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汽车底盘电子控制技术第一章绪论汽车底盘电子控制主要包括:1.电控自动变速器2.防抱死制动系统3.驱动防滑系统4.电控悬架系统5.转向控制系统一、自动变速器自动变速器的优点驾驶省力起步加速平稳提高了发动机和传动系的寿命避免过载和发动机熄火什么是自动变速器?在行驶中能够根据根据实际情况适时自动的变换变速器的挡位。自动变速器的发展70年后，采用液力传动的自动变速器得到了广泛的应用40-50年代，出现了根据车速和节气门开度自动控制换档的液力自动变速器1939年，美国通用公司首先在其生产的轿车上装备了液力偶合器——行星齿轮组成的液力变速器。阶段1阶段2阶段3自动变速器主要有三种类型：液力-机械式自动变速器由液力变矩器、机械式自动变速器和液压-电子控制系统三部分组成。目前技术成熟，应用最广。在发达国家轿车上的装车率已达80-90%。电控机械式自动变速器由传统的离合器与手动齿轮变速器采用电控进行自动变速。它与手动齿轮变速器的零部件有一定通用性，保留了传动效率高的优点，目前在重型货车上选用的较多。电控机械式无级变速器（CVT）由V形金属钢带与可调半径的带轮得到无级变速。它与发动机之间还要有自动离合器。液力自动变速器•普通轿车中，大多采用电控液力自动变速器•由液力变矩器和自动变速器两大部分组成•能根据节气门的开度和车速的变化自动换档•由液压控制的齿轮变速系统构成•因此，液力自动变速器并不是真正的无级变速器，而是有档位的，仅是在两档之间的无级变速。•自动变速器电子控制通过动力传动控制模块接收来自汽车上各种传感器的电子信号输入，根据汽车的使用工况对这些信息处理来决定液力自动变速器运行工况。按照这些工况，来控制变速器的升档和降档及换档感觉。自动变速器的升档和降档根据发动机特性曲线，实现有效匹配，达到发动机动力性或经济性最佳。电子控制的其它特点电子控制的出现使得自动变速器可根据具体的行驶工况进行补偿调节。有些变速器类型有一个由驾驶员控制的模式开关。不同的驾驶模式包括正常模式、经济模式、动力模式、冬天模式和手动换档模式等。经济模式冬天模式手动模式使发动机经常处于经济转速下工作使发动机经常处于大功率大扭距范围内运行使变速器在第二或三档时汽车起步动力模式允许驾驶员以和手动变速器相同的模式换档全驱动自动变速器后驱动自动变速器电控机械式无级变速器（CVT）•CVT是英文ContinuouslyVariableTransmission的缩写，意即无级变速器CVT是由两组变速轮盘和一条传动带组成的。CVT采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合传递动力CVT可以自动改变传动速比，实现传动速比的全程无级连续改变没有传统变速器换档时那种“停顿”的感觉，从而得到传动系统与发动机工况的最佳匹配。提高车辆的燃油经济性和动力性改善驾驶者的操纵方便性及乘坐舒适性因此它是一种比较理想的汽车动力传动装置。1958年，荷兰的DAF公司研制出Variomatic双V形橡胶带式CVT，并装备于其制造的Daffodil轿车上德国奔驰汽车公司在1886年就将V形橡胶带式CVT安装到该公司生产的汽油机汽车上CVT技术的发展已有100多年的历史橡胶带传动的CVT◆功率有限◆离合器工作不稳定◆液压泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大•后来，汽车研究人员将液力变矩器集成到CVT系统中主、从动轮的夹紧力由电子装置进行控制•在CVT中采用节能泵•传动带使用金属带代替传统的橡胶带•汽车新技术的进步克服了CVT原有的技术缺陷•传递转矩容量更大、性能更优良的第二代CVT面世•进入20世纪90年代，汽车界对CVT技术的研究开发日益重视，再加上全球科技的迅猛发展，使得新的电子技术与自动控制技术不断被采用到CVT中目前各汽车公司都逐渐将CVT用到自己新的车型上CVT的结构特点目前，奥迪A4、A6轿车，广本飞度轿车，东南菱帅轿车，南京菲亚特轿车等已经大量采用CVT无级自动变速器各种型号CVT的主要差别集中在：发动机动力传递到主动带轮的过程以及带轮半径和夹紧力的控制方法上。CVT的控制一般都采用电子控制模式，即可在自动状态下运行，也可选择特定的控制程序，增加驾驶的便利性CVT自动变速器除了标准档位外，换档操纵手柄也可以移至另一个平行的档位，在“+”或“-”之间变换Tiptronic开关3个霍尔传感器换档杆护板换档杆护板鱼鳞板4个霍尔传感器用于换档杆位置项目换档控制变速器档位数手动变速器人工手动控制有级自动变速器电脑自动控制有级CVT无级自动变速器电脑自动控制无级手动、自动和CVT无级自动变速器的功能比较二、防抱死制动系统为什么要用防抱死系统？(1)缩短制动时间和距离(2)防止紧急制动时车辆侧滑和甩尾(3)在紧急制动时可操纵方向(4)减少轮胎的路损什么是制动防抱死系统制动防抱死系统简称ABS，是英文“Anti-lockBrakeSystem”的缩写。ABS的作用就是在汽车制动时。自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑的状态，以保证车轮与地而的附着力在最大值．•ABS最初用于飞机、但这种采用真空管的ABS在汽车上应用其性能达不到要求，加之其体积大、成个高等．因此未能在汽车普遍使用。德国博世公司20世纪60年代开始ABS的开发工作，于1971年首次推出了电子ABS、发展为用微机控制从此，ABS在汽车上的应用得以迅速的发展。•1978年，正式生产ABS1型防抱死制动系统，1984年推出ABS2型，1986年推出ABS3型。现在．ABS已成为汽车上的配制.ABS的发展概况ABS现状目前，集ABS和ASR功能为一体的防滑控制系统已在汽车上得到了广泛的应用。1987年，德国博世公司又推出汽车驱动防滑转系统ASR，ASR是ABS的完善和补充。它可以防止汽车起步、加速、在滑溜路面行驶时车轮滑转，以提高汽车的牵引性和操纵稳定性。近年来，又有许多新技术出现在汽车底盘电子控制系统当中。驱动防滑转ASR,汽车电子制动力分配（EBD）往往与ABS配套使用。三、电控防滑驱动系统什么是电控防滑驱动系统?为什么要使用电控防滑驱动系统?汽车防滑转电子控制系统是在车轮出现滑转时，通过对滑转车轮施以制动力或控制发动机的动力输出来抑制车轮的滑转．以避免汽车牵引力和行驶稳定性的下降。1.差速制动控制3．差速制动与功率综合控制4．警报ASR的控制方式2.发动机输出功率控制由于驱动防滑转系统通常是通过调节驱动车轮牵引力来实现驱动车轮滑转控制的,因此也被称为牵引力控制系统(TractionControlSystem),简称TCS.四、悬架系统汽车的悬架装置是连接车身和车轮之间全部零件和部件的总称，主要由弹簧(如板簧、螺旋弹簧、扭杆等)、减振器和导向机构三部分组成。有效地抑制、降低车体与车轮的动载和振动，从而保证汽车行驶的平顺性和操纵稳定性.汽车行驶的平顺性和操纵稳定性是衡量悬架性能好坏的主要指标，理想的悬架应在不同的使用条件下具有不同的弹簧刚度和减振器阻尼，既能满足平顺性要求又能满足操纵稳定性要求。什么是电控悬架？电子控制汽车悬架是通过控制调节悬架的刚度和减振器阻尼，突破被动悬架的局限区域；使汽车的悬架特性与行驶的道路状况相适应，保证平顺性和操纵稳定性两个相互排斥的性能要求都能得到满足。主动悬架：将检测系统运动的状态信号反馈到电控单元，电控单元发出指令给主动力发生器，构成闭环控制。由外部提供能量产生的主动控制力作用于系统进行控制。主动悬架除了控制振动还可以控制汽车的姿态和高度。•不同等级的阻尼的车速范围：起步、制动、急转弯和高速（100公里/小时）选择运动（硬）改善操纵稳定性低速（40公里/小时以下）选择舒适（软）得到好的平顺性中速（40-100公里/小时）选择正常（中）兼顾平顺性与操纵稳定性.弹簧刚度控制:具有副气室的空气弹簧,由刚度控制阀改变主、副气室的通道面积，得到（软）（中）、（硬）不同的刚度，五、转向控制系统四轮转向系统（4WS）的后轮与前轮一起参与转向，是一种提高车辆反应性和稳定性的关键技术。把后轮与前轮同相位转向，可以减小车辆转向时的旋转运动（横摆），改善高速行驶的稳定性。把后轮与前轮逆相位转向，能够改善车辆中低速行驶的操纵性，提高快速转向性。•六、汽车电子稳定系统（ESP）当车辆行驶中出现险情，例如：突然一只动物突然闯入路ESP是电子稳定程序（ElectronicStabilityProgramme)的简称，ESP系统能够帮助驾驶者避免车辆出现不稳定状态。电子稳定程序属于车辆的主动安全..ESP能够识别车辆不稳定状态，并通过对制动系统、发动机管理系统和变速箱管理系统实施控制，从而有针对性地弥补车辆滑动。ESP是在ABS系统的基础上开发出来的。ESP能够识别诸如驾驶员慌乱反应这样的紧急驾驶工况并通过对单个车轮施加制动和干预发动机控制系统来保持车辆的稳定性。这个软件能够综合理想转向角、横摆角度、侧向力和轮速差异等信号，很快判别出汽车失去控制的时刻。然后不管驾驶员如何操作，对车辆施加制动还是加速，ESP开始发挥作用使汽车稳定下来。ESP安全性意义ESP主动安全性防止车辆侧滑发生意外事故ESP被动安全性在事故中减少侧面碰撞发生几率beteiligtesFahrzeugUnfallstelleESP安全性意义相关车:轻微伤害肇事车：发生伤亡事故地点相关车肇事车在超车后发生侧滑ESP典型工作工况一、躲避前方突然出现的障碍物ESP典型工作工况二、在急转弯车道上高速行驶ESP典型工作工况三、在地面附着力不同的路面行驶当一辆推土机向右转弯行驶，那么内弧线履带制动而外履带加速。ESP工作原理无ESP行驶状况车辆躲避突然出现的障碍物，驾驶者首先向左急打转向紧接着又向右转向。车辆由于驾驶者急打方向盘转弯而出现甩尾现象。由于车辆沿着垂直轴线转动，出现失控状态。ESP工作过程工作过程车辆转向行驶状态受制动车轮目的第一阶段制动/向左不足转向左后轮前轮保留侧向力有效保证车辆的转向第二阶段向右不足转向右前轮保证后轴的最佳侧向力，后轴车轮自由转动。第三阶段向左过度转向左前轮为阻止车辆出现甩尾,为限制前轴侧向力的建立，在特殊危险情形下这个车轮将强烈制动第四阶段中间稳定无在所有不稳定行驶状态被校正后，ESP结束调整工作再见