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连续可变阻尼控制悬架控制系统的工作原理及故障诊断

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-10-17  浏览次数:71
核心提示:连续可变阻尼控制悬架控制系统又称CDC(ContinuousDampingControl)悬架控制系统,属于半主动悬架控制系统,其按照路面情况和行
 连续可变阻尼控制悬架控制系统又称CDC(Continuous Damping Control)悬架控制系统,属于半主动悬架控制系统,其按照路面情况和行驶条件,利用电磁阀连续调节减振器的阻尼,以确保最佳的操控稳定性和乘坐舒适性。该悬架控制系统在奇瑞瑞麒G6轿车及别克2009款君越轿车上有所应用。
1   CDC悬架控制系统组成
如图1所示,CDC悬架控制系统主要由4个带CDC电磁阀的CDC减振器(左前、右前、左后、右后带CDC电磁阀的减振器)、3 个车身垂直加速度传感器(左前、右前、左后车身垂直加速度传感器)、2个车轮垂直加速度传感器(左前、右前车轮垂直加速度传感器)及CDC悬架控制单元等组成。
 
图1 CDC悬架控制系统的组成
瑞麒G6轿车的2个前车身垂直加速度传感器分别位于前风窗玻璃下饰板下部左右两侧(图2),左后车身垂直加速度传感器和CDC悬架控制单元位于行李箱左侧护板内(图3),2个车轮垂直加速度传感器分别位于左右两侧前CDC减振器下部(图4)。
 
图2 瑞麒G6轿车前车身垂直加速度传感器安装位置
 
 
图3 瑞麒G6轿车左后车身垂直加速度传感器和CDC悬架控制单元安装位置
 
 图4 瑞麒G6轿车车轮垂直加速度传感器安装位置
    2009款君越轿车的2个前车身垂直加速度传感器分别位于左右两侧前减震器上方(图5),左后车身垂直加速度传感器位于后排座椅左侧靠背后方(图6),2个车轮垂直加速度传感器分别位于左右两侧前CDC减振器下部(图7),CDC悬架控制单元位于行李箱左侧饰板内(图8)。

图5 2009款君越轿车前车身垂直加速度传感器安装位置
 
图6 2009款君越轿车左后车身垂直加速度传感器安装位置
 
图7 2009款君越轿车车轮垂直加速度传感器安装位置 
 
图8 2009款君越轿车CDC悬架控制单元安装位置
2   CDC悬架控制系统的工作原理
2.1 CDC减振器的工作原理
   CDC减振器与常规减振器的区别在于,在上腔和补偿腔间增加了一个中间腔和CDC电磁阀,配合流通阀、伸张阀及压缩阀,使一部分油液可以通过中间腔从上腔流向补偿腔,通过控制CDC电磁阀的工作电流改变节流通道的大小,达到对伸张和压缩时的阻尼进行连续调节。
如图9所示,CDC减振器的工作过程分为拉伸行程和压缩行程,具体工作原理如下。
   (1)伸张行程。活塞杆相对腔体向上运动,上腔体积减小,上腔和中间腔油压增大。油液流动路径分3路:上腔油液推开活塞总成上的伸张阀,流入下腔;由于活塞杆占有一定空间,自上腔流入的油液不足以充满下腔容积的增加,因此补偿腔油液推开底阀总成上的补偿阀,流入下腔;中间腔的油液通过CDC电磁阀控制的节流通道流入补偿腔。当活塞杆与腔体的相对速度较小时,油压不足以克服拉伸阀弹簧预紧力,拉伸阀关闭;当油压升高到足够克服拉伸阀弹簧预紧力时,拉伸阀开启。
   (2)压缩行程。活塞杆相对腔体向下运动,下腔体积减小,下腔油压增大。由于流通阀开启压力小,仅起到单向阀的作用,因此下腔与上腔压力相差不大。油液流动路径分3路:下腔油液通过活塞总成上的流通阀阀流入上腔;下腔油液通过底阀总成上的压缩阀流入补偿腔;中间腔的油液通过CDC电磁阀控制的节流通道流入补偿腔。当活塞杆与腔体的相对速度较小时,油压不足以克服压缩阀弹簧预紧力,压缩阀关闭;当压力升高到足够克服压缩阀弹簧预紧力时,压缩阀开启。
 
图9 CDC悬架控制系统减振器的工作原理
2.2  CDC悬架控制系统的工作原理
    CDC悬架控制单元对CDC减振器的控制兼顾了车辆的操作安全性和乘坐舒适性。如图10所示,CDC悬架控制单元根据3 个车身垂直加速度传感器信号和2个车轮垂直加速度传感器信号来评估车身振动情况和CDC减振器速率,从而确定每一个CDC电磁阀的工作电流,对不同的车身动作进行调整,同时CDC悬架控制单元根据转向盘转角、车速、加速踏板位置和制动开关信号来判断驾驶人意图,从而在极端工况下(高速转弯、急加速、紧急制动等)限制CDC电磁阀的最大工作电流,以确保安全。
 
 
 
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