主动稳定系统剖析

【路虎揽胜运动款】主动稳定系统剖析一、主动稳定系统概述.丰动稳定系统的作用路虎揽胜运动款配备了生动稳定系统(ActiveStabilizationSystem)，这足一套动态II向应(DynamicResponse)系统，它提升了车辆的操纵和驾驶性能，对于道路和越野行驶都启用。丰动稳定使用两个加速度传感器检测车辆转弯力，再结合转向角传感器和转速传感器的输入，向动态响应控制模块提供数据。控制模块再操作阀组中的电磁阀，电磁阀操作方向控制阀，向前后稳定杆装配的执行器施加液压。向执行器施加的液压给稳定杆施加一定量的反向扭矩，以抵消转弯侧倾力并最小化车身侧倾。图1和图2是传统不带生动稳定系统的车型和路虎带主动稳定系统的车型转向侧倾对比。.主动稳定系统的部件组成主动稳定系统的部件组成如图3所示，动态响应系统是电动液压操作的。动态响应系统南带整体式执行器的前和后稳定杆、两个加速度传感器、一个控制模块、一个液压泵、一个阀组和一个储液罐组成。加速度传感器发出的信号被传输至控制模块，模块向两个方向控制电磁阀发出指令，它们向每个执行器施加液压，向稳定杆施加一个与侧倾力大小相等、方向相反的力，以保持转弯时车辆姿态。液压泵由发动机驱动.向阀组提供持续的液压流。动态响应系统能够抵制的转弯力控制在最大0.4g，来防止车身侧倾。从0.4g起，车身侧倾就逐渐增加，但明显比普通车辆要低。动态响应液压系统使用半合成液压油，与动力转向系统中使用的油液相同。动态响应系统的总容积为2.50L。如果动态响应系统检测到车辆越野行驶时，则车辆以40km/h或更小的速度行驶时，控制模块将减小侧翻补偿。在火于11。的斜坡上，动态响应系统将转换至“锁定杆”状态。如果控制模块或液压发生故障，系统将“故障保护”至“锁定杆”状态。“锁定杆”状态使稳定杆能以与传统“被动”稳定杆相似的方式进行工作。仪表组中的窄气悬挂/动态响应警告指示灯启亮，鸣响警告提示音响，且仪表组消息中心显示汽息来通知驾驶员。进行维修或维护工作后，还必须使刚SDD诊断系统执行排气步骤，以确保系统完全排净了空气。系统中残留空气会明显降低系统性能。12-.(11L储％iS2.5(HH)3SRJT®J0iiRt?S8i占-博蛆％有店程定杆涯料L上谦拥湮最悼恳,器3左后卷关村诲苍土疗执行维布福宓杵10.旬咨坷取幢制镇块1十.左削I程尽ff连歼1?.前莎ItT墨和用定却13.禹压我垮T4.泰15.回流翟-阀垣至悔,曜Ifl.挑辑管-林气哗至筑I图3主动卷定祭统的部件二、主动稳定系统主要部件的操作.动态响应液压泵动态响应液压泵位丁发动机右侧，为径向活塞型，以高压输送油液。泵由附件传动带通过曲轴驱动，以约1・7倍的曲轴速度驱动。液压泵如图4所示，它是一个径向柱塞泵，在轴上有一个凸轮，圆周布置着8个柱塞，工作压力为16500kPa。.阀组阀组位于车身的右车门槛下，通过3个螺栓和橡胶轴垫固定至底盘的同定螺母中。橡胶轴垫隔离阀组，防止液体噪音通过车身传输。阀组的位置如图5所示，阀组部件分解图如图6所示。阀组部件包括2个方向控制电磁阀(对应着两个方向控制阀）、1个压力控制电磁阀（对应着1个压力控制阀）、1个压力传感器、1个压力油滤清器及管路等部件。控制模块操纵电磁阀，电磁阀操纵方向控制阀，将液压引至执行器。压力控制电磁阀操作压力控制阀（PCV）调节油压至执行器的所需压力。3个电磁阀由从动态响应控制模块接收到的信号进行控制。压力传感器监控由压力控制阀（PCV）产生的压力。滤清器安装在阀组的下侧，在油液到达控制阀以前对其进行过滤。滤清器必须定期更换。.执行器和稳定杆前后两个稳定杆带有两个整体式液压执行器，如图7和图8所示。执行器向稳定杆施加液压产生的旋转扭矩，以抵消车辆转弯产生的侧向力。执行器如图9所示，执行器内部有一个活塞，活塞连在转子滚珠螺杆上，滚珠螺杆通过花键连接至稳定杆的一半。滚珠螺杆的外圈有滚道，滚珠螺母连接在壳体上，壳体连至稳定杆的另一半。随着向活塞的一侧或另一侧施加压力，滚珠螺杆将施加给活塞的线性力转换成稳定杆两半之间的旋转扭矩。执行器总成和稳定杆是不可维修项目。.加速度传感器系统使用2个加速度传感器，一个上和一个下加速度传感器。下加速度传感器固定在车辆地板下面，右侧门槛下方，如图10所示。L加速度传感器固定在车身天窗面板支架上，挡风玻璃预部的中心位置，如图11所示。下加速度传感器是用来测量横向加速度的主传感器，以控制侧翻。上加速度传感器与下加速度传感器结合使用，进行侧翻校正和故障检测。动态响应控制模块向传感器输出5v电源，上下加速度传感器都能够测量土1.11g范围内的加速度，并向控制模块返回0.5〜4.5V的信号电压。三、主动稳定系统说明与操作.车辆不移动阀组内部油路原理图如图12所示。发动机运转且车辆不移动时，两个导向控制阀DCV(Direct/onalControlValves)阀都关闭，锁住各个执行器活塞两侧的油液。液压泵从储液罐中吸取油液，压力控制阀(PCV)完全打开，油液完全流至储液罐。.车辆移动左转时当车辆左转时，加速度传感器检测施加的转弯力并将信号发送至控制模块。控制模块确定必须向稳定杆施加相反的力，以抵消转弯侧倾力。控制模块向DCV2电磁阀施加电流，同时向PCV输出电流，PCV工作以限制返回储液罐的油液流。系统中的液压上升，并且由压力传感器感应压力，向控制模块发送一个信号。控制模块根据其接收到的信号确定所需压力并相应调整压力。系统中的压力施加至每个执行器活塞上，向稳定杆施加相反的力并最小化转弯对车辆的影响，同时保持车辆姿态。从活塞另一侧排出的油液通过阀组返回至储液罐。随着车辆直行，转弯侧倾力减小，控制模块打开PCV,以减小系统中的压力。油液从执行器中排出并返回系统，取消施加给稳定杆的力。当车辆直线移动时，DCV2关闭。.车辆移动右转时当车辆右转时，加速度传感器检测施加的转弯力并将信号发送至控制模块。控制模块确定必须向稳定杆施加相反的力，以抵消转弯力。控制模块向DCV1电磁阀施加电流，同时向PCV输出电流，PCV工作以限制返回储液140罐的油液流。系统中的液压上升，并且由压力传感器感应压力，向控制模块发送一个与压力对应的信号。控制模块根据其接收到的信号确定所需压力并相应调整压力控制阀。系统中的压力施加至每个执行器活塞上，向稳定杆施加相反的力并最小化转弯对车辆的影响，同时保持车辆姿态。从活塞另一侧排出的油液通过阀组返回至储液罐。随着车辆直行，转弯侧倾力减小，控制模块打开PCV，以减小系统中的压力。油液从执行器中排出并返回系统，取消施加给稳定杆的力。当车辆直线移动时，DCV1关闭。.车辆直行车辆直行时，控制模块持续监控接收到的信号，并操作DCV和PCV，以维持车辆移动时的车辆姿态。.越野驾驶控制模块通过监控上、下加速度传感器信号来判断越野驾驶情况，由于两加速度传感器位于不同的位置，两个传感器的垂直距离和距离车辆侧翻中心的位置不同，使其依次产生不同的输出信号。控制模块再使用这两个信号来计算路面粗糙度。当车速小于40km/h时，控制模块根据计算的路面粗糙来限制动态响应系统的工作。当车速大于40km/h时，系统禁用路面粗糙度信号，并且恢复完全的动态响应系统辅助。速度小于3km/h时，系统不工作。.侧坡检测当上下加速度传感器检测到平均加速度大于±0.2g，或者11。侧坡并且行驶速度小于40km/h时，控制模块使用侧坡检测。当检测到侧坡时，两个DCV都关闭，以产生“锁定杆”状态。此状态增加稳定性并进行持续的车辆响应。车速增至40km/h时，平均横向加速度级别也必须增加并且保持，使系统能识别车辆处于侧坡上。如果侧坡角度陡峭并且行驶速度较低，则控制模块将在短时间内检测到侧坡。7.控制模块与故障模式动态响应控制模块位于驾驶员侧“A”柱上，仪表组后而。此控制通过两个螺钉同定在午身上。如图13所示，控制模块后而有两个接头，以连接线束连接器。主动稳定系统控制框图如图14所示。发动机速度信号通过高速控制器区域网(CAN)总线从发动机控制模块(ECM)传输至动态控制模块。发动机速度信号用以检测发动机在运行和动态响应系统可使用的液压。车速信号通过高速CAN从ABS模块传输全动态控制模块。转向角信号由转向角传感器通过高速CAN总线传输。动态响应摔制模块使用行驶速度和转向角信号来计算横向加速度，以进行道路和越野侧翻补偿。选择倒挡时，倒挡信号通过高速CAN总线传输，动态响应系统恢复至“锁定杆”状态。动态响应控制模块通过高速CAN总线连罕诊断插座，以对控制模块进行诊断检查。通过诊断插座能使用SDD诊断系统来读取控制模块中存储的任何故障码。动态响应控制模块向阀组中的压力控制阀(PCV)提供控制电流。输送的电流由上下加速度传惑器、行驶速度、转向角等发出的许多输入信号决定。PCV将输送至执行器的液压控制与控制模块输送的电流成正比。控制模块操作阀组中两个电磁阀，电磁阀操作方向控制阀(DCV)，DCV控制至执行器的液压流方向。控制模块向电磁阀输送电源时，阀门打开，使液压流至执行器。取消电源时，DCV关闭。阀组中的压力传感器从控制模块接收5V电压。传感器测量o〜18000kPa的液压，并日.根据液压向控制模块返回线性输出电压。动态响应控制模块向每个加速度传感器输送5V电压，每个加速度传感器都能测量土1.11g范围内的横向加速度。输入控制模块的感应横向加速度模拟信号介于0.5〜4.5V之间，南各个加速度传感器返回。控制模块处理接收到的两个信号，结合转向角和车速信号，产牛一个单独的横向加速度信号，再将其用作动态响应系统的土控制信号。检测到系统故障时，控制模块通过CAN总线发布一条消息，此消息由仪表组接收。仪表组冉亮起空气悬挂/动态响应系统警告指示灯，如下所示：•轻微故障：警告指示灯亮起黄色，消息中心显示相应的消息•严重故障：警告指示灯亮起闪烁的红色，消息中心显示相应的消息，并且伴随警告提示音。消息将指不驾驶员立即停止车辆或谨慎驾驶仪表组消息中心显示的两条与动态响应系统相关的消息：SUSPENSIONFAULT，VEHICLELEAN.WHENCORNERING（悬挂故障，转弯时车辆倾斜）SU