新电控技术第一章



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1、 学习目的:学习目的: 1.1.了解电子控制技术在汽车上的应用概况;了解电子控制技术在汽车上的应用概况; 2 2发展概况和发展趋势;发展概况和发展趋势; 3.3.熟悉汽车电子控制系统的基本组成。熟悉汽车电子控制系统的基本组成。 重点内容:重点内容: 1.1.汽车电子控制技术的发展特点与发展趋势;汽车电子控制技术的发展特点与发展趋势; 2. 2. 汽车电子控制系统的基本组成。汽车电子控制系统的基本组成。 难点:汽车电子控制系统的基本组成。难点:汽车电子控制系统的基本组成。 汽车电子控制技术汽车电子控制技术简称简称汽车电控技术,汽车电控技术,是是指以电器技术、指以电器技术、微电子技术、液压传动技术
2、、新材料和新工艺为基础,以解微电子技术、液压传动技术、新材料和新工艺为基础,以解决能源紧缺、环境保护和交通安全等社会问题为目的,决能源紧缺、环境保护和交通安全等社会问题为目的,旨在旨在提高汽车整车性能提高汽车整车性能(包括动力性、经济性、排放性、安全性(包括动力性、经济性、排放性、安全性舒适性、操纵性、通过性等)的新技术。舒适性、操纵性、通过性等)的新技术。 第一节汽车电控技术的应用第一节汽车电控技术的应用 汽车技术、建筑技术与环境保护技术是衡量一个国家工汽车技术、建筑技术与环境保护技术是衡量一个国家工业化水平高低的三大标志。业化水平高低的三大标志。汽车技术不仅代表着社会物质生汽车技术不仅代表
3、着社会物质生活水平发展,而且代表着科学技术发展水平。活水平发展,而且代表着科学技术发展水平。 20世纪世纪80年代以来,年代以来,提高汽车性能、节约能源和保护环提高汽车性能、节约能源和保护环境,主要取决于电子控制技术。境,主要取决于电子控制技术。汽车电子控制技术已广泛应汽车电子控制技术已广泛应用于用于汽油机控制、柴油机控制、汽车底盘控制、汽汽油机控制、柴油机控制、汽车底盘控制、汽车车身控制和汽车故障诊断车车身控制和汽车故障诊断等技术领域。等技术领域。电子控制技术在轿车上的应用概况如图电子控制技术在轿车上的应用概况如图1-1所示。所示。 当今世界衡量汽车先进当今世界衡量汽车先进 水平和档次高低的
4、重要水平和档次高低的重要标志主要是汽车品牌、汽车外观和汽车电子化程度标志主要是汽车品牌、汽车外观和汽车电子化程度的高低的高低。汽车制造商普遍认为:汽车制造商普遍认为:增加汽车电子装置增加汽车电子装置的数量,促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的有的数量,促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的有效手段。效手段。汽车设计人员普遍认为:汽车设计人员普遍认为:电子技术在汽车电子技术在汽车上的应用,已经成为汽车设计研究部门考虑汽车结上的应用,已经成为汽车设计研究部门考虑汽车结构革新的重要手段。构革新的重要手段。 汽油机应用电控喷油技术,能够精确控制空燃比和实现汽油机应用电控喷油技术,能够精确控制空燃比和实现闭环
5、控制,如果再加装三元催化器,就可使汽油机的有害排闭环控制,如果再加装三元催化器,就可使汽油机的有害排放物降低放物降低95%以上;柴油机应用高压共轨式电喷技术,能够以上;柴油机应用高压共轨式电喷技术,能够精确控制喷油量和高达精确控制喷油量和高达160200MP的柴油压力,不仅能够的柴油压力,不仅能够降低油耗和减少排放,而且还能提高动力性;汽车应用防抱降低油耗和减少排放,而且还能提高动力性;汽车应用防抱死制动技术,可使在湿滑或冰雪路面上的事故发生率降低死制动技术,可使在湿滑或冰雪路面上的事故发生率降低24%28%。 21世纪以来,世纪以来,发动机电控喷油技术、汽油机电控点火技发动机电控喷油技术、汽
6、油机电控点火技术、防抱死制动技术和安全气囊技术等国内外轿车都已普遍术、防抱死制动技术和安全气囊技术等国内外轿车都已普遍应用。应用。在国内生产的中高档轿车上,每辆轿车电子装置的平在国内生产的中高档轿车上,每辆轿车电子装置的平均成本已占整车的均成本已占整车的30%35%,在一些豪华轿车上,电子产,在一些豪华轿车上,电子产品的成本已占整车的品的成本已占整车的50%以上。以上。 近半个世纪以来,汽车技术的发展主要是汽车电器技术、近半个世纪以来,汽车技术的发展主要是汽车电器技术、电子控制技术和车身技术的发展,汽车电子化(即自动化、电子控制技术和车身技术的发展,汽车电子化(即自动化、智能化和网络化)是汽车
7、发展的必由之路。智能化和网络化)是汽车发展的必由之路。 随着电子工业的发展,电子控制技术在汽车上的应用越随着电子工业的发展,电子控制技术在汽车上的应用越来越广泛,特别是大规模集成电路和微电子技术的应用,在来越广泛,特别是大规模集成电路和微电子技术的应用,在解决汽车油耗、排放和安全等问题方面,汽车电子控制技术解决汽车油耗、排放和安全等问题方面,汽车电子控制技术具有举足轻重的作用。例如具有举足轻重的作用。例如采用电控燃油喷射技术和微机控采用电控燃油喷射技术和微机控制点火技术,不仅能够节油制点火技术,不仅能够节油5%10%,而且还能大大提高动,而且还能大大提高动力性和排放净化性能;采用电子防抱死制动
8、技术,不仅可使力性和排放净化性能;采用电子防抱死制动技术,不仅可使汽车在泥泞路面上安全行驶,而且可以在紧急制动时防止车汽车在泥泞路面上安全行驶,而且可以在紧急制动时防止车轮抱死滑移,保证汽车安全制动;采用安全气囊,每年可以轮抱死滑移,保证汽车安全制动;采用安全气囊,每年可以挽救成千上万人的生命。挽救成千上万人的生命。在实现汽车操纵自动化、提高舒适在实现汽车操纵自动化、提高舒适性和通过性等方面,电子控制技术也起着重要作用。性和通过性等方面,电子控制技术也起着重要作用。 汽车电子控制技术发展的动力和原因包括两个方面:汽车电子控制技术发展的动力和原因包括两个方面: 一方面是全球能源紧缺、环境保护和交
9、通安全问题,促使一方面是全球能源紧缺、环境保护和交通安全问题,促使汽车油耗法规、排放法规和安全法规的要求不断提高;另一汽车油耗法规、排放法规和安全法规的要求不断提高;另一方面是电子技术水平不断提高。方面是电子技术水平不断提高。汽车油耗法规和排放法规促汽车油耗法规和排放法规促进了汽车发动机电子控制技术的发展;汽车安全法规促进了进了汽车发动机电子控制技术的发展;汽车安全法规促进了汽车底盘和车身电子控制技术的发展。汽车底盘和车身电子控制技术的发展。随着汽车油耗法规、随着汽车油耗法规、排放法规和安全法规的要求不断提高,排放法规和安全法规的要求不断提高,汽车发动机燃油喷射汽车发动机燃油喷射电子控制系统、
10、防抱死制动系统和安全气囊系统已经成为国电子控制系统、防抱死制动系统和安全气囊系统已经成为国内外轿车的标准装备。内外轿车的标准装备。 二、二、汽车电控技术的发展过程汽车电控技术的发展过程 电子控制技术的发展,大致可分为电子电路控制、微型计电子控制技术的发展,大致可分为电子电路控制、微型计算机控制和车载局域网控制三个阶段。算机控制和车载局域网控制三个阶段。 第一阶段(第一阶段(20世纪世纪60年代中期至年代中期至70年代末):年代末):是汽车电是汽车电子技术萌芽及初即发展阶段。其主要特点是改善汽车单个零子技术萌芽及初即发展阶段。其主要特点是改善汽车单个零部件的部件的性能,即性能,即比较有代表性技术
11、有比较有代表性技术有电子收音机电子收音机、发电机硅整流器发电机硅整流器(二极管整二极管整流式交流发电机流式交流发电机)、电子式电压调节器(、电子式电压调节器(电压调节器电压调节器)、电子式)、电子式点火控制器(点火控制器(晶体管无触点电子点火器晶体管无触点电子点火器)、电子式闪光器、电子)、电子式闪光器、电子式间歇刮水控制器、电子控制燃油喷射式间歇刮水控制器、电子控制燃油喷射等。等。 第二阶段(第二阶段(20世纪世纪70年代末到年代末到90年代中期):是汽车电年代中期):是汽车电子控制子控制技术的大发展阶段。技术的大发展阶段。开始出现具有一定综合性能的汽开始出现具有一定综合性能的汽车电子控制系