２００７年（第２９卷）第３期汽车工程
ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
电控空气悬架载荷平衡系统仿真水２００７０５４
姜立标１’２，王登峰１，谢东２，崔胜民２
（１．吉林大学汽车工程学院，长春１３００２５；２．哈尔滨工业大学（威海）汽车工程学院，威海２“２０９）
［摘要］结合当代最新设计理念，利用ＭＡＴＬＡＢ和ＡＤＡＭＳ／ｃａｒ软件的联合仿真，设计了’电控空气悬架载荷平
衡系统，并对整体系统进行了几个工况的模拟仿真。结果表明：所设计的空气悬架载荷平衡系统性能良好；联合
ＭＡＴＬＡＢ和ＡＤＡＭｓ软件的长处来设计系统，能够使产品开发过程加快，同时产品开发成本也相应下降。
关键词：空气悬架；载荷平衡系统；联合仿真；ＰＩＤ控制
ＡＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ
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ＭＡＴＬＡＢａｎｄＡＤＡＭＳ／Ｃａｒ
自学手册 456
10 款奥迪 A8
奥迪
售后服务培训 2 10 款奥迪 A8 将良好的行驶性能、出色的行驶舒适性和独特的造型设计
融为一体。
作为一款兼备优异舒适性、迷人魅力并且极具动感的豪华四门轿车，10
款奥迪 A8 明显区别于其他的竞争对手。
奥迪 A8 与 ASF 奥迪空间框架结构车身技术是密不可分的，新款奥迪
A8 进一步改进了这个充满智慧的车身设计方案。车身前后的模块化碰
撞管理系统在汽车低速行驶时完全吸收碰撞能量。
10 款奥迪 A8 的内饰突出尊贵、动感、雅致和最细微的细节，其中很多
创新的细节彰显奥迪进取和尊贵的设计理念。
10 款奥迪 A8 的各款发动机以及 tiptronic 8 挡手/自一体变速箱在设计时
既重视降低油耗和二氧化碳排放量，又注重增强行驶性能。 10 款奥迪 A8 的车身结构是根据新型纵置模块平台的原理设计的。最重
要的改进有：重新设计了悬架运动学和弹性运动学特性，将带有新设计
组件的前桥位置前移，转向系的位置改到前轮中心下方，上悬臂的轴承
座设计为集成在车身上。
大量增加信息娱乐设备，采用新型灯光系统以及大量电子控制单元，使
10 款奥迪 A8 提供了面向未来的解决方案。因此大部分控制单元都安装
在后座后面的行李厢里。FlexRay 总线系统通过固定的发送时间点控制
数据传输，与原有的车载网络已经融为一体。
标配的双区自动空调核心是带有 15 个伺服电机的新型空调机，可以分
开调节头部和脚部空间的温度，另外可以选配带有一个独立式后排空调
的四区自动空调。
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本自学手册的学习目标
自学手册向您介绍 10 款奥迪 A8 的整车。如果您仔细学习了这个自学
手册，就可以回答下列问题：
• 车身的 B 柱采用哪种材料？
• 在针对行人安全的被动安全性方面有哪些创新?
• 奥迪事故预防系统有那些功能？ • 创新型热量管理系统的含义是什么？
• 安装了哪些新型变速箱？
• FlexRay总线系统的含义是什么？
解读汽车技术中的洋名词
安全科技和时尚名词
ABS，即防抱死制动系统，全称是Anti-lockBrakeSystem，可安装在任何带液压刹车的汽车上。它是在全力刹车时利用电脑检测刹车是否锁死，在刹车锁死时迅速松开，形成高速点刹效果，使汽车在刹车时还有一定的方向控制力，避免车辆失控。
EBD的英文全称是ElectricBrake-forceDistribution，中文直译就是“电子制动力分配”。自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能（在一定程度上可以缩短制动距离），并配合ABS提高制动稳定性。
CBC，CurvingBrakingControlSystem，即转弯制动控制系统，又称弯道自动控制。在车辆转弯制动时，CBC与防抱死系统（ABS）配合，从而减小过度转向和转向不足的危险，即使在恶劣的驾驶条件下，亦能确保汽车的稳定性。有些高版本的ABS系统中包含CBC功能。
EBA/BAS即刹车辅助，是在中高端车上比较常见的电子系统。简单地说就是在驾驶员刹车时，汽车通过驾驶员踩刹车的动作提前预判是急刹还是普通刹车，如果是急刹，车子会自动加大刹车力，同时通知ABS马上启动，起到缩短刹车距离的作用。
ASR全称AccelerationSlipRegu-lation，即驱动（轮）防滑系统。它属于汽车主动安全装置。又称牵引力控制系统，防止车辆尤其是大马力车在起步、再加速时驱动轮打滑现象，以维持车辆行驶方向的稳定性。
TCS即牵引力控制系统。汽车在光滑路面刹车时，车轮会打滑，甚至使方向失控。同样，汽车在起步或急加速时，驱动轮也有可能打滑，在冰雪等光滑路面上还会出现方向失控等情况。TCS就是针对此问题而设计的。它会通过传感器了解情况，调节汽车各功能的运作，从而使车轮不再打滑。TCS可以提高汽车行驶稳定性，提高加速性，提高爬坡能力。TCS还可以配合ABS提高汽车的防滑能力。
目前各个汽车生产厂商正在装备各种类型的电子稳定控制系统，并以不同的名称推向市场。比如奥迪，梅赛德斯和大众汽车厂将他们的电子稳定控制系统称为电子稳定程序（ESP）控制系统，宝马和捷豹汽车厂则使用动力稳定控制（DSC）来命名，雷克萨斯和丰田汽车厂采用车辆稳定控制（VSC）和车辆动态集成管理（VDIM）的名称，卡迪莱克使用“StabiliTrak”来命名，沃尔沃汽车则用动力稳定和驱动控制（DSTC）来称呼。为了名称的统一和叙述的清晰简洁，使用电子稳定控制（ESC）这个术语来代替各种名称。
汽车空气弹簧的应用
空气弹簧是汽车空气悬架系统的与重要构成部分，它利用空气的压缩弹性进行工作，具有缓冲、减振与承载重量等功能。空气弹簧具有优良的弹性特性，与普通钢制弹簧相比有许多优点，因而其应用范围十分广泛。将空气弹簧用于汽车悬架系统可大大提高汽车的行驶平顺性与舒适性。
1934年，费尔斯通公司研制出膜片式空气弹簧并首先在美国通用客车上试应用成功。20世纪50年代中期，空气弹簧产品通过多年的研发与试验，有关技术逐步成熟，装有空气悬架的客车开始在美国、德国得到大批量推广应用。20世纪80年代以来，世界上要紧的发达国家为了减少车辆对道路的破坏与增加车辆的舒适性，在客车上几乎全部使用了空气弹簧，重型商用车上的使用率也超过了80%。
空气弹簧的种类
空气弹簧由橡胶气囊、上盖板、底座、辅助气室，夹紧环与缓冲块等构成。根据橡胶气囊工作时变形式的不一致，空气弹簧的结构形式要紧分为膜式空气弹簧、囊式空气弹簧与混合式空气弹簧3种(见图1)。膜式空气弹簧是圆柱形结构，根据橡胶气囊止口与接口的连接方式，膜式空气弹簧又分为约束膜式与自由膜式。约束膜式空气弹簧通常用螺栓夹紧密封，自由膜式空气弹簧则使用橡胶气囊内的压力自封。囊式空气弹簧的外形结构有些象灯笼，有单曲、双曲或者多曲囊式空气弹簧。早期的商用车上要紧使用双曲囊与三曲囊式空气弹簧。近期膜式空气弹簧的用量逐步增加，是由于膜式空气弹簧具有行驶平顺性好与行程大的优点。
不一致种类空气弹簧的使用区别
1.膜式空气弹簧
(1)有效面积变化率较小，因此其刚度较低，易于得到较低的固有频率。
(2)通过改变活塞底座的形状与利用活塞底座的空心内腔增加出储气空间，优化其刚度特性，从而获得理想的非线性特性。 (3)结构较为简单，便于大量生产。
(4)橡胶气囊的工作条件更为苛刻，耐久性与使用寿命比囊式空气弹簧低。
2.囊式空气弹簧
