底盘电子(基本概念给学生）.ppt

底盘控制系统基本概念 • 又称主动安全性控制系统： 1. 防抱死制动系统（ ABS） 2. 电子制动力分配装置（ EBD） 3. 驱动防滑系统（ ASR） 4. 电子稳定程序系统（ ESP） 5. 电控悬架系统 6. 电控动力转向系统（ EPS ） 7. 主动避撞系统 8. 汽车一体化底盘控制系统 （ GCC） 9. 汽车轮胎监测系统 底盘控制系统 汽车制动防抱死系统（ ABS） • 防抱死制动系统（ Anti-Lock Braking System简称 ABS）是一种防止制动过程车轮抱死的汽车主动安全装置ABS系统在制动过程中通过传感器感知车轮与路面的滑移，由 ABS电控单元做出判断，并通过电磁阀调整制动力的大小，使轮胎滑移率保持在一个理想的范围（ 10%～ 20%），来保证车辆制动时有较大的纵向制动和抗侧向外力的能力，防止可能发生的后轮侧滑，甩尾，提高汽车在制动过程中的方向稳定和转向操纵的能力，并能提高附着系数利用率，缩短制动距离，减少轮胎磨损电子控制汽车防抱死系统是目前提高车辆行驶安全性的有效措施之一 汽车驱动防滑系统（ ASR） • 汽车驱动防滑系统（ ASR）是在汽车起步和加速时将滑移率控制在一定范围（ 5%～ 15%）内，防止驱动轮快速滑动，提高汽车的驱动力。

ASR在控制中，通过轮速传感器反馈来的信号经控制单元处理后发出指令，调节发动机的输出转矩，从而调节驱动轮的驱动转矩目前 ASR的装备大多是在 ABS系统增设一部分部件的方法来实现，可看成是对 ABS系统的完善和补充 汽车电子制动力分配系统（ EBD） • 汽车在制动时，四只轮胎附着的地面条件往往不一样比如，有时左前轮和右后轮附着在干燥的水泥地面上，而右前轮和左后轮却附着在水中或泥水中，这种情况会导致在汽车制动时四只轮子与地面的磨擦力不一样，制动时容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故电子制动力分配系统（ EBD）能够根据汽车制动时产生轴荷转移的不同，自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能，并配合 ABS系统提高制动稳定性 电子稳定程序 ESP • ESP是车身电子稳定控制系统（ Electronic Stability Program）的简称，是一种在紧急驾驶条件下防止车辆打滑的制动系统，其最主要的特点就是它的主动性，如果说 ABS是被动地作出反应，那么 ESP却可以做到防患于未然 电子稳定程序 ESP • ESP具有三大特点： • 1．实时监控： ESP能够实时监控驾驶者的操控动作、路面反应、汽车运动状态，并不断向发动机和制动系统发出指令。

• 2．主动干预： ESP则可以通过主动调控发动机的转速，并调整每个轮子的驱动力和制动力，来修正汽车的过度转向和转向不足 • 3．事先提醒：当驾驶者操作不当或路面异常时，ESP 会用警告灯警示驾驶者 ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾， ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向， ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向 电子稳定程序 ESP • 一辆汽车行驶在路滑的左弯道上，当过度转向开始使得车子向右甩尾时， ESP的传感器感觉到了滑动，就迅速让右前轮制动，使汽车产生顺时针方向的转矩，而将汽车保持在原来的车道内； • 当不足转向使前轮驶离路面而丧失对地面的附着力时，四通道的 ESP就让左后轮制动，由此产生逆时针方向的转矩使汽车回到正确路线上(如果车上装的是双通道的 ESP，则会使左前轮制动 ) 电子稳定程序 ESP 电子稳定程序 ESP 电子稳定程序 ESP 电子稳定程序 ESP 电子稳定程序 ESP • 转向传感器： 它监测转向盘旋转的角度，帮助确定汽车行驶方向是否正确。

• 车轮传感器： 它监测每个车轮的速度，确定车轮是否在打滑 • 侧滑传感器： 它记录汽车绕垂直轴线的运动，确定汽车是否在打滑 • 横向加速度传感器： 它对转弯时产生的离心力起反应，确定汽车是否在通过弯道时打滑 ESP控制算法 • Hriuchi等人基于 H∞理论的四轮转向控制系统；Buckholtz采用模糊控制理论来对车轮的滑移率进行分配，进而控制车身的横摆角速度和侧偏角； • Masato Abe研究了用滑模控制理论对车身横摆角速度进行控制； • Vanz Zanten等人基于线性二次最优控制原理 (LQR)开发了 Bosch电子稳定控制程序 在控制过程中，对于期望的横摆角速度、期望的汽车侧偏角以及实际的汽车侧偏角都非传感器直接测量量，对这些值的计算准确是控制有效的先决条件，对于这些关键参数， BOSCH提出了相应的估算方法 底盘综合控制系统（ GCC ） • 驾驶员协助系统 DAS（ Driver Assistance System）未来发展趋势中最重要的一点就是各种系统的功能集成 • 具有网络特性的底盘综合控制系统 GCC（ Global Chassis Control）将发动机、制动、转向和悬挂系统的功能进行集成，用来提高车辆的动态特性、乘坐舒适性和稳定性等。

底盘综合控制系统（ GCC ） • 底盘综合控制系统 GCC本质上是目前电子稳定系统ESP的逻辑功能扩展 • 处理车辆在危险的情况下保持车辆稳定功能的产品大都是通过干预发动机系统的管理和有选择性地对单个车轮进行单边制动来实现的，而没有将在危险情况下其他影响车辆稳定性的功能如转向和悬挂系统等的影响增加到控制系统中 • 底盘综合控制系统 GCC将车辆转向和悬挂系统的干预功能集成到了控制系统中，大大延伸了车辆能够实现的、提高稳定性的可选择范围。