汽车电子技术课件.ppt

1、第四章第四章 汽车电子技术汽车电子技术一、一、汽车电子产业的发展现状汽车电子产业的发展现状二、二、汽车汽车电子电子技术的内容技术的内容1、2005年，我国汽车电子市场约为年，我国汽车电子市场约为3000亿规模的亿规模的“盛宴盛宴”。全球每辆新款汽车的电子设备支出占比例大约为全球每辆新款汽车的电子设备支出占比例大约为26，这一数字相当惊人，这一数字相当惊人。一、汽车电子产业的发展现状一、汽车电子产业的发展现状2、国际和国内品牌纷纷涌入汽车电子市场国际和国内品牌纷纷涌入汽车电子市场。2004年度的年度的TCL、康佳、夏新及创维、康佳、夏新及创维家用电子品牌家用电子品牌加入汽车电子加入汽车电子行业的

2、潮流之后，包括中兴、华为、国微等大批行业的潮流之后，包括中兴、华为、国微等大批电子技术型企业电子技术型企业也纷也纷纷进入这一市场；纷进入这一市场；本土军团面对的国际品牌方阵则更是强大，包括本土军团面对的国际品牌方阵则更是强大，包括Motorola、Intel、Philips、Siemens、Bosch及德尔福等厂商在内的及德尔福等厂商在内的欧美系欧美系及及包括松下、电装等在内的包括松下、电装等在内的日系日系品牌。品牌。3、国内汽车电子业面临尴尬国内汽车电子业面临尴尬。我国有超过我国有超过1000家的汽车电子制造商在参与竞争，国际品牌的技术优势和家的汽车电子制造商在参与竞争，国际品牌的技术优势和

3、规模优势十分明显，规模优势十分明显，30的国际品牌把持着中国的国际品牌把持着中国70的汽车电子市场。的汽车电子市场。中国知识产权报中国知识产权报2005年年：合肥工业大学科学研究院日前宣布：该校成功研制出全合肥工业大学科学研究院日前宣布：该校成功研制出全国唯一有自主知识产权的汽车防抱死系统（国唯一有自主知识产权的汽车防抱死系统（ABS）。这意味）。这意味着我国汽车着我国汽车ABS系统依靠舶来品的历史有望结束。系统依靠舶来品的历史有望结束。东风商用车东风商用车ABS即将投产即将投产（2005年）年）三、汽车电子技术的内容三、汽车电子技术的内容1、发动机新技术、发动机新技术2、底盘新技术、底盘新技

4、术3、汽车安全新技术、汽车安全新技术4、汽车电子与电器、汽车电子与电器新技术等新技术等EFI、MPI、GDI、HPCR、VTEC、ZEV、LEV、TWC、SAI、AT、CVT、ABS、EBD、ASR、ESP、4WD、EPS、SRS、GPS EFI=Electronic Fuel Injection 电控燃油喷射电控燃油喷射SPI=Single Point Injection 单点喷射单点喷射MPI=Multi Point Injection 多点喷射多点喷射GDI=Gasoline Direct Injection 汽油缸内直喷汽油缸内直喷汽油机电控燃油喷射汽油机电控燃油喷射柴油机电控燃油喷射

5、柴油机电控燃油喷射SDI=Suction Direct Injection 自然吸气直接喷射自然吸气直接喷射直喷式直喷式分隔式分隔式TDI=Turbo Direct Injection 涡轮增压涡轮增压直接喷射直接喷射HPCR=High Pressure Common Rail 柴油机高压共轨柴油机高压共轨中国首辆柴油家用轿车中国首辆柴油家用轿车捷达捷达SDI 奥迪奥迪A6 2.5TDI，国内第一款高档柴油轿车，国内第一款高档柴油轿车 低压油腔低压油腔进油孔进油孔柴油机泵管嘴供油系统柴油机泵管嘴供油系统柴油机高压共轨技术柴油机高压共轨技术HPCRVTEC=Variable Valve Timi

6、ng and Valve Lift Electronic Control System可变气门配气相可变气门配气相位和气门升程电位和气门升程电子控制系统子控制系统 可变配气相位可变配气相位VTECEV=Electrical Vehicle（电动汽车）（电动汽车）HEV=Hybrid Electrical Vehicle（混合动力电动汽车）（混合动力电动汽车）FCEV=Fuel Cell Electrical Vehicle（燃料电池电动汽车）（燃料电池电动汽车）汽车能源新技术汽车能源新技术混合动力电动汽车混合动力电动汽车HEV氢氧燃料电池电动汽车氢氧燃料电池电动汽车FCEV阳极：阳极：2H2

7、4H+4e-阴极：阴极：O2+4H+4e-2 H2O整体：整体：2H2+O2 2 H2O+能量能量特点特点：燃料电池工作时不需要充电，只要连续地：燃料电池工作时不需要充电，只要连续地供应燃料和氧化剂，就会产生能量。供应燃料和氧化剂，就会产生能量。本田氢动力车本田氢动力车宝马氢动力车宝马氢动力车TWC=Three-way Catalytic Converter（三元催化转化器）（三元催化转化器）EGR=Exhaust Gas Recirculation（废气再循环）（废气再循环）EVAP=Evaporative Emission Control（燃油蒸发排放）（燃油蒸发排放）DPF=Diesel

8、 Particulate Filter（微粒捕集器）（微粒捕集器）汽车排放控制技术汽车排放控制技术三元催化转化器三元催化转化器 汽油机尾气：汽油机尾气：CO、HC、NOx。废气再循环技术废气再循环技术EGR 部分的排气通过部分的排气通过EGR阀与新鲜空气混合阀与新鲜空气混合进入发动机，这样缸内进入发动机，这样缸内混合气的混合气的含氧量就降低含氧量就降低，从而降低氮氧化合物排从而降低氮氧化合物排放。放。柴油机微粒捕集器柴油机微粒捕集器DPF微粒捕捉器微粒捕捉器主要用来净化主要用来净化柴油机排气中的颗粒物，柴油机排气中的颗粒物，是现代柴油机满足欧是现代柴油机满足欧以以上排放法规的有效手段。上排放法

9、规的有效手段。柴油机微粒捕捉器的核心柴油机微粒捕捉器的核心是过滤体和过滤体再生装是过滤体和过滤体再生装置。置。有级式有级式无级式无级式手动变速器手动变速器 MT Manual Transmission液力自动变速器液力自动变速器 ATAutomatic Transmission电子控制机械自动变速器电子控制机械自动变速器 AMT Automatic Mechanical Transmission无级变速器无级变速器 CVTContinuously Variable Transmission 分段无级分段无级变速器变速器（Anti-lock Braking System）制动防抱死系统制动防抱死

10、系统ABSABS一一、ABSABS的功用的功用在汽车制动时：在汽车制动时：1 1、当前轮抱死，丧失转向能力、跑偏、当前轮抱死，丧失转向能力、跑偏 2 2、当后轮抱死，汽车将产生侧滑、甩尾、当后轮抱死，汽车将产生侧滑、甩尾 ABS应该有效防止上述现象的发生应该有效防止上述现象的发生，增加汽车制动时，增加汽车制动时的稳定性，防止出现交通事故的稳定性，防止出现交通事故二二、ABSABS的工作理论基础的工作理论基础1 1、滑移率的概念滑移率的概念 汽车相对于地面有滚动和滑动两种运动汽车相对于地面有滚动和滑动两种运动形式。形式。滑移率滑移率就是就是滑动成分滑动成分在这汽车两种运动在这汽车两种运动形式中比

11、例的大小。形式中比例的大小。地面纵向附着力地面纵向附着力F Fz z F Fz z=G=G z z 式中式中 G G 地面对轮胎的法向作用力；地面对轮胎的法向作用力；z z 纵向附着系数。纵向附着系数。侧向侧向附着力附着力F Fc c F Fc c=G=G c c c c 侧向附着系数侧向附着系数2 2、纵向力和侧向力、纵向力和侧向力的概念的概念（1 1）横向附着系数）横向附着系数 汽车行驶的稳定汽车行驶的稳定性性 如：侧滑、甩尾如：侧滑、甩尾 汽车转向性能汽车转向性能（方向的稳定性）（方向的稳定性）如：转向失控如：转向失控（2 2）纵向附着系数）纵向附着系数 汽车的制动性能汽车的制动性能 如

12、：制动距离加长如：制动距离加长 汽车的驱动性能汽车的驱动性能 如：动力性下降如：动力性下降横向附着系数与纵向附着系数横向附着系数与纵向附着系数滑移率滑移率纵向力纵向力侧向力，侧向力，抗侧滑力抗侧滑力纵向力，纵向力，制动力制动力 在在=10=1030%30%，有较大的纵向附着系数和较大的侧向附，有较大的纵向附着系数和较大的侧向附着系数。着系数。2 2、滑移率对汽车制动性能的影响滑移率对汽车制动性能的影响三三、ABSABS的工作原理的工作原理 根据上面的理论，根据上面的理论，ABSABS制动系统制动系统主要的控制思想主要的控制思想：将滑动率控制在将滑动率控制在=10=1030%30%，以保证车轮与

13、地面之间较大的，以保证车轮与地面之间较大的纵向附着系数和较大的侧向附着系数。纵向附着系数和较大的侧向附着系数。ABSABS制动系统制动系统的优点的优点：1 1、有效防止了汽车侧滑、甩尾、失去转向能力的现象，增加了、有效防止了汽车侧滑、甩尾、失去转向能力的现象，增加了制动稳定性。制动稳定性。2 2、缩短了制动距离、缩短了制动距离3 3、减弱了轮胎与地面之间的剧烈摩擦，减轻了轮胎的磨损、减弱了轮胎与地面之间的剧烈摩擦，减轻了轮胎的磨损四、四、ABSABS的组成的组成电子制动力分配装置电子制动力分配装置EBDEBD=Electrical Braking-force Distribution汽车在制动

14、时，四只轮胎附汽车在制动时，四只轮胎附着的地面条件往往不一样。着的地面条件往往不一样。比如，有时比如，有时左前轮左前轮和和右后轮右后轮附着在干燥的水泥地面附着在干燥的水泥地面上，而上，而右右前轮前轮和和左后轮却附着在水中或泥左后轮却附着在水中或泥水中水中这种情况会导致在汽车制动这种情况会导致在汽车制动时四只轮子与地面的时四只轮子与地面的摩擦力不一摩擦力不一样样，制动时容易造成打滑、倾斜，制动时容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故和车辆侧翻事故 ，能采用，能采用不同的方式和力量制动不同的方式和力量制动驱动防滑系统驱动防滑系统ASRASRAcceleration Slip Regulation ASR

15、可防止车辆尤其是大马力车子，在起步、再可防止车辆尤其是大马力车子，在起步、再加速时驱动轮打滑现象，以维持车辆行驶方向的稳定加速时驱动轮打滑现象，以维持车辆行驶方向的稳定性。性。ASR可以通过减少节气门开度来降低发动机功率可以通过减少节气门开度来降低发动机功率或者由制动器控制车轮打滑来达到对汽车牵引力的控或者由制动器控制车轮打滑来达到对汽车牵引力的控制。制。ASR与与ABS的区别在于，的区别在于，ABS是防止车轮在是防止车轮在制动时被抱死而产生侧滑，而制动时被抱死而产生侧滑，而ASR则是则是防止汽防止汽车在加速时因驱动轮打滑车在加速时因驱动轮打滑而产生的侧滑，而产生的侧滑，ASR是在是在ABS的

16、基础上的扩充，两者相辅相成。的基础上的扩充，两者相辅相成。电子稳定性程序电子稳定性程序ESPESP综合了综合了ABS（防抱死制动系统）、（防抱死制动系统）、BAS（制动（制动辅助系统）和辅助系统）和ASR（加速防滑控制系统）三个系统，（加速防滑控制系统）三个系统，功能更为强大。功能更为强大。ESP一般由转向传感器、车轮传感一般由转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等组成，它器、侧滑传感器、横向加速度传感器等组成，它通通过对这些传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，过对这些传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，然后向然后向ABS、ASR发出纠偏指令，来帮助车辆维持发出纠偏指令，来

17、帮助车辆维持动态平衡动态平衡，它可以使车辆在各种状况下保持最佳的，它可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性，尤其在转向过度或转向不足的情形下效果稳定性，尤其在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显。更加明显。ESP=Electronic Stability Program电子稳定性程序电子稳定性程序ESP当汽车发生转向不足当汽车发生转向不足时（左），车身表现时（左），车身表现为向弯外推进，此时为向弯外推进，此时ESP系统将通过对左系统将通过对左后轮的制动来遏制车后轮的制动来遏制车辆陷入险境；辆陷入险境；而当汽车发生转向过而当汽车发生转向过度时（右），此时度时（右），此时ESP系统则通过对右系统

18、则通过对右前轮的制动来纠正危前轮的制动来纠正危险的行驶状态。险的行驶状态。无无ESP避免车祸头号帮手避免车祸头号帮手 博世（博世（BOSCH）两千万套）两千万套ESP下线下线 ESP系统可侦测系统可侦测车辆打滑的车辆打滑的程度程度，并且可以，并且可以主动介入主动介入修修正车身动态，就算驾驶员什正车身动态，就算驾驶员什么都不动作的状态下，依旧么都不动作的状态下，依旧可以让不听指挥的车辆回复可以让不听指挥的车辆回复控制。控制。有有ESPABSABS、ASRASR、VSCVSC（ESPESP）的实质和作用的实质和作用 实现驱动力、制动力的自动调节实现驱动力、制动力的自动调节 充分发挥制动器的制动效能

19、充分发挥制动器的制动效能 提高制动减速度和缩短制动距离提高制动减速度和缩短制动距离 提高车辆制动、转向时方向的稳定性提高车辆制动、转向时方向的稳定性 四轮驱动系统用于四轮驱动系统用于将发动机的动力传向四个车轮将发动机的动力传向四个车轮，以增加汽车在道路不好的情况下行驶的牵引力，同以增加汽车在道路不好的情况下行驶的牵引力，同时改善汽车转弯时的操纵性能。时改善汽车转弯时的操纵性能。四轮驱动系统四轮驱动系统4WD4WD=Four-wheel Drive 电动助力转向电动助力转向EPSEPSEPSElectrical Power Steering四轮转向四轮转向4WS4WS4WS4 Wheels St

20、eering System转向技术转向技术四轮转向前后轮控制四轮转向前后轮控制同向控制同向控制逆向控制逆向控制主动悬架主动悬架 Active Suspension 被动悬架被动悬架 Inactive Suspension 悬架技术悬架技术安全气囊安全气囊SRS(1)(1)作用作用 当汽车以大于当汽车以大于20km/h20km/h的速度发生碰撞时，安全气囊就的速度发生碰撞时，安全气囊就会自动充气弹开，瞬时在驾驶员和方向盘之间充起一会自动充气弹开，瞬时在驾驶员和方向盘之间充起一个很大的气囊，减轻驾驶员头部及胸部的伤害。个很大的气囊，减轻驾驶员头部及胸部的伤害。(2)(2)组成组成 气体发生器、防护

21、盖、气体发生器、防护盖、气囊、约束件、溢气孔等。气囊、约束件、溢气孔等。SRS=Supplemental Restraint System，辅助约束系统，辅助约束系统Can(控制器局域网控制器局域网)技术技术EPS系统控制系统控制器器报文1发动机转速报文2汽车车速信号报文3电瓶电压信号报文4方向盘转矩信号报文5电机助力转矩信号报文6横摆角速度信号其他电子其他电子控制系统控制系统控制器控制器报文4方向盘转矩信号报文5电机助力转矩信号报文6横摆角速度信号报文7报文8混合动力混合动力汽车控制汽车控制器器报文1发动机转速报文2汽车车速信号报文3电瓶电压信号报文7报文8CAN总总线线CANCAN总线数据

22、流动结构总线数据流动结构EPSEPS（电动助力转向）系统中（电动助力转向）系统中CANCAN总线的应用总线的应用X-By-Wire 线控技术线控技术Steer-by-Wire-System 2010年年40的欧洲生产的汽车将全部采用的欧洲生产的汽车将全部采用X-By-Wire技术技术 全球定位系统全球定位系统GPS Global Positioning System n9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2022-12-142022-12-14Wednesday,December 14,2022n10、阅读一切好书如同和过去最杰出的

23、人谈话。2022-12-142022-12-142022-12-1412/14/2022 2:55:11 AMn11、一个好的教师，是一个懂得心理学和教育学的人。2022-12-142022-12-142022-12-14Dec-2214-Dec-22n12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2022-12-142022-12-142022-12-14Wednesday,December 14,2022n13、He who seize the right moment,is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2022-12-142022

24、-12-142022-12-142022-12-1412/14/2022n14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2022年12月14日星期三2022-12-142022-12-142022-12-14n15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2022年12月2022-12-142022-12-142022-12-1412/14/2022n16、提出一个问题往往比解决一个更重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，却需要有创造性的想像力，而且标志着科学的真正进步。2022-12-142022-12-14December 14,2022n17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2022-12-142022-12-142022-12-142022-12-14 谢谢观赏谢谢观赏 You made my day!You made my day!我们，还在我们，还在路路上上