汽车底盘最新技术的发展现状 汽车底盘最新技术的发展现状 引言 越来越多的新电子控制设备被应用于汽车上。其中许多新的底盘控制技术设备在汽车的安全性、动力性、操作稳定性等方面起着重要的作用。它包括全电路制动系统（BBW，Brake-by-Wire）、汽车转向控制系统（RWS、ESP Ⅱ等）、汽车悬架控制系统（ADC、ARC等）以及现在发展起来的汽车底盘线控技术（线控换档系统、制动系统、悬架系统、增压系统、油门系统和转向系统等）。再加上汽车CAN总线的应用，42 V电压技术的研究，电动汽车的研究都会带动汽车底盘控制技术向更高层次的发展。如今汽车底盘控制技术正向电子化、信息化、网络化、集成化方向发展。 1 汽车底盘的电子化技术 1. 1 全电路制动系统（BBW） BBW是一种全新的制动模式，它的系统结构如图1所示，BBW是一种新型的智能化制动系统，它采用嵌人式总线技术，可以与防抱死制动系统（ABS）、牵引力控制系统（TCS）、电子稳定性控制程序（ESP）、主动防撞系统（ACC）等汽车主动安全系统更加方便地协同工作，通过优化微处理器中的控制算法，可以精确地调整制动系统的工作过程，提高车辆的制动效果，加强汽车的制动安全性能。BBW以电能作为能量来源，通过电机或电磁铁驱动制动器。因此，BBW的结构简洁，更趋向于模块化，安装和维修更简单方便。
图1 BBW结构示意图 控制单元是BBW的控制核心，它负责BBW信号的收集和处理，并对信号的推理判断以及据此向制动器发出制动信号。此外，根据汽车智能化的发展趋势，汽车底盘上的各种电子控制系统将与制动控制系统高度集成，同时在功能上趋于互补。 BBW采用双重闭环控制方式，首先在各个电能制动器中都有制动力矩传感器，可以实时地监控制动力矩的大小，实现制动力矩的闭环控制。其次在制动过程中，各车轮转速传感器时刻监视着车轮的运转过程，ABS根据车轮转速传感器的信号判断车轮的运转状态。 根据目前BBW的研究成果，投入使用还需要解决一系列问题，其中主要是电能制动器结构和性能的改善。电能制动器要保证能够独立对车辆实施有效制动，必须能产生足够大的制动力矩，对内部的驱动电机（或驱动电磁铁体）、驱动力矩的传动系统、外部的供电系统提出了较高的要求。现在比较成熟的想法是提高汽车的供电电压，从原来的12 V提高到42 V，提高电压可以有效地解决BBW的能源问题。 1. 2 汽车转向控制系统 1. 2. 1 后轮转向系统（RWS） RWS能主动让汽车两后轮的横拉杆相对于车身作侧向运动，使两后轮产生一转向角。RWS是由电子控制单元、传感器和执行机构等组成。其执行机构有整体式和分离式两种。整体式是指汽车两后轮的横拉杆由同一个执行机构调节；而分离式则指汽车两后轮的横拉杆由两个不同执行机构来调节。对于整体式RWS执行机构，用一个横拉杆位移传感器就能确定两后轮的转向角。但分离式RWS执行机构需要至少两个位移传感器。由于分离式RWS执行机构的元件多，两后轮的控制和协调比较复杂，现在研发更多的是整体式RWS执行机构。整体式RWS执行机构又分液压式和机电式两种。图2是机电式RWS执行机构，由电动机、螺母螺杆驱动机构和安全锁止机构等组成。为了提高系统的可靠性，执行机构里安装了一个电机转角传感器和一个螺杆位移传感器。当RWS出现故障时，电动机自动锁止，两后轮的转向角不再发生变化，直到故障排除。
绪论 1、教学目的：通过本章的讲述可以初步了解汽车底盘的知识，对于他的组成及在汽车上的地位与作用有一个了解，并知道汽车底盘的发展变化过程及发展趋势。 2、教学重点：汽车底盘的四大系统及作用。 3、教学难点：底盘的发展史及发展趋势。 4、教学方法：讲授法。 5、教学手段:面授PPT 电影 6、教学过程及步骤：（2课时） 一、汽车底盘在汽车中的地位及作用： 1. 底盘是汽车的基础——骨骼 2. 作用：传递动力、支承和安装其他各部件总成。 二、组成： 1. 四大系统：传动系行驶系转向系制动系 2. 各系统的作用： 三、底盘质量优劣对汽车性能的影响。 四、汽车底盘的发展历史以及发展趋势。 五、总结本节内容，对这个学期《底盘》课程的学习提出希望。 六、布置预习作业。 第1章汽车传动系 第一节概述 1、教学目的：了解汽车行驶系的基本原理。
2、教学难点：牵引力、行驶阻力、附着力三者的关系；驱动形式及传动系布置形式。 3、教学重点：汽车传动系的作用、组成及分类。 4、教学方法：讲授法。 5、教学手段: PPT 电影图片 6、教学过程及步骤：（2课时） 一、汽车行驶的基本原理 1.汽车牵引力的产生 2.汽车行驶的阻力 3.汽车行驶的基本条件 二、传动系的作用 将发动机经飞轮输出的动力传递给驱动车轮，并改变扭矩的大小，以适应行驶条件的需要，保证汽车正常行驶。此外，还具有改变车速、倒向行驶、切断动力、差速等功用。 三、传动系的形式 1.按结构和传动介质分 机械式液力机械式静液式电力式 2.按传动比变化分 有级传动系无级传动系 3.按传动比的变换方式分 强制操纵式自动操纵式
半自动操纵式 四、传动系的布置形式 1.发动机前置、后桥驱动的传动系（FR） 2.发动机后置、后桥驱动的传动系(RR) 3.发动机前置、前桥驱动的传动系(FF) 4. 发动机中置、后桥驱动的传动系（MR） 5.全轮的传动系(nWD) 五、总结本节课内容。 7、布置课后作业：课本P6 思考与练习（一） 1、4 （三） 3 第二节离合器 1、教学目的：了解离合器的功用、性能要求和类型。 2、教学难点：组成和基本工作原理 3、教学重点：离合器的构造、主要零件的检修、离合器的装配与调整、离合器常见故障的诊断和排除。 4、教学方法：讲授法。 5、教学手段: PPT 实物展示 6、教学过程及步骤：（4课时） 第一、二课时 一、离合器的概述： 1.离合器的功用 ①保证汽车平稳起步②保证传动系换挡时工作平顺③防止传动系过载 2.离合器的性能要求
目录 摘要 1汽车底盘电子控制的理论基础和特点 2汽车底盘常见的电子控制系统 2.1汽车防抱死制动系统ABS 2.11奥迪A6汽车ABS工作原理 2.12牵引力控制系统TCS 2.13汽车动力学电子稳定控制系统ESP 3底盘电子控制网络化和全局协调化的发展趋势3.1全方位底盘控制GCC 3.2汽车开放性系统构架AUTOSAR 4汽车底盘线控技术的应用和发展趋势 4.1汽车线控技术特点 4.2线控转向系统 4.3线控制动技术 5总结与展望 参考文献 谢辞
汽车底盘控制技术的发展状况和发展趋势的研究 吴玉凯 (德州学院汽车工程学院山东德州253023) 摘要：汽车电子控制系统在汽车底盘技术中的广泛应用大大改善了汽车的主动安全性。底盘控制系统可以分为制动控制, 牵引控制，转向控制和悬架控制。介绍通过高速网络将各控制系统联成一体形成的全方位底盘控制(GCC),汽车开放性系统的构架工程(AUTOSAR)和底盘的线控技术(X2by2wire)。 关键词：底盘控制系统，主动安全性，综述 1汽车底盘电子控制的理论基础和特点 汽车底盘最主要的功能是让汽车按驾驶员的意愿行驶。从图1可以得出驾驶员通过操纵元件来传送其意向，执行量是前轮转角和车轮上的驱动力，实际起作用的是轮胎纵向力和侧向力。所以汽车底盘的原理在给定的路面系数和车轮法像力的情况下对车轮滑动率和侧偏角进行合理的控制，来调节轮胎的侧向力和纵向力，最大限度的利用好轮胎与路面之间的附着力，提高汽车的主动安全性，机动性，舒适性［1］。
图1驾驶员，轮胎力，汽车运动的相互关系 汽车底盘的电子控制相当复杂，互相影响，具有以下特点： （1）不同的控制系统经常共用同一电子原器件。如轮速传感器的信号几乎被所有底盘控制系统所使用。 (2)相同的控制目标可由不同的控制系统单独或共同控制。譬如汽车在路面上制动时，ABS,AFS，RWS，ESP控制汽车的稳定。 （3）同一个控制系统会对多个变量进行同一控制，而且拥有多个执行机构。（4）同一个控制变量同时受不同的控制系统控制。如车轮滑动率同时受ABS，ＥＳＰ控制［2］。 ２汽车底盘常见的电子控制系统 2.1汽车防抱死制动系统ABS（an tick brake system） 当汽车制动时，车轮滑动率在30%左右时，制动力系数越大(图2),当制动力矩再增加，制动力系数减小。车轮滑动率大于Ko时制动力系数处于非稳定区域。从侧向力系数和滑动率的关系曲线判断滑动率越小侧向力系数越大。当车轮全部抱死时，其侧向力系数为零，其失去了承受侧向力的能力，前轮如果发生这种现
汽车底盘控制技术的现状和发展趋势 摘 要：电子控制系统在汽车底盘技术中的广泛应用极大地改善了汽车的主动安全性。常见的底盘控制系统可分为制动控制、牵引控制、转向控制和悬挂控制。介绍通过高速网络将各控制系统联成一体形成的全方位底盘控制(GCC)，汽车开放性系统构架工程(AUTO SAR)和底盘的线控技术。 关键词：底盘控制系统；主动安全性；综述 一、汽车底盘的电子化技术 1.1 全电路制动系统（BBW） 控制单元是BBW的控制核心，它负责BBW信号的收集和处理，并对信号的推理判断以及据此向制动器发出制动信号。此外，根据汽车智能化的发展趋势，汽车底盘上的各种电子控制系统将与制动控制系统高度集成，同时在功能上趋于互补。 1．2 汽车转向控制系统 1.2.1 后轮转向系统（RWS） 对于整体式RWS执行机构，用一个横拉杆位移传感器就能确定两后轮的转向角。但分离式RWS执行机构需要至少两个位移传感器。由于分离式RWS执行机构的元件多，两后轮的控制和协调比较复杂，现在研发更多的是整体式RWS执行机构。整体式RWS执行机构又分液压式和机电式两种。正常工作时，后轮的转向角是转向盘转向角和汽车行驶速度的函数。汽车低速行驶时，当转向盘的执行机构给后轮一个相应方向相反的转向角。从而使汽车在低速拐弯或停车时，转弯半径变小，使汽车转向和停车更方便快速、舒适。当汽车高速行驶时，给后轮一个与前轮转向角方向一致的转向角。汽车的前后轮同时向同一方向转向，可提高汽车的方向稳定性，特别是汽车在高速行驶换道时，汽车不必要的横摆运动会大大减小，从而增强了汽车的方向稳定性，当汽车制动时，同系统相
配合，可及时通过主动后轮转向角来平衡制动力所产生的横摆力矩，既能保持汽车的方向稳定性，又能最大限度地利用前轮的制动力，改进汽车的制动性能。 1.2.2 ESPⅡ（或者ESP plus） 由于ESP系统在对轿车的行驶状态进行干涉时，只是通过对单个车轮施加制动来调节轿车的行驶稳定性。这时由脉冲制动力引起的轿车振动，乘员能够感觉到。ESPⅡ能够识别转向轮与地面之间的附着系数。如果汽车在路面两侧附着系数不同的对开路面上制动时，它朝着路面附着系数较大的一侧转动的趋势，即出现所谓的“制动器拉动”现象，在这种情况下，ESPⅡ能够通过转向轮朝路面附着系数较小的一侧作些适当的转向转动，以平衡“制动器拉动”的趋势。 二、汽车底盘的线控技术 2．1 线控转向系统 线控转向系统简称SBW(Steering ByWire System)，它由具有容错功能的网络相连接的控制单元、执行器、传感器和冗余电控单元组成。不但可以自由设计汽车转向的力传递特性，而且可以设计汽车转向的角传递特性，给汽车转向特性的设计带来无限的空间。驾驶员操作转向盘时，转向盘传感器检测驾驶员的转向数据(横摆角传感器、摄像机等)，向转向辅助系统ECU提供环境检测数据，转向数据和环境检测数据通过网络总线实时传送给电子控制单元ECU，ECU按照驾驶员的转向数据和环境检测数据，控制转向执行器动作实现转向，并将车轮的转角、转矩和路感等反馈给驾驶员。 2．2 线控油门(throttle by-wire) 线控油门，也称为电控油门，即发动机的油门是通过电子控制的。传统的油门控制方式是驾驶员通过踩油门踏板，由油门拉杆直接控制发动机油门的开合程度，从而决定加速或减速，驾驶员的动作与油门动作之间是通过拉杆的机械作用连接的。而线控油门用电子连接代替机械连接，驾驶员仍然通过踩油门踏板控制拉杆，拉杆不是直接连接到油门，
中国汽车发展史
50年风雨汽车路 进入90年代以来，轿车开始进入我们的生活，买私家车就像70年代的“四大件”、80年代的家用电器一样成为众多家庭追求的目标，而这在20年前是无法想象的。这说明我国的经济实力不断增强，人民生活水平大幅度提高，同时也反映出民族汽车工业的巨大进步。更令人感慨的是，我们是在经历了一段漫长曲折的历程之后才迎来了这一天。在新中国50年大庆即将来临之际，让我们共同回顾一下我国轿车工业的发展历程。 50年代中国轿车呱呱坠地 新中国刚一成立就决定发展自己的汽车工业，1953年第一汽车制造厂破土动工，这是中国有史以来第一次建设自己的汽车厂，毛泽东主席为奠基仪式亲自题写了“第一汽车制造厂奠基纪念”。1956年我国生产的第一辆汽车下线，毛主席又亲自为其命名———解放，对于当时工业整体水平非常落后的中国人来说，这确实是一次经济上的解放。1956年是中国汽车史上令人难忘的一年。5月，第一汽车制造厂试制成功东风牌轿车，送往北京向党的八大”献礼，这是中国自制的第一部轿车，6月，北京第一汽车厂附件厂试制成功井冈山牌轿车，同时工厂更名为北京汽车制造厂。8月一汽又设计试制成功第一辆红旗牌高级轿车，9月上海汽车配件厂（上海汽车装修厂，后更名为上海汽车厂）试制成功第一辆凤凰牌轿车。在大跃进的年代，这几辆稚嫩的国产轿车确实让全国人民欢欣鼓舞了一阵子。
东风牌轿车开进中南海，毛主席试乘之后高兴地说：“好啊，坐上自己制造的小轿车了！”以大跃进的狂热和速度造出的中国第一批轿车，更多地是政治因素在起作用，“造出争气车，献给毛主席”是当时流行的口号。而在技术上缺乏应有的实力，中国轿车的鼻祖是中国第一代汽车技术人员和工人东拼西凑，手工敲敲打打造出来的。以凤凰车为例，它的发动机采用的是南京汽车厂的四缸发动机，底盘仿华沙轿车，车身外形仿顺风车，零件靠手工技术和在普通机床上搞革新进行切削加工完成。1959年2月1 5日，第一辆凤凰轿车驶进中南海，周恩来总理坐上去绕着中南海兜了一圈，下车后语重心长地说：“还是水平问题啊！”由此可见当时轿车制造技术的水平。 由于技术的不成熟，第一批轿车并没有真正成为国家领导人的座乘，热情高涨的汽车工人们很快就又投入到产品的改进中。在造出东风车后的4个月，一汽就造出了造型精美、具有民族特色、实用性能较好的高级轿车———红旗，这是中国第一部定型轿车，而且这一响亮的轿车品牌曾让一代中国人为之倾倒。1959年第一批红旗72型轿车参加了国庆游行和阅兵，并成为中央部委领导的公务用车。同年，仿制德国1956年出产的奔驰220s的新型凤凰轿车试制成功，并成为中国的又一种定型轿车。由此，揭开了中国轿车工业生产的历史。60—70年代光荣与遗憾 1962年6月周恩来总理到一汽视察，试坐了一辆红旗。年底，他通知一汽将这辆车速送北京，专门用来接待锡兰总理班达拉奈克夫人，这是红旗第一次承担接待外国高级贵宾的任务。1964年，红旗轿车正式被国家制定为礼宾用车。当时中央领导人的专车主要是苏联吉斯100和115型轿车。随着中苏关系的恶
底盘电子控制系统 1.全电路控制系统 BBW是一种全新的制动模式， BBW是一种新型的智能化制动系统，它采用嵌人式总线技术，可以与防抱死制动系统（ABS）、牵引力控制系统（TCS）、电子稳定性控制程序（ESP）、主动防撞系统（ACC）等汽车主动安全系统更加方便地协同工作，通过优化微处理器中的控制算法，可以精确地调整制动系统的工作过程，提高车辆的制动效果，加强汽车的制动安全性能。BBW以电能作为能量来源，通过电机或电磁铁驱动制动器。因此，BBW的结构简洁，更趋向于模块化，安装和维修更简单方便。 控制单元是BBW的控制核心，它负责BBW信号的收集和处理，并对信号的推理判断以及据此向制动器发出制动信号。此外，根据汽车智能化的发展趋势，汽车底盘上的各种电子控制系统将与制动控制系统高度集成，同时在功能上趋于互补。 BBW采用双重闭环控制方式，首先在各个电能制动器中都有制动力矩传感器，可以实时地监控制动力矩的大小，实现制动力矩的闭环控制。其次在制动过程中，各车轮转速传感器时刻监视着车轮的运转过程，ABS根据车轮转速传感器的信号判断车轮的运转状态。 根据目前BBW的研究成果，投入使用还需要解决一系列问题，其中主要是电能制动器结构和性能的改善。电能制动器要保证能够独立对车辆实施有效制动，必须能产生足够大的制动力矩，对内部的驱动电机（或驱动电磁铁体）、驱动力矩的传动系统、外部的供电系统提出了较高的要求。现在比较成熟的想法是提高汽车的供电电压，从原来的12 V提高到42 V，提高电压可以有效地解决BBW的能源问题。 2.后轮转向系统 RWS能主动让汽车两后轮的横拉杆相对于车身作侧向运动，使两后轮产生一转向角。RWS是由电子控制单元、传感器和执行机构等组成。其执行机构有整体式和分离式两种。整体式是指汽车两后轮的横拉杆由同一个执行机构调节；而分离式则指汽车两后轮的横拉杆由两个不同执行机构来调节。对于整体式RWS执行机构，用一个横拉杆位移传感器就能确定两后轮的转向角。但分离式RWS执行机构需要至少两个位移传感器。由于分离式RWS执行机构的元件多，两后轮的控制和协调比较复杂，现在研发更多的是整体式RWS执行机构。整体式RWS执行机构又分液压式和机电式两种。执行机构，由电动机、螺母螺杆驱动机构和安全锁止机构等组成。为了提高系统的可靠性，执行机构里安装了一个电机转角传感器和一个螺杆位移传感器。当RWS出现故障时，电动机自动锁止，两后轮的转向角不再发生变化，直到故障排除。 正常工作时，后轮的转向角是转向盘转向角和汽车行驶速度的函数。汽车低速行驶时，当转向盘的执行机构给后轮一个相应方向相反的转向角。从而使汽车在低速拐弯或停车时，转弯半径变小，使汽车转向和停车更方便快速、舒适。当汽车高速行驶时，给后轮一个与前轮转向角方向一致的转向角。汽车的前后轮同时向同一方向转向，可提高汽车的方向稳定性，特别是汽车在高速行驶换道时，汽车不必要的横摆运动会大大减小，从而增强了汽车的方向稳定性，当汽车在L2路面制动时，同系统相配合，可及时通过主动后轮转向角来平衡制动力所产生的横摆力矩，既能保持汽车的方向稳定性，又能最大限度地利用前轮的制动力，改进汽车的制动性能。 3汽车底盘的网络化技术 目前汽车上每个总成几乎是机械、电子和信息一体化装置。在系统中电子和信息
# 底盘电控技术总复习 一、填空题。 1、液力自动变速器主要由液力变矩器、机械变速器、液压控制系统、冷却滤油装置等组成。电控液力自动变速器除上述四部分外还有电子控制系统。 2、自动变速器的液位过低或主油压过低，将导致变速器打滑。 3、装有ABS的汽车在仪表盘上设有制动警告灯（红色）和ABS系统故障警告灯（黄色）。正常情况下，点火开关打开，ABS故障警告灯和制动警告灯应闪亮约2s，一旦发动机运转起来，驻车制动杆在释放位置，两个警告灯应同时灭，否则说明 ABS 有故障。 4、对于纵向附着系数，随着滑移率的迅速增加，并在 S=20％左右时，纵向附着系数最大。 5．汽车电子控制悬架系统应用的传感器有车身高度传感器；车速传感器；转向盘转角传感器；节气门位置传感器等。 6．评价制动效能的主要评价指标有制动距离；制动时间；制动减速度。 & 7．电动式动力转向系统需要控制电机电流的方向和幅值. 8．循环式制动压力调节器在汽车制动过程中，ECU 控制流经制动压力调节器电磁线圈的电流大小，使 ABS 处于升压；保压、减压三种状态。 9．汽车不能行驶，最常见的故障是超速档离合器。 10．驱动防滑转系统是通过调节驱动车轮的驱动力来实现驱动车轮滑转控制的。 11、改变空气悬架主、辅气室之间的通道大小，可以改变主气室被压缩的空气量，进而改变空气悬架的刚度。 12、如图1带锁止离合器的液力变矩器结构和控制原理图，1是导轮，2是单向离合器。当锁止离合器分离时，液力变矩器中是液力传动（填机械或液力），传动效率较低（较高或较低），能（能或不能）变矩。下图位置，锁止离合器是分离状态（填接合或分离）。 二、选择题 < 1．在模式选择开关中，表示自动、运动的运行模式是（ B） A Auto、 NormaL B Auto、 Sport C Manu、NormaL D Manu、Sport 2、自动变速器换挡执行元件中的制动器用于（ D ） A、行车制动 B、驻车制动 C、发动机制动 D、固定行星齿轮机构中的元件 3、自动变速器处于倒挡时，其（ C）固定。 A、太阳轮 B、齿圈 C、行星架 D、行星轮 4、关于ABS和ASR，下面说法不正确的是（ D ）。 A、ABS控制所有车轮 B、ASR仅控制驱动轮 .
汽车底盘控制技术的研究 1 汽车底盘电子控制的理论基础和特征 汽车底盘最主要的功能就是让汽车按驾驶员的意愿作相应的加速、减速和转向运动。由图1可见，驾驶员是通过汽车里的操纵元件(转向盘、油门和制动踏板)来表达其意向，相应的执行量是前轮的转向角及车轮上的驱动力矩或制动力矩，真正起作用的是轮胎的纵向力和侧向力。汽车轮胎力的主要影响因素是路面的附着系数、车轮的法向力、车轮滑动（转）率和车轮侧偏角。因此，汽车底盘控制的基本思路和原理就是在给定的路面附着系数和车轮法向力的情况下对车轮滑动(转)率和侧偏角进行适当的影响和控制，来间接调控轮胎的纵向力和侧向力，最大限度地利用轮胎和路面之间的附着力，提高汽车的主动安全性、机动性和舒适性。 汽车底盘的电子控制是一个多系统相互影响，相互作用的复杂系统工程，具有以下特征。 图1 驾驶员、轮胎力和汽车运动的相互关系 (1)不同的控制系统经常共用同一传感器、执行机构、甚至电子控制单元。如轮速传感器的信号几乎被所有。的底盘控制系统所使用。
(2)同一个控制目标可由不同的控制系统单独或者共同来控制。如汽车在离散型路面上制动时方向稳定性可通过ABS、ESP、AFS和RWS来控制。 (3)同一个控制系统可能会对多个变量同时进行控制，并且拥有多个执行机构。如TCS的控制变量有车轮的滑转率和车轮的角加速度，其执行机构有发动机节气门开度的调节器和轮缸里制动液压的调节装置。 (4)同一个控制变量同时受不同的控制系统所控制。如车轮滑动率同时受ABS和ESP的控制。 2 汽车底盘常见的电子控制系统 2．1 汽车制动和驱动的电子控制系统 2．1．1 汽车防抱死制动系统ABS(antilock brake system) 汽车在制动过程中，当车轮滑动率在30％左右时，制动力系数最大(见图2)。此时车轮能获得的地面制动力也最大。当制动力矩进一步增加，车轮滑动率将快速增大，制动力系数不但不再增大了，反而逐渐减小。显然，车轮滑动率在大于入时，制动力系数处于非稳定区域。因此希望将车轮滑动率控制在稳定区域里。从侧向力系数和滑动率的关系曲线可以看出，滑动率越小，侧向力系数越大。当车轮完全抱死时，其侧向力系数几乎为零，完全失去了承受侧向力的能力。当这种现象发生在前轮时，汽车失去转向能力；如果发生在后轮，汽车将发生后轴侧滑，失去稳定性。把滑动率保持在稳定区域里就是ABS的主要控制目标。
底盘电子控制系统 底盘汽车电子控制系统包括电控自动变速器(ECAT)、防抱死制动系统(ABS)与驱动防滑系统(ASR)、电子转向助力系统(EPS)、电控四轮驱动技术(4WD)、电子稳定程序(ESP)、自适应悬挂系统(ASS)、巡行控制系统(CCS)等。 1.电控自动变速器 一般来说，汽车驱动轮所需的转速和转矩，与发动机所能提供的转速和转矩有较大差别，因而需要传动系统来改变从发动机到驱动轮之间的传动比，将发动机的动力传至驱动轮，以便能够适应外界负载与道路条件变化的需要。此外，停车、倒车等也靠传动系统来实现，适时地协调发动机与传动系统的工作状况，充分地发挥动力传动系统的潜力，使其达到最佳的匹配，这是变速控制系统的根本任务。电控自动变速器(ECAT)可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数，经计算、判断后自动地按照换挡特性改变变速比，从而实现变速器换挡的最佳控制，得到最佳挡位和最佳换挡时间。该装置具有传动效率高、低油耗、换挡舒适性好、行驶平稳性好以及变速器使用寿命长等优点。采用电子技术特别是微电子技术控制变速系统，己经成为当前汽车实现自动变速功能的主要方法。 2.防抱死制动系统与驱动防滑系统 汽车防抱死制动系统(ABS)可以感知制动轮每一瞬时的运动状态，通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑移率，从而使汽车在各种路面上制动时，车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系数，以保证车辆制动时不发生抱死滑移、失去转向能力等不安全因素，可使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离，有效地提高了行车的安全性。它是在汽车安全上最有价值 的一项应用。 汽车制动防抱死系统的功能完善和扩展则是驱动防滑系统(ASR)，两系统有许多共同组件。该系统利用驱动轮上的转速传感器感受驱动轮是否打滑，当打滑时，控制元件便通过制动或通过节气门降低转速，使之不再打滑。它实质上是一种速度调节器，可以在起步和弯道中速度发生急剧变化时，改善车轮与路
第一章世界汽车的发展 国外的汽车引领着世界的汽车潮流，只有认识到不足才能更好地前进。本章将从汽车的诞生，汽车在西方国家的发展以及日本等亲爱车大国的发展介绍汽车工业的进程。 1．1 前汽车时代 人类使用汽车已有4000多年的历史。在漫长的历史岁月中，车辆一直是由人力或畜力驱动，直至18世纪发明了动力机械后，才出现了机动车。 1765年英国的瓦特发明的蒸汽机迅速推广，揭开了工业革命的篇章。1769年法国炮兵工程师尼古拉蒂·古诺把蒸汽机装在一辆木质的三轮车上，制成了最早的机动车。这也是最早的机动交通工具，成为古代交通运输与近代交通运输的分水岭 蒸汽机是外燃机，燃料在汽缸之外燃烧，热效率很低，并且蒸汽车辆庞大笨重，操纵不灵，安全性差。1809年，法国人菲利普·勒本提出了以煤气为燃料的内燃机的工作循环原理。1860埃蒂内·列诺尔制成了煤气机并成批量生产，是内燃机商品化。 1866年德国工程师尼古拉斯·奥托制造出往复活塞四冲程内燃机，并为现代汽车内燃机发展奠定了四冲程工作循环的理论基础。当时热效率大12%-14%，之后人们放弃了热效率只有3%左右的煤气机而使用奥托内燃机。 1．2 汽车登上历史舞台 18世纪真正的汽车诞生了。1885年卡尔·奔驰设计制造了一个单缸四冲程内燃机和一辆三轮汽车，并在1886年获得了专利。1886年德国工程师哥特里布·戴维斯将自制的单缸四冲程内燃机装在一辆改装的马车上，也制成了汽车。奔驰和戴维斯随后共同创办了自己的公司，开始小规模的批量生产内燃机和汽车。他们二人首先把汽车与工业生产联系在一起，并把汽车推向了历史舞台，这
具有划时代意义的功绩。 从那时起，汽车迅速跃升为道路的主角，很快便淘汰了马车。 1．3 西方的汽车发展 汽油内燃机以其功率的不断升高，轻巧等优点脱颖而出，很快成为了汽车的主要动力。随后一大批汽车生产厂在欧洲崛起，标致、欧宝、雪铁龙等品牌先后涌现。汽车的春天到来了。 汽车虽然诞生在欧洲，但在美国依靠自然条件以及宽松的政策，又利用欧洲在当一次世界大战遭受破坏的时机，迅速崛起并超过了欧洲。此后数十年，美国的汽车工业一直遥遥领先，雄踞榜首。 亨利·福特于1903年创立了福特汽车公司。1908年，福特推出了著名的T 型车，并于1913年在汽车行业率先采用流水生产线大批生产，是这种车型产量迅速上升和成本大幅下降，促使汽车这种只是少数人享用的奢侈品变为普及到千家万户的经济实惠的产品。20年间T型车工生产了1500万辆，具有极大地社会影响力，福特亦被称为“汽车大王”。 1908年，威廉·杜兰特以戴维·别克的公司为基础，组建了通用汽车公司，合伙人包括兰森·奥兹、亨利·雷兰德以及后来的路易斯·雪佛兰等先驱者。通用汽车公司还在1925年和1929年先后兼并了英国的沃克斯科尔汽车公司和德国的欧宝公司。1923-1956年，杰出的企业家销阿尔弗雷德·斯隆长期担任通用汽车公司的最高领导，推出了一系列重大改革措施，使该公司迅速上升为世界最大的汽车企业。他提出了“分期付款、动态报废、年度车型更新、闭式车身”等促销措施，对美国汽车产业产生了深远影响。 沃尔特·克劳斯特原是通用汽车公司的高级职员，1920年接任了濒临破产的麦克斯韦尔汽车公司的领导大权，励精图治，使该公司起死回生。1925年，克劳斯勒汽车公司正式成立，合并了道奇、普利茅斯、地索多等汽车公司，发展成美国第三大汽车公司。 大众汽车公司成立于1937年。当时定的德国政府为了使人民都买得起轿车，下达了生产一种大众化轿车并建立工厂的指令，由费迪南德·保时捷博士主持设
汽车电子控制系统主要由传感器，控制单元和执行器三部分组成。根据控制功能不同，汽车电子控制系统可为动力性，经济与排放性，安全性，舒适性，操纵性，通过性和信息控制系统七种类型。根据汽车总体结构，汽车电子控制系统可分为发动机电子控制系统，底盘电子控制系统，车身电子控制系统和综合控制系统四大类。（1）汽车发动机电子控制系统。它主要包括；电子控制发动机燃油喷射系统（EFI）,空燃比反馈控制系统（AFC）, 怠速控制 系统（ISC）,断油控制系统，燃油蒸汽回收控制系统，排气再循环控制系统，加速踏板控制系统（EAF）,微机控制点火系统（MCI）, 发动机爆震控制系统（EDC），进气控制系统，增压控制系统和汽车巡航控制系统（CCS）第二代车载故障诊断系统（OBD-11）等。（2）汽车底盘电子控制系统。它主要包括；电子控制自动变速系统（ECT ,防抱死控制系统（ABS）,电子控制制动力分配系统（EBD，电子控制制动辅助系统（EBA,动态稳定控制系统（DSC，驱动防滑控制系统（ASR , 电子控制动力转向系统（EPS,电子控制悬架系
统（ECS ,轮胎气压控制系统（TPC , 等。 3）汽车车身电子控制系统。它主要包括；辅助防护安全气nan系统（SRS，安全带张紧控制系统（STTS，车辆保安系统（VESS, 中央门锁控制系统（CLCS，前照灯控制与清洗系统（HAW），刮水器与清洗器控制系统（WWCS），座椅调节系统（SAMS）。 （4）汽车综合控制系统。它主要包括；维修周期显示系统（LSID），液面与磨损监控系统（FWMS），车载计算机（OBC），车载电话（CPH），交通控制与通信系统（TCIS，信息显示系统（IDS），控制器区域网络系统（CAN），自动空调系统（ACS，雷达车距控制系统，倒车防撞报警系统（PWS,等。
汽車的發展史及分類 汽車的發展史 1890-1920 馬車過渡到汽車，金屬車身出現。1885年，德國工程師卡爾·本茨制成了世界上第一輛三輪車，并于1886年1月29日申請并獲得了發明專利，所以，1886年1月29日被認為汽車的誕生日。幾乎同時，德國工程師戈特利布·戴姆勒也成功研制成一輛公認的以內燃機為動力的四輪汽車.1894年奔馳velo是最早的量產汽車。 材料方面，1900年，金屬車身獲得專利，但主體結構仍是木材和連接它們的鋼材。二十世紀初，創建了美國鋼鐵公司，為迅速成長的汽車工業提供充足原料，1914年發明了全金屬車身。同年道奇公司生產了第一輛全金屬汽車。1918年意大利藍旗亞公司也開始生產全金屬汽車。非承載式車身向承載式車身轉變,汽車不再是底盤和車身的簡單疊加,而是成為整體。 技术方面。1890年公司(法国)制造的第一批汽车为后来汽车设定了很多标准并沿用至今。如前置发动机后轮驱动布局和最早的变速器。1904年又对汽车布局做出了注解,包括 GAGGAGAGGAFFFFAFAF
发动机舱罩的身高和乘客座位的降低等,勾勒出了现代汽车 雏形。 颜色方面，早期汽车只有黑色，1924年庞蒂亚克前身公司与杜邦油漆公司合作，推出了第一辆彩色汽车(蓝色)。 代表车型 1886 戈特利步.戴姆勒四轮汽车 1914 道奇 1922 蓝旗亚 1925 奥迪 M型 1920年-1950年哈利·厄尔时代 德国发明了汽车,美国则把这个行业带入了艺术设计的圣殿,而哈利厄尔则是有史以来最伟大汽车设计大师,对现代汽车的影响不可估量. 哈利厄尔进入通用公司,1927年设计出凯迪拉克lasalle,哈利厄尔时代开始.它有圆润的线条,锥形的尾部,修长低矮的轮廓.1928年哈利厄尔在汽车设计中加入了镀铬装饰.三十年代开始,他建立的艺术色彩使通用汽车逐渐成为最强大的汽车帝国.1938年.他,设计出世界上第一款概念车别克Y job.船型车身,复杂曲面构建的流线型车身都是此后几十年厂商模仿的对象.Y job还第一次引入黏土模型技 术,使汽车外形更加灵活.该技术一直沿用至今.1947年,凯 GAGGAGAGGAFFFFAFAF
汽车的起源和发展 汽车走过这样一段历史： 马车和蒸汽机车以及19世纪的三轮汽车都可算作现代汽车的始祖。在铁路诞生以前，陆上道路通常是未铺路面的，因此，中世纪欧洲的骡马商队很普遍。后来，随着道路的改善，出现了宽轮子的四轮货车和公共马车。那时候的陆上运输成本高，而且客货运输安全系数低，陆上交通除受气候条件限制之外，还受水陆交叉、盗劫和战争等问题的影响。到17世纪，这种格局随着公路的改进而开始被打破。 自古以来，人类就梦想一种自己运动的车辆。利用风力作动力的车是人类向车辆自动行驶方面迈进的一个重要里程碑。1600年，荷兰数学家西蒙〃斯蒂文(Simon Stevin)制造出双桅风车，借助风力最高车速可达24 km/h。然而，汽车的由来是由发动机的制造而产生的。 1711年，苏格兰一名叫做托马斯〃纽科门(Thomas Newcomen)的铁匠发明了大气蒸汽机；1765年，英国格拉斯戈大学的工人詹姆斯〃瓦特(James Watt1736--1819)改进了纽科门的蒸
汽机，节省燃料75％，热效率提高到3％，研制出世界上第1台实用的蒸汽发动机，实现了作业机和动力机的结合，拉开了第一次工业革命的序幕。到1784年，蒸汽机就进入大规模生产，并在世界各国广泛应用，把人类带入蒸汽机时代，进一步推动了交通运输业的发展。 1769年，法国陆军工程师尼古拉〃居纽(Nicolas Cugnot 1725--1804)利用蒸汽机制造出世界上第1辆无需人畜推拉、使用蒸汽机作动力驱动车辆的三轮车，它是汽车发展史上的一个里程碑。虽然这辆蒸汽机汽车的速度只有4 km/h，而且控制系统和操作系统都不完善，但法国和英国的汽车俱乐部都一致认为这是世界上第1辆汽车。由于试车时转向系统失灵，撞到般圣奴兵工厂的墙壁上粉身碎骨，这是世界上第一起机动车事故。 1771年尼古拉〃居纽改进了蒸汽汽车，时速可达9.5千米，牵引4-5吨的货物。 荷兰人斯巴依卡兄弟在1902年研制出第1辆真正投入使用的4×4型汽车，该车采用4缸水冷发动机。 汽车问世不久，即被军事家列为常备武器之一。1911～1912
汽车底盘最新技术的发展现状 李 亮 盘县职业技术学校 贵州盘县 5535370 引言 近几十年来，伴随着电子计算机信息 技术的高速发展，以及社会市场经济的全 球化发展趋势，人类生活水平的不断提高， 和越来越低的汽车制造经费成本，使得汽 车这一交通工具在越来越多的普通家庭中得到广泛使用，尤其是在经济发达国家，汽 车工业得到了飞速的扩展。随着汽车的广 泛使用，在给社会带来了极大的交通压力 的同时，一定程度上大幅度增加了交通事 故的频繁发生现象，排除汽车使用者的自 身主观因素，汽车自身的安全质量问题也占有其主要原因。本文主要针对对汽车底 盘技术的现状进行研究、分析，探索创新出 先进的安全性高的汽车底盘制造工艺，从 而减少各大汽车制造厂商每年召回存在安全质量隐患问题的汽车数量，在一定程度 上大幅度降低了因汽车自身质量问题而在交通事故中出现人类死亡现象的发生机率。 1 当下汽车底盘最新的电子化技术 1.1 详细阐述汽车BBW （全电路制动 系统） BBW 作为目前在汽车底盘制动系统 中的一种新型制动系统，其主要采用嵌人 式的总线技术,可以与防抱死制动系统 (ABS)、牵引力控制系统(TCS)、电子稳定性 控制程序(ESP)、主动防撞系统(ACC)等汽 车主动安全系统更加快捷、方便地协同工 作,通过有效、优化微处理器中的控制算法, 从而能够以精确地调整制动系统的工作过程,同时提高车辆的制动效果,加强汽车 的制动安全性能。全电路制动系统主要是 以电能量作为汽车的主要能量源，其系统结构构成简单、明确，使其相关技术人员在汽车制造过程中安装操作、维修起来更加容易、快捷。其主要的系统结构构成图由图1所示。由图所示，其控制单元是全电路制动系统中的主要核心部分，其主要功能是收集、分析、处理BBW 的数据信号，同时对此进行合理推断，从而给制动器传递正确的信号。除此之外，在当下汽车自动智能化的发展趋势中，汽车底盘中各类电子化控制系统都与制动控制系统复杂融合而成，为汽车功能形成有效相互作用，互补。BBW 主要运用双重性的闭环控制措施，以便其随时监控值制动系统的制动力强弱，同时在汽车每个车轮中，都安装制动力检测感应器，能够实地监控汽车行驶过程中的车轮运转流程，汽车防抱死制动系统和根据其运作过程，合理、准确的分析其车轮的具体运动措施。由于，针对BBW 当下的研究状况，在汽车中的具体投入以及使用，还需要一段时间解决其中存在的各种制约，阻碍性问题。1.2 简述其汽车的控制转向系统汽车转向控制系统是为了优化、改善汽车使用者的转向操纵感，在一定程度上不仅减轻了使用者的体力消耗还提高汽车的转向性能，其基本要求是:汽车在低速行驶时能够减少用户作用于转向盘的转向力，汽车在高速行驶时能够通过转向盘向用户反馈适度的转向力。转向控制系统主要包括车身电子稳定系统、主动前轮转向系统、后轮转向系统等。2 简述最新汽车底盘的控制系统、技术2.1 电子化控制温度系统车身电子稳定系统(ElectronicStability Program，简称ESP)由转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器和方向盘油门刹车踏板传感器等组成，电子稳定系统是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，电子稳定系统不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。其电子稳定系统的工作原理:各种传感器用来监控汽车的行驶状态，和司机的操控动作，使电脑估算汽车失稳的程度，计算出恢复稳定行驶的调节参数。2.2 底盘线控技术所谓线控就是用电子信号的传送取代过去由机械、液压或气动的系统连接的部分，如油门拉线、转向齿轮机构、制动油路以及换档连杆这类由气动、机械或液压的系统连接部分，利用线控技术都能对其连接和操纵机构进行取代，进而对汽车的传统结构进行改变，线控技术主要是利用其电子信号的传送对执行机构进行电气化。其主要线控技术过程由图2所示。 3 结语近些年来，随着社会市场经济的全球 化发展趋势，人类物质生活水平得到了空前的提高，汽车日益成为每个家庭需要具备的代步工具。在当下各种高科技的汽车制造技术方式中，汽车底盘的技术改革、创新是一项推动汽车发展的必要性措施。在其汽车整体构造中，占具着巨大的重要决定性作用。通过本文对汽车底盘现今技术的最新发展的研究和分析，充分证明，汽车底盘对一辆汽车的质量等一些安全性能的影响意义。在汽车制造过程中，保证其汽车底盘的质量安全问题，是提升汽车品牌信誉最有利的基础保障，从而有效的推动了汽车工业制造领域的进步，为汽车企业的经济发展提供了有效的基础设备。 图1 全电路制动系统结构图图2 汽车底盘线控技术过程
1. 大众汽车底盘系统概述 学习目标 知识目标： （1）了解底盘系统的发展； （2）熟悉底盘系统的结构与组成； （3）熟悉大众汽车底盘平台的类型与特点。 能力目标： （1）熟悉大众汽车几种典型底盘类型； （2）能识别大众汽车底盘各系统部件。 1.1 汽车底盘系统的发展 汽车从1886年发展至今，已经经历了120多年的发展历史。 从汽车诞生到20世纪90年代，汽车底盘和车身各系统、各总成主要由机械零部件构成，且主要采用机械控制，或部分总成采用了液力和液压传动。因而，汽车是一种比较单一的机械产品。 1990年以后，在不断改进和应用液力和液压传动的同时，汽车上越来越广泛地应用了电子控制技术。随着电子控制技术在汽车上的应用，现代汽车集机、电、液于一体，而且电子产品在汽车上的比例越来越高，汽车不再是一种单元的机械产品，而有可能成为一种带有机械装置的电子产品。 随着计算机网络技术在汽车上的应用，汽车底盘的控制技术可以与发动机、安全气囊等系统联网，实现资源共享，整体控制，进一步简化控制系统的结构。这样大大提高了汽车底盘以及汽车电子控制系统在汽车操纵性、安全性、舒适性等方面的重要作用。 现代汽车底盘电子控制系统主要有：电子控制自动变速器（AT）、电子控制机械无级变速器（CVT）、电子控制悬架系统（ASS）、电子控制转向助力系统（EPS）、电子控制四轮转向系统（4WS）、电子控制防抱死系统（ABS）、电子控制驱动防滑系统（ASR）、电子稳定系统（ESP）等。 综合运用液力机械传动、电子控制技术、车载网络技术是现代汽车底盘的发展方向。 1.2 汽车底盘系统的功用 汽车底盘系统的功用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证汽车正常行驶。 1.3 汽车底盘结构与组成 1.3.1 汽车底盘结构
汽车底盘电控系统检修（含自动变速器） 项目一电控自动变速器维修与故障诊断 习题答案 1．简述自动变速器的优缺点。 答案要点：自动变速器的优点有：①操纵简单省力，提高行车安全性，行驶平稳舒适性好。 ②有效地衰减传动系扭转震动，并防止传动系过载。③延长发动机及传动部件寿命，改善和提高汽车的动力性。④减少燃油消耗，降低排放污染。 自动变速器的缺点有：①结构较为复杂，制造难度大，生产成本高。②维修困难。③传动效率低。 2．变矩器的主要组成有哪些？简述其工作过程。 答案要点：液力变矩器由泵轮、导轮、涡轮、单向离合器和锁止离合器组成。 液力变矩器在车辆行驶时的工作过程： （1）车辆停住，发动机怠速运转 当发动机怠速运转时，发动机产生的转矩最小。如使用制动器驻车，涡轮无法转动，此时传送到涡轮的转矩最大，传动效率却为零，所以涡轮总是随时准备以大于发动机所产生的转矩转动， （2）车辆起步时 当解除制动时，涡轮与变速器输入轴一起转动。因此，在加速踏板踩下时，涡轮就与泵轮转速及转矩成正比地输出，以大于发动机所产生的转矩转动，传动效率也随之激增，使得车辆前进。 （3）车辆低速行驶时 随着车速提高，涡轮的转速迅速接近泵轮的转速，从而转矩比也接近1。当涡轮与泵轮的转速比接近耦合点时，涡轮流出的部分液体开始冲击定轮叶片背面，定轮转动，使传动效率不致进一步下降，转矩成倍放大效应下降。 （4）车辆以中、高速行驶时 这时，液力变矩器仅仅起到液力耦合器的作用，涡轮以与泵轮几乎一样的转速转动。转矩比几乎为1∶1。但是由于液流的摩擦及撞击，使液流温度上升，液流的循环使一部分动能消耗。这时锁止离合器工作，使传动效率达到95%左右。 3．简述齿轮传动机构的特点。选择某种类型的自动变速器，画出它各个挡位的动力传动路线图。 答案要点：行星齿轮机构的作用是改变液力变矩器输出转速大小和转动的方向，并将输出功率传送至主传动机构。行星齿轮机构由太阳轮、行星齿轮及行星齿轮架、齿圈组成。太阳轮与行星轮属于外啮合，因此，两轮的旋转方向永远是相反的。而行星轮与齿圈的啮合属内啮合，行星轮与齿圈的旋转方向是相同的。 如丰田A43D自动变速器D位（前进）或2位1档动力传递路线图：