空悬整个系统的架构围绕空气悬架控制器、传感器和执行器。
空气悬架系统的传感器有几类,一个叫高度传感器,四个高度传感器分布在四个车轮附近,还有加速度传感器,分为车身加速度和车轮加速度。
保隆科技有一个解决成本的好方案,在控制器上面放一个陀螺仪,有了陀螺仪以后就可以替代加速传感器,整个方案只需要高度传感器就可以了。
当然这里面还有供气单元,供气单元上还有温度传感器和压力传感器。从整车角度考虑,只需要四个高度传感器,另外加上信号探测,就可以实现整个空气悬架系统的需要。
目前quan球打气泵供应商只有两家,一个是AMK,一个是威伯科(WABCO),对于整个悬架系统来说,供应商还是很少的。
有了打气泵和气体分配阀以后,再分下去就是空气弹簧总成,还有一个储气罐,这就是整个系统的架构。
它zui大的优点就是它的刚度可变,左图可以看出红线是普通的钢制螺旋弹簧,蓝线是空气弹簧,理论上钢制弹簧的刚度几乎不变,而空气弹簧的刚度是可变的,刚度随着载荷而发生变化,坐一个人和坐四个人,空载和满载是不一样的,当满载的时候,车也可以开得很平稳。
再看右边的蓝线,它对应的车身固有频率基本是不变的,对于空气弹簧来说,它的刚度可以随着载荷而变化,无论坐一个人还是坐四个人,偏频是不变的,只要把偏频调在合适的位置,这个车不管是空载还是满载,舒适性都可以保证。
因此空气弹簧的好处就是可以调整高度,坐一个人和坐四个人都能维持一个固定高度,所以它有三个位置:高位、中位、低位,也可以腾出更多高度位置,提高用户体验、舒适性。
与空气悬架配套的就是减振器,弹簧和减振器永远是配套使用的,空气悬架可以调节刚度,减振器可以调节阻尼,一旦调好它的刚度曲线是固定的,而阻尼减振器的阻尼力是一个范围。
上图显示,左边zui开始是信号的输入,接着就是CAN信号,大屏信号,整车信号,车速、方向盘以及四门两盖的信号,还有制动系统的介入以及转向的一些信号。
当制动系统需要的时候,悬架系统可以进入预备状态,更好把功能发挥出来。整个空载过程包括决策、控制和执行。有了一个目标高度以后,后面可以操纵分体阀充气、排气。下面还有一个目标刚度,包括三腔、双腔,之后进入控制,对于空气悬架系统来说,要么充气,要么排气,要么保持。
减振器左边是传感器输入,传感器有车身加速度,加速度可以用陀螺仪代替。然后看信号,因为有一个双目预瞄的信号介入处理,进入多模块优先级的控制,整个减振器的反应速度达到毫秒级,可以从多个模块去组合。
空气悬架关键部件:
控制器、高度传感器、双目预瞄等
整个空气悬架系统当中的he心就是控制器,现在控制器还是分布式的,转向是转向、制动是制动、悬架是悬架。悬架控制器未来可能会纳入到智能底盘当中,也有可能放到云控当中,但目前来看悬架控制器在短期之内还存在。
保隆的悬架控制器有几个特点:di一,用了一个英飞凌的32位6Mflash的高性能芯片。第二,在控制器上集成了一个六轴陀螺仪来代替加速传感器。第三,支持4通道的CDC减振器。第四,支持7通道的空气悬架系统。第五,支持PSI5的传输,指的是高度传感器,还支持模拟和PWM传感器,这是做的预留。
安全方面可以做到B级,也是基于完整的AUTOSAR架构。
高度传感器有两类,一个是加速传感器,用来测量加速度,另一个是高度传感器,用来测量高度,但参数会有不同。
再是打气泵和气体分配阀,国内也有一些在做气体分配阀,但想进主机厂还是比较难,分体阀现在quan球能做的就一家。
储气罐是保隆科技的亮点,它表面看很简单,但所有的技术要踩很多坑。年轻的购买者都关注驾乘体验,当储气罐进气、排气有噪音就是一个不利因素。
双目预瞄能提供一些道路信息,比如前方的减速带、路面类型、路面形态。比如说可以通过它识别单一事件,比如减速带、凹坑、井盖,以及一些特殊的障碍物,也可以识别连续事件。这些物体、信号通过信号给到悬架控制器,悬架控制器再对这些信号做特殊处理,以达到空气悬架系统应有的舒适度。
目前来看,很多车装了这个系统后不一定能调整到zui佳,但这毕竟是一个趋势,双目预瞄一定是整车已经装了ADAS系统,在具备了预瞄系统的前提下,可以把信号供悬架系统去用。
如果为了悬架系统去装一个双目预瞄,那可能就得不偿失了,它也只是锦上添花的东西,弥补空气悬架的一些缺陷,当然补偿还是有限的。