汽车电控技术ppt课件
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汽车电子控制技术基础(共14张PPT)
电子控制系统的控制核心
图：电子控制器的基本组成
第9页，共14页。
（1）输入电路
作用：a.将各传感器及开关信号进行预处理，转换为计算机可
接受的数字信号； b.向传感器提供电压稳定的电源，确保各传感器正常工作。
数字信号输入电路、模拟信号输入电路、传感器电源
（传1感）器电:数采磁集类字各执种行信信机息构号，：将输产物生入理电参磁电量力转完路变成为控、电制信模动号作拟。。 信号输入电路、传感器电源
• 执行器:作出相应的控制动作，使控制对象工作在设定 的状态。
第2页，共14页。
第3页，共14页。
2．汽车电子控制系统的控制方式
1）开环控制：系统的输出量对系统的控制作用没有影响。
输入量
控制器
对象或过程
输出量
图2：开环控制系统
2）闭环控制：利用系统本身的调节功能，使系统输出信号 对控制产生直接影响的系统。
直动电磁类执行机构：电磁线圈通电后产生磁场，电磁力 使动作机构产生直线运动 。
旋转电磁类执行机构：电磁线圈通电后使动作机构产 生角位移。
（2）电动机类执行机构：通过电动机的转动完成控制动作。 普通直流电动机：通电后产生持续的旋转运动。 步进电动机：按“步”转动，可控制其转动的角度和转向。
第13页，共14页。
第10页，共14页。
（2）微处理器：
接受各传感器及开关信号，进行运算、分析和判断后，输出控 制指令，控制执行器工作。
第11页，共14页。
（3）输出电路
组成：信号处理电路 和驱动电路
作用：根据微处理器的 控制信号工作，使执行器 按微处理器的指令动作。
第12页，共14页。
5. 执行机构
（1）电磁类执行机构：产生电磁力完成控制动作。
图：电子控制器的基本组成
第9页，共14页。
（1）输入电路
作用：a.将各传感器及开关信号进行预处理，转换为计算机可
接受的数字信号； b.向传感器提供电压稳定的电源，确保各传感器正常工作。
数字信号输入电路、模拟信号输入电路、传感器电源
（传1感）器电:数采磁集类字各执种行信信机息构号，：将输产物生入理电参磁电量力转完路变成为控、电制信模动号作拟。。 信号输入电路、传感器电源
• 执行器:作出相应的控制动作，使控制对象工作在设定 的状态。
第2页，共14页。
第3页，共14页。
2．汽车电子控制系统的控制方式
1）开环控制：系统的输出量对系统的控制作用没有影响。
输入量
控制器
对象或过程
输出量
图2：开环控制系统
2）闭环控制：利用系统本身的调节功能，使系统输出信号 对控制产生直接影响的系统。
直动电磁类执行机构：电磁线圈通电后产生磁场，电磁力 使动作机构产生直线运动 。
旋转电磁类执行机构：电磁线圈通电后使动作机构产 生角位移。
（2）电动机类执行机构：通过电动机的转动完成控制动作。 普通直流电动机：通电后产生持续的旋转运动。 步进电动机：按“步”转动，可控制其转动的角度和转向。
第13页，共14页。
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（2）微处理器：
接受各传感器及开关信号，进行运算、分析和判断后，输出控 制指令，控制执行器工作。
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（3）输出电路
组成：信号处理电路 和驱动电路
作用：根据微处理器的 控制信号工作，使执行器 按微处理器的指令动作。
第12页，共14页。
5. 执行机构
（1）电磁类执行机构：产生电磁力完成控制动作。
新能源汽车动力系统控制技术 ppt课件
控制系统开发流程
Page 7
控制系统开发管理流程介绍
控制系统开发管理流程概述
控制系统架构
Page 8
控制系统开发管理流程介绍
控制系统开发管理流程概述
单元测试及MIL测试
Page 9
控制系统开发管理流程介绍
控制系统开发管理流程概述
SIL及PIL测试
Page 10
控制系统开发管理流程介绍
Rational DOORs：是做需求管理的时候需要的产品，主要用于定制 和管理项目中的各种需求，可以与Change和Synergy工具无缝集成。
Rational Change：是做变更管理的时候需要的产品，主要用于定制 和管理项目中的各种工作流程以及变更流程。
5.3
NEDC (欧洲)
1181
33.6
74.6
3.9
JC08
1204
24.5
50.7
6.1
Page 18
控制系统开发管理流程介绍
基于模型的软件开发（MBD: Model Based Design）
项目繁多 各种类型产品，各种产品平台 产品种类不断增加
方案多样 每种产品多种配置方案 配置方案定期更新
New Energy
新能源汽车动力系统控制技术
新能源汽车动力系统控制技术
01
新能源汽车分类及构型介绍
02
纯电动汽车控制技术
03
混动汽车控制技术
04
控制系统开发管理流程
05
电控系统故障诊断
06
动力电池及其管理系统介绍（实操）
07
电机及整车控制系统介绍（实操）
Page 2
新能源汽车动力系统控制技术
04 04-01 04-02 04-03 04-04
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控制系统开发管理流程介绍
控制系统开发管理流程概述
控制系统架构
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控制系统开发管理流程介绍
控制系统开发管理流程概述
单元测试及MIL测试
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控制系统开发管理流程介绍
控制系统开发管理流程概述
SIL及PIL测试
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控制系统开发管理流程介绍
Rational DOORs：是做需求管理的时候需要的产品，主要用于定制 和管理项目中的各种需求，可以与Change和Synergy工具无缝集成。
Rational Change：是做变更管理的时候需要的产品，主要用于定制 和管理项目中的各种工作流程以及变更流程。
5.3
NEDC (欧洲)
1181
33.6
74.6
3.9
JC08
1204
24.5
50.7
6.1
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控制系统开发管理流程介绍
基于模型的软件开发（MBD: Model Based Design）
项目繁多 各种类型产品，各种产品平台 产品种类不断增加
方案多样 每种产品多种配置方案 配置方案定期更新
New Energy
新能源汽车动力系统控制技术
新能源汽车动力系统控制技术
01
新能源汽车分类及构型介绍
02
纯电动汽车控制技术
03
混动汽车控制技术
04
控制系统开发管理流程
05
电控系统故障诊断
06
动力电池及其管理系统介绍（实操）
07
电机及整车控制系统介绍（实操）
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新能源汽车动力系统控制技术
04 04-01 04-02 04-03 04-04
汽车电子控制技术 PPT课件
有经济性规律、动力性(又称运动型)规律，而且还有一般(日 常)规律、环境温度及随外界条件变化的规律等。
将车速V 和节气门开度α的组合分成一定数量的区域，
每个区域有不同的节气门开启速率程序值。当实际值大于它时， 为动力性规律，反之为经济性规律。
2. 信号输入装置
1) 节气门位置传感器 与发动机控制系统共用。 2) 发动机转速传感器 与发动机控制系统共用。 3) 车速传感器 与发动机转速传感器工作原理相同，有电磁感应式和光电式。 4) 输入轴转速传感器 作用：检测行星齿轮变速器输入轴转速，以更精确地控制换
向，摘下1挡， 进入空挡NR1； （2）使V7换向，选 挡液压缸动作， 使选挡杆从NR1进 入N23位置，挡位 信号接通，表示 选挡到位； （3）使换挡阀V5换 向，换挡液压缸 反向动作，从而 换入2挡；
（4）换挡开关接通， ECU令离合器接合， 发动机自适应地 恢复供油。
3. 发动机执行机构 对于电喷发
发散型在大节气门开度时换挡延迟所引起的输入轴转速 的变化较大、功率利用差，但换挡次数较少、舒适性高。
带强制低挡的发散型换挡规律，使它保持了换挡次数较少、 舒适性高的优点，又克服了发散型的缺点，故它在轿车自动变 速器中应用较多。
收敛型的发动机工作转速低、燃料经济性好、噪声低、行 驶平稳舒适，它适合于功率较低的货车。
或者当车速传感器损坏时，用输入轴转速传感器来控制换 挡。
输入轴转速传感器故障：ECU停止发动机减小转矩控制。 油液温度传感器出现故障：按80℃到100℃作为代替信号 控制。
② 执行机构失效 换挡电磁阀故障:两种处理方法： a、不论有几个阀出故障，ECU均停止所有换挡电磁阀工作，
挡位由操纵手柄决定； b、其中一个失效，其他阀仍工作，仍能自动换挡，但会失
将车速V 和节气门开度α的组合分成一定数量的区域，
每个区域有不同的节气门开启速率程序值。当实际值大于它时， 为动力性规律，反之为经济性规律。
2. 信号输入装置
1) 节气门位置传感器 与发动机控制系统共用。 2) 发动机转速传感器 与发动机控制系统共用。 3) 车速传感器 与发动机转速传感器工作原理相同，有电磁感应式和光电式。 4) 输入轴转速传感器 作用：检测行星齿轮变速器输入轴转速，以更精确地控制换
向，摘下1挡， 进入空挡NR1； （2）使V7换向，选 挡液压缸动作， 使选挡杆从NR1进 入N23位置，挡位 信号接通，表示 选挡到位； （3）使换挡阀V5换 向，换挡液压缸 反向动作，从而 换入2挡；
（4）换挡开关接通， ECU令离合器接合， 发动机自适应地 恢复供油。
3. 发动机执行机构 对于电喷发
发散型在大节气门开度时换挡延迟所引起的输入轴转速 的变化较大、功率利用差，但换挡次数较少、舒适性高。
带强制低挡的发散型换挡规律，使它保持了换挡次数较少、 舒适性高的优点，又克服了发散型的缺点，故它在轿车自动变 速器中应用较多。
收敛型的发动机工作转速低、燃料经济性好、噪声低、行 驶平稳舒适，它适合于功率较低的货车。
或者当车速传感器损坏时，用输入轴转速传感器来控制换 挡。
输入轴转速传感器故障：ECU停止发动机减小转矩控制。 油液温度传感器出现故障：按80℃到100℃作为代替信号 控制。
② 执行机构失效 换挡电磁阀故障:两种处理方法： a、不论有几个阀出故障，ECU均停止所有换挡电磁阀工作，
挡位由操纵手柄决定； b、其中一个失效，其他阀仍工作，仍能自动换挡，但会失
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汽车电控技术
绪论
一、现代汽车电子技术应用状况
❖ 2．在底盘上的应用
❖ 1．在发动机上的应用
❖ （1）电控自动变速器（ECT）
❖ （1）电子控制喷油装置（EFI） ❖ （2）电子转向助力系统
❖ （2）电控点火系统（ESA） ❖ （3）汽车防滑控制系统
❖ （3）怠速控制系统（ISC） ❖ （4）适时调节的自适应悬挂系统
❖ 电控汽油喷射系统的分类与组成 ❖ 电控汽油喷射发动机空气供给系统的组成、结构、工作原理 ❖ 电控汽油喷射发动机燃油供给系统的组成、结构、工作原理 ❖ 电控汽油喷射发动机电子控制系统的组成、结构、工作原理 ❖ 智能型电子节气门的结构、工作原理 ❖ 汽油机缸内直喷系统的结构、工作原理
1.1 概述
❖ 1.1.1 电控汽油喷射系统的分类
❖ 1.1.2 电控汽油喷射系统的组成
❖ 电控汽油喷射系统由3个子系统组成： ❖ 空气供给系统 ❖ 燃油供给系统 ❖ 电子控制系统
❖ 电子控制系统 ❖ 传感器 ❖ 开关信号 ❖ 电子控制单元 ❖ 执行器
1.2 电控汽油喷射的空气供给系统
❖ 1.2.1 空气计量装置
❖ 1．空气流量计（AFS）
❖ （4）电控柴油喷射系统
❖ （5）自适应巡航控制系统（ACC）
二、汽车电子技术应用的发展趋势
❖ 1．微处理机技术 ❖ 2．传感器技术 ❖ 3．软件新技术应用 ❖ 4．智能汽车及智能交通系统（ITS）的研究及应用 ❖ 5．数据传输载体方面的电子新技术应用 ❖ 6．汽车车载电子网络
第1章 电子控制汽 油喷射系统
❖ 电控汽油喷射系统对汽油泵运转控制的基本要求是：只有当 发动机处于运转状态时，汽油泵才运转，若发动机不工作， 即使接通点火开关，汽油泵也不工作。
绪论
一、现代汽车电子技术应用状况
❖ 2．在底盘上的应用
❖ 1．在发动机上的应用
❖ （1）电控自动变速器（ECT）
❖ （1）电子控制喷油装置（EFI） ❖ （2）电子转向助力系统
❖ （2）电控点火系统（ESA） ❖ （3）汽车防滑控制系统
❖ （3）怠速控制系统（ISC） ❖ （4）适时调节的自适应悬挂系统
❖ 电控汽油喷射系统的分类与组成 ❖ 电控汽油喷射发动机空气供给系统的组成、结构、工作原理 ❖ 电控汽油喷射发动机燃油供给系统的组成、结构、工作原理 ❖ 电控汽油喷射发动机电子控制系统的组成、结构、工作原理 ❖ 智能型电子节气门的结构、工作原理 ❖ 汽油机缸内直喷系统的结构、工作原理
1.1 概述
❖ 1.1.1 电控汽油喷射系统的分类
❖ 1.1.2 电控汽油喷射系统的组成
❖ 电控汽油喷射系统由3个子系统组成： ❖ 空气供给系统 ❖ 燃油供给系统 ❖ 电子控制系统
❖ 电子控制系统 ❖ 传感器 ❖ 开关信号 ❖ 电子控制单元 ❖ 执行器
1.2 电控汽油喷射的空气供给系统
❖ 1.2.1 空气计量装置
❖ 1．空气流量计（AFS）
❖ （4）电控柴油喷射系统
❖ （5）自适应巡航控制系统（ACC）
二、汽车电子技术应用的发展趋势
❖ 1．微处理机技术 ❖ 2．传感器技术 ❖ 3．软件新技术应用 ❖ 4．智能汽车及智能交通系统（ITS）的研究及应用 ❖ 5．数据传输载体方面的电子新技术应用 ❖ 6．汽车车载电子网络
第1章 电子控制汽 油喷射系统
❖ 电控汽油喷射系统对汽油泵运转控制的基本要求是：只有当 发动机处于运转状态时，汽油泵才运转，若发动机不工作， 即使接通点火开关，汽油泵也不工作。
汽车电子控制技术PPT课件
精选ppt
52
2 霍尔式传感器结构及工作原理
结构原理分析：
此传感器为霍尔
效应式传感器，由
永久磁铁、霍尔元
件、信号轮、集成
磁铁
放大电路等组成。
叶轮在转动时“间 断”地阻挡磁场， 使得霍尔元件间断 地产生高低变化的 矩形波信号。
霍尔元件及 放大电路
b)磁路接通时
精选ppt
叶轮 a)磁路截断时
53
2）工作原理
叶片进入气隙，磁场被旁路，霍尔电压为0，输出高电平 叶片离开气隙，磁场穿过霍尔元件，产生霍尔电压，输出 低电平。
精选ppt
54
（5）霍尔效式传感器检修
一、常见故障：排放超标，油耗增加或运行不良等。 二、霍尔效应式传感器及其信号检查 2、线路及信号的确认：
1）拔下插座，打开点火开关，测量霍尔传感器 的三个接线端与搭铁之间的电压，应为12V或5V电 源，12V或5V信号参考电压，0V接地。任一不正 常应检查相关的电路。 2）用万用表检测信号输出电压是否正常；一般怠 速时约为2.5V或6.0V左右。人为触发时为0V和5V 间或0和12V间变化。
精选ppt
2
四、汽车电子控制系统的类型
按控制器的 结构与工作 方式分
按控制器所 具有的功能 分
模拟控制系统 由模拟电路组成，精度低， 灵活性差
数字控制系统
核心是微处理器，精度高， 扩展灵活
单功能控制系统
控制功能单一，微处理器独 立，如点火控制系统，燃油
喷射控制系统等。
多功能控制系统
具有多种控制功能，如发动 机集中控制系统，动力总成
2.测信号电压: 拆下进气歧管处的真空软管，并接在真空枪上，接通点火开 关，测信号端子PIM与搭铁E2间的信号电压,应符合标准值。
汽车车身电控技术课件19灯光照明系统
26
27
二大灯串联日间灯： 发电机发电、手刹松
28
灯开关：大灯近光 只有近光灯亮
29
灯开关：大灯、远光： 近光灯、远光灯亮
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
顶灯、阅读灯、后备箱照明灯 进车照明系统 车内灯提示系统
40
室内灯
41
42
一、前照灯 二、雾灯 三、牌照灯、尾灯、小灯、仪表灯 四、车内照明系统
8
远光灯：功率较大（45～60W）灯丝位于焦点 处，光线远而亮。
近光灯：功率较小（22～55W）灯丝位于焦点 上方稍偏右，光线弱且大部分向下倾斜。
9
远光灯：灯丝位于焦 点处。
近光灯：灯丝位于焦 点前方稍高于光学轴 线，且下方安装有金 属遮光罩。
10
11
（1）无大灯继电器又无变光继电器系统（双无） （2）有大灯继电器但无变光继电器系统 （3）既有大灯继电器又有变光继电器系统
4
反光镜 配光镜 光源(灯泡)
5
反光镜
反光镜的作用是最大限度地将灯泡发出的光线聚合成强光 束,以增加照射距离。它一般呈抛物面状,内表面镀铬、铝 或银, 然后抛光,目前多采用真空镀铝。
灯丝位于反射镜的焦点处,其大部分光线经反射后,成为平 行光束射向远方, 其距离可达150m或更远。
6
配光镜
12
双无
13
有 大 灯 继 电 器
14
有双继电器
15
16
17
18
19
20
21
普通卤素灯的发光原理是用钨丝发热发光，而钨丝在长久 的高热下，难保不烧断损坏；而氙气灯是利用电流刺激气 体发光，基本上不会产生过高温度，只要其中的氙气没用 完，它就可以一直正常发光，不易损坏！
27
二大灯串联日间灯： 发电机发电、手刹松
28
灯开关：大灯近光 只有近光灯亮
29
灯开关：大灯、远光： 近光灯、远光灯亮
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顶灯、阅读灯、后备箱照明灯 进车照明系统 车内灯提示系统
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室内灯
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42
一、前照灯 二、雾灯 三、牌照灯、尾灯、小灯、仪表灯 四、车内照明系统
8
远光灯：功率较大（45～60W）灯丝位于焦点 处，光线远而亮。
近光灯：功率较小（22～55W）灯丝位于焦点 上方稍偏右，光线弱且大部分向下倾斜。
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远光灯：灯丝位于焦 点处。
近光灯：灯丝位于焦 点前方稍高于光学轴 线，且下方安装有金 属遮光罩。
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（1）无大灯继电器又无变光继电器系统（双无） （2）有大灯继电器但无变光继电器系统 （3）既有大灯继电器又有变光继电器系统
4
反光镜 配光镜 光源(灯泡)
5
反光镜
反光镜的作用是最大限度地将灯泡发出的光线聚合成强光 束,以增加照射距离。它一般呈抛物面状,内表面镀铬、铝 或银, 然后抛光,目前多采用真空镀铝。
灯丝位于反射镜的焦点处,其大部分光线经反射后,成为平 行光束射向远方, 其距离可达150m或更远。
6
配光镜
12
双无
13
有 大 灯 继 电 器
14
有双继电器
15
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20
21
普通卤素灯的发光原理是用钨丝发热发光，而钨丝在长久 的高热下，难保不烧断损坏；而氙气灯是利用电流刺激气 体发光，基本上不会产生过高温度，只要其中的氙气没用 完，它就可以一直正常发光，不易损坏！
汽车底盘电控技术——PPT课件
汽车底盘电控技术
目录
前言 ▪ 一、底盘电控系统总体认识 ▪ 二、电控制动集成控制系统 ▪ 三、自动变速器的结构与检修 ▪ 四、电控悬架系统 ▪ 五、电控动力转向系统 ▪ 六、底盘修竣检验
前言
课程特色： 汽车底盘电控技术是高等职业技术学校汽车专业的专业基础必 修课程。 本课程采用案例式教学，即在整车底盘电控系统的框架内，系 统地讲授相关基础理论，同时结合实验实训设备，重点培养实践操 作能力，知识应用能力和职业素养，适应市场和企业的实际需求。 每个部分的学习任务按照“理论基础”→“实践操作”→“任务工 单”的思路进行编写，实践操作环节按维修厂的实际维修流程编写。 既阐述了底盘电控系统的组成结构与工作原理，又介绍了各系统与 主要零部件的检修方法和实践操作，便于“理实一体化”的任务式 教学实施，提高教学效果。
概述
▪ 循环式调节器，ABS工作原理(三位三通电磁阀) ➢ 常规制动过程
概述
▪ 循环式调节器，ABS工作原理(三位三通电磁阀) ➢ 减压过程
概述
▪ 循环式调节器，ABS工作原理(三位三通电磁阀) ➢ 保压过程
概述
▪ 循环式调节器，ABS工作原理(三位三通电磁阀) ➢ 增压过程
▪ 可变容积式调节器 ➢ 常规制动过程
电控制动系统的发展
概述
▪ 电控制动系统的发展 ➢ ABS防抱死制动系统 ➢ BAS辅助制动系统(奔驰／宝马) ➢ CBC弯道制动控制系统(宝马) ➢ DSC动态行车稳定系统(宝马) ➢ DTC动态牵引力控制系统(宝马) ➢ EBD电子制动力分配系统(大众／现代) ➢ EDL、EDS电子差速锁止系统 ➢ ESP电子稳定程序(奔驰、奥迪) ➢ TCS驱动防滑控制系统(现代)
概述
电控制动系统关系图
目录
前言 ▪ 一、底盘电控系统总体认识 ▪ 二、电控制动集成控制系统 ▪ 三、自动变速器的结构与检修 ▪ 四、电控悬架系统 ▪ 五、电控动力转向系统 ▪ 六、底盘修竣检验
前言
课程特色： 汽车底盘电控技术是高等职业技术学校汽车专业的专业基础必 修课程。 本课程采用案例式教学，即在整车底盘电控系统的框架内，系 统地讲授相关基础理论，同时结合实验实训设备，重点培养实践操 作能力，知识应用能力和职业素养，适应市场和企业的实际需求。 每个部分的学习任务按照“理论基础”→“实践操作”→“任务工 单”的思路进行编写，实践操作环节按维修厂的实际维修流程编写。 既阐述了底盘电控系统的组成结构与工作原理，又介绍了各系统与 主要零部件的检修方法和实践操作，便于“理实一体化”的任务式 教学实施，提高教学效果。
概述
▪ 循环式调节器，ABS工作原理(三位三通电磁阀) ➢ 常规制动过程
概述
▪ 循环式调节器，ABS工作原理(三位三通电磁阀) ➢ 减压过程
概述
▪ 循环式调节器，ABS工作原理(三位三通电磁阀) ➢ 保压过程
概述
▪ 循环式调节器，ABS工作原理(三位三通电磁阀) ➢ 增压过程
▪ 可变容积式调节器 ➢ 常规制动过程
电控制动系统的发展
概述
▪ 电控制动系统的发展 ➢ ABS防抱死制动系统 ➢ BAS辅助制动系统(奔驰／宝马) ➢ CBC弯道制动控制系统(宝马) ➢ DSC动态行车稳定系统(宝马) ➢ DTC动态牵引力控制系统(宝马) ➢ EBD电子制动力分配系统(大众／现代) ➢ EDL、EDS电子差速锁止系统 ➢ ESP电子稳定程序(奔驰、奥迪) ➢ TCS驱动防滑控制系统(现代)
概述
电控制动系统关系图
相关主题
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汽车电子控制技术
.
7.3.4发动机转矩调节与限滑差速器组合方式
为了让ABS在最佳状态工作,希望各轮独立旋转。安 装定比差速器锁定装置在非对称路面有利于提高 车辆的驱动力。但在其它路面条件,则不利于ABS 实现最佳控制,在车辆转向时也存在不利影响。
BOSCH研制了一种主动式限滑差速锁定装置,通过主 动控制,可使锁止程度在(0%～l00%)范围变化。当 限滑差速器不起作用时,允许两轮独立旋转。当完 全锁定时,两轮成为一个整体一起旋转。根据路面 状况,可任意控制锁止程度。在非对称路面条件具 有较好的效果。但LSD在正常路面对驱动控制并无 明显的作用,故它基本上不能单独用作ASR控制,通 常和发动机转矩调节方式组合使用。
同方法的性能比较如下：
汽车电子控制技术
.
实现ASR控制的各种不同方法的性能比较
性能指标控制方式 操纵性稳定性 驱动力 舒适性 传动系载WD
荷 翟度
节气门
―― (－) ＋＋ ＋＋ ＋＋ ＋
喷油+点火时I司
＋ ＋＋ ０ ０ ０ ＋＋
制动(单轮)
＋ ＋ ＋＋ ―― ――＊ —
节气门+制动(单轮)
• 这里需要再说明的一点是:ASR控制与ABS控制类似 的地方,就是在非对称路面提高驱动力与方向稳定 性是矛盾的,最大限度地利用高附着系数路面一侧 的驱动力,必然降低车辆的方向稳定性。在这种工 况,既使车辆没有转向要求,也可能会使车辆偏离 期望的行驶方向。
汽车电子控制技术
.
• 为此驾驶员必须通过方向盘产生纠偏力矩以抵消 非稳态力矩(由两侧驱动力之差产生)的影响。
对ASR非常重要的输人信息是车轮的旋转
速度(驱动轮和被动轮)。当采用燃油喷
射和点火时间调节发动机转矩方式时，
ABS/ASR-ECU和发动机的ECU可相互传递
信息。由被动轮和驱动轮的转速可计算
出驱动轮的滑转率为:
DRDN
汽车电子控制技术
. DR
• 设驱动轮的期望滑转率为λe,则发动机 转矩控制的依据为∶
汽车电子控制技术
.
(1)驾驶员的动作和他的意图是否能达到一致, 这通常由驾驶员的经验和反应速度决定。
(2)系统是否处在可控状态。
• 导致汽车运动状态失控的主要因素是轮胎和 路面间的摩擦系数。要使汽车处在可控的状 态,车轮的滑转或滑移率必须控制在允许的 范围之内。要及时精确控制车轮的滑转或滑 移率在允许的范围之内,驾驶员的反应速度 往往达不到要求,于是采用比人工响应速度 快,精度高的自动控制系统已成为提高汽车 的经济性、主动安全性的必然的趋势。
为了防止侧滑,就必须适当降低驱动力,提高
抵抗侧滑的能力。ASR和ABS都是为了增加汽
车抗侧滑能力的装置,但ASR不是把车轮的滑
转率控制在μ-λ曲线的峰值点,只是减小驱
动力,提高侧向力的极限能力,在这一点与
ABS也是不同的。
汽车电子控制技术
.
7.3 ASR的控制方法
7.3.1发动机转矩调节方式
l.控制燃油喷射和点火时间
• 当车辆在高速行驶时,驾驶员是否能作出及时正确 的反应,并把车辆的行驶方向控制在期望的状态, 这是ASR控制系统无法保证的。从这一方面说,ASR 系统只是通过它的控制作用,保证车辆处在一个可 控的状态。而能否准确控制车辆的行驶方向,则取 决于驾驶员的心理状态、技术的熟练程度等多种 因数。要主动实现车辆行驶方向的稳定性,就必须 采用综合控制系统。如增加方向盘转角信号传感 及导向轮转角偏转驱动机构,构戚车辆行驶方向闭 环自动控制系统,在各种路面条件下就可实现车辆 方向稳定性的主动控制。
λ> λe 减小发动机转矩
λ< λe 增加发动机转矩
减小发动机转矩输出的最简单方法是按一 定的顺序停止向气缸喷射燃油,也可中断 对某一缸的点火。但中断点火会把没有 燃烧的燃油排出气缸,降低了燃料经济性 并加剧了对空气的污染。
供油中断法和点火延迟控制组合起来,可获 得更好的效果。但相应的发动机管理系 统应满足以下条件：
＋＋ ＋＋ ＋＋ ＋ ＋ ——
节气门+喷油、点火时间 ＋＋ ＋＋ ０ ＋ ＋ ＋
节气门+喷油、点火+LDS ＋＋ ＋＋ ＋（＋） ＋ ＋ ―――
注:*：仅在低速下是可行的;++：很好；+(+)：好;RWD：后轮驱动;FWD：
-前轮驱动;+：较好;0：一股; -：不好;--：很不好;----：非常不好;LDS：限滑差速器
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• ASR系统的节气门总成由主、副节气门组 成,主节气门由驾驶员通过加速踏板控制, 在主节气门的上流的副节气门通常由机 械回位弹簧维持在最大开度。进人ASR工 作模式,副节气门的开度由一步进电机控 制。由于把副节气门从全开位置驱动到 全闭位置要花一定的时间(约为200ms), 所以用节气门调节发动机的输出转矩时 滞大,响应也较慢。
(4)在气缸工作中断期间,由于在进气管上有未燃烧的 蒸发油膜。所以当该缸重新进人工作时,应对喷油 量进行调节以保证可靠燃烧。
(5)在气缸中断工作期间,应关闭环排放控制系统的作 用,否则未燃烧缸排出的过量氧气会使排放传感器 作出错误的判断。
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• 采用喷油中断法减小发动机的输出转矩 非常简单.不需要增添其它硬件设备。驱 动控制试验已经证实,借助于ASR控制软 伴,在各种路面条件下,它都能保证车辆 行驶的方向稳定性和操纵住。它不仅适 用于前轮驱动车辆,也适用于后轮驱动车 辆。但是这种方法在ASR工作模式下噪声 偏大,振动比较厉害,发动机运转不平稳。 并且,它只能适用于燃油顺序喷射电控发 动机。
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• 采用单一的节气门控制,结构简单,便于实现,它不 会对传动系带来任何附加载荷,舒适性也好,但驱 动控制的效果不好。
• 单独采用制动方式,多余的功率都得以热的形式在 制动器上消耗掉。因而发热严重,不宜在高速下和 长时间使用。此外在制动时对传动件和轴等产生 附加动载荷,引起传动轴的振动和噪声。
第7章 驱动控制
• 7.1概述
• 随着交通量的增加和车速的提高,驾驶员 对汽车的起步性能和操纵性能的要求日 益提高。
• 根据路面条件,驾驶员通过操纵油门、方 向盘及制动踏板,使汽车按照他的意图行 驶。汽车作为被控对象,由路面条件和驾 驶员的控制作用决定了它的真实运动状 态。汽车真实的运动状态是否与驾驶员 的意图一致，则取决于两个条件：
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(l)发动机管理系统是燃油顺序喷射电子控制系统 (Sequential Fuel Injection,记为SEFI)。
(2)一进人ASR控制模式,下一个未进行工作过程的气 缸就得中断供油,以保证发动机输出转矩尽快地下 降。
(3)已经进人工作状态的气缸,为了保证混合气的充分 燃烧,不得中断供油。
• 两种综合性能好的组合方式分别为发动机与制动 组合、发动机与限滑差速器组合。
• 由于现代车辆通常都有ABS系统,很容易就可把ABS 扩充到ASR方式,不需耍添加更多的硬件设备。而 采用发动机与限滑差速器组合,需要不同的液压驱 动装置和控制系统,成本较高。
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• 所以,发动机与制动器组合是ASR(TRC)系统的最佳 组合方式和最完备的硬件配置形式。只要采用合 理的控制算法,充分发挥发动机控制和制动控制的 优势,它完全可以满足车辆在各种路面条件的驱动 控制的要求,使车辆的方向稳定性、操纵性、舒适 性和加速性达到最佳状态。
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一股采用三次多项式就可达到满意的精度。
(2)传动系模型。
(3)车辆模型。
(4)ASR系统。
2.ASR逻揖控制算法
防滑控制系统也可采用类似于ABS的逻辑 门限方式。这种控制算法简单,可靠性强, 便于实现。另外防滑控制与防抱死制动 集成于-体,算法类似,可以大大简化程序 结构。
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(1)控制算法
(2)初始角ai的自适应控制。
(3)阶跃关闭节气门开度。
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(4)爬行转矩的驱动控制。
(5)自适应反馈增益。
(6)总体控制策略。
(7)驱动控制的性能。
7.3.2采用制动方式的驱动控制
l.ASR系统建模
(1)发动机模型。研究ASR制动方式,并不涉 及发动机的控制问题,因而可把发动机当作 一个固定特性的动力装置。最常用的方法就 是根据发动机的试验数据,采用多项式拟合 发动机的稳态转矩与转速之间的关系曲线。
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• 目前通常采用以下两种方法防止驱动轮滑转。
(1)制动控制方式。对将要空转的驱动轮施加制动 力,把发动机输出的多余转矩在制动器上消耗掉, 控制车轮的滑转率在期望的范围内。
(2)发动机转矩控制方式。调节发动机输人到驱动 轮上的转矩,使车轮的滑转率在合适的范围。
• 制动控制方式比发动机控制方式响应速度快, 能有效地防止汽车起步时或者从高μ路面突然跃 变到低μ路面时车轮的空转。制动控制方式还能 对每个驱动轮进行独立控制,与差速器锁止装置 具有同样的功能。发动机控制方式则是根据路面 状况输人给驱动轮最佳的驱动力矩,具体方法有 改变燃料喷射量、点火时间和节气门开度。
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ABS是防止制动过程中车轮被抱死,保持方向稳 定性、操纵性并缩短制动距离的装置。而驱 动控制装置(Anti-Skidding Restraint，
Traction Control,Acceleration Slip Regulation,简称ASR或TRC)的作用是防止汽 车在加速、起步过程中的滑转,特别防止汽 车在非对称路面或在转弯时驱动轮的空转, 是保持方向稳定性、操纵性和最佳驱动力的 装置。可以说在利用μ-λ曲线的性质,并把 滑转/移率控制在某一范围,这两者是一致的。 ABS控制的是车轮的滑移率,而ASR控制是车 轮的滑转率。