汽车新技术1-8章课件全

第一章绪论第一章绪论

§1—1汽车发展的简要回顾

从汽车开始至今已有一百多年了，当今汽车已成为门对门的随时都能利用的高度自由的运输工具，在社会上已占据相当重要地位。汽车发展的历史是和人类社会文明进程密切结合的，据汽车界人士一致论断，二十一世纪将是汽车的社会，世界上汽车工业发达的国家正向着成熟化的汽车社会发展。世界汽车发展大致经历了七个阶段。人类历史上的第一部车是中华民族的祖先发明的。在公元前2000多年的夏初大禹时代，有一个叫奚仲的人，他发明的车由两个车轮架起车轴，车轴固定在带辕的车架上，车架附有车箱，用来盛放货物。这就是世界上的第一辆车。最初的车辆，都是由人力来推动的,称为人力车。后来人们开始用牛、马拉车，称为畜力车。据传说，畜力车是商汤的先祖相土和王亥共同发明的。1420年，有人制造出了一种滑轮车。人坐在车内，借用人力使绳子不停地转动滑轮。1649年，德国一个钟表匠汉斯·郝丘制造了一台发条式的汽车。愿望与设想时期像大多数重要技术发明一样，汽车的发明也不是某一个人发明的，而是整个人类智慧的结晶，跨越了几个时代，经过不断发展和演变而成为近代汽车的样子。甚至到了今天，人们对汽车的探索还在继续。回首汽车发展的每个重要阶段，无数的先驱们在各方面都做出了卓越的贡献。1769年，

法国的尼古拉·居扭制造了第一辆大型的蒸汽动力三轮车

（图1—1）。这辆笨重的车子，据说可以走32公里，最高时速0.8公里。

图1—1第一辆蒸汽动力车1．

第一阶段：技术开发阶段

十九世纪，在英国，大量蒸汽动力车辆已经商业化，用这种庞大的车辆在城市之间粗劣的道路上来回运送乘客和货物。然而这些蒸汽车辆一般是一种一个样，不是系列生产的。1825年英国公爵古涅制成了第一辆蒸汽公共汽车。这辆车的发动机装在后部，后轴驱动，前轴转向。它采用了巧妙的专用转向轴设计，最前面两个轮并不承担车重，可由驾驶者利用方向舵柄轻便地转动，然后通过一个车辕，引导前轴转动，使转向可以轻松自如。1831年古涅利用这辆车开始了世界上最早的公共汽车运营业务，所以这辆车也被认为是世界最早的公共汽车。

由于蒸汽机过于笨重、热效率低、运行速度很慢，作为车辆的动力源越来越显得力不从心，于是急切的呼唤新的车用动力源1．

第一阶段：技术开发阶段蒸汽汽车的缺陷促使人们寻求一种质量轻，功率大，可直接使燃料在气缸中燃烧作功的内燃机来做为汽车动力。1862年，法国人罗彻斯发表了四冲程发动机循环理论（该理论今天仍为内燃机所采用），并取得四冲程的专利。1876年，一直从事煤气机试验的德国人奥托运用循环理论，试制成功了第一台活塞与曲轴相结合，将煤气与空气的混合气经压缩冲程后再点火燃烧的往复式四冲程煤气机，为提高内燃机的效率开辟了新途径。1．

第一阶段：技术开发阶段直到卡尔·奔驰的汽车在德国制造出世界上公认的第一辆汽车，才能说汽车时代开始了。

1886年奔驰生产了第一辆三轮汽车，该车上装配了奔驰研制的单缸两冲程汽油机，工作是完全独立进行的。

奔驰发明的第一辆车奔驰的妻子在试驾第一辆汽车

1．

第一阶段：技术开发阶段随着汽油汽化性好这一特点被研究者所注意，汽油开始取代煤气，在奥托四冲程煤气机和梅巴克关于汽化器设想的基础上，1886年，戴姆勒将他制造的排量为0.46L、功率0.82kW、转速650r/min的发动机（图1-9）装在一辆由美国制造的马车上，最高车速达到18km/h。这辆车被公认为是世界上第一辆汽油发动机驱动的四轮汽车。1．

第一阶段：技术开发阶段1889年法国人标致研制成功齿轮变速器、差速器；

1891年法国人首次采用前置发动机后轮驱动，开发出摩擦片式离合器；

1895年法国人米其林兄弟开发出充气式橡胶轮胎；

1898年法国的雷诺1号车采用了箱式变速器、万向节传动轴和齿轮主减速器；1899年保时捷设计并制造了世界上第一辆串联混合动力汽车

1902年法国的狄第安采用了流传至今的狄第安后桥半独立悬架；1．

第一阶段：技术开发阶段

在欧洲发明的第一辆简陋的三轮汽车引起了大洋彼岸年轻而富有创造力的美国的极大关注和兴趣。1893年，杜里埃兄弟经过不懈的努力，造出了美国的第一辆汽车。紧随其后，亨利·兰德成立了卡迪拉克公司名车卡迪拉克诞生。1903年，大卫·别克创立了别克公司（图1—4），亨利·福特成立了福特汽车公司（图1—5），从此开始了美国汽车发展的新纪元。图1—4早期的别克车图1—5早期的福特车1．

第一阶段：技术开发阶段

在奔驰发明第一辆汽车后不到二十年的时间里，不仅在美国而且在欧洲一些国家也相继诞生了不同品牌的名车名人。

1896年法国一个小五金商人的儿子阿尔芝·标致创立了以狮子为商标的标致汽车公司（图1—6），这就是现代标致雪铁龙集团的前身（图1—7）。图1—6早期的标致车图1—7早期的雪铁龙汽车1．

第一阶段：技术开发阶段图1—8早期的雷诺车

1898年，路易丝·雷诺在法国创立了雷诺汽车公司（图1—8），他研制的汽车率先使用轴传动，是变速器和万向节的先驱，从而奠定了雷诺名车的基础。

1899年，意大利人乔瓦尼·阿涅利建立起都灵汽车厂，后来该厂用都灵汽车厂的缩写，改名为菲亚特汽车公司。1．

第一阶段：技术开发阶段

1904年英国贵族子弟罗尔斯和工程师罗伊斯联手合作，成立了罗尔斯·罗伊斯公司（图1—9），这个公司生产的高级轿车以其杰出的质量，优良的性能，豪华的内饰，古色古香的外型以及设备的完善考究而驰名世界，被认为是世界名车之冠。图1—9早期的罗尔斯罗依斯车；银鬼1．

第一阶段：技术开发阶段罗尔斯·罗伊斯车是英国王室成员用车，也是接待外国元首和政府首脑的用车，英国的达官贵人也争相购买这种车，以显示自己的地位。从发明汽车的十九世纪末到二十世纪初，汽车仅是发明家和富豪的财产，他们肯花钱制造具有最高性能的流行式汽车，但数量很少，在这个时代已形成了多种汽车的技术开发，不过这是的汽车性能主要以富裕阶层的个人趣味为目的。1．

第一阶段：技术开发阶段2.第二阶段：大量生产阶段

图1—101908年福特T型车

由于T型车结构紧凑，设计简单、坚固，加上驾驶容易，价格低廉，因而深受美国人民的喜爱。由于它广泛地被城市、农村的普通家庭所采用，因此，美国老百姓认为T型车改变了他们的生活。生活方式，思维方式和娱乐方式，使他们更自由，视野更广阔，并产生了新的人与人之间的关系。

1908年亨利·福特首次推出T型车（图1—10）。再以后近二十年的时间里，共计生产了1500余万辆T型车。

T型车在1908年推出时，主要是：四缸发动机，20马力，120磅重（54.48千克），轴距100英寸（2.54米)，轻型T车售价825美元一辆,豪华型850美元一辆。1913年，福特成功使用了全世界第一条汽车生产流水装配线，从而节省了生产时间降低了成本。

至一次世界大战结束时，福特已控制了北美乃至世界各地的汽车市场，地球上几乎一半汽车是T型车。

2.第二阶段：大量生产阶段

第一次世界大战期间福特T型车不能适应欧洲泥泞的战场，使很多汽车厂家意识到，一定要造一种万能车，因为此车由威力斯公司招标承制，所以通常称为威力斯万能车（General—PurposeWills），缩写为GPW，没过多久又缩写为GP，也即Jeep，中文“吉普”。

吉普车带二挡分动器，四轮驱动，并好保持外型低矮（避免侦察时让敌人发现，另外也是为了减小火力目标），该车还采用了可拆放风挡和钢管架支撑的篷顶。为了减轻自重，增大有限载荷能力，车身板件也是能省则省，没有车门，仅是在侧围上开了一个缺口，供上下车用，而且尽量采用曲线型整件侧围。底盘非常坚固，离地间隙大。随着战争进展，吉普车的生产数量逐步增加，到第二次世界大战结束时，生产的吉普车竟超过60万辆，美国军队开到哪里，吉普车便跑到哪里，它的卓越性能和奇特造型产生了很多美妙的传说，这些战争遗留物掀起一股强劲的“吉普”风，对后来世界各地越野车设计影响极为巨大。原苏联在第二次世界大战期间开发的多栖越野车能在坏路上或在道路之外行驶，有能力克服人为的障碍，因此这种车型在战争条件下具有重要意义。3.第三阶段：适用阶段

第二次世界大战以后，不仅汽车成为不可缺少的公共和个人运输工具，而且汽车工业已成为牵动很多基础材料和相关零部件生产的主导产业。另外，汽车产业的发展促使产生很多新工业部如公路建筑等，反过来加速了汽车的普及。

美国：进入50—60年代，美国的汽车业不仅带动了整个美国经济的发展，而且成为最大的产业，总产量比其他国家的总和还多。这个时期，他们完成了兼并大战，使美国汽车成为通用、福特和克莱斯勒的天下。汽车产品走向多级化，成为世界第一商品。汽车由此发生质的变化，从手工业作坊式的小工业发展成为资金密集、人员密集的现代化大产业，美国也誉为“绑在轮子上的国家”。

4.第四阶段：产业化时代

日本：战后五十年代，日本对基础工业作了大量投资，原为小手工业作坊式的汽车厂，如日产、五十铃、丰田、日野等公司才开始加速发展，特别是1955年以后，当日本经济已经基本恢复元气，准备进一步赶超欧美发达国家时，日本政府和一些经济学家认识到，为达到这个目的，单纯依靠企业管理的改善已不可能，而必须使产业结构向高度化方向发展，并确定一个能带动整个经济起飞的“战略性产业”，才能使整个国民经济有一个飞跃。实现其赶超欧美的宏愿。众所周知，这个战略性产业就是汽车工业。在这一时刻，日本政府制定了一系列扶持汽车工业的法规、法例，使日本汽车工业迅速成长起来，汽车产量由1955年68，932辆跃至1960年481，751辆，并且轿车在汽车总产量中的比重也由1950年5.3%上升到1960年的34.3%，进入六十年代日本的汽车产量更是直线上升，1965年达到187万辆，创造了汽车发展史上的奇迹。4.第四阶段：产业化时代

德国：六十年代也是原苏联帮助德国的汽车工业大发展的时代，十年中原苏联帮助德国汽车公司共生产了338万辆，平均每1000人的汽车占有量为236辆。因此，从第二次世界大战后到六十年代中期称为汽车发展的“产业化时代”，在这个时代汽车工业成为世界上最有活力的一个产业部门。

4.第四阶段：产业化时代

70年代初，受中东战争及石油危机的影响，世界汽车销售量急剧下降，市场严重萎缩，这对汽车制造业特别是中小规模的厂家简直是致命的打击，世界汽车市场的格局发生了重大的变化。石油危机的爆发时日本的以将其省油、价廉的小汽车打入美国市场，抢占了约30%原属于美国的轿车市场，从此引发出一场愈演愈烈的日美汽车战。越来越严重的汽车排放污染问题以及70年代美国政府制定的严格的排污法规，又给汽车业的发展带来了阴影。在这个阶段，人们意识到汽车是“行走凶器”，汽车造成废气污染，汽车引起的振动噪声以及汽车导致的石油危机等。汽车的普及使原社会系统中产生了各种倾轧和摩擦现象，为了求得社会相容，人们开始研制低公害汽车和低油耗汽车。

5.第五阶段：摩擦时代

从80年代中以后汽车开始进入高级化时代，浓缩着人类文明的汽车业又展现出一幅波澜壮阔的画卷，老牌群雄势不可挡，新的竞争者也是当仁不让，把世界汽车工业推向一个更高的阶段。1988年，全世界共生产汽车4850万辆，其中日本生产1270万辆，西欧1850万辆，美国1119万辆，日本、美国、德国、西班牙、意大利六国的产量就占70%。这些汽车生产大国利用自己的优势，加速企业兼并，推动技术开发，进一步提高了垄断程度和竞争能力。在美日等国汽车业龙头的带领下，一些现代工业较发达国家亦不甘落后，且成绩骄人。例如1981年的巴西汽车产量为78万辆，到1993年已达到139万辆。韩国的汽车产量增加势头更猛，1981年只生产了15万辆汽车，到1993已达到200万辆。这些新的汽车大国的崛起，着实令原有的汽车大国不敢小觑，使世界汽车的竞争更加激烈。

6.第六阶段：高级化时代

汽车进入高级化时代的标志之一是：随着世界汽车量的大幅度增加，使得汽车成为人们日需生活中不可缺少的工具。高级化的第二个标志是：人们越来越追求汽车驾驶的舒适性、安全性以及环境的适应性。

环境保护和不断提高的安全技术方面的要求对汽车工业产生重大影响。而解决此类问题的最佳手段就是利用电子技术，而汽车电子技术的发展使汽车的一些性能指标达到了前所未有的高度，这时汽车工业的发展产生了强烈的刺激。作为汽车工业竞争焦点的质量和成本已经发生了质的变化，即成本已退居次要位置，而质量也不再仅靠可靠性和舒适性（包括方便性），在这方面落后的厂家必将丧失竞争力，单纯依靠价格竞争已经没有出路。

6.第六阶段：高级化时代

高级化时代的标志之三是：人们对七十年代的全球能源危机已经淡忘，美国人又开始追求大型豪华轿车了，1990年底特律人恢复了那曾是不可动摇“愈大愈好”的信念。同时大型豪华轿车又成为世界车型的热点。九十年代初，在美国，大型豪华轿车的复活不是偶然的，是当代电子技术和电子计算机迅猛发展的必然结果。高技术已对传统工业产生了深远的影响。汽车工业也不例外，借助于高技术，汽车在动力性、经济性、制动性和舒适性等方面，将得到依靠传统的设计所不能达到的改进。这也是九十年代汽车工业发展的总趋势。

6.第六阶段：高级化时代从九十年代开始，汽车又进入了一个电子化时代，主要表现在汽车的智能化方面。也就是说汽车装上“大脑”，让汽车“学会思考”。可以预计智能汽车将成为下一个世纪的主要交通工具。智能汽车概念的出现只是近几年的事。长期以来，人们在充分享受汽车巨大便利的同时，也开始为它的前途担忧：道路不堪重负，堵车常见，事故不断。单就美国而言，在一些大城市里，人们每年由于堵车而浪费的时间就达人均110小时，美国一年因交通事故造成的直接或间接损失更高达1700亿美元。现实迫使人们改变以往依靠增修道路，加强管理来改善交通状况的思路，而寻求更科学的方法。既然事故时造成交通阻塞的最直接也时最主要的原因，那么，缓解交通阻塞的最有效的办法就是让车“学会”预防事故。其次，在事故发生的情况下，使汽车能够在智能交通管理系统的指挥下，绕道而行。

7.第七阶段：电子化时代

因为智能汽车在车身各部位有几十个各类传感器，犹如千里眼，顺风耳，能提供各种信息，由车载主控计算机（微处理器）对运行状况进行调控。另外，智能汽车还装有事故规避系统，它随时以光，声形式向汽车司机提供车体周围必要的信息，从而有效地防止事故的发生。专家预言，由人工驾驶，电脑提供辅助信息的第一代智能汽车可望在未来十年中获得长足进步，而且完全可以相信，随着电子技术的迅猛发展，具有自动驾驶功能的第二代智能汽车的出现已为期不会很远。在简单回顾汽车发展的各个阶段后，可以看出，汽车进入社会的时间在世界各地是不一样的。

例如，欧洲是在技术开发阶段进入的，

美国是在大量生产时代进入的，

日本是在产业化时代进入的，

韩国是在高级化时代进入的，

而我国是在电子化时代正式加入汽车生产国行列的。

7.第七阶段：电子化时代

§1—2汽车电子控制技术应用概况

随着汽车工业的发展，依赖于电子技术的发展和在汽车上的应用，各种新结构新技术不断涌现。下面予以简要综述。

一.发动机功率和排放的闭环控制系统

电子点火正时--利用微机实行对点火时刻的实时控制

它的关键部件是高精度曲轴转角传感器、负荷传感器（节气门开度或进气管真空度）、排气含氧量传感器、燃爆传感器、进排气温度传感器、冷却水温度传感器。

电子控制燃油供该系统--最普遍的是电子汽油喷射系统，其次是电子化油器和柴油机的电子控制等。

关键部件除与电子点火正时系统相同外，还包括进气量传感器、燃油泵、喷嘴。电子技术在发动机上的应用往往是综合性的，这样才易于降低成本，提高性能。

如日本的ECCS系统就同时具有点火正时、汽油喷射、废气再循环、怠速系统及故障诊断等多种功能。

汽油机的电子控制--除能完成一般的电子控制汽油喷射装置的启动油量控制、伺服喷油量控制、暖车工况控制外，

还能实现空燃比反馈控制、点火时刻控制、排气再循环控制、怠速控制等。此外，新型汽油机电子控制装置还装有自适应控制、智能控制及诊断操作等。

柴油机电子控制--实施柴油机电子控制系统的目的在于使发动机在各工况下都能得到最佳的喷油量。

新发展的电子—液压喷射调节装置用来调节与发动机载荷和转速有关的喷射时刻，由此不仅明显地改善了柴油机的燃油经济性，并使排气排放和噪声得到了进一步改善。

一般认为，发动机电子控制装置的节能效果在15%以上，更令人看重的是在环境保护方面，一般说来，没有装发动机电子控制装置汽车，一定不能满足现行的发达工业国家的环境保护标准要求。二．动力系统的变速器、电子变扭器、电子分动

箱和电子差速器、四轮驱动、四轮转向

1．变速器电子控制的自动变速器，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，实现变速器换档的最佳控制，即可得到最佳档位和最佳换档时间。电子自动换档装置，是利用电子装置来取代机械换档杆及其与变速机构间的连接，并通过电磁阀及气动伺服气缸来执行。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。汽车采用自动变速的优点：

大大提高发动机和传动系的使用寿命----采用液力机械变速器的汽车与采用机械变速器的汽车对比试验表明：前者发动机寿命可提高85%，变速器寿命提高1-2倍，传动轴、半轴寿命可提高75-100%。主要根源：发动机与动力传动系软连接。

提高汽车通过性--采用液力机械变速器的汽车，在起步时，驱动轮上的驱动扭矩是逐渐增加的，防止很大振动，减少车轮打滑，使起步容易且更加平稳。它的稳定车速可以降到很低。

具有良好的自适应性--一般液力传动汽车都采用液力变矩器，它能自动适应汽车驱动轮负荷的变化。当行驶阻力增大时，汽车自动降低车速，增加驱动轮扭矩：当行驶阻力减小时，减小驱动力矩，增加车速。这说明，变矩器能实现无级变速，大大减少行驶过程中的换档次数。有利于提高汽车的动力性和平均车速。

操纵轻便--装备液力机械变速器的汽车，采用液压操纵或电子控制，使换档实现自动化。当需换档时，只需操纵液压控制滑阀，这比普通机械变速器通过拨叉滑动齿轮实现换档要简单轻松得多。

主要缺点：（1）结构复杂，制造成本高。（2）传动效率低，为82—86%左右。2.电子变扭装置主要变扭器有：（1）相对传统的液力变扭器实施电子控制，以提高其效率（2）电子操纵行星轮系，即行星齿轮变速系统（3）电子操纵电磁离合器耦合方式（4）电子操纵的金属带传动无级变速器，即CVT3.行驶系统的车轮防抱死（ABS）半主动/主动悬架

车高调节电动转向车轮防抱死系统—在汽车制动过程中，自动控制和调节制动力的大小，防止车轮抱死，进而消除制动过程中的侧滑、跑偏、丧失转向能力等非稳定状态，以获得良好的制动性能，操纵性能和稳定性能，简称ABS（Anti-lockBreakingSystem）。

ABS特点--

ABS能在制动全过程保持车轮处于转动状态（滑转率为15—20%），从而保证制动时车辆的方向稳定性，使制动力达到最大。在多数路面上，装有ABS的制动系统与普通的制动系统相比，制动力更强且制动距离更短。

ABS的主要构成--通常有车轮速度传感器、电子控制装置及制动压力调节器组成，另外还包括制动警告灯、防抱死警告灯、继电器等。（1）车轮防抱死系统（2）驱动防滑系统(ASR)ASR是牵引控制系统(ASR、TRC)，可以看作是防抱死系统（ABS）的完善和补充。ABS使防止车轮打滑的。同样，车辆在起动或加速时，驱动轮打滑也会使车子的牵引力大打折扣。而在冰雪路面上，驱动轮打滑有可能导致方向失控。随着滑转率升高，侧向力降低，方向稳定性变坏，而牵引力控制系统就是解决这方面问题的。这一系统就是依靠电子装置感知各个车轮的角速度，当它推测到驱动轮的转速高于从动轮时（这是加速打滑的特征），就会发出信号，使一个或两个驱动轮的制动器起作用，或减少发动机功率，或用其它方法使驱动轮不再打滑。

牵引力控制系统三大作用：（主要指在光滑路上）1.提高加速性；

2.提高后轮驱动车辆的行驶稳定性和前轮驱动车辆的操纵性；

3.适当地发挥驱动力，提高爬坡能力；下图为在易滑路面上起步加速时汽车的运动状态，这里对后轮驱动(RWD)和前轮驱动(FWD)以及有无牵引力控制系统(ASR)的车辆进行比较。在RWD车没有ASR情况下加速时，后轮打滑，因没有侧向力，车辆甩尾，行驶稳定性降低，可是当RWD车有ASR时，能适当地发挥驱动力，并确保侧向力，故提高了行驶稳定性。在FWD车辆，若没有ASR，则当前轮打滑时就导致方向失控，在有ASR时，通过适当地发挥驱动力，可以确保车辆的转向效果。

下图表示了在易滑路面上转弯加速时车辆的运动状态。如果没有牵引力控制装置，在FWD的情况下，由于前轮打滑，侧向力降低，于是向外侧滑移。在RWD情况下，后轮侧向力降低，会导致车体向内侧偏移。当有ASR时不论前后轮驱动，车辆都可能沿着正确的路线转弯。

以法国雪铁龙公司的半主动油气悬架最为知名，具有根据行车状况自动调节悬架系统的刚度和阻尼的功能，部分车型兼有车高自动调整功能。

半主动悬架的关键部件，有车身位移传感器、加速度传感器、转向和加速度传感器、制动压力传感器、高性能液压组件等。

液压式主动悬架能同时大幅度提高操纵稳定性和乘坐舒适性。（3）半主动悬挂系统（半主动、主动悬架控制系统）汽车转向系统按转向的能源不同可分为：

齿轮齿条式

机械式转向系统

循环球式

油压式

动力式转向系统气压式

电动式

节省能源灵活可靠易于装车控制系统简单电动式转向优点（4）电动转向电子控制式转向系统是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的转向系统。这种系统不需要复杂的控制机构，只要控制了电机电流的幅值和方向，就能实现转向系统控制的要求。

扭矩传感器车速传感器控制元件

电动机和减速机

主要构成当前汽车主要应用是车载蜂窝电话、自动空调和大型远程客车的影视音响设备。在几届国际汽车博览会的法国雪铁龙汽车公司生产的“主动者”轿车样车上，装备的通信计算机能够随时进入法国公众情报系统，德国某些轿车上还提供电子地图。电子控制的高性能导航系统可以根据驾驶员提供的目标资料，向驾驶员提供距离最短且能绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线。它装有电子地图，可以显示前方道路，并采用卫星导航系统。

三．通信、娱乐、乘坐舒适、导向等方面装置1．气囊安全行驶是近二十年来汽车最重要的研究课题之一，如果说制动防抱死系统（ABS）是汽车最重要的主动安全性部件，那么气囊就是最重要的被动安全性部件。气囊的使用也是近五年来汽车产品技术发展的最大成就。2．行驶动力学调节系统这是一种新型的主动行驶安全性系统，命名为行驶动力学调节系统，用以取代现代汽车的ABS和ABS/ASR。一般认为这是近三十年来世界汽车产品技术发展的第四个里程碑。行驶动力学调节系统的基本特点在于，它保持并改进了ABS和ABS/ASR的基本作用，即在制动和驱动加速过程中的纵向动力学调节作用，还增加了横向动力学的调节作用。从而使汽车的所有工况下，及全部和部分制动、自由滚动、驱动、各向滑移、载荷变换等工况下，可避免故障发生，实现汽车的安全操纵。

四．安全性

五．舒适性

电子控制自动空调可利用电子控制装置对汽车与箱内的温度预选以及对左右侧不同温度、局部温度、箱内气流控制等进行调节，对乘员室内的振动和噪声实现主动控制，使他们达到最低，最大限度地提高车厢内的乘坐舒适性。六．汽车仪表显示七十年代以后，由集成电路组成的电子仪表开始进入实用化阶段，有液晶显示、真空荧光数码显示以及发光二极管显示等。一些公司正在研制由微处理机控制的屏幕集中显示型仪表及人——机对话的语言合成器。

1．仪表板诊断系统的柔性保养系统电子技术的发展，使电子装置对汽车数据的处理与存储的优越性得以充分发挥。因此，有可能在汽车上组装比机械系统有显著智能性系统，这就是装在仪表板上的诊断系统和柔性保养系统。在此系统中除特有功能和对故障的防护外，有关故障识别、容错范围以及重要的计算范围均须包括在设计中。每个电子装置都具有其特定的诊断结构，即一种不会丢失信息的故障存储器和诊断接口，能适时纪录故障信息和重要的测定数据。用接口设备能够读出保养信息，并能按项目予以描绘。2．发动机电子控制系统的故障自诊断这种控制系统的功能有二：一是当发动机控制系统感受到某些意外情况时，它可向驾驶员提出警告；二是将信息存入存储器，以帮助维修人员准确无误地找出故障部位，便于修理。

七．自诊断§1—3汽车电子控制系统的基本组成一、传感器

信号采集（接受/输入）装置用于检测和控制汽车运行状态的传感器；让驾驶员了解车辆运行信息和状态（仪表信息）；车用传感器的主要种类：转角、转速、加速度、压力、流量、液量、温度传感器感知汽车运行状态变化，产生相应的电信号输入给处理器（控制器）传感器的输出信号通常为电压信号，电压信号分为模拟信号和数字信号模拟信号：在给定范围内无穷可变的信号数字信号：取值只有通/断、高/低和有/无等3种状态的信号§1—3汽车电子控制系统的基本组成二、控制器电子控制单元（ECU），由输入端口、计算机（微处理器）和输出端口组成，具有以下功能：

信号输入：接收传感器的输入电信号；

信号处理：采集输入信息通过逻辑电路将输入信号加工成输出信号；

存储功能：程序指令、车辆参数、运算数据及故障信息存储在ECU的存储器中；

指令输出：将输入的信息经过ECU程序处理后，形成控制指令或仪表信息对外输出§1—3汽车电子控制系统的基本组成三、执行器

按照ECU的控制指令完成响应动作的执行机构。真正实现这一转换的部件分别是电磁线圈、微型电动机，压电元器件、控制阀、电磁铁等第二章汽车电子技术基础第一节汽车传感器

传感器一般是把一个非电的被测量值转换成一个电量值的装置。

现代汽车之所以具有“智能”，首先要能够实时的感知汽车的运行状态，传感器就是现代汽车的各类“感官”。根据各类传感器感知的物理量和用途可以划分为：一、位置/角度传感器二、速度/角速度传感器三、加速度传感器四、应力/压力传感器五、气体传感器六、光电传感器七、温度传感器第一节汽车传感器现代汽车各类传感器的功用及其分布

一、位置/角度传感器用途：用于感知加速踏板、制动踏板、悬架位置、节气门位置、车顶顶篷位置、车窗位置、液位高度等。分类：

1．利用电位计测量的传感器

2．利用电磁感应测量的传感器

3．利用霍尔效应测量的传感器一、位置/角度传感器1．利用电位计测量的传感器测量原理是采用电位计的电压（阻值）的变化反应被测量的变化。

一、位置/角度传感器2．利用电磁感应测量的传感器在激励线圈中通过交变的正弦信号，沿着E形导磁体产生交变得磁场，在中间的导磁体部分，磁场分布均匀，形成匀强磁场。短路环内部产生巨大的电流，短路环产生与外部磁场相反的磁场，使得短路环的感应电动势为零。于是短路环右侧的磁场强度为零，左侧磁场仍然为匀强磁场，整个传感器的电感值取决于短路环的位置。短路环的位置越靠左，传感器的电感值越小，通过监测电感知的大小即可以简洁感知段轮换的位置。图2-3电磁感应短路测量原理1-导磁体；2-电流I；3-短路环；4-激励线圈图2-4柴油机齿条位置传感器1-导磁体；2-参考线圈；3-固定的短路环；4-油泵齿条被测位移；5-短路环；与齿条一起移动；6-检测线圈一、位置/角度传感器3．利用霍尔效应测量的传感器霍尔效应传感器被广泛应用于角度检测、位置检测、转速测量等场合磁场B中，存在通有电流I的导体，则导体在垂直于磁场B和电流I方向上存在电压VH：

图2-6霍尔传感器工作原理一、位置/角度传感器3．利用霍尔效应测量的传感器传感器输出电压VH取决于材料常数RH、检测材料的厚度d、激励电流I和电磁场B的大小。当RH

、d和I3个参数不变时输出电压VH取决于B。当永磁体接近霍尔芯片的检测面时B增大，霍尔传感器输出“高”电平；当磁铁远离霍尔芯片的检测面时B减小，霍尔传感器输出“低”电平。

（a）（b）（c）（d）图2-6霍尔接近开关工作原理图（a），（b）平行运动检测；（c），（d）垂直运动检测一、位置/角度传感器3．利用霍尔效应测量的传感器霍尔传感器还可以用来检测汽车上的各种转速信号，包括ABS控制系统的轮速传感器、发动机控制系统的凸轮轴和曲轴转速、变速器控制系统中的轴速等。

二、速度/角速度传感器

在汽车电子控制系统中，速度或者角速度传感器是一大类传感器，尤其是角速度传感器，是所有车辆必须装备的传感器。目前转速传感器从原理上分主要分为磁电式和前述的霍尔式两大类。从功能上分：

1．直线速度的测量

2．角速度的测量二、速度/角速度传感器1．直线速度的测量与测量位移时的交变激励电流不同，此时激励电流必须为恒值，保持不变，或者可以用永磁铁替代激励线圈，在E形电磁铁的空隙中产生固定的匀强磁场。于是在断路环（检测线圈）上产生的感应电动势UM为：

二、速度/角速度传感器1．直线速度的测量当磁场为恒定磁场时，断路环的输出电压正比于线圈的运动速度。

典型应用在柴油机电磁阀、喷油器针阀的升程测量二、速度/角速度传感器2．角速度的测量角速度的测量方法主要有磁电式和霍尔式两种，它们都采用传感器和测速齿盘之间的相互作用来测量转速

霍尔传感器的输出电压取决于磁感应强度B，因此不论转速高低，霍尔式转速传感器的输出幅值都是标准的电平跳变信号，相邻跳变（边沿）的电平之间的时间间隔代表了转速信息叶轮的形状可导致正传和反转的占空比不一致，可利用这一规律判断叶轮的正传和反转二、速度/角速度传感器2．角速度的测量磁电式转速传感器同样形状的齿盘、同一传感器，在间距不变、不同转速下，尽管转过一个凸齿和缺齿所对应的一致，但是由于不一致，因此当转速增大时，由于变小而导致输出幅值变大。

一个齿盘的转速n可表示为：

Z为齿数；为转过一个齿对应的时间；当齿形和齿间距固定不变时，在不同转速下是不变的，于是磁电式转速传感器的输出电压为：二、速度/角速度传感器2．角速度的测量磁电式转速传感器的输出幅值将随着转速的升高而线性增大。以发动机曲轴转速传感器为例，在发动机起动阶段（对应发动机平均转速为100～200r/min），磁电式转速传感器的输出信号幅值只有0.2～1.0V；但在发动机高速工况（对应发动机转速5000～6000r/min）时，磁电式转速传感器的输出信号幅值可以超过50V。因此磁电式转速传感器在信号处理上，要比霍尔转速传感器复杂。优点：①无需外部供电②结构简单，线圈加上永磁铁，其成本低；③齿盘和传感器之间的安装间隙，不像霍尔式传感器要求那么敏感。

三、加速度传感器1．直线加速度的测量

加速传感器在车辆的动力学控制、被动安全控制系统等领域得到了广泛的应用

加速度传感器的工作原理大多采用基于电容测量的原理

改变两个平板之间的距离d、改变相对介电常数，、改变两个平板之间的相对面积A，都可以改变电容的容值。三、加速度传感器1．直线加速度的测量通过测量电容的大小可以得到相应的位移变化x

2．角速度—陀螺仪的测量原理3．爆燃传感器的工作原理四、应力/压力传感器1.基于电容测量的方法，将压力转化为弹性材料的变形，再利用电容的方法测量变形量

2.压阻效应的方法，将压力所引起的材料变形，转化为电阻的变化五、气体传感器

目前由于对发动机排放的要求越来越高，因此越来越多的车辆上都装备了检测气体流量或者成分的传感器，包括氧传感器（又叫空燃比传感器）、NOx传感器、空气流量传感器和NH3（氨气）传感器等。

1．氧传感器

氧传感器的基本工作原理采用了氧化锆（ZrO2）对氧离子的扩散作用的原理当混合气较稀时，氧化锆产生的电压低，大约为

100mV；反之，当混合气浓时，氧化锆组件产生的电压就高(800～900mV)五、气体传感器

当混合气较稀时，氧化锆产生的电压低，大约为100mV；反之，当混合气浓时，氧化锆组件产生的电压就高(800～900mV)

上述宽氧传感器的扩散限制电流的工作原理，也可以用于氮氧化物（NOx）的检测五、气体传感器2．空气流量传感器

热线式空气流量计的工作原理是把通电加热的铂丝置于空气中，使热线温度和吸入空气温度差保持在100℃左右，铂丝成为惠斯通电桥电路的一个桥臂。热线电阻因空气流动的冷却作用，阻值发生变化，使电桥失去平衡。为了保持电桥平衡，必须提高电桥供电电压，加大流过热线的电流，使热线温度升高，恢复到原来的阻值。电桥输出电压的变化反映了空气流速的变化。五、气体传感器2．空气流量传感器（1）主流测量热线式空气流量计该类传感器把铂丝和空气温度传感器均放在进气道中。为了减小气流中脏物沾污铂丝，降低空气流量传感器的灵敏度，在混合集成电路中还设置烧净电路，每次停机时，将铂丝加热，烧掉铂丝上的脏物

五、气体传感器2．空气流量传感器（2）旁通热线式空气流量计将铂丝和温度补偿电阻绕在陶瓷绕线管上，安装在旁通空气气道上，从而提高了铂丝的寿命。图2-27旁通热线式空气流量计五、气体传感器2．空气流量传感器（3）主流测量热膜式空气流量计这种空气流量计将热线、补偿电阻、精密电阻等镀在一块陶瓷片上或将发热金属铂固定在树脂膜上，使制造成本降低，且发热体不直接承受气体流动所产生的作用力，增加了发热体的强度，提高了传感器的可靠性和使用寿命

图2-28主流测量热模式空气流量计六、光电传感器

在汽车上用到的光电传感器包括绝对位置光电编码器、相对位置光电编码器（电机控制的相位检测）、雨滴传感器、雷达传感器等1．绝对位置光电编码器

优点是精度好，抗干扰能力强；缺点是需要多个编码盘的轨道和光电管，结构复杂，而且成本高，目前应用较少。

图2-30绝对位置光电编码器六、光电传感器2．相对位置光电编码器由光源、直线光栅、采样板和4个光电二极管组成。为了确定传感器的初始位置，还有一个参考位置和辅助光栅及辅助光电管。由于可以精确测量位置和速度，因此这种传感器在电机控制、机床控制等领域应用很多。在汽车工业中，转向盘转角传感器也可以采用光电传感器。

图2-31相对位置光电编码器六、光电传感器3．雨滴传感器

雨滴传感器在前照灯控制、远光灯控制和自动刮水器控制系统中发挥着重要作用

4．雷达传感器实现自适应导航控制和倒车报警等功能

图2-32雨滴传感器工作原理示意图第二节电子控制单元

电子控制单元（ECU）是实现汽车电子控制的核心部件。ECU主要由输入接口、微机（微处理器）和输出接口等组成

信号输入：微机接收来自传感器或控制开关的电信号，并对传感器提供基准工作电压（2V、5V、9V或12V）。信号处理：采集输入信息，通过逻辑电路将输入信号加工成输出指令。存储：程序指令、车辆参数、运算数据及故障信息等均被存入存储器。指令输出：微机将输入的信号处理后，调用程序指令，向执行器发出控制指令或将信息在仪表板上显示输出。一、输入接口

输入接口是把传感器输出的模拟信号转换成由微机能进行运算的数字电路信号。

A/D转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号

数字信号本身不具有实际意义，仅仅表示一个相对大小，还要经过参考值的比较才能确定其大小。例如，对于一个2位的电压A/D转换器，如果将参考设为1V，那么输出的信号有00、01、10、11，4种编码，分别代表输入电压在0V-0.25V,0.26V-0.5V,0.51V-0.75V,0.76V-1V时的对应输入。分为4个等级编码，当一个0.8V的信号输入时，A/D转换器输出的数据为11二、输出接口

微机输出的电信号是数字信号，而有些执行器需要用模拟信号驱动，因此，输出接口需要D/A转化器，将数字信号转换为模拟信号。微机的输出指令通常是微弱电流，不能直接驱动执行器，因此，输出接口能把微机输出的微弱电信号通过大功率晶体管进行功率放大，供给执行器较大电流的电路。执行器有电磁线圈、微型电动机、继电器、压电元器件及显示报警装置等。

三、微机

微机是微型电子计算机的简称，主要包括中央处理器（CPU）、存储器、输入和输出通道、地址总线和数据总线等。图2-2-2微机的结构组成第三节汽车电控执行器

执行器的主要任务是根据电子控制器（ECU）输出的控制信号来完成所需的机械动作，以实现某一系统的调整和控制。

执行器大致可分为直行式执行器和旋转式执行器两大类从形式上划分包括：一、电磁线圈二、微型电动机三、继电器四、压电元器件五、显示报警装置一、电磁线圈式执行器

电磁线圈原理是利用通过导线周围存在磁场而建立的，把它绕成螺旋形加强磁场，常见的有单向作用电磁线圈、双向作用电磁线圈和交叉线圈三种

1．单向作用电磁线圈直行式电磁线圈的线管上绕有很多匝漆包细铜线。铁心可在线管内作直线运动。线圈通电时铁心被吸进线圈，电路断开后，回位弹簧将铁心推回。

图2-3-1单向作用电磁线圈（a）工作原理，（b）节能改进一、电磁线圈式执行器2．双向作用电磁线圈若使铁心作双向直线运动，可以使用两个差动线圈。当线圈B通电时，铁心向右运动；而当线圈A通电时，铁心向左运动。图2-3-2双向作用电磁线圈一、电磁线圈式执行器3．交叉线圈交叉线圈由两个正交的线圈、磁性转子及指针构成的转子。在永久磁铁的转子的外侧每隔90。绕有两个线圈L1、L2，改变通过线圈的电流强度和方向，以及两个线圈形成的磁场合力，使转子作任意位置的旋转。一种是利用连接杆或支杆作中介，使某种柱塞的运动增幅，直接驱动有关零部件；另一种是在气体或液体的通路中，把柱塞的运动传给阀门，以控制压力和流量。

二、微电机式执行器1．直行式微电机（1）活动绕组型电动机这种类型的电动机有一个固定磁铁，围绕磁铁中柱有一个空心转子和绕组，当电流流入绕组时，活动绕组根据电流方向向里或向外作直线运动。图2-3-4活动绕组型电动机1接蓄电池，2驱动力方向，3固定磁铁，4活动绕组二、微电机式执行器1．直行式微电机（2）活动磁铁型电动机活动磁铁型电动机有一个固定的磁场绕组和一个提供驱动力的活动磁铁。磁铁的运动方向取决于电源极性。磁铁的行程有一定限制，只能达到磁铁长度的一半，而绕组宽度必须等于其行程。图2-3-5活动磁铁型电动机1接蓄电池，2驱动力方向，3活动磁铁，4固定绕组二、微电机式执行器2．旋转式微电机（1）步进电动机。汽车上经常使用的步进电机有永磁型步进电动机、变磁阻型步进电动机和混合型步进电动机三种。①永磁型步进电动机它的转子为一个两极的永久磁铁，定子有两对独立的绕组A-A1和B-Bl。当电流流入其中一对绕组时，按照磁力同性相斥、异性相吸的原理，转子转动90°，依次把4个极性适当的电脉冲传给电动机，就能使它转动一圈。电动机的旋转方向取决于流入的第一个脉冲的极性。优点：在定子未通电前，永久磁铁的磁性可使转子保持定位，因此电动机的这种性质使它具有起动转矩。缺点：转动惯量较大。

二、微电机式执行器2．旋转式微电机（1）步进电动机②变磁阻型步进电动机电机有一个软铁制成的齿轮转子和一个比转子有更多磁场的绕线定子。图示的是一个三相、15°步进角电动机简图。它的转子有8个齿，定子有12个磁极，磁极绕组的电流只能单向输入。步进位置数可以按以下公式计算：式中S为定子上的磁极数，R为转子上的齿数

图2-3-7变磁阻型步进电动机1、2、3分别为1、2、3相二、微电机式执行器③混合型步进电动机混合型步进电动机是前述两种型式的步进电动机的组合。如图所示，其转子类似交流电动机的转子，在两个带齿的爪形铁环之间，设置一块有轴向磁性的永久磁铁，使转子形成两组磁极。这种型式电动机的工作原理和永磁型步进电动机相类似，它的转矩大，步进率高。缺点是转子惯性大。（2）伺服电动机。伺服电动机亦称执行电动机，它具有一种服从控制信号的要求而动作的功能，在信号到来之前，转子静止不动；信号到来之后，转子立即转动；当信号消失时转子立即自行停转。具有可控性好、稳定性高和响应性强等特点。图2-3-8混合型步进电动机1，3-爪形铁环，2-永久磁铁，4-转子，5-定子三、压电式执行器

压电式执行器是利用压电陶瓷材料制成的，它可随时加在其上面的电磁场强弱来改变厚度。例如把88个直径为12mm厚度为0.5mm的压电陶瓷叠加在一起，施加约500V的直流电压时，它可伸长50μm，若将其与液压回路的行程增大机构配合使用，最终可能增长2mm的行程。第四节汽车电控系统一、汽车运行环境对电控元件的基本要求单线制供电抗干扰稳定性可靠性（鲁棒性）采样周期（香农定理）二、常用的控制方法1．开环控制系统和闭环控制系统（1）开环控制系统在控制系统中，若系统的输出量对系统的控制作用没有影响，则称其为开环控制系统图2-4-1开环控制系统二、常用的控制方法（1）开环控制系统燃油喷射系统开环控制。当发动机运行时，ECU根据系统中各个传感器信号，经过处理，判断发动机实时所处的运行工况，再根据保存在CPU中的喷油MAP图，计算出最佳的喷油量，并经输出级放大后，通过控制喷油器的喷油脉宽来精确地控制混合气的空燃比，即给定控制系统一个输入，希望产生一个期望输出。开环系统结构简单，易于实现。但其控制精度直接依赖于所设定的喷油MAP图和一些基准数据的精度，以及喷油器的调整与校定。当喷油器及发动机的性能由于长期运行、磨损、老化等而出现性能变化时（即系统模型参数发生了变化），则混合气的浓度就不能准确地保持为预定的空燃比。二、常用的控制方法（2）闭环控制系统闭环控制又称反馈控制，系统将输出信号通过反馈环节在输入端与输入信号进行比较图2-4-2闭环控制系统二、常用的控制方法（2）闭环控制系统

燃油喷射系统闭环控制。通常在发动机的排气管上安装一个氧传感器，该传感器检测排气中氧气的含量，以判断混合气的浓度。若氧含量大，说明混合气稀，应增大喷油量；反之，应减少喷油量。反馈环节将检测出的反映空燃比的信号反馈到ECU，与设定的目标空燃比进行比较，得出误差信号，并把此误差信号作为输入信号再次输入，从而修正了控制所产生的误差。燃油喷射系统的闭环控制可以达到较高的控制精度，可消除因产品制造差异或磨损、老化等原因引起的性能变化，工作稳定性好，抗干扰能力强。

二、常用的控制方法2．控制理论在汽车电子控制系统中的应用（1）PID控制（2）最优控制（3）自适应控制（4）模糊控制（5）人工神经网络第三章汽油机电子控制技术总论电控汽油机的功能：①喷油系统能提供正确的混合气空燃质量比的控制；②确保所有发动机的运行工况正确和精确的点火定时；③能够检测和控制大量的其他参数，例如怠速转速、排气再循环、空调的运转和燃油蒸发排放物，以确保在所有环境下均有相当好的性能。本章内容：第一节汽油机电控燃油喷射技术第二节汽油机电控点火技术第三节汽油机电控可变技术第四节汽油机废气再循环技术第一节汽油机电控燃油喷射技术一、电控燃油喷射的概念发动机需要提供连续的可燃混合气。通过测量进入发动机的空气量，并按规定的空燃比计量燃油的供给量。燃油喷射系统测量进气量，确定燃烧所需的燃油量，再通过控制喷油器喷油时间精确配制，使一定量的燃油以一定压力通过喷油器喷射到发动机的进气道或气缸内与相应空气形成可燃混合气。电控燃油喷射（ElectronicFuelInjection，EFI）系统采用多种传感器检测发动机工作状态，经过ECU计算处理，使发动机在各种工况下均能获得最佳的空燃比，可有效地提高和改善发动机的动力性、经济性，达到排气净化的目的。二、燃油喷射系统的分类1．按控制方式分类（1）机械控制式燃油喷射系统。利用机械机构实现燃油连续喷射，为缸内喷射系统，即系统将汽油直接喷射到气缸内部，采用气动式混合气调节器调节空燃比。（2）机电结合式燃油喷射系统。在机械控制式燃油喷射系统的基础上，增设了一个燃油压差调节器、部分传感器和电子控制器，由机械机构与电控装置结合实现燃油喷射。（3）电子控制式燃油喷射系统。由ECU直接控制燃油喷射。根据控制方式不同，电子控制式燃油喷射系统可分为开环控制系统、闭环控制系统、自适应控制系统、学习控制系统和模糊控制系统等。

二、燃油喷射系统的分类2．按喷油器数量分类（1）单点燃油喷射（SinglePointInjection，SPI）系统（2）多点燃油喷射（MutiportPointInjection，MPI）系统图3-1-2喷油器的安装位置（a）单点喷射，（b）多点喷射二、燃油喷射系统的分类3．按喷油器喷油部位分类（1）缸内喷射系统（2）进气管喷射系统

图3-1-3喷油器喷油位置（a）缸内喷射，（b）进气管喷射二、燃油喷射系统的分类4．按喷油器喷油方式分类（1）连续喷射系统（2）间歇喷射系统①同时喷射②分组喷射③顺序喷射5．按电子控制系统的控制模式分类（1）开环控制（2）闭环控制三、汽油发动机对可燃混合气的要求1．空燃比对发动机性能的影响理论空燃比的意义，A/F=14.7

燃烧1kg燃油所消耗的空气不一定是理论所需求的空气量（14.7）当A/F为16时，混合气较稀，有利于汽油完全燃烧，可降低发动机的油耗，此时发动机的经济性最好，称其为经济空燃比

当A/F约为12．5时，其燃烧速度最快，发动机所产生的转矩最大，发动机的动力性最好，称其为功率空燃比。三、汽油发动机对可燃混合气的要求2．发动机各种工况对混合气的要求发动机运行过程中，随着工况不断变化，对其混合气空燃比的要求也不同（1）稳定工况①怠速和小负荷工况节气门关闭，吸入气缸内的可燃混合气不仅数量极少，汽油雾化蒸发也不良，为保证混合气能正常燃烧，必须提高其浓度，图中的A点。小负荷工况时，发动机对混合气成分的要求图中的AB段。三、汽油发动机对可燃混合气的要求（1）稳定工况②中等负荷工况此时节气门有足够大的开度，可供给稀混合气，以获得最佳的燃油经济性，图BC段，A/F约为16～17

③大负荷和全负荷工此时应随节气门开度开大而逐渐加浓混合气，以满足发动机功率的要求，CD段。在节气门全开之前所有的部分负荷工况都应按经济混合气配制。只是在全负荷工况时，为获得该工况下的最大功率，必须供给功率混合气，D点。三、汽油发动机对可燃混合气的要求（2）过渡工况①冷启动发动机要求供给浓混合气，以保证混合气中有足够的汽油蒸汽，使发动机能够顺利启动②暖机由于温度较低、燃油雾化较差，需要空燃比较小的浓混合气。③加速和减速

加速时，节气门突然开大，进气管压力随之增加，由于汽油的流动惯性和进气管压力增大后汽油蒸发量的减少，大量的汽油颗粒被沉积在进气管壁面上，形成较厚油膜，而进入气缸内的实际混合气则瞬时被稀释，严重时会出现过稀，使发动机转速下降。为此，应向进气管喷入一些附加汽油，以获得良好的加速性能。减速时，节气门突然关闭，由于惯性作用发动机仍保持很高的转速，因此进气管真空度急剧增高，促使附着在进气管壁面上的汽油蒸发汽化，并在空气量不足的情况下进入气缸，造成混合气过浓，严重时甚至熄灭，应供给较稀的混合气。四、电控燃油喷射系统的优点1．实现精确的空燃比的控制2．响应速度快，能适应各种工况要求3．能够更充分利用发动机气缸容积

4．更节能，更环保5．便于利用进气谐振控制技术（提高充气效率）6．燃烧质量更高、排放更低7．进气更顺畅，排气更充分（无喉管，叠开角大）8．冷启动性能好9．易与现代控制技术相配合，不断提高发动机的排放性能五、汽油喷射系统的组成

电控汽油喷射系统大致分为三个部分：进气系统、供油系统和电子控制系统

1．进气系统图3-1-6电喷发动机的进气系统（a）旁通空气式，（b）直接供气式1空气滤清器，2空气流量传感器，3怠速控制阀，4进气歧管，5动力腔，6节气门体五、汽油喷射系统的组成1．进气系统进气系统主要由空气滤清器和进气歧管组成（1）空气滤清器空气滤清器的作用是清除空气中的尘土和沙粒，向进气系统提供清洁的空气，以减少气缸、活塞、活塞环的磨损，并可消除进气噪声，防止回火所造成的危险。（2）进气歧管

进气歧管是指节气门体之后到气缸盖进气道之前的进气管道。它的作用是将空气/汽油混合气由节气门体分配到各缸进气道。对于汽油喷射发动机和柴油机而言，进气歧管则是将洁净的空气分配到各缸进气道。为了促进空气混合气的流通，进气歧管可利用发动机排气或循环冷却液进行加热。谐振进气系统是利用进气系统的进气压力波与进气周期调谐，使进气歧管内的压力增强，从而增加进气量。五、汽油喷射系统的组成2．燃油供给系统发动机工作时，电动汽油泵将燃油从油箱里泵出，先经汽油滤清器过滤，再经油压调节器调节油压，使油路中的油压高于进气管压力300kPa左右，最后经燃油分配管分配到各缸喷油器。油压调节器可将喷油器前后压力差始终保持恒定，使喷油器的喷油量只取决于喷油时间。当喷油器接收到ECU发出的喷油指令时，再将燃油喷射在进气门附近，并与空气供给系统提供的空气混合形成雾化良好的可燃混合气。

1油箱，2电动汽油泵，3输油管，4回油管，5喷油器，6油压调节器，7燃油分配管，8汽油滤清器五、汽油喷射系统的组成3．电子控制系统电子控制汽油喷射系统的作用是根据发动机的工况变化，确定汽油的最佳喷射数量。该系统由各种传感器、执行器和电控单元（ECU）组成。电控系统将传感器采集到的信息，由输入装置传输到电子控制单元，转换成控制指令，以控制喷油器的喷油时刻及喷油持续时间，控制点火正时及

点火能量，从而保证发动机的最佳工况状态。五、汽油喷射系统的组成3．电子控制系统发动机电控系统的传感器包括（1）空气流量传感器。叶片(翼板)式、卡门旋涡式、热线式和热膜式