客车电器知识介绍

客车电器知识介绍目的、意义：汽车本身就是一个机-电一体化的工程产品，为实现车辆上的更多智能化功能，追求更大产品附加值，新的电器系统在客车上应用日益广泛。客车设计工程师有必要了解其实现的基本原理和功能作用，并且达到与底盘、车身的同步优化设计。介绍提纲:

一、国三电控发动机介绍二、OBD系统介绍三、CAN总线系统介绍四、自动变速箱系统介绍五、串联式混合动力车系统简介一、国三电控发动机介绍

随着国内环境保护力度的不断加强，对机动车排放要求越来越严格，排放标准不断提升，2008年开始实行机动车第三阶段排放标准：

实施时间2000年2002年2005-2008年2010年2012年排放标准国一国二国三国四国五标准配置WP6国三柴油机标准配置WP10国三柴油机高端配置WP12国三柴油机柴油机喷油技术的发展柴油机喷油技术经历了传统的纯机械操纵式喷油和现代的电控操纵式喷油这两个发展阶段。而现代电控喷油技术的崛起，则应归功于计算机技术和传感检测技术的迅猛发展。现代电控喷油技术实现的手段主要有电控泵喷嘴、电控单体泵以及电控共轨系统。1、电控喷油系统的介绍1、泵喷嘴（UIS）在泵喷嘴系统中喷油泵和喷油嘴组成一个单元。每缸缸盖上都装有这样一个单元，它直接通过摇臂或间接的由发动机凸轮轴通过推杆来驱动２、单体泵（UPS）单体泵系统工作方式跟泵喷嘴相同，它是一种模块式结构的高压喷射系统。与泵喷嘴系统不同的是，其喷油嘴和油泵用一根较短的喷射油管连接,UP单体泵系统中每个气缸都设置一个单柱塞喷油泵，由发动机的凸轮轴驱动。３、共轨系统（CRS）高压共轨系统借助于喷油器上的电磁阀，让柴油以正确的喷油压力在正确的喷油点喷射出正确的喷油量，保证柴油机最佳的燃烧比、雾化和最佳的点火时间，以及良好的经济性和最少的污染排放4、BOSCH电控高高压共轨轨系统构构成5、BOSCH电控高高压共轨轨结构示示意图6、BOSCH电控高高压共轨轨系统工工作原理理在“共轨轨”蓄压压器喷射射系统中中，压力力的产生生和燃油油的喷射射是完全全脱开的的。喷射射压力的的产生跟跟发动机机转速和和喷油量量毫不相相干。燃燃油以一一定的压压力储存存在高压压蓄压器器（即所所谓的““共轨””）内，，时刻准准备着进进行喷射射。喷油油量由驾驾车人确确定，喷喷射起点点、喷射射持续时时间和喷喷射压力力由ECU（电子控控制单元元）计算算出来。。然后，，ECU触发电磁磁阀，使使每一个个气缸的的喷油器器（喷油油单元））相应地地进行喷喷射。ECU（（电子控控制单元元）电控发动动机的控控制中心心，接收收各传感感器传送送来的发发动机运运行信息息，加以以运算处处理后控控制各执执行器动动作。ECU还包含含着一个个监测模模块。ECU和和监测模模块相互互监测。。如果发发现故障障，它们们中的任任何一个个都可以以独立于于另一个个而切断断喷油CPN2.2(+)高高压油泵泵共轨管：：存储高压压，抑止止因油泵泵供油和和喷油而而产生的的波动燃油粗滤滤器：带带油水分分离器，，分离燃燃油中的的水分曲轴转速速传感器器原理：电电磁感应应功能：1、曲轴轴（发动动机）转转速2、、曲曲轴轴上上止止点点位位置置轨压压传传感感器器原理理：：传感感器器皮皮膜膜上上的的传传感感器器元元件件将将高高压压管管道道内的的压压力力变变化化转转化化成成电电压压信信号号输输送送到到ECU。。一旦旦损损坏坏，，压压力力控控制制阀阀就就通通过过应应急急（（备备份份））功能能，，按按设设定定值值被被““盲盲””触触发发凸轮轮轴轴转转速速传传感感器器原理理：：霍霍尔尔效效应应相位位确确定定：：凸凸轮轮轴轴上上安安装装着着一一个个用用铁铁磁磁性性材材料料制制成成的的齿齿，，它它随随着着凸凸轮轮轴轴旋旋转转。。当当这这个个齿齿经经过过凸凸轮轮轴轴传传感感器器的的半半导导体体膜膜片片的的时时候候，，它它的的磁磁场场就就会会使使半半导导体体膜膜片片中中的的电电子子以以垂垂直直于于流流过过膜膜片片的的电电流流的的方方向向发发生生偏偏转转。。这这导导致致一一个个短短促促的的电电压压信信号号（霍尔尔电电压压），这这个个电电压压信信号号告告诉诉ECU，某某1缸缸已已经经进进入入了了压压缩缩阶阶段段加速速踏踏板板传传感感器器其他他传传感感器器水温温传传感感器器机油油压压力力传传感感器器进气气压压力力传传感感器器电控控喷喷油油器器7、、BOSCH电电控控高高压压共共轨轨系系统统的的优优点点喷油油压压力力的的产产生生过过程程与与喷喷油油过过程程相相互互独独立立喷油油始始点点和和燃燃油油喷喷射射量量的的控控制制各各自自独独立立，，可可实实现现精精确确控控制制最小小稳稳定定燃燃油油喷喷射射量量极极小小，，可可以以达达到到1mm3/次次喷油油系系统统响响应应灵灵敏敏，，能能灵灵活活方方便便地地实实现现预预喷喷及及后后喷喷高压压喷喷射射改改善善了了进进气气和和燃燃油油的的混混合合及及燃燃烧烧过过程程，，降降低低了了柴柴油油机机的的排排放放高压压泵泵的的驱驱动动扭扭矩矩峰峰值值小小，，机机械械噪噪音音小小不必必要要对对柴柴油油机机结结构构进进行行重重大大改改进进即即可可替替代代传传统统的的喷喷油油系系统统8、、配配套套流流程程图图：：刷写写ECU数数据据（（FlashECU））整车车标标定定流流程程PTO/巡航航PTO英英文文全全称称为为PowerTakeOff，，即即动动力力输输出出。。PTO功功能能主主要要应应用用在在工工程程机机械械和和其其它它一一些些专专用用车车上上，，用用来来控控制制发发动动机机的的动动力力输输出出。。当当按按下下按按纽纽激激活活PTO功功能能时时，，发发动动机机可可以以以以一一恒恒定定的的转转速速运运转转巡航航功功能能与与PTO相相似似，，它它以以车车速速为为控控制制目目标标，，当当激激活活此此功功能能时时，，汽汽车车以以一一恒恒定定的的车车速速前前进进，，这这个个车车速速也也可可以以按按照照司司机机的的要要求求进进行行增增减减。。这这样样司司机机就就避避免免了了一一直直踩踩油油门门的的劳劳累累。。当当踩踩刹刹车车、、离离合合或或排排气气制制动动时时，，巡巡航航功功能能自自动动失失效效EOL工工具具对于于整整车车标标定定,发发动动机机厂厂给给整整车车厂厂适适当当的的自自由由度度来来自自主主标标定定一一些些与与整整车车密密切切相相关关的的项项目目,所所用用的的工工具具为为EOL二、、OBD系系统统介介绍绍1、、什什么么是是OBD？？车载载诊诊断断系系统统On-BoardDiagnosticSystem当与与排排放放控控制制系系统统有有关关的的系系统统或或部部件件发发生生故故障障时时，，可可以以向向司司机机发发出出警警告告2、、OBD系系统统组组成成和和工工作作原原理理各种种与与排排放放有有关关的的部部件件信信息息连连接接到到汽汽车车电电控控单单元元，，电电控控单单元元（（ECU））具具有有检检测测和和分分析析排排放放相相关关部部件件的的故故障障功功能能排放放故故障障时时，，一一方方面面电电控控单单元元记记录录故故障障相相关关代代码码和和故故障障相相关关信信息息，，并并通通过过故故障障灯灯（（MIL:MalfunctionIndicatorLump））来来提提示示驾驾驶驶员员ECU具有有标准准数据据接口口和通通讯协协议来来保证证可以以利用用通用用扫描描工具具（GenericScanTool）进进行访访问故故障信信息和和处理理故障障3、OBD系统统主要要检测测的部部件和和系统统催化转转化效效率；；颗粒粒捕集集器效效率；；氧传传感器器劣化化；发发动机机失火火；蒸蒸发排排放控控制系系统；；燃油油系统统；EGR等。。三、CAN总总线系系统介介绍CAN:ControllerAreaNetwork控制器器区域域网络络(CAN)是一种种串行行总线线系统统,特特别别适合合相互互连接接的智智能装装置构构建成成智能能系统统或子子系统统1、CAN总线线产品品的组组成CAN总线线产品品是一一个系系统，，这个个系统统由若若干个个控制制单元元组成成，其其中各各个控控制单单元按按照CAN通讯讯协议议和技技术要要求进进行通通讯，，进行行数据据传送送，传传送数数据的的介质质为两两根双双绞线线或者者同轴轴电缆缆或者者光纤纤，控控制单单元主主要由由硬件件电路路和软软件程程序两两部分分组成成，硬硬件方方面由由带有有CAN接接口单单片机机、CAN收发发器等等模块块组成成，软软件程程序分分为CAN通讯讯程序序、控控制程程序、、驱动动程序序、数数据采采集程程序等等组成成，其其核心心技术术是电电路设设计和和协议议、软软件程程序的的编写写。2、控制制器区区域网网络(CAN)的属性性如下下：多用户户性能能允许许构建建智能能的和和冗余余的系系统而而不需需要一一个昂昂贵的的主机机广播信信息是是网络络内任任何装装置使使用的的非常常相同同的信信息，，数据据100%完整整的第第一保保证久经验验证的的故障障监察察机制制和故故障信信息的的再传传输是是数据据100%完整整的第第二保保证不同制制造商商的从从低成成本的的装置置到高高端的的芯片片的不不同控控制器器的可可用性性CAN在下个个十年年的可可用性性从在在欧洲洲汽车车工业业的应应用，，及美美国和和日本本汽车车工业业决定定采用用CAN而得到到了保保证3、CAN在广广大领领域的的应用用：汽车工工业应应用CAN作为为发动动机管管理系系统,车车身电电子系系统如如门和和顶盖盖的控控制,空空调系系统,和和灯光光及娱娱乐控控制等等的车车上网网络工厂自动化化控制应用用CAN以以建立智能能化工厂CAN作为为一个内含含的网络应应用在工业业内的机械械控制中,如纺织织机械,印印刷机械械或包装装机械,作为内含的的控制作用用在其它工工业,如如:建筑自自动化,海海事上的的应用,医医学上的的应用和铁铁路上的应应用4、SAEJ1939协协议简介J1939协议是目目前在大型型汽车中应应用最广泛泛的应用层层协议，可可达到250Kbps的通信信速率。J1939协议由美美国SAE(SocietyofAutomotiveEngineer)组组织维护和和推广。J1939协议具有有如下特点点：(1)以CAN2．．0B协议议为基础，，物理层标标准与ISO11898规规范兼容并并采用符合合该规范的的CAN控控制器及收收发器。通通信速率最最高可达到到250Kbps。。(2)采用用PDU(ProtocolDataUnit协议议数据单元元)传送信信息，每个个PDU相相当干CAN协议中中的一帧。。由于每个个CAN帧帧最多可传传输8个字字节数据，，因此PDU的传输输具有很高高的实时性性。(3)利用用CAN2．0B扩扩展帧格式式的29位位标志符定定义每一个个PDU的的含义以及及该PDU的优先级级。(4)J1939协协议主要作作为汽车中中应用的通通信协议，，对汽车中中应用到的的各类参数数都进行了了规定。参参数的规定定符合ISO11992标标准。5、CAN总线安装:CAN总线在其两两端必须由由120Ohm的电阻(Tyco)终结,某某些CAN的参与者在在印刷电路路板PCB中已有一个个终结器。CAN的屏蔽是选选装的,不不是绝对必必须的。在在任何情况况下,每每个车型的的布置,CAN对电磁干扰扰EMI的稳定性都都不得不进进行试验。。四、自动变变速箱系统统介绍随着技术的的进步和人人们对车辆辆舒适性要要求的增加加,越来越越多的用户户要求整车车安装自动动变速箱,自动变速速器融入了了现代技术术成果和新新工艺,集集变矩、变变速、缓速速、记录行行驶工况和和故障诊断断等功能于于一身,无无论性能还还是功能上上都有新的的突破,使使其向无故故障运行、、寿命长、、成本低、、运行舒适适、保护环环境、维修修简便和扩扩展功能等等目标前进进了一大步步,能够很很容易地与与装配有各各式各样发发动机的大大中型城市市客车相匹匹配.下面面以中通客客车公司安安装最多的的VOITH变速箱箱为例介绍绍自动变速速箱的使用用与维护1、自动变速箱箱结构由四部分组组成：液力力传动部分分、机械传传动部分、、液压控制制单元、电电子控制单单元2、自动变变速箱原理理变速箱ECU根据各各个传感器器采集的信信号和驾驶驶员选择的的档位，精精确控制主主油路的油油压、油温温及变扭器器的锁止，，来实现换换档的目的的，也可以以和发动机机进行通讯讯实现对发发动机扭矩矩的控制，，提高车辆辆安全舒适适性3、驾驶操操作说明VOITH自动变速速箱有以下下四种操作作面板形式式：“N”为空空挡按纽。。“D”为前前进档按纽纽，按下此此按纽，车车辆可以在在全部档位位间自动切切换行使。。“R”按下下此按纽，，实现车辆辆倒车行使使。“1”按下下此按纽，，车辆以一一挡速比行行使。“2”按下下此按纽，，车辆在““1”档和和“2”档档间切换行行使。“3”按按下此按纽纽，车辆在在“1”档档、“2””档和“3”档间切切换行使。。4、驾驶操作注注意事项4.1驻车车若若车辆长时时间停车或或发动机已已经熄火，，请将变速速箱置于““N”档，，且拉好手手刹。4.2牵牵引当当车辆损损坏需牵引引时，一定定要将变速速箱置于““N”档且且牵引距离离不得超过过10公里里，牵引速速度不得超超过30KM/h。。否则会有有损变速箱箱。4.3启动动发动机启启动动前一定要要是车辆处处于驻车位位置，且一一定使操作作按纽处于于“N”位位置，否则则不允许启启动发动机机。4.5车车辆向前行行使在在车车辆静止且且发动机处处于怠速时时，按下““D”（或或1、2、、3档）松松开手刹或或制动踏板板，车辆既既可以向前前行使，如如不能向前前行使，请请检查加速速踏板是否否完全松开开且归零。。4.6车辆辆向后行使使在在车辆静止止且发动机机处于怠速速时，按下下“R”松松开手刹或或制动踏板板，车辆既既可以向后后行使，如如不能向后后行使，请请检查加速速踏板是否否完全松开开且归零。。当前进档档变为倒档档时或有倒倒档变为前前进档时，，一定要按按过“N””档后进行行。5、常见故故障指示5.1变速速箱仪表区区指示灯变速箱油温温指示灯变速箱中央央警告6、变速箱箱故障判断断变速箱在使使用过程中中可通过““N”档指指示灯、中中央警告灯灯和油温警警告灯判断断五、串联式式混合动力力车系统简简介串联式混合合动力客车车是指客车车中发动机机不直接进进行车辆驱驱动，它与与发电机组组成发电机机组——APU系统统。（一）APU系统特特点1、在APU系统中中，发动机机始终控制制在最佳工工况点附近近工作，发发电机也稳稳定在一个个高效区，，不受车辆辆运行工况况影响，从从而避免了了发动机怠怠速和低速速运转工况况，减少了了废气排放放。2、APU的特性使使串联混合合动力客车车最能适用用于城市公公交频繁起起停和低速速运行工况况。3、车辆在在一定行驶驶工况下，，当发电机机的输出功功率大于驱驱动电机需需要克服的的行驶阻力力时，APU一方面面直接为驱驱动电机供供电，另一一方面向电电池充电。。当发电机机输出功率率小于驱动动电机需要要克服的行行驶阻力时时，APU和动力电电池共同为为驱动电机机供电。4、在车辆辆制动时，，混合动力力系统能将将动能转化化为电能，，并储存在在蓄电池中中以备下次次低速行驶驶时使用行行车制动时时，可以大大大提高能能源利用率率。（二）串联联式混合动动力车优点点实现了纯电电动、混合合动力两种种模式运行行制动能量回回收，提高高能源利用用率自动变速，，提高整车车的舒适性性CAN网络络自动控制制技术的全全面应用节能：在城城市工况下下比传统客客车节能30%以上上环保：温室室气体排放放比传统客客车降低40%~50，基本本达到欧IV标准低噪音：工工作环境下下，车内噪噪音比传统统客车降低低3~5分分贝，同时时该车采用用的是无级级变速，能能增加驾驶驶的乐趣(三）整车车集成设计计、控制全车通过整整车控制总总成柜进行行整车的多多能源控制制，可以实实现整车动动力系统协协调控制及及发电机控控制，电机机高压电源源管理及保保护，并对对发电机输输出全波整整流。通过过控制发动动机始终在在最佳工况况点附近工工作，使发发电机也稳稳定在一个个高效区，，不受车辆辆运行工况况影响，尽尽量减少发发动机怠速速和低速运运转工况，，从而减少少了废气排排放。高低压电路路集成化技技术，集成成了高压配配电电路、、三相整流流电路、高高压预充电电电路、发发电机励磁磁控制电路路以及整车车中央控制制器；高低压电路路集成布线线技术，避避免高低压压线路之间间的电磁干干扰，提高高系统可靠靠性和稳定定性；整车控制总总成柜采用用了高低压压电气集成成技术，将将三相整流流单元、高高压配电单单元、高压压预充电单单元、APU控制单单元、整车车动力总车车控制单元元集成于一一体，简化化了系统的的产品构成成，便于产产品装车及及维护。（四）电磁兼容与与安全保障障a.电气产产品采用金金属外壳完完全进行电电磁屏蔽，，防止外部部空间电场场、磁场对对内部控制制系统的干干扰，同时时可以有效效屏蔽内部部电力电子子元件对外外部的电磁磁辐射干扰扰b.低压线线束与高压压线束分别别布置在底底架两侧。。确保高、、低压线束束间距不小小于500mm，并并尽量避免免高低压线线束平行分分布；高压压、大电流流的电缆采采用特殊屏屏蔽线，屏屏蔽层与车车体可靠连连接，可有有效减小高高压系统对对低压控制制系统的电电磁干扰；；CAN网网络通信线线采用铁路路机车控制制用的双绞绞屏蔽线，，屏蔽层采采用特殊电电路处理，，可以确保保网络控制制系统稳定定可靠c.对动力力电池实行行二次绝缘缘防护，单单体电池与与电池包之之间使用耐耐酸绝缘橡橡胶板，实实现第一次次绝缘防护护；在电池池包与车身身之间使用用凸轮形螺螺栓绝缘垫垫和耐酸绝绝缘橡胶板板进行绝缘缘固定，实实现第二次次绝缘防护护；d.加装直直流高压漏漏电防护装装置，一旦旦出现异常常情况，电电池之间、、电池和高高压电器件件之间将瞬瞬间自动切切断，从而而保证动力力电池、电电器件以及及整车的安安全性；e.高压全全部使用铁铁卡进行绝绝缘固定，，采用具有有专利技术术的高压防防护及绝缘缘保障措施施，使高压压线和高压压电器件与与车身完全全绝缘固定定，增强整整车安全性性；f.为了克克服低地板板底盘对布布线带来的的不便，布布置在底盘盘上的高、、低压线束束全部采用用U型线束束托槽进行行保护，避避免地面障障碍物对底底盘线束的的刮擦。高高压线接头头全部使用用热缩管进进行绝缘防防护，置于于离地300mm以以上，雨雨雪天气保保证整车安安全；（五）、整整车CAN总线控制制系统可以以实现以下下功能：全车以CAN网络通通讯协议为为基础，始始终坚持集集成化的设设计理念，，实现全车车数据和控控制信号共共享，减少少整车布线线，同时车车辆运行数数据与车辆辆故障诊断断系统共享享，实现了了故障的自自动诊断和和在线诊断断功能（OBD）；；a).底底盘动力总总成各部分分之间通过过J1939协议的的总线式连连接；b).全全车信号的的总线式采采集和处理理；c).车车身和底盘盘电气负载载的控制，，如前部组组合灯组、、后部组合合灯组的控控制以及雨雨刮器的控控制等；d).车车辆信息的的实时显示示，如各信信号灯、发发动机水温温、油量、、气压、车车速等显示示等；e).与与CAN总总线系统相相连接的其其他设备的的工作状态态显示，如如电池状态态、SOC、总电压压、总电流流、充放电电电流、控控制器温度度、网络状状态等的显显示；f).全全车与CAN总线连连接的各总总成(包括括动力总成成)以及电电气设备发发生故障时时的实时报报警指示和和故障诊断断检测信息息显示（六）、电电池管理系系统电池管理系系统在检测测和计算电电压、电流流、温度、、电压变化化率、电流流变化率、、温度变化化率、充电电过程、放放电过程、、自放电、、电池类型型等10种种因素的基基础上，具具备以下方方面的功能能：a).荷电电量SOC估算（误误差小于8％）；b).实现现电池运行行状态的实实时监控；；（包含充充电过程控控制、放电电过程控制制、电池组组温度控制制、电池安安全管理））c).实现现电池故障障诊断和安安全保护；；（包含故故障诊断、、失效控制制、高压电电安全控制制）d).具具有有自自检检和和诊诊断断功功能能e).与与多多能能源源控控制制系系统统实实现现信信息息通通讯讯等等。。c.电电机机控控制制器器采采用用智智能能故故障障监监测测及及保保护护技技术术，，具具有有短短路路、、欠欠压压、、过过压压、、过过流流、、超超温温等等保保护护功功能能，，同同时时通通过过CAN总总线线向向仪仪表表发发出出故故障障代代码码，，以以便便监监控控六、、需需要要底底盘盘设设计计、、车车身身设设计计考考虑虑的的几几点点问问题题（一一））底底盘盘设设计计1、、考考虑虑压压缩缩机机、、空空调调用用第第二二发发电电机机的的安安装装空空间间。。2、、电电瓶瓶仓仓周周围围密密