汽车底盘的新技术发展浅谈
来源:用户上传
作者:
近年来，我国汽车产量飞速增长。目前我国汽车的产量和销量均超过了2000万辆，增长速度超过了4%，稳定在全球第一。随着汽车市场的热化与稳定，人们对汽车质量要求越来越高，对汽车的专业认识也越来越深入，对汽车的各个方面都开始进行关注，同样，对汽车底盘的各方面性能也开始关注，并有了更高的要求，涉及汽车底盘的安全性、材料、工艺和电子新技术的应用。当前备受关注的汽车底盘新技术主要有，转向控制系统、线控制动系统、主动悬架控制系统、连续控制底盘系统，以及底盘线控系统。
一、汽车底盘新技术概述
1.转向控制系统
为了改善操作者的转向操纵感，让操作者的体能消耗减轻，将汽车的转向性提高，出现了转向控制系统，其控制系统包括主动前轮转向系统、车身电子稳定系统和后轮转向系统等等。当汽车进行低速行驶时，操作者作用到方向盘的转向力能够得到减少；当汽车进行高速行驶的时候，适度的转向力能够通过转向盘反馈给操作者。
车身电子稳定系统，是一种牵引力控制系统，其主要组成部分有车轮传感器、转向传感器、横向加速度传感器、方向盘油门刹车踏板传感器、侧滑传感器等等。它与其他的一些牵引力控制系统进行比较，具有可以控制驱动轮和从动轮的优点。车身电子稳定系统的工作原理是利用各种传感器对汽车的行驶状态进行监控，同时配合操作者的操控动作，通过对汽车失稳程度的电脑估算，可以计算出稳定行驶的调节参数。车身电子稳定系统，是汽车主动安全性控制系统的一种，是当前智能主动防滑稳定系统的最高形式，是对ASR/ABS/EBD集成的发展和延伸。
主动前轮转向系统，能够根据速度状态对传动比进行调节，同时也能够对汽车的稳定性进行控制。当汽车处于低速行驶状态的时候，传动比比较小，转向直接，转向盘的转动圈数减少，汽车的操控性、灵活性都得到了提高；当汽车处于高速行驶状态的时候，传动比比较大，汽车的安全性和稳定性都得到了提高。通过主动前轮转向系统，让操作者能够充分体会真实的路感，更值得关注的是，主动前轮转向系统不仅将汽车的机动性和安全性大幅度提高了，而且增加了驾驶乐趣。
后轮转向系统的执行机构包括整体式和分离式两种，主要组成包括传感器、电子控制单元，以及执行机构等。在正常情况下，汽车行驶速度、转向盘转向角和后轮转向角三者之间成函数关系。当汽车处于低速行驶的状态时，后轮会接受由转向盘执行机构传来的相应方向相反的转向角，从而减小汽车停车或拐弯时的半径；当汽车处于高速行驶的状态时，后轮会接受由转向盘执行机构传来的相应方向一致的转向角，从而提高汽车的方向稳定性。
2.线控制动系统
所谓线控系统，就是执行机构和操纵机构两者没有机械联结和机械能量的传递，驾驶员的操纵指令通过传感器件感知，再采用电信号等形式经过网络传递给执行机构与电子控制器。其中，执行机构利用外部能源完成相应的任务，而其执行的整个过程和执行结果受电子控制器的控制与监测。
汽车底盘线控系统的核心是线控驱动系统、线控转向系统和线控制动系统。线控驱动系统是电子控制器根据驾驶员指令来控制发动机的转速和方向，并且通过加速踏板来控制发动机输出扭矩的大小。线控转向系统由转向系统、电子控制系统和方向盘系统三部分组成，去除了转向轮与转向盘之间的机械连接装置，使得其自身与其它系统更加协调。线控制动系统由接收单元、踏板行程传感器和制动踏板等组成，经制动控制器接 收车轮传感器信号、踏板信号与制动信号来控制车轮制动。
3.主动悬架控制系统
汽车主动悬架控制系统主要由前车身高度传感器、后车身高度传感器、转向盘转向与转角传感器、节气门位置传感器和车速传感器、控制开关、电子调节悬架电控单元和执行器等组成。主动悬架控制系统的基本要求是：在汽车行驶路面、行驶速度和载荷变化时，自动调节车身高度、悬架刚度和减震器阻尼的大小，从而改善汽车的行驶平顺性。汽车主动悬架控制系统主要有主动车身稳定控制系统、连续性阻尼控制系统等。
3.1主动车身稳定控制系统
主动车身稳定控制系统（ActIve Body ControI，简称ABC）是主动悬架系统先进技术的代表。ABC系统使汽车对侧倾、俯仰、横摆、跳动和车身高度的控制都能更加迅速、精确。车身的侧倾小，车轮外倾角度变化也小，轮胎就能较好地保持与地面垂直接触，使轮胎对地面的附着力提高，以充分发挥轮胎的驱动、制动作用。汽车的载重量无论如何变化，汽车始终以悬架的几何形式保持车身高度不变。
3.2连续性阻尼控制系统
连续性阻尼控制系统（Continuous Damplng Contro J，简称CDC）是一种智能识别道路状况的最新汽车减震系统。CDC由电子控制单元、CAN、4个车轮垂直加速度传感器、4个车身垂直加速度传感器和4个阻尼器比例阀组成。CDC的工作原理是，电子控制单元根据传感器传来的信号和用户给予的控制模式，经过运算分析后向悬挂发出指令，悬挂可以根据电子控制单元给出的指令改变悬挂的刚度和阻尼系数，使车身在行驶过程中保持良好的稳定性能，并且将车身的震动响应控制在允许范围内。
4.连续控制底盘系统
连续控制底盘系统，能够对动力分布、悬挂进行调节，主要是由持续调校悬挂系统和电子控制全时间四轮驱动系统组成，通过横向、纵向、倾斜、滚动感应器、车轮速度、输出马力、制动力、方向盘角度等数据，进行调节。
5.底盘线控系统
线控驱动系统、线控制动系统和线控转向系统是汽车底盘线控系统的核心内容。执行机构执行的整个过程和执行结果都在电子控制器的控制和监测下进行。
二、汽车底盘新技术的发展方向
随着汽车底盘中的转向控制系统、主动悬架控制系统、线控制动系统、底盘线控系统，以及连续控制底盘系统等新技术在汽车制造中的广泛应用，技术的不但成熟，汽车的安全性能、舒适程度都得到了很大的改善，那么这些新技术的集成融合，形成整体的汽车底盘智能控制系统必然成为未来汽车底盘技术的发展方向，在集成化方面，未来的发展方向主要体现在A 汽车底盘技术的发展方向是，将线控制动系统、转向控制系统、主动悬架控制系统、底盘线控系统、连续控制底盘系统等新技术集成融合在一起，组成汽车底盘智能控制系统。上述全部系统功能集中在一个电子控制单元（Electronic ControI UnIt，简称ECU），再通过CAN总线实现信息共享、集中控制，提高各自单独控制的性能和资源的合理分配。目前，基于串行通信传输的网络结构成为一种必然选择，而CAN总线是由博世公司提出的CAN标准，相对来说比较成熟，可以在汽车底盘技术集成网络化中广泛应用。
在集成化方面，汽车底盘技术的趋势是将ABS、ASR、ESP集成，将ABS、ASR、ACC集成。前者在制动、加速和转向方面满足了用户的较高要求，解决了汽车在制动和驱动时的方向稳定性问题，鲋汽车的主动行驶安全具有较大的贡献；后者具有优先用户操作的功能和ABS优先工作的功能，在實时动态监控、数据计算和确定汽车行驶状态和车轮转动状态上体现了优越性。BS/ASR/ESR的集成和ABS/ASR/ACC集成两个方面，并成为主要趋势。
三、结语
汽车底盘新技术主要包括线控制动系统、转向控制系统、主动悬架控制系统、底盘线控系统和连续控制底盘系统等。相关技术的最新研究和发展趋势是，利用高速网络将各种控制系统联成一体形成总体控制系统，以提高汽车的主动安全性、机动性和舒适感。
参考文献：
[1]邱官升.汽车底盘新技术与行车安全[J].陕西交通职业技术学院学报，2011，（1）：20-22.
[2]豪仁.透过上海车展看汽车新技术系列报道之汽车底盘技术的发展趋势[J].汽车维修与保养，2011，（8）：52-55.
[3]徐峰.汽车实用新技术的发展应用现状及分析[J].科技传播，2010，（15）：116-11
（作者单位：1.精诚工科汽车系统有限公司底盘研究院；
2.浙江吉利新能源商用车集团有限公司）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14734146.htm
