《车辆系统动力学》试卷 及答案

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1、2017年西安科技大学研究生《车辆系统动力学》试卷1、车辆电子控制系统主要由哪些部分组成？各自的功能如何？车辆控制技术的发展趋势怎样？请举例进行分析说明。（15分）答:汽车的所有电子控制系统都是由3部分组成的即：传感器、控制器和执行器。传感器：主要是收集控制器所需要的各部分的信号，为控制器指挥执行器提供数据支持。控制器：收集传感器发送的信号并对该信号和其内部存储的数据比对和分析，控制执行器进行作动。执行器：整个控制系统的末端，根据控制器发出的指令进行作动，完成控制器的各种指（有些执行器内还装有传感器，以便控制器

2、检测执行器是否对指令进行正确实施）。在市场需求推动力和科技技术发展推动力的共同作用之下，电子化正成为汽车车身控制的趋势，车身电子市场正在以高于汽车市场增速的速度发展。从乘用车到商用车，从微型车到中高级车、SUV，车身电子控制正在快速取代落后的点对点控制，逐渐成为标准配置。车身电子控制系统服务于舒适性、安全性需求，实现功能有内外灯光控制，中控锁控制，摇控钥匙，发动机防盗控制，电动后视镜，自动雨刮，天窗控制，电动座椅等等。2、结合图1所示，论述车辆系统动力学的研究内容、各部分的影响关系及底盘控制的研究进展。（15分

3、）12答：车辆系统动力学是研究所有与车辆系统有关运动的学科。它的设计范围很广，除了影响车辆纵向运动及其子系统的动力学响应（如发动机、传动、加速、制动、防抱死和牵引力控制系统等方面的因素）外，还有车辆在垂向和横向两个方面的动力学内容，即行驶动力学的操纵动力学。行驶动力学主要研究由路面的不平激励，通过悬架和轮胎垂向力引起的车身跳动和俯仰以及车轮的运动；而操纵动力学研究车轮的操纵特性，主要与轮胎侧向力有关，并由此引起车轮侧滑、横摆和侧倾运动。电子技术在汽车技术中广泛应用使汽车底盘的控制正在快速地向电子化、智能化和网络

4、化方向发展从而出现了许多汽车底盘电子控制系统。特别是像ABS、TCS和ESP这些技术十分成熟功效显赫成本低廉的电子控制系统在汽车中的安装率逐年上升。各种电子转向控制系统如AFS、EPS和RWS也在不断地安装到中高档轿车里。汽车电子转向控制能在必要时向驾驶员提出合理的建议或者对驾驶员的指令进行必要的修正。在一些豪华型轿车里也开始应用电子悬挂控制系统如ARC和CDC等。为了让各种汽车底盘电子控制系统更和谐、更有效地工作汽车工业界正在研究和制定汽车开放性系统构架AUTOSAR。使汽车系统和控制软件具有开放性

5、和标准化接口加速汽车底盘电子控制系统的网络化从而加ESPII和GCC的产品化和系列化进程。为了最终实现汽车驾驶的全自动化人们正在从事汽车线控系统的研发和试制。随着电子传感器技术的进一步发展和完善通过网络化将这些新的信息同汽车底盘电子控制系统结合将会出现更多的新功能和新系统如ACC、、前向车辆碰撞警告和自动紧急制动系统、车道偏离警告和车线维持系统等。3、简述ABS、TCS、ESP、EPS、YSC、VSC、4WS、ASS(主动悬架)主要解决什么问题，分别画图说明其工作原理，选择其中的一个系统建立该系统的

6、数学模型。（15分）答：（1）“ABS”中文译为“防锁死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术，可分机械式和电子式两种。现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏。（2）牵引力控制系统(TCS)，其英文全称是TractionControl12System，即循迹控制系统，是根据驱动轮的转数及传动轮的转数来判定驱动轮是否发生打滑现象，当前

7、者大于后者时，进而抑制驱动轮转速的一种防滑控制系统。汽车在光滑路面制动时，车轮会打滑，甚至使方向失控。同样，汽车在起步或急加速时，驱动轮也有可能打滑，在冰雪等光滑路面上还会使方向失控而出危险，TCS依靠电子传感器探测到从动轮速TCS牵引力控制系统度低于驱动轮时（这是打滑的特征），就会发出一个信号，调节点火时间、减小气门开度、减小油门、降挡或制动车轮，从而使车轮不再打滑。（3）ESP是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且可控制从轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失

8、控而甩尾，ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向。12（4）EPS：电动助力转向系统EPS(electricpowersteering)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统,与传统的液压助力转向系统HPS(hydraulicpowersteering)相比,EPS系统具有很多优点：仅在需要转向时才启动电机产生助