汽车底盘电控技术（第5版）课件：线控底盘技术

汽车底盘电控技术（第5版）

线控底盘技术

1介绍线控换挡技术

学习内容1.线控换挡的概念；2.线控换挡的作用、组成及工作原理；3.线控换挡的应用案例。线控换挡系统结构及工作原理01学习目标：

掌握线控换挡系统概念

掌握线控换挡系统组成

掌握线控换挡系统的工作原理1.线控换挡系统概念线控换挡系统（ShiftByWire,SBW）取消了传统的换挡操纵机构与变速器之间连接的拉索或推杆，变速杆和变速器之间无直接机械连接结构，利用电动执行来控制变速器动作执行，取代了传统的挡位操作模式，通过旋钮、按键等新式交互件电子控制车辆换挡，为智能网联汽车实现速度控制提供良好的硬件基础。采用线控换挡的车辆可以对换挡杆的位置与操作界面进行更加优化的设计，使得换挡更加简单、轻松。2.线控换挡系统的组成

线控换挡系统主要由换挡操纵机构、换挡执行模块、换挡ECU、驻车控制ECU和挡位指示器等组成。线控换挡系统集成换挡操纵机构、执行模块、ECU及指示器，实现精准挡位切换。换挡系统构成包含线控换挡杆、P挡键与盖板，用户界面直观，操作便捷。换挡操纵机构接收ECU指令，高效执行挡位变换，确保驾驶流畅性。换挡执行模块功能解析操纵信号，向执行模块发送指令，核心协调部件，保障系统运行稳定。换挡ECU作用3.线控换挡系统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器控制单元ECU同时，ECU会根据汽车上其它的各种信号（比如发动机转速、车速、节气门开度、以及安全带、车门开关信号等）进行分析，根据通信协议进行判断是否执行换挡请求。线控换挡操纵机构形式02学习目标：

掌握线控换挡系统形式

掌握每个换挡形式的特点及典型应用

1.线控换挡系统操纵机构介绍挡杆式线控换挡怀挡式线控换挡旋钮式线控换挡按键式线控换挡2.挡杆式线控换挡挡杆式线控换挡系统，与传统的换挡杆长相一样，但其换挡动作要简单省力。红旗H9挡位图比亚迪汉挡位及模式按钮图2.怀挡式线控换挡怀挡式线控换挡系统，变速档杆位于方向盘下边、转向柱上，这种换挡方式能大量节省空间，使前排两座位间的中控地台更加简洁，为防止误操作，当汽车启动之后，换挡机构就会锁死，即便碰到了也不会有任何的影响。深蓝SL03挡位按钮图3.旋钮式线控换挡旋钮式线控换挡系统，将传统的档杆变成了一个旋钮，将换挡动作变成了曲线画圆的形式，使得档杆和换挡区域变得更小，节省空间。荣威ei6挡位按钮图别克昂科威plus挡位按钮图线控换挡系统的优点03学习目标：

掌握线控换挡系统优点电子换挡机构显著减轻汽车重量，助力轻量化设计，相比自动换挡，重量大幅减少。轻量化优势体积精简，电子换挡节省宝贵车内空间，提升储物能力，布局更加灵活高效。空间优化摒弃传统，电子换挡引入科技感，支持多样操作如按键、旋钮，增强驾驶体验。科技革新除基本换挡，还支持自动驻车、驾驶模式切换、安全带提醒、车辆防盗及开门保护等附加功能。多功能集成1.线控换挡系统优点

2介绍线控转向技术学习内容1.线控转向系统的结构与分类；2.线控转向系统工作原理；3.线控转向技术的应用案例。线控转向系统结构及工作原理01学习目标：

掌握线控转向系统概念

掌握线控转向系统组成

掌握线控转向系统的工作原理1.线控转向系统概念

汽车转向系统的发展经历了机械转向、液压助力转向、电动助力转向、线控转向等。

线控转向系统是自动驾驶汽车实现路径跟踪与避障避险必要的关键系统，为自动驾驶汽车实现自主转向提供了良好的硬件基础，其性能直接影响主动安全与驾乘体验。线控转向技术演变2.线控转向系统的组成

汽车线控转向系统由方向盘模块、转向执行模块、电子控制单元（ECU）、电源系统等部分组成。线控转向系统结构3.线控转向系统的工作原理

方向盘传感器将转矩和转角信号输入ECU，ECU根据车速等信号控制反馈电机模拟转向力，并驱动转向电机控制车轮转向。线控转向系统工作原理框图线控转向系统分类02学习目标：

掌握线控转向系统分类

掌握线控转向系统不同布置方式特点

线控转向系统根据转向电机的数量、布置位置与控制方式不同可分为5类：单电机前轮转向、双电机前轮转向、双电机独立前轮转向、后轮线控转向和四轮独立转向。1.线控转向系统分类2.线控转向系统不同布置方式特点布置方式优点缺点单电机前轮转向结构简单，布置容易单电机故障冗余性欠佳，电机功率较大双电机前轮转向冗余性好，对单个电机功率要求较小冗余算法复杂，零部件成本高双电机独立前轮转向取消转向器部件，提高了控制自由度和空间利用率无冗余功能，转向协同控制算法较复杂后轮线控转向控制自由度，转向能力增强零部件数量增加，结构较复杂，控制算法较复杂四轮独立转向控制自由度最大，转向能力更强系统结构复杂，可靠性降低，控制算法复杂线控转向系统的特点03学习目标：

掌握线控转向系统优点

掌握线控转向系统缺点1.线控转向可以实现不同的转向比，轻易实现主动转向的功能，可脱离驾驶员实现转向控制，可助力自动驾驶汽车发展;

2.操作及控制响应速度快，可提高紧急情况下的转向操作正确性和安全性;

3.滤掉路面上的激震信号，驾驶不再承受路面颠簸带来的振动，增加操控舒适性，根据需要隔离路面颠簸或者部分传递路面信息，使驾驶员获得良好的路感;

4.结构配置可以大幅简化，布置方式灵活；

5.取消了转向系功能模块间的机械连接，汽车发生正面碰撞时，驾驶员不至于受到转向机柱的撞击伤害，被动安全性得到提高；

6.节省驾驶舱空间，可以获得更大的驾驶员腿部空间，节省出来的空间可以配置腿部安全气囊，增加汽车安全性。1.线控转向系统优点

1.线控转向安全性和可靠性有待提高，线控转向取消了方向盘输入与转向输出之间的机械连接，一旦线控系统失效，则无法通过人工补救。

2.需要额外设计转向备份系统，使得其成本和重量增加。

3.硬件上需要较高功率的路感电机和转向电机，软件上需要复杂的力反馈电机和转向执行电机的算法实现。2.线控转向系统缺点线控转向可拓展功能04学习目标：

掌握线控转向系统拓展功能1.可折叠方向盘2.驾驶手感定制3.可变转向速比4.路面干扰抑制5.自动紧急转向6.信息娱乐功能线控转向系统拓展功能

3介绍线控制动技术学习内容1.线控制动的概念；2.电子液压制动系统结构组成和工作原理；3.电子机械制动系统结构组成和工作原理；4.混合制动系统结构组成和工作原理。线控制动系统概念01学习目标：

掌握线控制动系统概念

掌握线控制动系统分类1.线控制动系统概念

线控制动系统（BrakeByWire,BBW）取消了传统的制动踏板与制动器之间机械装置，利用电动执行来控制制动器动作执行。

将原有的制动踏板用一个模拟发生器替代，通过制动踏板位置传感器监测驾驶员的制动意图产生、传递制动信号，将制动踏板机械信号转变为电控信号，并将信号传递给控制系统和执行机构，以电控模块来实现制动力，并根据一定的算法模拟踩踏感觉反馈给驾驶员。2.线控制动系统分类

根据线控制动系统的实现形式划分，目前线控制动系统可分为：电子液压制动系统

（Electro-HydraulicBrake，EHB）电子机械制动系统（Electro-MechanicalBrake，EMB）混合制动系统（HybridBrakebyWireSystem，HBBW）电子液压制动系统（EHB）02学习目标：

掌握电子液压制动系统组成

掌握电子液压制动系统工作原理

1.电子液压制动系统组成

汽车电子液压制动系统主要由液压控制模块、制动踏板模块、电子控制单元、制动器、各类传感器等组成。EHB制动系统仍然保留了制动液，仍包含复杂的制动液传输管路，系统液压管路布置复杂且难以集成驻车制动。2.电子液压制动系统工作原理

踩制动踏板，传感器采集意图传给ECU，ECU算最佳制动力，踏板行程模拟器让驾驶感受与传统制动相近。电子液压制动系统（EHB）工作框图电子机械制动系统（EMB）03学习目标：

掌握电子机械制动系统组成

掌握电子机械制动系统工作原理

1.电子机械制动系统组成

汽车电子机械制动系统（EMB）主要由车轮制动模块、电子控制单元、整车控制单元ECU和制动踏板模块等部分组成。EMB利用电制动取代了传统制动系统中的液压油或空气等传力介质，是完全的线控制动，结构简单、制动效果好、易于与其他电控功能集成在一起，与EHB相比，EMB是更优的方案，它不以制动液为工作介质，控制响应更加迅速精确。2.电子机械制动系统工作原理电子机械制动系统（EMB）工作框图混合制动系统（HBBW）04学习目标：