一汽丰田新普拉多底盘系统技术解读

2012-07-29 14:22:17 作者：购看网 来源：交通工具知识 网友评论 0 条

一汽丰田新普拉多采用了改进型全轮驱动系统和KD (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。

一、 全轮驱动系统

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。

1．机械系统

（1）分动器

VF4BM型分动器的技术参数如（表1）所示。

（2）中央差速器 (TORSEN LSD)

①结构组成

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。

②动力传递控制

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）。

a.直线行驶

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）。

b.转弯行驶（加速状态）

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。

c.后轮打滑时的运作 (加速状态下)

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。

③控制装置

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）。

a.分动器执行器

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。
b.中央差速器锁限位开关

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。

c.H-L换挡限位开关

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。

2．控制系统

（1）元件组成

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。

（2）控制原理

分动器控制系统控制原理图如（图8）所示。

二、 动力学动态悬架系统（KD）

1．结构组成

新普拉多采用的KD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KD指示灯等。

2．KD控制原理

KD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）

3. 液压系统示意图

KD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。

4．稳定杆的动作

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）。