摘要:现阶段,科学技术的发展迅速,现代化建设的发展也突飞猛进。汽车在运营过程中的安全性、舒适性、有效性、节能性成为电子控制系统和技术研发领域的主要项目之一。众所周知,整车综合性能的改进和提高要凭借子系统的协调工作来完成,汽车底盘集成控制手段作为提升车辆性能的手段之一,在车辆工程研究领域具有非常重要的作用。作为车辆工程领域的热点研究话题,底盘集成控制系统的应用,可以有效调动底盘各个系统的工作性能,使底盘各系统在协调稳定的条件下运行,从而极大程度的提高了整车的综合控制性能和标准。本文立足于汽车底盘集成及其控制技术这个话题展开讨论,车辆运行的可持续发展奠定基础。
关键词:汽车底盘;新技术;发展浅谈
引言
随着人们生活水平的不断提升,越来越多的人拥有了私家汽车,平时采用汽车进行代步已经成为了十分普遍的现象,而对于汽车来说,底盘中包含众多的发动装置和零件,如果汽车底盘出现了问题,汽车的行驶状态会受到很大的影响,本文就简单介绍如进行汽车底盘的保养与维修。
1汽车底盘的组成
汽车底盘主要由传动系、行驶系、转向系和制动系构成,各个部位协同工作才能够使得汽车正常行驶,其中传动系主要是起到控制汽车的动力系统,保证汽车能够将发动机的动力转化为汽车良好的动力性。而行驶系则是将传动系所传递到的而动力转化为汽车行驶的动力,确保汽车能够平稳地行驶。转向系顾名思义,就是控制汽车行驶过程中的转向问题,改变或者恢复汽车的形式方向。制度系这份恩威行车制动系和驻车制动系两套系统,两套系统相互合作,保证了汽车具备优良的制动性能,能够完成可靠的停驻。
2汽车底盘集成控制研究的发展
有关汽车的集成控制理论,上世纪末期的理论成果颇多。美国的Y.Ghoneim和w.Lin从汽车稳定性基本特征出发,提出了比例微分控制和状态反馈控制理论措施,从根本上实现了制动防抱死和驱动控制的集成控制目标。转向工况下的车辆动力学模型是日本的T.Y.shimura和Y.Em.to所提出来的理论,该模糊控制达到了对转向系统和主动悬架的集成控制的目标,对于汽车的操纵性和平顺性进行了调控,从整体上达到了完美的效果。英国学者R.Sharp提出了基于双向作用的多目标集成控制理论,这种理论被应用在汽车底盘系统的主动控制中。德国研究者Chtler设计出了一整套ABS/ASR和ASS等内在集成系统,从而实现了汽车垂向、侧向、纵向的有效集成控制。Cherouat.H通过设计多变量的协调控制技术对汽车底盘系统实现了集成控制,在这个系统的实现过程中,构建成一整套动力学制动、驱动以及转动模型。
国内的学者李君和喻凡提出了转向系统与制动系统、悬架系统与制动系统的集成控制理论,提高了汽车的动力学功能。2004年,北京理工大学汽车动力实验室引入了轿车ABS/ASR/ACC集成电控技术,通过捷达GTX样车的试验实现了控制单元硬件电路和软件逻辑的整合,所研制出来的集成电控系统功能优越,在实用性和扩展性方面做出了卓越的贡献,为轿车的安全控制装置集成化研究奠定了基础。
3汽车底盘中的电子技术应用理念研究
3.1 汽车底盘电子技术应用的重要性分析
在汽车整体结构中,底盘就相当于其骨骼,是重要的承载结构,其性能很大程度上决定了汽车的安全稳定。基于此,若是无法保障汽车底盘的质量,就会对汽车的稳定运行带来十分不利的影响。同时,汽车底盘还发挥着连接汽车其他部位的作用,对于汽车整体性能的发挥至关重要,因此底盘的性能也关系着汽车的使用寿命。目前,我国汽车生产制造中常用的底盘技术应用为边梁式,具体是使用7根横梁和2根槽型纵梁,将汽车底盘打造成一个闭合式结构,构建出一个安全的内部空间。汽车电子技术应用涉及到的电子技术应用接头很多,最多可达到上百处,由此可以推断,一旦电子技术应用的实施出现问题,必然会对底盘的性能造成影响,进而威胁到汽车的整体质量。
3.2 汽车底盘电子技术应用的具体内容
其一,对底盘结构材料进行合理选择。底盘结构材料的选用会对底盘电子技术应用造成一定的影响,现如今通常采用的是16Mn低合金钢或是Q235A这两种材料,原因是它们的电子技术应用性较好,可以同时满足底盘结构材料方面以及底盘电子技术应用方面的要求,基本上不会在电子技术应用过程中出现裂纹或是气泡的现象。
其二,汽车底盘电子技术应用采用的方法。底盘电子技术应用方法的选用也是汽车底盘电子技术应用质量的影响因素之一,汽车底盘是汽车的重要承载结构,因此必须具备较强的刚性,考虑到底盘电子技术应用之后的收缩力较大,因此必须选择和汽车整体构架和性能相适应的电子技术应用方法。
其三,电子技术应用加热工艺。汽车底盘的构成较为反复,其中包含了上百条的电子技术应用材料,因此电子技术应用点较多,且焊缝密集,如果在电子技术应用的过程中出现加热不均匀或是重复加热的情况,就会对电子技术应用接头造成损害,威胁到汽车底盘的承载能力。对此,电子技术应用人员在开展工作的过程中,应对短电子技术应用的起弧、收弧以及衔接进行正确的处理,尽可能的减少补焊和重复加热的次数。
其四,对电子技术应用顺序进行合理的安排。由于汽车底盘电子技术应用过程中的焊缝分布不具备规律性,因此在电子技术应用工作开始前要对底盘各部位的电子技术应用顺序进行科学的安排,最好采用对称电子技术应用或是从中间向两边同步电子技术应用的方式,这样可以最大程度的避免电子技术应用不当的情况发生。
其五,保障配件间隙的均匀性。汽车电子技术应用实施的过程中涉及到了许多零配件的应用,而在使用过程中应该尽量保障零配件之间间隙的均匀性,避免汽车底盘电子技术应用质量受损。
其六,对结构电子技术应用后的应力进行合理的控制。在底盘电子技术应用实施的过程中,底盘电子技术应用后产生的接头应力是导致底盘变形的主要原因,针对这一问题,电子技术应用人员应该在遵守汽车底盘设计尺寸规范的基础上对电子技术应用后接头的应力进行有效的控制,将其产生的不利影响降到最低。
3.3 汽车底盘电子技术应用的工艺流程
首先,汽车底盘电子技術应用的整个过程中应该采用二氧化碳气体保护,这样做的目的一方面是降低底盘电子技术应用的成本投入,另一方面则是为了提升底盘的抗锈、抗裂纹等性能。同时,使用二氧化碳气体进行保护可以有效的控制电子技术应用不当。为了使二氧化碳的保护作用得到充分的发挥,必须要对底盘电子技术应用参数进行精确的把握,其中包括焊机选型、焊丝选用、电子技术应用电流、电子技术应用速度以及气体流量等。
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其次,汽车底盘电子技术应用的具体流程。为了保障汽车底盘电子技术应用质量,应该综合考虑汽车底盘的结构特点以及电子技术应用不当问题,对所有电子技术应用材料进行合理的组合,一旦在电子技术应用的过程中出现变形问题,必须及时停止作业,采取有效的措施解决问题。一般情况下,汽车底盘电子技术应用的顺序为零部件组焊、焊纵梁加强梁、纵梁焊后矫形、大桩电子技术应用点固焊、底盘补焊、底盘装配、底盘矫形、底盘检验以及底盘涂装。在上述过程中,电子技术应用不当控制是重中之重。
4汽车底盘新技术
4.1 定期进行底盘清理
由于汽车在行驶的过程中路面上的泥沙以及其他附着物都很容易就附着在汽车底盘上面,而且当汽车行驶过一些环境更为复杂的地形,比如带有油渍的路面、泥土为主的土路等等,汽车底盘就会长期处于潮湿的状态,从而加速油箱、控制板等等零部件的氧化过程,另外附着物的堆积就有可能导致汽车底盘中的零件之间的空间被堵塞,机械零件的运转就会受到影响,这样不仅仅会降低汽车零件的耐久度,而且会使得汽车底盘上的附着物更加难以清理,所以,我们在进行汽车底盘保养的时候,就必须定期进行底盘的清理,在驾驶汽车行驶一段时间以后就自觉进行汽车底盘附着物的清理,保持汽车底盘清洁。需要注意的是,我们在进行汽车底盘清理的时候,必须要注意对底盘细节的清理,务必要真正的清理干净,仔细底盘的缝隙是否还有杂物残留,如果自行清理不赶紧,还应当送到专业的汽车清理厂进行处理,延长汽车使用寿命。
4.2 及时置换汽车轮胎
作为与汽车底盘联系十分密切的汽车部件,汽车轮胎在接触地面的时候往往也会与地面之间产更高强度的摩擦,当轮胎磨损到了一定程度以后,就会导致其他汽车部件受到影响,尤其是当轮胎磨损严重以后,汽车前后受力不均匀,就会导致底盘受到的损坏。所以,我们在进行汽车底盘保养的时候也需要从汽车轮胎情况进行考虑,及时检测汽车轮胎的磨损情况,当轮胎使用寿命临近或者是发现轮胎磨损情况达到更换要求以后,就应当及时进行轮胎的置换,确保汽车底盘能够得到更好地保护。
4.3 注意保护减震装置
汽车减震器能够在汽车行驶到路况恶劣的路段的时候,对于底盘中的各种轴承进行保护,更大程度上的化解汽车振动带来的损耗,保护汽车底盘。所以,我们需要注重对减震器的保养,及时进行减震器检查,发现故障及时进行维修。
4.4底盘主动控制系统探索
底盘主动控制系统根据汽车的运动状态可以分为以下几个内容:横向的转向和横摆力矩控制、纵向的制动和驱动控制、垂向的悬架控制等要素。汽车底盘控制系统技术的开发力度不断完善,在开发过程中注重轮胎与地面的接触力度。由于汽车的运动轨迹并不相同,因此控制系统之间的关系并不是彼此孤立的,而是相互制约,相互依存的关系。对于执行器的控制而言,各个子系统都对其有制约作用,比如制动器在工作过程中,会受到驾驶员的意识、电子稳定系统ESP、防抱死系统ABS等诸多因素的制约和影响。且同一个控制目标的实现需要借助于其他数个控制体系达成,比如转向过程中的稳定性的实现是借助于主动前轮转向AFS、主动后轮转向ARS以及ESP等要素来完成的,除此之外,也同时反馈控制时间、相位的实现时间、系统、传感器的冗余度等因素存在着千丝万缕的关系。
4.5底盘集成控制结构研究
4.5.1集成控制
集成控制通过一系列有序的单元呈现一切信息动态,其中涵盖传感器等信息,这一动态信息的实现是经过多个目标的计算过程实现执行器的规范化控制,这种控制技术可以有效实现集成控制,通过一个集成控制器技术的研发成功,取代了各个子系统控制器,促进了控制集成技术的发展。
4.5.2协调控制
协调控制是集成控制与各子系统控制之间所形成的一种控制模式,这种模式是在因地制宜的基础上,对原有的控制模块进行充分利用,在各个子模块的序列中添加协调控制器,达到协调各个子系统工作的目标。协调控制器会准确探究出车辆运行当中的状态,对驾驶员工作状态中的意识进行识别,以及对控制感知命令进行分散识别,传达到中间层的各个控制器,之后由中间层面的控制器对各个子执行器实行管理控制。
4.6电池组布置
新能源汽车油箱能量密度大于电池组,一般50L汽油能使汽车跑500千米,而特斯拉汽车的电池,续航里程同样为500千米,但其电池重量高达0.9t。因此需尽量在底盘上布置电池组,若采用平铺的形式将会减小车内空间。若想使上述问题得到有效解决,需对座椅角度、部位等参数予以调整,如此一来,又会降低用户的驾驶体验,因此需合理设计座椅摆放。除此之外,安全也是设计新能源汽车时需要考虑的问题,电池组除了需要分散摆放外,还应与乘坐者隔绝,以扩大车内活动空间,使驾驶者的驾驶体验得到优化。电池组分散放置时接触面积小,可防止多次摩擦或碰撞带来危险;同时,即便一块或几块电池故障,也不会使其他电池的使用受到影响,依旧可维持汽车正常运行。
4.7底盘轻量化
在新能源汽车总重量中,电池的重量高达30%,车身与配件占70%,因此底盘轻量化有助于提高汽車的性能和能源效率。客观上来说,底盘轻量化的方法主要为完善结构,即采用科学的工艺技术与先进的材料,通过采用空心结构或改变尺寸、形状使零件质量减轻,一般常采用镁合金与铝合金替代钢制材料,使质量得以减轻,并借助热成形等方式达到零件轻量化的目的。
结语
随着我国经济的高速发展,交通公路行业开始不断壮大,汽车作为经常应用的交通工具,是人们的日常生活中必不可少的元素,从改革开放以来对汽车底盘集成控制的研究课题一直没有停滞,研究者把关注的焦点聚焦于如何引入先机技术,使汽车底盘的各项功能达到均衡状态,从而从根本上提升汽车底盘体系的整体性能。本文针对汽车底盘集成及其控制技术这一课题展开讨论,为推动我国城市化建设进程做出理论探索。
参考文献:
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论文作者:陈贵勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
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