汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)

底盤(pán)新技術(shù)1汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/20242汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/20241懸架系統(tǒng)新技術(shù)1.1概述懸架特性——彈簧、阻尼元件決定平順性——彈簧-阻尼系統(tǒng)軟操縱穩(wěn)定性——彈簧-阻尼系統(tǒng)硬矛盾電子控制懸架3汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024懸架定義半主動(dòng)懸架

——只改變懸架的阻尼，不改變剛度

（不消耗汽車(chē)動(dòng)力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）主動(dòng)懸架

——同時(shí)改變懸架的阻尼和剛度

（性能優(yōu)越，消耗汽車(chē)動(dòng)力，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高）4汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024主動(dòng)/半主動(dòng)懸架

電子控制空氣懸架

電子控制油氣懸架發(fā)展電控懸架的新途徑

電子控制懸架5汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024被動(dòng)式懸架有其固有的缺點(diǎn)，制約了汽車(chē)行駛平順性和操縱穩(wěn)定性的提高。主動(dòng)懸架在理論上具有理想的性能，但能耗高，對(duì)硬件要求高，成本高，難推廣。半主動(dòng)懸架設(shè)計(jì)得好，可以接近主動(dòng)懸架的性能，幾乎不能耗，成本較低，前景好。

m2m2m2kscktksktcfktm1m1m1(a)被動(dòng)懸架(b)半主動(dòng)懸架(c)主動(dòng)懸架按照控制力劃分：被動(dòng)懸架、半主動(dòng)懸架、主動(dòng)懸架6汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024傳感器A/D執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器半主動(dòng)懸架系統(tǒng)路面輸入半主動(dòng)懸架控制系統(tǒng)硬件組成1半主動(dòng)懸架原理ECU根據(jù)一定的控制規(guī)則，控制步進(jìn)電機(jī)連續(xù)調(diào)節(jié)減振器節(jié)流口開(kāi)度，來(lái)調(diào)節(jié)減振器阻尼，以適應(yīng)各種工況。7汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024轎車(chē)用電控減振支柱氣調(diào)可變阻尼系統(tǒng)半主動(dòng)懸架應(yīng)用實(shí)例節(jié)流口半主動(dòng)懸架關(guān)鍵部件執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器阻尼可調(diào)剛度可調(diào)軟件硬件磁流變有效性可靠性

減振支柱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛度和阻尼隨活塞行程和速度變化而變化，還可通過(guò)電磁閥控制氣室面積變化而調(diào)節(jié)其性能。8汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024Benz---DCairmaticsuspension減振器

該技術(shù)是從1998年底首次在BENZ轎車(chē)（S級(jí)）使用的空氣彈簧懸架發(fā)展而來(lái)的，也是新款E500車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)配置。

DC全稱(chēng)為DualControl，即雙重控制---保證柔軟舒適性和靈活操控性能的雙重控制。該裝置采用電子技術(shù)控制彈簧和減振器的工作模式，傳感器不斷監(jiān)測(cè)路況、駕駛者的風(fēng)格及車(chē)輛負(fù)重，然后DC會(huì)在0.05秒內(nèi)對(duì)四個(gè)車(chē)輪的懸架彈簧和減振器進(jìn)行精確的調(diào)整。DC有四種模式可供選擇：1）最軟模式：當(dāng)車(chē)速低于15km/h時(shí)，可減少輪胎噪音；2）Skyhood1模式：柔軟的回彈，硬扎的壓縮；3）Skyhood2模式：柔軟的壓縮，硬扎的回彈；4）最硬模式：硬扎的回彈和壓縮，當(dāng)高速轉(zhuǎn)彎或急彎時(shí)。半主動(dòng)懸架應(yīng)用實(shí)例9汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024控制規(guī)則：1）當(dāng)車(chē)速低于15km/h時(shí)，DC按第一種模式工作；2）當(dāng)車(chē)速高于15km/h時(shí)，DC自動(dòng)切換到第二或第三種模式。在大部分時(shí)間內(nèi)，DC處于這兩種模式下工作。3）當(dāng)駕駛員高速轉(zhuǎn)彎或過(guò)某些比較急的彎道時(shí)，DC會(huì)自動(dòng)進(jìn)入第四種工作模式。手動(dòng)控制：

駕駛員可通過(guò)旋鈕自由選擇DC的工作模式。自動(dòng)調(diào)節(jié)車(chē)身高度：當(dāng)車(chē)速超過(guò)140km/h時(shí)，DC會(huì)自動(dòng)將車(chē)身高度降低15mm，以降低車(chē)輛重心增加行駛穩(wěn)定性，并減少空氣阻力；當(dāng)車(chē)速低于70km/h時(shí)，DC會(huì)自動(dòng)恢復(fù)車(chē)身高度。當(dāng)車(chē)輛在鄉(xiāng)間小道或崎嶇不平的道路上行駛時(shí)，駕駛員可通過(guò)位于變速桿旁的調(diào)節(jié)按鈕，將車(chē)身離地高度上升25mm，以增加汽車(chē)的通過(guò)性。此時(shí)，若車(chē)速一直保持在80km/h以上或超過(guò)120km/h，懸架會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)到正常的高度，以提高行駛穩(wěn)定性。半主動(dòng)懸架實(shí)例10汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024奔馳AirmaticDC懸掛系統(tǒng)奔馳S350半主動(dòng)懸架實(shí)例11汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/20242電子控制空氣懸架

特點(diǎn)：

在四個(gè)車(chē)輪處用充有壓縮空氣的空氣彈簧取代了傳統(tǒng)的鋼螺旋彈簧，并配備了電子控制裝置。它能夠根據(jù)車(chē)輛的行駛狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)節(jié)彈簧剛度、減振器阻尼力和車(chē)身高度，有效消除車(chē)輛的側(cè)傾、撳頭和后仰等不良姿態(tài)，保證車(chē)輛在行駛中始終保持良好的平順性和可操縱性的狀態(tài)。主要功能：

1.彈簧和減振器阻尼力控制；2.車(chē)身高度控制；3.駐車(chē)控制。12汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024ECAS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1.電磁閥2.空氣彈簧3.可調(diào)阻尼減振器4.高度傳感器5.ECU6.操作面板ECAS取消了傳統(tǒng)的高度控制閥，增加了高度傳感器和電磁閥，能根據(jù)汽車(chē)行駛狀態(tài)和外界激勵(lì)的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣彈簧的剛度、減振器的阻尼和車(chē)身高度，緩和路面的振動(dòng)和沖擊，較大程度地提高車(chē)輛的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。與機(jī)械式空氣懸架相比，電子控制空氣懸架具有明顯的優(yōu)勢(shì)：可根據(jù)不同的路面條件、不同的載荷、不同的行駛速度等行駛工況，按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的控制策略，自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)懸架特性。

2電子控制空氣懸架

13汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024空氣彈簧結(jié)構(gòu)三種典型的電控空氣懸架結(jié)構(gòu)

2電子控制空氣懸架

14汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024電控空氣彈簧式懸架應(yīng)用實(shí)例15汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024奧迪A8主動(dòng)控制式空氣懸架電控空氣彈簧式懸架應(yīng)用實(shí)例16汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024保時(shí)捷卡宴PASM主動(dòng)空氣懸掛電控空氣彈簧式懸架應(yīng)用實(shí)例17汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/20243電子控制油氣懸架

油氣彈簧以氣體作為彈性介質(zhì)，而用油液作為傳力介質(zhì)，一般由氣體彈簧和相當(dāng)于液力減振器的液壓缸組成，通過(guò)油液壓縮空氣室中的空氣實(shí)現(xiàn)剛度特性，通過(guò)電磁閥控制油液管路中的小孔實(shí)現(xiàn)變阻尼特性。18汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024分置式單氣室油氣懸架整體式單氣室油氣懸架雙氣室油氣懸架有反應(yīng)氣室的油氣懸架可調(diào)式油氣懸架

幾種油氣懸架結(jié)構(gòu)形式3電子控制油氣懸架

19汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/20244電子控制懸架發(fā)展的新途徑

可控慣容器可控慣容器結(jié)構(gòu)示意圖彈簧剛度、阻尼和慣容都可控

目前，電子控制懸架多是1~2個(gè)參數(shù)可調(diào)的（調(diào)節(jié)阻尼或調(diào)節(jié)剛度，空氣懸架還可以調(diào)節(jié)車(chē)身高度），隨著慣容在懸架系統(tǒng)中的應(yīng)用，阻尼、剛度及慣容同時(shí)調(diào)節(jié)已成為可能，并將與底盤(pán)其它子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成控制。20汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024五大傳感器：轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器——轉(zhuǎn)向的快慢、大小加速度傳感器——加速踏板油門(mén)動(dòng)作傳感器車(chē)速傳感器——輸出與轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號(hào)車(chē)身高度傳感器——車(chē)身與車(chē)橋的相對(duì)高度制動(dòng)壓力傳感器——制動(dòng)管路中壓力信號(hào)21汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/20242無(wú)級(jí)變速器電控機(jī)械式自動(dòng)變速器（AMT）液力自動(dòng)變速器（AT）機(jī)械無(wú)級(jí)變速器（CVT）雙離合器式自動(dòng)變速器（DSG，DCT）22汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/20242.1AMT在普通機(jī)械式變速器（手動(dòng)擋）基礎(chǔ)施加自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)23汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/20242.2自動(dòng)變速器（AT）

液力變矩器、輔助變速器（一般采用行星齒輪）和自動(dòng)換檔控制機(jī)構(gòu)（電子控制機(jī)構(gòu)）24汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024液力變矩器——傳遞轉(zhuǎn)矩、變矩、變速、離合泵輪——主動(dòng)部分，將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力變成油液動(dòng)能。

渦輪——輸出部分，將動(dòng)力傳至機(jī)械式變速器的輸入軸。

導(dǎo)輪——反作用元件，它對(duì)油流起反作用，達(dá)到增扭作用。

轉(zhuǎn)矩動(dòng)能轉(zhuǎn)矩25汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024行星齒輪變速器——擴(kuò)大傳動(dòng)比的變化范圍通常采用兩排行星齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)各檔變速比。

行星齒輪組由齒圈、行星齒輪、太陽(yáng)輪３個(gè)元件組成。

26汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024

電子－液壓控制系統(tǒng)

主要由傳感器、電控單元、換檔電磁閥、油壓調(diào)節(jié)電磁閥等組成。變速器的電子控制，能按照汽車(chē)的運(yùn)行工況提供穩(wěn)定和精確的換檔點(diǎn)（時(shí)間）和換檔品質(zhì)。27汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/20242.3機(jī)械無(wú)級(jí)變速器（CVT）CVT：傳動(dòng)比連續(xù)改變、無(wú)換檔跳越、減緩換檔沖擊。適應(yīng)汽車(chē)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性的要求易于與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合28汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024(CVT):無(wú)級(jí)傳動(dòng)由V型金屬傳動(dòng)帶和帶輪組成,主、被動(dòng)帶輪的可動(dòng)部分軸向移動(dòng)時(shí)改變傳動(dòng)帶與帶輪結(jié)合的工作半徑從而改變傳動(dòng)比29汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024金屬傳動(dòng)帶V型金屬傳動(dòng)帶由許多套在柔性鋼帶上具有V型側(cè)面金屬片組成，這種金屬帶傳動(dòng)，兩個(gè)帶輪間動(dòng)力傳遞是靠作為推力塊的金屬片的推力實(shí)現(xiàn)的。

30汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024CVT與AT、AMT比較優(yōu)點(diǎn)：1）速比變化是無(wú)級(jí)的，在各種行駛工況下都能選擇最佳的速比，其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放與AT比較，目前報(bào)道大約可以改善5%左右。2）具有最佳的駕駛舒適性3）結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，批量生產(chǎn)成本比較低31汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024缺點(diǎn)：1）CVT不能實(shí)現(xiàn)換空擋，在倒檔和起步時(shí)還得有一個(gè)自動(dòng)離合器。2）金屬帶無(wú)級(jí)傳動(dòng)是摩擦傳動(dòng)，存在效率和磨損問(wèn)題，它的工程技術(shù)還正在發(fā)展之中。目前只要用于2.5升以下的小排量發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)型。CVT與AT、AMT比較32汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/20242.4DSG（DCT）采用兩個(gè)多片離合器，每個(gè)離合器分別對(duì)應(yīng)奇數(shù)擋和偶數(shù)擋，由電子控制器進(jìn)行檔位切換33汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024DSG34汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/20243.ABS+EBDEBD—ElectricBrakeforceDis-tribution針對(duì)ABS不能根據(jù)車(chē)輛制動(dòng)時(shí)的實(shí)際情況合理分配四個(gè)車(chē)輪的制動(dòng)力汽車(chē)制動(dòng)的瞬間，高速計(jì)算出四個(gè)輪胎由于附著不同而導(dǎo)致的摩擦力數(shù)值，調(diào)整制動(dòng)裝置，達(dá)到制動(dòng)力與摩擦力的匹配，以保證車(chē)輛的平穩(wěn)和安全。EBD是ABS的功能的擴(kuò)充35汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024EBD最佳滑移率控制圖

過(guò)轉(zhuǎn)向不足轉(zhuǎn)向1,2,3,4分別為左前輪，右前輪，左后輪，右后輪的腳標(biāo)36汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024直線制動(dòng)仿真結(jié)果

ABSEBD/ABS

車(chē)輛運(yùn)動(dòng)軌跡質(zhì)心速度曲線ABSEBD/ABS37汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/20244.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)新技術(shù)

4.1電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）（1）概述

——?jiǎng)恿χΨ绞剑▌?dòng)力裝置）氣力式液力式電力式38汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024

動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的要求：A、有效減小操縱力（停車(chē)）B、轉(zhuǎn)向靈敏性好C、具有直線行駛穩(wěn)定性（自動(dòng)回正）D、有隨動(dòng)作用（車(chē)輪與轉(zhuǎn)向盤(pán)）E、工作可靠39汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024（2）電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成、原理轉(zhuǎn)矩傳感器+車(chē)速傳感器+電子控制器+電動(dòng)機(jī)+電磁離合器+減速機(jī)構(gòu)40汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向的優(yōu)點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕2、節(jié)省發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力3、工作可靠4、能根據(jù)工況變化得到很好的行駛穩(wěn)定性（停車(chē)）41汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/20244.2四輪轉(zhuǎn)向（4WS）（1）概述功能：確保車(chē)輛良好的操縱性和穩(wěn)定性，有效控制車(chē)輛的橫向運(yùn)動(dòng)特性優(yōu)點(diǎn)：A、直線行駛穩(wěn)定性好——高速同相位B、改善低速時(shí)操縱輕便性，提高機(jī)動(dòng)性

——低速逆向位C、轉(zhuǎn)向能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)向響應(yīng)快42汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024（2）電子/液壓式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)A、轉(zhuǎn)角傳感型

——后輪可按前輪偏轉(zhuǎn)方向作同相偏轉(zhuǎn)，也可以做反相偏轉(zhuǎn)B、車(chē)速傳感型

——設(shè)定車(chē)速，車(chē)速高于設(shè)定值，四輪同相偏轉(zhuǎn)，低于設(shè)定值則反相偏轉(zhuǎn)43汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/20241）車(chē)速感應(yīng)式電子控制四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)44汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/2024控制特性：35km/h45汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/20242）車(chē)速、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角感應(yīng)式電子控制四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)46汽車(chē)底盤(pán)新技術(shù)5/9/20245ASR系統(tǒng)ASR——防止驅(qū)動(dòng)輪打滑，提高汽車(chē)操縱穩(wěn)定性和動(dòng)力性汽車(chē)驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)（ASR）汽車(chē)牽引力控制系統(tǒng)（TCS）