汽车底盘新技术的应用.doc

汽车底盘新技术的应用夏勤一、防抱死制动系统(ABS)新应用1.电控制动系统(简称EBS)。近几年来，由于电子技术的迅速发展，为ABS（该系统在制动过程中可自动调节车轮制动力，防止车轮抱死以取得最佳制动效果。）的发展和应用提供了良好的机遇。现今ABS的功能得到了增强，扩大了使用范围，还扩展了ASR(驱动防滑系统)功能，从而成为电控制动系统(简称EBS)。 EBS系统主要由气压制动系统和电子控制系统组成。气压制动系统包括制动踏板、储气筒、气压控制阀、气压制动管路和制动气室等。电子控制系统主要包括ECU控制器、各种传感器(如3D力传感器、制动器摩擦片磨损传感器、隅合力传感器等)及电子控制线路等。 EBS系统的特点：由于使用了电子系统，减少了制动系统机械传动的滞后时间，缩短了制动距离，从而增加了交通安全性。它在低制动强度时，使制动摩擦片磨损最小；在中等制动强度时，利用ABS功能达到最佳的道路附着系数利用率；而在高制动强度时，则可以施加最大的制动压力，从而获得最佳的控制制动力。二、转向系统的新技术应用2四轮转向系统 目前，动力转向系统已成为一些轿车的标准设置，全世界约有一半的轿车采用动力转向。随着汽车电子技术的发展，目前一些轿车已经使用电动助力转向器，使汽车的经济性、动力性和机动性都有所提高。 四轮转向系统是一个电子控制后轮操纵系统。该系统有4个主要部分：前轮定位感应器可操纵的固定偏轴伞齿轮后轴，电动机驱动的执行机构，控制单元。 转向盘位置和车辆速度传感器不断将数据传输给控制单元，控制单元据此确定后轮的转向角度。该系统有3种基本状态-正相、中间和负相。在较低速度的负相，后轮与前轮方向相反；中速时，后轮保持直行；高速时的正相，后轮与前轮方向相同。 高速时后轮与前轮保持相同的方向，可保证更高的稳定性，减少汽车在完成一项操纵动作时产生的偏摆和转动，使汽车即使在恶劣路面条件下也能在直行、转向或闪避时保持稳定的操纵响应。 使用该系统，高速行驶时的牵引稳定性也得到提高。后轮的正相状态会减小主车和拖挂车之间的铰接角度，减小拖车作用在主车后轮上的侧向力，避免主车和拖车的摇摆。 四轮转向系统同时改善了低速行驶时的操控性，与使用两轮转向系统相比，拖车更接近主车的行驶轨迹。在一些特殊行驶状态下，如市区交通堵塞、拖带挂车倒车和泊位时，四轮转向系统大大提高了操控性。 通过电子化控制后轮的方向，可以减小重型卡车的转弯半径。按照通用汽车公司对使用四轮转向系统的大型SUV和卡车的测试，转变半径平均减小了19%。一种重型卡车的转变半径从14m减小到11.4m。三、汽车悬挂系统的新技术应用3电控空气悬架 空气悬架多用于大客车上，停车时悬架下降汽车离地间隙减少，便于乘客上下车，开车时悬架上升便于通行。这种空气悬架系统由空气压缩机、阀门、弹簧、气室(气囊)、减振器所组成。车辆高度直接靠阀门控制气室的空气流进流出来调整。 现在轿车用的电控悬架引入空气悬架原理和电子控制技术，将两者结合在一起。典型的电控悬架由电子控制元件(ECU)、空气压缩机、车高传感器、转向角度传感器、速度传感器、制动传感器、空气弹簧元件等组成。 空气弹簧元件是由电控减振器、阀门、双气室所组成。电控减振器顶部有一个小型电动机，可通过它转动一个调整量孔大小的控制杆将阻尼分成多级，从而实现控制阻尼的目的。阀门也充当了一个调节气流的作用，通常双气室是连通的，合起来的总容积起着空气弹簧的作用，比较柔软；但当关闭双气室之间的阀门时，则以一个气室的容量来承担空气弹簧的作用，就会变得硬，因此阀门起到控制弹簧变软变硬的作用。 电控悬架工作时，阀门的相互作用控制通向空气弹簧元件的气流量。传感器检测出汽车的行驶状态并反馈至ECU，ECU综合这些反馈信息计算并输出指令控制空气弹簧元件的电动机和阀门，从而使电控悬架随行驶及路面状态不同而变化：在一般行驶中，空气弹簧变软、阻尼变弱，获得舒适的乘坐感；在急转弯或者制动时，则迅速转换成硬的空气弹簧和较强的阻尼，以提高车身的稳定性。同时，该系统的电控减振器还能调整汽车高度，可以随车速的增加而降低车身高度(减小离地间隙)，减少风阻以节省能源；在车速比较慢时车身高度又可恢复正常。四、汽车底盘的线控技术的应用所谓线控就是用电子信号的传送取代过去由机械、液压或气动的系统连接的部分，如换档连杆、油门拉线、转向器传动机构、刹车油路等。它不仅是取代连接，而且包括操纵机构和操纵方式的变化，以及执行机构的电气化。这将改变汽车的传统结构。图4是线控过程的基本组成。全面线控的实现将意味着汽车由机械到电子系统的转变。线控技术要求网络的实时性好、可靠性高，而且一些线控部分要求功能实现的冗余，以保证在一定的故障时仍可实现这个装置的基本功能。就像现在的ABS和动力转向一样，在线路故障时仍具有刹车和转向的基本功能。这就要求用线控的网络数据传输速度高、时间特性好和可靠性高。目前汽车底盘的线控技术包括线控换档系统、制动系统（如电液制动系统EHB，电子机械制动系统EMB）、悬架系统、增压系统、油门系统和转向系统等。线控技术具有如下优点：无需使用液压制动或其它任何液压装置，使汽车更为环保；减小了正面碰撞时的潜在危险性，并为汽车设计提供了更多空间；线控的灵活性使汽车设计、工程制造和生产过程中的成本大为降低，且降低了维护要求和车身重量。五、汽车传动系统新技术应用5 电子车轮控制技术 将驱动系统放置在车轮上的概念始于1982年。如今，车轮驱动技术M4已经具备了从一般设计投入实际使用的条件。这一技术将米其林公司的PAX跑气保用技术与驱动和控制系统相结合，已用在电动车和混合动力车上。 M4技术是一个非常柔性化的系统，可作为2轮或4轮驱动的燃料电池动力车、电动车、串联和并联混合动力车(公共汽车、轻卡、观