第十四章汽车新型电子控制系统介绍

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1、第十四章汽车新型电子控制系统介绍第一节车载导航系统第二节整车综合控制系统第三节汽车稳定性控制系统第四节汽车线控技术第五节数字化革命第一节车载导航系统1)系统能够在90%的行程时间内确定车辆当前位置，与实际位置偏差小于20m；2)系统能够将车辆当前位置转换为地图坐标，且转换到最吻合的路段位置；3)系统能将车辆当前位置显示在地图上，并能让驾驶者看到；4)系统能够接受旅行目的地请求，并给出到达目的地的最佳路线；5)系统能根据整个规划路线的相关方向的行驶指令输出语音和视觉指示；6)系统能确定车辆是否“偏离路线”即偏离规划路段；7)系统能从当前错误位置开始重新规划路线来纠正“偏离路线”状态。第一节车载导

2、航系统图14-1车载导航系统的组成和布置1LCD显示板2导航ECU3车轮转速传感器4GPS天线接收5车速传感器6转向角传感器7地磁传感器8GPS接收天线9GPS接收器10CD-ROM第一节车载导航系统一、道路地图数据图14-2道路地图数据示意图a)根据地形数据的作图b)属性数据第一节车载导航系统图14-3CD-ROM数据库a)描绘数据组成b)地图描绘之例(1/20 000)c)CD-ROM数据库第一节车载导航系统二、汽车导航传感器1.地磁传感器图14-4地磁传感器a)外形b)励磁状态c)附加与线圈相平行的外磁场时d)附加与线圈成45的外磁场时第一节车载导航系统图14-5地磁传感器的方位输出2.

3、陀螺罗盘第一节车载导航系统(1)振动陀螺它是对振动板附加角速度时，测定作用在与振动相垂直方向上的科氏力，来求角速度的方式。图14-6振动陀螺a)外形b)原理c)信号处理d)输出特性第一节车载导航系统(2)光纤维陀螺图14-7所示为光纤维陀螺的原理及相位调制方式电路。图14-7光纤维陀螺a)原理b)相位调制方式电路第一节车载导航系统3.气体速率陀螺仪图14-8气体速率陀螺仪a)结构b)原理4.GPS第一节车载导航系统图14-9GPSa)卫星轨道b)测定原理第一节车载导航系统解方程组可以求出汽车的位置坐标。但是，当卫星一方与接收机一方之间若有时钟的误差，则3个球面不会交叉。为此，可接收第4卫星的电

4、波，通过计算求3个球面在一点的交叉点，并以第4卫星的时刻为基准，修正接收机的时钟。5.信标三、地图微调导航法1.车辆位置修正图14-10地图微调a)车辆位置修正b)多经路追迹c)距离偏差补偿第一节车载导航系统2.多经路追迹3.距离偏差补偿第二节整车综合控制系统1.电子稳定程序控制系统图14-11ESP组成1与ECU相连的ESP液压调节器2轮速传感器3点火模块4发动机管理系统ECU5节气门执行器6与横向加速度传感器集成一体的侧滑传感器7踏板行程传感器8转向角传感器9燃油喷射器第二节整车综合控制系统图14-12ESP纠正过度转向和不足转向a)过多转向b)不足转向第二节整车综合控制系统2.主动式车身

5、状态控制系统图14-13主动式车身状态控制系统1蓄能器2空气压缩机3，6空气弹簧4车身水平加速度传感器5车身横向加速度传感器7车身高度传感器8管路9控制单元10车身垂直加速度传感器第二节整车综合控制系统(1)电子元件一台微机从13个分布在车上各个部位的传感器读取各种信息，各传感器负责测量纵向和横向的加速度以及前后桥的位移。(2)液压元件在汽车的4个悬架滑柱中，弹簧的上方装有液压柱塞，由计算机控制的电磁线圈可打开位于汽车前后部位的阀门，使液压油以19.6MPa的压力流向柱塞；当柱塞向下移动时，弹簧加载，从而使车身回正。(3)机械元件主动式车身状态控制系统可快速补偿车身的低频运动，比如由转弯和下沉

6、引起的车身运动，过铁轨或走搓板路面引起的车身颠簸等。3.自适应巡航控制系统第二节整车综合控制系统图14-14转弯时ACC系统仍能保持正常工作4.驾驶员智能支持系统第二节整车综合控制系统图14-15驾驶员智能支持系统(1)控制车速及与前车的距离当HIDS车单独在高速公路上行驶时第二节整车综合控制系统，可以预先设定车速作等速巡航，这个技术在当今很多现代轿车上都有。(2)控制HIDS车在车道中心位置HIDS车上装有本田公司专门开发的成像处理系统。(3)偏移警告假如由于某种突发性情况而使本车突然驶离车道，这时由于情况紧急而来不及由电脑作出补偿，则必须由报警系统提醒驾驶员采取紧急措施。(4)人机界面驾驶

7、员可随时通过装在车速表内的显示，了解系统的工作情况及车辆周围的情况(前方及车道情况)。第三节汽车稳定性控制系统1.转弯界限上车辆的不稳定性图14-16过多转向时的车辆不稳定现象a)过多转向时车身侧滑角和侧滑角速度d之间的关系b)前轮侧滑角与转弯半径R之间的关系第三节汽车稳定性控制系统2.汽车稳定性控制系统的控制方法(1)抑制过量不足转向图14-17VSC的控制第三节汽车稳定性控制系统(2)抑制过量过多转向汽车是否处于过多转向状态，可由汽车滑移角度和汽车滑移角速度(汽车滑移角速度随时间的变化而改变)来确定。3.汽车稳定性控制系统的组成4.主要部件的结构和原理(1)减速度传感器减速度传感器安装在车

8、内气囊总成的上面，用于检测减速度，并将信号送到ECU。(2)转向角度传感器转向角度传感器由带槽的圆盘、微处理器和三个光遮断器(SS1，SS2和SSC)组成。第三节汽车稳定性控制系统图14-18减速度传感器(3)侧向摆动率传感器侧向摆动率传感器安装在行李箱横梁右侧第三节汽车稳定性控制系统横截面处。(4)制动执行器在原来的ABS和TCS执行器的基础之上，增加了控制前轮制动器压力的油路，以便适应稳定性控制。(5)ECU1)初始检查当点火开关转到ON位置，并且车速达到或接近6km/h时，ECU进行初始检查。2)自诊断如果ECU检测到ABS、TCS或VSC系统有故障，将在多信息显示器上显示字母“CHEC

9、K VSC”或使ABS报警灯和VSC OFF指示灯闪亮，提醒驾驶员发生了故障。3)失效保护如果ECU系统发生故障，ECU会停止对ABS、TCS或VSC的控制。5.汽车稳定性控制系统的工作过程第三节汽车稳定性控制系统图14-20紧急转向时的VSC控制效果第四节汽车线控技术一、汽车线控转向系统图14-21线控转向系统简图1故障处理电动机2转向执行电动机3车轮转角传感器4转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器5回正力矩电动机6车速传感器、横摆角速度传感器、车身加速度传感器二、汽车线控制动系统第四节汽车线控技术图14-22线控制动系统结构框图三、汽车线控节气门系统第四节汽车线控技术图14-23线控节气门系统组成示意图