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1、 毕业设计(论文)论文名称:电子技术在汽车上的应用地 市:河南省濮阳市助 学 院 校:濮阳职业技术学院准 考 证 号:090113200188姓 名:李恩泽学 科 专 业:汽车维修与检测专业(本科)指 导 教 师:河南省高等教育自学考试_年_月 高等教育自学考试毕业设计(论文)任务书(指导教师填表)填表时间: 年 月 日学生姓名准考证号指导教师课题类型设计(论文)题目主要研究内容主要技术指标(或研究目标)进度计划主要参考文献毕业设计领导小组组长签字: 年 月 日论电子技术在汽车上的应用 摘 要 本文探讨了汽车电子控制技术,对发动机电子控制、底盘电子控制和车身电子控制进行了全面的论述。并从电子控
2、制技术对汽车智能化上的巨大推动、助力汽车自动调速和自动化高速公路建设、为汽车移动化办公提供基础和多通道传输技术的运用等四个方面入手,论述了汽车电子控制技术。关键词:汽车电子控制技术,发动机电子控制,底盘电子控制发动机电子控制,底盘综合控制,车身电子安全,信息通ABSTRACTThis paper discusses the automotive electronic control technology, electronic engine control, chassis control and body electronic control for a comprehensive expo
3、sition. And from the electronic control technology for the intelligent four huge boost on the car, booster car automatic speed control and automation highway construction, automotive and mobile office provides the basis of the use of multi-channel transmission technology and other aspects, discusses
4、 the automotive electronic control 。Keywords: Auto electronic control technology,Electronic engine control,Chassis electronic control action,The chassisintegrated control ,Body electronicsecurity,Information目录第一章 绪论1第二章 电子控制技术在汽车上的应用21汽车门锁控制电路211逻辑抽象212结论 32 发动机电子控制系统32-1电控点火装置(ESA)42-2电控燃油喷射(EFI)43
5、废气再循环控制(EGR)44怠速控制(ISC)55底盘综合控制系统551电控自动变速器(ECAT)652防抱死制动系统(ABS)与驱动防滑系统(ASR)7521 ABS 的两种控制方式85211双参数控制85212 单参数控制9522 ABS发展中的关键问题9523 ABS 的发展趋势106电子转向助力系统(EPS)107 电控悬架128巡行控制系统(CCS)129信息通讯系统1391汽车导航系统与定位系统(NTIS)1392语音系统(VS)1393信息系统(IS) 1394通讯系统(CS)1310行驶安全方面的电子控制14101 安全气囊14102 防撞系统14103 前照灯控制14104舒
6、适性方面的电子控制141041全自动空调141042电动座椅15105信息显示系统与信息传递装置15总结16参考文献17致谢19小结20第一章 绪论汽车电子控制系统基本由传感器、电子控制器(ECU)、驱动器和控制程序软件等部分组成,与车上的机械系统配合使用(通常与动力系统、底盘系统和车身系统中的子系统融合),并利用电缆或无线电波互相传输讯息,即所谓的“机电整合”,如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制系统、防滑控制系统、电子控制悬架系统、电子控制自动变速器、电子助力转向等。汽车电子控制系统大体可分为四个部分:发动机电子控制系统,底盘综合控制系统,车身电子安全系统,信息通讯系统。其中,前两种系统与汽
7、车的行驶性能有直接关系第二章 电子控制技术在汽车上的应用1汽车门锁控制电路随着轿车对乘用舒适性、操纵方便性、使用安全性的要求,现在的轿车都采用了电控门锁系统如图2所示,并使用了电子技术和无线电技术,有的还接入汽车中央微电脑控制系统,并与启动、点火系统相连接进行防盗控制。本设计中的汽车门锁控制电路主要指数字电路设计部分,即图2中92处的电控单元。11逻辑抽象 下面依据数字电路中组合逻辑电路设计方法的一般步骤,进行汽车门锁控制电路分析。 1)确定输入输出变量,根据控制要求进行逻辑状态赋值输入变量为:钥匙位置检测开关A,定义钥匙从点火开关内拔出时为1,插入时为0;车门状态检测开关B,定义门关时为1,
8、门开时为0;车门锁状态检测开关C,定义锁止时为1,解锁时为0;车内门锁状态检测D,定义锁止时为1,解锁时为0。输出变量为:锁止状态检测端E,输出为1时为已锁止,输出为0时为未锁止状态;解锁状态检测端F,输出为1时车门为解锁状态,输出为0时为未锁止状态。 2)根据控制要求,列出逻辑状态表(即真值表)为了分析方便,将输入中的A、B变量作为一组,对应的输出变量为E1、F1;将输入中的C、D变量作为一组,对应的输出变量为E2、F2;最后再找出E1、E2和E的关系,F1、F2和F的关系。依据真值表得到逻辑函数关系式及其对应的逻辑电路图 通过进一步分析得到:E=E1E2;F=F1+F2则得到完整的逻辑电路
9、图为:12结论 文中对汽车门锁控制电路的分析与设计做了详细的阐述,并且验证该控制电路在实验室条件下试验是成功的。该电路特点是原理简单,结构紧凑,体积小,耗电量少,成本低廉,可以在各种类型的汽车上安装。通过设计能够对基本逻辑门电路的使用更为熟练,能更加熟悉组合逻辑电路的设计步骤,并对汽车门锁控制电路有更详细的了解,为今后从事汽车门锁电路更深层次控制要求的设计打下良好的基础,从而能够更好提高系统的可靠性与稳定性。2 发动机电子控制系统发动机电子控制系统(EECS)是通过对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行电子控制,使发动机在最佳工况状态下工作,以达到提高其整车性能、节约能源、降低废
10、气排放的目的。2-1电控点火装置(ESA)电控点火装置由微处理机、传感器及其接口、执行器等构成。该装置根据传感器测得的发动机参数进行运算、判断,然后进行点火时刻的调节,可使发动机在不同转速和进气量等条件下,保证在最佳点火提前角下工作,使发动机输出最大的功率和转矩,降低油耗和排放,节约燃料,减少空气污染。2-2电控燃油喷射(EFI)电子控制喷油装置(EFI)能够自动保障发动机的最佳工作状态,在保证发动机功率的同时节省燃油,降低污染。当发动机发动时,电子控制单元(ECU)通过处理传感器传来的的进气温度、工作温度等参数,对喷油量进行调整和正时,保证发动机达到最佳的工作效率,提升其综合性能。其控制过程
11、主要分为以下四个:(1) 控制喷油量。 ECU根据发动机转速、 负荷确定喷油量, 并予以修正, 使A/F=14.7。(2)控制喷油定时。ECU根据发动机工作顺序对排气行程的气缸控制喷油。(3)控制减速、限速及闭缸断油。(4)控制电动油泵。泵油压力、泵油时间及变速泵油控燃油喷射装置因其性能优越而逐渐取代了机械式或机电混合式燃油喷射系统。当发动机工作时,该装置根据各传感器测得的空气流量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数,按预先编制的程序进行运算后与内存中预先存储的最佳工况时的供油控制参数进行比较和判断,适时调整供油量,保证发动机始终在最佳状态下工作,使其在输出一定功率的条件下,发动机的综合性能
12、得到提高。(见图2-2) 图2-23废气再循环控制(EGR)废气再循环系统的执行元件为数控式EGR,能够对再循环至发动机的废气量进行有效而精准的控制,能够有效降低汽车废气中的氮氧化物,减少环境污染废气再循环控制系统是目前用于降低废气中氧化氮排放的一种有效措施。其主要执行元件是数控式EGR阀,作用是独立地对再循环到发动机的废气量进行准确的控制。ECU根据发动机的工况适时地调节参与再循环废气的循环率,发动机在负荷下运转时,EGR阀开启,将一部分排气引入进气管与新混合气混合后进入气缸燃烧,从而实现再循环,并对送入进气系统的排气进行最佳的控制,从而抑制有害气体氧化氮的生成,降低其在废气中的排出量。但过
13、度的废气参与再循环,将会影响混合气的点火性能,从而影响发动机的动力性,特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时,再循环的废气会明显地影响发动机性能 。(见图3) 图34怠速控制(ISC)怠速控制系统是通过调节空气通道面积以控制进气流量的方法来实现的。主要执行元件是怠速控制阀(ISC)。ECU根据从各传感器的输入信号所决定的目标转速与发动机的实际转速进行比较,根据比较得出的差值,确定相当于目标转速的控制量,去驱动控制空气量的执行机构,使怠速转速保持在最佳状态附近。 除以上控制装置外,发动机部分利用电子技术的还有:节气门正时、二次空气喷射、发动机增压、油汽蒸发、烧室的容积、压缩比等方面,并已在部分
14、车型上得到了应用。5底盘综合控制系统底盘综合控制系统包括电控自动变速器、防抱死制动系统(ABS)与驱动防滑系统(ASR)、电子转向助力系统(EPS)、自适应悬挂系统(ASS)、巡行控制系统(CCS)等。51电控自动变速器(ECAT)电子控制自动变速器是通过各种传感器,将发动机转速、节气门开度、车速、发动机水温、自动变速器液压油温度等参数转变为电信号输人电脑,电脑根据这些电信号,按照设定的换挡规律,向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出电子控制信号;换挡电磁阀和油压明阀再将电脑的电子控制信号转变为液压控制信号,阀板中的各个控制阀根据这些液压控制信号,控制换挡执行机构的动作,从而实现自动换挡。变速器结构及
15、电控系统的位置如下图所示。图5-1-1 自动变速 圈中为多片离合器式的行星齿轮制动机构一般来说,汽车驱动轮所需的转速和转矩,与发动机所能提供的转速和转矩有较大差别,因而需要传动系统来改变从发动机到驱动轮之间的传动比,将发动机的动力传至驱动轮,以便能够适应外界负载与道路条件变化的需要。此外,停车、倒车等也靠传动系统来实现,适时地协调发动机与传动系统的工作状况,充分地发挥动力传动系统的潜力,使其达到最佳的匹配,这是变速控制系统的根本任务。ECAT可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数,经计算、判断后自动地改变变速杆的位置,按照换档特性精确地控制变速比,从而实现变速
16、器换挡的最佳控制,得到最佳挡位和最佳换挡时间。该装置具有传动效率高、低油耗、换档舒适性好、行驶平稳性好以及变速器使用寿命长等优点。采用电子技术特别是微电子技术控制变速系统,已经成为当前汽车实现自动变速功能的主要方法。(如图5-1-2) 图5-1-252防抱死制动系统(ABS)与驱动防滑系统(ASR)汽车制动时由于车轮速度与汽车速度之间存在着差异,因而会导致车轮与路面之间产生滑移,当车轮以纯滚动方式与路面接触时,其滑移率为零;当车轮抱死时其滑移率为100%滑移率在8%35%之间时,能传递最大的制动力。制动防抱死的基本原理就是依据上述的研究成果,通过控制调节制动力,使制动过程中车轮滑移率控制在合适
17、的范围内,以取得最佳的制动效果。ABS系统硬件构成主要由传感器(包括轮速传感器、减速度传感器和车速传感器)、电子控制装置、制动压力调节器三大部分组成,形成一个以滑移率为目标的自动控制系统。传感器测量车轮转速并将这一数据传送至电子控制装置上,控制装置是一个微处理器,它根据车轮转速传感器信号来计算车速。在制动过程中,车轮转速可与控制装置中预先编制的理想减速度的特性曲线相比较。如果控制装置判断出车轮减速度太快和车轮即将抱死时,它就发出信号给液压调节器,液压调节器可根据来自控制装置的信号对制动器的卡钳或轮泵的油压进行控制(作用、保持、释放、重新作用)。汽车防抱死制动系统可以感知制动轮每一瞬时的运动状态
18、,通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑动率,从而使汽车在各种路面上制动时,车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系数,以保证车辆制动时不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全的因素,可使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离,有效地提高了行车的安全性。它是应用在汽车安全上的最有价值的一项应用。汽车制动防抱死系统的功能完善和扩展则是驱动防滑系统(ASR),两系统有许多共同组件。该系统利用驱动轮上的转速传感器感受驱动轮是否打滑,当打滑时,控制元件便通过制动或通过油门降低转速,使之不再打滑。它实质上是一种速度调节器,可以在起步和弯道中速度发生急剧变化时,改善车轮与路
19、面间的纵向附着力,提供最大的驱动力,提高其安全性,维持汽车行驶的方向稳定性。电子控制防抱死系统(ABS)设置的目的为实现汽车制动的瞬态控制。汽车在行驶状态,能够在紧急状态下获得车轮的最好制动,确保汽车方向稳定性良好,防止侧滑带来的危险。ABS有三种类型,即车轮减速度控制、车轮滑移率控制,还有就是两者的综合控制。车轮减速度控制的ABS,其由三部分组成:车轮速度传感器、制动压力调节器和电子控制装置。当某个车轮输出抱死信号,车轮速度感受器对电子控制器发出信号。电子控制器对信号作出判断后,对电磁阀发出指令,通过减缓制动力增长的方式阻止车轮抱死的发生。因此,采用ABS能够有效防止抱死的发生,确保了驾驶员
20、对方向盘的有效控制,通过操控方向盘转向,避免与障碍物碰撞。并且电子技术赋予了其对于地面摩擦力最佳控制,有效缩短了制动长度,避免容易引发交通事故的侧滑发生。其原理如图5-2-1所示。 图5-2-1 ABS结构原理图521 ABS 的两种控制方式 5211双参数控制 双参数控制的 ABS ,由车速传感器 ( 测速雷达 ) 、轮速传感器、控制装置 ( 电脑 ) 和执行机构组成。其工作原理是车速传感器和轮速传感器,分别将车速和轮速信号输入电脑,由电脑计算出实际滑移率,并与理想滑移率 15 一 20 作比较,再通过电磁阀增减制动器的制动力。 这种曳速传感器常用多普勒测速雷达。当汽车行驶时,多普勒雷达天线
21、以一定频率不断向地面发射电磁波,同时又接收反射回来的电磁波,测量汽车雷达发射与接收的差值,便可以准确计算出汽车车速。而轮速传感器装在变速器外壳,由变速器输出轴驱动,它是一个脉冲电机,所产生的频率与轮速成正比。执行机构由电磁阀及继电器等组成。电磁阀调整制动力,以便保持理想的滑移率。这种 ABS 可保证滑移率的理想控制,防抱制动性能好,但由于增加了一个测速雷达,因此结构较复杂,成本也较高。5212 单参数控制 它以控制车轮的角减速度为对象,控制车轮的制动力,实现防抱死制动,其结构主要由轮速传感器、控制器 ( 电脑 ) 及电磁阀组成。为了准确无误地测量轮速,传感头与车轮齿圈间应留有 1mm 间隙。为
22、避免水、泥、灰尘对传感器的影响,安装前应将传感器加注黄油。电磁阀用于车轮制动器的压力调节。对于四通道制动系统,一个车轮圈有一个电磁阀;三通道制动系统,每个前轮拥有一个,两个后轮共用一个。电磁阀有三个液压孔,分别与制动主缸与车轮制动分缸相连,并能实现压力升高、压力保持、压力降低的调压功能。工作原理如下。 1) 升压 在电磁阀不工作时,制动主缸接口和各制动分缸接口直通。由于主弹簧强度大,使进油阀开启,制动器压力增加。 2) 压力保持 当车轮的制动分缸中的压力增长到一定值时,进油阀切断关闭。支架就保持在中间状态,三个孔间相互密封,保持制动压力。 3) 降压 当电磁阀工作时,支架克服两个弹簧的弹力,打
23、开卸荷肉使制动分缸压力降低。压力一旦降低,电磁阀就转换到压力保持状态,或升压的准备状态。 控制装置ECU的主要任务是把各车轮的传感器传回来的信号进行计算、分析、放大和判别,再由输出级将指令信号输出到电磁阀,去执行制动压力调节任务。电子控制装置,由四大部分组成,输入级A、控制器B、输出级C,稳压与保护装置D,电子控制器以4一101tz的频率驱动电磁阀,这是驾驶员无法做到的。这种单参数控制方式的ABS,由于结构简单、成本低,故目前使用较广。522 ABS发展中的关键问题目前已经得到应用的ABS产品基本都是基于车轮加、减速的门限值及参考滑移率方法设计的,在以下三个方面有待改进:1)门限值的设置与很多
24、因素有关,不同的车辆需要不同的匹配技术,需要较多的道路试验加以验证;2)从理论上讲,整个控制过程车轮滑移率不是保持在最佳滑移率上,而是在其附近波动,并未达到最佳的制动效果;3)不具备很强的自适应性,难以适应各种制动工况。要从根本上改变上述缺陷,关键是要能够对车轮所处的路面进行实时监测和识别,根据路面状况采用不同的控制门限值并采取不同的控制算法和控制逻辑。而要实现这一点,从理论角度需解决以下四个方面的问题:1)实时道路识别技术;2)确定各种路况下的车轮最佳滑移率;3)车辆速度的测量及处理;4)控制系统的稳定性。针对上述问题,目前对于ABS实际产品研制的研究主要集中在六个方面:1)利用软件来补偿轮
25、速传感器测量误差,以提高轮速信号测量精度;2)将体积小、质量轻、性能可靠、成本低廉的微电子机械及表面声波探测装置应用于ABS中,以测量车辆运行速度;3) Kalman滤波器与路面探测器相结合,用于轮胎与路面之间摩擦的实时估计;4)将一些自适应性强的控制算法应用于ABS控制逻辑的设计中,以适应车辆参数、载荷和路面状况的变化;5)建立液压ABS制动系统精确的数学模型;6)在控制器软件设计中考虑充气不足的轮胎带来的影响。523 ABS 的发展趋势ABS技术虽然在20世纪90年代初期就已成熟,但随着电子技术和汽车技术的快速发展,A B S技术也得到了不断完善。今后,ABS技术将沿以下几个方面继续发展。
26、1) 采用现代控制理论和方法完善ABS技术性能。目前得到广泛应用的是采用门限值控制方法的A B S ,有一定局限性。研究适应ABS这种变工况、非线性系统的控制方法,完善ABS技术性能将是今后ABS研究的热点。近几年出现的增益调度PID控制、变结构控制和模糊控制等方法,是以滑移率为目标的连续控制,使制动过程中保持最佳、稳定的滑移率,理论上是理想的防抱死制动控制系统。2) 提高ABS的可靠性、自适应性。ABS是加装在汽车上的辅助安全装置,它要求高可靠性,否则会导致人身伤亡及车辆损坏。为了提高ABS的可靠性,ABS电控部分应向集成化方向发展,制作专用的ABS芯片;机械部分则通过优化结构设计、采用新材
27、料、提高制造工艺等。ABS软件部分则采用补偿方法(针对测量、计算误差)和自适应控制算法来提高ABS的可靠性和自适应性。3) 提高系统的集成度,减小体积,减轻质量。现代汽车的安装空间都非常紧凑,而ABS又是提高汽车安全性能的附加装置,预留的空间非常有限,因此,要求ABS控制器体积尽量小。此外新增加的装置必然增加整车质量,对整车经济性、动力性不利,要求ABS质量轻。因此ABS装置必须高度集成化,这样既可减小体积,又可减轻质量,同时还可以降低成本。4) 增强ABS控制器的功能,扩大使用范围。随着现代电子技术的飞速发展,ABS技术也在不断地成熟和发展,很多ABS控制器已经选用功能强、速度快、集成度高的
28、16位或32位微处理器,甚至做成专用芯片,为ABS进一步完善和扩展构建了一个良好的平台。目前对汽车进行安全控制的装置不断地被加入这个平台,由最初的防滑控制系统(ASR),到现在的电子制动力分配装置(E B D )、电子助力制动装置(EBA),电子行驶稳定性控制系统(ESP)、车辆动力学控制系统(VDC)、电子控制制动系统(EBS)、车速记录仪(VSR)等。ABS已进入全新的发展时期,ABS作为控制系统的一个子系统,其控制功能和使用范围正在不断扩大。6电子转向助力系统(EPS)电子转向助力系统采用电动机与电子控制技术对转向进行控制,利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向,系统不直接消耗发动机
29、的动力。EPS一般是由转矩(转向)传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转向器以及蓄电池电源等构成。汽车在转向时,转矩(转向)传感器会感知转向盘的力矩和拟转动的方向,这些信号会通过数据总线发给电控单元,电控单元会根据传动力矩、拟转的方向等数据信号,向电动机控制器发出动作指令,电动机就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩,从而产生了助力转向。如果不转向,则本套系统就不工作,处于待调用状态。电子转向助力系统提高了汽车的转向能力和转向响应特性,增加了汽车低速时的机动性以及调整行驶时的稳定性。目前国内中高档轿车应用助力转向较多。 (见图1-6-1)图1-6-1电子转向助力系统主要是速度控制和电动
30、机电流控制。速度控制是当速度高于某一值时,系统应停止对电动机供电,离合器处于分离状态,这时就按普通的转向控制方式工作。系统确定电动机电流的大小是按照汽车转向力矩和车速信号。当车速很低时,转向需要的助力大,此时供给电动机的电流值就应大;当车速接近45km/h时,转向需要的助力减少,此时供给电动机的电流值就应减少;当车速超过45km/h时,若无需助力,此时就应切断电动机的电流,并点亮报警灯以通知驾驶人员。其控制图如图1-5所示。图1-5 电控动力转向系统控制图 7 电控悬架电子控制悬挂系统(TEMS)有空气式与液压式两种。空气式即通过密封在气室中的空气做弹性体,并通过微型计算机对行车条件进行计算,
31、以获取最佳的车辆高度、弹力常数转换和衰减力等。其工作原理为在空气压缩机的帮助下获得压缩空气,压缩空气在空气弹簧与减震器的气室中工作,对车辆高度进行调整。该系统能够帮助驾驶员进行控制,保证行车的稳定性,保证驾驶员的安全,并提供舒适的驾驶环境。示意图见图1-7-1。 图1-7-1电子控制悬架系统示意图 8巡行控制系统(CCS) 巡航控制(Cruise Control)又称恒速行驶系统是让驾驶员无需操作油门踏板就能保证汽车以某一固定的预选车速行驶的控制系统。在长途行驶时,可采用巡行控制系统,驾驶员不必经常踏油门,恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度以调整车速在恒速状态附近。若遇爬坡,车速有下
32、降趋势,微机控制系统则自动加大节气门开度;在下坡时,又自动关小节气门开度,以调节发动机功率达到一定的转速。当驾驶员换低速挡或制动时,这种控制系统则会自动断开.该系统可以减轻驾驶员长途驾驶之疲劳,给驾驶带来了很大的方便,同时也可以得到较好的燃油经济性。9信息通讯系统信息通讯系统包括汽车导航与定位系统、语音系统、信息系统、通信系统等。91汽车导航系统与定位系统(NTIS)该系统可在城市或公路网范围内,定向选择最佳行驶路线,并能在屏幕上显示地图,表示汽车行驶中的位置,以及到达目的地的方向和距离。这实质是汽车行驶向智能化发展的方向,再进一步就可成为无人驾驶汽车。92语音系统(VS)该系统包括语音报警和
33、语音控制两类。语音报警是在汽车出现不正常情况,如燃油温度、冷却液温度、油压、充电、尾灯、前照灯、排气温度、制动液量、手制动、车门未关严等出现不正常现象或自诊断系统测出有故障时,计算机经过逻辑判断后输出信息至扬声器或警示器报警。语音控制是用驾驶员的声音来指挥和控制汽车的某个部件、设备进行动作。93信息系统(IS) 该系统可将发动机的工况和其它信息参数,通过微处理机处理后,输出对驾驶员有用的信息。显示的信息除冷却液温度、油压、车速、发动机转速等常见的内容外,还有瞬时耗油量、平均耗油量、平均车速、行驶里程、车外温度等,根据驾驶员的需要,可随时调出显示这些信息。 94通讯系统(CS) 这方面真正使用且
34、采用最多的是汽车电话,在美国、日本、欧洲等发达国家较普及,目前的水平在不断地提高,除车与路之间,车与车之间,车与飞机等交通工具之间的通话外,还可通过卫星与国际电话网相联,实现行驶过程中的国际间电话通信,实现网络信息交换,图像传输等。现在汽车由于有了支持无线电话网络、宽带数字信号、互联网络以及其它新兴的无线通信技术,使人们能够随时随地获取信息和服务。 10行驶安全方面的电子控制101 安全气囊安全气囊控制系统主要由三部分组成,即安全气囊、碰撞传感器与充气元件。若汽车发生激烈碰撞,撞击导致的惯性力会激发传感器,传感器对撞击强度作出判断后向充气元件发出信号。当撞击力度超过预设值,充气元件启动,释放大
35、量气体到气囊中。当乘员在惯性力的作用下撞击气囊,气囊又会吸收冲击,并漏气变软。这种设计是为了缓冲乘员的身体惯性,避免产生硬性伤害。当然,其防护效果也与是否使用安全带有关。从人性化的角度,越来越多的汽车制造商将安全气囊运用到汽车中来。102 防撞系统汽车防撞系统,是防止汽车发生碰撞的一种智能装置。它能够自动发现可能与汽车发生碰撞的车辆、行人、或其他障碍物体,发出警报或同时采取制动或规避等措施,以避免碰撞的发生。103 前照灯控制电子控制前照灯系统具有在会车时前照灯自动变光、自然光强度高时前照灯光自动减弱、前照灯关闭自动延时等功能,从而能对前照灯的光强、远光和近光进行自动控制。为实现上述功能,电子
36、控制前照灯系统安装了会车前照灯自动变光器、自然光强前照灯自动减弱器、前照灯关闭自动延时器等部件。在现代汽车中广泛采用的会车前照灯自动变光器,是一种在夜间行车且发生会车过程中,自动将前照灯的远光变为近光,再将近光变回远光的电子控制装置。会车前照灯自动变光器有以光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管为光敏元件的三种类型。光敏元件是一种在光照作用下电阻阻值降低或二、三极管导通产生光电流的电子元件。104舒适性方面的电子控制1041全自动空调汽车内自动空调控制系统通过ECU对车内环境进行检测,获取温度、辐射、温差以及发动机冷却水温度信息等,从而对车内温度进行调整, 以达到最佳状态,是驾驶员和车内乘员获得良好
37、的乘车体验。 于此同时, 将相关信息展示到仪表盘, 并被驾乘人员所获取。全自动空调构成图见图1-10-4-1-1。 图10-4-1-1 全自动空调构成图1042电动座椅现代轿车的座椅多是电动可调的,又称电动座椅,如图1-8所示。人们对轿车舒适性的评价多是通过座椅感受的,所以轿车上配备的电动座椅必须要满足便利性和舒适性两大要求,即驾驶者通过操纵键,不仅能使驾驶者获得最好的视野,便于操纵方向盘、踏板、变速杆等,还可以将座椅调整到最佳的位置上,获得最舒适和最习惯的乘坐角度。为了满足这些要求,汽车厂家不断采用机械和电子技术手段,制造出可调整的电动座椅。轿车的电动座椅系统由双向电动机、传动机构、调节控制
38、电路等组成。图10-42-1电动座椅105信息显示系统与信息传递装置该系统主要包括四大部分,即导航与定位系统、信息系统、通信系统与语言系统等。汽车的导航与定位系统主要适用于城市和公路网中,能够帮助驾驶员获得最优路径,并展示给驾驶员,并有望向无人驾驶的方向发展。信息系统(IS)能够全面收集发动机等参数,进行计算后将有效信息输送给驾驶人员,以便驾驶人员进行驾驶状态的调整。语音控制与报警构成了语音系统(vs)的主要部分。语音报警能够对不正常的燃油温度、油压、排气温度等进行预警,通过扬声器通知驾乘人员。而语音控制则是利用驾驶员的语音进行汽车的控制,以实现某部分的功能。总结汽车电子控制技术的发展趋势随着
39、汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛。今天的汽车已经逐步进入了电脑控制的时代。电子技术在解决提高汽车性能、环保、能源、安全等问题中占有不可替代的重要地位。21 世纪汽车将应用电子计算机网络和信息技术在汽车与社会紧密相连方面具有较大进展。包括广泛应用全球定位系统GPS 和广泛使用车载信息系统, 以及采用多路传输系统来集成汽车所有零部件的电子控制模块, 使整个汽车电子系统具有数据融合、故障诊断和一定的自我修复功能。进入90 年代后,汽车电子技术开始向智能化、微型化、集控化方向发展。如一个微处理器可同时对发动机、变速器、牵引力、稳定性等进行综合控制。微处理器还可对驾驶
40、员侧面、乘员侧面、后座、侧向的安全气囊进行控制,控制时能实现安全带预紧,安全气囊打开的时间和速度,达到智能化保护乘员的目的: 智能化集中传感器和智能化执行机构也付诸使用,数字式信号处理方式将用于声音识别、适时诊断、导航系统等。参考文献 1作者:赵福堂.书名:汽车电子电工技术基础.出版社:北京理工大学出版社, 出版日期:2009年2作者:曹家吉吉.书名:汽车电子控制基础.出版社:机械工业出版社.出版日期:2007-103作者:孔令来.书名:汽车底盘构造与维修.出版社机械工业出版社. 出版日期2007-4-014 程军:汽车防抱死制动系统的理论与实践M.北京:北京理工大学出版社,19995 侯谭刚
41、:论 ABS 在汽车上的应用与发展.科技资讯J,2007 ,(16)6 马文席、刘继峰:从 ABS 防抱死系统到 ASR、ESP. 汽车新技术J,2006,(4)7 刘颖姣、王贵勇、李荣娴:汽车制动控制系统技术及发展前景.汽车电器J,2007,(5)8 宋健、李永:汽车防抱死制动系统控制方法的研究进展J.公路交通科技,2002(12):142-1439 朱杰,叶兴成,聂文龙.ABS技术及其发展趋势J.汽车运用,2005(4).10 侯光钰,张为公防抱死制动系统的滑模变结构控制J测控技术, 2004, 23(10): 32-3311 宋健,李永汽车防抱死制动系统控制方法的研究进展J公路交通科技,
42、 2002,(12): 142-14312 殷承良车辆防抱死制动系统(ABS)实用化技术控制逻辑与实车试验研究R上海交通大学机械与动力工程学院13 尹安东,孙骏,赵虎,等汽车驱动防滑控制系统的控制模式与技术J合肥工业大学学报, 2004,27(3): 326-32714 龚进峰,曹健,袁大宏浅谈我国汽车电子产业现状及发展建议J汽车工程, 2004, (3): 363-36414 陈昌巨,刘家良,刘晓军汽车ABS的控制方法研究J武汉理工大学学报(信息与管理工程版), 2003,25(1): 72-7316 李君车辆ABS控制系统快速开发研究D上海交通大学机械与动力工程学院, 200217 汽车构
43、造第3版,陈家瑞主编,北京:机械工业出版社,200918 汽车电器与电子技术第2版,孙仁云,付百学主编,北京:机械工业出版社,201119 汽车电子控制技术的应用与发展趋势,王伟主编,科技与生活,201020 电子控制技术在汽车中的应用与发展,张保国主编,山西机械出版社,200222 浅谈汽车屯子控制技术的分类,周振龙,北京:黑龙江科技信息,2O10致谢篇论文虽然凝聚着自己的汗水,但却不是个人智慧的产品。我首先要感谢我的导师赵振华老师,对我的构思以及论文的内容不厌其烦的进行指导和悉心指点,使我在完成论文的同时也深受启发和教育。而在生活中我则要感谢我的同学,我的师傅以及我的同事。正是因为同学的关
44、怀,我才能在机修方面有了长足的发展,使我有了充分发挥我才能的信心。而我师傅的言传身教使我的专业知识得到了长足的进步,同时他的教导也使我全面的了解了自己使我,确定了学习以及发展的方向。我的同事们给予了我非常大的帮助,我在此表示深深的感谢!感谢在我大学学习生活中,给予我淳淳教诲的所有的老师们,谢谢您们曾经给予我的一切。小结随着汽车电子控制应用的发展,在未来的15 年内,人们很可能将享受即使开车时打瞌睡也不会出现危险的乐趣,这就是自动调速汽车。这是由汽车内或公路旁的电脑控制系统来消除驾驶员驾驶时受到外界刺激和影响以及随之而来的危险。以减少高速公路上的交通阻塞现象和交通事故。自动凋速系统可使当两车间的
45、距离太近或有人超车时, 自动调节车速。以使两车之间保持安全距离, 并校正转向盘以保证汽车在指定的车道内行驶。 这使得驾驶员的工作强度大大减轻,并提高了行车的安全性,德国奔驰汽车公司已在部分奔驰汽车上安装了这种系统。自动化高速公路的开发对公路交通影响很大。它可使现在拥挤的公路交通容量增加2- 3 倍,并且在提高车速的同时还可减少交通事故。移动的办公室目前的统计表明, 人们在汽车内有40以上的时间是眼望窗外,无所事事。当今人们在谈论信息时代和信息高速公路的时候,已不满足于汽车的通讯功能仅局限于收听广播和车载电话通话,而要求汽车能显示信息和日程表,阅读或发送电子邮件和传真,收看天气预报和股市行情,访问互联网,甚至订购机票或一束鲜花。不久的将来在车内将能使用办公室的一切。汽车电子控制技术正在发展当中, 它不再将电子技术作为机械的替代或增补,而是强调总体设计的机电一体化;强调汽车