商用车辆集成机电系统



商用车辆集成机电系统

机电系统为传统的机械设备与电气元件进行结合而构成的系统，将其集成到车辆中可大幅提高车辆的性能。随着微处理器技术的快速发展及其在消费品中的广泛应用，以微处理器为核心的各种机电设备形成能够感知其操作环境并控制各机构动作的“智能”设备，大幅提高车辆操作稳定性和乘坐舒适性。

车辆底盘和悬架系统应用的机电设备主要用于可控悬架系统以及车辆动力学管理系统，如电子稳定控制系统等。可控悬架主要分为主动悬架系统和半主动悬架系统，其中，半主动悬架系统中的减振器能够实时改变悬浮液的动态特性，以适应车辆的瞬时动态行为。这种悬架系统主要是通过使用电磁作动器、机械调节阻尼器或磁流变液来改变减振器的阻尼力。通过对悬架各种不同的阻尼和刚度进行试验和仿真，寻求车辆安全性、操纵稳定性以及乘坐舒适性折中的悬架特性。研究了磁流变液减振器对于车辆品质提升的潜力，证明了其在重型车辆悬架系统中广泛应用的可行性。

车辆主动安全系统应用机电设备是为改善车辆的侧倾动态特性和车辆方向稳定性，主动安全系统主要包括防翻滚稳定控制（RSC）系统、电子稳定控制（ESC）系统以及车辆动态综合管理（VDIM）系统等。主动安全系统连续监测车辆的一系列稳定指标，需要时降低车速并施加适当的转向力矩，以减少过度转向，保持方向稳定性。其中，RSC系统可以检测车辆在转弯时的速度，若超过安全转弯速度，则自动施加制动力，降低车速，减小车辆侧翻的可能性。ESC系统对RSC系统进行扩展，不仅可以对车速进行限制，而且可以在车辆不足转向或过多转向时保持车辆方向稳定性。试验研究表明，不论装有RSC系统、ESC系统或其它主动安全系统的车辆都能够大幅提高车辆安全性，最大限度地保障人身安全。

在车辆中集成各种机电智能设备已成为车辆智能化发展的必然趋势。各种智能设备不仅可以提升车辆的驾驶、乘坐以及安全的品质，而且更重要的是促进了车辆智能化发展的进程。

Mehdi Ahmadian et al. SAE 2014-01-2408.

编译：郭明超