汽車底盤最新技術的發展現狀

摘要：文章介紹了一些關于現代化汽車底盤的電子控制、懸架控制、線控、汽車底盤網絡化等方面的技術，僅供學術研究和參考。

關鍵詞：汽車；線控技術；底盤；全電路制動系統；轉向控制系統；電子控制設備

中圖分類號：U463 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）31-0063-03

作為一門綜合性技術，汽車技術涉及和引入較多領域的知識。特別是電子技術方面的發展，對汽車技術的發展起到了巨大的推動作用。汽車設計已大量應用新型電子控制設備，這種設備的應用對汽車的安全性、動力和運行的穩定性起到很大的作用。本文對此做出簡要介紹。

1 最新的汽車底盤電子技術

1.1 全電路制動系統（BBW）

BBW作為一種新型的制動模式，其中文全稱是全電路制動系統，它的控制模式中加入了雙閉環技術，并且用電能進行完全驅動。制動時，用電動機或電磁鐵作用在制動器上，使其動作。作為閉環控制的制動轉矩，需要把制動轉矩傳感器安裝在制動器中，制動扭矩的大小便可以被實時監控，并向控制單元傳送這些數據。全電路制動系統（BBW）還裝有轉速傳感器，在制動過程中，各車輪的運轉過程能實時監控。全電路制動系統具有結構簡潔、易于安裝和維護等優點。

1.2 汽車底盤中的轉向控制系統

汽車底盤中的轉向控制系統是利用電子技術對車輪轉向角進行控制，主要包括三類：主動前輪電動助力轉向系統（EPS）、主動前輪疊加轉向系統（AFS）和主動后輪轉向系統（RWS）。

1.2.1 主動前輪電動助力轉向系統（EPS）。駕駛員駕駛時，其路面的粗糙程度對方向盤的轉向會有影響，安裝動力轉向裝置后，解決了上述問題，且能自動回正方向盤。電動助力轉向系統還具有針對不同的汽車行駛速度，對轉向助力大小進行調節的功能。

1.2.2 主動前輪疊加轉向系統（AFS）。在汽車中加入主動前輪轉向系統后，可以使傳動比隨轉速的大小而變化。主動前輪轉向系統可以對汽車轉向進行干預，不僅提高車輛的可操作性，而且對車輛的靈活性也有一定提高。在汽車行駛速度較低時，為提高轉向動力，AFS系統通過減小傳動比，進而減少轉方向盤旋轉的圈數；在汽車行駛速度較高時，為降低轉向動力，AFS系統通過加大傳動比，進而增加轉方向盤旋轉的圈數。主動前輪轉向系統作為新興技術，將其應用于汽車當中，不僅對汽車的安全性有一定提升，而且在車輛機動性上也起到一定作用。

1.2.3 主動后輪轉向系統（RWS）。后輪轉向系統簡稱RWS，裝有此系統的汽車，在其后輪處，可以產生一個轉向角進行轉向，其原理是使橫拉桿相對于車體的兩個后輪做橫向運動。RWS由傳感器、電控單元以及致動器組成。致動器通常分為分離式和非分離式。非分離式RWS致動器又可分為機電式和液壓式兩種。如圖1所示，為機電式后輪轉向系統的致動器的實物圖，其組成機構主要包括曲軸連桿驅動機構、電動機和鎖定機構，在致動器中增設曲軸連桿位置傳感器和電動機轉子角傳感器，進而提高了系統的可靠性。后輪轉向系統出現故障時，馬達會自動鎖定，兩個后輪轉向角將不再改變，確保了車輛的安全性。

2 汽車底盤控制系統

現代汽車底盤控制技術要求對控制系統的可靠性進行提高，并且需要達到優化控制、節約資源的效果。因此，出現了第二代的ESP系統、GCC系統與AUTOSAR研發工程。

2.1 ESPⅡ

傳統的ESP系統在介入汽車的運行狀態時，為調整汽車行駛的穩定性，僅對單個車輪施加制動，這種方式會使汽車產生振動。基于此，產生了ESPⅡ。若車輛行駛在附著系數不均勻的地面，在進行制動時，汽車容易向附著系數相對較大的一側地面轉動，這就是所謂的制動器拉動現象。地面與轉向輪之間存在一個附著系數，它能夠被ESPⅡ檢測。ESPⅡ通過分析附著系數較小的一側地面，令轉向輪向這一側進行轉向轉動，平衡制動器的拉力，進而提高車輛的穩定性。

2.2 全方位底盤控制GCC

我們建立一個用來控制汽車底盤的高層次的單元，這個思想將是GCC的基礎思想，此技術可使穩定性和可靠性得到提高。我們把駕駛員的駕駛信息及車輛的基本信息通過CAN網絡整合，最后一并輸入GCC中，通過數據分析，系統將選出最合適的方法且給出指示。GCC還具有將CAN網絡作為紐帶連接各子系統的功能。GCC發出最高級控制指令，任務是對駕駛員的操作進行辨別并且及時地分析，當汽車處于危險狀態時，GCC控制單元就起作用，它協調各控制系統合理分工，來獲得最佳控制和穩定性。若行駛中，系統突發癱瘓，GCC控制單元另外的作用就顯示出來，它會調節各子系統工作方式、工作時間等，使駕駛員得到良好的控制行駛的

效果。

2.3 汽車開放性系統構架AUTOSAR

我們如果想要得到這樣的一個控制系統，第一個問題就是在GCC控制的過程中，它要和很多的子系統進行聯系。它要將這些子系統的整合信息進行收取并分析，同時還要將分析的結果反饋給汽車的各子系統。如何做到準確以及高效？這是一個大問題。所以必須要有規范、統一的標準。有了這樣一個對零部件以及配合廠家的要求，這個系統才有可能實現，以達到更好的互換性。

3 汽車懸架控制系統

3.1 主動懸架阻尼器控制系統（ADC）

ADC由以下的幾部分組成：電子控制單元、CAN、4個車輪垂直加速度傳感器、4個車身垂直加速度傳感器和4個阻尼器比例閥。這個系統是根據汽車所處的狀態，根據這些數據，算出實時最優阻尼系數，然后發出相應的指令，得到指令后，給汽車做出適當的調控。這些細微的調節將會使懸架系統得到最好的性能提升，使駕駛員及乘客的舒適性得到提高，同時自身車身的平穩性及安全性也會有

保障。

3.2 主動橫向穩定器（ARC）

我們都知道，汽車行駛中會有拐彎情況。拐彎時離心力會產生一個相側傾力矩。這就會使行駛中的汽車的車體發生傾斜，還會使車的重心由內輪向外輪轉移。如果發生這樣的情況，主動橫向穩定器的作用就會發揮出來。它將會提前給汽車車體一個連續的側傾力矩，這個力矩是可以根據一定的實際情況發生變化的。加完這個力矩之后，汽車就會平穩地行駛。主動側傾穩定桿有兩種不同的結構形式。主動橫向穩定器示意圖如圖2所示。

4 汽車底盤的線控技術

油門拉線、轉向齒輪機構、制動油路以及換檔連桿這類由氣動、機械或液壓的系統連接部分，利用線控技術都能對其連接和操縱機構進行取代，進而對汽車的傳統結構進行改變。線控過程示意圖如圖3所示，線控技術利用電子信號的傳送對執行機構進行電氣化。

5 汽車底盤的網絡化技術

就目前來說，組成汽車的各個子總成一般都是由以下幾個方面組成：金屬機械、汽車電子、信息技術。三者結合組成這個裝置。由于現在汽車的自動化程度越來越高，所以發展汽車電子以及相應的信息技術就變得非常的必要。這也就導致它們在汽車中所扮演的的角色越來越重要，我們會發現這樣一個問題就出現了，由于高自動化裝置的增加，這就會使其控制這些裝置的電子線路復雜化，線路變得越來越臃腫、冗長。所以，怎樣解決這個問題就又是一個難題。怎樣減少線束成為一個必須解決的問題，如果我們現在仍是采用傳統的老辦法是無法解決這一問題的。因而基于串行通信傳輸的網絡結構成為一種必然的選擇。由于以上的原因以及其解決方法，汽車底盤的網絡化技術必將會應用得更加廣泛，其獨特的技術魅力也會得到大家的一致

認可。

現在來說，大家都認可CAN總線是由博世提出的CAN標準（CAN/B為B級CAN，CAN/C為C級CAN）。TTP/C和Flex Ray目前處于研究階段。汽車研究人員還發現，無線局域網絡也可以應用于這一技術中。這一新發現為我們提供新的思想。在電子控制上將會有廣闊的應用前景。現在，大量的人員都投身此項研究中。此外，藍牙傳輸技術作為一種新的短距離無線通信技術，也起著不可或缺的作用，由于這一技術其本身的獨有的特點，比如成本較低、簡便等，這讓其得到了許多的贊揚之詞。

6 結語

在汽車的各個子總成中，以汽車底盤的控制技術顯得凸出。高效、自動化、人性化將是它發展的主題。在一些中高檔轎車里，我們時常會發現各種優秀的電子轉向控制系統，如AFS。汽車工業界正在研究和制定AUTOSAR，這一研究將會使底盤電子控制系統更加緊密地聯系在一起，同時還會使其更加高效地運作。最后還能使汽車在行駛過程中更加的穩定、更加的舒適。其實研究其主要目的是讓軟件具有通用性，從而加快GCC等產品化和系列化進程，我們在這里不難想象，在今后的汽車發展過程中汽車底盤的電子控制系統將更加的完美、更加的

高效。

參考文獻

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作者簡介：楊啟發（1968-），男，廣西岑溪人，廣西機電職業技術學院教師，研究方向：汽車檢測與維修。

（責任編輯：周加轉）