奔驰全新S级车电动液压悬架系统结构原理与维修

奔驰全新S级车电动液压悬架系统结构原理与维修


2024年4月17日发(作者:魅蓝6)

奔驰全新S级车电动液压悬架系统

结构原理与维修

武汉城市职业学院 刘劲松

1 E-ABC系统的功能介绍

奔驰全新S级车装配有2种类型的悬架系统,一种

是带标准配置型的空气悬架系统(AIRMATIC),装配

代码为489;一种是带选装配置型的电动液压悬架系统

(E-ACTIVE BODY CONTROL,简称“E-ABC”),装

配代码为490。AIRMATIC系统是E-ABC系统的基础部

件,装配E-ABC系统的车辆同时也包括AIRMATIC系

统。目前装配E-ABC系统的在售车辆有GLS 600迈巴

赫车型和高配版GLE车型,2021年初上市的全新S级车

仅装配AIRMATIC系统,预计在2021年下半年上市的

V223长轴距版S级车和Z223迈巴赫S级的高配车型上

将装配E-ABC系统 。

全新S级车E-ABC系统包含空气悬架和液压悬

架结构,每根减震器由独立的48 V液压电机泵独立

控制,结合了空气悬架和液压悬架的优势,因此装配

E-ABC系统的车辆具有更佳的驾驶舒适性、更好的操

控灵敏性。全新S级车E-ABC系统与空气悬架系统配

套使用,组成全主动式悬架,该系统可以单独调节每个

车轮减震器的弹簧力和减震效果,E-ABC系统除了能

控制车身摇晃外,每根减震器均能独立升降,以配合路

面扫描功能和主动弯道倾斜控制功能,可提供全新的

驾乘体验。

液压部件、液压管路等。前轴E-ABC系统结构如图1所

示,后轴E-ABC系统结构如图2所示。

1—空气波纹管;2—减震器;3—液压管路;

4—空气悬架控制单元;5—液压电机泵(前轴)。

图1 前轴E-ABC系统结构

1—空气波纹管;2—减震器;3—液压管路;

4—液压电机泵(后轴)。

图2 后轴E-ABC系统结构

2 E-ABC系统的结构和工作原理

2.1

 E-ABC系统与AIRMATIC系统的区别

(1)在悬架结构方面。与AIRMATIC系统相比,多

出的液压部件有液压电机泵、前轴和后轴减震器下部

(2)在电控部件方面。与AIRMATIC系统相比,多

出的部件有4个液压电机泵、3个车身垂直加速度传感

器、1个横向加速度传感器。E-ABC系统电控相关部件

在车上的安装位置如图3所示。

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图3 E-ABC系统电控相关部件在车上的安装位置

图5 减震器

2.2

 E-ABC系统相关部件的特点

(1)液压电机泵特点。该泵可产生的最高压力约

为130 bar(1 bar=100 kPa);摩擦力小能耗低;液压电

机泵的结构如图4所示。

2.3

 E-ABC系统减震器的工作原理

(1)E-ABC系统平整路面调节功能。适用于平整

路面或运动模式,减震器运动幅度较小;减震阻尼阀开

度小,液压油分别在独立液压腔和蓄压腔流动;液压油

在上、下油腔间不流动,液压电机泵不工作。E-ABC系统

平整路面调节功能如图7所示。

(2)E-ABC系统崎岖路面调节功能。适用于崎岖

路面,减震器运动幅度大;减震阻尼阀开度大,液压油

图4 液压电机泵的结构

在上、下油腔间流动;减震压缩回弹使液压油流动,带

动液压电机泵反转给供电。E-ABC系统崎岖路面调节

功能如图8所示。

(3)E-ABC系统提升运动调节功能。适用抵抗减震

器压缩下降趋势,使车身高度升高;上部油腔和蓄压腔液

压油向下流动;液压电机泵激活工作,泵送所需要的液压

压力。E-ABC系统提升运动调节功能如图9所示。

(4)E-ABC系统主动弯道调节功能。适用车辆进

入弯道,离心力压缩外侧减震器,外侧车身降低;信号

来源优先采用前摄像头信号,比实际横向加速度信号

提前约100 ms,如果前摄像头未检测到弯道,则采用横

向加速度信号控制;液压电机泵激活工作,泵送液压

压力,车身外侧升内侧降;E-ABC系统与AIRMATIC系

统相比,车身高度调节响应速度更快。E-ABC系统主

动弯道调节功能如图10所示。

(2)减震器特点。液压部件位于前轴减震器、后

轴减震器的下部,减震器下端的活塞将减震器桶分成

上、下2个腔室,通过2个腔室液压油的增减,推动活塞

上下运动,改变减震器的高度;上、下2个腔室分别连通

减震器桶外圈嵌套的2个空心圆柱腔室,2个空心圆柱

腔室内各安装有一个高压气囊,高压气囊的体积随压

力增减进行调节,起到阻尼器和蓄压器的作用;减震器

内的液压压力约为30 bar。减震器的结构如图5所示。

(3)E-ABC系统控制单元特点。主控单元为悬

架和减震系统控制单元(N51/8);4个独立的电动液

压控制单元(与液压电机泵一体)通过CAN PER(外

围设备CAN)与N51/8通讯;N51/8接收4个车身水平

高度传感器、3个车身垂直加速度传感器和1个横向

加速度传感器的信号;N51/8发出控制指令控制4根

减震器的8个电磁阀工作。E-ABC系统控制单元的组

成如图6所示。

3 E-ABC系统的维修

在首批上市的新款S级车型中,暂并未标配E-ABC

系统,预计在2021年下半年上市的S级车辆中配备该功

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1—减震器;2—减震阻尼阀;3—液压电机泵;4—液压蓄

压器。

B24/3—左前车身垂直加速度传感器;B24/4—右前车

身垂直加速度传感器;B24/7—后部车身垂直加速度传

感器;B22/7—左前车身水平高度传感器;B22/8—右前

车身水平高度传感器;B22/9—左后车身水平高度传感

器;B22/10—右后车身水平高度传感器;B24/20—横向加速

度传感器;CAN PER E1—外围设备(前部悬架)控制器区域

网络E1;CAN PER E2—外围设备(后部悬架)控制器区域网

络E2;Flex E—底盘FlexRay;CAN H—动态行驶控制器区

域网络;Y51—左前轴减震器阀装置;Y52—右前轴减震器阀

装置;Y53—左后轴减震器阀装置;Y54—右后轴减震器阀装

置;M67—左前电动液压控制单元;M67/1—右前电动液压控

制单元;M67/2—左后电动液压控制单元;M67/3—右后电动

液压控制单元;N51/8—悬架和减震系统控制单元。

图6 E-ABC系统控制单元的组成

1—减震器;2—减震阻尼阀;3—液压电机泵;4—液压蓄

压器。

图8 E-ABC系统崎岖路面调节功能

图7 E-ABC系统平整路面调节功能

能。以下以车型GLE 167为例进行说明。

3.1

 注意事项

在开始进行液压系统相关维修工作前,如果在未

对系统释放压力的情况下断开液压管路,由于高压可

能会造成皮肤或眼睛受伤。未受保护的皮肤接触液压

油,可能会对皮肤造成特别严重的伤害。

3.2

 E-ABC系统的维修说明

(1)在执行修理作业前,必须清洁连接接头和软

管接头。

(2)一定要在密封状态下打开连接接头和软管接

头,防止污垢微粒进入系统中。

1—减震器;2—减震阻尼阀;3—液压电机泵;4—液压蓄

压器。

图9 E-ABC系统提升运动调节功能

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1—减震器;2—减震阻尼阀;3—液压电机泵;4—液压蓄压器。

图10 E-ABC系统主动弯道调节功能

(3)只能通过电脑的引导诊断功能对系统进行排

空和加注。

(4)每次排空空气前,必须将各减震器的切断阀

关闭。

(5)只有关闭切断阀,才能保持减震器中的液压

压力,否则无法对系统进行加注。

(6)加注液压油时,确保加注装置中有充足的液

压油。

(7)倒入液压油时,应确保液压油绝对清洁。

(8)用于加注液压油的带滤清器的漏斗不得用于

加注其他工作液,需将带滤清器的漏斗单独存放。

(9)由于E-ABC系统中存在高压,因此对系统执

行作业时必须尽量小心。

(10)液压管路如果密封圈损坏,仅需更换密封

圈,如果支承环损坏,则必须更换整个液压管路。

(11)E-ABC系统为全密闭系统,内部的油液免维护

不需更换。该系统内有约30 bar的压力,如未按照规范进

行操作,很可能会导致系统损坏。

(12)每个减震器内都带有气囊,用于减震器内部

油腔的缓冲保护,如果在断开减震器油路之前没有关

闭减震器切断阀,将会造成减震器内部油液流出,从而

造成气囊的爆裂,最终导致减震器的功能失效。

(13)每个减震器下部会有2个油路切断阀,在进

行E-ABC系统的所有维修和安装工作时,需断开系统

油路,都必须将该减震器上的2个切断阀关闭。减震器

上切断阀位置如图11所示。

图11 减震器上切断阀位置

(14)切断阀的固定扭矩仅为5 N·m,避免过大扭

矩造成切断阀损坏。

(15)在断开减震器的切断阀后将加注接头和

专用加注设备相连。专用加注设备有供油管路和回油

管路,2个管路和减震器上的加注接头连接且无方向

性。在外部可通过油压表观察系统压力和观察窗观察

设备内的油液液位。

(收稿日期:2021-05-12)

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