現代汽車電子控制技術的應用與發展趨勢
底盤綜合控制系統包括電控自動變速器、防抱死制動系統(ABS)與驅動防滑系統(ASR)、電子轉向助力系統(EPS)、自適應懸掛系統(ASS )、巡行控制系統(CCS)等。
2.2.1電控自動變速器(ECAT)
一般來說,汽車驅動輪所需的轉速和轉矩,與發動機所能提供的轉速和轉矩有較大差別,因而需要傳動系統來改變從發動機到驅動輪之間的傳動比,將發動機的動力傳至驅動輪,以便能夠適應外界負載與道路條件變化的需要。此外,停車、倒車等也靠傳動系統來實現,適時地協調發動機與傳動系統的工作狀況,充分地發揮動力傳動系統的潛力,使其達到最佳的匹配,這是變速控制系統的根本任務。ECAT可以根據發動機的載荷、轉速、車速、制動器工作狀態及駕駛員所控制的各種參數,經計算、判斷后自動地改變變速桿的位置,按照換檔特性精確地控制變速比,從而實現變速器換擋的最佳控制,得到最佳擋位和最佳換擋時間。該裝置具有傳動效率高、低油耗、換檔舒適性好、行駛平穩性好以及變速器使用壽命長等優點。采用電子技術特別是微電子技術控制變速系統,已經成為當前汽車實現自動變速功能的主要方法。
2.2.2防抱死制動系統(ABS)與驅動防滑系統(ASR)
汽車防抱死制動系統可以感知制動輪每一瞬時的運動狀態,通過控制防止汽車制動時車輪的抱死來保證車輪與地面達到最佳滑動率,從而使汽車在各種路面上制動時,車輪與地面都能達到縱向的峰值附著系數和較大的側向附著系數,以保證車輛制動時不發生抱死拖滑、失去轉向能力等不安全的因素,可使汽車在制動時維持方向穩定性和縮短制動距離,有效地提高了行車的安全性。它是應用在汽車安全上的最有價值的一項應用。
汽車制動防抱死系統的功能完善和擴展則是驅動防滑系統(ASR),兩系統有許多共同組件。該系統利用驅動輪上的轉速傳感器感受驅動輪是否打滑,當打滑時,控制元件便通過制動或通過油門降低轉速,使之不再打滑。它實質上是一種速度調節器,可以在起步和彎道中速度發生急劇變化時,改善車輪與路面間的縱向附著力,提供最大的驅動力,提高其安全性,維持汽車行駛的方向穩定性。
2.2.3電子轉向助力系統(EPS)
電子轉向助力系統采用電動機與電子控制技術對轉向進行控制,利用電動機產生的動力協助駕車者進行動力轉向,系統不直接消耗發動機的動力。EPS一般是由轉矩(轉向)傳感器、電子控制單元、電動機、減速器、機械轉向器以及蓄電池電源等構成。汽車在轉向時,轉矩(轉向)傳感器會感知轉向盤的力矩和擬轉動的方向,這些信號會通過數據總線發給電控單元,電控單元會根據傳動力矩、擬轉的方向等數據信號,向電動機控制器發出動作指令,電動機就會根據具體的需要輸出相應大小的轉動力矩,從而產生了助力轉向。如果不轉向,則本套系統就不工作,處于待調用狀態。電子轉向助力系統提高了汽車的轉向能力和轉向響應特性,增加了汽車低速時的機動性以及調整行駛時的穩定性。目前國內中高檔轎車應用助力轉向較多。
2.2.4自適應懸掛系統(ASS )
自適應懸掛系統能根據懸掛裝置的瞬時負荷,自動、適時地調整懸掛的阻尼特性及懸架彈簧的剛度,以適應瞬時負荷,保持懸掛的既定高度,極大地提高了車輛行駛的穩定性、操縱性和乘坐的舒適性。
2.2.5巡行控制系統(CCS)
巡航控制(Cruise Control) 又稱恒速行駛系統是讓駕駛員無需操作油門踏板就能保證汽車以某一固定的預選車速行駛的控制系統。在長途行駛時,可采用巡行控制系統,駕駛員不必經常踏油門,恒速行駛裝置將根據行車阻力自動調整節氣門開度以調整車速在恒速狀態附近。若遇爬坡,車速有下降趨勢,微機控制系統則自動加大節氣門開度;在下坡時,又自動關小節氣門開度,以調節發動機功率達到一定的轉速。當駕駛員換低速擋或制動時,這種控制系統則會自動斷開。該系統可以減輕駕駛員長途駕駛之疲勞,給駕駛帶來了很大的方便,同時也可以得到較好的燃油經濟性。
2.3車身電子安全系統
車身電子安全系統包括車身系統內的電子設備,主要有自適應前照燈系統、汽車夜視系統、安全氣囊、碰撞警示與預防系統、輪胎壓力監測系統、自動調節座椅系統、安全帶控制系統等,提高了駕駛人員和乘客乘坐的舒適和方便性。
2.3.1自適應前照燈系統(AFS)
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