汽車底盤新技術(shù)介紹

第五章底盤新技術(shù)行駛系的組成

（車架、車橋、車輪和懸架）傳動系的組成轉(zhuǎn)向系的組成制動系的組成5.1懸架系統(tǒng)新技術(shù)5.1.1概述懸架特性——彈簧、阻尼元件決定平順性——彈簧-阻尼系統(tǒng)軟操縱穩(wěn)定性——彈簧-阻尼系統(tǒng)硬矛盾電子控制懸架電子控制懸架1、半主動懸架——只改變懸架的阻尼，不改變剛度

（不消耗汽車動力，結(jié)構(gòu)簡單）2、主動懸架——同時改變懸架的阻尼和剛度

（性能優(yōu)越，消耗汽車動力，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高）工作原理：5.1.2半主主動懸架不需要外加加能量系統(tǒng)統(tǒng)控制原理控制目標(biāo)量量——車身振動加加速度控制量———阻尼C小孔節(jié)流原原理5.1.3主動懸懸架油氣主動式式懸架———電磁閥驅(qū)驅(qū)動空氣主動式式懸架———步進(jìn)電機(jī)機(jī)驅(qū)動控制功能：：根據(jù)各種復(fù)復(fù)雜工況對對懸架系統(tǒng)統(tǒng)的不同要要求，及時時改變懸架架的剛度、阻尼尼系數(shù)和車車身高度，以保證汽汽車行駛中中的操縱穩(wěn)穩(wěn)定性和乘乘坐舒適性性(1)主動動懸架的控控制功能軟——低低、、中、高主動懸架硬——低低、、中、高控制內(nèi)容：：車速及路面面感應(yīng)車身姿態(tài)車身高度1）車速與與路面感應(yīng)應(yīng)控制A、車速高——提高行行駛穩(wěn)定性性增大K、CB、前輪振動——減小車車身振動和和沖擊減小后輪K、CC、壞路面———抑制制車身產(chǎn)生生大的振動動增大K、C2）車身姿姿態(tài)控制———控制車身過過度搖擺A、轉(zhuǎn)向時車身側(cè)傾傾控制——轉(zhuǎn)向傳傳感器檢測測轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速——增大K、CB、制動車身點(diǎn)頭控控制——車速傳傳感器、制制動開關(guān)——增大K、CC、起步車身俯仰控控制——車速傳傳感器、節(jié)節(jié)氣門位置置傳感器——增大K、C3）車身高高度控制A、高速感應(yīng)控制>90km/h降降低車車高<60km/h恢恢復(fù)車車高B、連續(xù)壞路面面行駛40~90km/h提高高車身———提高通過過性能>90km/h降降低車高高——提高高行駛穩(wěn)定定性（2）油氣氣主動式懸懸架五大傳感器器：轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角角傳感器——轉(zhuǎn)向的快慢慢、大小加速度傳感感器——加速踏板油油門動作傳傳感器車速傳感器器——輸出與轉(zhuǎn)速速成正比的的脈沖信號號車身高度傳傳感器——車身與車橋橋的相對高高度制動壓力傳傳感器——制動管路中中壓力信號號主動式油氣氣懸架系統(tǒng)統(tǒng)工作原理理低速正常行行駛高速、轉(zhuǎn)向向、啟動、、制動（3）主動動式空氣懸懸架K、C、車車身高度5.1.4主要要元件（1）微機(jī)機(jī)控制系統(tǒng)統(tǒng)——CMOS單片機(jī)機(jī)反應(yīng)時間：0.07~0.09S監(jiān)視模塊——及時發(fā)現(xiàn)各各部分可能能出現(xiàn)的故故障（2）車身身高度傳感感器1）光電式式車身高度度傳感器檢測車身與與車橋之間間的相對位位置On/oFF幅度、頻率率光敏元件的的光電效應(yīng)原理砷化鎵發(fā)光光二極管硅光敏晶體體管金屬或塑料料制成光源光接收器遮光盤光敏二極管管工作原理：：++++++----------PNSiO2電極電極2）電子開開關(guān)式車身身高度傳感感器（3）光電電式轉(zhuǎn)角傳傳感器5.2無無級變速器器液力自動變變速器（AT）電控機(jī)械式式自動變速速器（AMT）機(jī)械無級變變速器（CVT）5.2.1電控控機(jī)械式自自動變速器器（AMT）液力變矩器器、輔助變變速器（一一般采用行行星齒輪））和自動換換檔控制機(jī)機(jī)構(gòu)（電子子控制機(jī)構(gòu)構(gòu)）液力變矩器器——傳遞轉(zhuǎn)矩、、變矩、變變速、離合合泵輪———主動動部分，將將發(fā)動機(jī)動動力變成油油液動能。。

渦輪輪——輸輸出部分分，將動力力傳至機(jī)械械式變速器器的輸入軸軸。

導(dǎo)輪輪———反作用用元件，它它對油流起起反作用，，達(dá)到增扭扭作用。轉(zhuǎn)矩動能轉(zhuǎn)矩A、三元件件液力變矩矩器泵輪+渦輪輪+導(dǎo)輪B、四元件件液力變矩矩器泵輪+渦輪輪+導(dǎo)輪（兩個）C、帶有鎖鎖止離合器器的液力變變矩器泵輪+渦輪輪+導(dǎo)輪+鎖止離合器器行駛阻力大大——解除除鎖止，提提高平順性性行駛阻力小小——鎖止止，提高行行駛速度、、燃油經(jīng)濟(jì)濟(jì)性轉(zhuǎn)速差+液液力損失提高變矩器器的效率行星齒輪變變速器——擴(kuò)大傳傳動比的變變化范圍通常采用兩兩排行星齒齒輪來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)各檔變速速比。行行星齒輪組組由齒圈、、行星齒輪輪、太陽輪輪３個元件件組成。電子－液壓壓控制系統(tǒng)統(tǒng)主要由傳感感器、電控控單元、換換檔電磁閥閥、油壓調(diào)調(diào)節(jié)電磁閥閥等組成。。變速器的電電子控制，，能按照汽汽車的運(yùn)行行工況提供供穩(wěn)定和精精確的換檔點(diǎn)（時時間）和換檔品質(zhì)。。小結(jié)電控機(jī)械式式自動變速速器(AMT)：變變矩器通過過導(dǎo)輪起增增扭作用，，克服增大大的阻力。。

當(dāng)汽車車行駛阻力力小時，鎖鎖止離合器器將變矩器器的泵輪和和渦輪鎖住住，可以提提高傳動效效率。AMT系統(tǒng)統(tǒng)根據(jù)汽車車的負(fù)荷、、路況和駕駕駛員意圖圖對電磁閥閥，執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)發(fā)出指指令控制升升檔和降檔檔、使汽車車在發(fā)動機(jī)機(jī)動力性或或經(jīng)濟(jì)性最最佳的工況況或中間多多種模式下下工作，并并調(diào)整管路路油壓，控控制換檔感感覺更加平平穩(wěn)、舒適適。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)構(gòu)復(fù)雜；精精度要求高高；制造、、維修難度度大、成本本高、傳動動效率比較較低5.2.2機(jī)械無無級變速器器（CVT）CVT：傳傳動比連續(xù)續(xù)改變、無無換檔跳越越、減緩換換檔沖擊。。適應(yīng)汽車動動力性、經(jīng)經(jīng)濟(jì)性、舒舒適性的要要求易于與計(jì)計(jì)算機(jī)技技術(shù)結(jié)合合金屬帶+工作輪輪+液壓壓泵+離離合器+控制系系統(tǒng)VDT-CVT的結(jié)構(gòu)構(gòu)示意圖圖(CVT):無無級傳傳動由V型金屬屬傳動帶帶和帶輪輪組成,主、被被動帶輪輪的可動動部分軸軸向移動動時改變變傳動帶帶與帶輪輪結(jié)合的的工作半徑徑從而改變變傳動比比金屬傳動動帶V型金屬屬傳動帶帶由許多多套在柔柔性鋼帶帶上具有有V型側(cè)側(cè)面金屬屬片組成，，這種金金屬帶傳傳動，兩兩個帶輪輪間動力力傳遞是是靠作為為推力塊塊的金屬屬片的推推力實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的。CVT與與AT、、AMT比較優(yōu)點(diǎn)：1）速比比變化是是無級的的，在各各種行駛駛工況下下都能選選擇最佳佳的速比比，其動動力性、、經(jīng)濟(jì)性性和排放放與AT比較，，目前報(bào)報(bào)道大約約可以改改善5%左右。。2）具有有最佳的的駕駛舒舒適性3）結(jié)構(gòu)構(gòu)相對簡簡單，批批量生產(chǎn)產(chǎn)成本比比較低缺點(diǎn)：1）CVT不能能實(shí)現(xiàn)換換空擋，，在倒檔檔和起步步時還得得有一個個自動離離合器。。2）金屬屬帶無級級傳動是是摩擦傳傳動，存存在效率率和磨損損問題，，它的工工程技術(shù)術(shù)還正在在發(fā)展之之中。目前只要要用于2.5升升以下的的小排量量發(fā)動機(jī)機(jī)車型。。CVT與與AT、、AMT比較5.4ABS系系統(tǒng)目的：提高汽車車制動過過程中的的方向穩(wěn)穩(wěn)定性和和轉(zhuǎn)向操操縱能力力，縮短短制動距距離措施：控制滑移移率S1、ABS的基基本原理理滑移率———汽車車實(shí)際車車速與車車輪滾動動的圓周周速度之之間的差差異滑動率與與附著系系數(shù)的關(guān)關(guān)系2、ABS結(jié)構(gòu)構(gòu)組成液壓控制制系統(tǒng)電子控制制系統(tǒng)制動壓力力調(diào)節(jié)器器常規(guī)制動動裝置傳感器控制開關(guān)關(guān)ABSECUABS指示燈制動壓力力調(diào)節(jié)器器中的電電磁閥和和回液泵泵電動機(jī)機(jī)供能裝置置、控制制裝置傳動裝置置、制動動器（1）傳傳感器A、輪輪速傳感感器B、減速速傳感器器識別路面面附著系數(shù)信信息開關(guān)（2）電電子控制制單元（3）液液壓調(diào)節(jié)節(jié)裝置3、控控制過程程輪速檢測測參考車速速的計(jì)算算車輪滑移移率的計(jì)計(jì)算制動壓力力的跟蹤蹤調(diào)節(jié)執(zhí)行器電電磁閥的的控制壓力調(diào)節(jié)節(jié)過程建壓階段段保壓階段段降壓階段段增壓階段段4、優(yōu)優(yōu)點(diǎn)保持汽車車制動時時的方向向穩(wěn)定性性?？s短制動動距離。。減小汽車車制動時時輪胎的的磨損。。減少駕駛駛員的疲疲勞強(qiáng)度度（特別別是汽車車制動時時的緊張張情緒））。ABS+EBDEBD——ElectricBrakeforceDis-tribution針對ABS不能能根據(jù)車車輛制動動時的實(shí)實(shí)際情況況合理分分配四個個車輪的的制動力力汽車制動動的瞬間間，高速速計(jì)算出出四個輪輪胎由于于附著不不同而導(dǎo)導(dǎo)致的摩摩擦力數(shù)數(shù)值，調(diào)調(diào)整制動動裝置，，達(dá)到制制動力與與摩擦力力的匹配配，以保保證車輛輛的平穩(wěn)穩(wěn)和安全全。EBD是是ABS的功能能的擴(kuò)充充EBD控控制流程程圖EBD最最佳滑移移率控制制圖過轉(zhuǎn)向不足轉(zhuǎn)向向1,2,3,4分別為左前輪，，右前輪，，左后輪，，右后輪的腳標(biāo)直線制動動仿真結(jié)結(jié)果ABSEBD/ABS車輛運(yùn)動動軌跡質(zhì)質(zhì)心速速度曲線線ABSEBD/ABS5.3轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)新新技術(shù)5.3.1電電子控制制動力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)（EPS）（1）概概述——動動力力助力方式（動動力裝置置）氣力式液力式電力式動力轉(zhuǎn)向向系的要求：A、有效效減小操操縱力（停車））B、轉(zhuǎn)向向靈敏性性好C、具有有直線行行駛穩(wěn)定定性（自動回回正）D、有隨隨動作用用（車輪與與轉(zhuǎn)向盤盤）E、工作作可靠（2）電電子控制制動力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)的組成成、原理理轉(zhuǎn)矩傳感感器+車車速傳感感器+電電子控制制器+電電動機(jī)+電磁離離合器+減速機(jī)機(jī)構(gòu)電子控制制動力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向的優(yōu)點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu)構(gòu)緊湊，，重量輕輕2、節(jié)省省發(fā)動機(jī)機(jī)動力3、工作作可靠4、能根根據(jù)工況況變化得得到很好好的行駛駛穩(wěn)定性性（停車））（3）電電子控制制動力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)的主要要零部件件結(jié)構(gòu)與與工作原原理1）轉(zhuǎn)矩矩傳感器器作用：檢測轉(zhuǎn)向向盤與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器之之間的相相對轉(zhuǎn)矩矩ABCD橋式回回路Ui——脈沖沖電壓Uo——輸出出電壓Uo———θ——M光電式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角傳感感器2）控制制裝置與與控制邏邏輯怠速ON/OFF減速機(jī)構(gòu)構(gòu)、轉(zhuǎn)向向器控制邏輯輯：A、速度度升高，，助力減減小B、轉(zhuǎn)矩矩增大，，助力增增大3）電動動機(jī)小型永磁磁電動機(jī)機(jī)T3、T2———正向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動T1、T4———反向轉(zhuǎn)動動思考：四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)的作用？5.3.2四四輪轉(zhuǎn)向向（4WS）（1）概述功能：確保車輛良好好的操縱性和和穩(wěn)定性，有有效控制車輛輛的橫向運(yùn)動特性優(yōu)點(diǎn)：A、直線行駛駛穩(wěn)定性好———高速同相位B、改善低速速時操縱輕便便性，提高機(jī)機(jī)動性——低速逆向位C、轉(zhuǎn)向能力力強(qiáng)、轉(zhuǎn)向響響應(yīng)快（2）電子/液壓式四輪輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)A、轉(zhuǎn)角傳感感型——后輪可按按前輪偏轉(zhuǎn)方方向作同相偏偏轉(zhuǎn)，也可以以做反相偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)B、車速傳感感型——設(shè)定車速速，車速高于于設(shè)定值，四四輪同相偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，低于設(shè)定定值則反相偏偏轉(zhuǎn)1）車速感應(yīng)應(yīng)式電子控制制四輪轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)控制特性：35km/h2）車速、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角感感應(yīng)式電子控控制四輪轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)5.5ASR系統(tǒng)統(tǒng)ASR——防防止驅(qū)動輪打打滑，提高汽汽車操縱穩(wěn)定定性和動力性汽車驅(qū)動防滑滑控制系統(tǒng)（（ASR）汽車牽引力控控制系統(tǒng)（TCS）——ABS系系統(tǒng)的延伸ABS?目的、措施、、原理ABS系統(tǒng)目的：提高汽車制動動過程中的方方向穩(wěn)定性和和轉(zhuǎn)向操縱能能力，縮短制制動距離措施：控制滑移率SABS的基本本原理滑移率——汽汽車實(shí)際車速速與車輪滾動動的圓周速度度之間的差異異滑動率與附著著系數(shù)的關(guān)系系5.5.1ASR的基基本原理V驅(qū)動力制動力發(fā)動機(jī)輸出功功率驅(qū)