中心議題：

• 汽車底盤電子控製的理論基礎
• 傳感器在驅動和製動的電子控製係統中的應用

解決方案：

• 傳感器在牽引力控製係統TCS中應用
• 傳感器在ESP中應用
• 傳感器在汽車防抱死製動係統ABS中應用

　　
隨(sui)著(zhe)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)，汽(qi)車(che)的(de)電(dian)子(zi)化(hua)程(cheng)度(du)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)。汽(qi)車(che)底(di)盤(pan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)裝(zhuang)置(zhi)與(yu)執(zhi)行(xing)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)連(lian)接(jie)，也(ye)由(you)簡(jian)單(dan)的(de)機(ji)械(xie)連(lian)接(jie)階(jie)段(duan)進(jin)入(ru)了(le)電(dian)信(xin)號(hao)聯(lian)係(xi)階(jie)段(duan)。良(liang)好(hao)的(de)底(di)盤(pan)電(dian)子(zi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)能(neng)改(gai)善(shan)車(che)輪(lun)和(he)地(di)麵(mian)之(zhi)間(jian)的(de)附(fu)著(zhe)狀(zhuang)況(kuang)，進(jin)而(er)改(gai)善(shan)汽(qi)車(che)的(de)安(an)全(quan)性(xing)
、動力性和舒適性。電子控製係統在汽車底盤技術中的應用很好地改善了汽車的主動安全性。

常見的底盤控製係統有以下幾種：牽引控製、製動控製
、xuanguakongzhihezhuanxiangkongzhi。chuanganqishidianzijishuzhongdehexinqijian
，shiyizhongjinxingxinhaobianhuandezhuangzhi，tadezuoyongshibabeicedefeidianliangxinhaozhuanbianchengweidianliangxinhao
，shicujinqichejishuquanmianfazhandeguanjianqijian。zaiqichedipandianzikongzhixitongzhong，shilibukaichuanganqide。yongyudipankongzhidechuanganqizhideshifenbuzaibiansuqikongzhixitong
、動力轉向係統、懸架控製係統、製動係統等中的傳感器,在不同係統中他們的作用不同,但工作原理是相同的。

汽車底盤電子控製的理論基礎
　　
汽車底盤的主要功能是讓汽車能根據駕駛員的意願作相應的運動，像加速、減速和轉向運動等。駕駛員是通過操縱汽車裏的轉向盤
、油門和製動踏板等元件來表達自己意願的,相應於這些操縱的執行量是前輪的轉向角以及車輪上的驅動力矩或製動力矩,而真正起作用的是輪胎的縱向力和側向力。

影響汽車輪胎力的主要因素有路麵的附著係數
、車輪的法向力、車che輪lun滑hua動dong率lv和he車che輪lun側ce偏pian角jiao。汽qi車che底di盤pan控kong製zhi設she計ji的de基ji本ben原yuan理li就jiu是shi在zai給gei定ding了le路lu麵mian附fu著zhe係xi數shu和he車che輪lun法fa向xiang力li的de前qian提ti下xia
，對dui車che輪lun滑hua動dong率lv和he車che輪lun側ce偏pian角jiao進jin行xing適shi當dang的de調tiao整zheng和he控kong製zhi,從而達到間接調控輪胎的縱向力和側向力的目的,最大限度地利用輪胎和路麵之間的附著力,達到提高汽車的主動安全性、機動性和舒適性的目的。汽車底盤的電子控製是一個多係統相互影響,相互作用的複雜係統工程,具體表現如下：
　　
(1)同一個控製係統可能會擁有多個執行機構
、並對多個變量同時進行控製。

(2)同一個控製目標可以由不同的控製係統單獨控製或者多個係統共同控製。

(3)同一個控製目標同時被不同的控製係統所控製。

(4)不同的控製係統可能共用同一傳感器或者控製單元。

傳感器在汽車底盤電子控製中的應用現狀

1傳感器在動力轉向係統中的應用
　　
在動力轉向係統中

，傳感器的控製對象是車輪轉向角，通過對車輪轉向角的電子控製,達到控製動力轉向係統的目的。常見的動力轉向係統有：主動前輪疊加轉向係統AFS、主動前輪助力轉向係統ESP和主動後輪轉向係統RWS。所用的傳感器主要有發動機轉速傳感器、車速傳感器

、轉矩傳感器等,通過這些傳感器發揮作用，動力轉向電控係統在實現轉向操縱輕便
、提高了響應特性的同時增大輸出功率、減少發動機損耗，從而也節省了燃油。
　　
所有的動力轉向係統ESP
、AFS及RWS的工作原理都是由駕駛員發出指令,由傳感器感知路麵的狀況,並以電信號的形式將路麵狀況通過網絡傳遞給電子控製器及執行器。比如在EPS係統中，這種微機控製的轉向助力係統具有部件少
、質量小

、體積小等特點。在係統工作時，如果我們選擇最佳傳動比，就可以得到最快的反應：即當汽車高速行駛時，轉向速度比就會變小，而轉向力度會逐漸增大，這會使汽車方向更穩定
、行車更安全。

erdangyihendidexingshisudujiashishi，zhuanxiangsudubihuibianda，cishizhixuqingqingdixiaojiaodudazhuanxiangpan，cheshenweiyijiuhuifashengdafudubianhua，zhehuishidehenduogongzuobiandeqingsong，birutingcheruweigongzuo；該gai係xi統tong的de特te點dian在zai於yu它ta提ti高gao了le汽qi車che的de轉zhuan向xiang能neng力li和he轉zhuan向xiang響xiang應ying特te性xing，同tong時shi它ta也ye增zeng加jia了le汽qi車che高gao速su行xing駛shi時shi的de穩wen定ding性xing和he低di速su行xing駛shi時shi的de機ji動dong性xing。另ling外wai，由you於yuEPS可根據需要給轉向盤施加一個額外力矩,駕駛員可以根據這個力矩的提示信號,才去轉向措施，這就是此係統的轉向建議的功能。該係統主要有電子控製器、電動機及運動傳動機構、電機轉速傳感器
、轉向力矩傳感器和轉向盤轉角傳感器組成。其它係統也都和EPS係統一樣，各自發揮了不可替代的重要的功能。

2傳感器在懸架係統控製中的應用
　　
懸(xuan)架(jia)係(xi)統(tong)控(kong)製(zhi)中(zhong)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)是(shi)過(guo)對(dui)汽(qi)車(che)懸(xuan)掛(gua)元(yuan)件(jian)特(te)性(xing)進(jin)行(xing)幹(gan)預(yu)和(he)調(tiao)節(jie)，從(cong)而(er)達(da)到(dao)實(shi)現(xian)汽(qi)車(che)動(dong)力(li)學(xue)控(kong)製(zhi)的(de)目(mu)的(de)。工(gong)作(zuo)的(de)時(shi)候(hou)
，係(xi)統(tong)綜(zong)合(he)汽(qi)車(che)的(de)運(yun)動(dong)狀(zhuang)況(kuang)和(he)這(zhe)些(xie)傳(chuan)感(gan)器(qi)檢(jian)測(ce)到(dao)的(de)信(xin)息(xi)，通(tong)過(guo)計(ji)算(suan)得(de)出(chu)每(mei)個(ge)車(che)輪(lun)懸(xuan)掛(gua)阻(zu)尼(ni)器(qi)的(de)最(zui)優(you)阻(zu)尼(ni)係(xi)數(shu),然後作出自動調整車高、抑製車輛姿勢的變化等工作指令,從而實現了對操縱穩定性、行車穩定性和車輛舒適性的控製。連續性阻尼控製係統ADC是由4個控製單元、CAN、4個車輪垂直加速度傳感器、4個車身垂直加速度傳感器和4個阻尼器比例閥組成的。
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傳感器在驅動和製動的電子控製係統中的應用

1傳感器在牽引力控製係統TCS中應用
　　
由於汽車驅動輪的驅動力矩過大,驅動輪就會相對地麵作滑轉運動。根據計算驅動輪的安全滑轉率最好不要超過20%，因此我們需要對驅動輪滑轉率進行控製，對驅動輪滑轉率進行控製的係統就是牽引力控製係統TCS。它是在ABS的基礎上發展起來的
，在大部分汽車裏,TCS和ABS是共用一個ECU的,傳感器的工作就是對汽車的滑轉進行感知，然後將得到的信息以電信號的形式輸入係統
，係統對傳感器輸入的信號進行分析,來識別和判斷汽車的行駛狀況，從而采取相應的措施。

2傳感器在汽車動力學電子穩定係統ESP中的應用
　　
ESP係(xi)統(tong)是(shi)使(shi)汽(qi)車(che)具(ju)有(you)更(geng)舒(shu)適(shi)的(de)操(cao)縱(zong)性(xing)和(he)更(geng)好(hao)的(de)方(fang)向(xiang)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)主(zhu)動(dong)安(an)全(quan)係(xi)統(tong)，其(qi)基(ji)本(ben)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)是(shi)通(tong)過(guo)對(dui)傳(chuan)感(gan)器(qi)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)的(de)分(fen)析(xi)，進(jin)行(xing)邏(luo)輯(ji)運(yun)算(suan)從(cong)而(er)識(shi)別(bie)駕(jia)駛(shi)員(yuan)對(dui)汽(qi)車(che)的(de)期(qi)望(wang)運(yun)動(dong)狀(zhuang)態(tai)
；通過對車輪縱向力大小和駕駛員對車的期望進行調節
，得知汽車的實際運動狀態。因此它需要比ABS和TCS配置更多的傳感器來控製汽車的橫擺運動。這一類識別駕駛員對汽車的期望的傳感器，包括轉向盤傳感器
、橫向加速度傳感器
、汽車橫擺角速度傳感器和製動主缸的液壓傳感器。

3傳感器在汽車防抱死製動係統ABS中的應用
　　
防抱死製動係統ABS是汽車電子裝置中一種開發時間最長、推廣應用最為迅速的重要的安全性部件。它的工作原理是：控製防止汽車製動時車輪的抱死
，保證車輪與地麵之間達到最佳滑動率(5％-20％)。這(zhe)樣(yang)汽(qi)車(che)無(wu)論(lun)在(zai)何(he)種(zhong)路(lu)麵(mian)上(shang)製(zhi)動(dong)時(shi)
，車(che)輪(lun)與(yu)地(di)麵(mian)之(zhi)間(jian)都(dou)能(neng)達(da)到(dao)縱(zong)向(xiang)的(de)峰(feng)值(zhi)附(fu)著(zhe)係(xi)數(shu)和(he)較(jiao)大(da)的(de)側(ce)向(xiang)附(fu)著(zhe)係(xi)數(shu)
，從(cong)而(er)可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)車(che)輛(liang)製(zhi)動(dong)時(shi)不(bu)會(hui)發(fa)生(sheng)車(che)輪(lun)抱(bao)死(si)抱(bao)滑(hua)
、失去轉向能力等不安全的工況，減小製動距離
，提高了汽車的操縱穩定性和安全性。

發揮作用的傳感器是防抱製動傳感器，它主要是通過利用車輪角速度傳感器,檢測車輪轉速,在各車輪的滑移率為20%時對製動油壓進行控製，改善其製動性能,達到確保車輛操縱性和穩定性的目的。其中，輪速傳感器是ABS十分重要的器件。它的主要工作是向ECUjishiditigongkekaojingquedechelunzhuansu，ruguomeiyoulunsuchuanganqi，gaixitongdegongzuoshiwufawanchengde
，tongshilunsuchuanganqidejingquechengdujiangzhijieyingxianggaixitongdegongzuo
，lunsuchuanganqizhuyaoyoudiancishi
、霍爾式、磁阻式幾種。

4傳感器在汽車底盤電子控製中應用的發展趨勢
　　
隨著電子技術和汽車行業的發展，汽車傳感器的發展狀況將成為影響汽車高檔化、電子化

、自zi動dong化hua發fa展zhan的de關guan鍵jian因yin素su之zhi一yi。汽qi車che的de自zi動dong化hua程cheng度du越yue高gao

，對dui傳chuan感gan器qi依yi賴lai性xing也ye就jiu越yue大da，所suo以yi很hen多duo汽qi車che電dian子zi產chan業ye都dou把ba車che用yong傳chuan感gan器qi技ji術shu作zuo為wei重zhong點dian研yan究jiu開kai發fa的de技ji術shu項xiang目mu。由you於yu汽qi車che底di盤pan電dian子zi控kong製zhi係xi統tong是shi有you很hen多duo個ge係xi統tong構gou成cheng的de，因yin此ci其qi所suo需xu要yao的de傳chuan感gan器qi種zhong類lei和he數shu量liang也ye是shi多duo種zhong多duo樣yang的de。那na麼me，研yan製zhi高gao精jing度du、高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)低(di)成(cheng)本(ben)的(de)新(xin)型(xing)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)十(shi)分(fen)必(bi)要(yao)也(ye)將(jiang)是(shi)必(bi)然(ran)的(de)。為(wei)了(le)適(shi)應(ying)這(zhe)種(zhong)需(xu)要(yao)
，未(wei)來(lai)汽(qi)車(che)底(di)盤(pan)電(dian)子(zi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)必(bi)將(jiang)是(shi)向(xiang)著(zhe)集(ji)成(cheng)化(hua)、智能化和微型化的方向發展；在進行基礎研究的基礎上，發現新現象
、采用新原理
、開發新材料和采用新工藝。使傳感器越來越精確，科技含量越來越高，從而更好的促進電子技術乃至汽車行業的發展。

發展趨勢介紹
　　
智能化傳感器是一種帶有微型計算機，兼有檢測、判斷
、信(xin)息(xi)處(chu)理(li)等(deng)多(duo)種(zhong)功(gong)能(neng)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)。與(yu)傳(chuan)統(tong)傳(chuan)感(gan)器(qi)相(xiang)比(bi)，它(ta)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)確(que)定(ding)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)，對(dui)測(ce)量(liang)資(zi)料(liao)進(jin)行(xing)修(xiu)正(zheng)，這(zhe)樣(yang)就(jiu)減(jian)少(shao)了(le)環(huan)境(jing)因(yin)素(su)，例(li)如(ru)溫(wen)度(du)的(de)影(ying)響(xiang)。它(ta)的(de)最(zui)大(da)優(you)點(dian)在(zai)於(yu)能(neng)夠(gou)充(chong)分(fen)感(gan)知(zhi)駕(jia)駛(shi)員(yuan)和(he)乘(cheng)客(ke)的(de)狀(zhuang)況(kuang)、交通設施以及周邊環境的信息

；能夠判斷駕駛員和乘客是否處於最佳狀態、cheliangherenshifouhuifashengweixian，bingjishicaiquxiangyingcuoshi。tadebutongzhichujiuzaiyushiliyongruanjianlaijiejuewentide，erzhexiewentiyoushiputongdechuanganqizhongyingjiannanyijiejuedewenti。liruwanchengziliaodejisuanyuchuligongzuodeng
，erqiezhezhongzhinengshichuanganqibujinliangchengfugaifanweida、輸出信號大

，而且精度高
、信噪比高
、抗幹擾性能好，很多還帶有自檢功能。將來如果這種傳感器能應用於汽車底盤電子控製係統，將會給駕駛員帶來很多方便。
　　
多(duo)功(gong)能(neng)集(ji)成(cheng)化(hua)傳(chuan)感(gan)器(qi)就(jiu)是(shi)集(ji)多(duo)種(zhong)功(gong)能(neng)敏(min)感(gan)組(zu)件(jian)和(he)同(tong)一(yi)功(gong)能(neng)的(de)多(duo)個(ge)敏(min)感(gan)組(zu)件(jian)於(yu)一(yi)體(ti)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)。這(zhe)種(zhong)傳(chuan)感(gan)器(qi)能(neng)檢(jian)測(ce)兩(liang)個(ge)或(huo)兩(liang)個(ge)以(yi)上(shang)的(de)特(te)征(zheng)參(can)數(shu)或(huo)者(zhe)化(hua)學(xue)參(can)數(shu)，這(zhe)樣(yang)就(jiu)減(jian)少(shao)了(le)汽(qi)車(che)底(di)盤(pan)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)數(shu)量(liang)
，提(ti)高(gao)了(le)其(qi)電(dian)子(zi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)精(jing)確(que)性(xing)。
　　
微型傳感器是利用微機械加工技術，將微米級的敏感元件、信號處理器
、數據處理裝置等封裝在一塊芯片上，這種傳感器便於集成、體積小，而且價格便宜
，小而精的元件可以明顯提高係統測試精度。當前，這項技術已逐步成熟，可以製作檢測力學量

、磁學量、熱學量等各種微型傳感器。這種傳感器應用於汽車底盤的電子控製係統
，將大大優化汽車的很多性能。

研究方法、方向介紹
　　
進行傳感器的研究開發是電子技術發展的必然，各種傳感器的基本原理都是一樣的
，那就是利用物理現象、化學反應和生物效應等。所以發現新現象與新效應是現代傳感器發展的重要基礎。
　　
chuanganqijishufazhandelingyigezhongyaojichushigongnengcailiao。youyucailiaokexuedefeisufazhan，cailiaozhizaoyijingdadaoleyigehengaodeshuiping，jizaizhizaogezhongcailiaoshi，womenshikeyirenyikongzhicailiaodechengfende。jianyuciwomenyekeyishejiyuzhizaochugezhongyongyuchuanganqidegongnengcailiao。liru，jiarubutongdebandaotiyanghuawu，keyizhizaochugezhongbutongxingnengdeqitichuanganqi；光導纖維可以用作傳感器的材料，是傳感器功能材料的一個重大發現；lingwai

，guoneiwaiqichedianzihuafangmiandehenduozhuanjiayeyijingduiyoujicailiaochanshenglenonghoudexingqu，tamenzaituiceyoujicailiaoshifoukeyizuoweigongnengcailiaoyingyongyuchuanganqi
，zhehaiyoudaiyuzhuanjiadejinyibuyanjiu。

對dui於yu傳chuan感gan器qi
，其qi敏min感gan元yuan件jian的de性xing能neng很hen大da程cheng度du上shang取qu決jue於yu其qi所suo用yong的de功gong能neng材cai料liao。但dan是shi，加jia工gong工gong藝yi也ye會hui對dui元yuan件jian的de性xing能neng有you一yi定ding的de影ying響xiang。所suo以yi改gai進jin加jia工gong工gong藝yi也ye將jiang是shi將jiang來lai研yan究jiu的de一yi個ge方fang向xiang。隨sui著zhe各ge種zhong新xin型xing材cai料liao諸zhu如ru半ban導dao體ti、陶瓷等應用於傳感器敏感元件，許多現代先進加工技術也被逐步引入汽車傳感器製造工藝
，像離子注入技術
、集成技術
、微細加工技術等。通過運用這些新技術，就可以製造出可靠性高
、體積小、質量輕、性能穩定的新型敏感元件。例如
，由於科技的飛速發展，微電子機械係統(MEMS)技術已日漸成熟，這種技術是從半導體集成電路技術發展而來的。利用微電子機械係統可以製作出各種能夠敏感地檢測力學量

、磁學量、熱學量、化學量和生物量的微型傳感器。

電子技術在汽車技術中的廣泛應用，使汽車底盤的控製係統正在向著電子化
、智能化的方向快速地發展，這樣就導致了許多汽車底盤電子控製係統的出現，而傳感器是電子技術的核心器件,汽車底盤也越來越多的使用了傳感器,由於傳感器的使用底盤的製動操縱性能、轉向性能和汽車行駛的安全性能得到了極大的改善。

同時，也提高了汽車的經濟性、安全性。各種電子轉向控製係統如AFS、EPS和RWS效xiao果guo更geng是shi非fei常chang顯xian著zhu
，它ta能neng在zai必bi要yao時shi向xiang駕jia駛shi員yuan提ti出chu合he理li的de建jian議yi或huo者zhe對dui駕jia駛shi員yuan的de指zhi令ling進jin行xing必bi要yao的de修xiu正zheng。隨sui著zhe電dian子zi傳chuan感gan器qi技ji術shu的de進jin一yi步bu發fa展zhan和he完wan善shan，通tong過guo集ji成cheng化hua將jiang這zhe些xie新xin的de信xin息xi同tong汽qi車che底di盤pan電dian子zi控kong製zhi係xi統tong結jie合he

，將jiang會hui出chu現xian更geng多duo的de新xin功gong能neng和he新xin係xi統tong
，從cong而er為wei汽qi車che產chan業ye的de發fa展zhan提ti供gong充chong分fen的de條tiao件jian和he基ji礎chu。