《智能网联汽车技术》课件-纵向运动控制

第四章控制执行技术纵向运动控制第一节建议课时：主讲人：01能描述各纵向运动控制系统的组成02能列举各纵向运动控制系统的特点03能解释各纵向运动控制系统的工作原理重点难点①各纵向运动控制系统的组成②各纵向运动控制系统的工作原理①各纵向运动控制系统的工作原理课程引入想象一下，在未来的某一天，你坐在一辆自动驾驶的汽车里，正沿着繁忙的高速公路行驶。突然，前方出现了一辆缓慢行驶的大货车。你的汽车会怎样做呢？它会自动减速、保持安全距离，还是采取其他措施？那什么是纵向运动呢？纵向运动是指与汽车行驶方向相同的平动运动。纵向运动控制即对车辆加速踏板和制动踏板的控制。车辆通过对节气门和制动系统的协调，实现对车辆期望车速的精准控制。一、传统汽车电子节气门系统节气门是控制进入发动机气缸的纯净空气（柴油发动机）或可燃混合气数量（汽油发动机）的装置，其开度的大小决定着发动机的转速和功率一、传统汽车电子节气门系统1.电子节气门系统组成【播放动画资源“电子油门（组成）”】由加速踏板、加速踏板位置传感器、发动机控制单元（ECU）、节气门控制单元、节气门位置传感器、以及其它相关传感器等组成。1.电子节气门系统组成—加速踏板位置传感器一、传统汽车电子节气门系统一般采用霍尔式作用检测驾驶员踩踏加速踏板的程度及速率把其转化为电信号发送给发动机控制单元1.电子节气门系统组成—加速踏板位置传感器一、传统汽车电子节气门系统工作原理1.电子节气门系统组成—发动机控制单元一、传统汽车电子节气门系统0102030405060708功能处理输入信息存储输出信息储存输入信息存储各种程序、数据、表格计算、处理各种信息产生各种参考电压实现数据、信息的通信与交换处理输出信息1.电子节气门系统组成—节气门控制单元一、传统汽车电子节气门系统节气门控制单元主要由节气门轴、节气门电机、减速机构、节气门等组成。包括两个位置传感器一个输出随节气门角度的增大而增大另一个输出随节气门角度的增大而减小1.电子节气门系统组成—节气门控制单元一、传统汽车电子节气门系统工作原理加速踏板位置传感器发动机ECU节气门ECU节气门位置传感器一、传统汽车电子节气门系统2.电子节气门系统工作原理（播放动画资源“电子油门原理”）加速踏板位置传感器发动机ECU节气门ECU节气门位置传感器其它工况信息以及各种传感信号节气门电机一、传统汽车电子节气门系统3.电子节气门控制策略基于发动机转矩需求的节气门控制发动机控制单元对实际转矩与理论转矩进行对比，适当调节节气门开度，使实际转矩和理论转矩一致海拔补偿电子节气门系统可按照大气压与海拔的函数关系，对气门开度进行补偿可选工作模式分为正常模式、动力模式和雪地模式，区别在于节气门对加速踏板的响应速度不同控制功能扩展主要的扩展功能有牵引力控制、巡航控制、怠速控制、减少换挡冲击控制等二、新能源汽车加速踏板新能源汽车的加速踏板不仅可以控制节气门还可以控制驱动电机的转速。工作原理三、电子液压制动系统电子液压制动系统的作用是制动车辆，它接收车身电子稳定系统ESP、轮速传感器、制动踏板等信号，为每个车轮的制动器分配最佳的制动压力。三、电子液压制动系统1.电子液压制动系统组成【播放微课资源“电子液压制动系统”

】检测制动踏板的移动行程并发给SBC控制单元制动踏板行程传感器为驾驶员提供制动阻力、模拟踩踏制动踏板的感觉踏板压力模拟器产生高压制动液高压泵储存高压制动液储压罐三、电子液压制动系统2.电子液压制动系统工作过程【播放微课资源“电子液压制动系统”

】D车身电子稳定系统（ESP）请求制动E后备制动A未制动B直道制动C弯道制动F失效保护三、电子液压制动系统2.电子液压制动系统工作过程——未制动分离阀y1、y2断电打开两前轮制动轮缸中的制动液与制动储液罐连通进油阀y6、y8、y10、y12关闭出油阀y7、y9、y11、y13打开后轮制动轮缸中的制动液也与制动液储液罐连通三、电子液压制动系统2.电子液压制动系统工作过程——直道制动分离阀y1、y2通电关闭①B37/1：记录踩踏制动踏板的行程②踏板压力模拟器2：为驾驶员提供制动的阻力感③制动主缸压力传感器b1：测量主缸压力三、电子液压制动系统2.电子液压制动系统工作过程——直道制动SBC控制单元①综合考虑收集到的信息→判断驾驶员制动意图的紧急性②接收ESP、轮速传感器等信息计算→计算最佳制动压力→控制出油阀关闭→控制进油阀打开时间→调节制动油压→刹车三、电子液压制动系统2.电子液压制动系统工作过程——直道制动传感器b3、b4、b5、b6①监测各缸实际油压→反馈给SBC控制单元→调节制动压力三、电子液压制动系统2.电子液压制动系统工作过程——直道制动①ESP监测到制动抱死意图→通过CAN与SBC通信→SBC控制进、出油阀通断电状态→形成压力建立、保持、卸除→保持制动效果②平衡阀y3、y4打开保持同轴制动轮缸保持相同油压三、电子液压制动系统2.电子液压制动系统工作过程——直道制动高压传感器b2①实时监测高压储压罐的压力②若压力低于临界值→SBC控制高压泵→为储压罐加压三、电子液压制动系统2.电子液压制动系统工作过程——弯道制动平衡阀y3、y4通电使每缸制动油压可单独调节三、电子液压制动系统2.电子液压制动系统工作过程——ESP请求制动ESP①计算需要制动的车轮②计算制动力大小③指令SBC执行相应动作SBC制动系统①控制电磁阀实现对单个车轮的特定制动三、电子液压制动系统2.电子液压制动系统工作过程——后备制动12ESP损坏或SBC与ESP之间出现通信故障SBC按车辆前轴分配70%、后轴分配30%的比例固定分配制动压力后备制动产生的原因措施三、电子液压制动系统2.电子液压制动系统工作过程——失效保护SBC制动系统①控制分离阀y1、y2断电打开②驾驶员实施制动③车速被限制在90km/h以下三、电子液压制动系统3.电子液压制动系统优点01制动过程建立时间短、制动反应时间短02车辆停车距离短03不会出现常规制动系统存在的制动踏板跳动的情况04各车轮都能获得理想的制动力分配三、电子液压制动系统4.电子液压制动系统辅助功能04根据当前的车速自行调节制动压力的大小制动踏板行程的智能处理02驾驶员快速释放加速踏板时，SBC会根据这一信号立即进入紧急制动的准备状态预启05车辆静止时制动管路中的压力会减小到足以阻止车辆移动的程度静态压力限制03制动衬片以固定的间隔轻微地摩擦制动盘，去除制动盘上的水膜制动器干燥01当车辆减速至6km/h时，SBC将配合车速的变化精确地控制制动油压逐步降低直至车辆完全停止柔式制动四、电子机械制动系统1.电子机械制动系统组成（播放微课资源“电子机械制动系统组成”

）四、电子机械制动系统1.电子机械制动系统组成（播放微课资源“电子机械制动系统”

）电子制动模块组成四、电子机械制动系统2.电子机械制动系统工作原理（播放微课资源“电子机械制动系统”

）踏板行程传感器制动控制器电机制动模块电机螺杆活塞制动钳轴斜盘齿轮四、电子机械制动系统3.电子机械制动系统特点机械连接少，没有制动管路结构简单，体积小A采用机械和电气连接信号传递迅速，反应灵敏B传动效率高，节省能源C载荷传递平稳、柔和制动性能稳定D电子智能控制功能强大E模块式结构更加整体化装配简单，维修方便F（）1.传统汽车与新能源汽车的电子节气门系统是完全相同的。（）2.节气门是控制进入发动机气缸的纯净空气（柴油发动机）或可燃混合气数量多少（汽油发动机）的装置，其开度的大小决定着发动机的转速和功率。（）3.电子液压制动系统提高了制动控制的自由度，弥补了传统制动系统在设计和原理上的不足，但未能充分利用路面附着率提高制动效率。（）4.

EMB以电机作为驱动制动器的动力源，代替传统的液压和气压制动方式，从而弥补了传统制动方式的诸多不足。（）5.

EMB的电子制动踏板（由制动踏板行程传感器和踏板压力模拟器组成）和传感器与SBC基本相同。一、判断题二、选择题1.电子节气门系统主要由加速踏板（）以及其它相关传感器等组成。【多选题】A.加速踏板位置传感器B.ECUC.节气门控制单元D.节气门位置传感器2.加速踏板传感器工作原理示意图如下图所示，对图中各部件名称填写正确的是：（）。ABCDAA.①减速器总成②电动机③高压电池包④电机控制器B.①电动机②减速器总成③高压电池包④电机控制器C.①减速器总成②电动机③电机控制器④高压电池包D.①电动机②减速器总成③电机控制器④高压电池包二、选择题3.电子节气门控制策略包括（）。【多选题】A.海拔补偿

B.可选工作模式C.控制功能扩展

D.基于发动机转矩需求的节气门控制4.电子节气门控制策略包括（）。【多选题】A.海拔补偿

B.可选工作模式C.控制功能扩展

D.基于发动机转矩需求的节气门控制ABCDABCD二、选择