模块一汽车底盘电控系统概述

1、汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术制作人制作人 赵良红赵良红汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术模块一模块一 汽车底盘电控系统概述汽车底盘电控系统概述汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术目前在汽车底盘上应用的电控系统主要有：目前在汽车底盘上应用的电控系统主要有： 1）自动变速器）自动变速器 2）防抱死制动系统）防抱死制动系统 3）驱动防滑系统）驱动防滑系统 4）电子稳定程序控制系统）电子稳定程序控制系统 5）电控悬架系统）电控悬架系统 6）电子控制动力转向系统）电子控制动力转向系统 7）电控四轮驱动）电控四轮驱动 8）汽车轮胎监测系统）汽车轮胎监测系统 汽汽 车

2、车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术 1自动变速器自动变速器 目前在在轿车上使用的自动变速器有目前在在轿车上使用的自动变速器有几种类型：几种类型： 1）液力自动变速器）液力自动变速器 2）有级式机械自动变速器）有级式机械自动变速器 3）有级双离合器式机械自动变速器）有级双离合器式机械自动变速器 4）械式无级自动变速器。）械式无级自动变速器。汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术（1） 电控液力自动变速器电控液力自动变速器液力自动变速器采用液力传动与液力自动变速器采用液力传动与机械传动相结合。液力传动是以液体机械传动相结合。液力传动是以液体为介质的叶片传动机械，其利用工作为介质的叶片传

3、动机械，其利用工作轮叶片与工作液体相互作用，引起机轮叶片与工作液体相互作用，引起机械能与液体能的相应转换，以此来传械能与液体能的相应转换，以此来传递动力，并通过液体动量矩的变化来递动力，并通过液体动量矩的变化来改变转矩。液力传动既具有离合器的改变转矩。液力传动既具有离合器的功能，又使发动机与传动系之问实现功能，又使发动机与传动系之问实现“柔性柔性”连接和传动，因而将发动机连接和传动，因而将发动机和底盘这两大振动源分隔，这就减轻和底盘这两大振动源分隔，这就减轻车辆的振动，提高了车辆乘坐舒适性，车辆的振动，提高了车辆乘坐舒适性，使车辆起步平稳，加速均匀、柔和。使车辆起步平稳，加速均匀、柔和。汽汽

4、车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术液力自动变速器的缺点：液力自动变速器的缺点：首先是传动效率较低（液力传动一般只有首先是传动效率较低（液力传动一般只有82%至至86%），因此动力性），因此动力性及经济型较差；其次是相对于手动变速器其结构复杂，制造成本高，维及经济型较差；其次是相对于手动变速器其结构复杂，制造成本高，维修技术要求高。修技术要求高。液力自动变速器的应用：液力自动变速器的应用：由于液力自动变速器制造技术成熟，优点比较突出，同时在电子控制由于液力自动变速器制造技术成熟，优点比较突出，同时在电子控制技术的应用下其传动效率较低缺点也大有改善，因此液力自动变速器还技术的应用下其传动效率

5、较低缺点也大有改善，因此液力自动变速器还是在绝大部分轿车上大量采用，占自动变速器应用的是在绝大部分轿车上大量采用，占自动变速器应用的90%以上，目前的以上，目前的我们通常说的自动变速器就是特指液力自动变速器（我们通常说的自动变速器就是特指液力自动变速器（AT）。）。汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术（2） 有级式机械自动变速器（有级式机械自动变速器（AMT） 有级式机械自动变速器（有级式机械自动变速器（Automated Manual Transmission，简，简称称AMT）是在手动变速器的基础上进行改造，主要改变手动换档操纵部）是在手动变速器的基础上进行改造，主要改变手动换档

6、操纵部分。即在总体传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统分。即在总体传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换挡的自动化。因此来实现换挡的自动化。因此AMT实际上是由一个机器人系统来完成操作实际上是由一个机器人系统来完成操作离合器和选档的两个动作。由于离合器和选档的两个动作。由于AMT能在现生产的手动波基础上进行改能在现生产的手动波基础上进行改造，生产继承性好，投入的费用也较低，容易被生产厂接受。造，生产继承性好，投入的费用也较低，容易被生产厂接受。有级式机械自动变速器的特点：有级式机械自动变速器的特点： 有级式机械自动变速器具有自动变速的优点，又保留了齿轮式机械有

7、级式机械自动变速器具有自动变速的优点，又保留了齿轮式机械变速器传动效率高（有级式机械自动变速器比液力机械自动变速器车节变速器传动效率高（有级式机械自动变速器比液力机械自动变速器车节油油1030左右）、价廉、宜于制造的长处。但与液力自动变速器相左右）、价廉、宜于制造的长处。但与液力自动变速器相比，自动换挡控制的难度更大，要求很高的控制精度，同时舒适性有待比，自动换挡控制的难度更大，要求很高的控制精度，同时舒适性有待改善，改善，汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术（3） 有级式双离合有级式双离合器机械自动变速器器机械自动变速器（DSG）有级式双离合器机械自动有级式双离合器机械自动变速器（

8、变速器（Doubleclutch Gearbox ，简称，简称DSG）也是）也是属于有级式机械自动变速器属于有级式机械自动变速器的一种，其主要包括一个由的一种，其主要包括一个由两组离合器片集合而成的双两组离合器片集合而成的双离合器装置，一个由实心轴离合器装置，一个由实心轴及其外套筒组合而成的双传及其外套筒组合而成的双传动轴机构，以及控制单数和动轴机构，以及控制单数和双数档位的两组齿轮，双数档位的两组齿轮， 汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术（4）机械式无级自动变）机械式无级自动变速器（速器（CVT） 机械式无级变速器机械式无级变速器(Continously Variable Tra

9、nsmission，简称，简称CVT) 与有与有级式机械变速器的区别在于，它级式机械变速器的区别在于，它的变速比不是间断的，而是一系的变速比不是间断的，而是一系列连续变化。列连续变化。 汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术机械式无级自动变速器机械式无级自动变速器的变速原理：的变速原理：工作时通过主动轮组与从动工作时通过主动轮组与从动轮组的可动盘做轴向移动来改变轮组的可动盘做轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与主动轮、从动轮锥面与V型传动型传动带啮合的工作半径，从而改变传带啮合的工作半径，从而改变传动比。两个带轮可以实现反向调动比。两个带轮可以实现反向调节，即当其中一个带轮凹槽逐渐节，即

10、当其中一个带轮凹槽逐渐变宽时，另一个带轮凹槽就会逐变宽时，另一个带轮凹槽就会逐渐变窄。可动盘的轴向移动量是渐变窄。可动盘的轴向移动量是由控制系统调节主动轮、从动轮由控制系统调节主动轮、从动轮液压缸压力来实现的。由于主动液压缸压力来实现的。由于主动轮组和从动轮组的工作半径可以轮组和从动轮组的工作半径可以实现连续调节，从而实现了无级实现连续调节，从而实现了无级变速。变速。 汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术防抱死制动系统防抱死制动系统(Antilock Braking System,简称简称ABS)是普是普遍应用于现在轿车的一项电子控制系统。据统计，汽车突然遇遍应用于现在轿车的一项电子

11、控制系统。据统计，汽车突然遇到情况进行制动时，到情况进行制动时，90以上的驾驶者往往会一脚将制动踏板以上的驾驶者往往会一脚将制动踏板踩到底来个紧急制动，这时候的车子十分容易产生滑移并发生踩到底来个紧急制动，这时候的车子十分容易产生滑移并发生侧滑，即人们俗称的侧滑，即人们俗称的“甩尾甩尾”。造成汽车侧滑的原因很多，例。造成汽车侧滑的原因很多，例如行驶速度、地面状况、轮胎结构等都会造成侧滑，但最根本如行驶速度、地面状况、轮胎结构等都会造成侧滑，但最根本的原因是汽车在紧急制动时车轮轮胎与地面的滚动摩擦会突然的原因是汽车在紧急制动时车轮轮胎与地面的滚动摩擦会突然变为滑动摩擦，轮胎的抓地力几乎丧失，此时

12、驾驶者即使扭动变为滑动摩擦，轮胎的抓地力几乎丧失，此时驾驶者即使扭动转向盘也会无济于事。装备转向盘也会无济于事。装备ABS车辆其方向稳定性及转向操纵车辆其方向稳定性及转向操纵能力都会大大提高。能力都会大大提高。 2. 防抱死制动系统防抱死制动系统汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术(a)无无ABS (b)有有ABS装用装用ABS增加了汽车制动时的方向稳定性增加了汽车制动时的方向稳定性汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术(a)无无ABS (b)有有ABS装用装用ABS汽车制动时仍具有转向操纵能力汽车制动时仍具有转向操纵能力汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术驱动防滑

13、系统（驱动防滑系统（Acceleration Slip Regulation，简称，简称ASR）的作用是当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内，从而防的作用是当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内，从而防止驱动轮快速滑动。它的功能一是提高牵引力，二是保持汽车止驱动轮快速滑动。它的功能一是提高牵引力，二是保持汽车的行驶稳定。行驶在易滑的路面上，没有的行驶稳定。行驶在易滑的路面上，没有ASR的汽车加速时的汽车加速时驱动轮容易打滑：后轮驱动的车辆容易甩尾，前轮驱动的车辆驱动轮容易打滑：后轮驱动的车辆容易甩尾，前轮驱动的车辆容易方向失控。有容易方向失控。有ASR时，汽车在加速时就不会产生或能够时，汽车

14、在加速时就不会产生或能够减轻这种现象。在转弯肘，如果发生驱动轮打滑会导致整个车减轻这种现象。在转弯肘，如果发生驱动轮打滑会导致整个车辆向一侧偏移，当有辆向一侧偏移，当有ASR时就会使车辆沿着正确的路线转向。时就会使车辆沿着正确的路线转向。 3.驱动防滑系统驱动防滑系统汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术装备有装备有ASR未装备有未装备有ASRASR的作用的作用汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术电子稳定程序控制系统（电子稳定程序控制系统（Electronic Stability Program，简称，简称ESP）是提高汽车行驶条件下的主动安）是提高汽车行驶条件下的主动安全，

15、特别是在转弯时，即侧向力起作用时，全，特别是在转弯时，即侧向力起作用时，ESP使汽车使汽车稳定并保持安全行驶。有些汽车公司采用自己的缩写，稳定并保持安全行驶。有些汽车公司采用自己的缩写，比如沃尔沃公司叫比如沃尔沃公司叫DSTC，宝马汽车又被称作，宝马汽车又被称作DSC，丰，丰田又称其为田又称其为VSC。 4.4.电子稳定程序控制系统电子稳定程序控制系统汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术 ESP包含包含ABS及及ASR，是这两种系统功能上的延伸。因，是这两种系统功能上的延伸。因此，此，ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。装有称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。装有ESP的与

16、只有的与只有ABS及及ASR的汽车，它们之间的差别在于的汽车，它们之间的差别在于ABS及及ASR只能被动地作出反应，而只能被动地作出反应，而ESP则能够探测和分析车况则能够探测和分析车况并纠正驾驶员操作的错误，防患于未然。并纠正驾驶员操作的错误，防患于未然。ESP对过度转向或对过度转向或不足转向特别敏感，例如汽车在路滑时左拐过度转向不足转向特别敏感，例如汽车在路滑时左拐过度转向(转弯太转弯太急急)时会向右侧甩尾，传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮时会向右侧甩尾，传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力，产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来使其恢复附着力，产生一种相反的转矩而使汽车保持在

17、原来的车道上。汽车稳定性主动控制系统突破了的车道上。汽车稳定性主动控制系统突破了ABSASR的限的限制，通过直接监测汽车的实时运行姿态进行控制，直接保证制，通过直接监测汽车的实时运行姿态进行控制，直接保证汽车的稳定性，因此显著提高了控制效果，特别是能显著提汽车的稳定性，因此显著提高了控制效果，特别是能显著提高汽车处于附着极限时的稳定性，因而大大减少了交通事故。高汽车处于附着极限时的稳定性，因而大大减少了交通事故。 汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术汽车悬架的作用是缓冲和吸收来自车轮的振动，在汽车行汽车悬架的作用是缓冲和吸收来自车轮的振动，在汽车行驶过程中还要传递车轮与路面间产生的驱

18、动力和制动力。汽驶过程中还要传递车轮与路面间产生的驱动力和制动力。汽车在转向时，悬架还要承受来自车身的侧向力，并在汽车起车在转向时，悬架还要承受来自车身的侧向力，并在汽车起步和制动时能够抑制车身的俯仰振动，提高汽车的行驶稳定步和制动时能够抑制车身的俯仰振动，提高汽车的行驶稳定性和乘坐的舒适性。性和乘坐的舒适性。电子控制悬架系统的最大优点就是它能使悬架随不同的路电子控制悬架系统的最大优点就是它能使悬架随不同的路况和行驶状态作出不同的反应。既能使汽车的乘坐舒适性达况和行驶状态作出不同的反应。既能使汽车的乘坐舒适性达到令人满意的状态，又能使汽车的操纵稳定性达到最佳状态。到令人满意的状态，又能使汽车的

19、操纵稳定性达到最佳状态。 5. 5. 电控悬架系统电控悬架系统汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术电子控制动力转向电子控制动力转向(Electronic Control Power Steering，简称，简称EPS或或ECPS)系统是根据车速、转向情况等对转向助力实施控制，系统是根据车速、转向情况等对转向助力实施控制，使动力转向系统在不同的行驶条件下都有最佳的放大倍率：在低速使动力转向系统在不同的行驶条件下都有最佳的放大倍率：在低速时有较大的放大倍率，可以减轻转向操纵力，使转向轻便、灵活；时有较大的放大倍率，可以减轻转向操纵力，使转向轻便、灵活；在高速时则适当减小放大倍率，以稳定转

20、向手感，提高高速行驶的在高速时则适当减小放大倍率，以稳定转向手感，提高高速行驶的操纵稳定性。操纵稳定性。发动机前置及前轮驱动式轿车其前轴负荷的增加使得转向轻便发动机前置及前轮驱动式轿车其前轴负荷的增加使得转向轻便性也成为受到普遍关注的问题，由于电子控制动力转向系统不仅能性也成为受到普遍关注的问题，由于电子控制动力转向系统不仅能很好地解决转向轻便与转向灵活的矛盾，还能提高行驶安全性和舒很好地解决转向轻便与转向灵活的矛盾，还能提高行驶安全性和舒适性，因此，在轿车上使用电子控制动力转向系统已日渐增多。适性，因此，在轿车上使用电子控制动力转向系统已日渐增多。 6 6电子控制动力转向系统电子控制动力转向

21、系统汽汽 车车 底底 盘盘 电电 控控 技技 术术过去只有越野车采用四轮驱动，越野汽车为了充分利用所有过去只有越野车采用四轮驱动，越野汽车为了充分利用所有车轮与地面之间的附着条件，以获得尽可能大的牵引力，而采用车轮与地面之间的附着条件，以获得尽可能大的牵引力，而采用四轮驱动。越野车一般在变速器后面装有手动的分力器，前后车四轮驱动。越野车一般在变速器后面装有手动的分力器，前后车桥均为驱动桥。变速器输出的扭矩通过分力器和传动轴分别传递桥均为驱动桥。变速器输出的扭矩通过分力器和传动轴分别传递到前后驱动桥，再通过差速器将扭矩传递到到前后驱动桥，再通过差速器将扭矩传递到4个车轮上。现在有个车轮上。现在有些轿车和一些多功能车也采用了四轮驱动装置，如宝马些轿车和一些多功能车也采用了四轮驱动装置，如宝马X5、雷克、雷克萨斯萨斯LEXUS RX300