底盤新技術(shù)探析

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車已經(jīng)走進(jìn)了千家萬戶，其中汽車底盤的各種新技術(shù)得到了人們的關(guān)注，如汽車底盤集成化技術(shù)、汽車底盤控制系統(tǒng)、底盤的網(wǎng)絡(luò)化以及轉(zhuǎn)向和懸架控制系統(tǒng)，本文主要研究了這些新技術(shù)的應(yīng)用，以及給人們帶來的便利條件。

關(guān)鍵詞：汽車底盤；控制系統(tǒng)；懸架系統(tǒng)

當(dāng)前，汽車底盤技術(shù)當(dāng)中的線控技術(shù)較為復(fù)雜，主要內(nèi)容有懸架系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等，要求各個系統(tǒng)必須一致工作，才能使汽車底盤順利運(yùn)行。

1.汽車底盤的線控技術(shù)

線控就是利用電子形式來達(dá)到信號傳輸?shù)哪康?，在以前的汽車底盤中，用以連接系統(tǒng)的主要方式是液壓和機(jī)械、氣動等，一些較為常見的連接器件是油門拉線、換檔連桿和剎車油路。當(dāng)前應(yīng)用了線控技術(shù)，有效改進(jìn)了連接質(zhì)量，同時使操縱方式、機(jī)構(gòu)也發(fā)生了變化，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)實現(xiàn)了電氣化。由于應(yīng)用這種技術(shù)，使汽車的傳統(tǒng)構(gòu)造發(fā)生了一定程度的改變，運(yùn)用全面線控技術(shù)，說明在汽車的生產(chǎn)過程當(dāng)中已經(jīng)全面應(yīng)用電子系統(tǒng)。線控技術(shù)要求具有高水平的網(wǎng)絡(luò)，有著良好的時間性，大多情況下比較安全，還有一些線控部分要求更多的功能，主要目的就是，如果在運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)了故障，則汽車的此裝置功能不會受到影響。

在將來的發(fā)展中，電控系統(tǒng)汽車一定會取代傳統(tǒng)意義上的汽車，采用網(wǎng)速優(yōu)越的通信總線連接高性能的CPU來實現(xiàn)汽車的操縱系統(tǒng)。一般汽車系統(tǒng)中常用的線控制動、線控懸架和線控駕駛等操作系統(tǒng)都會利用電控信號與電氣馬達(dá)來完成，由于這些技術(shù)方式的改變，會使汽車的操縱更加簡單、方便，運(yùn)行更加安全。

2.底盤的集成化技術(shù)

2.1.ABS/ASR/ESP 的集成化

汽車行駛中的驅(qū)動和制動，可以有效利用ABS/ASR裝置予以改善，但汽車需要轉(zhuǎn)向時產(chǎn)生的方向穩(wěn)定性則不能改變。在汽車轉(zhuǎn)向時，汽車需要自地面得到充足的轉(zhuǎn)向力，才能實現(xiàn)車輛的安全行駛，才能保證汽車行駛方向的正確。如果地面的摩擦力不夠，車輪不能自地面得到更大的摩擦力，出現(xiàn)小于汽車運(yùn)行的向心力時，就會使汽車整體出現(xiàn)向側(cè)面偏移的現(xiàn)象，汽車行駛的方向?qū)l(fā)生改變。在汽車中應(yīng)用這種集成系統(tǒng)，可以實現(xiàn)汽車在加速、轉(zhuǎn)向和制動時的要求，使汽車行駛安全。

2.2.ABS/ASR/ACC 的集成化

這種系統(tǒng)有效吸取了ABS/ASR電子控制的優(yōu)點(diǎn)，在系統(tǒng)中引入了新的電子電路、ACC常開式和常閉式驅(qū)動電路，實現(xiàn)了車距傳感信號的接收。在傳統(tǒng)汽車中，軟件模塊只有ASR和ABS兩種，而在新系統(tǒng)當(dāng)中，引入了ACC控制模塊，并且使其結(jié)合ABS/ASR電子控制模塊，使駕駛員可以隨時掌握汽車的運(yùn)行情況和車輪的轉(zhuǎn)動情況，方便駕駛員及時發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行解決。由于這種系統(tǒng)的應(yīng)用，可以使車輛駕駛員以最快的反應(yīng)時間實現(xiàn)車輛的啟動、加速、減速和停車等。

3.底盤的網(wǎng)絡(luò)化

汽車上的每個系統(tǒng)都是由電子、機(jī)械和信息系統(tǒng)構(gòu)成的。所以系統(tǒng)內(nèi)的信息和電子的作用很大，由于汽車設(shè)置中大量增加了電子裝置，所以必須增加電子線路，特別是在汽車設(shè)計過程中。還有，汽車行駛中的一些安全問題也是由于線路接頭引發(fā)的。在對汽車線路進(jìn)行維護(hù)時，要考慮到線的重量和所需空間，運(yùn)行效率與自身重量是成反比的。如果增大線路直徑，則會使過線增加困難，所以，如果一定要增加電子裝置，就一定要減少線束，利用網(wǎng)絡(luò)，可以解決這一問題，這種方式可以有效改善平行的連接方式。總之，在汽車底盤技術(shù)中，改進(jìn)汽車應(yīng)用系統(tǒng)則一定要考慮電子化技術(shù)、線控技術(shù)和結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化。那么，為了實現(xiàn)對汽車多種電子設(shè)備的有效控制，建立局域網(wǎng)就成為擺在研究人員面前的難題。

4.汽車的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)

第一，RWS（后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）。其主要作用是使汽車的后輪橫桿完成側(cè)向運(yùn)動，這種運(yùn)動的參照物是車身，使兩個后輪出現(xiàn)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向角。其主要組成部分有：傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。一般常見的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有整體式和分離式。對于當(dāng)前來說，研發(fā)的重點(diǎn)是整體式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。一般常見的整體式執(zhí)行機(jī)構(gòu)有機(jī)電式和分液壓式兩種。

第二，執(zhí)行機(jī)構(gòu)較為多見的結(jié)構(gòu)方式是螺桿位移傳感器和電機(jī)轉(zhuǎn)角傳感器，安裝這些部件可以實現(xiàn)ESP。ESP通過制動單個車輪起到對轎車行駛控制的作用，保持轎車平穩(wěn)行駛，駕駛員可以明顯感受到脈沖制力形成的振動。地面和轉(zhuǎn)向輪的角度可以被EPS測量。如果汽車出現(xiàn)制動時，兩個車輪的地面附著系數(shù)不同，那么系數(shù)較大的路面則是汽車轉(zhuǎn)動的方向，利用轉(zhuǎn)向輪可以使汽車轉(zhuǎn)到附著系數(shù)較小的路面，保證汽車的平衡。

EPS的轉(zhuǎn)向柱有兩個部分，屬于具有齒輪的傳動機(jī)構(gòu)，電動馬達(dá)利用此裝置使轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角發(fā)生改變。ESP利用軟件控制和調(diào)節(jié)固定裝置，可以改變汽車的轉(zhuǎn)向和制動。

5.汽車懸架控制系統(tǒng)

5.1.ARC（主動橫向穩(wěn)定器）

如果汽車行駛在彎道上，汽車會受到離心力影響，出現(xiàn)側(cè)傾力矩。這種力量可以使汽車車身發(fā)生側(cè)傾，使車輪的載質(zhì)量發(fā)生改變，自內(nèi)輪到外輪。依據(jù)實際情況，側(cè)傾力矩和側(cè)傾角由穩(wěn)定桿加到橫向穩(wěn)定桿上，這個傳動過程是不會間斷的。一般常見的主動側(cè)傾穩(wěn)定桿有：中間分開被動側(cè)傾穩(wěn)定桿，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)連接穩(wěn)定桿，可以使這兩個部分發(fā)生轉(zhuǎn)動，利用旋轉(zhuǎn)馬達(dá)可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩。另外一種情況是差動液壓缸機(jī)構(gòu)被安裝在被動穩(wěn)定桿的一側(cè)。穩(wěn)定桿和差動液壓缸機(jī)構(gòu)的一端連接，另外一端與車輪的擺臂相連，可以利用一定的方式對差動液壓缸的距離進(jìn)行調(diào)節(jié)。ARC可以使穩(wěn)定桿的兩端產(chǎn)生垂直的移動，平衡車身產(chǎn)生的側(cè)傾力矩，使車身的傾斜角得到調(diào)整，保證駕駛員和乘客乘坐舒適。由于兩個主動穩(wěn)定桿可以控制和調(diào)節(jié)側(cè)傾力矩，從而影響到汽車的動力特點(diǎn)，可以有效改善汽車的安全性和靈活性。

5.2. ADC（主動懸架阻尼器控制系統(tǒng)）

ADC系統(tǒng)較為復(fù)雜，主要包括：CAN、電子控制單元和加速度傳感器等。根據(jù)汽車的傳感器信號和運(yùn)動情況，電子控制單元可以計算出車輪的最優(yōu)阻尼系數(shù)，利用調(diào)節(jié)阻尼器的比例閥，使車高得到調(diào)整，保證懸架系統(tǒng)使車內(nèi)人員乘坐舒適，保障汽車的行駛安全。

總之，在汽車的底盤技術(shù)中有效應(yīng)用車底盤集成化技術(shù)、汽車底盤控制系統(tǒng)、底盤的網(wǎng)絡(luò)化以及轉(zhuǎn)向和懸架控制系統(tǒng)等最新技術(shù)，可以保證汽車的平穩(wěn)行駛，保障車內(nèi)乘員的人身安全，促進(jìn)社會和諧發(fā)展。

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