汽车电子技术.ppt

1、第四章 汽车电子技术,一、汽车电子产业的发展现状 二、汽车电子技术的内容,1、2005年，我国汽车电子市场约为3000亿规模的“盛宴”。 全球每辆新款汽车的电子设备支出占比例大约为26，这一数字相当惊人 。,一、汽车电子产业的发展现状,2、国际和国内品牌纷纷涌入汽车电子市场 。,2004年度的TCL、康佳、夏新及创维家用电子品牌加入汽车电子行业的潮流之后，包括中兴、华为、国微等大批电子技术型企业也纷纷进入这一市场； 本土军团面对的国际品牌方阵则更是强大，包括Motorola、Intel、Philips、Siemens、Bosch及德尔福等厂商在内的欧美系及包括松下、电装等在内的日系品牌。,3、

2、国内汽车电子业面临尴尬 。,我国有超过1000家的汽车电子制造商在参与竞争，国际品牌的技术优势和 规模优势十分明显，30的国际品牌把持着中国70的汽车电子市场。,中国知识产权报2005年： 合肥工业大学科学研究院日前宣布：该校成功研制出全 国唯一有自主知识产权的汽车防抱死系统（ABS）。这意味 着我国汽车ABS系统依靠舶来品的历史有望结束。,东风商用车ABS即将投产 （2005年）,三、汽车电子技术的内容,1、发动机新技术 2、底盘新技术 3、汽车安全新技术 4、汽车电子与电器新技术等,EFI、MPI、GDI、HPCR、VTEC、 ZEV、LEV、TWC、SAI、AT、CVT、ABS、EBD、

3、ASR、ESP、4WD 、EPS、SRS、GPS ,EFI = Electronic Fuel Injection 电控燃油喷射 SPI = Single Point Injection 单点喷射 MPI = Multi Point Injection 多点喷射 GDI = Gasoline Direct Injection 汽油缸内直喷,汽油机电控燃油喷射,柴油机电控燃油喷射,SDI = Suction Direct Injection 自然吸气直接喷射,TDI = Turbo Direct Injection 涡轮增压直接喷射,HPCR = High Pressure Common Rai

4、l 柴油机高压共轨,中国首辆柴油家用轿车捷达SDI,奥迪A6 2.5TDI，国内第一款高档柴油轿车,柴油机泵管嘴供油系统,柴油机高压共轨技术HPCR,VTEC = Variable Valve Timing and Valve Lift Electronic Control System 可变气门配气相位和气门升程电子控制系统,可变配气相位VTEC,EV = Electrical Vehicle （电动汽车） HEV = Hybrid Electrical Vehicle （混合动力电动汽车） FCEV = Fuel Cell Electrical Vehicle （燃料电池电动汽车）,汽车能

5、源新技术,混合动力电动汽车HEV,氢氧燃料电池电动汽车FCEV,阳极：2H2 4H+ + 4e- 阴极：O2 + 4H+ + 4e- 2 H2O整体：2H2 + O2 2 H2O + 能量,特点：燃料电池工作时不需要充电，只要连续地供应燃料和氧化剂，就会产生能量。,本田氢动力车,宝马氢动力车,TWC = Three-way Catalytic Converter （三元催化转化器） EGR = Exhaust Gas Recirculation （废气再循环） EVAP = Evaporative Emission Control （燃油蒸发排放） DPF = Diesel Particula

6、te Filter （微粒捕集器）,汽车排放控制技术,三元催化转化器,汽油机尾气： CO、HC、NOx。,废气再循环技术EGR,部分的排气通过EGR阀与新鲜空气混合进入发动机，这样缸内混合气的含氧量就降低，从而降低氮氧化合物排放。,柴油机微粒捕集器DPF,微粒捕捉器主要用来净化柴油机排气中的颗粒物，是现代柴油机满足欧以上排放法规的有效手段。 柴油机微粒捕捉器的核心是过滤体和过滤体再生装置。,有级式,无级式,手动变速器 MT Manual Transmission,液力自动变速器 ATAutomatic Transmission,电子控制机械自动变速器 AMT Automatic Mechani

7、cal Transmission,无级变速器 CVTContinuously Variable Transmission,分段无级,变速器,（Anti-lock Braking System）,制动防抱死系统ABS,一、ABS的功用,在汽车制动时： 1、当前轮抱死，丧失转向能力、跑偏 2、当后轮抱死，汽车将产生侧滑、甩尾,ABS应该有效防止上述现象的发生 ，增加汽车制动时的稳定性，防止出现交通事故,二、 ABS的工作理论基础,1、滑移率的概念,=0 纯滚动 =100% 纯滑动 0 100% 边滚边滑动,汽车相对于地面有滚动和滑动两种运动形式。 滑移率就是滑动成分在这汽车两种运动形式中比例的大小

8、。,地面纵向附着力Fz Fz = Gz 式中 G 地面对轮胎的法向作用力； z 纵向附着系数。 侧向附着力Fc Fc = Gc c 侧向附着系数,2、纵向力和侧向力的概念,（1）横向附着系数 汽车行驶的稳定性 如：侧滑、甩尾 汽车转向性能（方向的稳定性） 如：转向失控,（2）纵向附着系数 汽车的制动性能 如：制动距离加长 汽车的驱动性能 如：动力性下降,横向附着系数与纵向附着系数,滑移率,在 =1030%，有较大的纵向附着系数和较大的侧向附着系数。,2、 滑移率对汽车制动性能的影响,三、 ABS的工作原理,根据上面的理论，ABS制动系统主要的控制思想： 将滑动率控制在 =1030%，以保证车轮

9、与地面之间较大的纵向附着系数和较大的侧向附着系数。,ABS制动系统的优点： 1、有效防止了汽车侧滑、甩尾、失去转向能力的现象，增加了制动稳定性。 2、缩短了制动距离 3、减弱了轮胎与地面之间的剧烈摩擦，减轻了轮胎的磨损,四、ABS的组成,电子制动力分配装置EBD,EBD=Electrical Braking-force Distribution,汽车在制动时，四只轮胎附着的地面条件往往不一样。 比如，有时左前轮和右后轮附着在干燥的水泥地面上，而右前轮和左后轮却附着在水中或泥水中,这种情况会导致在汽车制动时四只轮子与地面的摩擦力不一样，制动时容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故 ，能采用不同的方式和

10、力量制动,驱动防滑系统ASR,ASRAcceleration Slip Regulation,ASR可防止车辆尤其是大马力车子，在起步、再加速时驱动轮打滑现象，以维持车辆行驶方向的稳定性。ASR可以通过减少节气门开度来降低发动机功率或者由制动器控制车轮打滑来达到对汽车牵引力的控制。,ASR与ABS的区别在于，ABS是防止车轮在制动时被抱死而产生侧滑，而ASR则是防止汽车在加速时因驱动轮打滑而产生的侧滑，ASR是在ABS的基础上的扩充，两者相辅相成。,电子稳定性程序ESP,ESP综合了ABS（防抱死制动系统）、BAS（制动辅助系统）和ASR（加速防滑控制系统）三个系统，功能更为强大。ESP一般由

11、转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等组成，它通过对这些传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，然后向ABS、ASR发出纠偏指令，来帮助车辆维持动态平衡，它可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性，尤其在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显。,ESP=Electronic Stability Program,电子稳定性程序ESP,当汽车发生转向不足时（左），车身表现为向弯外推进，此时ESP系统将通过对左后轮的制动来遏制车辆陷入险境；,而当汽车发生转向过度时（右），此时ESP系统则通过对右前轮的制动来纠正危险的行驶状态。,无ESP,避免车祸头号帮手 博世（BOSCH）两千万套ESP

12、下线,ESP系统可侦测车辆打滑的程度，并且可以主动介入修正车身动态，就算驾驶员什么都不动作的状态下，依旧可以让不听指挥的车辆回复控制。,有ESP,ABS、ASR、VSC（ESP）的实质和作用,实现驱动力、制动力的自动调节 充分发挥制动器的制动效能 提高制动减速度和缩短制动距离 提高车辆制动、转向时方向的稳定性,四轮驱动系统用于将发动机的动力传向四个车轮，以增加汽车在道路不好的情况下行驶的牵引力，同时改善汽车转弯时的操纵性能。,四轮驱动系统4WD,4WD=Four-wheel Drive,电动助力转向EPS,EPSElectrical Power Steering,四轮转向4WS,4WS4 Wh

13、eels Steering System,转向技术,四轮转向前后轮控制,同向控制,逆向控制,主动悬架 Active Suspension,被动悬架 Inactive Suspension,悬架技术,安全气囊SRS,(1)作用 当汽车以大于20km/h的速度发生碰撞时，安全气囊就会自动充气弹开，瞬时在驾驶员和方向盘之间充起一个很大的气囊，减轻驾驶员头部及胸部的伤害。 (2)组成 气体发生器、防护盖、 气囊、约束件、溢气孔等。,SRS=Supplemental Restraint System，辅助约束系统,Can(控制器局域网)技术,EPS（电动助力转向）系统中CAN总线的应用,X-By-Wir

14、e 线控技术,Steer-by-Wire-System,2010年40的欧洲生产的汽车将全部采用X-By-Wire技术,GPS卫星,接收GPS定位信号,与监控中心进行数据交换,全球定位系统GPS Global Positioning System,汽车导航系统两大功能： 车辆追踪、驾驶指南,汽车导航系统两大功能： 整个汽车导航系统是由两部分组成，一部分由安装在汽车上的GPS接收机和显示设备组成，另一部分由计算机控制中心组成，两部分通过定位卫星进行联系。计算机控制中心是由机动车管理部门授权和组建的，它负责随时观察辖区内指定监控的汽车的动态和交通情况。 因此整个汽车导航系统起码有两大功能，一个是汽车踪迹监控功能，只要将已编码的GPS接收装置安装