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汽车底盘控制技术的现状与发展趋势研究

2016-10-21彭晓然

关键词:发展现状发展趋势

彭晓然

摘 要:自我國改革开放以来,市场经济体制逐渐确立,经济发展水平持续增长,相应的促进了汽车行业的快速发展,并且经过不断完善和创新,越来越多先进技术应用在汽车生产中,大大促进了汽车行业的发展。汽车底盘控制技术,作为一种先进技术,以其独特的优势被广泛应用,并且在一定程度上提升了汽车的安全性能,具有十分深远的影响。由此,本文主要就汽车底盘控制技术的现状展开分析,结合实际情况,客观阐述汽车底盘控制技术的结构和原理,对该技术的未来发展趋势进行研究,以求更加广泛的推广和应用汽车底盘控制技术。

关键词:汽车底盘控制技术;发展现状;发展趋势

中图分类号: AM26 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)21-181-2

0 引言

汽车行业作为我国国民经济增长中重要组成部分,对于汽车的设计研究一直受到社会各界的广泛关注,尤其是汽车底盘设计技术,经过不断完善和创新,引进了一系列先进技术,促使汽车底盘控制技术获得了快速发展,取得了可观的成效。但是就其发展现状来看,仍然存在一部分问题有待完善,所以,需要对汽车底盘控制技术展开更加深入的分析,针对其中存在的问题,有针对性提出合理的改善措施,创造更大的经济效益和社会效益。基于此,加强对汽车底盘控制技术的现状和发展趋势研究是十分有必要的,对于后续研究和实践具有一定参考价值。

1 汽车底盘控制技术概述

汽车底盘控制技术是汽车系统中不可或缺的组成部分,主要是根据驾驶员的操作命令,实现对汽车的减速、刹车等活动。汽车驾驶人员借助专门的底盘操控装置来控制底盘运动,而汽车底盘更多的是依靠汽车前轮转向角和制定力矩因素所决定的,其中包括车轮滑动指数、车轮偏倚角度等多种因素,在对汽车底盘控制方法设计分析时,主要是从路面附着系数展开分析,增加车轮滑动率和偏倚角度,能够有效加强对车轮向力的控制,有助于车轮同地面产生更大的附着力,提升汽车行驶安全性能,保障驾驶人员生命财产安全[1]。

2 汽车底盘主要控制技术

2.1 汽车防抱死制动系统

汽车在高速行驶过程中,车轮滑动率达到30%,那么制动力系数也就最大,如果制动力矩增加,车轮滑动率也会同步增长,但是制动力系数却呈现相反的方向增长。由此可以看出,车轮滑动率≥30%,汽车制动力指数会出现不同程度上的浮动变化。所以,保持汽车制动力指数稳定,需要将车轮滑动率控制在30%以内。汽车在行驶中产生的侧向力指数同车轮活动率指数产生反比例关系,滑动率减小,侧向力指数反向增[2]。如果汽车车轮出现抱死状态,车轮侧向力指数无限度接近0,那么车辆就丧失了转向的能力;如果汽车侧向力为0,那么车辆将失去控制,严重情况下将出现侧翻,出现交通事故,如图1。

防抱死制动系统中的轮速传感器是最为核心的部件,主要是对车轮轮速进行测量,将测量所得数据传输到控制单元,实现对汽车的控制,电磁式传感器是一种较为常见的传感器元件,在实际运行中并不需要电源支持,需要在车辆高速行驶中才能正常运行,如果车辆行驶速度降低,那么电磁式传感器的信号强度相应会降低,甚至无法正常接收信号,防抱死制动系统出现故障,影响车辆行驶安全。当前新型的ABS系统可以使用2位2通道电磁阀、电动本和低压出储液室组成,这种压力调节装置在实际应用中能够有效提升车辆行驶安全性,根据不同的形势需要可以调节为不同的压力模式,如图2。

2.2 牵引力控制

汽车牵引力系统主要是对车辆驱动轮进行控制,如果汽车驱动轮驱动力矩较大,将会出现滑转运动,一般情况下,为了保证车辆行驶安全,驱动轮滑转率控制在20%以下,这样在获得足够的驱动力的同时,还能够吸收部分侧向力。对驱动轮滑动率的控制系统就是TCS系统,主要是在ABS制动系统基础上进一步创新得来的,应用较为广泛[3]。一般情况下,在汽车里,TCS和ABS作为汽车底盘控制系统中不可或缺的组成部分,所以两个系统共同使用同一个ECU,通过传感器输出的信号强度,来判断汽车行驶是否正常,一旦出现故障问题,那么TCS系统将会发出控制调节指令,来控制汽车驱动行驶。

TCS制动压力调节装置是ABS基础上创新发展得来的,进一步强化了制动压力调节功能。在制动控制时,断开隔离阀,联通低压阀,借助电动泵将油输送到驱动轮制动轮缸中,从而形成汽车行驶所需要的压力,如图3。

压力调节装置将信号传输到牵引力控制系统中,对信号进行科学合理的计算和分析,根据分析结果做出相应的控制命令,最终将控制命令传输到压力调节装置系统中,从而实现智能化控制。

3 汽车底盘控制技术的未来发展趋势

3.1 第二代ESP系统

汽车想要获得更稳定的控制,就需要严格控制车轮制动力,还应该控制主动转向系统控制实现汽车转向稳定性。而第二代ESP系统则是借助网络技术的优势特点,将上述几种控制系统的优势特点整合在一起,控制效果更为突出。为了确保第二代ESP系统的正常运行,应该在原有系统基础上设置更高层次控制系统,通过计算机电子控制单元,将计算结果传输到更高层次的控制系统中,最后将控制指令传输到下层控制系统中[4]。

3.2 GCC全方位底盘控制系统

GCC全方位底盘控制系统是一个更高层次的底盘控制系统,在网络平台下,控制单元接收到传感器传输的信号了解到汽车的行驶情况。GCC控制单元通过网络和汽车底盘控制系统连接,发布最高层次的控制指令,由GCC执行,在初步判断出驾驶员的操作意向后,在各个控制单元执行命令,实时监测汽车底盘控制系统的运行情况,根据监测得出的结果来判断汽车当前行驶状态。GCC控制系统能够充分发挥底盘各个控制系统的优势,将其整合在一起,开展不同的任务,协调底盘控制系统,保持最佳状态,提升汽车行驶安全性和稳定性。

4 结论

综上所述,越来越多先进技术应用在汽车制造中,汽车底盘控制系统逐渐朝着智能化和网络化方向发展,这些底盘控制系统能够更快速传递驾驶员的操作指令,充分发挥底盘控制系统的作用,确保汽车行驶安全性。

参 考 文 献

[1] 陈祯福.汽车底盘控制技术的现状和发展趋势[J].汽车工程,2012,28(2):105-113.

[2] 郭双晓.汽车底盘控制技术的现状和发展方向[J].山东工业技术,2015,28(13):269-269.

[3] 范建强.汽车底盘控制技术的现状与发展趋势研究[J].城市建设理论研究(电子版),2014,23(16):1327-1328.

[4] 王海文.汽车底盘控制技术的现状和发展趋势分析[J].中国化工贸易,2014,11(17):133-133.

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