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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