汽车电子系统的牵引力控制系统若干关键技术研究
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智能电动汽车线控制动关键技术与研究进展在科技的海洋中,智能电动汽车犹如一艘扬帆远航的巨轮,而线控制动技术则是这艘巨轮上不可或缺的舵手。
它以电子信号为媒介,通过传感器、控制器和执行器等组件,实现对车辆制动系统的精确控制。
这种技术不仅提高了汽车的安全性和可靠性,还为自动驾驶技术的发展铺平了道路。
首先,让我们来探讨线控制动技术的工作原理。
当驾驶员踩下制动踏板时,传感器会捕捉到这一动作并将其转化为电信号。
随后,这些信号被传输至控制器,控制器根据车辆当前的行驶状态和外部环境信息,计算出合适的制动力矩。
最后,执行器接收到控制器的指令并驱动制动器工作,从而实现对车辆的精确制动。
然而,线控制动技术的发展并非一帆风顺。
其中最大的挑战之一就是如何确保系统的稳定性和可靠性。
由于线控制动系统完全依赖于电子信号进行控制,任何信号传输的延迟或干扰都可能导致制动失效或误操作。
因此,研究人员们一直在努力寻找解决方案。
他们通过优化算法、改进硬件设备以及加强系统测试等手段,不断提高线控制动系统的性能和稳定性。
除了稳定性和可靠性外,安全性也是线控制动技术发展的重要考量因素。
毕竟,在任何情况下,保障乘客的安全都是汽车设计的首要任务。
为此,研究人员们在线控制动系统中加入了多重安全机制。
例如,当主控制系统出现故障时,备用系统会立即接管控制任务;同时,系统还会实时监测各个组件的工作状态,一旦发现异常情况就会立即发出警报并采取相应措施。
当然,随着智能电动汽车技术的不断发展,线控制动技术也在不断进步。
近年来,研究人员们在提高线控制动系统的响应速度、降低能耗以及增强环境适应性等方面取得了显著成果。
例如,他们开发出了新型的传感器和执行器材料,使得系统更加轻便且耐用;同时,他们还改进了控制算法,使得系统能够更好地适应复杂多变的道路环境。
展望未来,线控制动技术在智能电动汽车领域的应用前景广阔。
随着自动驾驶技术的不断成熟和完善,线控制动系统将发挥越来越重要的作用。
第一章1.轿车为什么要采用42V系统?答:由于汽车电气设备的广泛应用,按8KW计算,14V的汽油车电器系统〔蓄电池12V〕电流将到达570A。
所以,轿车要采用42V系统。
2.开环控制与闭环控制各有什么优缺点?答:开环控制系统是控制指令发出后,执行机构按照指令执行,控制对象的响应情况由运行人员自行监视。
闭环控制系统闭开环控制系统多了一个调节器,调节器接收控制对象的响应反响,同运行人员设定值共同进入调节器,由调节器控制和调整输出的控制指令,最终使控制对象稳定在运行人员设定的设定值。
开环控制系统理论上是可以通过增加调节器来实现闭环控制的。
通过对调节器参数的设定和整定,能实现自动控制。
闭环控制有助于提高系统的精度和稳定性,从而提高生产效率和品质。
3.混合气浓度与CO、HC、NOx排放有何关系?答:混合气过浓时由于燃烧所需要的氧气缺乏,所以引起不完全燃烧,而引起CO的急剧增长,要想减小CO的排放,就必须采用稀混合气;空燃比在17以内时,随着空燃比的增大,HC便下降,继续增大时,由于混合气过于稀薄,易于发生火焰不完全传播,甚至断火,使HC排放浓度迅速增加;当混合气很浓时,由于燃烧高温和可利用的痒的浓度都很低,使NOx的生成量也较低。
用空燃比为15.5-16的稍稀混合气时,排出的NOx浓度最高,对于空燃比稀于16的混合气,虽然氧的浓度增加可以促进NOx的生成,但这种增加却被由于稀混合气中燃烧温度和形成速度较低所抵消,因此对于很浓或很稀的混合气,NOx的排放浓度均不高。
4.如下图〔题1-4图P338〕为垂直载荷与侧偏刚度的关系,试分析转弯时车辆侧倾对前轴转向特性的影响。
题1-4图答:1.汽车在弯道上加速,前轴垂直载荷向后轴转移,引起前轴侧偏刚度下降,后轴侧偏刚度增大,后轴侧偏角减小,因此汽车的缺乏转向量有增加趋势。
2.前轮由于前驱动力的影响,同一侧偏角下的侧偏力下降。
为了提供需要的侧偏力,前轮的侧偏角必须增大。
汽车电子机械制动系统的设计研究摘要:汽车电子机械制动系统作为现代汽车技术领域的重要创新之一,本文深入研究了其设计与研究。
首先,文章介绍了电子机械制动系统的概念和演进历程,强调了其在汽车安全性和性能方面的重要性。
然后,文章分析了系统的关键组成部分,包括制动控制单元、传感器、执行器以及电子液压制动系统等。
接着,文章详细探讨了电子机械制动系统的工作原理,包括制动力分配与平衡、防抱死制动系统、牵引力控制系统和车辆稳定性控制系统。
最后,文章强调了该系统的性能与优势,包括提高制动效率、增强车辆稳定性、降低维护成本和改善驾驶体验等。
总之,电子机械制动系统的设计研究将为汽车工业带来更安全、高效和舒适的驾驶体验,为未来的汽车技术发展提供了坚实的基础。
关键词:汽车;电子机械;制动系统;设计研究引言汽车电子机械制动系统代表了现代汽车工程领域的一项关键技术,它的研究和设计对于提升汽车的性能、安全性和驾驶体验具有至关重要的意义。
随着交通密度的增加和道路条件的多样化,制动系统的性能和智能化程度变得愈发重要。
本文旨在深入研究汽车电子机械制动系统,探讨其核心组成、工作原理、性能和优势。
首先,我们将介绍该系统的基本概念和演进历程,强调其在提高驾驶安全性和制动效率方面的创新性。
接下来,我们将详细探讨电子机械制动系统的各个组成部分,包括控制单元、传感器、液压系统等,以及其工作原理和关键功能。
最后,我们将重点讨论该系统的性能优势,包括提高制动效率、增强车辆稳定性、降低维护成本和改善驾驶体验等方面。
通过深入研究和设计,我们可以更好地理解和应用这一关键技术,为汽车工业的未来发展贡献力量。
一、汽车电子机械制动系统的概述(一)制动系统的重要性与演进汽车制动系统一直是车辆安全性的核心组成部分。
其主要任务是将车辆准确、迅速地停止或减速,确保驾驶员和乘客的生命安全。
随着汽车技术的不断发展,制动系统也经历了演进。
从最初的机械制动到液压制动,再到如今的电子机械制动系统,技术不断升级以适应更高的安全要求和驾驶体验。
汽车牵引力控制技术(TCS)的工作原理现代科学技术的发展,促使车辆的性能越来越高,特别是机电一体化技术在车辆上得到了广泛的应用:电子控制燃油喷射系统、制动防抱死装置(ABS)、车辆防侧滑系统等。
牵引力控制系统(Traction Control System, 简记为TCS)又称为驱动防滑控制系统(Anti-Slip Regulation, 简记为ASR),它是汽车制动防抱死系统基本思想在驱动领域的发展和推广。
是上世纪80 年代中期开始发展的新型实用汽车安全技术,这项技术的采用主要解决了汽车在起步、转向、加速、在雪地和潮湿的路面行驶等过程中车轮滑转的问题。
它的功能一是提高牵引力;二是保持汽车的行驶稳定。
行驶在易滑的路面上,没有ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑;如是后驱动的车辆容易甩尾,如是前驱动的车辆容易方向失控。
有ASR时,汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象。
在转弯时,如果发生驱动轮打滑会导致整个车辆向一侧偏移,当有ASR时就会使车辆沿着正确的路线转向。
一、汽车牵引力控制技术(TCS)的工作原理ASR 系统和ABS系统采用相同的原理工作:即根据车辆车轮转速传感器所测得的车轮转速信号由电控单元进行分析、计算、处理后输送给执行机构用来控制车辆的滑移现象,使车辆的滑移率控制在10%~20%之间,从而增大了车轮和地面之间的附着力,有效地防止了车轮的滑转。
滑移率由实际车速和车轮的线速度控制,其计算公式为:滑移率=(实际车速—车轮线速度)/ 实际车速×100%轮速可由轮速传感器准确检测得到。
而车速的准确检测者比较困难,一般采用以下几种方法:1、采用非接触式车速传感器如多普勒测速雷达,但这种方式成本较高、技术复杂,应用较少。
2、采用加速传感器这种方法由于受坡道的影响,误差较大,控制精度差,应用也较少。
3、根据车轮速度计算汽车速度由于车速和轮速的变化趋势相同,当.实际车轮减速度达到某一特定值时以该瞬间的轮速为初始值,根据轮速按固定斜率变化的规律近似计算出汽车速度(称为车身参考速度)。
盘点汽车底盘五大新技术介绍及应用一、 ESP(ESC、VSC)电子稳定控制系统技术介绍:ESP的英文全称是Electronic Stability Prog ram,中文意思是“电子稳定控制系统”。
也可称作ESC或VSC。
ESP主要是在紧急情况下对车辆的行驶状态进行主动干预,它整合了ABS和TCS的功能,并且增加横摆扭矩控制——防侧滑功能,可以防止车辆在高速行驶转弯或制动过程中失控。
如图1左侧所视,车辆前轮侧滑,车辆出现转向不足。
此时,VSC系统通过制动器对内后轮施加一定的制动力,由此产生一个逆时针的力矩,改进车辆转向能力。
如图1右侧所视,车辆后轮侧滑,出现车辆甩尾和过度现象。
此时,VSC系统通过制动器对外前轮施加一定的制动力,由此产生一个顺时针的力矩,保证车辆的稳定性。
ESP系统主要在大侧向加速度、大侧偏角的极限工况下工作。
它利用控制左右两侧车轮制动力或驱动力之差产生的横摆力矩来防止出现难以控制的侧滑现象,保证车辆的路径跟踪能力,提高了车辆在高速行使时的安全性。
研究估计ESP降低了30%-50%的轿车单车致命事故和50%-70%的SUV单车致命事故。
技术应用情况:2008年全球的VSC装配率达到33%当今在欧洲和美国,每两辆新乘用车和轻型商用车就有一辆装配了ESP。
美国和欧洲的立法者最近都做出决定,要求强制装配ESP。
2011年9月起,美国所有4.5吨以下车辆都必须装配ESP。
2014年11月起,欧洲所有乘用车和轻、中、重型车辆都要求装配ESP。
在2008年,我国只有约11%的新车装配了ESP。
随着今年国内车市新车型的不断推出,目前我国20万元以上新车配备ESP的比率大幅提高,像别克新君越[综述图片论坛]、新天籁[综述图片论坛]、雅阁[综述图片论坛]八代等都装配了ESP。
相信随着我国车市的进一步发展,电子稳定控制系统一定会如同当今的ABS一样,成为我国汽车的一个标准安全配置。
二、 TCS 牵引力控制系统技术介绍:TCS的英文全称是 Traction Control System,中文意思是“牵引力控制系统”。
TCS:英文全称是Traction Control System,即牵引力控制系统,又称循迹控制系统。
汽车在光滑路面制动时,车轮会打滑,甚至使方向失控。
同样,汽车在起步或急加速时,驱动轮也有可能打滑,在冰雪等光滑路面上还会使方向失控而出危险,TCS就是针对此问题而设计的。
TCS依靠电子传感器探测到从动轮速度低于驱动轮时(这是打滑的特征),就会发出一个信号,调节点火时间、减小气门开度、减小油门、降挡或制动车轮,从而使车轮不再打滑。
TCS可以提高汽车行驶稳定性,提高加速性,提高爬坡能力。
TCS如果和ABS相互配合使用,将进一步增强汽车的安全性能。
TCS和ABS可共用车轴上的轮速传感器,并与行车电脑连接,不断监视各轮转速,当在低速发现打滑时,TCS会立刻通知ABS动作来减低此车轮的打滑。
若在高速发现打滑时,TCS立即向行车电脑发出指令,指挥发动机降速或变速器降挡,使打滑车轮不再打滑,防止车辆失控甩尾。
TCS与ABS的区别在于,ABS是利用传感器来检测轮胎何时要被抱死,再减少制动器制动压力以防被抱死,它会快速的改变制动压力,以保持该轮在即将被抱死的边缘,而TCS主要是使用发动机点火的时间、变速器挡位和供油系统来控制驱动轮打滑。
TCS对汽车的稳定性有很大的帮助,当汽车行驶在易滑的路面上时,没有TCS的汽车,在加速时驱动轮容易打滑,如果是后轮,将会造成甩尾,如果是前轮,车子方向就容易失控,导致车子向一侧偏移,而有了TCS,汽车在加速时就能够避免或减轻这种现象,保持车子沿正确方向行驶。
在TCS应用时,可以在仪表板显视出地面是否有打滑的现象发生,它有一个控制旋扭,如果想要享受一下自己控制的快感,在适当的时机可以将系统关掉,车子重新启动时TCS就会自动放开。
ASR:ASR驱动防滑系统也叫牵引力控制系统,即Acceleration Slip Regulation的缩写。
功能与TCS相同,同样是为了防止车辆在起步、再加速时驱动轮打滑,维持车辆行驶方向稳定性的系统,叫法不同,通常多在大众等德系车型上看到这个缩写。
汽车电子方面知识点总结一、汽车发动机控制系统汽车发动机控制系统是汽车电子技术中的核心部分,它包括点火系统、燃油喷射系统、排气处理系统等。
发动机控制系统通过传感器采集发动机运行状态数据,经过处理后,控制执行器对发动机进行相应的调节,以达到最佳的燃烧效率和排放性能。
一些常用的传感器包括空气流量传感器、氧传感器、节气门位置传感器等。
1.1 点火系统点火系统用于产生高压电流,点火系统的工作主要分为两个阶段,第一阶段是在正时点以外的时刻将点火线圈充电,第二阶段是通过爆裂线圈产生高压电流,从而点燃发动机内混合气。
常用的点火系统包括分布式点火系统、直列点火系统、自适应点火系统等。
1.2 燃油喷射系统燃油喷射系统用于向发动机提供燃油,它的工作原理是通过控制喷油嘴的喷油时间和喷油量来实现最佳的燃油混合比。
燃油喷射系统有单点喷射系统、多点喷射系统、直接喷射系统等。
1.3 排气处理系统排气处理系统用于净化发动机排放气体中的有害物质,主要包括三元催化转化器、颗粒捕集器、氮化物还原器等。
这些装置可以有效地减少发动机排放的尾气中的有害物质,保护环境和人体健康。
二、汽车车身电子系统车身电子系统用于控制汽车的行驶和安全功能,包括车辆稳定控制系统、防抱死制动系统、牵引力控制系统、安全气囊系统等。
车身电子系统采用传感器和执行器来实现对车辆的监控和控制,以确保车辆的安全和稳定性。
2.1 车辆稳定控制系统车辆稳定控制系统是一种通过车辆各个部分的传感器和执行器来监测车辆的动态状态,当车辆出现超出司机控制范围的情况时,通过刹车和扭矩分配等方式来纠正车辆的行驶方向,提高车辆的稳定性和操控性。
2.2 防抱死制动系统防抱死制动系统是一种通过控制车轮的刹车力,防止车轮在紧急制动时出现抱死现象,保持轮胎与地面的最佳附着力,提高制动效能和操控性。
2.3 牵引力控制系统牵引力控制系统通过控制车轮的牵引力,使车辆在低附着情况下依然可以获得良好的牵引力,提高车辆的通过性和操控性。
纯电动汽车牵引力控制系统(TCS)的研究与开发王姝;蹇小平;张凯;刘浩丰【摘要】A traction control system (TCS) controler was designed for a pure electric vehicle with an unopened source motor using its software to meet anti-slip function requirements by selecting a MC9S12XS128 microcontroler (MCU). The hardware circuits were designed for main system, power system, signal conditioning, accelerator pedal signal colection, CAN (controler area network) bus colection, and the output system. The TCS had four modules for starting, running, braking, and fault monitoring. TCS control strategies were developed for different operating conditions. The function veriifcation test was completed for the four modules. The results show that the TCS controler works wel, and can limit the slip trend at about 10% effectively. Therefore, the controler can ensure vehicle safety and meet the anti-slip control requirements.%提出了一种用于纯电动汽车的牵引力系统(TCS)控制器。