《汽车底盘电控技术第七章解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车底盘电控技术第七章解析（85页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、DUTP 大连连理工大学出版社 新世纪纪 高职高专 汽车运用与维修类课程规划教材 汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术 第七章 汽车电控新技术 汽车电子控制技术的发展汽车电子控制技术的发展 1 电源控制新技术电源控制新技术 2 汽车底盘电子控制系统汽车底盘电子控制系统 3 先进车身电子控制技术先进车身电子控制技术 4 总线技术总线技术5 汽车驾驶信息系统汽车驾驶信息系统 6 电动汽车控制技术电动汽车控制技术 7 7.1 汽车电子控制技术的发展 汽车已经逐步进入了汽车已经逐步进入了电脑控制电脑控制的时代。汽车电子控制技术不再的时代。汽车电子控制技术不再 将电子技术作为机械结构的替代或增补，而是强调将
2、电子技术作为机械结构的替代或增补，而是强调总体设计的机总体设计的机 电一体化电一体化，强调汽车的，强调汽车的自动化、智能化、网络化和信息化自动化、智能化、网络化和信息化。 汽车的动力性汽车的动力性 汽车的经济性汽车的经济性 汽车的环保性汽车的环保性 汽车的安全性汽车的安全性 汽车的舒适性汽车的舒适性 （1 1）电子操控系统的动作必须快速、正确、可靠。保控制单）电子操控系统的动作必须快速、正确、可靠。保控制单 元动作的正确性、可靠性和适时性。元动作的正确性、可靠性和适时性。 （2 2）电子控制单元与受控制部件紧密结合，形成一个整体。）电子控制单元与受控制部件紧密结合，形成一个整体。 因此器件和电
3、路的微型化、集成化是不可回避的道路。因此器件和电路的微型化、集成化是不可回避的道路。 （3 3）电子控制单元必须具有足够的智能化程度。）电子控制单元必须具有足够的智能化程度。 （4 4）电子元器件和电路必须要有高稳定性、抗环境变化和自）电子元器件和电路必须要有高稳定性、抗环境变化和自 适应、自补偿调整的能力。适应、自补偿调整的能力。 （5 5）汽车电子控制单元用的电子元器件、模块必须能大规模）汽车电子控制单元用的电子元器件、模块必须能大规模 工业生产，并能将成本降低到可接受的程度，促进了汽车工业工业生产，并能将成本降低到可接受的程度，促进了汽车工业 的电子信息化。的电子信息化。 7.1.1 汽
4、车电子基本要求 7.1.2 汽车先进电子控制技术内容 1.应用先进汽车传感器技术 l l 新型传感器体积小、能耗小。新型传感器体积小、能耗小。 l l 在未来几年内包括发动机运行管理、废气与空气质量在未来几年内包括发动机运行管理、废气与空气质量 控制、控制、ABS/ASRABS/ASR、车辆动力控制、自适应导航、车辆、车辆动力控制、自适应导航、车辆 行驶安全系统在内的应用将为微电子行驶安全系统在内的应用将为微电子 机械系统技术提机械系统技术提 供广阔的市场。供广阔的市场。 l l 汽车用微传感器、智能传感器是近几年才开始迅速发汽车用微传感器、智能传感器是近几年才开始迅速发 展展 起来的新兴技术
5、。起来的新兴技术。 2.汽车电子控制趋于集控化和智能化 （1）驾驶员行为分析 （2）环境感知 （3）极端情况下的自主驾驶 （4）规范环境下的自主导航 （5）车辆运动控制系统 （6）主动安全系统 （7）交通监控、车辆导航及协作 （8）车辆交互通信 （9）军事应用 （10）系统结构 （11）先进的安全车辆 3.通信网络化 汽车上通信存在的问题 通信网络化的必要性 通信网络的发展状况和发展趋势 车辆网络标准 4.满足时代发展的信息化 收听广播 车载电话 显示信息和日程表 阅读或发送 电子邮件和传真 天气预报和股市行情 访问互联网 订购机票或一束鲜花 数据库、电话号码、通信录、约会记录 笔记本电脑、计
6、算机以及银行业务 允许打瞌睡！交通阻塞？ 7.2 电源控制新技术 传统的14V电源？ 14/42V电源！ 36/42 V 42 V概念 42 V是指汽车发电机工作时的电压，蓄电 池电压是36 V，发动机停止时汽车电压也 是36 V。 14/42 V电气系统组成 14/42 V电气系统的电路基本原理 实施42 V优点 （1 1）通过电压提升减少电流载量，可以减小线束的线径和）通过电压提升减少电流载量，可以减小线束的线径和 促进现有电器装置的微型化，缩小体积，减轻重量。促进现有电器装置的微型化，缩小体积，减轻重量。 （2 2）可以将发动机驱动的附件从发动机中分离出来，集成）可以将发动机驱动的附件从
7、发动机中分离出来，集成 到一起由电动机直接驱动，从而进一步减少发动机零件到一起由电动机直接驱动，从而进一步减少发动机零件 和重量，便于实现集成到模块式生产方式。和重量，便于实现集成到模块式生产方式。 （3 3）促进发动机改革，发动机内部一些机构可将机械驱动）促进发动机改革，发动机内部一些机构可将机械驱动 改为电驱动。改为电驱动。 （4 4）为实现汽车全面电控化提供条件，如电动转向器、电）为实现汽车全面电控化提供条件，如电动转向器、电 控制动、电控悬架等。控制动、电控悬架等。 （5 5）促进混合动力汽车的技术发展，使用高电压方案能减）促进混合动力汽车的技术发展，使用高电压方案能减 小电动机体积与
8、重量，而驱小电动机体积与重量，而驱 动能力并不会减小。动能力并不会减小。 7.3 汽车底盘电子控制系统 先进巡航 控制系统 变速器电子 控制系统 车辆动力学 控制系统 7.3.1 先进进巡航控制系统统 A A 集成智能运输系统集成智能运输系统 的巡航控制的巡航控制ITSITS B B 自适应巡航控制自适应巡航控制 ACCACC 先进巡航控制系统先进巡航控制系统 1.集成智能运输输系统统的巡航控制 智能运输系统（ITS）网络是设定最佳巡航速度 值的更有实用意义的方法。 由交通管理部门在速度控制区域设立路边信号， 巡航控制系统接收路边信号，以确定最佳车速。 ITS还能够监测道路条件，地方气候等，随
9、时向 所服务区域车辆发布最佳速度数据。 进行控制计算，负 责计算设定速度、 实现车间距控制的 加速度，并发出控 制指令，控制汽车 速度和加速度的执 行机构 测量自车与前车的相 对距离、相对速度、 相对加速度 2.自适应应巡航控制 组成：测距传感器（雷达）、ECU 和 作动器 用于调节汽车的 加速度，以满足 控制的要求 自适应应巡航控制功能介绍 防止汽车发生碰撞功能，安全距离检测 平滑接近某一车辆; 对前车突然减速作出迅速响应; 对前方直接穿过并实施制动的车辆 作出响应; 自适应巡航系统部件失效时的安全 措施。 改进改进 内容内容 自适应应巡航控制工作原理 当自车通过雷达探测到前方没有汽车等其他
10、障碍 物时，汽车执行传统巡航控制，按驾驶员设定的 速度行驶;当雷达探测到前方有汽车切入或减速 行驶时，启动ACC系统，按照驾驶员设定的车 间时距，通过调节节气门作动器和制动作动器来 控制自车的速度和加速度，以保证计算的车间距 。 7.3.2 变变速器电电子控制系统统 传统的液力变矩器和行星齿轮系的组合有 着明显的缺点 CVTCVT技术技术 IVTIVT技术技术 1.CVT （1）CVT技术的发展概况 1886年，德国奔驰公司 1958年，荷兰DAF公司 1997年，日本日产公司 CVTCVT无级变速技术，采用传动带和工作直径可变的主、从动无级变速技术，采用传动带和工作直径可变的主、从动 轮相配
11、合传递动力。轮相配合传递动力。 （2）CVT的工作原理 带式CVT系统无级变速部分主要包括主动轮组、 轮组、金属带和液压泵等基本部件。 l l通过主动轮组与从动轮组的可动盘做轴向移动来改变主通过主动轮组与从动轮组的可动盘做轴向移动来改变主 动轮组、从动轮组锥面与动轮组、从动轮组锥面与V V形传动带啮合的工作半径，从形传动带啮合的工作半径，从 而改变传动比。而改变传动比。 l l可动盘的轴向移动量是由驾驶者根据需要通过控制系统可动盘的轴向移动量是由驾驶者根据需要通过控制系统 调节主动轮组、从动轮组液压泵油缸压力来实现的。调节主动轮组、从动轮组液压泵油缸压力来实现的。 l l由于主动轮组和从动轮组
12、的工作半径可以实现连续调节由于主动轮组和从动轮组的工作半径可以实现连续调节 ，所以实现了无级变速。，所以实现了无级变速。 （3）CVT的技术特性 经济性 无级变速范围宽，传动系与发动机工况 最佳匹配 动力性 获得后备功率最大的传动比 排放 CVT的工作范围宽，使发动机以最佳工况 工作，从而改善了燃烧过程，降低了废气的排放 量。 成本 CVT系统结构简单，零部件数目（约300 个）比AT少，大规模生产，CVT的成本将会比 AT小。 （4）CVT变速器的应用 NISSAN TOYOTA FORD GM AUDI 日产的 Hyper CVT-M6 奥迪在1999年底正式推出 Multitronic无
13、级 变速器 Multitronic无级变速器 2.IVT “可无限变速的机械式无级变速器” “机械式数学超环面无级变速器” 英国的TOROTRAK公司 u输入传动盘 u输出传动盘 u动力滚子 组成 IVT优点 效率高 不易打滑 油耗低 不需要工艺复杂 造价昂贵的金属传动带 结构简单 成本较低等 传递扭矩大，长时间 运转也不会引起过度发热 ，不但适用于轿车上，也适用于越野车上 环形锥盘滚轮牵引式无级变速器 n特点： 可以传递更大的功率，适合较大排量的车 辆。 n组成: 由变速传动机构、调速机构及加压装置三 个主要部分组成，核心部分是变速传动机 构。 环形锥盘滚轮牵引式无级变速器 7.3.3 电电
14、控行驶驶平稳稳系统统（ESP） 汽车电控的一个标志性发明 VDC VDC VSC VSC ESC ESC DSCDSC 1.ESP的结结构及控制原理 ESP的ECU通过高度灵敏的传感器时刻 监测车辆 的行驶状态，并通过计 算分析 判定车辆 行驶方向是否偏离驾驶员 的操 作意图。 ESP除了具有ABS和TCS 的功能之外， 更是一种智能的主动安全系统。 ESP对对危险险情况的干预预措施 对车轮独立施加制动力 在特殊工况对变速箱的干预措施 通过发动机管理系统减小发动机扭矩 ESP系统控制原理 德国BOSCH公司汽车 ESP系统绕过 障碍过程 ESP系统统工作过过程（四个阶段） 工作工作 过程过程
15、行驶行驶 状态状态 车辆车辆 转向转向 受制动受制动 车轮车轮 目目 的的 第一阶段第一阶段 制动制动/ / 向左向左 不足不足 转向转向 左后轮左后轮前轴保留侧向力，有效前轴保留侧向力，有效 保证车辆的转向保证车辆的转向 第二阶段第二阶段 向右向右不足不足 转向转向 右前轮右前轮保证后轴的最佳侧向力保证后轴的最佳侧向力 ，后轴车轮自由转动，后轴车轮自由转动 第三阶段第三阶段 向左向左过度过度 转向转向 左前轮左前轮阻止车辆出现甩尾，限阻止车辆出现甩尾，限 制前轴侧向力的建立，制前轴侧向力的建立， 在特殊危险情形下这个在特殊危险情形下这个 车轮将强烈制动车轮将强烈制动 第四阶段第四阶段 中间中
16、间稳定稳定无无在所有不稳定行驶状态在所有不稳定行驶状态 被校正后，被校正后，ESPESP退出退出 2.ESP的特点 实时监控实时监控 主动干预主动干预 事先提醒事先提醒 ESP有哪些特点呢？ 3.ESP用传传感器有哪些？ （1）转向盘转角传感器 （2）横摆角速度传感器 （3）纵向/横向加速度传感器 （4）轮速传感器 ESP生产厂家 全球只有6家： 德国博世 日本电装 德国TEVES 美国德尔福 日本爱信精工 美国TRW 7.3.4 线线控制动动系统统 分类： EHB 电液制动系统 EMB 电子机械制动系统 将电子与液压系统将电子与液压系统 相结合，由电子系相结合，由电子系 统提供控制，液压统提供控制，液压 系系 统提供动力统提供动力 。 采用电线及电制动器完采用电线及电制动器完 全取代传统制动系统中全取代传统制动系统中 的空气的空气 或制动液等传或制动
