汽車電器電子技術(shù)課件(下)

1、 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 第一節(jié)第一節(jié) 電子防抱死制動系統(tǒng)電子防抱死制動系統(tǒng) l傳統(tǒng)汽車制動系統(tǒng)功能：傳統(tǒng)汽車制動系統(tǒng)功能：使行駛的汽車車輪受制動力矩的作用，使車輛減速或停止l汽車防抱死制動系統(tǒng)汽車防抱死制動系統(tǒng)( (Anti-Lock Braking Anti-Lock Braking System,ABS):System,ABS):是汽車上的一種主動安全裝置，用于汽車制動時防止車輪抱死，以提高汽車制動過程中的方向穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向控制能力和縮短制動距離，充分發(fā)揮汽車制動效能。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) ABSABS的作用：的作

2、用：制動時防止車輪抱死，并能最大限度地利用車輪與地面間的附著系數(shù)采用采用ABSABS的優(yōu)點：的優(yōu)點：a. a. 使制動過程中車輪處于非抱死狀態(tài)防止制動過程中車輛側(cè)滑甩尾，提高制動中方向穩(wěn)定性b.b. 防止前輪抱死，喪失轉(zhuǎn)向能力，提高制動過程中的轉(zhuǎn)向操縱性c. c. 縮短制動距離，減少輪胎磨損 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 一、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和工作原理：一、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和工作原理：l輪速傳感器l電控單元ECUlABS執(zhí)行器：制動壓力調(diào)節(jié)器，安裝在主缸和輪缸之間能增減各輪缸的制動油壓，從而控制制動力l管路附件和ABS警告燈 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防

3、抱死制動系統(tǒng) 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 工作原理：工作原理：轉(zhuǎn)速傳感器ECU控制指令控制制動壓力調(diào)節(jié)閥動作制動壓力 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 二、二、ABS分類：分類： 1按系統(tǒng)構(gòu)造分：根據(jù)制動壓力調(diào)節(jié)器和制動主缸的結(jié)構(gòu)關(guān)系分為分離式和整體式 （1）分離式：其制動壓力調(diào)節(jié)器自成一體，通過制動管路與制動主缸和制動輪缸相連，具有很強的布置靈活性，適合將ABS作選擇裝備時采用。 （2）整體式：制動壓力調(diào)節(jié)器與制動主缸和液壓制動助力器組合為一個整體，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間，作為汽車標準裝備，但結(jié)構(gòu)復雜，成本較高。一般為高級轎車采用。 第四

4、章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 2按系統(tǒng)控制方案分：軸控制和輪控制按系統(tǒng)控制方案分：軸控制和輪控制 （1）軸控制：）軸控制：根據(jù)一個速度信號（輪速或軸速）共同控制同一根軸上的兩輪 低選控制低選控制： 指由附著系數(shù)較低的一個車輪來確定同一 軸上兩車輪的共同制動壓力。保證附著系數(shù)小的車輪 不發(fā)生抱死 高選控制：高選控制：指由附著系數(shù)較高的一個車輪來確定同一 軸上兩車輪的共同制動壓力。（2）輪控制：輪控制：相關(guān)的兩個或四個車輪全部按照各自的 加、減速度分別進行單獨控制，也稱單輪控制 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 3按控制通道與傳感器數(shù)量分：控制通

5、道按控制通道與傳感器數(shù)量分：控制通道指制動壓力調(diào)節(jié)器通往制動器的獨立控制的液壓或氣壓通路，一般來說，電磁閥數(shù)目即為控制通路數(shù)。按控制通道與車輪速度傳感器數(shù)量多少可分為： （1）單通道一傳感器系統(tǒng) （2）二通道二傳感器系統(tǒng) （3）二通道三傳感器系統(tǒng)（4）三通道三傳感器系統(tǒng) （5）四通道四傳感器系統(tǒng) 通道傳感器越多，性能越好，價格越高，可根據(jù)汽車檔 次不同進行選擇 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 優(yōu)點：優(yōu)點：l制動時可以最大限度地利用每個車輪的最大附著力，附著系數(shù)利用率高。缺點：缺點：l如果汽車左右輪附著系數(shù)相

6、差較大，制動時兩個車輪的地面制動力就相差較大，會產(chǎn)生橫擺力矩，使車身向制動力較大的一側(cè)跑偏，影響汽車的方向穩(wěn)定性。l成本高 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) l三通道式：一般是對兩前輪進行獨立控制，兩后輪按照低選原則進行一同控制，也稱其為混合控制。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 優(yōu)點：優(yōu)點：l兩后輪按低選原則控制，可以保證汽車在各種條件下左右兩后輪的制動力相等，保證汽車具有良好的方向穩(wěn)定性，l對兩前輪進行獨立控制，主要考慮轎車，特別是前輪驅(qū)動的汽車，前輪的制動力在汽車總制動中所占的比例較大，可以充分利用前輪的附著力，一方面使起車獲得盡可能

7、大的總制動力，以縮短制動距離，還可使制動中兩前輪始終保持較大的橫向附著力，使汽車具有良好的轉(zhuǎn)向控制能力。在小轎車上應(yīng)用較多。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) l單通道ABS系統(tǒng)：它在后輪制動器總管中設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)器，在后橋主減速器上安裝一個輪速傳感器（或在兩后輪上各安裝一個輪速傳感器。一般是對兩后輪按低選原則進行一同控制。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 缺點：缺點：l不能使兩后輪的附著力得到充分利用，制動距離沒有明顯縮短l未對前輪進行控制，制動時前輪會出現(xiàn)抱死，因而轉(zhuǎn)向操

8、縱能力并未得到改善優(yōu)點：優(yōu)點：l制動時后輪不會發(fā)生抱死，能顯著提高制動時的方向穩(wěn)定性l結(jié)構(gòu)簡單、成本低，在一些輕型載貨車上仍有使用 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 三、系統(tǒng)組成：三、系統(tǒng)組成：輪速傳感器、ECU、制動壓力調(diào)節(jié)器 1. .輪速傳感器：輪速傳感器：整個系統(tǒng)的信號來源，檢測車輪速度、計算滑移率，通常采用電磁感應(yīng)式。工作原理：齒圈與車輪固定在一起，齒圈隨車輪轉(zhuǎn)動，齒不斷接近離開感應(yīng)頭，感應(yīng)線圈中感應(yīng)出正比于車輪轉(zhuǎn)速的正弦信號，經(jīng)整形放大，濾波送入單片機，輪速測定準確與否決定整個系統(tǒng)的控制品質(zhì)。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 2電

9、子控制單元：電子控制單元：計算、分析、發(fā)控制指令、故障診斷。（1）輸入：輪速信號（2）微控制器：對輸入信號進行計算、邏輯分析處理，形成相應(yīng)的控制信號（3）輸出：對輸出控制信號驅(qū)動放大，控制電磁閥完成壓力調(diào)節(jié)任務(wù)，另外還包括警告指示 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) （4）安全監(jiān)控系統(tǒng)：）安全監(jiān)控系統(tǒng)：ABS為涉及車輛安全系統(tǒng)，為保證系統(tǒng)可靠性設(shè)有一套附加的安全系統(tǒng)，一般附加一個CPU專用于安檢。 功能：功能：a. 對主CPU進行安全檢查，如ROM、RAM區(qū)數(shù) 據(jù)，A/D轉(zhuǎn)換的檢查，I/O口檢查。 b. 電磁閥開關(guān)動作是否正常，是否短路或斷路。 c.各種車輪傳感器檢查，

10、電源電壓檢查。若有故 障則向主CPU發(fā)送信號，由主CPU處理后，再發(fā) 相應(yīng)故障代碼 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) ECU工作過程：工作過程：根據(jù)輸入的輪速信號計算出車輪減速度和滑移率計算分析發(fā)控制指令完成制動調(diào)節(jié) 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 3制動壓力調(diào)節(jié)器：制動壓力調(diào)節(jié)器：分氣動控制和液壓控制，以博世公司ABS-2S型液壓調(diào)節(jié)器為例 組成：驅(qū)動壓力泵、蓄能器、電磁閥、貯油室 （1）貯油室：減壓階段，儲存由輪制動缸流出的制動液（泄壓后的油液），達到降低制動壓力目的。 （2）驅(qū)動壓力泵（回油泵）：將儲油室內(nèi)的泄壓后的油液（不存在壓力）

11、抽出，加壓后泵入蓄能器或制動主缸以備下次控制循環(huán)加壓時使用，也稱再循環(huán)泵。（3）蓄能器：將回油泵送入的高壓制動液暫時儲存起來以備車輪制動缸增壓時使用，還可緩沖制動液管路中的壓力波動。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) （4）電磁閥（液壓控制閥）：用于ABS工作時調(diào)節(jié)制動壓力，在制動主缸、輪制動缸和貯油室之間建立聯(lián)系，實現(xiàn)制動系統(tǒng)增壓、減壓和保壓的功能。通常采用三位三態(tài)工作方式的電磁閥。即三個工作位置實現(xiàn)三種工作狀態(tài)，加、保、減。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：加壓閥（進油）泄壓閥（排油）、銜鐵、線圈單向閥，進油口和出油口有過濾器。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動

12、系統(tǒng) a. 增壓狀態(tài)：增壓狀態(tài)：電磁閥裝配時，主副彈簧有預應(yīng)力，且主彈簧強度大，使初始狀態(tài)加壓閥開啟，泄壓閥關(guān)閉。開始制動時，制動主缸中的壓力油液直接通過制動主缸接口加壓閥輪制動缸接口，作用于輪制動缸，使制動器壓力升高，實現(xiàn)增壓，此時電磁閥中無激勵電流。 結(jié)構(gòu)優(yōu)點：制動壓力直接作用于制動輪，不使用ABS或ABS有故障時，只要切斷電流，可恢復原車的制動功能。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) b. 保壓狀態(tài)：保壓狀態(tài)：當控制器以中等電流 激勵電磁閥線圈時，作用于銜鐵使其下移的電磁力僅能克服主彈簧的彈力而使加壓閥關(guān)閉，泄壓閥在副彈簧作用下仍維持關(guān)閉狀態(tài)，切斷了主缸與輪制動

13、缸之間通道，使輪制動缸壓力保持一定，電磁閥處于保壓狀態(tài)。 c. 減壓狀態(tài)：減壓狀態(tài)：當ECU以最大電流 激勵線圈時，作用于銜鐵上的電磁力完全克服主副彈簧彈力，使泄壓閥打開加壓閥關(guān)閉，輪制動缸中的制動油通過泄壓電磁閥到回油管接口，流回貯油室，于是輪制動缸中壓力降低，電磁閥處于減壓狀態(tài)。 控制方法：控制方法：ECU發(fā)三種量級的電流給電磁閥線圈，實現(xiàn)三種狀態(tài)。電磁閥的設(shè)計是ABS關(guān)鍵技術(shù)之一，要求響應(yīng)速度快。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 四、控制要點：四、控制要點：防抱死制動就是通過控制制動力的方法來調(diào)節(jié)制動力的大小，使車輛在任何情況下都能使緊急制動的車輪保持在最佳的

14、制動狀態(tài)，獲得最佳制動效果。有多種不同的優(yōu)化設(shè)計控制方案：門限、最優(yōu)化控制方式、滑模動態(tài)變結(jié)構(gòu)控制方式等。成熟的產(chǎn)品廣泛采用的是邏輯門限值控制方式。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 邏輯門限值控制方式：邏輯門限值控制方式：根據(jù)路面和車輪慣量等因素設(shè)定滑移率和車輪加減速度的門限值，來識別車輪是在穩(wěn)定區(qū)域還是在非穩(wěn)定區(qū)域轉(zhuǎn)動，然后進行控制。有加減速度門限值，滑移率門限值或混合方式。大多數(shù)產(chǎn)品選擇加減速度門限作為主要門限，并以參考滑移率作為輔助門限 1 1滑移率：滑移率：汽車制動時車輪速度變慢，車身速度也降低，車輪處于滾動又滑動的狀態(tài)，把制動時車速與輪速發(fā)生差異的現(xiàn)象稱為

15、滑移，滑移率定義如下： 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 最佳制動狀態(tài)應(yīng)是車輪在地面上即滾動又滑動，且以滾動為主。汽車制動效能的高低主要反映在對地面最大附著系數(shù)的利用率上，而附著系數(shù)與滑移率存在一定關(guān)系 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 2滑移率與附著系數(shù)關(guān)系：如圖，（1）縱附 隨滑移率增大急劇上升，并在 為15%30%之間達到最大值若 繼續(xù)增大，則 緩慢減?。?）橫附 在 =0時最大，并隨 增大而迅速降低，當 =100%車輪抱死時， 幾乎為0，車輛將失去方向穩(wěn)定性及操縱性。（3）路

16、面性質(zhì)不同，關(guān)系圖不完全一樣，通常在各種路面條件下制動時，將 控制在8%-30%之間，能達到較好的控制效果。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 3控制方法：控制方法： （1）車輪滑移率控制方式：）車輪滑移率控制方式：要控制滑移率，需準確測知車身速度和車輪速度，車輪速度易測，準確測定車身速度需采用專門傳感器（多譜勒雷達），制動時，將輪速傳感器信號和多譜勒雷達測得的車身速度信號送入微機，算出滑移率，再根據(jù)滑移率進行控制。 該方法需增加一個測速雷達，電路結(jié)構(gòu)復雜，成本高，應(yīng)用受到限制。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) （2 2）車輪加減速度邏輯門

17、限值控制方法：）車輪加減速度邏輯門限值控制方法：在程序中預先設(shè)定減速度門限值-a0和加速度門限值a0和A0。l開始制動時，由ECU控制電磁閥增壓（加壓閥開啟，泄壓閥關(guān)閉），制動壓力上升，車輛和車輪開始減速，由輪速傳感器測出輪速，對輪速微分，求出輪速減速度 -a，查表得出減速度門限值-a0，兩者比較，若 |-a| -a0 |，則降低制動壓力（由ECU控制電磁閥減壓，加壓閥關(guān)閉，泄壓閥開啟）。l輪速由下降到上升逐漸開始加速，由輪速微分求出加速度a，查表求出 a0 ，當a a0時，停止減壓，由ECU控制電磁閥保壓，兩個閥都關(guān)閉。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 阿阿l車輪

18、轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，當達到加速度門限A0時，ECU控制電磁閥加壓，使輪速快速下降，重復上述過程。 缺點：有一定局限性，如高速緊急制動時，在穩(wěn)定區(qū)域就可能達到減速度門限，但此時滑移率很小，不需減壓控制，因此通常采用加、減速度門限和滑移率組合控制方法。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) （3）組合控制方法：）組合控制方法：設(shè)定滑移率控制門限S1和S2及加減速度門限a0 和-a0 ，車輛開始制動時，制動壓力上升，在車輪達到減速度門限-a0 時，判斷滑移率是否達到S1 ，若沒有達到，說明滑移率很小，則不進行減壓控制，防止了穩(wěn)定區(qū)域不必要減壓，若車輪達到減速度門限-a0 且滑移率達到

19、 S1 才進行減壓控制。若減速度達到-a0，滑移率達到S2 ，則說明滑移率很大，立即進行減壓控制，這樣無論車輪轉(zhuǎn)動慣量和路面附著系數(shù)如何變化，都能達到良好的控制效果，這種方法的滑移率計算用到的車身速度是通過車輪速度計算出的參考車速。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 五、五、ABS故障檢測和診斷：可分為自診斷和維修診斷：故障檢測和診斷：可分為自診斷和維修診斷： 1自診斷：車輛啟動后實時進行的，包括： （1）啟動后，ECU執(zhí)行所有內(nèi)部回路自檢 （2）ECU進行控制閥的功能檢測 （3）輪速傳感器檢測 （4）電源電壓是否正常 （5）制動壓力與管路壓力是否正常 若有故障將故障

20、代碼儲存，并用ABS警告燈發(fā)警報為提高ABS的可靠性，系統(tǒng)還采取容錯控制技術(shù)，當有些部件失效時，它們在系統(tǒng)中的功能可用其他部件部分或全部代替，使系統(tǒng)保持規(guī)定的性能或不喪失基本功能。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 2ABS維修診斷：通過故障診斷儀進行，功能如下： （1）故障碼讀?。鹤x出故障碼，并將此代碼經(jīng)解碼器譯成易讀文字顯示出來 （2）狀態(tài)顯示：實時顯示各傳感器，執(zhí)行器和控制閥的輸出狀態(tài)，幫助進行故障判斷 （3）調(diào)整與指導維修：通過診斷接口改寫ECU內(nèi)部某些存儲器內(nèi)容，達到調(diào)整目的。 第四章第四章 汽車電子防抱死制動系統(tǒng)汽車電子防抱死制動系統(tǒng) 汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)

21、汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng) 汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)又稱汽車牽引力控制系統(tǒng)，ASR或TCSABS作用作用: :制動時防止車輪抱死，并能最大限度地利用車輪與地面間的附著系數(shù)ASR作用：作用：驅(qū)動時防止車輪打滑，使車輪獲得最大限度的驅(qū)動力，提高行車穩(wěn)定性、牽引性和操縱性，是ABS的延伸和補充，常與ABS配合使用，構(gòu)成汽車行駛的主動安全系統(tǒng)。最早：85年，Volvo生產(chǎn)，86年，Bosch把ABS和ASR結(jié)合在一起應(yīng)用到轎車上一、基本原理：一、基本原理：通過控制發(fā)動機扭矩和制動系統(tǒng)等手段來控制驅(qū)動力，使汽車在起步和加速時，防止驅(qū)動力超過輪胎與路面的附著力而導致車輪打滑。保持最佳驅(qū)動力，改善汽車的方向穩(wěn)定性和操

22、縱性 汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)二、二、ASR的基本結(jié)構(gòu)：的基本結(jié)構(gòu)：兩者有許多相同之處，主要部件可以共用。電控單元（通常與ABS集成在一個控制器中，ASR控制方式有多種，不同方式所需輸入輸出信號不一樣）、制動壓力調(diào)節(jié)器、輪速傳感器、差速制動閥（專用），發(fā)動機輸出扭矩控制裝置（專用）。 汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)三、三、ASR控制方式：控制方式： ASR控制包括兩部分：制動防滑和發(fā)動機牽引力控制。 1驅(qū)動輪制動控制：當驅(qū)動輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)時，給驅(qū)動輪施加制動力，使其保持在最佳滑移率范圍內(nèi)，控制方法與ABS控制相類似，可采用基于車輪加減速度和車輪滑移率門限值組合的方法。對于

23、雙輪驅(qū)動的車輛，非驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速即為車速，則由前后車輪的速度可求出驅(qū)動輪的滑移率，驅(qū)動輪加減速度由兩個時刻速度差求得，該方法防滑控制反應(yīng)迅速，但制動力不能過大（出于舒適性與避免制動器過熱的考慮），且限制制動時間，通常與發(fā)動機輸出扭矩控制配合使用 汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng) 2發(fā)動機輸出扭矩控制：最早采用，當驅(qū)動輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)時，適當減小發(fā)動機輸出扭矩，便可有效降低滑移率，有以下幾種控制方法： （1）點火參數(shù)調(diào)節(jié)：減小點火提前角，可適度減小扭矩，若此時驅(qū)動輪繼續(xù)打滑，延遲點火不能控制滑移率，則停止點火，為防止排放污染增加，同時也應(yīng)中斷供油，該方法反應(yīng)迅速實現(xiàn)方法：與發(fā)動機電子控制系統(tǒng)進行

24、通信。 （2）燃油供給量調(diào)節(jié)：通過減少供油或暫停供油來減小扭矩。實現(xiàn)方法：通信 汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)（3）節(jié)氣門開度調(diào)節(jié)：通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度減小扭矩，兩種方法： a. 采用電磁閥和伺服缸控制：油門開度的擺桿與伺服缸連在一起，通過改變比例閥的開口大小，改變伺服缸的輸出位置，達到調(diào)節(jié)油門開度的目的。 b. 步進電機控制：ECU控制由步進電機轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度，增加連接機構(gòu)，該方法工作平穩(wěn)，但響應(yīng)速度較慢。 3差速器鎖止控制：ECU通過控制鎖止電磁閥鎖止差速器來控制驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)，驅(qū)動輪的鎖緊程度可由差速器的液壓預緊盤來調(diào)節(jié) 汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng) 4離合器控制和變

25、速器控制：二者都是利用傳動系控制扭矩的方式 離合器：在驅(qū)動輪發(fā)生過度滑轉(zhuǎn)時，減小離合器結(jié)合程度，使主從動片出現(xiàn)部分相對滑轉(zhuǎn)，從而減小傳遞到輪軸的驅(qū)動扭矩。這兩種控制方式反應(yīng)較慢，變化突然，影響舒適性，一般不作為單獨控制方式應(yīng)用。 上述方法都有其局限性，通常采用組合控制。目前廣泛采用的是發(fā)動機扭矩調(diào)節(jié)和驅(qū)動輪制動控制的組合方法控制分兩部分：發(fā)動機控制和制動控制 當一個驅(qū)動輪打滑且車輪的滑移率超過門限值時，判斷當前車速是否低于車速門限（30km/h），是，則進行制動控制，大于30km/h，采用發(fā)動機控制。兩個輪同時打滑，則采用發(fā)動機扭矩控制，兩種控制同時起作用。 汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)汽車驅(qū)動防滑控

26、制系統(tǒng) 車輛巡航控制系統(tǒng)車輛巡航控制系統(tǒng) 車輛巡航是智能交通車輛巡航是智能交通( ITS)( ITS)中先進車輛控制的一個重中先進車輛控制的一個重要方面要方面, ,運用該系統(tǒng)可以減輕駕駛員因長時間控制油門而產(chǎn)運用該系統(tǒng)可以減輕駕駛員因長時間控制油門而產(chǎn)生的疲勞生的疲勞, ,減少或避免交通事故的發(fā)生減少或避免交通事故的發(fā)生, ,同時又避免了頻繁的同時又避免了頻繁的不必要的油門變動不必要的油門變動, ,改善了汽車燃料經(jīng)濟性、舒適性和環(huán)保改善了汽車燃料經(jīng)濟性、舒適性和環(huán)保性。性。 n 傳統(tǒng)巡航控制傳統(tǒng)巡航控制(CC) (CC) n 自適應(yīng)巡航控制自適應(yīng)巡航控制(ACC) (ACC) n 自動智能巡航

27、控制自動智能巡航控制(AICC) (AICC) 車輛巡航控制系統(tǒng)車輛巡航控制系統(tǒng)汽車巡航系統(tǒng)的發(fā)展大致分為如下幾個階段汽車巡航系統(tǒng)的發(fā)展大致分為如下幾個階段: : u機械式控制機械式控制; ;u以模擬電路為基礎(chǔ)的定車速巡航系統(tǒng)：以模擬電路為基礎(chǔ)的定車速巡航系統(tǒng)：2020世紀世紀5050年代年代 末到末到7070年代初年代初; ;u適應(yīng)性巡航系統(tǒng)：適應(yīng)性巡航系統(tǒng)：2020世紀世紀7070年代末到年代末到8080年代的后期年代的后期, , 隨著單片機技術(shù)的發(fā)展隨著單片機技術(shù)的發(fā)展, ,出現(xiàn)了以數(shù)字控制為基礎(chǔ)的出現(xiàn)了以數(shù)字控制為基礎(chǔ)的適適 應(yīng)性巡航系統(tǒng)；應(yīng)性巡航系統(tǒng)；u基于起基于起- -停停( St

28、op&Go)( Stop&Go)的巡航控制。的巡航控制。 車輛巡航控制系統(tǒng)車輛巡航控制系統(tǒng) 第五章第五章 汽車巡航控制系統(tǒng)汽車巡航控制系統(tǒng) 第五章第五章 汽車巡航控制系統(tǒng)汽車巡航控制系統(tǒng)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng) 自適應(yīng)巡航控制（自適應(yīng)巡航控制（Adaptive Cruise Control，簡，簡稱稱ACC）系統(tǒng)是基于巡航控制技術(shù)發(fā)展而來的一種）系統(tǒng)是基于巡航控制技術(shù)發(fā)展而來的一種智能化的車速自動控制系統(tǒng)。由于可以視交通情況智能化的車速自動控制系統(tǒng)。由于可以視交通情況自動采取適宜措施（加速、減速、制動），使得自自動采取適宜措施（加速、減速、制動），使得自適應(yīng)巡航系統(tǒng)

29、能很好地適應(yīng)路況復雜的城市道路行適應(yīng)巡航系統(tǒng)能很好地適應(yīng)路況復雜的城市道路行駛。駛。 巡航控制系統(tǒng)提高了車輛的駕駛舒適性，但也巡航控制系統(tǒng)提高了車輛的駕駛舒適性，但也容易因為駕駛員的注意力分散而引發(fā)交通事故。同容易因為駕駛員的注意力分散而引發(fā)交通事故。同時，在需要頻繁制動的城市道路上并不實用，而自時，在需要頻繁制動的城市道路上并不實用，而自適應(yīng)巡航則能很好地適應(yīng)路況較復雜的城市路況。適應(yīng)巡航則能很好地適應(yīng)路況較復雜的城市路況。u系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)主要由車距傳感器（雷達）、輪速自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)主要由車距傳感器（雷達）、輪速傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器以及傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器以及A

30、CC控制單元等組成?？刂茊卧冉M成。 自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的組成自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的組成 車距傳感器一般安裝在散熱器格柵內(nèi)或前保險杠的內(nèi)車距傳感器一般安裝在散熱器格柵內(nèi)或前保險杠的內(nèi)側(cè)，它可以探測到汽車前方側(cè)，它可以探測到汽車前方200 m左右的距離。車距左右的距離。車距傳感器（雷達）與傳感器（雷達）與ACC控制單元安裝在同一殼體內(nèi)。控制單元安裝在同一殼體內(nèi)。寶馬寶馬E90新新3系車距傳感器系車距傳感器 車距傳感器與車距傳感器與ACC控制單元控制單元 在前后車輪上裝有輪速傳感器（與在前后車輪上裝有輪速傳感器（與ABS系統(tǒng)共系統(tǒng)共用），可以檢測車輛的行駛速度；轉(zhuǎn)向角傳感器用來用），可以檢測車輛的行駛速度；

31、轉(zhuǎn)向角傳感器用來判斷車輛行駛的方向；判斷車輛行駛的方向；ACC控制單元采集各個傳感器控制單元采集各個傳感器的信號并進行計算，以便實時地與發(fā)動機控制單元和的信號并進行計算，以便實時地與發(fā)動機控制單元和制動防抱死控制單元交換數(shù)據(jù)。制動防抱死控制單元交換數(shù)據(jù)。u自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的工作原理自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的工作原理 自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)是一種自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)是一種智能化的自動控制系統(tǒng)，它是在智能化的自動控制系統(tǒng)，它是在前面介紹的巡航控制技術(shù)的基礎(chǔ)前面介紹的巡航控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。上發(fā)展而來的。 在車輛行駛過程中，安裝在在車輛行駛過程中，安裝在車輛前部的車距傳感器（雷達）車輛前部的車距傳感器

32、（雷達）持續(xù)掃描車輛前方道路，同時輪持續(xù)掃描車輛前方道路，同時輪速傳感器采集車速信號。速傳感器采集車速信號。 當與前車之間的距離過小時，當與前車之間的距離過小時，ACC控制單元可以通過與控制單元可以通過與制動防抱死系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動作，使車輪適當制制動防抱死系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動作，使車輪適當制動，并使發(fā)動機的輸出功率下降，以使車輛與前方車輛始終動，并使發(fā)動機的輸出功率下降，以使車輛與前方車輛始終保持安全距離。保持安全距離。 ACC系統(tǒng)視交通情況自動采取強度適宜的制動措施系統(tǒng)視交通情況自動采取強度適宜的制動措施 自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)在控制車輛制動時，通常會將自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)在控制車

33、輛制動時，通常會將制動減速度限制在不影響舒適性的程度，當需要更大制動減速度限制在不影響舒適性的程度，當需要更大的減速度時，的減速度時，ACC控制單元會發(fā)出聲光信號通知駕駛控制單元會發(fā)出聲光信號通知駕駛員主動采取制動操作。當與前車之間的距離增加到安員主動采取制動操作。當與前車之間的距離增加到安全距離時，全距離時，ACC控制單元控制車輛按照設(shè)定的車速行控制單元控制車輛按照設(shè)定的車速行駛。駛。 雖然自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)可以自動控制車速，但在雖然自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)可以自動控制車速，但在任何時候駕駛員都可以主動進行加速或制動。當駕駛員任何時候駕駛員都可以主動進行加速或制動。當駕駛員在巡航控制狀態(tài)下進行制動

34、后，在巡航控制狀態(tài)下進行制動后，ACC控制單元就會終止控制單元就會終止巡航控制；當駕駛員在巡航控制狀態(tài)下進行加速，停止巡航控制；當駕駛員在巡航控制狀態(tài)下進行加速，停止加速后，加速后，ACC控制單元會按照原來設(shè)定的車速進行巡航控制單元會按照原來設(shè)定的車速進行巡航控制?？刂?。 通過車距傳感器的反饋信號，通過車距傳感器的反饋信號，ACCACC控制單元可以根據(jù)靠近車輛物體控制單元可以根據(jù)靠近車輛物體的移動速度判斷道路情況，并控制的移動速度判斷道路情況，并控制車輛的行駛狀態(tài)；通過反饋式加速車輛的行駛狀態(tài)；通過反饋式加速踏板檢測駕駛員施加在踏板上的力，踏板檢測駕駛員施加在踏板上的力，ACCACC控制單元可

35、以決定是否執(zhí)行巡航控制單元可以決定是否執(zhí)行巡航控制，以減輕駕駛員的勞動強度?？刂疲詼p輕駕駛員的勞動強度。反饋式加速踏板反饋式加速踏板 u自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的擴展功能自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的擴展功能 通過軟件升級和增加少量電通過軟件升級和增加少量電子裝置等方法，自適應(yīng)巡航控制子裝置等方法，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)無需增加更多的裝置即可實系統(tǒng)無需增加更多的裝置即可實現(xiàn)車輛的智能駕駛等多項擴展功現(xiàn)車輛的智能駕駛等多項擴展功能。能。 自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)一般在車速大于自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)一般在車速大于25 km/h時才會起時才會起作用，而當車速降低到作用，而當車速降低到25 km/h以下時，就需要駕駛員進行以下時

36、，就需要駕駛員進行人工控制。通過系統(tǒng)軟件的升級，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)可以人工控制。通過系統(tǒng)軟件的升級，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)實現(xiàn)“停車停車/起步起步”功能，以應(yīng)對在城市中行駛時頻繁的停車功能，以應(yīng)對在城市中行駛時頻繁的停車和起步情況。和起步情況。 自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的這種擴展功能，可以使汽車在非自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的這種擴展功能，可以使汽車在非常低的車速時也能與前車保持設(shè)定的距離。當前方車輛起步常低的車速時也能與前車保持設(shè)定的距離。當前方車輛起步后，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)會提醒駕駛員，駕駛員通過踩加速后，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)會提醒駕駛員，駕駛員通過踩加速踏板或按下按鈕發(fā)出信號，車輛就可以起步行駛。踏

37、板或按下按鈕發(fā)出信號，車輛就可以起步行駛。 自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)使車輛的編隊行駛更加輕松。自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)使車輛的編隊行駛更加輕松。ACC控制單元可以設(shè)定自動跟蹤的車輛。當本車跟隨前車行駛時，控制單元可以設(shè)定自動跟蹤的車輛。當本車跟隨前車行駛時，ACC控制單元可以將車速調(diào)整為與前車相同，同時保持穩(wěn)定控制單元可以將車速調(diào)整為與前車相同，同時保持穩(wěn)定的車距，而且這個距離可以通過方向盤附近的控制桿上的設(shè)的車距，而且這個距離可以通過方向盤附近的控制桿上的設(shè)置按鈕進行選擇。置按鈕進行選擇。 位于轉(zhuǎn)向柱左側(cè)的位于轉(zhuǎn)向柱左側(cè)的ACC操作桿操作桿 具有起-停巡航功能的車輛自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)是針對擁擠的城市交通

38、工況，即當車輛低速行駛且速度頻繁發(fā)生變化時，設(shè)計的一種符合該車輛行駛工況的自動輔助駕駛系統(tǒng)。 起起- -停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng)功能n具有傳統(tǒng)巡航控制的定速巡航功能n直接對車輛進行縱向速度控制，保持本車與前車之間的安全間距：應(yīng)用車載雷達等傳感器直接監(jiān)測汽車前方的行駛環(huán)境，如前方本行駛車道上是否存在其它前行車輛、本車與前車之間的距離及相對速度等。 起起- -停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng)n探測靜止的目標并對車輛進行相應(yīng)的控制:如前方 有一靜止的車輛或遇到紅燈信號時，能夠控制車 輛有效停車。n車輛的自動起步功能n主動避撞功能 起起-停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng) 起起- -停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng)F和前車保持安全距離，在前車

39、減速或停車時，能控制本車和前車保持安全距離，在前車減速或停車時，能控制本車 減速或緊急停車；根據(jù)駕駛員要求自動調(diào)整車間的距離。減速或緊急停車；根據(jù)駕駛員要求自動調(diào)整車間的距離。 起起- -停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng)F當前車由靜止開動時本車能自動起步；當前車由靜止開動時本車能自動起步； 起起- -停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng)F當前方?jīng)]有任何障礙物時，起當前方?jīng)]有任何障礙物時，起- -停巡航系統(tǒng)能控制車速停巡航系統(tǒng)能控制車速 到設(shè)定的巡航速度，并能限定車速；到設(shè)定的巡航速度，并能限定車速； 起起- -停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng)F能處理相鄰車道車輛切入的情況，當前方駕駛員改能處理相鄰車道車輛切入的情況，當前方駕駛員改

40、變車道時，能識別并能正常工作；變車道時，能識別并能正常工作； 起起- -停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng)F能識別交通信號燈和路標并做出正確反映，在緊急情能識別交通信號燈和路標并做出正確反映，在緊急情 況或到達系統(tǒng)的設(shè)定值時能提醒駕駛員；況或到達系統(tǒng)的設(shè)定值時能提醒駕駛員； 起起- -停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng)F剎車踏板激活時剎車踏板激活時, ,起起- -停巡航控制系統(tǒng)失效，自停巡航控制系統(tǒng)失效，自 動切入駕駛員的控制；動切入駕駛員的控制；F能提高交通安全，緩和擁擠的交通。如果和導能提高交通安全，緩和擁擠的交通。如果和導 航系統(tǒng)一起使用，還能根據(jù)道路等級，前車車航系統(tǒng)一起使用，還能根據(jù)道路等級，前車車 速的界限以

41、及道路形狀，自動調(diào)整本車速度和速的界限以及道路形狀，自動調(diào)整本車速度和 車間距離。車間距離。 起起- -停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng)起起-停巡航系統(tǒng)縱向車間距控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及關(guān)系圖停巡航系統(tǒng)縱向車間距控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及關(guān)系圖 起起- -停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng)起起- -停巡航的控制系統(tǒng)原理圖停巡航的控制系統(tǒng)原理圖 起起- -停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng)n傳感器傳感器距離傳感器:雷達和機器視覺傳感器車速傳感器節(jié)氣門位置傳感器車輛加速度傳感器發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器制動油壓傳感器等 起起- -停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng) 起起- -停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng)n控制器控制器 國外在Stop&Go控制上嘗試了多種控制方法,如最優(yōu)控制、魯棒控

42、制、基于模型的控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等;在控制結(jié)構(gòu)上主要采用多層次結(jié)構(gòu)。 起起- -停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng)韓國漢陽大學和現(xiàn)代汽車公司合作的Stop&Go樣車采用上下層控制結(jié)構(gòu)u上層控制器根據(jù)車載傳感器測得的 數(shù)據(jù)確定期望的加速度u下層控制器控制節(jié)氣門和制動執(zhí)行 器,根據(jù)期望的加速度控制執(zhí)行器 的動作 起起- -停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng) 起起- -停巡航系統(tǒng)停巡航系統(tǒng)n執(zhí)行器執(zhí)行器電子節(jié)氣門：主要包括節(jié)氣門本體、驅(qū)動電機和減速機 構(gòu)等，其中電子節(jié)氣門普遍采用步進電機或無刷直流電 機進行控制。制動執(zhí)行器：主要分為氣動或液動式。氣動式如電動真 空增壓器，液動式執(zhí)行器為高壓蓄能結(jié)構(gòu)。 第六章第六章

43、 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊一、安全氣囊作用和分類：一、安全氣囊作用和分類： 1作用：作用：主要針對乘員上體特別是頭部和頸部在碰撞時的安全而設(shè)計的。對乘員的身體運動產(chǎn)生緩沖作用，減小乘員身體的慣性力和加速度，防止乘員與車內(nèi)物體發(fā)生碰撞，提高乘員在交通事故中的安全性。 2分類：分類：按控制類型不同可分為機械式和電子控制式電子控制式又分如下幾種類型：電子控制式又分如下幾種類型： （1）車內(nèi)安全氣囊系統(tǒng)：）車內(nèi)安全氣囊系統(tǒng)：系統(tǒng)安裝在車內(nèi) I前方電子控制式安全氣囊系統(tǒng)：前方電子控制式安全氣囊系統(tǒng)：目前絕大多數(shù)安氣系統(tǒng)采用這種形式，以汽車前方碰撞保護為前提而設(shè)計。 第六章第六章 電子控制安全氣囊

44、電子控制安全氣囊a. 單動作安氣系統(tǒng)：車輛發(fā)生碰撞時，不管汽車速度高低，安氣系統(tǒng)及安全帶預緊器同時動作。單氣囊系統(tǒng)：一般為司機專用，方向盤式，全車只有一個單氣囊+安全帶預緊器系統(tǒng)：雙氣囊+雙安全帶預緊器系統(tǒng)：一對為司機用，另一對有的放前排，有的放后排多氣囊+多安全帶預緊器系統(tǒng)，一般每個座位前放一個 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊 b. 雙動作安全氣囊系統(tǒng)：在汽車碰撞時，能根據(jù)汽車速度和減速度的大小自動選擇只是安全帶預緊動作還是二者同時動作，汽車低速行駛時（30公里/小時），只使用前者，大于則兩者同時起作用。 II側(cè)面電子控制式安氣系統(tǒng)：側(cè)面電子控制式安氣系統(tǒng)：為解決側(cè)面碰撞時的

45、安全，安裝側(cè)面安氣系統(tǒng)，一般裝在車門上 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊（2）車外安全氣囊系統(tǒng)：）車外安全氣囊系統(tǒng)：又稱保險杠內(nèi)藏式安全系統(tǒng)，為保護被撞行人而設(shè)計。安裝在汽車前保險杠內(nèi)。汽車正面碰撞行人時，保險杠內(nèi)藏推板迅速落下，阻止行人被碾壓在車下，同時，內(nèi)藏楔狀氣囊快速充氣向前張開，拖起被撞行人，同時保險杠兩側(cè)的翼狀氣囊充氣后向兩側(cè)舉開，防止行人跌向兩側(cè)。正在研制階段 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊二、電子式安全氣囊組成結(jié)構(gòu)：二、電子式安全氣囊組成結(jié)構(gòu)： 主要由主要由傳感器傳感器、控制器控制器、氣體發(fā)生器氣體發(fā)生器和和氣囊氣囊等組成等組成 第六章第六章 電子控

46、制安全氣囊電子控制安全氣囊 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊l氣囊的形式有兩種氣囊的形式有兩種:一種體積比較大，即使乘客不系安全帶也能起到良好的保護作用，主要在美國市場，因為美國法規(guī)對安全帶的佩戴沒有強制性;一種體積較小，與安全帶配合使用，是將安全氣囊與三點式安全帶共同組成一個乘員保護系統(tǒng),使之達到最佳的乘員保護效果。這種氣囊主要在歐洲市場應(yīng)用，因為歐洲對安全帶的佩戴有強制性要求。 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊以雙動作雙氣囊為例 1機械部分結(jié)構(gòu)： （1）氣囊系統(tǒng)：兩個氣囊分別安裝在轉(zhuǎn)向盤和乘員前的儀表板上，其結(jié)構(gòu)原理基本相同氣囊系統(tǒng)由氣囊和充氣器組成 第六章第六

47、章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊 a. 氣囊結(jié)構(gòu)：氣囊疊放在氣盒里，材料為呢龍織物能承受大于2500N的拉力。保護蓋：保護氣囊，而且必須在氣囊張開時易于破碎而不影響氣囊膨脹，且碎時不能傷害乘員。 b. 充氣器：由電雷管、氣體發(fā)生器和過濾器等組成。在沖撞減速的作用下傳感器向控制器發(fā)沖撞信號，控制器向電雷管輸送電流，引爆并點燃火藥，產(chǎn)生的火焰加熱氣化劑，使其產(chǎn)生大量氮氣，通過金屬過濾器的冷卻、降壓，迅速吹漲氣囊。 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊 （2）安全帶預緊器：安裝在前排座椅的左右兩外側(cè) 結(jié)構(gòu)：電雷管、氣化劑、汽缸活塞和導線等當汽車碰撞時，電雷管由ECU控制接通電源，引爆火

48、藥，產(chǎn)生的火焰加熱氣化劑，活塞在膨脹氣體作用下迅速移動，帶動安全帶迅速預緊將駕駛員向座椅靠背拉動，阻止其沖向前方。 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊 2電控部分結(jié)構(gòu)：如圖，電控部分結(jié)構(gòu)：如圖，傳感器、ECU、氣囊和預緊器的引爆裝置、報警裝置。 (1) 傳感器： （2）氣囊電壓： 由從點火開關(guān)接出的汽車蓄電池主電源、穩(wěn)壓器、電源監(jiān)控器、備用電源等組成。正常工作時，有主電源供電，并對備用電源充電，由于主電源電壓波動大，因此設(shè)有穩(wěn)壓器，汽車發(fā)生故障或碰撞后主電源損壞時，電源監(jiān)控器立即切斷主電源，啟動備用電源。 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊（3）氣囊引爆器：雙動作雙氣囊

49、系統(tǒng)有4個引爆器，實際上是一個電點火器，碰撞時各傳感器都向ECU輸送碰撞信號，經(jīng)ECU判斷后確定是哪一級的碰撞，控制器分別向相應(yīng)的引爆器輸出電信號，經(jīng)功率管放大后，向電雷管輸送一個一定大小的電流而引爆點燃固體燃料，加熱汽化劑使氣囊張開。 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊l氣體發(fā)生器有壓縮氣體式氣體發(fā)生器有壓縮氣體式(冷式冷式)、燃燒式、燃燒式(熱式熱式)、混合式三種?；旌鲜饺N。 壓縮氣體式壓縮氣體式主要與機械式傳感器及控制器連用。由于其產(chǎn)氣量少、充氣速度慢等缺點，應(yīng)用較少。 燃燒式燃燒式通過燃燒劑燃燒產(chǎn)生大量氣體，產(chǎn)氣量大，容易控制，應(yīng)用較多。但工作過程中產(chǎn)生大量的熱量和固體顆

50、粒，所以要采取降溫、過濾等相應(yīng)措施。為防止火藥產(chǎn)生的熱量對乘員造成傷害，有些氣囊內(nèi)部涂有隔熱涂層。 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊l混合式是用少量的燃燒物質(zhì)產(chǎn)生足夠的熱量，使得壓縮氣體迅速膨脹而充滿氣囊。其產(chǎn)氣量大，而產(chǎn)生的熱量少，是今后的發(fā)展方向。 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊（4）聲光報警及讀碼器：一般為一個LED指示燈，有的加上蜂鳴器，正常情況下接通電源，燈亮一定時間后熄滅，系統(tǒng)自檢到故障時，燈亮以警告駕駛員發(fā)生故障。 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊三、電子式安全氣囊的工作原理三、電子式安全氣囊的工作原理 傳感器感受汽車碰撞強度并將其傳給

51、控制器，控制器進行判斷并在適當時機發(fā)出點火信號觸發(fā)氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器點火后迅速產(chǎn)生大量氣體展開氣囊。從而達到保護乘員生命安全的目的。 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊l安全氣囊的關(guān)鍵技術(shù)1 碰撞判斷要準確：汽車的碰撞形式是各式各樣的，其碰撞強度、減速度波形、車體變形等都是不一樣的，但都要求氣囊系統(tǒng)能準確地判斷出強度如何，并能準確控制氣囊點爆。 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊 目前氣囊系統(tǒng)有兩種形式：目前氣囊系統(tǒng)有兩種形式： 與安全帶配合使用，當?shù)退倥鲎矔r，主要是安全帶對乘員起保護作用，當發(fā)生高速碰撞時，才啟動氣囊對人進行保護，此時氣囊主要保護人的面部，又稱之為

52、“面袋” 單獨起保護作用，發(fā)生碰撞時，氣囊要保護人的頭部和胸部。第二種氣囊的體積較大(對司機側(cè)氣囊為60升以上)，充氣時間長，充氣量大，啟動氣囊的碰撞車速較低，造價高。第一種氣囊的體積較小，(對司機側(cè)氣囊為40升左右)，充氣量小，充氣時間短，啟動氣囊的碰撞車速高，造價低。就我國情況看，第一種氣囊更適合我國國情。 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊 氣囊的點爆車速與各個國家的事故形式有關(guān)。通常是根據(jù)大量的事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)，總結(jié)出在不同車速的碰撞事故對乘員造成的傷害程度，據(jù)此確定何種車速需啟動氣囊對乘員進行保護。目前國外的資料中可以得知，對使用安全帶的“面袋”來說，一般規(guī)定：20km/h以

53、下正面撞墻時，氣囊不點爆；30km/h以上正面撞墻時，氣囊一定點爆；2030km/h之間為點火的模糊區(qū)，氣囊可點爆也可不點爆。對不使用安全帶的氣囊，一般是12.8km/h(8mph)正面撞墻時氣囊不爆，20.9km/h(13mph)正面撞墻時氣囊要點爆。如果高速碰撞時氣囊沒有點爆(漏點火)，會造成乘員的嚴重傷害，是絕對不允許的。 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊2. 點火時刻要準確：以司機側(cè)氣囊為例。氣囊點爆后，氣體發(fā)生器的充氣時間約是30毫秒。對處于正常位置的50百分位假人，最佳情況下是發(fā)生碰撞時，氣囊剛剛充滿氣體后，人的頭部即與氣囊接觸，這樣保護作用最好。如果人頭部接觸到氣囊

54、時，氣囊尚未充氣完畢(遲點火)，則氣囊不僅不能起到緩沖吸能作用，巨大的爆炸力反而會將人打傷。如果氣囊充氣完畢后很長時間人的頭部才與氣囊接觸(早點火)，由于氣囊節(jié)流小孔的排氣作用，氣囊中沒有足夠的氣體壓力，同樣會影響對人的保護作用。 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊如果乘員乘坐位置偏離了正常位置，如司機離方向盤過近或過遠，稱為離位乘員。氣囊對離位乘員具有較強的傷害作用。以司機側(cè)氣囊為例，根據(jù)美國有關(guān)機構(gòu)的尸體試驗結(jié)果，如果氣囊點爆時尸體胸部靠在方向盤上，氣囊會將其肋骨打斷；如果胳膊靠在方向盤上，氣囊會使得胳膊骨折。氣囊對離位兒童乘員的傷害尤為嚴重。因此美國在推行低能量氣囊，即延長氣

55、囊的充氣時間，減少氣囊爆出時的侵略性。此時氣囊的充氣時間大于30ms，氣囊的點爆時間要提前。 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊3. 抗粗糙路面干擾能力強：氣囊系統(tǒng)是一次性使用的安全防護系統(tǒng)，若意外點爆，除了會造成經(jīng)濟損失，由于氣囊點爆時的巨大聲響和體積，會對乘員造成驚嚇，可能會引發(fā)不必要的事故。因此必須具有高的抗粗糙路面干擾能力。根據(jù)清華大學的總結(jié)，當汽車以2060km/h的速度通過下述路面時，氣囊不應(yīng)點爆：上下110毫米高的臺階、鐵路鐵軌、270毫米深的坑及國標路面，計有扭曲路面、坑洼路面、石塊路面、搓板路面、卵石路面等。這些情況都會產(chǎn)生較大的汽車減速度，氣囊系統(tǒng)必須能識別出此

56、種狀況，氣囊不能點爆。 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊4. 高可靠性與工作穩(wěn)定：由于汽車的工作環(huán)境比較復雜，氣囊必須有較高的工作可靠性和穩(wěn)定性。 如汽車在雨中工作； 汽車在高溫氣候中行駛； 汽車在寒冷的地區(qū)使用； 汽車在高海拔的地區(qū)使用； 汽車在強電磁干擾環(huán)境中等。這些環(huán)境都不能引起氣囊系統(tǒng)的失效。另外，某些時候汽車上的電瓶電壓可能偏低；在發(fā)生碰撞時，可能在碰撞的最初時刻即將電瓶破壞，使氣囊系統(tǒng)失去電源。因此氣囊系統(tǒng)要有很寬的工作電源范圍，并且當電源失掉后，應(yīng)能有數(shù)百毫秒的持續(xù)工作能力。 第六章第六章 電子控制安全氣囊電子控制安全氣囊 第七章第七章 電子控制懸架系統(tǒng)電子控制懸架

57、系統(tǒng)一、懸架的作用和分類:1. 作用:（1）支撐車體，提供橫向、縱向穩(wěn)定性，保證成員的舒適性.（2）提供地面不平度的調(diào)節(jié)能力，防止車輛構(gòu)件和貨物受到?jīng)_擊、振動和損壞。（3）提供車重在地面上有選擇地分配（4）保證車輛與地面的附著力，傳遞驅(qū)動和制動力矩 提供克服障礙的能力（5）提供改變方向的輔助作用 第七章第七章 電子控制懸架系統(tǒng)電子控制懸架系統(tǒng)理想的懸架系統(tǒng):（1）在車輛載荷變化的情況下實現(xiàn)車高的調(diào)整，使車高適應(yīng)路面狀況和車速變化，提高汽車的操縱穩(wěn)定性和通過性（2）在轉(zhuǎn)彎、加速、減速等車輛受力不平衡的情況下實現(xiàn)車輛的姿態(tài)調(diào)整（3）在不平路面行駛情況下調(diào)節(jié)系統(tǒng)剛度及阻尼特性，在一定程度上隔絕路面不

58、平度對車輛的擾動。2分類：按照對汽車行駛工況的適應(yīng)程度可把懸架分為三類：（1）被動懸架系統(tǒng)：由參數(shù)固定的彈簧和減振器構(gòu)成。對被動懸架的設(shè)計就是要確定彈簧和減振器的參數(shù)，使系統(tǒng)在平順性和安全性之間尋求一個折衷方案，這種折衷只可能在特定情況下是最優(yōu)的，不能隨路況、車速等條件調(diào)節(jié)參數(shù)。 第七章第七章 電子控制懸架系統(tǒng)電子控制懸架系統(tǒng) 第七章第七章 電子控制懸架系統(tǒng)電子控制懸架系統(tǒng)（2）半主動懸架：通常是指懸架元件中彈簧剛度和減振器阻尼系數(shù)之一可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)的懸架。因彈簧鋼度選定后很難改變，可對半主動懸架的阻尼進行調(diào)節(jié)。因不需為懸架系統(tǒng)提供連續(xù)能量輸入的動力源，因此這種懸架又稱為無源主動懸架。如

59、圖所示： 第七章第七章 電子控制懸架系統(tǒng)電子控制懸架系統(tǒng)對于把阻尼可變減振器作為執(zhí)行機構(gòu)的半主動懸架，它是通過傳感器檢測到路況及行駛狀態(tài)的變化以及車身加速度等，由ECU根據(jù)控制策略發(fā)出脈沖控制信號，實現(xiàn)對減振器系數(shù)的有級或無級可調(diào)。 有級半主動式：阻尼有級可調(diào)。 無級半主動式：要求其阻尼隨行駛狀態(tài)動力學要求作無 級連續(xù)調(diào)節(jié)，并在幾ms內(nèi)由最小變到最大，具有阻尼快速 響應(yīng)的特點。 第七章第七章 電子控制懸架系統(tǒng)電子控制懸架系統(tǒng)（3）全主動懸架：是1954年通用汽車公司的Erspiel Labrosse在懸架設(shè)計中提出的。該懸架既無固定的剛度又無固定的阻尼系數(shù)，可以隨著道路條件的變化和行駛需要的不

60、同要求而自動地改變彈簧剛度和減振器阻尼系數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對每個車輪進行單獨控制。如圖所示： 第七章第七章 電子控制懸架系統(tǒng)電子控制懸架系統(tǒng) 全主動懸架在系統(tǒng)中附加了一個可控制作用力的裝 置可根據(jù)汽車載荷、路面狀況、行駛速度、起動、 制動、轉(zhuǎn)向等形式條件的變化自動調(diào)整懸架的剛度 阻尼以及車身高度等控制參數(shù)。又可分為由電磁 閥驅(qū)動的油氣式懸架和步進電機驅(qū)動的空氣式懸架 等形式。 第七章第七章 電子控制懸架系統(tǒng)電子控制懸架系統(tǒng)全主動懸架的一般結(jié)構(gòu)方案是:用液壓油缸來取代被動懸架中的彈簧和減振器或保留彈簧，以支撐車體的靜載荷，也可以用空氣彈簧來代替金屬螺旋彈簧。全主動懸架的組成如圖所示 第七章第七章 電子控制懸架系統(tǒng)電子控制懸架系統(tǒng)決