汽車(chē)底盤(pán)控制技術(shù)的研究

1、汽車(chē)底盤(pán)控制技技術(shù)的研究1 汽車(chē)底盤(pán)電電子控制的理理論基礎(chǔ)和特特征汽車(chē)底盤(pán)最最主要的功能能就是讓汽車(chē)車(chē)按駕駛員的的意愿作相應(yīng)應(yīng)的加速、減減速和轉(zhuǎn)向運(yùn)運(yùn)動(dòng)。由圖11可見(jiàn)，駕駛駛員是通過(guò)汽汽車(chē)?yán)锏牟倏v縱元件(轉(zhuǎn)向向盤(pán)、油門(mén)和和制動(dòng)踏板)來(lái)表達(dá)其意意向，相應(yīng)的的執(zhí)行量是前前輪的轉(zhuǎn)向角角及車(chē)輪上的的驅(qū)動(dòng)力矩或或制動(dòng)力矩，真真正起作用的的是輪胎的縱縱向力和側(cè)向向力。汽車(chē)輪輪胎力的主要要影響因素是是路面的附著著系數(shù)、車(chē)輪輪的法向力、車(chē)車(chē)輪滑動(dòng)（轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)）率和車(chē)輪輪側(cè)偏角。因因此，汽車(chē)底底盤(pán)控制的基基本思路和原原理就是在給給定的路面附附著系數(shù)和車(chē)車(chē)輪法向力的的情況下對(duì)車(chē)車(chē)輪滑動(dòng)(轉(zhuǎn)轉(zhuǎn))率和側(cè)偏偏角進(jìn)行適當(dāng)當(dāng)?shù)挠?/p>

2、響和控控制，來(lái)間接接調(diào)控輪胎的的縱向力和側(cè)側(cè)向力，最大大限度地利用用輪胎和路面面之間的附著著力，提高汽汽車(chē)的主動(dòng)安安全性、機(jī)動(dòng)動(dòng)性和舒適性性。汽車(chē)底底盤(pán)的電子控控制是一個(gè)多多系統(tǒng)相互影影響，相互作作用的復(fù)雜系系統(tǒng)工程，具具有以下特征征。圖1 駕駛員、輪輪胎力和汽車(chē)車(chē)運(yùn)動(dòng)的相互互關(guān)系(1)不同的控制制系統(tǒng)經(jīng)常共共用同一傳感感器、執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)、甚至電電子控制單元元。如輪速傳傳感器的信號(hào)號(hào)幾乎被所有有。的底盤(pán)控控制系統(tǒng)所使使用。(2)同一個(gè)控制制目標(biāo)可由不不同的控制系系統(tǒng)單獨(dú)或者者共同來(lái)控制制。如汽車(chē)在在離散型路面面上制動(dòng)時(shí)方方向穩(wěn)定性可可通過(guò)ABSS、ESP、AAFS和RWWS來(lái)控制。(3)同一個(gè)控

3、制制系統(tǒng)可能會(huì)會(huì)對(duì)多個(gè)變量量同時(shí)進(jìn)行控控制，并且擁?yè)碛卸鄠€(gè)執(zhí)行行機(jī)構(gòu)。如TTCS的控制制變量有車(chē)輪輪的滑轉(zhuǎn)率和和車(chē)輪的角加加速度，其執(zhí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)門(mén)開(kāi)度的調(diào)節(jié)節(jié)器和輪缸里里制動(dòng)液壓的的調(diào)節(jié)裝置。(4)同一個(gè)控制制變量同時(shí)受受不同的控制制系統(tǒng)所控制制。如車(chē)輪滑滑動(dòng)率同時(shí)受受ABS和EESP的控制制。2 汽車(chē)底盤(pán)常常見(jiàn)的電子控控制系統(tǒng)21 汽車(chē)制制動(dòng)和驅(qū)動(dòng)的的電子控制系系統(tǒng)211 汽汽車(chē)防抱死制制動(dòng)系統(tǒng)ABBS(anttilockk brakke sysstem)汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程程中，當(dāng)車(chē)輪輪滑動(dòng)率在330左右時(shí)時(shí)，制動(dòng)力系系數(shù)最大(見(jiàn)見(jiàn)圖2)。此此時(shí)車(chē)輪能獲獲得的地面制制動(dòng)力也最大大。

4、當(dāng)制動(dòng)力力矩進(jìn)一步增增加，車(chē)輪滑滑動(dòng)率將快速速增大，制動(dòng)動(dòng)力系數(shù)不但但不再增大了了，反而逐漸漸減小。顯然然，車(chē)輪滑動(dòng)動(dòng)率在大于入入時(shí)，制動(dòng)力力系數(shù)處于非非穩(wěn)定區(qū)域。因因此希望將車(chē)車(chē)輪滑動(dòng)率控控制在穩(wěn)定區(qū)區(qū)域里。從側(cè)側(cè)向力系數(shù)和和滑動(dòng)率的關(guān)關(guān)系曲線(xiàn)可以以看出，滑動(dòng)動(dòng)率越小，側(cè)側(cè)向力系數(shù)越越大。當(dāng)車(chē)輪輪完全抱死時(shí)時(shí)，其側(cè)向力力系數(shù)幾乎為為零，完全失失去了承受側(cè)側(cè)向力的能力力。當(dāng)這種現(xiàn)現(xiàn)象發(fā)生在前前輪時(shí)，汽車(chē)車(chē)失去轉(zhuǎn)向能能力；如果發(fā)發(fā)生在后輪，汽汽車(chē)將發(fā)生后后軸側(cè)滑，失失去穩(wěn)定性。把把滑動(dòng)率保持持在穩(wěn)定區(qū)域域里就是ABBS的主要控控制目標(biāo)。圖2 制動(dòng)力系系數(shù)B、側(cè)向力系系數(shù)S，和滑動(dòng)率率B的關(guān)系曲線(xiàn)

5、線(xiàn)ABSS基本上都是是由電子控制制單元(ECCU)、輪速速傳感器和制制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)節(jié)裝置等組成成。輪速傳傳感器是ABBS十分重要要的部件。它它要向電子控控制單元(EECU)及時(shí)時(shí)地提供可靠靠、精確的車(chē)車(chē)輪轉(zhuǎn)速。輪輪速傳感器可可分為電磁式式、霍爾式和和磁阻式。其其中電磁式傳傳感器是一種種被動(dòng)式輪速速傳感器，因因?yàn)樗恍枰獠侩娫淳途湍墚a(chǎn)生相應(yīng)應(yīng)的電信號(hào)。其其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成成本低。但是是，當(dāng)車(chē)速很很低時(shí)，輸出出信號(hào)太弱，AABS無(wú)法正正常工作。當(dāng)當(dāng)車(chē)速過(guò)高時(shí)時(shí)，傳感器的的頻率響應(yīng)跟跟不上，容易易出現(xiàn)錯(cuò)誤信信號(hào)。另外還還有抗電磁波波干擾能力較較差和不能識(shí)識(shí)別車(chē)輪的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)方向等缺缺點(diǎn)。目前，AABS系統(tǒng)

6、越越來(lái)越多地使使用霍爾式或或磁阻式主動(dòng)動(dòng)輪速傳感器器，從而消除除了電磁式輪輪速傳感器的的不足。電子控控制單元(EECU)是AABS系統(tǒng)的的控制中心。它它由硬件和軟軟件兩部分組組成。其硬件件部分包括輸輸入電路、運(yùn)運(yùn)算電路、電電磁閥及電動(dòng)動(dòng)液壓泵控制制電路和安全全保護(hù)電路等等。ECU軟軟件具有運(yùn)算算控制和系統(tǒng)統(tǒng)監(jiān)測(cè)兩大功功能。當(dāng)系統(tǒng)統(tǒng)的各組成部部分都運(yùn)行正正常時(shí)，ECCU接收傳感感器的輸入信信號(hào)，然后按按一定的控制制策略和運(yùn)算算邏輯進(jìn)行處處理和計(jì)算，從從而形成相應(yīng)應(yīng)的控制指令令，對(duì)制動(dòng)壓壓力調(diào)節(jié)裝置置進(jìn)行控制。當(dāng)當(dāng)ECU監(jiān)測(cè)測(cè)到系統(tǒng)工作作不正常時(shí)，會(huì)會(huì)自動(dòng)終止AABS系統(tǒng)工工作，同時(shí)點(diǎn)點(diǎn)亮ABS警

7、警示燈。此時(shí)時(shí)傳統(tǒng)的制動(dòng)動(dòng)系統(tǒng)照常工工作，不受任任何影響。新型的的ABS基本本上都使用由由2位2通道道電磁閥、低低壓儲(chǔ)液室、電電動(dòng)泵組成的的壓力調(diào)節(jié)裝裝置(圖3)。根據(jù)不同同工況階段，壓壓力調(diào)節(jié)裝置置可進(jìn)入4種種不同的壓力力調(diào)節(jié)模式：普通制動(dòng)、保保壓制動(dòng)、減減壓制動(dòng)和增增壓制動(dòng)。圖3 ABS制制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)節(jié)裝置ABSS是在傳統(tǒng)的的制動(dòng)系統(tǒng)里里串聯(lián)進(jìn)去了了制動(dòng)壓力調(diào)調(diào)節(jié)裝置，傳傳統(tǒng)的制動(dòng)系系統(tǒng)不需改動(dòng)動(dòng)。即使ABBS發(fā)生故障障，傳統(tǒng)制動(dòng)動(dòng)性能照常工工作。ABSS的另一特點(diǎn)點(diǎn)是不依賴(lài)于于其他系統(tǒng)。AABS是電子子控制在汽車(chē)車(chē)應(yīng)用中最成成功的范例之之一。212 牽牽引力控制系系統(tǒng)TCS(tractt

8、ion ccontroo lsysstem)當(dāng)汽車(chē)驅(qū)驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力矩過(guò)大時(shí)時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪會(huì)會(huì)相對(duì)地面作作滑轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。一一般希望驅(qū)動(dòng)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率率不要超過(guò)220，這樣樣不僅能獲得得最大的地面面驅(qū)動(dòng)力，而而且驅(qū)動(dòng)輪還還能承受一定定的側(cè)向力。這這種對(duì)驅(qū)動(dòng)輪輪滑轉(zhuǎn)率進(jìn)行行控制的系統(tǒng)統(tǒng)稱(chēng)為T(mén)CSS系統(tǒng)。它是是在ABS的的基礎(chǔ)上發(fā)展展起來(lái)的。它它不僅要對(duì)AABS的制動(dòng)動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝裝置進(jìn)行擴(kuò)展展，而且還需需要發(fā)動(dòng)機(jī)電電子管理系統(tǒng)統(tǒng)(EMS)的有機(jī)配合合。在絕大大多數(shù)汽車(chē)?yán)锢?，TCS同同ABS共用用同一個(gè)ECCU。只是在在軟件部分增增加了TCSS的運(yùn)算、監(jiān)監(jiān)測(cè)和控制模模塊。TCSS的ECU根根據(jù)傳感器的的輸入信號(hào)

9、，來(lái)來(lái)識(shí)別和判斷斷汽車(chē)的行駛駛狀況。如發(fā)發(fā)現(xiàn)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率率超出相應(yīng)的的門(mén)限值，TTCS系統(tǒng)將將對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)發(fā)出相應(yīng)的的控制調(diào)節(jié)指指令。其執(zhí)行行機(jī)構(gòu)分為發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)門(mén)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和和驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝裝置兩部分。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)節(jié)機(jī)構(gòu)是對(duì)汽汽車(chē)的2個(gè)驅(qū)驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行對(duì)對(duì)稱(chēng)式的控制制和調(diào)節(jié)。要要求發(fā)動(dòng)機(jī)輸輸出轉(zhuǎn)矩減少少的控制稱(chēng)為為ASR控制制；而對(duì)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩矩增大的控制制則稱(chēng)為MSSR控制。當(dāng)當(dāng)2個(gè)驅(qū)動(dòng)輪輪的滑轉(zhuǎn)率都都超出相應(yīng)的的門(mén)限值，這這時(shí)需要減小小發(fā)動(dòng)機(jī)的輸輸出轉(zhuǎn)矩。對(duì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)節(jié)氣門(mén)進(jìn)行相相應(yīng)的調(diào)節(jié)，同同步減小2個(gè)個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)驅(qū)動(dòng)力矩，獲獲得所期望的的驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)率。當(dāng)汽車(chē)

10、車(chē)在低附著路路面上作怠速速行駛時(shí)，發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出出力矩為負(fù)值值，驅(qū)動(dòng)輪在在發(fā)動(dòng)機(jī)的制制動(dòng)力矩作用用下會(huì)產(chǎn)生一一定的滑轉(zhuǎn)率率。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪輪的滑轉(zhuǎn)率過(guò)過(guò)大時(shí)，汽車(chē)車(chē)將失去其方方向穩(wěn)定性。此此時(shí)TCS系系統(tǒng)將通過(guò)EEMS來(lái)增大大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出出轉(zhuǎn)矩，從而而減小驅(qū)動(dòng)輪輪的滑轉(zhuǎn)率。由由此可見(jiàn)，TTCS的正常常工作離不開(kāi)開(kāi)EMS的有有機(jī)配合。TTCS系統(tǒng)是是通過(guò)CANN從EMS獲獲得有關(guān)信號(hào)號(hào)，并將控制制指令通告給給EMS。因因此TCS系系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了了最初的汽車(chē)車(chē)動(dòng)力學(xué)控制制的電子化、智智能化和網(wǎng)絡(luò)絡(luò)化。驅(qū)動(dòng)輪輪制動(dòng)壓力調(diào)調(diào)節(jié)裝置是對(duì)對(duì)汽車(chē)的2個(gè)個(gè)驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行行非對(duì)稱(chēng)式的的控制和調(diào)節(jié)節(jié)。當(dāng)左右驅(qū)驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)率相

11、差懸殊殊時(shí)，對(duì)滑轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)率較大的驅(qū)驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行制制動(dòng)力的控制制來(lái)減小2個(gè)個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的輪輪速差。TCCS系統(tǒng)的這這種控制模式式也叫做BTTCS。主要要應(yīng)用于汽車(chē)車(chē)在Spliit路面以及及汽車(chē)在彎路路上的加速行行駛。在有些些情況下TCCS需要同時(shí)時(shí)進(jìn)行ASRR和BTCSS控制，才能能獲得最佳的的驅(qū)動(dòng)力和汽汽車(chē)的方向穩(wěn)穩(wěn)定性。TCSS制動(dòng)壓力調(diào)調(diào)節(jié)裝置(圖圖4)是在AABS制動(dòng)壓壓力調(diào)節(jié)裝置置的基礎(chǔ)上，對(duì)對(duì)每個(gè)制動(dòng)回回路增加2個(gè)個(gè)電磁閥(隔隔離閥和低壓壓閥)。在進(jìn)進(jìn)行BTCSS控制時(shí)，隔隔離閥斷開(kāi)，低低壓閥連通，低低壓油從制動(dòng)動(dòng)主缸由電動(dòng)動(dòng)泵輸送到驅(qū)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)輪輪缸里，產(chǎn)生生所需要的輪輪制動(dòng)壓力。圖4 TC

12、S/ESP制動(dòng)動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝裝置工作原理理圖213 汽汽車(chē)動(dòng)力學(xué)電電子穩(wěn)定控制制系統(tǒng)ESPP(elecc-tronnic sttabiliity prrogramm)ESSP是通過(guò)調(diào)調(diào)節(jié)車(chē)輪縱向向力大小及匹匹配來(lái)控制汽汽車(chē)的橫擺運(yùn)運(yùn)動(dòng)，使汽車(chē)車(chē)具有良好的的操縱性和方方向穩(wěn)定性的的主動(dòng)安全控控制系統(tǒng)。EESP的基本本原理是通過(guò)過(guò)傳感器和運(yùn)運(yùn)算邏輯來(lái)識(shí)識(shí)別駕駛員對(duì)對(duì)汽車(chē)的期望望運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，同同時(shí)測(cè)量和估估算出汽車(chē)的的實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀狀態(tài)。當(dāng)兩者者之間的差大大于給定的門(mén)門(mén)限值時(shí)，按按一定的控制制邏輯對(duì)車(chē)輪輪的縱向力大大小進(jìn)行相應(yīng)應(yīng)的控制和調(diào)調(diào)節(jié)，使作用用在汽車(chē)上的的橫擺力矩發(fā)發(fā)生變化。附附加的橫擺力力矩迫使汽

13、車(chē)車(chē)作相應(yīng)的橫橫擺運(yùn)動(dòng)，讓讓汽車(chē)的實(shí)際際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更更接近駕駛員員對(duì)汽車(chē)的期期望運(yùn)動(dòng)狀態(tài)態(tài)。為了識(shí)識(shí)別駕駛員對(duì)對(duì)汽車(chē)的期望望和得知汽車(chē)車(chē)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)動(dòng)狀態(tài)，ESSP系統(tǒng)需要要比ABS和和TCS更多多的傳感器。它它們是轉(zhuǎn)向盤(pán)盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器器、汽車(chē)橫擺擺角速度傳感感器、橫向加加速度傳感器器和制動(dòng)主缸缸的液壓傳感感器。ESPP和TCS系系統(tǒng)使用相同同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)。當(dāng)汽車(chē)車(chē)在彎道行駛駛時(shí)，如果汽汽車(chē)行駛軌道道和駕駛員所所期望的軌道道不一致(圖圖5)，ESSP系統(tǒng)會(huì)通通過(guò)制動(dòng)壓力力的干預(yù)或者者發(fā)動(dòng)機(jī)輸出出轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)節(jié)，來(lái)改變汽汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)當(dāng)汽車(chē)的實(shí)際際運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)半半徑小于駕駛駛員所期望的的軌道半徑時(shí)時(shí)，汽車(chē)有

14、過(guò)過(guò)度轉(zhuǎn)向的特特征。此時(shí)，EESP在汽車(chē)車(chē)的前外輪施施加一個(gè)制動(dòng)動(dòng)力。一方面面，制動(dòng)力對(duì)對(duì)汽車(chē)產(chǎn)生一一個(gè)橫擺回正正力矩；另一一方面，由于于制動(dòng)力的增增加，作用在在此車(chē)輪上的的側(cè)向力會(huì)相相應(yīng)減小，從從而產(chǎn)生另一一個(gè)橫擺回正正力矩。汽車(chē)車(chē)在這兩個(gè)附附加回正力矩矩的作用下會(huì)會(huì)返回到駕駛駛員所期望的的軌道上來(lái)。當(dāng)當(dāng)汽車(chē)有不足足轉(zhuǎn)向時(shí)，EESP有兩種種干預(yù)方法。其其一是在汽車(chē)車(chē)的后內(nèi)輪施施加一個(gè)制動(dòng)動(dòng)力，使汽車(chē)車(chē)的橫擺運(yùn)動(dòng)動(dòng)加劇，讓汽汽車(chē)返回到駕駕駛員所期望望的軌道上來(lái)來(lái)；另一種是是減小發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，相相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力力也隨之減小小，汽車(chē)將作作減速運(yùn)動(dòng)。此此時(shí)，前軸的的法向力增大大，后軸的法法向力減小。

15、相相應(yīng)的前軸側(cè)側(cè)向力增大，后后軸側(cè)向力減減小，從而加加劇汽車(chē)的橫橫擺運(yùn)動(dòng)，使使汽車(chē)的實(shí)際際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更更接近駕駛員員的期望值，提提高了汽車(chē)的的方向穩(wěn)定性性。圖5 ESP對(duì)對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的的控制效應(yīng)22 汽車(chē)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電電子控制汽車(chē)轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)的電子控控制是通過(guò)對(duì)對(duì)車(chē)輪轉(zhuǎn)向角角的電子控制制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。常常見(jiàn)的系統(tǒng)有有主動(dòng)前輪助助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)(EPS)、主動(dòng)前輪輪疊加轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)(AFSS)和主動(dòng)后后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)(RWS)。221 主主動(dòng)前輪電動(dòng)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)EPS2(ellectriic powwer stteerinng) 傳統(tǒng)的動(dòng)力力轉(zhuǎn)向能使駕駕駛員操縱輕輕便，減小路路面對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)盤(pán)的沖擊，同同時(shí)能讓

16、轉(zhuǎn)向向盤(pán)具有自動(dòng)動(dòng)回正的能力力。EPS能能更好地滿(mǎn)足足以上要求。特特別是在使駕駕駛員操縱輕輕便方面，電電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)可根據(jù)據(jù)汽車(chē)的行駛駛速度，靈活活地調(diào)節(jié)助力力大小。在低低速停車(chē)時(shí)，所所需要的轉(zhuǎn)向向力矩最大。此此時(shí)EPS能能相應(yīng)地加大大助力強(qiáng)度，提提高汽車(chē)駕駛駛的舒適性。在在裝有停車(chē)輔輔助系統(tǒng)的汽汽車(chē)?yán)?，EPPS在停車(chē)時(shí)時(shí)能自動(dòng)回正正轉(zhuǎn)向盤(pán)。 EPSS主要有3種種不同的安裝裝方案：(11)安裝在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向軸上；(2)安裝在在轉(zhuǎn)向器的齒齒條上；(33)安裝在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器的橫拉拉桿上。但EEPS的結(jié)構(gòu)構(gòu)和工作原理理都大同小異異。在此僅對(duì)對(duì)第1種安裝裝方案的EPPS作簡(jiǎn)單介介紹。此方案案已用于新型型的寶

17、馬BMMWZ4車(chē)。EPSS由電子控制制器、電動(dòng)機(jī)機(jī)及運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)動(dòng)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感感器、轉(zhuǎn)向盤(pán)盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器器和轉(zhuǎn)向盤(pán)力力矩傳感器等等部分組成(圖6)。由由于EPS可可按需要給轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤(pán)施加一一個(gè)額外力矩矩，這一力矩矩可用于對(duì)駕駕駛員的提提示信號(hào)，實(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向建議議功能DSRR(drivver stteerinng reccommenndatioon)。讓EEPS系統(tǒng)和和ESP系統(tǒng)統(tǒng)相互結(jié)合，來(lái)來(lái)識(shí)別和判斷斷駕駛員的意意向以及汽車(chē)車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀況況。一旦發(fā)現(xiàn)現(xiàn)汽車(chē)過(guò)度轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向或當(dāng)汽車(chē)車(chē)在Spliit路面制動(dòng)動(dòng)時(shí)，DSRR可及時(shí)地提提示和建議駕駕駛員作出快快速和正確的的反應(yīng)，從而而提高汽車(chē)的的安全性。圖6

18、 EPS的的主要組成部部分222 主主動(dòng)前輪疊加加轉(zhuǎn)向系統(tǒng)AAFS3(actiive frront ssteeriing)AFS系統(tǒng)統(tǒng)能在駕駛員員通過(guò)轉(zhuǎn)向盤(pán)盤(pán)施加給前輪輪的轉(zhuǎn)向角的的基礎(chǔ)上，通通過(guò)AFS的的執(zhí)行機(jī)構(gòu)給給前輪疊加一一個(gè)額外的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向角。此額額外的轉(zhuǎn)向角角由電子控制制單元根據(jù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角和和汽車(chē)的一些些運(yùn)動(dòng)變量計(jì)計(jì)算。AFSS的執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、自自鎖式蝸輪蝸蝸桿機(jī)構(gòu)、行行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)等組成。AAFS一般串串聯(lián)在轉(zhuǎn)向盤(pán)盤(pán)和轉(zhuǎn)向器之之間(圖7)。轉(zhuǎn)向器的的輸入角V由轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角S和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角M。線(xiàn)性疊疊加而成。為為了得知和控控制前輪轉(zhuǎn)向向角，需要安安裝一電機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角傳感器。AAFS電

19、子控控制單元通過(guò)過(guò)CAN獲得得轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)向向角，汽車(chē)行行駛速度等信信息。同時(shí)將將轉(zhuǎn)向器的輸輸入角V及轉(zhuǎn)向器的的輸入角速度度傳遞給CAAN網(wǎng)絡(luò)。由由于前輪轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)增加了了一個(gè)運(yùn)動(dòng)自自由度，通過(guò)過(guò)合適的前輪輪轉(zhuǎn)向角疊加加能實(shí)現(xiàn)一些些傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的新功能。其其中最主要的的功能是轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)的變傳傳動(dòng)比和對(duì)前前輪轉(zhuǎn)向角的的動(dòng)態(tài)干預(yù)和和調(diào)節(jié)，來(lái)影影響汽車(chē)的動(dòng)動(dòng)態(tài)性能，從從而使汽車(chē)的的舒適性、機(jī)機(jī)動(dòng)性和穩(wěn)定定性得到一定定的改善。AAFS轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)的傳動(dòng)比比是根據(jù)汽車(chē)車(chē)行駛速度來(lái)來(lái)變化的。當(dāng)當(dāng)汽車(chē)低速行行駛時(shí)，AFFS的執(zhí)行電電動(dòng)機(jī)疊加一一個(gè)與轉(zhuǎn)向盤(pán)盤(pán)轉(zhuǎn)角S同向的電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)角M，使轉(zhuǎn)向盤(pán)盤(pán)轉(zhuǎn)角與前輪

20、輪轉(zhuǎn)向角的比比值變小。其其轉(zhuǎn)向更直接接、快速、舒舒適。當(dāng)汽車(chē)車(chē)高速行駛時(shí)時(shí)，AFS疊疊加一個(gè)與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角S反向的電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)角M，使轉(zhuǎn)向盤(pán)盤(pán)轉(zhuǎn)角與前輪輪轉(zhuǎn)向角的比比值變大。其其轉(zhuǎn)向變得更更為間接，所所需要的轉(zhuǎn)向向盤(pán)轉(zhuǎn)角變大大，能提高汽汽車(chē)高速行駛駛的轉(zhuǎn)向精確確度，從而改改善汽車(chē)的操操縱性。同EESP系統(tǒng)相相配合，AFFS能在一定定范圍內(nèi)進(jìn)行行汽車(chē)的橫擺擺角控制。特特別是當(dāng)汽車(chē)車(chē)在Spliit路面制動(dòng)動(dòng)時(shí)，AFSS能通過(guò)主動(dòng)動(dòng)的前輪轉(zhuǎn)向向角來(lái)平衡制制動(dòng)力所產(chǎn)生生的橫擺力矩矩，使汽車(chē)的的操縱穩(wěn)定性性得到改進(jìn)。由由于轉(zhuǎn)向盤(pán)和和汽車(chē)前輪仍仍然保持著機(jī)機(jī)械式連接，其其安全自保性性能好。當(dāng)AAFS出現(xiàn)故故障

21、時(shí)，電動(dòng)動(dòng)機(jī)自動(dòng)鎖止止，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仍然然照常工作。圖7 主動(dòng)前輪輪疊加轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)(AFSS)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖223 后后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)RWS(rrear wwheel steerring)RWS能能主動(dòng)讓汽車(chē)車(chē)兩后輪的橫橫拉桿相對(duì)對(duì)于車(chē)身作側(cè)側(cè)向運(yùn)動(dòng)，使使兩后輪產(chǎn)生生一轉(zhuǎn)向角。RRWS也是由由電子控制單單元、傳感器器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)等組成。其其執(zhí)行機(jī)構(gòu)有有整體式和分分離式兩種。整整體式是指汽汽車(chē)兩后輪的的橫拉桿由同同一個(gè)執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)所調(diào)節(jié)；而分離式則則指汽車(chē)兩后后輪的橫拉桿桿由兩個(gè)不同同執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)來(lái)調(diào)節(jié)。對(duì)于于整體式RWWS執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)，用一個(gè)橫橫拉桿位移傳傳感器就能確確定兩后輪的的轉(zhuǎn)向角。但但分離式R

22、WWS執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)需要至少兩兩個(gè)位移傳感感器。由于分分離式RWSS執(zhí)行機(jī)構(gòu)的的元件多，兩兩后輪的控制制和協(xié)調(diào)比較較復(fù)雜，現(xiàn)在在研發(fā)更多的的是整體式RRWS執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)。整體式式RWS執(zhí)行行機(jī)構(gòu)又分液液壓式和機(jī)電電式兩種類(lèi)型型。圖8所示示是機(jī)電式RRWS執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)，由電動(dòng)動(dòng)機(jī)、螺母螺螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)和安全鎖止止機(jī)構(gòu)等組成成。為了提高高系統(tǒng)的可靠靠性，執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)里安裝了了一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角傳感器和和一個(gè)螺桿位位移傳感器。當(dāng)當(dāng)RWS出現(xiàn)現(xiàn)故障時(shí)，電電動(dòng)機(jī)自動(dòng)鎖鎖止，兩后輪輪的轉(zhuǎn)向角不不再發(fā)生變化化，直到故障障排除。圖8 整體式主主動(dòng)后輪轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)(RWWS) 當(dāng)RRWS正常工工作時(shí)，后輪輪的轉(zhuǎn)向角是是轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)

23、向向角和汽車(chē)行行駛速度的函函數(shù)。汽車(chē)低低速行駛時(shí)，當(dāng)當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)，RRWS的執(zhí)行行機(jī)構(gòu)給后輪輪一個(gè)相應(yīng)的的方向相反的的轉(zhuǎn)向角。從從而使汽車(chē)在在低速拐彎或或停車(chē)時(shí)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎半徑變小小，使汽車(chē)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向和停車(chē)更更方便、快速速、舒適。當(dāng)當(dāng)汽車(chē)高速行行駛時(shí)，RWWS給后輪一一個(gè)與前輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向角方向一一致的轉(zhuǎn)向角角。汽車(chē)的前前后輪同時(shí)向向同一個(gè)方向向轉(zhuǎn)向，可提提高汽車(chē)的方方向穩(wěn)定性。特特別是汽車(chē)在在高速行駛換換車(chē)道時(shí)，汽汽車(chē)不必要的的橫擺運(yùn)動(dòng)會(huì)會(huì)大大減小，從從而增強(qiáng)了汽汽車(chē)的方向穩(wěn)穩(wěn)定性。當(dāng)汽汽車(chē)在Spliit路面制動(dòng)動(dòng)時(shí)，RWSS同ESP系系統(tǒng)相配合，可可及時(shí)地通過(guò)過(guò)主動(dòng)后輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向角來(lái)平衡衡制動(dòng)力所產(chǎn)

24、產(chǎn)生的橫擺力力矩，既能保保持汽車(chē)的方方向穩(wěn)定性，又又能最大限度度地利用前輪輪的制動(dòng)力，改改進(jìn)汽車(chē)的制制動(dòng)性能。23 汽車(chē)懸懸掛系統(tǒng)的電電子控制懸掛系統(tǒng)的的控制是通過(guò)過(guò)對(duì)汽車(chē)懸掛掛元件特性進(jìn)進(jìn)行主動(dòng)干預(yù)預(yù)和調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)實(shí)現(xiàn)的汽車(chē)動(dòng)動(dòng)力學(xué)控制。在在此僅對(duì)2種種常見(jiàn)的系統(tǒng)統(tǒng)ADC和AARC作簡(jiǎn)單單介紹。231 主主動(dòng)懸掛阻尼尼器控制系統(tǒng)統(tǒng)ADC44(acttive ddampinng conntr01)ADCC系統(tǒng)(有時(shí)時(shí)也稱(chēng)為連續(xù)續(xù)性阻尼控制制系統(tǒng)CDCC)由電子控控制單元、CCAN、4個(gè)個(gè)車(chē)輪垂直加加速度傳感器器、4個(gè)車(chē)身身垂直加速度度傳感器和44個(gè)阻尼器比比例閥組成。根根據(jù)汽車(chē)的運(yùn)運(yùn)動(dòng)狀況及傳傳感

25、器的信號(hào)號(hào)，電子控制制單元計(jì)算出出每個(gè)車(chē)輪懸懸掛阻尼器的的最優(yōu)阻尼系系數(shù)，然后對(duì)對(duì)阻尼器比例例閥(圖9)進(jìn)行相應(yīng)的的調(diào)節(jié)，獲得得所期望的振振動(dòng)性能(圖圖10)，使使汽車(chē)的懸掛掛系統(tǒng)能提供供更好的汽車(chē)車(chē)舒適性、安安全性和穩(wěn)定定性。為此，讓讓汽車(chē)車(chē)輪的的動(dòng)載振幅和和車(chē)身垂直加加速度盡可能能小。圖9 CDC減減振器結(jié)構(gòu)圖圖圖10 CDCC減振器特性性曲線(xiàn)232 主主動(dòng)橫向穩(wěn)定定器ARC(activve rolll conntrol)當(dāng)汽車(chē)車(chē)進(jìn)行彎道行行駛時(shí)，離心心力會(huì)對(duì)汽車(chē)車(chē)車(chē)身產(chǎn)生一一個(gè)側(cè)傾力矩矩。這個(gè)側(cè)傾傾力矩一方面面引起車(chē)身側(cè)側(cè)傾，另一方方面使車(chē)輪的的載質(zhì)量發(fā)生生由內(nèi)輪向外外輪的轉(zhuǎn)移。對(duì)對(duì)被動(dòng)

26、橫向穩(wěn)穩(wěn)定桿的汽車(chē)車(chē)來(lái)說(shuō)，車(chē)輪輪的載質(zhì)量在在前后軸上轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移的分配比比例是由前后后軸的側(cè)傾剛剛度決定的。而而主動(dòng)橫向穩(wěn)穩(wěn)定桿則可以以根據(jù)具體情情況對(duì)每個(gè)橫橫向穩(wěn)定桿施施加一個(gè)可連連續(xù)變化的初初始側(cè)傾角或或者初始側(cè)傾傾力矩。主動(dòng)動(dòng)側(cè)傾穩(wěn)定桿桿有2種不同同的結(jié)構(gòu)形式式。第1種(圖11)是是將被動(dòng)側(cè)傾傾穩(wěn)定桿從中中間分開(kāi)，通通過(guò)一個(gè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)馬達(dá)把穩(wěn)定定桿的左右兩兩部分連接起起來(lái)。旋轉(zhuǎn)馬馬達(dá)能讓左右右兩部分進(jìn)行行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，旋旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩可以調(diào)節(jié)節(jié)。第2種(圖12)是是在被動(dòng)穩(wěn)定定桿其中一端端安裝一個(gè)差差動(dòng)液壓缸機(jī)機(jī)構(gòu)。差動(dòng)液液壓缸機(jī)構(gòu)一一端與穩(wěn)定桿桿連接，另一一端與同車(chē)輪輪的橫向擺臂臂連接。差動(dòng)動(dòng)液壓

27、缸機(jī)構(gòu)構(gòu)兩端的距離離是可以調(diào)節(jié)節(jié)的。圖11 旋轉(zhuǎn)馬馬達(dá)式主動(dòng)橫橫向穩(wěn)定器圖12 差動(dòng)液液壓缸式主動(dòng)動(dòng)橫向穩(wěn)定器器ARCC的工作原理理是主動(dòng)地讓讓穩(wěn)定桿的左左右兩端作垂垂直方向的相相對(duì)位移，來(lái)來(lái)平衡車(chē)身的的側(cè)傾力矩，使使車(chē)身的側(cè)傾傾角接近零。這這樣減小了車(chē)車(chē)身側(cè)傾運(yùn)動(dòng)動(dòng)，提高了舒舒適性。由于于汽車(chē)前后兩兩個(gè)主動(dòng)穩(wěn)定定桿可調(diào)節(jié)車(chē)車(chē)身的側(cè)傾力力矩的分配比比例，從而可可調(diào)節(jié)汽車(chē)的的動(dòng)力特性，提提高了汽車(chē)安安全性和機(jī)動(dòng)動(dòng)性。新型的的寶馬BMWW7系列轎車(chē)車(chē)裝有液壓旋旋轉(zhuǎn)馬達(dá)式的的ARC系統(tǒng)統(tǒng)5。其執(zhí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由電電動(dòng)液壓泵、電電磁調(diào)控閥體體和液壓旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)馬達(dá)等組成成。液壓旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)馬達(dá)的調(diào)節(jié)節(jié)和控制主要要基于汽

28、車(chē)的的行駛速度、汽汽車(chē)的橫向加加速度、轉(zhuǎn)向向盤(pán)轉(zhuǎn)角和橫橫擺角速度等等。3 底盤(pán)電子控控制網(wǎng)絡(luò)化和和全局協(xié)調(diào)化化的發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)汽車(chē)底底盤(pán)各控制系系統(tǒng)之間的相相互聯(lián)系、相相互依賴(lài)、相相互影響越來(lái)來(lái)越大。為了了優(yōu)化控制效效果，節(jié)約資資源，提高控控制系統(tǒng)的可可靠性，用高高速局域網(wǎng)絡(luò)絡(luò)CAN將兩兩個(gè)或多個(gè)底底盤(pán)電子控制制系統(tǒng)結(jié)合起起來(lái)，對(duì)底盤(pán)盤(pán)實(shí)現(xiàn)多層面面控制，已成成了現(xiàn)代汽車(chē)車(chē)底盤(pán)技術(shù)的的發(fā)展趨勢(shì)。在在此基礎(chǔ)上出出現(xiàn)了第二代代ESP系統(tǒng)統(tǒng)、GCC系系統(tǒng)6和AUUTOSARR研發(fā)工程7。31 第二二代ESP系系統(tǒng)(ESPP 或者ESPP pluss)要獲獲得汽車(chē)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，可可以通過(guò)對(duì)車(chē)車(chē)輪制動(dòng)力的的

29、控制，也可可以通過(guò)主動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的的控制，還可可以通過(guò)對(duì)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出出轉(zhuǎn)矩控制來(lái)來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果果讓3個(gè)控制制系統(tǒng)獨(dú)立工工作，很可能能相互約束，相相互干擾，事事倍功半。第第二代ESPP系統(tǒng)用網(wǎng)絡(luò)絡(luò)讓這3個(gè)控控制系統(tǒng)有機(jī)機(jī)地結(jié)合起來(lái)來(lái)，相互配合合，相互補(bǔ)充充，達(dá)到最佳佳的控制效果果。ESPIII的主要組組成部分如圖圖13所示。為為實(shí)現(xiàn)這3個(gè)個(gè)控制系統(tǒng)和和諧有效地工工作，ESPPII系統(tǒng)設(shè)設(shè)立了更高一一級(jí)的控制層層。此控制層層的計(jì)算軟件件在ESP電電子控制單元元上運(yùn)行，但但通過(guò)網(wǎng)絡(luò)擁?yè)碛蠥FS、AABS、TCCS和ESPP的所有信息息，并能通過(guò)過(guò)網(wǎng)絡(luò)向AFFS、ABSS、TCS和和ESP傳達(dá)達(dá)控制指

30、令。最最基礎(chǔ)的控制制功能如制動(dòng)動(dòng)防抱死，驅(qū)驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)及及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的的變傳動(dòng)比仍仍然分別由低低層面的ABBS、TCSS和AFS獨(dú)獨(dú)立完成。汽汽車(chē)的轉(zhuǎn)向穩(wěn)穩(wěn)定性功能則則由ESPIII的高級(jí)控控制層面統(tǒng)一一管理，綜合合協(xié)調(diào)，從而而使汽車(chē)更安安全、更機(jī)動(dòng)動(dòng)、更舒適，彎彎道行駛穩(wěn)定定性更好。通通過(guò)對(duì)ESPP、TCS和和AFS的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化，ESSPII擴(kuò)展展和改進(jìn)了EESP的功能能。圖13 ESPPII的組成成部分32 全方位位底盤(pán)控制GGCC(glloba llchasssis coontroll)GCCC的基本構(gòu)構(gòu)思是設(shè)立一一個(gè)更高層面面的底盤(pán)控制制單元，即GGCC控制單單元如圖144所示。利用用CAN

31、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)將駕駛員的的操縱指令同同汽車(chē)動(dòng)態(tài)特特征有關(guān)的所所有傳感器的的信息都傳遞遞給GCC控控制單元。同同時(shí)GCC控控制單元同所所有的其它汽汽車(chē)底盤(pán)子控控制系統(tǒng)通過(guò)過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)絡(luò)聯(lián)接起來(lái)。底底盤(pán)最高層的的控制策略和和控制邏輯在在GCC控制制單元中運(yùn)行行。它要對(duì)駕駕駛員的意向向進(jìn)行識(shí)別，對(duì)對(duì)底盤(pán)控制子子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)監(jiān)督和檢測(cè)，對(duì)對(duì)汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)狀況進(jìn)行觀觀測(cè)。當(dāng)汽車(chē)車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀況況偏離駕駛員員的意向時(shí)或或者汽車(chē)出現(xiàn)現(xiàn)了危險(xiǎn)的運(yùn)運(yùn)動(dòng)狀況，GGCC控制單單元將進(jìn)行綜綜合平衡，全全面協(xié)調(diào)，對(duì)對(duì)汽車(chē)底盤(pán)各各子控制系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行合理分分工，用最佳佳的方法來(lái)完完成汽車(chē)的動(dòng)動(dòng)態(tài)控制和穩(wěn)穩(wěn)定。一旦其其中某一個(gè)子子控制系統(tǒng)發(fā)發(fā)

32、生故障，GGCC控制單單元會(huì)自動(dòng)地地對(duì)汽車(chē)底盤(pán)盤(pán)各子控制系系統(tǒng)的分工進(jìn)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整整，以達(dá)到最最佳的控制效效果。圖14 汽車(chē)底底盤(pán)全方位控控制(GCCC)的基本結(jié)結(jié)構(gòu)由于GGCC控制單單元能全面了了解駕駛員的的意向、汽車(chē)車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀況況和汽車(chē)底盤(pán)盤(pán)各子控制系系統(tǒng)的運(yùn)行狀狀況，因此能能合理地分配配各控制系統(tǒng)統(tǒng)的任務(wù)，使使他們更和諧諧、更有效、更更及時(shí)地相互互配合，相互互補(bǔ)充。不僅僅使汽車(chē)的主主動(dòng)安全性、舒舒適性和機(jī)動(dòng)動(dòng)性更好，而而且系統(tǒng)的可可靠性也得到到了提高。33 汽車(chē)開(kāi)開(kāi)放性系統(tǒng)構(gòu)構(gòu)架AUTOOSAR(aautomootive ope nnsysteems arrchiteecturee)要實(shí)

33、實(shí)現(xiàn)全方位底底盤(pán)控制，就就必須讓GCCC控制單元元能夠快速、可可靠和正確地地同汽車(chē)底盤(pán)盤(pán)所有子控制制系統(tǒng)交換信信息。到目前前為止，汽車(chē)車(chē)底盤(pán)各個(gè)系系統(tǒng)和相應(yīng)的的控制單元來(lái)來(lái)自不同的生生產(chǎn)廠家。他他們有各自的的標(biāo)準(zhǔn)體系，有有各自的技術(shù)術(shù)保密措施和和對(duì)外信息封封鎖措施。要要實(shí)現(xiàn)GCCC，必須要對(duì)對(duì)所有的汽車(chē)車(chē)生產(chǎn)廠家和和汽配生產(chǎn)廠廠家制定統(tǒng)一一的標(biāo)準(zhǔn)體系系和系統(tǒng)接口口。為此，全全球范圍內(nèi)的的汽車(chē)行業(yè)正正在研究和探探討建立汽車(chē)車(chē)開(kāi)放性系統(tǒng)統(tǒng)構(gòu)架。其目目的是要對(duì)系系統(tǒng)和應(yīng)用軟軟件的接口制制定統(tǒng)一的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)體系，使使汽車(chē)系統(tǒng)和和控制軟件具具有開(kāi)放性、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊塊化、再用性性能好、互換換性好、維護(hù)護(hù)性好

34、等特征征。全球范圍圍內(nèi)50多個(gè)個(gè)汽車(chē)生產(chǎn)廠廠家和汽車(chē)配配件生產(chǎn)廠家家參與這一工工程。其中核核心成員是寶寶馬、奔馳、大大眾、歐寶、標(biāo)標(biāo)致、豐田、福福特、博世、大大陸和西門(mén)子子等10家公公司。4 汽車(chē)底盤(pán)線(xiàn)線(xiàn)控技術(shù)(XXbywire)的研發(fā)和實(shí)實(shí)踐41 汽車(chē)底盤(pán)線(xiàn)線(xiàn)控技術(shù)的特特征(11)操縱機(jī)構(gòu)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)沒(méi)有機(jī)械聯(lián)聯(lián)結(jié)和機(jī)械能能量的傳遞。(2)駕駛員操縱指令由傳感元件感知，以電信號(hào)的形式由網(wǎng)絡(luò)傳遞給電子控制器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)。(3)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用外來(lái)能源完成操縱指令及相應(yīng)的任務(wù)，其執(zhí)行過(guò)程和結(jié)果受電子控制器的監(jiān)測(cè)和控制。 X-by-wiire的關(guān)鍵鍵是線(xiàn)控轉(zhuǎn)向向和線(xiàn)控制動(dòng)動(dòng)系統(tǒng)。圖115是線(xiàn)控轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系

35、統(tǒng)和線(xiàn)線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)的構(gòu)架圖，它它們由兩套控控制系統(tǒng)所組組成。一套是是對(duì)操縱機(jī)構(gòu)構(gòu)的控制，即即對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)力力矩或者制動(dòng)動(dòng)踏板力的控控制。另一套套是對(duì)執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)的控制，即即對(duì)前輪轉(zhuǎn)向向角或者車(chē)輪輪制動(dòng)力的控控制。這兩套套控制系統(tǒng)都都使用外來(lái)能能源電能，他他們之間只有有不斷的信息息交換，但沒(méi)沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)動(dòng)和機(jī)械能量量的傳遞。 圖15 線(xiàn)控轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和線(xiàn)線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)的構(gòu)架圖42 線(xiàn)控轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(ssteer by wiire)按歐洲現(xiàn)有有的法規(guī)，線(xiàn)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)的汽車(chē)還不不允許在公共共交通道路上上使用，所以以線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)還處于研研制階段。系系統(tǒng)般由轉(zhuǎn)向盤(pán)盤(pán)和轉(zhuǎn)向盤(pán)力力矩模擬電機(jī)機(jī)、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角傳感

36、器、控控制器單元(ECU)、電電能供給系統(tǒng)統(tǒng)、電能和信信息管理系統(tǒng)統(tǒng)以及車(chē)輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)等部分組成成。由于它對(duì)對(duì)汽車(chē)駕駛安安全的特殊性性，因此所有有元件都是重重復(fù)的，包括括信息網(wǎng)絡(luò)電電路、能源供供給電路、執(zhí)執(zhí)行電機(jī)、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳傳感器和控制制器單元。當(dāng)當(dāng)駕駛員操縱縱轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)向向時(shí)，一方面面執(zhí)行電機(jī)要要根據(jù)駕駛員員的意向?qū)η扒拜喌霓D(zhuǎn)角進(jìn)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)調(diào)節(jié)和控制；另方面轉(zhuǎn)向向盤(pán)力矩模擬擬電機(jī)要根據(jù)據(jù)汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)狀況計(jì)算出出轉(zhuǎn)向盤(pán)的回回正力矩，為為駕駛員模擬擬相應(yīng)的路感感。43 線(xiàn)控制制動(dòng)系統(tǒng)(bbrake by wiire)汽車(chē)線(xiàn)控制制動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)據(jù)車(chē)輪制動(dòng)壓壓力系統(tǒng)的不不同可分為EEHB(el

37、lectriic hyddrauliic braake)和EEMB(e-lectrro-mecchanicc brakke)8兩大類(lèi)。電電液制動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)(EHB)由電子制動(dòng)動(dòng)踏板模塊、電電制單元(EECU)、液液壓控制單元元(HCU)、傳感器和和信息網(wǎng)絡(luò)(CAN)等等部分組成。EEHB是在EESP成功地地產(chǎn)品化之后后開(kāi)始研發(fā)的的，其HCUU的結(jié)構(gòu)和原原理同ESPP有許多相似似之處。各車(chē)車(chē)輪的制動(dòng)力力矩仍然靠輪輪缸里的液壓壓產(chǎn)生，輪缸缸與EHB的的HCU相連連通。液壓控控制單元的能能量來(lái)源不再再是駕駛員，而而是由電動(dòng)液液壓泵所產(chǎn)生生的高壓油。為為此，HCUU有一個(gè)高壓壓儲(chǔ)油室。當(dāng)當(dāng)駕駛員踩制制動(dòng)踏

38、板時(shí)，制制動(dòng)踏板力和和行程由傳感感元件所測(cè)量量，將其結(jié)果果傳遞給ECCU，然后EECU對(duì)HCCU中不同的的電磁閥門(mén)進(jìn)進(jìn)行相應(yīng)的控控制來(lái)調(diào)節(jié)各各輪缸的壓力力。EHB集集成了ESPP、TCS、AABS和EBBA的功能，但但性能更優(yōu)越越：能優(yōu)化制制動(dòng)踏板特性性，消除ABBS工作時(shí)踏踏板振動(dòng)。EEHB需要EESP所有的的傳感器。另另外，制動(dòng)踏踏板模塊裝有有2個(gè)獨(dú)立的的角位移傳感感器和1個(gè)壓壓力傳感器。HHCU中裝有有5個(gè)壓力傳傳感器，分別別測(cè)量4個(gè)輪輪缸和高壓儲(chǔ)儲(chǔ)油室的液壓壓。第一批安安裝EHB系系統(tǒng)的是奔馳馳E級(jí)轎車(chē)。 同EHHB系統(tǒng)相比比，電制動(dòng)系系統(tǒng)(EMBB)的執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)也發(fā)生了了質(zhì)的變化。它它的車(chē)輪制動(dòng)動(dòng)壓力不再由由液壓產(chǎn)生，而而是來(lái)源機(jī)電電一體式制動(dòng)動(dòng)器。4個(gè)獨(dú)獨(dú)立的高性能能機(jī)電一體式式制動(dòng)器在每每個(gè)車(chē)輪上產(chǎn)產(chǎn)生制動(dòng)力。EEMB系統(tǒng)由由電子制動(dòng)踏踏板模塊、中中心電子控制制單元(ECCU)、4個(gè)個(gè)包含電控模模塊(WCUU)的機(jī)電一一體式制動(dòng)器器、多種傳感感器和網(wǎng)絡(luò)(CAN)等等部分組成。剎剎車(chē)時(shí)，電子子制動(dòng)踏板模模塊感知駕駛駛員的指令，通通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(CCAN)同時(shí)時(shí)向ECU和和4個(gè)WCUU發(fā)出信號(hào)。中中心ECU計(jì)計(jì)算出各個(gè)車(chē)車(chē)輪期望制動(dòng)動(dòng)力，并將執(zhí)執(zhí)行指令傳遞遞給4個(gè)WCCU