已发布: 29-一月-2016

2018.0 XE (X760), 204-05

车辆动态悬架 (G1895520)

说明和操作
部件位置
E172877
 
项目 说明
1 悬架控制模块 (SUM)
2 右后高度传感器
3 左后高度传感器
4 左后自适应减震器
5 左后弹簧
6 右后自适应减震器
7 右后弹簧
8 左前高度传感器
9 左前自适应减震器和弹簧总成
10 右前自适应减震器和弹簧总成
11 右前高度传感器
概述

某些车型使用一个被称为自适应减振的连续可变减振系统。 自适应减振系统是一种电子控制的悬架系统,它对现有驾驶条件做出反应,持续不断地调节悬架减震器的减振特性。

系统由悬架控制模块 (SUM) 控制。 SUM 接收来自三个加速计、四个高度传感器和来自其他车辆系统的信号,以确定:

  • 车辆状态
  • 车身和车轮移行状态
  • 驾驶员操作输入。

SUM 使用这些信号持续不断地将各减震器的减振特性控制在适当的水平,从而提供最佳车身控制和车辆驾乘舒适度。

说明
减震器

自适应减震器是单管、添加氮气和机油的设备。 减震器特性持续可变,因而允许在驾驶车辆的过程中,对减振力进行电动调节。 减震器实现车辆控制和驾乘舒适度之间的最佳平衡。

减震器具有电气接头,其位置在活塞杆的端部、顶部安装架的中心。

在各减震器中,可通过由电磁阀操作的可变节流孔实现减振调整。 节流孔用于打开另一条通道,以允许油液在减震器内流动。 当电磁阀关闭后,旁路关闭,所有液压油全部流过主(刚性)活塞。 电磁阀启动后,克服弹簧弹力移动衔铁和控制叶片。 控制叶片上有一个节流孔,叶片滑入烧结的腔体内以按要求打开旁路。 压缩减震器时,油液从减震器的下部流经中空的活塞杆(单独的软(柔性)阀)。 然后,油液流经滑动腔体和节流孔,进入减震器的上部,从而旁通主(刚性)阀。 在回升过程中,液压油沿相反方向流动。

在刚性设置下,机油仅流经主(刚性)阀,但当旁路以不同程度打开后,机油将流经这两个阀,以提供压力平衡。 电磁阀完全启动后,移动衔铁并带动滑块到最大伸展范围,从而将节流孔完全打开。 减震器在这两个界限条件之间持续工作。

各减震器中的电磁阀由来自 SUM 的 526 赫兹 PWM(脉宽调制)信号操作。 SUM 控制 PWM 的占空比,以提供 1.5 安的电流,在柔性设置下操作减震器。 电磁阀断电后(0.0 安),减震器处于硬性设置状态中。 电流按需持续不断地变动,藉此分别增加或减小各减震器的减振能力。

减震器工作状态剖视图
E105350
 
项目 说明
A 刚性设置
B 柔性设置
C 主油液流
D 旁路油液流
1 旁通阀(开启)
2 主阀
3
4 旁通阀(关闭)
5 活塞和连杆总成
加速度传感器
E105087

自适应减振系统中使用了三个加速计;两个位于车辆前部,另一个位于后部。

该加速计测量垂直面上的加速度,并向 SUM 输出对应的模拟信号。 脉宽调制算法计算车辆的起伏、纵倾和侧倾动作,SUM 使用这些计算值控制车身动作。

各加速计通过三根导线连接到 SUM,各导线分别提供接地、5 伏电源和返回信号。

感测元件由单一平行板式电容器组成,其中一块板根据施力(加速度)相对另一块板移动。 这使得电容变化能够反映实施的加速度。 此电容与电桥电路中的固定参考电容器加以比较,信号由专用集成电路处理,以便产生能够反映施加的加速度的输出电压。 该传感器输出约 1 V/g ± 0.05 V/g 的信号电压。 车辆处于静止时,每个加速计输出约2伏特电压。

高度传感器
E105088

自适应减振系统中使用了四个高度传感器,前后悬架各两个。 前悬架高度传感器分别连接到前副架的两侧,由传感器臂和传感器连杆连接到相关的前悬架下部横臂。 后悬架高度传感器分别连接到后副架的各侧,由传感器臂和传感器连杆连接到相关的后悬架上控制臂。

右悬架高度传感器为双输出,分别为自适应减振系统和自适应前方照明系统 (AFS) 提供独立的输出。 左悬架高度传感器为单输出,仅用于自适应减振系统。

在各悬架高度传感器上,传感器臂和传感器连杆将悬架的线性运动转换为传感器轴的旋转运动。 悬架高度传感器测量悬架在车辆四角的位移,并向 SUM 输出相应的模拟信号。 SUM 中的算法计算信号的位置、速度和频率要素,并将结果用于车轮控制。

各悬架高度传感器通过三根导线连接到 SUM,各导线分别提供接地、5 伏电源和返回信号。

感测元件包含霍尔效应装置,这些装置用于测量连接在传感器轴末端的小磁铁的磁场方向。 随着传感器轴的旋转,磁铁的磁通量线也随之旋转。 霍尔效应装置发出的信号由专用集成电路来处理,藉以产生体现传感器轴旋转信息的输出电压。 传感器的测量范围是标称位置 ±40°,标称灵敏度是 57 毫伏/轴旋转度数。

悬架控制模块 (SUM)
E172878

SUM 安装在车辆后部。

系统故障信息

如果 SUM 检测到故障,则通过高速 (HS) 控制器局域网 (CAN) 向仪表盘发送一条信息,然后会显示信息“ADAPTIVE DAMPING FAULT”(自适应减振系统故障)。 SUM 还记录相应的故障诊断码 (DTC)。 可使用认可的诊断系统查询 SUM。

如果检测到故障,则 SUM 根据故障类型执行某个策略。 如果有电源故障,或者 SUM 无法控制减震器,则减震器默认为刚性状态。 如果一个传感器发生故障,且该传感器仅影响一个或多个控制模式,则一个中间减振器设置被用作设定的下限度,而其他工作模式可按需请求更高的减振功能。 如果 HS CAN 总线存在故障,减震器将固定在某个中间设置(无控制)或进入默认的刚性状态,具体取决于故障严重程度。

操作

SUM 使用来自其他系统模块的组合信息以及来自加速计和悬架高度传感器的数据来测量车辆和悬架的状态和驾驶员输入。 通过该信息,SUM 应用算法控制减震器,以适应当前驾驶状况。

SUM 通过 HS CAN 总线从规定的系统部件接收以下信号:

  • 制动压力 - ABS 模块
  • 制动压力品质因数 - ABS 模块
  • 制动压力品质因数 - ABS 模块
  • 轴间差速范围实数 - ECM
  • 发动机转速 - ECM
  • 发动机转速品质因数 - ECM
  • 发动机扭矩飞轮实数 - ECM
  • 发动机扭矩飞轮实数品质因数 - ECM
  • 档位目标 - TCM
  • 横向加速度 - ABS 模块
  • 电源模式(点火信号)- CJB
  • 电源模式品质因数 - CJB
  • 侧倾稳定性控制模式 - ABS 模块
  • 方向盘角度 - ABS 模块
  • 方向盘角速度 - ABS 模块
  • 方向盘角度状态 - ABS 模块
  • 地形模式已请求 – TCS
  • 变矩器滑转差 - TCM
  • 车速 - ABS 模块
  • 车速品质因数 - ABS 模块
  • 左前车轮转速 - ABS 模块
  • 左前车轮转速品质因数 - ABS 模块
  • 右前车轮转速 - ABS 模块
  • 右前车轮转速品质因数 - ABS 模块
  • 左后车轮转速 - ABS 模块
  • 左后车轮转速品质因数 - ABS 模块
  • 右后车轮转速 - ABS 模块
  • 右后车轮转速品质因数 - ABS 模块

SUM 还通过在 HS CAN 总线输出信息,供以下其他系统使用:

  • 故障信息 - IC。
  • 地形模式变化状态 - 变速器换档旋钮。
  • 地形模式 - 变速器换档旋钮。

SUM 监测输入信号并操作减震器电磁阀。 输入信号用于控制各个功能,并计算每个功能下各减震器所需要的动力。 仲裁模式监测各功能的动力需求,并向减震器分配动力。 力转化为相应的电流,电流被发送至该减震器。

控制功能如下:

  • 车身控制 — 使用 CAN 和加速计输入。 1 秒内 100 次计算由道路引起的车身运动,然后将减震器设置到适当的等级以保持车身平坦和水平。
  • 侧倾率控制 — 使用 CAN 输入。 每秒预估由驾驶员执行转向输入引起的车辆侧倾率 100 次,然后增大减振作用以减小侧倾率。
  • 俯仰率控制 — 利用 CAN 输入。 每秒预估由驾驶员执行油门和制动输入引起的车辆纵倾率 100 次,然后增大减振作用以减小纵倾率。
  • 颠簸反弹控制 - 使用悬架高度传感器输入。 1 秒内 500 次监测车轮位置,随减震器接近其行程末端而增大减振率。
  • 车轮垂直跳动控制 — 使用悬架高度传感器和 CAN 输入。 一秒内 500 次监测车轮位置,检测车轮何时开始以其正常频率振动,并增大减振作用以减小车轮的竖向运动。

在正常道路条件下,当车辆静止且发动机运转时,减震器设置为刚性状态,以降低功耗。

SUM 通过 CJB 中的继电器和保险丝接收电源。 关闭点火开关后,继电器将保持激励一段时间。 这使 SUM 能够记录并存储与自适应减振系统故障有关的任何 DTC。

全路面进程控制

在车辆性能范围内,全路面进程控制提供了湿滑路面上的起步增强控制,并在所有适用路面上保持了安全沉稳的进程。

全路面进程控制允许即使毫无驾车经验的驾驶者也能够获得所有可能的牵引力。

该系统可通过使用地板控制台上的全路面进程控制开关进行激活,并通过速度控制开关进行控制。

控制图
A = 硬接线;AL = 脉宽调制 (PWM);AM = 高速 (HS) 控制器局域网 (CAN) 底盘系统总线;AN = HS CAN 动力传动系统总线。
E172879
 
项目 说明
1 悬架控制模块 (SUM)
2 发动机控制模块 (ECM)
3 仪表盘 (IC)
4 变速器控制模块 (TCM)
5 变速器换档旋钮 (TCS)
6 乘客接线盒 (PJB)
7 防抱死制动系统 (ABS) 控制模块
8 动力转向控制模块 (PSCM)
9 全地形反馈适应系统 (TR) 开关组件
10 车身控制模块/网关模块总成 (BCM/GWM)
11 自适应减振器(4 个)
12 接地
13 电源
14 加速计(3 个)
15 高度传感器(4 个)