底盘部分电子控制技术

底盘及制动系统控制技术主动安全的发展：这些年以来,汽车在安全方面的发展除被动安全外，更多的是主动安全方面的发展。现在的电子制动系统早已超过了它原来的功能。开始的ABS的任务仅是防止车轮抱死和即使在全制动时也能保证汽车的可操作性，目前还包括EBD。而ESP利用它能建立与踏板位置无关的制动压力的能力，进行多项主动的制动干预。尽管是在ABS基础上发展的,硬件增加不多,但软件功能扩展了很多功能,给行驶带来更大的安全和舒适性.基础知识一.附着力与滑移率的关系：1.曲线（纵向和横向的变化）2.影响因素（四个内容---轮胎、路面和路况、车重和中心的转移）基础知识•制动时车轮受力和滑移曲线制动力与滑移率-转向的关系ABS控制回路-单轮根据通道的分类分类•不同通道结构划分说明•控制通道：指能够独立进行制动压力调节的制动管路•独立控制：指车轮的制动压力可单独调节•一同控制：指两个或两个以上车轮的制动压力一同被调节•高选原则一同控制：指以保证附着力较大的车轮不发生制动抱死或驱动滑移为原则的制动压力调节•低选原则一同控制：指以保证附着力较小的车轮不发生制动抱死或驱动滑移为原则的制动压力调节按照结构的分类10BoschbrakingproductintroductionDepartment|12/21/2007|©RobertBoschGmbH2007.Allrightsreserved,alsoregardinganydisposal,exploitation,reproduction,editing,distribution,aswellasintheeventofapplicationsforindustrialpropertyrights.底盘制动系统(CB)制动器助力系统底盘电子控制系统(CC)ABS,ESP®传感器基础知识三。ABS的功能：1.在紧急制动过程中保持车辆操纵性2.在制动过程中保持良好的制动稳定性3.在一定路面条件下,减小制动距离四。目前的控制逻辑1.门限控制-加速度(或角加速度)为主要控制门槛，滑移率为辅助控制门槛（P219）2.最优控制、3.PID控制、4.模糊控制没有ABS的制动过程基础知识•较大附着系数硬路面的控制过程基础知识•较低附着系数路面的控制过程在ABS基础上的发展ABS+ASR+EBD+。。。。ESP增加的辅助功能•名称大众名称•主动式侧翻保护ARPROP-防侧倾•自动车距控制ACCACC-自动车距控制•停止距离缩短1AWV1AWV1•停止距离缩短2AWV2AWV2•制动防抱死系统ABSABS•牵引力控制系统TCSTCS•电子驻车制动AHA电子驻车制动•驾驶员转向操纵辅助DSR抗侧滑转向支持•动态电子驻车解除DARDAR•电子驻车制动EPB电动机械驻车制动•电子制动力分配系统EBDEBD•电子差速锁EDLEDL•电控行车稳定系统ESPESP•制动防抱死系统的延伸功能ABSplusABSplus•转向制动控制CBCCBC-转向制动控制•制动防衰减FBS制动过增压增加的辅助功能•前部扫描辅助FSA-前部辅助•横摆力矩消除GMAYMC-横摆力矩控制•下坡控制HDC下坡辅助系统•斜坡驻车控制HHCHHC-斜坡起步辅助系统•斜坡起动辅助•HAS•HSA斜坡起步系统•（途锐及T5的斜坡起步系统）•后桥充分减速支持FRADFRAD•液压制动助力器HBSHBS•液压制动辅助系统HBAHBA•带发动机干预的制动防抱死系统•（制动防抱死系统的延伸功能）•E-ABS•E-ABS•发动机制动力矩控制EBCEBC•雨天制动支持RBSBSW–制动盘预干燥•预警制动RAB预压力建立•防侧翻组件ROPROP-防侧翻系统•挂车行车稳定辅助系统TSA车辆/拖车稳定系统从使用工况的划分•分为三种使用工况从系统上划分说明•ABS系统是所有牵引力控制系统的始点，它是仅制动干预的制动系统。软件扩充以及通过ABS的附加系统元件的扩充包括EBD,EDL,CBC,ABSplus和YMC。•TCS是ABS系统的一个扩充。除了启动制动干预，它也能启动发动机管理系统干预。带有发动机管理系统干预的制动系统只包括E-ABS和EBC。•当车中安装ESP时，所有牵引力控制系统都属于ESP系统。如果关闭ESP功能，某些牵引力控制系统功能会自主运行。当电控单元探测到驾驶员指令和车辆实际行为之间有差异时，电控行车稳定程序ESP会独立干预车辆动态性能。这就意味着电控行车稳定系统ESP决定车辆动态情况，以及何时、何种牵引力控制系统被起用或关闭。因此可以说，ESP起着主导作用。传感器的变化和增加•轮速传感器-被动(磁感)和主动(霍尔或磁阻效应)之分•优点:主动传感器在整个测量范围内可持续提供准确的测量结果，由于信号强度并非取决于速度，而是通过指定的电流来确定。劣势在于难以用欧姆表测量加速度传感器和偏转率传感器•车身状态6个自由度和受力EPS传感器G419•：该传感器单元是横向加速度传感器G200，纵向加速度传感器G251以及偏转率传感器G202的结合。两个加速度传感器根据电容原理工作，仅在相关加速度传感器的空间方向上有所不同.•传感器原理:电容原理是指传感器由两个有同一电容极板的局部电容组成，该电容极板可受力移动。由于动量变化，共有的电容极板在加速或者有重力加载于传感器上时，就会向另两个电容极板运动。共有电容极板位置的变化改变电容，即两个局部电容器的电容量，从而加速度可通过电容C1与C2的比值得出。该种传感器通过一个含硅的微型机械系统工作，组成呈蜂窝结构的“电容器”偏转率传感器偏转率传感器基于共振原理工作，记录车辆绕竖轴方向的旋转速度（横摆率）。一个双向谐振叉型硅晶体的一侧在电源的辅助下引起振动。在科里奥利力的作用下，双面谐振叉另一侧的共振会变化。这一变化可通过电子测量出，用于横摆率的计算ABS液压回路和控制过程•1-储液罐•2-制动助力器•3-制动踏板传感器•4.制动力传感器•5.ABS/ESP控制单元•6.回流泵•7.蓄压器•8.缓冲室•9.左前ABS进油阀•10.左前ABS回油阀•11右后ABS进油阀•12.右后ABS回油阀•14.右前ABS回油阀•15.左后ABS进油阀•16.左后ABS回油阀•17.左前轮制动缸•18.左前轮速度传感器•19.右前轮制动缸•20.右前速度传感器•21.左后轮制动缸•22.左后速度传感器•23.右后轮制动缸•24.右后速度传感器在ABS基础上增加的辅助功能•第一类：•ABS•EBD（电子制动力分配）：现象：一般后轮的载荷小于前轮，在制动时中心的转移，在ABS作用前，后轮先抱死。车辆不稳定方案：调整制动力的分配（与机械阀比较）-主要是比较前后桥转速，单独调整每个后轮制动力。当滑移率加大，ABS工作，EBD退出。•CBC（转向制动控制）-ESBC现象：不足或过度转向-横摆角速度方案：启动指定的车轮制动器，以建立可抵消和校正的横摆角速度。若系统没有横摆角速度或横向加速度传感器，可基于转速信号识别危险状态。ABS先于CBC•EDL（电子差速器锁止）现象：加速或起步时，驱动桥左右轮转速不一致（差速器特性引起的扭矩分配）方案：向打滑的车轮施加制动力，使扭矩更多的分配给非打滑论。可在80Km/h以下和转向时进行。但制动踏板踏下或达到ABS系统设定的最大制动盘温度值时，EDL关闭。•ABSplus现象：在松软路面的制动效能下降方案：控制车轮短时抱死，在松软路面挤出凸起，提高制动效能（减少制动距离约20%）•YMC目的：由于四轮接触地面的附着系数不同，制动力不同导致竖直方向出现横摆力矩，车辆偏离行驶方向方案：暂时限制左右轮的制动力差（与获得最大制动力想矛盾）在ABS基础上增加的辅助功能•第二类•TCS（牵引力控制）现象：由于发动机制动（包括降档），驱动力下降小于发动机阻力导致的驱动轮开始滑动方案：指令增加一定扭矩，车轮重新转动，滑移过程缩短，转向能力恢复。条件：油门未踩，驱动轮滑动或抱死，变速器在非N档，离合器未操作。•EBC•E-ABS（在ABS基础上加发动机控制）现象：起步时驱动轮打滑方案：ABS轮速信号→发动机管理系统→控制扭矩输出调节方式包括节气门、喷油、推迟点火、抑制换档（在整个发动机转速范围内工作，而EDL仅在小于80Km/h时工作）•1-储液罐•2-制动助力器•3-制动踏板传感器•4-制动力传感器•5-ABS/ESP控制单元•6-回流泵•7-压力累积器•8-缓冲室•9-左前ABS进油阀•10-左前ABS回油阀•11-右后ABS进油阀•12-右后ABS回油阀•13-右前ABS进油阀•14-右前ABS回油阀•15-左后ABS进油阀•16-左后ABS回油阀•17-左前轮制动缸•18-左前轮速度传感器•19-右前轮制动缸•20-右前速度传感器•21-左后轮制动缸•22-左后速度传感器•23-右后轮制动缸•24-右后速度传感器•25-开关阀•26-高压阀•27-CAN数据总线ESP控制与过度转向的比较ESP控制与不足转向的比较ESP系统与其他动力控制系统的关系在ESP基础上发展的辅助功能•HBA:液压制动辅助系统现象：驾驶员液压制动过程无法完全力用车辆技术和动态性能可达到的制动减速度方案：对驾驶员进行辅助，根据识别的危险情况，独立增加制动压力条件：制动开关信号-启动制动车辆以最低速度驱动，传感器给出信号-油门踏板松开制动踏板位移速度超过辅助系统启动的临界点在上述条件下，若检测到制动压力低于ECU中额定值，将分三步进行。a.迅速增加制动压力达到ABS调节限值，触发ABSb.ABS实施干预-保持、释放、建压C.当制动踏板力减小或最低速度负偏差-辅助功能停止。在ESP基础上发展的辅助功能•HBS：液压制动助力器现象：在特定的发动机运行（特别是在冷机时）状态，制动真空助力器由于真空度不足，导致制动效能降低方案：根据制动开关和制动压力传感器，将制动压力和与司机特定力量和速度踏板状态时应输出的压力比较，真空传感器的真空度不足，利用回流泵增加制动压力在ESP基础上发展的辅助功能•FBS：制动防衰减（制动过增压）方案：a。当踏下制动踏板已达到系统本身额定压力极限，而路面仍具有足够的抓地力，此时不会启动ABS，但驾驶员又期望获得最大的制动力-启动过增压功能b.在过增压状态下，为保护零部件（如钳口变形），将限制在一定限值内在ESP基础上发展的辅助功能•FRAD：后桥充分减速（与EBD防止后桥过度制动相反）方案：FRAD是确保后桥制动力增加到ABS开始作用于后桥。这只适用于ABS系统已开始作用于前桥的情况，以获得最佳的制动效能，并保证前桥制动滑移率大于后桥，车辆稳定-主要是对高载荷，后桥尚有提高制动力的余量。条件：ABS已作用于前桥，且司机已以足够的速度和力量踏下制动踏板-利用回流泵在ESP基础上发展的辅助功能•HDC：下坡辅助条件：车速低于20Km/h坡度大于10～20%发动机在运转油门和制动均未使用对四个轮交替制动，保持车速约7Km/h-利用回流泵在ESP基础上发展的辅助功能•HHC：斜坡起步辅助现象：当牵引力小于坡道阻力（重力影响），起步下滑条件：车辆停止-车速传感器信号坡道大于5%（ESP传感器-G419）车门关闭（舒适性控制单元信息）发动机运转（发动机控制单元）脚踏驻车制动器（仅途锐）方案：无需手制动，主要是延迟起步时制动轮缸内压力的释放，防止在获得足够牵引力起步前车辆下滑，利用开关阀和进油阀，分四个阶段：a.建立压力-踏下制动器，制动力足以将车停止在坡道上（开关阀关闭，进油阀打开）b.保持压力-松开制动器，准备起步（压力恒定约2秒，开关阀关闭）c.释放压力-车辆静止，开始踏加速踏板，此时开始逐渐打开开关阀（进油阀仍保持打开，油回流）,降低制动力，使之刚好不后滑又不影响随后的起步d.完全释放-开关阀完全打开，压力释放至0在ESP基础上发展的辅助功能•BSW：制动盘干燥或雨天制动支持（RBS）现象：潮湿天气形成水膜，影响制动效能方案：在刮水器连续或间歇刮水工作中，以2bar压力作用制动盘，每刮一次，制动一次（温度控制）条件：车速大于70Km/h开启风挡刮水