第四章 电控防抱死制动系统(ABS)
一、填空
（1）ABS系统中ECU所依据的控制参数包括车轮滑移率和车轮角加速度。
（2）ABS系统中液压式制动压力调节器主要由电磁阀、液压泵和储液器等组成
（3）ABS系统中循环式制动压力调节器中，ECU控制流经制动压力调节器电磁线圈的电流的大小，使ABS系统处于“升压”、“保压”和“减压”三种状态。
（4）四传感器四通道／四轮独立控制的ABS系统制动距离和操纵性最好。
二、判断
（1）ABS系统中制动压力调节器通过电磁阀直接或间接地控制轮缸的制动压力。（√）
（1）ABS系统中制动压力调节器通过电磁阀直接或间接地控制主缸的制动压力。（×）
（2）在一般制动情况下，驾驶员踩在制动踏板上的力较小，车轮不会被抱死，ECU无控制信号输出。（√）
（2）在一般制动情况下，即使驾驶员踩在制动踏板上的力较小，车轮不会被抱死，ECU也有控制信号输出。（×）
（3）在紧急制动时，车轮将要被抱死的情况下，ECU会输出控制信号，通过控制制动器的制动力，使车轮不被抱死。（√）
（3）在紧急制动时，车轮将要被抱死的情况下，ECU会输出控制信号，通过控制驾驶员踩在制动踏板上的力，使车轮不被抱死。（×）
（4）四传感器四通道／四轮独立控制的ABS系统制动距离和操纵性最好。（√）
（4）四传感器四通道／四轮独立控制的ABS系统制动距离最好，但操纵性不好。（×）
（5）当ECU向电磁线圈通入一个较小的保持电流(约为最大电流的1／2)时，电磁阀处于“保压”位置。（√）
（5）当ECU向电磁线圈无电流通过时，电磁阀处于“保压”位置。（×）
（6）可变容积式压力调节器的制动压力油路和ABS控制压力油路是相互隔开的。（√）
（6）可变容积式压力调节器的制动压力油路和ABS控制压力油路是相通的。（×）
三、简答题
1、可变容积式制动压力调节器的基本结构
主要由电磁阀、控制活塞、液压泵、储能器等组成。
2、ABS的可变容积式压力调节器系统特点
该种压力调节系统的特点是制动压力油路和ABS控制压力油路是相互隔开的。
四、问答题
1、以车轮滑移率为控制参数的ABS工作原理
ECU根据车速和车轮车速传感器的信号计算车轮的滑移率，作为控制制动力的依据。当计算滑移率超出设定值时，ECU就会输出减小制动力信号，通过制动压力调节器减小制动压力，使车轮不被完全抱死；当滑移率低于设定值时，ECU输出增大制动力信号，制动压力调节器使制动力增大。通过这样不断地调整制动压力，控制车轮的滑移率在设定的最佳范围。
2、以车轮角加速度为控制参数的ABS工作原理
ECU根据车轮的车速传感器信号计算车轮角加速度，作为控制制动力的依据。一个是角减速度的门限值，作为被抱死的标志；一个是角加速度的门限值，作为制动力过小、车速过高的标志。制动时，当车轮角减速度达到门限值时，ECU输出减小制动力信号；当车轮转速升高至角加速度门限值，ECU输出增加制动力信号。如此不断地调整制动压力，使车轮不被抱死，处于边滚边滑的状态。
3、电控ABS的工作原理
电控ABS的核心是电子控制单元(ECU)，它通过传感器监视汽车制动时车轮是否抱死。在一般的制动情况下，驾驶员踩在制动踏板上的力较小，车轮不会被抱死，ECU 无控制信号输出，这时，就如同普通的制动系统，制动力完全由驾驶员踩在制动踏板上的力来控制。在紧急制动或是在松滑路面行驶时制动，车轮将要被抱死的情况下，ECU 就会输出控制信号，通过执行机构(即制动压力调节器)控制制动器的制动力，使车轮不被抱死。
4、ABS系统循环式制动压力调节器的工作过程
汽车在制动过程中，ECU控制流经制动压力调节器电磁线圈的电流的大小，使ABS系统处于“升压”、“保压”和“减压”三种状态。
(1)升压(常规制动) ，电磁线圈中无电流通过，电磁阀处于“升压“位置。此时制动主缸与轮缸相通，制动主缸的制动液直接进入轮缸，轮缸压力随主缸压力增减，ABS不工作，回油泵也不工作。
(2)保压 当ECU向电磁线圈通入一个较小的保持电流(约为最大电流的1／2)时，电磁阀处于“保压”位置。此时主缸、轮缸和回油孔相互隔离密封，轮缸中保持一定制动压力。
(3)减压 当ECU向电磁线圈通入一个最大电流时，电磁阀处于“减压”位置。此时电磁阀将轮缸与回油通道或储能器接通，轮缸中的制动液流经电磁阀进入储能器，轮缸压下降。
五、论述题
1、可变容积式压力调节器工作过程
(1)常规制动 常规制动时，电磁线圈无电流流过，电磁阀将控制活塞工作腔与回油管路接通，控制活塞在强力弹簧的作用下推至最左端。活塞顶端推杆将单向阀打开，使制动主缸与轮缸的制动管路接通，制动主缸的制动液直接进入轮缸，轮缸压力随主缸压力变化而变化。此种工作状态是ABS、工作之前或工作之后的常规制动工况。
(2)减压 减压时ECU向电磁线圈通入一个大电流，电磁阀内的柱塞在电磁力作用下克服弹簧弹力移到右边，将储能器与控制活塞工作腔管路接通。储能器(液压泵)的压力油进入控制活塞工作腔推动活塞右移，单向阀关闭，主缸与轮缸之间的通路被切断。同时由于控制活塞的右移，使轮缸侧容积增大，制动压力减小。
(3)保压 ECU向电磁线圈通入—个较小电流，由于电磁线圈的电磁力减小，柱塞在弹簧力的作用下左移至将储能器、回油管及控制活塞工作腔管路相互关闭的位置。此时控制活塞左侧的油压保持一定，控制活塞在油压和强力弹簧的共同作用下保持在一定位置，而此时单向阀仍处于关闭状态，轮缸侧的容积也不发生变化，制动压力保持一定。
(4)增压 需要增压时，ECU切断电磁线圈中的电流，柱塞回到左端的初始位置，控制活塞工作腔与回油管路接通，控制活塞左侧控制油压解除，控制液流回储液器。控制活塞在强力弹簧的作用下左移、轮缸侧容积变小，压力升高至初始值。当控制活塞左移至最左端时，单向阀被打开，轮缸压力将随主缸的压力增大而增大。
第七章 电控动力转向与四轮转向系统
一、填空
（1）电子控制动力转向系统根据动力源不同又可分为液压式电子控制动力转向系统和电动式电子控制动力转向系统。
（2）机械转向系统是依靠驾驶员操纵转向盘的转向力来实现车轮转向；动力转向系统则是在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机产生的液体压力或电动机驱动力来实现车轮转向。
（3）液压式EPS是在传统的液压动力转向系统的基础上增设了控制液体流量的电磁阀、车速传感器和电子控制单元等。
（4）电动式EPS是利用直流电动机作为动力源，电子控制单元根据转向参数和车速等信号，控制电动机扭矩矩的大小和方向。
（4）电动式EPS是利用直流电动机作为动力源，电子控制单元根据转向参数和车速等信号，控制电动机扭矩的大小和方向。
（5）EPS的电动机的扭矩由电磁离合器通过减速机构减速增大转矩后，加在汽车的转向机构上，使之得到一个与工况相适应的转向作用力。
（6）根据控制方式的不同，液压式电子控制动力转向系统又可分为流量控制式、反力控制式和阀灵敏度控制式三种形式。
（7）反力控制式动力转向系统是一种根据车速大小，控制反力室油压，从而改变输入、输出增益幅度以控制转向力。
（8）阀灵敏度控制式EPS是根据车速控制电磁阀，直接改变动力转向控制阀的油压增益来控制油压的。
（9）电动式动力转向系统(EPS)是一种直接依靠电动机提供辅助转矩的电动助力式转向系统，该系统仅需要控制电机电流的方向和幅值。
（10）转矩传感器的作用是测量转向盘与转向器之间的相对转矩，以作为电动助力的依据之一。
（11）直行汽车的转向是两个运动的合成，即车辆的质心点绕改变前进方向的转向中心的公转和绕质心点的自转运动。
（12）所谓转向角比例控制就是与转向盘转向角成比例，在低速区是逆相而在中高速区是同相地对后轮进行转向操纵控制。
二、判断
（1）机械转向系统是依靠驾驶员操纵转向盘的转向力来实现车轮转向。（√）
（1）机械转向系统是依靠电动机驱动力来实现车轮转向。（×）
（1）动力转向系统借助于汽车发动机产生的液体压力或电动机驱动力来实现车轮转向。（√）
（1）动力转向系统借助于驾驶员操纵转向盘的转向力来实现车轮转向。（×）
（2）电动式EPS的电子控制单元根据转向参数和车速等信号，控制电动机扭矩的大小和方向。（√）
（2）电动式EPS的电子控制单元根据转向参数和车速等信号，控制转向轮扭矩的大小和方向。（×）
（3）电动机的扭矩由电磁离合器通过减速机构减速增大转矩后，加在汽车的转向机构上，使之得到一个与工况相适应的转向作用力。（√）
（3）电动机的扭矩由电磁离合器通过加速机构加速增大转矩后，加在汽车的转向机构上，使之得到一个与工况相适应的转向作用力。（×）
（3）电动机的扭矩由电磁阀通过加速机构加速增大转矩后，加在汽车的转向机构上，使之得到一个与工况相适应的转向作用力。（×）
（4）阀灵敏度控制式EPS是根据车速控制电磁阀，直接改变动力转向控制阀的油压增益来控制油压的。（√）
（4）阀灵敏度控制式EPS是根据扭矩控制电磁阀，直接改变动力转向控制阀的油压增益来控制油压的。（×）
（5）转矩传感器的作用是测量转向盘与转向器之间的相对转矩，以作为电动助力的依据之一。（√）
（5）转矩传感器的作用是测量转向器电机之间的相对转矩，以作为电动助力的依据之一。（×）
（6）电动机的工作范围限定在某一速度区域内，如果超过规定速度，则离合器使电动机停转，且离合器分离，不再起传递动力的作用。（√）
（6）电动机的工作范围限定在某一速度区域内，如果超过规定速度，则离合器使电动机停转，但可以传递动力。（×）
（7）在电动式动力转向系统发生故障时，可以应用手动控制转向。（√）
（7）在电动式动力转向系统发生故障时，手动控制转向方式失效。（×）
（8）所谓转向角比例控制就是与转向盘转向角成比例，在低速区是逆相而在中高速区是同相地对后轮进行转向操纵控制。（√）
（8）所谓转向角比例控制就是与转向盘转向角成比例，在低速区是同相而在中高速区是逆相地对后轮进行转向操纵控制。（×）
三、简答题
1、电子控制动力转向系统英文名称
简称EPS—Electronic control Power steering
2、根据控制方式的不同，液压式电子控制动力转向系统的分类
根据控制方式的不同，液压式电子控制动力转向系统又可分为流量控制式、反力控制式和阀灵敏度控制式三种形式。
3、流量控制式EPS工作原理
根据车速传感器信号调解动力转向装置供应的压力油液，改变油液的输入输出流量，以控制转向力的方法。
4、反力控制式动力转向系统工作原理
是一种根据车速大小，控制反力室油压，从而改变输入、输出增益幅度以控制转向力。
5、反力控制式动力转向系统优点
具有较大的选择转向力的自由度，转向刚度大，驾驶员能感受到路面情况，可以获得稳定的操作手感等。其缺点是结构复杂，且价格较高。
6、阀灵敏度控制式EPS
阀灵敏度控制式EPS是根据车速控制电磁阀，直接改变动力转向控制阀的油压增益来控制油压的。
7、电动式动力转向系统组成
是由扭矩传感器、车速传感器、控制元件组成。
8、转向角比例控制
所谓转向角比例控制就是与转向盘转向角成比例，在低速区是逆相而在中高速区是同相地对后轮进行转向操纵控制。
四、问答题
1、液压式EPS和电动式EPS
液压式EPS是在传统的液压动力转向系统的基础上增设了控制液体流量的电磁阀、车速传感器和电子控制单元等，电子控制单元根据检测到的车速信号，控制电磁阀，使转向动力放大倍率实现连续可调，从而满足高、低速时的转向助力要求。
2、电动式EPS
电动式EPS是利用直流电动机作为动力源，电子控制单元根据转向参数和车速等信号，控制电动机扭矩的大小和方向。电动机的扭矩由电磁离合器通过减速机构减速增大转矩后，加在汽车的转向机构上，使之得到一个与工况相适应的转向作用力。通过电子控制动力转向系统可使驾驶员在汽车低速行驶时操纵转向轻便、灵活；而在中、高速行驶时又可以增加转向操纵力，使驾驶员的手感增强，从而可获得良好的转向路感和提高转向操纵的稳定。
3、凌志轿车采用的流量控制式动力转向系统工作过程
该系统主要由车速传感器、电磁阀、整体式动力转向控制阀、动力转向液压泵和电子控制单元等组成。电磁阀安装在通向转向动力缸活塞两侧油室的油道之间。当电磁阀的阀针完全开启时，两油道就被电磁阀旁通。流量控制式动力转向系统就是根据车速传感器的信号控制电磁阀阀针的开启程度，从而控制转向动力缸活塞两侧油室的旁路液压油流量，来改变转向盘上的转向力。车速越高，流过电磁阀电磁线圈的平均电流值越大，电磁阀阀针的开启程度越大，旁路液压油流量越大，而液压助力作用越小，使转动转向盘的力也随之增加。
4、反力控制式EPS工作过程
该系统主要由转向控制阀、分流阀、电磁阀、转向动力缸、转向液压泵、储油箱、车速传感器及电子控制单元等组成。转向控制阀是在传统的整体转阀式动力转向控制阀的基础上增设了油压反力室而构成。扭力杆的上端通过销子与转阀阀杆相连，下端与小齿轮轴用销于连接。小齿轮轴的上端通过销子与控制阀阀体相连。转向时，转向盘上的转向力通过扭力杆传递给小齿轮轴。当转向力增大，扭力杆发生扭转变形时，控制阀体和转阀阀杆之间将发生相对转动，于是就改变了阀体和阀杆之间油道的通、断和工作油液的流动方向，从而实现转向助力作用。
5、反力控制式EPS电子控制单元控制方式
电子控制单元(ECU)根据车速的高低线性控制电磁阀的开口面积。当车辆停驶或速度较低时，ECU使电磁线圈的通电电流增大，电磁阀开口面积增大，经分流阀分流的液压油。通过电磁阀重新回流到储油箱中，所以作用于柱塞的背压(油压反力室压力)降低。于是柱塞推动控制阀转阀阀杆的力(反力)较小，因此只需要较小的转向力就可使扭力杆扭转变形，使阀体与阀杆产生相对转动而实现转向助力作用。
6、EPS中无触点式转矩传感器的工作原理
在输出轴的极靴上分别统有A、B、c、D四个线圈，转向盘处于中间位置(直驶)时，扭力杆的纵向对称面正好处于图示输出轴极靴Ac、BD的对称面上。当在u、T两端加上连续的输入脉冲电压信号Ui时由于通过每个极靴的磁通量相等，所以在v、w两端检测到的输出电压信号uo＝o转向时，由于扭力杆和输出轴极靴之间发生相对扭转变形，极靴A、D之间的磁阻增加，B、c之间的磁阻减少，各个极靴的磁通量发生变化．于是在v、w之间就出现了电位差。其电位差与扭力杆的扭转角和输入电压Ui成正比。
所以，通过测量v、w两端的电位差就可以测量出扭力杆的扭转角，于是也就知道转向盘施加的转矩。
7、电动式电控动力转向系统离合器功用
电动机的工作范围限定在某一速度区域内，如果超过规定速度，则离合器使电动机停转，且离合器分离，不再起传递动力的作用。在不加助力的情况下，离合器可以清除电动机惯性的影响。同时，在系统发生故障时，因离合器分离，可以恢复手动控制转向。
8、4WS车中高速时的转向特性
理想的高速转向的运动状态是尽可能使车体的倾向和前进方向一致，以防多余的自转运动，使前后轮产生足够的旋转向心力。在4WS的车上通过对后轮的同相转向操纵，使后轮也产生侧偏角，使它与前轮的旋转向心力相平衡，从而抑制自转运动。这样有可能得到车体方向与车辆前进方向相一致的稳定转向状态。
五、论述题
1、对比液压式EPS和电动式EPS
液压式EPS是在传统的液压动力转向系统的基础上增设了控制液体流量的电磁阀、车速传感器和电子控制单元等，电子控制单元根据检测到的车速信号，控制电磁阀，使转向动力放大倍率实现连续可调，从而满足高、低速时的转向助力要求。
电动式EPS是利用直流电动机作为动力源，电子控制单元根据转向参数和车速等信号，控制电动机扭矩的大小和方向。电动机的扭矩由电磁离合器通过减速机构减速增大转矩后，加在汽车的转向机构上，使之得到一个与工况相适应的转向作用力。通过电子控制动力转向系统可使驾驶员在汽车低速行驶时操纵转向轻便、灵活；而在中、高速行驶时又可以增加转向操纵力，使驾驶员的手感增强，从而可获得良好的转向路感和提高转向操纵的稳定。
