汽车概论 第五章现代汽车技术简介

1、第五章现代汽车技术简介1发动控制技术一、汽油机电控系统二、柴油机电控系统一、汽油机电控系统一、汽油机电控系统电控汽油喷射系统微机点火系统排气净化系统电控汽油喷射系统v基本概念： P146采用电动喷油器，根据发动机工况和使用条件将适量的汽油喷入进气道或气缸，实现对发动机供油量精确控制。v优点：P146进气道阻力小，充气性能好，输出功率增大。混合气分配均匀性好。根据发动机工况和使用条件配制最佳混合气成分，最适时的点火提前角。具有良好的加速过度性。v分类：单点与多点喷射。单点喷射多点喷射v分类：连续喷射和间歇喷射连续喷射：喷射时间占全循环时间，气门关闭后，大部分燃油喷射在进气道内，并在进气道内蒸发。

2、间歇喷射：喷射过程在进气过程中的一段时间内进行。与喷射时间相对应的是喷油量。缸内喷射和多点喷射都采用间歇喷射。开环控制和闭环控制。P81“发动机名词术语”v组成：进气系统 燃油系统 电子控制系统进气系统。功能：为发动机提供能正常燃烧所必须的空气。组成：空气滤清器，空气流量计，节气门体，进气管。燃油系统。功能：向气缸内提供燃烧时所需要的油量。组成：油箱，电动汽油泵，燃油滤清器，燃油压力调节器，管路，喷油器。冷启动喷油器分配喷油器v电子控制系统。功用：根据发动机运转状况和车辆运行状况确定空气进气量，和最佳喷油量。组成：传感器，ECU，执行器。转速传感器，水温传感器氧传感器，爆振传感器电控单元ECU

3、节气门、喷油执行器油泵怠速电磁阀微机点火系统微机点火系统：根据发动机转速和负荷大小，由电子控制系统ECU控制，实现点火精确控制的点火系统。点火提前角控制点火提前角：从点火开始，活塞所在位置至上止点，曲轴转过的角度。控制原则：污染物排放控制到最低限度。部分负荷工况以保证发动机最低燃油消耗量。大负荷、加速工况，使发动机获得最大转矩输出。点火提前角控制：ECU根据各种传感器的测试数据，查出最佳点火提前角数值，通过电子点火器进行点火提前角控制。通电时间控制和控制方式 。时间控制。通过控制初级线圈（低压部分）的最佳通电时间，使次级线圈的次级高压达到规定值。产生最佳点火能量。控制方式。二极管分配式。一组初

4、级线圈和次级线圈，高压二极管接通分配，控制各缸点火。独立控制式。每一气缸单独采用一套独立的点火装置，分别独立对每一缸进行点火控制。爆震控制。爆震：汽油机混合气燃烧时，出现的瞬时爆发燃烧称为爆震。爆震对发动机整体影响很大。爆震控制：推迟点火提前角对控制汽油机的爆震与有明显作用。爆震传感器有无爆震信号ECU依据爆震强度推迟点火时间 爆震消失为止 有效地抑制爆震。ECU逐渐增加点火提前角提高发动机的功率再次出现爆震点火提前角再次推迟。调整过程反复进行。排气净化系统 污染源曲轴箱窜气：含有CO和其他成分的有害气体从曲轴箱窜出。汽油蒸气：从油箱蒸发的汽油是HC，对大气有污染。排气污染：发动机燃烧排放的污

5、染物有CO、 HC、NOx和微粒。 曲轴箱强制通风系统。 活性碳罐蒸发污染控制 三元催化转换和氧传感器 发动机排气二次燃烧二、柴油机电控系统简介位置式柴油机电控系统时间式柴油机电控系统现代柴油机电控系统柴油机电控系统的变更w将传统的高压油泵的喷油量和喷油正时机械控制改变为电控位置式控制。w传统的高压油泵的喷油量和喷油正时机械控制改变为电控时间式控制。w电控喷射系统与电控共轨系统 单体泵喷油器 电控喷射系统燃油压力电控共轨系统高压机油共轨电控系统2底盘控制技术一、自动变速器二、汽车防滑装置三、电控悬架系统一、自动变速器v自动变速器：由电子控制系统根据车速，油门位置，选档范围，换档规律等信号，按储

6、存器中最佳换档规律，选择适当的档位和换档时刻，并控制执行机构动作代替驾驶员的手动操作完成换档。P156v自动变速器分类：v AT自动变速器：液力变矩器+齿轮变速系统+电控系统。v CVT无级变速器：驱动机构+无级变速机构。vAMT自动变速器：干式离合器+齿轮机械变速器+驱动机构+电控系统。vAT自动变速器CVT变速器vAT自动变速器v组成：液力变矩器：由泵轮，涡轮，导轮组成。行星齿轮系统平行轴式齿轮系统液压控制系统：液压泵，控制液压阀，离合器，制动器组成。通过液压控制阀控制离合器和制动器等执行元件，改变齿轮传动机构的结合和运动状态，实现变速。电控系统：各传感器将信号传送至电控单元ECU，经EC

7、U处理的输出指令至各电磁阀，以控制油路的流向，驱动离合器和制动器，从而实现档。二、汽车防滑装置概述两种不同作用的防滑系统制动时防止车轮抱死的ABS系统。加速或启动时防止车轮滑转的ASR系统。控制原理：反复试验证明，车轮与路面滑移率在1030时车轮相对路面的附着力是最大的。制动滑移率（车速-轮速）/车速100，提速滑移率（轮速-车速）/轮速100，制动时防止车轮抱死，可防止汽车制动时车轮相对地面滑移。提速时降低轮速，可防止车轮相对地面滑转。 ABS系统组成：减速传感器。汽车制动时车轮的减速度。电子控制器。根据车轮减速的信号，发出指令给制动压力调节器，调整制动压力，防止车轮制动时抱死。制动压力调节

8、器：根据电子控制器指令，自动调整制动压力。工作原理保压状态：当轮速传感器发出抱死危险信号时，ECU向电磁线圈通入一个较小的保持电流(约为最大电流的1/2)时，电磁阀处于“保压”位置。此时主缸、轮缸和回油孔相互隔离密封，轮缸中的制动压力保持一定。 如果在“保持压力”命令发出后，仍有车轮抱死信号，ECU即向电磁线圈通入一个最大电流，电磁阀处于“减压”位置，此时电磁阀将轮缸与回油通道或储液室接通，轮缸中制动液经电磁阀流入储液室，轮缸压力下降。当压力下降后车轮加速太快时，ECU便切断通往电磁阀的电流，主缸和轮缸再次相通，主缸中的高压制动液再次进入轮缸，使制动压力增加。ABS的功能工作过程常规制动车轮接

9、近抱死 电磁阀通电约1/2，切断制动油路（保压）仍趋于抱死 电磁阀加大电流，接通回油管路（减压） 车轮抱死趋势消除电磁阀断电（返回常规制动）。P160161电磁阀工作状态：电磁阀开关速度，可达320次/秒。即制动压力调节循环的频率达320HZ。P161 ABS的功能：能保持滑移率在理想范围，制动时车轮与路面达到最佳附着状态，可以缩短制动距离。 前轮防抱死能增加驾驶员在制动过程中控制方向盘的能力。 后轮的防抱死，能防止制动过程中后轮侧滑，保证汽车制动时方向稳定。P159ABS/TRC系统简介组成：ASR和TRC共用一个ECU。共用4个转速传感器。 副节气门位置传感器：监控副节气门开度。副节气门执

10、行器：控制副节气门开度以控制发动机功率。制动执行器：由泵总成和制动执行器组成工作原理：汽车起步，加速行驶时，ECU根据轮速传感器的信号判断驱动轮与路面的滑移率，根据节气门开度传感器信号判断节气门开度。与ECU内存数据比较，判定车轮与路面滑转时，发出指令制动执行器将液压传送至制动分泵释放使驱动轮减速；控制副节气门开度以控制发动机功率。三、电控悬架系统 电控悬架的功能P161车高调节功能。车高调节功能。根据汽车工况和设定行车模式，调节汽车车身高度。不同载荷，保持汽车相应的高度；高质量路面行驶，降低车身高度；劣质路面行驶，提高车身高度；轴荷的改变自动找平车身。弹簧刚度和减振器阻尼系数自动调整功能。弹

11、簧刚度和减振器阻尼系数自动调整功能。高质量路面高速行驶，调软弹簧，降低减振器阻尼系数，以提高舒适性；劣质路面低速行驶，调硬弹簧，提高减振器阻尼系数，以减小汽车颠簸；转弯时加大内侧弹簧刚度，减小汽车转弯时的侧倾。制动时调硬弹簧，提高减振器阻尼系数，减缓制动点头。 分类：主动悬架。电控悬架的液压控制形式属于这一类形式，它采用一种有源方式来抑制路面对车身的冲击力及车身倾斜力。自适应悬架。电控悬架的气压控制形式又称为自适应悬架，它通过在一定范围内的调整来应对路面的变化。 组成：传感器，电控单元，压缩机，执行器。传感器、ECU、高度控制 (3)(4)、压缩机(5)、空气弹簧元件(1)(2)传感器就有高度

12、传感器、速度传感器、转向角传感器、惯性力传感器和声纳传感器等。声纳传感器，它通过发射与接收声波，监测路面的不平整程度。压缩机。液压控制的液压泵提供压力液体。气压控制的空气压缩机提供压缩空气。执行器。液压控制：电磁液压分配阀、前后减震器调压装置、球状液压承重部件。气压控制：车高执行器、弹簧刚度执行器、减振阻尼转换执行器。四、电动控制转向系统v功能：根据不同的车速，不同的载荷，改变转向动力的放大倍数，保持低速转向的轻便灵活和高速转向有稳定手感。v分类：液压电控转向系统。根据车速高低和负荷大小，控制液压助力系统的压力油流量、压力或阀灵敏度，改变转向助力放大倍数。电控电动转向系统。根据转向扭矩和车速的

13、变化，控制助力电机的电流以控制助力大小。液压电控转向系统3行驶方面安全控制技术一、安全气囊二、汽车防碰撞系统一、安全气囊w安全气囊：当汽车发生碰撞而急剧减速时能很快膨胀的缓冲垫，以保护驾驶人员不致撞到车厢内部的一种被动安全装置。P162w结构和基本原理P163组成：传感器系统，电子控制系统，气体发生器，气囊。w工作过程P163电子控制器不断接收传感器系统传来的车速信息，经过不断计算，分析，比较，判断，并随时准备发出指令引燃气体发生器。气体发生器产生气体的指令后产生一定量的气体，迅速向气囊充气。气囊充气后膨胀，对驾驶员起保护作用。w碰撞程度的信号0.01s传到电子控制系统，约0.05s内指令气体

14、发生器点火，大量氮气产生30ms内使气囊充满。整个动作1s内完成。w传感器系统：三个碰撞传感器并联，两个安全传感器并联，然后通过安全气囊进行串联。当三个碰撞传感器中的一个和两个安全传感器中的 一个闭合就 让气囊点火 充气。二、汽车防碰撞系统v汽车防碰撞控制系统是主动安全系统。v安全气囊等被动安全系统是汽车碰撞后保护车内乘员的安全装置，而主动安全系统是防止出现碰撞的系统。v主动安全系统所用的某些报警系统的检测仪器，如激光扫描雷达传感器，摄像机系统和超声波传感器是现代巡航系统传感装置。车辆检测，车距检测，车辆行驶路线改变检测，速度控制，转弯减速控制等，都是现代巡航系统的控制车速保持与前面车辆一定车

15、距所需的信号。v夜间目标检测：用激光扫描雷达和超声波传感器检测前方是否有行人和在斜角方向是否有驶来车辆。v车辆检测：后视立体摄像机系统，在两辆车接近区域内是否有车辆存在。v车距检测：用激光扫描雷达传感器或摄像机系统检测车距。v车辆行驶路线改变事故避免检测：用超声波传感器或立体摄像机系统检测车辆变线时后面对角方向上正接近的车辆。v行驶路线偏离检测：用摄像机系统检测识别白色路线标记，判别车辆行驶是否偏离自己的路线。v速度控制：自动调节气门、节油门和换档顺序以调节车速。保持与前面车辆的距离。4现代汽车信息与舒适性方面控制技术一、汽车电控自动空调二、电动座椅三、汽车导航系统一、汽车电控自动空调工作原理：利用传感器随时检测车内温度和车外环境温度的变化，并把检测到的信号 送给空调的电子控制单元（ECU）ECU则按预先编制的程序对信号进行处理，并通过执行元件，不断地对风机转速、出风温度、送风方式及压缩机工作状况进行调节，从而使车内温度、空气湿度及流动状况始终保持在驾驶员设定的水平上。组成：由冷风，热风，送风，电子控制系统组成。冷气 系统：压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、