特斯拉避震器 - 用於特斯拉 Model 3 和特斯拉 Model Y 的磁流變系統

您的家人有多少次因為減速帶而撞到您的天窗? 您是改裝愛好者嗎?
如果你只是選擇 CDC 避震器那就太糟糕了,因為它達不到你想要的操控性!
氣壓懸吊噪音太大,預裝時需要反覆去修車廠,浪費了你的大部分時間,而且沒有達到應有的效果...... 如果你也有同樣的想法,那麼請耐心閱讀本 介紹,100% 改善特斯拉過於僵硬的底盤! 現在就開始

特斯拉避震器 - 用於特斯拉 Model 3 和特斯拉 Model Y 的磁流變系統

與超級跑車處於同一水平的 MRC避震器 –是專門設計的 Tesla Model 3 和 Model Y 的磁流变悬吊系統,僅消耗 20 瓦電力,非破壞性安裝(4 小時),並且提高操控性和舒適度! 這個懸吊系統百分百解決了特斯拉底盤僵硬的問題?但是…………真的有這麼神奇吗?

首先,我們需要了解這個暫停是如何運作的,畢竟閱讀這篇文章的伙伴们也是非常細心的消費者!

特斯拉避震器 - 用於特斯拉 Model 3 和特斯拉 Model Y 的磁流變系統

No.模組功能說明
1自適應控制功能根據目前車速、方向盤轉角、車身各方向加速度、彈簧撓曲加速度等資訊判斷路況和車輛狀態,自動計算出系統的阻尼力。控制脈衝,控制阻尼電流,達到預期的阻尼控制目標,達到最佳的舒適性和操控性…
2运动模式增加避震器阻尼力,滿足苛刻的操控要求
3Comfort Mode軟阻尼特性帶來舒適感
4駕駛模式選擇系統能夠根據不同的駕駛模式調整阻尼特性
5减速带凹凸功能穿越減速帶/保險桿/井蓋時的最佳舒適度
6防側傾控制功能改變左右減振器的阻尼力,以減少瞬態車輛側傾角。
7抑制点头由煞車踏板、縱向加速度變化量等訊號,透過阻尼器阻尼力的增強來控制車輛點頭,使車身前傾變小
8防傾斜控制功能根據來自煞車踏板的訊號、縱向加速度變化量等,在短時間內適當增加阻尼器的阻尼力,以減少啟動和快速加速時的向後移動。
9車輛啟動/停止控制根據車輛啟動/停止控制提供相應的阻尼模式和控制電流
10輸出電流閉迴路監控識別輸出電流是否達到預期值,並在出現偏差時進行調整
cosmarto magnetic suspension product detail

Tesla Absorbers – 適用於 Tesla Model 3 和 Model Y 的磁浮系統,由感測系統、智慧控制系統、智慧材料(即磁流變液)和磁流變阻尼器組成。 感測系統完成車輛狀態的資訊收集與上傳,智慧控制系統完成決策計算與目標電流的應用,磁流變阻尼器輸出所需的目標阻尼力,進而控制車輛姿態。

MRD = 磁力避震器的示意結構

特斯拉 MRC 懸吊 MRD 產品特點:

  1. 反應快:阻尼力變化頻率可達每秒1000次以上;
  2. 高耐久性:長期工作後力學性能變化很小,從車輛動力學角度衡量其影響可忽略不計;
  3. 可調性強:阻尼力可調範圍大,力覆蓋範圍比一般阻尼器大 100%。
  4. 溫度敏感度低:在不同溫度下,阻尼力的變化率比一般阻尼器小得多。

磁流變液 (MRF)

磁流變液(MRF)是微米、亞微米和奈米尺寸的軟磁顆粒分散在母液中的懸浮液,是一種在外加磁場作用下流變性能發生顯著變化的智慧材料。 在未施加磁場的情況下,磁流變流體表現出近似牛頓流體的性質; 在外加磁場的情況下,MRF中的磁性顆粒沿著基體載液中的磁力線方向有序排列,阻礙液體的流動,表現出赫歇爾/巴克利流體性質。 利用MRF的流變特性,結合機械和控制系統製成磁流變阻尼器,可廣泛應用於車輛、飛機、建築、橋樑的振動衝擊控制,MRF還可用於車輛離合器、煞車、材料表面拋光和其他領域。    

Tesla MRC 懸架磁流變液的典型特性

Appearance深灰色液体
Zero-field viscosity (mPa.s, 40°C)75±15 (800~1200 s-1slope)
Density, g/cm 3 (room temperature)2.60~2.75
Solid content (wt%), %78.26
Operating temperature (°C)-45~130
Flash point (°C)>150

Tesla MRC 懸吊磁流變液產品特點

  • 低零場黏度

零磁場條件下極低的黏度有利於執行器獲得盡可能低的調節力值下限。

  • 高屈服強度

在施加磁場的情況下的高屈服強度有利於致動器獲得調節力值的盡可能高的上限。

  • 良好的寬溫度範圍

可在-45℃-130℃範圍內長期正常使用。

  • 良好的抗沉降性

長時間放置後沉降率低,無硬沉降。

  • 良好的再分散性

長時間靜置和沈降後非常容易重新分散和均勻。

  • 良好的抗稠化性

長時間使用後不會出現IUT(使用增稠)現象。

  • 耐老化好

長期使用不易因氧化、溫度、光線、機械力等因素而發生老化現象。

  • 良好的機動性

除去外加磁場後具有優異的漂浮性。

  • 良好的密封相容性

採用特殊材料及配方,與密封材料相容性良好,有利於確保密封的可靠性。

  • 良好的減摩效果

與接觸表面的低摩擦係數有助於提高致動器的機械性能。

  • 良好的耐磨性

長期使用對接觸表面的磨損影響較低,有助於執行器的耐用性。

  • 更綠的環境

採用環保材料和工藝製備,對環境友善。

ECU的照片

ECU技術特性:

  1. 系統特點

系統採用建模、模組化平台控制策略開發電控懸吊系統功能軟體,可協助客戶實現整車運動姿態運算、垂直振動控制、車身高度控制、整車通訊等多種功能,並可提供配套校準服務。

  1. 功能安全

支援ISO 26262 ASIL B安全等級,滿足磁流變系統的應用要求。

  1. 硬體和軟體特點

軟體開發遵循ASPICE流程系統和ISO26262開發流程的要求,可以實現需求、設計、模型、程式碼、測試的全面管理和可追溯。

控制器硬體採用整合度高、適應性佳、易於擴展功能的開發方案。 採用新一代32位元高效能處理器,硬體設計相容於更高序列的主晶片,支援運算能力和記憶體資源擴充的需求。 強大的電源管理晶片可為整個系統的安全運作提供重要保障,同時具有定期喚醒系統的功能。 該控制器整合了六軸慣性感測器晶片,預留了多種類型感測器訊號採集輸入通道。 輸出有4-8個輸出通道。

  1. 機械結構

機械結構設計採用分離式安裝方案,考慮到硬體PCB佈局和散熱需求,整體尺寸緊湊,佔用空間少,可方便靈活地佈置在乘客艙或後艙內。 可滿足-40℃~85℃的工作溫度及IP6K9K防塵防水性能等級。

控制演算法

冠層控制策略(SH)與加速度驅動阻尼控制策略(ADD)=SH-ADD兩種經典的半主動控制策略在控制效果上可以互補。 座艙蓋控制策略在低頻段(車身共振頻率附近)有較好的控制效果,而加速度驅動阻尼控制在中高頻段(車身共振頻率以上)有較好的控制效果。

優化的混合頂篷加速驅動阻尼控制演算法(SH-ADD)使用簡單的頻帶選擇器來識別懸吊的瞬態特性; 低頻振動情況下選擇座艙蓋控制策略,其他頻率範圍選擇加速度驅動阻尼控制策略。

下圖中,SH-ADD演算法用於與其他以乘坐舒適性為目標的控制策略進行比較。 可以得出結論,演算法的控制效果幾乎是最優的,幾乎可以完美地結合頂篷控制和加速度驅動阻尼控制的優點。 因此,其控制非常接近頻率響應曲線的下限。 事實上,很難找到其他對車身加速度控制效果更好的控制演算法。

標準化表現指標比較:乘坐舒適性(左直方圖)和抓地力(右直方圖)。

以乘坐舒適性為導向的控制演算法和 SH-ADD 演算法,採用標準化性能指標來權衡被動懸吊系統、乘坐舒適性和道路附著力極限值(虛線)與阻尼值(顏色變化的實線)。

Tesla MRC 懸吊:汽車底盤乘坐體驗的控制核心

1)根據汽車動力學基本原理,汽車整體姿態的決定因素是懸吊的阻尼和剛度;

2)Tesla MRC Suspension可以獨立調整懸吊阻尼和剛度,也可以協調其他零件(ESC、轉向、ABS等)來調整車輪上的其他力;

3)特斯拉MRC懸吊可以調節汽車的運動姿態,確保車輛的駕駛體驗和行駛安全,是底盤線條控制的關鍵。

磁流變液(MRF)填充在專門設計的磁流變阻尼器(MRD)中。 當路面不平整導致車輪跳動時,汽車的振動響應資訊會透過感測器傳輸到控制系統,控制器根據預先設定的控制演算法(優化的SH-ADD演算法)計算決策,並發出相應的指令,即時調整阻尼通道中電磁線圈的電流,進而改變磁場強度。

即時調節阻尼通道內的磁場強度,產生不同的彈性應力和表觀黏度係數,從而調節磁流變阻尼器的輸出阻尼力,實現阻尼力的連續可控調節,達到阻尼力的連續可控調節的目的。汽車懸吊智慧減振,從而使汽車的操控性和舒適性保持在完美狀態。

Tesla MRC 懸吊專業人士

在車輛動力學分析中,磁流變懸吊車輛的轉向反應更加迅速,可以達到更高的速度。 在方向盤轉角步進測試中,磁流變懸吊車輛的行駛軌跡較短,操控性較好。 在過彎性能測試中,磁流變懸吊每秒數千次調整懸吊阻尼值,增強了車輛過彎時懸吊的支撐力,增強了輪胎的側向抓地力,減少了車身側傾。

在顛簸路面的加速測試中,磁流變懸吊限制了車身彈跳,使輪胎始終與地面接觸,從而將加速時間縮短至100公里。 磁流變懸吊性能優異,同時舒適性較傳統懸吊有所提升。 在濾除低頻車身振動和高頻路面噪音方面,磁流變懸吊比傳統懸吊具有明顯的優勢。

與CDC電液可調懸吊相比,磁流變阻尼器(MRD)零件更少,結構更簡單,MRD最大的特點是響應速度快,調整懸吊阻尼可達每秒1000次,,比傳統 的CDC電液調節懸吊快得多。

磁流變智慧懸吊在歐美汽車市場,磁流變懸吊產品已經大規模商用20多年,並廣泛配備於超級跑車、豪華轎車以及C-Class轎車、凱迪拉克。 根據Transparency Market Research 2019年預測,未來15-20年,全球近一半的汽車減振器將採用磁流變技術。 磁流變材料在減振器中的應用極大地推動了懸吊智慧化進程。

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