第四章 底盘部分的电子控制

4.1自适应悬架系统（ASS）4.2汽车防抱死制动系统(ABS)4.3汽车驱动防滑系统（ASR）4.4动力转向控制系统（EPS）4.5汽车巡航控制系统（CCS）第四章底盘部分的电子控制4.1自适应悬架系统（ASS）汽车悬架是指连接车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)的一系列传力装置的总称。其作用是：1、汽车悬架的作用①承载即承受汽车各方向的载荷，这些载荷包括垂直方向、纵向和侧向的各种力。②传递动力即将车轮与路面间产生的驱动力和制动力传递给车身，使汽车向前行驶、减速或停车。③缓冲即缓和汽车和路面状况等引起的各种振动和冲击，以提高乘员乘坐的舒适性。2汽车悬架机械结构一般由弹性元件、导向装置、减震器、横向稳定杆等组成。1-弹性元件；2-纵向推力杆；3-减震器；4-横向稳定杆；5-横向推力杆；目前，汽车的悬架系统通常分为被动式、半被动式、半主动式、主动式四类。3汽车悬架的分类①被动式悬架：指弹簧、减震器参数固定的悬架。传统老汽车采用的是这种。②半被动悬架：指减震器阻尼系数可以由驾驶员通过油液中间的流通小孔调整的悬架。③半主动悬架：是在半被动悬架的基础上，通过ECU进行控制，使减振器阻尼按照行驶状态的动力学要求作无级调节，使其在几毫秒内由最小变到最大，对阻尼变化响应快。半主动悬架通常采用对悬架阻尼进行调控的方式，结构简单，对悬架特性的改善明显且容易实现，是目前汽车上采用较多的电控悬架方式。④主动式悬架：是一种带有动力源的悬架，在悬架系统中附加一个可控制作用力的装置。主动式悬架可根据汽车载荷、路面状况、行驶速度、启动、制动、转向等状况的变化，自动调整悬架的弹性刚度、阻尼系数及车身高度等，是今后汽车电控悬架的发展主方向。4半主动悬架控制系统原理半主动悬架ECU系统原理图ECU根据汽车工况和路面情况，通过控制油液通量改变减震器阻尼系数实现车身受力控制。5主动式电控悬架系统原理根据汽车传感器采集到的运动状况，一是控制减震器的阻尼系数，二是调整空气弹簧的弹性系数，三是修整空气弹簧高度适应路面情况。几种目前轿车使用的减震器4.2汽车防抱死制动系统(ABS)1.传统汽车制动存在的主要问题传统的汽车紧急制动而使车轮抱死，滑动摩擦会使制动距离增加，同时汽车会失去方向稳定性，这是非常危险的。若前轮抱死，将使汽车失去转向能力，很难躲避前方的行人或车辆等障碍物。若后轮抱死，汽车的制动稳定性将变差，只要有很小的侧向干扰力，就会使汽车出现甩尾或掉头等危险情况。最佳的制动状态是车轮接近抱死而又没有抱死。2.ABS的功能作用汽车防抱死制动系统（Anti-lockBrakingSystem，ABS)是一种有防滑、防抱死优点的安全制动控制系统。ABS的功能就在于通过对制动油压加以控制，达到对车轮的防抱死控制。当汽车制动时，安装在车轮的传感器立即感知车轮是否抱死，并将信号传给控制器，控制器立即降低将要抱死的车轮的制动力，车轮又继续转动，进而控制器又发出指令制动，这样不断重复（在1S内制动动作可达60—120次），直到汽车停止下来,防止了车轮抱死现象的发生，避免了制动过程中的方向失控和侧滑。ABS系统总体优点是：缩短制动距离和制动时间；增加制动时的方向稳定性；改善轮胎的磨损状况；使用方便、工作可靠。3.ABS的种类结构分类：整体式、分离式；控制通道分：单通道、两通道、三通道、四通道；控制参数分：滑移率控制、车轮减速的控制、综合控制；制动方式分：机械式、电子式；ABS只在汽车的速度超过一定值（10K/H以下）才起作用；只在车轮趋于抱死时起作用。ABS是在普通制动系统基础上增加的控制系统，普通制动系统原功能没有破坏，控制系统出故障时原系统仍然能够进行制动。ABS系统具有自诊断功能，出现故障会进行及时报警并且自动关闭ABS。4.ABS的结构原理制动减压阀图3典型的ABS系统结构图1—车轮转速传感器；2—右前制动器；3—制动主缸；4—储液室；5—真空助力器；6—电子控制装置(ECU)；7—右后制动器；8—左后制动器；9—比例阀；10—ABS警示灯；11—储液器；12—调压电磁阀总成；13—电动泵总成；14—左前制动器ECU4.ABS的结构原理4.3汽车驱动防滑系统（ASR）1.ASR的功能作用在汽车起步或者加速时，有时因为驱动力过大而使驱动轮高速旋转、超过摩擦极限而引起打滑，这与车轮抱死非常类似。汽车驱动防滑系统（AccelerationSlipRegulation-ASR)就是为了防止这种现象而产生的。ASR能够防止驱动轮出现打滑现象，因此改善了车辆驾驶的稳定性和控制性，提高驱动能力，还可以防止在溜滑路面高速转弯时，汽车后部出现侧滑。2.ASR的组成ASR是ABS在逻辑功能上的扩展，主要是在ABS系统上增加了ECU驱动防滑逻辑控制程序，主要传感器和执行器和ABS共用。3.ASR的工作原理当汽车出现加速驱动轮滑动时，经传感器检测到的信号传给ECU,ECU通过施加部分ABS制动和控制节气门减少发动机输出功率把车轮滑动率降到最佳范围。典型ASR系统示意图4.4电子控制动力转向系统（EPS）1动力转向的作用传统的机械转向系统是依靠驾驶员操纵方向盘的转向力通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮而实现的。电子控制动力转向系统（ElectronicControlSteering，EPS)则是在驾驶员的控制下，借助汽车的动力进行液压控制或者电力控制。动力转向系统因操纵灵魂、轻便，不传导路面对前轮的冲击等优点现在已普遍使用。EPS由于取消了转向盘和转向轮之间的机械连接，完全摆脱了传统转向系统的各种限制，不但可以自由设计汽车转向的力传递特性，而且可以设计汽车转向的角传递特性，给汽车转向特性的设计带来无限的空间，是汽车转向系统的重大革新。2、汽车转向系统的类型机械式转向系统动力转向系统液压式电子控制动力转向系统电动式电子控制动力转向系统流量式控制EPS反力式控制EPS转向系统液压式动力转向系统3几种动力转向控制系统3几种动力转向控制系统油压反力转向系统转向控制阀是在传统的整体转阀式动力转向控制阀的基础上增设了油压反力室而构成。电动式EPS传感器电动式EPS执行器电动式EPS是未来汽车转向系统控制的发展方向4.5汽车巡航控制系统（CCS）巡航控制系统（CruiseControlSystem-CCS）：也称定速（或恒速）系统，是指在驾驶员不需踩油门踏板的情况下，能够根据汽车行驶阻力的变化，自动增减节气门开度，保持车速在预先选定的车速行驶的控制系统。巡航控制行驶的优点是：①提高汽车行驶时的舒适性。②节省燃料。③保持汽车车速的稳定。1概述2电子巡航控制系统的基本组成电子巡航控制系统主要由主控开关、车速传感器、巡航ECU和执行器四部分组成。常用的执行器有电动式和真空泵式的。控制开关解除开关ECU执行机构节气门离合器駐车制动车速传感器3汽车巡航控制系统的原理ECU检测指令车速信号和实际车速反馈信号，依照两者之间的误差输出一个节气门的开度控制信号，执行器根据接收的控制信号调节发动机节气门开度修正所检测到的车速误差，从而使车速保持恒定。本章完!