汽车线控底盘与智能控制课件：调研分析线控底盘控制技术

底盘线控系统认知

调研分析线控底盘控制技术汽车线控底盘与智能控制1任务引入Tasktointroduce目前汽车上几乎所有操纵控制都可以采用线控技术，线控技术及线控汽车的研究已经成为各国研究的热点,很多汽车已经采用较多的线控底盘技术。作为一名测试工程师你已经向新员工讲述了线控底盘各个系统的组成结构与工作原理,接下来你要帮助他了解线控底盘控制技术。03线控底盘控制技术工作原理与控制02线控底盘控制技术优点01底盘控制技术发展趋势目录CONTENTS新

授NewTeaching底盘控制技术发展趋势01第一代：四轮转向系统、制动防抱死系统(ABS)车身电子稳定系统(ESP)以及半主动、主动悬架等汽车底盘控制系统。第二代：线控转向系统、线控制动系统、线控悬架系统、线控驱动系统。第三代：全方位底盘控制GCC(globalchassiscontrol)系统，也称为底盘集成控制系统。目前，汽车底盘控制技术的发展主要分为3个阶段：底盘控制技术发展趋势01随着汽车电子技术的快速发展，汽车的发展趋势是集成化、模块化、机电一体化以及智能化。汽车底盘系统线控化将从部分子系统线控化逐渐演进到全局线控化，多系统多控制器将逐渐被域控制器取代。线控底盘控制技术的发展趋势底盘控制技术发展趋势01线控底盘控制技术的发展趋势线控底盘控制技术优点02优化原有机械机构，实现更加灵活的功能系统布置A线控底盘控制技术优点由于具备电信号控制的执行机构，从而为自动驾驶系统的开发准备了良好的基础D降低了系统质量，从而降低整车质量，有利于节能环保与轻量化B更加易于进行二次开发，实现更多的定制化功能C线控底盘控制技术工作原理与控制031.转向控制线控转向控制有两个控制策略:路感反馈控制策略和线控转向执行控制策略。方向盘转角信号转矩信号等控制指令传感器ECU执行单元（1）路感反馈控制策略根据驾驶意图、车辆状况与路况，过滤不必要的振动，实时输出路感反馈力矩指令。路感反馈力矩估计一般有3种方法:传感器测量方法。参数拟合方法。基于动力学模型的方法。03线控底盘控制技术工作原理与控制1.转向控制（2）线控转向执行控制策略线控转向执行控制根据当前路况和车辆行驶状态，提出控制目标和约束条件，并对难以直接测量的状态或参数进行观测和辨识，计算出期望的车轮转角指令，由转向电机执行。03线控底盘控制技术工作原理与控制1.转向控制线控转向控制执行分为2个层次:上层控制策略进行车辆运动状态控制。下层控制策略准确、快速地实现该车轮转角。线控底盘控制技术工作原理与控制032.制动控制线控制动系统控制主要包括踏板力模拟控制和制动稳定性控制。踏板加速度、位移、踏板力等控制指令传感器ECU执行单元（1）踏板力模拟控制线控制动系统取消了制动踏板与液压主缸之间的机械连接，因而必须采用特定装置一一踏板力模拟器来模拟制动踏板力感，保证给驾驶人类似于传统制动系统的制动踏板感觉。好的制动踏板力感是车辆良好性能的必要条件，是车辆用户满意度的一个重要指标。03线控底盘控制技术工作原理与控制2.制动控制（2）制动稳定性控制线控制动系统可独立控制四轮制动力，制动响应迅速、准确。控制器接收制动踏板发出的信号和车轮传感器信号，识别车轮是否抱死、打滑等，以控制车轮制动力。03线控底盘控制技术工作原理与控制2.制动控制线控底盘控制技术工作原理与控制033.驱动控制线控驱动系统一般由加速踏板总成(由加速踏板，踏板位置传感器组成)、驱动控制器、驱动执行器等组成。踏板位移、开关信号等控制指令传感器ECU执行单元线控底盘控制技术工作原理与控制033.驱动控制对于电动汽车，驱动执行器即为驱动电机，其可能是单电机的中央驱动电机，也可是多轮独立电机。因此，线控驱动系统包括传统内燃机汽车和多轮独立驱动电动汽车线控驱动控制。线控底盘控制技术工作原理与控制03（1）传统内燃机汽车线控驱动控制线控油门主要通过对节气门的线控实现汽车动力学和经济性控制，在装备ESP的汽车上还有驱动防滑与稳定性控制功能。线控油门比传统节气门控制方式精确，发动机能够根据汽车的各种行驶信息，精确调节空燃比，改善发动机燃烧状况，从而大大提高汽车动力性和经济性。驱动防滑控制对于保证汽车驱动性能和行驶安全具有重要意义。驱动控制器综合各种传感器信息，判断汽车驱动轮是否打滑，通过驱动执行器控制节气门的开度来改变驱动力输出大小实现驱动防滑。3.驱动控制线控底盘控制技术工作原理与控制03（2）多轮独立驱动电动汽车线控驱动控制随着电机技术和车辆动力学的发展，出现了多个电机独立驱动多个车轮的电动汽车，即多轮独立驱动电动汽车。相对于传统内燃机，电机具有响应速度快、控制精度高、响应特性好等优点。由于多轮独立驱动电动汽车各个驱动车轮的转矩独立可控，因此驱动控制系统通过横摆力矩控制和驱动力分配可以达到改善车辆稳定性和经济性的目的，其中四轮独立驱动尤其是轮电机电动汽车驱动控制方面已经成为各国研究的热点。3.驱动控制线控底盘控制技术工作原理与控制034.悬架控制线控悬架系统即通常所说的主动悬架和半主动悬架。其通过电子控制单元不断调整减振器阻尼和弹簧刚度，突破传统悬架系统在实际应用中的限制，提高不同行驶工况下的汽车平顺性和操纵稳定性。路面信息、车身高度、车速信号等控制指令传感器ECU执行单元线控悬架系统主要由传感器、悬架系统控制器、可调阻尼减振器、弹性元件等组成。传感器信号包括车身加速度、车身高度、侧向加速度、方向盘转角信号等，通过总线传递给悬架系统控制器。控制器对采集信号进行运算处理，判断车辆行驶状态，发送指令控制悬架刚度和阻尼及车身高度来提高汽车行驶平顺性及操纵稳定性。03线控底盘控制技术工作原理与控制4.悬架控制线控底盘的综合控制包括整车VCU(整车控制器)，VCU作为新能源车中央控制单元，是整个控制系统的核心。VCU采集电机及电池状态，采集加速踏板信号、制动踏板信号、执行器及传感器信号，根据驾驶员的意图综合分析做出相应判定后，监控下层的各部件控制器的动作，它负责汽车的正常行驶、制动能量回馈、整车发动机及动力电池的能量管理、网络管理、故障诊断及处理.车辆状态监控等，从而保证整车在较好的动力性、较高经济性及可靠性状态下正常稳定的工作