汽車底盤新技術單元12緒論.ppt

1、現(xiàn)代汽車底盤技術 主講老師：胡均平 教授 授課班級：車輛工程10級1、2班 課程性質：選修 授課學期：2013年上學期 1-8周,先修課程要求：汽車構造 汽車電子技術 課程教材：現(xiàn)代汽車底盤技術 李春明主編 北京理工大學出版社 主要參考書： (1)現(xiàn)代汽車新技術 姜立標主編 北京大學出版社 (2)圖解汽車底盤新技術入門 闕廣武等主編 中國電力出版社 (3)汽車底盤電控技術 趙良紅主編 機械工業(yè)出版社 課程的目的： 掌握現(xiàn)代汽車底盤技術的基本概念、作用和基本構造和工作原理，了解現(xiàn)代汽車底盤技術的最新進展，為從事現(xiàn)代汽車底盤的設計奠定最前沿的專業(yè)技術基礎,汽車組成：發(fā)動機、底盤、車身、電氣設備 底

2、盤作用： 將動力裝置的動力進行適當的轉換和傳遞，使之適應車輛行使和作業(yè)的要求，保證車輛在駕駛員的操縱下正常行駛 是車輛的基礎，在其上安裝發(fā)動機、車身及各種附件設備 底盤組成： 傳動系統(tǒng)：將動力裝置的動力按車輛行使要求傳給驅動車輪 行使系統(tǒng)：將車輛連成整體，承受和傳遞車輛和地面件的載荷，保證車輛在各種路面上平穩(wěn)行使 轉向系統(tǒng)：控制車輛行駛方向 制動系統(tǒng)：使車輛按駕駛員的需要停車,單元一 汽車底盤電控技術概述,現(xiàn)代汽車底盤技術是指汽車底盤的電控技術，包括主要內容： 自動變速器 制動防抱死系統(tǒng) 驅動防滑系統(tǒng) 電子穩(wěn)定程序 半主動懸架和主動懸架系統(tǒng) 轉向控制系統(tǒng),單元一 汽車底盤電控技術概述,1、自動

3、變速器的歷史： 2、自動變速器的發(fā)展趨勢： 微電子技術的迅猛發(fā)展，機電一體化進入汽車領域，汽車變速裝置重大變革，出現(xiàn)電子化趨勢： （1）液力自動變矩器（AT）：借助微子控制技術，向電控液力變矩器（EAT）轉變。意義：簡化結構；降低制造技術要求；降低成本；提高適應性。 （2）手動式機械變速器（MT）：借助電子控制技術，向電子控制機械式自動變速器（EMT 或AMT）演變。意義：克服手動操縱方式的種種弊端。 （3）無級變速器（CVT）：借助電子控制技術，向ECVT轉變。意義：簡化結構；提高控制精度,單元一 汽車底盤電控技術概述,一、自動變速器,電子控制與液壓控制比較的優(yōu)勢： （1）可以實現(xiàn)更復雜多樣

4、的控制功能。 （2）可以極大簡化液壓控制結構，減少生產投資。 （3）微電子技術的軟件易于修改，使產品具有適應結構變化的特性。 （4）傳動系、行走系、轉向系、制動系、發(fā)動機、安全氣囊等通過電子控制和互聯(lián)網系統(tǒng)實現(xiàn)資源共享和整體智能控制，結構進一步簡化，汽車的安全性、舒適性、操作簡單化、人性化、智能化得到不斷提升,單元一 汽車底盤電控技術概述,一、自動變速器,2、自動變速器的發(fā)展趨勢：,防滑控制系統(tǒng)是汽車電子化發(fā)展的一個重要方面，包含下面幾個方面： （1）制動防抱死系統(tǒng)（ABS）：防止制動時車輪出現(xiàn)抱死現(xiàn)場，避免汽車方向失控，失去穩(wěn)定性，并縮短制動距離 （2）電子制動力分配系統(tǒng)（EBD）：防止BA

5、S起作用前，或者由于特定的故障導致ABS失效后，后輪出現(xiàn)過渡制動現(xiàn)象 （3）電子差速器（EDL）：兩驅動輪在附著系數不同路面上，出現(xiàn)單側車輪打滑時，制動打滑車輪 （4）牽引力控制系統(tǒng)（TCS）：也稱驅動防滑系統(tǒng)（ASR）：通過發(fā)動機管理系統(tǒng)敢于及制動車輪，防止驅動輪打滑 （5）電子穩(wěn)定程序（ESP）：是主動安全系統(tǒng)，建立在其他防滑系統(tǒng)基礎上，利用汽車制動系統(tǒng)使汽車“轉向”，在允許的無力極限范圍內使汽車在車道內保持穩(wěn)定行使。,單元一 汽車底盤電控技術概述,二、防滑控制系統(tǒng),1、懸架系統(tǒng)的概念與作用及特點： 將車身、車橋和車輪彈相連，傳遞作用在車輪和車身之間的力和力矩，緩和由不平路面?zhèn)鹘o車身的沖擊

6、，衰減振動，保證行使的平順性、操縱的穩(wěn)定性和乘坐的舒適性。目前多數汽車的懸架是被動式懸架，即汽車的車輪和車身狀態(tài)只能被動取決于路面及行使狀況和汽車的彈性支撐元件、減振器和導向機構 2、主動懸架的概念與作用及特點： 根據行駛條件，隨即對懸架系統(tǒng)的剛度、減振器的阻尼以及車身的高度和姿勢進行調節(jié)，使汽車的有關性能處于最佳狀態(tài)。調節(jié)方式有機械式和電子控制式兩種，均需要動力源 3、半主動懸架概念與作用及特點： 僅對減振器的阻尼進行調節(jié)，有些還對橫向穩(wěn)定器的剛度進行調節(jié)，調節(jié)方式有機械式和電子控制式兩種，無需動力源,單元一 汽車底盤電控技術概述,三、半主動懸架和主動懸架系統(tǒng),單元二 電控液力自動變矩器,學

7、習目標,掌握汽車自動變速器的基本組成、類型。 了解汽車自動變速器的基本工作過程。 了解自動變速器的優(yōu)缺點和使用特點。,液壓控制系統(tǒng),液力變矩器,齒輪變速機構,制動器,離合器,單元二 電控液力自動變矩器 基礎知識,一、電控液力自動變矩器的組成,液力變矩器：安裝在發(fā)動機與變速器之間，將發(fā)動機轉矩傳給變速器輸入軸。它靠液力萊傳遞力矩，并克改變發(fā)動機轉矩。 齒輪變速機構：形成不同的傳動比，從而組合成不同的檔位。常采用行星齒輪機構進行變速，個別采用定軸齒輪進行變速。 換檔執(zhí)行機構：類似于普通變速器的同步器。包括離合器、制動器和單向離合器。 液壓控制系統(tǒng)：用于控制換檔執(zhí)行機構的工作，由液壓泵及各種液壓控制

8、閥和液壓管路等組成。 電子控制系統(tǒng)：與液壓控制系統(tǒng)配合使用，通常合稱為電液控制系統(tǒng)。電子控制系統(tǒng)包括電子控制單元ECU、傳感器和執(zhí)行器等。ECU收集各傳感器信息，發(fā)出指令給執(zhí)行器，執(zhí)行器和液壓系統(tǒng)按一定的規(guī)律控制換檔執(zhí)行機構工作，實現(xiàn)電控自動變速器的自動換檔。,單元二 電控液力自動變矩器 基礎知識,一、電控液力自動變矩器的組成,二、電控液力自動變矩器的控制原理,單元二 電控液力自動變矩器 基礎知識,單元二 電控液力自動變矩器 基礎知識,二、電控液力自動變矩器的控制原理,通過傳感器和開關監(jiān)測汽車和發(fā)動機的運行狀態(tài)，接受駕駛員的指令，將發(fā)動機轉速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動機水溫、自動變速器液壓油溫等

9、參數轉變?yōu)殡娦盘?，并輸入電控單元ECU； ECU根據這些信號，按章設定的換擋規(guī)律，向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出電子控制信號； 換擋電磁閥和油壓電磁閥再將ECU發(fā)出的控制信號轉變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?，閥板中的各控制閥根據這些液壓控制信號，控制換擋執(zhí)行機構動作，實現(xiàn)自動換擋。,液力控制自動變速器,電子控制自動變速器,單元二 電控液力自動變矩器 基礎知識,二、電控液力自動變矩器的控制原理,發(fā) 動 機,液力傳動裝置,變矩器,鎖止離合器,齒輪變速裝置,輸 出 軸 車速,離合器,制動器,液壓控制系統(tǒng),節(jié) 氣 閥,速 控 閥,節(jié)氣門 開度,全液壓控制自動變速器,單元二 電控液力自動變矩器 基礎知識,二、電控液力

10、自動變矩器的控制原理,電控液壓自動變速器,單元二 電控液力自動變矩器 基礎知識,二、電控液力自動變矩器的控制原理,換檔操縱手柄一般有47個位置。如： 歐美部分車：P、R、N、D、S、L 或P、R、N、D、3、2、1 本田：P、R、N、D4、D3、2、1 豐田：P、R、N、D、2、1 日產：P、R、N、D、2、1,單元二 電控液力自動變矩器 基礎知識,三、電控液力自動變速器檔位,P（Park）停車位：前輪被機械鎖止，車輛只有在完全停穩(wěn)時才能進入該檔。若想換出P檔，需踏下制動踏板并按下手柄按紐。 R（Reverse）倒車位：車輛在靜止狀態(tài)下，按下手柄即可移進或移出該檔。在該檔位下，驅動輪反轉，實現(xiàn)

11、倒車行駛。 N（Neutral）空檔位：此時行星齒輪系統(tǒng)空轉，不對外輸出動力。 發(fā)動機只有在P、N位時，汽車才能起動，此功能由空檔起動開關實現(xiàn)。 D（Drive）、D4前進位：通常情況下的前進行駛檔位，此時自動變速器根據油門開度和車速等自動在四個前進檔中換檔。 3、D3高速發(fā)動機制動檔、坡度檔：如遇坡路可選用此檔，此時自動變速器在1、2、3三個檔位中自動實現(xiàn)換檔。同時在下坡時可以利用發(fā)動機的制動效果。 2、S中速發(fā)動機制動檔、長坡檔：遇到較長距離爬坡或下坡時選用此檔，汽車根據節(jié)氣門的開度和車速在1、2檔自動實現(xiàn)換檔。這樣避免了不必要的換入高檔，下坡時可以利用發(fā)動機制動效果。 1、L低速發(fā)動機制

12、動檔、陡坡檔：在上、下非常陡峭的坡時選用此檔。為換入一檔，要按下?lián)Q檔手柄上鎖止按紐。此時汽車永遠處于一檔，而不會換入其他檔位。1檔也最大程度地利用了發(fā)動機的制動效果。,單元二 電控液力自動變矩器 基礎知識,三、電控液力自動變速器檔位,優(yōu)點： 大大提高發(fā)動機和傳動系的使用壽命。 提高了汽車通過性，行駛性能好。 具有良好的自適應性。 操縱輕便，駕駛性能好。 降低排放污染。 缺點： 結構較復雜。 傳動效率低。,單元二 電控液力自動變矩器 基礎知識,四、電控液力自動變速器的優(yōu)缺點,1、按驅動方式分：,發(fā)動機,自動變速器,單元二 電控液力自動變矩器 基礎知識,五、自動變速器的分類,后驅動自動變速器,齒輪

13、機構,液力變矩器,主減速器和差速器,發(fā)動機,自動變速驅動橋,單元二 電控液力自動變矩器 基礎知識,五、自動變速器的分類,1、按驅動方式分：,前驅動自動變速器自動驅動橋,2、按前進檔的檔位數分： 3前進檔、4前進檔、5前進檔 新型轎車裝用的自動變速器基本上是4前進檔，沒有超速檔。 3、按齒輪變速器的類型分： 普通齒輪式自動變速器 行星齒輪式自動變速器 4、按變矩器的類型分： 有鎖止離合器 無鎖止離合器 5、按控制方式分： 液力控制自動變速器 電子控制自動變速器 6、按變速方式分： 有級自動變速器 無級自動變速器,單元二 電控液力自動變矩器 基礎知識,五、自動變速器的分類,電控液力自動變速器由五大部分組成：變矩器、齒輪變速機構、換擋執(zhí)行機構、液壓操控系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)。 電控液力自動變速器的工作過程簡單地概括為：把駕駛員的駕駛意圖和汽車運行工況等信息由輸入裝置轉換成電信號輸入ECU，由ECU經過計算、比較處理后，輸出控制信號，控制換擋執(zhí)行機構動作，從而實現(xiàn)自動換擋。 換擋操縱手柄一般有47個位置：如停車擋P位、倒擋R位、空擋N位、前進擋D位、高速發(fā)動機制動擋3位、中速發(fā)動機制動擋2位、低速發(fā)動機制動擋1位等七個位置，只有在P位和N位時才能起動發(fā)動機。 電控液力自動變速器有以下的優(yōu)點：提高了汽車的使用壽命和通過性、有良好的自適應性、操縱輕便、能降低排放污染等。同時也有以下缺點