第1章 汽车电气课件

汽车电器与电子技术第一章绪论

1三亚学院第一节汽车电子技术的发展第二节汽车电器与电子控制系统分类第三节汽车电气系统的特点第四节汽车电子技术的发展趋势和面临的挑战第一章绪论2三亚学院第一节汽车电子技术的发展第一阶段（1960~1975）分立元件半导体器件应用阶段。电子调压控制，闪光、音响、间隙刮水器等；1967年，开始出现用计算机技术空燃比（A/F）技术。应用车型为大众VW-1600（德国）和奔驰280SE（美国）。第一阶段（1960~1975）第二阶段（1975~1985）第三阶段（1985~现在）三个阶段3三亚学院第一节汽车电子技术的发展第二阶段（1975~1985）16位微处理器控制应用阶段电子燃油喷射装置控制功能更加完善，引用氧气传感器，使得燃气控制系统实现闭环控制，降低污染。出现微机控制的自动变速和悬架系统、微机控制点火和后轮转向控制、微机控制空调系统。并发展专用独立微机控制系统：燃油喷射、空燃比控制、防抱死制动、安全气囊、自动变速、巡航控制、车辆导航、座椅安全带收紧、车辆防盗、故障自诊断、车身高度自动控制、数字式组合仪表等系统。4三亚学院第一节汽车电子技术的发展第三阶段（1985~现在）32位微处理器控制应用阶段第二阶段发展起来的系统更加完善，专用系统实现数字化。专用独立微机控制系统：四轮转向、轮胎气压控制、语音合成与识别、数字油压表、可燃挡风玻璃、倒车示警器、超速限制、自动后视镜、道路状态知识、车速自动控制、电动助力转向、信息显示、故障自诊断、驱动防滑、电子门锁、自动空调、自动车窗和座椅调节、卫视导航自动驾驶和电子地图、智能安全气囊、制动力分配、电子差速锁、智能化自适应前照灯、防/避碰控制、电子感应制动、动力最优化、通信导航协调、安全驾驶监测与警告等系统。5三亚学院第二节汽车电器与电子控制系统分类一、电器装置（电器）供电系统、用电设备、检测装置、配电装置二、汽车电子控制系统（控制系统）发动机控制、底盘控制、车身控制。1、供电系统：蓄电池、发电机及发电机调节器、其它能源提供设备（其它能源：太阳能电池、氢能电池、燃料电池等等）。发电机调节器是调节电能输出稳定。正常运行时，汽车用电的主要电源由发电机提供。所以是主要电源。电池与发电机的输出并联，作为辅助电源。6三亚学院第二节汽车电器与电子控制系统分类一、电器装置（电器）供电系统、用电设备、检测装置、配电装置2、用电设备：起动系统——起动发动机工作。点火系统——产生高压火花点燃发动机气缸可燃气体——有传统点火、电子点火之分。照明与显示系统——内外照明、安全运行灯。显示：提供行驶所需的信息——车速、发动机转速、机油温度、水温、行驶里程。信号系统——电喇叭、闪光灯、蜂鸣器、信号灯。附属设备——刮水器、风窗洗涤喷水器、低温起动电热器、电磁喷油和加热器、空调、窗玻璃升降机、座椅调节、音响、防盗报警等等，随着电子技术发展，在不断增加。7三亚学院第二节汽车电器与电子控制系统分类一、电器装置（电器）供电系统、用电设备、检测装置、配电装置3、检测装置：检测仪表——电流表、电压表、机油压力表、温度表、燃油表、车速、里程表、发动机转速表和自检装置。

检测传感器——温度、压力、位置、速度等等。4、配电设备：中央配电盒、电路开关、保险装置、接插件和导线。8三亚学院第二节汽车电器与电子控制系统分类二、汽车电子控制系统（控制系统）发动机控制、底盘控制、车身控制。1、发动机控制系统：发动机燃油喷射、最佳点火提前角、最佳空燃比、废气再循环、怠速控制等发动机燃油喷射——控制参数：冷却液温度、进、出气温度，进气量、节气门位置、发动机转速、汽车速度、空调负荷等等。控制性能：燃油消耗低、工作稳定、适应性、排放性（排放量大小）。最佳点火提前角——控制参数：点火提前角度。控制性能：发动机输出功率或转矩尽可能的大，油耗排放降低到尽可能低的限度。有开怀、闭环两种控制方式，闭环是在开环的基础上增加爆燃传感器进行反馈，使得控制性能更好。9三亚学院第二节汽车电器与电子控制系统分类二、汽车电子控制系统（控制系统）发动机控制、底盘控制、车身控制。1、发动机控制系统：发动机燃油喷射、最佳点火提前角、最佳空燃比、废气再循环、怠速控制等最佳空燃比(ESA)——控制参数：空气与燃气量大小及其比值，以检测氧气含量（氧气传感器）测算。控制性能：提高功率，降低油耗，减少排放。废气再循环(EGR)——控制参数：排气再循环流量。控制性能：抑制有害气体（二氧化氮、一氧化氮等）生成。怠速控制（ISC）——控制检测参数：发动机泠却液温度、空调开关、动力转向开关等等。控制性能：是发动机怠速处于最佳状态。10三亚学院发动机空转时的转速被称为怠速转速，是发动机在没有对外输出功并维持正常运转的最低转速。工作性能良好的发动机，其怠速一般为550-800转/分钟。怠速转速可以通过调整风门开度的大小、怠速供油量等来调整其高低。一般来讲，怠速转速以发动机在怠速范围内不抖动且加速性能良好时的最低转速为最佳。当您拥有了一辆令人满意的坐骑之后，就要同怠速天天打交道了。简单地说，怠速即是发动机“出工不出力”。怠速的现象呢，即是车在原地不动，发动机却在“突突”地转着——白白地烧油，的确是浪费!这时，汽油燃烧产生的机械功都用在内部零件的摩擦上而消耗掉了。怠速含义11三亚学院怠速分类1、正常怠速发着车子不动，叫原地怠速（也叫暖车，热车）。2、怠速行驶（强制怠速）发着汽车挂档行驶后，不踩油门，或行驶中把油门松掉，发动机转速下到和原地怠速一样时叫怠速行驶。3、怠速不稳原因进气系统、燃油系统、点火系统、机械机构。怠速含义12三亚学院第二节汽车电器与电子控制系统分类二、汽车电子控制系统（控制系统）发动机控制、底盘控制、车身控制。2、底盘控制系统：汽车ABS和ASH、变速电子控制、悬架控制、电子制动力转向、四轮转向(4WS)控制。汽车ABS和ASH——汽车的主动安全控制系统。ABS防抱死引起侧滑控制；ASH防止汽车起动时驱动轮打滑控制。变速电子控制——对节气门开度和车速的检测，控制换挡达到最佳挡位。悬架控制——根据路况情况控制车身高度，已达到最佳状态。主动控制悬架刚度和阻尼，达到改善行驶的稳定性和平顺性。13三亚学院第二节汽车电器与电子控制系统分类二、汽车电子控制系统（控制系统）发动机控制、底盘控制、车身控制。2、底盘控制系统：汽车ABS和ASH、变速电子控制、悬架控制、电子制动力转向、四轮转向(4WS)控制。电子制动转向——控制汽车转向力达到最佳状态，可以根据车速的高低不同，转向角、转矩等参数，控制转向盘所加力达到最佳。全电子控制的系统，还可以控制回正力矩和阻尼力矩，以改善汽车行驶的稳定性。四轮转向控制——可以实现对汽车四个轮的转向角度控制，提高高速行驶时，转向的灵活性，提高行驶时的稳定性和可控性。14三亚学院第二节汽车电器与电子控制系统分类二、汽车电子控制系统（控制系统）发动机控制、底盘控制、车身控制。3、车身控制系统：自动空调、车辆信息显示、汽车电子灯光、安全气囊、多路信号传输、汽车导航、蜂窝式移动电话、巡航控制、防盗安全、汽车防碰撞等等。自动空调：利用车内温度传感器检测到的信息，对混合空气调节器的开度、风扇转度、泠却器（加热器）压缩机进行控制。车辆信息显示：用液位、压力、温度、灯光等传感器，检测发动机、制动系统、电源系统以及车灯的故障。车用计算机信息系统：可以检测油耗、平均车速、可行驶里程、驾驶时间、时钟、温度等信息。15三亚学院第三节汽车电气系统的特点汽车电子灯光控制：自动检测车内、车外光线强度情况，接通或断开相关灯光电源的连接。安全气囊控制：根据车内安装的传感器检测到严重碰车时，触发装在转向盘内的氮气发生器，产生高压氮气迅速吹涨气囊，将司机与转向盘，风玻璃隔开。多路信号传输：由显示器、操作开关控制器、光盘、电视、音响、全球定位系统、移动电话等部分构成。实现通信管理和系统控制。16三亚学院第三节汽车电气系统的特点汽车导航：即GPS导航系统。由GPS接收机、电子地图构成。实现行驶导航；同时提供车辆行驶轨迹、位置坐标等相关信息。蜂窝式移动电话：即车载无线发射接收电话系统，可以进行无线通信电话功能。故可以随车移动。巡航控制：CCS使发动机工作在有利转速范围内，司机不必脚踩加速油门踏板的一种巡航控制功能。防盗安全：电子防盗锁——有红外监视、超声波传感、倾斜传感、电子止动系统组成。能够产生音响报警、灯光闪烁、车辆无法起动功能。汽车防碰撞：CCD、扫描激光雷达、超声波、电磁波传感感知防碰物体位置和方向，通过电路输出信息，实现避让，减速等功能。17三亚学院第二节汽车电器与电子控制系统分类EFI:Electronicfuelinjection电子控制燃油喷射系统

ESA

:Electronicsparking电子控制点火ISC

:IdlingSpeedControl怠速转速控制rotatingspeedcontrol

EGR

:Exhaustgasrecirculation废气再循环VAF

:CarbonmonoxideControl一氧化碳控制ECT

:ElectronicControlspeed电子控制变速18三亚学院ABS

:AntilockBrakeSystem防抱死制动控制ASR

:AccelerationSlipRegulation驱动防滑控制SRS

:Airbagrestraintsystem安全气囊控制SupplementaryRestraintSystemECPS

:PowerSteeringControl动力转向控制第二节汽车电器与电子控制系统分类19三亚学院ESM

:Electronic

Suspensioncontrol悬架控制CCS

:CruiseControlSpeed巡航控制CD

:Clang音响第二节汽车电器与电子控制系统分类20三亚学院第三节汽车电气系统的特点汽车气系统的特点：低压、直流、单线制、负极搭铁。1、低压——电压等级12、24V或42、14V。2、直流——起动电机为直流电机，电源为蓄电池组，对蓄电池组充电用直流，所以汽车供电系统采用直流供电系统。3、单线制——采用单线供电系统，连接电源正极。4、负极搭铁——采用单线供电系统，用电设备电源线连接电源正极；负极与车体连接，称为搭铁。21三亚学院1、汽车电子技术的发展趋势第四节汽车电子技术的发展趋势和面临的挑战目标：环保、节能、安全、智能化。控制系统：由单一功能发展为多功能组合到整车整体控制。网络技术的应用：采用局域网络技术，将整车的各个控制系统有机连接和信息交换，实现整车故障自诊断功能。通信导航：利用卫视通信功能（GPS）实现行驶导航和定位，测速监测等功能。供电：车载电器增加，使得原有供电系统的功率，电压等级不能满足要求，有提高供电系统电压等级的趋势。整体趋势：系统集成化、信息化、网络化、智能化。22三亚学院第四节汽车电子技术的发展趋势和面临的挑战2、面临的挑战性能与造价：电子装置能否有效替代笨重的机械控制机构。化油器——用电子喷射系统代替。

传统制动系统——用电子制动系统代替车用电子产品：不增加复杂性提高产品系统功能。利用电子产品把车门、座椅、轮胎、制造的具有智能型的部件。能够感知气温，重量、轮胎打滑等功能。电子产品重量能否做的更轻，体积更小，功能