【導讀】文中針對近些年來現(xiàn)代汽車電子技術(shù)應用的現(xiàn)狀進行了探討，并對汽車電。子技術(shù)的安全化、環(huán)?；?、網(wǎng)絡化和智能化發(fā)展趨勢作了展望。成熟化，現(xiàn)代汽車給人們帶來了更舒適性、安全性、簡便性。

　　

【正文】 為有故障。 (3)根據(jù)某傳感器 (如發(fā)動機冷卻液溫度傳感器和氧傳感器 )信號變動所經(jīng)歷的時間和幅度， 可判斷系統(tǒng)是否存在某些方面的故障。 (4)來自相關(guān)電控系統(tǒng)的 信號，若有故障， 自診斷系統(tǒng)將立即報警。一般情況輸出控制電路可分為開環(huán)和閉環(huán)兩類。閉環(huán)控制的電路有信號反饋，系統(tǒng)激活了某一個閉環(huán)控制功能，卻無法達到目標，則可判斷系統(tǒng)存在相關(guān)的故障； 開環(huán)控制的電路無信號反饋， 其輸出控制電路若發(fā)生故障，電控單元只有通過對各種輸入信號進行 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX20 判斷才能確認故障。診斷的輸出接口常由儀表盤上的指示燈、電控系統(tǒng)檢測插座(CHECK CONNECTOR)、故障診斷插座 (TDCL)等組成。診斷與處理過程是在電控汽油噴射系統(tǒng)中，若該電控系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，其診斷與處理過程如下： ① 傳感器系統(tǒng)故障的診斷。發(fā)動機在運轉(zhuǎn)時， 如果傳感器輸出電路的信號電壓超出了規(guī)定的范圍， 自診斷系統(tǒng)即判定此信號有故障。例如，冷卻水溫度傳感器工作正常時，其輸出電壓值應在 ，否則被診斷為有故障， 并記錄其代碼； 而對于偶然出現(xiàn)的異常信號 ， 自診斷系統(tǒng)并不立即判定為有故障。為了使發(fā)動機不因水溫傳感器的故障而停止運轉(zhuǎn) ， 在出現(xiàn)此故障信號的同時 ， 自診斷系統(tǒng)的電控單元，會立即采用預先存儲的正常水溫數(shù)值 (如 80℃ )，對發(fā)動機進行控制，使其仍能維持工作，同時系統(tǒng)將繼續(xù)進行故障監(jiān)測，如果相繼若干次監(jiān)測為合格， ECU便 將故障指示燈熄滅。 ② 執(zhí)行系統(tǒng)故障的診斷。發(fā)動機在運轉(zhuǎn)時 ， 電控系統(tǒng)按照發(fā)動機的工況，不斷地向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出各種指令。若執(zhí)行系統(tǒng)不能正常工作，則其故障由監(jiān)控回路把信息輸給電控單元， 由電控單元進行故障顯示 ， 并及時采取相應的措施 ， 以確保發(fā)動機安全運轉(zhuǎn)。例如， 當發(fā)動機點火系統(tǒng)的功率管工作有故障時，其點火監(jiān)控回路就沒有正常工作的確認信號輸回電控單元，這時電控單元就會發(fā)出報警信號，并向執(zhí)行系統(tǒng)發(fā)出停止噴油的指令， 以防未燃的混合氣過多地進入排氣系統(tǒng)的催化反應器中 ， 從而造成該處理器的失效與損壞。 ③ 電控單元本身故障的診斷。 電控單元內(nèi)設有監(jiān)控回路，用以監(jiān)控電控單元是否按正常的控制程序工作。在監(jiān)控回路內(nèi)設有監(jiān)視時鐘，按時對電控單元進行復位。當電控單元發(fā)生故障時，程序不能正常執(zhí)行，時鐘就不能使電控單元復位，據(jù)此可判為有故障 (通常在電控單元內(nèi)備有應急回路，保證發(fā)動機維持運行 )。 底盤電子控制閣 電控自動變速器 (ECAT) 電控單元 (ECU)根據(jù)傳感器檢測到的發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動機冷卻液溫度、自動變速器液壓油溫度等信號確定換檔規(guī)律，并向電磁閥發(fā)出電子控制信號；電磁閥將該信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?，閥板 中的各個控制閥根據(jù)這些液壓控制信號，控制換檔執(zhí)行機構(gòu)的動作，從而實現(xiàn)自動換檔；電控自動變速器則在全液壓控制自動變速器的基礎上增加了一套電子控制系統(tǒng)， ECU根 據(jù)節(jié)氣門開度和車速等信號確湖 北 汽 車 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX21 定換檔時刻，控制執(zhí)行元件電磁閥工作，從而控制制動器和離合器工作，實現(xiàn)換檔。對于電控自動變速器，采用節(jié)氣門閥主要用于調(diào)節(jié)油道壓力，而不用于控制換檔時刻。電控自動變速器能實現(xiàn)最佳的換檔規(guī)律，具有良好的經(jīng)濟性和動力性，污染低；換檔過程中無沖擊和振動，換檔動作準確、及時；工作穩(wěn)定、可靠，能在高低溫、大顛簸、沖擊振動、強磁聲、電子干擾下正 常工作，能很好地適應復雜的交通情況和地理條件；具有故障自診斷功能；取消了離合器，無需頻繁換檔，操縱方便。但電控自動變速器也存在結(jié)構(gòu)復雜、零件精度要求高、制造難度大，成本較高、維修技術(shù)復雜，車輛低速行駛時傳動效率較手動變速器低等缺點。 防抱死制動系統(tǒng) (ABS) 制動防抱死系統(tǒng) (ABS)的主要功能是汽車在進行緊急制動和在易打滑的路面上進行常規(guī)制動時，迅速而又精確地檢測出各車輪的滑移量，通過電子控制器的分析、運算和控制，適時恰當?shù)卣{(diào)節(jié)制動系統(tǒng)的液壓或氣壓，減小車輪的滑移率，以確保制動時汽車方向的穩(wěn)定性 、制動可靠性和行駛安全性， ABS——And—Lockbraking system防抱死制動系統(tǒng)英文單詞的縮寫。 ABS系統(tǒng)是在傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的基礎上改進而成的。它除了傳統(tǒng)的制動主缸、制動輪缸、真空助力器及管路外，主要用車輪轉(zhuǎn)速傳感器，電子控制器 (ECU)、壓力調(diào)節(jié)器和 ABS警示燈等組成。在制動過程中，每當 ECU檢測到車輪趨于抱死時，就向壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出降低制動管路壓力的命令，壓力調(diào)節(jié)器就會立即降低管路的壓力。與此同時 ECU實時監(jiān)控車輪的運動狀態(tài)。當檢測到需要增加制動壓力時它又命令壓力調(diào)節(jié)器增加制動壓力，車輪又趨于 抱死。如此反復，只要駕駛?cè)吮３肿銐虻牧υ谥苿犹ぐ迳?，這種準確的壓力調(diào)節(jié)就會一直進行下去，以控制車輪的滑移率在 15％～ 20％之間。這樣就能防止車輪抱死，車輪依然可以轉(zhuǎn)動，駕駛?cè)嗽谲囕v遇到障礙物時，可安全繞開并能保持向預定的方向行駛，同時地面制動力在既滾動又滑動的制動過程中達到最大。 ABS系統(tǒng)是否參與工作，直接與車輪的滑移率和車速有關(guān)。當車速超過一定值以后 (一般為 5km/小時或 8km/小時 )， ABS才會對制動過程中趨于抱死的車輪進行制動壓力調(diào)節(jié)。這是因為當車速很低時，車輪抱死對制動性、安全性的影響也很小。 ABS系統(tǒng)的 ECU還具有故障自診斷功能。當檢測到 ABS系統(tǒng)有故障時， ABS警示燈就會閃亮以提示駕駛?cè)送瑫r關(guān)閉 ABS系統(tǒng)，并使制動功能自動恢復到汽車的傳統(tǒng)制動系統(tǒng)狀態(tài)。這時汽車的傳統(tǒng)制動系統(tǒng)仍然工作而只是不再具有防止車輪抱死的功 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX22 能。汽車在制動過程中，車輪轉(zhuǎn)速傳感器不斷把各個車輪的轉(zhuǎn)速信號及時輸送給 ABS電子控制單元， ABS電子控制單元根據(jù)設定的控制邏輯對 4個轉(zhuǎn)速傳感器輸入的信號進行處理，計量汽車的參考車速，各車輪速度和減速度，確定各車輪的滑移率，通過對各車輪的壓力升高，壓力保持及壓力降低的循環(huán)控制，使各個車輪的滑 移率保持在理想的范圍之內(nèi)，防止車輪完全抱死以提高汽車的制動效果和安全性。在制動過程中，如果車輪沒有抱死趨勢， ABS系統(tǒng)將不參與制動壓力控制，此時制動過程與常規(guī)制動系統(tǒng)相同。如果 ABS出現(xiàn)故障， ABS電子控制單元將不再對液壓單元進行控制并將儀表板上的 ABS故障燈點亮，向駕駛?cè)税l(fā)出警告信號，此時制動過程也與常規(guī)制動系統(tǒng)的工作相同。 驅(qū)動防滑系統(tǒng) (ASR)也叫牽引力控制系統(tǒng) (TCS或 TRC)，是 ABS的完善和補充，它可防止起動和加速時的驅(qū)動輪打滑，既有助于提高汽車加速時的牽引性能。又能改善操作穩(wěn)定性。汽車 ―打滑 ‖有兩種情況：一是制動時的車輪滑移；二是汽車驅(qū)動時的車輪 ―滑轉(zhuǎn) ‖ 。度低于轉(zhuǎn)動車輪的圓周速度時，輪胎與地面之間就有相對滑動，稱之為 ―滑轉(zhuǎn) ‖ 。驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)，使車輪與地面的附著力下降， 驅(qū)動輪產(chǎn)生的牽引力減少，導致汽車的起步性能、加速性能和在滑溜路面上的通過性能及行駛穩(wěn)定性下降。為了防止汽車在起步、加速和在易滑或左右輪附著力不同的復雜路面上行駛時驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)，驅(qū)動防滑控制系統(tǒng) (TRC)也就應運而生。一驅(qū)動防滑的控制方式 （ 1） 發(fā)動機功率控制 汽車在起步、加速時，如果油門踏板踩得過猛，會因驅(qū)動力過大而出現(xiàn)驅(qū)動輪都滑轉(zhuǎn)的情況。此時電腦 ECU輸出信號，通過控制發(fā)動機的輸出功率來調(diào)節(jié)傳遞到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩， 以控制汽車的滑移率。通常采用的控制方法有： 。在發(fā)動機原節(jié)氣門的基礎上， 串聯(lián)一個副節(jié)氣門， 由 TRC系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)控制其開度。這種方式工作比較平穩(wěn)，容易與其他方式配合使用。 。 。 調(diào)節(jié)發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩雖然可以通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度、點火提前角、汽油噴射量及中斷汽油噴射和點火來實現(xiàn)，但是由于僅中斷部分汽缸點火而不終止相應汽缸的燃油供給會對催化轉(zhuǎn)換器造成嚴 重損害， 因此目前在 TRC系統(tǒng)中通常利用控制節(jié)氣門和點火提前角的方式來調(diào)節(jié)發(fā)動機的輸出扭矩，從而實現(xiàn)對驅(qū)動車輪的驅(qū)動力矩的調(diào)湖 北 汽 車 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX23 節(jié)。一驅(qū)動防滑的控制方式 （ 2） 驅(qū)動輪制動控制 這種控制方式是通過在發(fā)生滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪上施加制動力矩來控制滑轉(zhuǎn)率。制動驅(qū)動輪是防止滑轉(zhuǎn)最迅速的一種控制方式，但是出于舒適性的考慮，制動力不能太大。為了防止 TRC控制過程中制動力矩與發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩之間出現(xiàn)平衡而導致無意義的功率消耗，這種控制方式通常與調(diào)節(jié)發(fā)動機輸出功率的方法合用。 （ 3） 發(fā)動機輸出功率與驅(qū)動輪制動綜合控制 兩種控制方法合起 來并用，不僅可以防止 TRC控制過程中制動力矩與發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩之間出現(xiàn)平衡而導致無意義的功率消耗，還可以根據(jù)發(fā)動機的狀況和車輪滑轉(zhuǎn)的實際情況采取相應的控制。如在滑溜路面上行駛時，在發(fā)動機驅(qū)動扭矩較小的情況下也可以出現(xiàn)車輪滑轉(zhuǎn)，這時采用對滑轉(zhuǎn)車輪施以制動的方法就比較有效。而在發(fā)動機輸出功率較大時出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)，則通過減少發(fā)動機輸出功率的方法來控制車輪滑轉(zhuǎn)。汽車行駛過程中， 路面的情況千差萬別，從而導致驅(qū)動輪的狀態(tài)也不斷的發(fā)生變化，而這種發(fā)動機輸出功率與驅(qū)動輪制動綜合控制方法，使汽車具有較高的穩(wěn)定性與操縱性。因此，這種 綜合控制方法得以廣泛的應用，例如日本豐 LS400轎車上就采用了這種綜合控制的 TRC系統(tǒng)。 （ 4） 差速器鎖止控制 驅(qū)動力矩可以通過調(diào)節(jié)發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩、變速器傳動比、差速器鎖緊系數(shù)等來實現(xiàn)，但目前采用調(diào)節(jié)變速器傳動比和差速器鎖緊系數(shù)的方式在 TRC中，相對而言，較為少見。圖 3所示的是一種電子控制的可鎖止差速器。在差速器向車輪輸出端的離合器片上加壓可實現(xiàn)鎖止功能，其鎖止的程度可逐漸變化，從基本鎖止到完全鎖止。控制壓力來自蓄壓器的高壓油液， 壓力值的大小由 TRC電腦控制電磁閥來調(diào)節(jié)， 并由壓力傳感器和驅(qū)動輪車速傳 感器反饋給電子控制單元實行反饋控制。這種控制方式可以把驅(qū)動輪的差速滑動控制在某一范圍內(nèi)，使汽車在各種路面上行駛和啟動時都具有較好的穩(wěn)定性和操縱性。簡單地說， TRC系統(tǒng)的工作過程是：車速傳感器將車輪的速度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杺鹘o TRC電腦， TRC電腦據(jù)此計算車輪的滑轉(zhuǎn)率，再綜合參考節(jié)氣門開度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等信號確定控制方式，輸出信號使執(zhí)行機構(gòu)動作，從而將驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)率控制在目標范圍之內(nèi)。由于 TRC是在 ABS的基礎上發(fā)展起來的， ABS和 TRC系統(tǒng)之間有許多相似之處， 如都需要對車輪的滑轉(zhuǎn)率進行控制，都需要電腦和車速 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX24 傳感器 等， 為此， 一般有 TRC系統(tǒng)的汽車都裝有 ABS， 如日本的豐田凌志 LS300，LS400，美國的卡迪拉克、別克等車型都裝有 TRC系統(tǒng)，但裝有 ABS的轎車并不一定裝有 TRC。 目前，雖然不同車型裝備的 TRC系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)和工作過程不完全相同，但在以下幾個方面都是相同的。 a. TRC系統(tǒng)只對驅(qū)動輪實行制動控制，并有選擇開關(guān)，當該開關(guān)關(guān)閉時，系統(tǒng)不再進行驅(qū)動防滑控制。 b. 當 TRC系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài)時，副節(jié)氣門會自動處于全開位置， TRC壓力調(diào)節(jié)裝置并不會影響制動系統(tǒng)的正常工作。 c. TRC在汽車行駛過程中一 直處于工作狀態(tài)，在驅(qū)動輪出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)時起作用，但當車速很高 (80120 km/h)時，一般不起作用。 d. TRC通常具有不同的優(yōu)先選擇性，在車速較低時，優(yōu)先選擇提高牽引力；而當車速較高時， 優(yōu)先選擇提高行駛方向穩(wěn)定性。 e. 如果在 TRC處于防滑調(diào)節(jié)過程中，踩下制動踏板進行制動， TRC自動退出且不會影響制動過程的進行。 f. 具有自診斷功能。當系統(tǒng)檢測出故障時， TRC將自動關(guān)閉，并向駕駛員發(fā)出警示信號。 電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng) 裝配機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車，在泊車和低速行駛時駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱負擔過于沉重 ，為了解決這個問題，美國 GM 公司在 20世紀 50年代率先在轎車上采用了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。但是，液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無法兼顧車輛低速時的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，因此在 1983年日本 Koyo公司推出了具備車速感應功能的電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。這種新型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以隨著車速的升高提供逐漸減小的轉(zhuǎn)向助力，但是結(jié)構(gòu)復雜、造價較高，而且無法克服液壓系統(tǒng)自身所具有的許多缺點，是一種介于液壓助力轉(zhuǎn)向和電動助力轉(zhuǎn)向之間的過渡產(chǎn)品。到了 1988年，日本 Suzuki 公司首先在小型轎車 Cervo上配備了 Koyo公司研發(fā)的轉(zhuǎn) 向柱助力式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)； 1990年，日本 Honda 公司也在運動型轎車 NSX上采用了自主研發(fā)的齒條助力式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，從此揭開了電動助力轉(zhuǎn)向在汽車上應用的歷史。 它是用一臺直流電機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓助力缸、用蓄電池和電動機提供動力的系湖 北 汽 車 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX25 統(tǒng)。這種微機控制的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)比起來具有部件少、體積小、重量輕的特點，以及最優(yōu)化的轉(zhuǎn)向作用力、轉(zhuǎn)向回正特性．大大提高了汽車的轉(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。 電助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理如