智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試 課件 項目1、2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知；智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試

項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤

線控系統(tǒng)認(rèn)知（一）線控技術(shù)的起源與發(fā)展1.線控技術(shù)的起源目前，汽車的線控技術(shù)應(yīng)用的系統(tǒng)主要有：線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、線控驅(qū)動系統(tǒng)、線控制動系統(tǒng)和線控懸架系統(tǒng)等?？梢酝ㄟ^分布在汽車上的傳感器實時獲取駕駛員的操作意圖和汽車行駛中的參數(shù)信息，將車輛信息反饋給控制器，控制器對這些信息進(jìn)行處理和分析，得出正確的控制參數(shù)傳遞給各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而實現(xiàn)對汽車的控制，提高車輛的轉(zhuǎn)向性能、動力性能、制動性能和乘坐舒適性能。隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，汽車逐漸向集成化、模塊化、機(jī)電一體化及智能化方向發(fā)展。

隨著微電子起見的成本降低、可靠性增高，底盤線控技術(shù)的發(fā)展也迎來一個新的高度。學(xué)習(xí)任務(wù)2底盤線控技術(shù)的起源與發(fā)展02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試92.線控技術(shù)的概念線控技術(shù)（X-By-Wire）最早應(yīng)用在航空領(lǐng)域，是在控制單元和執(zhí)行器之間用電子裝置取代傳統(tǒng)的機(jī)械連接裝置或液壓連接裝置，由無線控制信號取代機(jī)械傳動部件來實現(xiàn)裝置的控制目的。線控系統(tǒng)取消了傳統(tǒng)的氣動、液動及機(jī)械連接裝置，取而代之的是傳感器、控制單元及電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所以減少了復(fù)雜的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，減小了質(zhì)量，降低了能耗，降低了制造成本，

控制更簡潔，同時在整個控制過程中增加了計算機(jī)控制環(huán)節(jié)。By-Wire：

電子線控X：代表汽車中各個系統(tǒng)例如：線控轉(zhuǎn)向：Steering-By-Wire線控制動：

Brake-By-Wire拓

展

鏈

接學(xué)習(xí)任務(wù)2底盤線控技術(shù)的起源與發(fā)展02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試10（二）國內(nèi)外底盤線控技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀1.國外底盤線控技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀l

20世紀(jì)50年代，美國天合（TRW）公司最早提出用控制信號代替轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪之間的

機(jī)械連接?！a(chǎn)業(yè)的崛起與技術(shù)的創(chuàng)新從來都是相生相伴l

60年代末，德國卡塞爾曼等企業(yè)試圖用導(dǎo)線連接轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向輪，但受到當(dāng)時電子技術(shù)和控制技術(shù)水平的限制，這種構(gòu)想的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一直無法在實車上實現(xiàn)。l

90年代

，德國奔馳公司開始了前輪線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的深入研究，并將其開發(fā)的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安裝于F400Carving概念車上，該車在轉(zhuǎn)向、制動、懸架及車身控制方面均采用了線

控技術(shù)。學(xué)習(xí)任務(wù)2底盤線控技術(shù)的起源與發(fā)展02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試11（二）國內(nèi)外底盤線控技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀1.國外底盤線控技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀l

1997年，德國克萊斯勒（Daimler-Chrysler）公司開發(fā)出了電子驅(qū)動概念車R129，該車取消了轉(zhuǎn)向盤、加速踏板和制動踏板，完全采用操縱桿控制，是第一輛完全實現(xiàn)了線控驅(qū)

動（Drive-by-wire）的汽車。l

1998年，采埃孚（ZF）公司也在開發(fā)出電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）之后，又積極開發(fā)研究了自己的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW），目前已經(jīng)研發(fā)出整套的SBW系統(tǒng)。l

1999年，德國寶馬汽車公司開發(fā)出了BMWZ22概念車，應(yīng)用了線控轉(zhuǎn)向和線控制動技術(shù)

及線控?fù)Q檔技術(shù)。學(xué)習(xí)任務(wù)2底盤線控技術(shù)的起源與發(fā)展02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試13（二）國內(nèi)外底盤線控技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀2.國內(nèi)底盤線控技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀l

我國對線控技術(shù)的研究起步較晚，與國外先進(jìn)水平差距較大。吉林大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、武漢理工大學(xué)等院校以及相關(guān)科研機(jī)構(gòu)對線控技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的研究，線控技術(shù)也逐步我國汽車領(lǐng)域的重點研究方向。l

2004年，

同濟(jì)大學(xué)在上海國際工業(yè)博覽會上展示了配備線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的四輪獨立驅(qū)動微型電動車春暉三號。該車是國內(nèi)首輛采用線控轉(zhuǎn)向技術(shù)的電動車，是國內(nèi)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)領(lǐng)

域的一個突破。學(xué)習(xí)任務(wù)2底盤線控技術(shù)的起源與發(fā)展02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試21（二）國內(nèi)外底盤線控技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀2.國內(nèi)底盤線控技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀l

2009年，吉林大學(xué)汽車仿真與控制國家重點實驗室在企業(yè)資助下，開發(fā)了線控轉(zhuǎn)向試驗車。

2010年第25屆世界電動車展覽會上，吉林大學(xué)汽車仿真與控制國家重點實驗室還展

出了基于輪電機(jī)的全線控電動概念車。l

2020年，長安全新跨界車型長安UNIT重慶實現(xiàn)了量產(chǎn)。該車在交通擁堵情況下，需要駛員監(jiān)控前方，可實現(xiàn)駕駛員的長時間脫腳、脫手車載傳感器采集車速信號、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角等信號通電子控制單元進(jìn)行信息處理后給轉(zhuǎn)向盤操縱模塊和制動器操縱模塊發(fā)送指令，完成車輛橫向運動與縱向運動的協(xié)調(diào)控制。學(xué)習(xí)任務(wù)2底盤線控技術(shù)的起源與發(fā)展02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試23（三）底盤線控系統(tǒng)的功能要實現(xiàn)自動駕駛，首先要依賴環(huán)境感知傳感器對道路周邊環(huán)境信息進(jìn)行采集，包括攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和超聲波雷達(dá)等。接著，采集的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)接嬎闫脚_進(jìn)行計算，用來識別車輛周邊障礙物和可行駛區(qū)域，進(jìn)行路線規(guī)劃和控制，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、制動壓力、車速、檔位等控制信息，通過整車控制器傳輸?shù)降妆P系統(tǒng)。最后，底盤系統(tǒng)按照指令進(jìn)行精確執(zhí)行。所以，底盤線控系統(tǒng)的響應(yīng)更快、執(zhí)行精度更高。而且在自動駕駛過程中，汽車需要大量的、精確的底盤系統(tǒng)信號，感知車輛狀態(tài)，保證自動駕駛的安全性、穩(wěn)定性和操縱性，而底盤線控系統(tǒng)可根據(jù)指令及時地控制底盤執(zhí)行機(jī)構(gòu)做出相應(yīng)動作，還可隨時監(jiān)測車輛的運行狀態(tài)，及時反饋給汽車，因此底盤線控系統(tǒng)是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的標(biāo)配。學(xué)習(xí)任務(wù)3底盤線控系統(tǒng)的功能與組成02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試7（四）底盤線控系統(tǒng)的組成1.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成線控轉(zhuǎn)向就是把依靠轉(zhuǎn)向管柱連接轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向的傳統(tǒng)方式，轉(zhuǎn)換成為通過傳感器檢測轉(zhuǎn)向盤角度信號，并通過電腦控制伺服電機(jī)來實現(xiàn)驅(qū)動轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。駕駛員對轉(zhuǎn)向盤的操作僅僅只是在驅(qū)動一個轉(zhuǎn)角傳感器

，并由轉(zhuǎn)向盤電機(jī)提供轉(zhuǎn)動阻尼和回饋，轉(zhuǎn)向盤與前軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)之間沒有任何剛性連接。轉(zhuǎn)向管柱學(xué)習(xí)任務(wù)3底盤線控系統(tǒng)的功能與組成傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛性連接02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試92.線控制動系統(tǒng)的組成如果制動踏板僅僅只連接一個制動踏板位置傳感器，踏板與制動系統(tǒng)之間沒有任何剛性連接或液壓連接的，都可以視為線控制動。線控制動是自動駕駛汽車控制執(zhí)行層中最關(guān)鍵的，也是技術(shù)難度最高的部分。由于技術(shù)發(fā)展程度的局限，

目前出現(xiàn)了兩種形式的線控制動系統(tǒng)：

電子液壓制動系統(tǒng)（EHB）和電子機(jī)械制動系

統(tǒng)（EMB）。學(xué)習(xí)任務(wù)3底盤線控系統(tǒng)的功能與組成線控制動系統(tǒng)組成02新知講解制動踏板+傳感器+ECU

+執(zhí)行器等項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試113.線控驅(qū)動系統(tǒng)的組成汽車底盤線控驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)駕駛員的動作和汽車本身的各種行駛信息綜合分析駕駛員的意圖

，精確控制動力裝置（發(fā)

動機(jī)或電機(jī)）

的輸出功率和車輪驅(qū)動力的大小，以提高車輛整體的動力性、經(jīng)濟(jì)性和操縱穩(wěn)定性。對于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，加速踏板與節(jié)氣門之間通

過電信號進(jìn)行控制來取代原來的機(jī)械傳動的這種形式，

又被稱為線控油門。對于電動汽車，驅(qū)動執(zhí)行器即為驅(qū)動電機(jī)，其可能

是單電機(jī)的中央驅(qū)動電機(jī)，也可是多輪獨立電機(jī)。結(jié)論：

線控驅(qū)動系統(tǒng)包括傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車和多輪獨立驅(qū)動電動汽車線控驅(qū)動控制。學(xué)習(xí)任務(wù)3底盤線控系統(tǒng)的功能與組成02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試12（一）底盤線控系統(tǒng)的工作原理1.智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)術(shù)語及定義智能網(wǎng)聯(lián)汽車，即ICV（全稱IntelligentConnectedVehicle）

，是指車聯(lián)網(wǎng)與智能車的有機(jī)聯(lián)合，是搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)車與人、車、路、后臺等智能信息交換共享

，實現(xiàn)安全、舒適、節(jié)能、高效行駛，并最終可替代人來操作的新一代汽車。學(xué)習(xí)任務(wù)4底盤線控系統(tǒng)的工作原理智能網(wǎng)聯(lián)汽車概念圖02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試6智能網(wǎng)聯(lián)汽車

系統(tǒng)的核心可以概述為3個部分：感知

（Perception）、規(guī)劃（Planning）和控制（Control），

其基本架構(gòu)如右圖所示。學(xué)習(xí)任務(wù)4底盤線控系統(tǒng)的工作原理2.底盤線控系統(tǒng)的基本架構(gòu)02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試19GPS定位坐標(biāo)（x,y）

UWB定位坐標(biāo)（x,y）

慣導(dǎo)IMU

角速度（

w）

里程計速度（

v）激光雷達(dá)距離

方位

形狀

視覺系統(tǒng)

距離圖像超聲波雷達(dá)距離方位

毫米波雷達(dá)距離

方位速度智能網(wǎng)聯(lián)汽車的五官學(xué)習(xí)任務(wù)4底盤線控系統(tǒng)的工作原理2.底盤線控系統(tǒng)的基本架構(gòu)02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試20（二）底盤線控系統(tǒng)的特征（1）線控消除了機(jī)械連接沖擊的傳遞，可以降低噪聲和振動，提高了駕駛的舒適性。（2）采用線控省去大量機(jī)械和管路系統(tǒng)及部件，電線更容易布置，使汽車的結(jié)構(gòu)更加合理，并且有助于輕量化。（3）線控技術(shù)通過電腦控制，使動作響應(yīng)時間縮短，且能對人工駕駛時駕駛?cè)说膭幼骱蛨?zhí)行元

件的動作進(jìn)行適時監(jiān)控，并進(jìn)行修正，使操控更加精準(zhǔn)，提高了系統(tǒng)性能。（4）線控技術(shù)使整個系統(tǒng)的制造、裝配、測試更為簡單快捷，

同時采用模塊化結(jié)構(gòu)，維護(hù)簡單，適應(yīng)性好、系統(tǒng)耐久性能良好，

略加變化即可增設(shè)各種電控制功能。（5）使用線控制動無須制動液，

使汽車更環(huán)保，無需另加維護(hù)。（6）汽車線控技術(shù)的應(yīng)用便于實現(xiàn)個性化設(shè)計。對于駕駛特性如制動、轉(zhuǎn)向、加速等過程，可

根據(jù)用戶選擇設(shè)計不同的程序。學(xué)習(xí)任務(wù)4底盤線控系統(tǒng)的工作原理02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試301.環(huán)境感知技術(shù)環(huán)境感知就是利用各種技術(shù)獲取環(huán)境信息，并將獲

取的信息傳輸給智能決策中

心，為智能決策提供依據(jù)。各種技術(shù)：車載傳感器技術(shù)、V2X通信技術(shù)；環(huán)境信息：道路信息、

車輛信息、障礙物信息。環(huán)境感知技術(shù)圖解學(xué)習(xí)任務(wù)5底盤線控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試62.決策規(guī)劃技術(shù)隨著汽車駕駛自動化水平的提高，對車輛自主決策

能力提出了新的要求，汽車

需要自動解釋系統(tǒng)中的決策

規(guī)劃，重點解決的問題是：我在哪里？我周圍有什么？

它們想干什么？我應(yīng)該怎么

走？我應(yīng)該怎么做？學(xué)習(xí)任務(wù)5底盤線控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試103.控制執(zhí)行技術(shù)給定導(dǎo)航路線、策劃到?jīng)Q策和障礙物決策后，定量地規(guī)劃一條從車輛當(dāng)前位置指向目的地軌跡。要滿足地是安全（不能與障礙物、路牙、護(hù)欄等發(fā)生碰撞）、

舒適（加減速平滑）、遵守交規(guī)（紅綠燈、道路限速、讓行行人）、效率（盡快到達(dá)目的地）。學(xué)習(xí)任務(wù)5底盤線控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試124.無線通信技術(shù)包括長距離無線通信技術(shù)

和短距離無線通信技術(shù)。長距離無線通信技術(shù)，用于提供即時的互聯(lián)網(wǎng)接入，主要采用4G/5G技術(shù)，特別是5G技術(shù)有望成為車載長距離無線通信專用技術(shù)。右圖所示是長距離無線通信技術(shù)應(yīng)用場景。長

距離

無

線

通

信

技

術(shù)學(xué)習(xí)任務(wù)5底盤線控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試135.車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，

車載控制單元可以被連接到一

個車載網(wǎng)絡(luò)中，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)

信息的高效傳輸。主要有CAN、

LIN、

MOST、

Flex

Ray等。但是，隨著高清視頻應(yīng)用，以太網(wǎng)技術(shù)成為了智能網(wǎng)聯(lián)汽車

中最有潛力的候選者。學(xué)習(xí)任務(wù)5底盤線控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試156.高級駕駛輔助技術(shù)高級駕駛輔助技術(shù)，借助車輛環(huán)境感知技術(shù)和自組織網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大能力，實現(xiàn)對道路狀況、周邊車輛、行人動態(tài)、交通標(biāo)志以及交通信號等關(guān)鍵信息的全面檢測和精準(zhǔn)識別。該技術(shù)對識別到的信號進(jìn)行高效分析處理，并迅速將結(jié)果傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而確保車輛的安全行駛。高級駕駛輔助技術(shù)涵蓋了眾多功能，如3D環(huán)視、后視攝像頭、后視交通警示系統(tǒng)、盲點檢測、車道偏離警告、智能前照燈控制、交通標(biāo)志識別、前方碰撞警告、智能車速控制以

及行人檢測等。這些功能在寶馬、奧迪等高端品牌車型中已得到廣泛應(yīng)用，顯著提升了駕駛

的安全性和舒適性。學(xué)習(xí)任務(wù)5底盤線控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試167.信息融合技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域，

由于需要采集和傳輸?shù)男畔⒎N類繁多、數(shù)量龐大，因此必須依賴信息融合技術(shù)來確保數(shù)據(jù)的實時性和準(zhǔn)確性。通過運用信息融合技術(shù)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車能夠更有效地處理和分析來自各種傳感器的信息，從而提升車輛的智能化水平和行駛安全性。數(shù)據(jù)融合采集聯(lián)合傳感器A傳感器B……傳感器N特征抽取預(yù)測評估學(xué)習(xí)任務(wù)5底盤線控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試178.信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的網(wǎng)絡(luò)接入雖然帶來了便利，但同時也引發(fā)了信息安全方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車的運行過程中，每輛汽車及其用戶的相關(guān)信息會不斷地被傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中并被感知。這種信息的網(wǎng)絡(luò)暴露性使得它們極易成為竊取的目標(biāo)，從而直接威脅到智能網(wǎng)聯(lián)汽車整個系統(tǒng)的安全性，更有可能波及到駕駛員的日常生活和其他方面的安全。鑒于此，信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域顯得尤為重要。必須通過深入研究和實踐這些技術(shù)，來確保智能網(wǎng)聯(lián)汽車在享受網(wǎng)絡(luò)便利的同時，能夠有效地抵御各種

信息安全風(fēng)險。學(xué)習(xí)任務(wù)5底盤線控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試18當(dāng)今全球汽車產(chǎn)業(yè)面臨前所未有的百年變局，在國家“雙碳”目標(biāo)指引下，中國汽車產(chǎn)業(yè)正在向著電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化（簡稱新四化）快速發(fā)展，輔助駕駛和自動駕駛技術(shù)大量涌現(xiàn)。線控底盤技術(shù)作為支撐實現(xiàn)輔助駕駛和自動駕駛的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)，也是被行業(yè)公認(rèn)的“卡脖子”技術(shù)，亟需突破解決。因此，線控底盤技術(shù)已成為商用車行業(yè)技術(shù)的研發(fā)熱點。學(xué)習(xí)任務(wù)6底盤線控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢01任務(wù)導(dǎo)入項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試5隨著《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0》和《智能底盤技術(shù)路線框架圖》的發(fā)布，汽車線控技術(shù)將迎來快速發(fā)展。我們從線控執(zhí)行系統(tǒng)和線控集成控制兩個維度展望其發(fā)展方向。（一）線控執(zhí)行系統(tǒng)向電動驅(qū)動方向發(fā)展1.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向目前汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是典型的多領(lǐng)域復(fù)雜的耦合系統(tǒng)，

EHPS系統(tǒng)除機(jī)械部分和液壓部分外，還包括電子控制系統(tǒng)，這種機(jī)電液壓系統(tǒng)相互耦合、相互影響的同時也綜合影響著汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能。其面向未來的發(fā)展趨勢主要有：（1）隨著電機(jī)和電控技術(shù)的進(jìn)步及新能源汽車的快速發(fā)展，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)向電液耦合發(fā)展，最終向電動助力轉(zhuǎn)向發(fā)展，包括電動循環(huán)球和直拉桿式電動轉(zhuǎn)向。學(xué)習(xí)任務(wù)6底盤線控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試61.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向（2）轉(zhuǎn)向控制將通過阻尼補(bǔ)償、摩擦補(bǔ)償和回正補(bǔ)償?shù)确椒?，?yōu)化助力特性和控制精度，進(jìn)一步改善汽車的駕駛操縱性能和轉(zhuǎn)向響應(yīng)性能。（3）隨著汽車底盤系統(tǒng)的電控化，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要與其他底盤電控系統(tǒng)集成控制。通

過底盤域控制器融合線控制動、線控懸架、線控驅(qū)動系等底層傳感器信息來協(xié)調(diào)優(yōu)化各子系統(tǒng)，從而使整車行駛性能最優(yōu)。學(xué)習(xí)任務(wù)6底盤線控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試72.線控制動的發(fā)展方向線控制動系統(tǒng)作為汽車線控底盤的最重要且保證安全的線控控制執(zhí)行部件，具有非常重要的地位。其響應(yīng)精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性關(guān)系到自動駕駛和輔助駕駛控制功能的實現(xiàn)。其面向未來的發(fā)展趨勢主要有：（1）線控制動系統(tǒng)由電控氣壓制動向氣電復(fù)合制動發(fā)展，最終向電子機(jī)械制動EMB技術(shù)

發(fā)展。（2）制動系統(tǒng)由單一縱向集成向與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和懸架系統(tǒng)深度集成發(fā)展。（3）在自動駕駛汽車上，線控制動系統(tǒng)向與環(huán)境感知相結(jié)合的主動安全系統(tǒng)發(fā)展，如主動制動系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航系統(tǒng)、橫向穩(wěn)定系統(tǒng)等。（4）線控制動系統(tǒng)向基于底盤域控EMB的ASR/ESC等功能擴(kuò)展發(fā)展。學(xué)習(xí)任務(wù)6底盤線控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試83.線控懸架的發(fā)展方向未來線控主動懸架的發(fā)展空間更加廣闊，應(yīng)用前景更加明朗，特別是以載人為主的客運旅游大客車，通過識別路面不平度，對車輛阻尼、剛度和高度實現(xiàn)預(yù)測控制，在減速帶、起伏路、坑洼路、接縫路、緊急制動和緊急轉(zhuǎn)向等典型工況方面控制效果得到明顯提升。其面向未來的發(fā)展趨勢主要有：（1）

向基于道路預(yù)瞄式的主動空氣懸架技術(shù)方向發(fā)展。（2）

向連續(xù)電控變阻尼（ContinuousDampingControl，CDC）

和高度控制集成方向發(fā)展。（3）

向基于協(xié)同控制技術(shù)的互聯(lián)空氣懸架技術(shù)發(fā)展。（4）

向基于魔毯技術(shù)的主動懸架技術(shù)發(fā)展。（5）

向基于底盤動力學(xué)協(xié)調(diào)控制的主動懸架技術(shù)發(fā)展。學(xué)習(xí)任務(wù)6底盤線控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢02新知講解項目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認(rèn)知底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試9感謝您的學(xué)習(xí)The

End

項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試學(xué)習(xí)任務(wù)8線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能與分類（一）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能汽車轉(zhuǎn)向性能是汽車的主要性能之一，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能直接影響到汽車的操縱穩(wěn)定性，它對于確保車輛的安

全行駛、減少交通事故以及保護(hù)駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要的作用。線控轉(zhuǎn)向（steer-by-wire，

SBW）系統(tǒng)是指在駕駛

員輸入接口（轉(zhuǎn)向盤）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)（轉(zhuǎn)向輪）之間是通

過線控（電子信號）連接的，即在它們之間沒有直接的

液力或機(jī)械連接，完全由電能實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，擺脫了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各種限制，如右圖所示。02新知講解線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試8（一）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能智能網(wǎng)聯(lián)汽車?yán)碚撋峡梢圆话惭b方向盤，轉(zhuǎn)向指令完全由計算平臺發(fā)出，但由于在復(fù)雜路況和行駛環(huán)境中，現(xiàn)有的控制算法還無法規(guī)劃出安全路徑，也無法準(zhǔn)確、快速實現(xiàn)路徑跟蹤，基于安全考慮，有時還要實行平行駕駛，在緊急情況下由人接管車輛控制，所以部分車輛還保存了方向盤及其與轉(zhuǎn)向輪之間的傳統(tǒng)機(jī)械連接。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為智能網(wǎng)聯(lián)汽車實現(xiàn)自主轉(zhuǎn)向提供了良好的硬件基礎(chǔ)，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)被認(rèn)為是實現(xiàn)高級自動駕駛的關(guān)鍵部件之一，具有以下優(yōu)點：1.線控轉(zhuǎn)向技術(shù)可實現(xiàn)駕駛員操作和車輛運動的解耦；2.可提高緊急情況下轉(zhuǎn)向操作正確性和駕駛員安全性；3.采用電機(jī)控制直接驅(qū)動實現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向，因此更容易與車輛其他主動安全控制子系統(tǒng)進(jìn)行通信和集成控制。學(xué)習(xí)任務(wù)8線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能與分類02新知講解項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試9（二）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類1.電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為了減輕駕駛員負(fù)擔(dān)并提高車輛操縱性而產(chǎn)生的，其發(fā)展歷程為：機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)→液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)→電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)→電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。（1）機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（MS）轉(zhuǎn)向動力全部來源于駕駛員，這對于需要頻繁轉(zhuǎn)動方向盤的駕駛員來說是不小的體力負(fù)擔(dān)。同時，傳統(tǒng)的機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的角傳動比是固定的，雖然增大角傳動比可以提高轉(zhuǎn)向的輕便性，但也使得轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)對轉(zhuǎn)向盤的輸入反應(yīng)遲緩。學(xué)習(xí)任務(wù)8線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能與分類02新知講解項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試11（4）電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一套電子助力系統(tǒng)，其主要由轉(zhuǎn)矩傳感器、車速傳感器、轉(zhuǎn)向控制器、助力電機(jī)、離合器、減速裝置等組成。按照助力電機(jī)的安裝位置不同可分為：轉(zhuǎn)向柱軸助力式（C-EPS）、小齒輪軸助力式（P-EPS）、雙小齒輪軸助力式（DP-EPS）、齒條助力式（R-EPS）。學(xué)習(xí)任務(wù)8線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能與分類02新知講解這4種不同的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，助力程度有什么區(qū)別？項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試15學(xué)習(xí)任務(wù)8

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能與分類

02

新知講解

助力程度：

R-EPS＞DP-EPS＞P-EPS＞C-EPS項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試2002新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)8線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能與分類（二）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類

2.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)如右圖所示，【轉(zhuǎn)向機(jī)總成】轉(zhuǎn)向柱、路感電機(jī)、

減速器【轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成】轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)、

齒條轉(zhuǎn)向機(jī)【控制器】【傳感器】轉(zhuǎn)角傳感器項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試21（3）控制器主要由整車控制器、路感反饋控制器及轉(zhuǎn)向執(zhí)行控制器組成。首先對相關(guān)傳感器發(fā)送來的信號進(jìn)行分析處理，

同時判斷駕駛員的操作意圖和汽車行駛狀況，經(jīng)過事先建立的控制策略做出合理決策；然后將相關(guān)控制信號分別傳輸給路感模擬電機(jī)以產(chǎn)生路感信息和轉(zhuǎn)

向執(zhí)行電機(jī)驅(qū)動前輪按照指令轉(zhuǎn)向；其次，

當(dāng)駕駛員有誤操作或車輛受到外部干擾使車輛進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)時，控制器根據(jù)實際情況將不正確地駕駛員操作信號過濾掉，同時驅(qū)動轉(zhuǎn)

向執(zhí)行電機(jī)補(bǔ)償修正前輪轉(zhuǎn)角，使車輛按照期望地行駛軌跡行駛，保證車輛的操作穩(wěn)定性。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)8線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能與分類項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試24（一）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理1.電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS的工作原理電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（electronicpowersteeringsystem，

EPS）（如圖所示）是一種直接依靠電動機(jī)提供輔助轉(zhuǎn)矩的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。此系統(tǒng)利用微機(jī)控制電動機(jī)電流的方向和幅值，不需要復(fù)雜的控制機(jī)構(gòu)，電動機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向柱和轉(zhuǎn)向齒輪可以制成一個整體。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)10線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理電動控制助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試6（2）

EPS電子控制單元根據(jù)各傳感器（包括車速傳感器）發(fā)出的信號，

啟動轉(zhuǎn)向柱上的動力轉(zhuǎn)向電動機(jī)，以提供轉(zhuǎn)向助力。（3）

EPS電動機(jī)根據(jù)動力轉(zhuǎn)向ECU的信號產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力。動力轉(zhuǎn)向電動機(jī)總成采用低慣性的直流電動機(jī)，該電動

機(jī)由轉(zhuǎn)子、定子和電動機(jī)軸組成，02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)10線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理直流電動機(jī)項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試11（4）

EPS的工作原理——①轉(zhuǎn)向過程作用

1是轉(zhuǎn)動方向盤，轉(zhuǎn)向助力開始；2是轉(zhuǎn)矩傳感器探測扭桿的轉(zhuǎn)動，并將檢測的轉(zhuǎn)矩傳遞給電子

控制單元；

3是轉(zhuǎn)向角度傳感器將當(dāng)前轉(zhuǎn)向角度和速度傳遞給電子控制單元；4是電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩、車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向角度、轉(zhuǎn)向速度傳感器信號，計算支持轉(zhuǎn)矩，啟動助力電動機(jī)；5是助力電動機(jī)通過渦輪傳動裝置和第二小齒輪將支持力傳遞到轉(zhuǎn)向器的齒條上；6是方向盤轉(zhuǎn)矩和助力電動機(jī)的支持轉(zhuǎn)矩綜合就是轉(zhuǎn)向器上的有效轉(zhuǎn)矩，由該轉(zhuǎn)矩來傳動齒條。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)10線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試12（4）

EPS的工作原理——②主動回位作用1是彎道行駛時，駕駛員降低了轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，

轉(zhuǎn)矩傳感器通知電子控制單元；2是電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向角度和速度計算出復(fù)

位轉(zhuǎn)矩；

3是轉(zhuǎn)向車輪上產(chǎn)生的復(fù)位力不足以使車輪回正；4是電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩、車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向角度、轉(zhuǎn)向速度傳感

器信號，計算支持轉(zhuǎn)矩，啟動助力電動機(jī)；

5

是控制單元啟動助力電動機(jī)，使車輪回正。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)10線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試13（4）

EPS的工作原理——③市區(qū)低速行駛1是市區(qū)低速行駛時轉(zhuǎn)動方向盤，轉(zhuǎn)向助力開始；2是轉(zhuǎn)矩傳感器探測扭桿的轉(zhuǎn)動，告知電子控制單元方向盤上有一個中等的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩；

3是轉(zhuǎn)向角度傳感器將當(dāng)前轉(zhuǎn)向角度和速度傳遞給電子控制單元；4是電子控制單元根據(jù)中等的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩、車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、中等的轉(zhuǎn)向角度、轉(zhuǎn)向速度傳感器信號，計算中等的支持轉(zhuǎn)矩，啟動助力電動機(jī)；

5是由第二小齒輪將支持力傳遞到轉(zhuǎn)向器的齒條上；6是方向盤轉(zhuǎn)矩和中等支持轉(zhuǎn)矩總和就是轉(zhuǎn)向器上的有效轉(zhuǎn)矩，由該轉(zhuǎn)矩來傳動齒條。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)10線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試14（4）

EPS的工作原理——④高速公路行駛1是在高速公路上變換車道，駕駛員輕微轉(zhuǎn)動方向盤；2是轉(zhuǎn)矩傳感器探測扭桿的轉(zhuǎn)動，告知電子控制單元方向盤上有一個小的轉(zhuǎn)矩；

3是轉(zhuǎn)向角度傳感器將小的轉(zhuǎn)向角度和速度傳遞給電子控制單元；4是

電子控制單元根據(jù)中等的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩、車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、小的轉(zhuǎn)向角度、轉(zhuǎn)向速度傳感器信號，計算一個

小的支持轉(zhuǎn)矩或無需支持轉(zhuǎn)矩，啟動助力電動機(jī)；

5

是由第二小齒輪將支持力傳遞到轉(zhuǎn)向器的齒條上；6表示方向盤轉(zhuǎn)矩加上最小支持轉(zhuǎn)矩就是有效轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩傳動齒條。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)10線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試152.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)SBW的工作原理線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向盤模塊、前輪轉(zhuǎn)向模塊、

SBW控制器（ECU）三個主要部分，以及自動防故障系統(tǒng)、電源等輔助系統(tǒng)組成，如圖所示。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)10線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試16（4）其他裝置自動防故障系統(tǒng)是線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要模塊，

它包括一系列的監(jiān)控和實施算法，針對不同的故障形式和故障等級做出相應(yīng)的處理，以求最大限度地保持汽車的正常行駛。線控轉(zhuǎn)向技術(shù)采用嚴(yán)密的故障檢測和處理邏輯，以最大限度地提高汽車安全性能。電源系統(tǒng)承擔(dān)著控制器、兩個執(zhí)行電機(jī)以及其他車用電器的供電任務(wù)，其中僅前輪轉(zhuǎn)角執(zhí)行電機(jī)的最大功率就有500～800W，加上汽車上的其他電子設(shè)備，電源的負(fù)擔(dān)已經(jīng)相當(dāng)沉重。所以

要保證電網(wǎng)在大負(fù)荷下穩(wěn)定工作，電源的性能就顯得十分重要。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)10線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試20總結(jié)起來，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵部件的功用如下：①轉(zhuǎn)矩傳感器的功用是測量駕駛?cè)俗饔迷谵D(zhuǎn)向盤上的力矩大小和方向。②轉(zhuǎn)角傳感器的功用是測量駕駛?cè)俗饔迷谵D(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角大小和方向。③路感電機(jī)的功用是根據(jù)ECU的指令輸出適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩，模擬、產(chǎn)生轉(zhuǎn)向盤的反饋力矩，以提供駕駛?cè)?/p>

相應(yīng)的路感信息。④轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)的功用是根據(jù)ECU的指令控制轉(zhuǎn)向電機(jī)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角。⑤ECU是線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分，決定著線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制效果，包括輸入處理電路、微處理器、輸出電路和電源電路等。對各類傳感器所采集的信號進(jìn)行分析處理，然后向路感電機(jī)和轉(zhuǎn)向執(zhí)

行電機(jī)發(fā)出指令，對2個電機(jī)電壓或電流進(jìn)行實時控制，以實現(xiàn)線控轉(zhuǎn)向功能。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)10線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試21（二）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的最大差別在于，轉(zhuǎn)向機(jī)與轉(zhuǎn)向器之間沒有了管柱，由控制器、信

號線與傳感器配合通過電信號的形式控制車輪的轉(zhuǎn)向操作。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能特點主要有以下四點：理論上對汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角度和力傳遞特性的設(shè)計比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)少更多約束，所以能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所不具備的功能1.優(yōu)化轉(zhuǎn)向特性線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沒有了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，通過設(shè)計控制策略使轉(zhuǎn)向傳動比可以隨車速和隨方向盤轉(zhuǎn)角變化，轉(zhuǎn)向特性保持恒定。當(dāng)車輛縱向速度較低或大幅度轉(zhuǎn)動方向盤時，通過減小轉(zhuǎn)向傳動比可更容易實現(xiàn)轉(zhuǎn)向操作，當(dāng)車輛縱向速度較高且大幅度轉(zhuǎn)動方向盤時，通過增大轉(zhuǎn)向傳動比以使轉(zhuǎn)向操作更不易實現(xiàn)，真正做到“低速輕便，高速穩(wěn)定”。其次，在傳統(tǒng)的“人—車—路”閉環(huán)系統(tǒng)中，為了緩解駕駛員負(fù)擔(dān)，用控制器來實現(xiàn)駕駛員對車輛的操作，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)車輪轉(zhuǎn)角的響應(yīng)速度和準(zhǔn)確性從而可以大大提升。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)10線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試242.改善路感汽車在行駛過程中，將整車的運動狀態(tài)、輪胎形變情況及路面信息從路面通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳遞給駕駛員的轉(zhuǎn)向阻力感受被稱為路感。路感信息一般根據(jù)當(dāng)前整車和輪胎狀態(tài)信息，通過傳感器測量齒條力矩、參數(shù)擬合、車輛動力學(xué)模型估算等方法估計計算出反饋力矩，由路感模擬控制器對路感模擬電機(jī)進(jìn)行控制傳遞給駕駛員。由于轉(zhuǎn)向機(jī)與轉(zhuǎn)向器之間沒有了管柱，因此可以過濾掉路面嘈雜信息，減輕駕駛員負(fù)擔(dān)。3.提高汽車主動安全性及操縱穩(wěn)定性當(dāng)汽車在轉(zhuǎn)向行駛遇到外部干擾及路況突變時，容易出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳感器檢測系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)并反饋給執(zhí)行控制控制器，對車輛運動狀態(tài)進(jìn)行判別是否處于非穩(wěn)狀態(tài)或臨近非穩(wěn)狀態(tài)，根據(jù)已經(jīng)設(shè)計好的控制策略通過轉(zhuǎn)向電機(jī)對車輪疊加轉(zhuǎn)角，使汽車主動轉(zhuǎn)向恢復(fù)到穩(wěn)定行駛狀態(tài)，從而提高汽車主動安全性及穩(wěn)定性。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)10線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試254.有利于底盤集成控制由于線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向機(jī)到轉(zhuǎn)向器之間沒有了管柱，駕駛室內(nèi)腿部空間大大增加，使得乘員乘坐更加舒適，同時，較少的機(jī)械部件減小發(fā)生碰撞時對駕乘人員的危險系數(shù)，有利于車輛的被動安全。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，提高系統(tǒng)硬件的通用性，只需配好軟硬件間的接口，針對車型修改軟件參數(shù)，大大降低車型研發(fā)時間和研發(fā)成本。汽車電子化愈發(fā)成熟，線控制動、線控油門、線控懸架等線控底盤技術(shù)越來越多的實現(xiàn)量產(chǎn)，并且大多采用電控技術(shù)，底盤電控系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用，使底盤系統(tǒng)集成控制成為可能。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)10線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試26（一）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能測試1.線控轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)總體要求轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一個一級安全系統(tǒng)，對于駕駛員的操作不允許有任何錯誤的執(zhí)行，同時在行駛過程中轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也要給駕駛員一個正確的信息反饋。在電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，增加了轉(zhuǎn)向執(zhí)行電動機(jī)，來提供轉(zhuǎn)向的動力源，驅(qū)動轉(zhuǎn)向車輪按照駕駛員意圖運動，使駕駛員可以輕松完成轉(zhuǎn)向動作；相應(yīng)地，作為控制依據(jù)，在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中還需要增加各種傳感器，在轉(zhuǎn)向盤模塊中，增加了轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器，用于檢測轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)11線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能測試項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試6（一）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能測試2.原地快速轉(zhuǎn)向性能測試原地快速轉(zhuǎn)向性能測試，主要是為了考察線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完成原地轉(zhuǎn)向的靈敏度和精確度，為了測試線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在需要急速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的時候，所需轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角和力矩大小，同時也考察線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在自動泊車時轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的吻合度和輕便性。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)11線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能測試項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試7（一）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能測試3.穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性測試汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性分為3種類型：不足轉(zhuǎn)向、

中性轉(zhuǎn)向和過度轉(zhuǎn)向。操縱穩(wěn)定性良好的汽車應(yīng)具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性。一般汽車不應(yīng)具有過度轉(zhuǎn)向特性，也不應(yīng)具有中性轉(zhuǎn)向特性，因為中性轉(zhuǎn)向汽車在使用條件變動時，

有可能轉(zhuǎn)變?yōu)檫^度轉(zhuǎn)向特性。常用定轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角連續(xù)加速法、定轉(zhuǎn)彎半徑法來進(jìn)行穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性測試。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)11線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能測試項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試8（一）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能測試4.轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍性能測試轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍性能測試是為了檢測轉(zhuǎn)向系統(tǒng)瞬間響應(yīng)特性。應(yīng)依據(jù)《汽車操縱穩(wěn)定性試驗方法》（GB/T6323-2014）進(jìn)行轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應(yīng)試驗（轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入），于2014年2月19日發(fā)布，

6月1日起正

式實施。項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)11線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試9與EPS-ECU之間的通信波特率為500kbit/t

，報文采用Motorola格式，

幀格式為標(biāo)準(zhǔn)幀。因此，我們通過兩個方面開展報文分析：（1）分析VCU向EPS-ECU發(fā)送CAN報文協(xié)議（VCU發(fā)送給EPS-ECU的

指令）；（2）分析EPS-ECU向VCU發(fā)送CAN報文協(xié)議（

EPS-ECU發(fā)送給VCU

的反饋）。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)12線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的調(diào)試項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試6CAN報文編碼格式包括兩種：

Intel格式和Motorola格式。Intel格式：起始地址為最低位，最后地址為最高位。（小端）Motorola格式：起始地址為最高位，最后地址為最低位。（大端）【Intel格式】【Motorola格式】

最低位

數(shù)值最高位數(shù)值02新知講解最高位

數(shù)值0x學(xué)習(xí)任務(wù)12線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的調(diào)試項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試最低位

數(shù)值70x字節(jié)定義格式Byte0bit01-工作0-停止bit0=1

，

ECU進(jìn)入工作模式bit0=0

，

ECU進(jìn)入停止模式bit1預(yù)留bit1=0（默認(rèn)）bit21-設(shè)置當(dāng)前位置為中位

0-該命令失效bit2=1

，ECU標(biāo)定當(dāng)前位置為角度中點，即0角度（bit2生效的前提是bit0=0，即Byte0=0x04）

；當(dāng)bit2=0時，該命令失效bit3預(yù)留bit3=0（默認(rèn)）bit4～bit7預(yù)留bit4～bit7=0（默認(rèn)）Byte1低字節(jié)設(shè)置轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)的角度角度旋轉(zhuǎn)到當(dāng)前數(shù)值對應(yīng)的角度（轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)角度的范圍為-720°~+720°),逆時針旋轉(zhuǎn)為正

，順時針為負(fù)

，

0°對應(yīng)中點位置Byte2高字節(jié)Byte3～Byte7預(yù)留默認(rèn)均為0x00表1VCU向EPS-ECU發(fā)送CAN報文協(xié)議（ID：0x314，周期：

100ms）02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)12線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的調(diào)試項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試8學(xué)習(xí)任務(wù)13線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)典型車型控制原理一輛智能網(wǎng)聯(lián)汽車，自動駕駛功能不能起作用，智能儀表提示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有故障，因此需要返廠維修。小明是該企業(yè)維修崗位的檢測工程師，需要對該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行測試和維修。如果你是小明，你會如何處理這個故障呢？你的思路和步驟是什么？帶著這樣的問題，我們一起進(jìn)入今天的學(xué)習(xí)。01任務(wù)導(dǎo)入項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試5學(xué)習(xí)任務(wù)13線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)典型車型控制原理（一）典型車型線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理1.典型車型線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成本課程采用北京中汽恒泰教育科技有限公司設(shè)計的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)臺架設(shè)備，該智能網(wǎng)聯(lián)車輛上采用的為完全線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其主要由傳感器、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、控制單元組成。02新知講解項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試6（1）轉(zhuǎn)角傳感器轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)角傳感

器通常采用非接觸電感式

位置傳感器CIPOS（contactless

inductive

positionsensors），即

霍爾效應(yīng)式傳感器，如下

圖所示為其結(jié)構(gòu)組成。學(xué)習(xí)任務(wù)13線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)典型車型控制原理02新知講解項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試702新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)13線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)典型車型控制原理2）工作原理如圖所示，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動

時，就改變了勵磁線圈與接

收線圈之間的磁場強(qiáng)度，從

而改變接收線圈輸出的電壓

高低，這個輸出電壓隨轉(zhuǎn)子

位置（磁場強(qiáng)度）而變化。項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試外邊沿是激勵線圈（8圈）底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試輪輻位置是接收線圈。1002新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)13線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)典型車型控制原理3）工作過程如圖所示，在PCB上

安裝有一個勵磁線圈和3個接收線圈，

3個接收線圈的

角度差值為量程的1/3（即

20°)，這些線圈與ASIC相連接。勵磁線圈是LC振蕩器的一部分，并產(chǎn)生一個同心磁場，這個磁場在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生一股電流。項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試1202新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)13線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)典型車型控制原理4）線路結(jié)構(gòu)當(dāng)驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)向機(jī)傳動機(jī)

構(gòu)運轉(zhuǎn)時，輸出軸信號盤隨轉(zhuǎn)向軸

轉(zhuǎn)動，從而改變勵磁線圈與感應(yīng)線

圈之間的磁場強(qiáng)度，使接收線圈輸

出相應(yīng)的信號電壓，通過IC芯片處

理，輸出PWM-P信號。同時，多

圈測量齒輪組跟隨旋轉(zhuǎn)，從而輸出

PWM-S信號?？刂茊卧鶕?jù)這兩

組信號計算當(dāng)前轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)角、

方向以及速度，其轉(zhuǎn)向角度測量范

圍為±740°。輸出電壓項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試13學(xué)習(xí)任務(wù)13線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)典型車型控制原理（2）轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)主要由轉(zhuǎn)向電動機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向

機(jī)和傳感器四個主要部分組成。1）電動機(jī)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動力源來自永磁式直流電動機(jī)，如圖所示，其功能是根據(jù)ECU的指令產(chǎn)生相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩。電動機(jī)是影響轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的主要因素之

一

，要求低速轉(zhuǎn)矩大、波動小、慣量小、尺寸小、質(zhì)量輕，可靠性高、控制性能好，并且正反轉(zhuǎn)可控。02新知講解項目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與測試底盤線控系統(tǒng)裝調(diào)與測試14①結(jié)構(gòu)組成其結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由磁極、碳刷、轉(zhuǎn)子（帶換向器）組成。直流電源的電能

通過電刷和換向器進(jìn)入電樞繞組，產(chǎn)生電

樞電流，電樞電流產(chǎn)生的磁場與主磁場相

互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)帶動負(fù)載旋

轉(zhuǎn)。電動機(jī)在控制時，改變電機(jī)上的兩個

電源線方向（

+、

-），電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向?qū)?/p>

改變，隨之，車輛的轉(zhuǎn)動方向也改變。02新知講解學(xué)習(xí)任務(wù)13線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)典型車型控制原理項目二智