磁性液流控制悬架

来自:宋柯
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磁性液流控制悬架(MRC)也叫电磁阻尼式悬架控制,属于半主动电控悬架系统。它可以在毫秒级范围内调节减振器内液压油液的黏性,改变油液的流动速度,从而改变减振器的阻尼状态,提高车辆操控稳定性和乘坐舒适性。其特点主要包括: ①简洁的单管设计,没有电磁阀和小型的活动部件。 ②改善了车辆高/低速行驶时的稳定性和舒适性。 ③急转弯和避让行驶时,具有出色的防滚翻控制。 ④低能耗(每个减振器最大20W)。


系统组成: 磁性液流控制悬架系统主要由悬架位置传感器磁性液流减振器和悬架控制模块(ESC)等部件组成1.悬架位置传感器悬架位置传感器(图4-10),安装在控制臂和车身之间,作用是向ESC提供车身与车轮之间的位移信号(信号电压在0~5V之间变化)如果系统监测到车身相对车轮发生位移悬架控制模块将改变各个减振器的柔软度或刚度,以提供最佳的乘坐舒适性。 2.磁性液流减振器磁性液流减振器如图4-11所示,每个减振器活塞中均安装有电磁线圈。当减振器活塞运动时,在通路中间的磁性油液(MR将会流动。MR油液是指在碳氢化合物合成油中悬浮有微小铁粒子的液体。在没有磁场的情况下,MR油液不会得到磁化,微小铁颗粒的排列呈无规则状;当施加磁场后,在磁场力作用下,微小铁颗粒快速集结,排列成纤维状结构,使得矿物质油液的黏稠度在1ms的时间内就可以改变为果冻状,增大阻尼系数。这种瞬间的油液黏稠度的变化将会改变减振器的升降速度,从而改变其柔软度或刚度。
当车辆行驶在坑洼不平的路面时,ESC将根据悬架位置传感器的信号来调整减振器的阻尼大小。如果要使减振器阻尼变大,ESC将提高左前悬架磁性液流减振器电磁线圈控制信号的占空比。如图4-12所示,电磁线圈产生强大的磁场使MR油液变稠,活塞运动速度变慢,减振器呈“硬”状态,以使悬架不会过度下倾。
如果要使减振器阻尼变小,ESC将降低左前悬架磁性液流减振器电磁线圈的占空比MR油液变稀,活塞运动速度加快,减振器呈“软”状态,以使悬架不至于过度升高。 3.悬架控制模块ESC电子悬架控制模块通过悬架位置传感器和其他系统的串行数据(如车速、偏航率、制动压力等)来确定当前的路况和行驶条件,同时利用这些信息分别控制4个减振器的阻尼变化,以提高行驶的稳定性。ESC以占空比控制电磁线圈的磁场强度,从而改变油液的流动特性。 控制原理: 系统功能是由许多部件和模块共同完成的,模块之间通过车载网络进行通信。ESC通过 GMLAN与EBCM和ECM进行通信,可以获取制动压力信息、车身偏航角度、转向盘转向角度以及当前车辆行驶速度等输入信息,并根据当前车身高度(由悬架位置传感器提供信息)来计算调整悬架系统阻尼力的大小。控制模块向减振器电磁线圈发出1000次/s的电子指令,用以改变油液的流动特性,使减振器获得低阻力与高阻力之间的任何状态,实现悬架系统持续可变的实时减振。其系统控制如图4-13所示。
ESC模块输入信息主要包括:车身高度、车辆速度、转向盘转向角度、制动压力和偏航率,主要输出信息包括阻尼控制和诊断故障代码等。2007款凯迪拉克 SLS MRC系统控制电路如图4-14所示。

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