汽车电子技术概述

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、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、ASR、ESP、4WD、EPS、SRS、GPS……EFI=ElectronicFuelInjection电控燃油喷射SPI=SinglePointInjection单点喷射MPI=MultiPointInjection多点喷射GDI=GasolineDirectInjection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=SuctionDirectInjection

自然吸气直接喷射直喷式分隔式TDI=TurboDirectInjection

涡轮增压直接喷射HPCR

=HighPressureCommonRail柴油机高压共轨中国首辆柴油家用轿车——捷达SDI奥迪A62.5TDI，国内第一款高档柴油轿车低压油腔进油孔柴油机泵管嘴供油系统柴油机高压共轨技术HPCRVTEC=VariableValveTimingandValveLiftElectronicControlSystem可变气门配气气相位和气门门升程电子控控制系统可变配气相位位VTECEV=ElectricalVehicle（电动汽车））HEV=HybridElectricalVehicle（混合动力电电动汽车）FCEV=FuelCellElectricalVehicle（燃料电池电电动汽车）汽车能源新技技术混合动力电动动汽车HEV氢氧燃料电池池电动汽车FCEV阳极：2H2→4H++4e-阴极：O2+4H++4e-→→2H2O整体：2H2+O2→2H2O+能量特点：燃料电池池工作时不不需要充电电，只要连连续地供应应燃料和氧氧化剂，就就会产生能能量。本田氢动力力车ＦＣＸＸ宝马氢动力力车TWC=Three-wayCatalyticConverter（三元催化化转化器））EGR=ExhaustGasRecirculation（废气再循循环）EVAP=EvaporativeEmissionControl（燃油蒸发发排放）DPF=DieselParticulateFilter（微粒捕集集器）汽车排放控控制技术三元催化转转化器汽油机尾气气：CO、HC、NOx。废气再循环环技术EGR部分的排气气通过EGR阀与新鲜空空气混合进进入发动机机，这样缸缸内混合气气的含氧量就降降低，从而降低低氮氧化合合物排放。。柴油机微粒粒捕集器DPF微粒捕捉器器主要用来净净化柴油机机排气中的的颗粒物，，是现代柴柴油机满足足欧Ⅲ以上排放法法规的有效效手段。柴油机微粒粒捕捉器的的核心是过过滤体和过过滤体再生生装置。有级式无级式手动变速器器MT＝ManualTransmission液力自动变变速器AT＝AutomaticTransmission电子控制机机械自动变变速器AMT＝AutomaticMechanicalTransmission无级变速器器CVT＝ContinuouslyVariable Transmission分段无级变速器（Anti-lockBrakingSystem）制动防抱死死系统ABS一、ABS的功用在汽车制动动时：1、当前轮抱抱死，丧失失转向能力力、跑偏2、当后轮抱抱死，汽车车将产生侧侧滑、甩尾尾ABS应该有效防防止上述现现象的发生生，增加加汽车制动动时的稳定定性，防止止出现交通通事故二、ABS的工作理论论基础1、滑移率的概概念λ=0纯滚动λ=100%纯滑动0λ100%边滚边滑动汽车相对于于地面有滚滚动和滑动动两种运动动形式。滑移率就是滑动成分在这汽车两两种运动形形式中比例例的大小。。地面纵向附附着力FzFz=Gz式中G–––地面对轮胎胎的法向作作用力；z–––纵向附着系系数。侧向附着力FcFc=Gcc–––侧向附着系系数2、纵向力和和侧向力的概念（1）横向附着着系数①汽车行行驶的稳定定性如：侧滑、、甩尾②汽车转转向性能（（方向的稳稳定性）如：转向失失控（2）纵向附着着系数①汽车的的制动性能能如：制动距距离加长②汽车的的驱动性能能如：动力性性下降横向附着系系数与纵向向附着系数数滑移率纵向力侧向力，抗侧滑力纵向力，制动力在λ=10～30%，有较大的的纵向附着着系数和较较大的侧向向附着系数数。2、滑移率对汽汽车制动性性能的影响响三、ABS的工作原理理根据上面的的理论，ABS制动系统主要的控制制思想：将滑动率控控制在λ=10～30%，以保证车车轮与地面面之间较大大的纵向附附着系数和和较大的侧侧向附着系系数。ABS制动系统的优点：1、有效防止止了汽车侧侧滑、甩尾尾、失去转转向能力的的现象，增增加了制动动稳定性。。2、缩短了制制动距离3、减弱了轮轮胎与地面面之间的剧剧烈摩擦，，减轻了轮轮胎的磨损损四、ABS的组成电子制动力力分配装置置EBDEBD=ElectricalBraking-forceDistribution汽车在制动动时，四只只轮胎附着着的地面条条件往往不不一样。比如，有时时左前轮和右后轮附着着在干燥的的水泥地面面上，而右前轮和左后轮却附附着在水中中或泥水中中

这种情况会会导致在汽汽车制动时时四只轮子子与地面的的摩擦力不一一样，制动时容容易造成打打滑、倾斜斜和车辆侧侧翻事故，，ＥＢＤＤ能采用不不同的方式式和力量制制动．驱动防滑系系统ASRASR＝AccelerationSlipRegulationASR可防止车辆辆尤其是大大马力车子子，在起步步、再加速速时驱动轮轮打滑现象象，以维持持车辆行驶驶方向的稳稳定性。ASR可以通过减减少节气门门开度来降降低发动机机功率或者者由制动器器控制车轮轮打滑来达达到对汽车车牵引力的的控制。ASR与ABS的区别在于于，ABS是防止车轮轮在制动时时被抱死而而产生侧滑滑，而ASR则是防止汽车在在加速时因因驱动轮打打滑而产生的侧侧滑，ASR是在ABS的基础上的的扩充，两两者相辅相相成。电子稳定性性程序ESPESP综合了ABS（防抱死制制动系统））、BAS（制动辅助助系统）和和ASR（加速防滑滑控制系统统）三个系系统，功能能更为强大大。ESP一般由转向向传感器、、车轮传感感器、侧滑滑传感器、、横向加速速度传感器器等组成，，它通过对这些些传感器传传来的车辆辆行驶状态态信息进行行分析，然然后向ABS、ASR发出纠偏指指令，来帮帮助车辆维维持动态平平衡，它可以使使车辆在各各种状况下下保持最佳佳的稳定性性，尤其在在转向过度度或转向不不足的情形形下效果更更加明显。。ESP=ElectronicStabilityProgram电子稳定性性程序ESP当汽车发生生转向不足足时（左）），车身表表现为向弯弯外推进，，此时ESP系统将通过过对左后轮轮的制动来来遏制车辆辆陷入险境境；而当汽车发发生转向过过度时（右右），此时时ESP系统则通过过对右前轮轮的制动来来纠正危险险的行驶状状态。无ESP避免车祸头头号帮手博博世（BOSCH）两千万套套ESP下线ESP系统可侦测测车辆打滑的的程度，并且可以以主动介入修正车身动动态，就算算驾驶员什什么都不动动作的状态态下，依旧旧可以让不不听指挥的的车辆回复复控制。有ESPABS、ASR、VSC（ESP）的实质和作作用实现驱动力力、制动力力的自动调调节充分发挥制制动器的制制动效能提高制动减减速度和缩缩短制动距距离提高车辆制制动、转向向时方向的的稳定性四轮驱动系系统用于将发动机的的动力传向向四个车轮轮，以增加汽汽车在道路路不好的情情况下行驶驶的牵引力力，同时改改善汽车转转弯时的操操纵性能。。四轮驱动系系统4WD4WD=Four-wheelDrive电动助力转转向EPSEPS＝ElectricalPowerSteering四轮转向4WS4WS＝4WheelsSteeringSystem转向技术四轮转向前前后轮控制制同向控制逆向控制主动悬架ActiveSuspension被动悬架InactiveSuspension悬架技术安全气囊SRS(1)作用当汽车以大大于20km/h的速度发生生碰撞时，，安全气囊囊就会自动动充气弹开开，瞬时在在驾驶员和和方向盘之之间充起一一个很大的的气囊，减减轻驾驶员员头部及胸胸部的伤害害。(2)组成气体体发发生生器器、、防防护护盖盖、、气囊囊、、约约束束件件、、溢溢气气孔孔等等。。SRS=SupplementalRestraintSystem，辅辅助助约约束束系系统统Can(控制制器器局局域域网网)技术术EPS系统控制器报文1发动机转速报文2汽车车速信号报文3电瓶电压信号报文4方向盘转矩信号报文5电机助力转矩信号报文6横摆角速度信号其他电子控制系统控制器报文4方向盘转矩信号报文5电机助力转矩信号报文6横摆角速度信号报文7报文8混合动力汽车控制器报文1发动机转速报文2汽车车速信号报文3电瓶电压信号报文7报文8CAN总线CAN总线数据流动结构EPS（电电动动助助力力转转向向））系系统统中CAN总线线的应应用用X-By-Wire线控控技技术术Steer-by-Wire-System2010年40％的的欧欧洲洲生生产产的的汽汽车车将将全全部部采采用用X-By-Wire技术术GPS卫星星接收收GPS定位位信信号号与监监控控中中心心进进行行数数据据交交换换全球球定定位位系系统统GPSGlobalPositioningSystem汽车车导导航航系系统统两两大大功功能能：车辆辆追追踪踪、、驾驾驶驶指指南南汽车车导导航航系系统统两两大大功功能能：：整个个汽汽车车导导航航系系统统是是由由两两部部分分组组成成，，一一部部分分由由安安装装在在汽汽车车上上的的GPS接收收机机和和显显示示设设备备组组成成，，另另一一部部分分由由计计算算机机控控制制中中心心组组成成，，两两部部分分通通过过定定位位卫卫星星进进行行联联系系。。计计算算机机控控制制中中心心是是由由机机动动车车管管理理部部门门授授权权和和组组建建的的，，它它负负责责随随时时观观察察辖辖区区内内指指定定监监控控的的汽汽车车的的动动态态和和交交通通情情况况。。因此整整个汽汽车导导航系系统起起码有有两大大功能能，一个是是汽车车踪迹迹监