汽車電控技術(shù)匯編

1、汽 車 新 術(shù) 概 述共五十二頁(yè)英文縮寫(suxi)共五十二頁(yè)共五十二頁(yè)共五十二頁(yè)共五十二頁(yè)汽車安全(nqun)技術(shù)集成化,智能化,系統(tǒng)化的集成化將汽車主動(dòng)安全技術(shù)與被動(dòng)安全技術(shù)進(jìn)行融合,得到更好的安全保護(hù)(boh)效果。在 2000 年世界汽車年會(huì)上, 德?tīng)柛９就瞥隽恕?集成安全系統(tǒng)(ISS) ” ，該系 統(tǒng)涵蓋了汽車上所有的主要子系統(tǒng), 由 50 種不同的技術(shù)組成。汽車是移動(dòng)的電腦平臺(tái),智能制動(dòng),智能減速和智能轉(zhuǎn)向?qū)⑹俏磥?lái)智能汽車的基本特征。共五十二頁(yè)系統(tǒng)化將汽車、道路、人作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)分析研究，讓三者相互協(xié)調(diào)，達(dá)到各自性能的最佳匹配，實(shí)現(xiàn)駕駛行為特征、車輛機(jī)械特性及道路設(shè)施和交通法規(guī)之

2、間的最佳協(xié)調(diào)，達(dá)到系統(tǒng)整體(zhngt)的最佳效益。共五十二頁(yè)智能化所謂的汽車智能化，是指汽車通過(guò)智能化技術(shù)進(jìn)步并與車輛整合，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛、人工智能(rn n zh nn)等功能。車輛搭載的各種智能輔助設(shè)備，可以讓車輛駕駛以及乘坐變得安全、便捷以及更具娛樂(lè)性。 共五十二頁(yè)1.距離(jl)警示系統(tǒng)幫助駕駛員保持與前車的安全距離。當(dāng)該系統(tǒng)啟動(dòng)后，駕駛員預(yù)先設(shè)定與前車的間距，當(dāng)汽車與前車的距離小于設(shè)定值時(shí)，汽車會(huì)發(fā)出警告，如果駕駛員不采取措施，汽車將自動(dòng)剎車。共五十二頁(yè)2.行駛中打瞌睡集中報(bào)警系統(tǒng)該系統(tǒng)通過(guò)儀表板處安裝的小型攝像機(jī)及夜間紅外線掃描裝置，監(jiān)視駕駛員的面部表情，通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)判斷駕駛員

3、是否疲勞駕駛或者精力不集中，并向精力不集中的駕駛員提出警報(bào)(jngbo)，防止疲勞駕駛造成的交通事故。共五十二頁(yè)3.視覺(jué)增強(qiáng)系統(tǒng)去除風(fēng)擋玻璃上的雨水和霧氣。三種(sn zhn)措施：除水防護(hù)薄膜，使水不易形成；斥水玻璃，使水珠快速集結(jié)成大水滴溜走；使用超聲波技術(shù)使風(fēng)擋玻璃上的水霧化消失。共五十二頁(yè)4.輪胎氣壓報(bào)警系統(tǒng)輪胎氣壓過(guò)低會(huì)使行駛性能變壞，加速輪胎磨損(m sn)，增加燃料消耗，甚至造成行車事故。當(dāng)輪胎氣壓過(guò)低時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)可以及時(shí)的通知駕駛員采取措施。英國(guó)哈蒙雷塑料研究所研制一種自動(dòng)吸氣輪胎，當(dāng)輪胎氣壓越大，吸收度氣體越多，當(dāng)輪胎氣壓降低時(shí)，它會(huì)釋放出一部分氣體，始終保持一定的輪胎氣壓。

4、共五十二頁(yè)5.自動(dòng)巡航系統(tǒng)普通的巡航系統(tǒng)，駕駛員設(shè)定汽車行駛(xngsh)速度，汽車會(huì)保持該速度行駛，不用踩油門。當(dāng)遇到情況是，駕駛員必須踩制動(dòng)踏板以防止事故發(fā)生，危情解除后駕駛員必須重新設(shè)定巡航速度。自動(dòng)巡航系統(tǒng)有高度的智能化，利用汽車自帶的GPS系統(tǒng)會(huì)時(shí)時(shí)提醒自動(dòng)巡航系統(tǒng)，在汽車1公里范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的物體，并使汽車按最佳的車速行駛，待確定潛伏的危機(jī)解除后又恢復(fù)的設(shè)定的車速。共五十二頁(yè)6.汽車(qch)偏離行駛路線報(bào)警系統(tǒng)當(dāng)汽車偏離正常的行駛路線時(shí)，如果駕駛員不采取措施，報(bào)警系統(tǒng)會(huì)報(bào)警，直至汽車回到正常的行駛路線。三菱汽車采用車載攝像機(jī)識(shí)別道路上的白線，當(dāng)汽車偏離白線太遠(yuǎn)時(shí)報(bào)警，如果駕駛員不

5、采取措施，汽車將自動(dòng)回到正常的行駛路線。共五十二頁(yè)7.一體化底盤控制系統(tǒng)通過(guò)底盤控制器，將制動(dòng)、懸架、轉(zhuǎn)向、動(dòng)力傳動(dòng)控制等控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合控制。電腦通過(guò)運(yùn)算，對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)，已獲得車輛整體和穩(wěn)定性控制達(dá)到最佳，保持汽車在任何行駛狀態(tài)下的平穩(wěn)行和快速轉(zhuǎn)彎(zhun wn)時(shí)的可控性，減少顛簸和轉(zhuǎn)彎離心力造成的沖擊。共五十二頁(yè)8.電子制動(dòng)輔助系統(tǒng)EBA指的是Electronic Brake Assist (電子制動(dòng)輔助系統(tǒng)),在非常緊急的事件中，駕駛者往往不能迅速地踩下剎車踏板。該系統(tǒng)利用傳感器感應(yīng)駕駛者對(duì)制動(dòng)踏板踩踏的力度與速度大小，然后通過(guò)電腦判斷駕駛者此次剎車意圖。如果屬于非常緊急的制

6、動(dòng)，EBA此時(shí)就會(huì)指示制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生(chnshng)更高的油壓使ABS發(fā)揮作用，從而使制動(dòng)力快速產(chǎn)生，減少制動(dòng)距離。而對(duì)于正常情況剎車，EBA則會(huì)通過(guò)判斷不予啟動(dòng)ABS。 通常情況下，EBA的響應(yīng)速度都會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于駕駛者，這對(duì)縮短剎車距離，增強(qiáng)安全性非常有利。對(duì)于腳力較差的婦女及高齡駕駛者閃避緊急危險(xiǎn)的剎車，也幫助很大。有關(guān)測(cè)試表明，EBA可以使車速高達(dá)200公里/小時(shí)的汽車完全停下的距離縮短21米之多，尤其是對(duì)在高速公路行駛的車輛，EBA可以有效防止常見(jiàn)的“追尾”意外。 共五十二頁(yè)9.智能安全氣囊智能安全氣囊配備的氣體發(fā)生器為多級(jí)的，具有更多的傳感系統(tǒng)，可以自動(dòng)的感知成員的體重、身高、坐姿、座

7、椅的移動(dòng)情況、成員離位情況（離安全氣囊的距離）以及成員是否系好安全帶等信息，以確定打開(kāi)時(shí)不同充氣級(jí)別，避免成員被爆炸的氣囊沖擊，達(dá)到最佳(zu ji)的保護(hù)效果。共五十二頁(yè)10.汽車黑匣子記錄(jl)汽車碰撞前后的瞬間以及汽車行駛通中各種傳感器信號(hào)的變化情況，一遍準(zhǔn)確的分析故障原因。共五十二頁(yè)汽車電子(dinz)控制技術(shù)基礎(chǔ)共五十二頁(yè)知識(shí)(zh shi)要求1.掌握汽車傳感器的結(jié)構(gòu)和作用原理。2.掌握輸入(shr)電路的組成以及各部分的作用。3.掌握汽車執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)和作用原理。 能力要求1.了解汽車傳感器進(jìn)行檢測(cè)的方法。2. 了解汽車執(zhí)行器進(jìn)行檢測(cè)的方法。共五十二頁(yè)電控系統(tǒng)由電子控制單元(dn

8、yun)(ECU)、相關(guān)傳感器和執(zhí)行器、自診斷串連接口、連接線路等組成。共五十二頁(yè) 一、傳感器汽車傳感器根據(jù)功能不同，設(shè)置在各個(gè)不同部位。它是電控系統(tǒng)感知狀態(tài)信息的觸角，負(fù)責(zé)采集汽車在不同運(yùn)行狀況下的相關(guān)信息。同時(shí)也是一種信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，它將非電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再向控制單元提供(tgng)各種不同工況的相關(guān)信息。汽車上傳感器的種類和結(jié)構(gòu)形式很多，既便是相同功能的傳感器，在不同車型上也有不同的結(jié)構(gòu)形式，傳感器向汽車電腦提供的電信號(hào)有模擬和數(shù)字兩種。共五十二頁(yè)共五十二頁(yè)共五十二頁(yè)共五十二頁(yè)二、電子控制(kngzh)單元ECU為控制中心，具有存儲(chǔ)、處理和控制等功能。內(nèi)部硬件主要由輸入和輸出接口、微處

9、理器(CPU)、存儲(chǔ)器、定時(shí)器計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)傳輸總線和電源等部分組成(z chn)。在一般情況下ECU必須要能在環(huán)境溫度-30+60，蓄電池電壓1015V的條件下無(wú)故障地工作。共五十二頁(yè)電控發(fā)動(dòng)機(jī)電腦(dinno)十大功能共五十二頁(yè)1.輸入(shr)電路 電子控制裝置輸入電路的作用是將傳感器、開(kāi)關(guān)等各種( zhn)形式的輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，轉(zhuǎn)換為微機(jī)可接受的數(shù)字信號(hào)。ECU的輸入信號(hào)主要有3種形式，即數(shù)字信號(hào)（包括開(kāi)關(guān)信號(hào)）、模擬信號(hào)和脈沖信號(hào)。模擬信號(hào)必須通過(guò)AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后才能被微機(jī)處理。共五十二頁(yè)（1）數(shù)字信號(hào)輸入電路數(shù)字信號(hào)只有高電平和低電平兩種狀態(tài)，信息由矩形波的個(gè)數(shù)或疏密來(lái)表示。

10、它通過(guò)(tnggu)輸入接口輸入給微處理器，為脈沖信號(hào)（矩形波和正弦波）和開(kāi)關(guān)信號(hào)。對(duì)于無(wú)雜波的矩形波信號(hào)(xnho)和開(kāi)關(guān)信號(hào)(xnho)，輸入電路的作用一般是將其電平轉(zhuǎn)換為微處理器的輸入電平。對(duì)于有雜波的正弦波信號(hào)(xnho)需通過(guò)輸入電路的濾波、整形和電平轉(zhuǎn)換后才能輸入微機(jī)。共五十二頁(yè)模擬信號(hào)是一個(gè)連續(xù)變化的電量，:往往用信號(hào)電壓的幅值來(lái)表示信息的最值，如發(fā)動(dòng)令卻液溫度傳感器、熱式空氣流量傳感器等輸出(shch)信號(hào)。模擬信號(hào)需模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)后才能被微處理器接受。A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程包括采樣、量化、編碼。（2）模擬信號(hào)輸入(shr)電路量化通過(guò)舍入或去尾的方法將采樣幅值變?yōu)?/p>

11、一個(gè)有效數(shù)字。采樣A/D轉(zhuǎn)換器以一固定的時(shí)間間隔對(duì)連續(xù)變化的模擬信號(hào)進(jìn)行掃描，取得一系列離散的采樣采樣幅值。編碼-將這些代表各采樣幅值的有效數(shù)字變?yōu)槎M(jìn)制。共五十二頁(yè)（3）傳感器電源(dinyun)除電磁感應(yīng)式傳感器和氧化鋯型氧傳感等傳感器外，許多傳感器需要有一個(gè)電壓(diny)穩(wěn)定的電源。各傳感器所需剛的電源電壓為5v, 由電子控制器內(nèi)的穩(wěn)壓電路提供。對(duì)于象熱敏電阻式傳感器（如溫度傳感器）、電位計(jì)式傳感器（如節(jié)氣門位置傳感器）等，電子控制器提供的電源電壓還是信號(hào)的基準(zhǔn)電壓，因此電源電壓的波動(dòng)將直接影響信號(hào)的準(zhǔn)確性。共五十二頁(yè)2.微機(jī)(wi j) 電子(dinz)控制器ECU中微機(jī)的作用是根據(jù)

12、傳感器經(jīng)輸入電路送來(lái)的信號(hào)，用存儲(chǔ)器中的控制程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理后，輸出控制信號(hào)，并通過(guò)輸出電路控制執(zhí)行器。微機(jī)主要由中央微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口（I/O）等組成。共五十二頁(yè)（1）中央(zhngyng)微處理器運(yùn)算器控制器寄存器共五十二頁(yè)運(yùn)算器用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。 控制器按事先編排的程序發(fā)出控制脈沖，控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各部分(b fen)自動(dòng)協(xié)調(diào)工作。 寄存器用于暫時(shí)存儲(chǔ)運(yùn)算器的中間運(yùn)算數(shù)據(jù)。CPU在控制(kngzh)器控制(kngzh)脈沖的控制(kngzh)下，按其時(shí)鐘脈沖的節(jié)拍自動(dòng)協(xié)調(diào)地進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)算、寄存、傳送等操作。共五十二頁(yè)（2）存儲(chǔ)器（1）只讀存儲(chǔ)器（

13、ROM）存儲(chǔ)控制程序，控制標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)等一些(yxi)固定的信息，在制造時(shí)一次寫入后不能更改。工作時(shí)只供讀取，電源切斷時(shí)其內(nèi)部的信息也不會(huì)消失。 （2）隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM） 儲(chǔ)存控制器工作過(guò)程中的運(yùn)行數(shù)據(jù)。工作時(shí)隨時(shí)可存人或讀取信息，電源切斷后，信息隨即消失。自診斷系統(tǒng)的故障信息（故障碼）和電子控制系統(tǒng)白適應(yīng)學(xué)習(xí)修正參數(shù)都用RAM儲(chǔ)存，這些信息需要在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后仍然保留，因此電子控制器通常有一條不通過(guò)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)控制的電源連接線，使得儲(chǔ)存故障和適應(yīng)修正信息的RAM在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)仍然保持通電。存儲(chǔ)器的作用是記憶數(shù)據(jù)(shj)和程序，主要由只讀存儲(chǔ)器ROM和隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM組成。共五十二頁(yè)輸入(shr

14、)輸出接口（I/O）“I/O接口”是計(jì)算機(jī)CPU與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的接口，即Input/Output，“輸入/輸出”，對(duì)于計(jì)算機(jī)的CPU來(lái)說(shuō)，硬盤、鼠標(biāo)、鍵盤(jinpn)、打印機(jī)、顯示器等等都屬于外部設(shè)備，需要通過(guò)編程的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 共五十二頁(yè)（3）輸出(shch)電路 微機(jī)經(jīng)輸出接口輸出的控制信號(hào)一般(ybn)不能直接控制執(zhí)行器，輸出電路的作用就是根據(jù)微機(jī)的控制信號(hào)，使執(zhí)行器按微機(jī)的指令動(dòng)作。一些執(zhí)行器的電源是蓄電池，其工作的驅(qū)動(dòng)電路就是將其搭鐵電路接通。閃此，電了控制器中的輸出電路通常是由大功率三極管組成的驅(qū)動(dòng)電路。1-CPU的控制信號(hào)；2-執(zhí)行器共五十二頁(yè)（4）總線(zn x

15、in) CAN （控制單元區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(wnglu) ，是控制單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)，由于CAN數(shù)據(jù)總線包含大量的數(shù)據(jù)信息，故數(shù)據(jù)總線又稱BUS線。共五十二頁(yè) 在微機(jī)系統(tǒng)中，CPU、存儲(chǔ)器和I/O接口之間要進(jìn)行大最的信息交換和數(shù)據(jù)傳遞，若上述各功能部件之問(wèn)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的信息和數(shù)據(jù)傳輸線路方式，則信息傳輸速度高，傳輸過(guò)程簡(jiǎn)單，但整個(gè)系統(tǒng)所需要的信息傳輸線路量很大，且傳輸線路利用率低，故在微機(jī)系統(tǒng)中的信息傳輸線路均采用多點(diǎn)連接方式，即在上述各功能部件之間設(shè)置公共的信息傳輸線路，這便是總線( BUS)。各功能部件間通過(guò)(tnggu)總線的信息傳遞由CPU統(tǒng)一控制?？偩€利用數(shù)據(jù)、儲(chǔ)存地址以及控制信號(hào)來(lái)對(duì)系統(tǒng)中

16、的各個(gè)器件進(jìn)行控制與操作。采用這種連接總線的方式還便于擴(kuò)充系統(tǒng)的存儲(chǔ)器與輸入輸出（I/O）接口 ?？偩€(zn xin)共五十二頁(yè)CAN數(shù)據(jù)傳輸總線的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)汽車上的控制單元數(shù)目增多時(shí)，其傳輸?shù)姆绞?fngsh)變得更加簡(jiǎn)單，不需要許多傳輸線來(lái)完成。CAN數(shù)據(jù)總線是控制單元間的一種數(shù)據(jù)傳遞形式，它與各控制單元連接在一起就成為數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。總線(zn xin)如果一個(gè)控制單元從整個(gè)系統(tǒng)中獲得的信息越多，它控制車身的功能就會(huì)越全面。共五十二頁(yè)在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、自動(dòng)(zdng)變速器控制單和ABS控制單元組成了一個(gè)完整的CAN系統(tǒng)；在舒適系統(tǒng)中，中央控制單元系統(tǒng)和車門控制單元組成了一個(gè)

17、完整的CAN系統(tǒng)。共五十二頁(yè) CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，每塊控制單元的內(nèi)部(nib)增加了一個(gè)CAN控制器，一個(gè)CAN收發(fā)器，每塊控制單元外部連接了兩條CAN數(shù)據(jù)總線。在系統(tǒng)中作為終端的兩塊控制單元，其內(nèi)部裝有一個(gè)數(shù)據(jù)傳遞終端（有時(shí)(yush)數(shù)據(jù)傳遞終端安裝在控制單元外部）。共五十二頁(yè)CAN控制器-接收控制單元中微處理器發(fā)出的數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)并傳給CAN收發(fā)器。同時(shí)，CAN控制器也接收收發(fā)器收到的數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)并傳給微處理器。CAN收發(fā)器-是一個(gè)發(fā)送器和接收器的組合，它將CAN控制器提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)并通過(guò)數(shù)據(jù)總線發(fā)送出去，同時(shí)，它也接收總線數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳到CAN控制器。數(shù)據(jù)傳遞終端-是一個(gè)

18、電阻，作用是避免數(shù)據(jù)傳輸終了反射回來(lái)，產(chǎn)生反射波而使數(shù)據(jù)遭到破壞。CAN數(shù)據(jù)總線-用以傳輸數(shù) 據(jù)的雙向數(shù)據(jù)線，分為 CAN高位 (CAN - high) 和低位(CAN - low)數(shù)據(jù) 線。數(shù)據(jù)沒(méi)有指定(zhdng)接收器， 數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線發(fā)送給 各控制單元，各控制單元 接收后進(jìn)行計(jì)算。共五十二頁(yè) 三、執(zhí)行器作用：嚴(yán)格按照電子控制器輸出的控制信號(hào)來(lái)動(dòng)作，將控制參量迅速調(diào)整到設(shè)定的值，使控制對(duì)象在設(shè)定的狀態(tài)下工作。按照使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的電動(dòng)部分(b fen)的結(jié)構(gòu)原理不同主要分為電動(dòng)機(jī)、電磁閥兩大類。還有一類執(zhí)行器不產(chǎn)生動(dòng)作，比如點(diǎn)火線圈、加熱電阻等。共五十二頁(yè)1.電動(dòng)機(jī)類執(zhí)行器普通直流電動(dòng)機(jī)通電后產(chǎn)生持續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)帶動(dòng)(didng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。直流電動(dòng)機(jī)(dngj)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)(dngj)共五十二頁(yè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)主要(zhyo)由定子、轉(zhuǎn)子和螺桿組成。轉(zhuǎn)子內(nèi)有大螺距的內(nèi)螺紋，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并軸向移動(dòng)。怠速控制閥共五十二頁(yè)轉(zhuǎn)子永久磁鐵構(gòu)成，有8對(duì)磁極，其N極和S極在圓周上相間排列。定子有A、B兩個(gè)線圈，每個(gè)定子由具有8對(duì)爪極的鐵芯和兩組繞向相反的線圈組成(z c