汽车电控-废弃与防抱死制动系统

1、汽车电子控制技术汽车电子控制技术主讲：朱永奎主讲：朱永奎 一.汽车排放的危害与控制对策 二.空燃比反馈系统-氧传感器的原理 三.废弃再循环控制系统主要内容：第五章第五章 汽车排放电控技术汽车排放电控技术汽车排放的有害物质主要有以下几种：汽车排放的有害物质主要有以下几种：1.一氧化碳CO：燃烧不完全产生、易于血红蛋白结合、造成缺氧窒息。2.氮氧化物NOx：烃类燃料在高温燃烧室内产生高温燃烧室内产生，有毒并带恶臭，引起人体中枢神经瘫痪和痉挛。3.碳氢化合物HC:石油的基本成分，燃烧不完全产生苯丙华强致癌物，参与形成光化学烟雾。4.光化学烟雾和炭烟: NOx和HC在太阳光（主要是紫外光）发生化学反应

2、形成，强氧化能力，轻则刺激视力减弱，重则肺气肿、死亡。控制对策：控制对策：1、从产生的源头入手：从产生的源头入手：改善混合气的质量，尽量减少有害物质产生如：进气温度自动调节，空燃比反馈控制系统空燃比反馈控制系统等。2、废弃在净化处理：废弃在净化处理：讲有害物质转变为无害的二氧化、碳水等。比如三三元催化转化装置元催化转化装置。3、封闭回收处理：、封闭回收处理：阻止其排入大气，曲轴强制通风、燃油蒸汽回收等。氧传感器氧传感器(1) (1) 二氧化钛二氧化钛(T(Ti iO O2 2) )氧传感器氧传感器作用：作用：检测排气中的氧含量，使检测排气中的氧含量，使ECU能对空然比进行反馈控制。能对空然比进

3、行反馈控制。 类型：类型：二氧化钛型；二氧化锆型二氧化钛型；二氧化锆型工作原理：二氧化钛（二氧化钛（TiO2）的导电性随排气中氧含的变化而改变）的导电性随排气中氧含的变化而改变。混混合气过浓时：氧离子很少、二氧化钛电阻很大；混合气过稀：排气中氧离合气过浓时：氧离子很少、二氧化钛电阻很大；混合气过稀：排气中氧离子较多、二氧化钛电阻较小子较多、二氧化钛电阻较小。(2) 二氧化锆二氧化锆(ZrO2)氧传感器氧传感器（1）结构）结构工作原理：锆管内侧与大气相通、氧离子浓度较高，外侧与排气管内的废气相通。锆管内侧与大气相通、氧离子浓度较高，外侧与排气管内的废气相通。 当混合气较浓时，氧离子较少，一氧化碳

4、较大，在铂催化下氧离子与当混合气较浓时，氧离子较少，一氧化碳较大，在铂催化下氧离子与co生成生成二氧化碳，使外表面氧浓度为二氧化碳，使外表面氧浓度为0，因此内外表面铂电极间的电位差较高约为0.9v。 当混合气较稀时，氧离子较多，一氧化碳较少，当混合气较稀时，氧离子较多，一氧化碳较少，使外表面有多余的氧离子使外表面有多余的氧离子存在，因此内外表面铂电极间的电位差较小约为存在，因此内外表面铂电极间的电位差较小约为0.1v。 空燃比反馈控制系统：空燃比反馈控制系统： 三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化氧化-还原化学反应还原化学反应，其中CO在高温下氧化

5、成为无色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。三元催化转化器三元催化转化器曲轴强制通风装置曲轴强制通风装置废气再循环系统废气再循环系统原理：原理：废弃中的二氧化碳不能燃烧、却能吸热特点，降低发动机内部最高温度抑制氮氧化物的产生。目的：目的：减少NOx的生成。废气再循环率：废气再循环率：再循环的废气占整个进气量的比例。不同工况应该不同。1) 1) 废气再循环阀废气再循环阀 (a) 剖面图 (b) 外形图 (c) 气流走向 废气再循环阀结构第六章第六章 汽车行驶安全电控技术汽车行驶安全电控技术一、

6、防抱死制动系统ABS1.ABSABS的作用 汽车的最大制动力取决于地面附着力：FF 附着力又取决于轮胎的法相反作用力法相反作用力和附着系数附着系数 附着力分为纵向附着力和侧向附着力。 在汽车制动过程中，纵向附着力决定汽车的纵向运动，影响汽车的制动距离；侧向附着力决定汽车的侧向运动，影响汽车的方向稳定性和转向操纵能力。 附着力F=FZ，影响附着系数的因素除了路面和轮胎以外，还有车轮滑移率。 车轮滑移率是指实际车速实际车速V与车轮速度车轮速度VW之差同实际车速的比值：S = S=0 ，纯滚动； S=100%，纯滑动 ； S=0100%， 边滚边滑。%1001%1001%100wwvrvvvvv 附

7、着系数取附着系数取决于路面性质。决于路面性质。 在各种路面在各种路面上，附着系数都上，附着系数都随滑移率的变化随滑移率的变化而变化。而变化。 在各种路面在各种路面上，当滑移率为上，当滑移率为20%20%左右时，纵左右时，纵向附着系数最大，向附着系数最大，制动效果最好。制动效果最好。 附着系数与滑移率的关系 (虚线与实线标注的上下顺序一一对应) B纵向附着系数； S横向附着系数； S滑移率 滑移率与附着系数之间的关系：滑移率与附着系数之间的关系：干燥硬实路面上的滑移率与附着系数的关系： 纵向附着系数纵向附着系数最大时的滑移率称为理想滑移率或最佳滑移率。 车轮抱死时，纵向附着系数变小，车轮抱死时，

8、纵向附着系数变小，使制动距离变长。使制动距离变长。 车轮抱死时，车轮抱死时，横向附着系数横向附着系数趋于趋于零，汽车将失去方向稳定性和转向控零，汽车将失去方向稳定性和转向控制能力。制能力。 如果前轮抱死前轮抱死，虽然汽车能沿直线向前行驶，但是失去转向控制能力。 如果后轮抱死，汽车制动时在横后轮抱死，汽车制动时在横向外力的作用下就会发生侧滑向外力的作用下就会发生侧滑(甩尾)，甚至出现调头等危险现象。 为了获得最佳制动性能，应将滑移率控制在为了获得最佳制动性能，应将滑移率控制在10%10%到到30%30%范围内。范围内。 ABSABS的作用，的作用，就是使汽车在就是使汽车在制动过程中自动调节车轮的

9、制动力制动过程中自动调节车轮的制动力，防，防止车轮抱死滑移，从而缩短制动距离，提高方向稳定性，增强转向止车轮抱死滑移，从而缩短制动距离，提高方向稳定性，增强转向控制能力，减少交通事故的发生。控制能力，减少交通事故的发生。 组成：组成：车轮转速传感器、车轮转速传感器、ECUECU、制动压力调节装置和报警灯、制动压力调节装置和报警灯等组成的。制动压力调节装置制动压力调节装置主要由调压电磁阀总成、电动泵总成和储液器组成。1车轮转速传感器；2右前制动器；3制动主缸；4储液室；5真空助力器；6电子控制装置(ECU) ；7右后制动器；8左后制动器；9比例阀；10ABS警示灯；11储液器；12调压电磁阀总成

10、；13电动泵总成；14左前制动器ABS的组成与工作过程 工作过程：工作过程：每一个车轮上都安装一个转速传感器转速传感器，将各车轮转速的信号输入ECU。ECU根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定，并形成相应的控制指令，控制制动压力调节装置制动压力调节装置对各个制动轮缸的制动压力进行调节，将车轮的滑移率控制在10%到30%之间。 比例阀通过控制前后轮制动轮缸制动液压力的大小，保证汽保证汽车在常规制动时前轮先于后轮抱死，以改善制动性能。车在常规制动时前轮先于后轮抱死，以改善制动性能。 在制动防抱死系统出现故障时，装在仪表盘上的制动防抱死系统报警灯就发亮，提醒驾驶员制动防抱

11、死系统出现了故障。 制动防抱死系统的工作过程可以分为制动防抱死系统的工作过程可以分为常规制动常规制动、制动压力降制动压力降低低、制动压力保持制动压力保持和和制动压力升高制动压力升高等四个阶段。等四个阶段。1制动总泵；2、5、11单向阀；3液压泵和电动机总成；4ECU；6储液罐；7前轮轮速传感器；8盘式制动分泵；9回位弹簧；10磁化线圈；12三位电磁换向阀 (1) 常规制动阶段1制动总泵；2、5、11单向阀；3液压泵和电动机总成；4ECU；6储液罐；7前轮轮速传感器；8盘式制动分泵；9回位弹簧；10磁化线圈；12三位电磁换向阀(2) 制动压力降低阶段 1制动总泵；2、5、11单向阀；3液压泵和电

12、动机总成；4ECU；6储液罐；7前轮轮速传感器；8盘式制动分泵；9回位弹簧；10磁化线圈；12三位电磁换向阀(3) 制动压力保持阶段 当制动力增大到一定程度时，车轮又会出现即将抱死的状当制动力增大到一定程度时，车轮又会出现即将抱死的状态，这时又需对制动分泵降压，从而开始下一个降压态，这时又需对制动分泵降压，从而开始下一个降压- -保压保压- -升升压循环。压循环。 制动防抱死装置是以脉冲的形式制动防抱死装置是以脉冲的形式( (脉冲频率为脉冲频率为4Hz4Hz到到10Hz)10Hz)对制动压力进行调节，始终将车轮的滑移率控制在对制动压力进行调节，始终将车轮的滑移率控制在10%10%到到30%30%的的范围内，防止车轮抱死拖滑，最大限度地保证了制动时汽车的范围内，防止车轮抱死拖滑，最大限度地保证了制动时汽车的稳定性，缩短了制动距离。稳定性，缩短了制动距离。1制动总泵；2、5、11单向阀；3液压泵和电动机总成；4ECU；6储液罐；7前轮轮速传感器；8盘式制动分