2017款捷豹XJ車自適應減振系統簡介

2017款捷豹XJ車配備了自適應減振系統，它是一種電子控制的懸架系統。如圖4所示，集成式懸架控制模塊接收來自3個車身垂直加速計、4個懸架高度傳感器和其他系統模塊的信號，借以計算車輛狀態、懸架狀態及駕駛人操作輸入。集成式懸架控制模塊使用這些信號將各減振器的減振特性控制在適當水平，從而改善車身控制和車輛駕乘舒適度。

1 自適應減振系統組成部件及功用

1.1 減振器

自適應減振器為充油和氣體的單管裝置，它與傳統的螺旋彈簧（前懸架）或空氣彈簧（后懸架）集成在一起，形成了彈簧和減振器總成。減振器特性持續可變，因而允許在駕駛車輛的過程中，對減振力進行電動調節，實現車輛控制和駕乘舒適度之間的最佳平衡。

所有減振器都具有電氣接頭，其位置在活塞桿的端部、頂部安裝架的中心。在各減振器中，減振調節通過由可變節流孔操縱的電磁閥來實現，該節流孔為減振器內的油液流動打開另一條通道。當電磁閥關閉后，旁路關閉，所有液壓油全部流過主閥。當電磁閥開啟后，克服彈簧彈力移動銜鐵和控制葉片，控制葉片上有一個節流孔，葉片滑入燒結的腔體內以按要求打開旁路。

如圖5所示，當電磁閥通電且減振器進入壓縮過程時，一部分液壓油從減振器下部流入中空的活塞桿、軟閥、滑動腔體和節流孔，然后進入減振器的上部，從旁路通過主閥。在回升過程中，液壓油沿相反方向流動。平行作用的兩個閥門可以確保減振器以一個更柔和的狀態工作。減振器在這兩個界限條件之間持續工作。各減振器中的電磁閥由來自集成式懸架控制模塊的526 Hz獨立脈寬調制（PWM）信號操縱。當模塊完全啟動后，它使用1.5 A電流來操控柔性設置下的減振器。當斷電后，減振器處于剛性設置。集成式懸架控制模塊持續不斷地變更PWM信號電流，從而視需要分別增大或減小各減振器的減振能力。

圖4 自適應減振系統控制框圖

圖5 減振器工作過程

1.2 集成式懸架控制模塊

集成式懸架控制模塊安裝在行李箱右側后側圍板的一個支架上。集成式懸架控制模塊監測輸入信號，根據輸入信號控制各個功能，并計算每個功能下各減振器所需要的動力，進而操作減振器電磁閥。具體控制功能如下。

（1）車身控制。利用車身垂直加速計和CAN總線信號輸入，1 s內100次計算道路誘導的車身運動，并將各減振器設置為適當水平，從而保持車身姿態水平，提高車身控制能力。

（2）側傾率控制。利用CAN總線信號輸入，1 s預估由駕駛人執行轉向輸入引起的車輛側傾率100次，然后增大減振作用以減小側傾率，從而提高控制能力。

（3）縱傾率控制。利用CAN總線信號輸入，1 s預估由駕駛人執行加速和制動輸入引起的車輛縱傾率100次，然后增大減振作用以減小縱傾率，從而提高控制能力。

（4）顛簸彈跳控制。利用懸架高度傳感器和CAN總線信號輸入，1 s內500次監測車輪位置，隨減振器接近其行程末端而增大減振率，進而提高駕乘品質。

（5）車輪跳動控制。利用懸架高度傳感器和CAN總線信號輸入，1 s內500次監測車輪位置，檢測何時車輪處于其正常頻率，并增大減振率，進而提高駕乘品質。

1.3 車身垂直加速計

自適應減振系統中使用了3個車身垂直加速計（1個前車身垂直加速計和2個后車身垂直加速計），前車身垂直加速計安裝在右前輪之后的前縱梁上，2個后車身垂直加速計分別安裝在行李箱兩側的后側圍板上。車身垂直加速計測量垂直平面上的加速度，并向集成式懸架控制模塊輸出相應的模擬信號。集成式懸架控制模塊中的算法可計算車輛的起落、俯仰和側傾動作，用于控制車身模式。

每個車身垂直加速計通過3根導線連接到集成式懸架控制模塊，3根導線分別為搭鐵線、5 V電源線和信號線。感測元件由單一平行板式電容器組成，其中一塊板根據施力（加速度）相對另一塊板移動，這使得電容變化能夠反映實施的加速度。此電容與電橋電路中的固定參考電容器加以比較，信號由專用集成電路處理，以便產生能夠反映施加的加速度的輸出電壓。

1.4 懸架高度傳感器

自適應減振系統中使用4個懸架高度傳感器，其中2個傳感器用于前懸架，另外2個傳感器用于后懸架。在各懸架高度傳感器上，傳感器臂和傳感器連桿將懸架的線性運動轉換為傳感器軸的旋轉運動。懸架高度傳感器測量車輛各角上的懸架的位移，并向集成式懸架控制模塊輸出相應的模擬信號。集成式懸架控制模塊計算信號的位置、速度和頻率要素，并將這些結果用于各個車輪控制。

每個懸架高度傳感器都通過3根導線連接到集成式懸架控制模塊，分別為搭鐵線、5 V電源線和信號線。感測元件包含一組霍爾效應裝置，這些裝置用于測量連接在傳感器軸末端的小磁鐵的磁場方向。隨著傳感器軸的旋轉，所連磁鐵的磁通量線也隨之旋轉。每個霍爾效應元件發出的信號由專用集成電路來處理，從而產生體現傳感器軸旋轉信息的輸出電壓。

2 自適應減振系統故障

如果集成式懸架控制模塊檢測到故障，則會通過HS CAN總線向組合儀表發送信息，組合儀表將會顯示“自適應減振系統故障”，集成式懸架控制模塊內會存儲相應的故障代碼，集成式懸架控制模塊將根據故障類型執行相應的控制策略。如果存在電源故障或集成式懸架控制模塊無法控制減振器，則減振器將默認設置為剛性狀態。如果一個傳感器發生故障，且該傳感器僅影響一個或多個控制模式，則一個中間減振器設置被用作設定的下限度，其余的工作模式可視需要請求較高的減振能力。