MRC技术背景资料 可变阻尼减震器

一款豪华轿车应该拥有怎样的底盘素质才能够称得上“完美”? 挑剔的买家给你的答案会是：坐舒适，行从容，动凌厉。换句话说，好的底盘设定要能够兼得动感与舒适，但动感和舒适在过去就像是“鱼”与“熊掌”，在调校上难以兼得。如今，随着主动/半主动悬架技术的不断演化，厂商们已经能够让动感和舒适这两个对立的特质同时体现在同一款产品之上。

可变阻尼控制系统是半主动悬架技术当中重要的一员，它拥有阻尼可变的减震器，使悬架反馈出的“软硬”能够自动调整或者由驾驶者根据其意愿自行选择。这种阻尼可变技术既能帮助车辆改善驾乘舒适性，又能提高车辆在行驶中的稳定性，提高车辆的主动安全性能

这是TT上的可变阻尼控制系统图片

ZF 的cdc减震系统组成示意图片

不能自动调节减震器阻尼变化而只能手动选择工作模式的可变阻尼控制系统已经基本被豪华车淘汰，只出现在一些性能车型或者超跑上面。目前豪华车上搭载的主流可变阻尼减震控制系统在组成上基本一致，由可变阻尼减震器、传感器、控制单元构成。在传感器方面，可变减震控制系统通常需要车轮位置传感器、车身加速度传感器、横向加速度传感器等等，不同供应商的系统使用的传感器有差别，除了每个车轮独立的位置传感器外，基本上其他的传感器都是和车辆其他系统共用，控制单元直接从车辆底盘总线获取数据。

可变阻尼的减震器是这套系统中的核心部件，目前可变阻尼减震器主要有两个发展方向， 一个是在减震器结构上做文章，另一种则是在减震器油液上做文章。

在减震器结构上做文章是目前比较主流的方式，采埃孚、马瑞利等供应商提供的可变阻尼减震器都是此类解决方案的代表，这类减震器通过在活塞或减震器内外腔室间增加电磁阀来改变减震器动作时流体流动的阻力，进而使减震器消耗的振动能量增加或减少，使其阻尼特性发生变化。这种技术21世纪初就已经在不少车型上采用了，而奔驰的agility control技术所采用的机械式被动变化的可变阻尼减震器也是基于类似的逻辑。

我们以ZF的CDC(Continuous Damping Control)连续减震控制系统为例来做详细的解读，在奥迪、宝马、别克、凯迪拉克等品牌上都有使用。CDC系统根据车辆上的车身加速度传感器、车轮加速度传感器、以及横向加速度传感器等传感器的数据判断车辆行驶状态，由中央控制单元ECU进行运算，随后ECU对减震器上的CDC控制阀发出相应的指令，控制阀门的开度来提供适应当前状态的阻尼，也可以在车内由驾驶者选择预设的模式来工作。这类系统通过使用高精度的电磁阀可以实现不同的性能要求，从每秒钟反馈/调整100次到每秒反馈/调整1000次的产品都有。

在实际驾驶时，CDC在遇到颠簸路面时能够大大的削弱来自路面的震动和弹簧的反弹，使车身保持稳定，从理论状态来讲，CDC能够做到在车轮上下剧烈抖动的时候，车身仅如海中的行船一般上下起伏。而在激烈驾驶时又能够提高悬挂的阻尼，提供足够的支撑力，并使底盘响应更加迅速，提高车辆的操控性。ZF Sachs在CDC的介绍中还提到，使用了CDC系统的车辆要比无该系统的车辆拥有更短的制动距离。而CDC的应用并不仅局限于轿车，其在商用车上有着更为广泛的应用。

相比之下，采用另一种解决方案则是对减震器内的油液做文章，其代表是德尔福开发的高性能半主动悬架控制系统，正式名称为MagneRide Controlled Suspension System，简称MRC。德尔福底盘系统公司后来被出售给了BWI京西重工，因此我们现在见到的MRC都是来自京西重工的产品。这一整套系统由四只磁流变减震器、每个车轮上独立的位置传感器以及电子控制单元构成，该系统同时采集车辆总线当中的横向加速度传感器、车速传感器等信息，还接受驾驶员端的人为介入和操作。

MRC减震器

MagneRide减震器不同于以往依靠电磁阀体控制减震器阻尼特性的技术，它在减震器中填充的是一种叫做“磁流液”的液体，是可磁化的软铁微粒悬浮在碳氢化合物溶液中的悬浮液体。

减振器活塞杆中带有电磁线圈，产生的可变磁流穿过液体。当线圈电流关闭时，磁流变液体没有磁化，软铁颗粒随机地分散在液体中，悬浮液的性能和普通的减震器油液一样。通电后，磁场使铁颗粒沿流体方向形成纤维结构排列，悬浮液的流动性因此产生变化。结构中粒子之间结合的强度与磁场强度成正比，所以改变电流就改变阻尼性能，变化范围很宽，MRC减震器的反馈和调整频率可以达到1000次/秒。该技术也同样广泛使用在凯迪拉克、法拉利、雪佛兰克尔维特、奥迪等品牌的高端车型、跑车及超跑车型上。

MagneRide磁流变减振器相比传统的可变阻尼减震器具有诸多优势，首先它省去了电磁阀等多余的活动件，相对而言可靠性和耐久性更好，而且相比使用阀体机构的可变阻尼减震器，磁流变减振器的阻尼调整是无噪音的。

同时，磁流变技术相比具有更宽的阻尼变化范围，在很低减震器活塞以很低的速度运行时，就可以提供很高的阻尼力， 而且其压缩和回弹的阻尼变化范围是对称的，相比之下大多数依靠阀体来控制减震器阻尼变化的技术在对称性或变化范围上都不及磁流变减震器理想。

上图是CDC阻尼力特性曲线，色彩部分表示调整范围 下图是MRC

可变阻尼

凯迪拉克的全新车型XTS就配备了MRC磁流变减震控制系统，配合刚性、高度自适应调节的空气弹簧系统，构成了先进的全主动悬架系统，能够实时的根据车辆所行驶的路况反馈以毫秒级的反应速度做出调节，在底盘技术上超越同样配备空气悬架系统但使用CDC减震器的A6L， 更远远领先于不具备这些技术的宝马5系Li和奔驰E级加长版等竞争对手，在底盘方面率先攻下一城，辅以全新的动力总成技术及前瞻的CUE人机互动系统，将豪华车的科技标杆提升到了新的高度。