大众顶级 辉腾 减振控制的空气悬架.pdf

辉腾带减振控制的空气悬架结构与功能自学教程 275售后服务2新的信息重要提示一个受控底盘行驶系统的解决方案包括 完全承载式水平高度调节系统 4 角空气悬架（4CL）并带有 CDC（连续减振控制）。控制原理是“天钩控制策略”Volkswagen 在辉腾的设计中首次采用这种底盘行驶系统设计。该系统在本自学教程中介绍。车辆与道路的接触性能由悬架系统的部件决定。尽最大可能满足车辆的乘员舒适性，优化驾驶安全性以及降低路面传递到车内的噪声，这些条件对悬架系统的设计师提出了很高的要求。设计满足高舒适性标准的车辆，就要在各种悬架系统的要求中进行综合考虑，形成一个各方兼顾的方案，这是一项特殊的挑战。关于当前检查、调整与修理的所有说明，请一定要查阅相关的维修资料。本自学教程介绍了新研发产品的结构和功能！这些内容将不会更新变化！275_0243目录弹簧/减振器系统基础.4空气悬架基础.11减振系统基础.17系统描述.21结构与功能 .36自诊断.64知识测验.664弹簧/减振器系统基础车辆悬架当车辆运动时，外部作用力与冲击会使车辆沿三维空间轴的方向（横轴、纵轴和垂直轴）产生运动与振动。减振的目标是，在悬架系统与减振系统之间获得良好的平衡，从而将这些力对驾驶舒适性、驾驶安全性和操纵安全性的影响降到最低。悬架系统与减振系统有着本质的不同。这两个系统的作用都是要吸收和降低所产生的作用力，并尽可能消除这些力对车身的影响。它们都用以保持车辆与地面的接触，这对于转向与制动都是十分重要的。乘员不会感觉到有害的或不舒服的振动，并且让货物保持完好。保护车身与各个总成不会受到较大的冲击与振动载荷。驾驶安全性驾驶舒适性操纵安全性275_0015275_009沿垂直轴方向的振动（冲击、垂直振动）垂直轴扭振沿纵轴方向的振动（震颤）纵轴扭振（横摆、起伏、倾斜）抽动侧顷垂直振动横摆沿横轴方向的振动横轴扭振（俯仰）横向滑移纵倾纵轴垂直轴横轴机动车辆上的振动类型在车辆行驶中，除了车辆的向上与向下运动外，还会发生围绕或沿车辆三维空间轴方向（横轴、纵轴和垂直轴）的振动。通常用以下术语来描述机动车辆的振动。6振动轮胎、悬架元件、车身与座椅构成了一个可以振动的系统，当一个外力（例如路面撞击）作用在该系统上时，该系统会相对其静止位置来回振动。这些振动会在内部摩擦力的作用下逐渐消失。这些振动由其振幅和频率所限定。在进行底盘设计时，车身固有频率具有特别重要的意义。当车身固有频率小于 1 Hz 时会引起晕车的感觉，这取决于个人的体质。频率高于 1.5 Hz 将使驾驶舒适性下降，频率高于 5 Hz 会使人感到振动。车身固有频率基本上由弹簧刚度与簧上质量来决定。弹簧/减振器系统基础定义：振动一个物体的向上与向下运动（例如车身的下压与反弹。）振幅摆动物体到其静止位置的最大距离（振动位移，弹簧行程）周期一个信号的持续时间，整个振动频率每秒振动（周期）的次数每秒 1 次振动=1 Hz（赫兹）固有频率簧上质量每秒钟的自由振动次数谐振发生谐振时，一个可振动的系统只需要最小的刺激就可达到最大振幅（振动频率等于固有频率）。减振说明振动衰减的过程7较大的质量或者较软的弹簧会使得车身固有频率变低并增加弹簧的行程（振幅）。较小的质量或者较硬的弹簧会使得车身固有频率变大并减少弹簧的行程。275_003275_004275_005压缩反弹振动物体静止位置振幅周期时间时间弹簧行程弹簧行程时间阻尼振动周期弹簧行程车轮的固有频率（簧下质量的固有频率）大约为 10 到 16 Hz。周期8弹簧/减振器系统基础悬架系统轮胎、弹簧与座椅及座垫共同组成车辆的悬架系统。弹簧减振器元件是该系统关键部件，连接在车轮悬架与车身之间。悬架元件包括：钢制弹簧（板簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧），空气弹簧（气囊弹簧与波纹管弹簧），液压气动弹簧（活塞与膜片式液力储压器），橡胶弹簧，抗侧倾稳定杆或者 这些元件的组合。在汽车上，分簧下质量（车轮、制动器、主减速器轴、车轮轴承与车轮轴承壳体）与簧上质量（车身、悬架与传动系统零件）。车辆优化的总体目标是将簧下质量保持在最小。这样可将对车身振动特性的干扰降到最小，并改善悬架响应（和驾驶舒适性）。通过采用以下部件减小了簧下质量：轻合金悬架零件，轻合金制动钳，轻合金中空辐条车轮与 重量优化后的轮胎。275_002簧下质量减振器元件簧上质量减振器元件座椅弹簧9弹簧特性在弹簧压力机中，逐渐加大对弹簧的作用力，画出弹簧行程相对作用力的变化，这样就得到了弹簧的特性曲线。通过计算力的变化与行程变化之比就可得到弹簧刚度 c。c=力：位移 N/cm“硬”弹簧的特性曲线比“软”弹簧陡。若在整个弹簧行程上弹簧刚度不变，那么此弹簧具有线性特性。若在整个弹簧行程上弹簧刚度逐渐增大，那么此弹簧具有“渐进”特性。螺旋弹簧的特性可能会受到以下因素影响：弹簧直径，弹簧钢丝直径与 弹簧的绕圈数。具有渐进特性的弹簧特点为：不均匀的螺距（1），锥形的绕圈外型（2），锥形的钢丝直径（3）与 几个悬架元件的组合。275_007275_006线性软线性硬渐进行程作用力3213弹簧特性示例10弹簧行程对于不带水平高度调节系统的车辆，其所需的弹簧行程 stot等于车辆满载弹簧压缩距离减去空载弹簧压缩距离所得的静态弹簧行程 sstat 加上动态弹簧行程 sdyn。stot =(sstat (满载)sstat (空载)+sdyn静态弹簧行程 sstat 就是车辆静态时在有效载荷作用下弹簧被压缩的距离。它等于车辆满载时的静态压缩量 sstat（满载）与车辆空载时的静态压缩量 sstat（空载）之差。sstat =sstat (满载)sstat (空载)当弹簧特性曲线比较平坦（软弹簧）时，这个差值就是满载与空载之间下的静态压缩量，就比较大。当弹簧特性曲线斜度较陡（硬弹簧）时，这个静态压缩量就较小。弹簧/减振器系统基础定义：空载位置就是可使用的汽车（包括满箱燃油、工具箱与备胎，但不包括驾驶员）的车轮静立在地面上时的弹簧压缩量。设计位置就是车辆空载且乘坐三名体重为 68 kg 乘员后的位置。控制位置就是空气悬架的水平高度调节系统所保持的车辆位置，而不管有效载荷为多少。275_008硬弹簧软弹簧满载空载位置sstat 硬弹簧sstat 软弹簧弹簧行程 s有效载荷11空气悬架该空气悬架是一种高度可调的汽车悬架系统，而且可以与可控的减振器系统联合使用。它是一种相对较为容易实现的水平高度调节系统空气悬架。水平高度调节系统可以将车身保持在恒定高度（控制位置=车轮中心与翼子板下沿之间的恒定距离），即预定义的离地间隙。通过调节作用在空气弹簧上的压力以及改变空气弹簧支柱中的空气量就可进行车辆的高度调节。静态压缩量总是设定为 sstat=0，而不管有效载荷为多少。空气悬架基础水平高度调节系统的优点有：车辆可以轻松地调整高度，车辆的静态高度保持不变，不管有效载荷为多少，降低轮胎磨损，风阻系数 cd 不受有效载荷的影响，在所有载荷情况下保持最大回弹行程与压缩行程，保持最大离地间隙（即使在最大有效载荷下）以及 前束与前轮外倾不随有效载荷的变化而变化。275_010控制位置12该完全承载式、高度可调的空气悬架除了具有上述基本优点外，还可以设置三个不同的车辆高度。辉腾可实现三个高度的调整：正常悬架位置，高悬架位置，用于路面状况较差或者不平路面，以及 低悬架位置，在高速公路行驶时自动设置。空气悬架基础275_063动态回弹不变弹簧行程-80 mm-40 mm0+40 mm+80 mm动态压缩弹簧特性空载满载设计位置承载力，单位：kNsstat“完全承载”是指所有车轮上只用空气弹簧作为支承负荷的弹簧元件。在组合式悬架系统中采用了液压或气动控制的钢制与空气支柱组合，所以也叫做“部分承载”。13空气弹簧特性弹簧力/弹簧刚度空气弹簧的弹簧力 F（承载力）由它的几何尺寸（有效圆面积 Aw）与作用在空气弹簧上的压强 p 确定。F N=Aw cm2 x p N/cm2有效圆面积 Aw 由有效圆直径 dw 决定。Aw cm2=x(dw)2:4 cm2=3.14.常数“pi”，用于计算圆面积在气缸中，活塞的直径就是有效圆直径。空气弹簧气囊的有效直径由气囊最低点的直径决定（回弹后的 dw1 与压缩后的 dw2）。因为在 Aw计算公式中有效直径 dw 进行平方计算，所以此直径很小的变化就会使圆面积产生较大变化，同样也会使空气弹簧的承载力发生较大变化。275_012275_011FdwpFdw1dw214只要改变空气弹簧中的有效内部压力 p，就可以使弹簧的承载力适应负荷的变化。不同的压力（取决于有效载荷）会导致不同的弹簧特性曲线或弹簧刚度。弹簧刚度和车身总重量不是正比例变化关系。车身的固有频率是影响操纵性能的关键因素，它几乎保持不变。弹簧压缩改变了空气弹簧气囊的有效直径（dw 从 dw 1 变化到 dw 2），因为它向下压在起伏活塞上。空气悬架基础图中示例显示了起伏活塞轮廓线对有效直径 dw 的作用效果275_014275_014a空气弹簧气囊起伏活塞橡胶限位块回弹压缩dw1dw2外部导套15弹簧特性大体上，圆柱形活塞空气弹簧的弹簧特性是渐进的。其弹簧特性曲线是陡峭还是平坦由空气弹簧体积决定。弹簧中的空气体积受到动态压缩。假定悬架压缩行程是不变的，小空气弹簧体积系统中的压力上升速度要比大体积系统的速度快得多。大体积的空气弹簧产生平坦的弹簧特性曲线（软弹簧）。小体积的空气弹簧产生陡峭的弹簧特性曲线（硬弹簧）。此特性曲线会受到起伏活塞轮廓的影响。更改起伏活塞轮廓就改变了空气弹簧的有效直径，同时改变了承载力（弹簧力）。根据具体应用，通过调整以下参数，可以对空气弹簧进行调整。有效面积 Aw 的大小，空气弹簧体积（空气量）的大小与 起伏活塞的外轮廓。275_015-s+s 09 bar8 bar7 bar6 bar弹簧行程 s弹簧的承载力小空气弹簧体积大空气弹簧体积16空气弹簧的设计有两种不同类型的空气弹簧：“部分承载”式与“完全承载”式在部分承载式的空气弹簧中，钢制与气体支柱共同产生空气弹簧的承载力。在辉腾使用的空气悬架为完全承载式空气弹簧。只有当空气弹簧作为承载弹簧元件时，空气弹簧才是完全承载式空气弹簧。该空气弹簧主要包括以下部件：带有外部导套的上部壳体，空气弹簧气囊，起伏活塞（下部壳体），一个辅助储压器（在需要时才用），以及 一个集成的减振器气囊空气弹簧气囊由专用高质量多层人造橡胶材料制成，其中内嵌有尼龙线织网作为加强材料。加强材料吸收空气弹簧中产生的力。里面的覆盖层是专门设计的气密层。各个层经过特殊组合后可使空气弹簧气囊具有良好的起伏特性并且准确地响应悬架动作。在 35oC 到+90oC 的温度范围内，这些材料可以抵抗所有外界影响。空气悬架基础275_027上部壳体空气弹簧气囊气垫双管式减振器带有外部导套的空气弹簧支柱的例子（完全承载）起伏活塞外部导套空气体积外部导套金属套吸收周围作用力，有这种金属套的空气弹簧称为“外部导向”空气弹簧。与之相对，不使用这种金属套的空气弹簧就叫做“无导向”空气弹簧。储油腔17减振器减振器的作用是尽可能快地降低车体与车轮的振动能量并将振动能量转化为热能。若没有减振器，传到车辆上的振动将逐渐“累积”，直至车轮失去与地面的接触。这样，车辆将失去操纵性。减振器有几种不同类型。单管式气压减振器在这种减振器中，工作油腔与储油腔位于一个缸体（单管减振器）中。由于温度影响以及弹簧受压时活塞杆的推入会改变油的体积，油体积的变化量等于受压气垫（大约 25 到 30 bar）中的气体变化量。压缩与拉伸阶段的减振阀都集成在活塞中。减振系统基础275_081气垫带阀的活塞分离活塞储油腔活塞杆压力阀拉伸阀单管式气压减振器的示意图18双管式气压减振器该种减振器已经成为标准的减振器。正如它的名称那样，它由两个安装在一起的管组成（双管减振器）。内管作为工作油室。其中完全充满了液压油。活塞连同活塞阀和活塞杆一起在工作油室中上下运动。工作油室的底部由底板和底阀构成。外管与内管之间是储油腔。它只装着一部分油。在加油嘴上有一气垫。储油腔中的油量等于工作油室中油量的变化量。在活塞和工作油室底部的两个减振阀的作用下，振动得到衰减。这两个阀由弹簧垫圈、螺旋弹簧和带有节流孔阀体的一套系统组成。在下压时（压缩阶段），减振作用主要靠底阀完成，部分由活塞的流动阻力作用完成。在回弹时（拉伸阶段），减振作用由活塞阀独自完成。此阀对向下流的油会产生一个规定大小的阻力。减振系统基础275_082双管式气压减振器的示意图（压缩阶段）压缩阶段气垫底阀管 1活塞杆活塞阀减振器阀止回阀工作油室管 2储油腔活塞19减振器调节对于减振，压缩阶段（下压）减振与拉伸阶段（回弹）减振有所不同。压缩阶段的减振力小于拉伸阶段的减振力。这样，由于路面不平而引起的振动只有较少部分传递给车辆。由于减振器的调节是固定的，所以驾驶舒适性与驾驶安全性有着密切的关系。连续控制的可调节式减振器安装在豪华型车辆上。该控制单元在大约几毫秒间就可判断出哪个车轮要减振以及需要多大的减振程度。减振程度说明了减振的快慢程度。这取决于减振器的减振力和簧上质量的大小。增大簧上质量会降低减振程度，即慢速减振。减小簧上质量则增大减振程度。275_017275_018时间时间低减振程度高减振程度弹簧行程弹簧行程20减振力可用测量仪器判定减振器的减振力大小。该仪器产生不同的发动机转速，在保持恒定的行程下就会产生不同的减振器回弹与下压频率。用这种方法测定的值可以用力-速度关系图（F-v 图）表达。减振系统基础这些图清楚地显示了减振器的特性。渐进式、离散式与线性式减振器的特性曲线不相同。275_0190,520,26-0,26-0,520v0,520,26-0,26-0,520v0,520,26-0,26-0,520v代表特性曲线的 F-v 图(m/s)(m/s)(m/s)拉伸力压缩力离散式渐进式线性式拉伸力拉伸力压缩力压缩力21系统描述带有连续减振控制（CDC）的完全承载式 4-角 空气悬架（4CL）可以使车辆保持恒定的离地高度，而不管有效载荷为多少。换句话说，在路面和车辆底盘之间保持着恒定的静态离地间隙，该间隙由驾驶员的输入或车速决定。整个系统包括：一个 4CL/CDC 的控制单元 每个角有一个空气弹簧和一个车辆高度传感器 每个角有一个集成在空气弹簧支柱中的可调减振器 一个带有空气干燥器和温度传感器的压缩机 一个带有 4 个阀、一个排放阀、一个储压阀的电磁阀体，其上有一个集成式压力传感器，储压器 压缩机到各个空气弹簧支柱与储压器的空气管路 各个空气弹簧支柱上各有一个车轮加速度传感器（测量范围 13 g）以及 三个车身加速度传感器（测量范围 1.3 g）。系统描述辉腾可实现三个高度的调节（NN 和 HN 由驾驶员选择）：正常悬架位置（NN），高悬架位置（HN），比 NN 高 25 mm，用于路况较差时 低悬架位置（TN），比 NN 低 15 mm。行驶高度根据车速自动选择（在高速公路上高速行驶时），取消选择也是自动进行的。使用特殊控制策略，该系统也可根据行驶状况自动转换到其他高度。行驶高度调整是在后台进行的，通常驾驶员不会注意到。在高速行驶时，离地间隙被自动降低，从高悬架位置降到动态性能更稳定的正常悬架位置。在速度更高的情况下，驾驶员不需选择，离地间隙就自动调整到低悬架位置上。当车速降到预定车速以下时，则自动取消低悬架位置的选择。处于“舒适”模式的减振器在高速驾驶时会自动向“运动/硬”模式调整，以确保操纵安全性与行驶稳定性。22-4321567100140180220705030402010601210161/21/43/46030908050201108012016020024014260120系统描述 车辆高度传感器，前桥车轮加速度传感器，后桥带有旋/压按钮和水平高度调节系统与减振器调整按键的信息娱乐系统空气弹簧支柱，前桥车身加速度传感器，左前与右前轮罩组合仪表系统及其部件余压维持阀23275_020水平高度调节系统控制单元 压缩机温度传感器带有空气干燥器、温度传感器的压缩机和带有集成式压力传感器的电磁阀体车轮加速度传感器，后桥 车辆高度传感器，后桥车身加速度传感器（行李箱）空气弹簧支柱，后桥储压器余压维持阀24操作与显示辉腾是首次配备水平高度调节系统的 Volkswagen 车型。在前后桥上，该系统包括 带有水平高度调节系统的完全承载式空气弹簧和 连续可调的减振器。该系统的中央控制单元是水平高度调节系统控制单元 J197。该系统由减振器调节按钮或水平高度调节系统按钮控制，其方法说明在操作手册中。系统描述这些按键都在中央控制台上选档杆后面。按下相应的按键就可打开信息娱乐系统显示屏中的一个弹出菜单，然后使用旋/压按钮在两种悬架高度和四种减振器调节之间进行选择：两种悬架高度 正常悬架位置 NN（预设）与 高悬架位置 HN 和四个减振器调节 舒适，基本（预设），运动 1 与 运动 2 275_038-屏幕旋/压按钮水平高度调节系统按钮减振器调节按钮选档杆25水平高度调节系统要设置高度必须按下水平高度调节系统按钮。转动旋/压按钮，驾驶员可以在高悬架位置 HN 或正常悬架位置 NN 之间进行选择。对应所选的高度显示在屏幕上。当设置高悬架位置后，水平高度调节系统按钮亮起。驾驶员可以按下旋/压按钮从菜单中退出。PHONENAVIAUDIO/TVSETTINGON/DARKAUTOAUTOPHONENAVIAUDIO/TVSETTINGON/DARKAUTOAUTO275_034275_035正常位置高位置26减振器调节按下减振器调节按钮就可对减振器调节进行选择。转动旋/压按钮，驾驶员可从下列四种减振器调节方式中进行选择：舒适，基本（预设），运动 1 与 运动 2屏幕出现相应的显示。系统描述按下旋/压按钮后，驾驶员可退出该菜单。在舒适、运动 1 与运动 2 的设置中，按键是亮起的。当点火开关关闭后“运动 2”位置高度总是恢复到“基本”位置高度。275_036PHONENAVIAUDIO/TVSETTINGON/DARKAUTOAUTOPHONENAVIAUDIO/TVSETTINGON/DARKAUTOAUTO275_037舒适运动 227水平高度调节系统的控制策略位于桥壳与下部叉形杆之间的四个车辆高度传感器测量车身相对车轮的位置，然后与存储在控制单元中的各个车轮的默认值进行比较。车辆控制单元必须“学习”这些默认值。在正常情况下，水平高度调节过程中所需的空气是由压缩机提供的（最大压力 16 bar）。当车速大于 35 km/h 时，由压缩机控制调节。储压器也会按照需要充满。当车速小于 35 km/h 时，由储压器（5 升容量）控制调节。要进行调节时，储压器与空气弹簧之间需要有足够的压力差（大约 3 bar）。装载与卸载在装载或卸载过程中，若车辆高度与地面的相对高度发生变化，该控制单元则重新调节车辆高度到标准高度。在此调节过程中，空气经过电磁阀送入空气弹簧或经排放阀排出。给储压器充压的压缩机会启动，并独立于水平高度调节。28自动上/下调节工作示意图系统描述275_021高度自动增加TN 到 NN：在车速达到 100 km/h 时 60 秒后开始 和/或 车速达到 80 km/h 后 立即开始-15 mmHNNN0TN14030 s200km/h8010060 s1201800 mm+25 mm手动调节自动调节HN-高位NN-正常位TN-低位高度自动降低HN 到 NN：车速为 120 km/hNN 到 TN：在车速达到 140 km/h 时 30 秒后开始和/或车速达到 180 km/h 后立即开始高度29水平高度调节系统的特殊模式解除水平高度调节系统 在特殊情况下，例如更换轮胎或者在将车辆升起后进行工作时，必须解除此悬架功能。按下水平高度调节系统与减振器调节按键大约 5 秒钟后，水平高度调节系统功能立即解除。组合仪表上出现一个消息，表明水平高度调节系统功能已经解除。启用水平高度调节系统同时按下这两个按键大约 5 秒钟后，该悬架系统就重新启动，或者当控制单元判断出车速达到 10 km/h 时自动启动。举升平台：当车辆用千斤顶或举升器顶起时，空气从四个空气弹簧中逸出，直至控制单元判断出车辆处于升起状态。当水平高度调节系统检测到车身相对车轮过高时，就会让空气从弹簧中逸出以调节高度。这样，当该车从举升平台上下来后离地间隙就会非常小。在发动机与压缩机运转一段时间后，该车的高度会再次自动升至正常高度（NN）。因此，要避免这种类型的放气，水平高度调节系统功能必须在举升器开始活动前解除。30“点火开关 OFF”之后的空气悬架动作装载与卸载在“点火开关 OFF”之后，如果储压器中有足够的压力，该控制单元仍保持活动大约一分钟并且可以进行悬架调节操作，例如进行有效载荷增加/减少时的补偿。如果没有检测到其它车门或者发动机罩/行李箱盖的操作时，此控制单元总会保持一分钟的活动状态。系统描述逐渐高度变化空气弹簧中的空气在行驶过程中受热膨胀，而在停车后又会冷缩，这会逐渐改变车辆高度，为了补偿这种高度变化，在“点火开关 OFF”后可用三种调节方式来获得最佳的离地间隙。如果储压器中有足够的压力，这三种调节分别在大约两个、五个和十个小时之后进行。31减振器控制减振器控制系统通过四个车轮加速度传感器和三个车身加速度传感器将路面状况和车辆的运动状况记录下来。各个减振器的特性按照减振要求的计算值来调节。在此情况下，减振器在下压与回弹的周期运动中起半主动部件的作用。连续减振控制是通过电动调整减振器特性来实现的。这些减振器都集成在空气弹簧支柱中。减振力可根据特性图用内置在减振器中的比例阀来调整设定。这样，减振力与相应驾驶状态与路面状况的适应匹配过程只需要几毫秒。该控制系统总是试图按照所谓的“天钩控制策略”来调整减振力。该减振器根据车轮与车身的垂直加速度大小来调节。在理想状态下，这种减振控制看上去就像车身被空中的一个钩子吊着漂浮在路面上且没有任何干扰运动。用这个办法可以获得最大的驾驶舒适性。0 500 1000 15002000500100015002000mm/s600 dN500400300200100050 mA600 mA1200 mA1800 mA1800 mA600 mA 50 mA1200 mA辉腾前桥减振器减振力的特性曲线图减振器减振力，单位：dN减振器减振速度，单位：mm/s275_022控制作用小就可获得硬减振。控制作用大就可获得软减振。压缩阶段拉伸阶段32带可控减振器的悬架系统示意图下面这个系统示意图着重说明了该系统与车辆上其他系统的关系以及显示与操作元件。系统描述275_025带电动调节式减振器的空气弹簧支柱车轮加速度传感器车身加速度传感器通过 CAN 总线连接通过车载电源连接组合仪表带显示屏的信息娱乐系统水平高度调节系统按钮-减振器调节控制单元 J197输入-CAN 总线（-ESP CU-发动机 CU-组合仪表-车载电源 CU-信息娱乐系统）储压器压缩机33Kombi/GatewayBMZABG85MSGJ403LWRG291N336N338G341N337N339G342G343G77G78G289G338G339G340G337G76N150N151N311N149N148N111G290FTBSZVESP275_023图例说明BM-蓄电池管理BS-状态信号 T.30、T.15ESP-电控行车稳定系统FT-水平高度调节系统按钮与减振器调节按钮G76.78，-车辆高度传感器.G289G85-转向角度传感器 G290-压缩机温度传感器，水平高度调节系统G291-水平高度调节系统压力传感器 G337-车轮加速度传感器.G340G341-车身加速度传感器.G343J197-水平高度调节系统控制单元J403-水平高度调节系统压缩机继电器Combi-组合仪表HRC-大灯光程控制MSG-发动机控制单元N111-排放阀N148-减振支柱阀.N151N311-水平高度调节系统储压器阀N336-减振器调节阀.N339ZAB-信息娱乐系统ZV-车门/发动机罩/行李箱盖信号J197动力传动系统 CAN 总线舒适/便利功能 CAN 总线.K 线诊断线路.CAN整个系统示意图组合仪表/网关34-4321805020110系统描述减振器调节按钮 E387水平高度调节系统按钮 E388前后车辆高度传感器，G76、G77、G78、G289压缩机温度传感器 G290水平高度调节系统压力传感器 G291（集成在电磁阀体中）前后车轮加速度传感器 G337、G338、G339、G340车身加速度传感器 G341、G342、G343辅助信号：车门/发动机罩/行李箱盖触点信号传感器系统概述35567100140180220705030402010601210161/21/43/46030908012016020024014260120水平高度调节系统排放阀 N111（集成在电磁阀体中）减振支柱阀 N148、N149、N150、N151（集成在电磁阀体中）储压器阀 N311（集成在电磁阀体中）水平高度调节系统压缩机继电器 J403 带有 HRC J567 的气体放电灯控制单元以及集成在大灯中的 J568275_026执行机构减振器调节阀N336、N337、N338、N339（集成在电磁阀体中）36水平高度调节系统控制单元 J197此控制单元位于行李箱中左侧的饰件后面。它用螺栓固定在继电器与保险丝盒的后面。作为中央控制单元，它具有以下作用：控制空气悬架和减振器，监控整个系统，诊断整个系统，并且 通过 CAN 总线（动力传动系统 CAN 总线）进行通讯。水平高度调节系统控制单元具有一个附加的处理器（双处理器）；空气弹簧的运算主要在第一处理器上运行，减振控制主要在第二处理器上运行。结构与功能275_08337前桥与后桥上使用的辅助储压器是不同的。前桥上的储压器（可看作一个小气缸）容量为 0.4 升，后桥上的球形储压器容量为 1.2 升。275_027a减振器空气弹簧盖空气弹簧气囊起伏活塞波纹管（保护性波纹管）减振器活塞杆外部导套辅助弹簧（橡胶限位块）支承（压缩-拉伸支承）辅助储压器减振器缆线支柱支承前桥支柱空气弹簧支柱前后车桥上的空气弹簧支柱都使用带有外部导套的双层气囊。空气弹簧气囊裹在充气减振器外部（双管式充气减振器）。空气弹簧气囊的囊壁很薄，可以提供极佳的悬挂响应。通过将起伏活塞轮廓、外部导套与直接连接在支柱上的辅助储压器组合起来，就得到了所需的弹簧刚度。38该支柱的设计确保了作用在减振器上的横向力影响最小。前桥上支柱支承的特殊设计与后桥上万向作用式液压支承有助于减小横向力对减振器的影响。结构与功能余压维持阀都直接安装在每个空气弹簧支柱的空气管接头上。它们可在空气弹簧支柱保留大约 3.5 bar 的余压。这样可使得部件的组装与固定变得更方便。外部导套除了对空气弹簧气囊和波纹管有导向作用之外，还可以保护空气弹簧气囊不被弄脏和损坏。275_028空气弹簧盖空气弹簧气囊起伏活塞波纹管（保护性波纹管）减振器活塞杆辅助弹簧（橡胶限位块）支承（压缩-拉伸支承）辅助储压器减振器缆线外部导套后桥支柱减振器39减振器调节阀CDC 双管式充气减振器可通过集成在活塞上的电控阀门进行大范围减振力调节。通过改变流经电磁阀的电流，流经活塞阀的油流和减振力可以在几毫秒内适应瞬间的减振需求。车轮加速度传感器安装在各个减振器上，在计算所需的减振器设置时，使用它们产生的信号连同车身加速度传感器信号。由于该系统可以迅速检测并控制拉伸与压缩阶段，所以可以根据瞬间的驾驶状态对减振力进行调节。驾驶状态的对应表存储在水平高度调节系统控制单元中。275_093空心活塞杆连接缆线外壳管 1（容器管）管 2（油缸管）电磁阀电枢主减振阀辅助阀油流阀门弹簧活塞阀示例在某些驾驶动态下，例如纵向和/或横向动态，“天钩控制”功能被解除并且减振器由其它动态模块控制。40空气弹簧支柱，前桥空气弹簧部分（蓝色）结构与功能减振器部分（绿色）275_084275_086辅助储压器空气弹簧减振器减振器调节阀减振器调节阀的接头活塞杆空气弹簧气囊41空气弹簧支柱，后桥空气弹簧部分（蓝色）减振器部分（绿色）275_085275_087辅助储压器减振器空气弹簧减振器调节阀减振器调节阀的接头活塞杆空气弹簧气囊42供气单元供气单元（ASU）是一个小巧紧凑的装置。它安装在车身下备用车轮舱内的一个抗震支承上，紧邻着活性炭滤清器。带有通气孔的塑料盖可防止污物进入。空气经由行李箱给压缩机供气。空气经由消音器/滤清器吸入，然后进行清洁并排出。温度传感器保护压缩机不会过热，并确保在各种气候与驾驶条件下为空气悬架供气。结构与功能此供气单元包括：带有马达的压缩机单元，干运转压缩机，空气干燥器，余压维持单元，最大压力限制器，排放回路/阀，带空气滤清器的消音器，压缩机温度传感器（用于过热保护的温度传感器），带有压力释放阀的气动排放阀以及 电磁阀体，其上带有各个空气弹簧支柱和储压器的控制阀以及一个用于监控储压器的集成式压力传感器。275_031消音器/滤清器空气干燥器压缩机电磁阀体气动排放阀减振块马达压缩机温度传感器排气管路进气/排气管路进气回路与排气回路之间的 T 型接头43压缩机单元压缩空气利用带集成式空气干燥器的单级活塞压缩机产生。为了防止污物进入气囊和空气干燥器（干燥器滤芯），该压缩机采用所谓的干运转压缩机设计。免润滑轴承与 PTFE（聚四氟乙烯）制的活塞环确保它有很长的使用寿命。排放阀 N111、带有压力限制阀的气动排放阀和3 个止回阀都集成在空气干燥器壳体中。为了避免过热，压缩机在超过一定温度后会切断。275_032气缸膜片阀“关闭”活塞环提升活塞进气接头马达止回阀 2排放接头压力接头排放阀 N111带有压力限制阀的气动排放阀止回阀 3空气干燥器止回阀 144旁通气流在活塞向下运动时，吸入曲轴箱的空气旁通膜片阀然后流入气缸。进气/压缩循环当活塞向上运动时，空气经过消音器/滤清器从进气接头被吸入曲轴箱。气缸中活塞上方的空气被压缩，然后通过止回阀 1 流入空气干燥器。结构与功能经过压缩和干燥后的空气通过止回阀 2 和压力接头进入阀门和储压器。275_039止回阀 2空气干燥器止回阀 1活塞向上运动旁通气流气缸活塞向下运动曲轴箱进气接头充气/提升循环如要给弹簧充气（即升起汽车）时，控制单元需要同时激活压缩机继电器与空气弹簧阀。275_040压力接头膜片阀“打开”45排气/降低循环减振支柱阀 N148 与 N149 以及排放阀 N111 在排气循环中同时启动（打开）。空气弹簧压力送至气动排放阀然后从那里经过空气干燥器、压力限制阀和消音器/滤清器送到行李箱中的备用车轮舱。压力限制阀和排放阀 N111“打开”气动排放阀“打开”空气干燥器“排放”循环的气动原理图（示例为后桥）1-气动排放阀2-电动排放阀 N1113-消音器/滤清器4-止回阀 15-空气干燥器6-排放节流阀7-止回阀 38-止回阀 29-减振支柱阀 N14810-减振支柱阀 N149275_041275_042315762910自 J197至消音器/滤清器J403J1974846气动排放阀气动排放阀有两个功能：余压维持和 压力限制。为了避免空气弹簧的损坏（空气弹簧气囊），规定最小压力必须维持在 3.5 bar（余压）以上。余压维持功能确保了空气弹簧系统中的压力在压力释放过程中不会降到 3.5 bar 以下（除非气动排放阀的上游发生泄漏）。结构与功能当施加的空气弹簧压力大于 3.5 bar 时，此阀的阀体克服两个阀门弹簧的弹力向上升起并将阀座 1 和 2 打开。在空气弹簧压力的作用下，空气经过节流阀和止回阀 3 进入空气干燥器。空气经过空气干燥器后，旁通压力限制阀的阀座和行李箱中备用车轮舱中的排气滤清器。节流阀下游气压的骤减会导致空气相对湿度降低，从而增加了“废气”所吸收的潮气。275_043压力限制阀“打开”节流阀止回阀 3空气干燥器阀座 1阀座 2至电磁阀体的管路排放阀 N111“打开”气动排放阀阀体至消音器/滤清器47压力限制阀在发生以下情况时，压力限制阀保护系统压力不至于过高，例如当继电器触点或者控制单元发生故障而导致压缩机无法切断时。如果发生这种情况，当压力超过大约 20 bar 时压力限制阀克服弹力而打开，压缩机输送的空气通过滤清器送出。275_044a275_044压力限制阀“打开”提升活塞进气装置1-压缩机2-带压力限制阀的气动排放阀3-消音器/滤清器321J403J197至消音器/滤清器48空气干燥器压力系统中的空气必须经过除湿以避免发生以下问题：腐蚀和 结冰空气干燥器用于给空气除湿。此空气干燥器采用了再生过程，压入水平高度调节系统的空气流经硅酸盐颗粒并在其中进行干燥。该颗粒可以根据温度吸收大气中超过自身固有重量 20%的潮气。若干燥后的空气由于操作需要（降低弹簧）而被再次排出，它会从颗粒中流过并吸收颗粒吸收的潮气，再放到大气中。正是这种再生过程，使这种空气干燥器无需保养。它不需要定期更换。结构与功能由于该种空气干燥器只能在放气过程中再生，所以一定不能用此压缩机给其他容器充入压缩空气。如果系统中有水分或潮气，说明空气干燥器或系统有故障。275_045275_033带颗粒添充物的空气干燥器49储压器从储压器中抽取压缩空气可以让车辆高度快速升高并且噪音很小。只有在车辆运动中才能给储压器充气。这样就几乎听不到压缩机的运转。如果储压器能够提供足够大的压力，车辆可以在压缩机不工作的情况下升高。当储压器与空气弹簧之间的压差达到 3 bar 时足以升起车辆。该储压器是铝制的，容量为 5 升。最大操作压力约为 16 bar。空气供给策略当车速低于 35 km/h 时，空气主要由储压器提供（如果它可以提供足够的压力）。储压器只有在车速高于 35 km/h 时才充气。当车速高于 35 km/h 时，空气主要由压缩机供给。这种供气策略保证系统可以安静地运行，且可以保存蓄电池电能。275_064即使驾驶员没有调节车辆高度，只要压缩空气从储压器中抽出，压缩机就开始运转。50气动原理图1 -气动排放阀2-电动排放阀 N1113-消音器/滤清器4-压缩机 V665-止回阀 16-空气干燥器7-排气节流阀8-止回阀 39-止回阀 210-压力传感器 G291结构与功能11-储压器阀 N31112-减振支柱阀，左后 N15013-减振支柱阀，右后 N15114-减振支柱阀，左前 N14815-减振支柱阀，右前 N14916-储压器17-支柱，左后18-支柱，右后19-支柱，左前20-支柱，右前275_065p1234569781011121314151617181920J403J19751电磁阀该空气悬架总共有六个电磁阀。排放阀 N111 连同气动排放阀共同构成了一个集成在干燥器壳体中的功能单元。排放阀 N111 是 3/2 路阀，并且在关闭后断电。气动排放阀有两个作用：限制压力和维持余压。水平高度调节系统储压器阀 N311 和四个减振支柱阀 N148、N149、N150 与 N151 都在电磁阀体中。电磁阀体中的阀都是 2/2 路阀，并且在关闭后断电。空气弹簧侧/储压器侧的压力都让阀闭合。为了避免接错压力管路，压力管路上都带有色标。电磁阀体上相匹配的接头上也有色标。275_066左前/红色压缩机接头储压器/淡紫色电路接头右后/蓝色左后/黑色右前/绿色带有 N148、N149、N150、N151 和 N311 的电磁阀体52压缩机温度传感器 G290（过热保护）为了确保系统的有效性，在压缩机气缸盖上装有温度传感器 G290。当压缩机温度超过最大许可值后，控制单元 J197 切断压缩机并禁止它启动。水平高度调节系统压力传感器 G291压力传感器 G291 集成在阀单元中，监控储压器与空气弹簧中的压力。在对上升控制功能进行真实性检查和进行自诊断时需要储压器的压力信息。通过启动各个空气弹簧和储压器的电磁阀，就可确定相应空气弹簧和储压器的压力。空气弹簧或储压器的压力测量在对其进行充气或放气时进行。用这种方式确定的压力由控制单元进行存储和更新。此外，在车辆运行中每六分钟对储压器