汽車底盤控制技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究

彭曉然

摘 要：自我國改革開放以來，市場經(jīng)濟(jì)體制逐漸確立，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平持續(xù)增長，相應(yīng)的促進(jìn)了汽車行業(yè)的快速發(fā)展，并且經(jīng)過不斷完善和創(chuàng)新，越來越多先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用在汽車生產(chǎn)中，大大促進(jìn)了汽車行業(yè)的發(fā)展。汽車底盤控制技術(shù)，作為一種先進(jìn)技術(shù)，以其獨(dú)特的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用，并且在一定程度上提升了汽車的安全性能，具有十分深遠(yuǎn)的影響。由此，本文主要就汽車底盤控制技術(shù)的現(xiàn)狀展開分析，結(jié)合實(shí)際情況，客觀闡述汽車底盤控制技術(shù)的結(jié)構(gòu)和原理，對該技術(shù)的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行研究，以求更加廣泛的推廣和應(yīng)用汽車底盤控制技術(shù)。

關(guān)鍵詞：汽車底盤控制技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

中圖分類號： AM26 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）21-181-2

0 引言

汽車行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)增長中重要組成部分，對于汽車的設(shè)計(jì)研究一直受到社會各界的廣泛關(guān)注，尤其是汽車底盤設(shè)計(jì)技術(shù)，經(jīng)過不斷完善和創(chuàng)新，引進(jìn)了一系列先進(jìn)技術(shù)，促使汽車底盤控制技術(shù)獲得了快速發(fā)展，取得了可觀的成效。但是就其發(fā)展現(xiàn)狀來看，仍然存在一部分問題有待完善，所以，需要對汽車底盤控制技術(shù)展開更加深入的分析，針對其中存在的問題，有針對性提出合理的改善措施，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益?；诖耍訌?qiáng)對汽車底盤控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢研究是十分有必要的，對于后續(xù)研究和實(shí)踐具有一定參考價值。

1 汽車底盤控制技術(shù)概述

汽車底盤控制技術(shù)是汽車系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，主要是根據(jù)駕駛員的操作命令，實(shí)現(xiàn)對汽車的減速、剎車等活動。汽車駕駛?cè)藛T借助專門的底盤操控裝置來控制底盤運(yùn)動，而汽車底盤更多的是依靠汽車前輪轉(zhuǎn)向角和制定力矩因素所決定的，其中包括車輪滑動指數(shù)、車輪偏倚角度等多種因素，在對汽車底盤控制方法設(shè)計(jì)分析時，主要是從路面附著系數(shù)展開分析，增加車輪滑動率和偏倚角度，能夠有效加強(qiáng)對車輪向力的控制，有助于車輪同地面產(chǎn)生更大的附著力，提升汽車行駛安全性能，保障駕駛?cè)藛T生命財(cái)產(chǎn)安全[1]。

2 汽車底盤主要控制技術(shù)

2.1 汽車防抱死制動系統(tǒng)

汽車在高速行駛過程中，車輪滑動率達(dá)到30%，那么制動力系數(shù)也就最大，如果制動力矩增加，車輪滑動率也會同步增長，但是制動力系數(shù)卻呈現(xiàn)相反的方向增長。由此可以看出，車輪滑動率≥30%，汽車制動力指數(shù)會出現(xiàn)不同程度上的浮動變化。所以，保持汽車制動力指數(shù)穩(wěn)定，需要將車輪滑動率控制在30%以內(nèi)。汽車在行駛中產(chǎn)生的側(cè)向力指數(shù)同車輪活動率指數(shù)產(chǎn)生反比例關(guān)系，滑動率減小，側(cè)向力指數(shù)反向增[2]。如果汽車車輪出現(xiàn)抱死狀態(tài)，車輪側(cè)向力指數(shù)無限度接近0，那么車輛就喪失了轉(zhuǎn)向的能力；如果汽車側(cè)向力為0，那么車輛將失去控制，嚴(yán)重情況下將出現(xiàn)側(cè)翻，出現(xiàn)交通事故，如圖1。

防抱死制動系統(tǒng)中的輪速傳感器是最為核心的部件，主要是對車輪輪速進(jìn)行測量，將測量所得數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧瑢?shí)現(xiàn)對汽車的控制，電磁式傳感器是一種較為常見的傳感器元件，在實(shí)際運(yùn)行中并不需要電源支持，需要在車輛高速行駛中才能正常運(yùn)行，如果車輛行駛速度降低，那么電磁式傳感器的信號強(qiáng)度相應(yīng)會降低，甚至無法正常接收信號，防抱死制動系統(tǒng)出現(xiàn)故障，影響車輛行駛安全。當(dāng)前新型的ABS系統(tǒng)可以使用2位2通道電磁閥、電動本和低壓出儲液室組成，這種壓力調(diào)節(jié)裝置在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效提升車輛行駛安全性，根據(jù)不同的形勢需要可以調(diào)節(jié)為不同的壓力模式，如圖2。

2.2 牽引力控制

汽車牽引力系統(tǒng)主要是對車輛驅(qū)動輪進(jìn)行控制，如果汽車驅(qū)動輪驅(qū)動力矩較大，將會出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)運(yùn)動，一般情況下，為了保證車輛行駛安全，驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)率控制在20%以下，這樣在獲得足夠的驅(qū)動力的同時，還能夠吸收部分側(cè)向力。對驅(qū)動輪滑動率的控制系統(tǒng)就是TCS系統(tǒng)，主要是在ABS制動系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)一步創(chuàng)新得來的，應(yīng)用較為廣泛[3]。一般情況下，在汽車?yán)?，TCS和ABS作為汽車底盤控制系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，所以兩個系統(tǒng)共同使用同一個ECU，通過傳感器輸出的信號強(qiáng)度，來判斷汽車行駛是否正常，一旦出現(xiàn)故障問題，那么TCS系統(tǒng)將會發(fā)出控制調(diào)節(jié)指令，來控制汽車驅(qū)動行駛。

TCS制動壓力調(diào)節(jié)裝置是ABS基礎(chǔ)上創(chuàng)新發(fā)展得來的，進(jìn)一步強(qiáng)化了制動壓力調(diào)節(jié)功能。在制動控制時，斷開隔離閥，聯(lián)通低壓閥，借助電動泵將油輸送到驅(qū)動輪制動輪缸中，從而形成汽車行駛所需要的壓力，如圖3。

壓力調(diào)節(jié)裝置將信號傳輸?shù)綘恳刂葡到y(tǒng)中，對信號進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算和分析，根據(jù)分析結(jié)果做出相應(yīng)的控制命令，最終將控制命令傳輸?shù)綁毫φ{(diào)節(jié)裝置系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)智能化控制。

3 汽車底盤控制技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

3.1 第二代ESP系統(tǒng)

汽車想要獲得更穩(wěn)定的控制，就需要嚴(yán)格控制車輪制動力，還應(yīng)該控制主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。而第二代ESP系統(tǒng)則是借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢特點(diǎn)，將上述幾種控制系統(tǒng)的優(yōu)勢特點(diǎn)整合在一起，控制效果更為突出。為了確保第二代ESP系統(tǒng)的正常運(yùn)行，應(yīng)該在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上設(shè)置更高層次控制系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)電子控制單元，將計(jì)算結(jié)果傳輸?shù)礁邔哟蔚目刂葡到y(tǒng)中，最后將控制指令傳輸?shù)较聦涌刂葡到y(tǒng)中[4]。

3.2 GCC全方位底盤控制系統(tǒng)

GCC全方位底盤控制系統(tǒng)是一個更高層次的底盤控制系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)平臺下，控制單元接收到傳感器傳輸?shù)男盘柫私獾狡嚨男旭偳闆r。GCC控制單元通過網(wǎng)絡(luò)和汽車底盤控制系統(tǒng)連接，發(fā)布最高層次的控制指令，由GCC執(zhí)行，在初步判斷出駕駛員的操作意向后，在各個控制單元執(zhí)行命令，實(shí)時監(jiān)測汽車底盤控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況，根據(jù)監(jiān)測得出的結(jié)果來判斷汽車當(dāng)前行駛狀態(tài)。GCC控制系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮底盤各個控制系統(tǒng)的優(yōu)勢，將其整合在一起，開展不同的任務(wù)，協(xié)調(diào)底盤控制系統(tǒng)，保持最佳狀態(tài)，提升汽車行駛安全性和穩(wěn)定性。

4 結(jié)論

綜上所述，越來越多先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用在汽車制造中，汽車底盤控制系統(tǒng)逐漸朝著智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，這些底盤控制系統(tǒng)能夠更快速傳遞駕駛員的操作指令，充分發(fā)揮底盤控制系統(tǒng)的作用，確保汽車行駛安全性。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 陳禎福.汽車底盤控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].汽車工程，2012，28（2）：105-113.

[2] 郭雙曉.汽車底盤控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，28（13）：269-269.

[3] 范建強(qiáng).汽車底盤控制技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014，23（16）：1327-1328.

[4] 王海文.汽車底盤控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢分析[J].中國化工貿(mào)易，2014，11（17）：133-133.