汽車底盤技術

汽車底盤技術

此時,VSC系統通過制動器對內後輪施加一定的制動力,由此產生一個逆時針的力矩,改進車輛轉向能力。 System,中文意思是“牽引力控制系統”。 System,中文意思是“輪胎壓力監測系統”。

ESP(ESC、VSC)電子穩定控制系統

技術介紹:

ESP的英文全稱是Electronic Stability Program,中文意思是“電子穩定控制系統”。也可稱作ESC或VSC。ESP主要是在緊急情況下對車輛的行駛狀態進行主動干預,它整合了ABS和TCS的功能,並且增加橫擺扭矩控制——防側滑功能,可以防止車輛在高速行駛轉彎或制動過程中失控。
如圖左側所視,車輛前輪側滑,車輛出現轉向不足。此時,VSC系統通過制動器對內後輪施加一定的制動力,由此產生一個逆時針的力矩,改進車輛轉向能力。
如圖右側所視,車輛後輪側滑,出現車輛甩尾和過度現象。此時,VSC系統通過制動器對外前輪施加一定的制動力,由此產生一個順時針的力矩,保證車輛的穩定性。
ESP系統主要在大側向加速度、大側偏角的極限工況下工作。它利用控制左右兩側車輪制動力或驅動力之差產生的橫擺力矩來防止出現難以控制的側滑現象,保證車輛的路徑跟蹤能力,提高了車輛在高速行使時的安全性。
研究估計ESP降低了30%-50%的轎車腳踏車致命事故和50%-70%的SUV腳踏車致命事故。

技術套用情況:

2008年全球的VSC裝配率達到33%當今在歐洲和美國,每兩輛新乘用車和輕型商用車就有一輛裝配了ESP。美國和歐洲的立法者最近都做出決定,要求強制裝配ESP。2011年9月起,美國所有4.5噸以下車輛都必須裝配ESP。2014年11月起,歐洲所有乘用車和輕、中、重型車輛都要求裝配ESP。
在2008年,我國只有約11%的新車裝配了ESP。隨著今年國內車市新車型的不斷推出,目前我國20萬元以上新車配備ESP的比率大幅提高,像別克新君越、新天籟、雅閣八代等都裝配了ESP。相信隨著我國車市的進一步發展,電子穩定控制系統一定會如同當今的ABS一樣,成為我國汽車的一個標準安全配置。

TCS 牽引力控制系統

技術介紹:

TCS的英文全稱是 Traction Control System,中文意思是“牽引力控制系統”。TCS是根據驅動輪的轉數及傳動輪的轉數來判定驅動輪是否發生打滑現象,當前者大於後者時,進而抑制驅動輪轉速的一種防滑控制系統。
ABS是通過檢測車輪實際滑移率,計算出車輪是否制動抱死,再減少該輪的剎車力以防被抱死。而TCS是使用現有ABS系統的電腦、感測器和控制引擎與變速箱電腦,通過使用引擎點火的時間、變速箱擋位和供油系統來控制驅動輪打滑。當TCS感應到車輪打滑的時候,首先會經過引擎控制電腦改變引擎點火的時間,減低引擎扭力輸出或是在該輪上施加剎車以防該輪打滑,如果在打滑很嚴重的情況下,就再控制引擎供油系統。
TCS系統能夠控制驅動輪的滑轉率在最佳範圍內,防止車輛在光滑路面上加速時車輪打滑,造成後輪驅動車輛出現甩尾,前輪驅動車輛轉向失去控制,使車輛產生最佳驅動力。

技術套用情況:

目前國內市場TCS在10萬以上的新車型中普及率已越來越高。TCS很可能成為續ABS後,在各類車輛上廣泛普及的主動安全技術。

TPMS輪胎壓力監測系統

技術介紹:

TPMS的英文全稱是 Tire Pressure Monitoring System,中文意思是“輪胎壓力監測系統”。TPMS (輪胎壓力監測系統)的作用是在汽車行駛過程中對輪胎氣壓進行實時自動監測,並對輪胎漏氣和低氣壓進行報警,以確保行車安全。
目前,輪胎壓力監測系統主要分為兩種類型:一種為間接式(Wheel-Speed Based TPMS,簡稱WSB),這種系統是通過汽車ABS 系統的輪速感測器來比較輪胎之間的轉速差別,以達到監測胎壓的目的。ABS通過輪速感測器來確定車輪是否抱死,從而決定是否啟動防抱死系統。當輪胎壓力降低時,車輛的重量會使輪胎直徑變小,這就會導致車速發生變化,這種變化即可用於觸發警報系統來向司機發出警告。另一種是直接式(Pressure-Sensor Based TPMS,簡稱PSB),這種系統是利用安裝在每一個輪胎里的壓力感測器來直接測量輪胎的氣壓,利用無線發射器將壓力信息從輪胎內部傳送到中央接收器模組上的系統,然後對各輪胎氣壓數據進行顯示。當輪胎氣壓太低或漏氣時,系統會自動報警。
還有一種複合式TPMS,它兼有上述兩個系統的優點,它在兩個互相成對角的輪胎內裝備直接感測器,並裝備一個4輪間接系統。與全部使用直接系統相比,這種複合式系統可以降低成本,克服間接系統不能檢測出多個輪胎同時出現氣壓過低的缺點。但是,它仍然不能像直接系統那樣提供所有4個輪胎內實際壓力的實時數據。

技術套用情況:

歐盟對新車提出一系列安全和環保要求。從2012年開始,各類新車必須裝配低滾動阻力輪胎(LRRT)並配備輪胎氣壓監測系統(TPMS),這將成為強制性法規。
在我國,直到近幾年才有少數汽車製造巨頭開始考慮將TPMS系統作為標配。中國是另一個潛力巨大的市場。在若干年以前,糟糕的道路狀況使得TPMS系統根本無用武之地。但最近幾年中國道路狀況的巨大改善已經使得TPMS的使用成為可能。目前TPMS主要還是作為一個豪華系統出現在一些高端車型上。
2008年9月,由國家發展和改革委員會提出、全國汽車標準化技術委員會組織起草的標準《汽車輪胎氣壓監測系統》已完成徵求意見稿。標準規定了TPMS系統的性能要求和試驗方法,相信在不久的將來,國家亦必然有規定要求車輛逐步配備這一配置。
目前我國配備了TPMS的車型主要有:朗逸、榮威550、國產賓士E級、鉑銳、奧迪A6、寶馬3系、5系等。

ACC自適應巡航控制

技術介紹:

ACC的英文全稱是“Adaptive Cruise Control”,中文意思是“自適應巡航控制”。
自適應巡航控制系統是一種智慧型化的自動控制系統,它是在早已存在的巡航控制技術的基礎上發展而來的。在車輛行駛過程中,安裝在車輛前部的車距感測器(雷達)持續掃描車輛前方道路,同時輪速感測器採集車速信號。當與前車之間的距離過小時,ACC控制單元可以通過與制動防抱死系統、發動機控制系統協調動作,使車輪適當制動,並使發動機的輸出功率下降,以使車輛與前方車輛始終保持安全距離。自適應巡航控制系統在控制車輛制動時,通常會將制動減速度限制在不影響舒適的程度,當需要更大的減速度時,ACC控制單元會發出聲光信號通知駕駛者主動採取制動操作。當與前車之間的距離增加到安全距離時,ACC控制單元控制車輛按照設定的車速行駛。

技術套用情況:

目前,ACC還屬於一項科技含量較高的技術,目前只有像沃爾沃、寶馬之類的豪華車配備了ACC。隨著汽車底盤零部件集成化和電子化的不斷發展,ACC會像如今比較普及的定速巡航系統一樣在越來越多的車型中使用,並成為未來主被動安全集成中的重要一環。

EPAS電動助力轉向

技術介紹:

EPAS的英文全稱是 Electrical Power Assisted Steering,中文意思是“電動助力轉向”。
動力轉向的目的是減少駕駛員操縱車輛轉向時作用在方向盤上的力,常用的動力轉向有液壓式、氣壓式、電動式。電動助力轉向是由電動機提供直接輔助轉矩的動力轉向系統。
當轉向軸轉動時,和轉向軸連線在一起的轉矩感測器把輸入軸和輸出軸在扭桿作用下產生的相對轉動角位移變成電信號傳給電子控制單元(ECU),ECU根據車速感測器和轉矩感測器的信號控制電動機的鏇轉方向和助力大小,實時控制助力轉向。因此EPAS可以很容易地實現在車速不同時提供電動機不同的助力效果,保證汽車在低速轉向行駛時輕便靈活,高速轉向行駛時穩定可靠。
EPAS的電機只有在轉向時才工作,不用像液壓管路中為了較高的油壓,需要油泵經常工作。所以相比較現在車輛中使用較多的液壓助力轉向,EPAS更經濟環保,而且還能省去液壓助力這部分油管,減輕重量。

技術套用情況:

目前國內市場上使用EPAS和EPS的車型還不多,不過由於EPAS和EPS的技術不斷成熟、價格更加合理,那么在將來EPAS和EPS會以很快的速度,在各類新款轎車中普及。

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