汽車底盤新技術(shù)介紹

關于汽車底盤新技術(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47分，星期五傳動系的組成第3頁，共94頁，2022年，5月20日，9點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47分，星期五制動系的組成第5頁，共94頁，2022年，5月20日，9點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47分，星期五電子控制懸架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)復雜，成本高）第7頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五工作原理：第8頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五5.1.2半主動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47分，星期五控制原理第10頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五控制目標量——車身振動加速度控制量——阻尼C小孔節(jié)流原理第11頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五

5.1.3主動懸架

油氣主動式懸架——電磁閥驅(qū)動空氣主動式懸架——步進電機驅(qū)動控制功能：

根據(jù)各種復雜工況對懸架系統(tǒng)的不同要求，及時改變懸架的剛度、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47分，星期五(1)主動懸架的控制功能

軟——低、中、高主動懸架硬——低、中、高控制內(nèi)容：

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

——轉(zhuǎn)向傳感器檢測轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速

——增大K、CB、制動車身點頭控制

——車速傳感器、制動開關

——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47分，星期五3）車身高度控制A、高速感應控制

>90km/h降低車高

<60km/h恢復車高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47分，星期五（2）油氣主動式懸架第17頁，共94頁，2022年，5月20日，9點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——加速踏板油門動作傳感器車速傳感器——輸出與轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號車身高度傳感器——車身與車橋的相對高度制動壓力傳感器——制動管路中壓力信號第18頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五主動式油氣懸架系統(tǒng)工作原理低速正常行駛高速、轉(zhuǎn)向、啟動、制動第19頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五（3）主動式空氣懸架K、C、車身高度第20頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五5.1.4主要元件（1）微機控制系統(tǒng)

——CMOS單片機

反應時間：0.07~0.09S監(jiān)視模塊——及時發(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車身與車橋之間的相對位置On/oFF幅度、頻率第22頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五光敏元件的光電效應原理砷化鎵發(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47分，星期五2）電子開關式車身高度傳感器第25頁，共94頁，2022年，5月20日，9點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47分，星期五5.2無級變速器液力自動變速器（AT）電控機械式自動變速器（AMT）機械無級變速器（CVT）第27頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五5.2.1電控機械式自動變速器（AMT）液力變矩器、輔助變速器（一般采用行星齒輪）和自動換檔控制機構(gòu)（電子控制機構(gòu)）第28頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五液力變矩器——傳遞轉(zhuǎn)矩、變矩、變速、離合泵輪——主動部分，將發(fā)動機動力變成油液動能。

渦輪——輸出部分，將動力傳至機械式變速器的輸入軸。

導輪——反作用元件，它對油流起反作用，達到增扭作用。

轉(zhuǎn)矩動能轉(zhuǎn)矩第29頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五A、三元件液力變矩器泵輪+渦輪+導輪B、四元件液力變矩器泵輪+渦輪+導輪（兩個）C、帶有鎖止離合器的液力變矩器泵輪+渦輪+導輪+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47分，星期五行星齒輪變速器——擴大傳動比的變化范圍通常采用兩排行星齒輪來實現(xiàn)各檔變速比。

行星齒輪組由齒圈、行星齒輪、太陽輪３個元件組成。

第31頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五第32頁，共94頁，2022年，5月20日，9點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，能按照汽車的運行工況提供穩(wěn)定和精確的換檔點（時間）和換檔品質(zhì)。第33頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五第34頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五小結(jié)電控機械式自動變速器(AMT)：變矩器通過導輪起增扭作用，克服增大的阻力。

當汽車行駛阻力小時，鎖止離合器將變矩器的泵輪和渦輪鎖住，可以提高傳動效率。

AMT系統(tǒng)根據(jù)汽車的負荷、路況和駕駛員意圖對電磁閥，執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令控制升檔和降檔、使汽車在發(fā)動機動力性或經(jīng)濟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：結(jié)構(gòu)復雜；精度要求高；制造、維修難度大、成本高、傳動效率比較低

第35頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五5.2.2機械無級變速器（CVT）CVT：傳動比連續(xù)改變、無換檔跳越、減緩換檔沖擊。適應汽車動力性、經(jīng)濟性、舒適性的要求易于與計算機技術(shù)結(jié)合第36頁，共94頁，2022年，5月20日，9點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47分，星期五(CVT):無級傳動由V型金屬傳動帶和帶輪組成,主、被動帶輪的可動部分軸向移動時改變傳動帶與帶輪結(jié)合的工作半徑從而改變傳動比第38頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五金屬傳動帶

V型金屬傳動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，兩個帶輪間動力傳遞是靠作為推力塊的金屬片的推力實現(xiàn)的。

第39頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五CVT與AT、AMT比較優(yōu)點：1）速比變化是無級的，在各種行駛工況下都能選擇最佳的速比，其動力性、經(jīng)濟性和排放與AT比較，目前報道大約可以改善5%左右。2）具有最佳的駕駛舒適性3）結(jié)構(gòu)相對簡單，批量生產(chǎn)成本比較低第40頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五缺點：1）CVT不能實現(xiàn)換空擋，在倒檔和起步時還得有一個自動離合器。2）金屬帶無級傳動是摩擦傳動，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)動機車型。CVT與AT、AMT比較第41頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五5.4ABS系統(tǒng)目的：提高汽車制動過程中的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力，縮短制動距離措施：控制滑移率S第42頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五1、ABS的基本原理滑移率——汽車實際車速與車輪滾動的圓周速度之間的差異

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

第44頁，共94頁，2022年，5月20日，9點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)制動壓力調(diào)節(jié)器常規(guī)制動裝置傳感器控制開關ABSECUABS指示燈制動壓力調(diào)節(jié)器中的電磁閥和回液泵電動機供能裝置、控制裝置傳動裝置、制動器第45頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五第46頁，共94頁，2022年，5月20日，9點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47分，星期五B、減速傳感器識別路面附著系數(shù)信息開關第48頁，共94頁，2022年，5月20日，9點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47分，星期五

第51頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五3、控制過程輪速檢測參考車速的計算車輪滑移率的計算制動壓力的跟蹤調(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47分，星期五4、優(yōu)點保持汽車制動時的方向穩(wěn)定性?？s短制動距離。減小汽車制動時輪胎的磨損。減少駕駛員的疲勞強度（特別是汽車制動時的緊張情緒）。第54頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五

ABS+EBDEBD—ElectricBrakeforceDis-tribution針對ABS不能根據(jù)車輛制動時的實際情況合理分配四個車輪的制動力汽車制動的瞬間，高速計算出四個輪胎由于附著不同而導致的摩擦力數(shù)值，調(diào)整制動裝置，達到制動力與摩擦力的匹配，以保證車輛的平穩(wěn)和安全。EBD是ABS的功能的擴充第55頁，共94頁，2022年，5月20日，9點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，右后輪的腳標第57頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五直線制動仿真結(jié)果

ABSEBD/ABS

車輛運動軌跡質(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電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）（1）概述

——動力助力方式（動力裝置）氣力式液力式電力式第59頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五動力轉(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（自動回正）D、有隨動作用（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47分，星期五（2）電子控制動力轉(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+電動機+電磁離合器+減速機構(gòu)第61頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五電子控制動力轉(zhuǎn)向的優(yōu)點：1、結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕2、節(jié)省發(fā)動機動力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47分，星期五（3）電子控制動力轉(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：檢測轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向器之間的相對轉(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47分，星期五第64頁，共94頁，2022年，5月20日，9點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47分，星期五2）控制裝置與控制邏輯怠速ON/OFF減速機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器第66頁，共94頁，2022年，5月20日，9點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47分，星期五3）電動機小型永磁電動機T3、T2——正向轉(zhuǎn)動T1、T4——反向轉(zhuǎn)動第68頁，共94頁，2022年，5月20日，9點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動特性優(yōu)點：A、直線行駛穩(wěn)定性好——高速同相位B、改善低速時操縱輕便性，提高機動性

——低速逆向位C、轉(zhuǎn)向能力強、轉(zhuǎn)向響應快第70頁，共94頁，2022年，5月20日，9點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

——設定車速，車速高于設定值，四輪同相偏轉(zhuǎn)，低于設定值則反相偏轉(zhuǎn)第71頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五1）車速感應式電子控制四輪轉(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47分，星期五2）車速、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角感應式電子控制四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第74頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五5.5ASR系統(tǒng)ASR——防止驅(qū)動輪打滑，提高汽車操縱穩(wěn)定性和動力性汽車驅(qū)動防滑控制系統(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47分，星期五ABS系統(tǒng)目的：提高汽車制動過程中的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力，縮短制動距離措施：控制滑移率S第77頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五ABS的基本原理滑移率——汽車實際車速與車輪滾動的圓周速度之間的差異

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

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

發(fā)動機輸出功率驅(qū)動力路面附著系數(shù)第81頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五措施：控制滑移率S、加速度V1——非驅(qū)動輪V2——驅(qū)動輪第82頁，共94頁，2022年，5月20日，9點47分，星期五驅(qū)動防滑：——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)動防滑系統(tǒng)+差