汽車底盤電子控制系統的案例
汽車底盤電子控制系統的安全性設計及質量保障
汽車底盤電子控制系統的安全性設計及質量保障
#汽車工程#盤點五種創新底盤控制技術設備，讓安全更有保障
從目前底盤技術發展來看，越來越多的新電子控制設備被應用于汽車上，其中許多新的底盤控制技術設備在汽車的安全性、動力性、操作穩定性等方面起著重要的作用。據一家國產汽車的銷售人員介紹，它包括全電路制動系統(BBW，Brake-by-Wire)、汽車轉向控制系統(RWS、ESPⅡ等)、汽車懸架控制系統(ADC、ARC等)以及現在發展起來的汽車底盤線控技術(線控換檔系統、制動系統、懸架系統、增壓系統、油門系統和轉向系統等)，再加上汽車CAN總線的應用，42 V電壓技術的研究，如今汽車底盤控制技術正向電子化、信息化、網絡化、集成化方向發展。
全電路制動系統(BBW)
BBW是一種全新的制動模式，它采用嵌人式總線技術，可以與防抱死制動系統(ABS)、牽引力控制系統(TCS)、電子穩定性控制程序(ESP)、主動防撞系統(ACC)等汽車主動安全系統更加方便地協同工作，通過優化微處理器中的控制算法，可以精確地調整制動系統的工作過程，提高車輛的制動效果，加強汽車的制動安全性能。BBW以電能作為能量來源，通過電機或電磁鐵驅動制動器。因此，BBW的結構簡潔，更趨向于模塊化，安裝和維修更簡單方便。
控制單元是BBW的控制核心，它負責BBW信號的收集和處理，并對信號的推理判斷以及據此向制動器發出制動信號。此外，根據汽車智能化的發展趨勢，汽車底盤上的各種電子控制系統將與制動控制系統高度集成，同時在功能上趨于互補。
BBW采用雙重閉環控制方式，首先在各個電能制動器中都有制動力矩傳感器，可以實時地監控制動力矩的大小，實現制動力矩的閉環控制。其次在制動過程中，各車輪轉速傳感器時刻監視著車輪的運轉過程，ABS根據車輪轉速傳感器的信號判斷車輪的運轉狀態。
根據目前BBW的研究成果，投入使用還需要解決一系列問題，其中主要是電能制動器結構和性能的改善。
展開 汽車電子控制系統及其發展趨勢
電動汽車的ECU控制與傳統相比有以下不同：
1、去除了發動機控制，添加進了電機及其控制系統
2、電池及其管理系統
3、車載充電機
4、車身低速總線控制系統
5、車載記錄儀及運行分析系統
6、故障診斷及安全管理系統
7、車輛安全運行監控系統
8、車倆動力綜合控制系統
9、應用于AMT的TCU控制
五、未來ECU的發展
過去十多年的汽車智能化和信息化發展產生了一個顯著結果就是ECU芯片使用量越來越多。從傳統的引擎控制系統、安全氣囊、防抱死系統、電動助力轉向、車身電子穩定系統；再到智能儀表、娛樂影音系統、輔助駕駛系統；還有電動汽車上的電驅控制、電池管理系統、車載充電系統，以及蓬勃發展的車載網關、T-BOX和自動駕駛系統等等。
傳統的汽車電子電氣架構都是分布式的，汽車里的各個ECU都是通過CAN和LIN總線連接在一起，現代汽車里的ECU總數已經迅速增加到了幾十個甚至上百個之多，整個系統復雜度越來越大，幾近上限。
展開 一文帶你了解汽車上28個電子控制系統（EFI、EGR、ISC、EBD、ESP...）及各自的作用
EPB是由電子控制方式實現停車制動的技術， 其工作原理與機械式駐車制動器相同，均是通過拉索拉緊后輪剎車蹄進行制動。另一種則是使用電子機械卡鉗，通過電動機卡緊剎車片產生制動力來達到控制停車制動的目的。
EPB從基本的駐車功能延伸到自動駐車功能（AUTO HOLD）。自動駐車功能技術的運用，使得駕駛者在車輛停下時不需要長時間制動， 以及在啟動自動電子駐車制動的情況下，能夠避免車輛不必要的滑行，簡單地說就是車輛不會后溜。
4. 轉向控制系統
01
電動助力轉向系統（EPS）
當操縱方向盤時， 裝在轉向軸上的扭矩傳感器不斷地測出轉向軸上的扭矩信號，該信號與車速信號同時輸入到電子控制單元（ECU）。電子控制單元根據這些輸入信號確定助力扭矩的大小和方向，電動機的扭矩由電磁離合器通過減速機構減速增扭后，加在汽車的轉向機構上，使其得到一個與汽車工況相適應的轉向作用力。
02
電控四輪轉向技術（4WS）
汽車在行駛中轉向時，由于受側向力的作用， 前輪有不足轉向的特性，后輪有過度轉向的傾向。后者會引起汽車失去轉向行駛的穩定性，車速越快問題越明顯，甚至出現側滑翻車。
展開 
永磁同步電機控制系統仿真 附電力電子、電機控制系統的建模和仿真下載
留個小問題，大家互動一下：
Q：
為什么采用PWM比較器產生異步中斷來觸發控制器運行的方式，電流峰值的波形比不采用這個方式的波形小很多？
下載地址：電力電子、電機控制系統的建模和仿真
汽車底盤系統的解決方案
（1）轉向管柱強度分析
汽車轉向管柱作為駕駛員操控汽車的重要部件，其安全性和可靠性顯得尤為重要。通過強行扭轉的方向盤使得鎖止機構失效，從而使整個轉向系統失效，近而發生車輛盜竊的現象。所以轉向管柱及點火鎖的組合機構必須具有較高抵抗變形與抗扭轉的性能，才能保證在較大的外力矩下不發生破壞。
（2）控制臂計算
車輛碰到路沿時，下控制臂發生了屈曲變形，實驗結果與計算結果的對比。
（3）控制臂拓撲優化分析
按照減重目標進行剛度優化，在重量減少的同時滿足剛度最大的要求，Abaqus/ATOM可以在Abaqus/CAE界面下進行非線性優化，設計出結構更合理、使用材料更少的產品。
（4）轉向節承載力分析
轉向節是汽車轉向橋上的主要零件之一，能夠使汽車穩定行駛并靈敏傳遞行駛方向，轉向節的共用是承受汽車前部載荷，支撐并帶動前輪繞主銷轉動而使汽車轉向。在汽車行駛狀態下，它承受著多變的沖擊載荷，因此，要求其具有很高的強度。
（5）剎車嘯聲分析
制動器嘯聲是汽車噪聲的重點考慮因素。傳統的分析，不容易考慮制動鉗預緊力和摩擦阻尼的影響，需要分析者具有大量的使用經驗，致使分析結果不理想。Abaqus可以方便的引入預緊力和摩擦的影響，并利用復模態分析方法，輕松求解系統的復特征問題，為結構設計提供合理的設計參數。
（6）盤式制動器壓力容積分析
壓力容積指的是制動時由于制動器受力變形引起的制動液補液量，體現了整個制動器系統的剛度。影響制動系統壓力容積的因素包括摩擦片的壓縮率，各部件的設計剛度等等。壓力容積大小與制動踏板的行程直接相關，用Abaqus可以分析整個盤式制動器總成的壓力容積（所需液量）。
展開 達索汽車官方直播｜汽車內外飾、底盤、結構仿真、電驅系統、動力總成
本次講座將分享SIMULIA Abaqus及相關產品在汽車內外飾塑料件、橡膠非線性仿真的應用和案例。
主講人
艾國慶（達索系統SIMULIA交通與運輸行業高級技術經理）
直播時間
2022年7月22日 14：00-15:00
二.底盤及傳動結構仿真解決方案和典型案例分享
底盤和傳動系統是汽車的重要組成部分，影響汽車幾乎所有性能，諸如操穩性、駕駛性、振動噪聲、燃油經濟性、空氣動力學性能等。底盤和傳動系統的結構組成、運行工況都十分復雜，涉及多個學科，且典型工況通常會具有較強的非線性特征。底盤和傳動系統仿真以結構仿真為基礎，同時涉及其他物理場。在仿真時，通常會根據所關注的性能選擇不同的仿真方案和工具組合。例如在結構分析時，通常會使用非線性有限元軟件評估底盤件的剛度/強度；疲勞仿真預測關鍵部件的疲勞性能；多體動力學研究懸架特性及其對整車操穩、駕駛性的影響。對于涉及其他物理場的情況，結構仿真+聲學仿真可以用于研究傳動系統、輪胎產生的噪聲問題。可以看到，對于這些問題的仿真，需要以強大的結構分析能力為基礎，結合完備的多學科仿真手段。目前主機廠或供應商都在不斷完善自身仿真能力，通過各種技術手段，提高產品開發階段仿真的使用廣度、深度和效率。
直播簡介
達索系統SIMULIA提供完整的仿真解決方案涵蓋結構、疲勞、多體動力學、振動噪聲、流體動力學、電磁仿真等多個學科，并通過設計仿真平臺將各個仿真工具無縫集成于研發體系。能夠為底盤和傳動系統仿真提供完整的解決方案。
本次講座將介紹達索系統SIMULIA針對底盤和傳動結構仿真解決方案和典型案例。
展開 基于耗散性理論的汽車底盤集成非線性魯棒約束優化控制
因此,相對于DYC控制,本文提出的集成控制器既可以提高汽車操縱穩定性,又可以減小其對汽車乘坐舒適性的影響。
結論
(１)將汽車底盤集成控制模型建模誤差考慮成系統的加性不確定性,并且將汽車整車質量、汽車縱向速度等信息測量誤差考慮成系統的乘性不確定性,建立了包含車身側向和橫擺運動自由度的汽車底盤集成控制模型。
(２)基于耗散性理論和投影修正法設計了汽車主動前輪轉向子系統和直接橫擺力矩控制子系統集成非線性L２增益控制律,抑制系統加性不確定性和乘性不確定性對系統性能輸出的影響,并采用逐步二次規劃法來實現了所設計控制律輸出的校正橫擺力矩約束優化分配。
(３)結合車輛動力學仿真軟件對所設計的汽車底盤集成非線性魯棒控制器的可行性和有效性進行仿真驗證。
結果表明:本文設計的汽車底盤集成非線性魯棒控制器對系統加性不確定性和乘性不確定性具有強魯棒性,既可以提高汽車操縱穩。定性,又可以減小其對汽車乘坐舒適性的影響。后續將搭建硬件在環試驗平臺,進一步驗證所設計的汽車底盤集成非線性魯棒控制器的可行性和有效性。
展開 汽車底盤系統開發流程講解
汽車底盤系統開發流程講解
汽車底盤框架結構、構造與四大系統！
汽車底盤框架結構、構造與四大系統！
汽車底盤的組成
汽車底盤的作用是支撐、安裝汽車發動機及其各部件、總成，形成汽車的整體造型，并接受發動機的動力，使汽車產生運動并按照駕駛員的操控而正常行駛的部件。
因此汽車底盤并不是單一的部件，它由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成。
摘出來就是上面這個樣子↑↑
寶馬新X5底盤
四大組成部件
傳動系
汽車發動機遇驅動輪之間的動力傳遞裝置。確保汽車具有在各種行駛條件下所需的牽引力、車速，以及他們之間的協調變化等功能，是汽車有良好的動力性和燃油經濟性；還應保證汽車能倒車，以及左右驅動車輪能適應差速要求，并使動力傳遞能根據需求而平穩地接合或徹底、迅速分離。
傳動系統包括：離合器、變速器、萬向傳動裝置、主減速器即差速器、半軸等部件。
傳動系可按能量傳遞方式的不同，劃分為機械傳動、液力傳動、液壓傳動、電傳動等。
機械式傳動系
發動機前置、縱置，前輪驅動的布置
發動機前置、縱置，前橋驅動，使得變速器和主減速器連在一起，省掉了它們之間的萬向傳動裝置。
典型液力機械傳動
1-液力變矩器 2-自動器變速器 3-萬向傳動 4-驅動橋 5-主減速器6-傳動軸
液力機械傳動
液力傳動（此處單指動液傳動）是利用液體介質在主動元件和從動元件之間循環流動過程中動能的變化來傳遞動力。液力傳動裝置串聯一個有級式機械變速器，這樣的傳動稱為液力機械傳動。
靜液式傳動系示
1-離合器 2-油泵 3-控制閥 4-液壓馬達 5-驅動橋 6-油管
靜液式傳動系
液壓傳動也叫靜液傳動，是通過液體傳動介質靜壓力能的變化來傳遞能量。
展開 汽車底盤電控系統概述講解
汽車底盤電控系統概述講解
汽車底盤智能化設計分析系統的研發
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智能底盤技術(2) | 汽車制動系統的發展概述
博世公司于1992年在 ABS/TCS的基礎上開發了旨在解決車輛側向穩定性問題的第一代穩定性控制系統VDC，并將同時集成了ABS/TCS和VDC功能的產品命名為ESP (Electronic Stability Program) 。
博世ESP的誕生是汽車發展史上劃時代的產品，1995年ESP系統實現批量生產，并首次應用在奔馳S級轎車上。后面其他廠家也陸續推出類似產品但是無法繼續使用ESP這個簡稱，因此命名五花八門，不過都統稱為電子穩定性控制系統ESC（Electric Stability Controller）。研究表明，VDC功能可以減少80%由側滑引起的交通事故，并將嚴重車禍的數量減少50%。因此繼承了VDC功能的ESC被多家世界著名汽車廠商和研究機構稱之為“能拯救生命的ESC”。
VDC控制系統的關鍵組成部分
1.3. 線控制動時期
線控技術源于飛機控制系統，它將飛機駕駛員的操縱命令轉換成電信號，通過電纜直接傳輸到自主式舵機。線控技術最大的優勢是響應精準迅速，但是缺點是對大量的電子電氣部件替代了傳統的機械部件，可靠性受到挑戰，需要相對高昂的成本來降低線控系統的故障率。也正是基于這一點，雖然汽車行業早在20年代末就對線控技術的應用進行了探索，但是沒有大規模量產。
新能源汽車尤其是純電動汽車的發展給線控技術在汽車上的普及帶來了轉機。由于發動機被電機代替，依賴發動機產生真空源的真空助力器的使用受到了限制。另一方面，由于驅動電池的存在，傳統的制動系統通過摩擦將動能轉化為熱能消耗掉的方式顯得很不節能，制動系統需要探索將動能轉化成化學能存儲于電池中以便對能源進行循環利用的方式。
展開 汽車底盤件結構耐久自動分析系統研究
來源 | 期刊-《重慶理工大學學報（自然科學）》
摘 要：針對汽車底盤件結構耐久分析中存在的效率低、一致性差的問題，建立了分析流程自動化系統。在載荷分解方面，基于多體動力學、統計學等原理，開發了載荷快速轉化、結果自動校核等算法，建立了載荷求解及結果后處理的自動化系統。在有限元分析方面，基于二次開發技術、視圖變換等原理，提出了自動建模、批量后處理等算法，建立了有限元分析全流程的自動化系統?；诹鞒套詣踊?em>系統進行底盤件分析時，載荷分解效率提高了91%，有限元平均分析效率提高47%，在大幅縮短工作周期的同時規避了人為錯誤的影響，使分析結果的一致性得到充分保證。利用該系統進行某車型動力總成懸置支架的優化，在10 d時間內完成7版數據的優化迭代，使問題得到快速整改，驗證了所開發系統的高效性和實用性。
關 鍵 詞：載荷分解；結構耐久分析；流程自動化；懸置支架優化
以有限元理論為基礎的CAE仿真技術在汽車結構耐久性能開發過程中發揮了重要作用，但一款車型的開發往往需要4～5輪分析才能達到設計目標，且單輪分析一般會包含幾百個分析子項。據統計，在設計方案的分析、優化過程中，工程師平均要花費約80%的時間用于建模、求解、后處理和撰寫分析報告等多個操作步驟，真正用于產品改進的時間只占整個研發周期的20%左右。這種情況一方面會降低分析效率、增加人為錯誤；另一方面，參數設置難以統一，不同工程師得出的分析結果的一致性難以保證［1］。
目前，將分析流程固化、開發有限元分析流程的自動化系統已經成為解決上述問題的主要途徑，這也是CAE領域的重要發展方向之一。
展開 2022汽車新供應鏈核心領域戰略圖譜——智能底盤（電子版）
底盤不僅是汽車可以正常運行的基礎，也是維護駕駛人員生命安全的重要保障。智能汽車作為現在產業上的風口，智能底盤作為跨學科應用的產物，其應用與發展也成為了當下產業探討的重要方向。
未來整個國內乘用車線控底盤的市場規模將預計達600億元人民幣左右，年均復合增長率達26%，其中線控懸架由于單車價值量較高，普遍在1-2萬，同時隨著自主高端品牌搭載空氣懸架車型的價格已經下探到30多萬的價格區間，這部分車型滲透率的提升將帶動線控懸架的發展。而線控轉向和線控制動的單車價值量也相對比較高，同時增速也較快是未來的重點發展方向。
為此，蓋世汽車根據行業熱度，從空氣懸架、線控制動、線控轉向三個方面出發，盤點了智能底盤行業內的熱點企業戰略信息，并整理出了“2022版汽車新供應鏈核心領域戰略圖譜——智能底盤（電子版）”供行業參考。
（JPG電子版）
圖譜介紹
1、汽車新供應鏈核心領域戰略圖譜——智能底盤（2022版）主要匯總了空氣懸架、線控制動、線控轉向3個產品模塊的企業戰略信息；
2、智能底盤圖譜系統反應當前國內外主流空氣懸架、線控制動、線控轉向生產/創新技術企業及旗下在華公司名稱、工廠所在地、主營產品、配套客戶、配套車型、部分企業的產品裝機量和產能規劃信息；
3、圖譜中各省市展現的企業簡稱為智能底盤企業工廠的區域分布；
4、圖譜格式：JPG高清大圖
大小：21M；
*圖譜僅為底盤分布圖使用，不代表國土面積、不用作地圖使用。
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