现代汽车上电子技术的应用 李 磊,商 达 (武警工程学院 陕西 西安)
发布时间:2007/8/20 0:00:00 访问次数:969
摘 要:随着电子技术在汽车上的广泛应用,汽车电子化程度的高低从某种程度上反映了汽车水平的高低。目前,电子技术的应用已经深入到汽车的所有系统,使汽车的技术性能、经济性和舒适性都产生了很大的提高。
关键词:汽车;电子技术;应用;电子控制器
汽车工业的发展与广泛地使用电气设备、自动装置和自动系统有着密切的联系。今天的汽车已经进入了电脑控制时代,电器与电子设备是汽车的重要组成部分,其性能的好坏将直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排气净化及舒适性。计算机技术与电子技术广泛地应用于汽车,几乎已经深入到汽车所有的系统,大大推动了汽车工业的发展。在一些高档豪华轿车上,微型计算机的使用量已多达48个,占整车成本的50%以上。目前,汽车电子化程度的高低已成为衡量汽车先进水平的重要标志。
1 汽车发动机的电子控制
1.1 电子点火系统
微机控制的电子点火系统主要由与点火有关的各种传感器、电子控制器(ECU)、点火电子组件、点火线圈、配电器、火花塞等组成。其中传感器用来不断地收集与点火有关的发动机工作状况信息,并将收集到的数据输入电子控制器,作为运算和控制点火时刻的依据。电子点火系统中所用的传感器主要有曲轴转角传感器、曲轴转速传感器、曲轴基准位置传感器、进气管负压传感器、爆震传感器、空气流量及进气温度传感器等。其中前两种传感器是用来检测发动机转速信号的,而发动机转速信号是微机用来确定点火提前角的最主要依据。由其他传感器检测得到的数据主要用于对点火提前角和点火时刻进行修正。电子控制器也叫微机控制器,他是电子点火系统的中枢,用来 接收传感器收集到的信号,并且在按照一定的程序进行判断、计算后,给电子点火组件输出最佳点火时刻和初级电路导通时间的控制信号。微机控制的电子点火系统则可使发动机在任何工况下都处于最佳的点火时刻,从而更进一步改善发动机的动力性和经济性,降低排气污染。
1.2 电子控制燃油喷射系统(EFI)
该系统是用计算机控制燃油供给量的装置,因其性能优越而日益得到普及。电子控制燃油喷射系统是以空燃比作为主要的控制目标。通过电子控制器对各种不同传感器送来的数据进行判断和计算来控制喷油器以一定的油压,正确、迅速地把汽油直接喷入发动机汽缸。电子控制器主要是根据进气量的多少来控制喷油量的。电子控制燃油喷射系统按喷油器的喷射位置不同可以分为单点喷射系统(SPI)和多点喷射系统(MPI)两种。多点喷射系统是每个汽缸安装一个喷油器,而单点喷射系统是整个系统中只有一个或两个喷油器,安装在节气门的上方。与传统的化油器相比,电子控制燃油喷射装置的最大特点是,在获得最大功率的同时,最大限度地节油和净化排气,因此是节约能源,降低排污的有效措施。
1.3 怠速控制系统(Idle speed control)
采用发动机转速反馈控制方式,将由冷却水温度、空调压缩机负载和自动变速器负载所确定的发动机目标转速与发动机的实际转速进行比较,确定差值,并且通过控制发动机的进气量来控制实际转速,使之达到目标转速,从而使发动机在各种怠速条件下,均处于最佳的稳定怠速状态。该系置传感器、车速传感器等。怠速控制系统没有单独的电子控制器,与燃油喷射系统或点火系统共享一个电子控制器(ECU),因此系统不仅简单,而且控制精度高。
1.4 废气再循环系统(EGR)
氮氧化物是汽车最有害的排放物之一,且其生成量随燃烧室的温度升高而增大。废气再循环系统(ExhaustGasRecycle,EGR)的主要目的是抑制氮氧化物的生成。将所排废气的一部分引回进气系统和可燃混合气一起进入汽缸燃烧,从而降低了燃烧室的温度,抑制了NOx的生成。
2 汽车传动系统的电子控制
2.1 电子控制自动变速器(ECAT)
该系统可在汽车运行中,使变速器能够根据车速、驾驶员的愿望、道路情况等条件自动变换车速,而不需要驾驶员手动换档。该系统减少了变速器的反映时间,使变速器的精度得到了很大的提高。电子控制自动变速器主要有电控液力自动变速器和电控机械自动变速器两种类型。机械式变速器的传力部分主要由液力变矩器、双排行星齿轮变速器、分动器和取力器等组成。液力式主要由供油泵、控制油压和流向的控制阀、电磁阀等组成。与其他控制系统相同,电子控制自动变速器系统也由传感器、微机控制器和执行机构组成。其中微机控制器中同时存放着几种不同的换档规律,并接受来自驾驶员的指令信号和频率发生器的转速信号,使驾驶员能够根据自己的意图进行选择,以实现最佳档位的控制。
2.2 电子控制悬架系统
电子控制悬架系统分为半主动式与主动式2种。半主动式电控悬架系统仅可对减震器的阻尼力进行调节,各减振
摘 要:随着电子技术在汽车上的广泛应用,汽车电子化程度的高低从某种程度上反映了汽车水平的高低。目前,电子技术的应用已经深入到汽车的所有系统,使汽车的技术性能、经济性和舒适性都产生了很大的提高。
关键词:汽车;电子技术;应用;电子控制器
汽车工业的发展与广泛地使用电气设备、自动装置和自动系统有着密切的联系。今天的汽车已经进入了电脑控制时代,电器与电子设备是汽车的重要组成部分,其性能的好坏将直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排气净化及舒适性。计算机技术与电子技术广泛地应用于汽车,几乎已经深入到汽车所有的系统,大大推动了汽车工业的发展。在一些高档豪华轿车上,微型计算机的使用量已多达48个,占整车成本的50%以上。目前,汽车电子化程度的高低已成为衡量汽车先进水平的重要标志。
1 汽车发动机的电子控制
1.1 电子点火系统
微机控制的电子点火系统主要由与点火有关的各种传感器、电子控制器(ECU)、点火电子组件、点火线圈、配电器、火花塞等组成。其中传感器用来不断地收集与点火有关的发动机工作状况信息,并将收集到的数据输入电子控制器,作为运算和控制点火时刻的依据。电子点火系统中所用的传感器主要有曲轴转角传感器、曲轴转速传感器、曲轴基准位置传感器、进气管负压传感器、爆震传感器、空气流量及进气温度传感器等。其中前两种传感器是用来检测发动机转速信号的,而发动机转速信号是微机用来确定点火提前角的最主要依据。由其他传感器检测得到的数据主要用于对点火提前角和点火时刻进行修正。电子控制器也叫微机控制器,他是电子点火系统的中枢,用来 接收传感器收集到的信号,并且在按照一定的程序进行判断、计算后,给电子点火组件输出最佳点火时刻和初级电路导通时间的控制信号。微机控制的电子点火系统则可使发动机在任何工况下都处于最佳的点火时刻,从而更进一步改善发动机的动力性和经济性,降低排气污染。
1.2 电子控制燃油喷射系统(EFI)
该系统是用计算机控制燃油供给量的装置,因其性能优越而日益得到普及。电子控制燃油喷射系统是以空燃比作为主要的控制目标。通过电子控制器对各种不同传感器送来的数据进行判断和计算来控制喷油器以一定的油压,正确、迅速地把汽油直接喷入发动机汽缸。电子控制器主要是根据进气量的多少来控制喷油量的。电子控制燃油喷射系统按喷油器的喷射位置不同可以分为单点喷射系统(SPI)和多点喷射系统(MPI)两种。多点喷射系统是每个汽缸安装一个喷油器,而单点喷射系统是整个系统中只有一个或两个喷油器,安装在节气门的上方。与传统的化油器相比,电子控制燃油喷射装置的最大特点是,在获得最大功率的同时,最大限度地节油和净化排气,因此是节约能源,降低排污的有效措施。
1.3 怠速控制系统(Idle speed control)
采用发动机转速反馈控制方式,将由冷却水温度、空调压缩机负载和自动变速器负载所确定的发动机目标转速与发动机的实际转速进行比较,确定差值,并且通过控制发动机的进气量来控制实际转速,使之达到目标转速,从而使发动机在各种怠速条件下,均处于最佳的稳定怠速状态。该系置传感器、车速传感器等。怠速控制系统没有单独的电子控制器,与燃油喷射系统或点火系统共享一个电子控制器(ECU),因此系统不仅简单,而且控制精度高。
1.4 废气再循环系统(EGR)
氮氧化物是汽车最有害的排放物之一,且其生成量随燃烧室的温度升高而增大。废气再循环系统(ExhaustGasRecycle,EGR)的主要目的是抑制氮氧化物的生成。将所排废气的一部分引回进气系统和可燃混合气一起进入汽缸燃烧,从而降低了燃烧室的温度,抑制了NOx的生成。
2 汽车传动系统的电子控制
2.1 电子控制自动变速器(ECAT)
该系统可在汽车运行中,使变速器能够根据车速、驾驶员的愿望、道路情况等条件自动变换车速,而不需要驾驶员手动换档。该系统减少了变速器的反映时间,使变速器的精度得到了很大的提高。电子控制自动变速器主要有电控液力自动变速器和电控机械自动变速器两种类型。机械式变速器的传力部分主要由液力变矩器、双排行星齿轮变速器、分动器和取力器等组成。液力式主要由供油泵、控制油压和流向的控制阀、电磁阀等组成。与其他控制系统相同,电子控制自动变速器系统也由传感器、微机控制器和执行机构组成。其中微机控制器中同时存放着几种不同的换档规律,并接受来自驾驶员的指令信号和频率发生器的转速信号,使驾驶员能够根据自己的意图进行选择,以实现最佳档位的控制。
2.2 电子控制悬架系统
电子控制悬架系统分为半主动式与主动式2种。半主动式电控悬架系统仅可对减震器的阻尼力进行调节,各减振