电控空气悬架系统研究现状及发展趋势(2)

2020-04-14 02:09

如美国的林肯,德国的Benz300SE和Benz600等。目前空气悬架和空气弹簧生产的厂家主要集中在汽车工业发达国家,如美国的Neway,Ridewell.Fire-stone,Goodyear和德国的SAF.BPW等。 3.2国内研究现状

我国对空气弹簧进行研究始于20世纪50年代。1957年,长春汽车研究所与化工部橡胶工业研究所合作制造出我国第一辆装有空气悬架的载重汽车,而后相继又设计了公共汽车、无轨电车以及轨道车辆等多种车辆的空气悬架。1958年底,长春汽车研究所和北京交通运输局基本建设处一起设计出我国第一只高度控制阀,这种高度控制阀通过车门的开关信号来控制车身高度。1959年又设计出高级轿车使用的控制举升系统的高度控制阀。这段时期,我国共设计出了10余种空气弹簧气囊和3种高度控制阀。但这个阶段的研究工作存在很多问题没有得到很好的解决,如整个系统的密封性、高度控制阀的可靠性、悬架的稳定性以及空气弹簧的特性理论等问题。20世纪80年代初,长春汽车研究所再次进行空气悬架的研究,并为武汉客车制造厂、瓦房店客车厂、四平客车厂等企业设计了空气悬架,使车身自振频率降低到1.1~1.2Hz,平均车速提高了17%,悬架质量也比同车型的钢板弹簧悬架减轻了50~60kg。20世纪90年代,国内客车厂纷纷从国外购置空气悬架及空气悬架底盘,以提高其产品的技术含量,抢占国内高档客车市场。近年来,随着高档客车制造技术的引进,加上国家对客车等级划分标准的实施,空气悬架开始逐步应用起来。目前空气悬架主要集中应用在高级客车上,但是受多方面因素的制约,其配置率仍然很低,基本上还属于“引

进”阶段。据统计,国内相对较多的应用主要集中在郑州宇通、厦门金龙、苏州金龙、金华青年、济南重汽、扬州亚星、一汽客车、东风杭汽等规模较大的客车、载重车及底盘厂家。此外,国内其他一些客车厂家都是以选装国外空气悬架产品为主。说,目前我国还没有整套空气悬架的生产厂家,而且在载重汽车上的应用也还处于起步阶段,自主开发能力还有待于进一步的提高。国内现阶段的研究主要集中在以下方面:悬架系统的建模和分析;控制算法的研究;空气弹簧及减振器的研究。郭微等对空气弹簧进行了非线性有限元分析,对橡胶模型的选取和材料参数的确定、帘线的几何特性在空气弹簧工作过程中力学性能的变化以及气体单元与橡胶气囊壁之间的气固耦合,进行了详细的有限元分析[9]。王家胜,朱思洪对带附加气室的空气弹簧的线性化模型进行了研究[1]。全力,彭桂雪等以飞思卡尔MC9S 8G 6单片机为控制核心,以亚星YB 6891H型客车为试验对象,针对空气悬架系统本身的非线性特性,采用神经I控制算法,设计了一种通过检测车身高度对空气弹簧进行充排气,进而改变弹簧刚度的客车电控空气悬架系统[11]。

4发展趋势

虽然电子控制空气悬架被认为是汽车的发展趋势之一, 但距离大面积市场推广还有很长的路。毕竟这种高端产品的价格比普通空气悬架高一倍,一种先进产品的推广主要靠政府法规的引导以及市场需求的发展,电子控制空气悬架也不例外。不过公路条件的改善为汽车空气悬架创造了基本的使用条件;重型汽车对路面破坏机理的研究及认识进一步加深,政府

对高速公路养护的重视,限制超载逐步在国内各地受到重视等,汽车的设计越来越以人为本的思想,采用电子控制空气悬架系统不仅可提高乘坐舒适性, 而且能够实现整车高度的自动升降, 还具有侧倾功能, 方便行动不便者上下车,大大提高了车辆的舒适性等,都使空气悬架市场的应用也将进一步扩大。

电子控制空气悬架代表了目前汽车空气悬架的发展方向,其必将向更节能、安全和环保的方向发展。未来电控空气悬架的研究将主要集中在无级可调减振器的研制、控制策略及空气悬架与整车匹配技术等方面。同时,随着控制理论和计算机技术的不断发展,将ECAS系统与电子喷射系统、牵引力控制系统、防抱死制动系统、安全气囊控制系统、故障诊断系统和通讯导航系统等进行集成控制将是未来研究的热点。

参考文献

[1]ATSUYAT YOTUKU CHUUJIYAMAD,T SHIHARUKAGAWA,etal Study on danamic characteristic analysis of air spring with auxiliary chamber[J].JSAE Review,1999(20):349-355.

[2]杨毅夫空气弹簧及其控制系统在有源悬挂中应用的探讨[J]中国铁道科学,1994,15(4):5-8

[3]陈德阳 电子控制空气悬架[J] 汽车维修,1999(5):8-1 [4]M LL RT Self-energizing levelingsys tems their progress in development andapplication[J] S ,1999(1):42-45 [5]GIUS PP QUAG IA,MASSIM R R I Air

suspensiondimensionlessanalysisanddesignprocedure[J] VehicleSystem ynamic,2 1(35):443-475

[6]K Y Y FUKU Study on dynamic characteristic analysis of air spring with auxiliary chamber[J]JS EReview,1999(2):349-355

[7]AIFH MEYER采用现代方法设计空气弹簧系统[J]国外铁道车辆,1999(3):35-38

[8]方应明,田卫奥迪8轿车自适应空气悬架系统结构与维修[J]汽车维护与修理,2 6(6):1-3

[9]郭微,钱德猛汽车用膜式空气弹簧的非线性有限元分析[J] 客车技术与研究,2 6(3):14-16

[10]王家胜,朱思洪带附加气室空气弹簧动刚度的线性化模型研究[J]振动与冲击,2 9,28(2):72-76

[11]全力,彭桂雪 基于神经网络PI 控制的客车EC S设计与实现[J] 汽车技术,2 9(11):8-11


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