1、第四章第四章 汽車電子技術(shù)汽車電子技術(shù)一、一、汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀二、二、汽車汽車電子電子技術(shù)的內(nèi)容技術(shù)的內(nèi)容1、2005年，我國(guó)汽車電子市場(chǎng)約為年，我國(guó)汽車電子市場(chǎng)約為3000億規(guī)模的億規(guī)模的“盛宴盛宴”。全球每輛新款汽車的電子設(shè)備支出占比例大約為全球每輛新款汽車的電子設(shè)備支出占比例大約為26，這一數(shù)字相當(dāng)驚人，這一數(shù)字相當(dāng)驚人 。一、汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀一、汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀2、國(guó)際和國(guó)內(nèi)品牌紛紛涌入汽車電子市場(chǎng)國(guó)際和國(guó)內(nèi)品牌紛紛涌入汽車電子市場(chǎng) 。 2004年度的年度的TCL、康佳、夏新及創(chuàng)維、康佳、夏新及創(chuàng)維家用電子品牌家用電子品牌加入汽車電子加入汽車電子

2、行業(yè)的潮流之后，包括中興、華為、國(guó)微等大批行業(yè)的潮流之后，包括中興、華為、國(guó)微等大批電子技術(shù)型企業(yè)電子技術(shù)型企業(yè)也紛也紛紛進(jìn)入這一市場(chǎng)；紛進(jìn)入這一市場(chǎng)； 本土軍團(tuán)面對(duì)的國(guó)際品牌方陣則更是強(qiáng)大，包括本土軍團(tuán)面對(duì)的國(guó)際品牌方陣則更是強(qiáng)大，包括Motorola、Intel、Philips、Siemens、Bosch及德爾福等廠商在內(nèi)的及德爾福等廠商在內(nèi)的歐美系歐美系及及包括松下、電裝等在內(nèi)的包括松下、電裝等在內(nèi)的日系日系品牌。品牌。3、國(guó)內(nèi)汽車電子業(yè)面臨尷尬國(guó)內(nèi)汽車電子業(yè)面臨尷尬 。 我國(guó)有超過(guò)我國(guó)有超過(guò)1000家的汽車電子制造商在參與競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)際品牌的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和家的汽車電子制造商在參與競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)際品牌

3、的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和規(guī)模優(yōu)勢(shì)十分明顯，規(guī)模優(yōu)勢(shì)十分明顯，30的國(guó)際品牌把持著中國(guó)的國(guó)際品牌把持著中國(guó)70的汽車電子市場(chǎng)。的汽車電子市場(chǎng)。 中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào)中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào)2005年年： 合肥工業(yè)大學(xué)科學(xué)研究院日前宣布：該校成功研制出全合肥工業(yè)大學(xué)科學(xué)研究院日前宣布：該校成功研制出全國(guó)唯一有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的汽車防抱死系統(tǒng)（國(guó)唯一有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的汽車防抱死系統(tǒng)（ABS）。這意味）。這意味著我國(guó)汽車著我國(guó)汽車ABS系統(tǒng)依靠舶來(lái)品的歷史有望結(jié)束。系統(tǒng)依靠舶來(lái)品的歷史有望結(jié)束。 東風(fēng)商用車東風(fēng)商用車ABS即將投產(chǎn)即將投產(chǎn) （2005年）年）三、汽車電子技術(shù)的內(nèi)容三、汽車電子技術(shù)的內(nèi)容1、發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)2、

4、底盤新技術(shù)、底盤新技術(shù)3、汽車安全新技術(shù)、汽車安全新技術(shù)4、汽車電子與電器、汽車電子與電器新技術(shù)等新技術(shù)等EFI、MPI、GDI、HPCR、VTEC、 ZEV、LEV、TWC、SAI、AT、CVT、ABS、EBD、ASR、ESP、4WD 、EPS、SRS、GPS EFI = Electronic Fuel Injection 電控燃油噴射電控燃油噴射SPI = Single Point Injection 單點(diǎn)噴射單點(diǎn)噴射MPI = Multi Point Injection 多點(diǎn)噴射多點(diǎn)噴射GDI = Gasoline Direct Injection 汽油缸內(nèi)直噴汽油缸內(nèi)直噴汽油機(jī)電控燃油

5、噴射汽油機(jī)電控燃油噴射柴油機(jī)電控燃油噴射柴油機(jī)電控燃油噴射SDI = Suction Direct Injection 自然吸氣直接噴射自然吸氣直接噴射直噴式直噴式分隔式分隔式TDI = Turbo Direct Injection 渦輪增壓渦輪增壓直接噴射直接噴射HPCR = High Pressure Common Rail 柴油機(jī)高壓共軌柴油機(jī)高壓共軌中國(guó)首輛柴油家用轎車中國(guó)首輛柴油家用轎車捷達(dá)捷達(dá)SDI 奧迪奧迪A6 2.5TDI，國(guó)內(nèi)第一款高檔柴油轎車，國(guó)內(nèi)第一款高檔柴油轎車 低壓油腔低壓油腔進(jìn)油孔進(jìn)油孔柴油機(jī)泵管嘴供油系統(tǒng)柴油機(jī)泵管嘴供油系統(tǒng)柴油機(jī)高壓共軌技術(shù)柴油機(jī)高壓共軌技術(shù)HP

6、CRVTEC= Variable Valve Timing and Valve Lift Electronic Control System可變氣門配氣相可變氣門配氣相位和氣門升程電位和氣門升程電子控制系統(tǒng)子控制系統(tǒng) 可變配氣相位可變配氣相位VTECEV = Electrical Vehicle（電動(dòng)汽車）（電動(dòng)汽車）HEV = Hybrid Electrical Vehicle（混合動(dòng)力電動(dòng)汽車）（混合動(dòng)力電動(dòng)汽車）FCEV = Fuel Cell Electrical Vehicle （燃料電池電動(dòng)汽車）（燃料電池電動(dòng)汽車）汽車能源新技術(shù)汽車能源新技術(shù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車混合動(dòng)力電動(dòng)汽車HEV

7、氫氧燃料電池電動(dòng)汽車氫氧燃料電池電動(dòng)汽車FCEV陽(yáng)極：陽(yáng)極：2H2 4H+ + 4e- 陰極：陰極：O2 + 4H+ + 4e- 2 H2O整體：整體：2H2 + O2 2 H2O + 能量能量特點(diǎn)特點(diǎn)：燃料電池工作時(shí)不需要充電，只要連續(xù)地：燃料電池工作時(shí)不需要充電，只要連續(xù)地供應(yīng)燃料和氧化劑，就會(huì)產(chǎn)生能量。供應(yīng)燃料和氧化劑，就會(huì)產(chǎn)生能量。 本田氫動(dòng)力車本田氫動(dòng)力車寶馬氫動(dòng)力車寶馬氫動(dòng)力車TWC = Three-way Catalytic Converter（三元催化轉(zhuǎn)化器）（三元催化轉(zhuǎn)化器）EGR = Exhaust Gas Recirculation（廢氣再循環(huán)）（廢氣再循環(huán)）EVAP =

8、 Evaporative Emission Control （燃油蒸發(fā)排放）（燃油蒸發(fā)排放）DPF = Diesel Particulate Filter（微粒捕集器）（微粒捕集器）汽車排放控制技術(shù)汽車排放控制技術(shù)三元催化轉(zhuǎn)化器三元催化轉(zhuǎn)化器 汽油機(jī)尾氣：汽油機(jī)尾氣： CO、HC、NOx。 廢氣再循環(huán)技術(shù)廢氣再循環(huán)技術(shù)EGR 部分的排氣通過(guò)部分的排氣通過(guò)EGR閥與新鮮空氣混合閥與新鮮空氣混合進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，這樣缸內(nèi)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，這樣缸內(nèi)混合氣的混合氣的含氧量就降低含氧量就降低，從而降低氮氧化合物排從而降低氮氧化合物排放。放。柴油機(jī)微粒捕集器柴油機(jī)微粒捕集器DPF微粒捕捉器微粒捕捉器主要用來(lái)凈化主要用

9、來(lái)凈化柴油機(jī)排氣中的顆粒物，柴油機(jī)排氣中的顆粒物，是現(xiàn)代柴油機(jī)滿足歐是現(xiàn)代柴油機(jī)滿足歐以以上排放法規(guī)的有效手段。上排放法規(guī)的有效手段。 柴油機(jī)微粒捕捉器的核心柴油機(jī)微粒捕捉器的核心是過(guò)濾體和過(guò)濾體再生裝是過(guò)濾體和過(guò)濾體再生裝置。置。有級(jí)式有級(jí)式無(wú)級(jí)式無(wú)級(jí)式手動(dòng)變速器手動(dòng)變速器 MT Manual Transmission液力自動(dòng)變速器液力自動(dòng)變速器 ATAutomatic Transmission電子控制機(jī)械自動(dòng)變速器電子控制機(jī)械自動(dòng)變速器 AMT Automatic Mechanical Transmission無(wú)級(jí)變速器無(wú)級(jí)變速器 CVTContinuously Variable Tran

10、smission 分段無(wú)級(jí)分段無(wú)級(jí)變速器變速器（Anti-lock Braking System）制動(dòng)防抱死系統(tǒng)制動(dòng)防抱死系統(tǒng)ABSABS一一、ABSABS的功用的功用在汽車制動(dòng)時(shí)：在汽車制動(dòng)時(shí)： 1 1、當(dāng)前輪抱死，喪失轉(zhuǎn)向能力、跑偏、當(dāng)前輪抱死，喪失轉(zhuǎn)向能力、跑偏 2 2、當(dāng)后輪抱死，汽車將產(chǎn)生側(cè)滑、甩尾、當(dāng)后輪抱死，汽車將產(chǎn)生側(cè)滑、甩尾 ABS應(yīng)該有效防止上述現(xiàn)象的發(fā)生應(yīng)該有效防止上述現(xiàn)象的發(fā)生 ，增加汽車制動(dòng)時(shí)，增加汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)交通事故的穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)交通事故二二、 ABSABS的工作理論基礎(chǔ)的工作理論基礎(chǔ)1 1、滑移率的概念滑移率的概念 汽車相對(duì)于地面有滾動(dòng)和滑動(dòng)兩

11、種運(yùn)動(dòng)汽車相對(duì)于地面有滾動(dòng)和滑動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)形式。形式。 滑移率滑移率就是就是滑動(dòng)成分滑動(dòng)成分在這汽車兩種運(yùn)動(dòng)在這汽車兩種運(yùn)動(dòng)形式中比例的大小。形式中比例的大小。地面縱向附著力地面縱向附著力F Fz z F Fz z = G = G z z 式中式中 G G 地面對(duì)輪胎的法向作用力；地面對(duì)輪胎的法向作用力； z z 縱向附著系數(shù)?？v向附著系數(shù)。側(cè)向側(cè)向附著力附著力F Fc c F Fc c = G = G c c c c 側(cè)向附著系數(shù)側(cè)向附著系數(shù)2 2、縱向力和側(cè)向力、縱向力和側(cè)向力的概念的概念 （1 1）橫向附著系數(shù)）橫向附著系數(shù) 汽車行駛的穩(wěn)定汽車行駛的穩(wěn)定性性 如：側(cè)滑、甩尾如：側(cè)滑、甩尾

12、汽車轉(zhuǎn)向性能汽車轉(zhuǎn)向性能（方向的穩(wěn)定性）（方向的穩(wěn)定性） 如：轉(zhuǎn)向失控如：轉(zhuǎn)向失控（2 2）縱向附著系數(shù)）縱向附著系數(shù) 汽車的制動(dòng)性能汽車的制動(dòng)性能 如：制動(dòng)距離加長(zhǎng)如：制動(dòng)距離加長(zhǎng) 汽車的驅(qū)動(dòng)性能汽車的驅(qū)動(dòng)性能 如：動(dòng)力性下降如：動(dòng)力性下降橫向附著系數(shù)與縱向附著系數(shù)橫向附著系數(shù)與縱向附著系數(shù)滑移率滑移率縱向力縱向力側(cè)向力，側(cè)向力，抗側(cè)滑力抗側(cè)滑力縱向力，縱向力，制動(dòng)力制動(dòng)力 在在 =10=1030%30%，有較大的縱向附著系數(shù)和較大的側(cè)向附，有較大的縱向附著系數(shù)和較大的側(cè)向附著系數(shù)。著系數(shù)。2 2、 滑移率對(duì)汽車制動(dòng)性能的影響滑移率對(duì)汽車制動(dòng)性能的影響三三、 ABSABS的工作原理的工作原理

13、 根據(jù)上面的理論，根據(jù)上面的理論，ABSABS制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)主要的控制思想主要的控制思想：將滑動(dòng)率控制在將滑動(dòng)率控制在 =10=1030%30%，以保證車輪與地面之間較大的，以保證車輪與地面之間較大的縱向附著系數(shù)和較大的側(cè)向附著系數(shù)?？v向附著系數(shù)和較大的側(cè)向附著系數(shù)。ABSABS制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)：1 1、有效防止了汽車側(cè)滑、甩尾、失去轉(zhuǎn)向能力的現(xiàn)象，增加了、有效防止了汽車側(cè)滑、甩尾、失去轉(zhuǎn)向能力的現(xiàn)象，增加了制動(dòng)穩(wěn)定性。制動(dòng)穩(wěn)定性。2 2、縮短了制動(dòng)距離、縮短了制動(dòng)距離3 3、減弱了輪胎與地面之間的劇烈摩擦，減輕了輪胎的磨損、減弱了輪胎與地面之間的劇烈摩擦，減輕了輪胎的磨損四、四

14、、ABSABS的組成的組成電子制動(dòng)力分配裝置電子制動(dòng)力分配裝置EBDEBD=Electrical Braking-force Distribution汽車在制動(dòng)時(shí)，四只輪胎附汽車在制動(dòng)時(shí)，四只輪胎附著的地面條件往往不一樣。著的地面條件往往不一樣。比如，有時(shí)比如，有時(shí)左前輪左前輪和和右后輪右后輪附著在干燥的水泥地面附著在干燥的水泥地面上，而上，而右右前輪前輪和和左后輪卻附著在水中或泥左后輪卻附著在水中或泥水中水中這種情況會(huì)導(dǎo)致在汽車制動(dòng)這種情況會(huì)導(dǎo)致在汽車制動(dòng)時(shí)四只輪子與地面的時(shí)四只輪子與地面的摩擦力不一摩擦力不一樣樣，制動(dòng)時(shí)容易造成打滑、傾斜，制動(dòng)時(shí)容易造成打滑、傾斜和車輛側(cè)翻事故和車輛側(cè)翻事

15、故 ，能采用，能采用不同的方式和力量制動(dòng)不同的方式和力量制動(dòng)驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)ASRASRAcceleration Slip Regulation ASR可防止車輛尤其是大馬力車子，在起步、再可防止車輛尤其是大馬力車子，在起步、再加速時(shí)驅(qū)動(dòng)輪打滑現(xiàn)象，以維持車輛行駛方向的穩(wěn)定加速時(shí)驅(qū)動(dòng)輪打滑現(xiàn)象，以維持車輛行駛方向的穩(wěn)定性。性。ASR可以通過(guò)減少節(jié)氣門開度來(lái)降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率可以通過(guò)減少節(jié)氣門開度來(lái)降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率或者由制動(dòng)器控制車輪打滑來(lái)達(dá)到對(duì)汽車牽引力的控或者由制動(dòng)器控制車輪打滑來(lái)達(dá)到對(duì)汽車牽引力的控制。制。 ASR與與ABS的區(qū)別在于，的區(qū)別在于，ABS是防止車輪在是防止車輪在制動(dòng)時(shí)被抱

16、死而產(chǎn)生側(cè)滑，而制動(dòng)時(shí)被抱死而產(chǎn)生側(cè)滑，而ASR則是則是防止汽防止汽車在加速時(shí)因驅(qū)動(dòng)輪打滑車在加速時(shí)因驅(qū)動(dòng)輪打滑而產(chǎn)生的側(cè)滑，而產(chǎn)生的側(cè)滑，ASR是在是在ABS的基礎(chǔ)上的擴(kuò)充，兩者相輔相成。的基礎(chǔ)上的擴(kuò)充，兩者相輔相成。電子穩(wěn)定性程序電子穩(wěn)定性程序ESPESP綜合了綜合了ABS（防抱死制動(dòng)系統(tǒng)）、（防抱死制動(dòng)系統(tǒng)）、BAS（制動(dòng)（制動(dòng)輔助系統(tǒng)）和輔助系統(tǒng)）和ASR（加速防滑控制系統(tǒng)）三個(gè)系統(tǒng)，（加速防滑控制系統(tǒng)）三個(gè)系統(tǒng)，功能更為強(qiáng)大。功能更為強(qiáng)大。ESP一般由轉(zhuǎn)向傳感器、車輪傳感一般由轉(zhuǎn)向傳感器、車輪傳感器、側(cè)滑傳感器、橫向加速度傳感器等組成，它器、側(cè)滑傳感器、橫向加速度傳感器等組成，它通通

17、過(guò)對(duì)這些傳感器傳來(lái)的車輛行駛狀態(tài)信息進(jìn)行分析，過(guò)對(duì)這些傳感器傳來(lái)的車輛行駛狀態(tài)信息進(jìn)行分析，然后向然后向ABS、ASR發(fā)出糾偏指令，來(lái)幫助車輛維持發(fā)出糾偏指令，來(lái)幫助車輛維持動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡，它可以使車輛在各種狀況下保持最佳的，它可以使車輛在各種狀況下保持最佳的穩(wěn)定性，尤其在轉(zhuǎn)向過(guò)度或轉(zhuǎn)向不足的情形下效果穩(wěn)定性，尤其在轉(zhuǎn)向過(guò)度或轉(zhuǎn)向不足的情形下效果更加明顯。更加明顯。 ESP=Electronic Stability Program電子穩(wěn)定性程序電子穩(wěn)定性程序ESP當(dāng)汽車發(fā)生轉(zhuǎn)向不足當(dāng)汽車發(fā)生轉(zhuǎn)向不足時(shí)（左），車身表現(xiàn)時(shí)（左），車身表現(xiàn)為向彎外推進(jìn)，此時(shí)為向彎外推進(jìn)，此時(shí)ESP系統(tǒng)將通過(guò)對(duì)左系

18、統(tǒng)將通過(guò)對(duì)左后輪的制動(dòng)來(lái)遏制車后輪的制動(dòng)來(lái)遏制車輛陷入險(xiǎn)境；輛陷入險(xiǎn)境；而當(dāng)汽車發(fā)生轉(zhuǎn)向過(guò)而當(dāng)汽車發(fā)生轉(zhuǎn)向過(guò)度時(shí)（右），此時(shí)度時(shí)（右），此時(shí)ESP系統(tǒng)則通過(guò)對(duì)右系統(tǒng)則通過(guò)對(duì)右前輪的制動(dòng)來(lái)糾正危前輪的制動(dòng)來(lái)糾正危險(xiǎn)的行駛狀態(tài)。險(xiǎn)的行駛狀態(tài)。 無(wú)無(wú)ESP避免車禍頭號(hào)幫手避免車禍頭號(hào)幫手 博世（博世（BOSCH）兩千萬(wàn)套）兩千萬(wàn)套ESP下線下線 ESP系統(tǒng)可偵測(cè)系統(tǒng)可偵測(cè)車輛打滑的車輛打滑的程度程度，并且可以，并且可以主動(dòng)介入主動(dòng)介入修修正車身動(dòng)態(tài)，就算駕駛員什正車身動(dòng)態(tài)，就算駕駛員什么都不動(dòng)作的狀態(tài)下，依舊么都不動(dòng)作的狀態(tài)下，依舊可以讓不聽指揮的車輛回復(fù)可以讓不聽指揮的車輛回復(fù)控制。控制。 有有E

19、SPABSABS、ASRASR、VSCVSC（ESPESP）的實(shí)質(zhì)和作用的實(shí)質(zhì)和作用 實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力的自動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力的自動(dòng)調(diào)節(jié) 充分發(fā)揮制動(dòng)器的制動(dòng)效能充分發(fā)揮制動(dòng)器的制動(dòng)效能 提高制動(dòng)減速度和縮短制動(dòng)距離提高制動(dòng)減速度和縮短制動(dòng)距離 提高車輛制動(dòng)、轉(zhuǎn)向時(shí)方向的穩(wěn)定性提高車輛制動(dòng)、轉(zhuǎn)向時(shí)方向的穩(wěn)定性 四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳向四個(gè)車輪將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳向四個(gè)車輪，以增加汽車在道路不好的情況下行駛的牽引力，同以增加汽車在道路不好的情況下行駛的牽引力，同時(shí)改善汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的操縱性能。時(shí)改善汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的操縱性能。四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4WD4WD=Four-wheel Drive 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向EPSEPSEPSElectrical Power Steering四輪轉(zhuǎn)向四輪轉(zhuǎn)向4WS4WS4WS4 Wheels Steering System轉(zhuǎn)向技術(shù)轉(zhuǎn)向技術(shù)四輪轉(zhuǎn)向前后輪控制四輪轉(zhuǎn)向前后輪控制同向控制同向控制逆向控制逆向控制主動(dòng)懸架主動(dòng)懸架 Active Suspension 被動(dòng)懸架被動(dòng)懸架 Inactive Suspension 懸架技術(shù)懸架技術(shù)安全氣囊安全氣囊SR