电子控制技绪论.ppt

1、机械工程学院汽车系统张 953ang_2011年4月18日，汽车电子控制技术、汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院汽车张伟、汽车电子控制技术绪论、背景汽车电子技术发展过程第一、二、三阶段现代汽车电子技术应用情况引擎、底盘部分、行驶安全方面应用于乘坐舒适度方面的实用电子技术车辆情报系统中的新技术。 汽车电子技术的发展趋势汽车电子技术的发展前景、汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院车系张伟、背景(与汽车相关的课题)、(1)提出问题的汽车给人们带来了利益，也给云同步带来了环境问题全球：地球温室效应、臭氧空洞地区：酸雨、大气污染、噪音、灰尘安全问题物质和生命财产的损失道路

2、堵塞和浪费。 能源问题能源短缺(石油仍可开采45年) (2)解决问题21世纪汽车的发展趋势是安全、节能、环保、舒适。汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院汽车系统张伟，追求汽车各种性能的提高，日益增强的安全、节能和净化要求和激烈的市场竞争。 (3)机械结构的边际汽车经过一百多年的发展，汽车产品在机械结构方面非常完善，通过改变传统机械结构和相关结构残奥表来提高汽车性能已接近边际。 (4)技术措施和效果汽车工业要不断开发新技术，特别是电子技术和计算机控制技术的不断发展为汽车新技术发展提供了重要的技术手段。 增加汽车电子设备数量，促进汽车电子化，已成为夺取未来汽车市场的重要有效手段。 汽车从简单的机

3、械产品发展为高级的机电学产品。 汽车电子技术的迅速发展大大改善了汽车的各项性能。汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院车系张伟、汽车电子技术发展概况、现代汽车“四车轮计算机控制系统”(1)汽车电子技术发展简史在现代汽车，电子技术应用越来越广泛，涉及发动机控制技术、底盘控制技术、车身控制技术、车辆行驶控制技术及信息通信技术等方面。 其发展大致经历了三个大阶段。 第一阶段(20世纪6070年代末)的电子化时代主要开发了个别的电子部件，改善了个别机械零件的性能。 整流器、调节器、晶体管无触点点火、闪光灯、电子表等。汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院自动系统张伟、第二阶段(20世纪7090年代初)

4、的独立控制时期随着大规模IC集成电路、计算机技术和控制技术的发展，研制出一些独立操纵系统，如发动机操纵系统、ABS操纵系统、气囊、巡航操纵系统等。 这一阶段是汽车电子化发展迅速的时期，各个系统的控制技术逐渐成熟。 在第三阶段(从20世纪90年代到现在)的协调控制时期，随着32位色、64二进制位微机的出现和控制技术的成熟，汽车电子技术多学科交叉的特征更加明显，汽车电子系统的设计更加从总体角度出发。 计算机联网和信息技术开始广泛应用，使汽车更加自动化、智能化，使汽车向社会环境衔接方向发展。汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院自动车系统张伟、汽车电子技术应用现状、操纵系统可分为4大类：发动机操纵系

5、统、底盘车操纵系统、车身控制系统及信息通信系统。 各系统采用的电子技术如表1-1所示。 (1)电子技术的发动机部分中的应用电子控制燃料喷射装置的电子燃料喷射装置由于其性能优异而越来越普及。 电子油喷射装置能够自动保证发动机始终在最佳状态下工作，在输出一定功率的条件下最大限度地节约油，净化空气。经过实验，修正了得到发动机最佳工况的供油控制规律，事先对这些个的客观规律进行计程仪，存在于微机内存中，发动机起动时，根据各传感器测得的空气产水量、排气管中的氧含量、进气温度、发动机转速和工作温度等残奥参数，计算得出的结果如下由此，能够始终在最佳运转条件下运转发动机，能够提高发动机的综合性能。汽车电子控制技

6、术、重庆高等院校机械学院汽车张伟、电子点火装置(ESA )，由微机、传感器及其接口、传动装置等组成。 该装置根据传感器送来的发动机各种残奥仪表进行运算、判断，进行点火时期的调节，可以节约燃料，减少空气污染。 此外，新型发动机电子控制装置还包括自适应控制、智能控制、自诊断操作等。 发动机电子控制装置的节能效果在15以上，认为效果更显着的是环境保护。 此外，在发动机部分利用电子技术的内容有排气瓦斯气体资源再生(EGR )、怠速控制(ISC )、电动机油泵、发电机输出、冷却风机、发动机排量、节气门时间节点、二次风喷射、发动机增压、汽油蒸发、系统自诊断功能等，这些多多少少都适用于不同的车型。汽车电子控

7、制技术、重庆高等院校机械学院汽车张伟、(2)电子技术在底盘部分的应用、电子控制汽车变速箱(ECAT) ECAT是基于发动机负载、转速、车速、刹车器工作状态及驾驶员控制的各种残奥仪表，经过计算机的计算、判断而自动改变换挡杆的位置，变速器其优点是加速性能好，灵敏度高，能准确反映行驶负荷和道路条件等。 卡车传动系统的电子控制装置能够自动适应瞬时的状况变化，使发动机以尽可能低的转速进行动作。 电子气移装置利用电子装置来代替机械换挡杆和变速机构的连接。 在电磁阀及空气伺服阀的气缸上执行。 不仅能明显地极简化汽车操纵，还能实现最佳的行驶动力性和安全性。汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院车系张伟、防死锁

8、刹车系统(ABS )是研发时间最长、推广最快的重要安全性零配件。 这是因为，通过防止汽车制动时的车轮的抱住，从而保证车轮和地面成为最佳的滑动率(1520 )，汽车在各种路面制动时，车轮和地面成为纵向的峰值附着系数和较大的横向附着系数，从而在车辆制动时不发生抱住的滑动，能够消除转向能力丧失等不安的状况驱动防滑系统(ASR )又称牵引力控制系统(TCS、TRC )，能完善和补充ABS，防止起动和加速时驱动行车轮打滑，提高汽车加速时的牵引性能，改善操作稳定性。汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院汽车张伟、电子转向辅助系统、电子转向辅助系统取代了传统的液压辅助缸而使用直流电机，用电池和电机来提供动力

9、。 该微机控制的转向辅助系统与以往的液压辅助系统相比，具有零配件少、体积小、重量轻的特点，不会发生漏油等问题。 目前应用的是电子控制前轮、后轮及前后四轮转向系统。 使用电子控制转向系统，可以得到最佳转向力特性、最佳转向正特性，提高汽车的转向能力和转向响应特性，提高汽车低速时的机动性和高速行驶时的稳定性。、汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院车系张伟、适时调节自适应悬挂系统，当汽车载荷变化时，普通汽车的汽车悬挂高度变化，制动时氟里昂汽车悬挂高度降低。 转弯时悬挂在内侧的高度变高。 这不仅影响乘客的舒适性，还影响驾驶稳定性等。 搭载自适应悬挂系统后，可根据汽车悬挂的瞬时负荷，自动适时调节汽车悬挂

10、弹簧的刚性和减震器的衰减特性，并适应此时的负荷，保持汽车悬挂的规定高度。 由此，能够大幅度改善车辆行驶的稳定性、操纵性、乘坐舒适性。汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院汽车张伟、巡航操纵系统(CCS )，在汽车高速长距离行驶时，都可以按预定车速行驶。 搭载常速巡航自动控制系统后，定速走行装置会根据行驶阻力自动调整节气门开度，驾驶者无需始终踩踏阿克赛来调整车速。 遇到上坡时，车速有下降的倾向，微机操纵系统在自动增大节气门开度的下坡时，自动减小节气门开度，将发动机功率调节到一定的转速。 当驾驶员切换低速档或刹车器时，这种操纵系统自动关闭。汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院车系张伟，(3)电子

11、技术在行车安全方面的应用，安全气囊系统认为ABS是汽车最重要的主动安全性零配件，而气囊则是最重要的被动安全性零配件。 安全气囊系统由传感器、电子控制装置、包含储备电源和监视装置的触发器装置、瓦斯气体发生器和气囊三部分构成。 电子操纵系统收到加速度传感器的信号，分析是否发生了碰撞事故，然后向瓦斯气体发生器发出指令，用电流点燃安全气囊中的“药物”，使安全气囊膨胀，操作时间约为003秒。 触发装置的监视装置能够连续地进行自监视，安全气囊系统整体处于随时准备好的状态。汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院自动车系张伟、行驶动力学调节系统(FDR或者VDC )是一种新型的主动行驶安全系统。 取代现在汽车

12、装备用的ABS和ABSASR。 行驶动力学调节系统的基本特征是，不仅维持和改进了ABS和ABSASR的基本作用，而且在刹车器和驱动加速过程中调节纵力，进行横动力学调节，在汽车所有行驶状况(如全部或部分刹车器、自由滚动、驱动、各向滑动、载荷变化等)下、汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院自动车系张伟、防撞系统，在汽车行驶的同时，两厂距离减小到一定程度时，该系统自动报警，汽车继续行驶，在碰撞前夕，自动控制汽车的刹车器系统停车。 有些车辆会自动显示车辆后障碍物的距离，有效防止倒车时发生碰撞事故。 安全带控制该装置在汽车发生任何碰撞时可瞬间系紧安全带。 在现代智能车中，ECU确认驾驶员和乘客正确使用

13、安全带后，发动机就会启动。汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院自动车系张伟、照明控制，该系统可以在汽车前照灯照明范围内随着驾驶盘的旋转而旋转，在汽车通过隧道时自动开启，在夜间会车时自动转换远近光线，防止眩目的前照灯突然地故障时自动启动紧急照明此外，汽车门窗、车门自动闭锁装置、防盗装置、忘记锁门警报装置、声门打开装置、倒车雷达等，各种保险装置也在现代汽车上广泛应用。、汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院自动调度张伟、(4)有关乘坐舒适度的实用电子技术、全自动空调系统可以利用电子控制自动空调装置，自动调节车厢内的温度预备、左右温度、局部温度、车厢内的气流控制等，大幅度提高乘客的舒适性。 自动座

14、位装置是人体工程科学技术和电子技术的组合，座位可以配合乘客的体型，可以满足乘客的乘坐舒适度。汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院汽车张伟、(5)车辆情报系统的电子新技术，随着汽车电子化的发展，车辆行驶所需的信息量越来越大，要收集的信息已经远远超过了最初的例如车速、英里、水温、油压、气压等最基本的项目范围， 由于逐渐全面反映了车辆状况和行驶动态等功能发展，车辆情报系统也越来越成为电子技术应用最密集的领域。 不仅是车辆的基本操纵功能，还扩展到车辆的安全性、人车的智能交流、人车和外部环境的信息交流等。 目前，汽车领域电子技术应用的最新成果和技术也在车辆各系统的电子控制和信息处理中应用最多。 汽车电

15、子控制技术、重庆高等院校机械学院自动车系张伟、车辆导航仪表系统可以根据驾驶员提供的目标资料，为驾驶员提供距离最短且车辆密度高的最佳行驶路线。 它搭载了电子地理图，可以显示前方的道路，采用卫星导航仪表。 现在，汽车导航已经发展成安全、娱乐、导航仪表一体化的综合系统，包括车载电脑、GPS接收机、站在汽车封檐板上的小画面显视器等。 输入目的地后，显示最佳的行驶路线。 在行驶中，计算机指导驾驶员正确驾驶，通过卫星接收器，从全球定位卫星获取沿途天气、车辆产水量、交通事故、交通拥挤等各种情况，不断修正路线，直至将车辆引导至离目的地最近的停车区。 在日本，汽车导航成为了很受欢迎的无线热点产品。 全球定位系统

16、(GPS )、导航前交通服务系统(ATIS )和道路交通情报系统(VICS )的综合运用使导航的发展更加精密和便利。汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院汽车张伟、汽车信息显示与报警、微处理器的出现，给汽车仪表带来了革命性的变化，从传统的单一仪表发展为多用途、智能仪表，正确检测汽车上的所有测量对象，不仅能分别显示并印刷所需结果如果能够监视汽车各零配件的动作状况，也可以报警电池电压、轮胎气压、车速等检测量的高低限制量。汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院汽车调度张伟、电信系统、电子技术在汽车通讯领域应用最广泛的是车载电话，随着目前电子技术应用水平的提高，除了可以实现车与道之间、车与车之间、车与

17、其他交通工具的通讯外，还可以经由卫星连接到国际长途网和国际网际网络。 微软公司正在开发搭载在汽车上的微型计算机。 它取代了目前汽车内的音响设备，使人能够在汽车内享受音乐，充满视觉感知的乐趣和网际网络，利用新的“WindowsCE”操作让移动中的人收发电子邮箱和竖中指，启动刻录光驱om，使用工具驾驶汽车把大哥大放在特定的地方，不用手握住大哥大就可以自由地和对方对话。 新的计算机系统还具有语音合成的功能，在汽车行驶过程中，可以通过语音将收到的信息告知司机，也可以让司机阅读电子邮箱和电传内容。、汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院车系张伟、汽车电子技术的发展趋势、第三阶段、计算机技术、控制技术、信息技术、新材料、新技术的进步，对汽车工业的发展最有价值、最有贡献的阶段，是优化人的汽车环境整体关系最重要的阶段。 超小型吸铁石、超高效电机及IC集成电路的小型化，为汽车上的集中控制提供了基础(如刹车器、汽车转向系统和汽车悬挂的集中控制以及引擎和汽车变速器的集中控制)。 在云同步中，智能二烯烃集成传感器和智能二烯烃驱动器得到了实际应用，数字信号处理方式用于语音识别、安全冲突、及时诊断、导航仪表系统等。 未来汽车的展望如图1-1所示。 在此阶段，汽车电子技术的发展主要是由于汽车电子控制技术、重庆高等院校机械学院汽车张伟、(1)传感器技术、汽车电子操纵系统的多样化，所需传感器的