论文部分内容阅读
【摘要】汽车行业的发展是我国经济发展的命脉,安全系统的技术问题是汽车面临的重要课题。本人通过对汽车主动安全系统(汽车制动防抱系统、汽车驱动力控制系统,汽车电子稳定控制系统、汽车主动悬架、汽车四轮转向系统)的分析,说明了液压执行器的重要性,简单对执行器的原理和性能进行了讲解。最后对汽车执行器的发展前景做了简要的梳理。
【关键词】主动安全系统;液压执行器;原理;性能
执行器基本上可以分为三类:(1)液压执行器:比如方向机;(2)气压执行器:比如打车的制动气室;(3)电动执行器:比如玻璃升降器;汽车上的安全系统所使用的主要是液压执行器,其主要的安装部位在怠速马达、喷油嘴、各种电磁阀、节气门体、汽油泵、点火线圈、凸轮轴正时调节阀、电磁离合器等。
一、汽车主动安全系统中的几种关键技术
汽车安全包括主动安全和被动安全,主动系统的功能主要是预测和避免危害的发生。随着电子技术和计算机技术的发展,新型的安全系统产生了,比如有防抱死制动系统ABS、制动辅助系统BAS、驱动防滑装置ASR、电子制动辅助系统EBA、电子稳定程序ESP等,广泛的技术主要有以下几种:(1)传感器技术:在汽车行驶中,传感器对温度、压力、位置、转速、加速度、振动以及路面环境信息进行实时、准确的测量和控制,根据所得的数据传给汽车安全系统的计算机。(2)机器视觉技术:它在汽车安全系统计算机的智能识别发面用途比较广泛。(3)计算机综合控制技术:电子控制单元是汽车安全系统的核心部件,处理传感器输入的各种信号,并驱动执行机构。(4)车载通信技术:车载通信也可称为信息传递技术,是以计算机和通信技术为核心的新技术,主要在汽车的安全系统中应用。
二、汽车主动安全系统中主要的执行机构的原理和性能
(1)ABS液压执行器:它是所有执行器中最完善的系统,功能也是最全的。主要的结构组成是由2个柱塞泵、2个低压蓄能器、2个阻尼器、4个高速开关阀阀组组成,外形尺寸在100咖×100mm×50mm以内。它的工作原理用简要的语言概括为:ABS通过对电磁线圈施加控制信号,控制信号进一步来控制减压阀会让增压阀通断,来完成整套体系增压、保压和减压的防抱死制动的过程。(2)TCS液压执行器:它主要的功能是用作潜力控制系统,是在ABS基础上发展起来的一种新型的主动安全系统。作用是防止汽车在开动、加速、减速中驱动轮过度滑转,不但能起到稳定滑轮的作用,还能在汽车突然加速时提高汽车的加速时间。(3)ESP液压执行器:ESP液压执行器是在汽车制动防抱系统和牵引力系统的基础上加入了主动横摆控制系统构成的,主要起到的作用是在汽车行驶的过程中加强安全性和稳定性的系统。(4)4WS系统中关键的液压执行器:汽车的4WS系统是用于对转向轮的控制,也就是后轮,减少汽车在高速时操纵稳定性和减小低速时的转弯半径,从而提高汽车在行驶中的安全性。其中的液压执行器是后轮转向液压系统,在驾驶员转动方向盘时,产生的转向液压油被传输到控制后轮转向的控制网上,根据相应的数据算出控制阀心的动作。在汽车停车时工作原理也相同,油泵不产生油压,后轮就不转向。
三、汽车主动安全控制系统液压执行器的建模与分析
(1)建立ABS液压制动系统的模型,因为ABS主要是对动态系统的响应,所以要构建液压系统软件平台,对其数据进行有效快速的处理。(2)根据液压执行器中关键电磁阀结构,仔细计算出所得数据,根据结果总结出电磁阀的电磁力特征。另外,通过对阻尼器和相关管路的流场有限元的计算,总结出各个液压管路对工作系统的作用和其特性。(3)建立15自由度的整车动力学模型的综合仿真模型。让它与主动控制算法相联系进行模拟仿真,根据所得数据,得出对液压执行器所要应用的目标车型进行液压执行器参数匹配分析。
四、汽车主动系统中执行器的发展前景
随着科学技术的发展,我国的汽车相关的技术也逐步国际化,其中液压执行器的发展也相对以前有了很大的提高,但是与国际水平相比,还有一段距离。目前汽车上采用的先进的EPS系统影响十分深远,据有关人员的研究表明未来的EPS系统还将与4WS、AS等主动安全系统结合使用,对整车的系统进行综合的调节和控制。我国对汽车行业的发展越来越关注,政府积极鼓励研究人员去其他的国家学习和参考,借鉴一些先进的技术,然后根据我国汽车行业的实际需要合理的把技术引进到中国。
参考资料
[1]王旭东.汽车执行器与驱动控制[J].北京:机械工业出版社,2010(5)
[2]祁雪乐.ABS液压制动系统动态特性的研究和综合仿真匹配平台
的建立[J].清华大学硕士学位论文.2005
[3]史文库.现代汽车新技术[M].北京:国防工业出版社,2011
【关键词】主动安全系统;液压执行器;原理;性能
执行器基本上可以分为三类:(1)液压执行器:比如方向机;(2)气压执行器:比如打车的制动气室;(3)电动执行器:比如玻璃升降器;汽车上的安全系统所使用的主要是液压执行器,其主要的安装部位在怠速马达、喷油嘴、各种电磁阀、节气门体、汽油泵、点火线圈、凸轮轴正时调节阀、电磁离合器等。
一、汽车主动安全系统中的几种关键技术
汽车安全包括主动安全和被动安全,主动系统的功能主要是预测和避免危害的发生。随着电子技术和计算机技术的发展,新型的安全系统产生了,比如有防抱死制动系统ABS、制动辅助系统BAS、驱动防滑装置ASR、电子制动辅助系统EBA、电子稳定程序ESP等,广泛的技术主要有以下几种:(1)传感器技术:在汽车行驶中,传感器对温度、压力、位置、转速、加速度、振动以及路面环境信息进行实时、准确的测量和控制,根据所得的数据传给汽车安全系统的计算机。(2)机器视觉技术:它在汽车安全系统计算机的智能识别发面用途比较广泛。(3)计算机综合控制技术:电子控制单元是汽车安全系统的核心部件,处理传感器输入的各种信号,并驱动执行机构。(4)车载通信技术:车载通信也可称为信息传递技术,是以计算机和通信技术为核心的新技术,主要在汽车的安全系统中应用。
二、汽车主动安全系统中主要的执行机构的原理和性能
(1)ABS液压执行器:它是所有执行器中最完善的系统,功能也是最全的。主要的结构组成是由2个柱塞泵、2个低压蓄能器、2个阻尼器、4个高速开关阀阀组组成,外形尺寸在100咖×100mm×50mm以内。它的工作原理用简要的语言概括为:ABS通过对电磁线圈施加控制信号,控制信号进一步来控制减压阀会让增压阀通断,来完成整套体系增压、保压和减压的防抱死制动的过程。(2)TCS液压执行器:它主要的功能是用作潜力控制系统,是在ABS基础上发展起来的一种新型的主动安全系统。作用是防止汽车在开动、加速、减速中驱动轮过度滑转,不但能起到稳定滑轮的作用,还能在汽车突然加速时提高汽车的加速时间。(3)ESP液压执行器:ESP液压执行器是在汽车制动防抱系统和牵引力系统的基础上加入了主动横摆控制系统构成的,主要起到的作用是在汽车行驶的过程中加强安全性和稳定性的系统。(4)4WS系统中关键的液压执行器:汽车的4WS系统是用于对转向轮的控制,也就是后轮,减少汽车在高速时操纵稳定性和减小低速时的转弯半径,从而提高汽车在行驶中的安全性。其中的液压执行器是后轮转向液压系统,在驾驶员转动方向盘时,产生的转向液压油被传输到控制后轮转向的控制网上,根据相应的数据算出控制阀心的动作。在汽车停车时工作原理也相同,油泵不产生油压,后轮就不转向。
三、汽车主动安全控制系统液压执行器的建模与分析
(1)建立ABS液压制动系统的模型,因为ABS主要是对动态系统的响应,所以要构建液压系统软件平台,对其数据进行有效快速的处理。(2)根据液压执行器中关键电磁阀结构,仔细计算出所得数据,根据结果总结出电磁阀的电磁力特征。另外,通过对阻尼器和相关管路的流场有限元的计算,总结出各个液压管路对工作系统的作用和其特性。(3)建立15自由度的整车动力学模型的综合仿真模型。让它与主动控制算法相联系进行模拟仿真,根据所得数据,得出对液压执行器所要应用的目标车型进行液压执行器参数匹配分析。
四、汽车主动系统中执行器的发展前景
随着科学技术的发展,我国的汽车相关的技术也逐步国际化,其中液压执行器的发展也相对以前有了很大的提高,但是与国际水平相比,还有一段距离。目前汽车上采用的先进的EPS系统影响十分深远,据有关人员的研究表明未来的EPS系统还将与4WS、AS等主动安全系统结合使用,对整车的系统进行综合的调节和控制。我国对汽车行业的发展越来越关注,政府积极鼓励研究人员去其他的国家学习和参考,借鉴一些先进的技术,然后根据我国汽车行业的实际需要合理的把技术引进到中国。
参考资料
[1]王旭东.汽车执行器与驱动控制[J].北京:机械工业出版社,2010(5)
[2]祁雪乐.ABS液压制动系统动态特性的研究和综合仿真匹配平台
的建立[J].清华大学硕士学位论文.2005
[3]史文库.现代汽车新技术[M].北京:国防工业出版社,2011