汽车电子控制技术的应用与发展毕业论文.doc

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1、摘要2002年中国汽车工业面对加入WTO 后的冲击，发展迅速。但是，中国汽车工业从整体上看，仍然是一个国际竞争力较弱的产业。在加入WTO 后更加开放的市场环境中，中国汽车工业逐步从制造、研究开发、销售服务、汽车信贷等方面全面融入世界汽车工业体系。通过使自身全面融入世界汽车工业体系，中国汽车工业将获得更加迅速的发展，并且逐步成为世界汽车工业的主要制造基地之一。就长远来看，中国汽车工业也必将获得自主开发的能力，并且逐步提高其在世界汽车工业体系中的地位。关键词：汽车工业，发展趋势AbstractChinas automobile industry fast developed in 2002 alt

2、hough shocks spread from its entranceof WTO.However,on the whole Chinas automobile industry is relatively weak in internationalcompetitiveness.The industry will gradually enter the world system in the aspects ofmanufacture,research&development,sales&service and credit after entrance of WTO with more

3、 open market.Along with entering theworld system of automobile industry,the industry will rapidly develop and gradually become one of manufacture-bases of world automobile industry.From long point of view,Chinas automobile industry will be able to doself-research and development and to increase its

4、role in the world automobile industry.Key Words:automobile industry;development trend 目录摘要IAbstractII目录III1 概述11.1 课题的来源11.2 汽车电子控制技术的状况11.2.1 电子控制技术的简介11.2.2 汽车电子技术发展过程11.3 课题讨论目的22 国内外汽车电子技术的发展现状42.1 国外汽车电子技术的现状42.1.1 发动机电子控制系统42.1.2 电子控制自动变速器42.2 国内汽车电子产品市场的现状52.2.1 汽车发展第一阶段52.2.2 汽车发展第二阶段62.2.3

5、汽车发展第三阶段62.2.4 汽车发展第四阶段72.2.5 汽车发展第五阶段73 现代汽车电子技术的应用现状83.1 发动机电子控制83.1.1 电子控制喷油装置83.1.2 电子点火的介绍103.1.3 怠速控制系统103.1.4 废气再循环系统113.1.5 燃料蒸发排放控制113.1.6 电控二次空气喷射系统113.1.7 发动机可变气门正时技术123.1.8 发动机系统自我诊断功能123.2 底盘电子控制123.2.1 电控自动变速器(ECAT)133.2.2 防抱死制动系统(ABS)133.2.3 电子转向助力系统163.2.4 加速防滑控制系统183.2.5 电子控制制动力分配系统

6、183.2.6 适时调节的自适应悬挂系统193.2.7 常速巡航自动控制系统(CCS)193.3 车身电子控制203.3.1 汽车空调控制203.3.2 信息显示系统203.3.3 安全气囊控制系统213.3.4 汽车电子灯光控制系统213.3.5 信息传递装置214 现代汽车电子技术应用的发展趋势234.1 传感器技术234.2 总线技术244.3 安全技术255 结论与展望285.1 结论285.2 存在的不足285.3 展望28致谢30参考文献311 概述1.1 课题的来源本课题汽车电子控制技术的应用与发展前途来源于湖北汽车工业学院本科论文。1.2 中国汽车工业的发展趋势1.2.1 电子

7、控制技术的简介现代汽车电子控制技术是汽车技术与电子技术相结合的产物。随着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，汽车电子化的程度越来越高。20实际70年代中期，随着微型计算机开始在汽车上的应用，给汽车业带来了划时代的变化。可以说，今天的汽车已进入微机控制的时代，且日趋成熟和可靠。1.2.2 汽车电子技术发展过程 汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔。近年来，汽车业与电子业的联系日趋密切。从发动机的燃油喷射、点火控制、怠速控制、进气控制、排放控制、故障诊断到底盘的传动系统，行驶系、转向系、制动系和车身及辅助装置，普遍采用了电子控制一体化，这是现代汽车的显著特点。在汽

8、车零部件中，最初采用的电子装置是交流发电机的整流器。通过使用硅二极管，车用发电机改直流为交流。交流发电机结构紧凑、故障少、成本低。1960年，美国克莱斯勒汽车公司和日本汽车公司开始采用硅二极管整流的交流发电机。此后不久，交流发电机迅速推广到全世界。我国适用于20世纪70年代，现已全部取代了直流发电机。20世纪60年代以来，发动机周围零部件的电子化显得十分活跃，尤其是电压调节器和点火装置电子化，并得到快速发展。1960年，美国通用汽车公司采用了IC调节器。IC调节器是在硅半导体的表现和内部，把晶体管、电阻和电容封装子一起，即把固体电路集聚在半导体硅切片上制成。这种电路结构紧凑、可靠性高、成本低、

9、熬电少、反应敏捷、不需冷却，因而，迅速推动微机控制技术在汽车上的应用，并得到迅速发展。1973年，美国通用公司开始采用IC点火装置，此后逐渐普及。随着排放标准的日趋严格，强烈要求增大点火能量，提高点火时刻的精度。IC点火控制能很好地满足这些要求，并使维护更简单。1974年，美国通用汽车公司开始装备加大火花塞电极间隙、增强点火能量的HEI高能点火系统。同时，在分电器内装上点火线圈和电子控制电路，力图将点火系统作成一体。1976年，克莱斯勒汽车公司首创电子控制点火系统。系统中使用了模拟计算机，根据输入的空气温度、进气温度、水温、转速和负荷，计算出最佳点火时刻。1977年通用公司开始使用数字式点火时

10、刻控制系统。同年，福特公司将这种发动机上的电子控制系统扩展到同时控制排放再循环和二次空气喷射上。继之，日本、欧洲一些国家也相继开发了自己的汽车电子控制系统。之后，又经过多次改进，其控制功能不断增多，性能更加先进。此后，化油器空燃比反馈、后备电路、自诊断功能相继被开发出来。1978年，德国的波许（Bosch）公司研制成D型电子控制汽油喷射系统，随后由开发了L型电子控制喷射系统，后来这些技术不断改进、完善。到1979年，发动机电子控制技术已达到相当高的程度。在除发动机以外的其它汽车零部件上，最先应用电子技术的是福特公司。1970年，福特公司开始应用电子防滑(防抱死)装置，随后有了电控变速器。198

11、2年以后，微型计算机在汽车上的应用日趋成熟，主要是数字或电子控制。近年来，车用装置越来越向智能化方向发展，主要是提高电子微处理器的级别，同时，驾驶辅助装置、警报安全装置、提高舒适性的装置、通信娱乐装置等等，相继采用了电子技术装置。这些装置的采用，对环保、节能、提高运行安全性和汽车综合性能具有重要的意义。1.3 课题讨论目的深入了解国内外电子技术的发展，找出我国汽车电子技术于国外汽车电子技术的差距。汽车电子化是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取

12、未来汽车市场的重要的有效手段。2 国内外汽车电子技术的发展现状2.1 国外汽车电子技术的发展国外汽车电子产品的研究 开发始于50年代，由于电子元器件体积大、可靠性差，发展也很缓慢。进入70年代，集成电路的发展和微处理器的广泛应用，汽车电子产品得到了飞速的发展。目前，国外汽车电子产品大致可归纳为以下几类：汽车发动机电子控制系统，汽车传动和行驶控制系统，汽车安全及故障诊断系统，汽车信息显示系统，汽车舒适娱乐类产品，汽车电子产品用元器件，汽车用多路传输总线，汽车环保类电子产品，电动汽车等，产品种类繁多，成龙配套，已经形成了自己独立的汽车电子产业。2.1.1 发动机电子控制系统（1）汽油机电子控制汽油

13、机采用电子燃油喷射技术(EFI)是现代汽车提高功率、降低油耗、减少污染的有效措施之一。EFI技术是一种高级的发动机电子管理系统，其基本工作原理是：由传感器将汽油机的工作运行状况，如负荷大小、转速快慢、进气温度等数据送给计算机进行处理，然后由控制执行元件来确定供油量，从而保证发动机在各种工况下的正常运行。当今的EFI已由单一控制发展到多项集中控制，根据汽车速度、环境温度和发动机转速等参数，自动对发动机的燃油喷射、空燃比、点火时间、怠速转速和废气再循环(EGR)等进行综合控制。其效果为：输出功率提高10，油耗下降10，尾气排放降低90，起动时间缩短5 0 ，加速时间缩短5 0(0100km/h)。

14、（2）柴油机电控技术柴油机电控技术当前主要应用于柴油喷射、废气再循环、尾气催化转化等方面。目前先进的柴油机电子技术是共轨式电控喷油系统。它由电磁阀、传感器及中央处理单元组成。与传统喷射系统不同，在共轨系统中，压力的产生和喷射互不关联。在一定限度内，喷射压力的选择不受发动机转速和喷油量的影响。2.1.2 电子控制自动变速器自动变速器电子控制通过动力传动控制模块(Power-transmission ControlModule，PCM)接收来自汽车上各种传感器的电信号输入，根据汽车的使用工况对这些信息处理来决定自动变速器运行工况。按照这些工况，动力传动控制模块给执行机构发出指令，并实现下列功能：变

15、速器的升档和降档；一般通过操纵一对电子换档电磁阀在通断两种状态中转换；通过电子控制压力控制电磁阀(Pressure Control Solenoid，PCS)来调整管路油压；变矩器离合器(Torque Converter Clutch，TCC)用以控制电磁阀的结合和分离时间。2.2 国内汽车电子产品市场的现状我国的汽车电子工业起步较晚。20世纪90年代以前除了汽车收音机等直接从家用电器移植过来的产品以外。几乎没有汽车电子工业。进入20世纪90年代以后随着我国汽车工业的较快发展和国外的汽车电子化潮流，我国的汽车厂家如雨后春笋般涌现。据CCID统计，我国涉及汽车电子生产的企业有1000多家，但其多

16、数企业规模偏小，产品结构单一。且技术含量低。近几年，我国汽车产业发展迅猛。特别是轿车产业我国的巨大市场潜力吸引了全球知名汽车厂商的目光，纷纷来华投资，凭借这些跨国企业提供的技术、硬件、以及产能上的保障，我国在短短几年时间内成为全球知名的汽车生产国。当前，汽车由单纯的机械产品逐步演变为一种高级的机电一体化产品并向着电动汽车(含混合动力车)和智能汽车的方向。使汽车电子市场进入了一个稳定且快速增长阶段；同时第三代移动通信、高清数字电视、卫星导航、移动网络等越来越多的IT技术被逐步移植到汽车上，电子装置占整车的价值比显著提高，汽车电子产业也随之蓬勃发展。2.2.1 汽车发展第一阶段2003年我国市场上

17、共销售汽车电子产品2488万套，销售金额达到300.4亿元，同比增长分别达到33.7和41.5，高于同一时期29.2的全国汽车总销量增长率。汽车电子产品的快速发展主要得益于中国汽车产业近两年的高速发展。继2002年汽车产业的井喷之势后，2003年中国汽车产量依然保持着高速发展全年汽车产量突破了430万辆。而在汽车价值构成中，轿车电子产品所占比例约为3040，卡车电子产品所占比例约为10 20。另一方面，电子信息技术的不断升级和应用使得机械系统与电子系统之间的转换加速以及动力总成方面性能提高，网络在车辆中的高速发展以及消费者消费标准与档次的提高(如对安全、先进性要求的提高)等使得汽车电子产品占整

18、车中的比重在不断提高，从支出费用来看，2003年，平均每辆新车的汽车电子产品支出从2002年的1854美元提升至2025美元，增幅创出近几年来的新高，达到9.2；从应用比例上看，19892000年，汽车电子产品的成本在整个汽车制造成本中所占的比例已由16增至23，而到了2003年，这一比例提升至26.2。从市场结构上看，高附加值汽车电子产品在整体汽车电子产品中所占比重乃至汽车整车中的应用比重有了显著的提升。同时，这部分高附加值产品的国内产业供给还极为有限，多类产品大量依赖进口，导致这部分产品的价格在一段时期以内持续看涨。2.2.2 汽车发展第二阶段2003年我国共生产汽车电子产品3559万套，

19、产值达到3l3.5亿元，同比增长分别达到26.8和37.2，低于同一时期全国汽车电子产品市场增长率。值得注意的是，产值增幅远大于产量增幅，“量价双增”特征比市场需求更为显著，这主要是由于国外企业在中国加大了对高附加值汽车电子产品的投入力度，产业结构快速升级所导致的。在产业结构方面，按照增长速度可以划分为3大梯队：2003年产值增长较快的产品依次为GPS导航系统、其他信息娱乐系统(主要是车载电视)、自动变速控制系统、发动机电子控制系统、防抱死制动系统、以及防盗系统等，它们的产值增长率均高于汽车电子产业37.2的平均增长水平，而安全气囊、汽车空调、电动车窗、电子组合仪表等产品的产值增长率虽然均略低

20、于汽车电子产业的平均增长水平，但增长速度也较快，均高于30，仅有汽车音响和中控锁的产值增长率较低，不足20。在产业结构比重方面，发动机电子控制系统、汽车音响和汽车空调依然是汽车电子的主要产品，其中，发动机电子控制系统所占的比重大幅提升，比2002年增加1.2，而汽车音响与汽车空调所占的比重却大幅下降，分别比2002年减少2.9和0.5。这主要是由于后者的市场大多集中在国外，而全球汽车产品供过于求，汽车产业陷于低迷，制约了本国相关产业的发展；相反，发动机电子控制系统的目标市场则在国内，而国内市场远未饱和，仍有大量产品依赖进口，因此，其产业增长势头较好。2.2.3 汽车发展第三阶段应用层次落后，与

21、国外差距明显。与国外汽车电子产品相比，我国汽车电子产品的应用层次十分落后。国内平均每辆新车的汽车电子支出为885美元(折合人民币7237元)，占整车价值的4.8；而同期全球平均每辆新车的汽车电子产品支出为2025美元，占整车价值的26.2，差距相当明显。同时，在我国生产和应用的还只是一些技术含量较低的电子产品，而目前已经在国外普遍应用的汽车电喷系统、防抱死制动系统和安全气囊等电子产品在我国的生产和应用还才起步，刚刚列入我国汽车电子产业在“十五”期间的发展重点。而且，即使是目前应用比例较高的汽车音响、汽车空调等产品，其产品档次与国外相比也较低。2.2.4 汽车发展第四阶段自主开发刚刚起步，合资合

22、作企业成为竞争的主体。我国汽车电子企业正处于起步发展阶段，据统计，我国汽车电子企业或涉及汽车电子生产的企业有1000多家，但绝大部分企业规模都太小，产品单一并且技术含量低，与世界汽车电子业跨国公司的差距在不断拉大。目前，国内在整车及大总成的电子控制系统方面有一些自主开发生产的产品，如重庆宏安ABS技术有限公司、维克交通高技术有限公司、西安国力博华机电公司等生产了商业化的ABS产品；重庆欧翔、深圳欣源展实业公司都自主开发生产了自动变速器；北京赫达、石家庄久乐、山西大恒通用都少量生产了安全气囊产品。虽然我国企业也能自主开发出一些产品，但总体水平与国外相比差别很大，与国际先进水平相比，要落后1015

23、年。主要差距是在电子控制单元的软硬件、系统的可靠性和控制精度方面；企业的技术主要来源于国外，而且虽然某些产品已形成一定的生产能力，但是规模化大生产还未形成。2.2.5 汽车发展第五阶段配套体系相对封闭，行业进入壁垒较高。尽管全球汽车电子产业分工体系呈现出日益专业化的趋势，但目前，我国汽车工业条块分割的封闭配套体系还没有根本性的转变，我国汽车电子企业产品销售渠道依旧单一、封闭，对整车厂依赖程度高。而目前国内整车厂与外方合资已成主流，引进外国新车型，越来越多地采用原配套厂生产的进口零部件。尽管国际汽车厂商在进入中国之前都承诺，零部件在中国生产，实行全球化采购。但一旦进入，就把为其配套的零部件厂商带

24、进来了，对于缺乏统一质量标准的国内零部件企业，要想进入它的配套体系甚至比插针还难。事实上，汽车电子行业的一个显著特点是主机厂根据整车厂商的要求进行专门设计制造，产品要具有多样性和适应性，有专门为一个客户建设的生产线。如上海联合电子和德尔福公司分别为东安发动机厂各提供一套系统，东安厂提供两套电喷发动机供整车厂选择。因此，配套渠道体系一旦形成就会相当稳定。正因为这样，为了获得广阔的市场空间，主机厂之间的渠道竞争必将成为企业竞争的制高点，渠道竞争将日趋激烈。3 现代汽车电子技术的应用现状按对汽车行驶性能作用的影响，可把汽车电子产品归纳为两类：（1）汽车电子控制装置；（2）车载汽车电子装置。目前较多见

25、的成熟的汽车电子控制系统主要有：发动机电子控制、底盘电子控制、车身电子控制、信息传递等。3.1 发动机电子控制3.1.1 电子控制喷油装置现代汽车上，机械式或机电混合式燃油喷射系统趋于淘汰电控燃油喷射装置因其性能优越而得到日益普及。电控燃油喷射系统是20世纪60年代末开始发展起来的，与传统的化油器供油系统相比而其突出优点在于空燃比的控制更为精确，可实现最佳空燃比；且电喷技术提高了汽油的雾化、蒸发性能，加速性能更好，发动机功率和转矩得以显著提高。这样能使发动机一直处于最优工作条件下运行，并使发动机的综合性能得到提高。汽油机采用电子燃油喷射技术(EFI)是现代汽车提高功率、降低油耗、减少污染的有效

26、措施之一。EFI技术是一种高级的发动机电子管理系统，其基本工作原理是：由传感器将汽油机的工作运行状况，如负荷大小、转速快慢、进气温度等数据送给计算机进行处理，然后由控制执行元件来确定供油量，从而保证发动机在各种工况下的正常运行。当今的EFI已由单一控制发展到多项集中控制，根据汽车速度、环境温度和发动机转速等参数，自动对发动机的燃油喷射、空燃比、点火时间、怠速转速和废气再循环(EGR)等进行综合控制。其效果为：输出功率提高10，油耗下降10，尾气排放降低90，起动时间缩短5 0 ，加速时间缩短5 0(0100kmh)。目前柴油机燃油喷射系统的电子控制主要有几种方式：有的采用共轨式电控喷油系统，有

27、的采用电控单体泵或组合式电控单体泵，有的采用电控泵喷嘴，有的采用电控分配泵，过去极少数也有采用电控直列泵。在商用车柴油机上用得多的是共轨式电控喷油系统、电控单体泵喷油系统和电控泵喷嘴喷油系统。英国Ricard0公司预估到20l0年欧洲在1213升车用柴油机燃油系统的构成中，共轨式电控喷油系统和电控单体泵喷油系统各占46，电控泵喷嘴喷油系统约占8左右。燃油供给系统的主要构成是供油泵、共轨和喷油器。 燃油供给系统的基本工作原理是：供油泵将燃油加压成高压，供人共轨内；共轨实际上是一种燃油分配管。储存在共轨内的燃油在适当的时刻通过喷油器喷人发动机气缸内。电控共轨系统中的喷油器是一种由电磁阀控制的喷油阀

28、，电磁阀的开启和关闭由计算机控制。（1）电控共轨系统的特点：电控高压共轨系统的特点可以归纳为：自由调节喷油压力(共轨压力控制) 通过控制共轨压力而控制喷油压力。利用共轨压力传感器测量燃油压力，从而调整供油 泵的供油量、调整共轨压力。此外，还可以根据发动机转速、喷油量的大小与设定了的最佳 值(指令值)始终一致地进行反馈控制。自由调节喷油量 以发动机的转速及油门开度信号为基础，计算机计算出最佳喷油量，并控制喷油器的通 断电时间。自由调节喷油率形状 根据发动机用途的需要，设置并控制喷油率形状：预喷射、后喷射、多段喷射等。自由调节喷油时间 根据发动机的转速和喷油量等参数，计算出最佳喷油时间，并控制电控

29、喷油器在适当的 时刻开启，在适当的时刻关闭等，从而准确控制喷油时间。在电控共轨系统中，由各种传感器发动机转速传感器、油门开度传感器、各种温度 传感器等实时检测出发动机的实际运行状态，由微型计算机根据预先设计的计算程序进 行计算后，定出适合于该运行状态的喷油量、喷油叶间、喷油率模型等参数，使发动机始终 都能在最佳状态下工作。计算机具有自我诊断功能，对系统的主要零部件进行技术诊断，如果某个零件产生了故障，则诊断系统会向驾驶员发出警报，并根据故障情况自动作出处理；或使发动机停止运 行即所谓故障应急功能，或切换控制方法，使车辆继续行驶到安全的地方。传统的泵管嘴燃油系统中，喷油压力与发动机的转速和负荷有

30、关，不是一个独立变量。在高压电控共轨系统中，喷油压力(共轨压力)与发动机的转速和负荷无关，是可以独立控制的。由共轨压力传感器测出燃油压力，并与设定的目标燃油压力进行比较后进行反馈控制。（2）共轨式电控喷油系统与常规机械式燃料喷油系统相比，共轨式电控喷油系统具有如下一系列优点：可实现高压喷射，喷射压力比一般直列泵系统高出一倍，最高的已达200MPa，今后的技术还会向250MPa高压喷射的实用化方向发展。喷射压力独立于发动机转速，可以改变发动机低速、低负荷性能。可以实现多次喷射(每循环35次，甚至组合7次喷射，包括预喷、主喷和后喷)，调节喷油速率形状，实现理想喷油规律。通过预喷来降低噪声和NOX排

31、放，通过后喷来降低颗粒和提高DPF及NOX的催化转换效率。喷射定时和喷油量可自由选定。具有良好的喷射特性，优化燃烧过程，使发动机油耗、烟度、噪声和排放等综合性能指标得到明显改善，并有利于改进发动机扭矩特性。结构简单，可靠性好，适用性强，对原有发动机设计和制造设备改动较少。（3）电控泵喷嘴系统可直接安装在发动机气缸盖上，它将喷油泵的压油机构与喷油器结合在一起，省去了高压油管。所以高压系统的死容积可以最大限度地减小，具有较高的液压效率，更有利于实现高压化和喷油速率的控制，从而获得发动机的高功率、低油耗和低排放。但该系统价格较高，而且气缸盖的设计改动比较大。3.1.2 电子点火的介绍近年来，汽车发动

32、机向着多缸、高转速、高压缩比的方向发展，人们还力图通过改善混合气的燃烧状况，以及燃用稀混合气，以达到减少排气污染和节约燃油的目的。这些都要求汽车的点火系统能够提供足够高的次级电压、火花能量和最佳点火时刻。传统点火系统已经不能满足这些要求。因此，近几十年来各国都在积极探索改进途径，并研制了一系列的电子点火系统。目前国内外汽车上使用的电子点火系统主要分为有触点的电子点火系统和无触点的电子点火系统两大类。无论是哪一类电子点火系统，都是利用电子元件(晶体三极管)作为开关来接通或断开点火系统的初级电路，通过点火线圈来产生高压电。 电子点火系统也有闭环控制与开环控制之分:带有爆震传感器，能根据发动机是否发

33、生爆震及时修正点火提前角的电控系统称为闭环控制系统；不带爆震传感器，点火提前控制仅根据电控单元内设定的程序控制的称为开环控制系统。3.1.3 怠速控制系统怠速性能的好坏是评价发动机性能优越与否的重要指标，怠速性能差将导致油耗增加、排污严重，因此需进行必要的控制。现代轿车中一般都有怠速控制系统，由ECU控制并维持发动机怠速在某一稳定范围内。怠速控制通常是指怠速转速控制。实质是对怠速工况时的进气量进行调节（同时配合喷油量及点火提前角的控制)。目前，除了怠速转速的稳定性控制之外，怠速控制还可实现起动控制、暖机控制、负荷变化控制等功能，这样多种功能的集中，不仅简化了机构，而且也提高了怠速控制的精确性。

34、3.1.4 废气再循环系统废气再循环系统是在保证内燃机动力性不降低的前提下，根据内燃机的温度及负荷大小将发动机排出的废气的一部份再送回进气管，和新鲜空气或新鲜混合气混合后再次进入气缸参加燃烧，使燃烧反应的速度减慢，从而降低NOX的排放量，是控制NOX排放的主要措施。废气中的氧含量很低，含有大量N 、CO2和水蒸气，这三种气体很稳定，不能燃烧，可吸收大量热量。当一部份排气经EGR控制阀还流回进气系统与新鲜空气或新鲜混合气混合后，稀释了新鲜空气或新鲜混合气中的氧浓度，使燃烧速度降低：这两个因素都使燃烧温度降低，从而有效控制了燃烧过程中NOX的生成。3.1.5 燃料蒸发排放控制该系统主要由活性碳罐贮

35、存装置、燃油蒸发净化控制装置和燃油箱燃油蒸发控制装置组成。汽油是一种易挥发的液体，在常温下燃油箱经常充满蒸气，燃料蒸发控制系统的作用是将蒸气引入燃烧并防止挥发到大气中。这个过程起重要作用的是活性碳罐贮存装置，因为活性碳有吸附功能，当汽车运行或熄火时，燃油箱的汽油蒸气通过管路进入活性碳罐的上部，新鲜空气则从活性碳罐下部进入活性碳罐。发动机熄火后，汽油蒸气与新鲜空气在罐内混合并贮存在活性碳罐中，当发动机启动后，装在活性碳罐与进气歧管之间的燃油蒸发净化装置的电磁阀门打开，活性碳罐内的汽油蒸气被吸入进气歧管参加燃烧。3.1.6 电控二次空气喷射系统系统中的空气由电控单元根据输入信号通过控制相关电磁阀引

36、往空气滤清器、排气管及催化式排气净化器中。该系统有两套主控电磁阀，第一套电磁阀为分流阀，用于将空气送往空气滤清器；第二套电磁阀为开关电磁阀，用于将空气送往排气管或催化式排气净化器。二次空气喷射系统也常被称为补燃系统或后燃系统。其原因是可燃混合气在汽缸内进行第一次燃烧后，其中那些未完全燃烧的部分由于人为地引入新鲜空气而使其在排气过程中进行了补燃，因而经消声器排入大气时的尾气很少有或者完全没有火星。而排气内有火星是在有可燃气体存在的情况下引发火灾的一大原因。因此，二次空气喷射系统也是防止内燃机尾气引起火灾的一项重要技术和设施。除了在轿车上应用外，它还广泛应用于安全性能要求更高的内燃机车和专用汽车，

37、如液化气运输车、轻油运输车、机场加油车等。3.1.7 发动机可变气门正时技术近几十年来，基于提高汽车发动机动力性、经济性和降低排污的要求，许多国家和发动机厂商、科研机构投入了大量的人力、物力进行新技术的研究与开发。目前，这些新技术和新方法，有的已在内燃机上得到应用，有些正处于发展和完善阶段，有可能成为未来内燃机技术的发展方向。发动机可变气门正时技术(VVT, Variable Valve Timing)是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种，发动机采用可变气门正时技术可以提高进气充量，使充量系数增加，发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。Passat B5轿车选用2.8升V6发动机

38、，该发动机对可变气门正时进行了特别设计。从俯视观察，排气凸轮轴安装在外侧，进气凸轮轴安装在内侧。曲轴通过齿形皮带首先驱动排气凸轮轴，排气凸轮轴通过链条驱动进气凸轮轴。Passat B5发动机所应用的可变气门正时系统，是通过微机控制可变气门调节器上升和下降获得齿形皮带轮与进气凸轮（进气门）的相对位置变化，这种结构属于凸轮轴配气相位可变结构，一般可调整2030曲轴转角。3.1.8 发动机系统自我诊断功能计算机程序不断地将ECU 的指令和系统的反应进行比较，同时检查各个传感器的信号是否可信，以此确定系统是否存在故障。根据使用情况一般可分为以下几类：（1）描述各电控总成工况参数的信号，这类信号的特点是

39、各信号的数值都有正常的工作范围，当某传感器信号电压的数值超出了可能的范围，或者虽未超出范围， 但出现在不应当出现的工况，则可判为不可信。例如车速在90km/h,发动机转速3 000r/min， 进气岐管绝对压力65kPa时出现2的节气门开度，这显然是不可信的。（2）可同时根据几个传感器的信号计算出同一个物理量(如空气流量)，其计算结果与根据已被判定为无故障的传感器的计算结果不一致时，此传感器可判为有故障。（3）根据某传感器(如发动机冷却液温度传感器和氧传感器)信号变动所经历的时间和幅度,可判断系统是否存在某些方面的故障。3.2 底盘电子控制3.2.1 电控自动变速器(ECAT)电控单元(ECU

40、)根据传感器检测到的发动机转速、节气门开度、车速、发动机冷却液温度、自动变速器液压油温度等信号确定换档规律，并向电磁阀发出电子控制信号；电磁阀将该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，控制换档执行机构的动作，从而实现自动换档；电控自动变速器则在全液压控制自动变速器的基础上增加了一套电子控制系统，ECU根据节气门开度和车速等信号确定换档时刻，控制执行元件电磁阀工作，从而控制制动器和离合器工作，实现换档。对于电控自动变速器，采用节气门阀主要用于调节油道压力，而不用于控制换档时刻。电控自动变速器能实现最佳的换档规律，具有良好的经济性和动力性，污染低；换档过程中无冲击和振动，

41、换档动作准确、及时；工作稳定、可靠，能在高低温、大颠簸、冲击振动、强磁声、电子干扰下正常工作，能很好地适应复杂的交通情况和地理条件；具有故障自诊断功能；取消了离合器，无需频繁换档，操纵方便。但电控自动变速器也存在结构复杂、零件精度要求高、制造难度大，成本较高、维修技术复杂，车辆低速行驶时传动效率较手动变速器低等缺点。3.2.2 防抱死制动系统(ABS)制动防抱死系统(ABS)的主要功能是汽车在进行紧急制动和在易打滑的路面上进行常规制动时，迅速而又精确地检测出各车轮的滑移量，通过电子控制器的分析、运算和控制，适时恰当地调节制动系统的液压或气压，减小车轮的滑移率，以确保制动时汽车方向的稳定性、制动

42、可靠性和行驶安全性，ABSAndLockbraking system防抱死制动系统英文单词的缩写。ABS系统是在传统制动系统的基础上改进而成的。它除了传统的制动主缸、制动轮缸、真空助力器及管路外，主要用车轮转速传感器，电子控制器(ECU)、压力调节器和ABS警示灯等组成。在制动过程中，每当ECU检测到车轮趋于抱死时，就向压力调节器发出降低制动管路压力的命令，压力调节器就会立即降低管路的压力。与此同时ECU实时监控车轮的运动状态。当检测到需要增加制动压力时它又命令压力调节器增加制动压力，车轮又趋于抱死。如此反复，只要驾驶人保持足够的力在制动踏板上，这种准确的压力调节就会一直进行下去，以控制车轮的

43、滑移率在1520之间。这样就能防止车轮抱死，车轮依然可以转动，驾驶人在车辆遇到障碍物时，可安全绕开并能保持向预定的方向行驶，同时地面制动力在既滚动又滑动的制动过程中达到最大。ABS系统是否参与工作，直接与车轮的滑移率和车速有关。当车速超过一定值以后(一般为5km/小时或8km/小时)，ABS才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行制动压力调节。这是因为当车速很低时，车轮抱死对制动性、安全性的影响也很小。ABS系统的ECU还具有故障自诊断功能。当检测到ABS系统有故障时，ABS警示灯就会闪亮以提示驾驶人同时关闭ABS系统，并使制动功能自动恢复到汽车的传统制动系统状态。这时汽车的传统制动系统仍然工作而只

44、是不再具有防止车轮抱死的功能。汽车在制动过程中，车轮转速传感器不断把各个车轮的转速信号及时输送给ABS电子控制单元，ABS电子控制单元根据设定的控制逻辑对4个转速传感器输入的信号进行处理，计量汽车的参考车速，各车轮速度和减速度，确定各车轮的滑移率，通过对各车轮的压力升高，压力保持及压力降低的循环控制，使各个车轮的滑移率保持在理想的范围之内，防止车轮完全抱死以提高汽车的制动效果和安全性。在制动过程中，如果车轮没有抱死趋势，ABS系统将不参与制动压力控制，此时制动过程与常规制动系统相同。如果ABS出现故障，ABS电子控制单元将不再对液压单元进行控制并将仪表板上的ABS故障灯点亮，向驾驶人发出警告信

45、号，此时制动过程也与常规制动系统的工作相同。驱动防滑系统(ASR)也叫牵引力控制系统(TCS或TRC)，是ABS的完善和补充，它可防止起动和加速时的驱动轮打滑，既有助于提高汽车加速时的牵引性能。又能改善操作稳定性。汽车“打滑”有两种情况：一种是制动时的车轮滑移；另一种是汽车驱动时的车轮“滑转” 。度低于转动车轮的圆周速度时，轮胎与地面之间就有相对滑动，称之为“滑转” 。驱动轮的滑转，使车轮与地面的附着力下降，驱动轮产生的牵引力减少，导致汽车的起步性能、加速性能和在滑溜路面上的通过性能及行驶稳定性下降。为了防止汽车在起步、加速和在易滑或左右轮附着力不同的复杂路面上行驶时驱动轮滑转，驱动防滑控制系

46、统(TRC)也就应运而生。驱动防滑的控制方式：（1） 发动机功率控制汽车在起步、加速时，如果油门踏板踩得过猛，会因驱动力过大而出现驱动轮都滑转的情况。此时电脑ECU输出信号，通过控制发动机的输出功率来调节传递到驱动轮上的转矩，以控制汽车的滑移率。通常采用的控制方法有：节气门开度控制。在发动机原节气门的基础上，串联一个副节气门，由TRC系统的执行机构控制其开度。这种方式工作比较平稳，容易与其他方式配合使用。喷油量的减少或切断控制。减少点火提前角的控制。调节发动机的输出转矩虽然可以通过调节节气门开度、点火提前角、汽油喷射量及中断汽油喷射和点火来实现，但是由于仅中断部分汽缸点火而不终止相应汽缸的燃油

47、供给会对催化转换器造成严重损害，因此目前在TRC系统中通常利用控制节气门和点火提前角的方式来调节发动机的输出扭矩，从而实现对驱动车轮的驱动力矩的调节。（2） 驱动轮制动控制这种控制方式是通过在发生滑转的驱动轮上施加制动力矩来控制滑转率。制动驱动轮是防止滑转最迅速的一种控制方式，但是出于舒适性的考虑，制动力不能太大。为了防止TRC控制过程中制动力矩与发动机输出转矩之间出现平衡而导致无意义的功率消耗，这种控制方式通常与调节发动机输出功率的方法合用。（3） 发动机输出功率与驱动轮制动综合控制两种控制方法合起来并用，不仅可以防止TRC控制过程中制动力矩与发动机输出转矩之间出现平衡而导致无意义的功率消耗，还可以根据发动机的状况和车轮滑转的实际情况采取相应的控制。如在滑溜路面上行驶时，在发动机驱动扭矩较小的情况下也可以出现车轮滑转，这时采用对滑转车轮施以制动的方法就比较有效。而在发动机输出功率较大时出现滑转，则通过减少发动机输出功率的方法来控制车轮滑转。汽车行驶过程中，路面的情况千差万别，从而导致驱动轮的状态也不断的发生变化，而这种发动机输出功率与驱动轮制动综合控制方法，使汽车具有较高的稳定性与操纵性。因此，这种综合控制方法得以广泛的应用，例如日本丰LS400轿车上就采用了这种综合控制的TRC系统。