汽車底盤集成控制最新技術(shù)探討

張薇

（北京汽車技師學(xué)院 102606)

1 汽車底盤集成控制結(jié)構(gòu)

目前，運(yùn)用較為廣泛的集成控制結(jié)構(gòu)有2種，分別為集中控制結(jié)構(gòu)和協(xié)調(diào)控制結(jié)構(gòu)。

集中控制結(jié)構(gòu)的原理是將底盤集成系統(tǒng)的信息進(jìn)行匯總，交由同一個控制單元進(jìn)行集中處理，由于集成度較高，在多數(shù)情況下能有效降低制動距離，縮短指令響應(yīng)時間，緩解駕駛員壓力，可實(shí)現(xiàn)同時對多個項(xiàng)目的精確管理。協(xié)調(diào)控制結(jié)構(gòu)是在集中控制結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，由于高度集成的控制結(jié)構(gòu)難免會存在“牽一發(fā)而動全身”的可能，為提升系統(tǒng)容錯率，部分汽車采用協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)對汽車底盤集成系統(tǒng)進(jìn)行控制。

協(xié)調(diào)控制結(jié)構(gòu)擁有多個獨(dú)立開發(fā)的子模塊，運(yùn)用協(xié)調(diào)控制器連接起來，駕駛命令下達(dá)后各子模塊會依據(jù)環(huán)境做出合理判斷，提升駕駛穩(wěn)定性與安全性。如何調(diào)節(jié)駕駛命令與各子系統(tǒng)之間的分配原則，是當(dāng)前汽車底盤集成控制技術(shù)研究的關(guān)鍵課題之一[1]。

2 汽車底盤集成控制發(fā)展趨勢

日本、德國和美國是汽車制造業(yè)高度發(fā)達(dá)的國家，但在集成控制技術(shù)方面，由于日本半導(dǎo)體工業(yè)和電子信息技術(shù)相對突出，日本也成為汽車底盤集成控制技術(shù)發(fā)展的先驅(qū)者。上世紀(jì)80年代末，豐田公司就研制出第一臺嚴(yán)格意義上的集成控制汽車，通過大量的理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐，目前已經(jīng)具備四驅(qū)、四輪轉(zhuǎn)向和主動懸架等一系列駕駛控制系統(tǒng)，可對駕駛指令進(jìn)行智能分析及系統(tǒng)優(yōu)化，顯著提升駕駛體驗(yàn)。一些國產(chǎn)汽車在原有ESP系統(tǒng)上進(jìn)行升級改造，研發(fā)出新一代電子穩(wěn)定系統(tǒng)，擁有對ABS、輔助照明系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)等子模塊和獨(dú)立單元的協(xié)調(diào)控制能力，可有效降低剎車距離，提升乘車舒適度[2]。

3 汽車底盤集成控制最新技術(shù)

3.1 全電路制動技術(shù)與底盤線控技術(shù)

全電路制動系統(tǒng)是近年來較為新穎的汽車底盤集成技術(shù)，運(yùn)用嵌入總線技術(shù)與集成系統(tǒng)內(nèi)負(fù)責(zé)制動與汽車安全保護(hù)的子模塊相連接，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各單元的安全管理工作。部分全電制動系統(tǒng)內(nèi)部裝載微處理器用于優(yōu)化信息處理能力，大幅提升汽車制動系統(tǒng)計(jì)算效率，運(yùn)用電信號驅(qū)動制動系統(tǒng)，可以在提高制動效果的同時依據(jù)路面環(huán)境及汽車工作狀態(tài)對制動系統(tǒng)指令進(jìn)行判斷，加強(qiáng)了汽車運(yùn)行的安全性。底盤線控技術(shù)是對傳統(tǒng)汽車系統(tǒng)調(diào)動的革新，改變了過去汽車通過液壓氣動操縱行駛指令的控制方式，解放了汽車內(nèi)部空間，提升汽車電氣化程度，保障汽車運(yùn)行穩(wěn)定性[3]。

3.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)化與懸架控制系統(tǒng)

汽車轉(zhuǎn)向時，由于角度和動力結(jié)構(gòu)的問題會出現(xiàn)失速和打滑的現(xiàn)象，特別在高速過彎時易出現(xiàn)安全問題。四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的常見方案，運(yùn)用調(diào)節(jié)后輪橫拉桿位置保持車身與路面呈可控角度避免失速引起脫線和側(cè)翻。依據(jù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)目分為整體式和分離式兩類，由于整體式執(zhí)行機(jī)構(gòu)維護(hù)簡單，元器件和配套設(shè)備較少利于管理，成為目前汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研發(fā)的主要方向。懸架控制系統(tǒng)是利用車身裝備的傳感器收集行駛狀態(tài)信號，分析最優(yōu)阻尼系數(shù)值并使用比例閥調(diào)節(jié)汽車控制單元，提升汽車減震效果，加強(qiáng)汽車行駛穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

汽車底盤集成控制是汽車企業(yè)密切關(guān)注的課題，目前國際上應(yīng)用較多的控制結(jié)構(gòu)為集中控制和協(xié)調(diào)控制。隨著汽車電氣化不斷發(fā)展，目前汽車底盤集成控制系統(tǒng)已具備自動轉(zhuǎn)向和綜合控制能力，在全電路制動、懸架控制及底盤線控技術(shù)等方面都趨向智能化，具有一定發(fā)展空間。望本文能得到相關(guān)單位重視，讓汽車行業(yè)發(fā)展與時俱進(jìn)，促進(jìn)汽車工業(yè)電氣化、智能化，提升我國汽車制造水平。

[1]楊瑞蔚.汽車底盤集成控制最新技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017,18(3):119-119.

[2]石永強(qiáng).汽車底盤集成控制與最新技術(shù)[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊,2016,26(17):10017-10019.

[3]王宏強(qiáng).以安全性為目的的汽車底盤集成控制策略探究[J].山東工業(yè)技術(shù),2015,23(2):61-61.