【正文】 動系統(tǒng)(ABS)，在緊急制動時，如果路面的附著系數較低，車輛車輪有時會發(fā)生抱死，車輛滑行速度遠大于車輪轉動的速度(如圖33中的車身速度、車輪速度)，此時輪速不能反映汽車真實的行駛狀況，有必要測量記錄實時車速。圖32 A/D轉換工作過程示意圖第二節(jié) 數據采集系統(tǒng)的設計車輛行駛記錄儀大多采用輪速傳感器記錄制動過程中的車速曲線。這兩個信號經過處理電路之后，通過I/O (輸入／輸出接口電路)接口就可直接送入ECU。輸入的模擬信號有吸入空氣流量、空氣溫度、發(fā)動機冷卻水溫度、發(fā)動機負荷(轉速)、電源電壓等多個信號。 圖31 發(fā)動機電子控制的組成從傳感器送出的信號有模擬信號和數字信號兩種，其中的模擬信號ECU不能直接識別與處理，需經過相應的A/D中轉換電路將模擬信號轉換成數字信號后才能輸入ECU(微機)。在輸入回路中，對輸入信號進行預處理。在檢測過程中，需要檢測與輸入的信號有模擬信號和數字信號兩種。主要由輸入電路、A/D轉換器(中轉換電路)、微型計算機(ECU)和輸出回路等四部分組成。即主要是集成電路、電子元件與印刷電路板。若系統(tǒng)中采用硬件較多，則處理信息的速度加快，可改善控制系統(tǒng)的性能，但系統(tǒng)的結構復雜化；若系統(tǒng)中多采用軟件替代一些硬件，則可減少電器元件數目，但系統(tǒng)的處理速度減慢，響應度也降低。 圖210 ECU控制原理簡圖第三章 車輛限速裝置的設計第一節(jié) 控制裝置系統(tǒng)的設計電子控制器ECU硬件的作用是：根據電子控制器存儲的程序和數據，對發(fā)動機(或汽車)傳感器輸入的各種信息(模擬／數字)進行運算、處理、判斷。電子控制器包括硬件和軟件兩部分控制裝置是變速器的中央控制單元，該裝置由一個電子控制單元和一個電動液壓控制單元組成，它安裝在變速器內并浸在DSG機油中。 ECU控制原理 ECU按照預先設計的程序計算各種傳感器送來的信息，經過處理以后，并把各個參數限制在允許的電壓電平上，再發(fā)送給各相關的執(zhí)行機構，執(zhí)行各種預定的控制功能。 （四)輸出回路。存儲器一般分為兩種：RAM和ROM。 圖29 微機（電腦)組成（1）、中央處理器中央處理器主要由運算器、控制器和寄存器構成。微機（電腦)的功用是根據發(fā)動機工作的需要，把各種傳感器送來的信號，按內存的程序（微機進行處理的順序）對數據進行運算處理，并把處理結果如燃油噴射控制信號、點火控制信號等送往輸出回路。由于傳感器輸入的模擬信號，微機不能直接處理，故要用A/D轉換器轉換成數字信號，再輸入微機。其預處理的主要內容是先將傳感器輸入信號中的雜波去除掉、正弦波轉變?yōu)榫匦尾?，然后再將其轉換成輸入電平，如圖28輸入回路信號處理所示。ECU主要由輸入回路、A/D轉換器（模擬/數字轉換器）、微型計算機和輸出回路四部分組成。（5） 自我修正功能（自適應功能。（4） 輸出執(zhí)行命令。（3） 運算分析。（2） 存儲、計算、分析處理信息。（1） 接收傳感器或其他裝置輸入的信息。目前ASR的裝備大多是在ABS系統(tǒng)增設一部分部件的方法來實現(xiàn)，可看成是對ABS系統(tǒng)的完善和補充。汽車驅動防滑系統(tǒng)ASR（Automobile dynamiccontrol system）是在汽車起步和加速時將滑移率控制在一定范圍（5%～15%）內，防止驅動輪快速滑動，提高汽車的驅動力。ABS系統(tǒng)在制動過程中通過傳感器感知車輪與路面的滑移，由ABS電控單元做出判斷，并通過電磁閥調整制動力的大小，使輪胎滑移率保持在一個理想的范圍（10%～20%），來保證車輛制動時有較大的縱向制動和抗側向外力的能力，防止可能發(fā)生的后輪側滑，甩尾，提高車輛在制動過程中的方向穩(wěn)定和轉向操縱的能力，并能提高附著系數利用率，縮短制動距離，減少輪胎磨損。 （2） 制動前 根據制動時傳感器給出的輪速和加速度，用梯形公式計算出不同時刻的速度值?；谳喐讐毫瘮档闹苿訒r參考車速計算方法，適合制動時有穩(wěn)定壓力源的液壓制動系統(tǒng)。為描述車輪制動過程中與道路接觸的狀態(tài)，引入滑移率： （1） 式中： 為車輪半徑， 為車輪制動時轉速，輪速 ， 為車速。 圖26 ABS系統(tǒng)的組成防抱死制動系統(tǒng)是一種防止制動過程車輪抱死的車輛主動安全裝置。于是，在緊急情況下如果將制動踏板踩到底，肯定會感到制動踏板在顫動，同時也會聽到制動總泵發(fā)出的“噠噠”聲，這便是ABS在正常工作。ABS起作用時，車輪與路面的摩擦屬滾動摩擦，它會充分利用車輪與路面之間的最大附著力進行制動，從而提高制動加速度，縮短制動距離，但最重要的還是保證汽車的方向穩(wěn)定性。分置式ABS系統(tǒng)，如圖26所示。特別是在濕滑路面上，車輪抱死會發(fā)生側滑、打轉，十分危險，所以ABS為行車安全提供了很大幫助。ABS的工作原理是利用裝在車輛剎車系統(tǒng)上的傳感器來感知剎車時車輪的運動狀態(tài)，當車輛緊急制動時，車輪的轉速在制動系統(tǒng)的作用下迅速降低，當傳感器感知到車輪即將停止轉動時，會發(fā)出一個指令給剎車系統(tǒng)，減小制動力，當車輪恢復轉動后制動力又會加大，到車輪又要停轉時制動力再減小，如此反復，確保車輪不被抱死，這種動作是十分迅速的，每秒鐘大約發(fā)生幾十次。所以為了充分發(fā)揮輪胎與路面間的這種潛在附著能力，多數車輛都裝備了防抱死制動系統(tǒng)(Antilock Braking System，簡稱ABS)，圖25為有ABS與無ABS的區(qū)別。因此，汽車在制動時不希望車輪制動到抱死滑移，而是希望車輪制動到邊滾邊滑的滑轉狀態(tài)。如果是后輪制動到抱死滑移而前輪還在滾動，即使受到不大的側向干擾力，汽車將產生側滑（甩尾）現(xiàn)象。第四節(jié) ABS控制原理當汽車車輪抱死滑移時，車輪與路面間的側向附著力將完全消失。 圖24 發(fā)動機電控原理框圖控制理論在汽車電控中得到了廣泛的應用，主要有PID控制、最優(yōu)控制、自適應控制、滑?？刂啤⒛：刂?、神經網絡控制以及預測控制等。第三節(jié) 控制裝置的工作原理控制裝置是變速器的中央控制單元，它的核心是ECU控制裝置，所有傳感器和信號都匯集于此，由它分析后，發(fā)出指令并實施監(jiān)控。本加速度傳感器是采用MEMS (Micro—Electro Mechanical System)技術成果研制而成的高穩(wěn)定、高精度、可靠性高、低漂溫、環(huán)境適應性強的新型加速度傳感器。其原理框圖如圖23所示。該變形被粘貼在懸臂梁上的擴散電阻感受到。 加速度傳感器敏感元件將測點的加速度信號轉換為相應的電信號，進入前置放大電路，經過信號調理電路改善信號的信噪比，再進行模數轉換得到數字信號，最后送入計算機，計算機再進行數據存儲和顯示。這是指波峰的幅值正常，兩脈沖間的時間不變，形狀是不變的且可預測的，尖峰高低不平是因傳感器的磁芯與磁組輪相碰所引起的，這可能是有傳感器的軸襯或傳動部件不圓造成的，尖峰丟失是損壞缺點的磁組輪造成的。速度越快波形幅值就越高，而且車速增加，波形頻率也將增加，示波器將顯示有較多的波形震蕩。波形顯示與例子十分相似，這個波形是在大約30英里/小時的速度下記錄的，它又不像交流信號波形，車速傳感器產生的波形與曲軸和凸輪軸傳感器的波形的形狀特征十分相似的。測試步驟可以將系統(tǒng)驅動輪頂起，來模擬行駛時的條件，也可以將汽車示波器的測試線加長，在行駛中進行測試。傳感器磁芯與磁組輪間的氣隙大小對傳感器的輸入信號的幅度影響極大，如果在磁組輪上去掉一個或多個齒就可以產生同步脈沖來確定上止點的位置。磁組輪上的逐個齒輪將產生一一對應的系列脈沖，其形狀是一樣的。二、 磁電式車速傳感器磁電式車速傳感器是一個模擬交流信號發(fā)生器，它們產生交變電流信號，通常由帶兩個接線柱的磁芯及線圈組成?；魻栐a生的霍爾電壓U的大小為： 式中： ：控制電流，A ：帶電粒子的電荷， = B：磁感應強度，Td：半導體的厚度，mmn：電子濃度 當齒圈轉到兩個齒輪都與霍爾元件對正時，永磁體轉到霍爾元件的磁力線分散，磁場較弱，輸出的霍爾電壓較??；當齒圈轉到一個齒與霍爾元件對正時，永磁體轉到霍爾元件的磁力線集中，磁場較強，輸出的霍爾電壓較大?；魻栞喫賯鞲衅鬟€有1000Km/h，以下優(yōu)點：一是輸出信號電壓幅值不受轉速的影響；二是頻率響應高，其幅頻響應可高達,相當于車速為時所檢測的信號頻率；三是抗電磁波干擾能力強?；魻栜囁賯鞲衅鞯墓ぷ髟恚涸邶X蹦轉動的過程中，使得通過霍爾元件的磁力線密度發(fā)生變化，從而引起霍爾電壓的變化，霍爾元件將輸出一準正旋波電壓，此信號由電子電路轉換成表中的脈沖電壓。 圖22 霍爾效應原理圖 霍爾傳感器常用來檢測車輛上車速和轉速的信號。故路(