电控空气悬架的应用现状和关键技术

空气弹簧具有非线性弹性特性,且刚度可变。装有空气悬架的车辆能较好地改善汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。空气悬架是商用车的理想悬架结构型式。文中介绍了电控空气悬架结构及元件,分析了国内外电控空气悬架设计、使用等方面的现状及关键技术,最后阐述了汽车电控空气悬架的发展趋势。     

基于Freescale HCS08的汽车电控空气悬架系统设计

设计了一种以飞思卡尔MC9S08GB60单片机为控制核心的汽车电控空气悬架系统。着重阐述了其硬件电路系统和具体电路设计,并对软件设计要点进行了介绍。通过在实验室进行台架测试,验证了本系统相对于被动悬架系统有效的改善了悬架动行程、车轮动载荷及车身垂直加速度三项重要指标,在实现车身高度调节控制的同时改善了车辆乘坐的舒适型,且电路结构简单、稳定性好。     

电控空气悬架系统阻尼多模式自适应切换控制研究

提出了一种阻尼多模式自适应切换控制思想,根据车辆实际行驶工况和电控空气悬架性能特点,分别设计了车身高位、车身中位、车身低位以及转向工况4种阻尼控制模式,并采用逻辑判断方法制定了各模式间的切换策略,通过Simulink/Stateflow建立了多模式自适应切换控制系统,使得系统能够根据实际工况选择最佳的阻尼控制模式。在此基础上,基于不同模式所侧重的控制目标,分别设计了相应的阻尼力局部控制器,从而保证了系统的局部控制性能。最后进行了控制系统的实车道路试验,验证所提出的电控空气悬架系统阻尼多模式自适应切换控制方法的有效性和实用性。     

电子控制空气悬架研究和发展

电子控制空气悬架系统能有效地提高车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性,是未来汽车悬架发展方向之一。本文比较系统地介绍了电子控制空气悬架系统的组成部件,比较全面阐述了电子控制空气悬架系统的工作原理,回顾了电子控制空气悬架系统的发展历程,指出了电子控制空气悬架系统技术今后的发展趋势。     

随机干扰下电控空气悬架整车车身高度控制研究

为解决随机干扰对空气悬架汽车车身高度动态切换的不良影响,结合空气弹簧模型,建立了随机干扰下的空气悬架车身高度调节系统整车模型。基于单神经元自调整增益算法,设计了神经网络PID自适应高度调节控制器。为检验所设计控制器的性能,搭建了Matlab/Simulink车身高度控制仿真模型,并开发了控制器实物,用于搭建整车试验平台。仿真结果显示所设计的控制器能有效地改善随机干扰下的高度调节过程的震荡,缓解车身俯仰和侧倾,整车试验也验证了仿真结果,提高了车辆舒适性和稳定性。     

半主动空气悬架神经网络的自适应控制

针对半主动空气悬架这种时变的、非线性复杂系统,提出基于神经网络的自适应控制策略,设计了神经网络辨识器和控制器。仿真计算表明,神经网络自适应控制的半主动空气悬架具有明显的减振效果。为了验证仿真效果,还进行了台架试验,研究结果表明车身振动幅度可下降30％左右。仿真和试验研究均表明,所提控制策略是正确的和有效的。     

基于模型的电控空气悬架系统控制策略与实车试验

设计了以Freescale XDT512为核心芯片,且由最小系统、电源模块、驱动电路、速度处理模块、两向加速度模块、模拟量输入模块和通信模块等组成的电控空气悬架系统(ECAS)电子控制单元;利用基于模型的设计方法开发了电控空气悬架系统的控制策略模型,其主要由自动模式子模块、手动模式子模型和维修模式子模型等组成;在自动模式下,根据车速自动调整车身高度;在手动模式下,驾驶员可通过人机操控界面,自主地设定车身高度;通过维修模式,可禁止电控空气悬架工作,防止出现误动作。通过合理设计测试用例对所设计的控制模型实施结构性、功能性测试;经控制模型的定点化处理,并利用RTW代码生成技术将所设计的控制模型转换为应用层程序,并与底层驱动相互集成后,编译下载至所开发的ECAS电子控制单元;开展实车验证试验,试验结果表明所设计的控制策略能较好地满足设计要求。     

半主动空气悬架Fuzzy—PID控制

针对空气悬架控制中的问题,采用Fuzzy-PID复合控制技术.即把模糊推理运用于PID参数的整定,对半主动空气悬架加以研究.设计了Fuzzy-PID控制器,用于半主动空气悬架1/4车辆模型控制的Matlab/Simulink仿真模拟和台架试验.仿真模型中借助S函数和Fuzzy Inference System Toolbox构建Fuzzy-PID模块,仿真结果表明:与传统的PID控制仿真比较,该控制策略下的半主动空气悬架能降低簧上质量加速度和悬架动行程,具有较好的鲁棒性,使车辆平顺性有一定程度的提高.台架试验与仿真结果基本吻合.     

基于电控空气悬架的轿车平顺性控制

分析了空气弹簧的非线性刚度特性,建立了1／4车辆非线性模型。依据设定的弹簧目标刚度,制定了以50km／h和70km／h为阈值的控制策略。通过在不同车速和路面条件下仿真,验证了调节空气悬架的刚度和阻尼可以起到降低车身加速度的均方根值等效果,使车辆平顺性得到较好的控制。     

奔驰W220型空气悬架系统分析

对奔驰W 220型空气悬架系统的结构、功能、工作原理进行分析,阐述了该悬架通过电脑接受传感器的信号并经处理后,由电脑控制执行机构以实现对气体、液体的控制,从而改变悬架刚度和阻尼,以满足车辆在不同道路状况下行驶对舒适性、操控性和通过性的要求。     

车辆空气悬架PID控制系统的研究

为了提高车辆的乘坐舒适性和改善操纵稳定性,以电子控制空气悬架为研究对象,应用PID控制理论,研制了调节空气弹簧刚度的可编程控制器(PLC),并设计了相应的控制程序。该控制器以空气悬架的刚度作为控制量,选取簧上质量垂直振动加速度均方根值为目标量,建立了1/4车辆悬架PID控制仿真模型,对PID控制系统进行仿真。仿真分析表明,PID控制算法可以改善汽车的行驶平顺性,对空气悬架的控制是可行且有效的。     

半主动空气悬架阻尼多模型自适应控制研究

针对常规自适应控制器中辨识算法的收敛速度难以跟随半主动空气悬架模型参数实际变化速度的问题,提出一种能够满足半主动空气悬架在参数大范围变化时对控制品质较高要求的阻尼多模型自适应控制方法。为改善系统控制速度,根据半主动空气悬架阻尼实际控制过程,建立了针对不同车辆运行状态的多个局部线性固定模型,同时引入一个能够重新赋初值的自适应模型,以提升系统控制精度。基于误差最小的模型切换控制策略在线选择最佳匹配模型,并采用自适应控制方法调节最佳阻尼力,从而构成系统阻尼多模型自适应控制。仿真与实车道路试验结果表明,所提出的控制方法能够有效改善半主动空气悬架在大范围行驶工况下的控制品质,车辆垂直振动加速度均方根降幅达22.8%,车辆行驶平顺性得到了明显提升。     

大型车辆空气悬架控制器的设计开发

以空气悬架为研究对象,构建带附加空气室空气悬架系统的1/4车辆振动模型,采用不依赖于被控对象精确数学模型的模糊控制策略,开发出空气悬架刚度可调的软件控制单元。     

汽车电控单元故障的检测方法

由于汽车电控单元(ECU)广泛应用于汽车上,其在使用过程中或多或少会产生一些故障,本文详细阐述了各常用汽车电控单元故障检测方法的特点、使用条件和使用注意事项,这对维修汽车电控单元具有较强的现实指导意义。     

基于分数阶微积分的汽车空气悬架半主动控制

为研究分数阶微积分在汽车空气悬架半主动控制中的应用效果,建立了4自由度半主动空气悬架非线性动力学模型。采用改进的Oustaloup滤波器算法来模拟分数阶微积分,进而建立分数阶天棚阻尼半主动悬架的仿真模型,将仿真结果与被动悬架和整数阶天棚阻尼半主动悬架进行对比分析。分析结果表明:当汽车以20 m/s的速度行驶在B级路面时,与被动悬架相比,整数阶和分数阶天棚阻尼半主动悬架的车身垂向加权加速度均方根值分别减小了31.9%和43.9%,车身俯仰角加速度均方根值分别减小了23.1%和30.7%;基于分数阶微积分的天棚阻尼控制策略能更有效地抑制车身共振,改善乘坐舒适性。     

简述车用电控悬架的分类与应用

主要介绍了车辆用电控悬架的工作原理和类别,对电控悬架在拖拉机及乘用车上的使用情况进行了简要叙述和分析。结合我国现有技术水平和生产能力的实际现状以及后期使用成本,对消费型车辆和生产型非道路车辆的电控悬架的研究提出了建议。     

模糊控制的半主动空气悬架

首先搭建了空气悬架1/4车辆模型试验台,通过比较悬架3个性能指标的试验和仿真,其结果基本吻合,说明建立的1/4车辆模型是正确的。然后建立1/4半主动空气悬架的模糊控制模型,并对其进行仿真分析,结果表明模糊控制的半主动空气悬架在提高车辆乘坐舒适性和降低轮胎动载荷方面效果明显。     

电控蓄压式喷油系统对喷油量和喷油压力的控制

在柴油机电控蓄压式喷油系统的开发过程中,为了实现喷油量和喷油压力的柔性控制,对影响喷油量和喷油压力的因素进行了全面分析之后,将共轨燃油压力和电磁阀通电时间的调节作为喷油量和喷油压力的电控实现途径。将模糊控制理论应用于共轨燃油压力的闭环控制过程中,根据电控蓄压式喷油系统与柴油机的匹配需要,确定了喷油量的控制策略。进行了喷油系统与柴油机的匹配实验,结果表明,该系统实现了喷油量和喷油压力的柔性控制。