¿Tiene alguna idea sobre el conocimiento del automóvil?
1 Tecnología electrónica de chasis automotriz
1.1 Sistema de frenado de circuito completo (BBW)
BBW es un método de frenado completamente nuevo. La estructura de su sistema es la que se muestra. en la figura 1 mostrada. BBW es un nuevo tipo de sistema de frenado inteligente que utiliza tecnología de bus integrada y puede comunicarse más fácilmente con los sistemas de frenos antibloqueo (ABS), los sistemas de control de tracción (TCS), los programas electrónicos de control de estabilidad (ESP) y los sistemas anticolisión activos. (ACC) y otros sistemas de seguridad activa del vehículo funcionan juntos. Al optimizar el algoritmo de control en el microprocesador, BBW utiliza energía eléctrica como fuente de energía y acciona los frenos a través de motores o electroimanes. Por tanto, la estructura de BBW es sencilla, más modular y más fácil de instalar y mantener.
La unidad de control es el núcleo de control del BBW y es responsable de recopilar y procesar las señales del BBW, razonar y juzgar las señales y enviar señales de frenado a los frenos en consecuencia. Además, según la tendencia de desarrollo de la inteligencia del automóvil, varios sistemas de control electrónico en el chasis del automóvil estarán altamente integrados con el sistema de control de frenado y sus funciones también tenderán a ser complementarias.
BBW adopta un método de control de doble circuito cerrado. En primer lugar, cada freno eléctrico tiene un sensor de par de frenado, que puede monitorear el par de frenado en tiempo real y realizar un control de circuito cerrado del par de frenado. En segundo lugar, durante el proceso de frenado, cada sensor de velocidad de la rueda siempre monitorea el proceso de funcionamiento de la rueda y el ABS determina el estado de funcionamiento de la rueda basándose en la señal del sensor de velocidad de la rueda.
Según los resultados de la investigación actual de BBW, es necesario resolver una serie de problemas antes de su puesta en uso, principalmente la mejora de la estructura y el rendimiento del freno eléctrico. Para garantizar que el freno eléctrico pueda frenar eficazmente el vehículo de forma independiente, debe poder generar suficiente par de frenado, lo que impone mayores requisitos al motor de accionamiento interno (o electroimán de accionamiento), al sistema de transmisión del par de accionamiento y al sistema de suministro de energía externo. La idea más madura ahora es aumentar el voltaje de suministro de energía del automóvil desde los 12 originales.
El problema energético de BBW se puede resolver eficazmente aumentando V a 42 V y aumentando el voltaje.
1.2 Sistema de control de dirección del automóvil
1.2.1 Sistema de dirección de las ruedas traseras (RWS)
El RWS puede activar activamente los tirantes de las dos ruedas traseras del Los vehículos están uno frente al otro. La carrocería del vehículo se mueve lateralmente, lo que hace que las dos ruedas traseras creen un ángulo de dirección. RWS consta de unidades de control electrónicas, sensores y actuadores. Existen dos tipos de actuadores: integrales y separados. Integral significa que los tirantes de las dos ruedas traseras del automóvil se ajustan mediante el mismo actuador; el tipo separado significa que los tirantes de las dos ruedas traseras del automóvil se ajustan mediante dos actuadores diferentes. Con el actuador RWS integrado se puede determinar el ángulo de dirección de las dos ruedas traseras mediante un sensor de desplazamiento de tirante. Pero los actuadores RWS separados requieren al menos dos sensores de recorrido. Dado que hay muchos componentes en el actuador RWS separado, el control y la coordinación de las dos ruedas traseras son más complicados y ahora se desarrollan actuadores RWS más integrados. Los actuadores integrales RWS se pueden dividir en tipos hidráulicos y electromecánicos. La Figura 2 es un actuador RWS electromecánico, que incluye un motor, un mecanismo de accionamiento de tuercas y tornillos y un mecanismo de bloqueo de seguridad. Para mejorar la confiabilidad del sistema, se instalan en el actuador un sensor de ángulo del motor y un sensor de desplazamiento del tornillo. Cuando falla el RWS, el motor se bloqueará automáticamente y el ángulo de dirección de las dos ruedas traseras no cambiará hasta que se elimine la falla.
En funcionamiento normal, el ángulo de dirección de las ruedas traseras es función del ángulo de dirección del volante y de la velocidad del coche. Cuando el coche circula a baja velocidad, el actuador del volante proporciona a las ruedas traseras un ángulo de dirección en la dirección opuesta. Esto hace que el radio de giro del automóvil sea más pequeño al girar o estacionar a baja velocidad, lo que hace que girar y estacionar sea más conveniente, más rápido y más cómodo. Cuando el automóvil circula a alta velocidad, las ruedas traseras reciben un ángulo de dirección consistente con el ángulo de dirección de las ruedas delanteras.
Las ruedas delanteras y traseras del automóvil giran en la misma dirección al mismo tiempo, lo que puede mejorar la estabilidad direccional del automóvil. Especialmente cuando el automóvil cambia de carril a alta velocidad, el movimiento de guiñada innecesario del automóvil se reduce en gran medida, mejorando así la estabilidad direccional del automóvil. Cuando el automóvil frena en la carretera L2, puede equilibrar oportunamente el momento de guiñada generado por la fuerza de frenado a través del ángulo de dirección de las ruedas traseras activas, lo que no solo puede mantener la estabilidad direccional del automóvil, sino también maximizar el uso de La fuerza de frenado de las ruedas delanteras y mejora la estabilidad del coche.
1.2.2 ESP (o ESP plus)
Cuando el sistema ESP interfiere con el estado de conducción del coche, solo ajusta la estabilidad de conducción del coche frenando una rueda. En este momento, los pasajeros pueden sentir la vibración de la cabina provocada por la fuerza de frenado por impulsos. ESPⅱⅱ puede identificar el coeficiente de adherencia entre el volante y el suelo. Si un automóvil frena en un carril con diferentes coeficientes de adherencia en ambos lados de la carretera, a menudo girará hacia el lado con un mayor coeficiente de adherencia, lo que se denomina fenómeno de "tracción del freno". En este caso, el ESPⅱⅱ puede realizar algunos giros de dirección adecuados a través del volante hacia un lado con un coeficiente de adherencia menor para equilibrar la tendencia a "tirar del freno".
ESPⅱⅱ diseñó la columna de dirección de su volante en dos partes, una de las cuales contiene un mecanismo de transmisión de engranajes. El motor eléctrico del sistema ejerce influencia sobre el volante a través del mecanismo de transmisión de engranajes. La interferencia del ESP ⅱ en el frenado y la dirección del vehículo se controla mediante el dispositivo de control ESP basado en un software ampliado.
1.3 Sistema de control de suspensión automotriz
1.3.1 Sistema de control de amortiguación de suspensión activa (ADC)
El ADC (a veces llamado sistema de control de amortiguación continua CDC) consta de un unidad de control electrónico, CAN, sensores de aceleración vertical en las cuatro ruedas, cuatro sensores de aceleración vertical del vehículo y cuatro válvulas proporcionales de amortiguador. La unidad de control electrónico calcula el coeficiente de amortiguación óptimo de cada amortiguador de suspensión de rueda en función del movimiento del vehículo y las señales del sensor, y luego ajusta la válvula proporcional del amortiguador en consecuencia para ajustar automáticamente la altura del vehículo, suprimir los cambios en el vehículo y estabilizar el vehículo. suspensión. El sistema puede proporcionar una mayor comodidad, seguridad y estabilidad del vehículo. Por lo tanto, la amplitud de carga dinámica de las ruedas del vehículo y la aceleración vertical de la carrocería del vehículo deberían ser lo más pequeñas posible.
1.3.2 Estabilizador lateral activo (ARC)
Cuando el coche circula en una curva, la fuerza centrífuga generará un momento de rodadura en la carrocería. Este momento de rodadura hace que, por un lado, la carrocería ruede y, por otro lado, la masa de carga de la rueda se transfiere de la rueda interior a la exterior. Las barras estabilizadoras activas pueden aplicar un ángulo de balanceo inicial continuamente variable o un momento de balanceo inicial a cada barra estabilizadora, dependiendo de la situación. Los estabilizadores de balanceo activos tienen dos formas estructurales diferentes: una es separar el estabilizador de balanceo pasivo del medio y usar un motor giratorio para conectar las partes izquierda y derecha del estabilizador. El motor giratorio puede hacer que las partes izquierda y derecha giren entre sí, y se puede ajustar el par del motor giratorio. La otra es instalar un mecanismo de cilindro hidráulico diferencial en un extremo de la barra estabilizadora pasiva. Un extremo del mecanismo del cilindro hidráulico diferencial está conectado a la barra estabilizadora y el otro extremo está conectado al brazo oscilante transversal de la misma rueda. La distancia entre los dos extremos del mecanismo del cilindro hidráulico diferencial es ajustable. El diagrama esquemático del estabilizador lateral activo se muestra en la Figura 3.
El principio de funcionamiento de ARC es hacer que los extremos izquierdo y derecho de la barra estabilizadora se muevan activamente entre sí en dirección vertical para equilibrar el momento de balanceo del cuerpo, de modo que el ángulo de balanceo del El cuerpo está cerca de cero, mejorando la comodidad. Debido a que las barras estabilizadoras activas delanteras y traseras pueden ajustar la relación de distribución del momento de balanceo de la carrocería, se pueden ajustar las características dinámicas del automóvil y se puede mejorar la seguridad y maniobrabilidad del automóvil.
2 Tecnología de control por cable del chasis del automóvil
El llamado control por cable consiste en utilizar la transmisión de señales electrónicas para reemplazar los componentes conectados a los sistemas mecánicos, hidráulicos o neumáticos en el pasado. , como el varillaje de cambio, el cable del acelerador, el mecanismo de transmisión del mecanismo de dirección, el circuito de aceite de frenos, etc. No sólo sustituye las conexiones, sino que también incluye cambios en los mecanismos y modos de funcionamiento, así como la electrificación de los actuadores. Esto cambiará la estructura tradicional del coche. La Figura 4 es la composición básica del proceso de control de línea. La realización de un control integral de cables significará la transformación de los automóviles de sistemas mecánicos a sistemas electrónicos. La tecnología de control de línea requiere un buen rendimiento en tiempo real y una alta confiabilidad de la red. Algunas partes de control de línea requieren redundancia en la implementación funcional para garantizar que las funciones básicas de este dispositivo aún se puedan lograr cuando ocurren ciertas fallas. Al igual que el ABS y la dirección asistida actuales, en caso de fallo de línea, las funciones básicas de frenado y dirección siguen estando disponibles. Esto requiere que la red de control cableada tenga una alta velocidad de transmisión de datos, buenas características de tiempo y alta confiabilidad.
La tecnología actual controlada por cables de los chasis de automóviles incluye sistemas de cambio controlados por cables, sistemas de frenado (como el sistema de frenado electrohidráulico EHB, sistema de frenado electromecánico EMB), sistema de suspensión, sistema de asistencia eléctrica y sistema de aceleración. y sistema de dirección. La tecnología Drive-by-wire tiene las siguientes ventajas: no requiere el uso de frenos hidráulicos ni ningún otro dispositivo hidráulico, lo que hace que el automóvil sea más ecológico, reduce el peligro potencial de colisiones frontales y proporciona más espacio para el diseño del automóvil. La flexibilidad del control por cable reduce en gran medida el coste de diseño, ingeniería y producción del vehículo, reduciendo los requisitos de mantenimiento y el peso de la carrocería.
3 Tecnología de integración de chasis de automóvil
El sistema de control electrónico de los chasis de automóviles modernos se está desarrollando desde el control único inicial hasta el control coordinado integral multivariable y multiobjetivo. De esta manera, se pueden utilizar sensores, dispositivos de control y circuitos en hardware para reducir la cantidad de piezas, reduciendo así la cantidad de puntos de conexión y mejorando la confiabilidad. La fusión de información y el control centralizado se pueden lograr en software para mejorar y ampliar su control respectivo. funciones.
⑴
Integración de ABS/ASR/ESP: el dispositivo ABS/ASR resuelve con éxito el problema de la estabilidad direccional al frenar y conducir, pero no puede resolver el problema de la estabilidad direccional al girar. Problemas de estabilidad. Cuando un automóvil gira, el conductor puede controlar el automóvil para que conduzca en la dirección deseada sólo si el suelo puede proporcionar suficiente fuerza de dirección. Si la capacidad de adherencia lateral del suelo es relativamente baja y no puede proporcionar suficiente fuerza de dirección, el automóvil se deslizará hacia los lados, afectando su capacidad para conducir en la dirección deseada. La aplicación del sistema integrado ABS/ASR/ESP cumple con los requisitos más exigentes del conductor en términos de frenado, aceleración, dirección, etc., y contribuye enormemente a la seguridad de la conducción activa del vehículo.
⑵
Integración de ABS/ASR/ACC: Basado en el hardware del dispositivo de control electrónico ABS/ASR, el circuito electrónico para recibir la señal del sensor de distancia y el normalmente cerrado y Se agregan ACC normalmente cerrados. Circuito de accionamiento electrónico para la válvula solenoide de entrada de aceite. Basado en el software del módulo de control ABS original y el módulo de control ASR, se agrega un módulo de control ACC, que se integra orgánicamente con el módulo de control electrónico ABS/ASR para procesar, calcular y determinar el estado de conducción del automóvil y el estado de rotación de las ruedas en tiempo real. tiempo. El sistema integrado ABS/ASR/ACC del automóvil tiene la función de priorizar la operación del conductor y el trabajo del ABS.
⑶
Sistema integral de control del chasis del automóvil: el sistema de control de la transmisión del automóvil, el sistema de suspensión electrónica, el sistema de dirección electrónico, el sistema de frenos, etc. están integrados en un sistema integral de control electrónico del chasis del automóvil. Todas las funciones de control se concentran en una ECU y el intercambio de información y la utilización integral de los recursos se realizan a través del bus CAN.
4 Tecnología de red de chasis de automóvil
En la actualidad, casi todos los conjuntos del automóvil son un dispositivo integrado de maquinaria, electrónica e información. La parte de información electrónica juega un papel cada vez más importante en el sistema. Con el aumento de los equipos electrónicos automotrices, los circuitos electrónicos conectados se han expandido rápidamente y los mazos de cables se han vuelto cada vez más complejos. La carga que supone el diseño, montaje y mantenimiento del coche puede llegar a ser incluso insoportable. Además, el aumento de conectores de línea crea riesgos para la seguridad. Además, también vale la pena considerar el peso y el espacio que ocupa el cable. Un mayor peso significa una menor eficiencia. El volumen (diámetro) del cable es demasiado grande, por lo que es muy difícil cruzar el cable entre partes relativamente móviles. Por eso, a medida que hay más y más dispositivos electrónicos disponibles, es un problema que debe resolverse. Sin embargo, el método tradicional de conexión paralela punto a punto obviamente no puede solucionar este dilema, por lo que una estructura de red basada en la transmisión de comunicación en serie se convierte en una opción inevitable. La aplicación de tecnología electrónica basada en chasis de automóviles, tecnología de control de cables y tecnología de redes de chasis de automóviles se ha vuelto inevitable. Cómo establecer una red de área local y utilizar una ECU universal para controlar los sensores, actuadores y datos e información de la ECU de varios dispositivos electrónicos en el chasis del automóvil se ha convertido en un problema urgente que debe resolverse. En la actualidad, la aplicación del bus CAN en redes de chasis de automóviles está relativamente madura. Es un estándar CAN propuesto por Bosch (CAN/B es CAN de nivel B, CAN/C es CAN de nivel C. Primero se utilizó ampliamente en automóviles europeos y luego en las industrias automotrices estadounidense y japonesa como nivel B). o coches de nivel C. TTP/C y Flex
Ray son protocolos de red de nivel C que se aplican principalmente a sistemas de control de línea. Sus componentes de soporte relacionados y herramientas de prueba y desarrollo de sistemas de aplicaciones se encuentran en etapa de investigación. Actualmente, se está explorando más a fondo la aplicación de LAN inalámbrica en el control de chasis de automóviles.
Como nuevo estándar tecnológico para la comunicación inalámbrica a corta distancia, la tecnología Bluetooth tiene un enorme potencial de mercado en la aplicación de sistemas de control de chasis de automóviles. Su costo relativamente bajo y su uso simple y fácil han sido reconocidos unánimemente por la industria automotriz.
5 Conclusión
El desarrollo de la tecnología electrónica, la tecnología de control de cables, la investigación de vehículos eléctricos, 42 páginas
La investigación sobre los sistemas eléctricos V y el desarrollo de la información. La tecnología conducirá a que la tecnología de chasis de automóviles se esté desarrollando en la dirección de la electrónica, la informatización, la integración, las redes y la inteligencia, y el automóvil se convertirá en una "oficina" móvil e inteligente.