第9章汽车控制系统
第9章汽车新技术
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电子控制单元
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电子控制单元
• 安全保障 主要是对系统的工作状态进行监视并作出检测
和诊断，当发现存在影响系统正常工作的故障时， 作出相应的响应。
• 模式选择 根据汽车的参考速度、车轮速度以及系统的故
障决定是否进入ABS工作状态。
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车轮滑动率
• 汽车在制动时，车速与轮速之间产生速 度差，车轮发生滑动现象。滑动率的定 义为：
车速－轮速 车速
100％，轮速＝车轮转速
车轮半径
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车轮滑动率对汽车制动性能影响
车速－轮速 车速
100％，轮速＝车轮转速
车轮半径
当车速＝轮速时：λ＝0
• 现象：轮胎尖叫，在路面上留 下了两条黑黑的轮胎印。
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！！！抱死的危险
• 轮胎磨损
• 汽车极易失去控制
！如果前轮抱死，会失去转向能力，此 时打转向盘根本无济于事！
！如果后轮抱死，转向能力倒是存在，
但极有可能出现后轮侧滑，严重时出现
甩尾。车子一旦发生侧滑或甩尾，尤其
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常规制动：ABS不介入制动压力调节， 制动过程完全由制动系统控制。
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制动压力保持：在制动过程中，如果判定一车轮趋于
抱死，ABS中的ECU发出指令，控制制动压力保持一
定不再增加，而其它车轮未趋于抱死的车轮的制动力
继续增加。
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汽车电子防盗系统
当发动机发动后，EWSⅡ控制组件会产生 一个新的随机电子编码，并通过收发组件及环 状线圈传回给钥匙上的电特点是不需要由点火钥 匙提供电源。
不到工作所需要的电源，发动机就无法启动， DME也不能工作。
即使有人再另外向启动机提供电源，虽然 能使发动机转动，但由于EWSⅡ控制组件仍得 不到由钥匙发出的数码信号，因此不能与DME 核对其固定编码，不能启动DME的控制点火及 喷油的功能，发动机仍然不能工作。
EWSⅡ系统一共可以容纳十把钥匙，车 主最多只能同时拥有其中的四把，其余钥匙的 相关信息存储在宝马汽车公司的信息库里。
那么按汽车防盗设备的结构与功能可分为 四大类：机械式防盗锁、电子式防盗产品、芯 片式防盗系统和网络式(GPS)防盗技术。
其中电子式防盗产品是应用最广泛的汽车 防盗设备，但一般作为车辆原配的防盗系统的 额外设备，而网络式(GPS)由于造价和技术原
因还处于试用阶段。
(1) . 机械式防盗锁
机械式的防盗锁是早期的汽车防盗器材， 它主要靠机械的方法锁定离合器、油路、变速 挡、转向盘、制动器等来达到防盗的目的，如 变速杆锁(锁住变速杆使其不能移动)、转向盘 锁(也叫拐杖锁，挂在转向盘与离合器踏板之 间)、轮胎锁(固定住轮胎)等。
自1995年起，宝马车系开始采用以第二代电 子禁止启动系统EWSⅡ (Electronic Immobilizer) 为核心的防盗系统。
EWSⅡ系统由内置电子芯片的点火钥匙和 位于点火开关上的环状线圈、收发组件、控制 组件及发动机电子控制组件组成。
工作原理如下：
当车主将钥匙插进点火开关并拧动钥匙时， 会使环状线圈发生电磁感应，向内置电子芯片 提供所需的工作电压，从而使芯片把自己所记 忆的这把钥匙的电子编码的数码信号，经过收 发组件传递到EWSⅡ控制组件。
【汽车试验技术】第九章 汽车整车性能道路试验系统
第九章汽车整车性能的道路试验汽车整车性能道路试验是指在室外修建的专用性能试验道（并非是汽车使用过程中行驶的实际道路）上，对反应汽车各项性能的技术参数进行测试工作的总称。
汽车性能有动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性、通过性、排放与噪声等多项。
汽车整车性能道路试验的特点是：①性能试验在室外的道路上进行，试验结果能较好地反映汽车的实际运行状况；②专用性能试验道路的路面状况几乎不发生变化，进行整车性能试验时不受交通状况的影响，试验结果的可比性好。
正因为如此，所以汽车整车性能道路试验是汽车质量控制和产品研发的重要环节。
第一节汽车整车基本性能试验内容与设备前述汽车整车性能试验的众多内容中，由于用户最关心、且每时每刻都能切实感受得到的是汽车的动力性、经济性和制动性能，加之早期的我国汽车产业（建立合资汽车制造公司之前）技术水平低下、产能小、产品单一（主要生产中、轻型载货车及利用中轻型载货车底盘改装的专用车与客车）、国人对汽车产品的要求不高、试验条件和试验设备落后，因此当时的汽车整车性能试验通常只做动力性、经济性和制动性，直到上个世纪80年代中期我国才陆续开始制定汽车操纵稳定性、行驶平顺性、通过性、排放与噪声的试验标准。
因此国内常习惯于将汽车的动力性、经济性和制动性统称为整车基本性能，而且这种习惯一直延续到现在。
一、汽车整车基本性能试验前的准备性试验在进行汽车整车基本性能试验之前，需要做一些准备性试验，其内容包括磨合行驶试验、预热行驶、滑行试验及直接档最小稳定车速测试等。
11、磨合行驶试验磨合行驶对于所有的汽车都十分重要。
在进行汽车整车性能试验之前，若磨合得不充分、磨合状态不够好，不仅汽车性能不可能得到最佳的发挥，而且在进行整车性能试验的过程中极易出现总成部件的损坏。
要想达到预期的磨合效果，需要制定符合车型特点的磨合行驶试验规范，其内容包括磨合行驶试验的总里程、各种不同载荷与道路状态下的里程分配、磨合过程中不同阶段的行驶车速、磨合期间的故障记录与统计分析、磨合结束后的整车维护与行驶检查等。
9.第9章 电动汽车空调
第一节 空调制冷/制热方式
二、热泵型空调系统制冷/制热
图8—2 热泵系统工作原理图（部分客车采用） 3
第一节 空调制冷/制热方式
二、驻车加热器制热
图8—3 气暖式（左图）和水暖式（右图）驻车 加热器
4
第一节 空调制冷/制热方式
四、PTC加热器的电制热方式
5
第二节 电动制冷过程
一、延用传统汽车空调的电动制冷系统的组成及部件功能
6
第二节 电动制冷过程
二、电动变排量涡旋式制冷压缩机
图8—6电动涡旋式压缩机的定子叶片（左）和晃 子叶片（右）
7
第三节 纯电动汽车空调不制冷故障诊断
一、电动汽车制冷工作过程
8
第三节 纯电动汽车空调不制冷故障诊断
三、制热控制过程
图8—9空调暖风和电池共用的高压加热器
9
第三节 纯电动汽车空调不制冷故障诊断
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图8—16带控制器的PTC加热器
16
谢谢聆听
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第八章 电动汽车空调
一、知识目标 能说出电动汽车制冷和制热方式的优缺点； 能说出电动客车热泵式空调的工作原理； 能说出PTC加热的控制过程； 二、技能目标 能排除电动汽车空调不制冷故障； 能排除电动汽车空调不制热故障；
1
第一节 空调制冷/制热方式
一、半导体式制冷/制热
图8—1半导体制冷原理示意图
2
图8—10加热器控制端口与高压供电端口
10
第三节 纯电动汽车空调不制冷故障诊断
图8—11加热器控制器ECU及四个功率管
11
第五节 PTC加热器不加热故障排除
图8—12 DC/DC转换器内部的空调PTC8—13拆下变频器电缆
13
车辆系统动力学
2. 系统具有整体性
系统虽是由多种元素组成，但系统的性能不 是各元素性能的简单组合，而是相互影响的，所 以这种组合使系统的整体功能获得新的内容，具 有更高的价值。例如一辆汽车是由发动机、传动 系、车轮、车身、操纵系统组成。单有发动机只 能发出动力，不会自己行走，但当发动机装在具 有车轮的汽车底盘上，就成为可以行走的汽车， 成为一种交通工具，其功能就与一台发动机大不 相同。由此可见，研究系统特性应从整体的观点 来看。系统的性能是由其整体性能为代表，而不 是由某一个元素所能代替的。
4. 系统具有功能共性
系统中存在着物质、能量和信息的流动， 并与外界(环境)进行物质、能量和信息的交 流，既可以从外界环境向系统输入或从系统向 外界环境输出物质、能量和信息。这是任何系 统都具有的功能，称为系统的功能共性。如汽 车系统中把燃料的燃烧热能转换为汽车的行驶 动能，在这一过程中，发动机吸收氧气，而排 除废气。这一过程有能量的交流，也有物质的 交流。
第一章 绪论
• 1.1 系统与系统动力学的概念 • 1.2 汽车系统动力学的研究内容和特点 • 1.3 汽车系统动力学的研究方法
1.1 系统与系统动力学的概念
在我们真实的大千世界中，存在着许多由一组物 件构成，以一定规律相互联系起来的实体，这就是系 统，自然界就有太阳系、银河系这样的大系统，这种 系统是脱离人的影响而自然存在，称为自然系统，还 有如生物、原子内部也构成了自然系统，还有一种系 统是通过人的设计而形成的系统，称为人工系统，如 生产系统、交通运输系统、通信系统；人工组合和自 然合成的组合系统,如导航系统。 本文主要是研究人工的物理系统及其特性。 如果把汽车的构成看成是一大系统，那么这一系 统应表示为(如图1-1)：
一个系统可能由若干个环节组成，画出各环节的 方框图，然后将这些方框图联系起来，就构成了系 统的方框图。因此，方框图是数学模型－传递函数 的图解化 。
(完整版)汽车电控技术知识点总结
第一篇汽车发动机电控技术第一章电子化与发动机电控技术1.汽车上第一个电子装置：电子管收音机（标志汽车进入了电子化时代）2.汽车电子化可分为四个阶段第一阶段：20世纪50年代初期到1974年，解决了电子装置在汽车上应用的技术难点，是初级阶段。
第二阶段：1974-1982年，以微处理器为控制核心，以完成特定控制内容或功能为基本目的第三阶段：1982-1995年，以微型计算机为控制核心能够同时完成多种控制功能的计算机集中管理系统为基本控制模式。
第四阶段：1995年以后随着CAN总线技术和高速车用微型计算机的应用，汽车电子开始步入只能化控制的技术高点。
第二章汽车发动机电控系统概述1.汽车发动机电控系统的组成：传感器、电控单元（ECU）和执行元件。
2.汽车发动机电控系统的主要控制功能：1）汽油喷射控制：喷油正时控制、喷油持续时间控制、停油控制和电动汽油泵控制停油控制包括减速停油控制、超速停油控制及停油后的恢复供油2）点火控制：点火正时控制、闭合角控制和爆震反馈控制3）怠速控制：包括无负荷怠速控制和有负荷怠速控制4）排气净化控制：空燃比反馈控制、废弃再循环控制、活性炭罐清洗控制和二次空气喷射控制等5）进气控制：进气谐振增压控制、配气定时控制、增压压力控制和进气涡流控制6）故障自诊断控制：包括故障自诊断和带故障运行控制3.汽油发动机电控燃油喷射系统的分类按汽油喷入的位置分：缸内直接喷射方式和进气管喷射方式（进气管喷射方式又分为单点喷射和多点喷射）按汽油喷射的方式分：连续喷射方式和间歇喷射方式（间歇喷射方式分为同时喷射、分组喷射和顺续喷射）按汽油喷射系统喷射方式分：机械控制方式和电控方式（电控方式分电控汽油喷射系统和发动机集中管理系统）按进气量测量方式分：间接测量方式（节流-速度式和速度-密度式）和直接测量方式（体积流量式和质量流量）4缸内直喷实现了分层稀薄燃烧式未来电控汽油发动机的主要技术发展方向现代轿车电控汽油发动机主要采用多点喷射系统体积流量式采用翼片式和卡门涡旋式，质量流量式采用热线式和热模式5.电控汽油喷射的主要优点1）改善了各缸混合气浓度的均匀性2）使汽油机发动机的动力性和经济性有一定的影响3）式汽油发动机有害物排放量显著减少4）改善了汽油发动机过度工况的响应特性5）使汽油发动机在不同地理及气候条件下都能保持良好的排放性能6）提高了汽油发动机高低温启动性能和暖机性能6.顺序喷射中喷油时刻一般为排气行程上止点前60~70度曲轴转角第三章电控汽油喷射系统1.推动汽油发动机电控系统发展的直接原因是法规对汽油发动机排放性能指标的不断提高2.电控汽油喷射系统组成：空气供给系统、燃油供给系统和汽油喷射电子控制系统3.空气供给系统1）空气供给系统组成：空气滤清器、空气量计量装置、节气门体、节气门位置传感器、进气总管和进气歧管等2）直接测量方式采用空气流量计，间接测量方式采用进气歧管绝对压力传感器3）空气流量计：翼片式、卡门涡旋式、热线式和热模式4）翼片式空气流量计组成：测量翼片组件、电位计组件和空气旁通通道原理：发动机工作时具有一定流速的空气推开测量翼片，经主空气道进入发动机气缸，测量翼片被气流推开角度a的大小，与空气流速和扭簧的回复力矩有关，对于某一具体的流量计在空气道几何尺寸一定的情况下，对于每一偏转角a，就有一个确定的主通道流通截面积因此就有一个确定的空气流量值。
第9章 新能源汽车的整车容错控制技术
9.2混合动力汽车控制系统容错故障树
混合动力汽车的控制策略主要有规则控制法和动态参数控 制两种方法。选择的逻辑门限值控制策略就是基于规则的 控制方法，也是最常见的整车控制策略。其设计目标主要 是让发动机工作在燃油经济性较好的高效区域，已达到节 油的目的；电机作为混合动力汽车的辅助动力源配合发动 机工作，在驱动转矩很小时，电机工作的多一些，在转矩 不够时电机和发动机共同输出。
容错方法 模糊控制 控制率重构设计 控制率的重新调度 控制率的重新调度 被动切换&重构策略 被动切换&重构策略 被动切换&重构策略 动态补偿&替换 被动隔离 替换冗余 多条CAN总线冗余
9.4混合动力汽车容错控制
（1） 电池充放电门限值选择
（2） 发动机转矩的门限值选择
（3） 整车控制策略程序流程
1.控制系统的分层结构
混合动力汽车控制系统，根据分层系统的概念可以分
为三个层次：组织层、协调层和执行层。
2.控制系统故障分类
根据混合动力汽车控制系统的分层结构，下面逐层 分析归纳控制系统的故障。
（1）组织层的故障。 （2）协调层的故障。 （3）执行层的故障。 （4）通讯故障。
3.控制系统容错故障树
9.4混合动力汽车安全故障管理系统的结构
通过CAN总线和整车控制系统的其他控制单元进行联系。安 全故障管理器和整车控制器之间有特定接口有一条控制线， 用来实时检测整车控制器的运行情况，整车控制器也可以通 过这一条控制线，对安全故障管理器进行指令传递。安全故 障管理器电池组、电机控制器和BMS 都有一条信息采集线， 用来对某些重要的状态信息进行实时监测。
第9章 电控发动机原理与检修
风扇的燃料可以节省下来。为此采用电驱动的风扇时，可以
用一个多级或无级控制系统来控制，即只有当冷却液超过规 定温度时，温度控制的电动开关或发动机电子装置才启动风 扇。
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第9章 电控发动机对冷却系统的控 制
此系统应用于大众宝来APF( 1. 6 L 74 kW 4缸直列)发动机 上。该系统中的冷却液温度调节、冷却液的循环(节温控制)、 冷却风扇的工作均由发动机负荷决定，并由发动机控制单元
图9-12所示为暖风/冷风开关在不同位置时的冷却液温度控制。
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第9章 电控发动机对冷却系统的控 制
5.两个冷却液温度传感器(G62和G83)及散热风扇控制 图9-13所示为冷却液温度传感器位置。冷却液温度传感器 G62和G83的“特征值”存储于发动机控制单元中。实际的冷
却液温度值通过循环系统中两个不同的位置识别，并且传输
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第9章 电控发动机对冷却系统的控 制
如果冷却液温度传感器G62损坏，冷却液温度控制以95℃为 替代值，并且风扇以1挡常转;如果冷却液温度传感器G83损坏， 控制功能保持，风扇1挡常转;如果其中一个温度超出极限，
风扇2挡被激活;如果两个传感器都损坏，最大的电压值被加
载于加热电阻，并且风扇2挡常转。
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第9章 电控发动机对冷却系统的控 制
一、冷却液温度的调节的必要性
汽车发动机是在各种不同的气候条件下运转，且发动机的 负荷变动也很大。为了使冷却液温度保持稳定在一个较小的 范围内，必须对冷却液温度(也就是发动机温度)进行调节。 适应于不同工况的有效方法是可以使用节温器来调节温度， 该节温器装有对温度敏感的膨胀元件，节温器的工作不受冷 却系中压力上升和下降变动的影响。当冷却液温度下降时， 节温器开启一个阀门使散热器旁通水道的流量增加，不走散 热器。这种方法使工作温度稳定，汽车暖气系统的工作性能 良好，排放中的污染物减少，也降低了发动机的磨损。
车辆电子控制技术(第一章 车辆电子控制系统的基本组成及功能)
1.4 车辆执行器的类型及基本组成
(1) 电气式执行器 (2) 电液式执行器 (3) 气压式执行器
图1.20 电磁喷油(执行)器顺序喷射的控制电路
图1.55 电磁喷油器结构
1—滤网； 2—电接头； 3—磁化线圈； 4—回位弹簧； 5—衔铁； 6—针阀； 7—轴针； 8—密封圈
图1.61 电磁（喷油）执行器电流驱动回路
☆电子电压调节器的其它实用电路：
附3：点火系 ( Ignition System )
概述
一、点火系分类： 蓄电池点火系 磁电机点火系 二、对点火系统的基本要求： 1、足够的点火电压：18000~20000伏 实验知：满负荷、低转速时需8000~10000伏，起动时需17000 伏， 考虑到应留有储备量，一般取18000~20000伏。点火电压太 低，点火可靠性差；太高，则绝缘困难，成本提高，故 V最大 ≤30000伏。 2、足够的火花能量： ≥50mJ（毫焦耳） 火花能量 = 跳火时火花塞电极间的平均电压×跳火平均电流× 跳火持续时间 传统点火系 电子点火系 微电脑点火系
3、点火时刻最佳：即适应发动机的各种工况，自动调节点火时刻， 使发动机功率最大，油耗最低。 最佳的点火提前角（即获得Nmax，gemin时的点火提前角）： θ最佳——是能使燃烧最大压力出现在活塞运动到上止点后 的12 °~15 °的点火提前角。 A、转速n ↑ ，最佳点火提前角↑。因缸内的混合气燃烧速率不变，
c
N
b
P N
e
C结 E结
b
C结 E结
e
e
②三极管的开关特性 若能使三极管在截止区和 饱和区交替工作，则它具有 开关特性。 截止条件：
C结反向偏置，E结也反 向偏置。 或者，Ib=0 。 饱和条件： C结和E结都处于正向 偏置。 ★注意：如果Ib≠0 ，则IC 存在，三极管工作于放大区。
9第九章现场总线与分布式控制系统讲解
二、采用现场总线的优点
➢FCS的控制功能更加分散：它可以由现场仪表组成自治的 控制回路，现场中各设备具有足够的自主性，彼此之间通过 通信网络进行交换信息，协调完成控制功能，实现了真正的 分布式控制； ➢现场总线作为一种数字化的串行网络，具有良好的抗干扰 能力，大大提高了控制系统的可靠性； ➢现场总线系统采用彻底分散的分布式结构，简化了系统的 结构，这样既节省了大量布线费用，又便于系统的安装、调 试和维护，降低系统的安装维护成本； ➢现场总线系统具有开放性的特点，能够保证良好的互换性 和互操作性；
本质安全是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也 不会造成事故的功能。
四、HART
HART是 Highway Addressable Remote Transduer的缩 写最早由Rosemout公司开发并得到80多家著名仪表公司的支 持，于1993年成立了HART通信基金会。
9.4 现场总线技术
现场总线技术是计算机数字通信技术向工业自动化领域的 延伸，它的发展将促使自动化系统结构发生重大变革。现场总 线技术以其实用性、可靠性、开放性的优点，必然成为未来自 动化技术发展的主流。目前具有较大影响的现场总线有：
➢基金会现场总线 ➢Lonworks; ➢Profibus; ➢HART; ➢CAN-bus;
三、Profibus
过程现场总线Profibus由Siemenss公司提出并极力倡导，已先后 成为德国国家标准DIN19245和欧洲标准EN50170, 由Profibus-PA、 Profibus-DP和Profibus-FMS等三部分组成
➢Profibus-PA (Process Automaton)用于过程自动化的低速数据 传输，其基本特性同FF的H1总线，可以提供总线供电和本质安全， 并得到了专用集成电路(ASIC)和软件的支持； ➢Profibus-DP与Profibus-PA兼容，基本特性同FF的H2总线，可实 现高速传输，适用于分散的外部设备和自控设备之间的高速数据传输， 用于连接Profibus-PA和加工自动化； ➢Profibus-FMS适用于一般自动化的中速数据传输，主要用于传感 器、执行器、电气传动、PLC、纺织和楼宇自动化等； ➢后两个系列用R5-485通信标淮，传输速率为9.6kbps~12Mbps， 传输距离为100~1200m(与传输速率有关)，在12Mbps时为100m， 1.5Mbps时为400m。介质存取控制的基本方式为主站之间的令牌方 式和主站与从站之间的主从方式以及综合这两种方式的混合方式。 Profibus是一种比较成熟的总线，在工程上的应用十分广泛。
《汽车构造》-电子教案pdf(中)
第九章 发动机起动系统本章内容：发动机的起动、起动机、永磁起动机。
本章重点：汽油机与柴油机起动工况特点及起动装置结构。
第一节 概述一、发动机的起动1.发动机的起动：曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程。
2.起动转矩：发动机起动时克服相应阻力所需的力矩。
3.起动转速：保证发动机顺利起动所必须的曲轴转速。
车用汽油机在0～20℃气温下，最低起动转速为30～40r/min，更低温时，最低起动转速为50～ 70r/min。
柴油机起动转速为：150～300r/min4.起动方法：电动机起动和手摇起动5.柴油机改善燃料着火条件和降低起动转矩的起动辅助装置： 是电热塞、 进气预热器(预热塞)、 预热锅炉和起动液喷射装置以及减压装置等。
二、起动机的种类按电动机磁场产生方式：1）励磁式起动机：通过向磁场绕组通入电流的方式产生磁场。
汽车上的起动机普遍采用直流串 激式电动机。
2）永磁式起动机：以永久磁铁作磁极，是近年出现的新型起动机。
按起动时起动机的操纵方式：1）直接操纵式起动机2）电磁操纵式起动机按驱动齿轮啮入方式：1）电枢移动式：起动机结构较复杂，欧洲生产的柴油车使用较多。
2）齿轮移动式：起动机结构也较复杂，大功率起动机使用。
3）强制啮合式：起动机工作可靠，结构简单，广泛使用。
按传动机构结构：1）非减速起动机起动机与驱动齿轮之间通过单向离合器传动，广泛使用。
2）减速起动机起动机与驱动齿轮之间增设了一组减速齿轮。
减速起动机具有尺寸小、重量轻、起动可靠，在 轿车上使用。
第二节 起动机的组成与工作原理一、起动机组成起动机一般由直流电动机、操纵机构和离合机构三大部分组成。
1．启动机的操纵机构1)直接操纵机构： 驾驶员通过起动踏板和杠杆机构直接操纵起动开关并使传动齿轮副进入啮合。
2)电磁操纵机构：驾驶员通过起动开关(或按钮)操纵继电器(电磁开关)，而由继电器操纵起动 机电磁开关和齿轮副或通过起动开关直接操纵起动机电磁开关和齿轮副。
基于MATLAB的控制系统仿真及应用第9章应用实例3汽车四轮转向控制系统仿真课件
f
G / f
(s)
c1s c0 m's2 hs
f
Gr /r
(s)
b1s b0 m's2 hs
f
G /r (s)
d1s d0 m's2 hs
f
3
9.2.3 基于Matlab/Simulink仿真
本例采用的汽车模型参数，见表9.2： 表9.2 汽车模型参数设置
变量名称 数值
单位 变量名称 数值
12.369s 14.6688 Gr /r (s) s2 2.5077s 3.2734
0.6339s 9.8231 G / f (s) s2 2.5077s 3.2734
0.6392s 13.0966 G /r (s) s2 2.5077s 3.2734
稳态横摆角速度增益
r
f
s
最后得到4WS系统的传递函数矩阵为：
G(s) Y (s) C[sI A BK ]1 D s (s)
16
9.3.3 基于Matlab仿真
本例中选取 Kc 0.5，权系数 q 5，0 前轮转角 为单 s 位阶跃输入进行Matlab仿真。具体模型 数值设置如表9.3.1所示。
1、在低速（ V 30km/ ）h 下的系统仿真
0
5
-0.5
2WS系统
4
横摆角速度反馈的4WS系统
-1
3
-1.5
-2 2
-2.5
定前后轮比例控制的4WS系统
横摆角速度反馈的4WS系统
1
-3
0
0
2
4
6
8
10
图9.2.3 低速时横摆角速度响应曲线
-3.5
0
第09章 电控悬架系统
第9章电控悬架系统9.1 概述车辆行驶在复杂的环境里，即路况(路面不平度等级)、车速以及工况(加速、制动、转向、直线行驶)经常要发生变化。
例如汽车在急速起步或急速加速时会产生“加速后仰”现象，汽车高速行驶紧急制动时会产生“制动点头”现象；汽车在急转弯行驶时会产生“转向侧倾”现象。
上述情况会对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性产生不利的影响。
被动悬架由于其结构特点，很难保证汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性同时达到最佳。
因此，为解决这一问题产生了根据工况要求保证汽车的性能达到最佳的电控悬架。
电控悬架采用传感器技术、控制技术和机电液一体化技术对汽车的行驶工况进行监测。
由控制计算机根据一定的控制逻辑产生控制指令控制执行元件产生动作，保证汽车具有良好的行驶性能.9.1.1 电控悬架的功能1 调节车身高度。
汽车载荷变化时，电控悬架系统能自动维持车身高度不变，汽车即使在凸凹不平道路上行驶也可保持车身平稳。
2 提高车辆的行驶平顺性和操纵稳定性，抑制车辆姿态的变化(后仰、点头、侧倾) 。
当汽车急速起步或加速行驶时，由于惯性力及驱动力的作用，会使车尾下蹲产生"后仰"现象。
电控悬架能够及时地改变悬架的俯仰角刚度，抑制后仰的发生。
当汽车在高速行驶中紧急制动时，由于惯性力和轮胎与地面摩擦力的作用，会使车头下沉产生制动点头现象。
电控悬架能使汽车在这种工况下车头的下沉量得到抑制。
当汽车急转弯时，由于离心力的作用汽车车身向一侧倾斜，转弯结束后离心力消失。
汽车在这样的工况下会产生汽车车身的横向晃动.电控悬架在这种工况下能够减少车身倾斜的程度、抑制车身横向摇动的产生。
因此，电控悬架在一定程度上能使悬架适应负荷状况、路面不平度和操纵情况的变化.3 提高车轮与地面的附着力，改善汽车制动性能和提高汽车抵抗侧滑能力。
普通汽车在制动时车头向下俯冲，由于前、后轴载荷发生变化，使后轮与地面的附着条件恶化，延长了制动过程。
电控悬架系统可以在制动时使车尾下沉，充分利用车轮与地面的附着条件，加速制动过程，缩短制动距离。
车身稳定性控制系统
部件组成
分配阀N225(a) 高压阀N227(b) 进液阀(c) 出液阀(d) 制动分泵(e) 回流泵(f) 行使动态调节液 压泵(g) 制动助力器(h)
4
第9章 汽车底盘电子控制系统
9.3.5 ESP系统的油路控制过程
建立压力
保持压力
卸压
5
9-12、轮速传感器 13、自诊断 14、制动系统警报灯 15、ABS警报灯 16、ASR/ESP警报灯 17、车辆和驾驶状态 18、发动机控制调整 19、变速箱控制调整
2
第9章 汽车底盘电子控制系统
9.3.3 ESP系统的工作原理
3
第9章 汽车底盘电子控制系统
9.3.4 ESP系统的油路控制过程
第9章 汽车底盘电子控制系统
9.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 车身稳定性控制系统
9.3.1 ESP系统的作用
ESP主动安 全性
防止车辆侧 滑发生意外
事故
Unfallstelle
bFeatherizliegutegs
ESP被动安 全性
在事故中减 少侧面碰撞 发生几率
1
第9章 汽车底盘电子控制系统
9.3.2 ESP系统的组成
1、ABS控制单元 2、液压控制单元 3、制动压力传感器 4、侧向加速度传感器 5、横摆率传感器 6、ASR/ESP按钮 7、方向盘转角传感器 8、制动灯开关
汽车车身电控技术
第1章 汽车车身电子控制系统概述
安全气囊碰撞动画分析
第1章 汽车车身电子控制系统概述
2)电控安全带 为确保乘员的安全，除了车身结构设计中应考虑有
效地吸收撞击能量，确保车内具有有效的乘员生存空间 外，作为乘员约束装置之一的座椅安全带，要求当汽车 发生碰撞和翻车事故时使乘员免受大的减速度，同时约 束乘员防止二次冲撞，减轻乘员伤害程度。当安全带结 构性能的改进并与座椅结构和安全气囊相配合时，可达 到较理想的乘员保护效果，进一步降低乘员的伤害指数。
第1章 汽车车身电子控制系统概述
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第1章 汽车车身电子控制系统概述
3)辅助电气系统 汽车辅助电气系统主要包括电动车窗、电动座椅、风窗玻璃刮水
系统等。 电动玻璃升降机构实质上是在手动玻璃升降系统的基础上，增设
玻璃升降驱动电动机和减速器而构成。驾驶席侧面的总开关可以控制 全部车门玻璃的升降，各车窗升降开关可以单独控制各自车门玻璃的 升降；汽车电动座椅系统又称为座椅位置(座位)调节系统，通过操纵 座位控制开关，可以调整座位的前后滑移、前垂直、后垂直位置，靠 背和头枕的倾斜位置以及腰垫的位置；汽车风窗玻璃刮水系统的功用 是：刮除挡风玻璃上的雨水、积雪、尘土和污物，为驾驶人提供良好 的视野，确保行车安全。
第1章 汽车车身电子控制系统概述
空调系统的组成
第1章 汽车车身电子控制系统概述
3.车身电气系统 1)电子仪表
传统的仪表对车速、发动机转速、 燃油消耗等信息进行监测、传递和显 示。随着汽车工业的发展，人们对汽 车行驶过程中各系统工作状态的信息 需求量显著增加，即对汽车仪表功能 的要求越来越大。因此，传统的汽车 仪表逐渐被电子仪表所取代。它采用 微处理器采集处理不同传感器信号， 控制显示如车速、发动机转速、燃油 消耗和行车里程等多种信息。
《汽车底盘电控技术》教案
《汽车底盘电控技术》教案第一章：概述教学目标：1. 了解汽车底盘电控技术的概念和发展历程。
2. 掌握汽车底盘电控系统的基本组成和作用。
3. 熟悉汽车底盘电控技术的重要性和应用领域。
教学内容：1. 汽车底盘电控技术的定义和发展历程。
2. 汽车底盘电控系统的基本组成，包括传感器、执行器和控制单元。
3. 汽车底盘电控技术的作用，包括提高行驶安全性、舒适性和燃油经济性。
4. 汽车底盘电控技术的应用领域，包括制动系统、悬挂系统、转向系统和驱动系统。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解汽车底盘电控技术的概念和发展历程。
2. 采用案例分析法，分析汽车底盘电控系统的基本组成和作用。
3. 采用小组讨论法，讨论汽车底盘电控技术的重要性和应用领域。
教学评估：1. 课堂问答，检查学生对汽车底盘电控技术概念的掌握。
2. 小组讨论报告，评估学生对汽车底盘电控系统的基本组成的理解。
3. 课后作业，检查学生对汽车底盘电控技术作用和应用领域的掌握。
第二章：制动系统电控技术教学目标：1. 了解制动系统电控技术的原理和功能。
2. 掌握ABS、ASR和ESP等制动系统电控技术的工作原理和应用。
3. 熟悉制动系统电控技术的安全性和优势。
教学内容：1. 制动系统电控技术的原理和功能，包括ABS、ASR和ESP等。
2. ABS制动系统的工作原理和应用，包括轮速传感器的检测和控制单元的控制。
3. ASR加速防滑控制系统的工作原理和应用，包括牵引力控制和制动力控制。
4. ESP电子稳定程序的工作原理和应用，包括车身稳定控制和防抱死制动控制。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解制动系统电控技术的原理和功能。
2. 采用案例分析法，分析ABS、ASR和ESP等制动系统电控技术的工作原理和应用。
3. 采用模拟演示法，展示制动系统电控技术的安全性和优势。
教学评估：1. 课堂问答，检查学生对制动系统电控技术原理的掌握。
2. 案例分析报告，评估学生对ABS、ASR和ESP等制动系统电控技术应用的理解。
第9章 电动汽车驾驶操作要领
9.2.4 电动汽车的存放
① 经常清洗尘土和检查电动汽车外部，进行防锈和除锈。
② 停驶一个月以上时，应将车辆架起，解除前、后悬架及轮胎 的负荷。 ③ 每月对动力电池进行一次补充充电。 ④ 每月检查一次电气仪表、制动系统、转向系统等的动作情况； 检查各轮胎气压，发现不足时应补充充气。
注意事项：
① 转向盘转动的角度与速度要与转向的角度与速度相适应。 ② 在高低不平的路面行驶时，应握紧转向盘，以免转向盘因颠簸
的作用力而猛烈振动或转动，击伤手指或手腕。
③ 转动转向盘不可用力过猛，修正方向用力要轻柔，避免左右晃 动。
9.1.3 转向盘的操纵
④ 不准原地转动转向盘，以免损坏转向机构。
⑤ 停止装有液压助力转向装置的车辆时，应将转向轮摆正；车 辆行驶中严禁双手同时离开转向盘。
② 确认变速杆(位于驾驶室座椅后方)在行驶档上。
2.典型电动汽车的起动方式
(1)迷迪纯电动乘用车起动(图9-8)
(2)BJ7000B3D-BEV纯电动乘用车起动 (3)纯电动客车起动 (4)电动环卫车起动操作
(1)迷迪纯电动乘用车起动(图9-8)
钥匙在转向盘锁（点火开关）有如下四个位置 ：
① S：转向盘锁，切断点火开关后，转动转向盘直至其被锁住； 转向盘有多个位置可被锁住，钥匙只能在S位置拔出。当需要解
① 位置0(LOCK)：拔下起动钥匙；转向盘锁；大多数电路不能工
作。 ② 位置1(ACC)：转向解锁；个别电器和附件可以工作。 ③ 位置2(ON)：所有的仪表、警告灯和电路可以工作，高压上电， 进入行驶准备状态。 ④ 解除方向锁：插入起动钥匙，在将起动钥匙向1档位置转动时， 稍微转动转向盘，即可解除方向锁。
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• 图9-5 电控 液压式自动 换挡系统工 作简图
•1—自动变速 器EcU， 2—节 气门位置传感 器，3—换挡电 磁阀A，4—液 力变矩器，5— 变速机构，6— 车速传感器， 7—换挡阀， 8—换挡电磁阀 B。
第9章汽车控制系统
•第二节 自动变速器行星齿轮系统 •1．行星齿轮变速原理
•行星齿 轮的构 成——4 部分。
•3、典型行星齿轮式自动变速器（见下页图）
• （1）—输入轴,2—超速排太阳轮,3—超速排齿圈,4—前传动 轴,5—后传动轴,6—太阳轮,7—前排齿圈,8—后排齿圈,9—输出 轴,10—后排行星架,11—前排行星架,12—超速排行星架,Bo— 超速制动器, • B1—l号制动器,B2—2号制动器，B3—3号制动器, •CO—超速离合器,Cl—1号离合器,C2—2号离合器, •F0—超速单向离合器,Fl—l号单向离合器,F2—2号单向离合器。
•电子控制部 分、液压部 分、压力变 炬器、机械 •V形钢带 无级变速器 组成。
•主轴 •从轴 •从轴轮
•主轴轮
第9章汽车控制系统
•第—节 自动变速器的组成与工作原理
•三、自动变速器的组 成与工作原理
•自动变速器：液力变矩器、 齿轮变速机构和自动变换 控制系统。
•123、控 换制挡参控执数制行发系机生统构系：统选换：择挡节最离气佳合 门器换挡位、规置制律、动、车器确速、定信单最号向佳。离换合挡器时。刻完、 成品中质档、变发速出。换挡指令至执行机
第9章汽车控制系统
•第二节 自动变速器行星齿轮系统 •2．行星齿轮机构的执行机构
••••1•1•89703561•4——2——后输前后超太前输超排 出排速 传 阳排入传速齿 轴齿行排 动 轮轴动排圈圈星齿 轴,轴太架圈,阳, 轮,
••FF••••2C1Bl0BB——2Ol2o—123———2—l超号号12超超l23超号号号速单号 号单速速速离离制单向制 制向排离制合合动向离动 动离行合动器器器离合器 器合星器器,合器器架器。
第9章汽车控制系统
•第二节 自动变速器行星齿轮系统
第9章汽车控制系统
•第三节 自动变速器的液压控制系统
•一、液压控制系统的组成
•图9-9 红旗cA770自动变速器液控液压式 •自动换挡系统(前进位低速挡)
•l—液力变矩器，2—油液冷却器，3—油液细滤器， 4—主油路调压阀，5—变矩器压力调节阀，6—换 挡阀，7—节气门阀，8—强制低挡阀，9—低挡阀 片，10—缓冲阀，11—手控制阀，12—液压泵， 13—油液集滤器，14—变速器第二轴，15—离心 调速阀，16—低挡限流阀， 17—低挡单向阀， 18—直接挡离合器，19—低挡制动器，20—倒挡 制动器。
第9章汽车控制系统
2020/11/27
第9章汽车控制系统
•第九章 汽车自动变速器
•第九章
•要点：自动变速系统的组成、液压、电子自动变速系统。
•1、自动变速器的组成与工作原理 •2、自动变速器行星齿轮系统 •3、自动变速器的液压控制系统 •4、自动变速器的电子控制系统 •5、自动变速器的使用、故障自诊断与试验
第9章汽车控制系统
•第九章 汽车自动变速器
•第九章
•第一节 自动变速器的组成与工作原理 •第二节 自动变速器行星齿轮系统 •第三节 自动变速器的液压控制系统 •第四节 自动变速器的电子控制系统 •第五节 自动变速器的使用、故障自诊断与试验
第9章汽车控制系统
•第一节 自动变速器的组成与工作原理 •—、概述 •自动换挡系统
•1、有级式自动变速器 AMT •二、自动换挡分类 •2、无级式自动变速器 CVT
•有级式自动变 速器 AMT
•3、综合式自动变速器 AT •驾驶员
•变速杆和变速踏板
•车速
•ECU
•发动机转速
•变速执行机构 •离合执行机构 •节气门开度
•变速器
•离合器
•发动机
第9章汽车控制系统
•第一节 自动变速器的组成与工作原理 •2、无级式自动变速器 CVT
构，实现自动换挡。
第9章汽车控制系统
•第—节 自动变速器的组成与工作原理
第9章汽车控制系统
•第—节 自动变速器的组成与工作原理 •三、换挡控制系统
第9章汽车控制系统
•第—节 自动变速器的组成与工作原理 •换挡控制系统 •主要有：液控液压式 • 和电控液压式
第9章汽车控制系统
•第—节 自动变ห้องสมุดไป่ตู้器的组成与工作原理
第9章汽车控制系统
•第二节 自动变速器行星齿轮系统 •2．行星齿轮机构的执行机构
••••1•1•89703561•4——2——后输前后超太前输超排 出排速 传 阳排入传速齿 轴齿行排 动 轮轴动排圈圈星齿 轴,轴太架圈,阳, 轮,
••FF••••2C1Bl0BB——2Ol2o—123———2—l超号号12超超l23超号号号速单号 号单速速速离离制单向制 制向排离制合合动向离动 动离行合动器器器离合器 器合星器器,合器器架器。
第9章汽车控制系统
•第二节 自动变速器行星齿轮系统 •表9-1 单排行星齿轮机构传动情况
第9章汽车控制系统
•第二节 自动变速器行星齿轮系统 •图9．7丰田A341E自动变速器行星齿轮变速系统
• （1）离合器:将行星机构中的元件与主动轴相连，而成为主动部件， 将行星机构中的任两个元件连锁成一个刚体。实现直接传动。(2）制动 器：起制动作用将行星机构中的某一元件与壳体相连而产生约束而制动。 (3)单向离合器：控制一些元件只能单向转动。
第9章汽车控制系统
•第三节 自动变速器的液压控制系统 •—、液压控制系统的组成 •••••11•11114715623890— ———— ——变低手离低液油直低缓速挡控心 挡接压液挡冲器单制调 限挡泵 集 制阀第向阀速 流离滤 动二阀阀合器 器轴器
第9章汽车控制系统
•第二节 自动变速器行星齿轮系统 •3．典型行星齿轮式自动变速器
•表9.2 A341E型自动变速器各挡位与换挡执行元件的工作情况对照表
第9章汽车控制系统
•第二节 自动变速器行星齿轮系统 •B——制动器，C—超速离合器，F—超速单向离合器。
••FF••••2C1Bl0BB——2Ol2o—123———2—l超号号12超超l23超号号号速单号 号单速速速离离制单向制 制向排离制合合动向离动 动离行合动器器器离合器器合星器器,合器器架器。