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1、 汽 车 电 子 控 制 技 术沈阳大学 凌永成获得帮助：汽车维修论坛 http:/ 绪 论汽车电子控制技术是汽车的重要组成部分， 其性能的好坏直接影响到汽车的动力性、经济 性、可靠性、安全性、排气净化及舒适性。例如：为使汽车发动机获得最高的经济性， 需靠点火系统才能在最适当的时间点火；为使汽车在制动过程中有良好的操纵性能， 需采用电子控制防抱死制动装置；为保证汽车工作可靠、行驶安全，则有赖于 各种其他电子控制系统的正常工作。1.1 汽车电子控制技术的现状与发展随着汽车结构的改进与性能的不断提高， 汽车上装用的传统电气设备正面临着巨大的冲 击。近年来，伴随电子工业的发展，电子技术 在汽车上的应
2、用越来越多，车用电子装置的新 产品不断涌现，特别是大规模集成电路及微型 处理机的应用，大大推动了汽车工业的发展， 同时亦给汽车的控制装置带来了巨大的变革。当前，电子技术在解决汽车所面临的油耗、 安全、排放等方面正起着重要作用。如电子控制汽油喷射装置和电子点火装置 的应用不仅可节油5%到10%，同时对排气净化 也十分有利；电子控制防抱死制动装置的应用不但可使 汽车在泥泞路面上高速行驶，而且紧急制动时 可防止侧滑，保证汽车安全制动。此外，在实现操纵自动化和提高舒适性等 方面也离不开电器与电子设备的应用。可见随着汽车工业和电子工业的高速发展， 汽车上所装用的电器与电子设备的数量将与日 俱增，所起的作
3、用也会越来越重要。微处理器实质上就是一种比较简单、便宜 的单片计算机。它把中央处理单元(CPU)、存储器和输入/ 输出接口电路集成在一块芯片上。微处理器工作时，通过各种传感器接收各 种输入信号，经过分析、计算后再向执行机构 发出指令，控制机械装置动作。由于汽车运行时，发动机和传动机构的 工作过程相当复杂，因此，要对其进行适时控 制，传统的机械机构已力不从心，而微处理器 在这方面却能大显身手。国外汽车运用电子技术从20世纪60年代开 始，而大规模的运用在20世纪90年代以后。从汽车电子化发展进程来看，可分为三个 阶段。第一阶段，从20世纪60年代中期到20世纪 70年代末期，汽车上运用电子技术主
4、要是对汽 车电器产品进行电子技术改造，以改善部分性 能。如晶体管电压调节器、交流发电机及晶体 管点火装置等。进入20世纪70年代，随着汽车工业的快 速发展，汽车需求数量呈直线增长，汽车排放获得帮助：汽车维修论坛 http:/ 汽车的安全问题迫使各国政府出台相应的法规 ，使各国汽车生产厂家无不感到巨大压力。而传统的常规方法对此已无能为力。所幸的是从20世纪70年代末期到20世纪90 年代中期，由于电子工业的长足发展，特别是 集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电 路技术的飞速发展，为人们在汽车上广泛采用 电子技术提供了可能，形成汽车电子技术发展 的第二阶段。 这一阶段的主要特征是，广泛采用机电
5、一 体化装置，解决机械系统无法解决的复杂的自动控制问题，强调解决汽车的安全、环保及节 能三大问题，从而引发了世界范围内的汽车技 术革命，给汽车工业带来了划时代的变革。第三个阶段，应从20世纪90年代中期至今， 预计可延续到2010年，其特征是强调以人-车- 环境为主线的系统工程整体优化，主要体现在 智能化上。随着人工智能技术的飞速发展，将人工智 能用于汽车系统控制已成为不争的事实。可以相信，随着电子技术、信息技术、能 源技术、新材料技术、人体科学及其他新兴科 学技术的进一步发展，将会提供满足未来汽车发展需求的各种高新技术，使得汽车不仅在高 速公路上行驶，而且将在信息高速公路上奔驰 ；不仅成为人
6、们可靠的交通工具，还将变成人际 间交往的流动办公室和舒适的休闲娱乐室，成 为人类社会活动中的重要场所。 随着科技的飞速发展，汽车装备日趋完善， 汽车内部配备越来越多的电子控制系统，要求 大批的数据信息能够在不同的子系统中共享， 汽车综合控制系统中大量的控制信号也需要实 时交换，以提高信号的利用率，传统的线束已 远远不能满足这种需求。为实现汽车内部的数据通信，开发和组建 了以 CAN为代表的车载网络系统。车载网络系统在各个汽车公司的高端产品 中均有应用。例如，德国宝马(BMW)汽车公司在其3系、 5系、7系中广泛使用K-CAN、F-CAN、PT- CAN、byteflight、MOST等网络技术
7、，极大地 提高了车辆的技术水准。车载网络系统的大量应用将是今后汽车电 子控制技术的发展趋势之一。1.2 汽车电子控制技术应用概况 纵观近20年汽车技术电子化的发展过程， 日益激烈的世界商业汽车市场的竞争，以及节 油、排放和安全方面的严重挑战成为当代汽车 技术革命巨大的推动力。同时，随着计算机技术越来越多地应用于 汽车，因而便提供了处理各种事故和紧迫问题 的十分有效的手段，各种车用电控系统应运而 生，许多新技术、新设备也层出不穷。目前在汽车上已经使用的电子装置品种已 发展到了几十种，它们由品种繁多的传感器、 电子控制单元(ECU)、微处理器、存储器、输入/输出接口、执行机构、显示器和设计软件集
8、合而成，完成了极为复杂的多元控制过程，以 改进汽车技术性能来满足现行法规的要求。目前，国外汽车上应用较多、较为成熟的 电子控制装置大致可分为四个方面 : 1.仪表通信 仪表通信类的应用主要有电子钟、电子油 耗表、电子温度计、电子车速里程表、电子转 速表、旅程计算器、燃料消耗计、电子定时、 电子化图示仪表盘、电话及其通信装置、各种 报警(灯丝切断，排气温度，水面，液面，未关 门，未系安全带等)。 仪表通信类即将采用的新技术主要有大型 电子化薄式仪表盘、多路信息传输、光纤通信 传输、惯性导航、卫星导航、屏幕显示街道图 及交通阻塞状况图、多功能综合屏幕显示等。 2.发动机及传动系 发动机及传动系已经
9、采用的技术主要有交 流发电机的整流及集成调节器、电子点火(全晶 体管式，集成式，无触点分电器式，一体化点 火线圈式)、点火正时控制、废气再循环控制( 氧传感器)、燃油喷射电子控制、电子控制化油 器、柴油机最佳参数电子控制(喷射，进气，正 时等)、发动机最佳参数电子控制(空燃比，点火，废气再循环，怠速，爆燃控制，喷射控 制等)、车速自动控制、柴油机启动控制、增压 器自动控制、变速器电子控制、离合器电子控 制、却系电子控制、冷启动控制、换挡提示器 、发动机停缸控制、车速感应的动力转向装置 等。 发动机及传动系即将采用的新技术主要有 发动机气缸电子控制、发动机和传动系综合控 制、无级变速和自适应速度
10、控制、热电变换、 蓄电池容量余值显示、自动巡航系统、电子控 制消声器、电子控制动力转向等。 3.安全方面安全方面已经采用的技术主要有电子防抱 制动控制、驱动防滑控制装置、电子主动悬架 控制、电子控制四轮转向系统、安全气囊自控 装置、刮水器自动控制、速度控制(限速与恒速 )、车窗自动控制、轮胎气压报警、防盗报警、 防撞车间距报警、未系安全带报警、安全带自 动锁紧控制、明暗灯光控制、冲撞记录仪 、前 大灯控制、后视镜控制、电子门锁等。 安全方面即将采用的技术主要有路面状态 显示、防碰撞自动控制、死角处障碍物报警、 安全雷达、制动管路故障应急制动、睡眠检测报警、司机突病时自控、电子操纵紧急制动、 酒醉检测安全自控、后视摄像及屏幕显示、声 音合成报警系统、故障预警提示系统、倒车测 距系统等。 4.舒适性方面 舒适性方面已经采用的技术主要有空调自 动控制、座椅自动调整、自动照明、红外线控 制车门开关、车窗及车门自动开关(声控)、高 级立体音响、无线电调谐自动预选、无钥匙开 车、车用电视机及音响等。舒适性方面已经采用的技术主要有全自动 空调(温度、湿度、清洁度、含氧量)系统、道路交通信息指示表、行驶路线最优化选择控制 、声控驾驶等。 本章课程内容结束了，休息一会儿吧！
