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文檔簡介

汽車電子控制技術(shù)姓名:專業(yè):能源與動(dòng)力工程班級(jí):學(xué)號(hào):摘要:

本文探討了汽車電子控制技術(shù),對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制、底盤電子控制和車身電子控制進(jìn)行了全面的論述。并從電子控制技術(shù)對(duì)汽車智能化上的巨大推動(dòng)、助力汽車自動(dòng)調(diào)速和自動(dòng)化高速公路建設(shè)、為汽車移動(dòng)化辦公提供基礎(chǔ)和多通道傳輸技術(shù)的運(yùn)用等四個(gè)方面入手,論述了汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞:汽車電子控制技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制、底盤電子控制、行駛安全電子控制、舒適性電子控制、信息顯示與傳遞正文:一、

電子控制技術(shù)在汽車上的應(yīng)用1.1

發(fā)動(dòng)機(jī)上的電子控制

電子技術(shù)在汽車中的運(yùn)用顯著提升了汽車的技術(shù)性能,為汽車的高效運(yùn)轉(zhuǎn)提供了技術(shù)保障,增加了汽車駕駛過程中的安全系數(shù),為駕駛員提供更加舒適的駕駛環(huán)境。同時(shí),在人們更加注重環(huán)保的今天,電子技術(shù)在汽車中的應(yīng)用對(duì)于降低汽車尾氣污染都起到很好的控制作用。經(jīng)歷了六十余年的發(fā)展,電子控制技術(shù)已經(jīng)融入到了各種類型的汽車發(fā)展之中,并對(duì)汽車技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)計(jì)創(chuàng)新與外形創(chuàng)新提供了有力的支撐?,F(xiàn)在的汽車已經(jīng)融合了汽車技術(shù)和電子技術(shù)等多種技術(shù),是各種先進(jìn)技術(shù)的綜合產(chǎn)物。從汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展歷程來看,其經(jīng)歷了三個(gè)階段,即分立電子元件控制、集成電路控制以及微型計(jì)算機(jī)控制。1.1.1

電控汽油噴射

電子控制噴油裝置(EFI)能夠自動(dòng)保障發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳工作狀態(tài),在保證發(fā)動(dòng)機(jī)功率的同時(shí)節(jié)省燃油,降低污染。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)時(shí),電子控制單元(ECU)通過處理傳感器傳來的的進(jìn)氣溫度、工作溫度等參數(shù),對(duì)噴油量進(jìn)行調(diào)整和正時(shí),保證發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最佳的工作效率,提升其綜合性能。其控制過程主要分為以下四個(gè):

(1)控制噴油量。ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷確定噴油量,并予以修正,使A/F=14.7。

(2)控制噴油定時(shí)。ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序?qū)ε艢庑谐痰臍飧卓刂茋娪汀?/p>

(3)控制減速、限速及閉缸斷油。

(4)控制電動(dòng)油泵。泵油壓力、泵油時(shí)間及變速泵油。1.1.2

電控點(diǎn)火

電子打火裝置(ESA)可以將發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)傳感器發(fā)送的信息進(jìn)行處理,得出最佳的點(diǎn)火時(shí)間,優(yōu)化點(diǎn)火特性。該裝置能夠幫助發(fā)動(dòng)機(jī)獲得良好的點(diǎn)火提前角,以達(dá)到節(jié)約燃油和減少污染的目的??偨Y(jié)起來有以下三個(gè)好處:

(1)控制最佳點(diǎn)火提前角。

(2)控制通電時(shí)間及最大電流。

(3)控制爆震。1.1.3

怠速控制

受ECU控制的怠速控制閥不僅用于暖機(jī),而且還能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增加而自動(dòng)提高怠速。如圖1-1為步進(jìn)電機(jī)式怠速控制圖。1.1.4

排放控制

廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的執(zhí)行元件為數(shù)控式EGR,能夠?qū)υ傺h(huán)至發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣量進(jìn)行有效而精準(zhǔn)的控制,能夠有效降低汽車廢氣中的氮氧化物,減少環(huán)境污染。1.2

底盤部分的電子控制

底盤部分的電子控制主要分為制動(dòng)防抱死系統(tǒng)控制、電控自動(dòng)變速器控制、電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向、電控懸架和巡航制。

1.2.1

制動(dòng)防抱死系統(tǒng)控制

電子控制防抱死系統(tǒng)(ABS)設(shè)置的目的為實(shí)現(xiàn)汽車制動(dòng)的瞬態(tài)控制。汽車在行駛狀態(tài),能夠在緊急狀態(tài)下獲得車輪的最好制動(dòng),確保汽車方向穩(wěn)定性良好,防止側(cè)滑帶來的危險(xiǎn)。ABS有三種類型,即車輪減速度控制、車輪滑移率控制,還有就是兩者的綜合控制。車輪減速度控制的ABS,其由三部分組成:車輪速度傳感器、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器和電子控制裝置。當(dāng)某個(gè)車輪輸出抱死信號(hào),車輪速度感受器對(duì)電子控制器發(fā)出信號(hào)。電子控制器對(duì)信號(hào)作出判斷后,對(duì)電磁閥發(fā)出指令,通過減緩制動(dòng)力增長的方式阻止車輪抱死的發(fā)生。因此,采用ABS能夠有效防止抱死的發(fā)生,確保了駕駛員對(duì)方向盤的有效控制,通過操控方向盤轉(zhuǎn)向,避免與障礙物碰撞。并且電子技術(shù)賦予了其對(duì)于地面摩擦力最佳控制,有效縮短了制動(dòng)長度,避免容易引發(fā)交通事故的側(cè)滑發(fā)生。其原理如圖1-2所示。1.2.2

電控自動(dòng)變速器控制

電子控制自動(dòng)變速器是通過各種傳感器,將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、自動(dòng)變速器液壓油溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸人電腦,電腦根據(jù)這些電信號(hào),按照設(shè)定的換擋規(guī)律,向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出電子控制信號(hào);換擋電磁閥和油壓明閥再將電腦的電子控制信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?hào),閥板中的各個(gè)控制閥根據(jù)這些液壓控制信號(hào),控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。變速器結(jié)構(gòu)及電控系統(tǒng)的位置如下圖所示。1.2.3

電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向

主要是速度控制和電動(dòng)機(jī)電流控制。速度控制是當(dāng)速度高于某一值時(shí),系統(tǒng)應(yīng)停止對(duì)電動(dòng)機(jī)供電,離合器處于分離狀態(tài),這時(shí)就按普通的轉(zhuǎn)向控制方式工作。系統(tǒng)確定電動(dòng)機(jī)電流的大小是按照汽車轉(zhuǎn)向力矩和車速信號(hào)。當(dāng)車速很低時(shí),轉(zhuǎn)向需要的助力大,此時(shí)供給電動(dòng)機(jī)的電流值就應(yīng)大;當(dāng)車速接近45km/h時(shí),轉(zhuǎn)向需要的助力減少,此時(shí)供給電動(dòng)機(jī)的電流值就應(yīng)減少;當(dāng)車速超過45km/h時(shí),若無需助力,此時(shí)就應(yīng)切斷電動(dòng)機(jī)的電流,并點(diǎn)亮報(bào)警燈以通知駕駛?cè)藛T。其控制圖如圖1-5所示。1.2.4

電控懸架

電子控制懸掛系統(tǒng)(TEMS)有空氣式與液壓式兩種??諝馐郊赐ㄟ^密封在氣室中的空氣做彈性體,并通過微型計(jì)算機(jī)對(duì)行車條件進(jìn)行計(jì)算,以獲取最佳的車輛高度、彈力常數(shù)轉(zhuǎn)換和衰減力等。其工作原理為在空氣壓縮機(jī)的幫助下獲得壓縮空氣,壓縮空氣在空氣彈簧與減震器的氣室中工作,對(duì)車輛高度進(jìn)行調(diào)整。該系統(tǒng)能夠幫助駕駛員進(jìn)行控制,保證行車的穩(wěn)定性,保證駕駛員的安全,并提供舒適的駕駛環(huán)境。示意圖見圖1-6。1.2.5

巡航控制

汽車巡航控制系統(tǒng)(CCS)就是可使汽車工作在發(fā)動(dòng)機(jī)有利轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),減輕駕駛員的駕駛操縱勞動(dòng)強(qiáng)度,提高行駛舒適性的汽車自動(dòng)行駛裝置。在大陸型的國家,駕駛汽車長途行駛的機(jī)會(huì)較多,而且在高速公路上行駛時(shí)變換車速的頻率及范圍都較少,較能以穩(wěn)定的車速行駛。但若長途駕駛而右腳不得不踩油門踏板時(shí),久之腳就容易感到疲勞。而汽車巡航控制系統(tǒng)(CCS)的作用是:按司機(jī)所要求的速度閉合開關(guān)之后,不用踩油門踏板就可以自動(dòng)地保持車速,使車輛以固定的速度行駛。采用了這種裝置,當(dāng)在高速公路上長時(shí)間行車后,司機(jī)就不用再去控制油門踏板,減輕了疲勞,同時(shí)減少了不必要的車速變化,可以節(jié)省燃料。1.3

行駛安全方面的電子控制

1.3.1

安全氣囊

安全氣囊控制系統(tǒng)主要由三部分組成,即安全氣囊、碰撞傳感器與充氣元件。若汽車發(fā)生激烈碰撞,撞擊導(dǎo)致的慣性力會(huì)激發(fā)傳感器,傳感器對(duì)撞擊強(qiáng)度作出判斷后向充氣元件發(fā)出信號(hào)。當(dāng)撞擊力度超過預(yù)設(shè)值,充氣元件啟動(dòng),釋放大量氣體到氣囊中。當(dāng)乘員在慣性力的作用下撞擊氣囊,氣囊又會(huì)吸收沖擊,并漏氣變軟。這種設(shè)計(jì)是為了緩沖乘員的身體慣性,避免產(chǎn)生硬性傷害。當(dāng)然,其防護(hù)效果也與是否使用安全帶有關(guān)。從人性化的角度,越來越多的汽車制造商將安全氣囊運(yùn)用到汽車中來。1.3.2

防撞系統(tǒng)

汽車防撞系統(tǒng),是防止汽車發(fā)生碰撞的一種智能裝置。它能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)可能與汽車發(fā)生碰撞的車輛、行人、或其他障礙物體,發(fā)出警報(bào)或同時(shí)采取制動(dòng)或規(guī)避等措施,以避免碰撞的發(fā)生。

1.3.3

前照燈控制

電子控制前照燈系統(tǒng)具有在會(huì)車時(shí)前照燈自動(dòng)變光、自然光強(qiáng)度高時(shí)前照燈光自動(dòng)減弱、前照燈關(guān)閉自動(dòng)延時(shí)等功能,從而能對(duì)前照燈的光強(qiáng)、遠(yuǎn)光和近光進(jìn)行自動(dòng)控制。會(huì)車前照燈自動(dòng)變光器有以光敏電阻、光敏二極管和光敏三極管為光敏元件的三種類型。光敏元件是一種在光照作用下電阻阻值降低或二、三極管導(dǎo)通產(chǎn)生光電流的電子元件。1.4

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