現(xiàn)代汽車上電子技術(shù)的應(yīng)用 李 磊,商 達 (武警工程學院 陜西 西安)
發(fā)布時間:2007/8/20 0:00:00 訪問次數(shù):974
摘 要:隨著電子技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用,汽車電子化程度的高低從某種程度上反映了汽車水平的高低。目前,電子技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)深入到汽車的所有系統(tǒng),使汽車的技術(shù)性能、經(jīng)濟性和舒適性都產(chǎn)生了很大的提高。
關(guān)鍵詞:汽車;電子技術(shù);應(yīng)用;電子控制器
汽車工業(yè)的發(fā)展與廣泛地使用電氣設(shè)備、自動裝置和自動系統(tǒng)有著密切的聯(lián)系。今天的汽車已經(jīng)進入了電腦控制時代,電器與電子設(shè)備是汽車的重要組成部分,其性能的好壞將直接影響到汽車的動力性、經(jīng)濟性、可靠性、安全性、排氣凈化及舒適性。計算機技術(shù)與電子技術(shù)廣泛地應(yīng)用于汽車,幾乎已經(jīng)深入到汽車所有的系統(tǒng),大大推動了汽車工業(yè)的發(fā)展。在一些高檔豪華轎車上,微型計算機的使用量已多達48個,占整車成本的50%以上。目前,汽車電子化程度的高低已成為衡量汽車先進水平的重要標志。
1 汽車發(fā)動機的電子控制
1.1 電子點火系統(tǒng)
微機控制的電子點火系統(tǒng)主要由與點火有關(guān)的各種傳感器、電子控制器(ECU)、點火電子組件、點火線圈、配電器、火花塞等組成。其中傳感器用來不斷地收集與點火有關(guān)的發(fā)動機工作狀況信息,并將收集到的數(shù)據(jù)輸入電子控制器,作為運算和控制點火時刻的依據(jù)。電子點火系統(tǒng)中所用的傳感器主要有曲軸轉(zhuǎn)角傳感器、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸基準位置傳感器、進氣管負壓傳感器、爆震傳感器、空氣流量及進氣溫度傳感器等。其中前兩種傳感器是用來檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號的,而發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號是微機用來確定點火提前角的最主要依據(jù)。由其他傳感器檢測得到的數(shù)據(jù)主要用于對點火提前角和點火時刻進行修正。電子控制器也叫微機控制器,他是電子點火系統(tǒng)的中樞,用來 接收傳感器收集到的信號,并且在按照一定的程序進行判斷、計算后,給電子點火組件輸出最佳點火時刻和初級電路導通時間的控制信號。微機控制的電子點火系統(tǒng)則可使發(fā)動機在任何工況下都處于最佳的點火時刻,從而更進一步改善發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性,降低排氣污染。
1.2 電子控制燃油噴射系統(tǒng)(EFI)
該系統(tǒng)是用計算機控制燃油供給量的裝置,因其性能優(yōu)越而日益得到普及。電子控制燃油噴射系統(tǒng)是以空燃比作為主要的控制目標。通過電子控制器對各種不同傳感器送來的數(shù)據(jù)進行判斷和計算來控制噴油器以一定的油壓,正確、迅速地把汽油直接噴入發(fā)動機汽缸。電子控制器主要是根據(jù)進氣量的多少來控制噴油量的。電子控制燃油噴射系統(tǒng)按噴油器的噴射位置不同可以分為單點噴射系統(tǒng)(SPI)和多點噴射系統(tǒng)(MPI)兩種。多點噴射系統(tǒng)是每個汽缸安裝一個噴油器,而單點噴射系統(tǒng)是整個系統(tǒng)中只有一個或兩個噴油器,安裝在節(jié)氣門的上方。與傳統(tǒng)的化油器相比,電子控制燃油噴射裝置的最大特點是,在獲得最大功率的同時,最大限度地節(jié)油和凈化排氣,因此是節(jié)約能源,降低排污的有效措施。
1.3 怠速控制系統(tǒng)(Idle speed control)
采用發(fā)動機轉(zhuǎn)速反饋控制方式,將由冷卻水溫度、空調(diào)壓縮機負載和自動變速器負載所確定的發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速與發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速進行比較,確定差值,并且通過控制發(fā)動機的進氣量來控制實際轉(zhuǎn)速,使之達到目標轉(zhuǎn)速,從而使發(fā)動機在各種怠速條件下,均處于最佳的穩(wěn)定怠速狀態(tài)。該系置傳感器、車速傳感器等。怠速控制系統(tǒng)沒有單獨的電子控制器,與燃油噴射系統(tǒng)或點火系統(tǒng)共享一個電子控制器(ECU),因此系統(tǒng)不僅簡單,而且控制精度高。
1.4 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)
氮氧化物是汽車最有害的排放物之一,且其生成量隨燃燒室的溫度升高而增大。廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(ExhaustGasRecycle,EGR)的主要目的是抑制氮氧化物的生成。將所排廢氣的一部分引回進氣系統(tǒng)和可燃混合氣一起進入汽缸燃燒,從而降低了燃燒室的溫度,抑制了NOx的生成。
2 汽車傳動系統(tǒng)的電子控制
2.1 電子控制自動變速器(ECAT)
該系統(tǒng)可在汽車運行中,使變速器能夠根據(jù)車速、駕駛員的愿望、道路情況等條件自動變換車速,而不需要駕駛員手動換檔。該系統(tǒng)減少了變速器的反映時間,使變速器的精度得到了很大的提高。電子控制自動變速器主要有電控液力自動變速器和電控機械自動變速器兩種類型。機械式變速器的傳力部分主要由液力變矩器、雙排行星齒輪變速器、分動器和取力器等組成。液力式主要由供油泵、控制油壓和流向的控制閥、電磁閥等組成。與其他控制系統(tǒng)相同,電子控制自動變速器系統(tǒng)也由傳感器、微機控制器和執(zhí)行機構(gòu)組成。其中微機控制器中同時存放著幾種不同的換檔規(guī)律,并接受來自駕駛員的指令信號和頻率發(fā)生器的轉(zhuǎn)速信號,使駕駛員能夠根據(jù)自己的意圖進行選擇,以實現(xiàn)最佳檔位的控制。
2.2 電子控制懸架系統(tǒng)
電子控制懸架系統(tǒng)分為半主動式與主動式2種。半主動式電控懸架系統(tǒng)僅可對減震器的阻尼力進行調(diào)節(jié),各減振
摘 要:隨著電子技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用,汽車電子化程度的高低從某種程度上反映了汽車水平的高低。目前,電子技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)深入到汽車的所有系統(tǒng),使汽車的技術(shù)性能、經(jīng)濟性和舒適性都產(chǎn)生了很大的提高。
關(guān)鍵詞:汽車;電子技術(shù);應(yīng)用;電子控制器
汽車工業(yè)的發(fā)展與廣泛地使用電氣設(shè)備、自動裝置和自動系統(tǒng)有著密切的聯(lián)系。今天的汽車已經(jīng)進入了電腦控制時代,電器與電子設(shè)備是汽車的重要組成部分,其性能的好壞將直接影響到汽車的動力性、經(jīng)濟性、可靠性、安全性、排氣凈化及舒適性。計算機技術(shù)與電子技術(shù)廣泛地應(yīng)用于汽車,幾乎已經(jīng)深入到汽車所有的系統(tǒng),大大推動了汽車工業(yè)的發(fā)展。在一些高檔豪華轎車上,微型計算機的使用量已多達48個,占整車成本的50%以上。目前,汽車電子化程度的高低已成為衡量汽車先進水平的重要標志。
1 汽車發(fā)動機的電子控制
1.1 電子點火系統(tǒng)
微機控制的電子點火系統(tǒng)主要由與點火有關(guān)的各種傳感器、電子控制器(ECU)、點火電子組件、點火線圈、配電器、火花塞等組成。其中傳感器用來不斷地收集與點火有關(guān)的發(fā)動機工作狀況信息,并將收集到的數(shù)據(jù)輸入電子控制器,作為運算和控制點火時刻的依據(jù)。電子點火系統(tǒng)中所用的傳感器主要有曲軸轉(zhuǎn)角傳感器、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸基準位置傳感器、進氣管負壓傳感器、爆震傳感器、空氣流量及進氣溫度傳感器等。其中前兩種傳感器是用來檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號的,而發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號是微機用來確定點火提前角的最主要依據(jù)。由其他傳感器檢測得到的數(shù)據(jù)主要用于對點火提前角和點火時刻進行修正。電子控制器也叫微機控制器,他是電子點火系統(tǒng)的中樞,用來 接收傳感器收集到的信號,并且在按照一定的程序進行判斷、計算后,給電子點火組件輸出最佳點火時刻和初級電路導通時間的控制信號。微機控制的電子點火系統(tǒng)則可使發(fā)動機在任何工況下都處于最佳的點火時刻,從而更進一步改善發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性,降低排氣污染。
1.2 電子控制燃油噴射系統(tǒng)(EFI)
該系統(tǒng)是用計算機控制燃油供給量的裝置,因其性能優(yōu)越而日益得到普及。電子控制燃油噴射系統(tǒng)是以空燃比作為主要的控制目標。通過電子控制器對各種不同傳感器送來的數(shù)據(jù)進行判斷和計算來控制噴油器以一定的油壓,正確、迅速地把汽油直接噴入發(fā)動機汽缸。電子控制器主要是根據(jù)進氣量的多少來控制噴油量的。電子控制燃油噴射系統(tǒng)按噴油器的噴射位置不同可以分為單點噴射系統(tǒng)(SPI)和多點噴射系統(tǒng)(MPI)兩種。多點噴射系統(tǒng)是每個汽缸安裝一個噴油器,而單點噴射系統(tǒng)是整個系統(tǒng)中只有一個或兩個噴油器,安裝在節(jié)氣門的上方。與傳統(tǒng)的化油器相比,電子控制燃油噴射裝置的最大特點是,在獲得最大功率的同時,最大限度地節(jié)油和凈化排氣,因此是節(jié)約能源,降低排污的有效措施。
1.3 怠速控制系統(tǒng)(Idle speed control)
采用發(fā)動機轉(zhuǎn)速反饋控制方式,將由冷卻水溫度、空調(diào)壓縮機負載和自動變速器負載所確定的發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速與發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速進行比較,確定差值,并且通過控制發(fā)動機的進氣量來控制實際轉(zhuǎn)速,使之達到目標轉(zhuǎn)速,從而使發(fā)動機在各種怠速條件下,均處于最佳的穩(wěn)定怠速狀態(tài)。該系置傳感器、車速傳感器等。怠速控制系統(tǒng)沒有單獨的電子控制器,與燃油噴射系統(tǒng)或點火系統(tǒng)共享一個電子控制器(ECU),因此系統(tǒng)不僅簡單,而且控制精度高。
1.4 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)
氮氧化物是汽車最有害的排放物之一,且其生成量隨燃燒室的溫度升高而增大。廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(ExhaustGasRecycle,EGR)的主要目的是抑制氮氧化物的生成。將所排廢氣的一部分引回進氣系統(tǒng)和可燃混合氣一起進入汽缸燃燒,從而降低了燃燒室的溫度,抑制了NOx的生成。
2 汽車傳動系統(tǒng)的電子控制
2.1 電子控制自動變速器(ECAT)
該系統(tǒng)可在汽車運行中,使變速器能夠根據(jù)車速、駕駛員的愿望、道路情況等條件自動變換車速,而不需要駕駛員手動換檔。該系統(tǒng)減少了變速器的反映時間,使變速器的精度得到了很大的提高。電子控制自動變速器主要有電控液力自動變速器和電控機械自動變速器兩種類型。機械式變速器的傳力部分主要由液力變矩器、雙排行星齒輪變速器、分動器和取力器等組成。液力式主要由供油泵、控制油壓和流向的控制閥、電磁閥等組成。與其他控制系統(tǒng)相同,電子控制自動變速器系統(tǒng)也由傳感器、微機控制器和執(zhí)行機構(gòu)組成。其中微機控制器中同時存放著幾種不同的換檔規(guī)律,并接受來自駕駛員的指令信號和頻率發(fā)生器的轉(zhuǎn)速信號,使駕駛員能夠根據(jù)自己的意圖進行選擇,以實現(xiàn)最佳檔位的控制。
2.2 電子控制懸架系統(tǒng)
電子控制懸架系統(tǒng)分為半主動式與主動式2種。半主動式電控懸架系統(tǒng)僅可對減震器的阻尼力進行調(diào)節(jié),各減振
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