任务3.1 线控驱动系统结构和工作原理

线控驱动系统结构和工作原理项目三：线控驱动技术任务3.1《智能汽车线控底盘装调与测试》目录任务导入AssignmentINTRO学习目标LearningobjectivesCONTENTS0102课堂小测Classroomquiz课堂总结Classroomsummary0405知识准备Backgroundknowledge03PART01任务导入AssignmentINTRO任务导入线控驱动系统，作为现代汽车技术的核心之一，它改变了传统汽车的动力传输和控制方式。通过电子信号传递，线控驱动系统能够实现对汽车动力系统的精准控制，从而提高汽车的驾驶性能和安全性。讲课前，先问问大家知道线控驱动系统和传统汽车驱动系统有什么区别吗？PART02学习目标Learningobjectives学习目标素质目标培养学生的发展思维和逻辑思维能力；讲解线控驱动系统的结构原理，培养学生形成实事求是，理论与实践相结合的科学态度和科学方法。能力目标能正确叙述线控驱动系统的类型和优缺点[A26]；能正确分析线控驱动系统的工作原理[A27]；能正确分析线控驱动系统的关键技术[A28]。知识目标能正确了解驱动系统的功能和发展历程[K29]；能正确理解线控驱动系统的结构原理[K30]；能正确理解线控驱动系统的关键技术和发展趋势[K31]。PART03知识准备Backgroundknowledge一、汽车驱动系统1.汽车驱动系统的功能驱动系统将发动机或驱动电机输出的动力，通过一系列的传动装置带动驱动车轮转动，实现汽车的正常行驶。传统汽车驱动系统纯电动汽车驱动系统一、汽车驱动系统2.汽车驱动系统的发展历程12345纯电动线控驱动混合动力线控驱动线控油门发动机+线控换挡自动变速器机械油门发动机+自动变速器机械油门发动机+手动变速器一、汽车驱动系统3.线控油门线控油门的结构（1）线控油门的结构线控油门系统由油门踏板、踏板位移传感器、电控单元、数据总线、伺服电动机和节气门执行机构组成。一、汽车驱动系统3.线控油门线控油门的工作原理（2）线控油门的工作原理线控油门是通过电缆或线束来控制节气门的开度，从表面看是用电缆取代了传统的油门拉线，但实质上不仅仅是简单的改变连接方式，而是能对整个车辆的动力输出实现自动控制功能。一、汽车驱动系统3.线控油门（3）线控油门的特点优点缺点加速舒适性且经济性好，稳定性高且不易熄火结构相对较为复杂，成本提高一、汽车驱动系统4.线控换挡线控换挡（1）线控换挡的概念传统换挡一、汽车驱动系统4.线控换挡线控换挡的分类（2）线控换挡的分类一、汽车驱动系统4.线控换挡线控换挡的结构（3）线控换挡的结构主要由换挡选择模块、换挡控制单元、换挡执行单元和挡位指示灯等组成。一、汽车驱动系统4.线控换挡线控换挡的工作原理（4）线控换挡的工作原理当驾驶员挂入某一个挡位时，传感器就会将挡位请求信号传送到变速箱控制单元TCU，同时，TCU会根据汽车上其他的各种信号进行分析，根据通信协议进行判断是否执行换挡请求。一、汽车驱动系统4.线控换挡（5）线控换挡的特点优点缺点质量更轻体积更小布置灵活便于集成附加功能防止误操作成本高可靠性比机械式差一、汽车驱动系统4.线控换挡二、线控驱动系统的结构原理1.线控驱动的概念线控驱动，通过传感器采集各种信息，并将数据传递给控制单元，控制单元通过预设的程序发出指令和信息，执行装置将电能转换成机械运动，驱动汽车行驶。线控驱动二、线控驱动系统的结构原理2.线控驱动系统的功能按照驾驶员的意愿控制汽车的驱动人工驾驶模式按照预设的程序自动控制汽车的驱动自动驾驶模式二、线控驱动系统的结构原理2.线控驱动系统的功能自动控制车辆加减速环境感知传感器计算平台VCU电机控制器驱动电机请求执行驱动信号驱动命令控制命令自适应巡航ACC，自动泊车……线控驱动系统的功能二、线控驱动系统的结构原理3.线控驱动系统的类型线控驱动系统根据结构不同主要分为混合动力驱动系统和纯电动驱动系统两种类型。混合动力驱动系统纯电动驱动系统二、线控驱动系统的结构原理4.混合动力驱动系统（1）混合动力汽车的概念通常所说的混合动力汽车，一般是指油电混合动力汽车，即采用传统的内燃机（柴油机或汽油机）和电动机作为动力源。混合动力汽车二、线控驱动系统的结构原理4.混合动力驱动系统混合动力驱动系统分类（2）混合动力驱动系统的分类及结构原理根据内燃机和电动机的能量流动及连接关系，混合动力驱动系统可以分为串联式、并联式和混联式三类。二、线控驱动系统的结构原理4.混合动力驱动系统串联式混合动力汽车驱动系统（2）混合动力驱动系统的分类及结构原理（1）串联式混合动力汽车驱动系统二、线控驱动系统的结构原理4.混合动力驱动系统并联式混合动力汽车驱动系统（2）混合动力驱动系统的分类及结构原理（2）并联式混合动力汽车驱动系统二、线控驱动系统的结构原理4.混合动力驱动系统混联式混合动力汽车驱动系统（2）混合动力驱动系统的分类及结构原理（3）混联式混合动力汽车驱动系统二、线控驱动系统的结构原理4.混合动力驱动系统（3）混合动力驱动系统的特点1）优点：①与纯电动汽车比较：重量小，舒适性好，价格便宜等。②与内燃机汽车比较：排污少，油耗低等。2）缺点:长距离高速行驶基本不能省油。二、线控驱动系统的结构原理4.混合动力驱动系统二、线控驱动系统的结构原理5.纯电动驱动系统（1）纯电动汽车的概念纯电动汽车EV（ElectricalVehicle）也称为BEV（BatteryElectricalVehicle），是一种完全由可充电电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池）提供动力源的汽车。纯电动汽车二、线控驱动系统的结构原理5.纯电动驱动系统（2）纯电动驱动系统的分类1）集中电机驱动集中电机驱动二、线控驱动系统的结构原理5.纯电动驱动系统（2）纯电动驱动系统的分类2）轮边电机驱动轮边电机驱动二、线控驱动系统的结构原理5.纯电动驱动系统（2）纯电动驱动系统的分类3）轮毂电机驱动轮毂电机驱动二、线控驱动系统的结构原理5.纯电动驱动系统（3）纯电动驱动系统的工作原理纯电动驱动系统的工作原理二、线控驱动系统的结构原理5.纯电动驱动系统（4）纯电动驱动系统的特点优点缺点环境污染小噪声低能源利用率高、高效率能源来源广移峰填谷续驶里程短成本高充电时间长维护费用高电池寿命短二、线控驱动系统的结构原理5.纯电动驱动系统思政专栏随着技术进步与市场需求的双重驱动，工业机器人的应用领域逐渐从传统的小型化、轻负载场景向重工业拓展。在建筑施工、重型机械制造、大型船舶装配等重工业领域，对大工作空间和高负载能力的需求日益迫切。重工业车间创新技术澎湃来袭！线控机器人助力重工业效能飞跃思政专栏线控机器人技术，为重工业的转型提供了创新解决方案。线控机器人深度融合了AI与深度学习技术，通过海量数据的深度学习与训练，优化作业精度和任务适应性，实现自主决策，有效解决了重工业环境中的复杂多变问题。线控技术的发展离不开理论联系实践的紧密结合，不仅在技术创新上取得了突破，而且在多个行业中实现了应用，展现出广阔的发展前景。线控机器人创新技术澎湃来袭！线控机器人助力重工业效能飞跃三、线控驱动系统的关键技术1.永磁同步电机高效化技术驱动电机技术三、线控驱动系统的关键技术2.轮毂电机技术轮毂电机驱动系统可以灵活地布置于各类电动车辆的车轮中，直接驱动轮毂旋转。与内燃机、单电机等传统集中驱动方式相比，其在动力配置、传动结构、操控性能、能源利用等方面的技术优势和特点极为明显。轮毂电机驱动示意图三、线控驱动系统的关键技术3.电机控制器技术电机控制器是驱动系统里最核心的器件，也是技术难度最高的部件，其不仅涉及到电力电子的硬件，还涉及到电机控制的算法及功能安全软件，以及机械机构和热仿真等。电机控制器技术三、线控驱动系统的关键技术4.容错技术容错控制是指当控制系统的执行器发生故障时，控制系统基于得到的故障信息自动补偿故障对于控制系统带来的不利影响，以系统的稳定性和和完整性为目标，尽可能保持失效系统的执行能力。四轮独立线控驱动系统故障树四、线控驱动系统的发展趋势目前线控驱动正处于集中式驱动分布的阶段，未来随着自动驾驶及电气化水平的提高，以轮边和轮毂电机为代表的分布式驱动技术方案将得到大量应用。线控驱动系统的发展趋势PART04课堂小测Classroomquiz一、判断题1.当前电子油门技术已经成熟，但线控油门技术有待完善。（

）2.线控换挡无传统机械式结构，通过电控实现各个挡位的切换。（

）3.混合动力汽车是指车辆驱动系统由多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆。（）4.轮毂电机驱动系统可以灵活地布置于各类电动车辆的车轮中，直接驱动轮毂旋转。（

）×√×√二、单选题1.汽车驱动系统将（

）输出的动力，通过一系列的传动装置带动驱动车轮转动。A.发动机B.驱动电机C.发动机或驱动电机D.马达2.以下对集中电机驱动描述不正确的是（

）。A.取消了离合器和变速器B.只需要一组电动机和逆变器C.可用固定挡的齿轮传动装置D.驱动系统的控制相对传统汽车复杂CD二、单选题3.线控驱动系统的关键技术不包括（

）。A.永磁同步电机高效化技术