自適應(yīng)空氣懸架系統(tǒng)的組成構(gòu)造與工作原理（圖解）

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2018年款奧迪全新Q5L、A8L車型自適應(yīng)空氣懸架系統(tǒng)直接取自2017年款奧迪Q7車型。這里以奧迪Q7車型為例介紹自適應(yīng)空氣懸架。

1. 自適應(yīng)空氣懸架系統(tǒng)組成

自適應(yīng)空氣懸架系統(tǒng)主要由阻尼可變的減振器、內(nèi)部裝有壓縮空氣的空氣彈簧、一系列傳感器、電子控制裝置、執(zhí)行裝置、空氣壓縮機和一系列控制閥件等組成。奧迪Q7自適應(yīng)空氣懸架系統(tǒng)組成如下圖所示。

01 底盤控制單元
采集傳感器的各項信號，并根據(jù)一定的算法，對執(zhí)行器發(fā)出指令，控制懸架的狀態(tài)。在奧迪Q7上該控制單元包含懸架和減振器調(diào)節(jié)系統(tǒng)軟件，此外負責記錄車輛高度方向的加速度值、縱軸方向（搖晃運動）和車輛橫軸（俯仰運動）偏轉(zhuǎn)率的傳感器集成在了該控制單元內(nèi)。該控制單元安裝在車輛前部，位于中控臺下方空調(diào)器下方。奧迪Q7底盤控制單元如下圖所示。

02 蓄壓器
主要為懸架提升高度供給足夠的壓縮空氣，蓄壓器如下圖所示。

03 空氣彈簧
前、后橋空氣彈簧原理相同，后橋空氣彈簧為了讓出更多的行李廂容積，增加了輔助空氣罐，這樣可以最大限度地減小減振支柱空氣彈簧的直徑，奧迪Q7前橋空氣彈簧支柱如下圖所示。

當車架與車橋靠近時，活塞總成在缸套內(nèi)向下運動，若電磁線圈中電流變大，電磁吸力增大，主減振閥向上移動，開口面積變大，下方腔內(nèi)油壓下降，阻尼力減小。反之，阻尼力變大。
04 空氣供給單元
由控制單元、電磁閥體、電機和壓縮機等組成。壓縮機和電機作為驅(qū)動裝置和電磁閥體是一個緊湊的整體，安裝在同一個支架上。整個單元固定在車身尾部右側(cè)區(qū)域內(nèi)。空氣供給單元如下圖所示。

05 電磁閥體
電磁閥體如下圖所示，由5個電磁閥構(gòu)成，它們連接空氣供給單元與空氣彈簧和蓄壓器。電磁閥體內(nèi)集成了一個壓力傳感器。

2. 空氣懸架工作原理
系統(tǒng)根據(jù)高度傳感器實時監(jiān)測車身高度，當車身高度發(fā)生變化時能依據(jù)一定算法自動對彈簧氣囊充氣或放氣，從而使車身維持在設(shè)定高度，保證空氣彈簧處于最佳工作狀態(tài)。在汽車車身的升高和降低過程中，空氣彈簧的伸縮方式有著不同的過程。
① 汽車車身升高（懸架伸長）過程汽車乘員人數(shù)或裝載質(zhì)量增加時，車身高度下降，控制單元通過傳感器監(jiān)測到車身高度下降，控制單元打開升閥，壓縮空氣經(jīng)電磁閥進入空氣彈簧，隨著空氣彈簧氣壓的上升，車身也隨之上升，在充氣過程中控制單元對高度進行實時監(jiān)測，當高度恢復(fù)到設(shè)定值時，關(guān)閉電磁閥。此時高度控制閥又處于平衡狀態(tài)，以保證汽車高度維持在一定值。

② 汽車車身降低（懸架壓縮）過程汽車乘員人數(shù)或裝載質(zhì)量減少時，汽車車身高度上升，控制單元通過傳感器監(jiān)測到車身高度上升，控制單元打開降閥，彈簧內(nèi)空氣經(jīng)電磁閥排出，隨著空氣彈簧氣壓的下降，車身也隨之下降，在放氣過程中控制單元對高度進行實時監(jiān)測，當高度恢復(fù)到設(shè)定值時，關(guān)閉電磁閥。此時高度控制閥又處于平衡狀態(tài)，以保證汽車高度維持在一定值。

3. 空氣懸架調(diào)節(jié)原理

01 通過蓄壓器提高平衡位置
■ 加注蓄壓器當車速高于30km/h時，加注蓄壓器。系統(tǒng)先接通電磁閥，接著接通壓縮機和蓄壓器，如下圖所示。
■ 通過蓄壓器提高平衡位置（以前橋為例）蓄壓器優(yōu)先在車輛靜止以及低速行駛期間的調(diào)節(jié)過程中使用，以改進車輛聲學(xué)系統(tǒng)。一般而言，當蓄壓器的壓力至少比待調(diào)節(jié)空氣彈簧中的壓力高出約3bar時，才會用蓄壓器完成調(diào)節(jié)過程。如下圖所示，該氣動圖以前橋上提高平衡位置為例，展示了閥門接通情況。控制電磁閥體內(nèi)的電磁閥1和2，壓縮機不運行（處于關(guān)閉狀態(tài)）。空氣從蓄壓器流經(jīng)打開的電磁閥1和2，流入前橋空氣彈簧。通過蓄壓器提高平衡位置氣動圖（1~5：電磁閥）02 通過壓縮機提高平衡位置
當車速高于30km/h時，優(yōu)先通過壓縮機產(chǎn)生壓力來完成調(diào)節(jié)過程。為此控制電磁閥體內(nèi)相應(yīng)的電磁閥，并打開壓縮機與空氣彈簧的連接管路，如下圖所示，通過壓縮機的增壓功能產(chǎn)生壓力，從而提高前橋上的平衡位置。
通過壓縮機提高平衡位置氣動圖
1~5—電磁閥；6，7—前橋空氣彈簧；8，9—后橋空氣彈簧；10—蓄壓器；11—壓縮第一級；12—壓縮第二級；13—增壓功能電磁閥；14—空氣除濕器此項功能屬于增壓設(shè)計。在需要時，可以極其快速地建立壓力，這項功能使用的是蓄壓器壓力。蓄壓器內(nèi)的壓縮空氣為此被導(dǎo)入壓縮機壓縮第二級的進氣裝置中。因此，再次提高壓縮第一級中存在的壓力。當蓄壓器中的壓力不足以完成調(diào)節(jié)操作時（壓力高于5bar），就會激活這個增壓功能。當蓄壓器內(nèi)的壓力在調(diào)節(jié)過程期間低于5bar時，并不會中斷調(diào)節(jié)過程，而是直接結(jié)束。啟動電磁閥13時，蓄壓器內(nèi)壓縮的空氣可能額外進入壓縮機壓縮第二級12的進氣區(qū)域內(nèi)。壓縮的空氣在離開壓縮機區(qū)域之前流經(jīng)空氣除濕器14，它用于抽出空氣中的濕氣。03 平衡位置降低（以后橋為例）
如下圖所示，通過控制電磁閥體內(nèi)的電磁閥1~4打開連接壓縮機和空氣彈簧的管路。為了排出空氣彈簧中的壓縮空氣，必須打開氣動轉(zhuǎn)換閥。這一步通過啟動電磁閥12實現(xiàn)。該電磁閥打開，壓力作用到氣動轉(zhuǎn)換閥的控制接口上，轉(zhuǎn)換閥被切換到打開位置上。
平衡位置降低氣動圖
1~5—電磁閥；6，7—前橋空氣彈簧；8，9—后橋空氣彈簧；10—蓄壓器；11—氣動轉(zhuǎn)換閥；12—電磁閥；13—空氣除濕器；14—進氣/排氣口空氣流經(jīng)該閥門，并通過進氣/排氣口逸出。此時，壓縮的空氣流經(jīng)除濕器，并帶走濕氣。