a一级爱做片免费观看欧美,久久国产一区二区,日本一二三区免费,久草视频手机在线观看

新聞中心

EEPW首頁 > 汽車電子 > 設計應用 > 汽車底盤控制技術的系統綜述與未來發展

汽車底盤控制技術的系統綜述與未來發展

作者:浙江工業大學 楊愛喜 時間:2025-03-28 來源: 收藏
  1. 引言

    本文引用地址:http://www.j9360.com/article/202503/468798.htm

    技術在確保車輛的穩定性、性能和安全性方面發揮著至關重要的作用。它包含一系列系統和組件,這些系統和組件協同工作以管理和優化車輛動力學的各個方面,包括懸架、轉向、制動、牽引力和穩定性控制。這些系統不僅增強了駕駛體驗,還有助于預防事故和提高整體車輛安全性 [1]。隨著自動駕駛技術的進步,自動駕駛功能的實現依賴于感知層、決策層和執行層的協同配合,因此對將所有控制功能集成在執行層的車輛底盤提出了更高的要求。將機械傳動控制升級為線控,滿足了車架級自動駕駛技術對電信號傳輸的實時性、安全冗余性、高性能、智能化的要求。縱觀歷史,底盤控制技術已經發生了重大發展。最初,簡單的機械系統用于提供基本的懸架和轉向功能。然而,隨著技術的進步,這些系統的復雜程度和功能呈指數級增長。如今,汽車制造商采用各種類型的懸架系統,例如獨立懸架和主動懸架,以提供卓越的乘坐舒適性和控性能 [2]。轉向系統是底盤控制技術的另一個關鍵組成部分。在現代車輛中,傳統的轉向機構,如齒輪齒條系統,已被電動助力轉向 (EPS) 所取代。EPS 提供更高的精度、控制和燃油效率,使其成為現代底盤控制系統不可或缺的一部分 [3]。此外,線控轉向技術越來越受到關注,實現了轉向的電子控制,進一步徹底改變了駕駛體驗。制動系統在底盤控制領域的重要性不容忽視。制動系統確保車輛安全減速和停止的能力。傳統上,使用液壓制動系統,但已經引入了防抱死制動系統 (ABS) 和再生制動等進步。ABS 可防止車輪在緊急制動情況下抱死,增強控制和穩定性。再生制動常見于電動和混合動力汽車中,它將動能轉化為電能,從而提高整體效率 [4]。牽引力和穩定性控制系統在保持車輛穩定性和防止事故方面發揮著關鍵作用。牽引力控制系統在加速過程中管理車輪打滑,即使在濕滑的表面上也能確保最大的牽引力。電子穩定控制系統 (ESC) 結合了各種傳感器和控制機制,可自動檢測和糾正橫向打滑或失控 [5]。它是現代車輛中必不可少的安全功能,可顯著降低翻車風險。技術包括各種系統和組件,它們協同工作以提高車輛的性能、穩定性和安全性。從懸架和轉向到制動和牽引力控制,每個組件在確保平穩和安全的駕駛體驗方面都發揮著至關重要的作用 [6]。隨著技術的進步,這些組件之間的集成和通信變得更加復雜,預示著未來會有更多令人興奮的發展。本文對汽車轉向/制動/駕駛/懸架系統進行了全面的回顧和討論,分析了它們的系統組成、技術現狀和關鍵技術。首先,它引入了線控系統中的容錯技術,包括硬件冗余和軟件冗余。硬件冗余備份可以提高系統可靠性,而軟件冗余則依賴于控制器中的容錯算法來提高系統冗余度。這兩種類型的冗余技術具有很強的互補性,這種互補的設計保證了系統在面對故障時能夠保持較高的性能水平,大大降低了故障帶來的風險,為提高線控系統的穩定性和可靠性提供了有力的支持。本文重點介紹線控制動系統,并介紹了一種優化的制動力分配策略,以確保車輛的安全性和穩定性。這種策略不僅提高了制動效率,還增強了車輛的穩定性。此外,它還介紹了輪轂電機驅動系統在線控驅動系統中的應用。該系統可以靈活地放置在電動汽車的車輪上,具有集成度高、駕駛靈活等優點。使用碳硅的電機控制器技術適合作為功率半導體材料,雖然目前面臨高成本的挑戰,但其優異的導熱性和導電性使其在電機控制系統中具有廣闊的應用前景。此外,對于線控懸架系統,關鍵技術包括被動容錯控制和主動容錯控制。被動容錯控制針對預定義的故障提前設計固定的容錯控制律,實現時間和成本相對較低。主動容錯系統基于 FDD(故障檢測和診斷),其中診斷單元在系統發生故障時檢測和診斷故障。然后,控制反饋或前饋控制器獲得適當的容錯控制律,以確保閉環系統的穩定性。這兩項技術的應用大大提高了車輛的控性能和乘坐舒適性。然而,系統仍然面臨一些挑戰。例如,硬件冗余設計和軟件冗余設計的成本相對較高,需要在可靠性、成本和性能之間取得平衡。此外,線控轉向系統的安全性和可靠性仍有待提高。由于線控制動系統依靠控制器來實現系統控制,因此控制器可靠性、抗干擾性、容錯性以及多個控制系統通信之間的實時響應等因素都有可能影響制動控制。然而,隨著技術的不斷發展,未來的技術有望變得更加成熟和可靠,為汽車行業的發展做出更大的貢獻。

2. 汽車線控轉向系統

2.1. 最新技術

如圖 1 所示,汽車轉向系統經歷了幾個階段,包括機械轉向系統、液壓助力轉向 (HPS) 系統、電動液壓助力轉向 (EHPS) 系統、電動助力轉向 (EPS) 系統和線控轉向 (SBW) 系統 [7,8]。與 EPS 相比,線控轉向系統消除了方向盤和方向盤之間的機械連接 [9,10,11,12,13,14]。

Applsci 13 11859 g001

圖 1.(左)汽車轉向系統的發展;(右)線控轉向的概念。全球主要汽車制造商和供應商都對線控轉向系統進行了深入研究,TRW (TRW Automotive Holdings Corp)、Delphi 和 ZF 等國際知名供應商都制造了用于實驗研究的物理原型。梅賽德斯奔馳、寶馬、通用汽車等國際知名汽車制造商展出了一款采用線控轉向系統的概念車。1960 年代后期,德國的 Kasselmann 開始開發線控轉向系統。1990 年代,奔馳開始研究前輪轉向,并將線控轉向系統應用于概念車“F400 Carving”。2000 年,寶馬在概念車“BMW Z22”上應用線控轉向,轉向角減小到 160 度。2013 年,Infinity Q50 應用了線控轉向技術,其中利用兩個電機和三個相互監控的 ECU 來實現轉向。2017 年,美國施耐德開發了由“靜音方向盤系統”和“按需轉向系統”組成的線控轉向系統。目前,我國線控舵系統的研究正逐漸從理論走向實踐,并取得了一定的進展 [15]。線控轉向系統分為三部分:方向盤模塊、轉向執行模塊和中央控制單元(ECU)[16]。所述方向盤模塊包括方向盤扭矩、角度傳感器、路感電機及其減速器[17]等部件;轉向執行模塊包括線性位移傳感器、角度傳感器、轉向電機及其減速機構等部件;此外,線控轉向系統還包括轉向控制器和電源等組件[18]。所述方向盤模塊(即方向盤)用于接收駕駛員的轉向控制;方向盤扭矩傳感器和角度傳感器用于收集駕駛員通過方向盤輸入的扭矩、角度和速度;路感電機及其減速器為駕駛員提供路感信息,并輸出方向盤的返回扭矩。轉向執行模塊包括各種傳感器,線性位移傳感器用于采集轉向執行器的線性位移信號,并將其轉換為前輪角度信號;所述角度傳感器用于采集方向盤的角度信息;轉向電機及其減速機構用于克服轉向阻力,驅動轉向系統通過相應的角度旋轉;齒輪齒條轉向器用于接收和放大轉向執行器電機的輸出扭矩,驅動方向盤轉動。轉向控制器由多個控制器組成。方向盤模塊控制器從方向盤模塊采集相關信號,接收目標返回扭矩信號,并向道路感應電機發送控制信號;轉向執行模塊控制器負責從轉向執行模塊收集相關信號,接收目標方向盤角度信號,并向轉向電機發送控制信號 [19]。線控轉向系統與車輛中的其他電氣設備共享電池電源。目前,車輛的主流電源是 12V,而 48V 將是未來的發展趨勢。根據轉向電機的數量、布置位置和控制方式,線控轉向系統的典型布局可分為五大類,即單電機-前輪轉向、雙電機-前輪轉向、雙電機獨立前輪轉向、后輪線控轉向、四輪獨立轉向。雙電機前輪轉向裝置具有良好的冗余性,單電機所需的功率更少。英菲尼迪 Q50 采用了這種安排,但這種形式的零件成本增加,冗余算法復雜。線控轉向的工作示意圖如圖 2 所示。當駕駛員轉動方向盤時,角度位移傳感器將駕駛員的意圖以及車輛的其他信號(例如速度信號)轉換為數字信號。ECU 通過總線傳輸到 ECU,根據設定的算法計算前輪角度,并將此信號傳輸到轉向電機以完成轉向。此外,ECU 通過轉向阻力傳感器獲取轉向阻力信息后,根據返回扭矩算法將返回扭矩的大小傳遞給駕駛員,用于路感反饋。

Applsci 13 11859 g002

圖 2.線控轉向示意圖。

2.2. 關鍵技術

  • (1)容錯

電機內出現開關管開路、旋轉變壓器信號異常、溫度傳感器異常等故障的概率很高,對系統也有重大影響。傳感器中的短路、開路和機械故障對系統有重大影響,但它們的發生頻率并不高[20,21,22]。通信總線中連接器接觸不良對系統有重大影響,發生的可能性很高[23]。目前的容錯方法從技術角度可以分為兩類:一類是基于硬件備份冗余技術,另一類是基于軟件容錯算法技術。硬件冗余方式主要通過對重要組件和易受攻擊的組件提供備份來提高系統的容錯性能;軟件冗余方法主要依靠控制器的容錯算法來提高整個系統的冗余性,從而提高系統的容錯性能 [24u201225]。硬件備份技術和軟件容錯技術是高度互補的;硬件備份技術可以在硬件層面增強容錯控制技術的可靠性;軟件容錯技術可以減少硬件冗余導致的轉向系統的空間和體積要求。未來的線控舵系統將是一個高度智能的系統,同時具有硬件備份和容錯算法[26,27u201228]。

  • (2)路感反饋

由于 SBW 系統無法為駕駛員提供固有的轉向感覺,因此存在駕駛員誤作導致交通事故的風險。因此,需要路感仿真技術為駕駛員提供來自路面的反饋信息。通過方向盤上的手感獲取有關道路和方向盤的反饋信息,駕駛員可以幫助完成轉彎和變道等駕駛任務。駕駛員在轉動方向盤時需要克服的阻力扭矩主要包括兩個方面,即返回扭矩和摩擦扭矩,而路感反饋扭矩包括返回扭矩和摩擦扭矩。要使駕駛員體驗到逼真的路感,本質是利用適當的策略,通過上層路感電機控制來自下層電機和傳感器的數據和信息,模擬并傳遞到方向盤上,為駕駛員提供來自路面的反饋扭矩和方向盤重新對位扭矩。獲取路感反饋扭矩的方法包括參數擬合、傳感器測量和基于動力學模型的方法,其中第三種是當前研究的主流[29,30]。回程扭矩控制技術是 SBW 系統質量的評價標準,也是主動轉向研究的基礎。本研究的核心問題是如何提高回程扭矩以達到與動力轉向系統相同的效果。基于動力學模型方法,根據車輛動力學響應、駕駛員方向盤、輸入等狀態,利用車輛動力學模型估計輪胎回程扭矩和需要補償的反饋扭矩,進而計算期望的反饋扭矩指令 [31]。線控轉向系統具有提高控穩定性、提高舒適性、節能環保、提高被動安全性、促進車輛輕量化等優點。然而,線控轉向系統的安全性和可靠性一直是阻礙其實施的核心障礙。3. 汽車線控制動系統

3.1. 最新技術

目前,國內外線控制動系統的主要研究有電子液壓制動(EHB)系統、電子機械制動(EMB)系統和混合動力線控制動(HBBW)系統,其中EHB系統最為成熟,目前處于量產階段[32,33,34,35]。以前,線控制動系統主要分為三種類型:第一種是電子液壓制動(EHB)系統,第二種是電子機械制動(EMB)系統,第三種是混合動力線控制動(HBBW)系統[36,37]。EHB系統是在傳統液壓制動系統的基礎上發展起來的,采用綜合制動系統模塊(電機、泵、高壓蓄能器等)取代傳統制動系統中的調壓系統和可產生和存儲制動壓力的ABS模塊,并可通過單獨調節分別調節四個輪胎的制動扭矩[38].EMB 系統完全消除了傳統制動系統的制動液和液壓管路等部件,由電動機驅動。制動器產生制動力,這是真正的線控制動系統。EMB 系統中沒有液壓驅動和控制部分,機械連接僅存在于電機和制動鉗之間。驅動部分通過電線傳輸能量,通過數據線傳輸信號[39u201240]。混合動力線控制動 (HBBW) 系統的主流布局是在前橋上使用電子液壓制動 (EHB) 系統,在后橋上使用電子機械制動 (EMB) 系統;前橋采用EHB系統,實現前輪的單輪制動力調節,同時依靠安裝在前橋上的EHB實施制動故障備份,滿足安全可靠要求;后橋采用EMB系統,可縮短制動管路長度,消除壓力控制時管路過長帶來的不確定性;另一方面,它可以使電子駐車制動器 (EPB) 更加方便快捷 [41]。汽車電子液壓制動系統(EHB)主要由液壓控制模塊、制動踏板模塊、控制單元HCU、制動器、各種傳感器等組成[42]。EHB系統的工作過程主要涉及控制供壓單元和高速開關閥,產生和儲存制動壓力,以及分別調節四個輪胎的制動扭矩[43]。汽車電子機械制動系統 (EMB) 主要由車輪制動模塊、中央電子控制單元 (ECU)、制動踏板模塊、通信網絡、電源和其他部件組成。EMB 系統以電子元件代替液壓元件,是一個機電一體化系統。系統通過電子控制單元控制制動電機的電流水平,并通過制動夾具從兩側夾緊摩擦盤,實現車輪制動。限制 EMB 系統大規模生產和應用的關鍵技術包括冗余設計和容錯控制、夾緊力控制技術、無刷電機在復雜環境下的可靠性以及創新和小型化的齒輪機構。基于 EMB 系統的車輛動態控制系統,不同于基于液壓的閉環控制,需要開發一種全新的動態模型和車輛協調控制算法。圖 3 顯示了 EHB、EMB 和 HBBW 的系統架構。Applsci 13 11859 g003

圖 3.EHB、EMB 和 HBBW 系統。已經有一些成熟的算法,如PID、SMC、MPC等,成功地幫助一體化線控系統實現了動力缸壓力控制。米蘭理工大學的 Todeschini 等人為自主設計的線控制動系統提出了一種位置壓力混合動力開關動力缸控制策略。在位置控制模式下,他們快速控制電機完全旋轉以克服制動系統的怠速行程,而在壓力控制模式下,他們使用了可變參數 PID。閉環控制精確調節動力缸的壓力,有效提高了該配置的主動制動系統的壓力調節率[44,45]。

3.2. 關鍵技術

  • (1)制動力的最優分配策略


制動力分配的目的是根據車輛負載、實際路況和駕駛員踩下制動踏板瞬間的運行條件來計算四輪制動器的制動力,以便在獲得最短制動距離的同時保證車輛的安全穩定 [46u201247]。傳統液壓制動系統中踏板位移、踏板力、制動力之間的關系,可以從EMB系統中的踏板力與制動減速度的關系中推斷出來,并可以建立關系曲線。由于輪胎和路面粘附系數等因素,車輪的最大地面制動力不應超過粘附力[48]。當局部制動力超過粘附力時,車輪可能會出現抱死和打滑,可能會出現前輪抱死或后輪抱死等現象。當汽車剎車時,輪胎不僅會滾動,還會打滑,打滑率的大小在一定程度上與粘附系數有關;在理想狀態下,汽車剎車時前后制動器的制動力呈線性關系,但在實際情況下可能會有一些偏差。

  • (2)系統安全和容錯能力


EMB 系統的應用一直受到安全性和可靠性的極大影響,因為任何電子信號的故障都可能帶來災難性的后果。因此,系統安全和容錯技術尤為重要,包括軟件冗余和硬件冗余 [49u201250]。考慮到 EMB 系統的實時性能和成本,熱備份的動態冗余是最好的選擇。制動踏板模塊、ECU模塊、通信網絡和電源模塊的雙重冗余設計可以有效提高系統的可靠性[51]。EMB 系統制動踏板模塊采用雙冗余結構,兩臺相同的機器同時工作。對工作結果進行對比,根據預定的自診斷策略和故障判斷策略輸出。4. 汽車線控驅動系統

4.1. 最新技術

對于內燃機汽車,線控節氣門系統已經取代了傳統的節氣門系統,市場上 99% 以上的車型都配備了燃油控制門系統。對于新能源汽車,目前主流的驅動方案包括集中式電機驅動和步進式電機驅動,集中式電機驅動方案已獲得大量應用,但正在向以輪緣和輪轂電機為代表的分布式電機驅動發展 [52,53,54,55]。線控節氣門系統由節氣門踏板、踏板位移傳感器、電子控制單元、數據總線、伺服電機和節氣門執行器組成。線控驅動系統由電子控制單元(ECU)、功率轉換器、驅動電機、機械傳動系統、驅動輪等組成[56]。新能源汽車線控驅動系統結構主要分為集中驅動、中央傳動和分布式驅動三種。目前,電驅動橋技術、輪緣減速驅動和輪轂電機直接驅動技術是主流結構[57,58,59]。線控節氣門由電纜或線束控制,以控制節氣門開度。從表面上看,它用一根電纜取代了傳統的節氣門電纜,但本質上,它不僅僅是連接方式的簡單改變,而是可以實現對整車動力輸出的自動控制[60,61,62]。純電動汽車的駕駛控制是通過嵌入車輛控制器中的控制策略程序實現的。根據每個傳感器的輸入信號,確定車輛的運行條件,并確定驅動電機在每種運行條件下的目標扭矩 [63]。然后,通過 CAN 總線將目標值發送給電機控制器 (MCU),電機控制器根據接收到的命令控制電機,以保證車輛的正常行駛 [64]。

4.2. 關鍵技術

  • (1)永磁同步電機的效率提升

為了提高 NVH 性能,電動汽車驅動電機一般選擇多極、高轉速的設計;由于較高的轉速導致較高的鐵損,普通硅鋼片在高頻區的損耗控制相對較弱。通過減小硅鋼片的厚度可以減少損耗[65,66]。使用高效硅鋼片可以減少鐵損,但仍需要優化電機在低速、高扭矩時的銅損。一種方法是使用發卡電機。發卡電機的學名是發夾電機,是一種扁線電機,其繞組端部類似于發卡電機。發卡電機銅耗低,效率高。目前,豐田和典莊已經采用了發卡電機方案 [67]。

  • (2)輪轂電機技術

輪轂電機驅動系統可靈活放置在各種電動汽車的車輪上,直接驅動輪轂旋轉。與內燃機和單電機等傳統集中式驅動方式相比,其在動力配置、傳動結構、控性能、能源利用等方面的技術優勢和特點極為明顯 [68]。輪轂電機主要分為外轉子電機和內轉子電機兩種,區別主要體現在有無減速結構。內轉子輪轂電機和輪緣電機在傳動結構上收斂,主要區別在于內轉子電機與輪轂集成,而輪緣電機位于輪緣上 [69]。輪轂電機驅動裝置的示意圖如圖 4 所示。總體來看,輪轂電機的應用具有集成度高、驅動靈活、符合智能汽車發展和平臺泛化應用等優點 [70]。Applsci 13 11859 g004

圖 4.輪轂電機驅動示意圖。材料和工藝創新可能會突破輪轂電機中電磁負載對電機體積的限制。進一步研發高磁導率、低損耗磁性材料、低電阻率導電材料、高導熱絕緣材料以及低密度、高強度結構材料,可以減少電機損耗和質量,改善電機內部的熱傳遞,并提高輪轂電機中的功率/扭矩密度。電機加工的創新將通過不同的工藝結構,在基于現有材料的電機中實現低損耗、輕量化和高冷卻效率的設計。未來,電機設計將不再是簡單的電磁或結構設計,而是真正的多學科設計,不斷突破電機性能的極限。

  • (3)

  • 電機控制器

碳化硅 (SiC) 由于其強大的帶隙、導熱性和絕緣能力,非常適合作為功率半導體的材料。與硅 (Si) 基器件相比,它更容易實現低損耗、高開關頻率和高結溫,并且溫度升高對開關損耗的影響很小 [71]。其良好的輸出特性更適合牽引條件。雖然高成本是其面臨的主要障礙,但隨著材料價格的下降和生產工藝的改進,SiC器件將在高效運行、節省元件和芯片等維度上降低電控產品的成本 [72,73,74,75]。5. 線控系統汽車懸架

5.1. 最新技術

在車輛駕駛和騎行過程中,控性和舒適性是兩個重要的評價指標,很難平衡。線懸架控制是根據實際路況自動調節懸架的高度、剛度和阻尼,以實現對駕駛姿態的精確控制的過程 [76]。根據執行器,從技術成熟度和設備率來看,空氣彈簧和 CDC 型線控減震器是最常見的。MRC減震器減震效果好,響應速度快[77,78]。后期降價后會有很好的發展空間。由于其替代性強,配備線控防傾桿的必要性相對較低。圖 5 說明了空氣懸架系統的基本結構。應用科學 13 11859 g005

圖 5.空氣懸架的基本結構。根據額外外力干預的程度,汽車懸架系統可分為以下幾類:被動、半主動和完全主動。半主動控制的成本低于全主動控制,其性能接近全主動懸架系統,并且具有可靠的故障狀態適應性,是當前市場的主流 [79]。隨著自動駕駛水平的提高和各種傳感器的接入,全主動懸架的普及程度將與日俱增 [80]。線控懸架系統通常有兩套并聯的信息采集和控制系統,解決不同路況下不同系統的控制耦合是其控制難點;目前主流的控制方案是線控彈簧一般在穩態下調整,線控減振一般是實時調整的。線控懸架控制系統是一個閉環自適應控制系統,沒有最佳解決方案。在標定過程中,需要根據仿真模型和實際車輛測試結果對核心參數進行持續標定。PID(proportional, integral, differential)控制是控制領域中應用最廣泛、最成熟的控制方法,廣泛應用于車輛的主動和半主動懸架[81]。通過仿真測試和實車測試,可以實現比例(單次調整幅度)、積分(消除靜態誤差)和微分(反映輸入信號變化趨勢)參數的調整。

5.2. 容錯的關鍵技術

當線控懸架系統發生故障時,PID 懸架前期設定的 Kp、Ki、Kd 參數為固定值,無法快速適應變化。因此,需要一種容錯機制來對控制信號執行增益和補償處理。被動容錯控制主要針對預先已知的故障類型設計固定和不變的容錯控制律,使系統對預設故障(如傳感器故障)不敏感[82]。這種方法不需要對故障進行預診斷或實時調整控制規律,實施時間和成本相對較低。主動容錯系統的理論基礎是 FDD(故障自檢反饋系統)。當系統發生故障時,診斷單元對其進行檢測和診斷,并控制反饋/前饋控制器以獲得適當的容錯控制律,確保閉環系統的穩定性。在主動容錯控制系統的實現過程中,首先建立系統模型,并在此基礎上建立系統故障模型:根據系統特性設計FDD系統,然后根據補償規則設計容錯控制律。線控懸架除了常規的底盤支撐和減震外,由于其良好的負載適應性和較低的固有頻率,已擴展到商用車的駕駛室和座椅,大大提高了長途駕駛舒適性和抗疲勞能力。線控懸架可以滿足不同工況下行駛平穩性和車輛控性的要求。但由于其結構復雜,對整車的故障率、安全風險和能耗有一定的負面影響。6. 討論線控底盤技術是一種先進的汽車技術,依靠電子控制系統來調節車輛的底盤,有可能提高車輛的控性能、舒適性和安全性。通過線控系統對底盤的介紹,可以全面回顧線控轉向、制動、驅動和懸架系統的關鍵技術和發展現狀,闡明各系統的現狀和需要改進的領域。為了進一步開發底盤線控轉向系統,可以在以下領域取得進展:線控轉向技術的安全性和可靠性長期以來一直是其實施的根本障礙,這可以通過硬件冗余和容錯算法來改進。未來的線控轉向系統有望成為集成硬件冗余和容錯算法的高度智能平臺。隨著技術的進步和車輛控制系統的不斷升級,線控轉向技術將逐漸成為汽車行業的主流趨勢。人工智能、車聯網和自動駕駛等新興技術的應用將進一步提高線控轉向系統的智能性。生產線控制的動態系統可分為 EHB 和 EMB。預計 EHB 將在未來相當長的一段時間內成為主流方案,而 EMB 可能會因冗余和備份挑戰等問題在短期內遇到商業化困難。另一個突出的特點是輪轂電機系統,它具有簡化車輛架構、增加可用空間和提高傳動效率的明顯優勢,同時將轉向、制動和驅動功能集成到一個系統中。此外,在懸架方面,它可以靈活地調整懸架系統的車身高度和剛度,以提高車輛的通過性或控性能。7. 結論技術是指負責控制和管理車輛底盤的運動、穩定性和性能的各種系統和組件。這些技術在確保車輛的安全性、舒適性和整體駕駛體驗方面發揮著至關重要的作用。

  • (1)線控轉向:目前,線控轉向系統的技術主要處于研發階段。從整車廠的角度來看,只有英菲尼迪 Q50 在量產中配備了這項技術,泛亞和同濟大學共同進行前期研發,沒有與零部件制造商合作。從供應商的角度來看,博世、采埃孚等廠商正在積極研發和制作樣品,但尚未在整車上配備。博世的線控轉向系統采用雙冗余、全備份方案。


  • (2)線控制動:目前市場上推出控制技術的主流路線是電子液壓制動 (EHB) 系統,并且已經有幾款量產產品,例如博世的 iBooster 和大陸的 MK C1。由于技術不成熟,電子機械制動 (EMB) 系統仍處于研發階段。


  • (3)線控駕駛:對于傳統的內燃機汽車,線控驅動技術(throttle-by-wire)目前廣泛應用于乘用車和商用車,市場份額超過 99%;在新能源汽車方面,線控驅動技術已得到全面應用,目前處于電機集中驅動階段。隨著電動化水平的提高,未來將向以輪緣電機和輪轂電機為代表的分布式驅動發展。

線控懸架:雖然線控懸架可以自動調節線控彈簧的剛度、車身高度和減震器阻尼,但出于重量、成本和可靠性等原因,目前屬于非剛性配置,主要配備在 C 級和 D 級車輛上。因此,對于汽車制造商來說,線控減震器的裝配優先級最高,其次是線控彈簧,最后是線控防傾桿。就發展潛力而言,拉繩控制空氣彈簧和 CDC/MRC 型生產線是可能的。可控減震器的未來發展前景比較好。




評論


技術專區

關閉