汽车电子在汽车上的应用

汽车电子在汽车上的应用
汽车电子在汽车上的应用

汽车电子在汽车上的应用

1.引言

1.1课题提出的背景和意义

近年来,随着电子技术、计算机技术和信息技术的应用,汽车电子控制技术得到了迅猛的发展,汽车结构的改进与性能的不断提高,汽车上装用的传统电气设备正面临着巨大的冲击。汽车电子控制技术是汽车的重要组成部分,其性能的好坏直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排气净化及舒适性。

例如:为使汽车发动机获得最高的经济性,需靠点火系统才能在最适当的时间点火;为使汽车在制动过程中有良好的操纵性能,需采用电子控制防抱死制动装置;为保证汽车工作可靠、行驶安全,则有赖于各种其他电子控制系统的正常工作。

由于人们对汽车节能、安全、舒适、便捷和豪华的追求,对汽车的性能提出了更高的要求。使用了大量的传感器、微处理器等电子元件,尤其在近年来,微电子技术的飞速发展,特别是微型计算机技术的巨大进步,将先进的电子技术知识与传统的机械相结合,使得汽车的环保、节能、安全、舒适、便捷和智能化等方面有了很大的进步。如今的汽车已经成为了集微电子技术和微型计算机一体的自动系统。其中汽车电子化、智能化、网络化的程度是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型,改进汽车性能最重要的技术措施。

现在人们驾驶汽车的时候,相信都会一眼就发现车上增加了很多诸如油耗显示、ABS、ASR、EBA、ESP、安全气囊、侧气帘、车内温湿度控制、CD/DVD 播放机、GPS导航仪、电动门窗、电动后视镜、电动座椅记忆调节、LED车灯、自适应巡航,以及其他很多以前只在军用、航空上使用,而价格只是现在民用消费类水平的汽车电子产品。电子产品目前在整车成本中所占比例普遍为23%~30%,在高档豪华轿车上更是占到50%~60%。今后汽车的发展将更多地由汽车电子技术驱动,可能人们驾驶汽车的感觉就像在操作一台复杂的电子设备。这,就是与人们的生活息息相关的汽车电子

1.2 我国汽车电子发展现状

目前汽车,特别是轿车上的电子零部件,包括控制、驱动、安全、显示、通信、娱乐等各种设备,占汽车总成本的1/3甚至更多,汽车电子技术涉及软件、计算机、电子控制、系统集成、通信、消费类电子等诸多领域。汽车上70%的革新来源于汽车电子,半导体器件的大量应用是汽车革新的关键技术之一。近年来汽车电子技术取得了前所未有的成就和空前的市场规模,成为市场关注的焦点。

从1989年到现在,平均每辆车上安装的电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至30%以上。在一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量

已达到48个,电子产品则占到整车成本的50%~60%。汽车中传统产品升级很慢,而电子产品5年基本就要升级,今后汽车升级主要就是由电子技术驱动,70%的汽车创新来源于汽车电子。同时,汽车市场竞争激烈,汽车厂商除了降价以外,增配是最有效的竞争手段,而增配过程中,汽车电子的配备率将大幅度提升。

据iSuppli预测,在政府刺激措施、在国内拓展新的市场以及轿车功能更加先进等因素的推动下,中国汽车电子市场预计将在2012年超过美国。届时中国汽车电子销售额将从2009年的160亿美元增长到206亿美元。而2012年美国汽车电子市场将为205亿美元

1.3 汽车电子控制技术应用概况

就最近20 年汽车电子技术的发展过程而论,日益激烈的世界汽车市场的竞争,以及排放、节油和安全性方面的挑战成为当代汽车技术革命巨大的动力。同时,随着计算机技术越来越多地应用于汽车上,各种车用电控系统应运而生,许多新技术、新设备也层出不穷。目前在汽车上已经使用的电子装置品种已发展到了几十种,它们由品种繁多的传感器、电子控制单元(ECU)、微处理器、存储器、输入/输出接口、执行机构、显示器和设计软件集合而成,完成了极为复杂的多元控制过程,以改进汽车技术性能来满足现行法规的要求。目前,国外汽车上应用较多、较为成熟的电子控制装置大致可分为四个方面:

1. 仪表通信

仪表通信类的应用主要有电子钟、电子油耗表、电子温度计、电子车速里程表、电子转速表、旅程计算器、燃料消耗计、电子定时、电子化图示仪表盘、电话及其通信装置、各种报警(灯丝切断,排气温度,水面,液面,未关门,未系安全带等)。

仪表通信类即将采用的新技术主要有大型电子化薄式仪表盘、多路信息传输、光纤通信传输、惯性导航、卫星导航、屏幕显示街道图及交通阻塞状况图、多功能综合屏幕显示等。

2. 发动机及传动系

发动机及传动系已经采用的技术主要有交流发电机的整流及集成调节器、电子点火(全晶体管式,集成式,无触点分电器式,一体化点火线圈式)、点火正时控制、废气再循环控制(氧传感器)、燃油喷射电子控制、电子控制化油器、柴油机最佳参数电子控制(喷射,进气,正时等)、发动机最佳参数电子控制(空燃比,点火,废气再循环,怠速,爆燃控制,喷射控制等)、车速自动控制、柴油机启动控制、增压器自动控制、变速器电子控制、离合器电子控制、却系电子控制、冷启动控制、换挡提示器、发动机停缸控制、车速感应的动力转向装置等。

发动机及传动系即将采用的新技术主要有发动机气缸电子控制、发动机和传动系综合控制、无级变速和自适应速度控制、热电变换、蓄电池容量余值显示、自动巡航系统、电子控制消声器、电子控制动力转向等。

3. 安全方面

安全方面已经采用的技术主要有电子防抱制动控制、驱动防滑控制装置、电子主动悬架控制、电子控制四轮转向系统、安全气囊自控装置、刮水器自动控制、速度控制(限速与恒速)、车窗自动控制、轮胎气压报警、防盗报警、防撞车间距报警、未系安全带报警、安全带自动锁紧控制、明暗灯光控制、冲撞记录仪、前大灯控制、后视镜控制、电子门锁等。

安全方面即将采用的技术主要有路面状态显示、防碰撞自动控制、死角处障碍物报警、安全雷达、制动管路故障应急制动、睡眠检测报警、司机突病时自控、电子操纵紧急制动、酒醉检测安全自控、后视摄像及屏幕显示、声音合成报警系统、故障预警提示系统、倒车测距系统等。

4. 舒适性方面

舒适性方面已经采用的技术主要有空调自动控制、座椅自动调整、自动照明、红外线控制车门开关、车窗及车门自动开关(声控)、高级立体音响、无线电调谐自动预选、无钥匙开车、车用电视机及音响等。舒适性方面即将采用的技术主要有全自动空调(温度、湿度、清洁度、含氧量)系统、道路交通信息指示表、行驶路线最优化选择控制、声控驾驶等。

1.4 本章小结

随机汽车电子技术的不断发展,汽车上所使用的电子设备将会与日俱增,电子设备的作用也将会被不断的放大。

2.汽车电子控制系统

2.1 汽车电子控制系统的概述

汽车发动机电子控制系统技术属于汽车电子领域的关键技术并占据汽车电子市场的主要份额。随着环保政策、能源政策限制力度的加大,大力应用电子控制技术,开发汽车发动机电子控制系统产品是未来汽车领域的必然所趋。发动机电子控制系统(EECS)是通过对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行电子控制,使发动机在最佳工况状态下工作,以达到提高其整车性能、节约能源、降低废气排放的目的。

汽车电子控制系统基本由传感器、电子控制器(ECU)、驱动器和控制程序软件等部分组成,与车上的机械系统相配合使用(通常与动力传动控制总成系统、底盘控制系统和车身控制系统中的子系统融合),并利用电缆或无线电波互相传输讯息,即所谓的“机电整合”,如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制系统、防滑控制系统、电子控制悬架系统、电子控制自动变速器、电子助力转向等。汽车电子控制系统大体可分为四个部分:发动机电子控制系统,底盘综合控制系统,车身电子安全系统,信息通讯系统。其中,前两种系统与汽车的行驶性能有直接关系

2.2 汽车电子控制技术的应用

2.2.1 发动机电子控制系统

汽车发动机电子控制系统技术属于汽车电子领域的关键技术并占据汽车电子市场的主要份额。随着环保政策、能源政策限制力度的加大,大力应用电子控制技术,开发汽车发动机管理系统产品是未来汽车领域的一个必然选择。

1.电子控制喷油装置

在现代汽车上,机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰,电控燃油喷射装置因其性能优越而得到了日益普及。电子喷油装置可以自动地保证发动机始终工作在最佳状态,使其在输出一定功率的条件下最大限度地节油和净化空气。经过实验并修正得到发动机最佳工况时的供油控制规律、事先把这些客观规律编成程序存在微机的存储器中,当发动机工作时,根据各传感器测得的空气流量、排气管中含氧量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数,按预先编好的运算程序进行运算、然后和内存中的最佳工况的参数进行比较和判断再调整供油量。这样就能够使发动机一直处于最优工作条件下运行,从而使发动机的综合性能得到提高。

2.电控点火装置(ESA)

电控点火装置由微处理机、传感器及其接口、执行器等构成。该装置根据传感器测得的发动机参数进行运算、判断,然后进行点火时刻的调节,可使发动机在不同转速和进气量等条件下,保证在最佳点火提前角下工作,使发动机输出最大的功率和转矩,降低油耗和排放,节约燃料,减少空气污染。

3.废气再循环控制(EGR)

废气再循环控制系统是目前用于降低废气中氧化氮排放的一种有效措施。其

主要执行元件是数控式EGR阀,作用是独立地对再循环到发动机的废气量进行准确的控制。ECU根据发动机的工况适时地调节参与再循环废气的循环率,发动机在负荷下运转时,EGR阀开启,将一部分排气引入进气管与新混合气混合后进入气缸燃烧,从而实现再循环,并对送入进气系统的排气进行最佳的控制,从而抑制有害气体氧化氮的生成,降低其在废气中的排出量。但过度的废气参与再循环,将会影响混合气的点火性能,从而影响发动机的动力性,特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时,再循环的废气会明显地影响发动机性能。

4.怠速控制(ISC)

怠速控制系统是通过调节空气通道面积以控制进气流量的方法来实现的。主要执行元件是怠速控制阀(ISC)。ECU根据从各传感器的输入信号所决定的目标转速与发动机的实际转速进行比较,根据比较得出的差值,确定相当于目标转速的控制量,去驱动控制空气量的执行机构,使怠速转速保持在最佳状态附近。

5、增压电控系统

发动机中增压系统的安装目的是为了提高进气效率。电控增压系统的研制开发使增压技术又跨上了一个新台阶。目前,应用较普遍的是电控废气涡轮增压系统。

增压技术所带来的一个不可忽视的负面影响就是燃烧爆震倾向增加了,为此,专门用爆震传感器对点火系统进行反馈控制(即爆震控制)。

6、故障自诊断系统

现代轿车发动机电控系统的ECU中的故障自诊断系统,可自行监测、诊断发动机控制系统各部分的故障。当各控制系统出现故障时,仪表板上的故障指示灯闪烁报警,同时将故障信息以代码的形式保存在微机的存储器中,维修时可以通过故障指示灯间断闪烁来显示,也可以通过专用的检测仪器以数字的形式显示故障代码,通过手册可查出故障原因。

7、故障保险系统及故障备用控制系统

当自诊断系统检测出传感器及其电路故障后,ECU中的故障保险系统自动启动,用程序设定的数据取代故障部分输入的非正常信号直接控制。而当微机或主要传感器出现故障时,ECU立即将主控权由微机切换至故障备用系统中,由其代替微机工作,保证轿车“缓慢回家”以便修理。

9、进气涡流电控系统

电控进气涡流技术在某些轿车(特别是采用稀燃技术的轿车)上应用较多。其结构是在进气口附近增设一涡流控制阀,通过ECU采集转速、节气门开度、冷却水温等信号,并加以处理后控制其旋转角度,引导气流偏转产生涡流,调节涡流比,实现涡流控制,促进汽油蒸发以及与空气的均匀混合,提高燃烧效率。

10、可变进气控制系统

可变进气控制系统从增加进气量、提高进气效率的角度出发提高发动机动力性和经济性。有两种类型:可变流通面积控制方式通过ECU控制安装在进气管道中的控制阀的旋转角度来改变其进气流通截面,满足不同工况对进气量的需求;可变流通长度控制方式由ECU控制进气管道中的控制阀来调整进气管的长度。11、进气温度预热控制系统

进气温度预热控制系统通过调节低温起动时的进气温度来促进汽油蒸发,改善排放性能。预热方式主要有排气管预热、水温预热和正温度元件(PTC)预热3种型式。

12、燃油蒸发电控系统

广泛应用的是活性炭罐蒸发电控装置。停车期间,利用活性炭罐吸收汽油蒸气,防止向大气扩散;发动机运行后,ECU控制活性炭罐与进气管之间的导通,利用进气真空度将活性炭罐中吸附的汽油蒸气吸入进气管,这样可有效防止汽油蒸气的外逸,降低HC的排放污染。

13、曲轴箱强制通风电控系统

曲轴箱强制通风电控系统由ECU根据节气门位置信号、转速信号等控制强制通风阀,从而实现曲轴箱内气体与进气管之间的导通,将气缸中经活塞环间隙渗入曲轴箱内的气体再次循环进入进气管中,以减少该部分气体直接排向大气造成的污染。

14、二次空气喷射系统

二次空气喷射由ECU控制二次空气喷射气道的导通,将空气引入催化转换器中,实现对NOx、CO、HC的转变。目前与催化转换器配合使用。随着研究的深入,出现了许多新技术。如停缸控制可根据负荷的不同要求,停止部分气缸的燃油供给与点火控制,减少浪费,提高发动机效率;再如加速踏板电控系统,可避免机械式加速踏板因为磨损而产生的误差,增加控制精度。

2.2.2 车身电子安全系统

车身电子安全系统包括车身系统内的电子设备,主要有自适应前照灯系统、汽车夜视系统、安全气囊、碰撞警示与预防系统、轮胎压力监测系统、自动调节座椅系统、安全带控制系统等,提高了驾驶人员和乘客乘坐的舒适和方便性。

1.自适应前照灯系统(AFS)

自适应前照灯系统可在前照灯照明范围内,根据车身的动态变化、转向机构的动作特性等综合因素进行计算和判断,从而判定汽车当前的行驶状态并对前照

灯近光进行相应的调整,并能在会车时自动启闭和防眩。它能够有效地降低驾驶者在夜晚弯路上行车的疲劳程度,使驾驶者能够看清转弯处的实际路况,使驾驶者能够拥有充分的时间进行转向操纵和应付紧急情况,从而明显提高夜晚弯路上行车的安全性。在日本,一些汽车商在其高档轿车中已标配AFS 系统,如丰田汽车公司在猎犬上采用了可变式前灯“自适应性前照灯系统。

2.安全气囊(SRS)

该系统是国内外汽车上一种常见的被动安全装置。在车辆相撞时,由电控元件用电流引爆安置在方向盘中央(有的在仪表盘板杂务箱后边也安装)等处气囊中的渗氮物,迅速燃烧产生氮气,瞬间充满气囊。气囊的作用是在驾驶员与方向盘之间、前座乘员与仪表板间形成一个缓冲软垫,避免硬性撞击而受伤。此装置一定要与安全带配合使用,否则效果大为降低。

它的工作原理是:当汽车遭受前方一定角度范围内的碰撞时,安装在汽车前部和SRS ECU 内部的碰撞传感器都会检测到汽车突然减速的信号,并将信号输入 SRS ECU,以便判断是否发生碰撞。当汽车遭受碰撞且减速度达到设定值时,SRS ECU 发出控制指令将气囊组件中的点火器(电雷管)电路接通,电雷管引爆使点火剂(引药)受热爆炸(即电热处通电发热引爆炸药) 点火剂引爆时,迅速产生大量热量,使充气剂(叠氮化钠固体药片)受热分解并释放出大量氦气充入气囊,气囊便冲开气囊组件上的装饰盖板鼓向驾驶员和乘员;使驾驶员和乘员面部和胸部压靠在充满气体的气囊上,在人体与车内构件之间铺垫一个气垫,将人体与车内构件之间的碰撞变为弹性碰撞。通过气囊产生变形和排气节流来吸收人体碰撞产生的动能,从而达到保护人体之目的。

但需要注意的是在下列条件之一的情况下,安全气囊系统不会引爆点火剂,也不会给安全气囊充气:

1) 汽车遭受侧面碰撞超过斜前方30°角时;

2) 汽车遭受横向碰撞时;

3) 汽车遭受后方碰撞时;

4) 汽车发生绕纵向轴线侧翻时;

5) 纵向减速度未达到设定阈值时:

6) 汽车正常行驶、正常制动或在路面不平的道路上行驶时。

3. 汽车夜视系统

夜视系统是全天候的电子眼,通过一个起摄影作用的传感器来探测前方物体热量,再集中可以通过各种红外线波长的探测器上,后将辐射依次变换为电信号和数字信号,转换成图像显示给驾驶者,使其视力范围达到近光灯照射距离的3

到5倍,大大提高了汽车行驶的安全性。

4、碰撞警示和预防系统

该系统有多种形式,有的在汽车行驶中,当两车的距离小到安全距离时,即自动报警,若继续行驶,则会在即将相撞的瞬间,自动控制汽车制动器将汽车停住;有的是在汽车倒车时,显示车后障碍物的距离,有效地防止倒车事故发生。

5、轮胎压力监测系统

轮胎压力监测系统通过连续地监测轮胎的压力、温度和车轮转速,能够自动地为驾驶员发出警告,以保持适宜的轮压,可以减小轮胎的磨损、降低油耗、保证汽车的行驶稳定和安全性。

6、自动调节座椅系统

该装置通过传感器感知乘坐人员的体态,并使座椅状态与之相适应,满足乘客的舒适性要求。是人体工程技术与电子控制技术相结合的产物。

2.2.4 信息通讯系统

信息通讯系统包括汽车导航与定位系统、语音系统、信息系统、通信系统等。

1.汽车导航系统与定位系统(NTIS)

汽车导航系统被认为是汽车的“大脑”,因为它的智能与方便,让许多使用过的人都感到爱不释手。功能的进化是飞速的,包括数据的储存,从DVD 到移动硬盘的更新换代。众多的元件被应用于汽车导航系统。该系统可在城市或公路网范围内,定向选择最佳行驶路线,并能在屏幕上显示地图,表示汽车行驶中的位置,以及到达目的地的方向和距离。这实质是汽车行驶向智能化发展的方向,再进一步就可成为无人驾驶汽车。

2.语音系统(VS)

该系统包括语音报警和语音控制两类。语音报警是在汽车出现不正常情况,如燃油温度、冷却液温度、油压、充电、尾灯、前照灯、排气温度、制动液量、手制动、车门未关严等出现不正常现象或自诊断系统测出有故障时,计算机经过逻辑判断后输出信息至扬声器或警示器报警。语音控制是用驾驶员的声音来指挥和控制汽车的某个部件、设备进行动作。 3.信息系统(IS)该系统可将发动机的工况和其它信息参数,通过微处理机处理后,输出对驾驶员有用的信息。显示的信息除冷却液温度、油压、车速、发动机转速等常见的内容外,还有瞬时耗油量、平均耗油量、平均车速、行驶里程、车外温度等,根据驾驶员的需要,可随时调出显示这些信息。

3.通讯系统(CS)

这方面真正使用且采用最多的是汽车电话,在美国、日本、欧洲等发达国家较普及,目前的水平在不断地提高,除车与路之间,车与车之间,车与飞机等交通工具之间的通话外,还可通过卫星与国际电话网相联,实现行驶过程中的国际间电话通信,实现网络信息交换,图像传输等。现在汽车由于有了支持无线电话网络、宽带数字信号、互联网络以及其它新兴的无线通信技术,使人们能够随时随地获取信息和服务

3.结论

汽车的各种操纵系统正向电子化、自动化方向发展。传统的汽车机械操纵系统奖变成通过高速容错通信总线与高性能CPU相连的电气系统,如汽车将采用电气马达和电控信号来实现线控驾驶,线控制动、线控油门和电控悬架等,采用这些线控系统将完全取代现有系统中的液压和机械控制。

自20世纪70年代以来,汽车工业的飞速发展都是在电子技术的推动下实现的,而未来几年内的汽车领域的技术革新将有70%来自于电子技术的进步。可见,电子技术在未来汽车工业中所起到的作用是不可替代的。对于我国汽车工业来说,汽车电子产业仍处于初期阶段,因此,必须正确把握未来汽车电子技术发展方向,加快相关技术的研究与开发工作,以便形成自己的优势,实现民族汽车产业的快速崛起。

参考文献

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[7] 爱卡汽车https://www.360docs.net/doc/c34859864.html,

[8]汽车电控技术王林超中国水利水电出版社

汽车发动机电子控制单元(ECU)

汽车发动机电子控制单元(ECU) 功能说明书 佛山菱电变频实业有限公司王与平 2004年3月 一、概述 汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成.进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成,它为发动机可燃混合气提供所需空气;燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器与供油管等组成,它为发动机可燃混合气提供所需燃油;点火系统为发动机提供电火花,它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成;电脑控制系统由电子控制单元(ECU)与各种传感器组成,它控制燃油喷射时间与喷射量以及点火时刻. 汽车发动机电子控制单元(ECU)就是汽车发动机控制系统得核心,它可以根据发动机得不同工况,向发动机提供最佳空燃比得混合气与最佳点火时间,使发动机始终处在最佳工作状态,发动机得性能(动力性、经济型、排放性)达到最佳。 汽车发动机机电子控制单元(ECU)得主要功能: 1、燃油喷射(EFI)控制 ⑴、喷油量控制 发动机控制器(ECU)将进气量与发动机负荷作为主要控制信号,以确定喷油脉冲宽度(即基本喷油量),并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量,最后确定总喷油量。 ⑵、喷油正时控制 采用多点顺序燃油喷射系统得发动机,ECU除了控制喷油量外,还要根据发动机各缸得点火顺序,将喷油时间控制在最佳时刻,以使燃油充分燃烧。 ⑶、断油控制 减速断油控制:汽车在正常行驶中,驾驶员突然松开油门踏板时,ECU自动中断燃油喷射,直至发动机转速下降到设定得低转速时再恢复喷油。 超速断油控制:当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定得最高车速时,ECU 自动中断喷油,直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。 ⑷、燃油泵控制 当打开点火开关后,ECU控制燃油泵工作3秒钟,用于建立必要得油压。若此时发动机不起动,ECU控制燃油泵停止工作。在发动机起动与运转过程中,ECU控制燃油泵正常运转。 2、点火(ESA)控制 ⑴、点火提前角控制

汽车电子控制技术试题及答案

汽车电子控制技术试题 及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

1.电子控制单元(ECU)主要由输入回路、A/D转换器、计算机、输出回路组成。(√)1 1 2.电控汽油喷射系统是利用空气流动时在节气门上方喉管产生负压,吸出汽油,经过雾化后送给发动机。 (×) 2.从传感器输出的信号输入进ECU后,首选通过输入回路,其数字信号和模拟信号都直接输入微机。 (×) 3.进气系统的作用是控制和测量发动机运行时吸入气缸的空气量,其中空气流量是由发动机内燃烧汽油产生负压后自动吸入的,是无法控制的。 () 4.二氧化锆(ZrO2)氧传感器中,二氧化锆固体电解质在温度高时,氧离子在内部容易移动,会产生氧浓度差的电效应,因此需要加装瓷加热器。 (×) 1.二氧化钛(TiO2)氧传感器是利用半导体材料的二氧化钛的电阻值随氧含量的变化而改变的特性制成的。 (√) 2.冷却液温度传感器的热敏电阻通常具有正温度系数。 (×) 3.电磁喷油器的喷油量取决于ECU提供的喷油脉冲信号宽度。 (×) 7.控制空气量的执行机构可以分为两种:一种是控制节气门最小开度节气门直动式;另一种控制节气门旁通气道中空气流量的旁通空气式。 (√) 8.由于三元催化转换装置的特性是空燃比附近的转换效率不高,所以必须将空燃比控制在大于:1的范围。 (×) 5.共振式的压电爆震传感器,当振荡片与被测发动机爆震时的振动频率不一致时,压电元件有最大的谐振输出。 (×) 6.点火提前角过大,即点火过早,容易产生爆震。 (×) 7.怠速控制的实质是通过调节空气通道的流通面积来控制怠速的进气量。 (√) 8.在排放控制中,三元催化剂的催化和还原能力很强,但在空燃比低于时,其转换效率很低,只有在空燃比大于:1时,才能高效进行还原。 (×) 9.在巡航控制中,节气门由执行器通过另一个臂,代替驾驶员的踏板对节气门进行控制。 (×)

汽车电子技术应用与发展趋势新

汽车电子技术应用与发展 趋势新 Last revision on 21 December 2020

汽车电子技术应用与发展趋势 随着汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越广泛。今天的汽车已经逐步进入了电脑控制的时代。国外专家预测未来... 随着汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛。今天的汽车已经逐步进入了电脑控制的时代。国外专家预测未来3~5年内汽车上装用的电子装置成本将占汽车整车成本的25%以上,汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展,成为所谓的“电子汽车”。 一、现代汽车电子技术应用状况 (一)在发动机上的应用 1.电子控制喷油装置 在现代汽车上,机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰,电控燃油喷射装置因其性能优越而得到了日益普及。电子喷油装置可以自动地保证发动机始终工作在最佳状态,使其在输出一定功率的条件下最大限度地节油和净化空气。经过实验并修正得到发动机最佳工况时的供油控制规律、事先把这些客观规律编成程序存在微机的存储器中,当发动机工作时,根据各传感器测得的空气流量、排气管中含氧量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数,按预先编好的运算程序进行运算、然后和内存中的最佳工况的参数进行比较和判断再调整供油量。这样就能够使发动机一直处于最优工作条件下运行,从而使发动机的综合性能得到提高。 2.电子点火装置(ESA) 它由微机、传感器及其接口、执行机构等几部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断,然后进行点火时刻的调节,这样可以节约燃料,减少

空气污染。此外,新型发动机电子控制装置还有自适应控制、智能控制及自诊断操作等。一般认为,发动机电子控制装置的节能效果在15%以上,而效果更明显的则是在环境保护方面。 除此之外,在发动机部分利用电子技术的内容还有:废气再循环(EGR)、怠速控制(ISC)、电动油泵、发电机输出、冷却风扇、发动机排量、节气门正时、二次空气喷射、发动机增压、油汽蒸发及系统自我诊断功能等,它们在不同的车型上都或多或少地被应用。 (二)电子技术在底盘上的应用 1.电控自动变速器(ECAT) ECAT可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数,经过计算机的计算、判断后自动地改变变速杆的位置,从而实现变速器换挡的最佳控制,即可得到最佳挡位和最佳换挡时间。它的优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映行驶负荷和道路条件等。传动系统的电子控制装置,能自动适应瞬时工况变化,保持发动机以尽可能低的转速工作。电子气动换挡装置是利用电子装置取代机械换挡杆及其与变速机构间的连接,并通过电磁阀及气动伺服阀汽缸来执行。它不仅能明显地简化汽车操纵,而且能实现最佳的行驶动力性和安全性。 2.防抱死制动系统(ABS) 该系统是一种开发时间最长、推广应用最为迅速的重要的安全性部件。它通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑动率(15-20%),从而使汽车在各种路面上制动时,车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系数,以保证车辆制动时不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全的工况,提高汽车的操

汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势

汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势 丁志盛叶挺宁 摘要:介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。 关键词:EECS,ECU汽车发动机电喷 一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System,简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制,使发动机工作在最佳工况,达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括: - 燃油喷射控制; - 点火系统控制; - 怠速控制; - 尾气排放控制; - 进气控制; - 增压控制; - 失效保护; - 后备系统; - 诊断系统等功能。 另外,随着网络、集成控制技术的广泛应用,作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统,例如:安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统(如主动悬挂ABC(Active Body Control))、巡航控制系统(Speed Control System或Cruse Control System)以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联,实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来,车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务(如GPS全球定位系统的应用)。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术容: - 传感器 主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感

汽车电工电子技术应用试题库及答案

重庆市黠江区民族职业教育中心 CHONGQ I NG SH I ANJIANG QU MINZU ZHIYE J?AO¥U ZHONGX I N 《汽车电工电子技术应用》 试 题 库 及 答 机械技术科基础教研组 彭明道 2013.11.19

值为 311.8 V ,工作频率 f = __50 __ Hz ,周期为 T = 0.02 s ,其角速度3 = 314 rad/s ,在1秒钟内电流的方向变化是 50 次。 12、在正弦电路中, 用小写字母如 i 、 u 等表示 瞬时 值,用大写字母如1、U 等表示 I 1=0.01A , I 2=0.3A ,贝U I 3= 0.29 _A 填空题及答案 1汽车电路一般采用 单线制 ,汽车电源包括_蓄电池、发电机 _。电池作为电源,主要 有干电池、湿电池、太阳能电 池。用国家统一规定的图形符号画成的电路模型图称为 电路图 ,它只反映电路中电气方面相互联系的实际情况,便于对电路进行 _分析_和 计算 _。 2、 在实际应用中,按电路结构的不同分为 简单 电路和 复杂 电路。凡是能运用 电阻串联或电阻并联的特点进行简化,然后运用 殴 姆定律 求解的电路为 简单电 路;否则,就是复杂电路。 3、 在直流电路的分析、计算中,基尔霍夫电流第一定律又称 节点电流 定律,它的数 学表达式为 1 入 1 出。假若注入节点 A 的电流为5A 和一6A,则流出节点的电流I 出= -1 A 。 4、 电路中常用的四个主要的物理量分别是 电压 、—电流—、—电位_、_电动势 。 它们的代表符号分别是 I 、 U 、 V 和 E ; 5、 在实际电路中,负载电阻往往不只一个,而且需要按照一定的连接方式把它们连接起来, 最基本的连接方式是 串联、并联、混联。 6、 描述磁场的四个主要物理量是: 磁通 、 磁感应强度 、 磁导率 和 磁场强 度;它们的代表符号分别是 ①、E 、 U 和 H ; 7、 电磁力F 的大小与导体中 电流I _的大小成正比,与导体在磁场中的有效 长度L _及 导体所在位置的磁感应强度 B 成正比,即表达式为:F = BIL ,其单位为: 牛顿 _。 8、 凡大小和方向随时间做周期性变化的电流、电压和电动势 交流电压、交流电流_和_交 流电动势,统称交流电。而随时间按正弦规律变化的交流电称为 正弦交流电 。 9、 有效值(或最大值) 、频率(或周期、角频率) 和_初相位 —是表征正弦交流电 的三个重要物理量,通常把它们称为正弦交流电的三要素。 10、已知一正弦交流电压为 O u=220.2sin(314t+45 )V ,该电压最大值为 220.2 V,角频 O 率为—314丄ad/s,初相位为_ 45、频率是_50 _ Hz 周期是 0.02 s 。 14、 把一只110V 、9W 的指示灯接在380V 的电源上,应串联_3300 欧的电阻,串接电阻 的功率为 22 W 。 15、 有只额定值分别为 40Q 、10W 的电阻,其额定电流为_ 0.707 _A ,额定电压为20 _V 。 16、 某三相对称电源作 Y 形联接后对外供电,若电源线电压为380伏,则相电压为_220 —伏。 17、 三相电源的相电压是指 —火线 与中线 间的电压,线电压是指 —火线 与火线 曰 有效_值 13、如图所示的电路中,已知

《汽车电子控制技术》习题(一)答案

《汽车电子控制技术》习题(一) 一、填空题 1. ABS控制器所依据的控制参数有车轮角减速度和滑移率。 2.电子制动力分配系统(EBD)由轮速传感器、电子控制器和液压执行器三部分组成。 3.电子控制悬架系统主要有半主动悬架和主动悬架两种。 4.微机控制点火系统的实际点火提前角一般包括:初始点火提前角、基本点火提前角、修正点火提前角三部分。 5.怠速时,空调使用时的点火提前角比空调不使用时更大(更大、更小、一致)。 6.微机控制点火系统点火提前角的基本值是由曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器所决定。 二、名词解释 1.ROM 只读存储器 2.RAM 随机存储器 3.A/D转换器 数据模拟转换器,将模拟信号转换为数字信号然后被微处器接受。 4.EFI 电子控制发动机燃油喷射系统,简称燃油喷射系统。 5.L型喷射系统 用叶片空气流量计取代了进气压力传感器,用空气流量作为控制喷油量的 主要因素。 三、简答题 1.汽车电子控制系统的基本组成及各部分的作用是什么? 答:电子控制系统一般由检测反馈单元、指令及信号处理单元、转 换放大单元、执行器和动力源等几部分组成。(1)检测反馈单元:该单元 的功能在于通过各种传感器检测受控参数或其他中间变量,经放大、转换 后用以显示或作为反馈信号。(2)指令及信号处理单元:该单元接收人机 对话随机指令或定值、程序指令,并接受反馈信号,一般具有信号比较、 转换、运算、逻辑等处理功能。(3)转换放大单元:该单元的作用是将指 令信号按不同方式进行转换和线性放大,使放大后的功率足以控制执行器

并驱动受控对象。(4)执行器:执行器直接驱动受控对象的部件,可以用电磁单元,如电磁铁、电动机等,也可以用液压或气动元件。(5)动力源:动力源为各单元提供能源,通常包括电气动力源和流体动力源两类。 2.电子控制器有哪些基本组成部分?各部分的基本功用是什么? 答:电子控制器通常被简称为ECU,其基本组成有输入电路,微机,输出电路。输入电路作用:输入电路作用是将传感器,开关等各种形式的输入信号进行预处理,转换为计算机可接受的数字信号 3.EGR系统的目的何在?废气循环量与那些参数有关? 答:废气再循环控制就是将发动机排出的部分废气引入进气管与新鲜的混合混合后进入气缸,利用废气中所含的大量co2不参与燃烧却能吸收热量的特点,降低燃烧温度,达到减少NO2排放的目的;废气再循环与EGR气体流量和吸入空气量有关。 ? 4.什么是占空比R C 答:在一串理想的脉冲序列中(如方波),正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。 5、汽车电子控制悬架系统调节减震器阻尼的方法是什么? 答:悬架阻尼大小的调节是通过改变减振器阻尼孔截面积的大小俩实现的。 6.简述电动助力转向系统的工作原理? 答:首先,转矩传感器测出驾驶员施加在转向盘上的操纵力矩,车速传感器测出车辆当前的行驶速度,然后将这两个信号传递给ECU;ECU根据内置的控制策略,计算出理想的目标助力力矩,转化为电流指令给电机;然后,电机产生的助力力矩经减速机构放大作用在机械式转向系统上,和驾驶员的操纵力矩一起克服转向阻力矩,实现车辆的转向。 7、氧传感器的作用是什么? .氧传感器:安装在排气管上。其功用是检测发动机排气中氧含量,并将氧含量转变为电压信号传给ECU,ECU根据该信号判断实际空燃比,对喷油时间进行修正,实现空燃比反馈控制,将空燃比控制在理论空燃比附近,从而节约燃油和降低有害气体排放。

LVDS多媒体接口在汽车电子领域的应用

LVDS多媒体接口在汽车电子领域的应用 来源:中电网2005-12-28 低电压差分信号传输(LVDS)已经在众多应用中得到验证,LVDS在传送高数据率信号的同时还具有其它优势: 与低电源电压的兼容性;低功耗;低辐射;高抗干扰性;简单的布线和终端匹配。 LVDS为差分模式(图1),这种模式固有的共模抑制能力提供了高水平的抗干扰性,由于具有较高的信噪比,信号幅度可以降低到大约100mV (图2),允许非常高的传输速率。较低的信号摆幅还有助于降低功耗。与上述优势相比,LVDS的缺陷(每一通道需要两根连线传输信号)已经显得微不足道。 图1. 基本的LVDS发送接收结构 图2. LVDS的信号强度和幅度

随着汽车内部整合的安全和辅助电子设备的增加,汽车领域对高速互连的需求急剧增长,主要集中在用于驾驶支持(电子后视镜、导航系统、泊车距离控制、超视距显示、仰视显示)的视频显示系统,车载娱乐系统(电视和DVD播放器)等,这些应用要求高速数据传输,以满足图像传递的要求。正是这些需求的增长,带动LVDS 产品在这些领域崭露头角(图3)。 图3. 汽车应用的典型LVDS连接 LVDS非常适合汽车应用。汽车内部存在众多的电磁辐射源,因此,抗干扰能力是汽车电子设计最基本的要求。另外,考虑到LVDS传输线自身的低辐射优势,对系统的其它设施几乎不产生额外干扰。LVDS传输只需要简单的电阻连接,简化了电路布局,线路连接也非常简单(采用双绞铜质电缆)。LVDS兼容于各种总线拓扑: 点到点拓扑(一个发送器,一个接收器);多分支拓扑(一个发送器,多个接收器);多点拓扑(多个发送器,多个接收器) 汽车设计中存在一个关键问题,即车体不同位置的地电位有很大差异,电位差可能达到几伏特。直流耦合接口配置下,这样的电位差会很快中断数据传输。这个

汽车电子控制技术的应用现状和发展趋势_杜晓辉

创新技术 科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 36 汽车电子控制技术的应用现状和发展趋势 杜晓辉 (烟台汽车工程职业学院 山东烟台 265500) 摘 要:目前,我国的道路建设、汽车的生产和大众化已基本实现,在此基础上,汽车电子控制技术有国家倡导和发展的趋势,利用汽车电子控制技术实现除了能实现节能减排、提高汽车运行安全性之外,建立一个容纳各种车辆的大交通网,便民惠民、交通安全保障,越来越成为现代化社会的必然要求。应以研发汽车电子控制技术为契机,打造新型汽车种类,综合通信技术、计算机技术、广播电视技术等,以高速化、全面性和交叉性为标准,最终促进汽车电子控制技术的普及,惠及大众。关键词:汽车电子控制技术 应用 发展 大众化中图分类号:U463 文献标识码:A 文章编号:1674-098X (2013)03(b)-0036-02 现代社会,汽车保有量剧增,人们对于汽车控制的及时性、准确性及方便性的要求更严格,旧有的手动操作方式已不符合时代要求。随着汽车技术和电子技术的迅速发展,现代汽车为提高汽车动力性、经济性、安全性、舒适性,以及减少尾气排放污染而广泛采用了电子控制技术。而电子技术、网络技术的发展和壮大,它已经成为公众关注的电子应用中的重要一种。电子控制技术是现代汽车技术发展的重要趋势与标志,从发动机的燃油喷射、点火控制、进气控制、排放控制、故障自诊断到底盘的传动系统、转向与制动系统,以及车身、辅助装置等都普遍采用了电子控制技术。如何利用新技术完善汽车电子控制,增加其综合业务的开展,并向社会大众普及,使之真正成为便民利民的有效方式,是目前汽车电子控制技术发展面临的重要课题。 1 汽车电子控制技术的概念 从90年代中期到2010年,汽车电子控制技术作为工程技术已经成熟。在这一阶段中,电子工业为汽车工业提供了大量更先进灵巧的稳定电源、传感器和具有大容量内存的8位或16位微处理器,在此基础上,汽车的总体设计将在机电系统协调的基础上进行,并注重汽车机电一体化的整体设计,汽车电子控制技术的重点将由解决汽车部件或总成的自动控制问题,开始向广泛应用计算机网络与信息技术发展使汽车更加自动化、智能化,并向解决汽车与社会融为一体等问题转移。 随着汽车电子控制技术的发展,发达国家在汽车的各个系统竞相采用电子控制装置。汽车的汽车电子控制技术,不只是开发应用本身,而是一个综合性的大工程。有生产要素的合开利用、制度的完善、人员管理、汽车生产过程的高效性,通过先进的管理方式与手段,达到实现汽车电子控制技术应用的目的。笔者认为,具体应该有以下几点: 目前比较多见的成熟的汽车电子控制系统主要有:发动机电子控制、底盘电子控制、车身电子控制、信息传递等、控制系统的组成与部件结构、工作原理,以及故障的 诊断与维修等方面的内容,主要有以下几部分。 发动机电子控制包括燃油喷射控制、点火时间控制(ESA)、怠速控(ISC)、排气再循环(E GR)、发动机爆震控制和其他相应的控制以及自诊断系统、后备系统等。发动机电子控制能最大限度地提高发动机的动力性,改善发动机运转的经济性,同时尽可能降低汽车尾气中有害物质的排放量,它是电子控制技术在汽车上应用的主要部分。 怠速控制系统ISC,这是当今汽油机集中控制系统中应用最广的一种怠速控制方式,由ECU根据从各传感器传来的输入信号对怠速转速实现闭环控制。排气再循环控制系统E GR,是将一部分废气引入到进气管与新鲜混合气混合后返回气缸进行再循环,以达到通过降低缸内温度来减少有害物质排放的目的。底盘电子控制主要包括以改善驾驶操作难度的自动变速器、提高汽车运行安全性能的防抱死系统(ABS)和电子稳定系统(ESP)、动力转向系统(EPS),以及为提高驾驶舒适性和操作稳定性而设计的电控悬架系统。作为国家基础建设的重要组成部分,我国汽车电子控制技术进步明显,其规划设计思路、标准、指标、工艺等方面都有很大程度提高,都发生了很大变化。原有的汽车电子控制技术每个小区都自成体系,属于独立、封闭的的系统,具有接收信号的前端、分配线路和传输外线。随着技术的发展,前端不再是汽车电子控制技术必要组成部分, 汽车电子控制技术正向只能双向传输方向发展,力争达到相关的国家标准和总体技术要求。 2 汽车电子控制技术的大众化 目前全国各个开始普及汽车电子控制技术的省(市)已有29个。20世纪90年代中后期,中国私家汽车的数目剧增,以年千万户的速度增长,截至目前,配备汽车电子控制技术的约占全国汽车视用户的1/3。而现在,随着技术的进步与应用,我国汽车电子控制技术的使用率正不断提高,可以预见汽车电子控制技术能够像网络一样大众化,一个崭新的控制方式将呈现在世人面前,汽车电子控制技术也会逐步普及。 汽车电子控制技术在各个城市普及程度差异很大,北京、上海几个直辖市城区普及率较大,大部分省会城市和深圳等发达城市主城也开始推广普及。二线城市发展不理想,使用率依然较低。 3 发展汽车电子控制技术的感想 (1)从绩效着手,汽车电子控制技术的发展对研发单位和相关企业的能力与基本经营理念提出了新的挑战。根据汽车企业的生产水平,详细考量能够达到的电子控制技术,根据工作的实际情况,汽车企业的领导要有大局观,组织制定合乎企业自身发展规划和相关规定,给汽车电子控制技术的研发供应资金、人才、技术支持。汽车审查企业也要脚踏实地,结合各部门员工的实际工作需要来进行技术研发。对于在研发工作中有贡献的员工,企业要根据贡献大小给员工合适的物质奖励与精神激励,有条件的企业可以将其作为考评升职的参考依据,同时积极学习吸收其他企业的优秀做法,促进收益与技术发展的双提高,并根据新技术的使用效果不断完善修改。 (2)人员管理上,提高人员能力,尤其是领导队伍建设。首先是进行培训,让员工真正理解汽车电子控制技术的意义与方式;其次是体现竞争,采取优胜劣汰的办法;在此时强化纪律监督,避免各种规划目标流于形式,要及时对工程成本进行审计和财务监督;最后是生产单位对于能力不足和素质低下的各级管理人员要及时调岗或更新,避免出现更大的浪费,致使汽车电子控制技术研发成本一涨再涨。优化内部机构、科学配置各环节员工、减少间接成本。优化内部机构,可以避免机构臃肿、人浮于事,节约许多隐性的工资性成本,科学配置各个环节人员,可以提高整体效率,避免重复劳动,重复投入。 (3)从硬件技术设施更新换代着手,工欲善其事必先利其器,汽车生产企业要发展新技术,就要充分配置汽车电子控制技术开发所需要的硬件技术设施,条件允许的话,企业可以聘请研究所、高校等的专业人才来考量自身情况,规划符合自身需要的硬件设备,促进生产技术的提高。 DOI:10.16660/https://www.360docs.net/doc/c34859864.html,ki.1674-098x.2013.08.064

汽车电工电子技术应用试题库及答案

《汽车电工电子技术应用》 试 题 库 及 答 案

填空题及答案 1、汽车电路一般采用 单线制 ,汽车电源包括 蓄电池、发电机 。电池作为电源,主要有干电池、湿电池、太阳能电池。用国家统一规定的图形符号画成的电路模型图称为 电路图 ,它只反映电路中电气方面相互联系的实际情况,便于对电路进行 分析 和 计算 。 2、在实际应用中,按电路结构的不同分为 简单 电路和 复杂 电路。凡是能运用电阻串联或电阻并联的特点进行简化,然后运用 殴 姆 定 律 求解的电路为 简单电路;否则,就是复杂电路。 3、在直流电路的分析、计算中,基尔霍夫电流第一定律又称 节点电流 定律,它的数学表达式为 。假若注入节点A 的电流为5A 和-6A ,则流出节点的电流I 出 = -1 A 。 4、 电路中常用的四个主要的物理量分别是 电压 、 电流 、 电位 、 电动势 。它们的代表符号分别是 I 、 U 、 V 和 E ; 5、在实际电路中,负载电阻往往不只一个,而且需要按照一定的连接方式把它们连接起来,最基本的连接方式是 串联 、 并联 、 混联 。 6、 描述磁场的四个主要物理量是: 磁通 、 磁感应强度 、 磁导率 和 磁场强度 ;它们的代表符号分别是 Φ 、 B 、 U 和 Η ; 7、电磁力F 的大小与导体中 电流I 的大小成正比,与导体在磁场中的有效 长度L 及导体所在位置的磁感应强度B 成正比,即表达式为: F = BIL ,其单位为: 牛顿 。 8、凡大小和方向随时间做周期性变化的电流、电压和电动势交流电压 、 交流电流 和 交流电动势 ,统称交流电。而随时间按正弦规律变化的交流电称为 正弦交流电 。 9、 有效值(或最大值) 、 频率(或周期、角频率) 和 初相位 是表征正弦交流电的三个重要物理量,通常把它们称为正弦交流电的三要素。 10、已知一正弦交流电压为u=2202sin(314t+45° )V , ,角频率为 314 rad/s,初相位为 45°、频率是 50 Hz 周期是 0.02 s 。 ∑∑=出入I I

电子控制技术在汽车上的应用

电子控制技术在汽车上的应用 机械控制工程是研究控制论在机械工程中应用的科学。其主要的研究对象是机械工程技术中广义系统的动力学问题。具体的讲,机械工程控制论是研究系统及其输入,输出三者之间的动态关系,也就是研究机械工程广义系统在一定的外界条件作用下,从系统的一定初始条件出发,所经历由内部的固有特性所决定的整个动态历程。 控制论的核心内容是通过信息的传递,加工处理和反馈来进行控制。这一特点在现今的汽车业得以广泛应用,其中最显著的就是我们大家都熟知的汽车电子控制系统。 汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命,汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型,改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。据统计,从1989年至2000年,平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经达到48个,电子产品占到整车成本的50%以上,目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。 汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。车体汽车电子控制装置,包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统(车身电子ECU)。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。 按照对汽车行驶性能作用的影响划分,可以把汽车电子产品归纳为两类:一类是汽车电子控制装置,汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用,即所谓“机电结合”的汽车电子装置;它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等,另一类是车载汽车电子装置,车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置,它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统(行车电脑)、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。目前电子技术发展的方向向集中综合控制发展:将发动机管理系统和自动变速器控制系统,集成为动力传动系统的综合控制(PCM);将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR )综合在一起进行制动控制;通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算,对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,形成一体化底盘控制系统(UCC)。由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。 下面我们具体看看汽车电子的作用方向 在发动机上的应用: 1.电子控制喷油装置 在现代汽车上,机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰,电控燃油喷射装置因其性能优越而得到了日益普及。电子喷油装置可以自动地保证发动机始终工作在最佳状态,使其在输出一定功率的条件下最大限度地节油和净化空气。经过实验并修正得到发动机最佳

汽车电子控制技术试题及答案

1.电子控制单元(ECU)主要由输入回路、A/D转换器、计算机、输出回路组成。( √) 11 2.电控汽油喷射系统是利用空气流动时在节气门上方喉管产生负压,吸出汽油,经过雾化后送给发动机。 (×)2.从传感器输出的信号输入进ECU后,首选通过输入回路,其数字信号和模拟信号都直接输入微机。 (×) 3.进气系统的作用是控制和测量发动机运行时吸入气缸的空气量,其中空气流量是由发动机内燃烧汽油产生负压后自动吸入的,是无法控制的。()4.二氧化锆(ZrO2)氧传感器中,二氧化锆固体电解质在温度高时,氧离子在内部容易移动,会产生氧浓度差的电效应,因此需要加装瓷加热器。(×) 1.二氧化钛(TiO2)氧传感器是利用半导体材料的二氧化钛的电阻值随氧含量的变化而改变的特性制成的。(√)2.冷却液温度传感器的热敏电阻通常具有正温度系数。(×)3.电磁喷油器的喷油量取决于ECU提供的喷油脉冲信号宽度。(×)7.控制空气量的执行机构可以分为两种:一种是控制节气门最小开度节气门直动式;另一种控制节气门旁通气道中空气流量的旁通空气式。(√)8.由于三元催化转换装置的特性是空燃比附近的转换效率不高,所以必须将空燃比控制在大于14.7:1的范围。(×)5.共振式的压电爆震传感器,当振荡片与被测发动机爆震时的振动频率不一致时,压电元件有最大的谐振输出。(×)6.点火提前角过大,即点火过早,容易产生爆震。(×)7.怠速控制的实质是通过调节空气通道的流通面积来控制怠速的进气量。(√)8.在排放控制中,三元催化剂的催化和还原能力很强,但在空燃比低于时,其转换效率很低,只有在空燃比大于14.7:1时,才能高效进行还原。(×) 9.在巡航控制中,节气门由执行器通过另一个臂,代替驾驶员的踏板对节气门进行控制。 (×)9.无级变速器在换挡过程中的加速和减速,工作处于不稳定的状态,带来动力传动系统的冲击,使发动机的排放污染增加。(×) 10.汽车在制动过程中,如果前轮先抱死,汽车可能会侧滑,如果后轮先抱死,则汽车可能会失去转向力和跑偏。(×)11.为了使得汽车运行舒适,应将减震器阻尼设置较小,而当高速赛车时,可选择高阻尼值,以利于安全性的提高。(√) 12.悬架系统中的气体弹簧刚度是可调节的,而普通机械弹簧刚度是不可变的。(×)13.汽车的助力转向系统就只有在停车和低速时提供助力,使得转向时操纵省力。 ( √) 14.在四轮转向系统中,当车速低于35Km/h时,后轮与前轮转向的方向一致。(×)15.安全气囊与安全带配合使用才能产生良好的保护作用,而单独使用气囊极易造成人员伤害。 (√)16.自动变速系统中,ECU除了控制换档时刻和锁止控制,在N到D的后坐控制中,变速器不是直接进入1档,而是先进到2档或3档,然后再回到1档,这样可减少换档冲击和减轻后仰。

发动机电子控制系统

摘要:介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。关键词: EECS,ECU汽车发动机电喷一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System,简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制,使发动机工作在最佳工况,达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括:中国发动机论坛(XHEPPo!G - 燃油喷射控制; |柴油机|柴油机配件|内燃机原理|内燃机构造|发动机测试| - 点火系统控制; - 怠速控制; - 尾气排放控制; - 进气控制; - 增压控制; - 失效保护; e - 后备系统; - 诊断系统等功能。 |柴油机|柴油机配件|内燃机原理|内燃机构造|发动机测试另外,随着网络、集成控制技术的广泛应用,作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统,例如:安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统(如主动悬挂ABC(Active Body Control))、巡航控制系统(Speed Control System或Cruse Control System)以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联,实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来,车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务(如GPS全球定位系统的应用)。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术内容: - 传感器 主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器、车速传感器、氧传感器等。- 执行器 主要包括喷油器、点火控制模块、怠速空气控制阀以及各种电磁阀等。 - 电控单元ECU(Electronic Control Unit) 和控制算法程序软件 其作用是通过采集各种传感器输入信号并将信号进行调理,根据发动机管理控制算法进行运算,然后输出控制信号并进行功率放大给执行器。同时检测传感器信号正常状态,出现故障时报警。 另外,为了应对汽车产业产品作为多种产品链状集成开发的特点以及快速更新的市场需求,高性能的发动机试验台架、集成开发环境工具以及测试产品耐环境性能的设备为快速开发高质量面向不同汽车发动机的管理系统产品提供保障: - 发动机试验台架 主要包括不同种类的发动机以及工况装置、测功仪、废气测量仪以及各种传感器和测量装置。 - 集成开发环境IDE(Integrated Development Environment)系统 主要包括用于开发电控单元ECU 和控制算法程序软件的集成开发环境。目前,基于模型设计(Model Based Design)、快速原型(Rapid Prototyping)技术以及符合OSEK标准的实时操作系统得到了越来越广泛的应用。 - 耐环境实验设备 用于元器件、产品的耐温、振动、抗干扰、防漏水、耐久性等环境试验设备。上述设施的联合使用,为开发汽车发动机电子控制系统提供必要的联调、参数标定、性能试验、环境试验等必要条件。另外,为了适应不同区域的气候条件,在不同海拔地区、不同季节的车载试验需要脱离发动机试验台架并借助车载标定系统在特定环境及试验地完成,以确定相对不同区域和气候的控制参数。 二、汽车发动机电子控制系统应用市场现状 汽车发动机电子控制系统技术属于汽车电子领域的关键技术并占据汽车电子市场的主要份

汽车电子控制技术

一、填空 1.汽车排放对人类危害最大的是__CO、HC、NOX三类化合物。 2.在发动机控制系统中,点火控制包括___点火提前角___控制、_通电时间(闭合角)__控制、__防爆震__控制三个方面。 3.怠速控制阀按结构与工作方式分可分为___步进电机______式、______开度电磁阀___式、_____开关电磁阀____式。 4.ECU主要由_微处理器、输入电路、输出电路_组成。 5.液力变矩器的基本元件是____泵轮、涡轮、导轮_。 6.汽车排放根据控制的方式不同,可将它们分为_机内__净化、_机外___净化、____污染源封闭循环____净化三类。 7.ABS是______防抱死制动系统_____系统的缩写,ASR是____驱动防滑系统___系统的缩写。 8、液力变矩器的基本元件是____泵轮、涡轮、导轮_。 9、在用车发动机功率不得低于原标定功率的75%,大修后发动机最大功率不得低于原设计标定值的90%。 10、汽车排放根据控制的方式不同,可将它们分为_机内__净化、_机外___净化、____污染源封闭循环____净化三类。 11、ABS是______防抱死制动系统_____系统的缩写,ASR是____驱动防滑系统___系统的缩写。 12、发动机技术状况变化的主要外观症状有:功率下降,燃料与润滑油消耗量增加,起动困难,漏水、漏油、漏气以及运转中有异响等。 13.在示波器上可以观察到点火的单缸波形、多缸重叠波形、多缸平列 波、多缸并列波形。 14.怠速控制阀按结构与工作方式分可分为___步进电机______式、______开度电磁阀___式、_____开关电磁阀____式。 二、是非题:判断下列说法是否正确,正确的打√,错误的打X。

汽车电子的运用及前景

汽车电子的使用及前景 按现代观点,汽车乃是一些部件和子系统组成的整体。它能对驾驶员 的输入信息和环境因素的影响做出即时响应,并给出最佳输出。单纯 由机械部件组合而成的汽车,因为部件之间在配合上的固有矛盾,无 法使整体获得最佳输出。化油器与发动机的匹配便是其中一例。6。年 代以来,因为节能及排放法规的实施;消费者对舒适、安全、操纵简便 及娱乐方面日益增长的要求;及微电子、计算机工业的迅猛发展,一门 新型的边缘学科—汽车电子学诞生了。 1汽车电子产品的现状与发展趋势 60年l七,在硅元件整流的交流发电机、调节器和电子点火中使用了晶体管。70年代,因为排放法规严格,汽车开始装备电子燃油喷射(EFI)以降低污染;同时,汽车的电子控制单元(ECT)中已采用模拟与数 字IC。80年代,以微处理器为代表的电子技术已应用到汽车的动力系、底盘系、信息交换系统及安全娱乐等四大领域;传感器、执行部件、专 用IC也获得广泛发展。 1.1汽车动力系 油经济性与降低排放的矛盾等。现代电子技术则能够协调这些关系, 汽车电子最早的应用就是控制发动机。电子点火系60年代便应用于汽车。人们发现点火正时对排放有重大影响,稀薄气燃烧需200mJ点火 能量,丰田汽车1976年开始装备燃油喷射系统,此后,单点与多点电 子喷射系统得到广泛应用。据BOSCH公司统计,1984年仅美国就有近400万辆汽车装有此系统。在高能点火及采用氧传感器反馈的条件下,空燃比可高达23。日本的试验表明采用这种稀薄燃烧的发动机,燃油 经济性可提升10%~15%。现代汽车发动机因为采用高压缩比、多气门及涡轮增压技术,加上燃用无铅汽油,使防爆控制(KCS)技术在1983年 进入实用化。这种闭环点火系能使点火正时曲线以。.50的精度自动跟踪爆震极限曲线,使发动机获得最大扭矩输出。电子控制的变速箱比 液压变速箱有更高精度,容易在经济性最佳的范围内运行。日本在

汽车发动机电子控制单元(ECU)

汽车发动机电子控制单元(ECU) 功能说明书

佛山菱电变频实业有限公司王和平 2004年3月 一、概述 汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成。进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成,它为发动机可燃混合气提供所需空气;燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器和供油管等组成,它为发动机可燃混合气提供所需燃油;点火系统为发动机提供电火花,它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成;电脑控制系统由电子控制单元(ECU)和各种传感器组成,它控制燃油喷射时间和喷射量以及点火时刻。 汽车发动机电子控制单元(ECU)是汽车发动机控制系统的核心,它可以根据发动机的不同工况,向发动机提供最佳空燃比的混合气和最佳点火时间,使发动机始终处在最佳工作状态,发动机的性能(动力性、经济型、排放性)达到最佳。 汽车发动机机电子控制单元(ECU)的主要功能: 1、燃油喷射(EFI)控制 ⑴、喷油量控制

发动机控制器(ECU)将进气量和发动机负荷作为主要控制信号,以确定喷油脉冲宽度(即基本喷油量),并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量,最后确定总喷油量。 ⑵、喷油正时控制 采用多点顺序燃油喷射系统的发动机,ECU除了控制喷油量外,还要根据发动机各 缸的点火顺序,将喷油时间控制在最佳时刻,以使燃油充分燃烧。 ⑶、断油控制 减速断油控制:汽车在正常行驶中,驾驶员突然松开油门踏板时,ECU自动中断燃油喷射,直至发动机转速下降到设定的低转速时再恢复喷油。 超速断油控制:当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时,ECU自动中断喷油,直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。 ⑷、燃油泵控制 当打开点火开关后,ECU控制燃油泵工作3秒钟,用于建立必要的油压。若此时发动机不起动,ECU控制燃油泵停止工作。在发动机起动和运转过程中,ECU控制燃油泵正常运转。 2、点火(ESA)控制 ⑴、点火提前角控制 发动机运转时,ECU根据发动机的转速和负荷信号,计算相应工况下的点火提前角,并根据发动机的水温、进气温度、节气门位置、爆震信号等修正点火提前角,最

(完整版)汽车电子控制技术试题

南京工业大学汽车电子技术试题(A/B)卷(开、闭)20--20 学年第学期使用班级 班级学号姓名 一. 1.电子控制单元(ECU)主要由输入回路、A/D转换器、计算机、输出回路组成。( √) 11 2.电控汽油喷射系统是利用空气流动时在节气门上方喉管产生负压,吸出汽油,经过雾化后送给发动机。 (×)2.从传感器输出的信号输入进ECU后,首选通过输入回路,其数字信号和模拟信号都直接输入微机。 (×)11 3.进气系统的作用是控制和测量发动机运行时吸入气缸的空气量,其中空气流量是由发动机内燃烧汽油产生负压后自动吸入的,是无法控制的。()4.二氧化锆(ZrO2)氧传感器中,二氧化锆固体电解质在温度高时,氧离子在内部容易移动,会产生氧浓度差的电效应,因此需要加装瓷加热器。(×)1.二氧化钛(TiO2)氧传感器是利用半导体材料的二氧化钛的电阻值随氧含量的变化而改变的特性制成的。(√)42 2.冷却液温度传感器的热敏电阻通常具有正温度系数。(×)44 3.电磁喷油器的喷油量取决于ECU提供的喷油脉冲信号宽度。(×)7.控制空气量的执行机构可以分为两种:一种是控制节气门最小开度节气门直动式;另一种控制节气门旁通气道中空气流量的旁通空气式。(√)8.由于三元催化转换装置的特性是空燃比附近的转换效率不高,所以必须将空燃比控制在大于14.7:1的范围。(×)5.共振式的压电爆震传感器,当振荡片与被测发动机爆震时的振动频率不一致时,压电元件有最大的谐振输出。(×)6.点火提前角过大,即点火过早,容易产生爆震。(×)7.怠速控制的实质是通过调节空气通道的流通面积来控制怠速的进气量。(√)8.在排放控制中,三元催化剂的催化和还原能力很强,但在空燃比低于时,其转换效率很低,只有在空燃比大于14.7:1时,才能高效进行还原。(×)9.在巡航控制中,节气门由执行器通过另一个臂,代替驾驶员的踏板对节气门进行控制。 (×)9.无级变速器在换挡过程中的加速和减速,工作处于不稳定的状态,带来动力传动系统的冲击,使发动机的排放污染增加。(×)10.汽车在制动过程中,如果前轮先抱死,汽车可能会侧滑,如果后轮先抱死,则汽车可能会失去转向力和跑偏。(×)11.为了使得汽车运行舒适,应将减震器阻尼设置较小,而当高速赛车时,可选择高阻尼值,以利于安全性的提高。(√)12.悬架系统中的气体弹簧刚度是可调节的,而普通机械弹簧刚度是不可变的。(×)13.汽车的助力转向系统就只有在停车和低速时提供助力,使得转向时操纵省力。( √) 14.在四轮转向系统中,当车速低于35Km/h时,后轮与前轮转向的方向一致。(×)15.安全气囊与安全带配合使用才能产生良好的保护作用,而单独使用气囊极易造成人员伤害。

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