讨论环保机械的发展现状及趋势

摘 要：近年来我社会主义市场经济在经济全球化的社会背景下得到了突飞猛进的发展，人民生活水平得到空前的大幅度提高。人类对于汽车的需求量也日益增加，其中在欧美等汽车制造工业先进的经济发达国家，一直以来都致力于创新、研究高性能的环保型汽车发动机制造技术，使越来越多的新型汽车底盘电子操作、控制设备部件被广泛运用与汽车制造上，这一定程度上大幅度增加了汽车使用者在驾驶过程中的安全性，有效减少了因汽车质量造成的重大交通死亡事故的机率。

关键词：汽车；底盘；全电路控制系统；线控技术

近几十年来，伴随着电子计算机信息技术的高速发展，以及社会市场经济的全球化发展趋势，人类生活水平的不断提高，和越来越低的汽车制造经费成本，使得汽车这一交通工具在越来越多的普通家庭中得到广泛使用，尤其是在经济发达国家，汽车工业得到了飞速的扩展。随着汽车的广泛使用，在给社会带来了极大的交通压力的同时，一定程度上大幅度增加了交通事故的频繁发生现象，排除汽车使用者的自身主观因素，汽车自身的安全质量问题也占有其主要原因。本文主要针对对汽车底盘技术的现状进行研究、分析，探索创新出先进的安全性高的汽车底盘制造工艺，从而减少各大汽车制造厂商每年召回存在安全质量隐患问题的汽车数量，在一定程度上大幅度降低了因汽车自身质量问题而在交通事故中出现人类死亡现象的发生机率。

1 当下汽车底盘最新的电子化技术

1.1 详细阐述汽车BBW（全电路制动系统）

BBW 作为目前在汽车底盘制动系统中的一种新型制动系统，其主要采用嵌人式的总线技术，可以与防抱死制动系统（ABS）、牵引力控制系统（TCS）、电子稳定性控制程序（ESP）、主动防撞系统（ACC）等汽车主动安全系统更加快捷、方便地协同工作，通过有效、优化微处理器中的控制算法，从而能够以精确地调整制动系统的工作过程，同时提高车辆的制动效果，加强汽车的制动安全性能。全电路制动系统主要是以电能量作为汽车的主要能量源，其系统结构构成简单、明确，使其相关技术人员在汽车制造过程中安装操作、维修起来更加容易、快捷。其主要的系统结构构成图由图1 所示。

由图所示，其控制单元是全电路制动系统中的主要核心部分，其主要功能是收集、分析、处理BBW 的数据信号，同时对此进行合理推断，从而给制动器传递正确的信号。除此之外，在当下汽车自动智能化的发展趋势中，汽车底盘中各类电子化控制系统都与制动控制系统复杂融合而成，为汽车功能形成有效相互作用，互补。BBW主要运用双重性的闭环控制措施，以便其随时监控值制动系统的制动力强弱，同时在汽车每个车轮中，都安装制动力检测感应器，能够实地监控汽车行驶过程中的车轮运转流程，汽车防抱死制动系统和根据其运作过程，合理、准确的分析其车轮的具体运动措施。

图1 全电路制动系统结构图

1.2 简述其汽车的控制转向系统

汽车转向控制系统是为了优化、改善汽车使用者的转向操纵感，在一定程度上不仅减轻了使用者的体力消耗还提高汽车的转向性能，其基本要求是：汽车在低速行驶时能够减少用户作用于转向盘的转向力，汽车在高速行驶时能够通过转向盘向用户反馈适度的转向力。转向控制系统主要包括车身电子稳定系统、主动前轮转向系统、后轮转向系统等。

1.2.1 主动前轮电动助力转向系统（EPS）。安装动力转向装置可以自动回正方向盘，使驾驶员在驾驶时，减少因为粗糙路面带来的影响。电动助力转向系统还具有针对不同的汽车行驶速度，对转向助力大小进行调节的功能。

1.2.2 主动前轮叠加转向系统（AFS）。安装主动前轮转向系统的汽车，可以对汽车转向进行干预，使传动比根据转速的大小而变化。这不仅能够提高车辆的可操作性，而且对车辆的灵活性也有一定提高。

1.2.3 主动后轮转向系统（RWS）。主动后轮转向系统的原理是使横拉杆相对于车体的两个后轮做横向运动，安装这一系统的汽车，可以在后轮处产生一个转向角进行转向。RWS由传感器、电控单元以及致动器组成。致动器通常分为分离式和非分离式。非分离式RWS致动器又可分为机电式和液压式两种。机电式后轮转向系统的致动器组成机构主要包括曲轴连杆驱动机构、电动机和锁定机构，在致动器中增设曲轴连杆位置传感器和电动机转子角传感器，进而提高了系统的可靠性。后轮转向系统出现故障时，马达会自动锁定，两个后轮转向角将不再改变，确保了车辆的安全性。

2 汽车底盘控制系统

现代汽车底盘控制技术要求对控制系统的可靠性进行提高，并且需要达到优化控制、节约资源的效果。因此，出现了第二代的ESP系统、GCC系统与AUTOSAR研发工程。

2.1 ESPⅡ

传统的ESP系统在介入汽车的运行状态时，为调整汽车行驶的稳定性，仅对单个车轮施加制动，这种方式会使汽车产生振动。基于此，产生了ESPⅡ。若车辆行驶在附着系数不均匀的地面，在进行制动时，汽车容易向附着系数相对较大的一侧地面转动，这就是所谓的制动器拉动现象。地面与转向轮之间存在一个附着系数，它能够被ESPⅡ检测。ESPⅡ通过分析附着系数较小的一侧地面，令转向轮向这一侧进行转向转动，平衡制动器的拉力，进而提高车辆的稳定性。

2.2 全方位底盘控制GCC

我们建立一个用来控制汽车底盘的高层次的单元，这个思想将是GCC的基础思想，此技术可使稳定性和可靠性得到提高。我们把驾驶员的驾驶信息及车辆的基本信息通过CAN网络整合，最后一并输入GCC中，通过数据分析，系统将选出最合适的方法且给出指示。GCC还具有将CAN网络作为纽带连接各子系统的功能。GCC发出最高级控制指令，任务是对驾驶员的操作进行辨别并且及时地分析，当汽车处于危险状态时，GCC控制单元就起作用，它协调各控制系统合理分工，来获得最佳控制和稳定性。若行驶中，系统突发瘫痪，GCC控制单元另外的作用就显示出来，它会调节各子系统工作方式、工作时间等，使驾驶员得到良好的控制行驶的效果。

2.3 汽车开放性系统构架AUTOSAR

我们如果想要得到这样的一个控制系统，第一个问题就是在GCC控制的过程中，它要和很多的子系统进行联系。它要将这些子系统的整合信息进行收取并分析，同时还要将分析的结果反馈给汽车的各子系统。如何做到准确以及高效？这是一个大问题。所以必须要有规范、统一的标准。有了这样一个对零部件以及配合厂家的要求，这个系统才有可能实现，以达到更好的互换性。

3 汽车悬架控制系统

3.1 主动悬架阻尼器控制系统（ADC）

ADC由以下的几部分组成：电子控制单元、CAN、4个车轮垂直加速度传感器、4个车身垂直加速度传感器和4个阻尼器比例阀。这个系统是根据汽车所处的状态，根据这些数据，算出实时最优阻尼系数，然后发出相应的指令，得到指令后，给汽车做出适当的调控。这些细微的调节将会使悬架系统得到最好的性能提升，使驾驶员及乘客的舒适性得到提高，同时自身车身的平稳性及安全性也会有保障。

3.2 主动横向稳定器（ARC）

我们都知道，汽车行驶中会有拐弯情况。拐弯时离心力会产生一个相侧倾力矩。这就会使行驶中的汽车的车体发生倾斜，还会使车的重心由内轮向外轮转移。如果发生这样的情况，主动横向稳定器的作用就会发挥出来。它将会提前给汽车车体一个连续的侧倾力矩，这个力矩是可以根据一定的实际情况发生变化的。加完这个力矩之后，汽车就会平稳地行驶。主动侧倾稳定杆有两种不同的结构形式。

4 汽车底盘的线控技术

油门拉线、转向齿轮机构、制动油路以及换档连杆这类由气动、机械或液压的系统连接部分，利用线控技术都能对其连接和操纵机构进行取代，进而对汽车的传统结构进行改变。线控过程示意图如图2所示，线控技术利用电子信号的传送对执行机构进行电气化。

图2 线控过程示意图

5 汽车底盘的网络化技术

就目前来说，组成汽车的各个子总成一般都是由以下几个方面组成：金属机械、汽车电子、信息技术。三者结合组成这个装置。由于现在汽车的自动化程度越来越高，所以发展汽车电子以及相应的信息技术就变得非常的必要。这也就导致它们在汽车中所扮演的角色越来越重要，我们会发现这样一个问题就出现了，由于高自动化装置的增加，这就会使其控制这些装置的电子线路复杂化，线路变得越来越臃肿、冗长。所以，怎样解决这个问题就又是一个难题。怎样减少线束成为一个必须解决的问题，如果我们现在仍是采用传统的老办法是无法解决这一问题的。因而基于串行通信传输的网络结构成为一种必然的选择。由于以上的原因以及其解决方法，汽车底盘的网络化技术必将会应用得更加广泛，其独特的技术魅力也会得到大家的一致认可。

现在来说，大家都认可CAN总线是由博世提出的CAN标准（CAN/B为B级CAN，CAN/C为C级CAN）。TTP/C和Flex Ray目前处于研究阶段。汽车研究人员还发现，无线局域网络也可以应用于这一技术中。这一新发现为我们提供新的思想。在电子控制上将会有广阔的应用前景。现在，大量的人员都投身此项研究中。此外，蓝牙传输技术作为一种新的短距离无线通信技术，也起着不可或缺的作用，由于这一技术其本身的独有的特点，比如成本较低、简便等，这让其得到了许多的赞扬之词。

6 结语

在汽车的各个子总成中，以汽车底盘的控制技术显得凸出。高效、自动化、人性化将是它发展的主题。在一些中高档轿车里，我们时常会发现各种优秀的电子转向控制系统，如AFS。汽车工业界正在研究和制定AUTOSAR，这一研究将会使底盘电子控制系统更加紧密地联系在一起，同时还会使其更加高效地运作。最后还能使汽车在行驶过程中更加的稳定、更加的舒适。其实研究其主要目的是让软件具有通用性，从而加快GCC等产品化和系列化进程，我们在这里不难想象，在今后的汽车发展过程中汽车底盘的电子控制系统将更加的完美、更加的高效。

参考文献

[1] 韩梅招.探讨汽车底盘新技术[J].百科论坛，2009（5）.

[2] 徐晓虎.汽车底盘新技术[J].技术与应用《汽车与配件》，2012 （10）.

[3] 桂鹏程，过学迅，程飞.汽车底盘最新技术的发展现状[J].上海汽车， 2009（8）.

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