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        汽車底盤集成及其控制技術(shù)研究

        2019-12-20 15:10:03趙華
        商品與質(zhì)量 2019年9期
        關(guān)鍵詞:輪缸制動(dòng)液汽車底盤

        趙華

        中天高科特種車輛有限公司 天津 301700

        1 汽車底盤集成控制綜述

        在1980年這段時(shí)間以來,已經(jīng)從各個(gè)方面,進(jìn)行了對于汽車的各個(gè)方面的性能的研究創(chuàng)新,已達(dá)到改善的目的,研究出了很多的底部主動(dòng)控制系統(tǒng)。并且依據(jù)汽車的運(yùn)動(dòng)方向,還開發(fā)出了一些系統(tǒng),主要有:縱向制動(dòng)和驅(qū)動(dòng)控制,橫向轉(zhuǎn)向和水平擺錘扭矩控制和垂直懸架控制。汽車的運(yùn)動(dòng)特征分為以下幾種:

        (1)每個(gè)控制系統(tǒng)的控制目標(biāo)不一致。例如,主動(dòng)懸架的主要控制目標(biāo)是舒適性。四輪轉(zhuǎn)向的主要控制目標(biāo)是轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。由于控制目標(biāo)不一致,兩者的整合將發(fā)生沖突;

        (2)各控制系統(tǒng)對執(zhí)行器的控制存在干擾,如由駕駛員控制的制動(dòng)器,防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS和電子穩(wěn)定程序ESP;

        (3)多個(gè)控制系統(tǒng)可以完成相同的控制目標(biāo)。例如,轉(zhuǎn)向期間的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性可以通過方向盤轉(zhuǎn)向AFS,主動(dòng)后輪轉(zhuǎn)向ARS和ESP來實(shí)現(xiàn)。另外,基于反饋的控制的存在時(shí)間和相位存在延遲,并且系統(tǒng)的冗余很大,尤其是傳感器冗余。

        2 我國汽車底盤發(fā)展現(xiàn)狀

        在推動(dòng)我們國家的汽車技術(shù)方面的發(fā)展上,主要依靠兩個(gè)方面,分別是底盤以及汽車專用設(shè)備其技術(shù)方面的發(fā)展水平高低。在1990年,尤其是在我們國家也加入WTO組織之后,使得國際上各種知名的汽車零部件進(jìn)入到我們國家,很大程度促進(jìn)了我們國家汽車底盤技術(shù)水平的發(fā)展。

        3 車輛底盤集成控制技術(shù)研究

        3.1 底盤集成控制結(jié)構(gòu)研究

        (1)集成控制。集成控制通過一系列有序單元呈現(xiàn)所有信息動(dòng)態(tài),包括傳感器等信息。該動(dòng)態(tài)信息的實(shí)現(xiàn)是通過多個(gè)目標(biāo)計(jì)算過程對制動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)化控制。該控制技術(shù)可以有效地實(shí)現(xiàn)集成控制。通過成功開發(fā)集成控制器技術(shù),取代了各種子系統(tǒng)控制器,推動(dòng)了控制集成技術(shù)的發(fā)展。

        (2)協(xié)調(diào)控制。協(xié)調(diào)控制是在每個(gè)子系統(tǒng)的集成控制和控制之間形成的控制模式。該模式在當(dāng)?shù)貤l件的基礎(chǔ)上充分利用原始控制模塊,并為每個(gè)子模塊的順序增加協(xié)調(diào)控制。實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)每個(gè)子系統(tǒng)工作的目標(biāo)。協(xié)調(diào)控制器將在操作期間準(zhǔn)確地探索車輛的狀態(tài),識別駕駛員工作狀態(tài)中的意識,并將控制感知命令分散到中間層中的每個(gè)控制器,然后將控制器分散到中間層。每個(gè)子執(zhí)行器執(zhí)行管理控制。

        3.2 底盤主動(dòng)控制系統(tǒng)探索

        底盤主動(dòng)控制系統(tǒng)可根據(jù)車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分為以下內(nèi)容:橫向轉(zhuǎn)向和橫擺力矩控制,縱向制動(dòng)和驅(qū)動(dòng)控制,以及垂直懸架控制。

        車輛底盤控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展不斷完善,在開發(fā)過程中強(qiáng)調(diào)輪胎與地面的接觸。由于汽車的軌跡不相同,控制系統(tǒng)之間的關(guān)系不是彼此隔離的,而是相互依賴和相互依賴的關(guān)系。為了控制執(zhí)行器,每個(gè)子系統(tǒng)都有一個(gè)限制。例如,當(dāng)制動(dòng)器處于工作過程中時(shí),它將受到許多因素的限制和影響,例如駕駛員的意識,電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP和防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS。需要通過若干其他控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)相同的控制目標(biāo)。例如,轉(zhuǎn)向過程的穩(wěn)定性通過主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向AFS,主動(dòng)后輪轉(zhuǎn)向ARS和ESP實(shí)現(xiàn)。此外,反饋控制時(shí)間,相位實(shí)現(xiàn)時(shí)間,系統(tǒng)和傳感器冗余之間也存在著不可分割的關(guān)系。

        3.3 汽車底盤集成控制液壓系統(tǒng)研究

        (1)電子穩(wěn)定程式ESP。電子穩(wěn)定程序是一種新的車輛底盤集成控制系統(tǒng),通過干擾制動(dòng)系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)來提高車輛的行駛穩(wěn)定性。它可以在任何駕駛情況下實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛的行駛穩(wěn)定性,為駕駛員提供主動(dòng),安全的駕駛保障。該產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于中高端汽車。目前,國內(nèi)外ESP的研發(fā)基于原有的汽車防抱死防滑ABS/ASR,液壓系統(tǒng)和控制算法得到改進(jìn),以ABS/ASR為一體的綜合控制。獲得底部控制系統(tǒng)。

        (2)ABS液壓系統(tǒng)。ABS液壓系統(tǒng)包括閥體,電磁閥,儲(chǔ)液器,液體回流泵和直流電機(jī)。在閥體的實(shí)際上,大多都是運(yùn)用多復(fù)合孔技術(shù),在其里面的加工設(shè)計(jì)上,一般采用電磁閥芯孔或者是多路通孔,然后再把液壓元件連接成通道,使得結(jié)構(gòu)能夠更加的緊湊。ABS液壓控制系統(tǒng)的液壓調(diào)節(jié)器是流通的,也稱為循環(huán)或循環(huán)。兩個(gè)雙位雙向電磁閥串聯(lián)布置在制動(dòng)主缸和輪缸之間。輪缸位于電磁閥和制動(dòng)蹄之間,電磁閥由電子控制單元ECU控制,制動(dòng)器由閥芯的位置控制液體的循環(huán)。調(diào)整制動(dòng)輪缸的壓力。當(dāng)壓力降低時(shí),輪缸中的制動(dòng)液返回蓄能器:當(dāng)壓力保持不變時(shí),輪缸的制動(dòng)液就不會(huì)很好的流動(dòng):當(dāng)進(jìn)行“增壓”的時(shí)候,制動(dòng)主缸里面的制動(dòng)液就會(huì)流入輪缸。

        當(dāng)控制降壓時(shí),ECU向進(jìn)氣閥(常開電磁閥)的驅(qū)動(dòng)模塊電路發(fā)出高電平控制指令,以保持進(jìn)氣閥關(guān)閉;以及一系列脈沖控制信號給降壓閥驅(qū)動(dòng)模塊電路。當(dāng)脈沖的上升沿到來時(shí),驅(qū)動(dòng)模塊電路打開降壓閥。當(dāng)脈沖的下降沿到來時(shí),驅(qū)動(dòng)模塊電路關(guān)閉降壓閥。每個(gè)脈沖信號將使壓力釋放閥快速打開然后快速關(guān)閉。制動(dòng)缸中的制動(dòng)液壓力將逐漸減小,從而車輪鎖定滑動(dòng)分量減小并且滾動(dòng)分量增加。當(dāng)減壓閥打開時(shí),輪缸中的制動(dòng)液通過減壓閥排出到低壓貯存器。

        4 結(jié)語

        隨著近年來汽車工業(yè)的興起,汽車在運(yùn)行中的安全性,舒適性,有效性和節(jié)能性已成為電子控制系統(tǒng)和技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的重大項(xiàng)目之一。眾所周知,應(yīng)通過子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)來完成車輛整體性能的改進(jìn)和提高。車輛底盤的集成控制方法是提高車輛性能的手段之一,在車輛工程研究領(lǐng)域起著非常重要的作用。作為車輛工程領(lǐng)域的熱門研究課題,底盤集成控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效調(diào)動(dòng)底盤各系統(tǒng)的性能,使底盤系統(tǒng)在協(xié)調(diào)穩(wěn)定的條件下運(yùn)行,從而大大提高了整體控制能力。車輛性能和標(biāo)準(zhǔn)。

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