汽車底盤控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向

郭雙曉（長城汽車股份有限公司 整車事業(yè)部商品技術(shù)部,河北 保定 071000）

汽車底盤控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向

郭雙曉
（長城汽車股份有限公司 整車事業(yè)部商品技術(shù)部,河北 保定 071000）

摘 要：汽車底盤控制技術(shù)研究對于進(jìn)一步提升汽車運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性、舒適性有重要價值，控制技術(shù)的進(jìn)步與應(yīng)用對提升汽車整體性能效果顯著，因此加強(qiáng)此項(xiàng)研究探索勢在必行。本文分析了汽車底盤控制技術(shù)的特征與現(xiàn)狀，并就汽車底盤控制技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行了探討，希望能為汽車底盤控制技術(shù)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：汽車；底盤控制技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展方向

汽車底盤控制效果直接關(guān)系到汽車運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性，因此加強(qiáng)底盤控制技術(shù)的應(yīng)用研究具有重要價值。汽車底盤控制與汽車整體性能息息相關(guān)，想要保證汽車設(shè)計的合理性與運(yùn)行的安全性就必須應(yīng)用底盤控制技術(shù)給予保障，從而達(dá)到理想設(shè)計目標(biāo)。當(dāng)前汽車行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展帶動底盤控制技術(shù)出現(xiàn)了新進(jìn)展，下面我們對汽車底盤控制技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向進(jìn)行分析。

1　汽車底盤控制技術(shù)特征分析

汽車底盤作為構(gòu)成汽車整體的重要部件，其主要功能主要是實(shí)現(xiàn)汽車的靈敏加速、減速、轉(zhuǎn)向等功能，底盤控制技術(shù)原理是利用車輪法向力及給定路面附著系數(shù)對汽車側(cè)偏角、車輪滑動率進(jìn)行精確控制，從而實(shí)現(xiàn)對輪胎側(cè)向力與縱向力的合理調(diào)節(jié)。底盤控制的根本目的就是控制汽車輪胎與地面之間的附著力，達(dá)到保證行車安全性、穩(wěn)定性、主動性與舒適性等目的。作為一項(xiàng)復(fù)雜的專業(yè)技術(shù)，汽車底盤控制技術(shù)是通過利用不同控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對同一個控制目標(biāo)的共同或單獨(dú)控制，像離散型路面上汽車的行車穩(wěn)定性就是通過WS、ABS、ESP以及AFS技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制的；利用一個控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對多種變量的同時控制，TCS技術(shù)作為各種典型可有效實(shí)現(xiàn)對輪胎滑轉(zhuǎn)率及角加速度的有效控制；利用一套控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)多種功能控制，比如底盤控制系統(tǒng)利用車輪的輪速傳感器實(shí)現(xiàn)對速度的有效控制。

2　汽車底盤控制技術(shù)現(xiàn)狀分析

汽車底盤技術(shù)的發(fā)展是伴隨著汽車行業(yè)的進(jìn)步不斷發(fā)展的，對底盤控制技術(shù)的分析可從制動控制系統(tǒng)、懸掛控制系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)三方面入手。

當(dāng)前汽車底盤控制技術(shù)中制動控制系統(tǒng)主要以ABS（防抱死制動系統(tǒng)）、ESP（汽車動力學(xué)電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)）為主。ABS系統(tǒng)中主要控制滑動率，滑動率保持著30%的時候，汽車制動力系數(shù)與地質(zhì)制動力保持最大，偏離30%這個數(shù)值之后，汽車制動力系數(shù)、地質(zhì)制動力的變化將會非常不穩(wěn)定，因此對于汽車運(yùn)行性能的負(fù)面影響也較大，所以必須應(yīng)用ABS系統(tǒng)嚴(yán)格控制滑動率，輪速傳感器、電子控制單元作為控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，加強(qiáng)研究與應(yīng)用對于確?；瑒勇视兄匾饬x。ESP系統(tǒng)通過控制車輪縱向力大小及匹配情況來實(shí)現(xiàn)對汽車橫擺運(yùn)動的控制，以保證汽車操縱的靈敏性、靈活性與方向穩(wěn)定性，不過比起ABS系統(tǒng)ESP系統(tǒng)需要用到更多的傳感器，以便在汽車運(yùn)行中通過傳感數(shù)據(jù)采集完成對汽車實(shí)際運(yùn)行狀況的精準(zhǔn)控制。

汽車底盤控制技術(shù)中懸掛控制系統(tǒng)目前主要以ADC（連續(xù)性阻尼控制系統(tǒng)）與ARC系統(tǒng)為主。ADC系統(tǒng)利用車輪垂直加速傳感器、電子控制單元與阻尼器比例閥實(shí)現(xiàn)控制功能，通過對懸掛阻尼器最佳阻尼系數(shù)的計算完成對比例閥的協(xié)調(diào)，從而獲得汽車運(yùn)行中所需要的震動性能，保證汽車運(yùn)行時的平穩(wěn)性、舒適性與安全性。ARC系統(tǒng)通過控制穩(wěn)定桿左右及垂直方向上的相對位移來完成對車身傾側(cè)方面的平衡控制，將傾側(cè)角控制到接近于零，從而提升汽車運(yùn)行舒適性，另外還可通過控制前后主動穩(wěn)定桿來調(diào)節(jié)傾側(cè)力矩的分配，改善汽車機(jī)動性與安全性。

汽車底盤控制技術(shù)中轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)目前應(yīng)用最為廣泛的是EPS（主動前輪電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）、RWS（后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）等系統(tǒng)。EPS系統(tǒng)可顯著減輕汽車行駛過程中路面對轉(zhuǎn)向盤的沖擊，促使轉(zhuǎn)向盤自動回正，這種功能的實(shí)現(xiàn)是利用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角傳感器、力矩傳感器等實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用優(yōu)勢顯著。RWS系統(tǒng)主要由執(zhí)行機(jī)、傳感器、電子控制單元等構(gòu)成，根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行情況還可分為整體式與分離式情況，目前應(yīng)用較為普遍的是整體式機(jī)構(gòu)，未來研究重點(diǎn)著重放在提升執(zhí)行性能上，以便進(jìn)一步提升汽車整體性能。

3　汽車底盤控制技術(shù)發(fā)展方向探討

汽車底盤控制技術(shù)中的懸掛系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是相互關(guān)聯(lián)合作的，控制系統(tǒng)整體運(yùn)行效果越好，汽車整體性能就更為優(yōu)越。從當(dāng)前汽車底盤控制系統(tǒng)構(gòu)成就可以看出其未來技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用趨勢，汽車未來發(fā)展中底盤的電子控制系統(tǒng)將會積極嘗試與信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)多層面的精準(zhǔn)控制。就目前而言，相關(guān)研究已經(jīng)取得了一定進(jìn)步。全方位底盤控制（GCC）作為目前技術(shù)研究的一大主要方向，主要是通過設(shè)置更加多元、更高層面的底盤控制單元來實(shí)現(xiàn)對整體系統(tǒng)的有效控制，汽車運(yùn)行中該系統(tǒng)對駕駛員的習(xí)慣、駕駛意識等進(jìn)行識別，在監(jiān)督底盤控制子系統(tǒng)運(yùn)行情況的同時完成控制單元運(yùn)作的全面協(xié)調(diào)，以此來保證汽車運(yùn)行的安全性，提升控制系統(tǒng)運(yùn)作靈敏性，實(shí)現(xiàn)對底盤分工系統(tǒng)的高精控制，進(jìn)一步提升汽車在安全、行駛方面的諸多性能。ESP二代系統(tǒng)的研發(fā)作為另一主要方向，是通過三個系統(tǒng)的高度有機(jī)結(jié)合來構(gòu)建更高的控制層，從而促使汽車在運(yùn)行安全性、舒適性、穩(wěn)定性方面得到進(jìn)一步延伸，利用網(wǎng)絡(luò)化連接技術(shù)改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行性能。就目前來看，兩種系統(tǒng)技術(shù)的研究都有一定難度，但是通過持續(xù)研究探索更多的技術(shù)難題勢必會被解決，從而促使汽車底盤控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用更進(jìn)一步。

4　結(jié)束語

綜上所述，汽車底盤控制技術(shù)與汽車運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性、舒適性密切相關(guān)，加強(qiáng)底盤控制技術(shù)中轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、懸掛控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究對于未來進(jìn)一步提升汽車整體性能有積極意義，可有效指導(dǎo)汽車未來發(fā)展方向。

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