现代汽车底盘线控技术的应用与发展探讨
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汽车底盘控制技术的现状和发展趋势摘 要:电子控制系统在汽车底盘技术中的广泛应用极大地改善了汽车的主动安全性。
常见的底盘控制系统可分为制动控制、牵引控制、转向控制和悬挂控制。
介绍通过高速网络将各控制系统联成一体形成的全方位底盘控制(GCC),汽车开放性系统构架工程(AUTO SAR)和底盘的线控技术。
关键词:底盘控制系统;主动安全性;综述一、汽车底盘的电子化技术1.1 全电路制动系统(BBW)控制单元是BBW的控制核心,它负责BBW信号的收集和处理,并对信号的推理判断以及据此向制动器发出制动信号。
此外,根据汽车智能化的发展趋势,汽车底盘上的各种电子控制系统将与制动控制系统高度集成,同时在功能上趋于互补。
1.2 汽车转向控制系统1.2.1 后轮转向系统(RWS)对于整体式RWS执行机构,用一个横拉杆位移传感器就能确定两后轮的转向角。
但分离式RWS执行机构需要至少两个位移传感器。
由于分离式RWS执行机构的元件多,两后轮的控制和协调比较复杂,现在研发更多的是整体式RWS执行机构。
整体式RWS执行机构又分液压式和机电式两种。
正常工作时,后轮的转向角是转向盘转向角和汽车行驶速度的函数。
汽车低速行驶时,当转向盘的执行机构给后轮一个相应方向相反的转向角。
从而使汽车在低速拐弯或停车时,转弯半径变小,使汽车转向和停车更方便快速、舒适。
当汽车高速行驶时,给后轮一个与前轮转向角方向一致的转向角。
汽车的前后轮同时向同一方向转向,可提高汽车的方向稳定性,特别是汽车在高速行驶换道时,汽车不必要的横摆运动会大大减小,从而增强了汽车的方向稳定性,当汽车制动时,同系统相配合,可及时通过主动后轮转向角来平衡制动力所产生的横摆力矩,既能保持汽车的方向稳定性,又能最大限度地利用前轮的制动力,改进汽车的制动性能。
1.2.2 ESPⅡ(或者ESP plus)由于ESP系统在对轿车的行驶状态进行干涉时,只是通过对单个车轮施加制动来调节轿车的行驶稳定性。
汽车底盘新技术相关的论文汽车底盘新技术论文篇一:《关于汽车底盘新控制技术的分析》摘要:随着汽车技术的发展,出现了各种针对汽车不同的功能而设计的控制器,汽车底盘新控制的发展突飞猛进,很大程度上从整体改善了车辆的性能,保证汽车的稳定性和耐耗性。
本文通过对汽车底盘不断发展的新控制技术的分析,指出了这些新控制技术对汽车的安全性、动力性、操作稳定性等方面的重要作用,希望这些汽车底盘新控制技术的应用可以进一步促进汽车性能的加强和提高。
关键词汽车底盘;控制技术;线控技术;电子化技术随着汽车行业的飞速发展,越来越多的新技术应用到了汽车上,汽车底盘控制技术不断翻新,使汽车的使用性能不断提高。
目前汽车底盘的新技术主要包括线控制动系统、主动悬架控制系统等,这些最新的研究和发展趋势是利用高速网络将各种控制系统连为一个整体,形成了总体的控制系统,大大提高了汽车的安全主动性、机动性和舒适感。
1 汽车底盘的电子化技术1.1 电子稳定控制系统、牵引力控制系统、汽车动力学电子稳定控制系统。
汽车防抱死制动系统是在传统的制动系统里串联进去了制动压力调节装置,但是传统的制动系统无需进行改动,即使汽车防抱死制动系统发生了故障,传动制动性能也能发挥正常的作用[2]。
此外,汽车防抱死制动系统对其他系统的依赖性较低,也正因为如此,汽车防抱死制动系统成为在电子控制的汽车里应用最为成功的典范。
牵引动力控制系统是在汽车防抱死制动系统的基础上发展起来的,不单单要使汽车防抱死制动系统的制动压力调节装置得到拓展,且需要发动机电子管理系统的有机配合。
汽车动力学电子稳定控制系统比汽车防抱死制动系统和牵引力控制系统有更多的传感器,从而实现了识别驾驶员对汽车的期望和得知汽车的实际运动状态,提高了汽车的方向稳定性。
2.汽车转向系统电子控制汽车转向系统的电子控制主要是借助了对车轮转向角的电子控制来达到对汽车转向的控制。
目前主要的汽车转向系统有主动前轮电动助力转向系统(electric power steering)、主动前轮叠加转向系统(active front steering)、后轮转向系统 (rear wheel steering)等。
汽车底盘集成及其控制技术研究汽车底盘是整车的重要组成部分,也是汽车性能的关键所在。
对于车辆的稳定性、操控性以及安全性都有着重要的影响。
底盘集成及其控制技术研究,是针对汽车底盘系统特点开展的一项综合研究,旨在提高整车的性能表现,优化车辆的驾驶稳定性和舒适性,以及提高行车安全性。
本文将对汽车底盘集成及其控制技术进行深入探讨。
一、底盘集成的概念及特点底盘是汽车的一个重要部件,它直接关系到车辆的行驶性能和安全性。
底盘的集成是指将涉及到底盘的各个部件和系统进行整合和优化,以实现整车性能的提升和行驶安全性的提高。
底盘集成主要包括悬架系统、转向系统、制动系统、传动系统等,通过整合这些关键系统和部件,使得整车的性能得到提升。
底盘集成的特点主要包括以下几个方面:1. 综合性:底盘集成是整车技术的综合体现,它涉及到汽车的多个关键系统和部件,要求在整车层面统一考虑和优化。
2. 多元化:底盘集成需要考虑到不同车型、不同品牌、不同用途的车辆,以及不同驾驶环境和路况,需要具备多元化设计和适应能力。
3. 系统化:底盘集成是一个系统工程,需要将各个部件和系统有机地整合在一起,形成一个协调、互补的整体。
4. 高度集成化:随着汽车技术的不断发展,底盘集成要求从以往的简单集成发展到高度集成化,将各个部件和系统无缝衔接。
二、底盘控制技术的研究现状及发展趋势底盘控制技术是底盘集成的重要组成部分,它主要包括悬架控制、转向控制、制动控制、传动控制等。
随着汽车技术的发展,底盘控制技术也在不断完善和创新,以适应现代汽车的要求。
1. 悬架控制技术:悬架系统是汽车底盘的重要部件,对汽车的悬挂性能和行驶稳定性有着重要影响。
悬架控制技术主要包括主动悬架、半主动悬架、空气悬架等,通过电子控制单元对悬架系统进行精确控制,可以实现对车身姿态、悬架刚度、减震效果等参数的实时调节,提高车辆的悬挂性能和操控性。
2. 转向控制技术:转向系统是汽车底盘的重要组成部分,直接关系到车辆的操控性和稳定性。
智能化浪潮下,浅谈汽车线控底盘的发展趋势前奏PRELUDE—变革我国大力倡导节能减排与低碳经济,对汽车领域提出了更高的要求。
当前汽车时代变革正在发生,促使底盘系统也一起发生变革。
在解决汽车节能减排、大力发展低碳经济的过程中,底盘系统成了汽车行业的一个重要发展方向,发挥着不可替代的作用。
随着5G技术普及与加速,汽车企业迎来前所未有的拐点。
全国两会期间,"智能网联"成为汽车行业的热门词汇,不管是无人驾驶还是智能制造,都离不开智能。
中汽协预测2025年智能网联新车销量占比将达到30%,因此通讯速率倍增、大数据、车联网等会带来底盘智能化和网联化。
汽车底盘的智能化布局及其关键技术受到了业界的高度重视。
序曲OVERTURE—根本满足未来汽车的一切想象底盘是根本随着汽车保有量的增加,带来能源短缺、环境污染、交通拥堵和事故频发等社会问题,自动驾驶汽车的发展给行业带来前所未有的变革与机遇,要实现汽车自动驾驶,汽车对障碍物的检测与避让乃是重中之重,而要求自动驾驶和功能安全等级提高的同时,也要求底盘高度冗余。
尤其线控底盘的制动、转向、悬架所受影响会更为剧烈。
汽车主要依靠道路,道路是汽车生存的介质,如何巧妙地利用道路的阻力,通过转向和制动来推动车轮摆动,或阻止车轮滚动,调整行驶方向和速度,控制的困难在于控制精度和重心的稳定性。
目前,汽车转向系统正处于机压助力转向、电液助力转向两种转向系统向电动助力转向系统发展的过渡阶段。
汽车的控制能力还没有达到人力所不能及的这种程度,所以汽车转向是基于人的控制,从机械转向发展到当前的助力转向,然后基于电动助力转向,增加了各种辅助自动驾驶功能。
至于底盘的三个要素,首先要有制动,然后是转向和悬架。
制动是通过控制轮胎空轮动速度与车辆行驶速度的差异来降低行驶速度。
转向是通过控制轮胎滚动方向与车辆行驶方向之间的夹角来改变行驶方向。
减震是通过弹簧和液压阻尼被动吸收道路振动,通过改变阻尼、刚度和高度来实现主动悬架。
汽车底盘控制技术的现状和发展趋势摘要:深入研究底盘控制技术的现状和发展前景,有助于推动国家底盘控制技术的发展,改进底盘控制技术在汽车行业的应用,从而提高车辆结构的稳定性和安全性,确保车辆的安全。
目前,我们在车辆控制技术研究方面取得了突破。
但是,由于对汽车底盘控制技术的应用进行了详细而有希望的分析,还有许多其他问题有待解决。
因此,有必要分析车辆控制技术的现状,制定一种更科学的优化地面控制设计的方法,从而确定该技术今后的方向。
从而研究了汽车底盘控制技术的现状和趋势以供指导。
关键词:汽车底盘;控制技术;现状;发展趋势引言随着电动汽车底盘系统复杂性的逐步提高和现代电动汽车向智能化和电气化发展,电动汽车的发展需要进一步完善新的发展路径,即电动汽车的改革和发展方案,因此近年来电动汽车底盘综合控制技术引人注目,但现阶段电动汽车底盘综合控制技术的发展出现了许多问题,这些问题的存在对我国电动汽车的发展产生了重大影响。
1汽车底盘控制系统原理目前,汽车的发展方向是智能化、电动化,汽车底盘控制技术是汽车发展需要考虑的重要组成部分,主要根据驾驶员的相关操作,完成汽车的加速、减速、转向等,对汽车的整体稳定性有很大影响。
驾驶员通过操纵车辆方向盘、油门、刹车踏板等部件来驾驶车辆。
这种操作的执行量主要取决于前轮的转向角度和车轮的驱动力矩或制动力矩,以及轮胎的纵向力和横向力。
汽车底盘控制设计的基本原则是,在给定道路固定系数和车轮垂直力的条件下,正确调节和控制车轮滑动速度和车轮偏转角度,达到间接调节轮胎垂直力和横向力的目的。
充分利用轮胎和包装之间的附着力,达到提高汽车主动安全性、机动性和舒适性的目的。
2电动汽车专用底盘的开发现状许多汽车制造商在制造新的汽车专用外壳方面存在许多技术困难。
因此,许多制造商正在合作制造电动汽车外壳。
电动汽车的总重量16吨或8吨虽然广泛应用,但在生产方面也存在很多问题。
例如,总的问题是生产技术很高,有些企业技术不符合生产标准。
NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车时代汽车 新能源汽车智能驾驶线控底盘技术应用研究刘建铭 刘建勇 张发忠山东天海科技股份有限公司 山东省聊城市 252000摘 要: 新能源汽车智能驾驶线控系统包含了线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门几部分构成。
线控底盘技术属于新能源汽车智能驾驶涉及到的关键技术,也是推进智能驾驶不断更新发展的有效支撑,是现阶段新能源汽车研发制造的热点问题。
本文结合笔者实际研究,探讨了新能源汽车智能驾驶线控系统结构及其线控底盘技术的基本原理,对全矢量控制线控底盘技术展开分析。
关键词:新能源 智能驾驶 线控底盘 技术应用1 引言线控底盘技术属于新能源汽车智能驾驶更新发展的关键技术,是未来汽车智能驾驶的必然选择。
线控底盘技术的应用改变了过去那种复杂的机械连接设备和液压、气压等零部件,在很大程度上促进了能量利用效率提升,在很大程度上提高了新能源汽车可支持的续航。
按照国务院2020年正式提出的《新能源汽车产业发展规划(2020-2035)》中的要求,更高级别的智能驾驶汽车在未来必然能够得以推广普及,当前新能源汽车行业的共识便是“无线控,不自动驾驶”,这也很好地说明了线控底盘技术在新能源汽车智能驾驶领域占据的重要位置。
2 新能源汽车线控底盘技术原理现阶段新能源汽车智能驾驶线控底盘系统包含了线控油门、线控转向、线控制动以及线控换挡四个基本模块,下文针对这四个子模块的结构与基本原理展开详细分析。
2.1 线控油门系统结构及原理线控油门系统即电子节气门技术,其基本结构包含了加速踏板传感器、控制器、传递线路和节气门执行器构成。
其中涉及到的传感器除开加速踏板传感器之外,还包含了节气门开度传感器、车速传感器以及氧传感器,详细见下图1。
图1 线控油门系统模块新能源汽车智能驾驶线控油门系统的基本实现流程也能够通过上图1来分析,控制器模块能够直接获取到驾驶人对油门踏板发出的力度,收集整合其他传感器提供的数据信息,进而了解驾驶员的操作意向,再依靠既定程序与参数直接命令执行器执行相关动作,最终实现控制加速[1]。
汽车底盘控制系统技术的创新与改进随着科技的不断发展,汽车底盘控制系统的技术也在不断创新与改进。
底盘控制系统是汽车中至关重要的部分,它直接关系到汽车的行驶性能、操控性和安全性。
本文将从以下几个方面探讨当前汽车底盘控制系统技术的创新与改进。
一、电子稳定控制系统(ESC)的应用电子稳定控制系统(ESC)是一种基于传感器和控制器的自动化系统,它能够根据车辆传感器接收到的数据,及时发现车辆失控或偏离预期行驶轨迹的情况,并通过对发动机和制动系统进行精确的控制,以确保车辆保持稳定。
随着传感器技术和控制算法的不断进步,ESC 系统的灵敏度和响应速度得到了大幅提升,使得驾驶员在恶劣的路况或紧急情况下,能够更加轻松地控制车辆。
二、主动悬挂系统的发展主动悬挂系统是指通过电子控制来调节悬挂系统的刚度和阻尼,以适应不同路况和驾驶需求。
传统的悬挂系统在行驶时会受到路面颠簸的影响,导致车辆的操控性和舒适性受到影响。
而主动悬挂系统则可以根据路况的变化主动调节悬挂系统的参数,使得车辆在高速行驶时更加稳定,行驶在崎岖路面时更加舒适。
三、智能刹车系统的提升智能刹车系统是一种基于传感器和控制器的自动化系统,它能够根据车辆和道路状况的变化,智能地控制车辆刹车力度和制动距离,以确保车辆安全停车。
传统的刹车系统往往需要依靠驾驶员的操作来调节刹车力度和制动距离,容易出现操作不当导致刹车失灵或制动距离过长的情况。
而智能刹车系统则能够通过对车辆传感器接收到的数据进行分析,自动调节刹车力度和制动距离,提高刹车的稳定性和安全性。
四、智能悬挂系统的应用智能悬挂系统是一种基于传感器和控制器的自动化系统,它能够根据车辆传感器接收到的数据,智能地调节悬挂系统的参数,以适应不同路况和驾驶需求。
传统的悬挂系统在行驶时往往无法自动适应不同路况的变化,容易出现车辆悬挂过软或过硬的情况,影响车辆的行驶稳定性和乘坐舒适性。
而智能悬挂系统则能够根据路面的状况和驾驶员的需求,自动调节悬挂系统的参数,提高车辆的操控性和舒适性。
现代汽车底盘线控技术的应用与发展探讨
作者:刘恩来崔锦玲
来源:《中国科技博览》2016年第09期
[摘要]现代汽车控制技术正朝看线控的方向发展,线控系统将取代以液压、气压和机械为主的传统控制系统。
本文介绍了汽牟底盘线控技术的研究现状,着重介绍了线控制动和线控转向系统的结构组成和性能特点,并提出线控技术的发展趋势。
[关键词]线控驱动汽车底盘线控制动线控转向
中图分类号:U463.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0119-01
线控技术最早成功应用于航空领域,现在国外很多汽车厂家运用线控技术开发了概念车,如KOYO,BENZ等。
线控技术用于汽车业,是指用电机系统取代纯机械的、液压的或气动的部件,是当前发展趋势的象征。
线控技术加入未来一代汽车,将使汽车风格发生很大的变化并加速车辆电子学的应用。
一辆汽车所需的传统汽车部件,如液压制动力放大器或转向直拉杆等,在汽车发展过程中会愈来愈多地被新的至少是电动机械部件和电子零部件所代替。
这些变化也将使这些系统中的各个电子部件变得作用更大。
线控系统的研发重点在传动系、转向、制动和行驶机构方面,本文将重点阐述线控转向系统的发展。
1 线控技术的结构原理
线控技术(by-wire),就是由“电线”或者电信号实现传递控制,而不是通过机械连接装置来操作的。
传统的操纵汽车的方式是:当驾驶员踩制动、踩油门、换档、打转向盘时,都是通过机械机构来操纵汽车。
而线控技术则是将动作转化为电信号,由电线来传递指令操纵汽车。
线控技术是在控制单元和执行器之间用电子装置取代传统的机械连接装置或液压连接装置,由电线取代机械传动部件,取消了机械结构,赋予汽车设计新的空间。
线控系统需要高性能的控制器,比如由Freescale半导体公司提供的MPC500/MPC5500系列微处理器。
还需要有精确高速的通讯协议网络、容错技术和分配独立处理功能的模块。
线控系统的基本结构原理是:驾驶员的操纵指令通过人机接口转换为电信号传到执行机构,控制执行机构的动作;传感器感知功能装置的状态,通过电信号传给人机接口,反馈给驾驶员。
线控系统在人机接口通讯、执行机构和传感机构之间,以及与其他的系统之间要进行大量的信息传输,要求网络的实时性好、可靠性高,而且要求具有冗余的“功能实现”,以保证在故障时仍可实现装置的基本功能。
2 线控技术的特点
2.1 线控技术的优点
a.省力,人们可以不用直接操作机械力。
b.由于操纵控制通过驾驶员的手完成,不需要转向盘、转向柱和脚踏板,这样就减少了正面碰撞时的潜在危险性,改善了汽车的安全性和舒适性。
并为汽车设计提供了更大的设计空间。
c.便于实现个性化设计,由于驾驶特性如制动、转向、加速等过程都是程序设定的,设计师可设计不同的程序供用户选择。
d.比质量轻,性能高(响应快)。
线控系统取消了许多机械连接装置、液压装置和气压装置,简化了结构和生产工艺,便于实现汽车轻量化。
e.维护用品可大大减小,减少维护费用。
取消机械和液压连接可减少车身质量并简化维护工作,可能磨损的部件更少了,如使用线控制动无需制动液,使汽车更为环保,减少维护。
f.可以将汽车的车内娱乐装置也集成到网络之中,使得汽车导航和自动驾驶成为可能,整个汽车就是一个完整的电路整体。
g.安装测试简单快捷,更稳固的电子接口(模块结构),隔板间无机械连接,简单布置就能增加电子控制功能。
2.2线控技术的缺点
电子设备还相当的不可靠——电磁干扰、器件失效、软件程序的设计、网络攻击等等。
一旦电路失效而没有机械冗余就会导致灾难性的后果——转向失灵、油门难以控制和不能制动!所以线控技术研究的重点应该是系统的可靠性和安全性。
3 线控技术的发展趋势
线控技术的出现变革了传统观念中关于汽车电子的认识。
一般来所,在传统的汽车中,电子系统仅仅只是作为机械系统的辅助系统,以便保证汽车在运行过程中驾驶的舒适性与控制的准确性。
尽管控制技术在汽车中的应用逐渐普遍,电子控制系统在汽车中的应用比重越来越大,但是,它永远只是作为辅助系统的角色出现。
随着线控技术的产生,这种现状将得到很大的改观。
它大大的提高了电子系统的作用,而成为了汽车中的核心系统,汽车中的所有操纵信号不再是采用机械系统来传递了,而是采用电子系统来控制传递。
随着汽车电子技术的快速发展,汽车的发展趋势是集成化、模块化、机电一体化以及智能化。
而汽车的线控技术则正好朝着这一趋势发展。
汽车线控技术实质上就是将汽车的离合系
统、制动系统、变速、悬架和转向系统等系统相互作用且相互结合,从而使各个子系统的性能发挥最好,以便获得汽车整体的最佳性能,提高汽车的安全性、稳定性与操纵性,使得汽车获得一定程度上的智能化,并最终达到无人驾驶的状态。
笔者相信,随着汽车线控技术的飞速发展,转向、制动、油门、换挡、悬架、离合、车灯、车门、涡轮、雨刷、增压等多个领域都有可能变为线控系统的子部分。
虽然线控相关技术还不是非常成熟,但是随着电子相关设备可靠程度的不断提高以及相应技术的发展,将来大部分的汽车均会采用线控技术。
4 结束语
汽车线控转向技术的发展代表未来汽车转向技术的发展方向,并将在汽车转向领域占据主导地位。
我国的线控转向技术研究还是空白,无法与国外相比。
从我国现有条件出发,对该系统进行深入、细致的研究,对于拓展电气传动技术的应用、加快国产汽车的电子化发展以及提供未来智能汽车驾驶技术支持,都将有深远的意义。
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