汽車底盤新技術(shù)介紹

關(guān)于汽車底盤新技術(shù)介紹第1頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五行駛系的組成

（車架、車橋、車輪和懸架）第2頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五傳動(dòng)系的組成第3頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五轉(zhuǎn)向系的組成第4頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五制動(dòng)系的組成第5頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五5.1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第6頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五電子控制懸架1、半主動(dòng)懸架

——只改變懸架的阻尼，不改變剛度

（不消耗汽車動(dòng)力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）2、主動(dòng)懸架

——同時(shí)改變懸架的阻尼和剛度

（性能優(yōu)越，消耗汽車動(dòng)力，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高）第7頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五工作原理：第8頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五5.1.2半主動(dòng)懸架不需要外加能量系統(tǒng)第9頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五控制原理第10頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五控制目標(biāo)量——車身振動(dòng)加速度控制量——阻尼C小孔節(jié)流原理第11頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五

5.1.3主動(dòng)懸架

油氣主動(dòng)式懸架——電磁閥驅(qū)動(dòng)空氣主動(dòng)式懸架——步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制功能：

根據(jù)各種復(fù)雜工況對(duì)懸架系統(tǒng)的不同要求，及時(shí)改變懸架的剛度、阻尼系數(shù)和車身高度，以保證汽車行駛中的操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性第12頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五(1)主動(dòng)懸架的控制功能

軟——低、中、高主動(dòng)懸架硬——低、中、高控制內(nèi)容：

車速及路面感應(yīng)車身姿態(tài)車身高度第13頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五1）車速與路面感應(yīng)控制A、車速高——提高行駛穩(wěn)定性增大K、CB、前輪振動(dòng)——減小車身振動(dòng)和沖擊減小后輪K、CC、壞路面———抑制車身產(chǎn)生大的振動(dòng)增大K、C第14頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五2）車身姿態(tài)控制——控制車身過度搖擺A、轉(zhuǎn)向時(shí)車身側(cè)傾控制

——轉(zhuǎn)向傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速

——增大K、CB、制動(dòng)車身點(diǎn)頭控制

——車速傳感器、制動(dòng)開關(guān)

——增大K、CC、起步車身俯仰控制

——車速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器

——增大K、C第15頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五3）車身高度控制A、高速感應(yīng)控制

>90km/h降低車高

<60km/h恢復(fù)車高B、連續(xù)壞路面行駛

40~90km/h提高車身——提高通過性能

>90km/h降低車高——提高行駛穩(wěn)定性第16頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五（2）油氣主動(dòng)式懸架第17頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五五大傳感器：轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器——轉(zhuǎn)向的快慢、大小加速度傳感器——加速踏板油門動(dòng)作傳感器車速傳感器——輸出與轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號(hào)車身高度傳感器——車身與車橋的相對(duì)高度制動(dòng)壓力傳感器——制動(dòng)管路中壓力信號(hào)第18頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五主動(dòng)式油氣懸架系統(tǒng)工作原理低速正常行駛高速、轉(zhuǎn)向、啟動(dòng)、制動(dòng)第19頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五（3）主動(dòng)式空氣懸架K、C、車身高度第20頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五5.1.4主要元件（1）微機(jī)控制系統(tǒng)

——CMOS單片機(jī)

反應(yīng)時(shí)間：0.07~0.09S監(jiān)視模塊——及時(shí)發(fā)現(xiàn)各部分可能出現(xiàn)的故障第21頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五（2）車身高度傳感器1）光電式車身高度傳感器檢測(cè)車身與車橋之間的相對(duì)位置On/oFF幅度、頻率第22頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五光敏元件的光電效應(yīng)原理砷化鎵發(fā)光二極管硅光敏晶體管金屬或塑料制成光源光接收器遮光盤第23頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五光敏二極管工作原理：++++++----------PNSiO2電極電極第24頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五2）電子開關(guān)式車身高度傳感器第25頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五（3）光電式轉(zhuǎn)角傳感器第26頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五5.2無級(jí)變速器液力自動(dòng)變速器（AT）電控機(jī)械式自動(dòng)變速器（AMT）機(jī)械無級(jí)變速器（CVT）第27頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五5.2.1電控機(jī)械式自動(dòng)變速器（AMT）液力變矩器、輔助變速器（一般采用行星齒輪）和自動(dòng)換檔控制機(jī)構(gòu)（電子控制機(jī)構(gòu)）第28頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五液力變矩器——傳遞轉(zhuǎn)矩、變矩、變速、離合泵輪——主動(dòng)部分，將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力變成油液動(dòng)能。

渦輪——輸出部分，將動(dòng)力傳至機(jī)械式變速器的輸入軸。

導(dǎo)輪——反作用元件，它對(duì)油流起反作用，達(dá)到增扭作用。

轉(zhuǎn)矩動(dòng)能轉(zhuǎn)矩第29頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五A、三元件液力變矩器泵輪+渦輪+導(dǎo)輪B、四元件液力變矩器泵輪+渦輪+導(dǎo)輪（兩個(gè)）C、帶有鎖止離合器的液力變矩器泵輪+渦輪+導(dǎo)輪+鎖止離合器行駛阻力大——解除鎖止，提高平順性行駛阻力小——鎖止，提高行駛速度、燃油經(jīng)濟(jì)性轉(zhuǎn)速差+液力損失提高變矩器的效率第30頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五行星齒輪變速器——擴(kuò)大傳動(dòng)比的變化范圍通常采用兩排行星齒輪來實(shí)現(xiàn)各檔變速比。

行星齒輪組由齒圈、行星齒輪、太陽輪３個(gè)元件組成。

第31頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五第32頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五電子－液壓控制系統(tǒng)

主要由傳感器、電控單元、換檔電磁閥、油壓調(diào)節(jié)電磁閥等組成。變速器的電子控制，能按照汽車的運(yùn)行工況提供穩(wěn)定和精確的換檔點(diǎn)（時(shí)間）和換檔品質(zhì)。第33頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五第34頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五小結(jié)電控機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)：變矩器通過導(dǎo)輪起增扭作用，克服增大的阻力。

當(dāng)汽車行駛阻力小時(shí)，鎖止離合器將變矩器的泵輪和渦輪鎖住，可以提高傳動(dòng)效率。

AMT系統(tǒng)根據(jù)汽車的負(fù)荷、路況和駕駛員意圖對(duì)電磁閥，執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令控制升檔和降檔、使汽車在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性或經(jīng)濟(jì)性最佳的工況或中間多種模式下工作，并調(diào)整管路油壓，控制換檔感覺更加平穩(wěn)、舒適。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜；精度要求高；制造、維修難度大、成本高、傳動(dòng)效率比較低

第35頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五5.2.2機(jī)械無級(jí)變速器（CVT）CVT：傳動(dòng)比連續(xù)改變、無換檔跳越、減緩換檔沖擊。適應(yīng)汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性的要求易于與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合第36頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五金屬帶+工作輪+液壓泵+離合器+控制系統(tǒng)VDT-CVT的結(jié)構(gòu)示意圖第37頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五(CVT):無級(jí)傳動(dòng)由V型金屬傳動(dòng)帶和帶輪組成,主、被動(dòng)帶輪的可動(dòng)部分軸向移動(dòng)時(shí)改變傳動(dòng)帶與帶輪結(jié)合的工作半徑從而改變傳動(dòng)比第38頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五金屬傳動(dòng)帶

V型金屬傳動(dòng)帶由許多套在柔性鋼帶上具有V型側(cè)面金屬片組成，這種金屬帶傳動(dòng)，兩個(gè)帶輪間動(dòng)力傳遞是靠作為推力塊的金屬片的推力實(shí)現(xiàn)的。

第39頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五CVT與AT、AMT比較優(yōu)點(diǎn)：1）速比變化是無級(jí)的，在各種行駛工況下都能選擇最佳的速比，其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放與AT比較，目前報(bào)道大約可以改善5%左右。2）具有最佳的駕駛舒適性3）結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，批量生產(chǎn)成本比較低第40頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五缺點(diǎn)：1）CVT不能實(shí)現(xiàn)換空擋，在倒檔和起步時(shí)還得有一個(gè)自動(dòng)離合器。2）金屬帶無級(jí)傳動(dòng)是摩擦傳動(dòng)，存在效率和磨損問題，它的工程技術(shù)還正在發(fā)展之中。目前只要用于2.5升以下的小排量發(fā)動(dòng)機(jī)車型。CVT與AT、AMT比較第41頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五5.4ABS系統(tǒng)目的：提高汽車制動(dòng)過程中的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力，縮短制動(dòng)距離措施：控制滑移率S第42頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五1、ABS的基本原理滑移率——汽車實(shí)際車速與車輪滾動(dòng)的圓周速度之間的差異

第43頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五滑動(dòng)率與附著系數(shù)的關(guān)系

第44頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五2、ABS結(jié)構(gòu)組成液壓控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器常規(guī)制動(dòng)裝置傳感器控制開關(guān)ABSECUABS指示燈制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器中的電磁閥和回液泵電動(dòng)機(jī)供能裝置、控制裝置傳動(dòng)裝置、制動(dòng)器第45頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五第46頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五（1）傳感器

A、輪速傳感器第47頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五B、減速傳感器識(shí)別路面附著系數(shù)信息開關(guān)第48頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五（2）電子控制單元第49頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五（3）液壓調(diào)節(jié)裝置第50頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五

第51頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五3、控制過程輪速檢測(cè)參考車速的計(jì)算車輪滑移率的計(jì)算制動(dòng)壓力的跟蹤調(diào)節(jié)執(zhí)行器電磁閥的控制第52頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五

壓力調(diào)節(jié)過程建壓階段保壓階段降壓階段增壓階段第53頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五4、優(yōu)點(diǎn)保持汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性?？s短制動(dòng)距離。減小汽車制動(dòng)時(shí)輪胎的磨損。減少駕駛員的疲勞強(qiáng)度（特別是汽車制動(dòng)時(shí)的緊張情緒）。第54頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五

ABS+EBDEBD—ElectricBrakeforceDis-tribution針對(duì)ABS不能根據(jù)車輛制動(dòng)時(shí)的實(shí)際情況合理分配四個(gè)車輪的制動(dòng)力汽車制動(dòng)的瞬間，高速計(jì)算出四個(gè)輪胎由于附著不同而導(dǎo)致的摩擦力數(shù)值，調(diào)整制動(dòng)裝置，達(dá)到制動(dòng)力與摩擦力的匹配，以保證車輛的平穩(wěn)和安全。EBD是ABS的功能的擴(kuò)充第55頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五EBD控制流程圖第56頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五EBD最佳滑移率控制圖

過轉(zhuǎn)向不足轉(zhuǎn)向1,2,3,4分別為左前輪，右前輪，左后輪，右后輪的腳標(biāo)第57頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五直線制動(dòng)仿真結(jié)果

ABSEBD/ABS

車輛運(yùn)動(dòng)軌跡質(zhì)心速度曲線ABSEBD/ABS第58頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五5.3轉(zhuǎn)向系統(tǒng)新技術(shù)

5.3.1電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）（1）概述

——?jiǎng)恿χΨ绞剑▌?dòng)力裝置）氣力式液力式電力式第59頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的要求：A、有效減小操縱力（停車）B、轉(zhuǎn)向靈敏性好C、具有直線行駛穩(wěn)定性（自動(dòng)回正）D、有隨動(dòng)作用（車輪與轉(zhuǎn)向盤）E、工作可靠第60頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五（2）電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成、原理轉(zhuǎn)矩傳感器+車速傳感器+電子控制器+電動(dòng)機(jī)+電磁離合器+減速機(jī)構(gòu)第61頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向的優(yōu)點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕2、節(jié)省發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力3、工作可靠4、能根據(jù)工況變化得到很好的行駛穩(wěn)定性（停車）第62頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五（3）電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要零部件結(jié)構(gòu)與工作原理1）轉(zhuǎn)矩傳感器作用：檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向器之間的相對(duì)轉(zhuǎn)矩ABCD橋式回路Ui——脈沖電壓Uo——輸出電壓Uo——θ——M第63頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五第64頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五光電式轉(zhuǎn)角傳感器第65頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五2）控制裝置與控制邏輯怠速ON/OFF減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器第66頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五控制邏輯：A、速度升高，助力減小B、轉(zhuǎn)矩增大，助力增大第67頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五3）電動(dòng)機(jī)小型永磁電動(dòng)機(jī)T3、T2——正向轉(zhuǎn)動(dòng)T1、T4——反向轉(zhuǎn)動(dòng)第68頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五思考：四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用？第69頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五

5.3.2四輪轉(zhuǎn)向（4WS）（1）概述功能：確保車輛良好的操縱性和穩(wěn)定性，有效控制車輛的橫向運(yùn)動(dòng)特性優(yōu)點(diǎn)：A、直線行駛穩(wěn)定性好——高速同相位B、改善低速時(shí)操縱輕便性，提高機(jī)動(dòng)性

——低速逆向位C、轉(zhuǎn)向能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)向響應(yīng)快第70頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五（2）電子/液壓式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)A、轉(zhuǎn)角傳感型

——后輪可按前輪偏轉(zhuǎn)方向作同相偏轉(zhuǎn)，也可以做反相偏轉(zhuǎn)B、車速傳感型

——設(shè)定車速，車速高于設(shè)定值，四輪同相偏轉(zhuǎn)，低于設(shè)定值則反相偏轉(zhuǎn)第71頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五1）車速感應(yīng)式電子控制四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第72頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五控制特性：35km/h第73頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五2）車速、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角感應(yīng)式電子控制四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第74頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五5.5ASR系統(tǒng)ASR——防止驅(qū)動(dòng)輪打滑，提高汽車操縱穩(wěn)定性和動(dòng)力性汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)（ASR）汽車牽引力控制系統(tǒng)（TCS）

——ABS系統(tǒng)的延伸第75頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五

ABS?目的、措施、原理第76頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五ABS系統(tǒng)目的：提高汽車制動(dòng)過程中的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力，縮短制動(dòng)距離措施：控制滑移率S第77頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五ABS的基本原理滑移率——汽車實(shí)際車速與車輪滾動(dòng)的圓周速度之間的差異

第78頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五滑動(dòng)率與附著系數(shù)的關(guān)系

第79頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五5.5.1ASR的基本原理V驅(qū)動(dòng)力制動(dòng)力第80頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五

發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率驅(qū)動(dòng)力路面附著系數(shù)第81頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五措施：控制滑移率S、加速度V1——非驅(qū)動(dòng)輪V2——驅(qū)動(dòng)輪第82頁，共94頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)47分，星期五驅(qū)動(dòng)防滑：——控制滑移率1、靜止起步正確操縱離合器和加速踏板2、路面一側(cè)很滑、一側(cè)不滑差速鎖3、兩側(cè)很滑驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)+差