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CDC + 闭式ECAS 解决方案

CDC（Continuous Damping Control，连续阻尼控制） 与 闭式ECAS（Electronic Controlled Air Suspension，电子控制空气悬架） 的结合，是一种高度集成的车辆悬架系统解决方案，旨在进一步提升车辆的操控性、舒适性和适应性。闭式ECAS 系统相较于开式ECAS，具有更高的集成度和控制精度。

CDC + 闭式ECAS 的核心功能

1. CDC（连续阻尼控制）

通过实时调整减振器的阻尼力，适应不同的路况和驾驶需求。

提升操控性，在急转弯、加速或制动时，增加阻尼力以抑制车身姿态变化。

提高舒适性，在颠簸路面上，减小阻尼力以吸收震动。

自适应能力，根据路况和驾驶模式自动调整阻尼设置。

2. 闭式ECAS（电子控制空气悬架）

功能，通过调节空气弹簧的气压，改变车身高度和刚度。

高度可调，根据驾驶条件高速行驶、越野或停车自动调整车身高度。

负载平衡，自动调整车身高度以保持水平，无论负载如何变化。

提升通过性，在坏路面上升高车身，增强通过性。

集成度高，闭式ECAS 将空气压缩机、分配阀和控制器集成在一起，简化系统设计。

CDC + 闭式ECAS 的工作原理

传感器数据采集，系统通过多个传感器加速度传感器、高度传感器、压力传感器等实时采集车辆状态信息，包括车身姿态、路况、车速和负载等。

控制单元处理，控制单元（ECU）根据传感器数据，计算所需的阻尼力和车身高度。对于 CDC，ECU 调整减振器的电磁阀开度，改变阻尼力。对于闭式ECAS，ECU 控制集成在系统内的空气压缩机和分配阀，调节空气弹簧的气压。

执行器动作，CDC 系统通过电磁阀调整减振器阻尼力。闭式ECAS 系统通过集成空气压缩机和分配阀，调节空气弹簧的气压。

动态调整，系统根据实时路况和驾驶模式，动态调整阻尼力和车身高度，确保车辆始终处于最佳状态。CDC + 闭式ECAS 的优势

高集成度，闭式ECAS 将空气压缩机、分配阀和控制器集成在一起，简化系统设计，减少外部元件数量。

高精度控制，通过高精度传感器和闭环控制，实现精确的阻尼力和车身高度调节。

快速响应，集成化的闭式ECAS 系统响应速度更快，能够实时调整车身高度和阻尼力。

节能环保，通过优化车身高度和阻尼力，降低能耗，提高燃油效率。

可靠性高，集成化的设计减少了外部连接，提高了系统的可靠性和抗干扰能力。

系统布局

减振器与可控阀，每个车轮安装一个减振器，减振器上配备一个开度可控的阀。通过调节阀的开度，控制减振器内外腔油液的交换速度，从而改变阻尼力。

空气弹簧闭式ECAS，每个车轮安装一个空气弹簧，通过调节空气弹簧的气压，改变车身高度和刚度。闭式ECAS 系统集成空气压缩机和分配阀，简化了气路设计。

控制单元（ECU）：

中央控制单元根据传感器数据车身姿态、路况、车速等，实时计算所需的阻尼力和车身高度，并控制减振器阀和空气弹簧。

传感器，包括加速度传感器、高度传感器、压力传感器等，用于实时监测车辆状态。

闭式ECAS 的工作原理

储气罐补气，空气压缩机启动，将外部空气压缩并送入储气罐。当储气罐气压达到设定上限时，压缩机停止工作。

空气弹簧充气，控制单元根据需求，打开相应分配阀，将储气罐中的压缩空气送入空气弹簧。空气弹簧气压增加，车身高度上升。

空气弹簧放气，控制单元打开分配阀，将空气弹簧中的压缩空气排出。空气弹簧气压降低，车身高度下降。

高度调节策略，前后轴交替充气举升：先对前轴空气弹簧充气，举升前轴；再对后轴空气弹簧充气，举升后轴。前后轴交替放气下降：先对前轴空气弹簧放气，降低前轴；再对后轴空气弹簧放气，降低后轴。

ST 的 CDC + 闭式ECAS 解决方案

STMicroelectronics 提供了一套完整的 CDC + 闭式ECAS 解决方案，包括以下核心组件：

MCU：SR5E1E7高性能 MCU，负责数据处理、算法执行和控制逻辑。

PSI5 收发器：L9663用于与传感器通信，支持 2 通道 PSI5 接口。

6 轴惯性测量单元：ASM330LHHTR提供加速度和角速度数据，用于监测车身姿态和运动状态。

电源管理芯片为系统提供稳定的电源，支持多路电压输出。

阀驱动电路，驱动空气弹簧的充气阀和放气阀，以及减振器的电磁阀。高精度运放电流采样，用于闭环控制中的电流采样，确保控制精度。

CDC+闭式ECAS系统布局与CDC+开式ECAS系统类似，差异在于闭式ECAS系统将打气泵模块、分配阀线圈和阀块以及系统控制板集成在一个模块里，没有储气罐阀，而是多了4通道换向阀配合打气泵用于气路转换，1通道呼吸阀用于为闭式系统补气和排气。

CDC + 闭式ECAS 系统布局与工作原理

CDC（连续阻尼控制） + 闭式ECAS（电子控制空气悬架） 系统的布局与开式ECAS 系统类似，但在闭式ECAS 系统中，打气泵模块、分配阀线圈、阀块 和 系统控制板 被集成在一个模块中，简化了系统设计并提高了响应速度。以下是闭式ECAS 系统的详细布局和工作原理：

闭式ECAS 系统的核心组件

集成模块，打气泵模块：用于压缩空气，为空气弹簧提供气源。分配阀线圈，控制空气流向，实现空气弹簧的充气和放气。阀块，集成多个阀门，用于气路控制。系统控制板，负责控制打气泵和分配阀，实现闭环控制。

4 通道换向阀，用于气路转换，控制空气流向不同的空气弹簧。通过换向阀，系统可以独立控制每个车轮的空气弹簧。

1 通道呼吸阀，用于为闭式系统补气和排气。在需要时，呼吸阀可以打开，从外部吸入空气或排出多余空气。

空气弹簧，每个车轮安装一个空气弹簧，通过调节气压改变车身高度和刚度。

减振器与可控阀，每个车轮安装一个减振器，减振器上配备一个开度可控的阀。通过调节阀的开度，控制减振器内外腔油液的交换速度，从而改变阻尼力。

控制单元（ECU），中央控制单元根据传感器数据车身姿态、路况、车速等，实时计算所需的阻尼力和车身高度，并控制减振器阀和空气弹簧。

传感器，包括加速度传感器、高度传感器、压力传感器等，用于实时监测车辆状态。

闭式ECAS 系统的工作原理

气路控制，充气，打气泵启动，将空气压缩并通过 4 通道换向阀送入空气弹簧，增加气压，升高车身。

放气，通过 1 通道呼吸阀排出空气弹簧中的压缩空气，降低气压，降低车身。

高度调节，前后轴交替充气举升：先对前轴空气弹簧充气，举升前轴；再对后轴空气弹簧充气，举升后轴。前后轴交替放气下降：先对前轴空气弹簧放气，降低前轴；再对后轴空气弹簧放气，降低后轴。

阻尼力调节（CDC），阀开度控制：通过连续改变减振器阀的电流，调节阀的开度，控制油液交换速度。

阻尼力调整，软阻尼，阀开度较大，油液交换速度快，减振器阻尼力小，适合平坦路面，提升舒适性。

硬阻尼，阀开度较小，油液交换速度慢，减振器阻尼力大，适合颠簸路面或激烈驾驶，提升操控性。

动态调整，系统根据实时路况和驾驶模式，动态调整阻尼力和车身高度，确保车辆始终处于最佳状态。

闭式ECAS 系统的优势

打气泵模块、分配阀线圈、阀块和系统控制板集成在一个模块中，简化了系统设计，减少了外部连接。

集成化的设计提高了系统的响应速度，能够实时调整车身高度和阻尼力。

通过高精度传感器和闭环控制，实现精确的阻尼力和车身高度调节。

通过优化车身高度和阻尼力，降低能耗，提高燃油效率。

集成化的设计减少了外部连接，提高了系统的可靠性和抗干扰能力。

闭式ECAS分配阀系统调节高度的策略也是前后轴交替充气举升或者交替放气下降，但打气泵在系统激活时始终工作，方向是固定从右向左泵气。为配合打气泵实现内循环，闭式ECAS系统需要在充气和放气时走不同的气路，所以就有了四路换向阀的设计。

四路换向阀设计原理

基本结构：四通换向阀一般主要由四通气动换向阀（主阀）、电磁换向阀（控制阀）及毛细管组组成。主阀内有由滑块、活塞组成的活动阀芯，主阀阀体两端有通孔使两端的毛细管与阀体内空间相连通，滑块两端分别固定有活塞，活塞两边空间可通过活塞上的排气孔相通。控制阀由阀体和电磁线圈组成，阀体内有针型阀芯。

工作原理：在闭式 ECAS 系统中，当需要给空气弹簧充气时，四路换向阀在控制信号作用下切换气路，使打气泵从右向左泵出的气体能通向需要充气的空气弹簧，先给前轴或后轴的空气弹簧充气。放气时，换向阀切换到另一种状态，使空气弹簧内的气体通过特定气路回流，实现放气下降。通过控制电磁线圈的通电与断电，改变控制阀阀芯位置，进而改变主阀内阀芯位置，实现不同管口的连通与断开，让气路在充气和放气时按照系统要求切换。

打气泵固定方向泵气与四路换向阀配合机制

充气过程：打气泵固定从右向左泵气，充气时四路换向阀将打气泵输出端与需要充气的空气弹簧气路连通，同时阻断放气回路，使气体进入空气弹簧，实现车身举升。

放气过程：当需要放气时，四路换向阀切换状态，将空气弹簧与放气回路连通，同时切断与打气泵的连接，使空气弹簧内气体排出，车身下降。

基于闭式ECAS系统的布局和工作原理，ST将CDC+开式ECAS系统解决方案中电源模块SPSA068、L9777、LDQ40和ECAS分配阀驱动L9301用ST最新的底盘专用U-Chip L9388替换，推出CDC+闭式ECAS解决方案，提高了整个系统的集成度和性能表现。

基于闭式电子控制空气悬架系统（ECAS）的布局和工作原理，意法半导体（ST）通过技术创新，对其CDC+开式ECAS系统解决方案进行了重大升级。在这一升级中，ST采用了最新的底盘专用U-Chip L9388，替换了原有的电源模块SPSA068、L9777、LDQ40以及ECAS分配阀驱动L9301，从而推出了全新的CDC+闭式ECAS解决方案。

闭式ECAS系统的布局和工作原理

闭式ECAS系统通常包括传感器、控制器、执行器和气路组件等部分。这些组件共同工作，以实现车辆高度的自动调节、车身姿态的稳定控制以及行驶平顺性的提升。在闭式系统中，空气弹簧内部的气体与外界相对隔离，形成了一个相对封闭的气路系统，这有助于提高系统的稳定性和响应速度。

根据闭式ECAS系统需求，意法半导体推荐12通道开式ECAS空气分配阀系统U-Chip L9388，它拥有丰富可配置的电源轨和阀驱动，最高16kHz开关频率，以及4路外部ADC输入接口和SPI通讯接口。

总结：

CDC + 闭式ECAS 系统是一种高度集成的车辆悬架解决方案，结合了连续阻尼控制CDC和电子控制空气悬架ECAS的优势，显著提升了车辆的操控性、舒适性和适应性。闭式ECAS 系统将打气泵模块、分配阀线圈、阀块和系统控制板集成在一个模块中，简化了系统设计并提高了响应速度。系统通过 4 通道换向阀和 1 通道呼吸阀实现气路控制，结合 CDC 系统的阻尼力调节，确保车辆在不同路况下都能保持最佳状态。STMicroelectronics 提供的完整解决方案，包括高性能 MCU SR5E1E7、PSI5 收发器L9663、6 轴惯性测量单元ASM330LHHTR和 U-Chip L9388，支持高精度闭环控制。