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1、1 发动机篇21.1 汽油发动机电子控制技术2举例1：智能可变正时气门控制系统(VVT- i)2举例 2：可变气门升程2举例 3：宝马公司的商业化产品2举例4：电磁驱动可变气门控制系统(EMVT)2举例5：汽油机缸内直喷(GDI)3举例6：均质混合气压缩着火(HCCI)技术31.2柴油机电子控制技术发展3举例 1：液力活塞增压式共轨系统： 4举例 2：高压共轨系统： 42 底盘系统42.1 传动系统4举例1：液力机械自动变速器(AT)(见ppt) 4举例 2：金属带式无级变速器(见 ppt) 5举例3：电控机械式自动变速器(AMT)(见ppt)5举例 4： DCT 变速器外形(见 ppt) 6
2、2.2 转向系统6举例 1：电动助力转向系统6举例 2：电液助力转向系统82.3 制动系统8举例1：防抱死制动系统ABS9举例2：基于ABS的拓展功能：9举例3： EBD/EBL电子制动力分配/限制(见ppt)9举例 4： ESC/ESP 电子稳定性控制10举例 5： EBS 系统 102.4 悬架系统11举例 1：阻尼可控式半主动悬架系统12举例 2：馈能式电动主动悬架131发动机篇1.1汽油发动机电子控制技术全球气候变暖的趋势威胁着人类的生存和发展，日益严峻的能源和环境问题，对汽车 的燃油经济性和排放性能提出厂更高的要求。由于汽油发动机具有良好的动力性能，日前仍 是乘用车首选的动力机型。为
3、此，近年来，世界上汽车工业发达的国家，为汽油发动机开发 了多种节能减排新技术，其中包括技术上比较成熟，并已经商品化的可变气门正时 (VVT), 汽油机缸内直喷(GDI)和正在开发中的均质混合气压缩着火(HCCI)技术，这些技术具有压燃 式发动机和点燃式发动机的优点，并具有很好的燃油经济性和很低的NOx排放性能，已成 为今后汽油发动机发展的一个重要方向。可变气门正时(VVT)：车用汽油发动机的转速变化范围宽，传统的配气机构不能满足发 动机在各种工况下运行时对充量的要求，采用可变气门驭动机构，可使发动机的动力性、经 济性和排放性能得到明显的改善。举例1智能可变正时气门控制系统(VVT - i)智能
4、可变正时气门控制系统的结构(见ppt)工作原理：发动机控制单元根据发动机的转速、负荷等相关信息，确定进排气门的配 气相位，通过装在凸轮轴前端的液压执行机构转动凸轮轴，根据VVT传感器提供的反馈信 号，将配气相位准确地调整到所要求的位置。举例 2：可变气门升程原理：发动机在高转速、大负荷运行时，要求气门升程大，以获得更多的充气;在低转 速运行时，气门升程大会使低速扭矩和怠速的稳定性变差;由于转速低时进气道中气流的速 度比较慢，可燃混合气的混合状况不好，从而使燃油经济性变坏。因此，发动机在不同的工 况下运行时，要求不同的气门升程。随着发动机转速的增加，气门的升程需要逐渐增大。分级可变气门升程的结构
5、示意图(见ppt)举例3：宝马公司的商业化产品BMW Valvetronic 的结构简图(见 ppt)举例4：电磁驱动可变气门控制系统(EMVT)德国 FEV 发动机技术公司开发的可变进排气门控制系统，是借助于电磁力来推动气门的开 启和关闭的。可变气门控制系统可以根据发动机的工况，直接连续、精确地控制进排气门开 闭的最件时刻和升程.从而省去了节气门装置电磁驱动执行器系统的结构和外形图(见ppt)举例5：汽油机缸内直喷（GDI）GDI发动机的两种燃烧方式（见ppt）举例6：均质混合气压缩着火（HCCI）技术HCCI 发动机像传统的汽油发动机那样，吸人均质的混合气，但不用火花塞点火，而是 通过提高
6、压缩比，采用废气再循环、进气加温和增压等技术，提高缸内混合气的温度和压力， 而使混合气压缩自燃。在缸内形成多个点火核，有效地维持火焰燃烧的稳定性，并减少厂火 焰传播距离和燃烧持续时间。它的燃烧速率只与本身的化学反应动力学有关。HICC发动机系统组成（见ppt） HICC发动机的工作过程（见ppt）1.2柴油机电子控制技术发展柴油机电子控制系统综述：从 20 世纪 70 年代开始，随着微电子技术的发展，8 位微处理器开始在汽车电子控制系 统中应用，柴油机也开始了电子控制的进程。从结构和功能的角度看，柴油机的电子控制系 统包括燃油系统的电子控制（这也是柴油机电子控制的核心问题 ）和柴油机空气系统的
7、电子 控制。柴油机空气系统的电子控制包括增压压力（可变截面涡轮）控制系统、废气再循环（EGR） 控制系统以及为了满足未来更加严格的排放法规而开发的排放后处理电子控制系统。这些电 子控制系统使得柴油机在动力性、经济性和排放等方面都取得厂巨大的进步，是继20 世纪 20 年代用机械喷射代替空气喷射、 50 年代废气涡轮增压技术之后，柴油机技术的第三次里 程碑式的进步。日前，轿车柴油机在保证百公里油耗3L经济性的同时，还能保证排放达到 欧 111欧 V 甚至更好的排放标准。进人 21 世纪以来，随着全球石油短缺和二氧化碳减排的 需要，基于电控柴油机的新型混合动力系统也开始陆续推出，出现厂柴油机加上一
8、体化启动 电机-发电机（Integrate Starter Generator, ISG这样的轿车轻度混合动力系统以及以电控柴油 机为辅助动力单元（APU）的串联式大客车混合动力系统。未来柴油机电控技术的发展趋势（见ppt）作为柴油机的心脏，电控燃油喷射系统一直是柴油机电子技术核心与关键。柴油机电控 燃油喷射技术已经历了3代，即第一代的位置控制式电控燃油喷射系统、第二代时间控制式 （喷射电磁阀）的电控燃油喷射系统，以及第三代高压共轨系统。第二代时间控制式的电控燃 油喷射系统中，又根据具体的结构可以划分为电控泵喷嘴系统、电控单体泵系统、电控分配 泵系统和直列（组合）泵电控系统。这些系统性能比较可
9、参见表。从这些比较可以看出，电控 组合泵和高压共轨系统都能够实现欧批一欧V的排放法规，都不需要对缸体和缸盖生产线 进行改动，是最值得我国推广应用的两种电控燃油喷射系统。而电控组合泵的成本更低、加 工更加容易、对油品的适应能力更强，更适合中重型的商用车柴油机，这点尤其值得我国现 阶段推广应用。各种电控燃油喷射系统的比较（见ppt）举例：将柱塞产生的脉动高压先输送到一个高压腔中，使得高压能够长时间维持，即在 任意时刻电磁阀开始喷射都能够得到满足。共轨系统在发展过程出现厂不同的类型，这里主 要对比两种类型:液力活塞增压式共轨系统和高压共轨系统。举例1：液力活塞增压式共轨系统： 利用专门的液压泵，将机
10、油从10 bard以内的常规机油压力提高到100 200 bar，输送到专 门的蓄压腔即共轨中;这个过程由共轨压力控制电磁阀和共轨压力传感器配合完成，共轨压 力电磁阀控制从液压泵到共轨腔的机油量多少，机油越多则共轨腔的压力就越大;共轨压力 传感器用来实现检测共轨腔压力，以此来反馈共轨压力是否在期望值上。共轨腔人口有单项 阀，共轨中的压力建立后，即使发动机停机(液压泵不再工作)也不会泄掉。在各缸喷油器中， 不仅有控制喷射的电磁阀，还有进一步将轨压(100 200 bar)提高到喷射压力(最大可达1 400 bar)的增压活塞。液力活塞增压式共轨系统(见 ppt)举例 2：高压共轨系统：第三代高压
11、共轨系统组成结构图(见ppt)2 底盘系统2.1传动系统自动变速器综述： 自动变速器是自汽车诞生以来，发展最快的部件之一。通过近半个世 纪的发展，汽车自动变速器已经占据厂汽车变速器市场的半壁江山，据统计，日前美国产轿 车的自动变速器装车率已超过95 %，欧洲发达国家的装车率也在70%以上。以生产车型紧 凑、油耗低、价格便宜的经济型轿车而著称的日本，因其安全性的要求，自动变速器的装备 率逐年提高， 1982年各种客车总的装车率达到25%以上，到1986年增至41%，现在日本国 内生产的轿车中已有 85%装备了自动变速器，由此可以看出自动变速器在家用轿车(小型客 车)中的普及程度。自动变速器包括:
12、电控液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(aP)，电控机械自动 变速器(AMT)和双离合器自动变速器(DCT)。现代轿车已普遍装用AT越来越多的中重型商 用车也装用 AMT。举例1液力机械自动变速器(AT)(见ppt)近年来，AT变速器的发展方向是增加挡位，使整车性能和燃料经济性得到改善。 到21世纪初，全世界批量生产的AT变速器基本都是四挡AT,之后上市的新车型装备的基 本都是五挡或六挡AT。现在国外中高档轿车使用的都是六挡AT变速器。由于汽车变速器 装配空间的限制，AT变速器在增加挡位数量的同时，其外形尺寸增加很小，这就使得其结 构变得非常复杂，加工精度更高，生产难度更大，限制厂AT
13、变速器的发展。举例2：金属带式无级变速器(见ppt)从理论上讲，汽车变速器的挡位越多，其经济性和动力性越好，但是挡位的增加也使 得变速器的操纵复杂化，驾驶员如果不能选择合适的挡位，就会降低汽车的性能指标。金属 带(链)式无级变速器(Continuously Variable Transmission, CVT)通过改变金属带在锥轮上的 作用半径，实现了汽车变速器真正意义上的传动比连续变化，从而可以通过控制CVT变速 器速比使发动机始终工作在理想的工作点上，最大限度地提高汽车的性能指标，因此从某种 意义上说，CVT变速器是汽车的理想变速器。从理论上说， CVT 变速器因为速比可以连续变化，能够使
14、发动机始终工作在其经 济特性曲线附近，从而大幅度提高发动机的经济性，这是CVT变速器独有的特点。但是由 于CVT变速器是一种摩擦传动方式，金属带的夹紧力控制效果对其传动效率影响非常明显， 大量的试验研究表明，CVT变速器的传动效率明显低于手动变速器(MT)而略高于AT变 速器。还是由于摩擦传动的原因，CVT变速器的承载能力一直是其软肋。最初CVT变速器都是为 小排量汽车研发的，随着研究工作的深人和新产品的开发， CVT 变速器所能传递的扭矩越 来越大，日前已经达到350 N m(配套3. 5 L排量的发动机)，基本可以满足各种乘用车的需 要。由于CVT变速器的传动效率略高于AT变速器，而且CV
15、T变速器可以提高发动机的 料经济性，因此它得到日本汽车企业的一致认可并得以迅速发展，日前日本所有品牌的汽车 均有CVT变速器车型，年产量达到300万台以上，占全球CVT变速器产量的90%以上。 由于CVT变速器是不间断动力、连续变化传动比，因此其变速过程平顺，无顿挫感，在亚 洲各国这是CVT变速器的优点，但在欧洲这却是它的缺点，因为这样的汽车缺乏“驾驶感” 因此CVT变速器在欧洲市场上并不被看好。CVT变速器非常适合经济型轿车，因此也可能 是我国汽车自动变速器的发展方向。举例3：电控机械式自动变速器(AMT)(见ppt)AMT变速器由于保持厂传统手动变速器(MT)的齿轮传动特点，因此其传动效率
16、高，变 速器本体的工艺继承性好，受到传统变速器生产厂家的欢迎。AMT变速器换挡过程控制是 其关键技术，其中包括离合器控制和换挡操纵机构的控制。汽车离合器的作用决定厂它的工 作过程必然会产生滑摩，因此汽车离合器是要定期进行保养和更换的易损件。AMT变速器 的离合器控制技术是决定其使用寿命和换挡指标的关键，全世界有大量的研究工作都是围绕 离合器展开的，这也是影响AMT变速器推广和发展的瓶颈。日前也有厂“不分离离合器换 挡的AMT变速器”的研究项日，如果这种方法能够成功，离合器只在汽车起步时工作，其 使用寿命大大延长，但换挡过程中发动机和换挡机构的控制难度很大。AMT变速器在换挡 过程中所传递的动力会有短时间的中断，因此其换挡平顺性
