汽車電子技術(shù)畢業(yè)論文

1、. . . . 摘要汽車電子技術(shù)一般認(rèn)為是指汽車上應(yīng)用的電子化和電子信息技術(shù)與相關(guān)電子技術(shù)的總稱。文中針對近些年來現(xiàn)代汽車電子技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀進(jìn)行了探討，并對汽車電子技術(shù)的安全化、環(huán)?；?、網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展趨勢作了展望。對于汽車電子逐漸的成熟化，現(xiàn)代汽車給人們帶來了更舒適性、安全性、簡便性。關(guān)鍵字：電子技術(shù) 安全性 經(jīng)濟(jì)性 舒適性AbstractAutomobile electronic technology. Generally considered an automobile electronic and application of electronic information techn

2、ology and related electronic technology floorboard. The paper in recent years the modern automobile electronic technology applications, the paper discusses the status quo of automobile electronic technology to secure, environmental protection, network and intelligent development was prospected. For

3、automobile electronic gradually matured, hyundai has brought people more comfort, safety and convenience. Key word: electronic technology ，safety，economy ，comfort39 / 43目錄摘要IAbstractII目錄III1設(shè)計(jì)總則11.1課題的來源11.2 設(shè)計(jì)背景11.2.1 電子控制技術(shù)的簡介11.2.2 汽車電子技術(shù)的發(fā)展過程11.3 課題討論目的21.4 現(xiàn)代汽車電子技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢32國外汽車電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀92.1 國

4、外汽車電子技術(shù)的發(fā)展92.1.1 發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)92.1.2 電子控制自動變速器92.2 國汽車電子產(chǎn)品市場的現(xiàn)狀102.2.1 汽車發(fā)展第一階段102.2.2 汽車發(fā)展第二階段112.2.3 汽車發(fā)展第三階段122.2.4 汽車發(fā)展第四階段122.2.5 汽車發(fā)展第五階段133現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀153.1 發(fā)動機(jī)電子控制153.1.1 電子控制噴油裝置153.1.2 電子點(diǎn)火的介紹173.1.3 怠速控制系統(tǒng)173.1.4 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)183.1.5 燃料蒸發(fā)排放控制183.1.6 電控二次空氣噴射系統(tǒng)183.1.7 發(fā)動機(jī)可變氣門正時(shí)技術(shù)193.1.8 發(fā)動機(jī)系統(tǒng)自我診斷功能

5、193.2 底盤電子控制閣203.2.1 電控自動變速器(ECAT)203.2.2 防抱死制動系統(tǒng)(ABS)213.2.3 電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)243.2.4 適時(shí)調(diào)節(jié)的自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)273.2.5 常速巡航自動控制系統(tǒng)(CCS)273.3 車身電子控制283.3.1 汽車空調(diào)控制283.3.2 信息顯示系統(tǒng)283.3.3 安全氣囊控制系統(tǒng)283.3.4 汽車電子燈光控制系統(tǒng)293.3.5 信息傳遞裝置294 現(xiàn)代汽車電子技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢314.1 傳感器技術(shù)314.2 執(zhí)行器324.3總線技術(shù)324.4安全技術(shù)325結(jié)束語365.1結(jié)論365.2存在的不足365.3展望36致38參考文獻(xiàn)391

6、設(shè)計(jì)總則1.1課題的來源本課題汽車電子控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前途來源于汽車工業(yè)學(xué)院汽車工程系汽車教研室。1.2 設(shè)計(jì)背景1.2.1電子控制技術(shù)的簡介現(xiàn)代汽車電子控制技術(shù)是汽車技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，汽車電子化的程度越來越高。20實(shí)際70年代中期，隨著微型計(jì)算機(jī)開始在汽車上的應(yīng)用，給汽車業(yè)帶來了劃時(shí)代的變化?？梢哉f，今天的汽車已進(jìn)入微機(jī)控制的時(shí)代，且日趨成熟和可靠。1.2.2汽車電子技術(shù)的發(fā)展過程汽車業(yè)與電子業(yè)是世界工業(yè)的兩大金字塔。近年來，汽車業(yè)與電子業(yè)的聯(lián)系日趨密切。從發(fā)動機(jī)的燃油噴射、點(diǎn)火控制、怠速控制、進(jìn)氣控制、

7、排放控制、故障診斷到底盤的傳動系統(tǒng)，行駛系、轉(zhuǎn)向系、制動系和車身與輔助裝置，普遍采用了電子控制一體化，這是現(xiàn)代汽車的顯著特點(diǎn)。在汽車零部件中，最初采用的電子裝置是交流發(fā)電機(jī)的整流器。通過使用硅二極管，車用發(fā)電機(jī)改直流為交流。交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、故障少、成本低。1960年，美國克萊斯勒汽車公司和日本汽車公司開始采用硅二極管整流的交流發(fā)電機(jī)。此后不久，交流發(fā)電機(jī)迅速推廣到全世界。我國適用于20世紀(jì)70年代，現(xiàn)已全部取代了直流發(fā)電機(jī)。20世紀(jì)60年代以來，發(fā)動機(jī)周圍零部件的電子化顯得十分活躍，尤其是電壓調(diào)節(jié)器和點(diǎn)火裝置電子化，并得到快速發(fā)展。1960年，美國通用汽車公司采用了IC調(diào)節(jié)器。IC調(diào)節(jié)器是

8、在硅半導(dǎo)體的表現(xiàn)和部，把晶體管、電阻和電容封裝子一起，即把固體電路集聚在半導(dǎo)體硅切片上制成。這種電路結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、成本低、熬電少、反應(yīng)敏捷、不需冷卻，因而，迅速推動微機(jī)控制技術(shù)在汽車上的應(yīng)用，并得到迅速發(fā)展。1973年，美國通用公司開始采用IC點(diǎn)火裝置，此后逐漸普與。隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，強(qiáng)烈要求增大點(diǎn)火能量，提高點(diǎn)火時(shí)刻的精度。IC點(diǎn)火控制能很好地滿足這些要求，并使維護(hù)更簡單。1974年，美國通用汽車公司開始裝備加大火花塞電極間隙、增強(qiáng)點(diǎn)火能量的HEI高能點(diǎn)火系統(tǒng)。同時(shí)，在分電器裝上點(diǎn)火線圈和電子控制電路，力圖將點(diǎn)火系統(tǒng)作成一體。1976年，克萊斯勒汽車公司首創(chuàng)電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)。系統(tǒng)

9、中使用了模擬計(jì)算機(jī)，根據(jù)輸入的空氣溫度、進(jìn)氣溫度、水溫、轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，計(jì)算出最佳點(diǎn)火時(shí)刻。1977年通用公司開始使用數(shù)字式點(diǎn)火時(shí)刻控制系統(tǒng)。同年，福特公司將這種發(fā)動機(jī)上的電子控制系統(tǒng)擴(kuò)展到同時(shí)控制排放再循環(huán)和二次空氣噴射上。繼之，日本、歐洲一些國家也相繼開發(fā)了自己的汽車電子控制系統(tǒng)。之后，又經(jīng)過多次改進(jìn)，其控制功能不斷增多，性能更加先進(jìn)。此后，化油器空燃比反饋、后備電路、自診斷功能相繼被開發(fā)出來。1978年，德國的波許（Bosch）公司研制成D型電子控制汽油噴射系統(tǒng)，隨后由開發(fā)了L型電子控制噴射系統(tǒng)，后來這些技術(shù)不斷改進(jìn)、完善。到1979年，發(fā)動機(jī)電子控制技術(shù)已達(dá)到相當(dāng)高的程度。在除發(fā)動機(jī)以外的

10、其它汽車零部件上，最先應(yīng)用電子技術(shù)的是福特公司。1970年，福特公司開始應(yīng)用電子防滑(防抱死)裝置，隨后有了電控變速器。1982年以后，微型計(jì)算機(jī)在汽車上的應(yīng)用日趨成熟，主要是數(shù)字或電子控制。近年來，車用裝置越來越向智能化方向發(fā)展，主要是提高電子微處理器的級別，同時(shí)，駕駛輔助裝置、警報(bào)安全裝置、提高舒適性的裝置、通信娛樂裝置等等，相繼采用了電子技術(shù)裝置。這些裝置的采用，對環(huán)保、節(jié)能、提高運(yùn)行安全性和汽車綜合性能具有重要的意義。1.3 課題討論目的深入了解國外電子技術(shù)的發(fā)展，找出我國汽車電子技術(shù)于國外汽車電子技術(shù)的差距。汽車電子化是汽車技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中的一次革命，汽車電子化的程度被看作是衡量現(xiàn)代汽

11、車水平的重要標(biāo)志，是用來開發(fā)新車型，改進(jìn)汽車性能最重要的技術(shù)措施。汽車制造商認(rèn)為增加汽車電子設(shè)備的數(shù)量、促進(jìn)汽車電子化是奪取未來汽車市場的重要的有效手段。1.4 現(xiàn)代汽車電子技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢隨著世界汽車電子技術(shù)迅速發(fā)展和汽車保有量的迅猛增長，日趨嚴(yán)重的環(huán)境污染和接連不斷的石油危機(jī)，迫使對汽車進(jìn)行嚴(yán)格的排放控制和節(jié)能要求。每天都在世界各地頻頻發(fā)生的交通肇事，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)帶來極大的威脅，這不但要求人們提高自身的安全意識，更對汽車行駛的安全性能提出了更高的要求。計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展為汽車的改善提供了條件，在人們對提高汽車綜合性能的渴望中，各種車用電控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，并逐步發(fā)展為微機(jī)集中控制

12、系統(tǒng)。（一）由單獨(dú)控制到集中控制系統(tǒng)從20世紀(jì)60年代后期到70年代，汽車電控系統(tǒng)多采用模擬電路的ECU（電子控制單元），單獨(dú)對汽車某一系統(tǒng)，如燃油噴射系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)等進(jìn)行控制。由于在采用模擬電路的ECU控制系統(tǒng)中，如果要增加控制功能，必須增加與實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)功能控制邏輯相應(yīng)的電路，這樣必然會使ECU的尺寸增加很大，對于安裝空間有限的汽車來講很不適用。所以這一時(shí)期的汽車電控系統(tǒng)多采用一個ECU控制汽車的一個系統(tǒng)的單獨(dú)控制方式。采用單獨(dú)控制系統(tǒng)很難實(shí)現(xiàn)對汽車全面的綜合控制，并且結(jié)構(gòu)線路復(fù)雜、成本高。多個系統(tǒng)用多個ECU，而同一種信號幾個控制系統(tǒng)ECU都需要時(shí)，則必須同時(shí)配備幾個一樣的傳感器，這必然造成

13、結(jié)構(gòu)、線路復(fù)雜、成本高，并且維修困難，控制效果差。（二）集中控制系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車中的應(yīng)用在現(xiàn)在汽車中，集中控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。在不同的車型上，其組合形式和控制項(xiàng)目各有異同。如有的車型將發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)與自動變速控制系統(tǒng)共用一個ECU控制，有的車型則各自用一個ECU控制；大多數(shù)車型點(diǎn)火控制均由發(fā)動機(jī)ECU控制，但有的車型則將定速、怠速、加速部分共同由一個ECU來控制；不同車型上的控制項(xiàng)目也各有取舍。發(fā)動機(jī)ECU往往集中了許多的控制功能，故又稱為ECU。隨著汽車電子化的發(fā)展，發(fā)達(dá)國家在汽車的各個系統(tǒng)上競相采用電子控制裝置，可以說是日新月異、層出不窮、令人眼花繚亂。但是他們的發(fā)展也是不平衡的，且各

14、有特點(diǎn)，而且就某一廠家的某一車型來說，過去和現(xiàn)在也有較大的差別，即使是同時(shí)期生產(chǎn)的某一車型，銷售地區(qū)不同，采用的電子控制裝置的數(shù)量也肯能不一樣。1. 發(fā)動機(jī)部分最佳點(diǎn)火提前角（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，實(shí)現(xiàn)最佳點(diǎn)火提前角，使發(fā)動機(jī)能發(fā)出最大的功率和轉(zhuǎn)矩，而油耗和排放降低到最低程度。該系統(tǒng)分開環(huán)和閉環(huán)兩種控制。閉環(huán)是在開環(huán)的基礎(chǔ)上，增加一個爆震傳感器進(jìn)行反饋控制，其點(diǎn)火時(shí)刻的精確度比開環(huán)高，但排氣凈化稍差些。最佳空燃比?？杖急鹊目刂剖请娍厝加蛧娚浒l(fā)動機(jī)的一項(xiàng)主要容。它能有效地控制混合氣空燃比，使發(fā)動機(jī)在各種工況下與有關(guān)因素的影響下，空燃比達(dá)到最佳值，從而實(shí)現(xiàn)提高功率、

15、降低油耗減少排氣污染等功效。該系統(tǒng)可分為開環(huán)與閉環(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，有微機(jī)根據(jù)氧傳感器輸出的混合氣（空燃比）信號，修正燃油供應(yīng)量，使混合氣空燃比保持在理想狀態(tài)。該系統(tǒng)分電子反饋式化油器系統(tǒng)和電子燃油噴油系統(tǒng)兩種，其中電子燃油噴射系統(tǒng)的性能顯得更優(yōu)越，化油器式已趨于淘汰。排氣再循環(huán)（EGR）。該系統(tǒng)是將一部分排放廢氣引入到進(jìn)氣側(cè)的新鮮混合氣中，以抑制發(fā)動機(jī)有害氣體（氮氧化物NOX）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)排氣再循環(huán)的流量，以減少排氣中的有害氣體NOX。它是一種排氣凈化的有效手段。怠速控制（ISC）。該系統(tǒng)能根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻水溫與其它有關(guān)參數(shù)，

16、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)的怠速轉(zhuǎn)速處于最佳狀態(tài)。除以上控制裝置外，在發(fā)動機(jī)部分進(jìn)行控制的容還有：電動燃油泵、發(fā)電機(jī)輸出、冷卻風(fēng)扇、節(jié)氣門正時(shí)、二次空氣噴射、發(fā)動機(jī)增壓、油氣蒸發(fā)與系統(tǒng)自我診斷等功能，它們在不同類型的汽車上或多或少地被采用。另外，隨著危與技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，微機(jī)將會在現(xiàn)代汽車上承擔(dān)更重要的任務(wù)，如控制燃燒室的容積和形狀，控制壓縮比，見車汽車零件逐漸增加的機(jī)械磨損等。值得說明的是：現(xiàn)在發(fā)動機(jī)的各個電子控制系統(tǒng)或裝置，一般都不是單獨(dú)控制，而是實(shí)行集中控制的辦法，即對上述容。統(tǒng)一由一個電子控制其進(jìn)行綜合控制。2底盤部分制動防抱死系統(tǒng)（ABS）。該系統(tǒng)能在各種路面上，防

17、止汽車制動時(shí)導(dǎo)致車輪抱死。該系統(tǒng)可以提高制動效能，防止汽車在制動和轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生側(cè)滑，它是保證行車安全，防止事故發(fā)生的重要措施。這種系統(tǒng)利用電子電路自動控制車輪制動力，可以充分發(fā)揮制動器的效能，提高制動減速和縮短制動距離，并能有效提高車輛制動的穩(wěn)定性，防止車輛側(cè)滑和甩尾，減少車禍，因此被認(rèn)為是當(dāng)前提高汽車行駛安全性的有效措施之一，目前國外高級轎車和客車上已廣泛使用。電控自動變速器（EAT）。該裝置有多種型式。它能根據(jù)發(fā)動機(jī)節(jié)氣門開度和車速等行駛條件，按照換擋特性，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，改善換擋舒適性、汽車的行駛平穩(wěn)性以與延長變速器使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。電

18、控動力轉(zhuǎn)向。電子控制動力轉(zhuǎn)向的型式較多，目前有電子控制前輪、后輪與前后四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。它們分別顯出不同的優(yōu)越性，如有的可獲的最優(yōu)化的轉(zhuǎn)向作用力特性、最優(yōu)化的轉(zhuǎn)向回正特性，改善行駛的穩(wěn)定性以與節(jié)能降低成本的作用;有的主要是為了提高轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向響應(yīng)性；有的主要又來改善高速行駛時(shí)的穩(wěn)定性。目前電控前輪動力轉(zhuǎn)向較普與，通過控制轉(zhuǎn)向力，保證汽車停駛或低俗行駛時(shí)轉(zhuǎn)向較輕便，而高速行駛時(shí)又確保安全。小轎車的動力轉(zhuǎn)向發(fā)展動向是四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特點(diǎn)是汽車在轉(zhuǎn)向上只作輕微操作與緩慢轉(zhuǎn)變時(shí)，或在改變行駛路線而又高速行駛時(shí)，后輪與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動方向基本一致，這樣行車擺動小，穩(wěn)定性好。在車輪出入車庫、左右轉(zhuǎn)彎行駛與大轉(zhuǎn)彎或

19、做U型掉頭時(shí)，后輪與轉(zhuǎn)向盤制動方向相反，可使汽車輕易轉(zhuǎn)彎，具有較小的轉(zhuǎn)彎半徑。電子控制在這里多是根據(jù)駕駛工況，調(diào)整后輪轉(zhuǎn)向角的大小，達(dá)到提高轉(zhuǎn)向特性和轉(zhuǎn)向響應(yīng)性，以與改善高速行的穩(wěn)定性等目的。電控懸掛。該系統(tǒng)能根據(jù)不同路面狀況和駕駛工況，控制車輛高度，調(diào)整懸掛的阻尼特性與彈性剛度，改善車輛行駛的穩(wěn)定性、操作性和乘座的舒適性，使汽車的有關(guān)性能始終處于最佳狀態(tài)。巡航控制系統(tǒng)（CCS）。該系統(tǒng)一般叫恒速行駛系統(tǒng)。汽車在高速公路上長時(shí)間行駛時(shí)，打開該系統(tǒng)的自動操縱開關(guān)后，恒速行駛裝置將根據(jù)行車阻力自動增減節(jié)氣門開度，使汽車行駛保持一定。該系統(tǒng)可以減輕駕駛員長途疲勞，提高燃油的經(jīng)濟(jì)性，保持穩(wěn)定的行駛速度

20、。3.行駛安全方面安全氣囊系統(tǒng)（SRS）。該系統(tǒng)是汽車上的一種常見的被動安全裝置。在車輛正面相撞時(shí)，由電控元件用電流引爆安置在轉(zhuǎn)向盤中央或其他部分氣囊中的氮化合物，象“火藥”似的迅速燃燒產(chǎn)生氮?dú)?，瞬間充滿氣囊，所在動作在0.03S完成。安全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已個緩沖軟墊，避免硬性撞擊而受傷。這種裝置一定要與安全帶配合使用，否則效果大為減小。有些汽車在駕駛員副座前的工具箱上端和乘員座位上也裝有安全氣囊系統(tǒng)。防撞系統(tǒng)。該系統(tǒng)有多種形式。有的在汽車行駛中，當(dāng)兩車間的距離小到某一距離時(shí)，即自動報(bào)警，若繼續(xù)行駛，則會在即將相撞的瞬間，自動控制器將汽車停??；有的是在汽

21、車倒車時(shí)，會顯示車后障礙物的距離，有效的防止倒車事故發(fā)生。驅(qū)動防滑系統(tǒng)。該裝置是在制動防抱系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)的，亮系統(tǒng)有許多共用組件。該裝置利用驅(qū)動輪上輪速傳感器，當(dāng)感受到驅(qū)動輪打滑時(shí)，控制元件硬通過制動或通過油門降低轉(zhuǎn)速，使之不再打滑，實(shí)質(zhì)上是一種速度調(diào)節(jié)器。它可以在起步和彎道中速度發(fā)生急劇變化時(shí)，改善車輪與路面間的附著力，提高其安全性。該裝置在雪地或濕滑路面上，較能發(fā)揮其特性。安全帶控制。該裝置在汽車發(fā)生任何撞擊情況下，可瞬間束緊安全帶。有的汽車上則裝有當(dāng)微機(jī)確認(rèn)駕駛員和乘客安全帶使用宮闕無誤時(shí)，發(fā)動機(jī)才能被發(fā)動。前照燈控制。該照明系統(tǒng)可在前照燈照明圍，隨著轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，并能在會車時(shí)自

22、動啟閉和防眩。除上述裝置外，人們還開發(fā)出其他的安全裝置，如自動門窗裝置、防盜裝置、車鑰匙忘拔報(bào)警裝置、語言開門（無鑰匙）裝置等，分別在不同的汽車上使用。4.信息方面隨著電子化的發(fā)展，汽車信息系統(tǒng)越來越龐大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了車速、里程、水溫、油壓等的圍。逐漸向全面反映工況和行駛動態(tài)等功能發(fā)展，名目繁多的信息裝置正在源源不斷地送如汽車領(lǐng)域。信息顯示與報(bào)警。該系統(tǒng)可將發(fā)動機(jī)的工況和其他信息參數(shù)，通過微機(jī)處理后，輸出對駕駛員更有用的信息，并可數(shù)字、線條顯示或聲光報(bào)警。顯示的信息除水溫、油壓、車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等常見的容外，還有瞬間耗油量、平均耗油量、平均車速、行駛里程、車外溫度等。這些信息都可根據(jù)駕駛員的需要

23、，隨時(shí)調(diào)出顯示。監(jiān)視和報(bào)警的信息主要有：燃油溫度、水溫、油壓、充電、尾燈、前照燈、排氣溫度、制動器液量、手制動、車門未關(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)，立即有聲光報(bào)警。語音信息。過去一般信息顯示都是靠駕駛員察看儀表，用視覺感知，容易造成遺漏，現(xiàn)在出現(xiàn)了語音信息，極方便了駕駛員。語音信息包括語音警告和語音控制兩類。語音警告是在汽車出現(xiàn)不正常情況，如水溫、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)，微機(jī)會經(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“請停車，水溫不正?！?、“請加油”等，多數(shù)還同時(shí)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

24、部件、設(shè)備進(jìn)行動作。目前，該裝置一般都是為傷殘人提供方便而設(shè)立。 車用導(dǎo)航（APS）。該系統(tǒng)是近幾年猜發(fā)展起來的。它通過設(shè)置在汽車的顯示器顯示地圖，可在城市或公路圍，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，以與到達(dá)目的地的方向和距離。這實(shí)質(zhì)上是汽車行駛向智能化方向的發(fā)展的一種體質(zhì)，進(jìn)一步發(fā)展可成為無人駕駛汽車。通信。這方面真正實(shí)用且采用最多的是車載，在美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家較普與。目前車載的水平在不斷提高，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)星與國際網(wǎng)相連，實(shí)現(xiàn)在行駛過程中的。5.舒適性方面全自動空調(diào)。該裝置突破單一的空氣溫度調(diào)節(jié)功

25、能，可根據(jù)設(shè)置在車外的各種溫度傳感器（車溫度、大氣溫度、蒸發(fā)器溫度、發(fā)動機(jī)水溫等）輸入的信號，由微機(jī)對進(jìn)氣轉(zhuǎn)換風(fēng)扇、送氣轉(zhuǎn)換風(fēng)門、混合風(fēng)門、水閥、加熱集電器、壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等進(jìn)行控制，根據(jù)乘客要求，保持車的溫度、濕度等小氣候處于最佳值（人體感覺最舒適的狀態(tài)）。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)乘客的不同體形，滿足乘客乘座的舒適性要求。音響、音像。車裝有立體音響，激光唱機(jī)。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，電視機(jī)可實(shí)現(xiàn)數(shù)碼選臺。6.中央控制電動門鎖現(xiàn)代汽車越來越多采用中央控制電動門鎖系統(tǒng)，以提高汽車使用的便利性和汽車的安全性。中央控制電動門鎖通常

26、具有如下幾個功能：中央功能。當(dāng)駕駛員鎖住他的車門時(shí)，其它三個車門也同時(shí)鎖住，駕駛員可通過門鎖開關(guān)同時(shí)打開各個車門，也可單獨(dú)打開某個車門。速度控制。當(dāng)行車速度達(dá)到一定時(shí)，各個車門能自行鎖定，防止乘員誤操作車門把手而導(dǎo)致車門打開。單獨(dú)控制。在除駕駛員車門以外的三個門設(shè)置有單獨(dú)的彈簧鎖開關(guān)，可獨(dú)立地控制一個車門的打開和鎖住。目前已裝車使用的中央控制電動門鎖的種類繁多，但其組織的主要部件是門鎖開關(guān)、門鎖控制電路與門鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由以上可以看出，汽車電子化的發(fā)展已是大勢所趨，在世界圍已形成熱潮，更新、更先進(jìn)、更實(shí)用的電子控制裝置將會不斷涌現(xiàn)，汽車電子控制技術(shù)將呈現(xiàn)出一片輝煌的局面。2國外汽車電子技術(shù)的發(fā)展

27、現(xiàn)狀2.1 國外汽車電子技術(shù)的發(fā)展2.1.1發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)1) 汽油機(jī)電子控制汽油機(jī)采用電子燃油噴射技術(shù)(EFI)是現(xiàn)代汽車提高功率、降低油耗、減少污染的有效措施之一。EFI技術(shù)是一種高級的發(fā)動機(jī)電子管理系統(tǒng)，其基本工作原理是：由傳感器將汽油機(jī)的工作運(yùn)行狀況，如負(fù)荷大小、轉(zhuǎn)速快慢、進(jìn)氣溫度等數(shù)據(jù)送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，然后由控制執(zhí)行元件來確定供油量，從而保證發(fā)動機(jī)在各種工況下的正常運(yùn)行。當(dāng)今的EFI已由單一控制發(fā)展到多項(xiàng)集中控制，根據(jù)汽車速度、環(huán)境溫度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等參數(shù)，自動對發(fā)動機(jī)的燃油噴射、空燃比、點(diǎn)火時(shí)間、怠速轉(zhuǎn)速和廢氣再循環(huán)(EGR)等進(jìn)行綜合控制。其效果為：輸出功率提高10，油耗下降

28、10，尾氣排放降低90，起動時(shí)間縮短5 0 ，加速時(shí)間縮短5 0(0100km/h)。2) 柴油機(jī)電控技術(shù)柴油機(jī)電控技術(shù)當(dāng)前主要應(yīng)用于柴油噴射、廢氣再循環(huán)、尾氣催化轉(zhuǎn)化等方面。目前先進(jìn)的柴油機(jī)電子技術(shù)是共軌式電控噴油系統(tǒng)。它由電磁閥、傳感器與中央處理單元組成。與傳統(tǒng)噴射系統(tǒng)不同，在共軌系統(tǒng)中，壓力的產(chǎn)生和噴射互不關(guān)聯(lián)。在一定限度，噴射壓力的選擇不受發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和噴油量的影響。2.1.2電子控制自動變速器一種自動變速器控制系統(tǒng)，包括多個動力傳動路徑和多個摩擦接合部件，通過有選擇地接合所述摩擦接合部件中的一個而控制其變速操作并形成一速比，所述摩擦接合部件中的一個響應(yīng)于驅(qū)動條件而選擇所述動力傳動路徑中

29、的相應(yīng)一個路徑；所述控制系統(tǒng)包括：確定目標(biāo)速比的裝置，其響應(yīng)變速命令來決定目標(biāo)速比；壓力供給控制裝置，其控制提供給所述摩擦接合部件中的一個的接合控制壓力，所述摩擦接合部件中的一個對應(yīng)于由當(dāng)前速比向所述目標(biāo)速比的變速，所述目標(biāo)速比通過所述確定目標(biāo)速比的裝置來決定；變速進(jìn)展檢測裝置，其檢測所述變速操作由當(dāng)前速比向所述目標(biāo)速比的進(jìn)展；可變性確定裝置，通過將由所述變速進(jìn)展檢測裝置檢測的所述變速操作進(jìn)展與預(yù)定閾值相比，確定是否能夠響應(yīng)新命令而改變所述目標(biāo)速比，所述新命令是在正執(zhí)行由所述當(dāng)前速比向所述目標(biāo)速比進(jìn)行所述變速的同時(shí)、為變速到另一調(diào)低速檔而發(fā)出的；目標(biāo)變化允許裝置，如果所述可變性確定裝置判斷允許

30、所述目標(biāo)速比變化，則允許通過所述新變速命令引起所述目標(biāo)速比改變；溫度檢測裝置，其檢測所述自動變速器的溫度；閾值修改裝置，其修改所述閾值而使其對應(yīng)于由所述溫度檢測裝置檢測的溫度；其中：如果所述目標(biāo)變化允許裝置允許所述目標(biāo)速比的變化，則中斷已經(jīng)通過最初變速命令引起的調(diào)低速檔操作，并執(zhí)行實(shí)現(xiàn)該已改變目標(biāo)速比的另一調(diào)低速檔操作；當(dāng)所述溫度檢測裝置檢測的溫度較低時(shí)，所述閾值修改裝置修改所述閾值，使得確定不允許所述目標(biāo)速比向所述調(diào)低速檔的變化，除非正在執(zhí)行的所述調(diào)低速檔操作的進(jìn)展更接近其初始階段。2.2 國汽車電子產(chǎn)品市場的現(xiàn)狀我國的汽車電子工業(yè)起步較晚。20世紀(jì)90年代以前除了汽車收音機(jī)等直接從家用電器

31、移植過來的產(chǎn)品以外。幾乎沒有汽車電子工業(yè)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后隨著我國汽車工業(yè)的較快發(fā)展和國外的汽車電子化潮流，我國的汽車廠家如雨后春筍般涌現(xiàn)。據(jù)CCID統(tǒng)計(jì)。我國涉與汽車電子生產(chǎn)的企業(yè)有1000多家，但其多數(shù)企業(yè)規(guī)模偏小，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一。且技術(shù)含量低。近幾年，我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。特別是轎車產(chǎn)業(yè)我國的巨大市場潛力吸引了全球知名汽車廠商的目光，紛紛來華投資，憑借這些跨國企業(yè)提供的技術(shù)、硬件、以與產(chǎn)能上的保障，我國在短短幾年時(shí)間成為全球知名的汽車生產(chǎn)國?？焖侔l(fā)展的汽車產(chǎn)業(yè)為汽車電子產(chǎn)品提供了廣闊的應(yīng)用市場，從2004年開始我國汽車電子市場隨著汽車產(chǎn)業(yè)一起進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。當(dāng)前，汽車由單純的機(jī)械

32、產(chǎn)品逐步演變?yōu)橐环N高級的機(jī)電一體化產(chǎn)品并向著電動汽車(含混合動力車)和智能汽車的方向。使汽車電子市場進(jìn)入了一個穩(wěn)定且快速增長階段；同時(shí)第三代移動通信、高清數(shù)字電視、衛(wèi)星導(dǎo)航、移動網(wǎng)絡(luò)等越來越多的IT技術(shù)被逐步移植到汽車上，電子裝置占整車的價(jià)值比顯著提高，汽車電子產(chǎn)業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展。2.2.1汽車發(fā)展第一階段量價(jià)雙增，市場規(guī)模增長較大、結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定。2003年我國市場上共銷售汽車電子產(chǎn)品2488萬套，銷售金額達(dá)到300.4億元，同比增長分別達(dá)到33.7和41.5，高于同一時(shí)期29.2的全國汽車總銷量增長率。汽車電子產(chǎn)品的快速發(fā)展主要得益于中國汽車產(chǎn)業(yè)近兩年的高速發(fā)展。繼2002年汽車產(chǎn)業(yè)的井噴之

33、勢后，2003年中國汽車產(chǎn)量依然保持著高速發(fā)展全年汽車產(chǎn)量突破了430萬輛。而在汽車價(jià)值構(gòu)成中，轎車電子產(chǎn)品所占比例約為3040，卡車電子產(chǎn)品所占比例約為10 20。另一方面，電子信息技術(shù)的不斷升級和應(yīng)用使得機(jī)械系統(tǒng)與電子系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換加速以與動力總成方面性能提高，網(wǎng)絡(luò)在車輛中的高速發(fā)展以與消費(fèi)者消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)與檔次的提高(如對安全、先進(jìn)性要求的提高)等使得汽車電子產(chǎn)品占整車中的比重在不斷提高，從支出費(fèi)用來看，2003年，平均每輛新車的汽車電子產(chǎn)品支出從2002年的1854美元提升至2025美元，增幅創(chuàng)出近幾年來的新高，達(dá)到9.2；從應(yīng)用比例上看，19892000年，汽車電子產(chǎn)品的成本在整個汽車制造

34、成本中所占的比例已由16增至23，而到了2003年，這一比例提升至26.2。從市場結(jié)構(gòu)上看，高附加值汽車電子產(chǎn)品在整體汽車電子產(chǎn)品中所占比重乃至汽車整車中的應(yīng)用比重有了顯著的提升。同時(shí)，這部分高附加值產(chǎn)品的國產(chǎn)業(yè)供給還極為有限，多類產(chǎn)品大量依賴進(jìn)口，導(dǎo)致這部分產(chǎn)品的價(jià)格在一段時(shí)期以持續(xù)看漲。2003年汽車電子產(chǎn)品呈現(xiàn)出“量價(jià)雙增”的增長特征，這是不同與于汽車市場的。從市場結(jié)構(gòu)細(xì)分來看，近兩年市場增長較快的產(chǎn)品依次為GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、其他信息娛樂系統(tǒng)(主要是車載電視)、防盜系統(tǒng)、自動變速控制系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)等，它們的銷售額增長率均高于汽車電子產(chǎn)品市場的平均增長水平。而且，雖然發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)

35、、安全氣囊、汽車音響以與中控鎖等產(chǎn)品的銷售額增長率均略低于汽車電子產(chǎn)品市場的平均增長水平，但仍高于34的全國汽車銷量的平均增長水平。此外，與2002年相比，汽車電子產(chǎn)品的市場結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定。2003年，整車消費(fèi)側(cè)重于中低端市場，汽車電子產(chǎn)品自身的結(jié)構(gòu)升級要求在短期受到了一定程度的壓制。部分技術(shù)含量與附加值較高的產(chǎn)品(如發(fā)動機(jī)電子控制、防抱死制動系統(tǒng)、安全氣囊等)在汽車電子產(chǎn)品整體中的比重有所下滑。但諸如GPS導(dǎo)航系統(tǒng)以與其他信息娛樂系統(tǒng)(主要是車載電視)等新興汽車電子產(chǎn)品的比重2003年分別比2002年增加了0.7和0.5。2.2.2汽車發(fā)展第二階段產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長速度略有下降，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)快速升級。2

36、003年我國共生產(chǎn)汽車電子產(chǎn)品3559萬套，產(chǎn)值達(dá)到3l3.5億元，同比增長分別達(dá)到26.8和37.2，低于同一時(shí)期全國汽車電子產(chǎn)品市場增長率。值得注意的是，產(chǎn)值增幅遠(yuǎn)大于產(chǎn)量增幅，“量價(jià)雙增”特征比市場需求更為顯著，這主要是由于國外企業(yè)在中國加大了對高附加值汽車電子產(chǎn)品的投入力度，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)快速升級所導(dǎo)致的。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面，按照增長速度可以劃分為3大梯隊(duì)：2003年產(chǎn)值增長較快的產(chǎn)品依次為GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、其他信息娛樂系統(tǒng)(主要是車載電視)、自動變速控制系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)、以與防盜系統(tǒng)等，它們的產(chǎn)值增長率均高于汽車電子產(chǎn)業(yè)37.2的平均增長水平，而安全氣囊、汽車空調(diào)、電動車

37、窗、電子組合儀表等產(chǎn)品的產(chǎn)值增長率雖然均略低于汽車電子產(chǎn)業(yè)的平均增長水平，但增長速度也較快，均高于30，僅有汽車音響和中控鎖的產(chǎn)值增長率較低，不足20。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重方面，發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)、汽車音響和汽車空調(diào)依然是汽車電子的主要產(chǎn)品，其中，發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)所占的比重大幅提升，比2002年增加1.2，而汽車音響與汽車空調(diào)所占的比重卻大幅下降，分別比2002年減少2.9和0.5。這主要是由于后者的市場大多集中在國外，而全球汽車產(chǎn)品供過于求，汽車產(chǎn)業(yè)陷于低迷，制約了本國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；相反，發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)的目標(biāo)市場則在國，而國市場遠(yuǎn)未飽和，仍有大量產(chǎn)品依賴進(jìn)口，因此，其產(chǎn)業(yè)增長勢頭較好。2.

38、2.3汽車發(fā)展第三階段應(yīng)用層次落后，與國外差距明顯。與國外汽車電子產(chǎn)品相比，我國汽車電子產(chǎn)品的應(yīng)用層次十分落后。國平均每輛新車的汽車電子支出為885美元(折合人民幣7237元)，占整車價(jià)值的4.8；而同期全球平均每輛新車的汽車電子產(chǎn)品支出為2025美元，占整車價(jià)值的26.2，差距相當(dāng)明顯。同時(shí)，在我國生產(chǎn)和應(yīng)用的還只是一些技術(shù)含量較低的電子產(chǎn)品，而目前已經(jīng)在國外普遍應(yīng)用的汽車電噴系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)和安全氣囊等電子產(chǎn)品在我國的生產(chǎn)和應(yīng)用還才起步，剛剛列入我國汽車電子產(chǎn)業(yè)在“十五”期間的發(fā)展重點(diǎn)。而且，即使是目前應(yīng)用比例較高的汽車音響、汽車空調(diào)等產(chǎn)品，其產(chǎn)品檔次與國外相比也較低。2.2.4汽車發(fā)

39、展第四階段自主開發(fā)剛剛起步，合資合作企業(yè)成為競爭的主體。我國汽車電子企業(yè)正處于起步發(fā)展階段，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國汽車電子企業(yè)或涉與汽車電子生產(chǎn)的企業(yè)有1000多家，但絕大部分企業(yè)規(guī)模都太小，產(chǎn)品單一并且技術(shù)含量低，與世界汽車電子業(yè)跨國公司的差距在不斷拉大。目前，國在整車與大總成的電子控制系統(tǒng)方面有一些自主開發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品，如宏安ABS技術(shù)、維克交通高技術(shù)、國力博華機(jī)電公司等生產(chǎn)了商業(yè)化的ABS產(chǎn)品；歐翔、欣源展實(shí)業(yè)公司都自主開發(fā)生產(chǎn)了自動變速器；赫達(dá)、久樂、大恒通用都少量生產(chǎn)了安全氣囊產(chǎn)品。雖然我國企業(yè)也能自主開發(fā)出一些產(chǎn)品，但總體水平與國外相比差別很大，與國際先進(jìn)水平相比，要落后1015年。主要差距是

40、在電子控制單元的軟硬件、系統(tǒng)的可靠性和控制精度方面；企業(yè)的技術(shù)主要來源于國外，而且雖然某些產(chǎn)品已形成一定的生產(chǎn)能力，但是規(guī)?；笊a(chǎn)還未形成。除了技術(shù)和規(guī)模2個明顯的差距，與先進(jìn)的跨國公司相比，不斷拉大的差距還表現(xiàn)在：盈利水平、投融資能力、產(chǎn)品管理水平、生產(chǎn)效率、人才素質(zhì)、發(fā)展戰(zhàn)略、持續(xù)改進(jìn)能力、市場開拓、知識積累、研究開發(fā)能力等多個方面。同時(shí)，面對我國潛在的巨大汽車電子產(chǎn)品市場，國外汽車電子供應(yīng)商已積極介入我國汽車電子領(lǐng)域。近幾年新成立的汽車電子企業(yè)中，合資企業(yè)約占七成，合作伙伴中有許多是汽車電子零部件行業(yè)的跨國公司，這些企業(yè)已經(jīng)成為我國汽車電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要力量，可以說，一個中外合資合作的

41、汽車電子零部件產(chǎn)業(yè)競爭發(fā)展格局正在形成，而且這種競爭程度在愈演愈烈：一是外商在我國獨(dú)資建零部件廠趨勢明顯；二是已經(jīng)合資的企業(yè)擴(kuò)大股比、控股和再建獨(dú)資企業(yè)的要求在增加。2003年，業(yè)界傳言，由上汽集團(tuán)等與博世公司共同投資組建的大型合資企業(yè)聯(lián)合汽車電子要改變合資身份，變成獨(dú)資企業(yè)。該公司部的消息是，博世正在積極爭取控股，要將股權(quán)由現(xiàn)在的50變成51。2.2.5 汽車發(fā)展第五階段配套體系相對封閉，行業(yè)進(jìn)入壁壘較高。盡管全球汽車電子產(chǎn)業(yè)分工體系呈現(xiàn)出日益專業(yè)化的趨勢，但目前，我國汽車工業(yè)條塊分割的封閉配套體系還沒有根本性的轉(zhuǎn)變，我國汽車電子企業(yè)產(chǎn)品銷售渠道依舊單一、封閉，對整車廠依賴程度高。而目前國整

42、車廠與外方合資已成主流，引進(jìn)外國新車型，越來越多地采用原配套廠生產(chǎn)的進(jìn)口零部件。盡管國際汽車廠商在進(jìn)入中國之前都承諾，零部件在中國生產(chǎn)，實(shí)行全球化采購。但一旦進(jìn)入，就把為其配套的零部件廠商帶進(jìn)來了，對于缺乏統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的國零部件企業(yè)，要想進(jìn)入它的配套體系甚至比插針還難。事實(shí)上，汽車電子行業(yè)的一個顯著特點(diǎn)是主機(jī)廠根據(jù)整車廠商的要求進(jìn)行專門設(shè)計(jì)制造，產(chǎn)品要具有多樣性和適應(yīng)性，有專門為一個客戶建設(shè)的生產(chǎn)線。如聯(lián)合電子和德爾福公司分別為東安發(fā)動機(jī)廠各提供一套系統(tǒng)，東安廠提供兩套電噴發(fā)動機(jī)供整車廠選擇。因此，配套渠道體系一旦形成就會相當(dāng)穩(wěn)定。正因?yàn)檫@樣，為了獲得廣闊的市場空間，主機(jī)廠之間的渠道競爭必將成

43、為企業(yè)競爭的制高點(diǎn)，渠道競爭將日趨激烈。目前。歐美發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的汽車。每輛汽車上電子裝置的平均成本已占整車成本的3050。在豪華轎車上，電子產(chǎn)品的成本已占整車成本的50以上。有些公司生產(chǎn)的高檔汽車上安裝了專用的電子系統(tǒng)，例如豐田汽車公司的VVTI新型智能可變節(jié)氣門控制系統(tǒng)、MSP馬莎拉蒂穩(wěn)定程序、PSM 保時(shí)捷行車穩(wěn)定管理系統(tǒng)、PTM保時(shí)捷牽引力管理系統(tǒng)、PASM保時(shí)捷主動懸架管理系統(tǒng)等等。國外汽車電子技術(shù)發(fā)展的主要特征有：1)功能多樣化。從最初的發(fā)動機(jī)電子點(diǎn)火和噴油，發(fā)展至現(xiàn)在的各種控制功能，例如自動巡航、自動啟停、自動避撞等。2)技術(shù)一體化。從最初的機(jī)電部件松散組合到現(xiàn)在機(jī)液電磁一體化。例

44、如直噴式柴油共軌燃油噴射系統(tǒng)、德爾福的磁流變液減振器。3)系統(tǒng)集成化。從最初的單一控制到現(xiàn)在集成綜合控制，例如動力總成發(fā)動機(jī)和變速器)集成控制、安全系統(tǒng)集成控制等。4)通信網(wǎng)絡(luò)化。從初期的各子系統(tǒng)到現(xiàn)在控制器局域網(wǎng)例如以CAN總線為基礎(chǔ)的整車信息共享的分布式控制系統(tǒng)與無線通信為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程高頻網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。3現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀按對汽車行駛性能作用的影響，可把汽車電子產(chǎn)品歸納為兩類：1)汽車電子控制裝置；2)車載汽車電子裝置。目前較多見的成熟的汽車電子控制系統(tǒng)主要有：發(fā)動機(jī)電子控制、底盤電子控制、車身電子控制、信息傳遞等。3.1 發(fā)動機(jī)電子控制3.1.1電子控制噴油裝置現(xiàn)代汽車上，機(jī)械式或

45、機(jī)電混合式燃油噴射系統(tǒng)趨于淘汰電控燃油噴射裝置因其性能優(yōu)越而得到日益普與。電控燃油噴射系統(tǒng)是20世紀(jì)60年代末開始發(fā)展起來的，與傳統(tǒng)的化油器供油系統(tǒng)相比而其突出優(yōu)點(diǎn)在于空燃比的控制更為精確，可實(shí)現(xiàn)最佳空燃比；且電噴技術(shù)提高了汽油的霧化、蒸發(fā)性能，加速性能更好，發(fā)動機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩得以顯著提高。這樣能使發(fā)動機(jī)一直處于最優(yōu)工作條件下運(yùn)行，并使發(fā)動機(jī)的綜合性能得到提高。汽油機(jī)采用電子燃油噴射技術(shù)(EFI)是現(xiàn)代汽車提高功率、降低油耗、減少污染的有效措施之一。EFI技術(shù)是一種高級的發(fā)動機(jī)電子管理系統(tǒng)，其基本工作原理是：由傳感器將汽油機(jī)的工作運(yùn)行狀況，如負(fù)荷大小、轉(zhuǎn)速快慢、進(jìn)氣溫度等數(shù)據(jù)送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，

46、然后由控制執(zhí)行元件來確定供油量，從而保證發(fā)動機(jī)在各種工況下的正常運(yùn)行。當(dāng)今的EFI已由單一控制發(fā)展到多項(xiàng)集中控制，根據(jù)汽車速度、環(huán)境溫度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等參數(shù)，自動對發(fā)動機(jī)的燃油噴射、空燃比、點(diǎn)火時(shí)間、怠速轉(zhuǎn)速和廢氣再循環(huán)(EGR)等進(jìn)行綜合控制。其效果為：輸出功率提高10，油耗下降10，尾氣排放降低90，起動時(shí)間縮短5 0 ，加速時(shí)間縮短5 0(0100kmh)。目前柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的電子控制主要有幾種方式：有的采用共軌式電控噴油系統(tǒng)，有的采用電控單體泵或組合式電控單體泵，有的采用電控泵噴嘴，有的采用電控分配泵，過去極少數(shù)也有采用電控直列泵。在商用車柴油機(jī)上用得多的是共軌式電控噴油系統(tǒng)、電控單

47、體泵噴油系統(tǒng)和電控泵噴嘴噴油系統(tǒng)。英國Ricard0公司預(yù)估到20l0年歐洲在1213升車用柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的構(gòu)成中，共軌式電控噴油系統(tǒng)和電控單體泵噴油系統(tǒng)各占46，電控泵噴嘴噴油系統(tǒng)約占8左右。燃油供給系統(tǒng)的主要構(gòu)成是供油泵、共軌和噴油器。 燃油供給系統(tǒng)的基本工作原理是：供油泵將燃油加壓成高壓，供人共軌；共軌實(shí)際上是一種燃油分配管。儲存在共軌的燃油在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻通過噴油器噴人發(fā)動機(jī)氣缸。電控共軌系統(tǒng)中的噴油器是一種由電磁閥控制的噴油閥，電磁閥的開啟和關(guān)閉由計(jì)算機(jī)控制。1）電控共軌系統(tǒng)的特點(diǎn)：電控高壓共軌系統(tǒng)的特點(diǎn)可以歸納為： a自由調(diào)節(jié)噴油壓力(共軌壓力控制) 通過控制共軌壓力而控制噴油壓力。利

48、用共軌壓力傳感器測量燃油壓力，從而調(diào)整供油 泵的供油量、調(diào)整共軌壓力。此外，還可以根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、噴油量的大小與設(shè)定了的最佳 值(指令值)始終一致地進(jìn)行反饋控制。 b自由調(diào)節(jié)噴油量 以發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速與油門開度信號為基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)計(jì)算出最佳噴油量，并控制噴油器的通 斷電時(shí)間。 c自由調(diào)節(jié)噴油率形狀 根據(jù)發(fā)動機(jī)用途的需要，設(shè)置并控制噴油率形狀：預(yù)噴射、后噴射、多段噴射等。 d自由調(diào)節(jié)噴油時(shí)間 根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和噴油量等參數(shù)，計(jì)算出最佳噴油時(shí)間，并控制電控噴油器在適當(dāng)?shù)?時(shí)刻開啟，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻關(guān)閉等，從而準(zhǔn)確控制噴油時(shí)間。 在電控共軌系統(tǒng)中，由各種傳感器發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、油門開度傳感器、各種溫度 傳感器

49、等實(shí)時(shí)檢測出發(fā)動機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，由微型計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的計(jì)算程序進(jìn) 行計(jì)算后，定出適合于該運(yùn)行狀態(tài)的噴油量、噴油葉間、噴油率模型等參數(shù)，使發(fā)動機(jī)始終 都能在最佳狀態(tài)下工作。計(jì)算機(jī)具有自我診斷功能，對系統(tǒng)的主要零部件進(jìn)行技術(shù)診斷，如果某個零件產(chǎn)生了故障，則診斷系統(tǒng)會向駕駛員發(fā)出警報(bào)，并根據(jù)故障情況自動作出處理；或使發(fā)動機(jī)停止運(yùn) 行即所謂故障應(yīng)急功能，或切換控制方法，使車輛繼續(xù)行駛到安全的地方。傳統(tǒng)的泵管嘴燃油系統(tǒng)中，噴油壓力與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷有關(guān)，不是一個獨(dú)立變量。 在高壓電控共軌系統(tǒng)中，噴油壓力(共軌壓力)與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷無關(guān)，是可以獨(dú)立控 制的。由共軌壓力傳感器測出燃油壓力，并與設(shè)

50、定的目標(biāo)燃油壓力進(jìn)行比較后進(jìn)行反饋控制。2）共軌式電控噴油系統(tǒng)與常規(guī)機(jī)械式燃料噴油系統(tǒng)相比，共軌式電控噴油系統(tǒng)具有如下一系列優(yōu)點(diǎn)：a.可實(shí)現(xiàn)高壓噴射，噴射壓力比一般直列泵系統(tǒng)高出一倍，最高的已達(dá)200MPa，今后的技術(shù)還會向250MPa高壓噴射的實(shí)用化方向發(fā)展。b.噴射壓力獨(dú)立于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，可以改變發(fā)動機(jī)低速、低負(fù)荷性能。c.可以實(shí)現(xiàn)多次噴射(每循環(huán)35次，甚至組合7次噴射，包括預(yù)噴、主噴和后噴)，調(diào)節(jié)噴油速率形狀，實(shí)現(xiàn)理想噴油規(guī)律。通過預(yù)噴來降低噪聲和NOX排放，通過后噴來降低顆粒和提高DPF與NOX的催化轉(zhuǎn)換效率。d.噴射定時(shí)和噴油量可自由選定。e.具有良好的噴射特性，優(yōu)化燃燒過程，使發(fā)動

51、機(jī)油耗、煙度、噪聲和排放等綜合性能指標(biāo)得到明顯改善，并有利于改進(jìn)發(fā)動機(jī)扭矩特性。f.結(jié)構(gòu)簡單，可靠性好，適用性強(qiáng)，對原有發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)和制造設(shè)備改動較少。3）電控泵噴嘴系統(tǒng)可直接安裝在發(fā)動機(jī)氣缸蓋上，它將噴油泵的壓油機(jī)構(gòu)與噴油器結(jié)合在一起，省去了高壓油管。所以高壓系統(tǒng)的死容積可以最大限度地減小，具有較高的液壓效率，更有利于實(shí)現(xiàn)高壓化和噴油速率的控制，從而獲得發(fā)動機(jī)的高功率、低油耗和低排放。但該系統(tǒng)價(jià)格較高，而且氣缸蓋的設(shè)計(jì)改動比較大。3.1.2電子點(diǎn)火的介紹近年來，汽車發(fā)動機(jī)向著多缸、高轉(zhuǎn)速、高壓縮比的方向發(fā)展，人們還力圖通過改善混合氣的燃燒狀況，以與燃用稀混合氣，以達(dá)到減少排氣污染和節(jié)約燃油的目

52、的。這些都要求汽車的點(diǎn)火系統(tǒng)能夠提供足夠高的次級電壓、火花能量和最佳點(diǎn)火時(shí)刻。傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足這些要求。因此，近幾十年來各國都在積極探索改進(jìn)途徑，并研制了一系列的電子點(diǎn)火系統(tǒng)。目前國外汽車上使用的電子點(diǎn)火系統(tǒng)主要分為有觸點(diǎn)的電子點(diǎn)火系統(tǒng)和無觸點(diǎn)的電子點(diǎn)火系統(tǒng)兩大類。無論是哪一類電子點(diǎn)火系統(tǒng)，都是利用電子元件(晶體三極管)作為開關(guān)來接通或斷開點(diǎn)火系統(tǒng)的初級電路，通過點(diǎn)火線圈來產(chǎn)生高壓電。 電子點(diǎn)火系統(tǒng)也有閉環(huán)控制與開環(huán)控制之分:帶有爆震傳感器，能根據(jù)發(fā)動機(jī)是否發(fā)生爆震與時(shí)修正點(diǎn)火提前角的電控系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)；不帶爆震傳感器，點(diǎn)火提前控制僅根據(jù)電控單元設(shè)定的程序控制的稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。

53、3.1.3怠速控制系統(tǒng)怠速性能的好壞是評價(jià)發(fā)動機(jī)性能優(yōu)越與否的重要指標(biāo)，怠速性能差將導(dǎo)致油耗增加、排污嚴(yán)重，因此需進(jìn)行必要的控制?，F(xiàn)代轎車中一般都有怠速控制系統(tǒng)，由ECU控制并維持發(fā)動機(jī)怠速在某一穩(wěn)定圍。怠速控制通常是指怠速轉(zhuǎn)速控制。實(shí)質(zhì)是對怠速工況時(shí)的進(jìn)氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)（同時(shí)配合噴油量與點(diǎn)火提前角的控制)。目前，除了怠速轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性控制之外，怠速控制還可實(shí)現(xiàn)起動控制、暖機(jī)控制、負(fù)荷變化控制等功能，這樣多種功能的集中，不僅簡化了機(jī)構(gòu)，而且也提高了怠速控制的精確性。3.1.4廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)是在保證燃機(jī)動力性不降低的前提下，根據(jù)燃機(jī)的溫度與負(fù)荷大小將發(fā)動機(jī)排出的廢氣的一部份再送回進(jìn)氣管，

54、和新鮮空氣或新鮮混合氣混合后再次進(jìn)入氣缸參加燃燒，使燃燒反應(yīng)的速度減慢，從而降低NOX的排放量，是控制NOX排放的主要措施。廢氣中的氧含量很低，含有大量N 、CO2和水蒸氣，這三種氣體很穩(wěn)定，不能燃燒，可吸收大量熱量。當(dāng)一部份排氣經(jīng)EGR控制閥還流回進(jìn)氣系統(tǒng)與新鮮空氣或新鮮混合氣混合后，稀釋了新鮮空氣或新鮮混合氣中的氧濃度，使燃燒速度降低：這兩個因素都使燃燒溫度降低，從而有效控制了燃燒過程中NOX的生成。3.1.5燃料蒸發(fā)排放控制該系統(tǒng)主要由活性碳罐貯存裝置、燃油蒸發(fā)凈化控制裝置和燃油箱燃油蒸發(fā)控制裝置組成。汽油是一種易揮發(fā)的液體，在常溫下燃油箱經(jīng)常充滿蒸氣，燃料蒸發(fā)控制系統(tǒng)的作用是將蒸氣引入

55、燃燒并防止揮發(fā)到大氣中。這個過程起重要作用的是活性碳罐貯存裝置，因?yàn)榛钚蕴加形焦δ?，?dāng)汽車運(yùn)行或熄火時(shí)，燃油箱的汽油蒸氣通過管路進(jìn)入活性碳罐的上部，新鮮空氣則從活性碳罐下部進(jìn)入活性碳罐。發(fā)動機(jī)熄火后，汽油蒸氣與新鮮空氣在罐混合并貯存在活性碳罐中，當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動后，裝在活性碳罐與進(jìn)氣歧管之間的燃油蒸發(fā)凈化裝置的電磁閥門打開，活性碳罐的汽油蒸氣被吸入進(jìn)氣歧管參加燃燒。3.1.6電控二次空氣噴射系統(tǒng)系統(tǒng)中的空氣由電控單元根據(jù)輸入信號通過控制相關(guān)電磁閥引往空氣濾清器、排氣管與催化式排氣凈化器中。該系統(tǒng)有兩套主控電磁閥，第一套電磁閥為分流閥，用于將空氣送往空氣濾清器；第二套電磁閥為開關(guān)電磁閥，用于將空氣

56、送往排氣管或催化式排氣凈化器。二次空氣噴射系統(tǒng)也常被稱為補(bǔ)燃系統(tǒng)或后燃系統(tǒng)。其原因是可燃混合氣在汽缸進(jìn)行第一次燃燒后，其中那些未完全燃燒的部分由于人為地引入新鮮空氣而使其在排氣過程中進(jìn)行了補(bǔ)燃，因而經(jīng)消聲器排入大氣時(shí)的尾氣很少有或者完全沒有火星。而排氣有火星是在有可燃?xì)怏w存在的情況下引發(fā)火災(zāi)的一大原因。因此，二次空氣噴射系統(tǒng)也是防止燃機(jī)尾氣引起火災(zāi)的一項(xiàng)重要技術(shù)和設(shè)施。除了在轎車上應(yīng)用外，它還廣泛應(yīng)用于安全性能要求更高的燃機(jī)車和專用汽車，如液化氣運(yùn)輸車、輕油運(yùn)輸車、機(jī)場加油車等。3.1.7發(fā)動機(jī)可變氣門正時(shí)技術(shù)近幾十年來，基于提高汽車發(fā)動機(jī)動力性、經(jīng)濟(jì)性和降低排污的要求，許多國家和發(fā)動機(jī)廠商、

57、科研機(jī)構(gòu)投入了大量的人力、物力進(jìn)行新技術(shù)的研究與開發(fā)。目前，這些新技術(shù)和新方法，有的已在燃機(jī)上得到應(yīng)用，有些正處于發(fā)展和完善階段，有可能成為未來燃機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。發(fā)動機(jī)可變氣門正時(shí)技術(shù)(VVT, Variable Valve Timing)是近些年來被逐漸應(yīng)用于現(xiàn)代轎車上的新技術(shù)中的一種，發(fā)動機(jī)采用可變氣門正時(shí)技術(shù)可以提高進(jìn)氣充量，使充量系數(shù)增加，發(fā)動機(jī)的扭矩和功率可以得到進(jìn)一步的提高。Passat B5轎車選用2.8升V6發(fā)動機(jī)，該發(fā)動機(jī)對可變氣門正時(shí)進(jìn)行了特別設(shè)計(jì)。從俯視觀察，排氣凸輪軸安裝在外側(cè)，進(jìn)氣凸輪軸安裝在側(cè)。曲軸通過齒形皮帶首先驅(qū)動排氣凸輪軸，排氣凸輪軸通過鏈條驅(qū)動進(jìn)氣凸輪軸。Passat B5發(fā)動機(jī)所應(yīng)用的可變氣門正時(shí)系統(tǒng)，是通過微機(jī)控制可變氣門調(diào)節(jié)器上升和下降獲得齒形皮帶輪與進(jìn)氣凸輪（進(jìn)氣門）的相對位置變化，這種結(jié)構(gòu)屬于凸輪軸配氣相位可變結(jié)構(gòu)，一般可調(diào)整2030曲軸轉(zhuǎn)角。3.1.8發(fā)動機(jī)系統(tǒng)自我診斷功能計(jì)算機(jī)程序不斷地將ECU 的指令和系統(tǒng)的反應(yīng)進(jìn)行比較，同時(shí)檢查各個傳感器的信號是否可信，以此確定系統(tǒng)是否存在故障。根據(jù)使用情況一般可分為以下幾類：(1)描述各電控總成工況參數(shù)的信號，這類信號的特點(diǎn)是各信號的數(shù)值都有正常的工作圍，當(dāng)某傳感器信號電壓的數(shù)值超出了可能的圍，或者雖未超出圍， 但出現(xiàn)在不應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)的工況， 則可判為不可信。例如車速在90km/h， 發(fā)動