第五章 电控驱动防滑／牵引力控制系统(ASR／TRC)
一、填空
（1）ABS控制的是汽车制动时车轮的“拖滑”，主要是用来提高制动效果和确保制动安全。
（2）ASR是控制车轮的“滑转”，用于提高汽车起步、加速及在滑溜路面行驶时的牵引力和确保行驶稳定性。
（3）ASR的传感器主要是车轮车速传感器和节气门开度传感器。
（4）ASR制动压力源是蓄压器，通过电磁阀调节驱动车轮制动压力的大小。
二、判断
（1）ABS控制的是汽车制动时车轮的“拖滑”，主要是用来提高制动效果和确保制动安全。（√）
（1）ASR控制的是汽车加速时车轮的“拖滑”，主要是用来提高制动效果和确保制动安全。（×）
（2）ASR是控制车轮的“滑转”，用于提高汽车起步、加速及在滑溜路面行驶时的牵引力和确保行驶稳定性。（√）
（2）ABS是控制车轮的“滑转”，用于提高汽车起步、加速及在滑溜路面行驶时的牵引力和确保行驶稳定性。（×）
（3）ASR只对驱动车轮实施制动控制。（√）
（3）ASR可以对驱动车轮和从动车轮同时实施制动控制。（×）
（4）当车速很低(小于8km／h)时，ABS系统不起作用。（√）
（4）当车速很低(小于40km／h)时，ABS系统不起作用。（×）
（5）将ASR选择开关关闭，ASR就不起作用。（√）
（5）即使将ASR选择开关关闭，ASR也能起作用。（×）
（6）单独方式是ASR制动压力调节器和ABS制动压力调节器在结构上各自分开。（√）
三、简答题
1、汽车打“滑”的分类
汽车打“滑”有两种情况，一是汽车制动时车轮的滑移，二是汽车驱动时车轮的滑转。
2、ASR的主要传感器
ASR的传感器主要是车轮车速传感器和节气门开度传感器。
四、问答题
1、ASR的基本功能
ASR的基本功能是防止汽车在加速过程中打滑，特别是防止汽车在非对称路面或在转弯时驱动轮的空转，以保持汽车行驶方向的稳定性，操纵性和维持汽车的最佳驱动力以及提高汽车的平顺性。
2、ASR的工作原理
车轮车速传感器将行驶汽车驱动车轮转速及非驱动车轮转速转变为电信号，输送给电子控制单元(ECU)。ECU根据车轮车速传感器的信号计算驱动车轮滑转率，如果滑转率超出了目标范围，控制器再综合参考节气门开度信号、发动机转速信号、转向信号(有的车无)等因素确定控制方式，输出控制信号，使相应的执行器动作，将驱动车轮的滑转率控制在目标范围之内。
3、防滑差速器的作用
防滑差速器的作用就是当汽车在好路上行驶时，它具有正常的差速作用。当汽车在坏路上行驶时，它的差速作用被锁止，从而能起到防止驱动车轮滑转的作用。装有防滑差速器的汽车，当某一车轮发生滑转时，它能将驱动力矩的大部分或全部传给不滑转的驱动车轮，充分利用不滑转车轮同地面间的附着力、产生足够的牵引力，使汽车越过障碍，继续前进。
五、论述题
1、ASR与ABS的比较
1）ABS和ASR都是用来控制车轮相对地面的滑动，以使车轮与地面的附着力不下降，但ABS控制的是汽车制动时车轮的“拖滑”，主要是用来提高制动效果和确保制动安全，而ASR是控制车轮的“滑转”，用于提高汽车起步、加速及在滑溜路面行驶时的牵引力和确保行驶稳定性。
2)虽然ASR也可以和ABS一样，通过控制车轮的制动力大小来抑制车轮与地面的滑动，但ASR只对驱动车轮实施制动控制。
3)ABS是在汽车制动时工作，在车轮出现抱死时起作用，当车速很低(小于8km／h)时不起作用；而ASB则是在汽车行驶过程中都工作，在车轮出现滑转时起作用，当车速很高(80-120k小h)时一般不起作用。
2、单独方式的ASR制动压力调节器工作过程
在ASR不起作用，电磁阀不通电时，阀在左位，调压缸的右腔与储液室相通面压力低，调压缸的活塞被回位弹簧推至右边极限位置。这时，调压缸活塞左端中央的通液孔将ABS制动压力调节器与车轮制动分泵沟通，因此，在ASR不起作用时，对ABS无任何影响。
当驱动车轮出现滑转而需要对驱动车轮实施制动时，ASR控制器输出控制信号，使电磁阀通电而移至右位。这时，调压缸右腔与储液室隔断而与蓄压器接通，蓄压器具有一定压力的制动液推动调压缸的话塞左移，ABS制动压力调节器与车轮分泵的通道被封闭，调压缸左腔的压力随活塞的左移而增大，驱动车轮制动分泵的制动压力上升。
当需要保持驱动车轮的制动压力时，控制器使电磁阀半通电，阀处于中位，使调压缸与储液室和蓄压器都隔断，于是，调压缸活塞保持原位不动，使驱动车轮制动分泵的制动压力不变。
当需要减小驱动车轮的制动压力时。控制器使电磁阀断电，阀在其回位弹簧力的作用下回到左位，使调压缸右腔与蓄压器隔断而与储液器接通；于是调压缸右腔压力下降，其活塞右移，使驱动车轮制动分泵的制动压力下降。
3、组合方式的ASR制动压力调节器工作过程
在ASR不起作用时，电磁阀I不通电。汽车在制动过程中如果车轮出现抱死，ABS起作用，通过控制电磁阀Ⅱ和电磁阀Ⅲ来调节制动压力。
当驱动车轮出现滑转时，ASR控制器使电磁阀I通电，阀移至右位，电磁阀Ⅱ和电磁阀Ⅲ不通电，阀仍在左位，于是，蓄压器的压力油通入驱动车轮制动泵，制动压力增大。
当需要保持驱动车轮的制动压力时，ASR控制器使电磁阀I半通电，阀移至中位，隔断了蓄压器及制动总泵的通路，驱动车轮制动分泵的制动压力即被保持不变。
当需要减小驱动车轮的制动压力时，ASR控制器使电磁阀Ⅱ和电磁阀皿通电，阀Ⅱ和阀皿移至右位，将驱动车轮制动分泵与储液室接通，于是，制动压力下降。
如果需要对左右驱动车轮的制动压力实施不同的控制，ASR控制器则分别对电磁阀Ⅱ和电磁阀皿实行不同的控制。
第六章 电子控制悬架系统
一、填空
（1）电子控制悬架系统的基本功能包括：车高调整、减振器阻尼力控制、弹簧刚度控制。
（2）无级半主动悬架可以根据路面的行驶状态和车身的响应对悬架阻尼力进行控制。
（3）转向盘转角传感器用于检测转向盘的中间位置、转动方向、转动角度和转动速度。
（4）在电子控制悬架中，电子控制单元根据车速传感器信号和转角传感器信号，判断汽车转向时侧向力的大小和方向，以控制车身的侧倾。
（5）车高控制执行机构主要由空气阀、空气压缩机和设置在悬架之上的主气室组成。
二、判断
（1）油气主动式悬架由电磁阀驱动。（√）
（1）油气主动式悬架由步进电动机驱动。（×）
（2）空气主动式悬架由步进电动机驱动。（√）
（2）空气主动式悬架由电磁阀驱动。（×）
（3）无级半主动式悬架是指阻尼力连续可调。（√）
（3）无级半主动式悬架是指弹簧力连续可调。（×）
三、简答题
1、电子控制悬架系统的基本功能
包括：车高调整、减振器阻尼力控制、弹簧刚度控制。
2、转向盘转角传感器作用
用于检测转向盘的中间位置、转动方向、转动角度和转动速度。
3、车身高度传感器的作用
是检测汽车行驶时车身高度的变化情况，并转换成电信号输入ECU。
四、问答题
1、电子控制悬架系统的基本目的
电子控制悬架系统的基本目的是通过控制调节悬架的刚度和阻尼力，改变传统被动悬架的局限性，使汽车的悬架特性与道路状况和行驶状态相适应，从而保证汽车行驶的平顺性和操纵的稳定性要求都能得到满足。
2、无级半主动悬架功用
无级半主动悬架可以根据路面的行驶状态和车身的响应对悬架阻尼力进行控制，并在几毫秒内由最小到最大，使车身的振动响应始终被控制在某个范围内。但在转向、起步、制动等工况时不能对阻尼力实施有效的控制。它比全主动式悬架优越的地方是不需要外加动力源，消耗的能量很小，成本较低。
3、主动式悬架功用
主动式悬架是一种能供给和控制动力源(油压、空气压)的装置。根据各种传感器检测到的汽车载荷、路面状况、行驶速度、起动、制动、转向等状况的变化，自动调整悬架的刚度、阻尼力以及车身高度等。它能显著提高汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性。
4、电控悬架系统工作原理
利用传感器(包括开关)把汽车行驶时路面的状况和车身的状态进行检测，将检测信号输入计算机进行处理，计算机通过驱动电路控制悬架系统的执行器动作，完成悬架特性参数的调整。
5、在电子控制悬架中，如何控制车身的侧倾
在电子控制悬架中，电子控制单元根据车速传感器信号和转角传感器信号，判断汽车转向时侧向力的大小和方向，以控制车身的侧倾。
6、悬架刚度的自动调节原理
主、副气室间的气阀体上有大小两个通道。步进电动机带动空气阀控制杆转动，使空气阀阀心转过一个角度，改变气体通道的大小，就可以改变主、副气室气体流量，使悬架的刚度发生变化。
五、论述题
1、电子控制悬架系统的基本功能
1）车高调整
无论车辆的负载多少，都可以保持汽车高度一定，车身保持水平，从而使前大灯光束方向保持不变；当汽车在坏路面上行驶时，可以使车高升高，防止车桥与路面相碰；当汽车高速行驶时，又可以使车高降低，以便减少空气阻力，提高操纵稳定性。
2）减振器阻尼力控制
通过对减振器阻尼系数的调整，防止汽车急速起步或急加速时车后下蹲；防止紧急制动时的车头下沉：防止汽车急转弯时车身横向摇动；防止汽车换挡时车身纵向摇动等，提高行驶平顺性和操纵稳定性。
3）弹簧刚度控制
与减振器一样在各种工况下，通过对弹簧弹性系数的调整，来改善汽车的乘坐舒适性与操纵稳定性。
有些车型只具有其中的一个或两个功能，而有些车型同时具有以上三个功能。
2、悬架刚度控制方式
悬架刚度可以在低、中、高三种状态间变化。
当阀心的开口转到对准图示的低位置时，气体通道的大口被打开。主气室的气体经过阀心的中间孔、阀体侧面通通与副气室的气体相通，两气室之间的空气流量越大，相当于参与工作的气体容积增大，悬架刚度处于低状态。
当阀心开口转到对准图示的中间位置时，气体通道的大口被关闭、小口被打开。两气室之间的流最小，悬架刚度处于中间状态。
当阀心开口转到对准图示的高位置时，两气室之间的气体通道全部被封闭，两气室之间的气体相互不能流动。压缩空气只能进入主气室，悬架在振动过程中，只有主气室的气体单独承相缓冲工作，悬架刚度处于高状态。
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。
