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[摘 要]汽车底盘作为汽车产品的重要组成部件,加强对其技术创新能够充分满足提升汽车整体性能的需要,随着时代的发展,诸多的先进技术被普及应用。基于此,本文将通过分析汽车底盘集成控制结构,着重探讨汽车底盘最新技术。
[关键词]汽车底盘;集成控制;最新技术
中图分类号:U463.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)33-0386-01
Analysis of Integrated Control and latest Technology based on Automobile chassis
Qian Dianyi, Li Liquan
The Great Wall Automotive Co., Ltd., Baoding 071000, Hebei
[Abstract] as an important component of automobile products, automobile chassis can fully meet the needs of improving the overall performance of automobiles by strengthening its technological innovation. With the development of the times, many advanced technologies have been popularized and applied. By analyzing the integrated control structure of automobile chassis, this paper mainly discusses the newest technology of automobile chassis.
[Key words] automobile chassis; integrated control; latest technology
1汽车底盘集成控制结构
1.1集中控制
集中控制是指将底盘系统中的所有信息全部汇总到一个控制单元内,进行集中处理,利用全局优化算法对所有的执行器实施统一控制,实现多目标的有效管理。在这种控制方式下,只需一个集中控制器便可对各个子系统进行控制,具有很高的集成度,能够有效缩短车辆的制动距离,减小侧偏角,主动降低驾驶员的人为输入,进而有效保證了汽车底盘的独立控制效果。
1.2协调控制
协调控制是一种介入独立控制与集中控制之间的一种控制结构,可以弥补独立系统、集中控制的缺陷,有效利用协调控制器来协调各个模块,也就是根据汽车当前行驶状态及驾驶人员的意识判断,将总操作命令下达到每个控制器,相应的各个控制器具体执行命令,保证汽车底盘系统良好运行。这也侧面说明了协调控制器的有效应用是非常关键的,为了保证协调控制能够充分发挥作用,相关负责人应当慎重选择此设备,也就根据汽车实际情况,尤其是底盘系统运行状况,进而选择最为适合的型号的协调控制器。
2汽车底盘最新技术
2.1全电路制动系统
全电路制动系统整体上采用嵌入总线技术,能与牵引力控制系统、主动防撞系统、防抱死制动系统等多个涉及到汽车安全的子模块控制系统之间形成一种互相协调配合的工作方式。全电路制动系统还可以优化微处理器的传统控制算法,得出更加精确的数据,从而能够更为科学、合理地控制、调整汽车制动系统的工作过程,缩短制动距离,提高整车制动效果,有效加强了车辆制动时的安全稳定性能。该制动系统的工作能源主要来自于电能,利用电磁铁或者电机来驱动制动器工作,所以,从整体上来看,全电路制动系统具有结构简单、易于安装、维修、趋于模块化等独特的有点。
2.2汽车底盘的线控技术
传统汽车的制动系统和转向系统结构的局限性限制了稳定性系统的发展,出现许多无法克服的问题:传统液压制动系统的响应速度、控制精度都难以满足现代控制的要求,且其液压油对温度敏感,稳定性差;传统转向系统传动比固定,不易于实现主动转向控制;在传统汽车上集成稳定性控制系统会导致汽车结构更为复杂,增加了汽车设计、制造、装配、维修等多方面的难度。采用线控制动及线控转向系统的汽车则可以完全避免上述问题的出现。线控系统的兼容性强,只需在中央控制器中加入相关的稳定性控制算法,即可轻松实现对汽车稳定性的控制。另外,线控系统具有的优越特性决定了它能够使控制变得更加迅速、精确。因此,针对线控制动及线控转向系统集成控制的研究具有重大意义。
2.3汽车转向系统
通过对民用车辆实际情况了解与分析,确定一些车辆存在轻微的不足转向,这可以让汽车在转弯时更加平稳、平顺,如若汽车是在高速状态下进行转弯,将会产生极大的危险。而新推出的汽车转向系统有效的应用于汽车之中,能够规避以上不足。这是因为汽车转向系统是有传感器、电子控制单元、执行机构等组成的,再起具体运行的过程中,能够根据汽车行驶状态来自动调整后轮的横拉杆,促使两个车轮之间产生一定的转向角,进而平稳的转弯,保证汽车的安全性。
3汽车底盘集成控制系统优化策略
在汽车的日常行驶过程中,其转向与制动均与汽车的安全息息相关,提高汽车转向控制的精准度以及制动效果以缩短汽车制动距离,都可以有效地提升汽车的安全性,避免事故的发生。而针对这一系统的改良无疑符合主动安全研究的要求,目前在汽车的底盘集成控制系统中,转向与制动过程已经基本上得到了统一,但是由于这2个过程的调控对于汽车的行驶状态有着较高的要求,同时也会产生互相干扰,因此需要提升该控制系统的控制精度以满足汽车主动安全的要求。而这一过程的难点在于汽车在行驶过程中其状态参数的变化是非线性的,而且其各项参数也并非始终保持恒定,而是处于一种动态变化的过程。针对这一问题,研究人员首先需要建立完善的汽车动力模型,对于汽车运动进行细致的模拟,便于进行底盘的设计。同时还需要加强传感器的灵敏度,以便及时准确地收集汽车行驶参数。随后可以利用MPC技术实现对于现有ESC系统及AFS系统的集成,MPC系统可以根据汽车行驶状态的变化及时对于转向及制动系统进行分别控制,在对两系统操控性能进行优化的同时实现两者的协调,让汽车底盘集成控制系统真正满足汽车主动安全的要求。
4结束语
总之,为保证汽车安全、灵活、有效的使用,满足人们的出行需求,并且促进汽车产业健康发展,加强汽车底盘集成控制就显得尤为必要。基于本文分析,确定要想实现以上目的,应积极研究和应用汽车底盘新技术,如全电路制动系统、汽车转向系统等,以此来提高汽车底盘集成控制效果,保证汽车底盘系统良好运行。
参考文献
[1]贾晓峰.电动汽车底盘多目标集成控制研究[D].吉林大学,2016.
[2]娄杰轩.基于多系统协调的汽车底盘集成控制研究[D].天津职业技术师范大学,2014.
[3]刘显贵,易际明,林勇明.汽车底盘控制子系统集成优化研究[J].机械设计,2016,v.33;No.32410:90-95.
[关键词]汽车底盘;集成控制;最新技术
中图分类号:U463.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)33-0386-01
Analysis of Integrated Control and latest Technology based on Automobile chassis
Qian Dianyi, Li Liquan
The Great Wall Automotive Co., Ltd., Baoding 071000, Hebei
[Abstract] as an important component of automobile products, automobile chassis can fully meet the needs of improving the overall performance of automobiles by strengthening its technological innovation. With the development of the times, many advanced technologies have been popularized and applied. By analyzing the integrated control structure of automobile chassis, this paper mainly discusses the newest technology of automobile chassis.
[Key words] automobile chassis; integrated control; latest technology
1汽车底盘集成控制结构
1.1集中控制
集中控制是指将底盘系统中的所有信息全部汇总到一个控制单元内,进行集中处理,利用全局优化算法对所有的执行器实施统一控制,实现多目标的有效管理。在这种控制方式下,只需一个集中控制器便可对各个子系统进行控制,具有很高的集成度,能够有效缩短车辆的制动距离,减小侧偏角,主动降低驾驶员的人为输入,进而有效保證了汽车底盘的独立控制效果。
1.2协调控制
协调控制是一种介入独立控制与集中控制之间的一种控制结构,可以弥补独立系统、集中控制的缺陷,有效利用协调控制器来协调各个模块,也就是根据汽车当前行驶状态及驾驶人员的意识判断,将总操作命令下达到每个控制器,相应的各个控制器具体执行命令,保证汽车底盘系统良好运行。这也侧面说明了协调控制器的有效应用是非常关键的,为了保证协调控制能够充分发挥作用,相关负责人应当慎重选择此设备,也就根据汽车实际情况,尤其是底盘系统运行状况,进而选择最为适合的型号的协调控制器。
2汽车底盘最新技术
2.1全电路制动系统
全电路制动系统整体上采用嵌入总线技术,能与牵引力控制系统、主动防撞系统、防抱死制动系统等多个涉及到汽车安全的子模块控制系统之间形成一种互相协调配合的工作方式。全电路制动系统还可以优化微处理器的传统控制算法,得出更加精确的数据,从而能够更为科学、合理地控制、调整汽车制动系统的工作过程,缩短制动距离,提高整车制动效果,有效加强了车辆制动时的安全稳定性能。该制动系统的工作能源主要来自于电能,利用电磁铁或者电机来驱动制动器工作,所以,从整体上来看,全电路制动系统具有结构简单、易于安装、维修、趋于模块化等独特的有点。
2.2汽车底盘的线控技术
传统汽车的制动系统和转向系统结构的局限性限制了稳定性系统的发展,出现许多无法克服的问题:传统液压制动系统的响应速度、控制精度都难以满足现代控制的要求,且其液压油对温度敏感,稳定性差;传统转向系统传动比固定,不易于实现主动转向控制;在传统汽车上集成稳定性控制系统会导致汽车结构更为复杂,增加了汽车设计、制造、装配、维修等多方面的难度。采用线控制动及线控转向系统的汽车则可以完全避免上述问题的出现。线控系统的兼容性强,只需在中央控制器中加入相关的稳定性控制算法,即可轻松实现对汽车稳定性的控制。另外,线控系统具有的优越特性决定了它能够使控制变得更加迅速、精确。因此,针对线控制动及线控转向系统集成控制的研究具有重大意义。
2.3汽车转向系统
通过对民用车辆实际情况了解与分析,确定一些车辆存在轻微的不足转向,这可以让汽车在转弯时更加平稳、平顺,如若汽车是在高速状态下进行转弯,将会产生极大的危险。而新推出的汽车转向系统有效的应用于汽车之中,能够规避以上不足。这是因为汽车转向系统是有传感器、电子控制单元、执行机构等组成的,再起具体运行的过程中,能够根据汽车行驶状态来自动调整后轮的横拉杆,促使两个车轮之间产生一定的转向角,进而平稳的转弯,保证汽车的安全性。
3汽车底盘集成控制系统优化策略
在汽车的日常行驶过程中,其转向与制动均与汽车的安全息息相关,提高汽车转向控制的精准度以及制动效果以缩短汽车制动距离,都可以有效地提升汽车的安全性,避免事故的发生。而针对这一系统的改良无疑符合主动安全研究的要求,目前在汽车的底盘集成控制系统中,转向与制动过程已经基本上得到了统一,但是由于这2个过程的调控对于汽车的行驶状态有着较高的要求,同时也会产生互相干扰,因此需要提升该控制系统的控制精度以满足汽车主动安全的要求。而这一过程的难点在于汽车在行驶过程中其状态参数的变化是非线性的,而且其各项参数也并非始终保持恒定,而是处于一种动态变化的过程。针对这一问题,研究人员首先需要建立完善的汽车动力模型,对于汽车运动进行细致的模拟,便于进行底盘的设计。同时还需要加强传感器的灵敏度,以便及时准确地收集汽车行驶参数。随后可以利用MPC技术实现对于现有ESC系统及AFS系统的集成,MPC系统可以根据汽车行驶状态的变化及时对于转向及制动系统进行分别控制,在对两系统操控性能进行优化的同时实现两者的协调,让汽车底盘集成控制系统真正满足汽车主动安全的要求。
4结束语
总之,为保证汽车安全、灵活、有效的使用,满足人们的出行需求,并且促进汽车产业健康发展,加强汽车底盘集成控制就显得尤为必要。基于本文分析,确定要想实现以上目的,应积极研究和应用汽车底盘新技术,如全电路制动系统、汽车转向系统等,以此来提高汽车底盘集成控制效果,保证汽车底盘系统良好运行。
参考文献
[1]贾晓峰.电动汽车底盘多目标集成控制研究[D].吉林大学,2016.
[2]娄杰轩.基于多系统协调的汽车底盘集成控制研究[D].天津职业技术师范大学,2014.
[3]刘显贵,易际明,林勇明.汽车底盘控制子系统集成优化研究[J].机械设计,2016,v.33;No.32410:90-95.