1、奧迪 A8 轎車自適應空氣懸架系統奧迪 A8 轎車作為奧迪品牌的頂級車型，配備了新開發的自適應空氣懸架 （圖 1）。它利用電子減振調控裝置可以實時跟蹤汽車當前的行駛狀態測得車輪的運動狀態（非簧載質量）和車身的運動狀態（簧載質量）。在四個可選模式范圍內實現了不同的減振特性曲線。每個減振器都可單獨進行調控。因此，在設定好的每種模式（舒適型或運動型）下均能夠保證汽車具有最佳的舒適性和行車安全性。在設定的模式的框架下，車身高度自動調控程序和減振特性曲線被整合成一個系統。系統的組成及原理系統的組成如圖 2 所示。主要部件及功能1空氣彈簧空氣彈簧采用外部引導式。它被封裝在一個鋁制的圓筒內。為了防止灰塵進入

2、圓筒和（空氣彈簧）伸縮囊之間，用一個密封圈密封線圈活塞和氣缸之間的區域。密封圈可在維修時更換，空氣彈簧伸縮囊不能單獨更換。出現故障時，必須更換整個彈簧減振支柱。為了保證行李箱具有盡可能大的可利用空間和最大儲物寬度， 最大限度地減小了空氣彈簧的直徑。 為了滿足舒適性的要求， 空氣彈簧體積應最小。 此沖突的解決方案是使用一個與減振器相連的容器存儲額外的空氣。空氣彈簧不僅替代了鋼制彈簧， 而且相對于鋼制彈簧還有獨特的優點。 空氣彈簧使用了鋁制氣缸的新式外部引導性裝置減小了空氣彈簧伸縮囊的壁厚。這樣，在路面不平情況下響應更加靈敏。2減振器（圖 3和圖 4）構造：使用了一個無級電子雙管氣壓減振器（無級減

3、振控制系統=CDC 減振器 ） 。活塞上的主減振閥門通過彈簧機械預緊。在閥門上方安裝有電磁線圈，連接導線經由活塞桿的空腔與外部連接。功能：減振力主要取決于閥門的通流阻力。流過的油的通流阻力越大，減振力也就越大。以彈簧撓度（彈性）跳動（等于壓力分段減振）為例從原則上說明工作原理（圖 5） ：當電磁線圈上沒有電流作用時，減振力達到最大。減振力最小時電磁線圈上的電流大約為 1800mA 。在緊急運行時不對電磁線圈通電。這樣就設定了最大減振力，并通過其來保證車輛行駛時動態穩定。3空氣供應機組（圖 6）空氣供應機組安裝在發動機艙的左前方。 由此可以避免工作噪聲傳入汽車內部。 除此之外還能實現有效的冷卻。

4、這樣能提高壓縮機的可能開啟持續時間并且由此提高調控質量。為保護壓縮機不至過熱，在需要時（如氣缸蓋溫度過高時）會將其關閉。最大系統靜態壓力為16bar。4電磁閥組（ 圖 7）電磁閥組包括了壓力傳感器以及用于控制空氣彈簧和儲氣罐的閥門。 它安裝在汽車左側車輪外殼和A柱之間的車輪罩內。5儲氣罐 （圖 8）儲氣罐位于汽車左側行李箱底板和后部消聲器之間。 儲氣罐由鋁材制成。 其容積為 5.8L ， 最大工作壓力為16bar。系統布局的目的是在保證功能要求的前提下，盡可能地降低能耗（壓縮機打開的閥值設置為最小）。要使調控動作僅通過壓力存儲器進行，在儲氣罐和空氣彈簧之間必須有一個最小為 3bar 的壓差。6

5、傳感器壓縮機溫度傳感器（G290）用于探測壓縮機汽缸蓋的溫度。它的電阻隨溫度的升高急劇降低（NTC:負溫度系數） 。此電阻的變化由控制單元進行處理。空氣壓縮機最大運行時間取決于當前溫度。維修時不得單獨更換零件。見圖 6 空氣供應機組圖中標示6。（2）壓力傳感器（G291） 根據電磁閥的控制情況， 用于測量前橋和后橋彈簧支柱或儲氣罐間的壓力變化情況。（3）車身加速度傳感器（G341、 G342 、 G343）（ 圖 9） 為對每種行駛狀態實行最理想的減振調控，必須知道車身運動 （簧載質量）和車軸運動（非簧載質量）的時間曲線。使用三個傳感器測量車身的加速度。其中有兩個位于前橋的彈簧支柱拱頂上， 第

6、三個位于右后輪罩內。 通過處理車身高度傳感器信號來獲取車軸部件 （非簧載質量）的加速度。（4）車身高度傳感器（G76、 G77、 G78、 G289）（ 圖 10）四個傳感器在結構上相同，支架和連接桿位于車軸的側面和特定的位置上，傳感器測得懸臂和車身之間的距離并由此測得車輛的高度狀態。以 800Hz頻率進行感應探測 （全時四輪驅動車為 200Hz） 。采樣頻率可以確定非簧載質量的加速度。7.控制單元（J197）（圖11）電子控制懸架系統的核心元件為控制單元。它安裝于車內貯物箱前。它用于處理其他總線部件的相關信息和獨立的輸入信號。 處理生成控制信號， 這些信號用于控制壓縮機、電磁閥和減振器。調控

7、方案由于標準型底盤和運動型底盤之間存在著本質上的區別，所以需要兩種不同的控制單元（軟件應用程序）。1普通調控方案車身高度調整主要是調節同一車橋上左右兩側的高度差（例如由于單側負載引起的 ）。在車速小于35kmh 時，儲氣罐優先作為能量來源。前提是儲氣罐和空氣彈簧之間有至少3bar 的壓差。車身高度調節過程（圖 12） ：提升：首先后橋被提升，然后是前橋；銜氏：首先前橋被銜氐，熾后橋。設置這個順序的目的是： 在前照燈照明距離調節裝置失靈的情況下， 避免前照燈在懸架調控時導致其他路人炫目。除了帶有氙氣前照燈的車輛之外，車輛均安裝了前照燈照明距離調節裝置。對于 A8 轎車來說， 可以選擇標準型底盤（

8、 自適應空氣懸架）和運動型底盤（運動型自適應空氣懸架）兩種調整方式。（1）標準型底盤調控方案：可以手動或自動選擇以下模式：a自動”模式：（標準車身高度）（圖13）目標車身高度，以舒適性為目標，沿著相應的減振曲線自適應調控。以超過 120km/h行駛30秒種后下降25mm“（ 高速公路車身降位”） 。通過降低車身高度能夠有效改善汽車的空氣動力性，并且能夠降低燃油消耗。當車速低于70km h 的時間超過120秒種，或車速低于35km h 時，又自動提升至標準車身高度。b舒適”模式：（標準車身高度）（圖13）車身高度與 “自動 ”模式一樣，在低速范圍內減振功能比 “自動 ”模式弱，比 “自動 ”模式

9、更舒適為依據進行調控，相對于 “自動 ”模式來說，乘坐舒適性有進一步提升。不能自動進行 “高速公路車身降位” 。c動態”模式：（-20mm）（圖14）車身高度比 自動”模式降低了 20mm。控制曲線自動調整為運動型減振特性曲線。以超過120km/h行駛， 30 秒后車身繼續下降5mm“（ 高速公路降位”） 。 在整個車速范圍內設定了一條嚴格的減振特性曲線。當車速低于70km h 的時間超過 120 秒鐘或車速低于35kmh 時，又自動提升至運動型車身標準高度。d高位”模式：（+25mm）（圖15）此模式只在車速小于80kmh 時才能選用。從 100km h 開始，此模式自動退出。然后調控為先前

10、所選模式（自動、動態”或 舒適” J即使車速以后再次低于80km/h,也不再自動運行 高位”模式。相對于 “自動 ”模式車身高度上升了 25mm ，與 “自動 ”模式一樣具有舒適性調整。（2）運動型底盤調控方案與標準型底盤的區別：彈性和減振以運動型為依據進行調控；在車速小于120km h 時， “自動 ”、 “動態”和 “舒適 ”模式下的高度位置相同，但減振特性曲線不同；車身標準高度比標準型底盤低 20mm。a自動”模式：（-20mm）（圖16）車身標準高度相當于標準型底盤 “動態 ”模式， 帶有相應減振特性曲線以運動型為依據的調控（比 “動態 ”模式更舒適的調控）。以超過120km/h行駛，

11、30秒鐘后再下降5mm（“高速公路車身降位” Jb動態”模式：（-20mm）（圖16）車身高度和運動型底盤自動”模式一樣，帶有相應減振特性曲線的運動型調整。從120km（十）開始30秒鐘后下降5mm“（ 高速公路車身降位”） 。c舒適”模式：（-20mm）（圖16）車身高度和運動型底盤 “自動 ”模式一樣，在低速范圍內減振比 “自動 ”模式更低。不能自動進行 “高速公路車身降位” 。d高位”模式：（+5mm）（圖17）相對于運動型底盤 “自動 ”模式來說，車身高度上升了 25mm ，以運動型為依據的調控。相對于標準型底盤的標準車身高度提高了 5mm。2特殊運行狀態下的調控方案彎道行駛：在彎道行

12、駛時懸架調控中斷，彎道過后調控繼續進行。通過轉向角傳感器信號和橫向加速度傳感器信號識別彎道行駛。減振力根據實時的行駛狀況進行自動調節。因此，能夠有效防止行駛中那些不希望出現的車身運動（例如側傾） 。制動過程（圖18）:首先，在ABS/ESP制動時引入減振調控功能。減振調控取決于受控制的制動壓力。因此，最大限度降低了車身的俯仰和側傾運動。起步過程 （圖 18）：在起步過程中由于車身的質量慣性首先存在著俯仰運動。 通過合適的、 與當前狀態匹配的減振力能將這些運動限制在最小的程度。預動和隨動模式： 調控行車前或點火開關打開前相對于額定高度的偏差。在一定情況下，通過操作車門，行李箱蓋或15 號線能將系

13、統從睡眠模式喚醒并進入預動模式。例如點火開關關閉之后，在隨動模式下調控由于乘員下車或卸載而造成的車身高度差。睡眠模式：在進入隨動模式60s后沒有輸入信號的情況下，系統進入保證能量節約的睡眠模式。2.5h和10h后睡眠模式將短時間關閉，以便再次檢查車身高度狀況。在一定情況下，與額定值的高度差異通過存儲器得以補償（例如，通過冷卻空氣彈簧內的氣體來補償）。升降臺模式：通過對車身高度傳感器信號的處理以及靜止車輛控制的持續時間來識別升降臺運行狀態。 沒有故障被 寫入故障存儲器。此模式不會通過指示燈顯示。車輛千斤頂的使用（維修模式）：不能進行自動識別。使用車輛千斤頂時調控系統必須關閉。通過操作MMI 系統中菜單的控制按鈕CARSETUP來完成。此模式可以通過在MMI中設置轉入非激活狀態，也可以通過以15km/h的速度行駛轉入非激活狀態。掛車運行狀態：在掛車與拖車建立電氣連接時，掛車運行狀態會被自動識別。使用 SETUP 按鍵可調用系統狀態 （打開或