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1、汽车底盘电控系统结构与检修QICHEDIPAN DIANKONG XITONG JIEGOU YUJIANXIU LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 2汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 2一、汽车电子控制系统的组成一、汽车电子控制系统的组成二、汽车底盘电子控制技术简介二、汽车底盘电子控制技术简介三、汽车地盘控制用传感器三、汽车地盘控制用传感器四、复习思考题四、复习思考题模块一 汽车底盘电控系统概述汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修LOGO汽车底盘电控系统结构与检修
2、汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 3汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 3模块一 汽车底盘电控系统概述目前在汽车底盘上应用的电子控制系统包括电控自动变速器、无级变速器、防抱死制动系统、驱动防滑系统、汽车电子稳定性控制系统、电控悬架系统、电子控制动力转向系统、电控四轮驱动等。现代汽车虽然种类繁多，具体结构也不尽相同，但它们的基本组成是相同的，都是由发动机、底盘、车身、电气设备和电子控制系统五大部分组成，汽车电子控制系统应用在发动机、底盘及车身等各个组成部分中。汽车底盘作为汽车的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到整个
3、汽车的综合性能。随着汽车技术的不断发展，汽车底盘上各种电子控制系统应运而生，使汽车的安全性、舒适性得到提高，驾驶环境进一步改善，从而满足人们越来越高的需求。LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 4汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 4模块一 汽车底盘电控系统概述 汽车电子控制系统都是由传感器、电子控制单元（ECU）和执行器三大部分组成。1、传感器 传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的另一种量的测量装置。目前传感器技术在现代汽车上得到了广泛的应用，它安
4、装在汽车发动机、底盘及车身的各个部位，用于检测汽车运行状态的各种电量、物理参数和化学参数等，并将这些参数转换成电信号输入电子控制单元（ECU）。输入电子控制单元（ECU）的电信号主要包括两种类型，即模拟信号和数字信号，模拟信号是指信号电压（或电流）随时间而连续变化的信号，如温度、速度信号等。数字信号是指信号电压（或电流）随时间不是连续变化的信号，如开关信号等。一、汽车电子控制系统的组成一、汽车电子控制系统的组成LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 5汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page
5、5LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 6汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 6模块一 汽车底盘电控系统概述一、汽车电子控制系统的组成一、汽车电子控制系统的组成 汽车电子控制系统都是由传感器、电子控制单元（ECU）和执行器三大部分组成。3 3、执行器、执行器 执行器是控制系统的执行机构，其功用是接受电子控制单元（ECU）输出的各种控制指令，完成具体的控制动作，从而使各种控制目标处于最佳的工作状态。执行元件的类型主要为电动机、继电器、开关和电磁阀等。LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车
6、底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 7汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 7模块一 汽车底盘电控系统概述二、汽车底盘电子控制技术简介二、汽车底盘电子控制技术简介1 1、自动变速器、自动变速器自动变速器（Electronic Automatic Transmission）最早于1938年由美国通用汽车公司在其生产的轿车奥兹莫比尔上应用，随着计算机技术在汽车上的广泛应用，自动变速技术已进入了一个飞速发展的阶段。自动变速器可以根据节气门开度和车速行驶条件等输入信号，通过自动变速器ECU的判断，按照换挡规律自动地实现档位的变换，
7、以减轻驾驶人员的体力消耗，提高汽车行驶安全性。电控液力自动变速器由液力变矩器、变速齿轮、电控液压操纵系统和电控单元等组成，通过液力传递和齿轮组合的方式实现变速变矩。为了将手动档的省油特性及驾驶乐趣和自动档的方便舒适完美结合，目前在自动变速器的基础上又发展了手自一体式变速器。装有手自一体式变速器的汽车在任何时刻都可以进行自动与手动变速的切换。LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 8汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 8模块一 汽车底盘电控系统概述二、汽车底盘电子控制技术简介二、汽车底盘电
8、子控制技术简介2 2、无级变速器、无级变速器无级变速器（Electronic Continuously Variable Transmission）又称为连续变速式机械无级变速器，使用两个变速轮盘和一条传动带进行变速传动，通过V形金属带实现动力的传递，根据发动机的状况和汽车的车速，电控无级变速器采用金属传动带和可变槽宽的带轮进行动力传递，由电控单元控制带轮变化来改变槽宽，相应改变驱动带轮与从动带轮上传动带的接触半径而进行连续变速。由于无级变速器可以连续不间断地改变传动比，从而使传动系与发动机工况始终最佳匹配，改善了驾驶人员的操纵方便性和成员的乘坐舒适性，并得到最佳的动力性、经济性和排放性能。因
9、此无级变速器是一种比较理想的汽车动力传动装置，是变速器的发展方向。LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 9汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 9LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 10汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 10模块一 汽车底盘电控系统概述二、汽车底盘电子控制技术简介二、汽车底盘电子控制技术简介3 3、防抱死制动系统、防抱死制动系统防抱死制动系统（ABS）以最佳车
10、轮滑移率（或最佳减速度）为控制目标。ECU根据轮速传感器（有的车上还设有减速度传感器）检测到的车轮转速进行控制，在制动过程中，当ECU根据车轮转速信号判断车轮即将被抱死时，便向执行器发出控制指令，使执行器动作，调节作用在制动缸内的液压，从而控制作用在车轮上的制动力，使车轮始终工作在不被抱死（滑移率10%30%）的状态下，从而达到最佳制动效果。因此ABS技术具有三大优点：一是缩短了制动距离；二是增加了汽车制动的稳定性；三是改善了轮胎的磨损状态。LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 11汽车底盘电控系统结构与检修汽
11、车底盘电控系统结构与检修Page 11模块一 汽车底盘电控系统概述二、汽车底盘电子控制技术简介二、汽车底盘电子控制技术简介4 4、驱动防滑系统、驱动防滑系统驱动防滑系统（Acceleration Slip Regulation,ASR）的作用是当汽车在起步或者在加速时将滑移率控制在一定的范围内，从而防止驱动轮快速滑动。驱动轮滑动的根本原因是汽车的驱动力超过了地面的附着力，当驱动轮滑动时，汽车会失去方向稳定性和转向控制能力，使安全性能变差，同时加剧轮胎的磨损，所以驱动防滑转系统应运而生。驱动防滑转系统的功能一是提高牵引力，二是保持汽车的行驶稳定性，没有驱动防滑转系统的汽车加速时驱动轮容易打滑；后
12、轮驱动的汽车容易甩尾，前轮驱动的汽车容易方向失去控制。汽车在起步或加速过程中，四个车轮上的轮速传感器不停地向驱动防滑系统的ECU输送车轮转速信号，ECU根据这四个轮速信号计算出车轮的滑移率，并判断滑移率是否在最佳范围内。当ECU判断出某车轮的滑转率不在最佳范围内时，便向执行器发出指令，通过调解发动机的输出功率，以及对差速器进行锁止控制等控制方式降低滑动率，使车轮的滑动率保持在最佳范围内，充分利用地面附着力，提高汽车起步、加速等工况的方向稳定性。LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 12汽车底盘电控系统结构与检修
13、汽车底盘电控系统结构与检修Page 12LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 13汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 13模块一 汽车底盘电控系统概述二、汽车底盘电子控制技术简介二、汽车底盘电子控制技术简介5 5、电控悬架系统、电控悬架系统现代汽车电控悬架系统有多种形式。根据控制目的不同，可分为车高控制系统、刚度控制系统、阻尼控制系统、综合控制系统等形式。按悬架系统结构形式，可分为电控空气悬架系统和电控液压悬架系统。根据控制系统有源或无源，可分为半主动悬架和全主动悬架。半主动悬架是指悬
14、架元件中的弹簧刚度和减振力之一可以根据需要进行调节，全主动悬架则能根据需要自动调节弹簧刚度和减振力。可见，全主动悬架的各种性能都明显优予半主动悬架和被动悬架。而主动悬架按弹簧的类型，可分为空气弹簧主动悬架和油气弹簧主动悬架。LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 14汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 14LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 15汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Pag
15、e 15模块一 汽车底盘电控系统概述二、汽车底盘电子控制技术简介二、汽车底盘电子控制技术简介6 6、转向控制系统、转向控制系统电子控制动力转向系统根据车速、转向情况等对转向助力实施控制，使转向系统在不同的行驶条件下都有最佳的放大倍率，通过控制转向力，保证汽车低速行驶时转向轻便，而高速行驶时又确保安全。轿车的动力转向发展方向是四轮转向系统，其特点是汽车在转向上只作轻微操作及缓慢转动时，或在改变行驶路线而又高速行驶时，后轮与转向盘转动方向基本一致，这样行车摆动小，稳定性好。LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 16
16、汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 16模块一 汽车底盘电控系统概述二、汽车底盘电子控制技术简介二、汽车底盘电子控制技术简介7 7、安全气囊、安全气囊安全气囊（Supplemental Restraint System，SRS）是安装在汽车上的充气软囊。安全性是汽车最基本也是最重要的性能，特别是在人们注重汽车安全性和舒适性的今天，安全气囊的性能和数量是衡量汽车技术指标的主要依据，目前我国已拥有安全气囊的自主知识产权。汽车装备的安全装置分为主动安全装置与被动安全装置两大类。主动安全装置的功用是避免发生事故，目前采用的主要有制动系统、灯光与照明系统等；被动安全装置的作用是
17、减轻事故对驾驶员及乘员的伤害程度，目前采用的主要有座椅安全带、两节或三节式转向柱、安全气囊控制系统和座椅安全带控制系统等。安全气囊系统（SRS）是座椅安全带的辅助装置，只有在同时使用安全带的条件下才能充分发挥保护驾驶员与乘员的作用。据有关资料统计，安全带对驾驶员与乘员的保护程度占70%，安全气囊的保护程度为20%以上。为此，汽车同时装备了座椅安全带和安全气囊等被动保护装置，才能尽可能地减轻碰撞对人体的伤害。LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 17汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 1
18、7LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 18汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 18模块一 汽车底盘电控系统概述二、汽车底盘电子控制技术简介二、汽车底盘电子控制技术简介9 9、其他电控系统、其他电控系统（1）电控四轮驱动汽车的四轮驱动是指汽车的4个车轮都作为驱动轮来驱动汽车，20世纪70年代以前多用于越野车，目前已广泛应用与轿车，并引入电控系统，由电磁或者液压控制离合器多层叶片，从而改变发动机驱动力在变速器内传递的路径。这样汽车在运行时，能根据汽车行驶状态和路面情况，把驱动扭矩合理地分
19、配给前后轮，以充分发挥各车轮的驱动力，并提高汽车的操纵稳定性。四轮驱动可按行驶路面状态不同而将发动机输出转矩按不同比例分配到前后轮上，可结合前轮驱动和后轮驱动的优点，即牵引与推送并行。不论是加减速或负重，所产生的影响均最小，这样既避免了前轮驱动汽车的转向不足，又防止了后轮驱动汽车的转向过度，尤其是在高速转弯和恶劣路面上加速或爬坡时，其附着力强、牵引力大、通过性好，而且安全系数高。LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 19汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 19模块一 汽车底盘电控系统概
20、述二、汽车底盘电子控制技术简介二、汽车底盘电子控制技术简介9 9、其他电控系统、其他电控系统（2）电子稳定装置电子稳定装置（Electronic Stablity Program，ESP）是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过度情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向不足时，为了校正循迹方向，ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向。ESP通过转向盘转角传感器和横向加速度传感器、横摆率传感器的信号进行比较，判定车辆在转向时的状态是转向不足、还是转向过度，同时控制制动系统制动相应的车轮，防止高
21、速转向时不稳定现象的发生，提高汽车安全性、转向稳定性及通过性。LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 20汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 20模块一 汽车底盘电控系统概述二、汽车底盘电子控制技术简介二、汽车底盘电子控制技术简介9 9、其他电控系统、其他电控系统（3）电子制动力分配系统电子制动力分配系统（Electronic Brakeforce Distribution,EBD）。能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能，并配合ABS
22、提高制动稳定性。汽车在制动时四个轮胎附着的地面条件是不同的，EBD 的ECU在汽车制动的瞬间，分别对四个轮胎附着的不同地面进行感应、计算，得出不同的摩擦力数值，使四个轮胎的制动装置根据不同的情况用不同的方式和力量制动，并在运动中不断高速调整，从而保证了汽车的平稳、安全。LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 21汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 21模块一 汽车底盘电控系统概述二、汽车底盘电子控制技术简介二、汽车底盘电子控制技术简介9 9、其他电控系统、其他电控系统（4）电控液压制动系
23、统电控液压制动系统（Electro-Hydraulic-Brake,EHB）是一种线控制动(brake-by-wire)系统，它以电子元件替代了部分机械元件，制动踏板不再与制动轮缸直接相连，驾驶员操作由传感器采集作为控制意图，完全由液压执行器来完成制动操作，弥补了传统制动系统设计和原理所导致的不足，使制动控制得到最大的自由度，从而充分利用路面附着，提高制动效率。通过高压储液缸产生制动力。在制动时，EHB的ECU根据制动踏板力的大小，并结合汽车的其他数据（如滑移率等）计算各个车轮所需的制动压力，然后由车轮制动压力调节器控制各车轮的制动压力。在电控液压制动系统中，仍将保留液压的车轮制动器。在正常工
24、作情况下，它们与制动踏板是相互独立的；而当EHB系统失效时，驾驶员的踏板力会按照传统的液压制动方式经制动主缸传递到前轮制动器上。LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 22汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 22模块一 汽车底盘电控系统概述二、汽车底盘电子控制技术简介二、汽车底盘电子控制技术简介9 9、其他电控系统、其他电控系统（5）车辆稳定性控制系统车辆稳定性控制系统（Vehicle Stability Control,VSC）是具有世界先进水平的提高车辆稳定性和行驶安全性的控制系统。
25、该系统除具有传统的制动防抱死（ABS）功能和牵引力控制（TCS）功能外，还具有防滑控制（Skid Control）功能。在车辆被判断为转向不足或转向过度时，通过计算，使车辆产生反方向的转矩，从而抑制转向不足或转向过度，保证了车辆在直行、转向以及制动等各种行驶状态下的稳定性。特别在遇到紧急情况突然转向、通过湿滑路面等情况下，能够最大程度地确保车辆的行驶安全。LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 23汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 23LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统
26、结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 24汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 24模块一 汽车底盘电控系统概述三、汽车地盘控制用传感器三、汽车地盘控制用传感器1 1、自动变速器控制用传感器、自动变速器控制用传感器自动变速器常用的传感器有：节气门位置或开度传感器、车速传感器、发动机转速传感器、发动机转矩传感器、冷却液温度传感器、自动变速器润滑油温传感器等。2 2、动力转向控制用传感器、动力转向控制用传感器 动力转向控制系统中的传感器，包括车速传感器、转向角传感器、发动机转速传感器和转矩传感器等。LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘
27、电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 25汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 25模块一 汽车底盘电控系统概述三、汽车地盘控制用传感器三、汽车地盘控制用传感器3 3、防抱死制动系统控制用传感器、防抱死制动系统控制用传感器防抱死制动控制系统所使用的传感器一般包括车轮转速传感器、汽车减速度传感器。车速传感器由两部分组成：一部分安装在车轮的转动部位，它随车轮一起转动；另一部分安装在某个固定部位（例如后驱动桥上），它不能随车轮转动。车轮转速传感器的类型很多，目前应用较多的是电磁式（非接触）传感器，该传感器的传感线圈随传感器转子的旋转，
28、不断感受着通过齿圈磁通量的变化而输出脉冲电压，其脉冲频率与车轮转速成正比，将此脉冲经整形、放大后送入电子控制单元（ECU），以供防抱死制动系统控制使用。4 4、悬架控制用传感器、悬架控制用传感器一般悬架系统控制的传感器有：车速传感器、加速度传感器、车身高度（车高）传感器、方向盘转角传感器，节气门位置或开度传感器等。LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 26汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 26模块一 汽车底盘电控系统概述三、汽车地盘控制用传感器三、汽车地盘控制用传感器5 5、汽车底盘
29、其它控制用传感器、汽车底盘其它控制用传感器这类传感器包括在巡航控制、安全气囊、防抱死与报警、前照灯亮度自动控制、自动锁、自动座椅、自动空调以及导向行驶等方面所使用的各种传感器，详见表11。项目传感器巡航控制方向传感器、行驶距离传感器安全气囊减速度传感器防撞与报警超声波传感器、图像传感器前照灯亮度控制光电传感器自动座椅座椅位置传感器自动空调温度传感器、风量传感器、日照传感器导向行驶方位传感器、车速传感器表11汽车底盘其它控制用传感器LOGO汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 27汽车底盘电控系统结构与检修汽车底盘电控系统结构与检修Page 27感谢您的关注