电液推杆前稳定杆控制缸的液压和后稳定杆控
栏目:行业动态 发布时间:2020-07-24

  一汽丰田新普拉多采用了改进型全轮驱动系统和KDSS (动力学动态悬架系统),使得其底盘性能较为突出。为方便广大读者对这2个系统的了解,在此我们对它们进行简要介绍。

  普拉多全部车型的全轮驱动系统均配备了全时2速VF4BM型分动器和非均匀扭矩分配式中央差速器(TORSEN LSD),使用了低摩擦分动器齿轮油,通过降低其黏度改善了车辆的燃油经济性。

  中央差速器主要由差速器壳体、齿圈啮合套、齿圈、8个小齿轮、太阳齿轮齿毂、太阳齿轮和行星齿轮架组成(图1),其元件分解图如(图2)所示。

  中央差速器按驱动力矩成比例地产生限滑扭矩,并自动改变前后轮扭矩分配比例以防止前后轮打滑。当车辆直线行驶时,前后扭矩分配比设置为41:59,以改善转弯初始阶段的操控性;当车辆转弯加速行驶时,扭矩分配比设为30:70,以弥补转向不足(表2)。

  当车辆直线行驶时,太阳齿轮和齿圈之间没有转速差,因此,由于齿轮转动半径差,决定了前后扭矩分配比为41:59(图3)。

  当车辆加速转弯行驶时,太阳齿轮转速和齿圈转速有差异,小齿轮开始自转。 此时,小齿轮和行星齿轮架座孔之间产生摩擦阻力,这种摩擦阻力阻止小齿轮转动同时促使低速侧齿轮转动,这样高速侧齿轮转速减慢同时动力被分配到低速侧(图4)。

  车辆转弯时,太阳齿轮转速高于齿圈,一旦产生转速差,因LSD的工作,驱动扭矩立刻改变至30:70。当前后轮存在速度差时,若前轮转速快的情况下,小齿轮开始旋转并施加摩擦力给行星架,此制动力和斜齿轮产生滑移力,分别作用在齿圈前侧、小齿轮后侧及太阳齿轮后侧。齿轮滑动时会施加压力给离合器,离合器将转速和扭矩由高速侧向低速侧重新分配。

  当前后轮存在速度差时,若前轮转速快的情况下,小齿轮开始旋转并施加摩擦力给行星架,此制动力和斜齿轮产生滑移力,分别作用在齿圈前侧、小齿轮后侧及太阳齿轮后侧。(图5)齿轮滑动时会施加压力给离合器,离合器将转速和扭矩由高速侧向低速侧重新分配。

  齿圈转速高于太阳齿轮,一旦产生转速差,由于LSD的激活,驱动扭矩分配会改变至53:47。齿轮滑动施加压力到离合器,离合器作为扭矩分配,将高速侧传到低速侧。

  中央差速器控制装置包括分动器执行器、中央差速器锁限位开关及H-L换挡限位开关(图6)。

  由于采用了分动器执行器,使得分动器挡位变换和中央差速器锁止改为电机控制方式。

  中央差速器锁限位开关内部结构如(图7)所示,触点被突起接触来检测电机位置。

  H-L换挡限位开关位于中央差速器锁限位开关和驱动齿轮下方,它的操作和基本结构与中央差速器锁限位开关相同。

  分动器控制系统的主要元件包括低速四驱指示灯、中央差速锁指示灯、VSC OFF指示灯、组合仪表总成、中央差速锁开关、分动器位置开关、全轮驱动控制单元、ECM及分动器换挡执行器。

  新普拉多采用的KDSS主要包括前稳定杆、前稳定杆控制缸、后稳定杆、后稳定杆控制缸、稳定杆控制阀、蓄压器、稳定杆控制单元、主车身控制单元、电源控制单元、横摆率和加速度传感器、带防滑控制单元的执行器及KDSS指示灯等。

  KDSS控制原理如(图9)所示。当稳定杆控制单元检测到故障时,将运行下表中显示的失效保护功能(表3)

  KDSS液压系统示意图如(图10)所示。在该液压系统中,包括稳定杆控制阀总成、蓄压器及蓄压器压力传感器等。在稳定杆控制阀总成中,稳定杆控制阀控制前后各稳定杆控制缸腔室与蓄压器间的泵流,加注口用于油液加注,开关阀用于切换放气管路。蓄压器自身存有2.1 MPa的氮气,蓄压器压力传感器用来监测液压回路中的压力值以保护各部件。

  当前稳定杆控制缸不运动时,稳定杆发生扭转;当前稳定杆控制缸不固定时,稳定杆由于控制缸的移动未发生扭转或移动(图11)。

  当车辆有侧倾倾向时,前稳定杆控制缸的液压和后稳定杆控制缸的液压相互冲突,因此所有控制缸固定,每个稳定杆和普通稳定杆一样被扭转;当车轮处于上抬/下落状态时,前后稳定杆控制缸将向相反方向运动因而没有液压冲突,因此,各稳定杆的功能被取消(图12)。

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