电控空气悬架系统研究现状及发展趋势.pdf

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1、第10期总第196期农业科技与装备No．10TotalNo．196型!!Q±!Q旦垒鲤!型堕型苎!!呈竺!垒!呈!塾里生竺gz塑生至g坚!P婴呈翌!Q!!：兰Q!Q电控空气悬架系统研究现状及发展趋势朱华(解放军汽车管理学院装备技术系。安徽蚌埠233011)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，简要分析其发展趋势。关键词：车辆工程；ECAS；空气弹簧；结构；

2、功能；现状；趋势中图分类号：u463．3文献标识码：A文章编号：1674一1161(2010110—0035—03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来代替机械式高度调节阀．电控单元根据载荷、路况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

3、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[--。1电控空气悬架的结构组成电控空气悬架(ECAS)主要由两大部分组成(见图1)：第一部分是机械元件；第二部分是气路和控制系统。机械元件包括空气弹簧、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。

4、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时，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、车门信收稿日期：2010—04—23作者简介：朱华(1977一)，男，硕士，讲师，从事车辆性能优化、车辆试验技术及装备等方面的研究。息等信号，判断当

5、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。1．电控单元；2．电磁阀；3．车身高度传感器；4．空气弹簧；5．控制终端；6．减振器；7．空气压缩机；8．速度传感器图1电控空气悬架系统Figure1Electronicallycontrolledairsuspensionsystem2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

6、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20km／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种特殊功能，根据设置在ECU巾的参数，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．客车将自动恢复到正常高度。2．3车辆限高功能ECAS可以设置车辆的最

7、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‘36农业科技与装备2010年10月度调节。2．4反应迅速由于采用大截面进(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。ECAS可节省约25％的空气消耗。2．6监控供气压力要实现升降和屈膝功能，必须有足够的供气压力。才能使已降低并满载的车辆恢复到行驶高度。如果ECU监测到供气压力低于某一定值。ECAS将限制屈膝和升降。该功能通过压力开关实现。3电控空气悬架国内外研究现状3

8、．1国外研究现状空气弹簧诞生于19世纪中期，在CharlesGoodyear发明了橡胶技术3a后．JohnLewisgf于1847年发明了空气弹簧。早期的空气弹簧用于机械设备的隔振。1901年公布了第一个空气弹簧专利，它被用作有轨电车悬架的减振元件。1908年，GeorgeBancroft申报了第一个汽车悬架上空气弹簧的专利，且于1910年获得授权。1947年，美国首先在普尔曼车上使用