智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)學習目錄1學習目標2情景導入3知識提升4項目小結(jié)5思考測試智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)學習目標能力目標能進行線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、線控制動系統(tǒng)、電驅(qū)動系統(tǒng)主要部件的拆裝；能正確檢查與調(diào)整離合器踏板的自由行程；能列出汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、線控制動系統(tǒng)、電驅(qū)動系統(tǒng)的常見故障，并分析故障原因。素養(yǎng)目標通過查詢資料養(yǎng)成使用汽車維修手冊的自主學習習慣；通過完成實訓工作任務(wù)，培養(yǎng)規(guī)范操作意識和安全生產(chǎn)意識（尤其是高壓部分的安全操作）。知識目標掌握智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)的功能與組成；掌握線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、線控制動系統(tǒng)、電驅(qū)動系統(tǒng)、縱向控制系統(tǒng)和側(cè)向控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；掌握先進駕駛輔助系統(tǒng)的分類及自動緊急制動的基本組成和工作原理。

一輛奧迪A6L汽車到店維修，車主反映啟動ADAS失敗，車輛在行駛中無法實現(xiàn)預警、避障和自動緊急制動功能，要求服務(wù)站給予分析、排除故障。假設(shè)你是維修技師，請完成檢修任務(wù)，并回答客戶提出的問題。情景導入知識提升

主要內(nèi)容1.智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)的功用與組成2.智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理3.智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)4.智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)的常見故障知識提升一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)的功用與組成運動控制系統(tǒng)的功能:是按照中央決策層的指令，對車輛進行操作和協(xié)同控制，以保障汽車安全行駛和舒適駕駛。運動控制系統(tǒng)的組成:線控底盤(線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、線控制動系統(tǒng)、電驅(qū)動系統(tǒng)等)和動力學控制部分(縱向控制、側(cè)向控制、協(xié)同控制等)。知識提升二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理1.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向盤總成、轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成和主控制器(ECU)三個主要部分以及自動防故障系統(tǒng)、電源等輔助系統(tǒng)組成(圖8-60)。

組成部分核心部件功能作用轉(zhuǎn)向盤總成轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)角傳感器、力矩傳感器、回正力矩電動機采集駕駛?cè)宿D(zhuǎn)向意圖（轉(zhuǎn)角信號）；提供路感反饋（回正力矩）轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成前輪轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向執(zhí)行電動機、電動機控制器接收主控制器指令，驅(qū)動轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動主控制器（ECU）信號處理單元、控制算法模塊分析車輛狀態(tài)，輸出轉(zhuǎn)向控制指令輔助系統(tǒng)自動防故障系統(tǒng)、電源故障診斷與安全冗余、提供電能圖8-60

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)知識提升二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理2.線控制動系統(tǒng)(1)線控制動系統(tǒng)的分類電子機械制動(EMB)系統(tǒng)(圖8-61)、電子液壓制動(EHB)系統(tǒng)(圖8-62)和混合線控制動(HBBW)系統(tǒng)三類。

圖8-61EMB系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖8-62EHB系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖知識提升二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理2.線控制動系統(tǒng)(2)HBBW系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)(圖8-63)以常用的EHB系統(tǒng)為例，其主要由液壓控制模塊、制動踏板模塊、控制單元(HCU)、制動器和各類傳感器等組成。

圖8-63HBBW系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)知識提升二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理(3)EHB系統(tǒng)的工作原理(圖8-64)

EHB系統(tǒng)的工作過程主要是對壓力供給單元和高速開關(guān)閥的控制，產(chǎn)生并儲存制動壓力，并可分別對四個車輪的制動力矩進行單獨調(diào)節(jié)。

駕駛?cè)瞬戎苿犹ぐ搴?，?shù)據(jù)采集系統(tǒng)將踏板傳感器及車輛行駛狀態(tài)信息傳入HCU分析。HCU依需求輸出PWM信號控電磁閥，實現(xiàn)增壓、保壓、減壓；若部分閥控回路失效，則切換應急模式，踏板力直接傳制動器制動。圖8-64EHB系統(tǒng)的工作原理圖知識提升二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理3.電驅(qū)動系統(tǒng)以電子節(jié)氣門為例（圖8-65）核心部件:加速踏板、加速踏板位置傳感器、ECU、數(shù)據(jù)總線、伺服電動機、節(jié)氣門執(zhí)行機構(gòu)。關(guān)鍵差異:取消加速踏板與節(jié)氣門的機械拉索，靠"傳感器→ECU一電動機"實現(xiàn)控制。

圖8-65

電子節(jié)氣門的結(jié)構(gòu)示意圖知識提升二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理3.電驅(qū)動系統(tǒng)傳統(tǒng)燃油車電子節(jié)氣門流程：踏板位移→傳感器檢測→ECU計算最佳開度→電動機驅(qū)動節(jié)氣門→反饋開度信號電動汽車線控驅(qū)動流程：加速信號→整車控制器（VCU）→計算轉(zhuǎn)矩需求→驅(qū)動電機控制單元（MCU）→電機輸出轉(zhuǎn)矩電動汽車的線控驅(qū)動系統(tǒng)控制原理圖如圖8-66所示。圖8-66電動汽車的線控驅(qū)動系統(tǒng)控制原理圖知識提升二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理

各類線控驅(qū)動控制系統(tǒng)核心為整車控制器，整車控制器的結(jié)構(gòu)，如圖8-67所示。它依據(jù)加速踏板、檔位及汽車運動狀態(tài)，判斷駕駛或自動駕駛系統(tǒng)的操縱、控制意圖，進而對自動變速器、發(fā)動機（或電動機，或二者組合）進行動力控制，以實現(xiàn)主動驅(qū)動控制。

圖8-67

整車控制器的結(jié)構(gòu)知識提升二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理4.縱向控制系統(tǒng)控制車速及車距的系統(tǒng)(如巡航控制、緊急制動)。核心邏輯:環(huán)境感知數(shù)據(jù)(前車距離、車速)-ECU分析一控制驅(qū)動系統(tǒng)(加速)/制動系統(tǒng)(減速)→保持安全車速與車距典型應用:自適應巡航(ACC)--設(shè)定車速后，自動跟車，前車減速時同步減速。典型的縱向控制系統(tǒng)的工作原理圖如圖8-68所示

圖8-68

典型的縱向控制系統(tǒng)的工作原理圖知識提升三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)1.先進駕駛輔助系統(tǒng)與分類

利用傳感、通信、執(zhí)行裝置，監(jiān)測車輛與環(huán)境，輔助駕駛?cè)瞬僮骰蛑鲃颖苷系南到y(tǒng)，如圖8-70所示。圖8-70

汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)

從對駕駛?cè)溯o助的方式角度，汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)可以分為預警類、控制類和視野改善類等。預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)主要功能見表8-12。

表8-12

預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的主要功能知識提升三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)1.先進駕駛輔助系統(tǒng)與分類控制類先進駕駛輔助系統(tǒng)主要功能見表8-13。表8-13控制類先進駕駛輔助系統(tǒng)的主要功能知識提升三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)1.先進駕駛輔助系統(tǒng)與分類控制類先進駕駛輔助系統(tǒng)主要功能見表8-13。表8-13控制類先進駕駛輔助系統(tǒng)的主要功能知識提升三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)1.先進駕駛輔助系統(tǒng)與分類視野改善類先進駕駛輔助系統(tǒng)主要功能見表8-14。表8-14視野改善類先進駕駛輔助系統(tǒng)的主要功能知識提升三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)2.先進駕駛輔助系統(tǒng)的應用實例（1）自動緊急制動（AEB）系統(tǒng)（圖8-71）組成（圖8-72）:行車環(huán)境采集單元(測距雷達、攝像頭)、ECU、執(zhí)行單元(制動模塊、聲光報警)工作流程:1.雷達檢測與前車/障礙物距離→傳遞至ECU。2.ECU對比報警距離/安全車距→小于報警距離時聲光提醒。3.小于安全車距時→ECU。控制制動模塊自動制動。

圖8-71

自動緊急制動圖8-72

自動緊急制動系統(tǒng)的組成知識提升三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)2.先進駕駛輔助系統(tǒng)的應用實例其他典型ADAS系統(tǒng)自動泊車輔助（APA）（圖8-73、圖8-74）：傳感器掃描車位→ECU計算路徑→控制轉(zhuǎn)向/制動→自動入位。

圖8-73

自動泊車輔助系統(tǒng)

圖8-74

自動泊車輔助系統(tǒng)的組成知識提升三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)2.先進駕駛輔助系統(tǒng)的應用實例其他典型ADAS系統(tǒng)駕駛?cè)似陬A警（圖8-77）：攝像頭采集面部圖像→ECU分析眼睛開閉/頭部運動→疲勞時振動提醒。

圖8-77

駕駛?cè)似陬A警系統(tǒng)知識提升四、智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)的常見故障運動控制系統(tǒng)的常見故障見表8-15表8-15運動控制系統(tǒng)的常見故障項目小結(jié)

1.智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)的主要功能是按照中央決策層的指令，對車輛進行操作和協(xié)同控制，保障汽車安全行駛和舒適駕駛。

2.智能網(wǎng)聯(lián)汽車運動控制系統(tǒng)的組成包括線控底盤(線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、線控制動系統(tǒng)、電驅(qū)動系統(tǒng)等)和動力學控制部分(縱向控制、側(cè)向控制、協(xié)同控制等)。

3.汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向盤總成、轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成和主控制器(ECU)三個主要部分以及自動防故障系統(tǒng)、電源等輔助系統(tǒng)組成。

4.線控制動系統(tǒng)分為電子機械制動(EMB)系統(tǒng)、電子液壓制動(EHB)系統(tǒng)和混合線控制動(HBBW)系統(tǒng)三類。EHB系統(tǒng)主要由液壓控制模塊、制動踏板模塊、控制單元(HCU)、制動器和各類傳感器等組成。項目小結(jié)

5.電驅(qū)動系統(tǒng)取消了加速踏板和節(jié)氣門之間的機械結(jié)構(gòu)，通過加速踏板位置傳感器檢測加速踏板的絕對位移。ECU計算得到最佳的節(jié)氣門開度后，輸出指令驅(qū)動電動機控制節(jié)氣門保持最佳開度。

6.先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)是指利用安裝在車輛上的傳感、通信、決策及執(zhí)行等裝置，輔助駕駛?cè)藞?zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)，或主動避免/減輕碰撞危害的各類系統(tǒng)的總稱。思考

測試思考題：