汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)的工作原理

課程名稱：《汽車底盤構(gòu)造與拆裝》任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)的工作原理項(xiàng)目四：汽車制動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)造與檢修目錄新課引入新知學(xué)習(xí)技能練習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固案例分析車身穩(wěn)定系統(tǒng)的功能車身穩(wěn)定系統(tǒng)的各組成部件的工作原理車身穩(wěn)定系統(tǒng)的工作原理車身穩(wěn)定系統(tǒng)的拆裝點(diǎn)評(píng)反思知識(shí)鞏固請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)思政目標(biāo)?掌握各組成部件的功能?掌握汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)的工作原理?能準(zhǔn)確說(shuō)出汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)各組成部件的工作原理；?能汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)的拆裝。?通過(guò)汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)同學(xué)們熱愛(ài)職業(yè)，愛(ài)國(guó)敬業(yè)精神；?通過(guò)對(duì)現(xiàn)代國(guó)產(chǎn)車身穩(wěn)定系統(tǒng)的介紹，提高同學(xué)們民族自豪感。請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入！

一輛比亞迪E5汽車，行駛了8萬(wàn)公里，最近出現(xiàn)了制動(dòng)跑偏的現(xiàn)象。維修技師接車后經(jīng)過(guò)路試確認(rèn)了故障現(xiàn)象，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)汽車制動(dòng)時(shí)左前輪處有異響。在經(jīng)過(guò)初步檢查后，維修技師將故障初步鎖定在前盤式制動(dòng)器上。現(xiàn)請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí)對(duì)前盤式制動(dòng)器進(jìn)行檢測(cè)維修。新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入一、汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)認(rèn)知

概念：車身穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP，ElectronicStabilityProgram），是一種主動(dòng)安全系統(tǒng)，是綜合了ABS（防抱死制動(dòng)系統(tǒng)）、BAS（制動(dòng)輔助系統(tǒng)）和ASR（加速防滑控制系統(tǒng)）三個(gè)系統(tǒng)，功能更為強(qiáng)大。它通過(guò)對(duì)從各傳感器傳來(lái)的車輛行駛狀態(tài)信息進(jìn)行分析，然后向ABS、ASR發(fā)出糾偏指令，來(lái)幫助車輛維持動(dòng)態(tài)平衡。ESP可以使車輛在各種狀況下保持最佳的穩(wěn)定性，在轉(zhuǎn)向過(guò)度或轉(zhuǎn)向不足的情形下效果更加明顯。請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理車身穩(wěn)定系統(tǒng)新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入一、汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)認(rèn)知

作用：ESP一般需要安裝轉(zhuǎn)向傳感器、車輪傳感器、側(cè)滑傳感器、橫向加速度傳感器等。ESP可以監(jiān)控汽車行駛狀態(tài)，并自動(dòng)向一個(gè)或多個(gè)車輪施加制動(dòng)力，以保證車子在正常的車道上運(yùn)行，甚至在某些情況下可以進(jìn)行每秒150次的制動(dòng)。電子穩(wěn)定程序?qū)儆谲囕v的主動(dòng)安全，人們也可稱之為動(dòng)態(tài)駕駛控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)單地說(shuō)它是一個(gè)防滑系統(tǒng)，ESP能夠識(shí)別車輛不穩(wěn)定狀態(tài)，并通過(guò)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)和變速箱管理系統(tǒng)實(shí)施控制，從而有針對(duì)性地彌補(bǔ)車輛滑動(dòng)。請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理車身穩(wěn)定系統(tǒng)新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入一、汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)認(rèn)知

組成：ESP系統(tǒng)由控制單元及轉(zhuǎn)向傳感器（監(jiān)測(cè)方向盤的轉(zhuǎn)向角度）、車輪傳感器（監(jiān)測(cè)各個(gè)車輪的速度轉(zhuǎn)動(dòng)）、側(cè)滑傳感器（監(jiān)測(cè)車體繞垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)）、橫向加速度傳感器（監(jiān)測(cè)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的離心力）等組成如圖所示。請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理1、ABS控制單元2、液壓控制單元3、制動(dòng)壓力傳感4、側(cè)向加速度傳感5、橫擺率傳感器6、ASR/ESP按鈕7、方向盤轉(zhuǎn)角傳感8、制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)9-12、輪速傳感13、自診斷14、制動(dòng)系統(tǒng)警報(bào)燈15、ABS警報(bào)燈16、ASR/ESP警報(bào)燈17、車輛和駕駛狀態(tài)18、發(fā)動(dòng)機(jī)控制調(diào)整19、變速箱控制調(diào)整新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)組成部件車身穩(wěn)定系統(tǒng)由傳感器、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行器三大部分組成，通過(guò)電子控制單元監(jiān)控汽車運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)及制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行干預(yù)控制。典型的汽車車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)在傳感器上主要包括4個(gè)輪速傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、側(cè)向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器、制動(dòng)主缸壓力傳感器等，執(zhí)行部分則包括傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)(真空助力器、管路和制動(dòng)器)、液壓調(diào)節(jié)器等，電子控制單元與發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出進(jìn)行干預(yù)和調(diào)整。請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理控制單元新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)組成部件（1）控制單元控制單元包括一臺(tái)功能強(qiáng)大的微機(jī)。由于對(duì)安全性有很高要求，該系統(tǒng)內(nèi)有兩臺(tái)計(jì)算機(jī)，一個(gè)自身電壓監(jiān)控器及一個(gè)診斷口。這兩個(gè)計(jì)算機(jī)使用同一軟件來(lái)處理信息并彼此相互監(jiān)控，這種雙重系統(tǒng)稱為“主動(dòng)多余信息”。打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，控制單元將做自測(cè)試。所有的電器連接都將被連續(xù)監(jiān)控，并周期性檢查電磁閥功能。請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理轉(zhuǎn)向傳感器新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)組成部件（2）轉(zhuǎn)向角傳感器轉(zhuǎn)向角傳感器在轉(zhuǎn)向柱鎖開(kāi)關(guān)和方向盤之間的轉(zhuǎn)向柱上。安全氣囊的帶滑環(huán)的回位環(huán)集成在該傳感器內(nèi)且位于該傳感器下部。轉(zhuǎn)向角傳感器將方向盤的轉(zhuǎn)角信息傳遞給帶EDS/ASR/ESP的ESP控制單元如圖所示。角度的變化范圍為±720°，也就是說(shuō)：方向盤轉(zhuǎn)四圈。請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理光柵（a）新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)組成部件（2）轉(zhuǎn)向角傳感器角度的測(cè)量是通過(guò)光柵原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的?；緲?gòu)件有：-光源(a),-編碼盤(b),-光學(xué)傳感器(c+d)-計(jì)數(shù)器(e)請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理光柵（c）新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)組成部件（2）轉(zhuǎn)向角傳感器用于傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)編碼盤由兩個(gè)環(huán)構(gòu)成，一個(gè)是絕對(duì)環(huán)，一個(gè)是增量環(huán)。每個(gè)環(huán)由兩個(gè)傳感器進(jìn)行掃描如圖（a）所示。光透過(guò)縫隙照到傳感器上，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)電壓；如果光源被遮住，這個(gè)電壓就又消失了如圖（b）所示。如果移動(dòng)蔽光框，就會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)不同的電壓。增量傳感器傳送一個(gè)均勻的信號(hào)，這是因?yàn)殚g隙是均勻分布的；絕對(duì)傳感器傳送一個(gè)不均勻信號(hào)，這是因?yàn)殚g隙是不均勻分布的。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)比這兩個(gè)信號(hào)，就可計(jì)算出蔽光框移動(dòng)的距離，于是就確定了絕對(duì)部件運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)如圖（c）所示。轉(zhuǎn)向角傳感器就是根據(jù)上述工作原理，將方向盤的轉(zhuǎn)角信息傳遞給控制單元。請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理光柵（b）1、永久磁鐵；2、彈簧；3、阻尼盤；4、霍爾傳感器新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)組成部件（3）橫向加速度傳感器橫向加速度傳感器用于接收是否有側(cè)向力和側(cè)向力的大小的信息如圖所示。有這個(gè)側(cè)向力時(shí)，車輛會(huì)脫離原行駛路線。傳感器裝在司機(jī)座椅下。橫向加速度傳感器由一塊永久磁鐵，一個(gè)彈簧，一個(gè)阻尼盤及一個(gè)霍爾傳感器組成。永久磁鐵，彈簧及阻尼器構(gòu)成了一個(gè)磁力系統(tǒng)。磁鐵與彈簧牢固地捆在一起，并可由阻尼盤來(lái)回?fù)u動(dòng)。請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理橫向加速傳感器

（c）

橫向加速傳感器

新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)組成部件（3）橫向加速度傳感器當(dāng)橫向加速度作用到車上時(shí)，永久磁鐵也會(huì)有相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，但因慣性原因，這個(gè)運(yùn)動(dòng)要稍遲發(fā)生。也就是說(shuō)：阻尼盤與傳感器殼體及整車一同偏離永久磁鐵（該磁鐵先前處于靜止?fàn)顟B(tài)）如圖(a)所示。這個(gè)運(yùn)動(dòng)會(huì)在阻尼盤內(nèi)產(chǎn)生電渦流，而電渦流又會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與永久磁鐵磁場(chǎng)極性相反的磁場(chǎng)）如圖(b)所示。因此，總磁場(chǎng)的強(qiáng)度就被削弱了，這會(huì)使霍爾傳感器的電壓改變，電壓的變化是與橫向加速度的大小成比例的。阻尼器與磁鐵之間的運(yùn)動(dòng)幅度越大，磁場(chǎng)強(qiáng)度削弱得越厲害，霍爾傳感器電壓變化得就越明顯。如果沒(méi)有橫向加速度，霍爾傳感器電壓保持恒定如圖(c)所示。

請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理

（a）

（b）

新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)組成部件(4）橫向加速度和偏轉(zhuǎn)率組合傳感器偏轉(zhuǎn)率傳感器用來(lái)確定物體上是否作用有轉(zhuǎn)矩。按照安裝位置就能確定繞空間某一軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。在ESP中，偏轉(zhuǎn)率傳感器用于確定車輛是否繞垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，橫向加速度傳感器是利用電容原理進(jìn)行測(cè)量。橫向加速度傳感器是組合傳感器印刷電路板上的一個(gè)極小的部件。有質(zhì)量可動(dòng)的電容器片，使它能來(lái)回?cái)[動(dòng)。兩個(gè)固定安裝的電容器片圍住了可動(dòng)的電容器片，這樣就形成了兩個(gè)串聯(lián)電容器K1和K2。借助電極就可以測(cè)量出這兩個(gè)電容器容納的電荷量，這個(gè)電荷量就叫電容C。

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汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理

偏轉(zhuǎn)率傳感器

橫向加速傳感器

新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)組成部件(4）橫向加速度和偏轉(zhuǎn)率組合傳感器沒(méi)有加速度作用在這個(gè)系統(tǒng)上，測(cè)出來(lái)的兩個(gè)電容器的電荷量C1和C2是相等的。有橫向加速度，可移動(dòng)質(zhì)量就會(huì)因慣性而作用到中間板上，即它頂著固定板并逆著加速度方向移動(dòng)。于是兩板之間距離就改變了，相應(yīng)的分電容器的電荷量也增加。

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汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理

沒(méi)有加速度

有橫向加速度新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入三、汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理轉(zhuǎn)向出現(xiàn)的情況：1.當(dāng)車輛避開(kāi)突然出現(xiàn)的障礙物時(shí)。駕駛員先快速左轉(zhuǎn)，然后直接右轉(zhuǎn)如圖所示。2.車輛由于突然的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了甩尾，駕駛員不再能控制急轉(zhuǎn)的車輛如圖所示。請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理避開(kāi)障礙物甩尾新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入三、汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理轉(zhuǎn)向：（1）不足轉(zhuǎn)向：前橋上的側(cè)向力與車輪負(fù)荷之比大于后橋。車輛的轉(zhuǎn)彎半徑大于與轉(zhuǎn)向角相符的半徑。車輛前橋向彎道外側(cè)“移動(dòng)”。（2）過(guò)度轉(zhuǎn)向：后橋上的側(cè)向力與車輪負(fù)荷之比大于前橋。車輛的轉(zhuǎn)彎半徑小于與轉(zhuǎn)向角相符的半徑。車輛后橋向彎道外側(cè)“移動(dòng)”。因此，ESP要對(duì)轉(zhuǎn)向不足和轉(zhuǎn)向過(guò)度做出反應(yīng)。不能直接對(duì)轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制，但是必須要改變測(cè)量運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)行轉(zhuǎn)向不足和轉(zhuǎn)向過(guò)度控制。請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理不足轉(zhuǎn)向過(guò)度轉(zhuǎn)向新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入三、汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理（3）裝有ESP的車輛：車輛要避開(kāi)障礙物。根據(jù)傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)，ESP知道，車輛處于不穩(wěn)定狀態(tài)。系統(tǒng)算出處理方法：ESP對(duì)左后輪實(shí)施制動(dòng)，這樣就支持了車輛的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，前輪依舊保持有側(cè)向力。車輛向左偏轉(zhuǎn)行駛時(shí)，駕駛員向右轉(zhuǎn)向，為了支持這個(gè)轉(zhuǎn)向動(dòng)作，右前輪被制動(dòng)，后輪自由滾動(dòng)，以保證后軸有最佳側(cè)向力。請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理避開(kāi)障礙物

后輪自由滾動(dòng)新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入三、汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理（3）裝有ESP的車輛：這種輪跡變化導(dǎo)致車?yán)@垂直軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，為避免車甩尾，左前輪被制動(dòng)。在特別緊急的情況下，制動(dòng)可將車輪抱得很死，以便能限制前橋側(cè)向力的形成（摩擦圓）。車輛的不穩(wěn)定狀態(tài)得到校正以后，ESP就結(jié)束了其調(diào)節(jié)工作。請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)4.5

汽車車身穩(wěn)定系統(tǒng)工作原理ESP調(diào)節(jié)ESP調(diào)節(jié)工作結(jié)束請(qǐng)?jiān)谶@