汽车底盘新技术介绍

第五章底盘新技术行驶系的组成

（车架、车桥、车轮和悬架）传动系的组成转向系的组成制动系的组成5.1悬架系统新技术5.1.1概述悬架特性——弹簧、阻尼元件决定平顺性——弹簧-阻尼系统软操纵稳定性——弹簧-阻尼系统硬矛盾电子控制悬架电子控制悬架1、半主动悬架——只改变悬架的阻尼，不改变刚度

（不消耗汽车动力，结构简单）2、主动悬架——同时改变悬架的阻尼和刚度

（性能优越，消耗汽车动力，结构复杂，成本高）工作原理：5.1.2半主主动悬架不需要外加加能量系统统控制原理控制目标量量——车身振动加加速度控制量———阻尼C小孔节流原原理5.1.3主动悬悬架油气主动式式悬架———电磁阀驱驱动空气主动式式悬架———步进电机机驱动控制功能：：根据各种复复杂工况对对悬架系统统的不同要要求，及时时改变悬架架的刚度、阻尼尼系数和车车身高度，以保证汽汽车行驶中中的操纵稳稳定性和乘乘坐舒适性性(1)主动动悬架的控控制功能软——低低、、中、高主动悬架硬——低低、、中、高控制内容：：车速及路面面感应车身姿态车身高度1）车速与与路面感应应控制A、车速高——提高行行驶稳定性性增大K、CB、前轮振动——减小车车身振动和和冲击减小后轮K、CC、坏路面———抑制制车身产生生大的振动动增大K、C2）车身姿姿态控制———控制车身过过度摇摆A、转向时车身侧倾倾控制——转向传传感器检测测转角、转转速——增大K、CB、制动车身点头控控制——车速传传感器、制制动开关——增大K、CC、起步车身俯仰控控制——车速传传感器、节节气门位置置传感器——增大K、C3）车身高高度控制A、高速感应控制>90km/h降降低车车高<60km/h恢恢复车车高B、连续坏路面面行驶40~90km/h提高高车身———提高通过过性能>90km/h降降低车高高——提高高行驶稳定定性（2）油气气主动式悬悬架五大传感器器：转向盘转角角传感器——转向的快慢慢、大小加速度传感感器——加速踏板油油门动作传传感器车速传感器器——输出与转速速成正比的的脉冲信号号车身高度传传感器——车身与车桥桥的相对高高度制动压力传传感器——制动管路中中压力信号号主动式油气气悬架系统统工作原理理低速正常行行驶高速、转向向、启动、、制动（3）主动动式空气悬悬架K、C、车车身高度5.1.4主要要元件（1）微机机控制系统统——CMOS单片机机反应时间：0.07~0.09S监视模块——及时发现各各部分可能能出现的故故障（2）车身身高度传感感器1）光电式式车身高度度传感器检测车身与与车桥之间间的相对位位置On/oFF幅度、频率率光敏元件的的光电效应原理砷化镓发光光二极管硅光敏晶体体管金属或塑料料制成光源光接收器遮光盘光敏二极管管工作原理：：++++++----------PNSiO2电极电极2）电子开开关式车身身高度传感感器（3）光电电式转角传传感器5.2无无级变速器器液力自动变变速器（AT）电控机械式式自动变速速器（AMT）机械无级变变速器（CVT）5.2.1电控控机械式自自动变速器器（AMT）液力变矩器器、辅助变变速器（一一般采用行行星齿轮））和自动换换档控制机机构（电子子控制机构构）液力变矩器器——传递转矩、、变矩、变变速、离合合泵轮———主动动部分，将将发动机动动力变成油油液动能。。

涡轮轮——输输出部分分，将动力力传至机械械式变速器器的输入轴轴。

导轮轮———反作用用元件，它它对油流起起反作用，，达到增扭扭作用。转矩动能转矩A、三元件件液力变矩矩器泵轮+涡轮轮+导轮B、四元件件液力变矩矩器泵轮+涡轮轮+导轮（两个）C、带有锁锁止离合器器的液力变变矩器泵轮+涡轮轮+导轮+锁止离合器器行驶阻力大大——解除除锁止，提提高平顺性性行驶阻力小小——锁止止，提高行行驶速度、、燃油经济济性转速差+液液力损失提高变矩器器的效率行星齿轮变变速器——扩大传传动比的变变化范围通常采用两两排行星齿齿轮来实现现各档变速速比。行行星齿轮组组由齿圈、、行星齿轮轮、太阳轮轮３个元件件组成。电子－液压压控制系统统主要由传感感器、电控控单元、换换档电磁阀阀、油压调调节电磁阀阀等组成。。变速器的电电子控制，，能按照汽汽车的运行行工况提供供稳定和精精确的换档点（时时间）和换档品质。。小结电控机械式式自动变速速器(AMT)：变变矩器通过过导轮起增增扭作用，，克服增大大的阻力。。

当汽车车行驶阻力力小时，锁锁止离合器器将变矩器器的泵轮和和涡轮锁住住，可以提提高传动效效率。AMT系统统根据汽车车的负荷、、路况和驾驾驶员意图图对电磁阀阀，执行机机构发出指指令控制升升档和降档档、使汽车车在发动机机动力性或或经济性最最佳的工况况或中间多多种模式下下工作，并并调整管路路油压，控控制换档感感觉更加平平稳、舒适适。缺点：结构构复杂；精精度要求高高；制造、、维修难度度大、成本本高、传动动效率比较较低5.2.2机械无无级变速器器（CVT）CVT：传传动比连续续改变、无无换档跳越越、减缓换换档冲击。。适应汽车动动力性、经经济性、舒舒适性的要要求易于与计计算机技技术结合合金属带+工作轮轮+液压压泵+离离合器+控制系系统VDT-CVT的结构构示意图图(CVT):无无级传传动由V型金属属传动带带和带轮轮组成,主、被被动带轮轮的可动动部分轴轴向移动动时改变变传动带带与带轮轮结合的的工作半径径从而改变变传动比比金属传动动带V型金属属传动带带由许多多套在柔柔性钢带带上具有有V型侧侧面金属属片组成，，这种金金属带传传动，两两个带轮轮间动力力传递是是靠作为为推力块块的金属属片的推推力实现现的。CVT与与AT、、AMT比较优点：1）速比比变化是是无级的的，在各各种行驶驶工况下下都能选选择最佳佳的速比比，其动动力性、、经济性性和排放放与AT比较，，目前报报道大约约可以改改善5%左右。。2）具有有最佳的的驾驶舒舒适性3）结构构相对简简单，批批量生产产成本比比较低缺点：1）CVT不能能实现换换空挡，，在倒档档和起步步时还得得有一个个自动离离合器。。2）金属属带无级级传动是是摩擦传传动，存存在效率率和磨损损问题，，它的工工程技术术还正在在发展之之中。目前只要要用于2.5升升以下的的小排量量发动机机车型。。CVT与与AT、、AMT比较5.4ABS系系统目的：提高汽车车制动过过程中的的方向稳稳定性和和转向操操纵能力力，缩短短制动距距离措施：控制滑移移率S1、ABS的基基本原理理滑移率———汽车车实际车车速与车车轮滚动动的圆周周速度之之间的差差异滑动率与与附着系系数的关关系2、ABS结构构组成液压控制制系统电子控制制系统制动压力力调节器器常规制动动装置传感器控制开关关ABSECUABS指示灯制动压力力调节器器中的电电磁阀和和回液泵泵电动机机供能装置置、控制制装置传动装置置、制动动器（1）传传感器A、轮轮速传感感器B、减速速传感器器识别路面面附着系数信信息开关（2）电电子控制制单元（3）液液压调节节装置3、控控制过程程轮速检测测参考车速速的计算算车轮滑移移率的计计算制动压力力的跟踪踪调节执行器电电磁阀的的控制压力调节节过程建压阶段段保压阶段段降压阶段段增压阶段段4、优优点保持汽车车制动时时的方向向稳定性性。缩短制动动距离。。减小汽车车制动时时轮胎的的磨损。。减少驾驶驶员的疲疲劳强度度（特别别是汽车车制动时时的紧张张情绪））。ABS+EBDEBD——ElectricBrakeforceDis-tribution针对ABS不能能根据车车辆制动动时的实实际情况况合理分分配四个个车轮的的制动力力汽车制动动的瞬间间，高速速计算出出四个轮轮胎由于于附着不不同而导导致的摩摩擦力数数值，调调整制动动装置，，达到制制动力与与摩擦力力的匹配配，以保保证车辆辆的平稳稳和安全全。EBD是是ABS的功能能的扩充充EBD控控制流程程图EBD最最佳滑移移率控制制图过转向不足转向向1,2,3,4分别为左前轮，，右前轮，，左后轮，，右后轮的脚标直线制动动仿真结结果ABSEBD/ABS车辆运动动轨迹质质心速速度曲线线ABSEBD/ABS5.3转转向向系统新新技术5.3.1电电子控制制动力转转向系统统（EPS）（1）概概述——动动力力助力方式（动动力装置置）气力式液力式电力式动力转向向系的要求：A、有效效减小操操纵力（停车））B、转向向灵敏性性好C、具有有直线行行驶稳定定性（自动回回正）D、有随随动作用用（车轮与与转向盘盘）E、工作作可靠（2）电电子控制制动力转转向系统统的组成成、原理理转矩传感感器+车车速传感感器+电电子控制制器+电电动机+电磁离离合器+减速机机构电子控制制动力转转向的优点：1、结构构紧凑，，重量轻轻2、节省省发动机机动力3、工作作可靠4、能根根据工况况变化得得到很好好的行驶驶稳定性性（停车））（3）电电子控制制动力转转向系统统的主要要零部件件结构与与工作原原理1）转矩矩传感器器作用：检测转向向盘与转转向器之之间的相相对转矩矩ABCD桥式回回路Ui——脉冲冲电压Uo——输出出电压Uo———θ——M光电式转转角传感感器2）控制制装置与与控制逻逻辑怠速ON/OFF减速机构构、转向向器控制逻辑辑：A、速度度升高，，助力减减小B、转矩矩增大，，助力增增大3）电动动机小型永磁磁电动机机T3、T2———正向转转动T1、T4———反向转动动思考：四轮转向系统统的作用？5.3.2四四轮转向向（4WS）（1）概述功能：确保车辆良好好的操纵性和和稳定性，有有效控制车辆辆的横向运动特性优点：A、直线行驶驶稳定性好———高速同相位B、改善低速速时操纵轻便便性，提高机机动性——低速逆向位C、转向能力力强、转向响响应快（2）电子/液压式四轮轮转向系统A、转角传感感型——后轮可按按前轮偏转方方向作同相偏偏转，也可以以做反相偏转转B、车速传感感型——设定车速速，车速高于于设定值，四四轮同相偏转转，低于设定定值则反相偏偏转1）车速感应应式电子控制制四轮转向系系统控制特性：35km/h2）车速、转转向盘转角感感应式电子控控制四轮转向向系统5.5ASR系统统ASR——防防止驱动轮打打滑，提高汽汽车操纵稳定定性和动力性汽车驱动防滑滑控制系统（（ASR）汽车牵引力控控制系统（TCS）——ABS系系统的延伸ABS?目的、措施、、原理ABS系统目的：提高汽车制动动过程中的方方向稳定性和和转向操纵能能力，缩短制制动距离措施：控制滑移率SABS的基本本原理滑移率——汽汽车实际车速速与车轮滚动动的圆周速度度之间的差异异滑动率与附着着系数的关系系5.5.1ASR的基基本原理V驱动力制动力发动机输出功功率驱