《汽车线控技术》PPT幻灯片
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【精品】线控转向系统PPT课件
• 3）主控制器：主控制器对采集的信号进行分析处理， 判别汽车的运动状态，向转向盘回正力矩电机和转向 电机发送命令，控制两个电机协调工作。主控制器还 可以对驾驶员的操作指令进行识别，判定在当前状态 下驾驶员的转向操作是否合理。当汽车处于非稳定状 态或驾驶员发出错误指令时，前轮线控转向系统将自 动进行稳定控制或将驾驶员错误的转向操作屏蔽，以 合理的方式自动驾驶车辆，使汽车尽快恢复到稳定状 态。
部件的不断改进，将更好地提高四轮转向系统效率和可靠性。
电控式四轮转向系的组成
第3章 四轮转向和电动转向
4.1 四轮转向技术
11、与2WS相比， 4WS的优点：
（1）提高了汽车在高速行驶时和在滑溜路面上的转向性 能。 （2）驾驶员操纵方向盘反映灵敏，动作准确。 （3）在不良路面和侧风等条件下，汽车业具有较好的方 向稳定性，提高了高速下的直线行驶稳定性。 （4）提高了汽车高速转弯的行驶稳定性，不但便于转向 操纵，而且在进行急转弯时，也能保持汽车的行驶稳定性。 （5）通过使后轮转向与前轮转向相反，减小了低速行驶 时的转弯半径，不但便于在狭窄路面上进行 U型转弯，而 且在驶入车库等情况下便于驾驶。
EPS是在EHPS的基础上发展起来的，它取消EHPS的液压油泵、液压 管路、液压油缸和密封圈等配件，纯粹依靠电动机通过减速机构直接 驱动转向机构，其结构简单、零件数量大大减少、可靠性增强，解决 了长期以来一直存在的液压管路泄漏和效率低下的问题，是转向系统 的一次革命。目前，EPS技术日趋成熟，国外新生产的轿车一半以上都 装备EPS，不少国产轿车也装备EPS。
1）转向盘模块：转向盘模块包括转向盘组件、转向盘转角 传感器、力矩传感器、转向盘回正力矩电机。其主要功能 是将驾驶员的转向意图（通过测量转向盘转角）转换成数 字信号并传递给主控制器，同时主控制器向转向盘回正力 矩电机发送控制信号，产生转向盘回正力矩，以提供给驾 驶员相应的路感信息。
汽车线控技术介绍
思考
注意观察前后制动块有何不同，为什么？
通风盘式制动器
钻孔通风盘式制动器
法拉利跑车采用的特殊材料的钻孔通风盘
布加迪跑车制动冷却空气流动示意图
布加迪跑车制动冷却空气流动示意图
• 传统轮式车辆制动系统的气体或液体传输管路 长，阀类元件多。对于长轴距或多轴车辆及远 距离控制车辆，由于管路长、速度慢，易产生 制动滞后现象，制动距离增加，安全性降低， 而且制动系统的成本也较高。
汽车线控转向的优势在于：
1. 提高了整车设计自由度， 便于操控系统布置。 例如没有了机械连接，可以很容易把左舵驾 驶换为右舵驾驶。
2. 转动效率高，响应时间短。控制单元接收各 种数据，可以在瞬时转向条件下， 立刻提供 转向动力，转动车轮。
3. 改善驾驶特性， 增强操纵性。基于车速、牵 引力控制以及其它相关参数基础上的转向比 率（转向盘转角和车轮转角的比值）不断变 化。
线控转向系统
线控转向系统在汽车中的布置
线控转向系统由方向盘总成、控制器（ECU）和 转向执行总成3部分以及自动防故障系统、电源 等辅助系统组成。
• 方向盘总成包括方向盘、方向盘转角传感器、 方向盘回正力矩电机等，具功能主要是将驾驶 员的转向意图(通过测量方向盘转角)转换成数 字信号，传递给控制器；同时接收控制器送来 的力矩信号，产生方向盘回正力矩，以提供给 驾驶员相应的路感信息。
• EHB电液制动系统是将电子与液压系统相结合 所形成多用途、多形式的制动系统。EHB由电 子系统提供柔性控制，液压系统提供动力。
• EMB电子机械制动系统则将传统制动系统中的 液压油或空气等传力介质完全由电制动取代， 是制动控制系统的发展方向。
线控制动系统
线控制动系统
线控制动系统主要由3部分组成：
汽车CAN总线技术简单介绍ppt课件
在 车型上, 舒适系统和信 息系统共用一条总线，但可 能使用独立的1 CAN 总线的 DSO 波形
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网关：将两个使用不同协议的网络段连接在一起的设备。它的作用就 是对两个网络段中的使用不同传p输pt精协选议版 的数据进行互相的翻译转换31。
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汽车CAN总线技术原理
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LIN总线
LIN是一种低速串行总线，其提出是针对汽车应用的，主要用于汽车电子控制 系统，实现智能传感器、执行器等的连接。LIN定位于汽车上的下层局部网络。由 CAN构成汽车的上层主干网络，而在不需要CAN的高速与多功能性的场合则由LIN 来构成下层局部网络，实现分级制网络结构，以达到合理分配利用网络资源、提 高线路布置的方便灵活性、降低成本的目的。
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MOST总线专门用于满足要求 严格的车载环境。这种新的基 于光纤的网络能够支持24.8 Mbps的数据速率，与以前的 铜缆相比具有减轻重量和减小 电磁干扰(EMI)的优势。
Convenience CAN
High：橙/绿 Low： 橙/棕
Infotainment CAN
第三章 智能网联汽车线控底盘技术 电子课件
（ 息体线路 的3的验控）径体因。优转跟力素化向踪驱，驾系作和动驶统为紧，路路（急助感感S避力。t模e障转线e拟r控等向i的n转关系g依向键 统B据系y，技既统W并术利可i考r。用e以虑,S传驾筛到B选统驶W驾掉转员）驶路向的员是面系体的智颠习统力能簸惯有，网等，机又联不由械利利汽主的转用车控干向发自制扰和动器动因助机控转素制力的向，路转动的提感向力良取电两，出好机最种传硬产能，力件生够机件良基反械为好础映的转机，汽路向械它车感系结是实，统构际智提行主，能高驶要在网驾状依传驶联态靠递员汽和的驾过车路驾驶程进面驶员中行信 （占4）据节一省定空的间空，间提位高置被动。安线全控性转。向机系械统部件省的去减方少向，盘增和加转了向驾驶轮员的的机活械动连空接间，，使并方操便纵了系车统内与布执置行的系设计统；相降互低分了离转，向转系 统向强意度图，及使其转在向碰指撞令中由更电易子变控形，制在单汽元车对发转生向事电故机时，进减行少控了制转，向达系到统转对驾向驶系员统的控伤制害目。的，完成转向轮运行。线控转 向系统由于省去了常规机械式转向装置，能够降低车体重量，消除路面冲击，可以减小车辆的噪声，并起到 （5）提高转向效率，降低能源消耗。线控转向系统不依隔赖震于的机作械用传。递，其总线信号的传递速度，缩短了转向响应时间，转
线控转向系统（Steering By Wire,SBW）是智能网联汽车自动转向的良好硬件基础，它是智能网联汽车进行 路径跟踪和紧急避障等关键技术。传统转向系统有机械转向和助力转向两种，机械转向系统主要依靠驾驶员 的体力驱动，助力转向系统既利用驾驶员的体力，又利用发动机的动力，传力件为机械结构，在传递过程中 占据一定的空间位置。线控转向系统省去方向盘和转向轮的机械连接，使操纵系统与执行系统相互分离，转 向意图及转向指令由电子控制单元对转向电机进行控制，达到转向系统控制目的，完成转向轮运行。线控转 向系统由于省去了常规机械式转向装置，能够降低车体重量，消除路面冲击，可以减小车辆的噪声，并起到
线控转向系统（Steering By Wire,SBW）是智能网联汽车自动转向的良好硬件基础，它是智能网联汽车进行 路径跟踪和紧急避障等关键技术。传统转向系统有机械转向和助力转向两种，机械转向系统主要依靠驾驶员 的体力驱动，助力转向系统既利用驾驶员的体力，又利用发动机的动力，传力件为机械结构，在传递过程中 占据一定的空间位置。线控转向系统省去方向盘和转向轮的机械连接，使操纵系统与执行系统相互分离，转 向意图及转向指令由电子控制单元对转向电机进行控制，达到转向系统控制目的，完成转向轮运行。线控转 向系统由于省去了常规机械式转向装置，能够降低车体重量，消除路面冲击，可以减小车辆的噪声，并起到
《智能网联汽车线控技术》第二章 PPT
将它转换为电信号用来计算扭力杆上的扭矩，然后将次信号输出到ECU。
③减速机构。 减速机构通过蜗杆和涡轮传动降低电动机的转速，增大扭矩，并将
其传到转向齿轮。
④电磁Байду номын сангаас合器
电磁离合器可以保证电动助力只在预定的范围内起作用。当车速、 电流超过限定的最大值或转向系统发生故障时，离合器便自动切断电动 机动力，恢复手动控制转向。
合适的前轮转角控制策略包括前馈控制和后馈控制，可以实 现汽车的理想转向。
线控转向系统可以根据车速的变化获得此时的理想传动比， 进而获得理想的前轮转角，该方法可以称为基于理想传动比 的前馈控制。
反馈控制策略是指横摆角速度、质心侧偏角等车辆状态参数 对前馈控制得到的前轮转角进行补偿，用于确保车辆在各种 付着系数路面和车速下都能获得理想的瞬时响应，防止车辆 侧滑和甩尾，削弱大侧向风干扰影响等，实现车辆的稳定转 向。
a.EPS控制。ECU接收各种传感器的信号，判断车辆当前的状况， 并测定施加到直流电机上相应的助力电流。对装有车辆稳定控制 系统（VSC）的车型，可以提高诊断与安全保护动机的助力电流 就减小以降低温度。 b.诊断与安全保护。
②扭矩传感器。 扭矩传感器用于检测作用与转向盘上的扭矩信号的大小和方向，并
• 软件容错方法：依靠控制器的容错算法来提高整个系统的冗余度，从而
改善系统的容错性能，一是对软件自身故障的处理；二是使用软件对系统 中出现的其它故障进行处理。
• 方案：软件容错算法在不改变转向系统结构、增加过多设备的情况下，
对故障后、剩余正常工作的转向系统装置进行控制。当部分装置故障时， 通过实时数据采样，定位故障类型与位置，通过整合剩余正常工作的装置 ，互相协同工作，从而达到正常工作状态。
③减速机构。 减速机构通过蜗杆和涡轮传动降低电动机的转速，增大扭矩，并将
其传到转向齿轮。
④电磁Байду номын сангаас合器
电磁离合器可以保证电动助力只在预定的范围内起作用。当车速、 电流超过限定的最大值或转向系统发生故障时，离合器便自动切断电动 机动力，恢复手动控制转向。
合适的前轮转角控制策略包括前馈控制和后馈控制，可以实 现汽车的理想转向。
线控转向系统可以根据车速的变化获得此时的理想传动比， 进而获得理想的前轮转角，该方法可以称为基于理想传动比 的前馈控制。
反馈控制策略是指横摆角速度、质心侧偏角等车辆状态参数 对前馈控制得到的前轮转角进行补偿，用于确保车辆在各种 付着系数路面和车速下都能获得理想的瞬时响应，防止车辆 侧滑和甩尾，削弱大侧向风干扰影响等，实现车辆的稳定转 向。
a.EPS控制。ECU接收各种传感器的信号，判断车辆当前的状况， 并测定施加到直流电机上相应的助力电流。对装有车辆稳定控制 系统（VSC）的车型，可以提高诊断与安全保护动机的助力电流 就减小以降低温度。 b.诊断与安全保护。
②扭矩传感器。 扭矩传感器用于检测作用与转向盘上的扭矩信号的大小和方向，并
• 软件容错方法：依靠控制器的容错算法来提高整个系统的冗余度，从而
改善系统的容错性能，一是对软件自身故障的处理；二是使用软件对系统 中出现的其它故障进行处理。
• 方案：软件容错算法在不改变转向系统结构、增加过多设备的情况下，
对故障后、剩余正常工作的转向系统装置进行控制。当部分装置故障时， 通过实时数据采样，定位故障类型与位置，通过整合剩余正常工作的装置 ，互相协同工作，从而达到正常工作状态。
新能源汽车中线控技术进展和发展趋势PPT课件
线控系统的关键技术
FlexRay协议主要特点：
1. 可靠性： FlexRay采用冗余备份的办法，分 别由2条总线和2个网络控制器构成一个完整 网络，每个ECU分别和2条总线相连，正常情 况下可以利用双通道进行数据传递，当其中 一个网络发生故障时也可以由另一个备份网 络承担通讯任务。
2. 速度：发动机、制动和转向等控制有很强的 实时特性，必须有很高的数据传输速率才能 满足。
提问与解答环节
Questions And Answers
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
线控技术对汽车电源技术提出了新的要求，汽 车42V电源技术的发展为线控技术提供了可靠 的能量保证。
线控系统的发展趋势
线控系统的发展趋势
线控系统的发展趋势
线控系统的发展趋势
总结－结束语
汽车线控技术作为汽车发展的一个重要方 向，将对全球汽车制造业产生重大影响。 汽车线控技术给汽车设计提供了新的思路， 对汽车电子技术、控制技术、网络技术等 方面提出了新的课题，给汽车整体结构带 来了新的变革。
线控系统的关键技术
FlexRay协议简介 FlexRay（动态部分byteflight协议），
这是一种既支持时间触发， 又支持事件 触发访问方式的协议。 FlexRay的主要使用者包括：宝马、大众、 通用，最近包括丰田、日产、本田等一 些亚洲汽车厂商也加入了FlexRay标准组 织，使之有可能成为事实标准。
《智能网联汽车线控技术》第一章 PPT
(1)线控转向系统 Steer-by-Wire
常规转向系
• 线控转向系统取ຫໍສະໝຸດ 了传统的机械式转向装置，转向器 与转向柱间无机械连接。
• 整个系统主要由转向盘位置传感器、力反馈电动机、 转向执行机构、转向ECU、轮胎角度传感器、环境传 感器组成，结构如图3所示。
图3 线控转向系统原理图 线控转向结构示意图.gif
图1 线控系统的组成框图
• 其实质就是在需要有机构动作的地方不是应用液压系统来传 递操纵动作，而是利用弱电信号再控制强电执行机构来完成。 线控（电控）系统中弱电信号早期用模拟信号较多，目前多 用数字信号。
• 线控技术就可理解为电控方式。这里的“X”代表着汽车 中传统上由机械或液压控制的各个功能部件，如：制动、 转向、悬架、油门、离合器、门锁等。
1.2.4 其他关键技术
（5）全矢量控制底盘线控技术 欠驱动系统是指系统的独立控制变量个数小于系统自由度个
数的一类非线性系统，在节约能量、降低造价、减轻重量、增强 系统灵活度等方面都较完全驱动系统优越。油门踏板、制动踏板 和转向盘3个关键操纵装置，控制车轮受到纵向、横向和垂向3个 独立的力，整车共12个作用力（4个车轮×3个方向）。
• 德国大众也有线控的概念车。
• 美国通用公司在2003年研制的HY-WIRE概念车和2005年研制 的Sequel概念车上都采用了线控转向和线控制动技术。
• 下为通用的HY-WIRE概念车，它采用氢动力和线传控制，通 过电机驱动实现汽车的启动、转向和制动等，是全新的一种概 念车。
• 下为它的车内乘坐舱的照片。
• 目前所有大型汽车制造商都在开发线控系统雏形及其产品。
• 美国TRW公司开发的线控驾驶系统使得燃油经济性上升5％； DELPHI（德尔福）汽车在电子转向系统中也作了类似改进； BOSCH、VALEO（法雷奥）公司和其他一些设备制造商已开 发或正在开发线控技术和产品。
线控转向系统ppt
功能介绍
转向盘总成： 一是利用转向盘力矩转角传感器测量转向盘力矩和
转向盘转角, 以反映驾驶员的转向意图, 控制器根 据此信号经过主动转向控制策略决策得到目标前 轮转角, 向前轮转向总成提供转向电机控制电压信 号, 使前轮跟踪目标前轮转角。 二是通过路感电机向驾驶员反馈路感。控制路感电 机的电流, 即可实现路感电机的力矩控制。
线控的概念
：线控技术是从应用于飞机驾驶控制上的FlyBy-Wire发展而来。该技术利用传感器将驾驶 者输入信号传递到中央处理器、通过中央处 理器的控制逻辑发送信号给相应的执行机构 完成驾驶者的相关操作。这样可取代传统的 机械结构，实现对汽车各种运动的电子线控。
线控转向结构图
系统结构图
工作原理
功能介绍
前轮转向总成：它包括齿条位移传感器、转向电机 等。
前轮转向总成也实现两个基本功能: 控制转向电机驱 动转向轮, 跟踪目标前轮转角, 实现主动转向; 齿条 位移传感器测量前轮的运动状态, 以进行前轮转角 的反馈控制, 并为路感反馈提供参考信号, 将车辆 运动状况反馈给驾驶员。车况传感器包括车速传 感器, 另外根据不同路感控制策略和主动转向控制 策略的需要, 还可以安装横摆角速度传感器、侧向 加速度传感器等。
• 操纵杆向前推是加油，往后拉是刹车，要 转弯就向左右拨动
相关电机
• 力矩电机要求：是一种具有软机械特性和宽调速范围的
特种电机，低转速、大扭矩、过载能力强、响应快，堵转 转矩高，堵转电流小，能承受一定时间的堵转运行 1.三相异步力矩电机是工业上经常应用的力矩电机，调速范 围相对直流电机宽很多,能提供较大转矩，寿命长、通用 性好。但是这种电机往往采用 220伏电压甚至更高，不能 应用车载电源，并且体积相对较大且精度相对较低 2.永磁有刷直流力矩电机是如今在汽车上应用极其广泛的一 种电机，具有效率高、控制容易、成本低、技术成熟等优
《汽车线控技术》课件
线控技术是指通过电线或电缆等导线，将控制信号传递给执行机构，以实现特定功能的电子控制技术 。
详细描述
线控技术是一种先进的电子控制技术，通过使用电线或电缆等导线作为信号传递的媒介，将控制信号 传递给执行机构，以实现汽车的各种功能，如转向、制动、加速等。与传统的机械连接方式相比，线 控技术具有更高的灵活性和可靠性。
2023-2026
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PART 05
未来汽车线控技术的发展 方向
自动驾驶与线控技术的结合
自动驾驶技术是未来汽车发展的重要方向，而线控技术则是实现自动驾驶的关键 技术之一。通过线控技术，可以实现车辆的精准控制和快速响应，提高自动驾驶 的安全性和可靠性。
线控技术的应用可以使得车辆在行驶过程中更加灵活和智能，例如通过线控油门 和线控刹车等系统，可以实现车辆的自动加速和自动减速，提高行驶的安全性和 舒适性。
智能网联与线控技术的结合
智能网联是未来汽车发展的另一个重要方向，而线控技术 同样也是智能网联的关键技术之一。通过线控技术，可以 实现车辆与车辆、车辆与基础设施、车辆与行人等之间的 信息交流和控制。
在智能网联中，线控技术的应用可以使得车辆更加智能化 和互联化，例如通过线控油门和线控刹车等系统，可以实 现车辆的自动编队行驶和协同控制等功能，提高道路交通 的安全性和效率。
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《汽车线控技术》ppt 课件
REPORTING
CATALOGUE
目 录
• 汽车线控技术概述 • 汽车线控技术的工作原理 • 汽车线控技术的优缺点 • 汽车线控技术的应用案例 • 未来汽车线控技术的发展方向
详细描述
线控技术是一种先进的电子控制技术，通过使用电线或电缆等导线作为信号传递的媒介，将控制信号 传递给执行机构，以实现汽车的各种功能，如转向、制动、加速等。与传统的机械连接方式相比，线 控技术具有更高的灵活性和可靠性。
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自动驾驶与线控技术的结合
自动驾驶技术是未来汽车发展的重要方向，而线控技术则是实现自动驾驶的关键 技术之一。通过线控技术，可以实现车辆的精准控制和快速响应，提高自动驾驶 的安全性和可靠性。
线控技术的应用可以使得车辆在行驶过程中更加灵活和智能，例如通过线控油门 和线控刹车等系统，可以实现车辆的自动加速和自动减速，提高行驶的安全性和 舒适性。
智能网联与线控技术的结合
智能网联是未来汽车发展的另一个重要方向，而线控技术 同样也是智能网联的关键技术之一。通过线控技术，可以 实现车辆与车辆、车辆与基础设施、车辆与行人等之间的 信息交流和控制。
在智能网联中，线控技术的应用可以使得车辆更加智能化 和互联化，例如通过线控油门和线控刹车等系统，可以实 现车辆的自动编队行驶和协同控制等功能，提高道路交通 的安全性和效率。
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