汽车底盘系统的工作原理解析
浅谈汽车底盘控制关键技术
浅谈汽车底盘控制关键技术李朋飞，范文轩摘㊀要：经济社会的发展带动了汽车技术的不断革新，汽车外观㊁内饰以及控制系统均发生了巨大改变㊂对于汽车行业来说，安全性能是最基本的条件，除此之外，汽车的舒适度㊁节能环保等也是未来汽车发展中需要考虑的重要因素㊂作为汽车关键技术之一，底盘控制技术对于汽车安全性能影响较大，基于此，着重介绍了目前快速发展的汽车底盘集成控制系统类别，并对未来汽车底盘控制技术的发展进行展望㊂关键词：汽车底盘；控制；关键技术一㊁汽车底盘控制系统原理目前，汽车发展趋向于智能化㊁电动化方向，汽车底盘控制技术作为汽车发展需考虑的重要组成部分，其主要是根据驾驶员的相关操作来完成汽车加速㊁减速及调转方向等工作，对汽车整体稳定性影响较大㊂驾驶员通过操纵汽车中的转向盘㊁油门和制动踏板等元件来控制汽车，而这些操纵的执行量主要依靠前轮的转向角以及车轮的驱动力矩或制动力矩，以及轮胎的纵向力和侧向力㊂汽车底盘控制设计的基本原理是在给定路面附着系数和车轮法向力的前提下，对车轮滑动率和车轮侧偏角进行适当的调整和控制，从而达到间接调控轮胎的纵向力和侧向力的目的，最大限度地利用轮胎和路面之间的附着力，达到提高汽车的主动安全性㊁机动性和舒适性的目的㊂二㊁汽车底盘控制关键技术（一）并行式控制并行式控制如图１所示，首先传感器接收外部环境情况，然后将接收到的信号传递给各子控制系统的控制器，各控制器对子系统的执行机构发射信号，之后执行机构向汽车传输执行相关操作的命令，最后汽车做出反应㊂从图１可以看出，各子系统的相关工作由各自对应的控制器控制，子系统之间相互独立，各自负责不同的工作，因此协同性较低㊂另外，不同子系统所对应的生产厂家有所差异，这些厂家不同的系统开发模式也决定了子系统的相容性受到限制，使得汽车难以达到最佳的动力学性能㊂图１ 并行式控制结构（二）集合式控制传统并行式控制系统结构难以满足汽车发展需求，因此集合式控制技术应运而生，其包括系统的控制构架㊁软件构架以及电子构架３个组成部分㊂集合式控制结构能够使各子系统协调工作，但也意味着该系统内部比较复杂，各子系统之间需要配合完成工作，可见集合式控制系统是软件和硬件㊁信息和指令㊁控制和功能算法的集合体㊂集合式控制结构包含全局控制器和子系统控制器两种类型的控制器，两者发挥的作用存在一定差异㊂全局控制器也称为主控制器，是最高级的处理器，主要有两大功能㊂（１）全局控制器可向下一级控制器发送相关控制命令，检测汽车的运行状态㊂集合式控制结构的开发模式与并行式结构不同，集合式控制在开发时是从整体角度出发，自上而下循序渐进式开发，所以相对于并行式控制结构，集合式控制系统的集成度较高㊂（２）集合式控制结构采用的是集成控制系统，相对于并行式结构其容错能力较强㊂三㊁集合式控制结构的分层集合式控制结构实际上是一种分层结构，将汽车底盘的控制系统分为上层协调系统与下层控制系统㊂上层协调系统负责接收驾驶员的相关信息，并向下层控制系统下达命令，根据其反馈的相关决策进行修正；下层控制系统所涉及的子系统较多，主要包含悬架㊁转向及制动等，根据上层传输的信息利用这些子系统执行任务，通过不同层次之间的共同作用，使得汽车达到最优的性能指标㊂一般来说，分层结构主要分为硬件层㊁信息层㊁目标层㊁协调层㊁功能层和执行层６层结构㊂其工作的流程为：首先，信息层利用传感器来采集汽车运行信息，将采集到的信息传递给目标层；其次，目标层根据驾驶员发出的控制命令来确定相应目标，与协调层协同工作，给不同的子系统分配其相应的工作任务；最后，功能层接受任务命令并发挥功能完成目标控制㊂四㊁汽车底盘控制技术的发展趋势（一）第二代ＥＳＰ系统车轮制动力及主动转向系统控制对于汽车底盘稳定性至关重要，两者都对汽车底盘控制效果有一定影响㊂第二代ＥＳＰ系统是将上述几种控制系统的优势结合的新一代控制系统，其基础运行系统已实现完全智能化，可利用网络控制子系统，并将子系统做出的决策反馈给高层次的控制系统，之后高层次控制系统将任务指令传输给下层控制系统，以达到精准的控制效果㊂（二）ＧＣＣ全方位底盘控制系统在汽车底盘控制系统中，ＧＣＣ全方位底盘控制系统的层次较高，其主要是在网络基础上，利用控制器接收信号了解汽车的运行状况㊂ＧＣＣ控制系统利用网络与汽车底盘控制系统连接，然后发出控制信号及最高层次的控制指令，接着执行系统根据驾驶员的操作给各控制器发布的执行命令，对汽车底盘控制系统的运行情况进行实时检测，最终由监测的信息来判断汽车当前的行驶状态㊂五㊁结语随着科学技术水平的不断提升，汽车底盘控制系统将继续趋于智能化和网络化发展，更快速地传递驾驶员的操作指令，充分发挥底盘控制系统的作用，确保汽车行驶安全性㊂参考文献：［１］李玉柱．汽车底盘集成及其控制技术研究［Ｊ］．农家参谋，２０１９（１１）：１８５＋２０８．［２］孔博，王丽琴．汽车底盘集成及其控制技术研究［Ｊ］．山东工业技术，２０１９（８）：５７．［３］吴明华．底盘控制技术研究现状及发展前景［Ｊ］．黑河学院学报，２０１９，１０（１）：２１０－２１１．［４］鲁秀伟，古红晓，陶松．基于汽车底盘集成控制与最新技术研究［Ｊ］．时代汽车，２０１８（１２）：１４７－１４８．作者简介：李朋飞，范文轩，长城汽车股份有限公司㊂４５１。
简述汽车底盘动力传递路线
汽车底盘动力传递路线汽车底盘动力传递路线是指动力从发动机传输到车轮的路径。
底盘是汽车的基础部分，承担着支撑和连接其他部件的重要作用。
在底盘系统中，动力传递路线起着关键的作用，它决定了汽车的驱动方式、操控性能以及燃油经济性等方面。
1. 发动机发动机是汽车底盘系统的核心部件，它通过燃烧燃料产生动力。
根据不同的工作原理，发动机可以分为内燃机和电动机两种类型。
1.1 内燃机内燃机是目前主流的汽车发动机类型，包括汽油发动机和柴油发动机。
它们通过喷油系统将燃料喷入气缸内，在气缸内进行压缩和点火燃烧产生高温高压气体驱使活塞运动，从而产生转速和扭矩输出。
1.2 电动机电动汽车采用电池供电并配备电动马达作为主要驱动源。
电池将储存的电能转化为电动机的动力输出。
电动机通常采用交流电机或直流电机，其输出扭矩和转速可以根据驾驶需求进行调节。
2. 变速器变速器是将发动机的输出转矩按照不同的比例传递给车轮的装置。
它通过改变齿轮传动比实现不同车速和扭矩的匹配。
2.1 手动变速器手动变速器是一种常见的机械式变速器，由多个齿轮组成。
驾驶员通过操作离合器和换挡杆来切换不同档位，从而改变齿轮传动比。
手动变速器具有简单、可靠、成本低等优点，同时也要求驾驶员具备一定的技术操作能力。
2.2 自动变速器自动变速器是一种能够自主选择最佳传动比的变速器系统，无需人工干预。
它通过液压系统或电子控制单元来感知车辆行驶状态，并根据需要自动调整齿轮传动比。
自动变速器具有操作方便、换挡平稳等优点，在城市交通中广泛应用。
2.3 CVT 变速器CVT（Continuously Variable Transmission）变速器是一种能够实现无级变速的传动系统。
它通过采用可变直径的驱动轮和从动轮，以及钢带或链条来传递动力。
CVT 变速器具有传动效率高、平顺性好的特点，能够提供连续无级的变速比。
3. 传动系统传动系统是将发动机输出的转矩传递给车轮的装置。
它包括离合器、差速器和驱动轴等部件。
汽车底盘悬挂系统的流体动力学分析
汽车底盘悬挂系统的流体动力学分析汽车作为我们日常生活中重要的交通工具，其性能和舒适度在很大程度上取决于底盘悬挂系统。
而在对底盘悬挂系统的研究中，流体动力学分析是一个至关重要的方面。
首先，让我们来了解一下什么是汽车底盘悬挂系统。
简单来说，它是连接车身和车轮的一组部件，其主要作用是支撑车身重量、缓解路面冲击、保持车轮与地面的良好接触，并确保车辆的操控稳定性和行驶舒适性。
悬挂系统通常由弹簧、减震器、连杆等部件组成。
那么，流体动力学在其中又扮演着怎样的角色呢？实际上，减震器的工作原理就与流体动力学密切相关。
减震器内部充满了油液，当车辆行驶在不平坦的路面上时，车轮的上下运动迫使减震器中的油液通过特定的通道流动。
这个过程中，油液的流动特性会影响减震器的阻尼力，从而决定了悬挂系统对路面冲击的吸收效果。
在进行流体动力学分析时，我们需要考虑多个因素。
其中，油液的黏度是一个关键参数。
黏度较高的油液在流动时会产生较大的阻力，从而使减震器的阻尼力增加，车辆行驶会更加稳定，但可能会牺牲一定的舒适性。
反之，黏度较低的油液则会使阻尼力减小，车辆的舒适性可能会提高，但操控稳定性可能会受到影响。
此外，减震器内部通道的形状和尺寸也对流体动力学性能有着重要影响。
狭窄的通道会增加油液的流速，从而产生更大的阻尼力；而宽阔的通道则会使阻尼力减小。
因此，通过合理设计通道的形状和尺寸，可以实现对减震器阻尼特性的精确调节。
为了更深入地研究汽车底盘悬挂系统的流体动力学，工程师们通常会采用数值模拟的方法。
借助计算机软件，建立悬挂系统的数学模型，模拟油液在减震器内部的流动情况。
通过改变相关参数，如油液黏度、通道形状等，观察阻尼力的变化，从而优化悬挂系统的设计。
除了减震器，悬挂系统中的其他部件，如液压衬套，也涉及到流体动力学的原理。
液压衬套通过内部的液体流动来减少振动传递，提高车辆的NVH（噪声、振动与声振粗糙度）性能。
在实际的车辆运行中，底盘悬挂系统的流体动力学特性还会受到温度的影响。
汽车底盘构造与维修_副本思维导图
汽车底盘构造与维修汽车传动系概述汽车行驶的基本理论牵引力汽车行驶时必须由外界对汽车施加一个推力F1，这个力称为汽车牵引力行驶阻力滚动阻力、空气阻力、上坡阻力、加速阻力。
传动系作用将发动机经飞轮输出的扭矩传给驱动车轮，并改变扭矩的大小，以适应行驶条件的需要，保证汽车正常行驶。
传动系分类按传动介质分机械式传动系液力机械式传动系静液式传动系电力式传动系按传动比变化分有级传动系无级传动系按传动比变化方式强制操纵式、自动操纵式、半自动操纵式。
布置形式FR型、RE型、FF型、MR型、nWD型。
离合器概述作用保证汽车平稳起步保证传动系换挡时工作平顺防止传动系过载性能要求1：能可靠地传递发动机最大扭矩，而不打滑。
2：保证发动机与传动系接合平顺、柔和3：保证发动机与传动系分离迅速、彻底4：具有良好的热稳定性，保证离合器工作可靠5：操纵轻便、结构简单、维修方便离合器形式摩擦式离合器分类按从动盘的数目分单片式双片式按压紧弹簧的形式多簧式中央弹簧式膜片弹簧式结构特点1：利用一个膜片弹簧代替了螺旋弹簧和分离杠杆，使机构更简单。
2：膜片弹簧工作中的压紧力几乎不受转速影响，并具有高速时压紧力稳定的特点3：膜片与压盘接触面积大，压力分布均匀，压盘不易变形，接合柔和，分离彻底4：结构简单，紧凑，轴向尺寸小，零件少，质量轻，容易平衡按操纵方式机械式液压式气压式基本组成主动部分飞轮、压盘、离合器盖等从动部分从动盘和变速箱第一轴等压紧机构由若干弹簧组成操纵装置分离杠杆、弹簧、踏板、拉杆、调节叉、回位弹簧、分离叉、分离轴承等工作原理离合器接合，离合器分离，汽车起步液力式离合器电磁式离合器离合器的操纵机构作用是使离合器分离，并使之柔和接合以适应换挡和汽车起步的需求按作用和结构形式分非自动式机械式杠杆式绳索式液压式踏板主缸借助补偿孔、进油孔通过软管与制动系统储液罐相通，由壳体、活塞、推杆、回位弹簧、皮碗等组成储液罐工作缸分离板分离轴承助力弹簧管路系统气压式自动式常见故障离合器打滑离合器分离不彻底离合器发响变速器普通变速器功用改变传动比扩大发动机输出扭矩和转速的变动范围，满足汽车行驶中各种下对牵引力和车速的要求，同时使发动机能在较为经济的工况下工作设置倒档设置空档性能要求1：具有合理的档数和适当的传动比2：具有倒档和空档3：传动效率高，操纵轻便，工作可靠，无噪声4：结构简单，体积小，重量轻，维修方便分类按传动比变化分有级式变速器无级变速器综合式变速器按操纵方式手动变速器自动变速器齿轮式变速器的构造变速传动机构普通有级式变速器的传动机构有二轴式和三轴式壳体、第一轴、第二轴、中间轴、倒档轴、各档齿轮和轴承等组成变速操纵机构由盖、操纵装置、自锁装置、互锁装置和倒档保险装置等组成。
汽车底盘构造与维修课件 中职版
汽车底盘构造与维修课件中职版汽车底盘是指汽车车身下部的所有构件和系统，包括底盘框架、悬挂系统、转向系统、刹车系统等。
底盘的构造和维修对汽车的性能和安全至关重要。
本课件将介绍汽车底盘的构造和维修知识。
一、底盘构造1.底盘框架：底盘框架由前、中、后三部分组成，通常采用钢板或铝合金材料制成。
底盘框架的主要功能是承载车身和各种底盘部件，并起到保护和减震作用。
2.悬挂系统：悬挂系统用于连接车身和车轮，使车身与地面之间保持适当的接触。
悬挂系统包括悬挂弹簧、减振器、车轮、悬挂臂等。
不同类型的悬挂系统有独立悬挂、非独立悬挂和半独立悬挂等。
3.转向系统：转向系统用于控制车辆的转向，使驾驶员能够方便地控制车辆的行驶方向。
转向系统包括转向机构、前轮转向角度调整装置和转向转向器等。
4.刹车系统：刹车系统用于控制车辆的停车和减速。
刹车系统包括制动器、刹车总泵、制动分泵等组成，常见的刹车系统有液压刹车系统和气压刹车系统。
5.传动系统：传动系统用于传输发动机的动力至车轮，通过传动装置将发动机的转速和扭矩传递给车轮，使车辆能够行驶。
传动系统有手动传动系统和自动传动系统两种。
二、底盘维修1.常见故障及处理方法：-悬挂系统故障：如悬挂弹簧断裂、减振器失效等，可通过更换零件进行修复。
-刹车系统故障：如刹车片磨损、制动失灵等，可通过更换刹车片、检修刹车总泵等方式进行维修。
-转向系统故障：如方向盘不灵活、转向失控等，可通过检查转向机构、转向转向器等来解决故障。
-传动系统故障：如变速器不能换挡、离合器打滑等，可通过更换离合器片、修理变速器等进行维修。
2.底盘维修技术：-底盘维修的工具和设备：如灯具检测仪、三维测量仪、刹车管夹等，用于故障检测和零部件更换。
-底盘维修的流程：包括故障检测、拆装零部件、更换零部件、调试和测试等步骤，确保底盘的正常运行。
-底盘维修的注意事项：如正确使用工具和设备、保持工作区域整洁、注意安全措施等，确保维修过程安全和高效。
汽车底盘电子控制系统课件(PPT 49页)
在变换选柄手柄位置时，必须先按下选档手 柄上方的选档手柄锁止按钮，否则无法移动选档 手柄。
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湖南生物机电职业技术学院
六、自动变速器的操控
7.停车 停车时间较短，可让选档手柄保持在D位，只用
行驶制动停车；若停车时间稍长，也可以让选档手柄 保持在D位，但最好同时使用行车制动和驻车制动； 若停车时间较长，最好把选档手柄换到N位，并拉紧 驻车制动，以免造成自动变速器油升温过高。
停车后，不要让发动机在N位长时间怠速运转， 发动机熄火前选档手柄在D、S、L或R位的任一位置， 都不要踩加速踏板使发动机转速升高。
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湖南生物机电职业技术学院
图1-9 电子控制自动变速器控制原理
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湖南生物机电职业技术学院
四、自动变速器的型号识别
每台自动变速器 都有自己的编号，一 般标在自动变速器的 铭牌，如图1-10所示。 也有标在自动变速器 的壳体上。从编号上 我们可以了解到该变 速器的相关信息。下 面介绍怎样识别自动 变速器的型号。
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• ATF的检查 在进行自动变速器维护时，对ATF的检查是极其重要的工
作。检查内容主要包括油质检查、油量检查和漏油检查。 1.油质检查 检查油质、颜色、气味和杂质，确认ATF是否过热变质。 Dexron油染成红色，油质清澈纯净，如颜色变黑、有烧焦 味且含有杂质，则予更换。 2.油量检查 自动变速器油面高度不正常造成的故障,占自动变速器常见故 障的20％～30％,因此在汽车行驶过程中必需给予足够的重 视。
汽车底盘教学课件4
3、油压降低阶段
4、油压增加阶段
项目五
汽车制动系
活动四 制动防抱死系统
ABS系统故障诊断流程
项目五
汽车制动系
活动四 制动防抱死系统 液压控制单元诊断 （1）液压控制单元诊断步骤 （2）ABS系统有故障代码故障的检查与诊断 ABS系统组件的检修 1、ABS控制器的检修 2、车轮转速传感器的检修 （1）前轮转速传感器的检修 （2）后轮转速传感器的检修
a)增压状态
b)保压状态
c)减压状态
项目五
汽车制动系
活动四 制动防抱死系统 德尔科(VI)ABS系统的工作
项目五
汽车制动系
活动四 制动防抱死系统
一、凌志LS400轿车 凌志 轿车 1. 元件位置图
项目五
汽车制动系
活动四 制动防抱死系统 2. 布置形式
项目五
汽车制动系
活动四 制动防抱死系统 3. 液压系统图
传动器
发动机管理系统
侧向加速度 司机 方向盘转角
油门踏板
警告信息系统
项目五
汽车制动系
活动五 驱动控制装置（TRAC） 驱动控制装置的概述 (1)对将要空转的驱动轮施加制动力的制动控制方式。 (2)调整发动机加在车轮上的扭矩，使车轮滑移率保持在最 佳范围的发动机控制方式内。
项目五
汽车制动系
活动五 驱动控制装置（TRAC） ASR系统的理论基础 滑移率与附着系数的关系 驱动车轮的滑移率： Sd=(Vc-V/Vc) ×100% Sd=(Vc式中 vc是车轮圆周速度 v是车身瞬时速度
项目五
汽车制动系
活动四 制动防抱死系统 3、差动变压器式减速度传感器的结构与原理
汽车底盘构造与维修ppt课件完整版
（第4版）
Contents
第
二
一、变速器的种类和功用
章
二、手动变速器的变速传动机构
手
动
变
三、同步器
速
器
四、变速器的操纵机构
五、手动变速器的维修
一、变速器的种类和功用
1、变速器的种类和作用
变速器按传动比的级数可分为有级式、无级式和综合式 按操纵方式可分为手动变速器、自动变速器和手动自动一体变速器
电子助力转向系统转向过程的控制原理
六、转向系统的维修
1、动力转向油液的添加与检查
检查和添加油液
按以下步骤排出系统中的空气。
排放动力转向系统中的空 (１)将转向盘向左打到极限位置
气
(２)起动发动机。 使发动机在怠速下运行。重新检查液面
(３)将转向盘从一侧打到另一侧
(４)使转向盘回到中心位置。 使发动机继续运行２ ~３ｍｉｎ。
功用：
(１)实现变速、变矩 (２)实现倒车 (３)实现中断动力传动
二、手动变速器的变速传动机构
1、齿轮传动的基本原理
二、手动变速器的变速传动机构
1、齿轮传动的基本原理
设主动齿轮转速为ｎ１、齿数为ｚ１，从动 齿轮转速为ｎ２、齿数为ｚ２，主动齿轮 (即输入轴)转速与从动齿轮(即输出轴)转速 之比值为传动比(ｉ１２ )，则由齿轮１传到 齿轮２ 的传动比为: ｉ１２ ＝ ｎ１ / ｎ２ ＝ ｚ２ / ｚ１
2、前悬架下臂的更换
四、悬架装置的维修
2、前悬架下臂的更换
四、悬架装置的维修
2、前悬架下臂的更换
四、悬架装置的维修
2、前悬架下臂的更换
四、悬架装置的维修
2、前悬架下臂的更换
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汽车底盘系统的工作原理解析汽车底盘系统是指汽车上承载车身、发动机和变速器等重要部件的
整体结构。
它是汽车的基础，能够提供良好的操控性和平稳的行驶感。
本文将从底盘系统的组成部分和工作原理两个方面进行解析。
一、底盘系统的组成部分
1. 悬挂系统：悬挂系统是底盘系统的重要组成部分之一，它通过连
接车身和车轮，起到支撑和缓冲车身与地面之间振动的作用。
悬挂系
统通常包括弹簧、减震器、悬挂臂等组件，其中弹簧负责支撑车身重量，减震器则用于吸收和控制车身的悬挂运动。
2. 制动系统：制动系统主要由制动盘、刹车片、刹车液等组成，它
可以将车轮的动能迅速转化为热能，从而减速车辆并停下来。
制动系
统还包括制动总泵、制动助力器等部件，它们能够通过人工或自动方
式将力量传递给刹车片，从而实现制动效果。
3. 转向系统：转向系统是用来控制车辆行进方向的，它通常包括转
向盘、转向机构、转向节等组件。
转向系统利用转向盘的输入力量，
通过转向机构将转向力量传递给车轮，从而改变车辆的行进方向。
4. 悬架系统：悬架系统被用于连接车身和车轮，支撑并减震车身。
悬架系统一般包括悬架弹簧、悬架臂、悬架支架等部件。
它能够提供
舒适的乘坐感受，减轻车身振动和震荡对乘客的影响。
5. 前后桥组件：前后桥组件是汽车底盘系统的重要组成部分之一，它连接并传递动力给车轮。
前后桥组件通常包括差速器、半轴、轮毂等部件。
它们能够将发动机的动力传递到车轮，从而推动车辆行进。
二、底盘系统的工作原理
底盘系统的工作原理涉及到悬挂系统、制动系统、转向系统等多个方面，下面将分别加以解析。
1. 悬挂系统的工作原理：当车辆在行驶过程中遇到颠簸、坑洼等不良路况时，悬挂系统能够通过弹簧和减震器的缓冲作用，吸收来自路面的冲击力，保持车身的稳定性和乘坐舒适性。
同时，悬挂系统还可以根据需要调节车身的高低以适应不同的行驶状态。
2. 制动系统的工作原理：当驾驶员踩下刹车踏板时，制动总泵将刹车液传递到刹车片上，使其与制动盘摩擦产生阻力。
这种阻力会减慢车轮的旋转速度，从而实现减速和停车的目的。
制动系统能够根据驾驶员的力度和行驶速度来控制制动力度，保证车辆的平稳停车。
3. 转向系统的工作原理：当驾驶员转动转向盘时，转向机构会将输入力量转化为车轮转向的力量。
转向系统可以通过一系列的连杆和传动装置使车轮发生转向，从而改变车辆行进方向。
它还可以根据车速和转向盘的转动角度来调整转向力量的大小，以提供更加精准和舒适的操控感。
综上所述，汽车底盘系统的工作原理是通过悬挂系统、制动系统、转向系统等多个部分的相互配合和制衡，确保车辆的稳定性、乘坐舒
适性以及操控性。
这些组成部分在底盘系统中各司其职，共同为驾驶员提供良好的驾驶体验。