汽車電子技術(shù)概述

第四章汽車電子技術(shù)一、汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀二、汽車電子技術(shù)的內(nèi)容1、2005年，我國汽車電子市場約為3000億規(guī)模的“盛宴”。全球每輛新款汽車的電子設備支出占比例大約為26％，這一數(shù)字相當驚人

。一、汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀2、國際和國內(nèi)品牌紛紛涌入汽車電子市場。2004年度的TCL、康佳、夏新及創(chuàng)維家用電子品牌加入汽車電子行業(yè)的潮流之后，包括中興、華為、國微等大批電子技術(shù)型企業(yè)也紛紛進入這一市場；本土軍團面對的國際品牌方陣則更是強大，包括Motorola、Intel、Philips、Siemens、Bosch及德爾福等廠商在內(nèi)的歐美系及包括松下、電裝等在內(nèi)的日系品牌。3、國內(nèi)汽車電子業(yè)面臨尷尬。

我國有超過1000家的汽車電子制造商在參與競爭，國際品牌的技術(shù)優(yōu)勢和規(guī)模優(yōu)勢十分明顯，30％的國際品牌把持著中國70％的汽車電子市場。

中國知識產(chǎn)權(quán)報2005年：合肥工業(yè)大學科學研究院日前宣布：該校成功研制出全國唯一有自主知識產(chǎn)權(quán)的汽車防抱死系統(tǒng)（ABS）。這意味著我國汽車ABS系統(tǒng)依靠舶來品的歷史有望結(jié)束。東風商用車ABS即將投產(chǎn)（2005年）三、汽車電子技術(shù)的內(nèi)容1、發(fā)動機新技術(shù)2、底盤新技術(shù)3、汽車安全新技術(shù)4、汽車電子與電器新技術(shù)等EFI、MPI、GDI、HPCR、VTEC、ZEV、LEV、TWC、SAI、AT、CVT、ABS、EBD、ASR、ESP、4WD、EPS、SRS、GPS……EFI=ElectronicFuelInjection電控燃油噴射SPI=SinglePointInjection單點噴射MPI=MultiPointInjection多點噴射GDI=GasolineDirectInjection汽油缸內(nèi)直噴汽油機電控燃油噴射柴油機電控燃油噴射SDI=SuctionDirectInjection

自然吸氣直接噴射直噴式分隔式TDI=TurboDirectInjection

渦輪增壓直接噴射HPCR

=HighPressureCommonRail柴油機高壓共軌中國首輛柴油家用轎車——捷達SDI奧迪A62.5TDI，國內(nèi)第一款高檔柴油轎車低壓油腔進油孔柴油機泵管嘴供油系統(tǒng)柴油機高壓共軌技術(shù)HPCRVTEC=VariableValveTimingandValveLiftElectronicControlSystem可變氣門配氣氣相位和氣門門升程電子控控制系統(tǒng)可變配氣相位位VTECEV=ElectricalVehicle（電動汽車））HEV=HybridElectricalVehicle（混合動力電電動汽車）FCEV=FuelCellElectricalVehicle（燃料電池電電動汽車）汽車能源新技技術(shù)混合動力電動動汽車HEV氫氧燃料電池池電動汽車FCEV陽極：2H2→4H++4e-陰極：O2+4H++4e-→→2H2O整體：2H2+O2→2H2O+能量特點：燃料電池池工作時不不需要充電電，只要連連續(xù)地供應應燃料和氧氧化劑，就就會產(chǎn)生能能量。本田氫動力力車ＦＣＸＸ寶馬氫動力力車TWC=Three-wayCatalyticConverter（三元催化化轉(zhuǎn)化器））EGR=ExhaustGasRecirculation（廢氣再循循環(huán)）EVAP=EvaporativeEmissionControl（燃油蒸發(fā)發(fā)排放）DPF=DieselParticulateFilter（微粒捕集集器）汽車排放控控制技術(shù)三元催化轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化器汽油機尾氣氣：CO、HC、NOx。廢氣再循環(huán)環(huán)技術(shù)EGR部分的排氣氣通過EGR閥與新鮮空空氣混合進進入發(fā)動機機，這樣缸缸內(nèi)混合氣氣的含氧量就降降低，從而降低低氮氧化合合物排放。。柴油機微粒粒捕集器DPF微粒捕捉器器主要用來凈凈化柴油機機排氣中的的顆粒物，，是現(xiàn)代柴柴油機滿足足歐Ⅲ以上排放法法規(guī)的有效效手段。柴油機微粒粒捕捉器的的核心是過過濾體和過過濾體再生生裝置。有級式無級式手動變速器器MT＝ManualTransmission液力自動變變速器AT＝AutomaticTransmission電子控制機機械自動變變速器AMT＝AutomaticMechanicalTransmission無級變速器器CVT＝ContinuouslyVariable Transmission分段無級變速器（Anti-lockBrakingSystem）制動防抱死死系統(tǒng)ABS一、ABS的功用在汽車制動動時：1、當前輪抱抱死，喪失失轉(zhuǎn)向能力力、跑偏2、當后輪抱抱死，汽車車將產(chǎn)生側(cè)側(cè)滑、甩尾尾ABS應該有效防防止上述現(xiàn)現(xiàn)象的發(fā)生生，增加加汽車制動動時的穩(wěn)定定性，防止止出現(xiàn)交通通事故二、ABS的工作理論論基礎1、滑移率的概概念λ=0純滾動λ=100%純滑動0λ100%邊滾邊滑動汽車相對于于地面有滾滾動和滑動動兩種運動動形式?；坡示褪腔瑒映煞衷谶@汽車兩兩種運動形形式中比例例的大小。。地面縱向附附著力FzFz=Gz式中G–––地面對輪胎胎的法向作作用力；z–––縱向附著系系數(shù)。側(cè)向附著力FcFc=Gcc–––側(cè)向附著系系數(shù)2、縱向力和和側(cè)向力的概念（1）橫向附著著系數(shù)①汽車行行駛的穩(wěn)定定性如：側(cè)滑、、甩尾②汽車轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向性能（（方向的穩(wěn)穩(wěn)定性）如：轉(zhuǎn)向失失控（2）縱向附著著系數(shù)①汽車的的制動性能能如：制動距距離加長②汽車的的驅(qū)動性能能如：動力性性下降橫向附著系系數(shù)與縱向向附著系數(shù)數(shù)滑移率縱向力側(cè)向力，抗側(cè)滑力縱向力，制動力在λ=10～30%，有較大的的縱向附著著系數(shù)和較較大的側(cè)向向附著系數(shù)數(shù)。2、滑移率對汽汽車制動性性能的影響響三、ABS的工作原理理根據(jù)上面的的理論，ABS制動系統(tǒng)主要的控制制思想：將滑動率控控制在λ=10～30%，以保證車車輪與地面面之間較大大的縱向附附著系數(shù)和和較大的側(cè)側(cè)向附著系系數(shù)。ABS制動系統(tǒng)的優(yōu)點：1、有效防止止了汽車側(cè)側(cè)滑、甩尾尾、失去轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向能力的的現(xiàn)象，增增加了制動動穩(wěn)定性。。2、縮短了制制動距離3、減弱了輪輪胎與地面面之間的劇劇烈摩擦，，減輕了輪輪胎的磨損損四、ABS的組成電子制動力力分配裝置置EBDEBD=ElectricalBraking-forceDistribution汽車在制動動時，四只只輪胎附著著的地面條條件往往不不一樣。比如，有時時左前輪和右后輪附著著在干燥的的水泥地面面上，而右前輪和左后輪卻附附著在水中中或泥水中中

這種情況會會導致在汽汽車制動時時四只輪子子與地面的的摩擦力不一一樣，制動時容容易造成打打滑、傾斜斜和車輛側(cè)側(cè)翻事故，，ＥＢＤＤ能采用不不同的方式式和力量制制動．驅(qū)動防滑系系統(tǒng)ASRASR＝AccelerationSlipRegulationASR可防止車輛輛尤其是大大馬力車子子，在起步步、再加速速時驅(qū)動輪輪打滑現(xiàn)象象，以維持持車輛行駛駛方向的穩(wěn)穩(wěn)定性。ASR可以通過減減少節(jié)氣門門開度來降降低發(fā)動機機功率或者者由制動器器控制車輪輪打滑來達達到對汽車車牽引力的的控制。ASR與ABS的區(qū)別在于于，ABS是防止車輪輪在制動時時被抱死而而產(chǎn)生側(cè)滑滑，而ASR則是防止汽車在在加速時因因驅(qū)動輪打打滑而產(chǎn)生的側(cè)側(cè)滑，ASR是在ABS的基礎上的的擴充，兩兩者相輔相相成。電子穩(wěn)定性性程序ESPESP綜合了ABS（防抱死制制動系統(tǒng)））、BAS（制動輔助助系統(tǒng)）和和ASR（加速防滑滑控制系統(tǒng)統(tǒng)）三個系系統(tǒng)，功能能更為強大大。ESP一般由轉(zhuǎn)向向傳感器、、車輪傳感感器、側(cè)滑滑傳感器、、橫向加速速度傳感器器等組成，，它通過對這些些傳感器傳傳來的車輛輛行駛狀態(tài)態(tài)信息進行行分析，然然后向ABS、ASR發(fā)出糾偏指指令，來幫幫助車輛維維持動態(tài)平平衡，它可以使使車輛在各各種狀況下下保持最佳佳的穩(wěn)定性性，尤其在在轉(zhuǎn)向過度度或轉(zhuǎn)向不不足的情形形下效果更更加明顯。。ESP=ElectronicStabilityProgram電子穩(wěn)定性性程序ESP當汽車發(fā)生生轉(zhuǎn)向不足足時（左）），車身表表現(xiàn)為向彎彎外推進，，此時ESP系統(tǒng)將通過過對左后輪輪的制動來來遏制車輛輛陷入險境境；而當汽車發(fā)發(fā)生轉(zhuǎn)向過過度時（右右），此時時ESP系統(tǒng)則通過過對右前輪輪的制動來來糾正危險險的行駛狀狀態(tài)。無ESP避免車禍頭頭號幫手博博世（BOSCH）兩千萬套套ESP下線ESP系統(tǒng)可偵測測車輛打滑的的程度，并且可以以主動介入修正車身動動態(tài)，就算算駕駛員什什么都不動動作的狀態(tài)態(tài)下，依舊舊可以讓不不聽指揮的的車輛回復復控制。有ESPABS、ASR、VSC（ESP）的實質(zhì)和作作用實現(xiàn)驅(qū)動力力、制動力力的自動調(diào)調(diào)節(jié)充分發(fā)揮制制動器的制制動效能提高制動減減速度和縮縮短制動距距離提高車輛制制動、轉(zhuǎn)向向時方向的的穩(wěn)定性四輪驅(qū)動系系統(tǒng)用于將發(fā)動機的的動力傳向向四個車輪輪，以增加汽汽車在道路路不好的情情況下行駛駛的牽引力力，同時改改善汽車轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎時的操操縱性能。。四輪驅(qū)動系系統(tǒng)4WD4WD=Four-wheelDrive電動助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向EPSEPS＝ElectricalPowerSteering四輪轉(zhuǎn)向4WS4WS＝4WheelsSteeringSystem轉(zhuǎn)向技術(shù)四輪轉(zhuǎn)向前前后輪控制制同向控制逆向控制主動懸架ActiveSuspension被動懸架InactiveSuspension懸架技術(shù)安全氣囊SRS(1)作用當汽車以大大于20km/h的速度發(fā)生生碰撞時，，安全氣囊囊就會自動動充氣彈開開，瞬時在在駕駛員和和方向盤之之間充起一一個很大的的氣囊，減減輕駕駛員員頭部及胸胸部的傷害害。(2)組成氣體體發(fā)發(fā)生生器器、、防防護護蓋蓋、、氣囊囊、、約約束束件件、、溢溢氣氣孔孔等等。。SRS=SupplementalRestraintSystem，輔輔助助約約束束系系統(tǒng)統(tǒng)Can(控制制器器局局域域網(wǎng)網(wǎng))技術(shù)術(shù)EPS系統(tǒng)控制器報文1發(fā)動機轉(zhuǎn)速報文2汽車車速信號報文3電瓶電壓信號報文4方向盤轉(zhuǎn)矩信號報文5電機助力轉(zhuǎn)矩信號報文6橫擺角速度信號其他電子控制系統(tǒng)控制器報文4方向盤轉(zhuǎn)矩信號報文5電機助力轉(zhuǎn)矩信號報文6橫擺角速度信號報文7報文8混合動力汽車控制器報文1發(fā)動機轉(zhuǎn)速報文2汽車車速信號報文3電瓶電壓信號報文7報文8CAN總線CAN總線數(shù)據(jù)流動結(jié)構(gòu)EPS（電電動動助助力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向））系系統(tǒng)統(tǒng)中CAN總線線的應應用用X-By-Wire線控控技技術(shù)術(shù)Steer-by-Wire-System2010年40％的的歐歐洲洲生生產(chǎn)產(chǎn)的的汽汽車車將將全全部部采采用用X-By-Wire技術(shù)術(shù)GPS衛(wèi)星星接收收GPS定位位信信號號與監(jiān)監(jiān)控控中中心心進進行行數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)交交換換全球球定定位位系系統(tǒng)統(tǒng)GPSGlobalPositioningSystem汽車車導導航航系系統(tǒng)統(tǒng)兩兩大大功功能能：車輛輛追追蹤蹤、、駕駕駛駛指指南南汽車車導導航航系系統(tǒng)統(tǒng)兩兩大大功功能能：：整個個汽汽車車導導航航系系統(tǒng)統(tǒng)是是由由兩兩部部分分組組成成，，一一部部分分由由安安裝裝在在汽汽車車上上的的GPS接收收機機和和顯顯示示設設備備組組成成，，另另一一部部分分由由計計算算機機控控制制中中心心組組成成，，兩兩部部分分通通過過定定位位衛(wèi)衛(wèi)星星進進行行聯(lián)聯(lián)系系。。計計算算機機控控制制中中心心是是由由機機動動車車管管理理部部門門授授權(quán)權(quán)和和組組建建的的，，它它負負責責隨隨時時觀觀察察轄轄區(qū)區(qū)內(nèi)內(nèi)指指定定監(jiān)監(jiān)控控的的汽汽車車的的動動態(tài)態(tài)和和交交通通情情況況。。因此整整個汽汽車導導航系系統(tǒng)起起碼有有兩大大功能能，一個是是汽車車蹤跡跡監(jiān)