宝马x5系列e5370bmw e70售后培训lateral dynamics

1、培训产品信息E70 横向动态管理系统BMW除了工作手册外，产品信息中所包含的信息也是 BMW培训资料的组成部分。有关技术数据方面的更改 / 补充情况请参见 BMW的最新相关信息。信息状态： 2006 年 6 月联系地址：conceptinfobmw.de 2005 BMW AG慕尼黑，德国BMW AG （慕尼黑）的不得本手册的VS - 12培训产品信息E70 横向动态管理系统助力转向系统AL 首次应用于四轮驱动车辆的主动转向系统有关本产品信息的说明所用符号为了便于理解内容并突出重要信息，在本产品信息中使用了下列符号：所包含的信息有助于更好地理解所述系统及其功能。 表示某项说明内容结束。当前状况

2、和国家规格BMW 车辆满足最高的安全和质量要求。环保、客户利益、设计或结构方面的变化促使继续开发车辆的系统和组件。因此本产品信息中的内容与培训所用车辆情况可能会不一致。本文件仅介绍了欧规左侧驾驶型车辆。右侧驾驶型车辆部分操作元件或组件的布置位置与本产品信息的图示情况不同。针对不同市场和出口国家的配置型号可能还有其它不同之处。其它信息来源有关各- 用户手册- BMW的其它信息请参见：系统- 车间系统文件- BMW技术。目录E70 横向动态管理系统目的本产品信息的目的11简介发展史33系统概览主动转向系统（AL）55功能主动转向系统（AL）的特点特殊功能系统安全性接通条件系统组件主动转向系统（AL

3、）991115161717学习目的E70 横向动态管理系统本产品信息的目的本产品信息用于整个培训过程，同时也可用作参考资料。在此介绍 E70 行驶动态管理系统方面的新开发内容和修改内容。12简介E70 横向动态管理系统发展史如今行驶动态管理系统按其工作方式划分到三个坐标轴内并根据其功能布置在车辆内。在 E70 上有两个系统属于横向动态管理系统：。横向动态管理系统（作用方向主要在 y 轴或横轴上）：l ServotronicE70 是装备有主动转向系统（ AL）的首款四轮驱动车辆。Servotronic 只能与主动转向系起提供。根据车速以l AL方式提供转向力矩支持主动转向系统（以前为 AFS，

4、主动前轮转向系统） 根据车速以角支持方式提供转向力矩和转向主动转向系统（ AL）主动转向系统首次使用是在 E60（ 5 系）上（作为选装配置提供）。此后大部分 BMW 1 系、3系和 6 系车型系列都装备了这种主动转向系BMW E70 是第一款采用这种创新型转向系统的四轮驱动车辆。统。出于安装空间原因，在个别 X轮驱动车辆上还未使用这个系统。车型或四34系统概览E70 横向动态管理系统主动转向系统（AL）主动转向系统总线概览1 - E70 AL 总线概览索引说明索引说明KombiAL组合仪表主动转向系统DSC_SENDSC传感器DDE数字式柴油机电子系统5SZL转向柱开关中心JB接线盒DME数

5、字式发电子系统CAS便捷登车及起动系统DSC动态稳定控制系统主动转向系统的系统电路图2 E70 AL 系统电路图6索引说明索引说明210电磁锁接线盒4AL 执行单元12左后车轮转速传感器614数字式发电子系统制动信号灯开关8Servotronic阀16组合仪表AL系统组件3 - E70 主动转向系统部件索引说明索引说明2转向柱开关中心（SZL）6转向器4AL 执行单元8转向助力系统冷却器73AL 控制单元7泵1DSC 传感器5储油罐7动态稳定控制系统15转向柱开关中心5EVV 阀（电子控制旁通阀）13右后车轮转速传感器3AL 控制单元11DSC 传感器1左前车轮转速传感器9右前车轮转速传感器8

6、功能E70 横向动态管理系统主动转向系统（AL）的特点以前的 BMW 主动转向系统在世界范围内动态转向系统（主动转向系统）首次使用是在 BMW E60 上。利用“可变转向传动比”可以在任何车速下调节到最佳转向传动比。在此有一个电机根据车速通过一个蜗杆传更舒适为了将车轮从最左侧完全转到最右侧，以前的一些转向系统需要转动方向盘 3 圈以上。在车速较低时，主动转向系统可以将方向盘最大转动圈数降低到小于 2 圈。构嵌入转向系统的一个叠加器内。这车轮上产其优点是：在城市道转弯时或驶入驶出狭样，转向系统即可根据行驶情况生一个增加或减小的转向角。窄的停车位时转向工作量较少。即使在山区等多弯路面上行驶时，双手

7、也可以因方向盘转角较小而始终握在方向盘上的最佳位置处。因此不必以双手交叉或胳膊交叉的方式转动方向 盘。方向盘上的多功能按钮以及手动顺序换档变速箱（SMG）的换档翘板开关在任何行驶情况下都非常容易接触到。自引入 E90 以来，主动转向系统能够在车辆开始进入非稳驶状态时，通过所谓的“偏转力矩补偿”附带校正转向角来干预的动态行驶情况（在左侧和右侧以不同的摩擦系数制 动）。这样车辆稳定下来的速度将比驾驶员干预来得快。主动转向系统降低了 DSC 下部调节区域内的干预程度，因此在以下方面达到了最佳状态。l 敏捷性l 舒适性l 主动行驶安全性。更好的主动行驶安全性主动转向系统的传动比随车速提高而逐渐增 大。

8、就是说，方向盘转动一圈时转向角比车速较低时小。直线行驶舒适性更好。因此可显著降低响。情况下突然方向盘而带来的影主动转向系统实施的辅助性干预通过校正车轮转向角抵消已开始出现的偏转力矩和车辆围绕其垂直轴的转动。换车道时、避让绕行时或弯道行驶期间负荷变化时，都会产生偏转力矩（在没有主动制动干预的情况下）。主动转向系统在所有车速下以电子方式控制这个稳定性功能，驾驶员感觉不到这种控制。在不同路面摩擦系数下制动时，主动转向系统还能通过主动方向转向为驾驶员提供支持。更敏捷车速在中低范围内（约 100 km/h 以下）时，由于传动比较小，因此可以感觉到车辆更敏捷且操控性更好。配合明显提高的转向精度和较低的转向

9、工作量，在避让绕行等情况下驾驶员对车辆的操控要容易得多。因此可确保通过方向盘与路面直接接触。9主动转向系统首次在四轮驱动车辆上使用在 BMW 四轮驱动车辆上，客户首次能够选虚拟累积转向角由驾驶员施加的转向角和电机位置角度计算得出如果电机位置角度丢失或无法提供，则齿条位置将无法识别到且必须重新自适应，就是说必须对主动转向系统进行初始化！在 E70 上不采用偏转力矩补偿功能，而是采用偏转力矩控制升级版（GRR+）更改了初始化程序泵上不再使用 ECO 阀，而是使用一个新阀门：电子控制旁通阀（EVV）l择助力转向系统或选择创新型转向系统“主动转向系统”。E70 主动转向系统在具体细节方面与其它车型系列

10、不同：l 没有作为实物存在的累积转向角传感器l 虚拟累积转向角提供的信息与累积转向角传感器相同l 虚拟累积转向角代表齿条的精确位置l 虚拟累积转向角是轨迹调整的标准（虚拟累积转向角“ 0”= 齿条正中间）llll利用 KDS进行四轮定位时注意不同之处。l10特殊功能主动转向系统的传动比主动转向系统根据车速和驾驶员要求的转向角改变转向器传动比。转向系统的设计要求是车速较高时传动比较大。车速较低时转向系统的传动比较小。通过主动转向系统执行单元可显著提高车速较低或停车入位时车辆的操控性。不必再费力地转动方向盘。在停车状态下最多转动方向盘两圈，即可将方向盘从一侧限位位置转到另一侧限位位置。车速较高（

11、120 km/h）时，主动转向系统可以提高传动比（比传统转向系统大）。车速较高时电机向转向角减小的方向运行。与提高后的转向力矩（Servotronic）配合可显著改善车辆的直线行驶特性。1 转向器传动比与车速之间的关系索引说明索引说明2传统设计要求4传动比偏转率控制如果车辆有过度转向趋势，主动转向系统就会通过略微校正前车轮转动角度使车辆稳定下 来。例如：驾驶员开始快速换车道。这种方向改变造成车辆出现一定的过度转向趋势。因为在这种情况下还未达到 DSC 稳定性干 预的调节限值，所以在这种行驶情况下由主动转向系统略微校正车轮的转动角度（最大 4）。车辆通过这种驾驶员无法利用方向盘感觉到的主动缓冲作

12、用稳定下来。111主动转向系统设计要求3车速偏转率控制升级版（ GRR+）与偏转力矩补偿功能一样，“偏转率控制升级版”功能可在不同路面摩擦系数（沥青、冰或雪）下制动时为驾驶员提供支持。这项功能是车辆的一个重要安全特性。2 - 附着系数不同时利用 ABS 制动在不同路面摩擦系数（沥青 / 冰或雪）下制动时，会围绕 z 轴或垂直轴产生一个力矩（偏转力矩）并使车辆变得不稳。在这种特殊情况下主动转向系统控制单元根据当前偏转率、纵向和横向度计算出所需要的前车轮转向角（最大 4），以便使车辆保持稳定状态。3 附着系数不同时利用 DSC 和 AL 制动12这种主动反向转向产生一个围绕 z 轴或垂直轴的反力矩

13、（红色箭头），并补偿之前形成的偏转力矩（黄色箭头）。因此车辆在 DSC 制动和 AL 转向功能的巧妙配合下稳定下来，同时提供了同级别车辆中独有的新安全方案。与偏转力矩补偿功能的区别：对偏转力矩补偿功能来说，提前自动进行反向转向的一个重要计算基础是前车轮制动压力 差，该压力差由 DSC 测得，DSC 根据此差值计算出前车轮转动角度并输出给 AL 控制单元。在偏转率控制升级版中，这项由 DSC 控制单元和 AL 控制单元共同执行的功能现在已完 全集成在 AL 控制单元内；因通信速度较快，所以两个单元之间配合更精确。特点：这项功能可缩短制动距离，因为通过偏转率控制升级版可以在高摩擦系数侧提供更高的制

14、动压力。转向助力系统Servotronic转向助力系统通过传统的齿轮齿条式转向器实现。在 E70 上根据车速提供助力的转向助力系统Servotronic动转向系Servotronic元内。仅作为选装配置 SA 217 与主起提供。的输出级和软件位于 AL 控制单助力齿条上助力的大小和方向取决于扭力杆的扭转角度。扭力杆位于转向轴与小齿轮之间。控制 EVV单元内。的输出级也位于主动转向系统控制13串联泵E70 上安装的根据发于发型号和配置情况，相应的上相同的安装空间内。泵位泵按模块化结构原理设计。4 - E70 串联泵索引说明索引说明B串联泵叶片部分4ARS压力接口2比例阀（EVV）6如果仅安装了

15、 SA 217 主动转向系统，则使用一个仅由叶片部分组成的单级泵。141吸油接口5输入法兰A串联泵径向活塞泵部分3转向系统压力接口系统安全性系统无意间“自动转向”是主动转向系统影响安全的一个不利之处，在此可以通过以下措施来防止：安全的系统状态（故障安全性）是指执行单元伺服电机能量消耗最小的状态。无论通过电压损失还是通过有意识地关闭相关系统来实现安全状态，都可确保执行单元不干预转向系统。Servotronic 阀门在无电流的情况下切换到快速行驶特性曲线。转向助力相应降低。EVV 断电时体积流量为 7 l/min。在这种情况下可以完全保证转向系统正常工作。系统故障状态通过一个指示灯符号以及组合仪表

16、内的检查控制信息向驾驶员显示出来。执行单元通过一个嵌入执行单元蜗杆传构内的锁止件锁止。该锁止件通过一个弹簧预紧，同时通过供电来消除预紧。中断供电后会锁止执行单元。锁止后的叠加器可确保驾驶员能够通过转向柱继续手动转向。此时转向系统的工作方式与传统转向系统相同。方向盘与前车轮之间以纯机械方式传动。主动转向系统执行单元的电机为 3 相供电电机。对地短路可防止电机转动一整圈，因为电机最大转动量只能为 120（ 360 : 3）。5 指示灯检查控制信息内容：“主动转向系统失灵！转向时请注意。”控制显示上出现信息：“转向性能已改变！可以继续行驶。方向盘可能处于某一角度下（倾斜状态）。请到附近的BMW站进行

17、检查。”15接通条件主动转向系统的接通条件是总线端 15 接通且发处于运行状态。这样可确保该系统处于关闭状态（时能识别方向盘的移动。状态）起动发后，该系统对方向盘位置和车轮转方向盘位置与车轮转角始终保持一致。角进行同步化处理。16系统组件E70 横向动态管理系统主动转向系统（AL）AL控制单元1 E70 AL 控制单元索引说明AL 控制单元位于位于左前侧车轮罩饰板下 A柱上。与“Fail” 状态不同，处于故障状态“Error”时无法执行单元。AL 控制单元通过在车载网络内。PT-CAN和 F-CAN成功进行初始化后将启用状态“Drive”。转向助力系统所需要的体积流量由 AL 控制单元根据以下

18、输入参数计算得出：集成AL 控制单元根据不同输入信号计算出用于AL 执行单元的控制信号。转向角速度车速经计算得出的累积转向角l每次打开后该系统都进行一次行驶前l检查。同时进行 AL 控制单元初始化。初始化期间不控制 AL 执行单元。系统检查传感器信号，必要时进行校准。如果识别到故障，就会根据位置情况立即启用故障状态“Error”，或者在“Fail”状态下停用偏转率控制（GRR+）。l发转速。lAL 控制单元直接连接在上，该控制单元通过其与所需体积流量相当。泵内的 EVV信号调节流量，使171AL 控制单元AL 控制单元带有 2 个处理器，这两个处理器以异步方式处理信号且可确保系统安全性非常高。

19、与 AL 的连接通过普通导线实现。计算规定值以控制 AL 执行单元的功能算法 在 AL 控制单元内。AL 控制单元内的电电子控制旁通阀（EVV）安全性传感器度执行机构 车辆验证 行驶前检查首次使用 车载故障代码设码编程。lllll子装置通过 3电。相导线交替为AL执行单元供llAL 拥有以下功能分组：l 可变转向器传动比l 偏转率控制（GRR+）l Servotronicllll主动转向系统控制单元根据不同的输入信号算出用于控制主动转向系统执行单元的信号。AL 执行单元2 E70 AL 执行单元索引说明索引说明2行星齿轮箱壳体5转向轴主动转向系统执行单元位于转向器旁，安装在 Servotron

20、ic 阀与齿条之间的分体式转向柱 内。183电磁锁6电机1齿轮齿条转向器4Servotronic 阀主动转向系统执行单元由一个无电刷式同步直蜗杆传构的自锁功能和通过锁止件实现的流电机和叠加器（两级行星齿轮箱）组成。锁止功能可确保蜗杆只能通过电机来转动。蜗杆传构驱动一个蜗轮，蜗轮则将驾驶员输主动转向系统执行单元的组件是带有两个入的车轮转角叠加起来。无电刷式直流同步电机与蜗杆传输入轴和一个输出轴的行星齿轮箱。与使用 Servotronic 时一样，输入轴与下部转向轴连接。转向阀位于其中间。第二个输入轴构固定连接在一起并以无间隙方式嵌入涡轮内。电机转动方向、转速和持续运行时间由所安装的 AL由电机通

21、过一个自锁蜗杆传动。构（）驱执行单元电机位置传感器转向角。，以便计算冗余193 AL 执行单元的工作原理20索引说明索引说明2输入端轮9齿条4带蜗轮的行星齿骨架（齿圈）11输出端轮6行星齿轮B输入轴 II叠加器或行星齿轮箱基本上由以下主要组因为同一轴上的两个行星齿轮尺寸不同，所以从方向盘至齿条的传动比为 1:0.76。只要电机向两个方向中的某个反向转动，行星齿轮骨架及行星齿轮就会随之转动。这意味着，向一个方向转动时输入轴 I 和 II 为正叠加； 向另一个方向转动时，因两个输入轴反向运转而形成负叠加。方向盘转角相同时，一种情况下方向盘与齿条之间的转动量之和引起前车轮转动角度增大，另一种情况下引

22、起转动角度减小。件组成：带蜗轮的行星齿骨架 4、其上各有两个行星齿轮架 3， 6 的三个行星齿轮架轴7、输入端轮 2 和输出端轮 11。轮（输入行星齿轮架以机械方式将输入端轴 I）与输出端轮（输出轴）连接在一起。如果电机蜗轮 5（输入轴 II）处于状态，带蜗轮的行星齿骨架 4 （齿圈）也固定在一个位置处，作用力通过该机械连接从方向盘传递至齿条，同时也反向传递。217行星齿轮架轴C输出轴5电机蜗轮A输入轴 I3行星齿轮10小齿轮1方向盘8下部转向轴4 AL 执行单元22索引说明索引说明28输入端轮下部转向轴4带蜗轮的行星齿骨架（齿圈）10小齿轮6行星齿轮5 主动转系统叠加器或行星齿轮箱索引说明索

23、引说明2输入端轮5电机蜗轮电机上安装了一个电控电磁锁。断电时电磁锁为松开电磁锁或取消锁止功能，电磁锁上必须施加约 1.8 A 的吸引电流（约 500 ms ）。吸持电流低于 1 A。通过弹簧力嵌入蜗杆传构的锁止齿隙内。233行星齿轮61电磁锁4带蜗轮的行星齿骨架（齿圈）5电机蜗轮11输出端轮3行星齿轮9齿条1方向盘7行星齿轮架轴6 -索引说明索引说明2电机电机转子位置通过执行单元上的电机位置传感器测量。电机为 3 相供电电机。三根导线由 AL 控制单元的电子装置供电，从而产生一个旋转磁场。其的一个接地接口实现。通过电机插头内241电磁锁3执行单元的电机位置传感器7 电路示意图索引说明索引说明2

24、处理器6电机线圈4模拟 / 数字转换器车轮转向的驱动力不是由电机提供，而是像传统转向系统那样通过独立的提供。转向助力系统253控制单元内的电路7电机1AL 控制单元5电机定子执行单元的电机位置传感器8 -索引说明索引说明2电机执行单元的电机位置传感器位于 AL执行单传感器将这个角度信息处理为数字信号，元电机的背面，由一个传感器和一个磁铁组成。（磁阻元件）然后通过双线导线将这个信号传输至 AL控制单元，双线导线反过来为电机位置传感器提供 7.5 V 供电电压。执行单元电机位置传感器的测量范围为 180。执行单元的电机位置传感器按磁阻原理测量电机转子位置。传感器从水平和垂直方向磁场测量结果得到信号

25、。半圈数由 AL 控制单元计数，关闭计数值。转子位置信息由 AL 控制单元通过一个直接连接导线以脉冲宽度调制方式发出。时261电磁锁3执行单元的电机位置传感器转向柱开关中心转向柱开关中心 SZL 由下列部件组成：l SZL 电子装置l 转向角传感器l 定速巡航控制系统组合开关l 转向信号灯组合开关l 刮水器组合开关l 卷簧盒。SZL 只能整体更换。卷簧盒安装在转向柱开关中心上。卷簧盒可拆卸且能单独更换。9 E70 转向柱开关中心索引说明2定速巡航控制系统组合开关4带有光学传感器的转向柱开关中心SZL电子装置SZL 电子装置包括一个处理器、一个供电系统用于测量转向角的光学传感器集成在控制单元和下列接口：l F-CANl 光学开关l 电气开关。的印刷电路板上。275刮水器组合开关及晴雨 / 光照传感器按钮3代码盘1转向信号灯组合开关转向角传感器转向角传感器的设计结构为一种非接触式光学角度测量系统。该系统由一个代码盘和一个光代码盘代码盘为黑色并具有一种线