2024年1月16日发(作者：标致308cc敞篷)
售后服务培训
产品信息
E70 垂直动态管理系统
BMW 售后服务
除了工作手册外，产品信息中所包含的信息也是 BMW 售后服务培训资料的组成部分。
有关技术数据方面的更改 / 补充情况请参见 BMW 售后服务的最新相关信息。
信息状态：2006 年 6 月
联系地址：conceptinfo@
? 2005 BMW AG
慕尼黑，德国
未经 BMW AG（慕尼黑）的书面许可不得翻印本手册的任何部分
VS-12 售后服务培训
产品信息
E70 垂直动态管理系统
自适应驾驶系统 = ARS + VDC
ARS，主动侧翻稳定装置
（动态驾驶）
VDC，垂直动态控制系统
（以前为 EDC）
EHC，车辆高度电子控制系统
（单车桥空气弹簧）
有关本产品信息的说明
所用符号
为了便于理解内容并突出重要信息，在本产品信息中使用了下列符号：
所包含的信息有助于更好地理解所述系统及其功能。
? 表示某项说明内容结束。
当前状况和国家规格
BMW 车辆满足最高的安全和质量要求。环保、客户利益、设计或结构方面的变化促使我们继续开发车辆的系统和组件。因此本产品信息中的内容与培训所用车辆情况可能会不一致。
本文件仅介绍了欧规左侧驾驶型车辆。右侧驾驶型车辆部分操作元件或组件的布置位置与本产品信息的图示情况不同。针对不同市场和出口国家的配置型号可能还有其它不同之处。
其它信息来源
有关各主题的其它信息请参见：
- 用户手册
- BMW 诊断系统
- 车间系统文件
- BMW 售后服务技术。
目录
E70 垂直动态管理系统
目的
本产品信息的目的
简介
发展史
系统概览
自适应驾驶系统
主动侧翻稳定装置（ARS）
垂直动态控制系统（VDC）
EHC
功能
ARS
垂直动态控制系统（VDC）
车辆高度电子控制系统（EHC）
系统组件
ARS 组件
VDC 组件
EHC 组件
服务信息
针对售后服务人员的信息
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71
目的
E70 垂直动态管理系统
本产品信息的目的
本产品信息用于整个培训过程，同时也可用作参考资料。
在此介绍 E70 行驶动态管理系统方面的新开发内容和修改内容。
1
2
简介
E70 垂直动态管理系统
发展史
出于标准化考虑人们按其工作方式将行驶动态l
VDC/EDC
管理系统划分到三个坐标轴内并根据其功能布垂直动态控制系统 / 电子减振器控制系统
置在车辆内，在 BMW 车辆中我们使用了三个归属于垂直动态管理系统的不同系统。
l
EHC
车辆高度电子控制系统
垂直动态管理系统（作用方向主要在 z 轴或垂l
ARS
直轴上）
主动侧翻稳定装置或动态驾驶系统
EDC
BMW 首次使用 EDC 是在 1987 年的
BMW E30 M3 上。
3 - E31
1 - E30 M3
EDC III 于 1990 年在批量生产的 E31、E38
和 E39 上使用。这个系统的改进型产品
EDC-K 也在 E65 上使用。
EDC I 于 1987 年首次在批量生产车辆 E32（7 系，750i）上投入使用，该系统在舒适性系统说明：
设置与运动性设置之间采用手动切换。 底盘设计应为驾驶员（乘员）提供尽可能最佳
的行驶舒适性、很高的行驶安全性、很好的敏捷性和简单便捷的操控性。在此传统的非可调型减振器始终只能在上述目标之间提供一个折中方案。
为尽可能消除这种目标冲突，人们开发了电子调节减振系统。
BMW EDC-K 是一种全自动系统，该系统连续调节减振器以适应当前行驶状况。与 EDC III
相比，EDC-K 的主要改进是 EDC 阀门的结构和阀门控制逻辑。因此 EDC-K 在不降低行2 - E32 750i
驶安全性的情况下提高了行驶舒适性。
此后 EDC II 在 E24（6 系系列）中投入使用。在这个开发阶段 EDC 已经拥有按特性曲线调整的功能。
3
如果减振特性过软或过于舒适，则在较差的路面条件下会导致车辆很快开始振动。EDC-K
尽可能长时间保持在较软的减振器设置，只有行驶情况需要时才会立即切换到较硬的减振设置。
此外，该系统还能在任何负荷下确保减振特性始终很好。为此利用传感器持续监控对行驶特性有影响的所有车辆运动。
所有测量结果都通过一个微处理器进行分析并将相应控制命令发送给减振器。
此后通过电磁阀在减振器处无级调节阻尼力，以适应路面状况、负荷状态和行驶特性的变化。
EHC
开始时，车辆高度调节系统在 BMW 车型系列
7 系（E23/E32）、6 系（E24）和 5 系（E28）上作为选装配置供货，在部分车辆上作为标准配置提供。
其区别如下：
- 液压气动悬架
- 带电动液压泵的车辆高度调节系统
- 带有发动机驱动式活塞泵的车辆高度调节系统
- 单车桥空气弹簧
- 双车桥空气弹簧。
车辆高度调节系统的任务是，在所有负荷状态下使车身高度尽可能保持在规定的水平高度。
由于车辆高度保持恒定，因此在载荷变化的情况下，车轮悬架的几何数据（例如车轮外倾，车轮前束）以及前灯照明距离保持不变。
5 - 带有双车桥空气弹簧的 E53在 E39 中首次通过所谓的单车桥空气弹簧支撑全部后桥负荷。在所有运行状态下自动对该系统进行控制，因此无需驾驶员进行任何干预。
X5（E53）的单车桥空气弹簧系统源自 E39 且进行过调整。此外 E53 车辆客户还可以选择为其车辆订购双车桥空气弹簧系统。
与单车桥空气弹簧相比，双单车桥空气弹簧系统因可以通过驾驶员进行调节而具有一定优势，尤其是在车辆的越野通过性方面。而降低整个车身高度则有利于上下车和装卸物品。
4 - 带有单车桥空气弹簧的 E39
4
ARS
l
主动式稳定杆
6 – 带有“动态驾驶系统”的 E65
这个选装配置采用客户易于接受的名称“动态驾驶系统”，该系统首次使用是在 7 系车型系列 E65 上。
E60 动态驾驶系统与 E65 动态驾驶系统相似。
转弯行驶时，作用在车辆重心上的离心力产生一个围绕车辆滚动轴（x 轴）的侧倾力矩。这个力矩导致车身向弯道外侧车轮倾斜并造成车辆迅速接近其行驶动力学极限。车身倾斜以及随之引起的车轮负荷差值变化需通过使用稳定杆来抵消。
l
传统稳定杆
转弯行驶时弯道外侧车轮和弹簧压缩，弯道内侧车轮和弹簧伸长。这种情况使稳定杆产生扭转变形。此时稳定杆支撑点内出现的作用力产生一个抵抗车身侧倾的力矩。其作用是使负荷更好地分配在同一车桥的两个车轮上。
被动式稳定杆的缺点是，直线行驶期间单侧弹簧压缩时悬架基本弹性变硬。这种情况会造成舒适性降低。
这个主动式底盘系统 Dynamic Drive（动态驾驶系统）也称为“主动式侧翻稳定装置”（ARS），该系统是底盘技术方面的革命性创新技术。该系统首次在很大程度上解决了操控性 / 敏捷性与舒适性之间的目标冲突。由此开辟了典型的 BMW“驾乘乐趣”理念。
动态驾驶系统拥有两个对侧倾和行驶特性有积极影响的主动式稳定杆。
动态驾驶系统的基本特点是在车桥上使用分开式稳定杆。两个稳定杆半杆分别通过一个液压摆动马达连接在一起。一个稳定杆半杆与摆动马达轴连接，另一个与摆动马达壳体连接。
这些主动式稳定杆调节稳定力矩，从而
l
降低车身的关联性运动
l
在整个车速范围内具有较高的敏捷性和目标准确性，
l
以及提供最佳自转向特性。
直线行驶时该系统可改善悬架舒适性，因为稳定杆半杆处于非刚性连接状态，所以单侧弹簧压缩时悬架基本弹性不会进一步变硬。
5
6
系统概览
E70 垂直动态管理系统
自适应驾驶系统
“自适应驾驶系统”是什么？
在 E70 选装配置自适应驾驶系统中，首次从对客户来说，自适应驾驶系统意味着更多驾乘功能上将动态驾驶系统与垂直动态控制系统乐趣和减轻驾驶疲劳。在此可减小或完全消除（VDC）联系在一起。两个系统集成在一起可令人不舒适的车身侧倾和俯仰运动。车辆自转提供最高的安全性、舒适性和敏捷性，这一点向特性以及负荷转移特性得到明显改善。在
是其它 SAV 车辆（运动型休闲车）无法做到SAV 中受设计条件所限会造成车身关联性运的。
动较强，该系统可显著降低这种运动。车辆移自适应动态驾驶系统可减小车身侧倾，车身侧动更精准且更敏捷。该系统也有助于缩短制动倾通常在快速转弯行驶时或快速避让绕行时出距离。
现。此外，自适应动态驾驶系统还能减小所要求的转向角并在提高行驶动力性的同时改善乘坐舒适性。客户可以在标准型基本设置与运动型基本设置之间选择。
概述
在某些行驶动力的作用下车身本身产生运动，? 垂直动力学
这些运动可以分为三种表现出来。
垂直动力学是指车身在 z 轴或垂直轴方向为此可以建立坐标系，该坐标系利用其三个坐运动，这种运动称为车身上下移动，例如在标轴表示车辆自由度。 颠簸路面上行驶时。
? 纵向动力学
围绕车辆的 z 轴或垂直轴运动时称为偏转。主移动方向或行驶方向通过坐标系的 x 轴这类运动在不足转向或过度转向时出现，例或纵轴表示。
如以运动方式驾驶车辆时通过漂移表现出纵向动力学行驶状态（例如加速或制动）会来。
导致车辆俯仰，即车辆围绕 y 轴运动。
? 横向动力学
如果移动方向指向 y 轴或横轴，例如转向过程中或避让绕行时，则称为横向动力学，车辆表现为以侧倾形式围绕 x 轴运动。
7
1
索引
1
2
说明
偏转 [围绕垂直轴]
俯仰 [围绕横轴]
索引
3
4
说明
侧倾 [围绕纵轴]
这些行驶动力学基本特性主要取决于以下车辆设计尺寸。
8
2 – 关键尺寸
索引
说明
索引
说明
1 重心与路面之间的距离
3 轴距
2 轮距
车辆重心位置、重心与路面之间的距离、轴距和轮距是影响车辆行驶动力学特性的关键性参数。
9
主动侧翻稳定装置（ARS）
ARS 总线概览
3 - E70 ARS 总线概览
10
索引
说明
索引
说明
Kombi 组合仪表
DSC 动态稳定控制系统
CAS 便捷登车及起动系统
ARS 主动侧翻稳定装置
FRM 脚部空间模块
DME 数字式发动机电子系统
JB 接线盒
DDE 数字式柴油机电子系统
DSC_SEN DSC 传感器
VDM 垂直动态管理系统
SZL 转向柱开关中心
IHKA 自动恒温空调
11
ARS 系统电路图
4 – E70 ARS 系统电路图
12
索引
说明
索引
说明
1 液压阀体
8 CAS，便捷登车及起动系统
2 DSC，动态稳定控制系统
9 FRMFA，脚部空间模块
3 JB，接线盒控制单元
10 SZL，转向柱开关中心
4 ARS，主动侧翻稳定装置
11 Kombi，组合仪表
5 横向加速度传感器
12 液位传感器
6 VDM，垂直动态管理系统
13 DME，数字式发动机电子系统
7 DSC-SEN，DSC传感器
ARS 组件
5 – E70 ARS 组件
索引
说明
索引
说明
1 液压油储液罐
6 阀体
2 液压油冷却器
7 横向加速度传感器
3 前部摆动马达
8 液压管路
4 串联泵
9 后部摆动马达
5 控制单元
13
垂直动态控制系统（VDC）
VDC 总线概览
6 - E70 VDC 总线概览
14
索引
说明
索引
说明
JB 接线盒
EDC
左前电子减振器控制系统卫星式控SVL
制单元
DSC_DSC 传感器EDC
右前电子减振器控制系统卫星式控SEN
SVR
制单元
SZL 转向柱开关中心
VDM 垂直动态管理系统
ARS 主动侧翻稳定装置
EDC
左后电子减振器控制系统卫星式控SHL
制单元
DME 数字式发动机电子系统
EDC
右后电子减振器控制系统卫星式控SHR
制单元
DDE 数字式柴油机电子系统
GWS 选档开关
15
VDC 系统电路图
7 – E70 VDCl 系统电路图
16
索引
说明
索引
说明
1 EDC SVL，左前电子减振器控制9 EDC SHL，左后电子减振器控制系统系统卫星式控制单元
卫星式控制单元
2 左前车辆高度霍尔传感器
10 左后车辆高度霍尔传感器
3 DME，数字式发动机电子系统
11 SZL，转向柱开关中心
4 右前车辆高度霍尔传感器
12 GWS，选档开关
5 EDC SVR，右前电子减振器控制13 JB，接线盒控制单元
系统卫星式控制单元
6 右后车辆高度霍尔传感器
14 ARS，主动侧翻稳定装置
7 EDC SHR，右后电子减振器控制15 DSC-SEN，DSC传感器
系统卫星式控制单元
8 VDM，垂直动态管理系统
VDC 组件
8 - E70 VDC 系统（第 1 部分）
索引
说明
索引
说明
1 EDC SVR，右前电子减振器控制4 VDM 控制单元，垂直动态管理系统
系统卫星式控制单元
2 GWS，选档开关
5 EDC SHL，左后电子减振器控制系统卫星式控制单元
3 EDC SHR，右后电子减振器控制6 EDC SVL，左前电子减振器控制系系统卫星式控制单元
统卫星式控制单元
17
9 - E70 VDC 系统（第 2 部分）
索引
1
说明
车辆高度传感器（4 个）
18
EHC
EHC 系统电路图
10 – E70 EHC 系统电路图
19
索引
1
2
3
说明
脚部空间模块
空气供给装置
EHC 控制单元
索引
4
5
6
说明
右侧车辆高度传感器
左侧车辆高度传感器
前灯照明距离调节装置传感器
EHC 气动系统图
11 – E70 EHC 气动系统图
索引
7
8
9
10
11
12
13
14
说明
左侧电磁阀
节流阀
节流阀
空气干燥器
单向阀
电机
压缩机
空气滤清器
索引
A
B
C
1
2
3
4
5
6
说明
LVA，空气供给装置
压缩机单元
电磁阀体
进气
溢流阀 / 调压阀
输出阀
右侧电磁阀
右后空气弹簧
左后空气弹簧
20
EHC 组件
12 – E70 EHC 系统
索引
说明
索引
说明
1 空气滤清器
6 右侧车辆高度传感器
2 固定板
7 EHC 控制单元
3 空气供给装置
8 左后空气弹簧
4 气动系统管路
9 左侧车辆高度传感器
5 右后空气弹簧
21
22
功能
E70 垂直动态管理系统
ARS
物理学基础
概述 车身围绕由前桥和后桥运动学特性决定的车辆转弯行驶期间，车辆上产生一个作用在车辆重侧倾轴（2）侧倾。
心（1）处的横向加速度 [ay]。
此时出现侧倾角 [?]（最大 5°）。这种情况造成车轮罩处产生最大 10 cm 的高度变化。
1 – 物理学基础
索引
说明
索引
说明
A 不带自适应驾驶系统的车辆
Ma 车身力矩
B 带有自适应驾驶系统的车辆
1 重心 [SP]
M 侧倾力矩
2 侧倾轴 [RA]
ay 横向加速度
Fy 横向力
?
侧倾角
h 重心力臂高度
在带有传统悬架的被动式车辆上，侧倾力矩 在带有自适应动态驾驶系统的车辆上，横向加[M] 由稳定杆和弹簧承受。弯道外侧弹簧压向速度 ay 低于某一数值时可以仅通过主动式稳一起，内侧弹簧伸长。此外还会使稳定杆扭转。定杆抵消侧倾力矩 [M]。只有侧倾力矩 [M]
垂直轴线与车身之间出现一个侧倾角 [?]。
大于稳定杆主动产生的力矩 [Ma] 时，才出现侧倾角。此时，剩余的侧倾力矩 [M] 由被动式弹簧承受。
23
主动车身力矩 [Ma]（前桥和后桥上）可抵抗车辆带有负荷时的侧倾角曲线图：
侧倾力矩 [M]。系统根据控制单元内规定的特
性曲线以这种方式抵消侧倾角。横向加速度低2于约 5 m/s（0.5 g）时可以完全抵消侧倾角。横向加速度较高时，即使有自适应驾驶系统也会产生侧倾角。驾驶员通过侧倾角和不断增加的不足转向趋势得到反馈信息，表明车辆正在接近极限范围。
该系统无法抵消由侧倾力矩 [M] 引起的轮胎受压变形。?
车辆空载时的侧倾角曲线图：
2 – 车辆空载时的曲线图
索引 说明
1 被动式稳定杆
2 主动式稳定杆（安装了 ARS 时）
在带有驾驶员的空车上侧倾角曲线如图所示。
24
3 – 车辆带有负荷时的曲线图
索引 说明
1 被动式稳定杆
2 主动式稳定杆（安装了 ARS 时）
车辆满载时，由于质量较大，因此作用在车辆上的横向力也较大。根据负荷在车辆上的分布情况（在车内或车顶上），还会使力臂
[h]
发生变化。在这种情况下车辆产生的侧倾角
[?]
比控制特性曲线内规定的侧倾角大一些。
但是，满负荷状态下的被动式车辆同样会产生较高的侧倾角。
计算侧倾力矩 [M]
作用载车身上的横向力 Fy 按以下方式计算：
Fy
= m * ay m（kg）ay（m/s2= 车身质量
）= 横向加速度
横向力 Fy 通过力臂 h（= SP 与 RA 之间的距离）产生侧倾力矩 M。
Mx = Fy * h Fy（N）= 横向力
h（m）= 力臂
主动车身力矩在前桥与后桥之间的分配取决于车速较低时，未经过训练的驾驶员也可以很好车速。 地操控调校到中性状态的车辆。
对自转向特性的影响
2. 大部分稳定力矩分配在前桥上
稳定力矩在车桥上的分配情况会对自转向特性此时行驶特性为不足转向。
产生决定性的影响。某一车桥上的稳定力矩越大，这个车桥可传递的横向力越小。
前桥车轮传递到路面上的横向力比后桥车轮小。车辆具有不足转向行驶特性。
以下将介绍稳定力矩在车桥上分配的两种情况：
为了能在所要求的路线上行驶，必须保证方向盘角度较大。
1. 在两个车桥上分配相同的稳定力矩
通常情况下，未经过训练的驾驶员也可以在车此时行驶特性为中性。 速和转弯速度较高时很好地操控不足转向车前车轮传递到路面上的横向力与不带驱动力矩辆。
的后车轮基本相同。车辆具有中性行驶特性。
但是这种感觉很可靠的行驶特性降低了车辆的调校到中性状态的车辆具有很敏捷的行驶特敏捷性。
性，转向系统反应很快。驾驶员可感觉到操控自适应驾驶系统调节前桥和后桥上的稳定力精准。
矩，从而针对低车速和高车速产生不同的行驶特性。
25
索引
1
2
说明
前桥
后桥
索引
A
B
车速
低
高
4 – 主动车身力矩分配的百分比与车速之间的关系
行驶特性
中性转向
不足转向
随着横向加速度不断提高，需提供的主动车身力矩 [Ma] 也越来越大。这些特性曲线是两个不同车速下的曲线。
以下插图给出了不同车速下，被动式车辆和带自适应驾驶系统车辆横向加速度 [ay] 与方向盘角度 LW] 之间的关系。
索引
1
说明
v = 15 km/h
索引
2
说明
5 – 主动车身立即 Ma
与横向加速度之间的关系
v = 250 km/h
26
6 – 被动式 / ARS 车辆所需转向角对比
索引
说明
索引
说明
1 被动式，敏捷性 v < 100 km/h
1 被动式，敏捷性 v > 150 km/h
2 ARS，敏捷性 v < 100 km/h
2 ARS，敏捷性 v > 150 km/h
无论车速高低，被动式车辆都设计为轻微的不借此以纯机械 / 液压方式确保带有自适应驾足转向。
驶系统的车辆不出现过度转向特性，因此对普自适应驾驶系统载低车速范围内调校为中性转通客户来说在任何情况下都不会出现危险的行向。驶过相同的弯道时，驾驶员必须少转动方驶特性。
向盘。因此实现了最佳操控性和敏捷性。
系统动态特性
在高速区域时，两个车辆驶过相同弯道所需要快速换车道、快速转弯行驶或在城间弯道上快的转向角几乎相同。 速改变方向时自适应驾驶系统必须尽快做出反液压机械方案的设计要求是，后桥上的主动稳应。
定力矩始终小于前桥上的稳定力矩。
自适应驾驶系统的系统动态特性以下几个步骤的持续时间决定：
过程
时间
传感器探测信号，传感器信号在控制单元内进行处理，阀门控制
约 10 ms
改变方向，切换力矩方向，方向阀
约 30 ms
产生压力（每个车轮的作用力）
0 --> 30 bar（0 --> 350 N）
约 120 ms
0 --> 160 bar（0 --> 2100 N）
约 400 ms
27
传统稳定杆与主动式稳定杆对比
与被动式稳定杆相比，主动式稳定杆传递到车身上的降低舒适性的作用力较小。
路面激励
约 1 Hz 时
（车身固有频率）
从 8 Hz 起
（车轮固有频率）
稳定杆特性
在此必须区分这些作用力以哪个频率传递。
行程较小时，主动式稳定杆的扭转程度比传统稳定杆低。传到车身上作用力更少，车辆更舒适，车身平稳性得到改善
两个稳定杆工作方式类似。因为机油无法迅速排出，所以主动式稳定杆较硬。
运行状态
直线行驶
起动发动机时，泵将液压油送入该系统内，同时形成背压。伺服马达各腔之间产生的压力差对稳定杆没有影响，因为这个约 1 bar 的压力差很小。
前桥稳定杆（PVV）和后桥稳定杆（PVH）不通电，因此处于打开状态。液压油可以直接流回到储油罐内。只要车辆直线行驶，就会保持这种状态。
车速低于 15 km/h 时一直表现为这种系统功能。
从 15 km/h 起可提供全部的稳定作用潜力。
28
7 – 液压系统图，故障安全阀通电时的正常功能
索引
说明
索引
说明
1 前部摆动马达 [SMV]
9 方向阀 [RV]
2 后部摆动马达 [SMH]
10 后桥压力传感器 [DSH]
3 前桥液压回路 1 [V1]
11 前桥压力传感器 [DSV]
4 前桥液压回路 2 [V2]
12 前桥压力阀 [PVV]
5 后桥液压回路 1 [H1]
13 后桥压力阀 [PVH]
6 后桥液压回路 2 [H2]
14 串联泵 [P]
7 故障安全阀 [FS]
15 储油罐 [HB]
8 开关位置识别传感器 [SSE]
16 油位传感器
29
转弯行驶
接近弯道时，横向加速度传感器信号传输到
ARS 控制单元。该控制单元将一个脉冲宽度为了根据弯道走向（弯道向左或向右）产生压调制信号（PWM）发送给前桥和后桥稳定杆的力，控制单元将控制方向阀（9）。一个传感压力阀。横向加速度越大，这个信号（电流）器（8）用于识别方向阀的开关位置。
越大。阀门通电电流越大，阀门关闭程度越大，稳定杆内产生的压力也越高。
稳定杆处的压力通过压力传感器（10，11）测量并传输给控制单元。
安全方案
概述
安全方案通过监控信号防止系统工作不正常并以规定方式对接口部件外部故障引起的故障做出反应。
系统监控主要包括以下监控功能：
l
供电电压监控
l
阀门和系统内传感器电路监控
l
CAN 总线通信监控和信号可信度检查
l
行驶期间液压功能监控和行驶前检查
严重故障（功能降低等级）
识别到严重故障时，就会将 ARS 设为“故障安全状态”并在组合仪表上显示这种情况。此时将通过一条检查控制信息要求驾驶员在弯道中低速行驶。
9 - ARS 指示灯 [红色]
如果识别到一个故障，则根据故障严重程度（功能降低程度）按规定做出反应。
ARS 控制单元将该故障记录在故障代码存储器内并在组合仪表中显示反应情况。
功能受限（功能降低等级）
如果检测到某一系统故障，而出现该故障时系统可以在功能受限的情况下继续运行，就会显示这种情况并给出一条警告信息
进入故障安全状态时通过一个弹簧关闭故障安全阀。前部稳定杆内的液压油处于密闭状态，因此可像传统底盘系统那样确保车辆具有足够的稳定作用和不足转向特性。
故障安全状况请参见以下液压系统概览图。
8 - ARS 指示灯 [黄色]
30
10 – 故障安全功能或静止位置时的液压系统图
索引
说明
索引
说明
1 前部摆动马达 [SMV]
9 方向阀 [RV]
2 后部摆动马达 [SMH]
10 后桥压力传感器 [DSH]
3 前桥液压回路 1 [V1]
11 前桥压力传感器 [DSV]
4 前桥液压回路 2 [V2]
12 前桥压力阀 [PVV]
5 后桥液压回路 1 [H1]
13 后桥压力阀 [PVH]
6 后桥液压回路 2 [H2]
14 串联泵 [P]
7 故障安全阀 [FS]
15 储油罐 [HB]
8 开关位置识别传感器 [SSE]
16 油位传感器
31
外部泄露造成的液压油损失：
ARS 系统和液压转向系统的液压油回路通过一个共用的储油罐彼此连接在一起。储油罐内的油位由 ARS 控制单元通过一个油位传感器监控。ARS 系统和转向系统的液压油回路内出现外部泄露而造成液压油损失时，会导致共用储油罐内的油位降低。
液压油损失可能导致 ARS 系统完全失灵和影响转向系统的功能。
油位传感器发出油位过低信息时，就会将
ARS 系统设为故障安全状态并在 ARS 控制单元内记录一个故障。
11 - ARS 指示灯 [红色]
同时显示一条检查控制信息，以提醒驾驶员
ARS 系统和转向系统功能受到影响。由此要求驾驶员小心地停下车辆并关闭发动机。
32
初始化 / 复位特性
ARS 控制单元引导过程中执行不同的检测和初始化程序。其中包括检查阀门和系统内传感器的电路，通过查询 CAS 处的底盘编号进行确认检查和检测 CAN 通信情况。
只有各项测试成功完成后，才授权该系统运行。系统存储并显示出现的故障。
行驶前检查
每次起动发动机时或每次停下车辆时，都会自动快速测试故障安全阀和前桥调压阀的液压功能，测试时间仅持续 450 ms，驾驶员感觉不到。只有发动机运转且车辆静止时才开始进行这项测试，前提是没有任何其它故障。如果进行行驶前检查时识别一个故障，则会根据故障情况做出相应的反应。
垂直动态控制系统（VDC）
概述
在带有 SOP 的 E70 上首次使用的垂直动态系统根据表示车辆行驶动力学状态的行驶状况控制系统（VDC）是自适应驾驶系统这个配置或变量以及驾驶员要求，自动选择当前使用哪套件的组成部分，是 E65 EDC-K 系统的后续个特性曲线。
开发产品。与 EDC-K 一样，VDC 也采用可连续调节的减振器，因此可在某些极限范围内E65 EDC-K 与 E70 VDC 对比：
提供无数个减振特性曲线（阻尼力 – 活塞速度）。
EDC-K VDC
车型
7/01 后批量生产的 E65
从 10/06 SOP 起的 E70，包括在自适应驾驶系统配置套件中
模式可通过控制显示和控制器切换
选档开关附近的按钮“SPORT”
选择
控制手套箱后设备支架上的 EDC-K 控VDM 控制单元：行李箱右后侧
单元
制单元
四个 EDC 卫星式控制单元紧靠减振器
传感垂直： 垂直：
器
左前、右前、右后垂直加速度传感器
四个垂直加速度传感器集成在 EDC 卫星式纵向：
控制单元内，四个车辆高度传感器直接与
左前、右前车轮转速传感器
VDM 控制单元连接
横向：
纵向：
转向柱开关中心处的转向角传感器车轮转速传感器或来自 DSC 控制单元的（LWS）
车速信号
横向：
转向柱开关中心处的转向角传感器（LWS），电机位置传感器（安装了主动转向系统时），作为冗余信号用于转向角的横向加速度（DSC 传感器）
减振双筒充气减振器
双筒充气减振器
器
诊断
具有完全的诊断能力
VDM 和 EDC 卫星式控制单元具有完全的诊断能力
编程
EDC-K 控制单元可进行快速擦写编VDM 和 EDC 卫星式控制单元可进行快速程
擦写编程
设码
VDM 和 EDC 卫星式控制单元可进行设码
故障控制显示或组合仪表内的文本信息
控制显示或组合仪表内的文本信息
显示
检测
BMW 诊断系统
BMW 诊断系统
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VDC 系统的目标
VDC 系统的主要目标是，提高行驶舒适性，同时保持较高程度的行驶安全性。如果因路面情况（不平，凹坑）或转弯行驶而干扰（激励）车辆时，车辆几乎不沿垂直方向移动，则表明车辆行驶舒适性很好。因此，可调减振器在绝大多数情况下以较软的舒适性减振器特性曲线运行。
如果车轮始终与路面接触且在需要可提供较高的支撑力，则表明车辆具有很高的行驶安全性。因此，可以在行驶状况或驾驶员干预（例如转向，制动）需要时设置为较硬的阻尼特性。
与 EDC-K 一样，这些减振器也提供无限多的减振器特性曲线；与 EDC-K 不同的是，在此不仅可以同时控制一个车桥上的减振器，也可以单独控制某个车轮处的减振器。
索引
A
B
x
y
说明
拉伸阶段
压缩阶段
活塞速度 [m/s]
阻尼力 [N]
索引
1
2
3
说明
舒适性
稳定性
安全性
12 – 减振器运行特性曲线族
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该系统使用舒适性（1）与稳定性（2）极限特性曲线之间的拉伸阶段和压缩阶段的全部特性曲线族进行调节。出现故障时调节范围降低到安全性（3）特性曲线。
系统网络
VDC 系统是由电子、液压和机械子系统组成的一个机械电子系统。这些子系统从功能上可以分为以下几个部分：
l
探测输入信号
- 用于探测行驶状态和路面状况的车辆高度和垂直加速度传感器系统
- 用于驾驶员调节减振模式（舒适型，运动型）的操作元件。该元件有一部分位于选档开关上，其电气部分集成在选档开关上。
- 用于预先识别转弯行驶的转向角（由
SZL 控制单元通过 F-CAN 提供）
- 用于识别转弯行驶的横向加速度（由
DSC 传感器通过 F-CAN 提供）
- 车速或车轮速度（由 DSC 控制单元通过 F-CAN 提供）
l
处理单元
- VDM 控制单元
该控制单元检查输入信号的可信度，使用调节算法计算出针对具体车轮的阻尼力作为规定值
- EDC 卫星式控制单元
这些控制单元一方面处理垂直加速度传感器的信号并提供经过处理的信号。另一方面借助所存储的特性曲线将 VDM 控制单元给出的规定作用力转换为阀门电流
l
执行机构
利用可调减振器内的电气控制式阀门可以实现不同的阻尼力特性曲线
l
通信介质
VDM 控制单元连接在 PT-CAN、F-CAN
和 Flexray 上；EDC 卫星式控制单元只连接在 Flexray 上
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车辆高度电子控制系统（EHC）
空气弹簧的功能
从结构上来看，E70 的各种调节模式与 E6x
相似：
休眠
后期 前期 路沿
标准
Tilt_Switch
驾驶
举升 转弯
13 - E70 EHC 调节模式流程图
单车桥空气弹簧的调节模式
从一种模式过渡到另一种模式时不影响正在进行的调节过程。但是，在 VA_AUS（用电器关闭信号）时会彻底关闭调节过程，以确保系统关闭。此后 EHC 控制单元进入休眠模式。
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休眠模式
如果在车辆停下来的 16 分钟内没有操作车门、发动机室盖或行李箱盖或者总线端状态没有变化，车辆就会进入休眠模式。这是调节系在这个模式下，决定是否需要调节时仅考虑两统的初始状态。在休眠模式不进行调节。如果 个车辆高度信号的平均值（快速筛选）。
采用单车桥空气弹簧时，如果两个车辆高度信号的平均值 > 0 mm 且某一侧超过
+ 10 mm，就会调低车辆。
EHC 控制单元接收到一个唤醒信号，调节系统就会进入前期模式。
后期模式
启用后期模式的目的是，行驶结束后且处于前期模式与休眠模式之间时补偿车辆倾斜或调节车辆高度。
后期模式在时间上限制为 1 分钟。只有切换到后期模式前发动机处于运转状态时，才能执行这个模式。如果发动机未曾运行过，那么就会从前期模式直接切换到休眠模式。
系统在较小的 ± 6 mm 公差范围内进行调节。达到 ± 4 mm 时结束调节。使用快速信号筛选功能。
车辆处于倾斜状态（路沿模式）时，该系统将车辆调节到与这种情况相适应的规定高度。
前期模式
前期模式通过“用电器关闭”信号（例如通过打开车门或用遥控器开锁）启用。此后前期模式保持启用状态 16 分钟，状态改变时重新启动。
系统监控并以较宽的公差范围分析车辆高度。
处于前期模式时，只有车辆高度明显低于规定高度时才调高到规定高度。调节公差范围为平均值以下 -40 mm。这个调节公差可确保仅在负载较多时才进行调节，以便开始行驶前提高最小离地间隙。负载较少时弹簧压缩行程较小，这种情况只能通过起动发动机来补偿。这种调节设置有利于降低蓄电池负荷。
在前期模式下不进行车辆倾斜识别。
标准模式
标准模式是车辆正常运行状态的出发点。系统得到“发动机运转”信号时启用该模式。
此时可以进行高度补偿或改变高度。需要时压缩机开始运转。
因此不必考虑蓄电池电量问题，所以在此使用的公差范围可以比前期模式时小。快速筛选使用 ± 10 mm 的窄公差范围。这样就会在 ± 10
mm 的窄公差范围之外进行高度补偿。该系统根据快速筛选结果立即对高度变化做出反应。分析和调节针对每个车轮分别进行。
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识别到车速信号时 EHC 控制单元切换到驾驶模式。车辆停下来时，EHC 控制单元保持在驾驶模式。只有随后打开一个车门或行李箱盖时，才切换到标准模式。这是因为只要未打开车门或行李箱盖，就无法装卸物品。
这样可以避免车辆停在交通信号灯前且由于车辆制动“点头”而造成后桥处车辆高度超过平均值时，开始进行调节。
Tilt_Switch
如果通过轮胎失压显示（RPA）或轮胎压力监控系统（RDC）将轮胎故障信息发送到车辆总线上，单车桥空气弹簧就会进入这个模式。某一无压力的轮胎可以通过“失压倾斜”功能减轻负荷。接收到这个总线信息后，可以通过在损坏侧排出空气和在正常侧供给空气来减轻失压轮胎的负荷。
驾驶模式
在单车桥空气弹簧系统中，识别到车速
> 1 km/h 时就会启用驾驶模式。
在此使用低通筛选功能。因此只有车辆高度变化持续时间很长（1000 秒钟）时，才进行高度调节。这些变化只是通过车辆排出消耗物和由于燃油消耗而减轻车辆质量引起的高度变化。调节过程中利用高通筛选（快速筛选）进行调节。调节结束时重新初始化这个慢速筛选功能。从而过滤掉因路面不平而引起的较强动态高度信号。
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路沿
路沿模式用于防止只有一个车轮单侧行驶到障碍物上时补偿车辆倾斜。此时进行高度补偿会造成驶离障碍物后车辆处于倾斜状态并再次进行调节。
车辆左侧与右侧之间的高度差 > 32 mm 且持续时间超过 0.9 s 时，就会启用路沿模式。为此不允许存在车速信号。系统从单个车轮调节切换到整个车桥调节。
如果车辆左侧与右侧的高度差 < 28 mm 且持续时间超过 0.9 s 或者车速 > 1 km/h，则退出路沿模式。
如果系统从路沿模式切换到休眠模式，就会将这个状态存储在 EEPROM 内。
如果车辆处于路沿模式时装卸物品，EHC 控制单元将根据左侧和右侧弹簧行程产生的车辆高度变化计算出整个车桥处的平均值。
如果整个车桥处弹簧压缩或伸长量的平均值位于 ± 10 mm 的公差范围之外，就会开始改变高度。车辆左侧和右侧同时升高或降低。两侧之间的高度差保持不变。
转弯
因为侧倾移动直接影响所测量的车辆高度，所以以相应侧倾角慢速转弯行驶时，尽管采用驾驶模式的慢速筛选功能，仍会进行不必要的调节。转弯行驶期间的这种调节会导致空气量从弯道外侧向弯道内侧转移。系统会对驶出弯道后所产生的倾斜状态再次进行调节。转弯模式用于阻止进行这种调节，其方式是识别到转弯行驶时停止进行缓慢筛选并中断可能已开始的调节过程。
横向加速度 > 2 m/s2 时启用转弯模式，加速度 < 1.5 m/s2 时停用转弯模式。横向加速度由 DSC 传感器测量。
举升
为防止更换车轮时或在升降台上工作时进行调节，在此提供了举升模式。
如果一个或多个车轮和弹簧的允许伸长行程
> 55 mm，则识别为这种模式。如果车辆下降速度在 3 s 内低于 2 mm/s，还会识别为车辆通过千斤顶举升并存储车辆高度。
如果车辆只是略微升起且还未达到允许的伸长行程，调节系统会试图再次调节车辆高度。如果车辆未降下，一段时间过后将识别为车辆通过千斤顶举升并存储这个车辆高度。
如果此后车辆位于这个所存储的高度之下
10 mm，则开始进行复位。
特殊模式（运输，生产线）
运输模式可借助诊断控制设置和删除。该模式用于提高最小离地间隙，以确保在车辆运输车上运输不行驶的车辆。在这种模式此阿车辆的规定高度提高 30 mm。
如果启用了运输模式，组合仪表中可变指示灯内的空气弹簧符号亮起并在检查控制显示中输出一条文本信息，以表示车辆处于这种特殊模式。
在这种模式下不进行调节，因为运输期间车辆质量不发生变化。
生产线模式用于车辆在制造厂内装配时避免进行调节。
如果启用了生产线模式，组合仪表中可变指示灯内的空气弹簧符号亮起并在检查控制显示中输出一条文本信息，以表示车辆处于这种特殊模式。
生产线模式只能通过诊断控制功能删除。生产线模式无法再次设置。
新 EHC 控制单元（配件）供货时设置为生产线模式。
因此不进行调节，这个安全方案只能在受限制的条件下功能。
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调节模式
休眠
后期
前期
Tilt_Switch
标准
驾驶
路沿
单车桥空气弹簧
不进行调节，用电器关闭功能打开
约 1 分钟时间内快速筛选 2 s，公差范围很小 < -6 / > 6 mm，处于 < -4 /
> 4 mm 范围时调节结束
约 16 分钟内快速筛选 2 s，公差范围较大，相对高度 < -40 mm 时向上调节，平均值 > 0 mm 且某一侧 > 10 mm 时向下调节
可通过设码打开和关闭；车辆上连接有挂车时不启用。通过 RDC/RPA 总线信息启用
发动机运转：快速筛选 2 s，小公差范围 ± 10 mm
v > 1 km/h，慢速筛选 1000 s，小公差范围 ± 10 mm
打开条件：车辆左侧与右侧之间的高度差 > 32 mm，持续时间超过 0.9 s
后从单个车轮调节切换到整个车桥调节
关闭条件：车辆左侧与右侧之间的高度差 < 28 mm，t = 0.9 s 或 v > 1
km/h
转弯
打开条件：横向加速度 > 2 m/s2
关闭条件：横向加速度 < 1.5 m/s2
举升
打开条件：一个或多个车轮处伸长行程 > 55
识别为千斤顶时的打开条件：下降速度在 3 s 内低于 2 mm/s，存储车辆高度
关闭条件：高度变化 < -10 mm，比所存储的高度低 10 mm 以上
工作原理
初始化 / 复位特性：
复位后进行 EHC 控制单元引导时（通过低电压或用电器关闭信号 VA_AUS 触发）执行不同的检测和初始化程序。只有测试成功通过后才授权该系统工作，此后该系统开始循环执行调节程序。系统存储并显示出现的故障。
调节过程：
调节过程中始终使用高通筛选功能（快速筛选），以防止调节高度时超过规定值。如果利用低通筛选功能（慢速筛选）计算车辆高度，系统将“接收”短时间的高度变化。行驶期间使用低通筛选功能（参见标准模式），以便通过这种筛选方式过滤掉路面激励产生的振动。
高通筛选功能用于对车辆高度规定值偏差快速做出反应。这种偏差在停车状态下负荷变化较大时出现（参见前期模式）。
系统对车辆两侧分别进行调节，就是说针对车辆两侧分别进行规定值 / 实际值对比。
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例外：前期模式和路沿模式下检测是否低于最小高度。在此分别考虑左侧 / 右侧平均值。为此利用以下规定：
l
降下前升起
l
以相同方向调节方式控制所有阀门
l
分别停用车轮。
为确保可靠关闭空气干燥器内的单向阀，向上调节过程结束后 EHC 控制单元短时
（200 ms）操纵输出阀。
向上调节过程中系统监控是否达到允许的部件持续接通时间。
安全方案
安全方案通过监控信号和与功能相关的参数来消除系统故障，尤其是不希望出现的调节过程。识别到故障时会根据所涉及到的组件切换或关闭该系统。驾驶员通过显示情况得到上述故障信息，系统存储识别到的故障以便进行诊断。
为确保该系统可靠运行，总线端 15 接通时会尽可能删除所存在的故障。删除方式是将逻辑计数器复位为零。但是 EEPROM 内的故障代码存储器记录仍然保留，以便诊断时读取。此后该系统恢复原有的功能。在此需通过快速故障识别功能识别仍然存在的故障，以便能够进行调节。
在以下情况下只允许降下车辆：
l
低于允许供电电压（9 伏）
l
超过允许的压缩机运行时间（480 秒钟）
电压位于正常范围（9 至 16 伏）时或压缩机暂停时间（100 秒钟）过后，就会进行复位。
在以下情况下只允许升起车辆：
l
超过允许的向下调节时间（40 秒钟）
l
下一次行驶时或下一次向上调节过程结束后进行复位
以下情况下不进行调节：
l
超过允许供电电压（16 伏）
只要电压位于正常范围，就会进行复位。
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系统组件
E70 垂直动态管理系统
ARS 组件
ARS 控制单元
1 – E70 ARS 控制单元的安装位置
索引
说明
1 ARS 控制单元
ARS 控制单元位于车内右侧，A 柱附近。
系统全面检测所有输出端（阀门线圈和传感器）ARS 控制单元通过总线端 30 供电，通过一是否短路和断路。有故障时该系统将执行机构个 10A 保险丝保险。ARS 控制单元只能从切换到一个安全行驶状态。
“点火开关打开”起，由便捷登车及起动系统电压过低 / 电压过高时自动关闭 ARS 控制（CAS）通过一个 CAN 唤醒导线启用。
单元。
系统启动时首先进行车辆验证。此时将 CAS
启动时和行驶期间 ARS 控制单元自行适应内的底盘编号与 ARS 控制单元内设码的底转向角和横向加速度的偏移值。
盘编号进行比较。
然后检查 ARS 控制单元的硬件和软件版本。
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