汽车电子新技术在大众汽车中的应用毕业论文(编辑修改稿)

汽车电子新技术在大众汽车中的应用毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

TDI、Golf TDI、 Golf Plus TDI、 Passat TDI，以及搭载史上最强柴油引擎 V10 TDI 的 Touareg V10 TDI 外，未来， Volkswagen 也仍将继续扮演替环境保育把关的领航者角色，并继续结合不同领域的科技，开创出令人惊艳、更具有驾驶乐趣、污染更低、油耗也更低的 TDI 柴油引擎。 第 2 章 传动系 电控离合器 原理 电控自动离合器由电动机、离合器操纵机构、 电控单元 、电动机驱动器、传感器、线束、显示单元等 部件组成。 电控单元依据采集的节气门位置、发动机转速、车速、制动灯开关、点火开关、换档力、变速器档位、操纵机构行程等传感器数据进行计算分析，指令离合器操纵机构驱动离合器分离、结合，替代、驾驶员对离合器进行操作。 电控自动离合器操作简便，驾车时收起加速踏板即可换档。 电控自动离合器会保证汽车起步平稳、换档顺畅、制动离合、误操作峰鸣报警提示。 组成及特性 芜湖职业技术学院毕业设计（论文） 12 电控自动离合器系统主要由传感器信号采集、 ECU 逻辑判断、执行机构和离合器总成四部分组成。 离合器控制器 ECU 通过传感器实时监控汽车的各工作参数，当驾驶员根据主观意愿操 纵加速踏板或换挡杆时， ECU 根据存储器中存储的程序 (如离合器最佳结合规律等控制规律 )，调节离合器的分离和接合速度，实现发动机、离合器和变速器的最佳匹配，从而实现汽车的平稳起步和迅速换挡。 功能 档位显示：用数字显示档位或数字和字母组合显示故障码 换档离合：换档时离合器自动分离、结合 起步爬行：起步时，不踩加速踏板也能够自动缓慢行驶 制动离合：制动过程中离合器依据工况适时自动分离、结合 熄火保护：转速过低时离合器自动分离，依据工况适时结合 误操作保护：换档错误时档位闪烁，离合器断续结合或分离 自动调整：离合器 操纵装置自动补偿摩擦片和机械部件磨损 智能控制：电控单元自动优化调整运行参数 故障检测：电控单元自动判别故障，并储存故障码备查 性能 操纵机构驱动形式： 电动机驱动 电动机额定功率： 150W 电动机工作平均电流： ≤ 15A 电动机峰值工作电流 ≤ 40A 系统平均功耗 ≤ 3W 综合油耗： 优于手动档车型 3～ 5% 换档时离合器分离时间： ≤ S 刹车时离合器分离时间： ≤ S 熄火保护时离合器分离时间： ≤ S 起步时离合器完全结合时间： ≤ 5 S 换档时离合器完全结合时 间： ≤ 3 S 电控防滑差速器（ LSD） 芜湖职业技术学院毕业设计（论文） 13 简介 防滑差速器，英文名为 Limited Slip Differential，简称 LSD。 防滑差速器，顾名思义就是限制 车轮 滑动的一种改进型 差速器 ，指两侧驱动轮转速差值被允许在一定范围内，以保 证正常的转弯等行驶性能的类差速器。 事实上 LSD 依构造的不同可以分为好几种型式，而每一种 LSD 亦都有其特别之处。 防滑差速器能够克服普通锥齿轮式差速器因 转矩 平均分配给左、右轮而带来的在坏路面（泥泞、冰雪路面等）上行驶时，因一侧驱动轮接触泥泞、冰雪路面而在原地打滑（滑转），另一侧在好路面上的驱动轮却处在不动状态使汽车通过能力降低的缺点。 这是因为与泥泞、冰雪路面接触的驱动轮与路面 的附着力减少，路面对半轴作用有很小的反作用转矩，结合对称式 锥齿轮 差速器具有转矩平均分配的特点，这使处在好路面上的驱动轮所得到的转矩只能与处于坏路面上的驱动轮转矩相等，于是两者的合力不足以克服行驶阻力，汽车便停止不动。 功能原理 在谈论 LSD 这个机件之前，读者务必先知道差速器的功能与动作原理。 而差速器本身的动作原理，亦属于专业级的构造，若要单纯用文字来叙述，大部分的读者可能很 难理解，所以用日常最容易接触的现象和状况，来解释原厂差速器的设计功能和必需性。 现行车辆的转向设计是依据艾克曼第五轮原理来设定，也就是弯道内轮的转向角度大于外轮。 再由三角函数计算内侧车轮所转动的距离会比外侧车轮距离短，一旦距离有差异时，等于内外轮 (左、右轮 ) 的转速不一致，如果从 变速箱 所输出的传动轴没有藉由差速器来分隔左、右输出，那么车辆在转弯时便无 法调整左、右轮的转速。 在慢速时藉由多余且不当的摩擦来带过，而高速转弯则会发生弯道内轮因多余的旋转及摩擦，导致轮胎跳离地面连带利用车轴及 悬挂 使车体上扬，当内侧车体上扬加上离心力的驱动，很自然就会朝转弯方向的另一侧翻覆。 所以说车辆的左、右车轮绝对不是同轴型式，尤其现代汽车又以前轮驱动设计居多，没有差速器的构造，驾驶者根本无法操控方向盘，因为只要驾驶者转动方向盘，轮胎藉由地面产生 的回馈力，强力的将方向盘推回中心原点，如此一来操控根本无法存在，所以在传动轮中央置入差速器是传动系统必备的要件。 由于差速器是藉由盆型齿轮及角齿轮驱动，内部包含边齿轮及差速小齿轮。 当车辆直行时，并无差速作用，差速小齿轮及边齿轮整个会随着盆齿轮公转无差速作用，一旦车辆转弯内、外轮阻力不一样时，差速齿轮组因阻力的作用迫使产生自转功能进而调整左、右轮速。 既然左、右轮速的变化及调整是藉由轮胎及地面阻抗来自由产生，那么后续的使用状况就将造成车辆无法行驶的状态。 芜湖职业技术学院毕业设计（论文） 14 譬如说当车辆一轮掉入坑洞中，此车轮就毫无任何摩擦力可言， 着地车轮相对却有着极大的阻力，此时差速器的作用会让所有动力回馈到低摩擦的轮子。 掉入坑洞的车轮会不停转动，而着地轮反而完全无动作，如此车轮就无法行驶。 [2] 还有一种属于循迹现象的状况，也就是所谓性能输出的现象，即车轮在过弯时大脚油门，动力输出特别明显，输出扭力加上离心力，迫使车辆内轮扬起离开地面或产生打滑现象，一旦有一轮空转，动力便一直往空转轮传输 (因为阻力少 ) ，车辆依然无法加速前进。 另有一种属于激烈操驾模式而产生的打滑现象，此现象车辆既不转弯，也非左、右轮置于不同摩擦系数路面的状况，那就是在进行零 四加速时，巨大的动力输出，随着左、右传动轴的长短不一致及轮胎些许的差异，导致动力瞬间输往摩擦力弱的一轮，此轮便开始不停的空转，另一轮无从发挥作用，车辆当然无法往前迈进。 为了解决以上这些现象，让更多的动力平均传递到左、右两个驱动轮上，限制差速器左、右滑动率的比例来完成此目标，所以限滑差速器便是解决问题的标准机件。 差速器很好的解决了汽车在不平路面及转向时左右驱动车轮转速不同的要求；但随之而来的是差速器的存在使得汽车在一侧驱动轮打滑时动力无法有效传输，也就是打滑的车轮不能产生驱动力，而不打滑的车轮又没有得到足够 的扭矩。 我们的汽车设计师一直在努力，于是 差速锁 出现了。 差速锁很好的解决了汽车在一侧车轮打滑时出现的动力传输的问题，也就是锁止差速器，让差速器不再起作用，左右两侧的驱动轮均可得到相同的扭矩。 可是大自然总是再给人类处理不完的难题。 差速锁再解决原有问题的同时又带来了新的问题。 这种差速锁仅仅适用于越野车的使用，在野外非铺装路面上，路面附着力不大，即便差速器锁止时车轮发生一些打滑也无 所谓，至少没有安全性问题。 可是在铺装良好的公路上出现左右摩擦不平衡的时候，由于轮胎与干地面的摩擦是相当大的，在高速转弯时差速器锁止是非常危险的，弯道内轮因多余的旋转及摩擦，导致轮胎跳离地面连带利用车轴及悬挂使车体上扬，当内侧车体上扬加上离心力的驱动，很自然就会朝转弯方向的另一侧翻覆。 解决方法 通过 ABS 等电子设备来解决 在一侧驱动轮发生打滑时，电子传感器收集两侧车轮速度差，当电脑发现转速差超过设定值时， ABS 驱动打滑轮的刹车工作，强制降低打滑轮转速，但这种工作方式是以保证安全性为首要目的，以牺牲速度为代价的，在频繁的工作状态下容易失效，可靠性不高。 作为越来越重视车辆性能的今天，这种系统在高性能车上是决不能容忍的，于是就有了后者，防滑差速器（ LSD）。 芜湖职业技术学院毕业设计（论文） 15 种类介绍 因应不同需求分类 过弯性能的发挥，直线冲刺的快感，山道攻防的技巧，莫不需要依赖 LSD 的加持，很多原厂性能版的车辆也配置有 LSD 的装备，而 LSD 的型式又依机件结构的特性不同，可细分为扭力感应型、黏耦合型、螺旋齿轮式、标准机械式 LSD 等。 这么多的型式，其最终目的是一致的，但过程的变化是不同的，因应驾驶者的需求及驾驶特性，才会有这么多式样产生。 扭力感应式 LSD 是采用螺旋齿轮组，一样利用左、右双组的摩擦力来限定滑差效应，由于螺旋齿轮采纵向和基座齿轮的横向交错，无离合器片的损耗，运用在后驱车辆，其故障率较低，维修保养亦趋于简单 ，虽然在动力输出方面未能有强大的表现，但实用原则为其最大之优点。 它是将普通差速器的齿轮从齿轮改成涡轮蜗杆，而安装位置和形式并不变，借由蜗轮蜗杆传动的自锁功能（蜗杆可以向蜗轮传递扭矩，而蜗轮向涡杆施以扭矩时齿间摩擦力大于所传递的扭矩，而无法旋转）来实现防滑功能。 大名鼎鼎的奥迪 quattro 就是采用这种结构，还有许多原厂高性能车种都是采用此种型式，像 RX7 FD3S 的原厂 LSD就相当有名。 在扭力感应式 LSD 的特性方面，虽然其较少使用在运动用途上，但摩擦部分与机械式比较起来效果更好，而且维修上非常简单，这是它 的最大优点。 螺旋齿轮 LSD 其内部构造依然采用螺旋齿轮，有别于扭力感应式的 LSD 是此螺旋齿轮 LSD 所配置的齿轮全为「横向」，也就是和输出轴的运转同一方向，利用行星齿轮大小减速比的功能达到限速功能，其最大的弱点在于限定锁定扭力滑差的比例较小，但也因为维修及使用保养无需特别的注意，更不需要使用 LSD 专用油，因此原厂如 Honda 升 TypeR、Silvia S15„ 等较新款的前轮带动车，也几乎都是使用此型式之 LSD，此等 LSD 还有一个现象，就是车辆顶高后，转动驱动的左右两轮，并不会一起前进或后退，因 此在当年TIS 1： 9 房车赛规格的验车过程中，它算是可以瞒混过关的偷改武器。 螺旋齿轮 LSD内部的齿轮构造与扭力感应式 LSD 有些相似，同样是将普通差速器的齿轮从直齿改成螺旋齿，不过不是利用二者摩擦力的不同，而是改变了齿轮的安装位置和形式，通过只有螺旋齿轮才能实现的安装位置和形式，利用齿轮的减速比来限制左右驱动轮转速差的。 这种 LSD 所能达到的最大转速差比较小。 而且，扭力感应型的齿轮配置为纵向，而此种螺旋齿轮 LSD 的则为横向装置。 和机械式 LSD 相比，它的最大弱点在于限制锁定的扭力芜湖职业技术学院毕业设计（论文） 16 范围较小，但维修、使用上没有什么 特别麻烦之处。 滚珠锁定 LSD 这种设计的特殊之处，是当小圆球在弯曲的沟槽中移动时，被沟槽切断的滚筒开始作动而发挥限滑的效果，尤其是其作动原理与一般品有很大的差异，目前并不算是主流的制品。 在滚珠锁定 LSD 的特性方面，因为它的构造相当特别，因此可以发挥十分圆滑的效果，反过来说此 LSD 并不适合喜欢在街上狂飙的人士，而最后可以死锁差速器、并发挥最高扭力，也是值得记上一笔之处，所以最适用于分秒必争的比赛场合中。 黏性耦合式 LSD。