汽車底盤電控技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展研究

尤揚

摘 要：在汽車的發(fā)展過程中，汽車底盤電控技術(shù)的作用非常明顯，伴隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車底盤電控技術(shù)越來越成熟，從而在汽車的穩(wěn)定性和性能發(fā)揮當中起著關(guān)鍵性的作用。文章主要對汽車底盤電控技術(shù)的現(xiàn)狀和具體的發(fā)展展開研究，以此為汽車的性能提升和穩(wěn)定性發(fā)揮提供幫助，同時也為未來汽車底盤電控技術(shù)的發(fā)展指明了有效的方向。

關(guān)鍵詞：汽車底盤；電控技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展

中圖分類號：U463.1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）04-0189-02

Abstract： In the process of automobile development， the role of electronic control technology for automotive chassis becomes very obvious. With the continuous development of technology， automotive chassis electronic control technology is more and more mature， so that it plays a key role in the stability and performance of the vehicle. This paper mainly studies the current situation and the specific development of automotive chassis electronic control technology， in order to improve the performance and stability of the vehicle to provide help. At the same time， it also indicates the effective direction for the future development of automotive chassis electronic control technology.

Keywords： automobile chassis； electronic control technology； present situation； development

1 汽車底盤電控理論的基礎(chǔ)

汽車底盤設(shè)計車當中非常重要的一個組成部分，隨著技術(shù)地不斷發(fā)展，汽車底盤的電控技術(shù)已經(jīng)獲得了非常大的進步，在汽車行駛的安全性和動力性方面，都有著不可替代的作用，并且近些年來，也在汽車的乘坐舒適度提升方面發(fā)揮著作用。根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn)，在全球市場中，對汽車電控系統(tǒng)需求量，比較大的是有安全性和舒適性的電子系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)當中，大部分是電子底盤的控制系統(tǒng)。汽車底盤的存在，可以使駕駛?cè)藛T作出加速、減速或轉(zhuǎn)向運動等方面的操作，并且在整個駕駛的過程當中，駕駛?cè)藛T會通過汽車中的中轉(zhuǎn)底盤及制動踏板等各個操作部分，對行駛過程開展有效和合理的控制。駕駛?cè)藛T一系列的操作都會在前輪的轉(zhuǎn)向角以及車輪的驅(qū)動力等各個方面的作用下，來開展具體的執(zhí)行，一般來說真正發(fā)揮著作用的是輪胎的縱向力和側(cè)向力。

2 汽車底盤常見的電控系統(tǒng)

隨著社會的不斷發(fā)展，人們的經(jīng)濟水平也得到了提高，從而對車輛所提出的要求朝著穩(wěn)定性、安全性和乘坐的舒適性等方面進行發(fā)展。為了更好地使汽車的創(chuàng)作性及經(jīng)濟性得到提高，同時在動力性和安全性方面也能夠滿足具體的需求，電子控制技術(shù)已經(jīng)開始在汽車的底盤當中有著廣泛的應(yīng)用。

2.1 電控自動變速器

電控自動變速器來說，它在汽車當中應(yīng)用，可以使汽車在行駛的過程當中能夠結(jié)合實際的行駛情況來對變速器的擋位開展自動變化操作，從而確保駕駛達到省力的狀態(tài)，促進發(fā)動機壽命的延長，使汽車在加速起步的時候更加穩(wěn)定。這樣的一種處理措施，也能夠有效地避免由于過載或發(fā)動機熄火等問題給人們帶來的影響。目前，在市場當中自動變速器主要有三種類型，分別是電控機械式的自動變速器、液力機械式的自動變速器和電控機械式的無級變速器。將電子控制在自動變速器上進行應(yīng)用，可以確保汽車在行駛的過程當中能夠達到自動補償調(diào)節(jié)的狀態(tài)。對自動變速器的電子控制來說，一般它會在動力傳動控制模塊的幫助下，對汽車各種傳感器中的電子信號輸入進行接收，同時結(jié)合汽車的具體使用情況，對信息開展綜合性的處理，最終對液力自動變速器的運行情況進行決定。結(jié)合這樣的工況，人們可以對變速器的升擋、降擋及換擋的感覺進行控制。對自動變速器來說，它一般會對電子氣動換擋裝置進行有效的運用。對傳統(tǒng)的汽車來說，它一般會對機械換擋桿和變速器的構(gòu)件連接進行利用，通過這種電子控制裝置來對傳統(tǒng)的機械裝置進行取代，然后在氣動伺服閥氣缸的作用下，結(jié)合電磁閥來開展合理的控制工作。這種操作的方式，可以對操作者的手動操控進行有效的簡化，最終使汽車能夠發(fā)揮出最佳的安全性能和動力性能。

2.2 防抱死制動系統(tǒng)

防抱死制動系統(tǒng)的簡稱是ABS，它在汽車的制動當中重要作用是非常明顯的，能夠?qū)χ苿悠鞯膭恿﹂_展合理的制動控制。這樣的一種方式可以防止車輪出現(xiàn)抱死的情況，確保汽車的車輪能夠和地面之間所存在的附著力能夠處在最大值的狀態(tài)。防抱死制動系統(tǒng)有著四個方面的優(yōu)點。第一個優(yōu)點是它可以減少汽車輪胎路損的情況，從而提升汽車輪胎的使用壽命，也為汽車行駛的安全性和穩(wěn)定性提供保障。第二個優(yōu)點是當汽車處在一個緊急制動的情況下，防抱死制動系統(tǒng)的存在依然可以進行方向的操縱。第三個優(yōu)點是在汽車緊急制動的過程當中，能夠有效地對汽車甩尾和側(cè)滑的發(fā)生進行防治和控制。第四個方面的優(yōu)點則體現(xiàn)在它可以最大限度的縮短制動距離和制動的時間。當前關(guān)于防抱死制動系統(tǒng)的研究，一般會對它的系統(tǒng)控制方法開展相關(guān)的研究。在自動剎車防抱死系統(tǒng)的控制策略上，一般會在邏輯門限值的作用下開展具體控制方法的探討，這個過程是不需要建立數(shù)學模型的。在這種控制方法的幫助下，能夠非常有效地開展系統(tǒng)的非線性控制工作，并且在對汽車的控制過程當中，使滑移率的門限值和車輪的角加速度都處在合理的控制過程當中，確保汽車的自動剎車防抱死技術(shù)作用得到明顯的發(fā)揮。endprint

2.3 電控防滑驅(qū)動系統(tǒng)

對電控防滑驅(qū)動系統(tǒng)來說，它可以對汽車的驅(qū)動車輪牽引力進行有效地調(diào)節(jié)，從而完成對驅(qū)動車輪滑轉(zhuǎn)的控制工作，因此也被人們稱之為牽引力的控制系統(tǒng)。對汽車來說，如果它在附著或軟附著的界面開展加速或起步，那么它能夠獲得的附著力比較小，這個附著力一般會從界面當中來提供。一般來說，這個附著力會小于從車輪當中所獲得的驅(qū)動力，因此會使車輪出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。與此同時，還會使車輪的加速性能及起步方面的穩(wěn)定性受到嚴重的影響。對電控防滑驅(qū)動系統(tǒng)來說，它可以有效地對車輪的滑轉(zhuǎn)情況進行分析，并且對它的運動狀態(tài)進行把握，對施加到車輪上的驅(qū)動力矩來說也可以開展控制工作。在電控防滑驅(qū)動系統(tǒng)的控制下，能夠使驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)幾率得到有效降低，這樣可以有效對汽車行駛的穩(wěn)定性及牽引力的下降進行避免，最終確保車輛能夠在若附著或者軟附著的界面當中處在行駛穩(wěn)定的狀態(tài)中。

2.4 懸架系統(tǒng)

對懸架系統(tǒng)來說，它是一個對車輪和車身之間的全部部件和零件進行連接的總稱，它主要由減振器、彈簧和導(dǎo)向機構(gòu)等來共同構(gòu)成。懸架系統(tǒng)的存在可以使車輪和車體之間的振動與機動在得到有效降低和抑制，確保汽車在整個行駛的過程當中，自身的平順性和穩(wěn)定性得到保障。對電子控制懸架系統(tǒng)來說，它會有主動懸架和舉主動懸架這兩種類型。主動懸架，可以比較有效地對汽車的乘坐舒適度和安全性能進行改善，這樣的一個特性，也使它成了汽車電控懸架系統(tǒng)的主要發(fā)展目標和方向。對電控主動懸架系統(tǒng)來說，它又會有電控主動液壓懸架系統(tǒng)和電控空氣懸架系統(tǒng)這兩種類型。對前者來說，它會在伸縮液壓減震器的幫助下，利用車載電腦來對懸架的加速度進行計算，確保車輛在行駛的過程當中能夠處在平衡的狀態(tài)。對后者來說，它會在感應(yīng)路面狀況以及自身受力作用的兩面信息輔助下，及時地對空氣減震器的摩擦個工作開展控制，確保在整個過程當中，汽車能夠一直是處在一個可接受的范圍狀態(tài)當中進行著適度的震動?？偟膩碚f，不管是哪一種系統(tǒng)和懸架，它的目的都是對減震器的阻尼以及懸架的剛度開展科學和合理的調(diào)節(jié)，從而對車身存在的振動進行抑制，并且完成車身的高度調(diào)節(jié)工作，確保汽車在行駛的過程當中能夠處在平順和穩(wěn)定的狀態(tài)中。

2.5 汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)

汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)的簡稱是ESP，它的存在可以使汽車的駕駛?cè)藛T能夠有效地避免汽車所出現(xiàn)的一些不穩(wěn)定的狀況。對汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)來說，它是在防抱死制動系統(tǒng)的基礎(chǔ)上所開發(fā)得到的，因此它的存在可以有效地對駕駛的工況開展有效的識別工作，例如：駕駛?cè)藛T的慌亂反應(yīng)等。此外，還會向單個車輪開展制動方面的實踐，以此來完成發(fā)動機控制系統(tǒng)的有效干預(yù)措施采取，最終使汽車的穩(wěn)定性得到有效的確保。對汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)來說，它在理想轉(zhuǎn)向角的確定方面，在側(cè)向力和橫擺角度的確定方面，所產(chǎn)生的效果十分明顯，能夠?qū)ζ嚨氖Э貭顟B(tài)開展快速的判斷，同時能夠在作用的發(fā)揮下，使汽車能夠得到及時的穩(wěn)定。對汽車的電子穩(wěn)定系統(tǒng)來說，它最主要的特點是對傳感器的感覺進行了有效的應(yīng)用，并且對算法的分析進行了合理的使用，使其在汽車底盤電控技術(shù)當中發(fā)揮著作用。

3 汽車底盤電控技術(shù)的發(fā)展趨勢

對汽車底盤來說，它的各個電控系統(tǒng)之間是有著相互聯(lián)系和依賴的關(guān)系的，并且彼此之間存在著一定的相互影響。伴隨著技術(shù)的不斷提升，在汽車的控制效果方面是得到了不斷的優(yōu)化，同時在資源方面也得到了不斷的節(jié)約，使控制系統(tǒng)的可靠性能夠更加突出，而這些也成為了未來汽車發(fā)展的一個重要方向。電控自動變速器和電控防滑驅(qū)動系統(tǒng)等電子控制技術(shù)在汽車當中得到了廣泛的應(yīng)用，并且人們也在這些方面加強了不斷的研究，使得汽車電控技術(shù)得到了進一步的發(fā)展和提高，使汽車底盤電控技術(shù)獲得了更加廣闊的發(fā)展前景，對汽車的性能提升方面發(fā)揮著不可替代的作用。從客觀的角度來說，汽車是一個整體，它的性能會受到各個系統(tǒng)共同運轉(zhuǎn)的影響，如果單純地依賴各個系統(tǒng)獨立工作的狀態(tài)，任由不同系統(tǒng)之間所存在的相互影響和制約來進行“肆意”的發(fā)展，那么對汽車穩(wěn)定性的提升來說會造成嚴重的影響，這種情況的存在，對汽車整體性能的提升來說，產(chǎn)生了嚴重的制約作用，并且這樣的一種模式也會使電控系統(tǒng)受到相互約束，沒有辦法發(fā)揮出最大的效率。在這樣的情況下，汽車底盤里面的電控系統(tǒng)在集成方面就會成為人們今后研究的焦點和主要的方向。

4 結(jié)束語

綜上所述，伴隨著社會的不斷發(fā)展，在今后汽車的發(fā)展趨勢會在汽車整體性能的提升方面有著重要的呈現(xiàn)，從而使汽車的底盤里面各個電控系統(tǒng)的集成成為了一個不可避免的重要發(fā)展方向。在這樣的背景下，利用高速的局域網(wǎng)絡(luò)，把汽車的電控系統(tǒng)開展有效結(jié)合，會使汽車底盤的多層面控制成為現(xiàn)實，并且能夠在現(xiàn)代汽車的底盤電控技術(shù)當中發(fā)揮著技術(shù)層面的輔助作用。

參考文獻：

[1]殷國鑫，石昊昱，雷鈞，等.汽車底盤電控技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（2）：203-204.

[2]范建強.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（16）.

[3]辛磊.汽車底盤控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015，5（14）.

[4]白玉峰.汽車底盤控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].工程技術(shù)：文摘版，2016（6）：00290-00290.endprint