1汽車電子與電氣設(shè)備

1、第一章 概 述 1一、汽車電子技術(shù)的開展背景 1、平安、環(huán)保和節(jié)能推動了汽車技術(shù)的開展2、電子信息技術(shù)推進(jìn)了汽車技術(shù)向集成與智能邁進(jìn)3、汽車電子技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)越性 1減少汽車修復(fù)時間 2節(jié)油 3減少空氣污染 4減少交通事故 5提高乘坐舒適性 2二、汽車電子控制系統(tǒng)的一般組成1、電子控制系統(tǒng)的一般組成 3（1）、檢測反應(yīng)單元通過各種傳感器檢測受控參數(shù)或其它中間變量，經(jīng)放大、轉(zhuǎn)換后用以顯示或作為反應(yīng)信號。 （2） 指令及信號處理單元 該單元接受人機對話隨機指令或定值、程序指令，并接受反應(yīng)信號，一般具有信號比較、變換、運算、邏輯等處理功能。傳統(tǒng)的指令及信號處理單元多采用模擬電路，隨著微電子技術(shù)和計算機

2、技術(shù)的開展，為工程控制系統(tǒng)提供了采用數(shù)字計算機指令和信號處理單元的可能性。汽車上所用的指令及信號處理單元多為微處理機。 4（4） 執(zhí)行器 直接驅(qū)動受控對象的部件，可以是電磁元件，如電磁鐵、電動機等；也可以是液壓或氣動元件，如液壓或氣壓工作缸及馬達(dá)。為了使驅(qū)動特性與受控對象的負(fù)荷特性相互匹配，還可附加變速機構(gòu)，如液壓馬達(dá)和行星齒輪傳動的組合。（5） 動力源 動力源為各單元提供能源，通常包括電氣動力源和流體動力源兩類。 （3） 轉(zhuǎn)換放大單元將指令信號按不同方式進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換和線性放大，使放大后的功率足以控制執(zhí)行器并驅(qū)動受控對象。 52、自動控制系統(tǒng)的分類 連續(xù)控制系統(tǒng)離散控制系統(tǒng)按信號對時間的關(guān)系分

3、按有無反饋環(huán)節(jié)分開環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng) 按輸入量變化分 恒值控制系統(tǒng) 隨動控制系統(tǒng) 過程控制系統(tǒng)按輸出、輸入的關(guān)系分線性系統(tǒng)非線性系統(tǒng) 6簡化的汽車電子控制系統(tǒng)模型ECU傳感器執(zhí)行器向ECU提供汽車運行狀況和發(fā)動機工況 接收來自傳感器的信息，經(jīng)信息處理后發(fā)出相應(yīng)的控制指令給執(zhí)行器 執(zhí)行ECU的專項指令，從而完成控制目的 73、電子控制系統(tǒng)簡介 汽車電子控制系統(tǒng)可分為以下四個局部：1）發(fā)動機和動力傳動集中控制系統(tǒng)。2）底盤綜合控制和平安系統(tǒng)。3）智能車身電子系統(tǒng)。4）通訊與信息/娛樂系統(tǒng)。 8目前較多見且較成熟的電子控制裝置 發(fā)動機控制部分 電控點火裝置（ESA）電控汽油噴射(EFI) 廢氣再

4、循環(huán)控制（EGR） 怠速控制（ISC） 底盤控制部分 電控自動變速器（ECT）防滑控制系統(tǒng) 電子控制動力轉(zhuǎn)向 電控懸掛(TEMS) 巡航控制系統(tǒng)(CCS) 9行駛安全系統(tǒng) 安全氣囊（SRS) 雷達(dá)防撞系統(tǒng)驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)（ASR）安全帶控制系統(tǒng) 前照燈控制系統(tǒng) 信息系統(tǒng) 信息顯示與報警系統(tǒng) 語言信息系統(tǒng) 車用導(dǎo)航系統(tǒng)與定位系統(tǒng) 通信系統(tǒng) 附屬裝置 全自動空調(diào)（EA/C）自動座椅音響音像 104、ECU的功能與組成 11（1）輸入回路 輸入ECU的傳感器信號有兩種：模擬信號數(shù)字信號 12輸入回路的作用是將傳感器輸入的信號，在除去雜波和把正弦波轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦尾ê?，再轉(zhuǎn)換成輸入電平 13（2）A/D轉(zhuǎn)換

5、器（模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器） 由傳感器輸入的模擬信號，微機不能直接處理，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。 14（3）微型計算機 微機的功用是根據(jù)發(fā)動機工作的需要，把各種傳感器送來的信號用內(nèi)存的程序（微機處理的順序）和數(shù)據(jù)進(jìn)行運算處理，并把處理結(jié)果如汽油噴射控制信號、點火控制信號等送往輸出回路。 15三、汽車電子控制技術(shù)基礎(chǔ)知識 1、汽油機的排放與凈化 1）、HC的生成機理 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2）、CO的生成機理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的生成機理NOx是空

6、氣在燃燒室的高溫條件下，由氧和氮的反應(yīng)所形成的 16影響排放中有害氣體的生成因素 1）、空燃比 CO的排放量根本決定于空燃比空燃比小于17時，隨空燃比增大，H便下降。繼續(xù)增大時，HC排放濃度迅速增加。用空燃比為15.516時，NOx濃度最高，濃或稀的混合氣，NOx 的排放濃度均不高。2）、點火時刻推遲點火時間，使排氣污染物有所下降 加大點火提前角，均使NOx 的排放濃度增加 17排氣凈化的后處理 1）、二次空氣供給裝置2）、三元催化轉(zhuǎn)換器 3）、廢氣再循環(huán)控制（EGR） 182、汽油機對點火系統(tǒng)的要求發(fā)動機對點火系的要求 1）、能產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間隙的電壓2）、火花應(yīng)具有足夠的能量 3）

7、、最正確點火提前角/點火時刻（點火提前角） 193、汽車制動與側(cè)滑汽車制動性能的評價指標(biāo) 制動效能制動效能的恒定性制動時的方向穩(wěn)定性。204、驅(qū)動與側(cè)滑 制動狀態(tài)時用輪速傳感器來計算或估計參考車速，誤差很大。但在驅(qū)動狀態(tài)卻不存在此問題，由于非驅(qū)動車輪近于自由滾動，根據(jù)非驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)速所確定的參考車速就可以認(rèn)為是實際車速，由此通過計算獲得的驅(qū)動車輪參考滑動率與實際滑動率就較為接近。因此，在驅(qū)動過程中確定驅(qū)動車輪的滑動率則較為方便和精確。 215、轉(zhuǎn)向系、傳動系與操縱穩(wěn)定性 影響側(cè)偏特性的因素有: 垂直載荷、輪胎氣壓、切向力等。汽車的三種穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性為：缺乏轉(zhuǎn)向、中性轉(zhuǎn)向和過多轉(zhuǎn)向 22轉(zhuǎn)向系的功能：一是操縱車輪轉(zhuǎn)動來操縱汽車運動的方向；二是借方向盤的反作用力反應(yīng)輪胎運動、受力及整車狀況（通常稱為路感，Road Feeling）。 23傳動系與操縱穩(wěn)定性轉(zhuǎn)向行駛的前驅(qū)動車