【文章內(nèi)容簡介】 子裝置取代機械換擋桿及其與變速機構(gòu)間的連接，并通過電磁閥及氣動伺服閥汽缸來執(zhí)行。它不僅能明顯地簡化汽車操縱，而且能實現(xiàn)最佳的行駛動力性和安全性。 沈陽職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 13 防抱死制動系統(tǒng)（ ABS） 汽車制動時， ABS 通過安裝在汽車上的車速傳感器、減速度傳感器或各車輪上的輪速傳感器，檢測汽車的行駛速度、車輪的轉(zhuǎn)速、加速度或減速度。微處理器根據(jù)這些傳感器 的信號，計算出汽車的瞬時滑移率和汽車加速或減速度是否達到控制門限值，以決定增大、保持或降低制動輪缸內(nèi)制動液的制動壓力，隨即發(fā)出指令使執(zhí)行機構(gòu)及時調(diào)整制動壓力，保持所有車輪有 10％～ 15％的理想滑移率，即車輪始終維持在微弱滑移的滾動狀況下制動，防止車輪被完全制動抱死。 下圖為 防抱死制動原理圖。 圖 電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng) 電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)是用一部直流電機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓助力缸、用 蓄電池 和電動機提供動力。這種微機控制的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)和傳統(tǒng)的液壓助力系統(tǒng)比起來具有部件少、體積小、重量輕的特點，最優(yōu)化的轉(zhuǎn)向作用力、轉(zhuǎn)向回正特性，提高了汽車的轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向響應特性，增加了汽車低速時的機動性以及調(diào)整行駛時的穩(wěn)定性。 淺談電子技術(shù)在汽車上的應用 14 適時調(diào)節(jié)的自適應懸掛系統(tǒng) 自適應懸掛系統(tǒng)能根據(jù)懸掛裝置的瞬時負荷，自動地適時調(diào)節(jié)懸架彈簧的剛度和減震器的阻尼特性，以適應當時的負荷，保持懸掛的既定高度。這樣就能夠極大地改進車輛行駛的穩(wěn)定性、操縱性和乘坐的舒適性。 常速巡行自動控制系統(tǒng) （ CCS） 在高速長途行駛時，可采用常速巡行 自動控制系統(tǒng) ，恒速行駛裝置將根據(jù)行車阻力自動調(diào)整節(jié)氣門開度，駕駛員不必經(jīng)常踏油門以調(diào)整車速。若遇爬坡，車速有下降趨勢，微機控制系統(tǒng)則自動加大節(jié)氣門開度；在下坡時，又自動關(guān)小節(jié)氣門開度，以調(diào)節(jié)發(fā)動機功率達到一定的轉(zhuǎn)速。當駕駛員換低速擋或制動時，這種控制系統(tǒng)則會自動斷開。 隨著世界各大汽車產(chǎn)家對汽車安全問題的高度重視， 安全氣囊系統(tǒng) 、行駛動力學 調(diào)節(jié)系統(tǒng) （ FDR 或 VDC）、防撞系統(tǒng)、安全帶控制、照相控制等方面已大量采用了電子新技術(shù)。 沈陽職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 15 第四章 汽車電子技術(shù)發(fā)展的趨勢 隨著更加先進的靈巧型傳感器、快速響應的執(zhí)行器、高性能 ECU、先進的控制策略、計算機網(wǎng)絡技術(shù)、雷達技術(shù)、第三代移動 通訊技術(shù)在汽車上的廣泛應用，現(xiàn)代汽車正朝著更加智能化、自動化和信息化的機電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展，以達到“人 — 汽車 — 環(huán)境”的完美協(xié)調(diào)。 傳感器 隨著汽車電子化發(fā)展，自動化越高，對傳感器的依賴程度也就越大。汽車用傳感器的種類多樣化和使用數(shù)量的增加，使得傳感器朝著多功能化、集成化、智能化和微型化方向發(fā)展。這些將使未來的智能化集成傳感器不僅能提供用于模擬和處理的信號，而且還能對信號作放大等處理；同時它還能自動進行時漂、溫漂和非線性的自校正，具有較強的抵抗外部電磁干擾的能力，保證傳感器信號的質(zhì)量不受影響，即使 在特別嚴酷的使用條件下仍能保持較高的精度；另外，它還具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便的優(yōu)點，從而免受機械特性的影響。 微處理器（ ECU） 自從 1976美國通用汽車公司成功的將 ECU應用到汽車發(fā)動機的控制系統(tǒng)中后，汽車電子控制系統(tǒng)進入到了新的高速發(fā)展階段，隨后 ECU被應用到動力傳動、車身、安全等控制系統(tǒng)中。由于汽車用 ECU對可靠性、信息處理能力、實時控制能力及成本上的特殊要求，基于通用芯片開發(fā)出的 ECU已經(jīng)很難滿足汽車電子控制系統(tǒng)的要求，因此，開發(fā)出具有多路同步實時控制、自帶 A/D與 D/A、自我診斷、高輸人 /輸出等功能的汽車專用 ECU系統(tǒng)具有很高的現(xiàn)實意義。隨著汽車電子控制日趨集中化， ECU需要處理的信息量不斷增加，因此， 16位和 32位 ECU將成為淺談電子技術(shù)在汽車上的應用 16 未來汽車用 ECU的首選。預計在今后幾年需求量將增加 50%以上、逐步成為車用 ECU的主流。 圖 執(zhí)行器 目前，汽車上所使用的執(zhí)行器主要有電磁式、電動式和氣動／液動式。電磁和電動式的執(zhí)行器是以電為動力的操作機構(gòu)，具有體積小、重量輕、響應速度快、耗能小的特點，但、是，與氣動／液動式執(zhí)行器相比，輸出驅(qū)動能力則不足；無法滿足未來汽車控制領(lǐng)域大驅(qū)動輸出的需要 。但是，隨著新材料、新工藝、新機構(gòu)設(shè)計的采用，電磁和電動式執(zhí)行器將逐漸取代氣動／液動執(zhí)行器，尤其是在未來汽車普遍更換 42V新型電源系統(tǒng)之后，輸出驅(qū)動能力將大幅度提升，完全可以取代傳統(tǒng)的氣動／液動系統(tǒng)。 沈陽職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 17 控制策略 目前在汽車電子控制系統(tǒng)中廣泛采用的是 PID控制理論，是一種使用于單輸入 /輸出、線性定常系統(tǒng)的經(jīng)典控制理論。但由于汽車中需要控制的對象往往具有很強的時變和非線性，控制系統(tǒng)的輸入和輸出參數(shù)也越來越多，采用以狀態(tài)空間為基礎(chǔ)、適用于多輸入 /輸出、非線性時變系統(tǒng)的現(xiàn)代控制理論已成必然，如最優(yōu)控制 、自適應控制、模糊控制等。 總線技術(shù) 利用總線技術(shù)將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯(lián)接起來，從而構(gòu)成汽車內(nèi)部局域網(wǎng)，實現(xiàn)各系統(tǒng)間的信息資源共享。其優(yōu)點主要有：（ 1）大大減少線束數(shù)量、連接點及體積，提高系統(tǒng)的可靠性和可維護性；（ 2）采用通用傳感器，達到數(shù)據(jù)信息共享的目的；（ 3）改善系統(tǒng)的靈活性，即通過系統(tǒng)的軟件可實現(xiàn)系統(tǒng)功能的變化。根據(jù)側(cè)重功能的不同， SAE 將總線劃分為 A、 B、 C 三大類： A 類是面向傳感器和執(zhí)行器的一種低速網(wǎng)絡，主要用于后視鏡調(diào)整、燈光照明控制、電動車窗等控制等。目前， A 類 的主流是 LIN； B類是應用于獨立模塊間的數(shù)據(jù)共享中速網(wǎng)絡，主要用于汽車舒適性、故障診斷、儀表顯示及四門中央控制等，其目前主流是低速 CAN（又稱車身 CAN）； C 類是面向高速、實時閉環(huán)控制的多路傳輸網(wǎng)絡，主要用于發(fā)動機、 ABS和自動變速器、安全氣囊等的控制，目前 C 類主流是高速 CAN（又稱動力 CAN），但是隨著下一代高速、具有容錯能力的時間觸發(fā)方式的“ XbyWire”線控技術(shù)的發(fā)展，將逐漸代替高速 CAN 在 C 類網(wǎng)中的位置，力求在未來 5~10 年之內(nèi)使傳統(tǒng)的汽車機械系統(tǒng)變成通過高速容錯通訊總線與高性能 CPU 相連的百 分之百的電控系統(tǒng)，完全不需要后備機械系統(tǒng)的支持，其淺談電子技術(shù)在汽車上的應用 18 主要代表有 TTP/C 和 FlexRayo 而在多媒體與通訊系統(tǒng)中， MOST、 IDB1394 和“藍牙”技術(shù)成為了今后的發(fā)展主流。另外，光纖憑借其高傳輸速率和抗干擾能力，越來越廣泛的用作高速信號傳輸介質(zhì)。 智能汽車及智能交通系統(tǒng)（ ITS）的研究及應用 汽車智能化相關(guān)的技術(shù)問題已受到汽車制造商們的高度重視。其主要技術(shù)中“自動駕駛儀”的構(gòu)想必將依賴于電子技術(shù)實現(xiàn)。智能交通系統(tǒng)（ ITS）的開發(fā)將與電子、衛(wèi)星定位等多個交叉學科相結(jié)合， 它能根據(jù)駕駛員提供的目標資料，向駕駛員提供距離最短而且能繞開車輛密度相對集中處的最佳行駛路線。它裝有電子地圖，可以顯示出前方道路、并采用衛(wèi)星導航。自動篩選出最佳行車路線。未來的某天，路上行駛的都會是由計算機控制的智能汽車。 沈陽職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 19 第五章 汽車電子技術(shù)的代表性產(chǎn)品 巡航控制系統(tǒng) 每天世界上有很多人遭受汽車事故的傷害 ,由事故造成的經(jīng)濟損失難以計數(shù)。汽車生產(chǎn)商不斷開發(fā)出新的產(chǎn)品來避免事故的發(fā)生 ,或至少減輕其影響。實際行車情況表明 ,通過開發(fā)出的新產(chǎn)品應用到汽車上后 ,一些意外是可以避免的。汽 車巡航系統(tǒng)就是其中的一項發(fā)明 ,汽車電子巡航系 。 巡航控制系統(tǒng)的工作原理： 圖 車電子巡航控制系統(tǒng)原理框圖。由圖 ，控制器的輸入是以下兩個車速信號的差：一個是駕駛員按要求的車速設(shè)定的車速信號；另一個是實際車速的反饋信號。 ECU將這兩種信號進行比較，得出誤差 信號，經(jīng)放大、處理后成為節(jié)氣門控制信號，送至節(jié)氣門執(zhí)行器，驅(qū)動節(jié)氣門執(zhí)行器工作，調(diào)節(jié)發(fā)動機節(jié)氣門開度，以修正實際車速，從而將實際車速很快調(diào)整到駕駛員設(shè)定的車速，并保持恒定。 圖 淺談電子技術(shù)在汽車上的應用 20 防盜點火 鎖系統(tǒng) 為了防止汽車被盜造成的經(jīng)濟損失，目前最先進且國際上最流行的是采用防盜點火鎖系統(tǒng)，如果再在汽車轉(zhuǎn)向盤上加鎖，則防盜安全性能會更高。電子防盜控制系統(tǒng)使盜車人無法用通常的機械或電器方法起動發(fā)動機，同時防盜代碼可隨機產(chǎn)生。由于采用特別的通信手段，每次傳遞的信息不同，因此用先進的電子掃描方法來破解防盜代碼也較困難?，F(xiàn)以桑塔納 2021GSi型轎車 (時代超人 )來說明汽車的電子防盜系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種在點火開關(guān)接通后開始工作的防盜控制系統(tǒng)。圖 ，它主要由脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器、識讀線圈、防盜系統(tǒng) ECU、有可 變代碼功能的發(fā)動機 ECU和防盜報警燈等零部件組成。 圖 脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器是不需要電源就可驅(qū)動的感應和發(fā)射器件，該器件安裝在汽車鑰匙手柄內(nèi)。在汽車出廠時，防盜器 ECU給車鑰匙配備好該車的防盜識別代碼，故每輛汽車的防盜控制代碼是不同的。當用車鑰匙打開點火開關(guān)時，來自于防盜器 ECU的電源能量通過識讀線圈，以感應方式傳遞給脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器。被激勵的脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器立即發(fā)射出該車鑰匙的識別代碼，再通過識讀線圈沈陽職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 21 返回到防盜器 ECU。 ECU判別該鑰匙是否為該車的合法鑰匙，并將汽車點火和供油系統(tǒng)接通或不予接通。較早的防盜系統(tǒng)還可發(fā)出 盜劫報警聲光信號，有效防止汽車的被盜。汽車鑰匙丟失重配或增配汽車鑰匙，都必須與防盜器 ECU的識別代碼進行匹配處理。 識讀線圈起能源傳遞和防盜識別代碼的轉(zhuǎn)發(fā)作用。當用汽車鑰匙打開車門時，它把防盜器ECU電源能量傳送到汽車鑰匙內(nèi)的脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器，然后把汽車鑰匙的識別代碼傳送回防盜器 ECU。識讀線圈一般安裝在點火開關(guān)外面。 防盜系統(tǒng) ECU安裝在轉(zhuǎn)向柱左邊的中央線路板上方，它能通過識讀線圈向汽車鑰匙的脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器供給能量，同時接受車鑰匙發(fā)回的防盜識別代碼。如鑰匙識別代碼與防盜器 ECU存儲的代碼一致，則汽車鑰匙起動發(fā)動機 后，汽車發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)。否則在 2s內(nèi)斷開發(fā)動機油路和電路，令發(fā)動機熄火。 發(fā)動機 ECU具有可變代碼功能。發(fā)動機 ECU修理更換后，防盜系統(tǒng) ECU內(nèi)的原車鑰匙識別代碼不會更改，車鑰匙和防盜器 ECU不用再匹配。但防盜器 ECU必須與更換的發(fā)動機 ECU進行匹配，才能互相識別，否則，發(fā)動機不能起動。發(fā)動機 ECU一般安裝在位于駕駛員腿部上方的地方。 防盜報警燈起到警示插入點火開關(guān)內(nèi)的車鑰匙是否為該車合法汽車鑰匙的作用。若使用合法的本車鑰匙打開汽車油路和電路，則儀表盤上的防盜報警燈點亮 3s內(nèi)自動熄滅。否則防盜報警燈會不停閃 爍，有的車還會向外發(fā)出聲光報警。 桑塔納 2021GSi型轎車的電子防盜控制系統(tǒng)框圖見圖 ，系統(tǒng)電路見圖 。 防盜控制系統(tǒng)具有自診斷功能，每次用汽車鑰匙將點火開關(guān)接通，防盜器 ECU都要進行自淺談電子技術(shù)在汽車上的應用 22 檢。在自檢中如發(fā)現(xiàn)故障或使用過程中出現(xiàn)故障，故障代碼都會被存儲在防盜器 ECU中。維修時，用故障診斷儀讀出故障代碼及相應故障提示，以便盡快消除故障，修理完畢，應清除防盜器 ECU中存儲的系統(tǒng)故障代碼。 圖 圖 倒車雷達 倒車雷達全稱叫“倒車防撞雷達”，也叫“泊車輔助裝置”，是汽車 泊車 或者 倒車 時的安全輔助裝置，由 超聲波 傳感器（俗稱探頭）、控制器和顯示器（或 蜂鳴器 ）等部分組成。能以聲音或者