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寶馬新款7系底盤G12空氣懸架設計和垂直動態管理

發布時間:2020-04-11 09:03人氣:


寶馬新款7系底盤G12,車身空氣懸架系統采用雙軸空氣懸架設計,主控單元為垂直動態管理平臺(VDP),該控制單元整合了之前的電子高度控制系統(EHC)和垂直動態管理系統(VDM),使整體控制結構更加簡潔明了。4個(左前、右前、左后、右后)空氣懸架上不再配有單獨的控制模塊,因此當某個空氣懸架出現故障時,直接更換相應的空氣懸架后車輛即可恢復正常,不需要再對相關控制單元進行匹配。


空氣懸架高度調節開關和駕駛體驗開關位于駕駛室內中央控制臺操作面板上換檔桿的左側(如下圖)。操作空氣懸架高度調節開關和駕駛體驗開關對車身高度進行調節時,VDP根據需要對打氣泵總成上的電磁閥體中相應的電磁閥進行控制。

空氣懸架系統的管路結構和原理如下圖所示。打氣泵總成上的電磁閥體上有7個管路接口,其中4個接口分別獨立控制4個空氣懸架,另有2個接口分別連接2個蓄壓器,還有一個管路接口連接打氣泵。


打氣泵總成和蓄壓器位于車輛的左后側,而VDP位于行李箱的右后方。為了節省安裝空間,系統采用了2個獨立的蓄壓器,一個容量為4 L;另一個容量為2 L。2個蓄壓器的總容量達到6L,最大蓄壓器壓力為17.5 bar,當蓄壓器達到最大壓力時,其內部所存儲的空氣量在標準大氣壓下約為105 L。打氣泵上安裝有空氣干燥器,可預防結冰。

在打氣泵總成上的電磁閥體內部,整合有5個電磁閥。其中4個電磁閥用于對各個空氣懸架的充氣量進行控制。另外1個電磁閥用于向2個蓄壓器充氣。在電磁閥體內裝有1個壓力傳感器,可用于監控2個蓄壓器的壓力,也可以監控所有空氣懸架系統的壓力。因為電磁閥體內的壓力傳感器位于公共管路上,所以當不同的電磁閥接通不同的管路時,壓力傳感器即可監測到該管路的壓力,這樣的設計使得系統只需要利用1個壓力傳感器即可監測各個空氣懸架、蓄壓器和打氣泵的壓力了。

在各空氣懸架的管路接口內,均有1個剩余壓力保持閥,始終可保持約2 bar的剩余壓力,而各空氣懸架的正常壓力為6 bar~7 bar,受車輛設計所限,在24 h內空氣懸架允許的最大下降高度為2 mm,換言之,假設車輛停放了30天,在未出現管路泄漏等情況下,車身高度最多可能降低60 mm。

在ISTA中可執行的VDP的服務功能如下:

(1)VDP狀態值??勺x取各空氣懸架及蓄壓器的壓力值和各減震器的高度值。

(2)VDP空氣懸架??蓤绦懈骺諝鈶壹艿募幼⒑团趴?。

(3)VDP蓄壓器??蓪π顗浩鬟M行加注和排空(蓄壓器加注和排空郁個時間等級,分別為10s、20s和30s)。

(4)VDP壓縮機運行??梢詸z測壓縮機的工作狀態。

空氣懸架系統的控制策略如下:

當車輛處于低速行駛(車速小于20km/h)狀態只完成空氣懸架高度調節所需的空氣由2個蓄壓器內儲存的壓縮空氣提供;而在車輛行駛(車速大于20 km/h)時,完成空氣懸架高度調節所需的空氣則由打氣泵直接產生。當然,在一些特殊情況下(車輛電壓充足、車身高度低于初始化值40 mm以上,以及蓄壓器內的空氣壓力不足以完成車身高度調節時)也會在車輪處于靜止狀態時接通打氣泵。

車身高度調節分為3種狀態:正常高度、較低高度(在正常高度的基礎上降低10 mm)、較高高度(在正常高度基礎上升高20 mm)。VDP會根據駕駛體驗開關和高度調節開關的輸入狀態,結合當前的車速和各高度傳感器的反饋信息對車身高度進行合理調整。

當車速低于40 km/h時,以上3種高度模式均可采用,而較高高度模式與較低高度模式分別需要通過高度調節開關和“SPORT”駕駛模式來啟用,即當按下高度調節開關時,車身高度變為較高高度模式;當按下駕駛體驗開關上的“SPORT”按鍵時,車身高度變為較低高度模式。

在系統處于較高高度模式的情況下,按下駕駛體驗開關上的“COMFORT”按鍵后,車身高度將恢復至正常高度。此外,當車速達到或超過40 km/h時,系統會自動將車身高度從較高高度模式切換至正常高度模式。

當車速達到或超過140 km/h時,車身高度會自動降至較低高度模式,以優化車輛的空氣動力性能并保證行車安全,此時操作相應的開關無法調節車身高度。


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