汽车自动控制系统__1.docx

《汽车自动控制系统__1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车自动控制系统__1.docx（19页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、汽车自动控制系统_汽车自动控制系统汽车自动控制系统汽车自动控制系统ESP电子车身稳定装置ESP系统实际是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比拟，ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向太多情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会刹慢后轮，进而校正行驶方向。ESP系统包含ABS防抱死刹车系统及ASR防侧滑系统，是这两种系统功能上的延伸。因而，ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。ESP系统由控制单元及转向传感器监测方向盘的转向角度、车轮传感器监测各个车轮的速度转动、侧滑传感器监测车体绕垂直轴线转

2、动的状态、横向加速度传感器监测汽车转弯时的离心力等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判定，进而发出控制指令。有ESP与只要ABS及ASR的汽车，它们之间的差异在于ABS及ASR只能被动地作出反响，而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误，防患于未然。ESP对过度转向或缺乏转向十分敏感，例如汽车在路滑时左拐过度转向转弯太急时会产生向右侧甩尾，传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力，产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上。当然，任何事物都有一个度的围，假如驾车者盲目开快车，如今的任何安全装置都难以保全。ASR加速防滑控制系统ASR-AccelerationS

3、kidcontrolsystem加速防滑控制系统,或AccelerationStabilityRetainer加速稳定保持系统,顾名思义就是防止驱动轮加速打滑的控制系统,其目的就是要防止车辆尤其是大马力的车子,在起步、再加速驱动轮打滑的现象,以维持车辆行驶方向的稳定性,保持好的操控性及最适当的驱动力,到达有好的行车安全。但是您可能并不清楚为什么轮胎打滑会造成车辆行驶方向的不稳定呢！其原因与煞车时ABS会避免轮胎锁死的道理是一样的,主要是轮胎能产生的气力在同一负载是有一定的,一般轮胎除了要产生使车辆前进的驱动力外,也要产生使车辆转弯的转向力,或者是使车辆停止的煞车力,因而不管是单纯产生驱动力、转

4、向力、煞车力,或同时产生驱动力及转向力、煞车力及转向力,其轮胎产生的总合的气力在某一负载条件下是一定的,也就是讲当前进急起动造成轮胎打滑时,而此打滑的现象系指轮胎所有的抓地力全部用在驱动力上,因而此时能控制车子转弯的转向力,由於气力全部被驱动力使用掉,因而将会失去使车辆转弯或保持车行方向的转向力,因此会造成车行方向不稳定的现象。汽车自动控制系统汽车自动控制系统ABS防抱死制动系统防抱死制动系统ABS全称是Anti-lockBrakeSystem，即ABS，可安装在任何带液压刹车的汽车上。它是利用阀体的一个橡胶气囊，在踩下刹车时，给予刹车油压力，充斥到ABS的阀体中，此时气囊利用中间的空气隔层将

5、压力返回，使车轮避过锁死点。当车轮即将到达下一个锁死点时，刹车油的压力使得气囊重复作用，如此在一秒钟可作用60120次，相当于不停地刹车、放松，即类似于机械的“点刹。因而，ABS防抑死系统，能避免在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑，使车轮在刹车时不被锁死，不让轮胎在一个点上与地面摩擦，进而加大摩擦力，使刹车效率到达90%以上，同时还能减少刹车消耗，延长刹车轮鼓、碟片和轮胎两倍的使用寿命。装有ABS的车辆在干柏油路、雨天、雪天等路面防滑性能分别到达80%90%、30%10%、15%20%。ASR牵引力控制系统ASR全称：AccelerationSlipRegulation-驱动轮防滑系统。它属于汽车

6、主动安全装置。又称牵引力控制系统防止车辆尤其是大马力车在起步、再加速时驱动轮打滑现象，以维持车辆行驶方向的稳定性。另：自动服务器恢复，可监视服务器性能，并在发生关键故障后使服务器恢复到正常运行状态ASR的作用:它的主要目的是防止汽车驱动轮在加速时出现打滑，十分是下雨下雪冰雹路冻等摩擦力较小的特殊路面上，当汽车加速时将滑动率控制在一定的围，进而防止驱动轮快速滑动。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，假如发生驱动

7、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道路转向;最重要的是车辆转弯时，一旦驱动轮打滑就会全车一侧偏移，这在山路上极度危险的，有ASR的车刚一般不会发生这种现象。ASR的原理:ASR是ABS的升级版，它在ABS上加装可膨胀液压装置、增压泵、液压压力筒、第四个车轮速度传感器，复杂的电子系统和带有其本身控制器的电子加速系统。在驱动轮打滑时ASR通过比照各轮子转速，电子系统判定出驱动轮打滑，自动立即减少节气门进气量，降低引擎转速，进而减少动力输出，对打滑的驱动轮进行制动。减少打滑并保持轮胎与地面抓地力的最适宜的动力输出，这时候无论你怎么给油，在ASR参与下，会输出最合适的动力

8、。汽车自动控制系统汽车自动控制系统BAS制动辅助系统制动力辅助系统BAS：BAS英文全称为BrakeAssistSystem制动力辅助系统。据统计，在紧急情况下有90%的汽车驾驶员踩刹车时缺乏果断，制动辅助系统正是针对这一情况而设计。它能够从驾驶员踩制动踏板的速度中探测到车辆行驶中碰到的情况，当驾驶员在紧急情况下迅速踩制动踏板，但踩踏力又缺乏时，此系统便会在不到1秒的时间把制动力增至最大，缩短紧急制动情况下的刹车距离。BA刹车辅助BA机械制动辅助系统，也成为BAS。为EBA电子紧急制动辅助装置的前身。能判定驾驶者刹车动作，在紧急刹车时增加刹车力，缩短刹车距离。它根据驾驶员踩下踏板的力度及速度、

9、将制动力适时加大，进而提供一个有效、可靠、安全的制动。对老人和女性脚力缺乏者帮助奇大。还有缩短制动距离的效果。制动力辅助系统BAS：BAS英文全称为BrakeAssistSystem制动力辅助系统。据统计，在紧急情况下有90%的汽车驾驶员踩刹车时缺乏果断，制动辅助系统正是针对这一情况而设计。它能够从驾驶员踩制动踏板的速度中探测到车辆行驶中碰到的情况，当驾驶员在紧急情况下迅速踩制动踏板，但踩踏力又缺乏时，此系统便会在不到1秒的时间把制动力增至最大，缩短紧急制动情况下的刹车距离。CAN-BUS控制器局域网CANControllerAreaNetwork即控制器局域网络。是应用在现场、在微机化测量设

10、备之间实现双向串行多节点数字通讯系统，是一种开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。CAN协议建立在ISO/OSI模型之上，其模型构造有三层。协议分为Can2.0A,CAN2.0B,CANopen几种。CAN-BUS即CAN总线技术，全称为“控制器局域网总线技术ControllerAreaNetwork-BUS。总线的通讯介质可采用双绞线，同轴电缆和光导纤维。通讯距离与波持率有关，最大通讯距离可达，最大通讯波持率可达。总线仲裁采用位标识和非毁坏性位仲裁总线构造机制，能够确定数据块的优先级，保证在网络节点冲突时最高优先级节点不需要冲突等待。总线采用了多主竞争式总线构造，具有多主站运行和分散仲裁的

11、串行总线以及广播通信的特点。总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因而可在各节点之间实现自由通信。总线协议已被国际标准化组织认证，技术比拟成熟，控制的芯片已经商品化，性价比高，十分适用于分布式测控系统之间的数据通讯。汽车自动控制系统汽车自动控制系统DSC动态稳定控制系统性能类似德国博世公司的ESP电子稳定系统可在汽车高速运动时，提供良好的操控性，防止车辆发生甩尾或者漂移现象，进而获得精准的操控性。是电子主动安全保护系统的一种。由于ESP名称已经被德国博世公司注册。故其他公司开发的电子稳定系统只能使用其他名称。如DSC。EBD电子制动力分配系统EBD能够根据由于汽车

12、制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能，并配合ABS提高制动稳定性。汽车在制动时，四只轮胎附着的地面条件往往不一样。比方，有时左前轮和右后轮附着在枯燥的水泥地面上，而右前轮和左后轮却附着在水中或泥水中，这种情况会导致在汽车制动时四只轮子与地面的摩擦力不一样，制动时容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故。EBD用高速计算机在汽车制动的霎时，分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应、计算，得出不同的摩擦力数值，使四只轮胎的制动装置根据不同的情况用不同的方式和气力制动，并在运动中不断高速调整，进而保证车辆的平稳、安全。EBA紧急制动辅助系统在正常情况下，大多数驾驶员开场制动

13、时只施加很小的力，然后根据情况增加或调整对制动踏板施加的制动力。假如必须忽然施加大得多的制动力，或驾驶员反响过慢，这种方法会阻碍他们及时施加最大的制动力。很多驾驶员也对需要施加比拟大的制动力没有准备，或者他们反响得太晚。EBA通过驾驶员踩踏制动踏板的速率来理解它的制动行为，假如它发觉到制动踏板的制动压力恐慌性增加，EBA会在几毫秒启动全部制动力，其速度要比大多数驾驶员移动脚的速度快得多。EBA可显著缩短紧急制动距离并有助于防止在停停走走的交通中发生追尾事故。EBA系统靠时基监控制动踏板的运动。它一旦监测到踩踏制动踏板的速度陡增，而且驾驶员继续大力踩踏制动踏板，它就会释放出储存的180巴的液压施

14、加最大的制动力。驾驶员一旦释放制动踏板，EBA系统就转入待机形式。由于更早地施加了最大的制动力，紧急制动辅助装置可显著缩短制动距离汽车自动控制系统汽车自动控制系统空气悬挂空气悬挂也并不是近期几年才研发的新技术，它们的基本技术方案类似，主要包括部装有压缩空气的空气弹簧和阻尼可变的减震器两部分。与传统钢制汽车悬挂系统相比拟，空气悬挂具有很多优势，最重要的一点就是弹簧的弹性系数也就是弹簧的软硬能根据需要自动调节。例如，高速行驶时悬挂能够变硬，以提高车身稳定性，长时间低速行驶时，控制单元会以为正在经过颠簸路面，以悬挂变软来提高减震舒适性。另外，车轮遭到地面冲击产生的加速度也是空气弹簧自动调节时考虑的参

15、数之一。例如高速过弯时，外侧车轮的空气弹簧和减震器就会自动变硬，以减小车身的侧倾，在紧急制动时电子模块也会对前轮的弹簧和减震器硬度进行加强以减小车身的惯性前倾。因而，装有空气弹簧的车型比其它汽车拥有更高的操控极限和舒适度。我们以装备在Maybach上的AIRMATIC.DC空气悬挂系统为简例讲明弹簧软硬的变化。弹簧的弹性系数是通过橡胶皮腔中空气的流量来调节的。在短波路面或高速过弯时，皮腔中的部分气体会被锁定，在皮腔受压时，空气流量减小，令弹簧变硬，以减小车身起伏和提高车身稳定性。在普通路面上，所有空气都能够自由流动，皮腔受压时，空气流量加大，进而提供柔软的弹簧和最大程度的行驶舒适性。Mayba

16、ch的空气悬挂中的空气始终保持6-10个巴的压力。空气悬挂还将传统的底盘升降技术融入其中。高速行驶时，车身高度自动降低，进而提高贴地性能确保良好的高速行驶稳定性同时降低风阻和油耗。慢速通过颠簸路面时，底盘自动升高，以提高通过性能。另外，空气悬挂系统还能自动保持车身水平高度，无论空载满载，车身高度都能恒定不变，这样在任何载荷情况下，悬挂系统的弹簧行程都保持一定，进而使减震特性基本不会遭到影响。因而即使是满载情况下，车身也很容易控制。这确实是平台技术的一个飞跃。在采用类似的设计方案的同时各厂家的技术又完全不一样。BENZ是空气悬挂技术的前辈，它初次将橡胶皮腔放置在金属外壳，令皮腔受压时的弹性特性接

17、近钢簧，另外，皮腔中还参加了一个特殊的纤维，进而使皮腔更坚固，寿命更长。AUDI在此基础上改变了纤维的排布方向，使弹簧的钢度进一步提高等等。在一些底盘升降的详细指标上各厂商也存在不同。例如Maybach与Phaeton在车速超过140Km/h后，车身高度自动下降1.5cm，当车速降回70Km/h下面时，车身又恢复正常高度，而A8的这两个速度指标则分别为120Km/h和100Km/h，在自动减震形式下和Sport减震形式下车身高度分别下降2.5cm和2cm。假如碰到毁坏非常严重的路面，三辆车的底盘都能在正常高度上升高2.5cm。除了多种车身高度外，Phaeton、Maybach和A8还能通过车相

18、应按键选择自动、舒适、抬高和Sport等多种减震形式。它们能分别提供不同硬度的减震器来知足不同的驾驶需要。当然，仅仅依靠空气弹簧和减震器总成并不能实现上述的众多功能，还需要大量附加部件的配合。其中包括空气压缩机、蓄压器、控制单元、前后桥车身高度传感器、3个不同方向的车身加速度传感器以及4个空气弹簧伸加速度传感器等等。传感器将采集到的信号传给控制单元，控制单元经过计算再发出指令来调节空气弹簧硬度和减震器阻尼，进而到达最理想的弹性状态。这个看来特别复杂的经过在整个系统的反映时间只要几十微秒。因而，空气悬挂系统对车轮的每一个微小动作都能做出及时而且恰当的反响。Maybach和Ph汽车自动控制系统汽车

19、自动控制系统aeton空气悬挂系统的自适应减震器都采用叫做SKYHOOK的计算方法，这个算法的基本原则是减小车身在各个方向上的加速度，同时尽可能保证车轮拥有最完美的贴地性能，这样就能提供最完美的操控感受和无穷的驾驶乐趣。胎压监测装置简单一点的胎压监测系统，是利用ABS现成的感测功能来比拟轮胎的旋转圈数，胎压缺乏的轮胎圆周长也变短，所以四只轮胎有一只胎压缺乏的话，行驶时旋转圈数便会和其它轮胎不同。不过这种方式要抡胎胎压少了好几磅才侦测得出来，而且要是四只轮胎胎压一样低就没辄了。而Corvette、BMW、Infiniti等等这些公司的车子上采用的比拟贵一些的胎压监测装置，是在四只轮子上装上胎压传

20、感器，直接感测轮胎压力。这种方式要高级敏感得多。TRC牵引力控制系统牵引力控制系统TractionControlSystem，简称TCS。作用是使汽车在各种行驶状况下都能获得最佳的牵引力。汽车在行驶时，加速需要驱动力，转弯需要侧向力。这两个力都;于轮胎对地面的摩擦力，但轮胎对地面的摩擦力有一个最大值。在摩擦系数很小的光滑路面上，汽车的驱动力和侧向力都很小。牵引力控制系统的控制装置是一台计算机。利用计算机检测4个车轮的速度和转向盘转向角，当汽车加速时，假如检测到驱动轮和非驱动轮转速差过大，计算机立即判定驱动力过大，发出指令信号减少发动机的供油量，降低驱动力，进而减小驱动轮轮胎的滑转率。计算机通过

21、转向盘转角传感器把握司机的转向意图，然后利用左右车轮速度传感器检测左右车轮速度差；进而判定汽车转向程度能否和司机的转向意图一样。假如检测出汽车转向缺乏(或过度转向)，计算机立即判定驱动轮的驱动力过大，发出指令降低驱动力，以便实现司机的转向意图。当轮胎的滑转率适中时，汽车能获得最大的驱动力。转弯时假如使轮胎产生较大的滑转，将使汽车的加速能力变好。该系统能够利用转向盘转角传感器检测汽车的行驶状态，判定汽车是直线行驶还是转弯，并适当地改变各轮胎的滑转率。ASR是驱动防滑系统(AccelerationSlipRegulation)的简称，其作用是防止汽车起步、加速经过中驱动轮打滑，十分是防止汽车在非对

22、称路面或转弯时驱动轮空转，并将滑移率控制在10%20%围。由于ASR多是通过调节驱动轮的驱动力实现控制的，因此又叫驱动力控制系统，简称TCS，在日本等地还称之为TRC或TRAC。ASR和ABS的工作原理方面有很多共同之处，因此常将两者组合在一起使用，构成具有制动防抱死和驱动轮防滑转控制(ABS/ASR)系统。该系统主要由轮速传感器、ABS/ASRECU、ABS执行器、ASR执行器、副节气门控制步进电机和主、副节气门位置传感器等组成。在汽车起步、加速及运行经过中，ECU根据轮速传感器输入的信号，断定驱动轮的滑移率超汽车自动控制系统汽车自动控制系统过门限值时，就进入防滑转经过：首先ECU通过副节气

23、门步进电机使副节气门开度减小，以减少进气量，使发动机输出转矩减小。ECU断定需要对驱动轮进行制动参与时，会将信号传送到ASR执行器，独立地对驱动轮(一般是后轮)进行控制，以防止驱动轮滑转，并使驱动轮的滑移率保持在规定围。TRC主动牵引力控制系统的机械构造能防止车辆的雪地等湿滑路面上行驶时驱动轮的空转，使车辆能平稳地起步、加速，支持车辆行驶的基本功能。在雪地或泥泞的路面，TRC主动牵引力系统均能保证流畅的加速性能。此外，在上下陡坡、险恶的岩石路面等，四轮驱动车所独有的越野行驶路况下，TRC也能适当控制车轮的侧滑，比起配备传统的中央差速器锁止装置的车辆而言，配备TRC的车辆具有前者无法比较的驾乘感

24、和操纵性。TCS牵引力控制系统牵引力控制系统(TCS)TCS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，进而使车轮不再打滑。TCS不但能够提高汽车行驶稳定性，而且能够提高加速性，提高爬坡能力。原采只是豪华轿车上才安装TCS，如今很多普通轿车上也有。TCS假如和ABS互相配合使用，将进一步加强汽车的安全性能。TCS和

25、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会立即通知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。VSC车身稳定控制系统车身稳定控制系统(VSC),英文全称VehicleStabilityControl。它是由丰田汽车公司开发的一种主动安全系统。与其功能相近的系统还有宝马的DSC动态稳定控制、群众的ESP电子稳定程序。近几年来，丰田在主动安全性方面获得了宏大的成就，从美国的权威J.D.POWER的测评结果来看，雷克萨斯主动安全技术方面的评价超过

26、宝马和奔驰。其间，VSC系统功不可没。作为车辆的辅助控制系统，它能够对因猛打方向盘或者路面湿滑而引起的侧滑现象进行控制。当传感器检测出车辆侧滑时，系统能自动对各车轮的制动以及发动机动力进行控制。稳定控制系统是从其他技术上发展起来的，例如ABS和牵引力控制技术，这些系统工作时，都必须检测车轮能否将要抱死并能单独的调整车轮的制动力。稳定控制系统利用了这项技术以及所用的传感器和计算控制单元。控制单元不断的监测并处理从转向系统、车轮和车身上汽车自动控制系统汽车自动控制系统的传感器上传来的信号，确定车辆过弯时能否正在打滑。假如发现打滑，控制单元对需要制动的车轮进行微量制动以帮助稳定车辆的行驶状态。有些系

27、统还能够进一步的调整发动机的输出功率。进而能够在不需要驾驶员干预的情况下帮助其控制车辆汽车制造商花费了大量的资金开发车辆的稳定控制系统，他们完成了上百次的测试来优化该系统介入车辆控制的程度。从车辆本身来讲，有一些车辆本身就具有很好地操控性，几乎不需要稳定控制系统的修正；而另外一些则需要系统较强的介入控制。从制造商的角度，有些制造商喜欢在出现稍微的不稳定时就让稳定控制系统介入控制，而另一些则希望只在必要时让系统介入控制，还有一些制造商选择利用开关来变换稳定控制系统介入控制的程度。与ABS等其他主动安全系统相比，VSC系统拥有三大特点：(1)实时监控：VSC系统能够实时监控驾驶者的操控动作转向、制

28、动和油门等、路面信息、汽车运动状态，并不断向发动机和制动系统发出指令。(2)主动干涉：ABS等安全技术主要是对驾驶者的动作起干涉作用，但不能调控发动机。VSC系统则能够通过主动调控发动机节气门，以调整发动机的转速，并调整每个轮子的驱动力和制动力，来修正汽车的过度转向和转向缺乏。(3)事先提醒：当驾驶者操作不当或路面异常时，VSC系统会用警告灯警示驾驶者。就目前而言，还不可能知道哪种系统对安全性的奉献最大。通过几个简单的测试也不能预测出在避免事故的问题上一辆车能否比另一辆车更优秀。因而，不应当使用稳定控制系统介入的早晚和介入控制的强弱来比照车辆的安全性。同样，交通事故统计数据也还缺乏以证实某个制

29、造商或某个车型的稳定控制系统使其降低了事故率。但是稳定控制系统能有效的减少因车辆失控造成的交通事故，这一结论已经得到了证实。固然如此，在车辆行驶中，起决定作用的仍然是物理规律。在极限环境下，稳定控制系统不能阻止车辆发生侧滑，但是能够降低侧滑的程度。无钥匙启动系统采用最先进的RFID无线射频识别技术，通过车主随身携带的智能卡里的芯片感应自动开关门锁，也就是讲当您走近车辆一定距离时，门锁会自动打开并解除防盗；当您离开车辆时，门锁会自动锁上并进入防盗状态。一般装备有无钥匙进入系统的车辆，其车门把手上有感应按钮，同时也有钥匙孔，是以防智能卡损坏或没电时，车主仍可用普通方式开启车门。当车主进入车时，车的检测系统会马上识别您的智能卡，经过确认后车的电脑才会进入工作状态，这时您只需轻轻按动车的启动按钮或者是旋钮，就能够正常启动车辆了。也就是讲无论在车还是车外，都能够保证系统在任何情况下都能正确识别驾驶者。其根据使用方法可分为两类：一类是按钮式，点火按钮位于中控台伸手可及之处，因而也称“一键启动，例如宝马、奔驰等；另一类是旋钮式，一般就位于原始的钥匙插口处，但是无需插车钥匙，直接拧动旋钮即可启动，例如日产、马自达等。智能钥匙系统除了方便以外，对车辆防盗、安全性也有很大帮助：