汽車電控概述教學(xué)課件PPT教學(xué)內(nèi)容

1、汽車電控概述教學(xué)課件PPT課程主要內(nèi)容 汽車電子模塊聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ) 驅(qū)動系統(tǒng) 與安全性相關(guān)的系統(tǒng) 與舒適性相關(guān)的系統(tǒng) 多媒體和通信系統(tǒng) 主要參考書：汽車電子學(xué)BB平臺下載汽車電子模塊聯(lián)網(wǎng) 總線系統(tǒng) RTOS 功能開發(fā)和軟件開發(fā)（V模型） 各類傳感器和執(zhí)行器驅(qū)動系統(tǒng) 汽油機(jī)控制系統(tǒng) 柴油機(jī)控制系統(tǒng) 變速箱控制系統(tǒng) 電源管理系統(tǒng)安全性相關(guān)系統(tǒng) 安全性概念和功能 被動安全技術(shù) 行駛系統(tǒng)調(diào)節(jié)和主動安全技術(shù)舒適性相關(guān) 座椅、門窗、空調(diào) 多媒體和通信第一講 汽車電控概述第一節(jié)汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展第二節(jié)汽車電子控制系統(tǒng)的一般組成第三節(jié)汽車電子控制技術(shù)基礎(chǔ)知識安全、環(huán)保和節(jié)能推動了汽車技術(shù)的發(fā)展汽車的安全性是人

2、類社會的一大禍害，車輛的制動安全性、驅(qū)動安全性與行駛安全性是道路交通安全事故的三大主要根源。全世界每年由于交通事故死亡約50萬人，排在人類死亡原因的第10位；我國目前每年因交通事故死亡占全國總死亡人數(shù)的1.5%，約每年10萬人。為此，科技人員從汽車的主動安全性和被動安全性兩個方面著手，設(shè)計(jì)了防滑控制系統(tǒng)、車輛姿態(tài)控制系統(tǒng)、智能防撞預(yù)警與應(yīng)急保護(hù)系統(tǒng)、碰撞后的保護(hù)系統(tǒng)等一系列電子控制裝置。汽車電子技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)越性1.減少汽車修復(fù)時(shí)間 汽車電氣設(shè)備的故障約占汽車總故障的1/3。由于汽車構(gòu)造比較復(fù)雜，零部件比較多，工作環(huán)境不可控制(如道路條件，環(huán)境的溫度、濕度)，加上人為的因素，所以汽車的可靠性差，

3、無故障間隔時(shí)間短2.節(jié)油 汽車發(fā)動機(jī)采用電子綜合優(yōu)化控制，與傳統(tǒng)的化油器式發(fā)動機(jī)相比，可以節(jié)約燃油消耗10%15左右。汽車是一個較復(fù)雜的多參數(shù)控制的機(jī)械，而且行駛條件隨機(jī)變化。對其采用優(yōu)化控制后，計(jì)算機(jī)可以對控制對象的有關(guān)參數(shù)(如溫度、氣體壓力、轉(zhuǎn)速、排氣成分)進(jìn)行適當(dāng)采樣，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理3.減少空氣污染 用傳感器控制的發(fā)動機(jī)空燃比閉環(huán)控制系統(tǒng)，可以保證發(fā)動機(jī)處于理論空燃比附近工作。若加裝廢氣再循環(huán)和三元催化凈化等裝置，不但可以節(jié)約燃油，而且廢氣中碳?xì)浠衔?HC)的體積分?jǐn)?shù)可降低40，氮氧化合物(NOx)的體積分?jǐn)?shù)可降低60%左右。4.減少交通事故 電子技術(shù)在汽車安全方面得到應(yīng)用后，使整車

4、的安全性能提高。交通事故主要由人的主觀因素和客觀因素所造成，減少人的主觀因素造成事故的電子裝置有：防止酒后駕車和駕駛員磕睡的電子裝置、檢查人的心理狀態(tài)和反應(yīng)時(shí)間的電子裝置等；1.1 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展1.1.1 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展歷程汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展歷程第一階段：第一階段：20世紀(jì)世紀(jì)60年代中期至年代中期至70年代末，是汽車電子技術(shù)年代末，是汽車電子技術(shù)萌芽及初級發(fā)展階段。萌芽及初級發(fā)展階段。電子收音機(jī)、電子收音機(jī)、發(fā)電機(jī)硅整流器、發(fā)電機(jī)硅整流器、電壓調(diào)節(jié)器、電壓調(diào)節(jié)器、晶體管無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火，晶體管無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火，電子控制燃油噴射等。電子控制燃油噴射等。第

5、二階段：第二階段：20世紀(jì)世紀(jì)70年代末到年代末到90年代中期，是汽車電子控制年代中期，是汽車電子控制技術(shù)的大發(fā)展階段。技術(shù)的大發(fā)展階段。發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)、自動變速器、自動變速器、防抱死制動系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)、電控懸架、電控懸架、電控轉(zhuǎn)向、電控轉(zhuǎn)向、電子儀表、電子儀表、影音娛樂設(shè)備等。影音娛樂設(shè)備等。第三階段：第三階段：20世紀(jì)世紀(jì)90年代中期至今，電子裝置成為汽車設(shè)計(jì)年代中期至今，電子裝置成為汽車設(shè)計(jì)中必不可少的裝置。中必不可少的裝置。動力控制方面。動力控制方面。 在發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)（在發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)（EMS）的基礎(chǔ)上，增加了變速器控制）的基礎(chǔ)上，增加了變速器控制功能，

6、拓展為動力傳動控制系統(tǒng)（功能，拓展為動力傳動控制系統(tǒng)（PCM）；）；汽車主動安全控制方面。汽車主動安全控制方面。在防抱死制動系統(tǒng)（在防抱死制動系統(tǒng)（ABS）的基礎(chǔ)上，增加了牽引力）的基礎(chǔ)上，增加了牽引力控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)（TCS）和驅(qū)動防滑系統(tǒng)（）和驅(qū)動防滑系統(tǒng)（ASR）控制的功能；）控制的功能；車輛穩(wěn)定性控制方面。車輛穩(wěn)定性控制方面。車輛穩(wěn)定性控制（車輛穩(wěn)定性控制（VSC）系統(tǒng)、強(qiáng)化車輛穩(wěn)定性系統(tǒng)）系統(tǒng)、強(qiáng)化車輛穩(wěn)定性系統(tǒng)（VSE）以及智能懸架控制系統(tǒng)；）以及智能懸架控制系統(tǒng)；被動安全控制方面。被動安全控制方面。發(fā)展了主動安全帶和安全氣囊的綜合控制技術(shù)；發(fā)展了主動安全帶和安全氣囊的綜合控制技

7、術(shù)；改善駕駛員勞動強(qiáng)度和保障行車安全方面。改善駕駛員勞動強(qiáng)度和保障行車安全方面。傳統(tǒng)的巡航控制系統(tǒng)、智能巡航控制（也稱自適應(yīng)巡傳統(tǒng)的巡航控制系統(tǒng)、智能巡航控制（也稱自適應(yīng)巡航控制，航控制，ACC），其控制項(xiàng)目包括防抱死制動、牽引力控制），其控制項(xiàng)目包括防抱死制動、牽引力控制及車輛穩(wěn)定性控制等等。及車輛穩(wěn)定性控制等等。 汽車內(nèi)部環(huán)境的人性化設(shè)計(jì)方面、無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、汽車內(nèi)部環(huán)境的人性化設(shè)計(jì)方面、無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、防盜報(bào)警系統(tǒng)和車載防撞雷達(dá)等電子裝置，都得到了進(jìn)一步防盜報(bào)警系統(tǒng)和車載防撞雷達(dá)等電子裝置，都得到了進(jìn)一步的開發(fā)和應(yīng)用。的開發(fā)和應(yīng)用。 以控制器局域網(wǎng)（以控制器局域網(wǎng)（Controlle

8、r Area Network，CAN）為）為代表的數(shù)據(jù)總線（代表的數(shù)據(jù)總線（Data Bus）技術(shù)在此期間有了很大的發(fā)展。）技術(shù)在此期間有了很大的發(fā)展。CAN總線將各種汽車電子裝置連接成為車載網(wǎng)絡(luò)?？偩€將各種汽車電子裝置連接成為車載網(wǎng)絡(luò)。 在車載網(wǎng)絡(luò)中，各控制裝置獨(dú)立運(yùn)行，完成各自的控制在車載網(wǎng)絡(luò)中，各控制裝置獨(dú)立運(yùn)行，完成各自的控制功能，同時(shí)還可以通過通信線為其它控制裝置提供數(shù)據(jù)服務(wù)，功能，同時(shí)還可以通過通信線為其它控制裝置提供數(shù)據(jù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)信息共享。實(shí)現(xiàn)信息共享。 出現(xiàn)了以大規(guī)模集成電路和控制器局域網(wǎng)（出現(xiàn)了以大規(guī)模集成電路和控制器局域網(wǎng)（CAN）為特）為特征的、多學(xué)科綜合的汽車電子控制技

9、術(shù)，是這一階段的突出征的、多學(xué)科綜合的汽車電子控制技術(shù)，是這一階段的突出特點(diǎn)。其代表性技術(shù)有智能傳感器、特點(diǎn)。其代表性技術(shù)有智能傳感器、16位和位和32位微處理器、位微處理器、車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。1.1.2 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)汽車電子控制技術(shù)從單一的控制逐步發(fā)展到綜合控制，如汽車電子控制技術(shù)從單一的控制逐步發(fā)展到綜合控制，如點(diǎn)火時(shí)刻、燃油噴射、怠速控制、排氣再循環(huán)等。點(diǎn)火時(shí)刻、燃油噴射、怠速控制、排氣再循環(huán)等。電子控制技術(shù)從發(fā)動機(jī)控制擴(kuò)展到汽車的各個組成部分，電子控制技術(shù)從發(fā)動機(jī)控制擴(kuò)展到汽車的各個組成部分，如防抱死制動系統(tǒng)、自動變速系統(tǒng)、信息顯示

10、系統(tǒng)等。如防抱死制動系統(tǒng)、自動變速系統(tǒng)、信息顯示系統(tǒng)等。從汽車本身到融入外部社會環(huán)境。從汽車本身到融入外部社會環(huán)境。1.1.3 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢1.控制系統(tǒng)集成化控制系統(tǒng)集成化2.信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化3.汽車、交通智能化汽車、交通智能化電子信息技術(shù)的發(fā)展，推進(jìn)了汽車技術(shù)向集成與智能邁進(jìn)圖1-1四層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電子信息技術(shù)的發(fā)展，推進(jìn)了汽車技術(shù)向集成與智能邁進(jìn)圖1-2網(wǎng)絡(luò)層次的發(fā)展第二節(jié)汽車電子控制系統(tǒng)的一般組成一、電子控制系統(tǒng)的一般組成二、自動控制系統(tǒng)的分類三、汽車電子控制系統(tǒng)簡介四、電子控制單元(ECU)的功能與組成1.2 汽車電子控制系統(tǒng)的基本組成汽

11、車電子控制系統(tǒng)的基本組成1.2.1信號輸入裝置信號輸入裝置 信號輸入裝置包括各種傳感器和開關(guān)。車用傳感器有兩信號輸入裝置包括各種傳感器和開關(guān)。車用傳感器有兩類，一類用于控制汽車運(yùn)行狀態(tài)，另一類讓駕駛員了解某些類，一類用于控制汽車運(yùn)行狀態(tài)，另一類讓駕駛員了解某些信息和狀態(tài)（如冷卻液溫度、潤滑油壓力、燃油量等）。信息和狀態(tài)（如冷卻液溫度、潤滑油壓力、燃油量等）。 圖圖1-2 輸入信號輸入信號a）模擬信號；）模擬信號；b）數(shù)字信號；）數(shù)字信號；c）信號發(fā)生器）信號發(fā)生器1.2.2 控制器控制器 控制器，即電子控制單元控制器，即電子控制單元ECU由輸入接口、計(jì)算機(jī)和輸由輸入接口、計(jì)算機(jī)和輸出接口等組成

12、（圖出接口等組成（圖1-3）。）。 圖圖1-3 ECU的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)1.輸入接口輸入接口圖圖1-4 輸入回路輸入回路圖圖1-5 信號轉(zhuǎn)換信號轉(zhuǎn)換1-傳感器；傳感器；2-模擬信號；模擬信號；3-放大器；放大器；4-A/D轉(zhuǎn)換器；轉(zhuǎn)換器；5-CPU；6-DA轉(zhuǎn)換器；轉(zhuǎn)換器；7-功率功率晶體管（或驅(qū)動器）；晶體管（或驅(qū)動器）； 8-模擬信號；模擬信號；9-執(zhí)行器；執(zhí)行器；10-存儲器；存儲器；11-穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器2.計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)（微機(jī)）由輸入和輸出、計(jì)算機(jī)（微機(jī)）由輸入和輸出、CPU、存儲器、地址總、存儲器、地址總線和數(shù)據(jù)總線等組成（圖線和數(shù)據(jù)總線等組成（圖1-6）。）。3.輸出接口輸出

13、接口圖圖1-6 計(jì)算機(jī)的組成計(jì)算機(jī)的組成計(jì)算機(jī)輸出的電信號是數(shù)字信號，而有些執(zhí)行器需要計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)輸出的電信號是數(shù)字信號，而有些執(zhí)行器需要計(jì)算機(jī)輸出模擬信號。因此，輸出接口需要輸出模擬信號。因此，輸出接口需要DA（數(shù)模）轉(zhuǎn)換器。（數(shù)模）轉(zhuǎn)換器。同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)輸出的電信號較弱，不能直接控制執(zhí)行器。同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)輸出的電信號較弱，不能直接控制執(zhí)行器。 因此，輸出電路中大多采用由大功率晶體管組成的輸出因此，輸出電路中大多采用由大功率晶體管組成的輸出驅(qū)動器（圖驅(qū)動器（圖1-7），由計(jì)算機(jī)輸出信號控制晶體管的導(dǎo)通與截），由計(jì)算機(jī)輸出信號控制晶體管的導(dǎo)通與截止，從而控制執(zhí)行器的搭鐵回路。止，從而控制執(zhí)

14、行器的搭鐵回路。圖圖1-7 輸出回路輸出回路1.2.3執(zhí)行器執(zhí)行器 執(zhí)行器根據(jù)執(zhí)行器根據(jù)ECU輸出的控制信號執(zhí)行某項(xiàng)控制功能，常輸出的控制信號執(zhí)行某項(xiàng)控制功能，常用執(zhí)行器見表用執(zhí)行器見表1-3。名名 稱稱驅(qū)動能源驅(qū)動能源應(yīng)用范疇（系統(tǒng)）應(yīng)用范疇（系統(tǒng)）電動機(jī)電動機(jī)直流電動機(jī)直流電動機(jī)電能電能刮水器刮水器伺服電動機(jī)伺服電動機(jī)電能電能節(jié)氣門開度節(jié)氣門開度步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)電能電能節(jié)氣門開度、電子懸架阻尼與剛度控制節(jié)氣門開度、電子懸架阻尼與剛度控制控制閥控制閥2/2開關(guān)閥開關(guān)閥液壓氣動液壓氣動ABS、 ASR、 EAT3/3開關(guān)閥開關(guān)閥液壓氣動液壓氣動ABS、 ASR、 EAT比例壓力閥比例壓力閥

15、液壓氣動液壓氣動離合器控制、離合器控制、CVT金屬帶夾緊力控制金屬帶夾緊力控制比例流量閥比例流量閥液壓氣動液壓氣動CVT連續(xù)速比控制連續(xù)速比控制繼電器繼電器電能電能電磁閥驅(qū)動、電動機(jī)驅(qū)動電磁閥驅(qū)動、電動機(jī)驅(qū)動電磁鐵電磁鐵比例比例電能電能電磁離合器、比例液壓閥電磁離合器、比例液壓閥開關(guān)開關(guān)電能電能開關(guān)電磁閥開關(guān)電磁閥表表1-3 常用執(zhí)行器常用執(zhí)行器電子控制系統(tǒng)的一般組成圖1-3電子控制系統(tǒng)的一般組成5.簡化的汽車電子控制系統(tǒng)模型圖1-4傳感器、ECU和執(zhí)行器之間的工作關(guān)系二、自動控制系統(tǒng)的分類1.按控制系統(tǒng)有無反饋環(huán)節(jié)分類2.按輸入量變化的規(guī)律來分類3.按系統(tǒng)傳輸信號對時(shí)間的關(guān)系分類4.按系統(tǒng)輸

16、出量和輸入量的關(guān)系分類5.簡化的汽車電子控制系統(tǒng)模型1.按控制系統(tǒng)有無反饋環(huán)節(jié)分類(1)開環(huán)控制系統(tǒng)若系統(tǒng)的輸出量對系統(tǒng)的控制作用不產(chǎn)生影響(即無檢測反饋單元)，則稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。(2)閉環(huán)控制系統(tǒng)系統(tǒng)的輸出通過檢測反饋單元返回來作用于控制部分，形成閉合回路，這種控制系統(tǒng)就稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)，又稱為反饋控制系統(tǒng)。2.按輸入量變化的規(guī)律來分類(1)恒值控制系統(tǒng)恒值控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是，系統(tǒng)的輸入量是恒值，并要求系統(tǒng)的輸出量相應(yīng)地保持恒定值。(2)隨動控制系統(tǒng)隨動控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是，輸入量是變化的(有時(shí)是隨機(jī)的)，并且要求系統(tǒng)的輸出量能跟隨輸入量的變化而作出相應(yīng)的變化，故隨動系統(tǒng)又稱為伺服系統(tǒng)或跟蹤系統(tǒng)

17、。(3)過程控制系統(tǒng)該系統(tǒng)的輸出量是按給定的時(shí)間函數(shù)實(shí)現(xiàn)控制的。3.按系統(tǒng)傳輸信號對時(shí)間的關(guān)系分類(1)連續(xù)控制系統(tǒng)連續(xù)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是，控制作用的信號是連續(xù)量或模擬量。(2)離散控制系統(tǒng)又稱采樣控制系統(tǒng)。4.按系統(tǒng)輸出量和輸入量的關(guān)系分類(1)線性系統(tǒng)線性系統(tǒng)的特點(diǎn)是，系統(tǒng)的輸出量和輸入量的關(guān)系是線性的，它的各個環(huán)節(jié)或系統(tǒng)都可以用線性微分方程來描述，可以應(yīng)用疊加原理和拉氏變換解決線性系統(tǒng)中的問題。(2)非線性系統(tǒng)非線性系統(tǒng)的特點(diǎn)是，其中的一些環(huán)節(jié)具有非線性性質(zhì)(例如出現(xiàn)飽和死區(qū)、滯環(huán)等)。三、汽車電子控制系統(tǒng)簡介(一)發(fā)動機(jī)控制部分(二)底盤控制部分(三)行駛安全系統(tǒng)(四)信息系統(tǒng)(五)附屬

18、裝置(一)發(fā)動機(jī)控制部分 1.電控點(diǎn)火裝置電控點(diǎn)火裝置(ESA)該系統(tǒng)可使發(fā)動機(jī)在不同轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣量等因素下，在最佳點(diǎn)火提前角工況下工作，使發(fā)動機(jī)輸出最大的功率和轉(zhuǎn)矩，而將油耗和排放降低到最低限度。該系統(tǒng)分為開環(huán)和閉環(huán)兩種控制。電控點(diǎn)火裝置閉環(huán)控制系統(tǒng)通過爆燃傳感器進(jìn)行反饋控制，其點(diǎn)火時(shí)刻的控制精度比開環(huán)高，但排氣凈化差些。2.電控汽油噴射電控汽油噴射(EFI)該系統(tǒng)根據(jù)各傳感器輸送來的信號，能有效控制混合氣空燃比，使發(fā)動機(jī)在各種工況下空燃比達(dá)到較佳值，從而實(shí)現(xiàn)提高功率、降低油耗、減少排氣污染等功效。該系統(tǒng)可分為開環(huán)和閉環(huán)兩種控制。閉環(huán)控制是在開環(huán)控制的基礎(chǔ)上，在一定條件下，由計(jì)算機(jī)根據(jù)氧傳感器

19、輸出的含氧濃度信號修正燃油供給量，使混合氣空燃比保持在理想狀態(tài)下。3.廢氣再循環(huán)控制廢氣再循環(huán)控制(EGR)該系統(tǒng)是將一部分排氣中的廢氣引入進(jìn)氣側(cè)的新鮮混合氣中再次燃燒，以抑制發(fā)動機(jī)有害氣體氮氧化合物的生成。該系統(tǒng)能根據(jù)發(fā)動機(jī)的工況適時(shí)地調(diào)節(jié)參與廢氣再循環(huán)的廢氣循環(huán)率，以減少排氣中的有害氣體氮氧化合物。它是一種排氣凈化的有效手段。4.怠速控制怠速控制(ISC)該系統(tǒng)能根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度及其他有關(guān)參數(shù)，如空調(diào)開關(guān)信號、動力轉(zhuǎn)向開關(guān)信號等，使發(fā)動機(jī)的怠速處于最佳狀態(tài)。除以上控制裝置外，發(fā)動機(jī)部分的控制內(nèi)容還有：發(fā)動機(jī)輸出、冷卻風(fēng)扇、發(fā)動機(jī)排量、氣門正時(shí)、二次空氣噴射、發(fā)動機(jī)增壓、油氣蒸發(fā)控制及系

20、統(tǒng)自診斷等。(二)底盤控制部分 1 .電控自動變速器電控自動變速器(ECT)該裝置有多種形式。它能根據(jù)發(fā)動機(jī)節(jié)氣門開度和車速等行駛條件，按照換檔特性精確地控制變速比，使汽車處于最佳檔位。該裝置具有提高傳動效率、降低油耗、改善換檔舒適性、提高汽車行駛平穩(wěn)性以及延長變速器使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。2.防滑控制系統(tǒng)防滑控制系統(tǒng)防滑控制包括防抱死制動(ABS)、牽引控制(TCS)、驅(qū)動防滑(ASR)和車輛橫向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)(VSC)。該系統(tǒng)可以提高制動效能，防止汽車在制動、起步、驅(qū)動和轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生側(cè)滑，是保證行車安全和防止事故發(fā)生的重要措施。3.電子控制動力轉(zhuǎn)向電子控制動力轉(zhuǎn)向電子控制動力轉(zhuǎn)向的形式較多，目前汽車

21、動力轉(zhuǎn)向的發(fā)展趨勢為四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。它們分別顯示出不同的優(yōu)越性，如有的可獲得最優(yōu)化的轉(zhuǎn)向作用力特性、最優(yōu)化的轉(zhuǎn)向回正特性，起到改善行駛的穩(wěn)定性以及節(jié)能和降低成本的作用；有的主要是為了提高轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向響應(yīng)性；有的主要用來改善高速行駛時(shí)的穩(wěn)定性。目前電控前輪動力轉(zhuǎn)向較普及，通過控制轉(zhuǎn)向力，保證汽車原地或低速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向輕便，而高速行駛時(shí)又確保安全。4.電控懸架電控懸架(TEMS)該系統(tǒng)能根據(jù)不同的路面狀況，控制車輛高度，調(diào)整懸架的阻尼特性及彈性剛度，改善車輛行駛的穩(wěn)定性、操縱性和乘坐舒適性。5.巡航控制系統(tǒng)巡航控制系統(tǒng)(CCS)該系統(tǒng)又稱恒速行駛系統(tǒng)。汽車在高速公路上長時(shí)間行駛時(shí)，打開該系統(tǒng)的自動操

22、縱開關(guān)后，恒速行駛裝置將根據(jù)行駛阻力自動增減節(jié)氣門開度，使汽車行駛速度保持一定。該系統(tǒng)可以減輕駕駛員長途駕駛之疲勞。(三)行駛安全系統(tǒng) 1.安全氣囊安全氣囊(SRS)該系統(tǒng)是國外汽車上一種常見的被動安全裝置。在車輛相撞時(shí)，由電控元件用電流引爆安置在轉(zhuǎn)向盤中央(有的在儀表盤板雜務(wù)箱后邊也安裝)等處氣囊中的滲氮物，迅速燃燒產(chǎn)生氮?dú)猓查g充滿氣囊。氣囊的作用是在駕駛員與轉(zhuǎn)向盤之間、前座乘員與儀表板間形成一個緩沖軟墊，避免硬性撞擊而受傷。此裝置一定要與安全帶配合使用，否則效果大為降低。2.雷達(dá)防撞系統(tǒng)雷達(dá)防撞系統(tǒng)該系統(tǒng)有多種形式。有的在汽車行駛中，當(dāng)兩車的距離小到安全距離時(shí)，即自動報(bào)警，若繼續(xù)行駛，則

23、會在即將相撞的瞬間，自動控制汽車制動器將汽車停住；有的是在汽車倒車時(shí)，顯示車后障礙物的距離，有效地防止倒車事故發(fā)生。3.驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)(ASR)該系統(tǒng)是在防抱死制動系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)的，兩系統(tǒng)有許多共同組件。該系統(tǒng)裝置利用驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)速傳感器，當(dāng)感受到驅(qū)動輪打滑時(shí)，控制元件便通過制動或通過油門降低轉(zhuǎn)速，使之不再打滑。它實(shí)質(zhì)上是一種速度調(diào)節(jié)器，可以在起步和彎道中速度發(fā)生急劇變化時(shí)，改善車輪與地面間的附著力，提高其安全性。該系統(tǒng)裝置在雪地或濕滑路面上，較能發(fā)揮其特性。4.安全帶控制系統(tǒng)安全帶控制系統(tǒng)該系統(tǒng)在汽車發(fā)生任何撞擊的情況下，可瞬間束緊安全帶。有的汽車上只有當(dāng)計(jì)算機(jī)確認(rèn)駕駛員

24、和乘客安全帶使用正確無誤時(shí)，發(fā)動機(jī)才能被起動。5.前照燈控制系統(tǒng)前照燈控制系統(tǒng)該系統(tǒng)可在前照燈照明范圍內(nèi)，隨著轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，并能在會車時(shí)自動啟閉和防眩。(四)信息系統(tǒng) 1.信息顯示與報(bào)警系統(tǒng)信息顯示與報(bào)警系統(tǒng)該系統(tǒng)可將發(fā)動機(jī)的工況和其他信息參數(shù)，通過微處理機(jī)處理后，輸出對駕駛員更有用的信息，并用數(shù)字顯示、線條顯示或聲光報(bào)警。顯示的信息除冷卻液溫度、油壓、車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等常見的內(nèi)容外，還有瞬時(shí)耗油量、平均耗油量、平均車速、行駛里程、車外溫度等。根據(jù)駕駛員的需要，可隨時(shí)調(diào)出顯示這些信息。監(jiān)視和報(bào)警的信息主要有：燃油溫度、冷卻液溫度、油壓、充電、尾燈、前照燈、排氣溫度、制動液量、手制動、車門

25、未關(guān)嚴(yán)等。當(dāng)出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象或自診斷系統(tǒng)測出有故障時(shí)，立即由聲光報(bào)警。2.語言信息系統(tǒng)語言信息系統(tǒng)過去一般信息顯示都是靠駕駛員查看儀表，用視覺感知，這樣容易造成遺漏。現(xiàn)在出現(xiàn)了語言信息，包括語音報(bào)警和語音控制兩類。語音報(bào)警是在汽車出現(xiàn)不正常情況，如冷卻液溫度、水位、油位不正常，制動液不足和蓄電池充電值偏低等情況時(shí)，計(jì)算機(jī)經(jīng)過邏輯判斷，輸出信息至揚(yáng)聲器，發(fā)出模擬人的聲音向駕駛員報(bào)警，如“水位不正?！?、“請加油”等，多數(shù)還同時(shí)用燈光報(bào)警。語音控制是用駕駛員的聲音來指揮和控制汽車的某個部件、設(shè)備進(jìn)行動作。3.車用導(dǎo)航系統(tǒng)與定位系統(tǒng)車用導(dǎo)航系統(tǒng)與定位系統(tǒng)該系統(tǒng)是近幾年研究的新課題。它可在城市或公路網(wǎng)范圍

26、內(nèi)，定向選擇最佳行駛路線，并能在屏幕上顯示地圖，表示汽車行駛中的位置，以及到達(dá)目的地的方向和距離。這實(shí)質(zhì)是汽車行駛向智能化發(fā)展的方向，再進(jìn)一步就可成為無人駕駛汽車。4.通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)這方面真正使用且采用最多的是汽車電話，在美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家較普及。目前的水平在不斷地提高，除車與路之間、車與車之間、車與飛機(jī)等交通工具之間的通話外，還可通過衛(wèi)星與國際電話網(wǎng)相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)行駛過程中的國際間電話通信，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息交換、圖像傳輸?shù)取?五)附屬裝置 1.全自動空調(diào)全自動空調(diào)(EA/C)該裝置突破單一的空氣溫度調(diào)節(jié)功能，根據(jù)設(shè)計(jì)在車內(nèi)的各種溫度傳感器(車內(nèi)溫度、大氣溫度、日照強(qiáng)度、蒸發(fā)器溫度、發(fā)動機(jī)冷

27、卻液溫度等)輸入的信號，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行平衡溫度演算，對進(jìn)氣轉(zhuǎn)換風(fēng)門、混合風(fēng)門、水閥、加熱斷電器、壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等進(jìn)行控制；根據(jù)乘客要求，保持車內(nèi)的溫度等小氣候處于最佳值(人體感覺最舒適的狀態(tài))。2.自動座椅自動座椅該裝置是人體工程技術(shù)與電子控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它能使座椅適應(yīng)乘客的不同體型，滿足乘客的舒適性的要求。3.音響音像音響音像車內(nèi)裝有立體音響、CD等。放音系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)立體聲補(bǔ)償、立體聲音響自動選臺，顯示器實(shí)現(xiàn)數(shù)碼選臺。四、電子控制單元(ECU)的功能與組成1.ECU的功能2.ECU的組成1.ECU的功能1)接受傳感器或其他裝置輸入的信息，給傳感器提供參考(基準(zhǔn))電壓：2V、5V、9V、12

28、V，將輸入的信息轉(zhuǎn)變?yōu)槲C(jī)所能接受的信號。2)存儲、計(jì)算、分析處理信息，計(jì)算出輸出值所用的程序，存儲該車型的特點(diǎn)參數(shù)，存儲運(yùn)算中的數(shù)據(jù)(隨存隨取)，存儲故障信息。3)運(yùn)算分析。4)輸出執(zhí)行命令。5)自我修正功能(自適應(yīng)功能)。圖1-5ECU的組成1傳感器2模擬信號3輸入回路4A/D轉(zhuǎn)換器5輸出回路6執(zhí)行元件7微機(jī)8數(shù)字信號9ROM/RAM記憶裝置2.ECU的組成(1)輸入回路輸入回路輸入ECU的傳感器信號有兩種：一種是模擬信號(圖1-6a)，如：熱線式空氣流量計(jì)的輸出信號和冷卻液溫度傳感器的輸出信號等；另一種是數(shù)字信號(圖1-6b)，如卡門旋渦式空氣流量計(jì)的輸出信號和轉(zhuǎn)速傳感器的輸出信號等。(

29、2)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器由傳感器輸入的模擬信號，微機(jī)不能直接處理，故要用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再輸入微機(jī)。(3)微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)微機(jī)的功用是根據(jù)發(fā)動機(jī)工作的需要，把各種傳感器送來的信號用內(nèi)存的程序(微機(jī)處理的順序)和數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，并把處理結(jié)果如汽油噴射控制信號、點(diǎn)火控制信號等送往輸出回路。第三節(jié)汽車電子控制技術(shù)基礎(chǔ)知識一、汽油機(jī)的排放與凈化二、汽油機(jī)對點(diǎn)火系統(tǒng)的要求三、汽車制動與側(cè)滑四、驅(qū)動與側(cè)滑五、轉(zhuǎn)向系、傳動系與操縱穩(wěn)定性一、汽油機(jī)的排放與凈化1.HC(碳?xì)浠衔?的生成機(jī)理HC產(chǎn)生的原因除燃料的不完全燃燒外，缸壁淬冷也是排氣中HC的主要來源。由于汽油機(jī)中混合氣的燃燒

30、是依靠火焰?zhèn)鞑ミM(jìn)行的。2.CO的生成機(jī)理CO是燃料燃燒的中間產(chǎn)物。排氣中CO主要是在局部缺氧或低溫下由于烴的不完全燃燒產(chǎn)生的。3.NOx的生成機(jī)理NOx是空氣在燃燒室的高溫條件下，由氧和氮的反應(yīng)所形成的，它和其他廢氣成分不同，不是來自燃料。發(fā)動機(jī)所排出的NOx，雖含有少量的NO2，但大部分是NO。排氣中的NO在大氣中氧化成NO2，通常把NO2和NO統(tǒng)稱為NOx(氮的氧化物)。二、汽油機(jī)對點(diǎn)火系統(tǒng)的要求1.發(fā)動機(jī)對點(diǎn)火系的要求2.閉合角控制3.恒流控制1.發(fā)動機(jī)對點(diǎn)火系的要求(1)能產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間隙的電壓火花塞電極間產(chǎn)生火花時(shí)的電壓，稱為擊穿電壓。(2)火花應(yīng)具有足夠的能量要使混合氣可

31、靠點(diǎn)燃，火花塞產(chǎn)生的電壓應(yīng)具有一定的能量(火花能量=火花電壓火花電流火花持續(xù)時(shí)間)。(3)最佳點(diǎn)火提前角/點(diǎn)火時(shí)刻(點(diǎn)火提前角) 不同發(fā)動機(jī)的最佳點(diǎn)火提前角各不相同，并且同一發(fā)動機(jī)在不同工況和使用條件下的最佳點(diǎn)火提前角也不相同。1)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速；2)負(fù)荷；3)空燃比；4)進(jìn)氣壓力；5)冷卻液溫度。2.閉合角控制圖1-12閉合角3.恒流控制圖1-13基本閉合角控制電路3.恒流控制圖1-14恒流控制點(diǎn)火線圈一次電流3.恒流控制圖1-15恒流控制電路原理圖3.恒流控制圖1-16車輪在制動時(shí)的受力情況三、汽車制動與側(cè)滑1.汽車制動性能的評價(jià)指標(biāo)2.車輪制動時(shí)的受力分析3.附著系數(shù)與滑動率的關(guān)系1.汽車制動性能的評價(jià)指標(biāo)汽車制動性能的評價(jià)指標(biāo)主要有三個，即制動效能、制動效能的恒定性和制動時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性。2.車輪制動時(shí)的受力分析(1)地面制動力地面制動力是一個與汽車的行駛方向相反的力，由地面提供，通過輪胎作用于汽車上，讓汽車減速或停止。(2)制動器制動力在輪胎周