智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)原理與應(yīng)用 課件 項(xiàng)目三 底盤線控技術(shù)

底盤線控技術(shù)任務(wù)一

線控油門系統(tǒng)?學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解線控油門系統(tǒng)的基本概念2.了解線控油門系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理任務(wù)一

線控油門系統(tǒng)一、底盤線控技術(shù)基本概念

線控技術(shù)即用線（電信號(hào)）的形式來取代機(jī)械、液壓或氣動(dòng)等形式的連接，從而不需要依賴駕駛?cè)耸┘拥牧蛘咿D(zhuǎn)矩輸入的一種控制系統(tǒng)。二、線控油門結(jié)構(gòu)原理

線控油門即使用電信號(hào)的形式來控制油門的一種電子控制技術(shù)。線控油門通過用導(dǎo)線來代替拉索或者拉桿，將由加速踏板位置產(chǎn)生的電信號(hào)傳輸給ECU來進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行控制。線控油門主要由加速踏板和位移傳感器、ECU、CAN數(shù)據(jù)總線、伺服電機(jī)和節(jié)氣門構(gòu)成。任務(wù)一

線控油門系統(tǒng)位移傳感器安裝在加速踏板內(nèi)部，隨時(shí)監(jiān)測(cè)加速踏板的位置。當(dāng)監(jiān)測(cè)到加速踏板高度位置有變化時(shí)，會(huì)瞬間將此信息送往ECU，ECU對(duì)該信息和其他系統(tǒng)傳來的數(shù)據(jù)信息（車速、車距、節(jié)氣門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等）進(jìn)行運(yùn)算處理，計(jì)算出一個(gè)控制信號(hào)，傳送給伺服電機(jī)繼電器，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)，數(shù)據(jù)總線則是負(fù)責(zé)線控油門系統(tǒng)ECU與其他ECU之間的通信。任務(wù)一

線控油門系統(tǒng)三、線控油門的優(yōu)勢(shì)

1）舒適性、經(jīng)濟(jì)性好。線控油門可根據(jù)駕駛?cè)瞬认录铀偬ぐ宓膭?dòng)作幅度判斷駕駛意圖，綜合車況精確合理控制節(jié)氣門開度，以實(shí)現(xiàn)不同負(fù)荷和工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比都能接近于最佳理論狀態(tài)，使燃油經(jīng)濟(jì)性和駕駛舒適性同時(shí)達(dá)到最佳狀態(tài)。2）穩(wěn)定性高且不易熄火。線控油門系統(tǒng)在收到加速踏板信號(hào)后會(huì)進(jìn)行分析判斷，然后給節(jié)氣門執(zhí)行單元發(fā)送合適指令，以保證車輛穩(wěn)定行駛。任務(wù)一

線控油門系統(tǒng)四、線控油門的應(yīng)用

線控油門當(dāng)前較為先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)為單踏板駕駛模式，目前該技術(shù)主要應(yīng)用于純電動(dòng)汽車中。日產(chǎn)的e-Pedal是一個(gè)可開可關(guān)的全新駕駛模式，搭載于日產(chǎn)聆風(fēng)車型中。e-Pedal模式開啟后，駕駛?cè)送ㄟ^踩下、抬起和完全松開加速踏板，分別完成加速、減速和制動(dòng)操作。任務(wù)二

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)?學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本概念2.了解線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理任務(wù)二

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本概念

線控轉(zhuǎn)向即使用電信號(hào)的形式來控制轉(zhuǎn)向的一種電子控制技術(shù)。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，它相對(duì)于EPS具有冗余功能，并能獲得比EPS更快的響應(yīng)速度。任務(wù)二

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)二、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS主要由ECU、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器、助力電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)等組成。其工作原理是駕駛?cè)嗽谵D(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)矩大小，將相應(yīng)的電壓信號(hào)輸送到ECU進(jìn)行計(jì)算并向轉(zhuǎn)向電機(jī)控制器發(fā)出指令，使電機(jī)輸出相應(yīng)大小和方向的轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)矩，從而產(chǎn)生助力。任務(wù)二

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向盤將駕駛?cè)嘶蜍囕v計(jì)算平臺(tái)的轉(zhuǎn)向意圖通過傳感器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，隨后傳遞給轉(zhuǎn)向齒條執(zhí)行機(jī)構(gòu)。同時(shí)，根據(jù)不同的車速及駕駛工況提供模擬的轉(zhuǎn)向盤力矩反饋，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向盤的回正以及駕駛?cè)耸指械裙δ?。轉(zhuǎn)向齒條執(zhí)行機(jī)構(gòu)則從轉(zhuǎn)向盤執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收信號(hào)，并根據(jù)駕駛?cè)说霓D(zhuǎn)向意圖將轉(zhuǎn)向盤角度信號(hào)轉(zhuǎn)換成輪胎的擺動(dòng)，控制助力電機(jī)工作，從而對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行控制。任務(wù)二

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)取消了轉(zhuǎn)向盤與車輪之間的機(jī)械連接，用傳感器獲得轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，然后通過ECU處理計(jì)算并輸出驅(qū)動(dòng)力數(shù)據(jù)，用電機(jī)推動(dòng)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)動(dòng)車輪。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：1）省略了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功能模塊間的機(jī)械連接，降低了車輛的噪聲和振動(dòng)。2）節(jié)省空間，省下的空間可以用來布置傳感器、計(jì)算單元或其他信息娛樂系統(tǒng)。3）消除了碰撞事故中轉(zhuǎn)向柱后移而使駕駛?cè)耸艿絺Φ陌踩[患。4）轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向力矩可以獨(dú)立設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)不同主觀駕駛感受的轉(zhuǎn)向感，提高駕駛性能。任務(wù)二

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)四、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的應(yīng)用

本書介紹的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為英菲尼迪公司Q50轎車的主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)DAS。DAS使用三組ECU將轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)傳遞給三組電機(jī)，再由其中兩組電機(jī)來控制車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和速度，一組電機(jī)來模擬路面的回饋力，另外還留有一組機(jī)械結(jié)構(gòu)以便在三組ECU均發(fā)生故障時(shí)作為備用。信號(hào)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制轉(zhuǎn)向桿來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。任務(wù)三

線控制動(dòng)系統(tǒng)?學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解線控制動(dòng)系統(tǒng)基本概念2.了解線控制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理任務(wù)三

線控制動(dòng)系統(tǒng)一、線控制動(dòng)系統(tǒng)基本概念

線控制動(dòng)即使用電信號(hào)的形式來控制制動(dòng)的一種電子控制技術(shù)。線控制動(dòng)技術(shù)是底盤線控技術(shù)中難度最高的技術(shù)，也是最關(guān)鍵的技術(shù)。任務(wù)三

線控制動(dòng)系統(tǒng)二、電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)

隨著防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS、車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)ESP等技術(shù)的普及，線控制動(dòng)系統(tǒng)在傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上也慢慢地發(fā)展起來。液壓式線控制動(dòng)EHB是以傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，用電子器件替代了一部分機(jī)械部件的功能。該系統(tǒng)采用制動(dòng)液作為動(dòng)力傳遞媒介，控制單元及執(zhí)行機(jī)構(gòu)布置得比較集中，有液壓備份系統(tǒng)，因此也可以稱之為集中式、濕式制動(dòng)系統(tǒng)。任務(wù)三

線控制動(dòng)系統(tǒng)三、電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)

電子機(jī)械制動(dòng)EMB系統(tǒng)是一種不需要制動(dòng)液和液壓部件的制動(dòng)系統(tǒng)，其制動(dòng)力矩完全通過安裝在車輪上的由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生。EMB系統(tǒng)的ECU根據(jù)制動(dòng)踏板位置傳感器及車速等車輛狀態(tài)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)和控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)來產(chǎn)生所需要的制動(dòng)力。任務(wù)三

線控制動(dòng)系統(tǒng)四、電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)和制動(dòng)踏板間無機(jī)械或液壓連接，縮短了制動(dòng)器的作用時(shí)間，有效減小了制動(dòng)距離，大大提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。2）不需要制動(dòng)助力器，節(jié)省了空間，增加了布局的靈活性，便于裝配及維護(hù)。3）不需要制動(dòng)液，可以減輕系統(tǒng)的質(zhì)量并且較為環(huán)保。4）在ABS模式下無回彈振動(dòng)，可以消除噪聲。5）可以更好地集成電子駐車制動(dòng)等功能。任務(wù)三

線控制動(dòng)系統(tǒng)五、線控制動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用

本書介紹的線控制動(dòng)系統(tǒng)為博世公司的iBooster（智能助力器），iBooster集成了各種傳感器、控制器，使其整體體積較小，因此安裝方便，同時(shí)還能節(jié)省空間和減少重量。iBooster系統(tǒng)是電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)的典型代表。任務(wù)四

線控?fù)Q檔系統(tǒng)?學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解線控?fù)Q檔系統(tǒng)基本概念2.了解線控?fù)Q檔系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理任務(wù)四

線控?fù)Q檔系統(tǒng)一、線控?fù)Q檔系統(tǒng)基本概念

車輛的變速桿是整個(gè)換檔系統(tǒng)的主要部件之一，駕駛?cè)送ǔ２僮髯兯贄U來改變車輛的檔位，從而控制車輛前進(jìn)或后退。傳統(tǒng)汽車機(jī)械式換檔機(jī)構(gòu)的變速桿與變速器之間通常依靠很長的拉索進(jìn)行連接，如果沒有換檔拉索，無論駕駛?cè)嗽趺床僮髯兯贄U，變速器都不會(huì)實(shí)現(xiàn)變速。線控?fù)Q檔是一種不需要任何機(jī)械結(jié)構(gòu)，僅通過電控信號(hào)來實(shí)現(xiàn)車輛動(dòng)力傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)。線控?fù)Q檔也叫作電子換檔系統(tǒng)，其操作方式主要有按鍵式、懷檔式、檔桿式、旋鈕式四種。任務(wù)四

線控?fù)Q檔系統(tǒng)二、線控?fù)Q檔系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理

線控?fù)Q檔系統(tǒng)通過CAN總線實(shí)現(xiàn)與整車的通信，通過LIN線實(shí)現(xiàn)換檔裝置背光燈隨檔點(diǎn)亮，以及換檔面板操作等各種功能。線控?fù)Q檔系統(tǒng)與變速器相搭配，使得駕駛?cè)藫Q檔的動(dòng)作變得簡單、輕松，而且不會(huì)出現(xiàn)駐車P位的卡滯問題。線控?fù)Q檔系統(tǒng)主要由變速桿、駐車開關(guān)、檔位指示器、駐車執(zhí)行器、駐車控制單元以及變速器控制單元等部件組成。任務(wù)四

線控?fù)Q檔系統(tǒng)三、線控?fù)Q檔系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

1）質(zhì)量更輕，有利于車身輕量化。2）體積更小，有利于節(jié)省車內(nèi)空間。3）換檔部件的布置形式更加靈活，可以提高品牌競爭力。4）便于集成車輛的輔助駕駛功能，如全自動(dòng)泊車APA、自適應(yīng)巡航、車門打開安全保護(hù)等。5）駕駛?cè)说腻e(cuò)誤換檔操作將由電控單元判斷出是否會(huì)對(duì)變速器造成損傷，從而更好地保護(hù)變速器和糾正駕駛?cè)说牟涣紦Q檔操作習(xí)慣。任務(wù)四

線控?fù)Q檔系統(tǒng)四、線控?fù)Q檔系統(tǒng)的應(yīng)用

本書以奧迪Q7線控?fù)Q檔系統(tǒng)為例。奧迪Q7線控?fù)Q檔系統(tǒng)在變速桿和變速器之間不存在機(jī)械連接。換檔操縱機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)駕駛?cè)说膿Q檔需求，并以電信號(hào)的方式傳輸至變速器控制單元。變速桿主要由蓋罩、選檔桿、解鎖鍵、P位鍵、選檔桿防塵罩、選檔范圍顯示SY、換檔操縱機(jī)構(gòu)蓋板、換檔操縱機(jī)構(gòu)以及多組插頭連接等部件組成。任務(wù)五

線控懸架系統(tǒng)?學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解線控懸架系統(tǒng)基本概念2.了解線控懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理任務(wù)五

線控懸架系統(tǒng)一、線控懸架系統(tǒng)基本概念

線控懸架系統(tǒng)也稱為主動(dòng)懸架系統(tǒng)，是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的重要組成部分。線控懸架系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的緩沖振動(dòng)、保持平穩(wěn)行駛的功能，直接影響車輛操控性能以及駕乘感受。線控懸架系統(tǒng)可以保證車身在多種工況下的穩(wěn)定性和舒適性，具體工況包括防側(cè)傾控制、防抬頭控制、防起伏控制、防點(diǎn)頭控制、高車速控制以及不平整路面控制等。任務(wù)五

線控懸架系統(tǒng)二、線控懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理

線控懸架系統(tǒng)主要由模式選擇開關(guān)、傳感器、ECU和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分組成。當(dāng)汽車在路面行駛時(shí)，傳感器將汽車行駛的路面情況（汽車的振動(dòng)）、車速、加速、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等工況轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸送給電子控制單元。電子控制單元將傳感器送入的電信號(hào)進(jìn)行綜合處理，輸出對(duì)懸架的剛度、阻尼及車身剛度進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制信號(hào)。任務(wù)五

線控懸架系統(tǒng)傳感器負(fù)責(zé)采集汽車的行駛路況（主要是顛簸情況）并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)簡單處理后傳輸給線控懸架ECU。其中，主要涉及車輛的加速度傳感器、高度傳感器、速度傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器等關(guān)鍵傳感器。空氣彈簧根據(jù)ECU的控制信號(hào)，準(zhǔn)確、快速、及時(shí)地做出反應(yīng)動(dòng)作，包括氣缸內(nèi)氣體質(zhì)量、氣體壓力及電磁閥設(shè)定氣壓等關(guān)鍵參量的改變，實(shí)現(xiàn)對(duì)車身彈簧剛度、減振器阻尼以及車身高度的調(diào)節(jié)。任務(wù)五

線控懸架系統(tǒng)三、線控懸架系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

1）車輛懸架的剛度可調(diào)，能夠改善車輛轉(zhuǎn)彎側(cè)傾、制動(dòng)前傾以及加速抬頭等狀況。2）當(dāng)車輛的載荷發(fā)生變化時(shí)，可以主動(dòng)維持車身高度不變。3）當(dāng)車輛在顛簸路面行駛時(shí)，能夠根據(jù)需要自動(dòng)改變車身底盤的高度，提高車輛的通過性。4）可以充分利用車輪與地面的附著條件增強(qiáng)制動(dòng)效果，縮短制動(dòng)距離。5）能夠提高車輪與地面的附著力，增強(qiáng)汽車抵抗側(cè)滑的能力。任務(wù)五

線控懸架系統(tǒng)四、線控懸架系統(tǒng)的應(yīng)用

本書以奧迪空氣懸架為例。奧迪汽車研發(fā)的自適應(yīng)空氣懸架和傳統(tǒng)懸架的設(shè)計(jì)有所不同，它沒有使用傳統(tǒng)的螺旋彈簧，而是使用了內(nèi)部裝有高壓氣體的空氣彈簧，這和螺旋彈簧的