奔驰S600主动悬架故障分析与排除.doc

目 录摘要1关键词1前言1正文一、故障现象 1二、奔驰电子控制主动悬架系统（ABC）的功能及结构原理 21. 电子控制主动悬架系统（ABC）的功能与特点22.主动悬架（ABC）系统的组成部件 21）车辆行驶状态及车辆负荷变化信号输入装置32) 主动悬架（ABC）电子控制单元及相关网络43) 主动悬架（ABC）系统的执行元件53.奔驰电子控制主动悬架系统（ABC）的工作原理 6三、故障诊断与排除过程7 1）故障诊断7 2）故障排除过程8结束语 9参考文献 9奔驰轿车S600电子控制主动悬架系统（Active Body Control）故障分析与排除 胡 波广州市速到达汽车维修有限公司【摘要】 本文主要介绍奔驰汽车W221车型ABC系统车身沉降的故障分析过程，并结合该系统的结构和工作原理对故障进行排除和分析。【关键词】 电子控制主动悬架系统（ABC） 故障分析与排除【前言】本文主要论述一辆奔驰S600轿车（顶级配置车型）配置电子控制主动悬架系统（ABC）出现车身前边下沉的故障，根据该奔驰S600轿车ABC系统结构原理及功能，结合故障现象，采用专用检测仪器检测分析，诊断出故障原因为ABC系统前轴分配控制阀门损坏，针对故障原因，更换损坏的前轴液压控制阀总成，最后顺利排除故障的过程。【正文】一、故障现象：2012年8月本人承修了一辆配置电子控制主动悬架系统（ABC）的奔驰S600轿车，出现停车熄火约1小时后车身前部下沉的故障，而且车身下沉情况较为严重。重新启动发动机，多功能仪表盘显示“车身高度过低，请送维修站检查”的警示，发动机运转后，按下车身上升按钮，车身高度能恢复到正常状态，警示灯随之熄灭，车身高度按钮与悬架模式按钮也可以操作，路试悬架也工作正常，但停车熄火之后，故障依旧。故障原因是什么呢？为了能准确地查找出故障原因，我首先查阅了该车的资料。二、奔驰电子控制主动悬架系统（ABC）的功能及结构原理1. 电子控制主动悬架系统（ABC）的功能与特点奔驰S600轿车配置电子控制主动悬架系统（ABC），该系统是一个全支承悬挂系统，采用四个液压悬架滑柱（柱塞机筒）分别连接四个车轮。每个车轮可以分别有效地承受可变力（如图1）。ABC系统的控制单元能始终根据驾驶状况以高达约5Hz的频率对悬挂和减震特性实现调整，同时能满足车辆的舒适性与激烈操控时车辆的纵倾补偿。一直以来，乘坐的舒适性与充分有效的支撑在悬挂的设计上是相互矛盾的，ABC系统的出现，彻底解决悬挂设计上难点。并且，驾驶员还通过变速箱模式开关（A40/9s8）及水平调节开关（S6/2s10）改变系统的特性。就目前而言，ABC系统在悬挂设计上己趋于完美。 （图1）2主动悬架（ABC）系统的组成部件（如图2） （图2）1）车辆行驶状态及车辆负荷变化信号输入装置（1）左前水平传感器B22/7（2）右前水平传感器B22/8（3）左后水平传感器B22/9（4）右后水平传感器B22/10（5）左前车身横向加速度传感器B24/3（6）右前车身横向加速度传感器B24/4（7）右后车身加速度传感器B24/6（8） ABC横向加速度传感器B24/12（9）左前转速传感器L6/1（10）右前转速传感器L6/2（11）左后转速传感器L6/3（12）右后转速传感器L6/4（13）转向角传感器N49（14）变速箱模式按钮A40/9s8（15）车身水平调节开关S6/2s10（16）主动悬架系统（ABC）压力传感器B4/5（17）左前悬架滑柱压力传感器B4/8（18）右后悬架滑柱压力传感器B4/9（19）左后悬架滑柱压力传感器B4/10（20）右后悬架滑柱压力传感器B4/112) 主动悬架（ABC）电子控制单元及相关网络（1）主动悬架（ABC）电子控制单元N51/2（2）发动机控制单元N3/10（3）上部控制面板控制单元N72/1（4）驾驶室管理数据系统（COMAND）控制单元A40/3（5）电子车身稳定系统（ESP）控制单元N47-5（6）车门控制单元N69/1、2、3、4（7）中央网关控制单元N93（如图3） （图3）（8）远程信息处理控制器区域网络（CAN）A（9）车内控制器区域网络（CAN）B（10）底盘控制器区域网络（CAN）E（11）中央控制器区域网络（CAN）F3) 主动悬架（ABC）系统的执行元件（1）主动悬架（ABC）系统前轴液压控制阀Y36/1（如图4）（2）主动悬架（ABC）系统后轴液压控制阀Y36/2（如图4）（3）径向柱塞泵（4）前轴中央储液罐（5）后轴中央储液罐（6）左前悬架滑柱（7）右前悬架滑柱（8）左后悬架滑柱（9）右后悬架滑柱（10）储油罐 （图4）（图5）3、奔驰电子控制主动悬架系统（ABC）的工作原理悬架系统所需的液压动力由一个径向柱塞泵产生，并以高压存储在前、后轴的中央储液罐中。每个液压悬架滑柱内的油压取决于道路行驶条件和驾驶员选取的设置。液压用油按照要求通过电子控制主动悬架系统（ABC）的前轴液压控制阀（Y36/1）或主动悬架系统（ABC）的后轴液压控制阀（Y36/2）供给到各个独立的柱塞机筒，一个储油罐存储着当前不需要运行的液压油。驾驶员操控的变速器模式按钮（A40/9s8）及水平调节开关（S6/2s10）信号可以改变奔驰电子控制主动悬架（ABC）系统的特性。驾驶员操控的车身水平调节开关信号进入上部控制面板控制单元（N72/1）,通过车内控制器区域网络（CAN）B传输到中央网关控制单元（N93），中央网关控制单元（N93）将状态信息经底盘控制器区域网络（CAN）E传送到主动悬架（ABC）电子控制单元（N51/2）。同时，主动悬架（ABC）电子控制单元（N51/2）从与其直接相连接的各传感器和远程信息处理控制器区域网络（CAN）A、车内控制器区域网络（CAN）B、底盘控制器区域网络（CAN）E、中央控制器区域网络（CAN）F传输的有关汽车运行过程中的各种状态的信息中，获取汽车运行过程中的各种状态，如：各个车轮的转速、转向角速度、车辆车身水平高度、水平状态、车身横向加速度、垂直加速度、悬架控制压力、制动系统的工作状态等信息。各种信息分别以125500kbit/s的传输速度高速传输。主动悬架（ABC）电子控制单元（N51/2）对这些信息分别进行运算处理，并根据运算处理结果，向主动悬架（ABC）系统的执行元件发出执行指令。当车身需要升高时，由径向活塞泵产生的液压油在主动悬架前轴液压控制阀和后轴液压控制阀分别输入各个悬架滑柱，输入滑柱的压力又通过各压力传感器传送回主动悬架（ABC）电子控制单元（N51/2），此时，汽车运行状态的各种信息也被主动悬架（ABC）电子控制单元（N51/2）接收、处理，执行指令也不断发出和被执行，使汽车能有效地减少道路不平引起的振动和冲击。汽车实施转向、制动、加速时，主动悬架（ABC）电子控制单元（N51/2）根据各个传感器信号的变化和驾驶员操控的工作模式指令，向主动悬架前轴液压控制阀和后轴液压控制阀发出控制指令，分别控制各悬架滑柱的压力，使车身不至于发生较大的侧倾、前俯、后仰。此外，主动悬架（ABC）电子控制单元（N51/2）具有故障自诊断功能，系统出现故障时，仪表盘上的多功能显示屏（A1p 13）显示故障提示。（如图6） （图6）三、故障诊断与排除过程1.故障诊断故障现象是车身前部下沉，仪表盘上的多功能显示屏（A1p 13）显示故障提示。根据该奔驰S600轿车电子控制主动悬架系统（ABC）结构原理及功能，分析车身前部下沉的原因一定与前悬架滑柱的液压力不足有关，但是，前悬架滑柱的液压力是在主动悬架（ABC）电子控制单元（N51/2）的指令下，由径向柱塞泵通过主动悬架前轴液压控制阀向前悬架滑柱提供的，结合故障现象分析故障可能原因有如下四种：1）前悬架滑柱内部故障。2）主动悬架前轴液压控制阀电路故障。3）主动悬架前轴液压控制阀内部故障。4）主动悬架（ABC）电子控制单元（N51/2）故障或软件故障。2.故障排除过程1）检查储油罐液位，储油量在正常范围。检查系统液压管路，无破损泄漏现象。2）拆开两前悬架滑柱油管接头在前悬架滑柱油管接头连接压缩空气，检查两前悬架滑柱能否正常动作两根前悬架滑柱均能平缓伸长说明前悬架滑柱内部正常无损坏。3）采用奔驰专用检测仪器检测分析：接上奔驰专用检测仪选择车型进入底盘界面进入主动悬架（ABC）系统检查主动悬架（ABC）电子控制单元（N51/2）软件版本时为最新版本，即无软件故障读取故障码为C1347-000，其内容为主动悬架控制（ABC）前轴液压控制阀压力不足。4）于是拆下前轴控制阀体并检查发现控制阀内部密封元件破损根据配件编码更换主动悬架控制（ABC）前轴控制阀补充原厂液压油再次连接奔驰专用检测仪器清除故障码启动发动机并进入检测仪的车身高度调整选项用车身高度检测仪实测每一个前悬架滑柱的举升高度以手动方式分别设定四个滑柱高度锁定数据。5）测试系统功能车身前部上升到正常位置后，通过水平调节开关，增加车身高度水平调节开关上的功能发光二极管（LED）亮起，车身高度上升当再次操作水平调节开关时，功能发光二极管（LED）熄灭而车身降低到正常高度重新调整液压油油量。6）进行多种路况下试车悬架控制反应良好 车辆回厂后停置于水平地面，关闭发动机后车身水平高度在60s内自动调节至正常高度停放两小时后检查车身高度无沉降现象停放一天后车身高度保持与前一天所设置的相一致故障排除。【结束语】综上所述，该车辆主动悬架故障原因为主动悬架控制系统（ABC）前轴控制阀损坏，具体原因为控制阀内部密封元件破损。奔驰S600轿车电子控制主动悬架系统（ABC）结构原理复杂，大量应用计算机网络技术，功能较多且甚为复杂，但是有奔驰德国原厂专用检测仪器的配合下，检测诊断还是比较方便直