沈陳越、郜劍嘯、王一鳴、楊軍
(南京依維柯汽車有限公司 211806)
試論汽車底盤控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
沈陳越、郜劍嘯、王一鳴、楊軍
(南京依維柯汽車有限公司 211806)
隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,國民的汽車持有量越來越高,我國的汽車行業(yè)也逐步發(fā)展起來。汽車的發(fā)展本就是現(xiàn)代科技進(jìn)步的產(chǎn)物,隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步,汽車行業(yè)的技術(shù)支持也在不斷地更新發(fā)展。如今汽車的自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化給汽車底盤控制技術(shù)提出了新的要求,同時(shí)也帶來了新的技術(shù)難題需要解決。本文主要總結(jié)了現(xiàn)在汽車地盤控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢。
汽車底盤;控制技術(shù);發(fā)展;歷程;現(xiàn)狀;趨勢
我國的汽車行業(yè)正處在快速發(fā)展階段,汽車的安全性和穩(wěn)定性一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。而汽車的底盤控制對(duì)于駕駛過程中自如地轉(zhuǎn)向、加減速都起著非常重要的作用。本文在簡述汽車底盤控制技術(shù)發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上,對(duì)其發(fā)展現(xiàn)狀與未來趨勢進(jìn)行了總結(jié)與分析,希望能夠?qū)罄m(xù)的研究和開發(fā)提供一些有益參考。
汽車底盤控制技術(shù)是整個(gè)汽車系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要技術(shù),主要依靠該系統(tǒng)來準(zhǔn)確快速地傳遞駕駛員的駕駛操作,從而保證行車過程的安全性和舒適性。從汽車誕生至今,汽車底盤控制技術(shù)的發(fā)展大致可以總結(jié)為三個(gè)階段。
第一階段的主要標(biāo)志是電子控制系統(tǒng)運(yùn)用在汽車上。該類電子系統(tǒng)所包含的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器及電子控制單元等部分組成了電子控制系統(tǒng)的第一個(gè)階段。這是一次質(zhì)的變革,將汽車地盤控制技術(shù)的發(fā)展方向引向了一個(gè)全新的領(lǐng)域。第二階段是線控驅(qū)動(dòng)技術(shù)。線控驅(qū)動(dòng)技術(shù)相對(duì)于第一階段有了突破性進(jìn)展,技術(shù)上更加成熟。第三階段是全方位底盤控制GCC系統(tǒng),也叫ICC系統(tǒng)(底盤集成控制系統(tǒng)),該系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用代表著當(dāng)代的底盤控制技術(shù)又有了新的突破和發(fā)展。
從這三個(gè)發(fā)展階段來講,汽車地盤控制技術(shù)也伴隨和推進(jìn)了現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展。改變和革新地將汽車地盤控制從一個(gè)領(lǐng)域推向了另一個(gè)領(lǐng)域,數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化已經(jīng)成為了該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展方向和發(fā)展目標(biāo)[1]。
防抱死制動(dòng)系統(tǒng)是最主要的汽車底盤控制技術(shù)。汽車控制底盤技術(shù)中的防抱死是通過制動(dòng)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置來實(shí)現(xiàn)汽車制動(dòng),因?yàn)橹暗闹苿?dòng)系統(tǒng)有預(yù)防故障的運(yùn)行設(shè)計(jì)。另外,汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)可以獨(dú)自運(yùn)行,不依賴其他系統(tǒng)進(jìn)行制動(dòng)。所以,防抱死系統(tǒng)依靠其獨(dú)立運(yùn)行的特點(diǎn)被稱為最好的汽車底盤控制技術(shù)[2]。牽引動(dòng)力控制系統(tǒng)也是基于防抱死系統(tǒng)的升級(jí)。在該系統(tǒng)中最大限度發(fā)展了制動(dòng)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),電子控制系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)間配合的穩(wěn)定性也有所增強(qiáng)。
所謂汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)即針對(duì)車輪方向控制的電子傳感技術(shù),其主要組成部分為車前輪動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車前輪動(dòng)力疊加系統(tǒng)以及車后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。車前輪動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要是針對(duì)方向盤的輕便操作,方向盤的自動(dòng)回位等;車前輪動(dòng)力疊加系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、渦輪動(dòng)力結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)齒輪。區(qū)別于之前的系統(tǒng)故障后帶著故障運(yùn)行,該系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí),電子計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行自動(dòng)制動(dòng);車后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是運(yùn)用后輪進(jìn)行車軸轉(zhuǎn)向。這樣能夠提高車的穩(wěn)定性以及使前輪的動(dòng)力有所增強(qiáng)。對(duì)汽車的制動(dòng)性能和動(dòng)力性能都有增強(qiáng)意義[3]。
汽車電子懸架系統(tǒng)是電子控制動(dòng)力學(xué)的又一次突破,主要分為懸架阻尼器電子控制系統(tǒng)和橫向主動(dòng)調(diào)節(jié)器2類。懸架阻尼電子動(dòng)力控制系統(tǒng)能夠整體提高汽車性能,包括安全性、穩(wěn)定性和舒適度,這主要是因?yàn)榻档土似嚨恼駝?dòng)和垂直動(dòng)力。而橫向主動(dòng)調(diào)節(jié)器是能夠通過傳感器反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析來設(shè)定橫向穩(wěn)定杠的初始角度和力矩,以此提高汽車動(dòng)力系統(tǒng)的性能,同時(shí)也能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)汽車動(dòng)力。
汽車底盤的性能是非常重要的。電子控制技術(shù)可以滲透和應(yīng)用到汽車地盤中的很多系統(tǒng)當(dāng)中以實(shí)現(xiàn)智能自動(dòng)控制。而其中的ABS單功能控制系統(tǒng)是這一系列控制系統(tǒng)技術(shù)中我們最常聽到的,其可以對(duì)大量的汽車底盤動(dòng)力模型進(jìn)行優(yōu)化處理,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間聯(lián)系的更優(yōu)更快[4]。
主動(dòng)懸架系統(tǒng)是近年來發(fā)展起來由電腦控制的新型的懸架系統(tǒng)。其主要的工作原理是通過電動(dòng)機(jī)步進(jìn)機(jī)型中的液壓阻尼改變的節(jié)流口來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)減震器的自我調(diào)節(jié)。電子記錄器將汽車的行駛狀況以及路況進(jìn)行記錄,再經(jīng)過人工智能芯片地分析處理得出最佳方案來進(jìn)行阻尼抗的變化。這是一個(gè)完整的全套的智能控制系統(tǒng)。
汽車本身就是一個(gè)龐雜的系統(tǒng),在這個(gè)大系統(tǒng)下有非常多的分支系統(tǒng),它們之間是互相聯(lián)系互相影響的。隨著使用的功能需求的不斷增加,安裝和附加的內(nèi)容也會(huì)越來越多,這種復(fù)雜和多元的電子綜合體如何有效高速地配合和運(yùn)轉(zhuǎn)是我們要思考的問題,也是將來汽車底盤控制技術(shù)需要攻克的一大難題。
本文通過對(duì)汽車底盤控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程回顧、發(fā)展現(xiàn)狀分析、未來趨勢展望,希望能夠使讀者正確客觀地了解汽車底盤控制技術(shù)的整個(gè)發(fā)展脈絡(luò)。汽車從傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)到如今披著鋼鐵外殼的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),這是一次質(zhì)的飛躍,也是汽車底盤控制系統(tǒng)發(fā)展的際遇。我們需要明白只有不斷地發(fā)現(xiàn)問題、分析和研究問題、實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的技術(shù)革新,才能實(shí)現(xiàn)汽車整體性能的逐步提升,從而推進(jìn)整個(gè)汽車行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。我們需要明確該領(lǐng)域未來的發(fā)展趨勢以及我們將要面臨的技術(shù)挑戰(zhàn),才能夠更快地實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新,使汽車能夠更安全、更穩(wěn)定、更舒適。
[1]李雷.汽車底盤控制技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究[J].河北農(nóng)機(jī),2016,(09):44+46.
[2]彭曉然.汽車底盤控制技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2016,(07):181-182.
[3]林啟豪.分析汽車底盤控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].科技展望,2015,25(11):126.
[4]王萍萍.汽車底盤控制技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013,(21):44+46.
F407.471文獻(xiàn)標(biāo)示碼:A
沈陳越,助理工程師,本科,研究方向?yàn)槠嚨妆P。