《智能网联汽车技术》课件-智能电器控制系统

第四章控制执行技术智能电器控制系统第四节建议课时：主讲人：01能描述自适应前照灯系统和智能雨刮系统的功能02能描述垂向运动控制系统和智能雨刮系统的组成03能解释自适应前照灯系统和智能雨刮系统的工作原理04能列举自适应前照灯系统和智能雨刮系统的特点重点难点①自适应前照灯系统和智能雨刮系统的组成②自适应前照灯系统和智能雨刮系统的工作原理①三种雨量传感器的工作原理一、自适应前照灯系统1概念自适应前照灯系统又称智能前照灯系统(AdaptiveFront-lightingSystem,简称AFS),是一种智能灯光调节系统。感知驾驶员操作意图、车辆行驶状态、路面变化及天气环境等信息自动控制前照灯实时进行照明角度的调整为驾驶员提供最佳照明效果提升夜晚或弯道行车的安全性一、自适应前照灯系统2组成自适应前照灯系统（AFS）由传感器、传输通路、控制单元和执行机构组成.。一、自适应前照灯系统2组成主要应用的传感器有车速传感器、车身高度传感器、方向盘转角传感器、雨量传感器等。传感器车身高度传感器安装位置：车身和悬架之间，一般前后各有1个作用：感知悬架振动幅度工作原理：主控制器ECU根据前后轴高度传感器信号和车身轴距计算出车身相对于初始位置的倾角，控制调光马达工作，从而调整前照灯照射高度一、自适应前照灯系统2组成主要应用的传感器有车速传感器、车身高度传感器、方向盘转角传感器、雨量传感器等。传感器方向盘转角传感器安装位置：组合开关下，方向管柱从中间穿出作用：检测方向盘的转角信息并送给控制器ECU类型：齿轮式（接触的有源角度传感器）和光码盘式（非接触的有源角度传感器）。一、自适应前照灯系统2组成主要应用的传感器有车速传感器、车身高度传感器、方向盘转角传感器、雨量传感器等。传感器光码盘式齿轮式一、自适应前照灯系统2组成自适应前照灯系统（AFS）的传输通路是CAN总线。它的作用有：传输通路获得汽车车速信号并用于弯道灯光控制01将本系统当前的一些信息发送给车身控制单元或者其它控制单元02一、自适应前照灯系统2组成控制单元是自适应前照灯系统的核心部件，具有接收、处理和分析数据以及故障应急处理和记录的功能。控制单元主控ECU从控ECU组成获取传感器与执行器信号计算、分析、处理数据将数据发给从控ECU控制各执行机构一、自适应前照灯系统2组成根据AFSECU的指令，控制AFS电机的垂直高度和水平角度，从而控制前照灯光照角度和反光镜的角度。执行机构组成BAAFS电机：分为前照灯光束调节电机和前照灯旋转电机前照灯光束调节电机：根据来自AFSECU的信号移动前照灯内的反光镜前照灯旋转电机：根据AFS计算的目标光照角度，驱动前照灯旋转电机工作AFS光学机构：通过旋转执行机构驱动光型变换挡板绕转轴转动从而改变光型一、自适应前照灯系统3工作原理一、自适应前照灯系统4功能一、自适应前照灯系统4功能一、自适应前照灯系统4功能一、自适应前照灯系统4功能一、自适应前照灯系统4功能雨天积水对AFS光线的反射（侧视）雨天积水对AFS光线的反射（俯视）一、自适应前照灯系统4功能传统前灯的弯道照明AFS的弯道旋转照明一、自适应前照灯系统4功能传统前灯的高速公路照明AFS前灯的高速公路照明一、自适应前照灯系统4功能传统前灯近光光型AFS近光光型一、自适应前照灯系统4功能乡村道路的照明高速公路的照明转弯道路的照明城市道路的照明照得更远、更宽进入弯道时产生旋转光型比乡村道路照得更远、更宽在考虑车辆市区行驶速度受限情况下，可以产生比较宽阔的光型阴雨天气的照明发出特殊的灯光形状，减弱光照强度自适应前照灯系统功能更强，行车的安全性得到提高。二、智能雨刮系统1作用感应汽车挡风玻璃上的降雨、降雪提高雨雪天行车的舒适性与安全性自动打开雨刮器并调整其工作频率二、智能雨刮系统2组成智能雨刮系统在传统雨刮系统的基础上增加了雨量传感器、电机驱动电路和雨刮控制器等部件。硬件框图结构简图二、智能雨刮系统2组成雨量传感器雨量传感器又称雨滴传感器，是智能雨刮系统的主要检测装置，用于检测是否下雨及雨量的大小。静电式雨量传感器压电式雨量传感器红外线式雨滴传感器类型二、智能雨刮系统2组成静电式雨量传感器静电式雨量传感器是利用静电容量进行检测的传感器，其主要由电容器组成。设计原理：水与空气介质不同C：电容

S：静电面积d：电极间的间隔

ɛ：介电系数S，d都为不变量，因此C与ɛ有关利用静电容的变化，改变振荡电路的振荡频率，从而控制雨刮器的动作原理二、智能雨刮系统2组成压电式雨量传感器压电式雨量传感器是利用压电振子的压电效应将机械位移（振动）变成电信号，按照雨滴的强弱和雨量做振动。它由以下部件组成：放大电路压电元件振动板壳体及阻尼橡胶04030201接收雨滴冲击能量将产生的振动传给压电元件将压电元件产生的电压信号放大后再输入到刮水器放大器中振动板传递来的变形转换成电压设计原理：雨滴降落产生的冲击能量二、智能雨刮系统2组成红外线式雨量传感器红外线雨量传感器是利用光亮变化进行检测的传感器，它由3个光强传感器（半导体发光元件）和1个发光二极管（感光元件）组成。二、智能雨刮系统2组成红外线式雨量传感器红外线雨量传感器是利用光亮变化进行检测的传感器，它由3个光强传感器（半导体发光元件）和1个发光二极管（感光元件）组成。光强传感器发光二极管S1：测量近光的环境S2：测量前方光（远光）S3：测量雨滴S4：发光二极管，与S3配合测量车辆前挡风玻璃上的雨滴密度二、智能雨刮系统2组成红外线式雨量传感器设计原理：雨滴降落，光亮强度发生变化，导致折射率发生改变有雨滴时没有雨滴时S4：发出的大部分光都折射出挡风玻璃S3：接收的反射光线少被挡风玻璃反射回来由S3接收的光强增加，传感器输出发生变化二、智能雨刮系统2组成电机驱动电路电机驱动电路为智能雨刮系统提供电流，保证其正常运行。它包含车载电器驱动芯片，电流感应模块和H桥电机驱动电路。12确保为系统提供的驱动电流最大可达到30A满足智能雨刮电机驱动的运行要求；实时监测电机的运行转态车载电器驱动芯片电流感应模块和H桥电机驱动电路二、智能雨刮系统2组成雨刮控制器接收雨刮的刮速、电机的转速和雨量信号经过分析处理，得出雨刮控制的相关指令发出指令，控制雨刮器的工作状态及速度二、智能雨刮系统2组成电源系统电源由12V的蓄电池提供01工作电压为3.3V左右02需要利用简单的电阻分压实现，并用控制器的A/D输入口显示电源电压03二、智能雨刮系统3工作原理雨量传感器雨刮控制器直流电动机实现自动控制判断是否需要工作判断工作速度二、智能雨刮系统4特点020103安全性提高实现了雨刷的自动化和智能化，减轻驾驶员负担根据雨量传感器检测到的雨量信息，自动调整雨刮的工作和速度制造成本提高采用了雨量传感器、单片机（雨刮控制器）等先进的电子技术和成熟的电子产品舒适性提高（）1.汽车智能电器控制系统本质上就是汽车气系统在原有汽车电器元件和电子控制的基础上增加人工智能技术。（）2.汽车智能电器控制系统是实现汽车电器智能化的控制系统。（）3.智能雨刮系统，它是机械雨刮和智能光电传感器的结合。（）4.安装有智能雨刮的车辆，大大提高了驾驶员的舒适性，但是对行车安全没有提高。（）5.自适应前照灯系统又称智能前照灯系统，是一种智能灯光调节系统。（）6.自适应前照灯系统是只能自动改变两种以上的光型以适应车辆行驶条件变化的前照灯系统。一、判断题二、选择题1.汽车智能电器控制系统主要（ABC

）等组成。【多选题】A.传感器B.车载控制器（微处理器）C.电器执行器D.其它2.下列是自适应前照灯系统（AFS）功能的是（ABCDE）。【多选题】A.阴雨天气的照明B.乡村道路的照明C.转弯道路的照明D.高速公路的照明E.城市道路的照明3.下列是自适应前照灯系统（AFS）用的传感器的是（ABCD

）。【多选题】A.PBR

B.Taleb

C.Wedde

D.Abedi4.高度传感器位于车身和悬架之间，一般有（B）个，用于感知悬架振动的幅度。A.1B.2C.3D.4ABCABCDEABCDB二、选择题5.下列是自适应前照灯系统（AFS）的执行机构是（AB

）。【多选题】A.AFS光学机构B.AFS电机C.