第1章 汽車電氣課件

汽車電器與電子技術(shù)第一章緒論

1三亞學(xué)院第一節(jié)汽車電子技術(shù)的發(fā)展第二節(jié)汽車電器與電子控制系統(tǒng)分類第三節(jié)汽車電氣系統(tǒng)的特點第四節(jié)汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢和面臨的挑戰(zhàn)第一章緒論2三亞學(xué)院第一節(jié)汽車電子技術(shù)的發(fā)展第一階段（1960~1975）分立元件半導(dǎo)體器件應(yīng)用階段。電子調(diào)壓控制，閃光、音響、間隙刮水器等；1967年，開始出現(xiàn)用計算機技術(shù)空燃比（A/F）技術(shù)。應(yīng)用車型為大眾VW-1600（德國）和奔馳280SE（美國）。第一階段（1960~1975）第二階段（1975~1985）第三階段（1985~現(xiàn)在）三個階段3三亞學(xué)院第一節(jié)汽車電子技術(shù)的發(fā)展第二階段（1975~1985）16位微處理器控制應(yīng)用階段電子燃油噴射裝置控制功能更加完善，引用氧氣傳感器，使得燃?xì)饪刂葡到y(tǒng)實現(xiàn)閉環(huán)控制，降低污染。出現(xiàn)微機控制的自動變速和懸架系統(tǒng)、微機控制點火和后輪轉(zhuǎn)向控制、微機控制空調(diào)系統(tǒng)。并發(fā)展專用獨立微機控制系統(tǒng)：燃油噴射、空燃比控制、防抱死制動、安全氣囊、自動變速、巡航控制、車輛導(dǎo)航、座椅安全帶收緊、車輛防盜、故障自診斷、車身高度自動控制、數(shù)字式組合儀表等系統(tǒng)。4三亞學(xué)院第一節(jié)汽車電子技術(shù)的發(fā)展第三階段（1985~現(xiàn)在）32位微處理器控制應(yīng)用階段第二階段發(fā)展起來的系統(tǒng)更加完善，專用系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字化。專用獨立微機控制系統(tǒng)：四輪轉(zhuǎn)向、輪胎氣壓控制、語音合成與識別、數(shù)字油壓表、可燃擋風(fēng)玻璃、倒車示警器、超速限制、自動后視鏡、道路狀態(tài)知識、車速自動控制、電動助力轉(zhuǎn)向、信息顯示、故障自診斷、驅(qū)動防滑、電子門鎖、自動空調(diào)、自動車窗和座椅調(diào)節(jié)、衛(wèi)視導(dǎo)航自動駕駛和電子地圖、智能安全氣囊、制動力分配、電子差速鎖、智能化自適應(yīng)前照燈、防/避碰控制、電子感應(yīng)制動、動力最優(yōu)化、通信導(dǎo)航協(xié)調(diào)、安全駕駛監(jiān)測與警告等系統(tǒng)。5三亞學(xué)院第二節(jié)汽車電器與電子控制系統(tǒng)分類一、電器裝置（電器）供電系統(tǒng)、用電設(shè)備、檢測裝置、配電裝置二、汽車電子控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)）發(fā)動機控制、底盤控制、車身控制。1、供電系統(tǒng)：蓄電池、發(fā)電機及發(fā)電機調(diào)節(jié)器、其它能源提供設(shè)備（其它能源：太陽能電池、氫能電池、燃料電池等等）。發(fā)電機調(diào)節(jié)器是調(diào)節(jié)電能輸出穩(wěn)定。正常運行時，汽車用電的主要電源由發(fā)電機提供。所以是主要電源。電池與發(fā)電機的輸出并聯(lián)，作為輔助電源。6三亞學(xué)院第二節(jié)汽車電器與電子控制系統(tǒng)分類一、電器裝置（電器）供電系統(tǒng)、用電設(shè)備、檢測裝置、配電裝置2、用電設(shè)備：起動系統(tǒng)——起動發(fā)動機工作。點火系統(tǒng)——產(chǎn)生高壓火花點燃發(fā)動機氣缸可燃?xì)怏w——有傳統(tǒng)點火、電子點火之分。照明與顯示系統(tǒng)——內(nèi)外照明、安全運行燈。顯示：提供行駛所需的信息——車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、機油溫度、水溫、行駛里程。信號系統(tǒng)——電喇叭、閃光燈、蜂鳴器、信號燈。附屬設(shè)備——刮水器、風(fēng)窗洗滌噴水器、低溫起動電熱器、電磁噴油和加熱器、空調(diào)、窗玻璃升降機、座椅調(diào)節(jié)、音響、防盜報警等等，隨著電子技術(shù)發(fā)展，在不斷增加。7三亞學(xué)院第二節(jié)汽車電器與電子控制系統(tǒng)分類一、電器裝置（電器）供電系統(tǒng)、用電設(shè)備、檢測裝置、配電裝置3、檢測裝置：檢測儀表——電流表、電壓表、機油壓力表、溫度表、燃油表、車速、里程表、發(fā)動機轉(zhuǎn)速表和自檢裝置。

檢測傳感器——溫度、壓力、位置、速度等等。4、配電設(shè)備：中央配電盒、電路開關(guān)、保險裝置、接插件和導(dǎo)線。8三亞學(xué)院第二節(jié)汽車電器與電子控制系統(tǒng)分類二、汽車電子控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)）發(fā)動機控制、底盤控制、車身控制。1、發(fā)動機控制系統(tǒng)：發(fā)動機燃油噴射、最佳點火提前角、最佳空燃比、廢氣再循環(huán)、怠速控制等發(fā)動機燃油噴射——控制參數(shù)：冷卻液溫度、進、出氣溫度，進氣量、節(jié)氣門位置、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、汽車速度、空調(diào)負(fù)荷等等?？刂菩阅埽喝加拖牡汀⒐ぷ鞣€(wěn)定、適應(yīng)性、排放性（排放量大小）。最佳點火提前角——控制參數(shù)：點火提前角度。控制性能：發(fā)動機輸出功率或轉(zhuǎn)矩盡可能的大，油耗排放降低到盡可能低的限度。有開懷、閉環(huán)兩種控制方式，閉環(huán)是在開環(huán)的基礎(chǔ)上增加爆燃傳感器進行反饋，使得控制性能更好。9三亞學(xué)院第二節(jié)汽車電器與電子控制系統(tǒng)分類二、汽車電子控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)）發(fā)動機控制、底盤控制、車身控制。1、發(fā)動機控制系統(tǒng)：發(fā)動機燃油噴射、最佳點火提前角、最佳空燃比、廢氣再循環(huán)、怠速控制等最佳空燃比(ESA)——控制參數(shù)：空氣與燃?xì)饬看笮〖捌浔戎担詸z測氧氣含量（氧氣傳感器）測算?？刂菩阅埽禾岣吖β?，降低油耗，減少排放。廢氣再循環(huán)(EGR)——控制參數(shù)：排氣再循環(huán)流量?？刂菩阅埽阂种朴泻怏w（二氧化氮、一氧化氮等）生成。怠速控制（ISC）——控制檢測參數(shù)：發(fā)動機泠卻液溫度、空調(diào)開關(guān)、動力轉(zhuǎn)向開關(guān)等等?？刂菩阅埽菏前l(fā)動機怠速處于最佳狀態(tài)。10三亞學(xué)院發(fā)動機空轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速被稱為怠速轉(zhuǎn)速，是發(fā)動機在沒有對外輸出功并維持正常運轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速。工作性能良好的發(fā)動機，其怠速一般為550-800轉(zhuǎn)/分鐘。怠速轉(zhuǎn)速可以通過調(diào)整風(fēng)門開度的大小、怠速供油量等來調(diào)整其高低。一般來講，怠速轉(zhuǎn)速以發(fā)動機在怠速范圍內(nèi)不抖動且加速性能良好時的最低轉(zhuǎn)速為最佳。當(dāng)您擁有了一輛令人滿意的坐騎之后，就要同怠速天天打交道了。簡單地說，怠速即是發(fā)動機“出工不出力”。怠速的現(xiàn)象呢，即是車在原地不動，發(fā)動機卻在“突突”地轉(zhuǎn)著——白白地?zé)?，的確是浪費!這時，汽油燃燒產(chǎn)生的機械功都用在內(nèi)部零件的摩擦上而消耗掉了。怠速含義11三亞學(xué)院怠速分類1、正常怠速發(fā)著車子不動，叫原地怠速（也叫暖車，熱車）。2、怠速行駛（強制怠速）發(fā)著汽車掛檔行駛后，不踩油門，或行駛中把油門松掉，發(fā)動機轉(zhuǎn)速下到和原地怠速一樣時叫怠速行駛。3、怠速不穩(wěn)原因進氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、機械機構(gòu)。怠速含義12三亞學(xué)院第二節(jié)汽車電器與電子控制系統(tǒng)分類二、汽車電子控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)）發(fā)動機控制、底盤控制、車身控制。2、底盤控制系統(tǒng)：汽車ABS和ASH、變速電子控制、懸架控制、電子制動力轉(zhuǎn)向、四輪轉(zhuǎn)向(4WS)控制。汽車ABS和ASH——汽車的主動安全控制系統(tǒng)。ABS防抱死引起側(cè)滑控制；ASH防止汽車起動時驅(qū)動輪打滑控制。變速電子控制——對節(jié)氣門開度和車速的檢測，控制換擋達到最佳擋位。懸架控制——根據(jù)路況情況控制車身高度，已達到最佳狀態(tài)。主動控制懸架剛度和阻尼，達到改善行駛的穩(wěn)定性和平順性。13三亞學(xué)院第二節(jié)汽車電器與電子控制系統(tǒng)分類二、汽車電子控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)）發(fā)動機控制、底盤控制、車身控制。2、底盤控制系統(tǒng)：汽車ABS和ASH、變速電子控制、懸架控制、電子制動力轉(zhuǎn)向、四輪轉(zhuǎn)向(4WS)控制。電子制動轉(zhuǎn)向——控制汽車轉(zhuǎn)向力達到最佳狀態(tài)，可以根據(jù)車速的高低不同，轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)矩等參數(shù)，控制轉(zhuǎn)向盤所加力達到最佳。全電子控制的系統(tǒng)，還可以控制回正力矩和阻尼力矩，以改善汽車行駛的穩(wěn)定性。四輪轉(zhuǎn)向控制——可以實現(xiàn)對汽車四個輪的轉(zhuǎn)向角度控制，提高高速行駛時，轉(zhuǎn)向的靈活性，提高行駛時的穩(wěn)定性和可控性。14三亞學(xué)院第二節(jié)汽車電器與電子控制系統(tǒng)分類二、汽車電子控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)）發(fā)動機控制、底盤控制、車身控制。3、車身控制系統(tǒng)：自動空調(diào)、車輛信息顯示、汽車電子燈光、安全氣囊、多路信號傳輸、汽車導(dǎo)航、蜂窩式移動電話、巡航控制、防盜安全、汽車防碰撞等等。自動空調(diào)：利用車內(nèi)溫度傳感器檢測到的信息，對混合空氣調(diào)節(jié)器的開度、風(fēng)扇轉(zhuǎn)度、泠卻器（加熱器）壓縮機進行控制。車輛信息顯示：用液位、壓力、溫度、燈光等傳感器，檢測發(fā)動機、制動系統(tǒng)、電源系統(tǒng)以及車燈的故障。車用計算機信息系統(tǒng)：可以檢測油耗、平均車速、可行駛里程、駕駛時間、時鐘、溫度等信息。15三亞學(xué)院第三節(jié)汽車電氣系統(tǒng)的特點汽車電子燈光控制：自動檢測車內(nèi)、車外光線強度情況，接通或斷開相關(guān)燈光電源的連接。安全氣囊控制：根據(jù)車內(nèi)安裝的傳感器檢測到嚴(yán)重碰車時，觸發(fā)裝在轉(zhuǎn)向盤內(nèi)的氮氣發(fā)生器，產(chǎn)生高壓氮氣迅速吹漲氣囊，將司機與轉(zhuǎn)向盤，風(fēng)玻璃隔開。多路信號傳輸：由顯示器、操作開關(guān)控制器、光盤、電視、音響、全球定位系統(tǒng)、移動電話等部分構(gòu)成。實現(xiàn)通信管理和系統(tǒng)控制。16三亞學(xué)院第三節(jié)汽車電氣系統(tǒng)的特點汽車導(dǎo)航：即GPS導(dǎo)航系統(tǒng)。由GPS接收機、電子地圖構(gòu)成。實現(xiàn)行駛導(dǎo)航；同時提供車輛行駛軌跡、位置坐標(biāo)等相關(guān)信息。蜂窩式移動電話：即車載無線發(fā)射接收電話系統(tǒng)，可以進行無線通信電話功能。故可以隨車移動。巡航控制：CCS使發(fā)動機工作在有利轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，司機不必腳踩加速油門踏板的一種巡航控制功能。防盜安全：電子防盜鎖——有紅外監(jiān)視、超聲波傳感、傾斜傳感、電子止動系統(tǒng)組成。能夠產(chǎn)生音響報警、燈光閃爍、車輛無法起動功能。汽車防碰撞：CCD、掃描激光雷達、超聲波、電磁波傳感感知防碰物體位置和方向，通過電路輸出信息，實現(xiàn)避讓，減速等功能。17三亞學(xué)院第二節(jié)汽車電器與電子控制系統(tǒng)分類EFI:Electronicfuelinjection電子控制燃油噴射系統(tǒng)

ESA

:Electronicsparking電子控制點火ISC

:IdlingSpeedControl怠速轉(zhuǎn)速控制rotatingspeedcontrol

EGR

:Exhaustgasrecirculation廢氣再循環(huán)VAF

:CarbonmonoxideControl一氧化碳控制ECT

:ElectronicControlspeed電子控制變速18三亞學(xué)院ABS

:AntilockBrakeSystem防抱死制動控制ASR

:AccelerationSlipRegulation驅(qū)動防滑控制SRS

:Airbagrestraintsystem安全氣囊控制SupplementaryRestraintSystemECPS

:PowerSteeringControl動力轉(zhuǎn)向控制第二節(jié)汽車電器與電子控制系統(tǒng)分類19三亞學(xué)院ESM

:Electronic

Suspensioncontrol懸架控制CCS

:CruiseControlSpeed巡航控制CD

:Clang音響第二節(jié)汽車電器與電子控制系統(tǒng)分類20三亞學(xué)院第三節(jié)汽車電氣系統(tǒng)的特點汽車氣系統(tǒng)的特點：低壓、直流、單線制、負(fù)極搭鐵。1、低壓——電壓等級12、24V或42、14V。2、直流——起動電機為直流電機，電源為蓄電池組，對蓄電池組充電用直流，所以汽車供電系統(tǒng)采用直流供電系統(tǒng)。3、單線制——采用單線供電系統(tǒng)，連接電源正極。4、負(fù)極搭鐵——采用單線供電系統(tǒng)，用電設(shè)備電源線連接電源正極；負(fù)極與車體連接，稱為搭鐵。21三亞學(xué)院1、汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢第四節(jié)汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢和面臨的挑戰(zhàn)目標(biāo)：環(huán)保、節(jié)能、安全、智能化?？刂葡到y(tǒng)：由單一功能發(fā)展為多功能組合到整車整體控制。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用：采用局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將整車的各個控制系統(tǒng)有機連接和信息交換，實現(xiàn)整車故障自診斷功能。通信導(dǎo)航：利用衛(wèi)視通信功能（GPS）實現(xiàn)行駛導(dǎo)航和定位，測速監(jiān)測等功能。供電：車載電器增加，使得原有供電系統(tǒng)的功率，電壓等級不能滿足要求，有提高供電系統(tǒng)電壓等級的趨勢。整體趨勢：系統(tǒng)集成化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。22三亞學(xué)院第四節(jié)汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢和面臨的挑戰(zhàn)2、面臨的挑戰(zhàn)性能與造價：電子裝置能否有效替代笨重的機械控制機構(gòu)?；推鳌秒娮訃娚湎到y(tǒng)代替。

傳統(tǒng)制動系統(tǒng)——用電子制動系統(tǒng)代替車用電子產(chǎn)品：不增加復(fù)雜性提高產(chǎn)品系統(tǒng)功能。利用電子產(chǎn)品把車門、座椅、輪胎、制造的具有智能型的部件。能夠感知氣溫，重量、輪胎打滑等功能。電子產(chǎn)品重量能否做的更輕，體積更小，功能