【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 過去一般信息顯示都是靠駕駛員查看儀表，用視覺感知，這樣容易造成遺漏?，F(xiàn)在出現(xiàn)了語言信息，包括語音報(bào)警和語音控制兩類。 語音報(bào)警是在汽車出現(xiàn)不正常情況，如冷卻液溫度、水位、油位不正常，制動(dòng)液不足和蓄電池充電值偏低等情況時(shí)，計(jì)算機(jī)經(jīng)過邏輯判斷，輸出信息至揚(yáng)聲器，發(fā)出模擬人的聲音向駕駛員報(bào)警，如“水位不正?！?、“請(qǐng)加油”等，多數(shù)還同時(shí)用燈光報(bào)警。 語音控制是用駕駛員的聲音來指揮和控制汽車的某個(gè)部件、設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作。 3．車用導(dǎo)航系統(tǒng)與定位系統(tǒng) 該系統(tǒng)是近幾年研究的新課題。它可在城市或公路網(wǎng)范圍內(nèi)，定向選擇最佳行駛路線，并能在屏幕上顯示地圖，表示汽車行駛中的位置，以及到達(dá)目的地的方向和距離。這實(shí)質(zhì)是汽車行駛向智能化發(fā)展的方向，再進(jìn)一步就可成為無人駕駛汽車。 4．通信系統(tǒng) 這方面真正使用且采用最多的是汽車電話，在美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家較普及。目前的水平在不斷地提高，除車與路之間，車與車之間，車與飛機(jī)等交通工具之間的通話外，還可通過衛(wèi)星與國際電話網(wǎng)相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)行駛過程中的國際間電話通信，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息交換，圖像傳輸?shù)取? （五）附屬裝置 1．全自動(dòng)空調(diào)（EA/C） 該裝置突破單一的空氣溫度調(diào)節(jié)功能，根據(jù)設(shè)計(jì)在車內(nèi)的各種溫度傳感器（車內(nèi)溫度、大氣溫度、日照強(qiáng)度、蒸發(fā)器溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度等）輸入的信號(hào)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行平衡溫度演算，對(duì)進(jìn)氣轉(zhuǎn)換風(fēng)門、混合風(fēng)門、水閥、加熱斷電器、壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等進(jìn)行控制；根據(jù)乘客要求，保持車內(nèi)的溫度等小氣候處于最佳值（人體感覺最舒適的狀態(tài)）。 2．自動(dòng)座椅 該裝置是人體工程技術(shù)與電子控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它能使座椅適應(yīng)乘客的不同體型，滿足乘客的舒適性的要求。 3．音響／音像 車內(nèi)裝有立體音響、CD等。放音系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)立體聲補(bǔ)償、立體聲音響自動(dòng)選臺(tái)，顯示器實(shí)現(xiàn)數(shù)碼選臺(tái)。四、ECU的功能與組成1．ECU的功能 ECU是一種電子綜合控制裝置，它所具備的基本功能如下：1）接受傳感器或其他裝置輸入的信息，給傳感器提供參考(基準(zhǔn))電壓：2V、5V、9V、12V；將輸入的信息轉(zhuǎn)變?yōu)槲C(jī)所能接受的信號(hào)。2）存儲(chǔ)、計(jì)算、分析處理信息；計(jì)算出輸出值所用的程序；存儲(chǔ)該車型的特點(diǎn)參數(shù)；存儲(chǔ)運(yùn)算中的數(shù)據(jù)（隨存隨取），存儲(chǔ)故障信息。3）運(yùn)算分析。根據(jù)信息參數(shù)求出執(zhí)行命令數(shù)值；將輸出的信息與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，查出故障。4）輸出執(zhí)行命令。把弱信號(hào)變?yōu)閺?qiáng)的執(zhí)行命令數(shù)值；輸出故障信息。5）自我修正功能（自適應(yīng)功能）。 在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，ECU不僅用來控制汽油噴射系統(tǒng)，同時(shí)還具有點(diǎn)火提前角控制、怠速控制、排放控制、進(jìn)氣控制、增壓控制、自診斷、失效保護(hù)和備用控制系統(tǒng)等多項(xiàng)控制功用。在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，由于使用微機(jī)，與以往的模擬電路控制相比，信號(hào)處理的速度和容量大大提高，因此，就可以實(shí)現(xiàn)多功能的高精度集中控制。2．ECU的組成發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)ECU的組成如圖45所示。ECU主要由輸入回路、A/D轉(zhuǎn)換器（模/數(shù)轉(zhuǎn)換器）、微型計(jì)算機(jī)和輸出回路四部分組成。圖45 ECU的組成1傳感器2—模擬信號(hào)3—輸入回路4—A/D轉(zhuǎn)換器5—輸出回路6—執(zhí)行元件7—微機(jī)8—數(shù)字信號(hào)9—ROM/RAM記憶裝置（1）輸入回路 輸入ECU的傳感器信號(hào)有兩種：一種是模擬信號(hào)（圖46 a），如：熱線式空氣流量計(jì)的輸出信號(hào)和冷卻液溫度傳感器的輸出信號(hào)等；另一種是數(shù)字信號(hào)（圖46 b），如卡門渦流式空氣流量計(jì)的輸出信號(hào)和轉(zhuǎn)速傳感器的輸出信號(hào)等。信號(hào)的類型不同，輸入ECU后的處理方法也不一樣。從傳感器輸出的信號(hào)輸入ECU后，首先通過輸入回路，其中數(shù)字信號(hào)直接輸入微機(jī)，模擬信號(hào)則由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)之后再輸入微機(jī)。圖46 傳感器輸入信號(hào)的種類a) 模擬信號(hào) b) 數(shù)字信號(hào)輸入回路的作用是將傳感器輸入的信號(hào)，在除去雜波和把正弦波轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦尾ê?，再轉(zhuǎn)換成輸入電平（圖47）。圖47 輸入回路的作用1除去雜波 2—輸入回路（2）A/D轉(zhuǎn)換器（模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器） 由傳感器輸入的模擬信號(hào)，微機(jī)不能直接處理，故要用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再輸入微機(jī)。圖48所示為空氣流量計(jì)輸出模擬信號(hào)由A/D轉(zhuǎn)換器處理示意圖。 圖48 模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換處理1空氣流量計(jì) 2—輸入回路 3—轉(zhuǎn)換器 4—微機(jī)（3）微型計(jì)算機(jī) 微機(jī)的功用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的需要，把各種傳感器送來的信號(hào)用內(nèi)存的程序（微機(jī)處理的順序）和數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，并把處理結(jié)果如汽油噴射控制信號(hào)、點(diǎn)火控制信號(hào)等送往輸出回路。微機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖49所示，是由中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出裝置等組成。圖49 微型電子計(jì)算機(jī)的構(gòu)成1存儲(chǔ)器 2—信息轉(zhuǎn)送通路 3—輸入/輸出1）中央處理器（CPU）。中央處理器的功用是讀出命令并執(zhí)行數(shù)據(jù)處理任務(wù)。CPU是由進(jìn)行數(shù)據(jù)算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的運(yùn)算器、暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的寄存器、按照程序進(jìn)行各裝置之間信號(hào)傳送及控制任務(wù)的控制器等組成（圖410）。圖410 CPU的組成1控制信號(hào)2—數(shù)據(jù)3—信息傳達(dá)通道4—控制器5—寄存器6—運(yùn)算器2）存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器的功用是記憶存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，一般由幾個(gè)只讀存儲(chǔ)器ROM和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM組成。ROM是讀出專用存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)內(nèi)容一次寫入后就不能改變，但可以調(diào)出使用。ROM存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的內(nèi)容，即使切斷電源，其記憶的內(nèi)容也不丟失，故適用于對(duì)各種程序和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期保留。近年可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)已在汽車微機(jī)中得到應(yīng)用，該存儲(chǔ)器可由紫外線將其記憶內(nèi)容消去，并可改寫存儲(chǔ)內(nèi)容。隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM既能讀出也能寫入數(shù)據(jù)記憶在任意地址上。但是如果切斷電源，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就丟失。所以RAM只適用于暫時(shí)保留過程中的處理數(shù)據(jù)。3）輸入/輸出裝置。輸入/輸出裝置的功用是根據(jù)CPU的命令，在外部傳感器和執(zhí)行器之間執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送任務(wù)，一般稱之為I/O接口。4）輸出回路。由微機(jī)輸出的是電壓很低的數(shù)字信號(hào)，用這種信號(hào)一般是不能直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件的。輸出回路的功用就是將微機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件的輸出信號(hào)。輸出回路多采用大功率三極管，由微機(jī)輸出的信號(hào)控制其導(dǎo)通和截止，從而控制執(zhí)行元件的搭鐵回路（圖411）。 圖411 輸出回路1微型計(jì)算機(jī) 2—輸出回路 3—噴油器第三節(jié) 汽車電子控制技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)一、汽油機(jī)的排放與凈化1．HC的生成機(jī)理HC產(chǎn)生的原因除燃料的不完全燃燒外，缸壁淬冷也是排氣中HC的主要來源。由于汽油機(jī)中混合氣的燃燒是依靠火焰?zhèn)鞑ミM(jìn)行的，當(dāng)火焰?zhèn)鞑サ浇咏鼩飧妆诿娓浇鼤r(shí)，由于壁面的冷卻作用，火焰不能完全傳播到缸壁表面， 厚度上的混合氣燒不著，通常把這層燒不著的混合氣叫做淬冷層。淬冷層的厚度隨空燃比、氣缸內(nèi)的壓力、氣體的流動(dòng)狀況而變化。當(dāng)混合氣的空燃比位于濃混合區(qū)的某個(gè)值的附近，淬冷層的厚度最小，比它更濃或更稀的混合氣，都會(huì)使淬冷層的厚度增加。氣缸內(nèi)的壓力越高、氣體流動(dòng)越活躍，都會(huì)使淬冷層變得越薄。另外，活塞頂部與第一道氣環(huán)之間的空隙、火花塞磁芯周圍的空隙等，火焰也不能傳播過去。上述淬冷層和氣隙中的混合氣沒有燃燒就隨廢氣排出。在排氣初期，靠近排氣門附近的那一部分淬冷層中的未燃?xì)怏w首先“剝離”隨尾氣排出。在排氣后期，活塞把氣缸壁面的淬冷層也卷進(jìn)排氣中，使HC的排放濃度大大增加。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，如果混合氣過濃，由于空氣不足，燃燒不完全，未燃燒或燃燒過程中生成的HC增多，HC的排放濃度當(dāng)然增加。而當(dāng)混合氣過稀或缸內(nèi)廢氣過多時(shí)，則可能引起火焰不充分甚至完全斷火，致使排氣中的HC濃度顯著增加。在正常情況下發(fā)動(dòng)機(jī)提供的是可點(diǎn)燃的混合氣，火焰?zhèn)鞑ゲ煌耆窃谶M(jìn)氣管真空度很高的情況下使用發(fā)生的，例如怠速或減速時(shí)所引起的高度廢氣稀釋所造成，或者是在過渡工況，特別是在暖車及減速時(shí)，進(jìn)入氣缸內(nèi)的混合氣很可能是過濃或過稀，以致不能燃燒完全，使HC排放量增加。 2．CO的生成機(jī)理CO是燃料燃燒的中間產(chǎn)物。排氣中CO主要是在局部缺氧或低溫下由于烴的不完全燃燒產(chǎn)生的。 理論上講，當(dāng)空燃比值A(chǔ)/F=，將實(shí)現(xiàn)完全反應(yīng)，生成CO2 和H2 O。而當(dāng)空氣不足時(shí)（A/F）時(shí)，則有部分燃料不能完全燃燒而生成CO。然而，在實(shí)際汽油機(jī)中，不僅空氣不足時(shí)燃燒生成物中有CO，就是在空氣充足時(shí)，燃燒產(chǎn)物中也含有CO及H2。其原因是由于混合氣的形成與分配不均造成的。另外在使用稀混合氣時(shí)，在高溫下，燃燒生成的CO2 和H2O也可能有一小部分發(fā)生分解反應(yīng)而離解反應(yīng)生成的H2 又會(huì)使CO2 還原成CO，所以，在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中，總會(huì)有CO的存在。盡管如此，排氣中CO的濃度，基本取決于空燃比。 3．NOx的生成機(jī)理NOx是空氣在燃燒室的高溫條件下，由氧和氮的反應(yīng)所形成的，它和其它廢氣成份不同，不是來自燃料。發(fā)動(dòng)機(jī)所排出的NOx，雖含有少量的NO2，但大部分是NO。排氣中的NO在大氣中氧化成NO2，通常把NO2和NO統(tǒng)稱為NOx （氮的氧化物）。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中，無論是進(jìn)行完全燃燒反應(yīng)，還是不完全燃燒反應(yīng)，其最初燃燒反應(yīng)所產(chǎn)生的熱必將使空氣中的氧分子裂解為氧原子，并與空氣中的氮分子發(fā)生反應(yīng)而生成NO和氮原子，而氮原子又與空氣中氧分子發(fā)生反應(yīng)生成NO和氧原子，這部分氧原子又可與空氣中氮分子重新反應(yīng)，產(chǎn)生NO。在這些反應(yīng)中，燃燒廢氣溫度越高，燃燒后殘留的氧氣濃度越大，高溫持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)，NOx 的生成量就越多。4．影響排放中有害氣體的生成因素排氣中有害氣體的生成與空燃比、點(diǎn)火時(shí)刻、發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)等有關(guān)，通常，空燃比和點(diǎn)火時(shí)刻的影響最大。（1）空燃比 ，排出的