【精品】电控空气悬架系统研究现状及发展趋势

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1、电控空气悬架系统研究现状及发展趋势摘要：空气悬架系统是以空气弹簧作为弹性元件的悬架总称。随着车辆控制技术的发展，电控空气悬架系统逐步取代了传统空气悬架。介绍电控空气悬架系统的结构组成及其功能特点，概述国内外电控空气悬架的研究现状，简耍分析其发展趋势。关键词：车辆工程；ECAS；悬架；电子控制空气悬架系统是以空气弹簧作为弹性元件的悬架总称。传统空气悬架通过机械式高度调节阀的开启调节气囊的充放气，从而保持车辆恒定的行驶高度。随着车辆控制技术的发展，电控空气悬架系统逐步取代了传统空气悬架。电控空气悬架系统采用高度传感器和电磁阀來代替机械式高度调节阀，电控单元根据载荷、路况

2、和车辆运行工况等信号，控制气路系统中的电磁阀或步进电机等执行元件，进而对车身高度进行控制，以抑制车辆急加速和制动时产生的俯仰运动和转向时产生的侧倾运动，保持车身姿态平衡，从而提高汽车的行驶平顺性和操纵稳定性[l]o1电控空气悬架简介及结构组成1.1电控悬架系统简介悬架主要影响汽车的垂直振动。传统的汽车悬架是不可调整的，在行车中车身高度的变化取决于弹簧的变形。因此就自然存在了一种现象，当汽车空载和满载的时候，车身的离地间隙是不一样的。尤其是一些轿车采用比较柔软的螺旋弹簧，满载后弹簧的变形行程会比较大，导致汽车空载和满载的吋候离地间隙相差有儿十毫米，使汽车的通过性受到影

3、响。汽车不同的行驶状态对悬架有不同的要求。一般行驶时需要柔软一点的悬架以求舒适感，当急转弯及制动时又需要硬一点的悬架以求稳定性，两者之间有矛盾。另外，汽车行驶的不同环境对车身高度的要求也是不一样的。一成不变的悬架无法满足这种矛盾的需求，只能采取折中的方式去解决。在电了技术发展的带动下，工程师设计出一种可以在一定范围内调整的电子控制悬架来满足这种需求，这种悬架称为电控悬架，目前比较常见的是电控空气悬架形式汽车不同的行驶状态对悬架有不同的要求。一般行驶时需要柔软一点的悬架以求舒适感，当急转弯及制动时又需要硬一点的悬架以求稳定性，两者之间有矛盾。另外，汽车行驶的不同环境对

4、车身高度的要求也是不一样的。一成不变的悬架无法满足这种矛盾的需求，只能采取折中的方式去解决。在电子技术发展的带动下，丁程师设计出一种可以在一定范围内调整的电了控制悬架来满足这种需求，这种悬架称为电控悬架，目前比较常见的是电控空气悬架形式。以前空气悬架多用于大客车上，停车时悬架下降汽车离地间隙减少，便于乘客上下车，开车吋悬架上升便于通行。这种空气悬架系统由空气压缩机、阀门、弹簧、气室（气囊）、减振器所组成。车辆高度直接靠阀门控制气室的空气流进流出来调整。1.2电控空气悬架（ECAS）电控空气悬架主要rti两大部分组成：第一部分是机械元件；第二部分是气路和控制系统。机械

5、元件包括空气弹簧、导向机构、横向稳定杆等。空气弹簧承受垂直载荷，导向机构承受纵向力、侧向力及其力矩，横向稳定杆可以提高汽车的抗侧倾能力，防止车身发生过大的横向侧倾和横向角振动。电报导和控制系统包括电控单元（ECU）、高度传感器、电磁阀、空气压缩机和储气筒等。电控单元通常安装在驾驶室或者电气盒内，可实现不同高度值的管理和储存，控制包括正常高度在内的多个车辆高度；高度传感器外形与机械式高度阀类似，传感器内部包含线圈和枢轴，当车桥与车身之间的距离发生变化吋，高度横摆杆转动并带动相应电枢在线圈中上下运动，从而使线圈感应系数发生变化，电控单元检测此感应系数的变化并将其转换成高

6、度信号。ECAS的基本工作原理是电控单元根据高度传感器测得的车辆高度、车速、供气压力、制动、车门信息等信号，判断当前车辆状态，按照其内部的控制逻辑，激发电磁阀工作，对各个空气气囊的充放气调节，从而实现空气弹簧的刚度调节,进而提高车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。2电控空气悬架的功能特点2.1车辆升降功能ECAS能随时感知车辆的当前高度，在特殊路况和行驶条件下，可通过控制开关调节车辆底盘的高度，以方便车辆通过。ECAS还允许ECU设置车辆速度，通过车速控制整车高度，当车速达到2km/h时，车辆会自动恢复正常行车高度。2.2屈膝（Kneeling）功能该功能是专用于客车的一

7、种特殊功能，根据设置在ECU中的参数，可使客车一个轮子、整个一侧或整车进行升降，以方便乘客上下车。ECAS可以实现对侧倾高度的设定和控制，有单侧侧倾或单轴侧倾等方式可供选择，同时系统通过监视安装在车门下的接触开关来保证降低过程的安全性，如果接触开关在降低过程中有反应，客车将口动恢复到止常高度。2.3车辆限高功能ECAS可以设置车辆的最低和最高底盘高度，一旦达到设定的最低和最高位置，ECU将自动结束高度调节。2.4反应迅速rfl于采用大截面进（出）气口的电磁阀，因此控制过程非常迅速。2.5空气消耗减少以低地板城市客车为例，与机械高度阀控制的传统空气悬架系统相比，E