汽車(chē)電器電子技術(shù)課件(下)

汽車(chē)電子控制技術(shù)

第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

第一節(jié)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

傳統(tǒng)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)功能：使行駛的汽車(chē)車(chē)輪受制動(dòng)力矩的作用，使車(chē)輛減速或停止汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(Anti-LockBrakingSystem,ABS):是汽車(chē)上的一種主動(dòng)安全裝置，用于汽車(chē)制動(dòng)時(shí)防止車(chē)輪抱死，以提高汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程中的方向穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向控制能力和縮短制動(dòng)距離，充分發(fā)揮汽車(chē)制動(dòng)效能。緒論第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)緒論ABS的作用：制動(dòng)時(shí)防止車(chē)輪抱死，并能最大限度地利用車(chē)輪與地面間的附著系數(shù)采用ABS的優(yōu)點(diǎn)：a.使制動(dòng)過(guò)程中車(chē)輪處于非抱死狀態(tài)防止制動(dòng)過(guò)程中車(chē)輛側(cè)滑甩尾，提高制動(dòng)中方向穩(wěn)定性b.

防止前輪抱死，喪失轉(zhuǎn)向能力，提高制動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)向操縱性c.縮短制動(dòng)距離，減少輪胎磨損

第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論一、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和工作原理：輪速傳感器電控單元ECUABS執(zhí)行器：制動(dòng)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(dòng)油壓，從而控制制動(dòng)力管路附件和ABS警告燈

第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論緒論

第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論工作原理：轉(zhuǎn)速傳感器—》ECU—》控制指令—》控制制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥動(dòng)作—》制動(dòng)壓力

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緒論二、ABS分類(lèi)：1．按系統(tǒng)構(gòu)造分：根據(jù)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器和制動(dòng)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(dòng)壓力調(diào)節(jié)器自成一體，通過(guò)制動(dòng)管路與制動(dòng)主缸和制動(dòng)輪缸相連，具有很強(qiáng)的布置靈活性，適合將ABS作選擇裝備時(shí)采用。（2）整體式：制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器與制動(dòng)主缸和液壓制動(dòng)助力器組合為一個(gè)整體，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間，作為汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)裝備，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。一般為高級(jí)轎車(chē)采用。第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論

2．按系統(tǒng)控制方案分：軸控制和輪控制

（1）軸控制：根據(jù)一個(gè)速度信號(hào)（輪速或軸速）共同控制同一根軸上的兩輪低選控制：

指由附著系數(shù)較低的一個(gè)車(chē)輪來(lái)確定同一軸上兩車(chē)輪的共同制動(dòng)壓力。保證附著系數(shù)小的車(chē)輪不發(fā)生抱死

高選控制：指由附著系數(shù)較高的一個(gè)車(chē)輪來(lái)確定同一軸上兩車(chē)輪的共同制動(dòng)壓力。（2）輪控制：相關(guān)的兩個(gè)或四個(gè)車(chē)輪全部按照各自的加、減速度分別進(jìn)行單獨(dú)控制，也稱(chēng)單輪控制第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論3．按控制通道與傳感器數(shù)量分：控制通道指制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器通往制動(dòng)器的獨(dú)立控制的液壓或氣壓通路，一般來(lái)說(shuō)，電磁閥數(shù)目即為控制通路數(shù)。按控制通道與車(chē)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(jià)格越高，可根據(jù)汽車(chē)檔次不同進(jìn)行選擇第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論四通道式：有四個(gè)輪速傳感器，在通往四個(gè)車(chē)輪制動(dòng)分泵的管路中，各設(shè)一個(gè)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行獨(dú)立控制第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論優(yōu)點(diǎn)：制動(dòng)時(shí)可以最大限度地利用每個(gè)車(chē)輪的最大附著力，附著系數(shù)利用率高。缺點(diǎn)：如果汽車(chē)左右輪附著系數(shù)相差較大，制動(dòng)時(shí)兩個(gè)車(chē)輪的地面制動(dòng)力就相差較大，會(huì)產(chǎn)生橫擺力矩，使車(chē)身向制動(dòng)力較大的一側(cè)跑偏，影響汽車(chē)的方向穩(wěn)定性。成本高第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論三通道式：一般是對(duì)兩前輪進(jìn)行獨(dú)立控制，兩后輪按照低選原則進(jìn)行一同控制，也稱(chēng)其為混合控制。第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論優(yōu)點(diǎn)：兩后輪按低選原則控制，可以保證汽車(chē)在各種條件下左右兩后輪的制動(dòng)力相等，保證汽車(chē)具有良好的方向穩(wěn)定性，對(duì)兩前輪進(jìn)行獨(dú)立控制，主要考慮轎車(chē)，特別是前輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)，前輪的制動(dòng)力在汽車(chē)總制動(dòng)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(chē)獲得盡可能大的總制動(dòng)力，以縮短制動(dòng)距離，還可使制動(dòng)中兩前輪始終保持較大的橫向附著力，使汽車(chē)具有良好的轉(zhuǎn)向控制能力。在小轎車(chē)上應(yīng)用較多。第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

二通道式：為了減少制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置的數(shù)量，降低成本，采用該種方式。緒論單通道ABS系統(tǒng)：它在后輪制動(dòng)器總管中設(shè)置一個(gè)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器，在后橋主減速器上安裝一個(gè)輪速傳感器（或在兩后輪上各安裝一個(gè)輪速傳感器。一般是對(duì)兩后輪按低選原則進(jìn)行一同控制。

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緒論缺點(diǎn)：不能使兩后輪的附著力得到充分利用，制動(dòng)距離沒(méi)有明顯縮短未對(duì)前輪進(jìn)行控制，制動(dòng)時(shí)前輪會(huì)出現(xiàn)抱死，因而轉(zhuǎn)向操縱能力并未得到改善優(yōu)點(diǎn)：制動(dòng)時(shí)后輪不會(huì)發(fā)生抱死，能顯著提高制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，在一些輕型載貨車(chē)上仍有使用

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緒論

三、系統(tǒng)組成：輪速傳感器、ECU、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器1.輪速傳感器：整個(gè)系統(tǒng)的信號(hào)來(lái)源，檢測(cè)車(chē)輪速度、計(jì)算滑移率，通常采用電磁感應(yīng)式。工作原理：齒圈與車(chē)輪固定在一起，齒圈隨車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒不斷接近離開(kāi)感應(yīng)頭，感應(yīng)線圈中感應(yīng)出正比于車(chē)輪轉(zhuǎn)速的正弦信號(hào)，經(jīng)整形放大，濾波送入單片機(jī)，輪速測(cè)定準(zhǔn)確與否決定整個(gè)系統(tǒng)的控制品質(zhì)。第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論

2．電子控制單元：計(jì)算、分析、發(fā)控制指令、故障診斷。（1）輸入：輪速信號(hào)（2）微控制器：對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行計(jì)算、邏輯分析處理，形成相應(yīng)的控制信號(hào)（3）輸出：對(duì)輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)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

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緒論（4）安全監(jiān)控系統(tǒng)：ABS為涉及車(chē)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(gè)CPU專(zhuān)用于安檢。

功能：a.對(duì)主CPU進(jìn)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(kāi)關(guān)動(dòng)作是否正常，是否短路或斷路。c.各種車(chē)輪傳感器檢查，電源電壓檢查。若有故障則向主CPU發(fā)送信號(hào)，由主CPU處理后，再發(fā)相應(yīng)故障代碼

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緒論ECU工作過(guò)程：根據(jù)輸入的輪速信號(hào)計(jì)算出車(chē)輪減速度和滑移率——》計(jì)算分析——》發(fā)控制指令——》完成制動(dòng)調(diào)節(jié)第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論3．制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器：分氣動(dòng)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(dòng)壓力泵、蓄能器、電磁閥、貯油室

（1）貯油室：減壓階段，儲(chǔ)存由輪制動(dòng)缸流出的制動(dòng)液（泄壓后的油液），達(dá)到降低制動(dòng)壓力目的。

（2）驅(qū)動(dòng)壓力泵（回油泵）：將儲(chǔ)油室內(nèi)的泄壓后的油液（不存在壓力）抽出，加壓后泵入蓄能器或制動(dòng)主缸以備下次控制循環(huán)加壓時(shí)使用，也稱(chēng)再循環(huán)泵。（3）蓄能器：將回油泵送入的高壓制動(dòng)液暫時(shí)儲(chǔ)存起來(lái)以備車(chē)輪制動(dòng)缸增壓時(shí)使用，還可緩沖制動(dòng)液管路中的壓力波動(dòng)。

第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論（4）電磁閥（液壓控制閥）：用于ABS工作時(shí)調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力，在制動(dòng)主缸、輪制動(dòng)缸和貯油室之間建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)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(gè)工作位置實(shí)現(xiàn)三種工作狀態(tài)，加、保、減?！Y(jié)構(gòu)：加壓閥（進(jìn)油）泄壓閥（排油）、銜鐵、線圈單向閥，進(jìn)油口和出油口有過(guò)濾器。第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論a.增壓狀態(tài)：電磁閥裝配時(shí)，主副彈簧有預(yù)應(yīng)力，且主彈簧強(qiáng)度大，使初始狀態(tài)加壓閥開(kāi)啟，泄壓閥關(guān)閉。開(kāi)始制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)主缸中的壓力油液直接通過(guò)制動(dòng)主缸接口—加壓閥—輪制動(dòng)缸接口，作用于輪制動(dòng)缸，使制動(dòng)器壓力升高，實(shí)現(xiàn)增壓，此時(shí)電磁閥中無(wú)激勵(lì)電流。結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：制動(dòng)壓力直接作用于制動(dòng)輪，不使用ABS或ABS有故障時(shí)，只要切斷電流，可恢復(fù)原車(chē)的制動(dòng)功能。第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論b.保壓狀態(tài)：當(dāng)控制器以中等電流

激勵(lì)電磁閥線圈時(shí)，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(dòng)缸之間通道，使輪制動(dòng)缸壓力保持一定，電磁閥處于保壓狀態(tài)。

c.減壓狀態(tài)：當(dāng)ECU以最大電流

激勵(lì)線圈時(shí)，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(kāi)加壓閥關(guān)閉，輪制動(dòng)缸中的制動(dòng)油通過(guò)泄壓電磁閥到回油管接口，流回貯油室，于是輪制動(dòng)缸中壓力降低，電磁閥處于減壓狀態(tài)。

控制方法：ECU發(fā)三種量級(jí)的電流給電磁閥線圈，實(shí)現(xiàn)三種狀態(tài)。電磁閥的設(shè)計(jì)是ABS關(guān)鍵技術(shù)之一，要求響應(yīng)速度快。第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論四、控制要點(diǎn)：防抱死制動(dòng)就是通過(guò)控制制動(dòng)力的方法來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)力的大小，使車(chē)輛在任何情況下都能使緊急制動(dòng)的車(chē)輪保持在最佳的制動(dòng)狀態(tài)，獲得最佳制動(dòng)效果。有多種不同的優(yōu)化設(shè)計(jì)控制方案：門(mén)限、最優(yōu)化控制方式、滑模動(dòng)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(mén)限值控制方式。第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論——邏輯門(mén)限值控制方式：根據(jù)路面和車(chē)輪慣量等因素設(shè)定滑移率和車(chē)輪加減速度的門(mén)限值，來(lái)識(shí)別車(chē)輪是在穩(wěn)定區(qū)域還是在非穩(wěn)定區(qū)域轉(zhuǎn)動(dòng)，然后進(jìn)行控制。有加減速度門(mén)限值，滑移率門(mén)限值或混合方式。大多數(shù)產(chǎn)品選擇加減速度門(mén)限作為主要門(mén)限，并以參考滑移率作為輔助門(mén)限

1．滑移率：汽車(chē)制動(dòng)時(shí)車(chē)輪速度變慢，車(chē)身速度也降低，車(chē)輪處于滾動(dòng)又滑動(dòng)的狀態(tài)，把制動(dòng)時(shí)車(chē)速與輪速發(fā)生差異的現(xiàn)象稱(chēng)為滑移，滑移率定義如下：第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論

第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)緒論最佳制動(dòng)狀態(tài)應(yīng)是車(chē)輪在地面上即滾動(dòng)又滑動(dòng)，且以滾動(dòng)為主。汽車(chē)制動(dòng)效能的高低主要反映在對(duì)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)系第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論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(dá)到最大值若

繼續(xù)增大，則

緩慢減?。?）橫附

在=0時(shí)最大，并隨

增大而迅速降低，當(dāng)=100%車(chē)輪抱死時(shí)，

幾乎為0，車(chē)輛將失去方向穩(wěn)定性及操縱性。（3）路面性質(zhì)不同，關(guān)系圖不完全一樣，通常在各種路面條件下制動(dòng)時(shí)，將

控制在8%-30%之間，能達(dá)到較好的控制效果。第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論3．控制方法：

（1）車(chē)輪滑移率控制方式：要控制滑移率，需準(zhǔn)確測(cè)知車(chē)身速度和車(chē)輪速度，車(chē)輪速度易測(cè)，準(zhǔn)確測(cè)定車(chē)身速度需采用專(zhuān)門(mén)傳感器（多譜勒雷達(dá)），制動(dòng)時(shí)，將輪速傳感器信號(hào)和多譜勒雷達(dá)測(cè)得的車(chē)身速度信號(hào)送入微機(jī)，算出滑移率，再根據(jù)滑移率進(jìn)行控制。該方法需增加一個(gè)測(cè)速雷達(dá)，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，應(yīng)用受到限制。第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論（2）車(chē)輪加減速度邏輯門(mén)限值控制方法：在程序中預(yù)先設(shè)定減速度門(mén)限值-a0和加速度門(mén)限值a0和A0。開(kāi)始制動(dòng)時(shí)，由ECU控制電磁閥增壓（加壓閥開(kāi)啟，泄壓閥關(guān)閉），制動(dòng)壓力上升，車(chē)輛和車(chē)輪開(kāi)始減速，由輪速傳感器測(cè)出輪速，對(duì)輪速微分，求出輪速減速度-a，查表得出減速度門(mén)限值-a0，兩者比較，若|-a|>|-a0|，則降低制動(dòng)壓力（由ECU控制電磁閥減壓，加壓閥關(guān)閉，泄壓閥開(kāi)啟）。輪速由下降到上升逐漸開(kāi)始加速，由輪速微分求出加速度a，查表求出a0，當(dāng)a>a0時(shí)，停止減壓，由ECU控制電磁閥保壓，兩個(gè)閥都關(guān)閉。第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論阿車(chē)輪轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，當(dāng)達(dá)到加速度門(mén)限A0時(shí)，ECU控制電磁閥加壓，使輪速快速下降，重復(fù)上述過(guò)程。缺點(diǎn)：有一定局限性，如高速緊急制動(dòng)時(shí)，在穩(wěn)定區(qū)域就可能達(dá)到減速度門(mén)限，但此時(shí)滑移率很小，不需減壓控制，因此通常采用加、減速度門(mén)限和滑移率組合控制方法。第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論（3）組合控制方法：設(shè)定滑移率控制門(mén)限S1和S2及加減速度門(mén)限a0和-a0

，車(chē)輛開(kāi)始制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)壓力上升，在車(chē)輪達(dá)到減速度門(mén)限-a0

時(shí)，判斷滑移率是否達(dá)到S1，若沒(méi)有達(dá)到，說(shuō)明滑移率很小，則不進(jìn)行減壓控制，防止了穩(wěn)定區(qū)域不必要減壓，若車(chē)輪達(dá)到減速度門(mén)限-a0

且滑移率達(dá)到

S1才進(jìn)行減壓控制。若減速度達(dá)到-a0，滑移率達(dá)到S2

，則說(shuō)明滑移率很大，立即進(jìn)行減壓控制，這樣無(wú)論車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和路面附著系數(shù)如何變化，都能達(dá)到良好的控制效果，這種方法的滑移率計(jì)算用到的車(chē)身速度是通過(guò)車(chē)輪速度計(jì)算出的參考車(chē)速。第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論五、ABS故障檢測(cè)和診斷：可分為自診斷和維修診斷：1．自診斷：車(chē)輛啟動(dòng)后實(shí)時(shí)進(jìn)行的，包括：

（1）啟動(dòng)后，ECU執(zhí)行所有內(nèi)部回路自檢

（2）ECU進(jìn)行控制閥的功能檢測(cè)

（3）輪速傳感器檢測(cè)

（4）電源電壓是否正常

（5）制動(dòng)壓力與管路壓力是否正常若有故障將故障代碼儲(chǔ)存，并用ABS警告燈發(fā)警報(bào)為提高ABS的可靠性，系統(tǒng)還采取容錯(cuò)控制技術(shù)，當(dāng)有些部件失效時(shí)，它們?cè)谙到y(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。

第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論

2．ABS維修診斷：通過(guò)故障診斷儀進(jìn)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(lái)

（2）狀態(tài)顯示：實(shí)時(shí)顯示各傳感器，執(zhí)行器和控制閥的輸出狀態(tài)，幫助進(jìn)行故障判斷

（3）調(diào)整與指導(dǎo)維修：通過(guò)診斷接口改寫(xiě)ECU內(nèi)部某些存儲(chǔ)器內(nèi)容，達(dá)到調(diào)整目的。第四章汽車(chē)電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

緒論汽車(chē)驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)

汽車(chē)驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)又稱(chēng)汽車(chē)牽引力控制系統(tǒng)，ASR或TCSABS作用:制動(dòng)時(shí)防止車(chē)輪抱死，并能最大限度地利用車(chē)輪與地面間的附著系數(shù)ASR作用：驅(qū)動(dòng)時(shí)防止車(chē)輪打滑，使車(chē)輪獲得最大限度的驅(qū)動(dòng)力，提高行車(chē)穩(wěn)定性、牽引性和操縱性，是ABS的延伸和補(bǔ)充，常與ABS配合使用，構(gòu)成汽車(chē)行駛的主動(dòng)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(chē)上緒論一、基本原理：通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和制動(dòng)系統(tǒng)等手段來(lái)控制驅(qū)動(dòng)力，使汽車(chē)在起步和加速時(shí)，防止驅(qū)動(dòng)力超過(guò)輪胎與路面的附著力而導(dǎo)致車(chē)輪打滑。保持最佳驅(qū)動(dòng)力，改善汽車(chē)的方向穩(wěn)定性和操縱性汽車(chē)驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)緒論二、ASR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(gè)控制器中，ASR控制方式有多種，不同方式所需輸入輸出信號(hào)不一樣）、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器、輪速傳感器、差速制動(dòng)閥（專(zhuān)用），發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩控制裝置（專(zhuān)用）。汽車(chē)驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)緒論三、ASR控制方式：ASR控制包括兩部分：制動(dòng)防滑和發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力控制。1．驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)控制：當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)時(shí)，給驅(qū)動(dòng)輪施加制動(dòng)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(lèi)似，可采用基于車(chē)輪加減速度和車(chē)輪滑移率門(mén)限值組合的方法。對(duì)于雙輪驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛，非驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速即為車(chē)速，則由前后車(chē)輪的速度可求出驅(qū)動(dòng)輪的滑移率，驅(qū)動(dòng)輪加減速度由兩個(gè)時(shí)刻速度差求得，該方法防滑控制反應(yīng)迅速，但制動(dòng)力不能過(guò)大（出于舒適性與避免制動(dòng)器過(guò)熱的考慮），且限制制動(dòng)時(shí)間，通常與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩控制配合使用汽車(chē)驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)緒論

2．發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩控制：最早采用，當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)時(shí)，適當(dāng)減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩，便可有效降低滑移率，有以下幾種控制方法：

（1）點(diǎn)火參數(shù)調(diào)節(jié)：減小點(diǎn)火提前角，可適度減小扭矩，若此時(shí)驅(qū)動(dòng)輪繼續(xù)打滑，延遲點(diǎn)火不能控制滑移率，則停止點(diǎn)火，為防止排放污染增加，同時(shí)也應(yīng)中斷供油，該方法反應(yīng)迅速實(shí)現(xiàn)方法：與發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。

（2）燃油供給量調(diào)節(jié)：通過(guò)減少供油或暫停供油來(lái)減小扭矩。實(shí)現(xiàn)方法：通信

汽車(chē)驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)緒論（3）節(jié)氣門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)：通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度減小扭矩，兩種方法：

a.采用電磁閥和伺服缸控制：油門(mén)開(kāi)度的擺桿與伺服缸連在一起，通過(guò)改變比例閥的開(kāi)口大小，改變伺服缸的輸出位置，達(dá)到調(diào)節(jié)油門(mén)開(kāi)度的目的。

b.步進(jìn)電機(jī)控制：ECU控制由步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，增加連接機(jī)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(guò)控制鎖止電磁閥鎖止差速器來(lái)控制驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)輪的鎖緊程度可由差速器的液壓預(yù)緊盤(pán)來(lái)調(diào)節(jié)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)緒論

4．離合器控制和變速器控制：二者都是利用傳動(dòng)系控制扭矩的方式離合器：在驅(qū)動(dòng)輪發(fā)生過(guò)度滑轉(zhuǎn)時(shí)，減小離合器結(jié)合程度，使主從動(dòng)片出現(xiàn)部分相對(duì)滑轉(zhuǎn)，從而減小傳遞到輪軸的驅(qū)動(dòng)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(dú)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(dòng)機(jī)扭矩調(diào)節(jié)和驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)控制的組合方法控制分兩部分：發(fā)動(dòng)機(jī)控制和制動(dòng)控制當(dāng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪打滑且車(chē)輪的滑移率超過(guò)門(mén)限值時(shí)，判斷當(dāng)前車(chē)速是否低于車(chē)速門(mén)限（30km/h），是，則進(jìn)行制動(dòng)控制，大于30km/h，采用發(fā)動(dòng)機(jī)控制。兩個(gè)輪同時(shí)打滑，則采用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制，兩種控制同時(shí)起作用。汽車(chē)驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)緒論車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)

車(chē)輛巡航是智能交通(ITS)中先進(jìn)車(chē)輛控制的一個(gè)重要方面,運(yùn)用該系統(tǒng)可以減輕駕駛員因長(zhǎng)時(shí)間控制油門(mén)而產(chǎn)生的疲勞,減少或避免交通事故的發(fā)生,同時(shí)又避免了頻繁的不必要的油門(mén)變動(dòng),改善了汽車(chē)燃料經(jīng)濟(jì)性、舒適性和環(huán)保性。第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論

傳統(tǒng)巡航控制(CC)自適應(yīng)巡航控制(ACC)自動(dòng)智能巡航控制(AICC)第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論汽車(chē)巡航系統(tǒng)的發(fā)展大致分為如下幾個(gè)階段:機(jī)械式控制;以模擬電路為基礎(chǔ)的定車(chē)速巡航系統(tǒng)：20世紀(jì)50年代末到70年代初;適應(yīng)性巡航系統(tǒng)：20世紀(jì)70年代末到80年代的后期,隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了以數(shù)字控制為基礎(chǔ)的適應(yīng)性巡航系統(tǒng)；基于起-停(Stop&Go)的巡航控制。第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論

第五章汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論

第五章汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)

自適應(yīng)巡航控制（AdaptiveCruiseControl，簡(jiǎn)稱(chēng)ACC）系統(tǒng)是基于巡航控制技術(shù)發(fā)展而來(lái)的一種智能化的車(chē)速自動(dòng)控制系統(tǒng)。由于可以視交通情況自動(dòng)采取適宜措施（加速、減速、制動(dòng)），使得自適應(yīng)巡航系統(tǒng)能很好地適應(yīng)路況復(fù)雜的城市道路行駛。

巡航控制系統(tǒng)提高了車(chē)輛的駕駛舒適性，但也容易因?yàn)轳{駛員的注意力分散而引發(fā)交通事故。同時(shí)，在需要頻繁制動(dòng)的城市道路上并不實(shí)用，而自適應(yīng)巡航則能很好地適應(yīng)路況較復(fù)雜的城市路況。緒論系統(tǒng)的組成

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)主要由車(chē)距傳感器（雷達(dá)）、輪速傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器以及ACC控制單元等組成。

自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的組成緒論車(chē)距傳感器一般安裝在散熱器格柵內(nèi)或前保險(xiǎn)杠的內(nèi)側(cè)，它可以探測(cè)到汽車(chē)前方200m左右的距離。車(chē)距傳感器（雷達(dá)）與ACC控制單元安裝在同一殼體內(nèi)。寶馬E90新3系車(chē)距傳感器車(chē)距傳感器與ACC控制單元緒論

在前后車(chē)輪上裝有輪速傳感器（與ABS系統(tǒng)共用），可以檢測(cè)車(chē)輛的行駛速度；轉(zhuǎn)向角傳感器用來(lái)判斷車(chē)輛行駛的方向；ACC控制單元采集各個(gè)傳感器的信號(hào)并進(jìn)行計(jì)算，以便實(shí)時(shí)地與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和制動(dòng)防抱死控制單元交換數(shù)據(jù)。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)是一種智能化的自動(dòng)控制系統(tǒng)，它是在前面介紹的巡航控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。

在車(chē)輛行駛過(guò)程中，安裝在車(chē)輛前部的車(chē)距傳感器（雷達(dá)）持續(xù)掃描車(chē)輛前方道路，同時(shí)輪速傳感器采集車(chē)速信號(hào)。緒論

當(dāng)與前車(chē)之間的距離過(guò)小時(shí)，ACC控制單元可以通過(guò)與制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動(dòng)作，使車(chē)輪適當(dāng)制動(dòng)，并使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率下降，以使車(chē)輛與前方車(chē)輛始終保持安全距離。

ACC系統(tǒng)視交通情況自動(dòng)采取強(qiáng)度適宜的制動(dòng)措施緒論

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)在控制車(chē)輛制動(dòng)時(shí)，通常會(huì)將制動(dòng)減速度限制在不影響舒適性的程度，當(dāng)需要更大的減速度時(shí)，ACC控制單元會(huì)發(fā)出聲光信號(hào)通知駕駛員主動(dòng)采取制動(dòng)操作。當(dāng)與前車(chē)之間的距離增加到安全距離時(shí)，ACC控制單元控制車(chē)輛按照設(shè)定的車(chē)速行駛。

雖然自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)可以自動(dòng)控制車(chē)速，但在任何時(shí)候駕駛員都可以主動(dòng)進(jìn)行加速或制動(dòng)。當(dāng)駕駛員在巡航控制狀態(tài)下進(jìn)行制動(dòng)后，ACC控制單元就會(huì)終止巡航控制；當(dāng)駕駛員在巡航控制狀態(tài)下進(jìn)行加速，停止加速后，ACC控制單元會(huì)按照原來(lái)設(shè)定的車(chē)速進(jìn)行巡航控制。緒論

通過(guò)車(chē)距傳感器的反饋信號(hào)，ACC控制單元可以根據(jù)靠近車(chē)輛物體的移動(dòng)速度判斷道路情況，并控制車(chē)輛的行駛狀態(tài)；通過(guò)反饋式加速踏板檢測(cè)駕駛員施加在踏板上的力，ACC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(dòng)強(qiáng)度。反饋式加速踏板自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的擴(kuò)展功能

通過(guò)軟件升級(jí)和增加少量電子裝置等方法，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)無(wú)需增加更多的裝置即可實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的智能駕駛等多項(xiàng)擴(kuò)展功能。緒論

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)一般在車(chē)速大于25km/h時(shí)才會(huì)起作用，而當(dāng)車(chē)速降低到25km/h以下時(shí)，就需要駕駛員進(jìn)行人工控制。通過(guò)系統(tǒng)軟件的升級(jí)，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)“停車(chē)/起步”功能，以應(yīng)對(duì)在城市中行駛時(shí)頻繁的停車(chē)和起步情況。

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的這種擴(kuò)展功能，可以使汽車(chē)在非常低的車(chē)速時(shí)也能與前車(chē)保持設(shè)定的距離。當(dāng)前方車(chē)輛起步后，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)會(huì)提醒駕駛員，駕駛員通過(guò)踩加速踏板或按下按鈕發(fā)出信號(hào)，車(chē)輛就可以起步行駛。

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)使車(chē)輛的編隊(duì)行駛更加輕松。ACC控制單元可以設(shè)定自動(dòng)跟蹤的車(chē)輛。當(dāng)本車(chē)跟隨前車(chē)行駛時(shí)，ACC控制單元可以將車(chē)速調(diào)整為與前車(chē)相同，同時(shí)保持穩(wěn)定的車(chē)距，而且這個(gè)距離可以通過(guò)方向盤(pán)附近的控制桿上的設(shè)置按鈕進(jìn)行選擇。緒論

位于轉(zhuǎn)向柱左側(cè)的ACC操作桿緒論

具有起-停巡航功能的車(chē)輛自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)是針對(duì)擁擠的城市交通工況，即當(dāng)車(chē)輛低速行駛且速度頻繁發(fā)生變化時(shí)，設(shè)計(jì)的一種符合該車(chē)輛行駛工況的自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)。第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)

起-停巡航系統(tǒng)

緒論功能具有傳統(tǒng)巡航控制的定速巡航功能直接對(duì)車(chē)輛進(jìn)行縱向速度控制，保持本車(chē)與前車(chē)之間的安全間距：應(yīng)用車(chē)載雷達(dá)等傳感器直接監(jiān)測(cè)汽車(chē)前方的行駛環(huán)境，如前方本行駛車(chē)道上是否存在其它前行車(chē)輛、本車(chē)與前車(chē)之間的距離及相對(duì)速度等。第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)

起-停巡航系統(tǒng)

緒論探測(cè)靜止的目標(biāo)并對(duì)車(chē)輛進(jìn)行相應(yīng)的控制:如前方有一靜止的車(chē)輛或遇到紅燈信號(hào)時(shí)，能夠控制車(chē)輛有效停車(chē)。車(chē)輛的自動(dòng)起步功能主動(dòng)避撞功能第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)

起-停巡航系統(tǒng)

緒論第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)

起-停巡航系統(tǒng)

緒論和前車(chē)保持安全距離，在前車(chē)減速或停車(chē)時(shí)，能控制本車(chē)減速或緊急停車(chē)；根據(jù)駕駛員要求自動(dòng)調(diào)整車(chē)間的距離。第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)

起-停巡航系統(tǒng)

緒論當(dāng)前車(chē)由靜止開(kāi)動(dòng)時(shí)本車(chē)能自動(dòng)起步；第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)

起-停巡航系統(tǒng)

緒論當(dāng)前方?jīng)]有任何障礙物時(shí)，起-停巡航系統(tǒng)能控制車(chē)速到設(shè)定的巡航速度，并能限定車(chē)速；第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)

起-停巡航系統(tǒng)

緒論能處理相鄰車(chē)道車(chē)輛切入的情況，當(dāng)前方駕駛員改變車(chē)道時(shí)，能識(shí)別并能正常工作；第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)

起-停巡航系統(tǒng)

緒論能識(shí)別交通信號(hào)燈和路標(biāo)并做出正確反映，在緊急情況或到達(dá)系統(tǒng)的設(shè)定值時(shí)能提醒駕駛員；第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)

起-停巡航系統(tǒng)

緒論剎車(chē)踏板激活時(shí),起-停巡航控制系統(tǒng)失效，自動(dòng)切入駕駛員的控制；能提高交通安全，緩和擁擠的交通。如果和導(dǎo)航系統(tǒng)一起使用，還能根據(jù)道路等級(jí)，前車(chē)車(chē)速的界限以及道路形狀，自動(dòng)調(diào)整本車(chē)速度和車(chē)間距離。第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)

起-停巡航系統(tǒng)

緒論起-停巡航系統(tǒng)縱向車(chē)間距控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及關(guān)系圖第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)

起-停巡航系統(tǒng)

緒論起-停巡航的控制系統(tǒng)原理圖第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)

起-停巡航系統(tǒng)

緒論傳感器距離傳感器:雷達(dá)和機(jī)器視覺(jué)傳感器車(chē)速傳感器節(jié)氣門(mén)位置傳感器車(chē)輛加速度傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器制動(dòng)油壓傳感器等

起-停巡航系統(tǒng)

第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)

起-停巡航系統(tǒng)

緒論控制器國(guó)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)。第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)

起-停巡航系統(tǒng)

緒論韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)和現(xiàn)代汽車(chē)公司合作的Stop&Go樣車(chē)采用上下層控制結(jié)構(gòu)上層控制器根據(jù)車(chē)載傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)確定期望的加速度下層控制器控制節(jié)氣門(mén)和制動(dòng)執(zhí)行器,根據(jù)期望的加速度控制執(zhí)行器的動(dòng)作第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)

起-停巡航系統(tǒng)

緒論

起-停巡航系統(tǒng)

執(zhí)行器電子節(jié)氣門(mén)：主要包括節(jié)氣門(mén)本體、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)等，其中電子節(jié)氣門(mén)普遍采用步進(jìn)電機(jī)或無(wú)刷直流電機(jī)進(jìn)行控制。制動(dòng)執(zhí)行器：主要分為氣動(dòng)或液動(dòng)式。氣動(dòng)式如電動(dòng)真空增壓器，液動(dòng)式執(zhí)行器為高壓蓄能結(jié)構(gòu)。第五章車(chē)輛巡航控制系統(tǒng)緒論

第六章電子控制安全氣囊一、安全氣囊作用和分類(lèi)：1．作用：主要針對(duì)乘員上體特別是頭部和頸部在碰撞時(shí)的安全而設(shè)計(jì)的。對(duì)乘員的身體運(yùn)動(dòng)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(chē)內(nèi)物體發(fā)生碰撞，提高乘員在交通事故中的安全性。

緒論

2．分類(lèi)：按控制類(lèi)型不同可分為機(jī)械式和電子控制式——電子控制式又分如下幾種類(lèi)型：

（1）車(chē)內(nèi)安全氣囊系統(tǒng)：系統(tǒng)安裝在車(chē)內(nèi)

I．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(chē)前方碰撞保護(hù)為前提而設(shè)計(jì)。

第六章電子控制安全氣囊緒論a.單動(dòng)作安氣系統(tǒng)：車(chē)輛發(fā)生碰撞時(shí)，不管汽車(chē)速度高低，安氣系統(tǒng)及安全帶預(yù)緊器同時(shí)動(dòng)作?！獑螝饽蚁到y(tǒng)：一般為司機(jī)專(zhuān)用，方向盤(pán)式，全車(chē)只有一個(gè)——單氣囊+安全帶預(yù)緊器系統(tǒng)：——雙氣囊+雙安全帶預(yù)緊器系統(tǒng)：一對(duì)為司機(jī)用，另一對(duì)有的放前排，有的放后排——多氣囊+多安全帶預(yù)緊器系統(tǒng)，一般每個(gè)座位前放一個(gè)

第六章電子控制安全氣囊緒論

b.雙動(dòng)作安全氣囊系統(tǒng)：在汽車(chē)碰撞時(shí)，能根據(jù)汽車(chē)速度和減速度的大小自動(dòng)選擇只是安全帶預(yù)緊動(dòng)作還是二者同時(shí)動(dòng)作，汽車(chē)低速行駛時(shí)（30公里/小時(shí)），只使用前者，大于則兩者同時(shí)起作用。

II．側(cè)面電子控制式安氣系統(tǒng)：為解決側(cè)面碰撞時(shí)的安全，安裝側(cè)面安氣系統(tǒng)，一般裝在車(chē)門(mén)上

第六章電子控制安全氣囊緒論（2）車(chē)外安全氣囊系統(tǒng)：又稱(chēng)保險(xiǎn)杠內(nèi)藏式安全系統(tǒng)，為保護(hù)被撞行人而設(shè)計(jì)。安裝在汽車(chē)前保險(xiǎn)杠內(nèi)。汽車(chē)正面碰撞行人時(shí)，保險(xiǎn)杠內(nèi)藏推板迅速落下，阻止行人被碾壓在車(chē)下，同時(shí)，內(nèi)藏楔狀氣囊快速充氣向前張開(kāi)，拖起被撞行人，同時(shí)保險(xiǎn)杠兩側(cè)的翼狀氣囊充氣后向兩側(cè)舉開(kāi)，防止行人跌向兩側(cè)。正在研制階段

第六章電子控制安全氣囊緒論二、電子式安全氣囊組成結(jié)構(gòu)：主要由傳感器、控制器、氣體發(fā)生器和氣囊等組成

第六章電子控制安全氣囊緒論

第六章電子控制安全氣囊氣囊的形式有兩種: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(hù)作用，主要在美國(guó)市場(chǎng)，因?yàn)槊绹?guó)法規(guī)對(duì)安全帶的佩戴沒(méi)有強(qiáng)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(diǎn)式安全帶共同組成一個(gè)乘員保護(hù)系統(tǒng),使之達(dá)到最佳的乘員保護(hù)效果。這種氣囊主要在歐洲市場(chǎng)應(yīng)用，因?yàn)闅W洲對(duì)安全帶的佩戴有強(qiáng)制性要求。緒論

第六章電子控制安全氣囊緒論以雙動(dòng)作雙氣囊為例1．機(jī)械部分結(jié)構(gòu)：

（1）氣囊系統(tǒng)：兩個(gè)氣囊分別安裝在轉(zhuǎn)向盤(pán)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

第六章電子控制安全氣囊緒論

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(hù)蓋：保護(hù)氣囊，而且必須在氣囊張開(kāi)時(shí)易于破碎而不影響氣囊膨脹，且碎時(shí)不能傷害乘員。

b.充氣器：由電雷管、氣體發(fā)生器和過(guò)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(hào)，控制器向電雷管輸送電流，引爆并點(diǎn)燃火藥，產(chǎn)生的火焰加熱氣化劑，使其產(chǎn)生大量氮?dú)猓ㄟ^(guò)金屬過(guò)濾器的冷卻、降壓，迅速吹漲氣囊。

第六章電子控制安全氣囊緒論

（2）安全帶預(yù)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(dǎo)線等當(dāng)汽車(chē)碰撞時(shí)，電雷管由ECU控制接通電源，引爆火藥，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(dòng)，帶動(dòng)安全帶迅速預(yù)緊將駕駛員向座椅靠背拉動(dòng)，阻止其沖向前方。

第六章電子控制安全氣囊緒論

2．電控部分結(jié)構(gòu)：如圖，傳感器、ECU、氣囊和預(yù)緊器的引爆裝置、報(bào)警裝置。緒論

(1)傳感器：

緒論緒論緒論

（2）氣囊電壓：由從點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接出的汽車(chē)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(shí)，有主電源供電，并對(duì)備用電源充電，由于主電源電壓波動(dòng)大，因此設(shè)有穩(wěn)壓器，汽車(chē)發(fā)生故障或碰撞后主電源損壞時(shí)，電源監(jiān)控器立即切斷主電源，啟動(dòng)備用電源。

第六章電子控制安全氣囊緒論（3）氣囊引爆器：雙動(dòng)作雙氣囊系統(tǒng)有4個(gè)引爆器，實(shí)際上是一個(gè)電點(diǎn)火器，碰撞時(shí)各傳感器都向ECU輸送碰撞信號(hào)，經(jīng)ECU判斷后確定是哪一級(jí)的碰撞，控制器分別向相應(yīng)的引爆器輸出電信號(hào)，經(jīng)功率管放大后，向電雷管輸送一個(gè)一定大小的電流而引爆點(diǎn)燃固體燃料，加熱汽化劑使氣囊張開(kāi)。

第六章電子控制安全氣囊緒論氣體發(fā)生器有壓縮氣體式(冷式)、燃燒式(熱式)、混合式三種。

壓縮氣體式主要與機(jī)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(diǎn)，應(yīng)用較少。

燃燒式通過(guò)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(guò)程中產(chǎn)生大量的熱量和固體顆粒，所以要采取降溫、過(guò)濾等相應(yīng)措施。為防止火藥產(chǎn)生的熱量對(duì)乘員造成傷害，有些氣囊內(nèi)部涂有隔熱涂層。

第六章電子控制安全氣囊緒論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(mǎn)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。

第六章電子控制安全氣囊緒論（4）聲光報(bào)警及讀碼器：一般為一個(gè)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(shí)間后熄滅，系統(tǒng)自檢到故障時(shí)，燈亮以警告駕駛員發(fā)生故障。

第六章電子控制安全氣囊緒論三、電子式安全氣囊的工作原理

傳感器感受汽車(chē)碰撞強(qiáng)度并將其傳給控制器，控制器進(jìn)行判斷并在適當(dāng)時(shí)機(jī)發(fā)出點(diǎn)火信號(hào)觸發(fā)氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器點(diǎn)火后迅速產(chǎn)生大量氣體展開(kāi)氣囊。從而達(dá)到保護(hù)乘員生命安全的目的。

第六章電子控制安全氣囊緒論緒論緒論安全氣囊的關(guān)鍵技術(shù)

1碰撞判斷要準(zhǔn)確：汽車(chē)的碰撞形式是各式各樣的，其碰撞強(qiáng)度、減速度波形、車(chē)體變形等都是不一樣的，但都要求氣囊系統(tǒng)能準(zhǔn)確地判斷出強(qiáng)度如何，并能準(zhǔn)確控制氣囊點(diǎn)爆。

第六章電子控制安全氣囊緒論目前氣囊系統(tǒng)有兩種形式：

——與安全帶配合使用，當(dāng)?shù)退倥鲎矔r(shí)，主要是安全帶對(duì)乘員起保護(hù)作用，當(dāng)發(fā)生高速碰撞時(shí)，才啟動(dòng)氣囊對(duì)人進(jìn)行保護(hù)，此時(shí)氣囊主要保護(hù)人的面部，又稱(chēng)之為“面袋”

——單獨(dú)起保護(hù)作用，發(fā)生碰撞時(shí)，氣囊要保護(hù)人的頭部和胸部。第二種氣囊的體積較大(對(duì)司機(jī)側(cè)氣囊為60升以上)，充氣時(shí)間長(zhǎng)，充氣量大，啟動(dòng)氣囊的碰撞車(chē)速較低，造價(jià)高。第一種氣囊的體積較小，(對(duì)司機(jī)側(cè)氣囊為40升左右)，充氣量小，充氣時(shí)間短，啟動(dòng)氣囊的碰撞車(chē)速高，造價(jià)低。就我國(guó)情況看，第一種氣囊更適合我國(guó)國(guó)情。

第六章電子控制安全氣囊緒論

氣囊的點(diǎn)爆車(chē)速與各個(gè)國(guó)家的事故形式有關(guān)。通常是根據(jù)大量的事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，總結(jié)出在不同車(chē)速的碰撞事故對(duì)乘員造成的傷害程度，據(jù)此確定何種車(chē)速需啟動(dòng)氣囊對(duì)乘員進(jìn)行保護(hù)。目前國(guó)外的資料中可以得知，對(duì)使用安全帶的“面袋”來(lái)說(shuō)，一般規(guī)定：20km/h以下正面撞墻時(shí)，氣囊不點(diǎn)爆；30km/h以上正面撞墻時(shí)，氣囊一定點(diǎn)爆；20～30km/h之間為點(diǎn)火的模糊區(qū)，氣囊可點(diǎn)爆也可不點(diǎn)爆。對(duì)不使用安全帶的氣囊，一般是12.8km/h(8mph)正面撞墻時(shí)氣囊不爆，20.9km/h(13mph)正面撞墻時(shí)氣囊要點(diǎn)爆。如果高速碰撞時(shí)氣囊沒(méi)有點(diǎn)爆(漏點(diǎn)火)，會(huì)造成乘員的嚴(yán)重傷害，是絕對(duì)不允許的。

第六章電子控制安全氣囊緒論2.點(diǎn)火時(shí)刻要準(zhǔn)確：以司機(jī)側(cè)氣囊為例。氣囊點(diǎn)爆后，氣體發(fā)生器的充氣時(shí)間約是30毫秒。對(duì)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(shí)，氣囊剛剛充滿(mǎn)氣體后，人的頭部即與氣囊接觸，這樣保護(hù)作用最好。如果人頭部接觸到氣囊時(shí)，氣囊尚未充氣完畢(遲點(diǎn)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(huì)將人打傷。如果氣囊充氣完畢后很長(zhǎng)時(shí)間人的頭部才與氣囊接觸(早點(diǎn)火)，由于氣囊節(jié)流小孔的排氣作用，氣囊中沒(méi)有足夠的氣體壓力，同樣會(huì)影響對(duì)人的保護(hù)作用。

第六章電子控制安全氣囊緒論

如果乘員乘坐位置偏離了正常位置，如司機(jī)離方向盤(pán)過(guò)近或過(guò)遠(yuǎn)，稱(chēng)為離位乘員。氣囊對(duì)離位乘員具有較強(qiáng)的傷害作用。以司機(jī)側(cè)氣囊為例，根據(jù)美國(guó)有關(guān)機(jī)構(gòu)的尸體試驗(yàn)結(jié)果，如果氣囊點(diǎn)爆時(shí)尸體胸部靠在方向盤(pán)上，氣囊會(huì)將其肋骨打斷；如果胳膊靠在方向盤(pán)上，氣囊會(huì)使得胳膊骨折。氣囊對(duì)離位兒童乘員的傷害尤為嚴(yán)重。因此美國(guó)在推行低能量氣囊，即延長(zhǎng)氣囊的充氣時(shí)間，減少氣囊爆出時(shí)的侵略性。此時(shí)氣囊的充氣時(shí)間大于30ms，氣囊的點(diǎn)爆時(shí)間要提前。

第六章電子控制安全氣囊緒論3.抗粗糙路面干擾能力強(qiáng)：氣囊系統(tǒng)是一次性使用的安全防護(hù)系統(tǒng)，若意外點(diǎn)爆，除了會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，由于氣囊點(diǎn)爆時(shí)的巨大聲響和體積，會(huì)對(duì)乘員造成驚嚇，可能會(huì)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(xué)的總結(jié)，當(dāng)汽車(chē)以20～60km/h的速度通過(guò)下述路面時(shí)，氣囊不應(yīng)點(diǎn)爆：上下110毫米高的臺(tái)階、鐵路鐵軌、270毫米深的坑及國(guó)標(biāo)路面，計(jì)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(huì)產(chǎn)生較大的汽車(chē)減速度，氣囊系統(tǒng)必須能識(shí)別出此種狀況，氣囊不能點(diǎn)爆。

第六章電子控制安全氣囊緒論4.高可靠性與工作穩(wěn)定：由于汽車(chē)的工作環(huán)境比較復(fù)雜，氣囊必須有較高的工作可靠性和穩(wěn)定性。

如汽車(chē)在雨中工作；

汽車(chē)在高溫氣候中行駛；

汽車(chē)在寒冷的地區(qū)使用；

汽車(chē)在高海拔的地區(qū)使用；

汽車(chē)在強(qiáng)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(shí)候汽車(chē)上的電瓶電壓可能偏低；在發(fā)生碰撞時(shí)，可能在碰撞的最初時(shí)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(dāng)電源失掉后，應(yīng)能有數(shù)百毫秒的持續(xù)工作能力。

第六章電子控制安全氣囊緒論

第七章電子控制懸架系統(tǒng)一、懸架的作用和分類(lèi):1.作用:（1）支撐車(chē)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(chē)輛構(gòu)件和貨物受到?jīng)_擊、振動(dòng)和損壞。（3）提供車(chē)重在地面上有選擇地分配（4）保證車(chē)輛與地面的附著力，傳遞驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)力矩提供克服障礙的能力（5）提供改變方向的輔助作用緒論

第七章電子控制懸架系統(tǒng)理想的懸架系統(tǒng):（1）在車(chē)輛載荷變化的情況下實(shí)現(xiàn)車(chē)高的調(diào)整，使車(chē)高適應(yīng)路面狀況和車(chē)速變化，提高汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性和通過(guò)性（2）在轉(zhuǎn)彎、加速、減速等車(chē)輛受力不平衡的情況下實(shí)現(xiàn)車(chē)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平度對(duì)車(chē)輛的擾動(dòng)。緒論2．分類(lèi)：按照對(duì)汽車(chē)行駛工況的適應(yīng)程度可把懸架分為三類(lèi)：（1）被動(dòng)懸架系統(tǒng)：由參數(shù)固定的彈簧和減振器構(gòu)成。對(duì)被動(dòng)懸架的設(shè)計(jì)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(gè)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(chē)速等條件調(diào)節(jié)參數(shù)。

第七章電子控制懸架系統(tǒng)緒論

第七章電子控制懸架系統(tǒng)緒論（2）半主動(dòng)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(jìn)行調(diào)節(jié)的懸架。因彈簧鋼度選定后很難改變，可對(duì)半主動(dòng)懸架的阻尼進(jìn)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(dòng)力源，因此這種懸架又稱(chēng)為無(wú)源主動(dòng)懸架。如圖所示：

第七章電子控制懸架系統(tǒng)緒論緒論對(duì)于把阻尼可變減振器作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的半主動(dòng)懸架，它是通過(guò)傳感器檢測(cè)到路況及行駛狀態(tài)的變化以及車(chē)身加速度等，由ECU根據(jù)控制策略發(fā)出脈沖控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)減振器系數(shù)的有級(jí)或無(wú)級(jí)可調(diào)。①有級(jí)半主動(dòng)式：阻尼有級(jí)可調(diào)。②無(wú)級(jí)半主動(dòng)式：要求其阻尼隨行駛狀態(tài)動(dòng)力學(xué)要求作無(wú)級(jí)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(diǎn)。

第七章電子控制懸架系統(tǒng)緒論緒論緒論（3）全主動(dòng)懸架：是1954年通用汽車(chē)公司的ErspielLabrosse在懸架設(shè)計(jì)中提出的。該懸架既無(wú)固定的剛度又無(wú)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同要求而自動(dòng)地改變彈簧剛度和減振器阻尼系數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)每個(gè)車(chē)輪進(jìn)行單獨(dú)控制。如圖所示：

第七章電子控制懸架系統(tǒng)緒論全主動(dòng)懸架在系統(tǒng)中附加了一個(gè)可控制作用力的裝置可根據(jù)汽車(chē)載荷、路面狀況、行駛速度、起動(dòng)、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等形式條件的變化自動(dòng)調(diào)整懸架的剛度阻尼以及車(chē)身高度等控制參數(shù)。又可分為由電磁閥驅(qū)動(dòng)的油氣式懸架和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣式懸架等形式。

第七章電子控制懸架系統(tǒng)緒論全主動(dòng)懸架的一般結(jié)構(gòu)方案是:用液壓油缸來(lái)取代被動(dòng)懸架中的彈簧和減振器或保留彈簧，以支撐車(chē)體的靜載荷，也可以用空氣彈簧來(lái)代替金屬螺旋彈簧。全主動(dòng)懸架的組成如圖所示

第七章電子控制懸架系統(tǒng)緒論緒論決策機(jī)構(gòu)：決策機(jī)構(gòu)由ECU和傳感器等組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過(guò)監(jiān)測(cè)道路條件、汽車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)和駕駛員的需求，按照所設(shè)定的控制規(guī)律向執(zhí)行機(jī)構(gòu)適時(shí)地發(fā)出控制命令；執(zhí)行機(jī)構(gòu)：需要選用高精度的液壓伺服裝置，而且要較大的外部動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，所需的力作動(dòng)器需要大的動(dòng)力源，并且驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的功率相當(dāng)可觀;

緒論缺點(diǎn)：主動(dòng)懸架的控制系統(tǒng)需要復(fù)雜的傳感器和電子控制設(shè)備導(dǎo)致成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低;其次，主動(dòng)懸架中所需的力作動(dòng)器需要大的動(dòng)力源，此動(dòng)力源降低了整車(chē)的性能；主動(dòng)懸架不能接受失效方式，如果力作動(dòng)器失效，汽車(chē)將沒(méi)有阻尼并可能沒(méi)有彈簧，對(duì)汽車(chē)和駕駛員這種情況很危險(xiǎn)。緒論主動(dòng)式懸架的主要功能：路面感應(yīng)控制：用于提高平順性的控制車(chē)身姿勢(shì)控制：用于增加穩(wěn)定性的控制車(chē)身高度控制主動(dòng)懸架是汽車(chē)懸架的發(fā)展方向。

第七章電子控制懸架系統(tǒng)緒論二、電子控制懸架系統(tǒng)的工作原理：半主動(dòng)懸架系統(tǒng)和主動(dòng)懸架系統(tǒng)雖然在控制參數(shù)和效果上有差別，但基本設(shè)計(jì)思想相同。

第七章電子控制懸架系統(tǒng)緒論1．半主動(dòng)懸架的控制原理：（1）無(wú)級(jí)半主動(dòng)懸架控制方法：以車(chē)身振動(dòng)加速度的均方根作為控制的目標(biāo)量，以阻尼為控制量，控制原理如圖所示：

第七章電子控制懸架系統(tǒng)緒論緒論緒論

緒論2．主動(dòng)懸架的工作原理：兩種類(lèi)型——由電磁閥驅(qū)動(dòng)的油氣懸架——由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣懸架

第七章電子控制懸架系統(tǒng)緒論緒論

傳感器

——方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器：安裝在轉(zhuǎn)向柱上，將汽車(chē)轉(zhuǎn)向程度和速度信息送入ECU

——加速度傳感器：與加速踏板連接的加速動(dòng)作傳感器將加速動(dòng)作信號(hào)送入ECU，是模擬量在空氣懸架系統(tǒng)中利用節(jié)氣門(mén)開(kāi)度傳感器測(cè)量節(jié)氣門(mén)變化速度?！?chē)速傳感器：測(cè)出的車(chē)速信號(hào)和方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)可計(jì)算出車(chē)身側(cè)傾程度。

第七章電子控制懸架系統(tǒng)緒論

——車(chē)高傳感器：安裝于車(chē)身和車(chē)橋之間，用來(lái)測(cè)量車(chē)身與車(chē)橋的相對(duì)高度，其變化頻率和幅度可反映車(chē)身平順性信息，還作為車(chē)高自動(dòng)調(diào)節(jié)的依據(jù)。

a.接觸型車(chē)高傳感器：直線式線性電位器,它的滑動(dòng)觸點(diǎn)通過(guò)滑桿與懸架相連，這樣懸架相對(duì)前后橋上下的運(yùn)動(dòng)便帶動(dòng)滑動(dòng)觸點(diǎn)的移動(dòng)，電位器的阻值便發(fā)生變化再轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)變化，傳感器便輸出一個(gè)與懸架高度成正比的電壓信號(hào)。

第七章電子控制懸架系統(tǒng)緒論

b.非接觸型車(chē)高傳感器：光電式車(chē)高傳感器把車(chē)高經(jīng)機(jī)械連接變換成傳感器軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖：

傳感器內(nèi)部有依靠連桿帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的軸，在軸上裝有一個(gè)開(kāi)有許多孔的光孔盤(pán)，光孔盤(pán)兩側(cè)裝有4組光電耦合元件，每組光電耦合元件包括發(fā)光二極管和光敏管各一個(gè)及控制電路，光孔盤(pán)位于發(fā)光二極管和光敏三極管之間，當(dāng)車(chē)高發(fā)生變化，通過(guò)連桿帶動(dòng)傳感器軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光孔盤(pán)也跟著旋轉(zhuǎn)，當(dāng)光孔盤(pán)擋住發(fā)光管的光時(shí)，光敏管截止，控制電路輸出高電平。當(dāng)孔對(duì)準(zhǔn)發(fā)光管與光敏管時(shí)，光線照射到光敏三極管上，控制電路導(dǎo)通，輸出低電平，這樣，光電耦合元件便將車(chē)高的變化轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)電信號(hào)，送入ECU，利用四組光電耦合元件到同與節(jié)支的16種組合，可以把車(chē)高的變化范圍分為若干個(gè)區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)緒論

緒論緒論——制動(dòng)壓力傳感器：裝于制動(dòng)管路中，制動(dòng)時(shí)它向微機(jī)送出一個(gè)階躍信號(hào)，使微機(jī)產(chǎn)生并輸出抑制點(diǎn)頭的信號(hào)。

第七章電子控制懸架系統(tǒng)緒論緒論緒論緒論

2.主動(dòng)式空氣懸架系統(tǒng)的工作原理：調(diào)節(jié)阻尼車(chē)高、剛度等參數(shù)。系統(tǒng)組成：剛度與阻尼調(diào)節(jié)系統(tǒng)車(chē)身高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)微機(jī)控制系統(tǒng)

第七章電子控制懸架系統(tǒng)緒論緒論緒論緒論緒論緒論緒論緒論緒論緒論緒論緒論緒論緒論緒論緒論緒論緒論

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

第一節(jié)車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述

一、汽車(chē)上應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的必要性1．隨著汽車(chē)上電控裝置的增多，使連接這些裝置的線路越來(lái)越復(fù)雜，布線困難，線路和接頭的增加成為安全問(wèn)題的巨大隱患，同時(shí)也難于維護(hù)，因此在這種情況下，減少線束成為一個(gè)必須要解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的電器系統(tǒng)大多采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單一通信方式，相互之間少有聯(lián)系，無(wú)法解決線束龐大的問(wèn)題，因此網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)成為必然的選擇。緒論2．另一方面，在汽車(chē)上將越來(lái)越多地使用線控技術(shù)（CBW)，而線控技術(shù)是以網(wǎng)絡(luò)通信為基礎(chǔ)的。所謂線控就是用電子信息的傳送取代過(guò)去由機(jī)械的、液壓的或氣動(dòng)的系統(tǒng)連接的傳動(dòng)部分。線控系統(tǒng)在人機(jī)接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感機(jī)構(gòu)之間以及其他系統(tǒng)之間要進(jìn)行大量信息傳輸，基于串行通信的的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這種通信功能的最佳結(jié)構(gòu)

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論3.未來(lái)汽車(chē)上應(yīng)能提供任何辦公室或家庭中的網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)，在智能交通系統(tǒng)中，一個(gè)汽車(chē)應(yīng)具有接收和提供相關(guān)信息的功能，完成這些功能需要很強(qiáng)的通信能力和數(shù)據(jù)共享能力，因此要用到汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)真正應(yīng)用始于20世紀(jì)80年代。應(yīng)用最廣泛的是CAN和SAEJ1850

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論幾種典型汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

LIN總線1998年Motorola、Audi、BMW等公司成立了一個(gè)協(xié)會(huì)，并于1999年7月提出了LIN協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。目的是給出一個(gè)價(jià)格低廉、性能可靠的低速網(wǎng)，來(lái)逐步取代各種各樣的低端總線系統(tǒng)。典型應(yīng)用是車(chē)上傳感器和執(zhí)行器的聯(lián)網(wǎng)。

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：吉林大學(xué)

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論

特點(diǎn)單主機(jī)多從機(jī)結(jié)構(gòu)，無(wú)需仲裁機(jī)制設(shè)備的硬件成本低：基于普通UART（通用異步收發(fā)器）／SCI（串行通信接口）接口的低成本硬件保證信號(hào)傳輸?shù)难舆t時(shí)間低成本的單線設(shè)備傳輸速率可達(dá)20Kb／s，傳輸距離40m不需改變LIN從節(jié)點(diǎn)的硬件和軟件就可以在網(wǎng)絡(luò)上增加節(jié)點(diǎn)吉林大學(xué)

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論吉林大學(xué)

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論目前，Motorola是全球最主要的LIN協(xié)議芯片及其相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序提供商，提供硬件開(kāi)發(fā)工具及相應(yīng)的軟件包、LIN物理層接口等。吉林大學(xué)

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論CAN總線CAN總線是由BOCH公司在1980年開(kāi)發(fā)并專(zhuān)門(mén)為汽車(chē)使用的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議主要用于汽車(chē)內(nèi)部大量控制器、測(cè)試儀器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)通信。

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)吉林大學(xué)

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論特點(diǎn)多主站依據(jù)優(yōu)先權(quán)進(jìn)行總線訪問(wèn)；無(wú)破壞性的基于優(yōu)先權(quán)的仲裁；借助接收濾波的多幀傳送；遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請(qǐng)求；吉林大學(xué)

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論配置靈活性；全系統(tǒng)數(shù)據(jù)相容性；錯(cuò)誤檢測(cè)和出錯(cuò)信令；發(fā)送期間若丟失仲裁或由于出錯(cuò)而遭破壞的幀可自動(dòng)重新發(fā)送；暫時(shí)錯(cuò)誤和永久性故障節(jié)點(diǎn)的判別以及故障節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)脫離。

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論緒論FlexRay

FlexRay是BMW和DaimlechrysIer為了和半導(dǎo)體制造商合作而聯(lián)合提出的一個(gè)為車(chē)上應(yīng)用系統(tǒng)高層網(wǎng)絡(luò)和線控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的通信標(biāo)準(zhǔn)。

目標(biāo)：開(kāi)發(fā)面向車(chē)內(nèi)高速控制應(yīng)用的高級(jí)通信技術(shù)，提高車(chē)輛安全性、可靠性和舒適度。

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（1）雙通道總線型結(jié)構(gòu)吉林大學(xué)

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論

（2）雙通道星型結(jié)構(gòu)

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論

（3）總線、星型混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論

特點(diǎn)

FlexRay是基于時(shí)間觸發(fā)、高速率的通信協(xié)議；FlexRay總線支持兩個(gè)通信信道A和B。每個(gè)通信信道的速度可以達(dá)到10Mbps。這兩個(gè)信道主要是用于冗余和故障容錯(cuò)的信息傳輸，但在對(duì)容錯(cuò)功能要求不高僅對(duì)速率有要求的系統(tǒng)中，兩個(gè)信道可用于傳輸不同的信息，從而通信速率就可以達(dá)到20Mbps。

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論帶寬可調(diào)，通過(guò)對(duì)通信控制器的配制，可在10Mbps、8Mbps、5MMbps及2．5Mbps的速率下工作，提高了帶寬的靈活性，適用更多的應(yīng)用場(chǎng)合；可以通過(guò)冗余和非冗余通信構(gòu)建多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線型、星形和混合型等。通信方式可采用時(shí)間觸發(fā)和事件觸發(fā)相結(jié)合的方式；支持光物理層和電物理層。

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論

數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_定性接收器可提前知道消息到達(dá)的時(shí)間，并且到達(dá)時(shí)間的臨時(shí)偏差幅度非常小。因此，即便行車(chē)環(huán)境惡劣多變，F(xiàn)lexRay協(xié)議仍可以確保將信息延遲和抖動(dòng)降至最低，從而盡可能保持了傳輸?shù)耐脚c可預(yù)測(cè)性。

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論容錯(cuò)性FlexRay提供單通道和雙通道容錯(cuò)通信單通道系統(tǒng)：當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，總線監(jiān)控器會(huì)將通信控制器和總線斷開(kāi)，從而不會(huì)影響其他節(jié)點(diǎn)的工作。其星型拓?fù)渲械男切芜B接器本身就具有故障隔離功能。雙通道系統(tǒng)：是通過(guò)冗余備份的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)的，即兩個(gè)通道上傳輸相同的信息。

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論緒論MOST網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)允許采用多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括星形和環(huán)形或菊花鏈。

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論基于MOST總線的典型車(chē)載高端娛樂(lè)系統(tǒng)

緒論

特點(diǎn)

抗干擾性強(qiáng)高速低成本即插即用能夠適應(yīng)多種數(shù)據(jù)

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論

利用一個(gè)低價(jià)的光纖網(wǎng)絡(luò),可以傳送下述3種數(shù)據(jù)。①同步數(shù)據(jù)——實(shí)時(shí)傳送音頻信號(hào)、視頻信號(hào)等流動(dòng)型數(shù)據(jù);②非同步數(shù)據(jù)——傳送訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)及訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)等的數(shù)據(jù)包;③控制數(shù)據(jù)——傳送控制報(bào)文及控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)。

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論車(chē)載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)CAN，LIN將繼續(xù)在車(chē)身及動(dòng)力系統(tǒng)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用信息娛樂(lè)系統(tǒng)通信總線應(yīng)具有容量大、通信速度高等特點(diǎn)，因此，傳輸介質(zhì)逐漸使用光纖取代以往的銅線，面向信息娛樂(lè)系統(tǒng)的MOST和D2B將在此領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論對(duì)于安全等級(jí)要求更高的系統(tǒng)，如轉(zhuǎn)向控制和制動(dòng)系統(tǒng)及安全氣囊的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的發(fā)展方向是采用線控技術(shù)。FlexRay、Byteflight將會(huì)在該領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

汽車(chē)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)緒論二、車(chē)上網(wǎng)絡(luò)種類(lèi)：汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)SAE按照汽車(chē)上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能將其劃分為三類(lèi):（1）A級(jí)網(wǎng)絡(luò)（2）B級(jí)網(wǎng)絡(luò)（3）C級(jí)網(wǎng)絡(luò)

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論具體應(yīng)用于車(chē)上的網(wǎng)絡(luò)主要有：1.局部互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（LIN，LocalInterconnectNetwork）：1998年由多家汽車(chē)生產(chǎn)廠商（Audi,Daimlerchrysler,Volvo,Volkswagen）、元器件生產(chǎn)廠（Motorola）和開(kāi)發(fā)工具公司聯(lián)合發(fā)起的一個(gè)汽車(chē)低端網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，目的是給出一個(gè)價(jià)格低廉、性能可靠的低速網(wǎng)，來(lái)逐步取代目前各種各樣的低端總線系統(tǒng)。是A級(jí)網(wǎng)絡(luò)，典型應(yīng)用是車(chē)上傳感器和執(zhí)行器的聯(lián)網(wǎng)2.TTP/A：A級(jí)網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用目標(biāo)與LIN基本一致，基于時(shí)間觸發(fā)訪問(wèn)方式的協(xié)議。3.SAEJ1850：最初由美國(guó)的Ford,GM,Chrysler公司提出的，他們當(dāng)中的很多車(chē)型采用其作為B級(jí)網(wǎng)絡(luò)使用

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論4.CAN協(xié)議：由Bosch公司提出，最早在歐洲汽車(chē)上廣泛使用，目前包括美國(guó)、日本的公司也將其作為B級(jí)或C級(jí)網(wǎng)絡(luò)使用5.TTP/C和FlexRay:

是以線控系統(tǒng)為主要應(yīng)用目標(biāo)的C級(jí)汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，相關(guān)的支撐元器件、開(kāi)發(fā)測(cè)試工具還處于研制階段。6.MOST和D2B：是由媒體領(lǐng)域引入的標(biāo)準(zhǔn)，由于媒體信息音像傳輸數(shù)據(jù)量大，要求傳輸速率高，一般采用光纖或同軸電纜作為物理層媒介7.無(wú)線局部網(wǎng)絡(luò)：在汽車(chē)控制系統(tǒng)和媒體系統(tǒng)應(yīng)用中有一些探索性工作，藍(lán)牙技術(shù)（Bluetooth）。

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論

第二節(jié)CAN總線一、CAN的產(chǎn)生和發(fā)展

CAN（ControllerAreaNetwork）總線是由BOCH公司在1980年開(kāi)發(fā)并專(zhuān)門(mén)為汽車(chē)使用的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議主要用于汽車(chē)內(nèi)部大量控制器、測(cè)試儀器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)通信。

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論

二、

CAN總線的概念及特點(diǎn)

概念：

CAN是一種通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)集成電路實(shí)現(xiàn)的具有高可靠性的串行通信協(xié)議。它為串行通信提供包括位定時(shí)、幀格式、信息識(shí)別、數(shù)據(jù)傳送、確認(rèn)和錯(cuò)誤檢測(cè)的通信協(xié)議。它是一種多主站結(jié)構(gòu)，即不依賴(lài)中心網(wǎng)絡(luò)控制器，允許每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息、識(shí)別和確認(rèn)信息，提供檢測(cè)錯(cuò)誤和重新傳送數(shù)據(jù)以及必要時(shí)自動(dòng)關(guān)閉故障節(jié)點(diǎn)的能力。CAN總線可以用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播幾種方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論特點(diǎn)：l

多主站依據(jù)優(yōu)先權(quán)進(jìn)行總線訪問(wèn)；

l

無(wú)破壞性的基于優(yōu)先權(quán)的仲裁；l

借助接收濾波的多地址幀傳送；l

遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請(qǐng)求；

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論l

配置靈活性；l

全系統(tǒng)數(shù)據(jù)相容性；l

錯(cuò)誤檢測(cè)和出錯(cuò)信令；l

發(fā)送期間若丟失仲裁或由于出錯(cuò)而遭破壞的幀可自動(dòng)重新發(fā)送l暫時(shí)錯(cuò)誤和永久性故障節(jié)點(diǎn)的判別以及故障節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)脫離

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論三、CAN的速率與傳輸距離

基于CAN總線的系統(tǒng)內(nèi)任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的最大傳輸距離與其位速率有關(guān)。兩節(jié)點(diǎn)間的最大距離見(jiàn)表

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論

CAN總線系統(tǒng)任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的最大距離

位速率

最大總線長(zhǎng)度

1Mbps

40m

500Kbps

130m

250Kbps

270m

125Kbps

530m

100Kbps

620m

50Kbps

1.3km

20Kbps

3.3km

10Kbps

6.7km

5Kbps

10km緒論四、CAN總線的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)1節(jié)點(diǎn)N節(jié)點(diǎn)2…120?120?CAN總線

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論五、CAN的分層結(jié)構(gòu)

CAN遵從OSI模型，按照OSI基準(zhǔn)模型，CAN結(jié)構(gòu)分為兩層，數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。1．?dāng)?shù)據(jù)鏈路層：又可分為邏輯鏈路控制子層LLC和媒體訪問(wèn)控制子層MAC。

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論

（1）

LLC子層功能如下：幀接收濾波：幀的內(nèi)容由標(biāo)識(shí)符命名，標(biāo)識(shí)符并不能指明幀的目的地。超載通告：如果接收器內(nèi)部條件要求延遲下一個(gè)LLC數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀，則通過(guò)LLC子層開(kāi)始發(fā)送超載幀最多可產(chǎn)生兩個(gè)超載幀，以延遲下一個(gè)數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀?；謴?fù)管理：發(fā)送期間，對(duì)于丟失仲裁或被錯(cuò)誤干擾的幀LLC子層具有自動(dòng)重發(fā)功能。

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論（2）

MAC子層功能如下：發(fā)送功能：即發(fā)送數(shù)據(jù)封裝和媒體訪問(wèn)管理接收功能：接收媒體訪問(wèn)管理和接收數(shù)據(jù)卸載

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論

2．物理層又可分為物理信令PLS、物理媒體附屬裝置PMA和媒體相關(guān)接口MDI，其中物理媒體附屬裝置和媒體相關(guān)接口構(gòu)成了媒體訪問(wèn)單元MAU。l

PLS：實(shí)現(xiàn)與位表示、定時(shí)和同步相關(guān)的功能。l

PMA：實(shí)現(xiàn)總線發(fā)送/接收的功能電路并可提供總線故障檢測(cè)方法l

MDI：實(shí)現(xiàn)物理媒體和MAU之間機(jī)械和電器接口。

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論六、CAN協(xié)議的邏輯位表達(dá)方式：

CAN的總線數(shù)值為兩種互補(bǔ)邏輯數(shù)值之一：“顯性”或“隱性”。“顯性”（DOMINANT）數(shù)值表示邏輯“0”，隱性（RECESSIVE）表示邏輯“1”當(dāng)總線上的CAN控制器發(fā)送的都是隱性位時(shí)，此時(shí)總線狀態(tài)是隱性位（邏輯1）。如果總線上有顯性位出現(xiàn)，隱性位總是讓位于顯性位，即總線上是顯性位狀態(tài)（邏輯0）。

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論七、CAN協(xié)議定義的幀類(lèi)型：CAN協(xié)議共定義四種不同的幀類(lèi)型：數(shù)據(jù)幀遠(yuǎn)程幀

錯(cuò)誤指示幀

超載幀

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論

1．?dāng)?shù)據(jù)幀：用于傳送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)幀的格式如圖所示：

第八章車(chē)上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緒論

各個(gè)位域定義如下：l

幀起始域——該域表示一個(gè)數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀的開(kāi)始，它由一個(gè)顯性位組成，該顯性位用于接收狀態(tài)下的CAN控制器的硬同步。l

仲裁域——該域由信息標(biāo)識(shí)碼及RTR位組成，當(dāng)有多個(gè)CAN控制器同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，在仲裁域進(jìn)行面向位的沖突裁決。RTR是遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求位，RTR位在數(shù)據(jù)幀中必須是顯性位，而在遠(yuǎn)程幀中是隱性位。