汽车空气悬架及其控制
汽车空气悬架计算机控制系统设计(最终修改版)
汽车空气悬架计算机控制系统设计摘要由于在平顺性和车高控制上的诸多优点，越来越多的客车生产商已经开始使用电子控制空气悬架，通过控制弹簧刚度和减振器的阻尼来获得好的平顺性和操纵稳定性。
本文设计对汽车在制动、转向、加速、高速等工况下的空气弹簧刚度的调节来实现对悬架刚度的控制，在不同车速下对车高的调节以减少风阻。
通过介绍悬架的种类和特点，分析空气悬架当前发展状况，概述平顺性的研究内容，提出本文研究的主要内容和基本流程。
文中以简化的汽车1/4悬架模型为基础，通过分析刚度和系统频率对平顺性的影响，得出空气悬架的主要控制参数。
接着使用MATLAB/SIMULINK计算机仿真软件，模拟路面随机输入，仿真被动悬架及空气悬架的加速度变化，通过对比看出其优点。
MCS-96系列单片机在接口、抗干扰及运算速度方面的特点，使得其系列单片机在实现对悬架的控制方面有着较大的优势。
本文使用MCS-96系列单片机汇编语言编译控制程序，编写出各功能子系统程序段，以顺序执行指令模式运行，通过对各传感器的信号来判断行驶状况，从而输出对应的控制信号。
硬件使用80C196KC单片机。
关键字：空气弹簧电控悬架控制程序仿真单片机Air Suspension Control System DesignABSTRACTAs the car ride and the many advantages of high control, more and more bus manufacturers have begun using electronic control air suspension, by controlling the spring stiffness and damping shock absorbers to get a good ride comfort and handling stability.In this paper, we design to adjust the air spring stiffness to achieve the control of the suspension stiffness in the braking, steering, acceleration, speed and other working conditions. By adjusting the stiffness of the spring and shock absorber damping to reduce the wind resistance in high-speed condition. By introducing the suspension of the type and characteristics of the current development of air suspension, ride comfort of an overview of the contents of this paper presented the main content and basic processes. By simplifying the car 1 / 4 suspension model, analyzing the stiffness and system frequency on the Ride, come to the main control parameters of air suspension. Then use the MATLAB / SIMULINK simulation software to simulate the random road input, simulation passive suspension and air suspension, acceleration changes, by comparing to see its advantages.As the MCS-96 series MCU interface, interference, and the characteristics of computing speed, makes the MCS-96 family of single chip to achieve the control of the suspension has a big advantage. This article uses the MCS-96 Microcontroller assembly language compiler control procedures, the preparation of the segment of each functional subsystem, to order the implementation of instruction mode, the signal on each sensor to determine the operating conditions, and thus the corresponding output control signals. Use 80C196KC MCU.Keywords: air spring; ECAS; control procedures; SIMULINK; MCU目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................... I I 1 绪论.. (1)1.1 悬架概述 (1)1.2 悬架的分类 (1)1.3 主动悬架 (2)1.4 空气悬架发展与现状 (2)1.5 平顺性理论概述 (3)1.6 本文的主要内容 (4)2 空气悬架的工作原理及功能 (5)2.1 空气悬架工作原理 (5)2.2 空气悬架功能 (5)3 空气悬架系统 (7)3.1 空气悬架主要元件结构 (7)3.2 空气悬架输入输出部件 (7)3.3 空气悬架的具体工作方式 (13)4 空气悬架数学模型 (14)4.1 垂直刚度设计计算： (14)4.2 空气弹簧系统频率的计算 (14)4.3 单质量系统的自由振动 (15)5 系统控制流程 (16)5.1 总控制流程图 (16)5.2 各子系统流程图 (17)6 系统仿真计算 (24)6.1 MATLAB软件介绍 (24)6.2 路面激励谱 (25)6.3 SIMULINK计算仿真 (26)7 汇编程序设计 (30)7.1 MCS-96系列单片机的特点 (30)7.2 汇编语言程序工作原理 (30)7.3 硬件图 (32)本文总结 (35)参考文献 (36)注释 (37)附录 (38)谢辞 (45)1 绪论1.1 悬架概述悬架是汽车的重要组成部分，它把车体与车轴弹性地连接起来，并承受作用在车轮和车体之间的作用力，缓冲来自不平路面给车体传递的冲击载荷，衰减各种动载荷引起的车体振动。
汽车悬挂系统新技术——电控空气悬架及主动悬架PPT课件
另外，主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动 或拐弯时的惯性引起弹簧变形时，主动悬架会产生一个与 惯力相对抗的力，减少车身位置的变化。例如德国奔驰 2000款CL型跑车，当车辆拐弯时悬架传感器会立即检测出 车身的倾斜和横向加速度，电脑根据传感器的信息，与预 先设定的临界值进行比较计算，立即确定在什么位置上将 多大的负载加到悬架上，使车身的倾斜减到最小。
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电控悬架工作时，阀门的相互作用控制通向空气弹簧元件的气流量。 传感器检测出汽车的行驶状态并反馈至ECU，ECU综合这些反馈信息 计算并输出指令控制空气弹簧元件的电动机和阀门，从而使电控悬架 随行驶及路面状态不同而变化：在一般行驶中，空气弹簧变软、阻尼 变弱，获得舒适的乘坐感；在急转弯或者制动时，则迅速转换成硬的 空气弹簧和较强的阻尼，以提高车身的稳定性。同时，该系统的电控 减振器还能调整汽车高度，可以随车速的增加而降低车身高度(减小离 地间隙)，减少风阻以节省能源；在车速比较慢时车身高度又可恢复正 常。
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。在电子技术发展的带 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。
空气弹簧元件是由电控减振器、阀门、双气室所组成。电控减 振器顶部有一个小型电动机，可通过它转动一个调整量孔大小的控 制杆将阻尼分成多级，从而实现控制阻尼的目的。阀门也充当了一 个调节气流的作用，通常双气室是连通的，合起来的总容积起着空 气弹簧的作用，比较柔软；但当关闭双气室之间的阀门时，则以一 个气室的容量来承担空气弹簧的作用，就会变得硬，因此阀门起到 控制"弹簧"变软变硬的作用。
空气悬架的设计要点
空气悬架的设计要点今天给大家带来一篇关于空气悬架的文章，未来空气悬架必将越来越多。
让我们提前了解一下关于空气悬架设计的一些要点吧。
一、采用空气悬架的目的——改善汽车使用性能1．改善平顺性，减小车轮对地面动载1）影响平顺性的三个主要系统：（1）轮胎（2）悬架（3）座椅2）影响车轮动载的主要因素：（1）轮胎刚度（2）悬架刚度与阻尼（3）簧上质量与簧下质量的比值2．空气悬架应达到较好的平顺性指标，才有被选用的价值（改善平顺性的同时，也减小了车轮动载）1）在B级路面，以50km/h匀速行驶，后轴上方座椅的垂直振动加速度响应Leg≤113dB（或按ISO2631计算耐疲劳限达到4－5h）。
2）偏频――单自由度系统自然振动固有频率（客车）：（1）板簧：95－105cpm(1.6-1.75Hz)；（2）气簧：①现阶段80－85cpm(1.3-1.4Hz)；②高级阶段（路面不平度进一步提高后）65－70cpm(1.1-1.16Hz)。
3）阻尼――理论上的阻尼比为0.33-0.35（1）按经验公式选择减振器复原阻力时取上限或超上限值；（2）有条件时，采用可调阻尼减振器，目前可供选择的有电磁流变改变粘度及继电器改变阻尼孔尺寸两种。
有手控、自控两类，按载荷及按路面不平度输入来调节。
4）抗侧倾能力，应在0.4g侧向加速度条件下,稳态侧倾角Φ≤5－6゜。
3．充分认识并利用空气悬架的优点1）较理想的弹性特性（1）空、满载之间有高度控制阀调节气压，具有较好的等频性；（2）振动时，假定没有充放气，弹性特性曲线呈非线性，增大动容量，防止悬架击穿。
若反跳行程由减振器或其它机构实施弹性限位，则弹性特性呈反S形的理想特性。
2）可设计成较低的刚度，提高平顺性，不会因为空、满载之间静挠度变化太大，车高超标而受到限制。
3）高度控制阀除了自动调节设计位置的车身高度不变之外，还可用来调节车身抬高或下降（下跪），以提高车身通过性或方便乘客上、下车。
汽车空气悬架系统全面介绍
目录一、引言 (1)二、汽车空气悬架结构组成 (1)（一）空气弹簧 (1)（二）导向机构 (2)（三）高度控制阀组件 (3)（四）减振器 (4)（五）横向稳定器 (4)（六）缓冲限位块 (4)三、汽车空气悬架系统的特性 (4)（一）空气弹簧的特性 (4)（二）空气悬架对整车的影响 (5)四、汽车空气悬架的优缺点 (6)（一）汽车空气悬架的优点 (6)（二）汽车空气悬架的缺点 (6)五、电子控制空气悬架系统ECAS (7)（一）ECAS系统组成和工作原理 (7)（二）ECAS系统的功能和优势 (9)六、汽车空气悬架的发展及我国研发对策思考 (10)（一）国外空气悬架的发展历程和现状 (10)（二）国内空气悬架的发展历程和现状 (11)（三）国内常用的空气悬架 (12)（四）对策思考我国空气悬架的研发状态 (14)七、结论 (15)汽车空气悬架系统综述【摘要】文章介绍了空气悬架系统的发展过程,阐述了汽车空气悬架的工作原理及其结构特性，介绍了电子控制空气悬架的工作原理及其功能和优势。
也介绍了国内空气悬架系统的发展现状及其发展的历程,并且分析了我国汽车空气悬架系统的发展趋势。
【关键词】汽车空气悬架结构特性发展一、引言空气悬架系统是高档商用车的关键部件,是汽车钢板弹簧悬挂系统的更新换代产品,现已成为汽车性能提升的主要部件之一,具有独特的变刚度、低振动频率、抗道路凹凸冲击的特性,更加有效地提高了汽车乘坐舒适性、行驶平顺性及操纵稳定性,同时还具有可以减少汽车自重、提高运行速度、减少路面破坏等多项性能。
由于以上的诸多优越性,空气悬架系统的研究及发展正越来越受到人们的重视。
对空气悬架系统的研究始于二十世纪五十年代,最初应用在载重车、小轿车、大客车及铁道车辆上。
到了六十年代已经进入蓬勃发展阶段,不仅取得了丰富的理论成果,并且在德国、美国等发达国家所生产的大部分公共汽车、豪华旅游车等领域中得到了广泛应用。
虽然我国早在六十年代就设计生产了汽车空气悬架系统,但由于当时工业技术条件有限,生产的产品使用效果不是很理想。
汽车电控空气悬架高度调节控制研究
汽车电控空气悬架高度调节控制研究摘要：本文根据电控空气悬架系统，建立了空气弹簧模型。
基于神经网络PID控制方法设计了车身高度调节控制器，选择采用增量式PID控制方法进行控制。
对控制器的控制效果进行仿真分析，结果表明：增量式PID控制方法可以有效的改善车身高度调节中的不良现象、消除超调现象，并能够较早地、平稳地达到目标高度。
关键词：空气弹簧模型、增量式PID控制、仿真引言悬架是车辆行驶性能中最重要的相关系统，它主要包括弹性元件，减振器和导向机构。
弹性元件起缓冲作用，导向机构起导向作用，减振器起减振作用[1][2]。
电子控制空气悬架作为一种新型主动悬架，可以实时对空气弹黃刚度和减振器阻尼力进行调节，同时可以对车身高度进行调节[3]。
目前国外对全主动悬架(ECAS)的电子控制系统研究较多，如福特汽车公司的Continental Mark Ⅶ车型和丰田汽车公司的Lexus车型都成功地采用了电子控制空气悬架系统[4]。
国内汽车企业设计人员普遍对ECAS设计理论不够深入，尤其是在空气悬架与整车匹配、悬架控制理论技术和空气弹黃设计等方面。
空气悬架主动控制的研究，对提高车辆的乘坐舒适性、行驶平顺性、操纵稳定性等性能，具有重要的理论和学术价值。
1 车身高度调节控制空气弹簧是在橡胶气囊密封容器中充入压缩气体，利用气体的可压缩性实现其弹性作用的装置。
空气弹簧充放气过程：空气泵向储气罐提供一定的压缩气体作为气源，当空气弹簧需要充气时，进气阀打开，储气罐中的气体经进气阀流入空气弹簧；当空气弹簧需要放气时，排气阀打开，空气弹簧中的气体经排气阀排流入大气中。
对空气弹簧进行充放气时，空气弹簧高度也随之变化，可将高度变化过程分为：电磁阀开启时的变容积绝热充放气过程和电磁阀关闭后定质量密闭系统的稳定过程。
根据热力学第一定律得到电磁阀开启时空气弹簧内气体压力与气体流量之间的关系表达式如下：从式（8）看出：减小空气弹簧有效作用面积变化率或增大空气弹簧体积，可以达到降低固有频率的目的。
空气悬挂结构及工作原理
空气悬挂结构及工作原理随着科技的不断进步，汽车行业也在不断地进行技术创新，其中空气悬挂就是一种比较新颖的技术。
空气悬挂是指通过压缩空气将车辆悬挂在空气中，从而实现车身的平稳行驶。
本文将介绍空气悬挂结构及其工作原理。
一、空气悬挂结构空气悬挂结构主要由空气弹簧、气压调节器、传感器和控制器等组成。
1.空气弹簧空气弹簧是空气悬挂系统的核心部件，它是由高强度的橡胶和聚酯纤维材料制成，具有很好的弹性和耐用性。
空气弹簧的作用是支撑车身，使车辆行驶更加平稳。
2.气压调节器气压调节器是控制空气弹簧内气压的装置，它可以调节气压来控制车身高度。
当车辆通过不同路面时，气压调节器会自动调整气压，从而保持车身高度稳定。
3.传感器传感器是监测车身高度和车速的设备，它可以将车身高度和车速等信息传递给控制器，以便控制器进行调整。
4.控制器控制器是空气悬挂系统的大脑，它可以通过传感器监测车身高度和车速等信息，控制气压调节器来调整气压，从而实现车身高度的自动调整。
二、空气悬挂工作原理空气悬挂的工作原理是通过气压调节器来控制空气弹簧内的气压，从而调整车身高度。
当车辆行驶在不同的路面上时，气压调节器会自动调整气压，使车身保持在一个稳定的高度。
比如，当车辆行驶在凹凸不平的路面上时，气压调节器会增加气压，使车身高度升高，从而避免车底部与路面摩擦。
当车辆行驶在平坦的路面上时，气压调节器会减少气压，使车身高度降低，从而提高车辆的稳定性和行驶舒适性。
除了调整车身高度外，空气悬挂还可以通过控制器来调整车辆的硬度和阻尼等参数，从而实现更加个性化的驾驶体验。
三、空气悬挂的优点1.提高行驶舒适性空气悬挂可以通过调整车身高度和硬度等参数，使车辆行驶更加平稳，从而提高行驶舒适性。
2.提高路面通过能力空气悬挂可以通过调整车身高度来提高车辆的通过能力，从而避免车底部与路面摩擦，保护车辆底部。
3.提高安全性空气悬挂可以通过自动调整车身高度来提高车辆的稳定性和行驶安全性。
简述空气悬架系统车身高度控制的工作原理
简述空气悬架系统车身高度控制的工作原理
空气悬挂系统车身高度控制的工作原理如下：
1. 利用空气压缩机形成压缩空气，并将压缩空气送到弹簧和减震器的空气室中，以此来改变车辆的高度。
2. 装备空气弹簧的车型在前轮和后轮的附近都设有离地距离传感器，按离地距离传感器的输出信号，行车电脑判断出车身高度的变化，再控制空气压缩机和排气阀门，使弹簧自动压缩或伸长，从而起到减震的效果。
3. 当在高速行驶时，空气悬挂可以自动变硬来提高车身的稳定性，而长时间在低速不平的路面行驶时，行车电脑则会使悬挂变软来提高车辆的舒适性。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询汽车工程师。
汽车电控技术第9章 电子控制空气悬架系统
18
1．LRC开关 ． 开关
选择减振器阻尼力和弹簧刚度（SPORT-运动自动；NORM-正常自动）， LRC关的操作可通过仪表盘中的指示灯显示出来，处于“SPORT”时，仪 表盘中“SPORT”灯亮；处于“NORM”时，指示灯灭。
2.高度控制开关 高度控制开关
选择汽车目标高度（HEIGHT-高；NORM-正常），高度控制开关的操作，也 通过仪表盘中的“NORM”和“HI”灯显示，高度控制开关变换到一个位置 时，很快显示，但离达到目标高度需要一定时间。
第9章 电子控制空气悬架系统
第9章 电子控制空气悬架系统 章
1
第9章 电子控制空气悬架系统
电控空气悬架系统的功能 电控空气悬架系统的基本组成、控制原理和结构特点 电控空气悬架系统中弹簧刚度调节、减振器阻尼力调节、车身高度调节的基 本方法。
2
第9章 电子控制空气悬架系统
9.1 概 述
电控空气悬架是利用压缩空气充当弹簧起作用，弹簧的刚度和车身 的高度是根据汽车行驶状况进行自动控制，减振器的减振力控制也用来抑 制汽车行驶和停止中车身姿势的变化。 其具体功能有三个方面： （1）在水平路面上高速行驶时，使车身变低、弹簧变软，以提高舒服性。 （2）在凹凸不平的路面行驶时，车身变高，使悬架变硬，以消除颠波， 提高通过性。 （3）防止纵向仰头和栽头及横向倾斜，保持前照灯光轴不变，提高安全 性。 空气悬架的控制包括减振力和弹簧刚度控制以及汽车高度控制两方面。 空气悬架的控制包括减振力和弹簧刚度控制以及汽车高度控制两方面。
9.2
电控空气悬架的组成
空气悬架包括：每一车轮有一个可充气的气缸和减振器；一个空气压 缩机；干燥器；各种控制阀；高度控制传感器；转向角度传感器等，能精 确地检测车身高度和行驶状态。
轿车空气悬架控制系统微分方程
轿车空气悬架控制系统微分方程随着汽车工业的不断发展，汽车的悬架系统也在不断地升级和改进。
空气悬架系统是一种新型的悬架系统，它采用气体作为弹簧，可以根据路面情况和车速自动调节悬架高度，提高车辆的稳定性和舒适性。
本文将介绍轿车空气悬架控制系统的微分方程。
轿车空气悬架控制系统由气压传感器、控制器、电磁阀和气囊组成。
气压传感器用于检测气囊内的气压，控制器根据气压传感器的信号控制电磁阀的开关，从而控制气囊内的气压，调节悬架高度。
假设轿车空气悬架控制系统中的气囊是一个理想气体，根据理想气体状态方程，气囊内的气压P和气囊内的气体体积V之间有如下关系：P*V = n*R*T其中，n为气体的摩尔数，R为气体常数，T为气体的温度。
由于气囊内的气体体积是可以改变的，因此可以将气体体积V看作是一个关于时间t的函数，即V=V(t)。
此时，气囊内的气压P也是一个关于时间t的函数，即P=P(t)。
根据牛顿第二定律，轿车在行驶过程中所受到的阻力与车速的平方成正比，因此可以将阻力F看作是一个关于车速v的函数，即F=F(v)。
根据牛顿第二定律，轿车所受到的合外力等于轿车的质量m乘以加速度a，即F=ma。
因此，轿车的加速度a可以表示为：a = F/m = F(v)/m根据牛顿第三定律，轿车所受到的合外力等于轿车所施加的反作用力，因此可以将轿车所施加的反作用力看作是一个关于时间t的函数，即R=R(t)。
根据牛顿第二定律，轿车所施加的反作用力等于轿车的质量m乘以轿车的加速度a，即R=ma。
因此，轿车所施加的反作用力可以表示为：R = ma = F(v)/m根据牛顿第一定律，轿车在匀速直线运动时，所受到的合外力为零，因此可以将轿车所受到的合外力看作是一个关于时间t的函数，即F=F(t)。
此时，轿车的速度v是一个关于时间t的函数，即v=v(t)。
根据牛顿第二定律和牛顿第三定律，可以得到如下微分方程：m*d^2v/dt^2 = F(v) - k*(v - v0) - m*g其中，k为阻尼系数，v0为车辆的设定速度，g为重力加速度。
空气悬挂结构和工作原理
空气悬挂结构和工作原理今天咱们来聊聊汽车里超级酷的一个玩意儿——空气悬挂。
这空气悬挂啊，就像是汽车的魔法悬架，能给你带来超棒的驾乘体验呢！先来说说它的结构吧。
空气悬挂呢，主要是由空气弹簧、减震器、空气供给单元还有各种传感器以及控制单元组成的。
这空气弹簧啊，就像是汽车的“大长腿”，不过这个“大长腿”可神奇啦。
它不是那种普通的金属弹簧，而是一个充满空气的橡胶气囊。
这个气囊的造型就像是一个大圆柱，它的上下两端分别连接着汽车的车架和车轮的支撑部分。
你可以想象一下，这个气囊就像是一个超级有弹性的大气球，不过这个“气球”可是很结实，能承受汽车的重量，还能根据不同的情况改变自己的形状呢。
减震器就像是空气弹簧的好伙伴，它们俩总是在一起工作。
减震器的任务就是在汽车行驶过程中，不管是遇到颠簸的路面，还是突然的冲击，都能把这些震动给化解掉。
就好像是一个贴心的小卫士，保护着车内的你不会被颠得七荤八素。
再来说说空气供给单元，这可是空气悬挂的“气源”呢。
它就像一个空气制造工厂，能不断地产生空气，然后把空气输送到空气弹簧里。
这个空气供给单元里面有压缩机，就像一个小小的打气筒，不过这个打气筒的力量可大着呢，可以把空气快速地打到空气弹簧里。
还有一些阀门啊、管道啊之类的东西，它们就像一条条小血管，把空气准确地送到该去的地方。
传感器和控制单元就像是空气悬挂的大脑和眼睛。
传感器呢，分布在汽车的各个关键部位，它能感知到汽车的各种状态，比如说车速啊、车身的高度啊、路面的起伏情况啊等等。
然后它就会把这些信息告诉控制单元，控制单元就像一个超级聪明的指挥官，根据传感器传来的信息，迅速做出决定，告诉空气供给单元和空气弹簧应该怎么做。
比如说，如果传感器发现汽车正在过一个大坑，控制单元就会让空气供给单元给空气弹簧多送点空气，让空气弹簧升高一点，这样汽车就能轻松地跨过这个大坑，而不会让你感觉到特别大的颠簸。
那它的工作原理是啥样的呢？当汽车启动的时候，传感器就开始工作啦，它会先看看汽车现在的状态。
汽车行业空气悬架专题研究
汽车行业空气悬架专题研究核心观点：空气悬架支持智能主动调节功能，明显提升驾乘舒适性、操控性。
传统汽车悬架系统由弹性元件、减振器、导向机构等部件构成，负责连接汽车车身、底盘与车轮，传递其相互作用的力和扭矩，并缓和路面传来的冲击。
与传统悬架相比，空气悬架结构上最大差异在于弹性元件的升级，并新增电子控制系统及气泵等部件，赋予悬架智能主动调节功能，具有操控稳定、高度可调、质量更轻、减振效果佳等优势，能够明显提升驾乘舒适性、操控性。
1、空气悬架的基本原理1.1、悬架是现代汽车的重要总成之一悬架是现代汽车重要总成之一。
悬架将汽车车身与车轮弹性连接，传递其相互作用的力和扭矩，并缓和路面传来的冲击载荷，保证汽车的操纵稳定性。
悬架系统主要由三大部件构成：（1）弹性元件：主要有螺旋弹簧、钢板弹簧、空气弹簧等，支撑垂直方向载荷。
（2）减振器：产生阻尼的主要元件，迅速衰减振动，改善汽车行驶平顺性。
（3）导向机构：传递力和力矩，兼起导向作用。
1.2、空气悬架的构成以及与传统悬架的差异空气悬架与传统悬架的最大差异在于弹性元件的升级，并新增电子控制系统及气泵等部件，赋予悬架智能主动调节功能。
空气悬架的核心部件及其作用如下：①空气弹簧（弹性元件）：缓冲、减振、承重;②减振器（阻尼元件）：配合空气弹簧，缓冲振动，提升坎坷路段驾乘平顺感；③空气供给单元（包括空气压缩机、分配阀、悬置等）：通过充放气动态调节空气弹簧伸缩状态；④控制器ECU：实时控制空气供给单元和减振器，以调节空气弹簧刚度及减振器阻尼力；⑤传感器（高度传感器、车身加速度传感器等）：随时向ECU传递车辆状态；⑥储气罐：配合空气压缩机，以备及时响应ECU信号；⑦其他（空气管路等）。
1.3、空气悬架的工作原理空气悬架的工作原理：传感器将收集到的车身状态信号传给控制单元ECU，控制单元依据一定的算法发出指令，驱动空气供给单元工作，吸入空气并通过空气滤清器去除杂质并干燥后送入储气罐，通过分配阀输送到各轮边空气弹簧，以达到调节悬架高度及刚度的目的。
空气悬架工作原理
空气悬架工作原理
空气悬架是一种常见的汽车悬架系统，它通过空气压力来调节车身高度和硬度，提供更加舒适的驾驶体验。
下面将详细介绍空气悬架的工作原理。
1. 空气压缩机
空气悬架系统需要一个空气压缩机来产生所需的压缩空气。
这个压缩机通常位于引擎舱内，并由发动机带动。
当车辆启动时，空气压缩机开始工作，将大量的外部空气吸入并将其压缩成高压空气。
2. 气囊
在每个车轮上都有一个气囊，它是一个由某种弹性材料制成的袋子，可以容纳高压空气。
当汽车行驶时，如果路面不平或者载重过重，这些气囊会承受额外的负荷，并向外膨胀以支撑车身。
3. 阀门
阀门是控制高压空气进入和离开每个气囊的设备。
当汽车行驶时，阀门会根据路况和载重情况自动调节高压空气进入和离开每个气囊，以
保持车身的平稳和稳定。
4. 控制单元
控制单元是空气悬架系统的大脑，它通过感应车身高度和加速度等参数来控制阀门的开关，调节每个气囊的压力。
当车辆行驶在不同的路面或载重情况下，控制单元会自动调整气囊的硬度和高度，以提供更加舒适和安全的驾驶体验。
总之，空气悬架系统通过空气压力来调节车身高度和硬度，提供更加舒适和安全的驾驶体验。
它由空气压缩机、气囊、阀门和控制单元等组成，并通过自动调节每个气囊的压力来保持车身平稳和稳定。
空气悬架的电子控制模式详细解读
空⽓悬架的电⼦控制模式详细解读在上⼀期中，⼩编我为⼤家详细的介绍了空⽓悬架的结构以及优势特点，具体内容可参阅《让你彻底了解重型卡车空⽓悬架组成及优势特点（附空⽓悬架结构特点对⽐及国内外主流产品对⽐）》。
紧接上期，本期⼩编我想为⼤家详细解读⼀下空⽓悬架的电⼦控制模式及控制原理，好让⼤家更加深度的明⽩控制⽅法。
空⽓悬架电⼦控制模式结构介绍空⽓悬架电⼦控制模式由电⼦控制单元ECU、遥控器、⾼度传感器、电磁阀、遥控开关等组成电控模式。
01电⼦控制单元ECU电⼦控制单元ECU是整个控制系统的“指挥部”，将接受到的信号转换为操作指令。
ECU接受的车辆信息有：每个桥左右的⾼度信号，每个⽓囊的压⼒信号、车速信号(CAN线)、远程遥控器信号等。
02⾼度传感器⾼度传感器⽤来监测空⽓悬架的⾼度变化，连接⾼度阀的摆杆随着载荷的变化⽽转动时，⾼度传感器将信息传递到ECU，从⽽控制⽓囊的充放⽓。
⾼度传感器⼀般安装在车架靠近车轴的位置，⽤于精确感知轴荷的变化，将偏离⾓度转变成电信号输送给ECU，为ECU提供控制依据。
03压⼒传感器压⼒传感器是⽤来监测⽓囊压⼒的变化，压⼒传感器⼀般安装在⽓囊上，将⽓压压⼒⼤⼩转换成电压变化输送给ECU，为ECU提供控制依据。
电磁阀电磁阀是为了接收信号及传递信号，是控制的执⾏元件。
电磁阀通过驱动相应的线圈吸合对⽓囊的充放⽓或保压进⾏精确控制。
它⼀般安装在车架上。
01遥控开关驾驶员的操作按键主要包含遥控⾼度选择开关和LCR开关，通过操作正常⾼度选择开关，可实现预定⾼度的恢复；驾驶员操作遥控器，可调节后悬架⾼度，从⽽匹配不同挂车⾼度需求。
选择减振器阻尼⼒和弹簧刚度（SPORT-运动⾃动;NORM-正常⾃动），LRC开关的操作可通过仪表盘中的指⽰灯显⽰出来，处于“SPORT”时，仪表盘中“SPORT”灯亮;处于“NORM”时，指⽰灯灭。
电⼦控制模式的控制原理说明⾼度传感器装配在车架纵梁上，传感器摆杆固定在车桥上，当车桥发⽣运动，车架与其距离发⽣相应改变，⾼度传感器通过其摆杆的转动实时监测到这⼀距离的变化，然后将信息传递给ECU。
空气悬挂控制算法
空气悬挂控制算法1.引言1.1 概述空气悬挂技术是指通过在车辆悬挂系统中引入空气弹簧和电磁阀等装置，以实现对车辆悬挂高度的精确控制。
相比传统的机械悬挂系统，空气悬挂技术能够利用气压调节车身高度，进而提供更加舒适的乘坐体验和更好的悬挂性能。
为了实现对空气悬挂系统的精确控制，需要使用特定的算法进行辅助。
空气悬挂控制算法是指通过对悬挂系统中的空气泵、阀门和传感器等元件进行控制，以实现对悬挂高度、硬度和稳定性等参数的实时调节和控制。
在空气悬挂控制算法中，需要考虑的因素包括车辆的负载情况、行驶速度、路况等。
算法会通过悬挂系统中的传感器获取这些数据，并根据预设的控制策略进行实时调整。
例如，在行驶过程中，当车辆遇到不平的路面时，算法会根据传感器获取的数据，自动调整悬挂高度和硬度，以保证乘坐的舒适性和悬挂系统的稳定性。
空气悬挂控制算法的研究旨在优化悬挂系统的性能，提升车辆的操控性和乘坐舒适性。
通过精确调整悬挂参数，可以有效地减少车辆在行驶过程中的颠簸感，提高车辆的稳定性和操控性，同时对于不同的用途和需求，也可以根据实际情况进行个性化的设置。
在本篇文章中，我们将介绍空气悬挂技术的基本原理和应用，重点介绍空气悬挂控制算法的设计原则和常用方法。
通过对现有算法的分析和比较，我们旨在为读者提供一个全面了解空气悬挂控制算法的基础，并为未来的研究和应用提供一些参考和启发。
同时，本文也将探讨目前空气悬挂控制算法存在的挑战和改进方向，展望未来在这一领域的发展前景。
通过深入研究和创新，相信空气悬挂技术在汽车工程领域将有更广阔的应用前景。
文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的组织和章节安排进行说明。
可以按照如下方式来编写文章1.2 文章结构部分的内容：文章结构部分的主要目的是介绍整篇文章的组织架构，以便读者能够清楚地了解整个文章的结构。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述部分，将引入空气悬挂控制算法的背景和重要性。
空气悬挂操作方法
空气悬挂操作方法
空气悬挂是一种采用空气压缩作为悬挂系统的汽车悬挂系统，它通过控制空气压力来调整车辆的悬挂高度和硬度，以提供更好的行驶舒适性和稳定性。
下面是空气悬挂的操作方法：
1. 启动车辆并保持发动机正常运转。
2. 找到悬挂系统控制开关，通常位于车辆的中控台上或驾驶员侧的门板上。
根据车型的不同，可能会有不同的操作按钮或旋钮。
3. 将控制开关从“普通”模式调至“悬挂调整”模式。
一些车辆可能还提供“舒适”或“运动”模式供选择。
4. 如果您想调整悬挂高度，请使用车辆上的高度调整按键或旋钮，将其向上或向下旋转。
根据车型的不同，可能会有固定的高度选项，或者您可以自由调整高度。
5. 如果您想调整悬挂硬度，请使用车辆上的硬度调整按键或旋钮，将其向上或向下旋转。
一些车辆可能还提供不同的预设硬度选项，例如“舒适”，“普通”和“运动”。
6. 调整完毕后，观察车辆的悬挂状态变化。
确保悬挂高度和硬度符合您的需求，同时也要确保车辆保持平衡和稳定。
7. 如果需要重新调整悬挂，可以重复以上步骤进行操作。
请注意，在进行任何悬挂调整之前，请参考车辆的用户手册，了解具体的操作方法和注意事项。
电控空气悬架系统的原理、设置与检修
空气悬架系统采集车速传感器、转向角 度传感器和车身高度传感器等信号，由悬架 EC U 计算 和 处 理 后，指 令 电 磁 式 或 步 进 电
机式执行器动作，以调节减振器的阻尼力。 当汽车急转弯、急加速和紧急制动时，能够 抑制汽车后挫、点头和侧翻，防止汽车剧烈 变化，提高车辆的操纵稳定性。
空气减振器
充气管
上控制臂 图1 奥迪A8L轿车的空气悬架
一、结构原理
电子控制空气悬架系统由模式选择开 关、车 速 传 感 器、转 向 角 度传 感 器、加 速 度 传感器、车身高度传感器、悬架ECU、可调 阻 尼 减 振 器 ( 图 2)、空 气 压 缩 机、空 气 弹 簧 以及高度控制电磁阀等部件组成。
在舒适模式下(正常车身高度)，减振器 的特性将调整到舒适状态，不执行高速公路 降低车身高度功能。 (3)动态模式
在动态模式(车身高度比正常高度低 15mm)下，减振器自动调整为运动型配置， 没有高速公路降低车身高度的功能。 (4)野地模式
野地模式又称为“越野模式”，当汽车在崎 岖不平的路面上行驶时，可以选择野地模式。
栏目编辑：高中伟 gzw@
Maintenance Skill 维修技巧
电控空气悬架系统的原理、设置与检修
◆文/陕西 蔡亚林 上海 李明诚
悬架是汽车车身与车轮之间连接和 传 递 动 力 的 装 置 ( 图1)，汽 车 的 全 部 载 荷 通 过 悬 架 作用 在 车 轮 上。目前，不 少 中、高 档 轿车 和 大 型客车 装 备了电子 控 制 空 气 悬 架 (EC A S)系 统，这 种 悬 架 的 刚 度、阻 尼 以 及 车身高度能够自动适应汽车不同载重量、不 同道路条件以及不同行驶工况的需要，在保 证车辆具有良好操纵性和燃油经济性的前 提下，使汽车的舒适性得到进一步提高。
空气悬架刚度匹配与阻尼控制研究
空气悬架刚度匹配与阻尼控制研究
空气悬架是一种高级悬挂系统，它可以根据道路条件和车辆负载自动
调节悬挂高度和硬度。
空气悬架的控制方式主要包括刚度匹配和阻尼控制。
刚度匹配是指在不同的道路条件下，系统可以自动调节悬挂系统的硬度。
当车辆行驶在不平坦的路面上时，系统可以自动增加刚度以提高悬挂
系统的支撑能力，从而提供更好的乘坐舒适性和操控性。
而在平坦的道路上，系统可以自动降低刚度，以提供更平稳的行驶体验。
阻尼控制是指在不同速度下调节悬挂系统的阻尼，以提高车辆的稳定
性和操控性。
在高速行驶时，系统可以自动增加阻尼以控制车身的翻滚和
侧倾，从而提高车辆的稳定性。
而在低速行驶时，系统可自动降低阻尼以
提高乘坐舒适性。
空气悬架刚度匹配和阻尼控制的研究主要涉及控制算法和系统设计。
控制算法可以是模糊逻辑控制、PID控制或者模型预测控制等。
系统设计
方面，则需要考虑气泵、气袋、空气管路、传感器等部件的选取和安装位置。
总之，空气悬架的刚度匹配和阻尼控制是提高车辆乘坐舒适性和操控
性的重要措施，也是当前汽车工业研究的热点之一。
电控空气悬架系统的原理、设置与检修
维修技巧Maintenance Skill栏目编辑：高中伟 ******************672014/04·汽车维修与保养电控空气悬架系统的原理、设置与检修◆文/陕西 蔡亚林 上海 李明诚悬架是汽车车身与车轮之间连接和传递动力的装置(图1)，汽车的全部载荷通过悬架作用在车轮上。
目前，不少中、高档轿车和大型客车装备了电子控制空气悬架(ECAS)系统，这种悬架的刚度、阻尼以及车身高度能够自动适应汽车不同载重量、不同道路条件以及不同行驶工况的需要，在保证车辆具有良好操纵性和燃油经济性的前提下，使汽车的舒适性得到进一步提高。
平高度以及驾驶人选择的车身高度等，它的控制原理如图3所示。
图1 奥迪A8L轿车的空气悬架图2 丰田轿车的气动减振器结构图3 空气悬架系统的控制原理示意图一、结构原理电子控制空气悬架系统由模式选择开关、车速传感器、转向角度传感器、加速度传感器、车身高度传感器、悬架ECU、可调阻尼减振器(图2)、空气压缩机、空气弹簧以及高度控制电磁阀等部件组成。
对于奥迪轿车来说，下列控制单元与空气弹簧悬架控制单元J197有关联：①J104——ESP控制单元；②J220——发动机控制单元；③J533——网关；④J527——转向柱控制单元；⑤J 431——前照灯控制单元；⑥J285——仪表盘控制单元；⑦J345——挂车识别控制单元；⑧J518——进入和授权控制单元。
因此，如果空气弹簧悬架系统工作不正常，上述相关联的控制单元可能存在故障。
二、主要功能对于传统的机械式悬架系统，其钢板弹簧的刚度、减振器的阻尼力以及车身高度都是固定不变的，只能被动地吸收因地面不平引起的车轮跳动，因而乘坐不太舒适。
电子控制空气悬架系统由于装配了传感器、电子控制单元(ECU)和执行器，能够根据不同的车速、行驶状态、装载质量以及乘客人数的变化，对弹性元件的刚度、减振器的阻尼力以及车身的高度等项目自动地进行无级调节，无需驾驶人员调节，大大提高了乘坐的舒适性和操纵的稳定性。
空气悬架电控系统的构成及其功能
空气悬架电控系统的构成及其功能基于分离式常闭电磁阀的电子控制空气悬挂系统，即ECAS是利用控制器通过分离式常闭电磁阀自动调节空气空气弹簧动作的悬挂系统。
介绍了ECAS系统的结构原理，并对其安装、使用和诊断等进行了探讨。
标签：ECAS控制器；分离式常闭电磁阀；传感器TB空气悬架系统系统是以空气弹簧作为弹性元件的悬架总称。
根据控制系统来分可以进一步分为机械式控制空气悬架和电子控制空气悬架系统（Electronically Controlled Air Suspension System，简称ECAS）。
ECAS可以根据车身高度变化量和空气弹簧压力信号，由电子控制单元（ECU）控制气路系统中的电磁阀执行元件，进而调整橡胶空气弹簧内的压缩空气量，悬架刚度和车身高度随之改变，以抑制车辆急加速、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。
ECAS能够有效地提高车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性。
1ECAS的硬件构成ECAS的硬件构成主要由信号采集、信号传输、信号分析及处理、执行机构四部分组成。
信号采集部分主要由高度传感器和压力传感器组成。
高度传感器安装在车架附近，压力传感器需要安装在尽量靠近橡胶空气弹簧的位置，要求能够准确的测量出空气弹簧的实际压力。
信号传输部分，包含汽车用电线束和手动遥控手柄。
信号分析及处理部分是指ECU，其主要作用将压力传感器和高度传感器输入的压力和车架高度信号，转换为计数，比较输入值与指标值，在出现偏差的情况下估计所需要的控制反应，发出电磁阀的控制信号。
执行机构是指分离式的常闭式电磁阀，外形和安装尺寸与ABS的电磁阀一致，能够实现橡胶空气弹簧的增压、减压、保压。
该类型的电磁阀与国外ECAS 电磁阀相比具有成本低、可靠性高等优点。
2ECAS的功能空气悬架电控系统具有以下功能：高度平衡调节、过载保护、提升桥自动调节功能、牵引帮助、遥控功能、故障自诊断。
2.1高度平衡调节无ECAS系统的车辆车身高度会随着车辆负载的变化而相应的升高或者降低，这样会对车辆的舒适型、操控以及行驶安全造成影响。
浅谈空气悬架动力学特性与控制
浅谈空气悬架动力学特性与控制作者：李大鹏来源：《科学与财富》2017年第28期摘要：汽车的悬架系统直接决定了人们的驾驶享受，调教水平较高的悬架系统可以为驾驶员提供一种平顺、舒适、稳定的驾驶感受。
而当前汽车悬挂系统表现最好的当属空气悬挂系统，所以，本文分析了空气悬架系统，并对其动力学特性与控制进行了讨论。
关键词：空气悬架；气体弹簧；动力学特性与控制引言现代人们对于驾驶感受最广泛的要求便是驾驶的舒适感以及平顺性。
由于汽车在行驶过程中，底盘会受车速、路况等因素的影响将振动传递到车内，这就要求汽车在底盘设计时对悬架系统进行特殊调校，以减少车体振动对人体造成的不适与危害。
因此，加快空气悬架的研发进程是底盘设计当前的主要目标。
1关于底盘悬架系统的概述现阶段，汽车底盘的悬架系统通常分为被动悬架、半主动悬架以及主动悬架，其划分标准主要在于其空气悬架的阻尼性能。
首先，被动悬架在汽车行驶过程中，由于悬挂系统的刚度及阻尼都不可调，底盘只能被动接受路况以及行驶速度对车身造成的振动；其次，半主动悬架应用范围最为广泛，该悬架方式不改变悬架原有刚度，只调节悬架阻尼，从而达到对悬架减震的效果。
半主动悬架不需要额外安装动力源装置，仅需要部分可控阻尼元件配合工作，另外半主动悬架虽然不能接受控制信号，但能够自动调节出最优弹簧特性和阻尼特性，使其性能与主动悬架差距不大，因此才会被广泛应用；最后，主动悬架系统是结合汽车行驶状态以及路面情况，自动对悬架的刚度和阻尼进行适时调节，并将底盘维持在最佳减振状态，从而保障汽车行驶的平顺舒适性。
但在实际生产使用中，主动悬架设计技术复杂，处理程序需要较高的配置，并且维护难度高、成本昂贵，所以得不到广泛应用。
2空气悬架的结构及工作原理2.1空气悬架的基本结构目前空气悬架的主要结构包括空气弹簧、导向机构、减震器、控制臂、推力杆、缓冲限位块等，大致结构分布见图1。
其中空气弹簧作为空气悬架中最重要的组成部分，对底盘性能起到决定性的作用。
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1-提升支承架 2-车轴支架 3-车轴 4-橡胶缓冲块 5-提升臂 6提升气囊
提升后车轴离开路面示意图
高度控制阀的结构
高度控制阀结构
高度控制阀的工作原理
高度控制阀的三种工作状态
ａ）中位置ｂ）充气位置ｃ）排气位置 １-储气筒 2-上进气阀 3-弹簧 4-下进气阀 5-中空推杆 6-气囊 7-控制臂轴 8-通孔
---空气悬架及其控制
★ 悬架概述 ★ 空气悬架的弹性元件(空气弹簧) ★ 可调空气悬架系统的分类 ★ 高度可调空气悬架 ★ 高度和刚度可调空气悬架 ★ 空气悬架的发展
悬架概述
悬架的组成 悬架的主要任务 悬架的分类
悬架的组成
悬架是现代汽车上的重要总成之一； 它把车架（或车身）与车轴（或车轮）弹性地
连接起来；
组成： 弹性元件 减震器 导向装置 横向稳定器
悬架的主要任务
其主要任务是： （１）传递作用在车轮和车架（或车身）之
间的一切力和力矩； （２）缓和路面传递给车架（或车身）的冲
击载荷，衰减由此引起的承载系统的震动，保 证汽车的行驶平顺性；
（３）保证车轮在路面不平和载荷变化时有 理想的运动特性，保证汽车的操纵稳定性，使 汽车获得高速的行驶能力。
囊式空气弹簧
膜式空气弹簧
复合式空气弹簧
囊式空气弹簧
ａ）单曲气囊
ｂ）双曲气囊
Ｃ）多曲气囊
膜式空气弹簧
ａ）、ｂ）自由膜式
ｃ）约束膜式
复合式空气弹簧
空气弹簧的布置(1)
空气弹簧在转向轴上的布置
空气弹簧的布置(2)
空气弹簧在驱动桥上的布置
a)空气弹簧布置在驱动桥一端 b)空气弹簧布置在驱动桥前、后端
谢谢观看Βιβλιοθήκη 可调空气悬架系统的分类电子控制变高度空气弹簧悬架系统 电子控制变刚度空气弹簧悬架系统 电子控制变高度与变刚度空气弹簧悬架
系统
高度可调空气悬架
高度可调空气悬架的组成及工作原理 提升机构工作原理 高度控制阀的结构及工作原理
高度可调空气悬架的组成
空气悬架的组成
1-压气机 2-油水分离器 3-调压阀 4-储器筒 5、10-空气滤清器 6-高度控制阀 7-控制连杆 8-空气弹簧 9-储气罐
高度和刚度可调空气悬架的部件
高度传感器 空气压缩机 继电器 排气电磁阀 高度电磁阀 空气弹簧电磁阀
模拟式高度传感器
模拟式高度传感器
安装位置
数字式高度传感器
空气压缩机
继电器
排气电磁阀
高度控制电磁阀
空气弹簧电磁阀
空气悬架的发展
将空气弹簧作为弹性元件引入悬架 扩展为主副气室式空气弹簧 带辅气室和节流空的空气弹簧 引入了电子控制技术
高度可调空气悬架工作原理
在发动机的带动下，压气机产生的压缩 空气经过油水分离器和调压阀进入储气 筒。调压阀可使储气筒内的压缩空气保 持一定的压力。需要时，压缩空气从储 气筒出来，流入固定在车架上的高度控 制阀内。高度控制阀上有通气源的充气 阀和通大气的放气阀，这两个阀由控制 连杆控制。
提升机构工作原理
高度和刚度可调空气悬架
高度和刚度可调空气悬架组成 高度控制系统组成简图 车身高度控制原理 空气悬架刚度的调节原理 高度和刚度可调空气悬架的部件
高度和刚度可调的空气悬架组成
空气弹簧的结构
高度控制系统组成简图
车身高度控制原理
空气悬架刚度的调节原理
1-阻尼调节杆 2-空气阀控制杆 3-主辅气压腔通道 4-辅气压腔 5-主气压腔 6-气阀阀体 7-小通道 8-阀心 9-大通道
悬架的分类
非独立悬架和独立悬架； （汽车两侧车轮的运动是否关联） 被动悬架、半主动悬架和主动悬架； （系数是否可调） 钢板弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、扭杆弹
簧悬架、油气弹簧悬架、橡胶弹簧悬架、 空气弹簧悬架。 （弹性元件）
空气悬架的弹性元件(空气弹簧)
空气弹簧的分类 空气弹簧的布置
空气弹簧的分类