【摘要】汽車行業(yè)的發(fā)展是我國經(jīng)濟發(fā)展的命脈,安全系統(tǒng)的技術問題是汽車面臨的重要課題。本人通過對汽車主動安全系統(tǒng)(汽車制動防抱系統(tǒng)、汽車驅(qū)動力控制系統(tǒng),汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)、汽車主動懸架、汽車四輪轉向系統(tǒng))的分析,說明了液壓執(zhí)行器的重要性,簡單對執(zhí)行器的原理和性能進行了講解。最后對汽車執(zhí)行器的發(fā)展前景做了簡要的梳理。
【關鍵詞】主動安全系統(tǒng);液壓執(zhí)行器;原理;性能
執(zhí)行器基本上可以分為三類:(1)液壓執(zhí)行器:比如方向機;(2)氣壓執(zhí)行器:比如打車的制動氣室;(3)電動執(zhí)行器:比如玻璃升降器;汽車上的安全系統(tǒng)所使用的主要是液壓執(zhí)行器,其主要的安裝部位在怠速馬達、噴油嘴、各種電磁閥、節(jié)氣門體、汽油泵、點火線圈、凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥、電磁離合器等。
一、汽車主動安全系統(tǒng)中的幾種關鍵技術
汽車安全包括主動安全和被動安全,主動系統(tǒng)的功能主要是預測和避免危害的發(fā)生。隨著電子技術和計算機技術的發(fā)展,新型的安全系統(tǒng)產(chǎn)生了,比如有防抱死制動系統(tǒng)ABS、制動輔助系統(tǒng)BAS、驅(qū)動防滑裝置ASR、電子制動輔助系統(tǒng)EBA、電子穩(wěn)定程序ESP等,廣泛的技術主要有以下幾種:(1)傳感器技術:在汽車行駛中,傳感器對溫度、壓力、位置、轉速、加速度、振動以及路面環(huán)境信息進行實時、準確的測量和控制,根據(jù)所得的數(shù)據(jù)傳給汽車安全系統(tǒng)的計算機。(2)機器視覺技術:它在汽車安全系統(tǒng)計算機的智能識別發(fā)面用途比較廣泛。(3)計算機綜合控制技術:電子控制單元是汽車安全系統(tǒng)的核心部件,處理傳感器輸入的各種信號,并驅(qū)動執(zhí)行機構。(4)車載通信技術:車載通信也可稱為信息傳遞技術,是以計算機和通信技術為核心的新技術,主要在汽車的安全系統(tǒng)中應用。
二、汽車主動安全系統(tǒng)中主要的執(zhí)行機構的原理和性能
(1)ABS液壓執(zhí)行器:它是所有執(zhí)行器中最完善的系統(tǒng),功能也是最全的。主要的結構組成是由2個柱塞泵、2個低壓蓄能器、2個阻尼器、4個高速開關閥閥組組成,外形尺寸在100咖×100mm×50mm以內(nèi)。它的工作原理用簡要的語言概括為:ABS通過對電磁線圈施加控制信號,控制信號進一步來控制減壓閥會讓增壓閥通斷,來完成整套體系增壓、保壓和減壓的防抱死制動的過程。(2)TCS液壓執(zhí)行器:它主要的功能是用作潛力控制系統(tǒng),是在ABS基礎上發(fā)展起來的一種新型的主動安全系統(tǒng)。作用是防止汽車在開動、加速、減速中驅(qū)動輪過度滑轉,不但能起到穩(wěn)定滑輪的作用,還能在汽車突然加速時提高汽車的加速時間。(3)ESP液壓執(zhí)行器:ESP液壓執(zhí)行器是在汽車制動防抱系統(tǒng)和牽引力系統(tǒng)的基礎上加入了主動橫擺控制系統(tǒng)構成的,主要起到的作用是在汽車行駛的過程中加強安全性和穩(wěn)定性的系統(tǒng)。(4)4WS系統(tǒng)中關鍵的液壓執(zhí)行器:汽車的4WS系統(tǒng)是用于對轉向輪的控制,也就是后輪,減少汽車在高速時操縱穩(wěn)定性和減小低速時的轉彎半徑,從而提高汽車在行駛中的安全性。其中的液壓執(zhí)行器是后輪轉向液壓系統(tǒng),在駕駛員轉動方向盤時,產(chǎn)生的轉向液壓油被傳輸?shù)娇刂坪筝嗈D向的控制網(wǎng)上,根據(jù)相應的數(shù)據(jù)算出控制閥心的動作。在汽車停車時工作原理也相同,油泵不產(chǎn)生油壓,后輪就不轉向。
三、汽車主動安全控制系統(tǒng)液壓執(zhí)行器的建模與分析
(1)建立ABS液壓制動系統(tǒng)的模型,因為ABS主要是對動態(tài)系統(tǒng)的響應,所以要構建液壓系統(tǒng)軟件平臺,對其數(shù)據(jù)進行有效快速的處理。(2)根據(jù)液壓執(zhí)行器中關鍵電磁閥結構,仔細計算出所得數(shù)據(jù),根據(jù)結果總結出電磁閥的電磁力特征。另外,通過對阻尼器和相關管路的流場有限元的計算,總結出各個液壓管路對工作系統(tǒng)的作用和其特性。(3)建立15自由度的整車動力學模型的綜合仿真模型。讓它與主動控制算法相聯(lián)系進行模擬仿真,根據(jù)所得數(shù)據(jù),得出對液壓執(zhí)行器所要應用的目標車型進行液壓執(zhí)行器參數(shù)匹配分析。
四、汽車主動系統(tǒng)中執(zhí)行器的發(fā)展前景
隨著科學技術的發(fā)展,我國的汽車相關的技術也逐步國際化,其中液壓執(zhí)行器的發(fā)展也相對以前有了很大的提高,但是與國際水平相比,還有一段距離。目前汽車上采用的先進的EPS系統(tǒng)影響十分深遠,據(jù)有關人員的研究表明未來的EPS系統(tǒng)還將與4WS、AS等主動安全系統(tǒng)結合使用,對整車的系統(tǒng)進行綜合的調(diào)節(jié)和控制。我國對汽車行業(yè)的發(fā)展越來越關注,政府積極鼓勵研究人員去其他的國家學習和參考,借鑒一些先進的技術,然后根據(jù)我國汽車行業(yè)的實際需要合理的把技術引進到中國。
參考資料
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