宝马轿车G12底盘空气悬架系统故障检修

2023年11月27日发(作者：雪佛兰乐风两厢)

宝马轿车G12底盘空气悬架系统故障检修

占亚剑; 欧阳东光

【期刊名称】《《汽车科技》》

【年(卷),期】2019(000)006

【总页数】5页(P86-90)

【关键词】底盘故障; 空气悬架系统; 五步诊断法

【作 者】占亚剑; 欧阳东光

【作者单位】广东机电职业技术学院 广州510510; 广东粤宝汽车销售服务有限公

司 广州510512

【正文语种】中 文

【中图分类】U472.9

引 言

汽车科技的快速发展极大地提升了汽车性能与驾乘感受，更好地满足不断提高的用

户体验需求。自汽车空气悬架问世以来，被广泛应用于豪华汽车底盘，逐渐成为汽

车舒适性、安全性和通过性等高级别性能的代名词。从2015年开始，宝马新款7

系轿车采用新的G12底盘取代了上一代宝马7系F02底盘，采用了空气悬架、动

态稳定控制系统（DSC）、电子减振控制系统（EDC）和自适应驾驶管理系统

（Executive Drive Pro）等多项汽车底盘科技，是宝马汽车公司最高端车型的代

表。其中，G12底盘对空气避震悬架系统进行了优化，在提升驾驶性能的同时，

进一步改善了宝马7系轿车的驾乘舒适性。本文以笔者在广东粤宝汽车销售服务

有限公司工作期间维修的一台2016年生产的宝马740Li轿车空气悬架系统故障为

例，对该车型号为G12底盘空气悬架系统的故障诊断过程进行分析，研究空气悬

架系统故障的快速诊断和检修技术，探索提升宝马新款7系轿车售后服务水平的

科学路径。

1 宝马740Li轿车的故障现象

一台2016年生产的新款宝马740Li行驶里程为14.9万公里（如图1所示），左

后悬架空气避震在颠簸的路面行驶偶尔会下沉，CID提示可以继续行驶但底盘功能

受到限制，正常时车辆静止停放一天，后悬架未出现下沉现象，左右高度正常，该

故障在多次检修始终未能解决，严重影响车辆驾乘体验。半年后，该车新增另一个

车身向一侧倾斜的故障，当车辆停放一天后，倾斜会更加明显，车辆左后车身高度

比右后会降低更多。车辆启动后，左右两侧悬架均可正常工作，但后左后侧车身高

度仍比右后侧低10mm左右。

图1 本案例的宝马新款740Li轿车在维修工位的实景

2 宝马轿车G12底盘空气悬架系统的结构及工作原理

2.1 宝马轿车G12底盘的总体结构

本文分析的新款宝马7系轿车于2015年10月上市，该车型对上一代7系轿车采

用的F01和F02底盘进行了升级优化，新底盘系统的型号代码为G11和G12。

G11为标准型7系轿车底盘代码，长轴距型号的底盘代码为G12。本文的研究对

象是新款740Li轿车，属于长轴距宝马7系，该车G12底盘基本结构如图2所示：

图2 新款宝马740Li轿车G12底盘系统总体结构简图

G12底盘零部件的标注分别为：1、前桥空气弹簧减振支柱；2、12V蓄电池；3、

制动助力器；4、电动转向柱调节器；5、方向盘；6、后桥空气弹簧减振支柱；7、

五连杆后桥；8，9、选配部件（HSR、EARSH）；10，12、储压罐；11、双车桥

高度调节系统空气供给装置；13、后桥集成式车制动器的盘式制动器；14、动态

稳定控制系统DSC；15、前桥盘式制动器；16、双横臂前桥；17、选配部件

（EARSV）；18、EPS。

2.2 G12底盘悬架系统的基本结构与性能特征

汽车底盘悬架系统就是指由车身与轮胎间的联结支撑系统，其最重要的功能是支撑

车身，主要由车桥和减振系统组成，分为独立悬架和非独立悬架两类。为改善驾乘

体验，B级及以上级别的轿车普遍采用独立悬架。宝马新款7系轿车G12底盘悬

架系统的前悬架和后悬架分别采用了双横臂独立悬架和多连杆独立悬架，均采用配

备了电子减振器控制系统（EDC）的空气弹簧作为悬架减振器。因此，宝马G12

底盘悬架系统也被称之为空气悬架，如图3所示。

双横臂独立悬架可承受较大横向加速度，响应速度快，转弯行驶时，在不影响行驶

舒适性的前提下兼具出色的侧倾支撑性能，还具备车桥弹簧相同的支撑特性和直线

行驶稳定特性。作为G12底盘系统后悬架的五连杆悬架，行驶过程循迹能力强，

特别是在负荷变化期间或从转弯行驶向直线行驶过渡期间等各种行驶情况下都可以

同时保持车辆动力性能和驾乘舒适性。

图3 G12汽车底盘前后悬架结构

宝马G12底盘系统为了减少驾乘舒适性受承载负荷的影响，对前桥和后桥的减振

系统配置了经过优化的空气弹簧减振器（如图4所示），车身高度可实现升高

20mm或降低10mm的变化幅度。在静止状态下或车速不高于40公里/小时的行

驶期间，空气悬架可自动对车身高度进行调节（升高20mm），补偿因车辆载荷

或为得到更好的通过性而需要的车身高度。当车辆速度超过140公里/小时后，空

气悬架将自动降低车身高度至预设的运动高度（降低10mm）。

相比传统的油压减振器，空气悬架具有显著的优势，如行驶安全性、驾乘舒适性和

燃油经济性。但如果车辆经常行驶在路面铺装情况偏差的道路环境下，或者车辆行

驶里程超过10万公里，空气悬架后期维保费用高和使用寿命短等缺陷将表现得尤

为突出。宝马新款7系轿车维修文件表明，由于空气悬架采用了很多带有相应压

缩空气接口的柔性管路，无法确保空气悬架 100 % 密封，允许出现较少规定量的

压缩空气损失。如果在正常高度状态下停放车辆，二十四小时后高度损失最多可达

5mm，且由于公差原因并非所有组件都会出现相同泄漏程度，长时间驻车后车身

姿态有可能会出现较明显的倾斜现象。

图4 G12汽车底盘空气弹簧减振器（集成电子减振器控制EDC）

2.3 G12底盘悬架系统的工作原理

垂直动态管理平台VDP是G12底盘系统的中央控制模块。垂直动态管理平台

VDP控制单元通过四个车辆高度传感器读取当前车辆高度。在调节过程中，垂直

动态管理平台VDP对空气弹簧减振器相应的电磁阀进行控制。在静止状态下和低

车速下（0～20km/h）根据两个蓄压器的储存容积进行调节。在行驶期间

（20km/h～40 km/h）进行调节时，所需压缩空气由压缩机产生并直接输送至相

应空气弹簧减震器。空气弹簧减震支柱内容积增大时会使车身升高。悬架系统上的

四个车辆高度传感器负责识别车身高度信息，VDP处理车身高度信息后发出相应

的调节指令。为了避免频繁进行调节，G12底盘两个后悬架的高度传感器分别进

行高度识别，前悬架的两个车辆高度传感器采用计算平均值的策略作为高度识别信

号。

3 故障的诊断与检修

3.1 五步诊断检修法

宝马汽车售后服务的基本要求是严格按照诊断检修五步法：（1）确认客户抱怨的

故障并再现故障；（2）分析诊断故障；（3）确定并隔离故障；（4）维修故障；

（5）复检。在本文的案例中，左后悬架先后出现偶发故障和经常性故障，而偶发

性故障要实现再现相对困难。一是因为再现偶发故障需要足够的耐心和适当的客观

因素诱发，二是因为经常性故障需要将车辆停放较长时间，需要长时间占用检修工

位。通过对客户的描述的详细了解，并用足够的耐心和时间对该车辆两个故障进行

分析，要杜绝因再现故障出现困难或所需时间较长而人为降低售后服务质量，对客

户满意度造成较大的负面影响。

3.2 G12底盘空气悬架故障诊断分析与复检确认

本文案例分析的两个故障点都在左后空气悬架，根据客户的描述以及初步检查发现，

行驶过程中出现的偶发故障有故障代码，但是车辆停止后出现的经常性故障并未监

测到故障代码。因此，根据“故障码优先”的原则，先诊断并检修有故障代码的偶

发故障。

3.2.1 气路和空气悬架的初步检查

选择车间内较安静的工位使用诊断仪的专项功能对气路进行检查，查找空气悬架系

统漏气部位，如图5所示。选取部件控制功能菜单中的“升高左后减振支柱”项

目并激活，可听到空气压缩机运转声，再仔细聆听空气软管和空气气囊各部位是否

存在漏气声。最后对减震弹簧及其附属部件进行详细检查是否出现损坏，如图5

所示。检查后发现，系统完好，说明电控悬架气路和空气悬架无故障。

图5 本文研究对象的左后空气悬架实物图

3.2.2 车身颠簸剧烈的偶发故障诊断与检修

经初步判断后，将故障点所在的左后空气悬架进行隔离，利用诊断仪深入分析（如

与VDP之间的线束故障的可能性；检查空气分配阀，检查空气管路和空气避震外

观安装未发现异常，气囊也没有出现破损、龟裂，管路无弯折、无破损。用肥皂水

进行空气避震及管路检漏，并未发现有漏气现象。最后只有对左后避震器管路接口

进行拆检，发现密封圈有一定程度变形，接口内部密封圈有轻微破损。更换新零件

后进行车身高度匹配，多次反复试车、颠簸试车复检均正常，可以判定偶发性故障

已顺利解决。

图6 诊断仪工作界面

3.2.3 车身向左后方倾斜的诊断与检修

连接GT1诊断仪，虽然无法读取故障代码，但在激活后桥左右两个空气悬架系统

的时候，笔者发现左后和右后空气弹簧电磁阀的开启和关闭工作情况有微小的差异，

即空气悬架每次工作时，左侧开启的时间总是比右侧开启的时间短。该现象引起笔

者高度重视。因为电磁阀的开启时间由EHC控制，开启时间决定空气弹簧减振器

的进气量，进而决定了车身左右两侧的高度。由此可以推断，后桥左右两个空气悬

架系统充气差异这一故障极有可能来源于车身高度信号差异，与该车辆的经常性故

障有较大关联。宝马G12底盘的车身高度传感器共有4个，前后两个车桥各有2

个，传感器通过测量铰接连杆的夹角来计算车身高度，向底盘垂直动态管理平台

VDP输出0.5V～4.5V电压模拟信号，最大测量范围（连杆夹角）为70°，传感器

输出电压信号与夹角关系如图7所示：

图7 车身高度传感器信号

利用诊断仪对通过对车身高度传感器输出电压进行数据分析，并对比后车桥左右两

个车身高度传感器的数据发现，两个传感器输出电压的变化范围有较大差异，右后

空气悬架高度传感器信号变化范围是0.5～4.38V，左后侧车身高度传感器信号仅

在0.52～2.85V之间变化。对照宝马新款7系轿车维修手册，可以判定：左后侧

车身高度传感器有故障，制约了用于车辆车身高度的铰接连杆角度测量数值，最终

导致左后侧空气悬架系统无法高至正常高度。基于此，为左后侧空气悬架系统更换

新的高度传感器并初始化匹配空气悬架，车辆高度恢复正常，车辆停放两天后复检，

车身高度依旧保持良好的水平姿态。

4 结束语

本文分析的两个故障分别为偶发性故障和经常性故障，只有偶发性故障能读取到故

障代码。另外，宝马轿车维修手册有关空气悬架系统的控制逻辑和零部件的电气参

数等内容较少，增加了故障诊断和检修的难度。然而，与汽车底盘相关的故障，尤

其是空气悬架系统的故障，不仅会严重影响客户的驾乘体验，还直接威胁到客户在

使用车辆时的人身安全，如本文案例中的宝马车主就提出不敢继续使用底盘有故障

的车辆，甚至要求用传统的油压减振器替换空气弹簧减振器。在客户反复送修仍未

解决了故障问题，对售后维修和故障解析具有一定的借鉴学习意义。

【相关文献】

[1]杨明.2015年宝马740Li空气悬架故障[J].技师手记，2018.5.

[2]BMW.宝马7系售后服务培训手册[M].长春：华晨宝马公司，2015.3.

[3]张春召.宝马X5电控悬架控制异常故障诊断与排除[J].乘用车，2016.12.

[4]刘文兴.宝马车后空气悬架故障指示灯亮[J].故障排除实例，2017.11.