汽車電子化被認為是汽車技術(shù)發(fā)展進程中的一次革命,汽車電子化的程度被看作是衡量現(xiàn)代汽車水平的重要標志,是用來開發(fā)新車型,改進汽車性能最重要的技術(shù)措施。汽車制造商認為增加汽車電子設(shè)備的數(shù)量、促進汽車電子化是奪取未來汽車市場的重要的有效手段。 據(jù)統(tǒng)計,從1989年至2000年,平均每輛車上電子裝置在整個汽車制造成本中所占的比例由16增至23以上。一些豪華轎車上,使用單片微型計算機的數(shù)量已經(jīng)達到48個,電子產(chǎn)品占到整車成本的50以上,目前電子技術(shù)的應用幾乎已經(jīng)深入到汽車所有的系統(tǒng)。 按照對汽車行駛性能作用的影響劃分,可以把汽車電子產(chǎn)品歸納為兩類:一類是汽車電子控制裝置,汽車電子控制裝置要和車上機械系統(tǒng)進行配合使用,即所謂“機電結(jié)合”的汽車電子裝置;它們包括發(fā)動機、底盤、車身電子控制。例如電子燃油噴射系統(tǒng)、制動防抱死控制、防滑控制、牽引力控制、電子控制懸架、電子控制自動變速器、電子動力轉(zhuǎn)向等,另一類是車載汽車電子裝置,車載汽車電子裝置是在汽車環(huán)境下能夠獨立使用的電子裝置,它和汽車本身的性能并無直接關(guān)系。它們包括汽車信息系統(tǒng)(行車電腦)、導航系統(tǒng)、汽車音響及電視娛樂系統(tǒng)、車載通信系統(tǒng)、上網(wǎng)設(shè)備等。 目前電子技術(shù)發(fā)展的方向向集中綜合控制發(fā)展:將發(fā)動機管理系統(tǒng)和自動變速器控制系統(tǒng),集成為動力傳動系統(tǒng)的綜合控制(PCM);將制動防抱死控制系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)(TCS)和驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)(ASR)綜合在一起進行制動控制;通過中央底盤控制器,將制動、懸架、轉(zhuǎn)向、動力傳動等控制系統(tǒng)通過總線進行連接?刂破魍ㄟ^復雜的控制運算,對各子系統(tǒng)進行協(xié)調(diào),將車輛行駛性能控制到最佳水平,形成一體化底盤控制系統(tǒng)(UCC)。 由于汽車上的電子電器裝置數(shù)量的急劇增多,為了減少連接導線的數(shù)量和重量,網(wǎng)絡、總線技術(shù)在此期間有了很大的發(fā)展。通訊線將各種汽車電子裝置連接成為一個網(wǎng)絡,通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送和接收信息。電子裝置除了獨立完成各自的控制功能外,還可以為其它控制裝置提供數(shù)據(jù)服務。由于使用了網(wǎng)絡化的設(shè)計,簡化了布線,減少了電氣節(jié)點的數(shù)量和導線的用量,使裝配工作更為簡化,同時也增加了信息傳送的可靠性。通過數(shù)據(jù)總線可以訪問任何一個電子控制裝置,讀取故障碼對其進行故障診斷,使整車維修工作變得更為簡單。 汽車電子技術(shù)的應用將使汽車發(fā)生以下主要變化: ①汽車的機械結(jié)構(gòu)還將發(fā)生重大的變化,汽車的各種操縱系統(tǒng)向電子化和電動化發(fā)展,實現(xiàn)“線操控”。用導線代替原來的機械傳動機構(gòu),例如“導線制動”、“導線轉(zhuǎn)向”、“電子油門”等。 ②汽車12伏供電系統(tǒng)向42伏轉(zhuǎn)化。隨著汽車電子裝置越來越多,消耗的電能正在大幅度地增加。現(xiàn)有的12伏動力電源,已滿足不了汽車上所有電氣系統(tǒng)的需要。今后將采用集成起動機-發(fā)電機42伏供電系統(tǒng),發(fā)電機最大輸出功率將會由目前的1千瓦提高到8千瓦左右,發(fā)電效率將會達到80以上。42伏汽車電氣系統(tǒng)新標準的實施,將會使汽車電器零部件的設(shè)計和結(jié)構(gòu)發(fā)生重大的變革,機械式的繼電器、熔絲式保護電路將被淘汰。 汽車電子技術(shù)的應用將使汽車更加智能化。智能汽車裝備有多種傳感器,能夠充分感知駕車者和乘客的狀況,交通設(shè)施和周邊環(huán)境的信息,判斷乘員是否處于最佳狀態(tài),車輛和人是否會發(fā)生危險,并及時采取對應措施。 今天,社會進入了信息網(wǎng)絡時代,人們希望汽車不僅僅是一種代步工具,更希望在汽車是生活及工作范圍的一種延伸,在汽車上就像呆在自己的辦公室和家里一樣,可以收聽廣播,打電話,上互聯(lián)網(wǎng),處理工作。隨著數(shù)字技術(shù)的進步,汽車也將步入多媒體時代。利用 windows 操作系統(tǒng)開發(fā)的車載計算機多媒體系統(tǒng),具有信息處理、通訊、導航、防盜、語言識別、圖像顯示和娛樂等功能。可以預見到的將來,汽車裝置自動導航和輔助駕駛系統(tǒng),駕駛員可把行車的目的地輸入到汽車電腦中,汽車就會沿著最佳行車路線行駛到達目的地。人們可以通過語言識別系統(tǒng)操縱著車內(nèi)的各種設(shè)施,一邊駕駛著汽車,一邊欣賞著音樂電視,還可上網(wǎng)預定飯桌、機票等。 電子控制汽油發(fā)動機的簡介 汽油機是一種使汽油和空氣的混合物在其汽缸內(nèi)部燃燒產(chǎn)生熱能,并將熱能轉(zhuǎn)換為機械能的動力裝置。車用汽油機通常為四沖程汽油機,如圖所示。我們把汽油機連續(xù)完成進氣、壓縮、膨脹做功和排氣四個沖程叫作汽油機的一個工作循環(huán) 。工作循環(huán)不斷延續(xù)下去,汽油機就不斷向外輸出功率。 空燃比是指可燃混合氣中空氣與燃料的質(zhì)量之比。通常,汽油機在進氣行程吸入的是燃料和空氣的混合氣,由于混合氣是在汽缸外部形成的,燃料與空氣的混合時間較長,所以進入汽缸內(nèi)部之后混合已比較均勻。進入汽油機的可燃混合氣在壓縮行程后期由火花塞點燃,并在膨脹行程對外做功。汽油機的輸出功率正比于進入汽油機內(nèi)部的可燃混合氣總數(shù),進入的混合氣越多,汽油機輸出的功率越大。 由汽油機的工作原理可知,可燃混合氣的制備及其在缸內(nèi)可靠、適時地點燃是決定汽油機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性及動力性、經(jīng)濟性等至關(guān)重要的因素。完成這兩項功能的是汽油機的燃油供給系和點火系。 電子控制自動變速系統(tǒng)的簡介 一般來說,汽車驅(qū)動輪所需的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,與發(fā)動機所能提供的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩有較大差別,因而需要傳動系統(tǒng)來改變從發(fā)動機到驅(qū)動輪之間的傳動比,將發(fā)動機的動力經(jīng)濟而方便地傳至驅(qū)動輪,以便能夠適應外界負載與道路條件變化的需要。此外,停車、倒車等也靠傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)。適時地協(xié)調(diào)發(fā)動機與傳動系統(tǒng)的工作狀況,充分地發(fā)揮動力傳動系統(tǒng)的潛力,使其達到最佳的匹配,這是變速控制系統(tǒng)的根本任務。自動變速能夠根據(jù)動力傳動系統(tǒng)內(nèi)部和外部的狀態(tài),以及行駛工況的需求,自動地選擇合適的傳動比,具有這種功能的變速箱稱為自動變速箱,分有級和無級變化傳動比兩類。在自動變速過程中,有級傳動比變速箱的變速控制,也稱為換檔控制;而傳動比可以連續(xù)無級變化的變速箱,稱為無級變速器(簡稱CVT)o無級變速具有理想的恒功率傳動性能,變速過程連續(xù)平穩(wěn),沒有動力中斷,是人們一直追求的目標,而采用電子技術(shù)特別是微電子技術(shù)控制變速系統(tǒng),已經(jīng)成為當前汽車實現(xiàn)自動變速功能的主要方法。 現(xiàn)代汽車底盤電子控制簡介 汽車制動防抱死系統(tǒng) 汽車制動防抱死裝置(Antilock Braking System--ABS)可以感知制動輪每一瞬時的運動狀態(tài),并根據(jù)其運動狀態(tài)相應地調(diào)節(jié)制動器制動力矩的大小,避免出現(xiàn)車輪的抱死現(xiàn)象,是閉環(huán)制動系統(tǒng)。它是電子控制技術(shù)在汽車上最有突出成就的一項應用,可使汽車在制動時維持方向穩(wěn)定性和縮短制動距離,有效地提高了行車的安全性。 驅(qū)動防滑系統(tǒng) 驅(qū)動防滑系統(tǒng)是汽車制動防抱死系統(tǒng)功能的自然擴展。它的作用是維持汽車行駛的方向穩(wěn)定性,并盡可能利用車輪-路面間的縱向附著能力,提供最大的驅(qū)動力。 巡航控制 巡航控制(Cruise Control)是讓駕駛員無需操作油門踏板就能保證汽車以某一固定的預選車速行駛的控制系統(tǒng)。當汽車在高速公路上長時間行駛時,一打開巡航控制開關(guān),系統(tǒng)就能夠根據(jù)道路行駛阻力的變化,自動地增減發(fā)動機油門的開度,使汽車行駛速度保持一定,從而給駕駛帶來了很大的方便,同時也可以得到較好的燃油經(jīng)濟性。 牽引控制 在汽車行駛時,輪胎摩擦系數(shù)和路面條件有著很重要的關(guān)系,更具體地說,汽車的驅(qū)動力必須加以控制,以使車輪的滑動率保持在15至20之間。汽車電子系統(tǒng)所完成的上述控制功能稱為牽引控制(Traction Control)。 動力轉(zhuǎn)向 動力轉(zhuǎn)向的工作方式是應用一種伺服助力機構(gòu)進行動力放大,來減輕汽車轉(zhuǎn)向時的操縱力。綜合電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以允許駕駛員選擇自己最舒適的轉(zhuǎn)向操縱力。 四輪轉(zhuǎn)向 四輪轉(zhuǎn)向(4WS-four wheel steering)系統(tǒng)是基于一個安裝在后懸架上的后輪轉(zhuǎn)向機構(gòu),它能夠使駕駛員操縱方向盤時轉(zhuǎn)動汽車前后四個車輪,不僅提高了高速時的穩(wěn)定性和可控制,而且提高了低速時的機動性。 四輪驅(qū)動 汽車驅(qū)動輪能夠產(chǎn)生牽引力的大小受到地面附著的限制,并與車重的大小成正比。采用四輪驅(qū)動(4WD-four wheel drive)可以充分利用車重來產(chǎn)生牽引力。 輪胎壓力檢測 汽車輪胎內(nèi)充氣壓力的高低,直接影響到整車行駛的舒適性和安全性。如果保持適宜的輪壓,則可以減小輪胎的磨損、降低油耗、防止因輪壓不足而引起的輪胎損壞,并能保證汽車的行駛穩(wěn)定和安全性。輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)通過連續(xù)地監(jiān)測輪胎的壓力、溫度和車輪轉(zhuǎn)速,能夠自動地為駕駛員發(fā)出警告。 車身部分的電子控制 汽車安全氣囊簡介 隨著高速公路的發(fā)展和汽車性能的提高,汽車行駛速度越來越快,特別是由于汽車擁有量的迅速增加,交通越來越擁擠,使得事故更為頻繁,所以汽車的安全性就變得尤為重要。汽車的安全性分為主動安全和被動安全兩種,主動安全是指汽車防止發(fā)生事故的能力,主要有操縱穩(wěn)定性、制動性能、平順性等,被動安全是指在萬一發(fā)生事故的情況下,汽車保護乘員的能力,目前主要有安全帶、安全氣墊、防撞式車身和安全氣囊防護系統(tǒng)(Airbag RestraintSystem,以下簡稱安全氣囊)等。由于現(xiàn)實的復雜性,有些事故是難以避免的,因此被動安全性也非常重要,安全氣囊作為被動安全性的研究成果,由于使用方便、效果顯著、造價不高,所以得到迅速發(fā)展和普及。 為了說明安全氣囊的基本原理,這里首先說明汽車發(fā)生事故時造成乘員傷亡的原因。當汽車發(fā)生碰撞事故時,汽車和障礙物之間的碰撞稱為一次碰撞,一次碰撞的結(jié)果導致汽車速度急劇下降,速度從35km/h降到零的時間約150ms左右;乘員和汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的碰撞稱之為二次碰撞,由于慣性的作用,當汽車急劇降速時,乘員要保持原來的速度向前運動,于是就發(fā)生了乘員和方向盤、儀表板、擋風玻璃等之間的碰撞,從而造成了乘員的傷亡.汽車安全氣囊的基本思想是,在發(fā)生—次碰撞后,二次碰撞前,迅速在乘員和汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間打開一個充滿氣體的袋子,使乘員撲在氣袋上,避免或減緩二次碰撞,從而達到保護乘員的目的。由于乘員和氣袋相碰時,因振蕩造成乘員傷害,所以一般在氣囊的背面開兩個直徑25mm左右的圓孔。這樣,當乘員和氣整相碰時,借助圓孔的放氣可減輕振蕩,放氣過程同時也是一個釋放能量的過程,因此可以很快地吸收乘員的動能,有助于保護乘員。 安全氣囊一般由傳感器(sensor)、電控單元(ECU)、氣體發(fā)生器(inflator)、氣囊(bag)、續(xù)流器(clockspring)等組成,通常氣體發(fā)生器和氣囊等做在一起構(gòu)成氣囊模塊(airbag module)。傳感器感受汽車碰撞強度,并將感受到的信號傳送到控制器,控制器接收傳感器的信號并進行處理,當它判斷有必要打開氣囊時,立即發(fā)出點火信號以觸發(fā)氣體發(fā)生器,氣體發(fā)生器接收到點火信號后,迅速點火井產(chǎn)生大量氣體給氣囊充氣。安全氣囊系統(tǒng)的組成如圖6,1.2所示。 安全氣囊最重要的指標是可靠性,如果不該點火而點火打開氣囊稱毒為誤點火:如果應該點火而沒有點火稱之為漏點火,如果點火太晚則稱之為遲點火,無論是誤點火、漏點火、還是遲點火都是不能允許的。為了提高安全氣囊系統(tǒng)的可靠性,防止電源線在碰撞中斷線、電池遭到破壞,系統(tǒng)中備有儲能電容或電池,以保證即使掉電也能夠開氣囊。為了監(jiān)測傳感器、電子電路、氣體發(fā)生器;系統(tǒng)一般還有故障診斷模塊、并設(shè)有信號燈于予以顯示.圖6.1.3是本田汽車安全氣囊系統(tǒng)的布置圖,這個系統(tǒng)有左右擋板傳感器各一個,還有一個傳感器放在含有診斷模塊的控制器中,氣囊有司機席(Driver Side)正面碰撞氣囊和乘客席(Pssseneer Side)正面碰撞氣囊,另外還有警告燈。當發(fā)生前面碰撞時,兩個擋板傳感器中只要有一個閉合,診斷模塊就會根據(jù)送來的信號進行處理和判斷,認為有必要點火后時即發(fā)出點火信號使氣囊充氣。 圖6.1.4是Ford公司Tempo/Topaz汽車安全氣囊的組成與布置圖,這個系統(tǒng)有五個傳感器,分為兩組,一組是碰撞傳感器,由三個機械電子傳感器構(gòu)成,另一組是安全傳感器,由兩個機械電子傳感器構(gòu)成,三個碰撞傳感器分別放在保險桿的兩側(cè)和散熱器的頂上,兩個安全傳感器中的一個放在散熱器的頂上,另一個放在儀表板下,其電路如圖6.1.5所示。 兩個安全傳感器并聯(lián),三個碰撞傳感器并聯(lián),然后通過安全氣囊進行串聯(lián)。當三個碰撞傳感器中的‘個和兩個安全傳感器中的一個閉合就讓氣囊點火充氣。在這個系統(tǒng)中,控制器可以理解為傳感器的連接關(guān)系。 圖6.1.6是一單傳感器安全氣囊系統(tǒng)的示意圖,其中1是傳感診斷模塊,2是乘客側(cè)(passengerside)氣囊;3是指示燈;4是司機側(cè)(driver side)氣囊。這個系統(tǒng)只有一個電子式傳感器,控制器和傳感器都做在一起。當發(fā)生碰撞事故時,控制器對來自傳感器的信號進行分析和處理,如果認為有必要點火就分別打開司機側(cè)氣囊和乘客側(cè)氣囊,否則就繼續(xù)分析和判斷,傳感診斷模塊放在儀表板的下面。 汽車通訊系統(tǒng)的電子控制 汽車裝備:電子設(shè)備越做越精 從駕駛者打開車門、點燃發(fā)動機開始,直至他到達目的地,整個過程中有無以計數(shù)的新技術(shù)在促進、改善他的旅行質(zhì)量。從遙控開門、輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)及信息娛樂系統(tǒng)到先進的照明及顯示技術(shù),他們無一不是為駕駛員和乘客提供更好的駕駛和乘坐環(huán)境。 有數(shù)據(jù)統(tǒng)計:上個世紀末,汽車上安裝的電子設(shè)備只占整個汽車的8,而截止到目前,汽車上安裝的電子設(shè)備已占整個汽車的15,并快速地向20甚至25改變著。 據(jù)介紹,現(xiàn)在汽車的功能已經(jīng)遠不止將某人或某物從甲地運送到乙地 那么簡單,它正迅速成為大多數(shù)消費者能買到的最先進的電子產(chǎn)品。由于有了支持無線電話網(wǎng)絡、寬帶數(shù)字信號、互聯(lián)網(wǎng)絡以及其他新興的無線通信技術(shù),現(xiàn)在的汽車已成為全球網(wǎng)絡的組成部分,使人們能夠隨時隨地獲取信息、娛樂和服務。下面我們向您介紹一些汽車必備的電子設(shè)備。 援救電子產(chǎn)品:在旅程開始之前,從駕車者取出汽車鑰匙 開始,全球各地有1.7萬多個基于異頻雷達接收機的遙控門控系統(tǒng)采用了飛利浦 的鎖定技術(shù),當未經(jīng)授權(quán)者試圖起動發(fā)動機時,該系統(tǒng)會將車輛“鎖定”、切斷電源,令車輛無法駕駛,從而大大提高車輛的防盜性能。 座駕連網(wǎng)絡:一旦駕車者進入車輛并開始向目的地前進,車載網(wǎng)絡連接系統(tǒng)便開始提供協(xié)助,讓旅途盡可能安全、省心。車載網(wǎng)絡連接系統(tǒng)構(gòu)成了汽車電氣和電子系統(tǒng)的骨干,這個系統(tǒng)讓車內(nèi)的各個零部件之間異常迅速且準確地交換信息。從安全的角度來看,更多地依靠智能化電子設(shè)備而不單純依賴于機械功能,意味著車輛受人為錯誤的影響將更少。 感知危險:讓我們想象一下這樣的場景:一個人駕駛著汽車在居民區(qū)中快速穿行,趕赴晚餐聚會,這時一名兒童突然猛跑過街,此時距離汽車不足50米,駕車者立即踩下剎車避免事故。當他用力踏向剎車踏板的一瞬間,齒輪箱應用程序盒中的用于檢測輪子速度的角度傳感器 啟動,幫助調(diào)正車輪方向,而防抱制動系統(tǒng)也立即接管了剎車力度,防止車輪打滑或整個車身打轉(zhuǎn)失控。在防抱制動系統(tǒng)內(nèi),速度傳感器 、閥門、液泵、動力裝置和控制器協(xié)同作用,讓車輛安全停穩(wěn)。 照亮安全之路:有效照明能夠提高駕車者的警覺性 ,增加可見度 ,這是影響行駛安全的兩大關(guān)鍵。飛利浦照明業(yè)務部設(shè)計出了氙光源產(chǎn)品,亮度是傳統(tǒng)鹵素燈的兩倍以上。氙燈光線能很好地激活眼睛內(nèi)部的視網(wǎng)膜細胞,讓目標物體更鮮明,從而有效抑制駕駛疲勞以及“公路催眠”。 創(chuàng)造清晰視野:汽車顯示屏對于駕駛體驗來說也是至關(guān)重要的,因為它能夠向駕車者提供安全駕駛所必須的信息。有傳感器和各類裝置從四處收集而來的關(guān)于車輛行駛狀態(tài)的信息通過飛利浦技術(shù)制造的顯示屏傳達給駕車者。飛利浦的聚合發(fā)光二極管 顯示屏是一種很有吸引力的選擇,它們非常輕薄,卻能夠在各種光照條件下保持完美的亮度和可見度。 假如您的愛車上也裝了這些電子設(shè)備,那您的安全和他人的安全是不是更有保證了呢? 汽車電子控制系統(tǒng)大有可為 汽車電子產(chǎn)品可以分為兩類:一類是車載汽車電子裝置,例如汽車音響等,它們和汽車本身的性能無直接關(guān)系,屬于汽車的附加值部分;另一類是汽車電子控制系統(tǒng),例如電子燃油噴射系統(tǒng) 、制動防抱死控制(AB S)系統(tǒng)、電子控制懸架系統(tǒng) 等,它們直接影響著汽車的性能。 就車載汽車電子裝置而言,目前國內(nèi)有較好的開發(fā)基礎(chǔ),今后關(guān)鍵是要進一步形成經(jīng)濟規(guī)模來降低成本,以提高在全球市場的競爭力。而汽車電子控制系統(tǒng)具有投資較大、開發(fā)周期長、技術(shù)難度大等特點,雖然中國已有一些企業(yè)從事技術(shù)研發(fā),但還沒有形成產(chǎn)業(yè)化,因此這一行業(yè)還沒有發(fā)展起來。 由于我國在汽車電子控制系統(tǒng)上的空白,大量的汽車電子控制模塊都依賴進口,利潤都被外國廠商賺走了。國外廠商每向國內(nèi)一部微型客車 (小面包)供應一套發(fā)電機控制系統(tǒng),利潤為 1000元~300 0元,如果我國生產(chǎn)1萬部微型客車,國外廠商就能賺取1000 萬~3000萬的利潤。因此,開展汽車電子控制系統(tǒng)的自主開發(fā)勢在必行。 立足市場需求 進行相關(guān)電子控制系統(tǒng)開發(fā) 因為汽車電子控制系統(tǒng)包含的內(nèi)容非常廣泛,從哪些系統(tǒng)入手也是令人關(guān)注的問題。國內(nèi)企業(yè)應根據(jù)相關(guān)政策法規(guī)的要求,來選擇所要開發(fā)的產(chǎn)品,這樣開發(fā)出的產(chǎn)品才有巨大的市場前景。具體來說,國內(nèi)企業(yè)可根據(jù)政府對汽車環(huán)保、安全和節(jié)能這三方面的要求,來開發(fā)相關(guān)汽車電子控制系統(tǒng)。如國家環(huán)?偩忠,從2004年9月1 日起,我國汽油車都要達到相當于歐洲Ⅱ號的排放標準,這就預示著符合歐洲Ⅱ號的汽車發(fā)動機 電控燃油噴射系統(tǒng)有廣泛的市場空間。因為目前通過電控燃油噴射空燃比 閉環(huán)控制加三元催化轉(zhuǎn)化器尾氣后處理,是降低汽油發(fā)動機排放污染的最有效措施。因此,該系統(tǒng)的自主開發(fā)將有巨大的市場前景。 如果未來 國內(nèi)法律法規(guī)要求出廠汽車都要安裝ABS和安全氣囊等設(shè)備,這方面的市場也會隨之而來。 系統(tǒng)控制軟件開發(fā) 具備可行性 在汽車電子控制系統(tǒng)的自主開發(fā)中,要以系統(tǒng)控制軟件的開發(fā)為主,因為這些年的經(jīng)驗積累和人才培養(yǎng)使我們已經(jīng)具備了系統(tǒng)控制軟件的開發(fā)能力。與此同時,硬件系統(tǒng)的發(fā)展也使得電路的設(shè)計更加簡單,并提供了越來越高的可靠性。 以汽車發(fā)動機電控燃油噴射系統(tǒng)為例,它由傳感器、單片機和執(zhí)行器(例如噴油器、點火線圈 等)三部分組成。 過去,傳感器要經(jīng)過調(diào)理電路與單片機“通話”,單片機再經(jīng)過功率集成電路與執(zhí)行器“通話”。經(jīng)過這些年的發(fā)展,傳感器和功率集成電路向智能化發(fā)展,三部分間可直接“通話”,電路越來越簡單,而且可靠性由硬件供應商來保證。因此,我們可以把精力集中在系統(tǒng)控制軟件的自主開發(fā)上。 控制軟件用來決定汽車的排放性能,排放物的限值要求越嚴,軟件開發(fā)的難度就越大。達到歐洲Ⅱ號排放標準 的控制軟件,要比達到歐洲Ⅲ號排放標準的控制軟件簡單得多,而且這一系統(tǒng)控制軟件所需的算法都是我們能夠掌握的。 汽車電子控制系統(tǒng)的自主開發(fā)要求電子和機械進行同步開發(fā),要想實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,介入的企業(yè)應重視與整車廠的緊密合作。 汽車電子電氣維修與保養(yǎng) 在現(xiàn)代汽車,特別是轎車,大量采用了高新科技,其發(fā)展方向是機電一體化。微電子的發(fā)展更推動了汽車向電子控制方向發(fā)展,使汽車更安全、更經(jīng)濟、操控性更好,把汽車的性能推向一個更高的水平。 與此同時,汽車維修保養(yǎng)工作變得既容易又更困難了。因為汽車通常配備了電子自檢系統(tǒng),某個系統(tǒng)出現(xiàn)了故障,它就能自動提醒司機該及時修理,這樣可以防患于未然,用專用儀器可以快速檢測出來,因此說它使維修工作更容易。另一方面,它要求維修工作者必須具備相應的高科技知識,并且有專用的檢測儀器,否則就無從下手。從這個角度考慮,維修現(xiàn)代汽車就顯得越發(fā)困難了。 電子控制系統(tǒng)的故障診斷 目前,國產(chǎn)轎車基本上都采用了電子控制系統(tǒng),一切比較先進的配制,諸如:電子噴射發(fā)動機ABS、安全氣囊、定速巡航系統(tǒng)等都通過電腦控制。當這些電子裝置的某一部分出了故障,僅從外表是看不出來的,因此,汽車制造商為了方便用戶的使用和維護,普遍設(shè)置了電子故障診斷裝置。大致分為兩部分:一是警告指示燈,裝在儀表板上,向司機發(fā)出警告,提示他某一部分已經(jīng)到了危險界面,必須及時補充或修理;另一部分是已經(jīng)發(fā)生了故障如何去查出它的故障部位,對故障元件的性能、參數(shù)進行檢測,以便確定它是否需要更換。因此,特別設(shè)置了一個故障診斷插座,放在一個隱蔽的部位,只有在檢查診斷時才使用它。 警告燈的識別 汽車在正常行駛時,警告燈亮或是蜂鳴器叫,就是在警告你這部分將要發(fā)生故障,需要及時補充或修理,但短時間內(nèi)汽車仍能行駛。一般情況下,汽車啟動時,打開點火開關(guān),各指示警告燈亮,此時電腦控制系統(tǒng)先進行自檢,如果各系統(tǒng)正常,警告燈就熄滅;如果某一個警告燈繼續(xù)亮著則表示此系統(tǒng)有故障。 發(fā)動機故障警告燈打開點火開關(guān)時警告燈點亮,啟動發(fā)動機后應即熄滅,此時表示發(fā)動機各項功能正常。否則就表示發(fā)動機控制系統(tǒng)中有故障。如果燈光閃爍,則說明催化轉(zhuǎn)換器可能損壞,如果繼續(xù)行駛就應降低速度,需要及時送修理廠檢修。 發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)同時負責檢查發(fā)動機的各個電子控制系統(tǒng),并把它的各種故障用代碼存儲起來,隨時可以用專用儀表測出來,以便于檢修。 機油壓力警告燈機油壓力過低,會使需要潤滑的各部件嚴重磨損,因此,此警告燈亮時就要及時檢查機油壓力降低的原因。如果是油量不足,就要補充機油,并檢查供油系統(tǒng)有無泄漏;如果機油量足夠,警告燈仍亮著,那就可能是機油濾清器或油路堵塞,應送汽修廠清理。 燃油量警告燈油箱儲量接近下限時,警告燈亮,這時必需添加燃油。切忌把油箱內(nèi)的燃油用盡,因為電動輸油泵就安置在油箱底部,并且靠燃油冷卻。一旦燃油用盡,就會把空氣吸入,在油路中形成氣阻,以后即使灌滿了燃油,也會因氣阻而不能把燃油送往發(fā)動機。而且電動油泵沒有燃油在周邊冷卻,也容易因溫度過高而發(fā)生危險。 冷卻液液面警告燈冷卻液液面過低,散熱器會過熱,甚至“開鍋”,影響發(fā)動機工作,此時必須立即添加冷卻液。但一定要使用同一牌號規(guī)格。如果在行車途中發(fā)生,作為臨時措施,也可以添加常用的食用蒸餾水。注意:千萬要等散熱器冷卻以后再打開蓋子以免燙傷。 充電警告燈應及時檢查電氣線路,查明和消除故障。如果在發(fā)動機運行時突然閃亮,應立即停車并關(guān)閉發(fā)動機,檢查發(fā)電機的皮帶是否松脫或斷裂。如果皮帶已有破損就要小心駕駛,并立即開到修理廠更換皮帶。 制動液警告燈一般為手制動和制動液液面指示共用。正常時打開點火開關(guān),拉緊手制動桿,警告燈亮;松手后警告燈應熄滅。如果警告燈常亮著就表示手制動桿沒有放松到底,或者就是制動液不足,必需添加制動液。這時,汽車制動時就要加倍用力。 制動片磨損限量警告燈現(xiàn)代轎車和輕型車上采用了前盤后鼓的制動結(jié)構(gòu),在制動片(摩擦片)磨損到一定限度時,警告燈就會點亮,提醒你要及時更換制動片,否則就會造成制動失靈。 ABS警告燈當警告燈在發(fā)動機啟動后不熄滅,或是在行駛中突然閃亮,就表示ABS系統(tǒng)出了故障。這時ABS不工作,但常用的制動系統(tǒng)仍能發(fā)揮作用,要按不帶ABS的汽車制動方式操作。隨后應去修理廠檢修。 安全氣囊警告燈當點火開關(guān)打開時警告燈應點亮,數(shù)秒鐘后應立即關(guān)閉。如果不關(guān)閉或行駛時燈開始閃亮,則表示安全氣囊有故障。此時并不影響汽車的運行,但是安全氣囊將有可能不工作,應去特約維修點檢查。 正時皮帶警告燈正時皮帶一旦斷裂會給發(fā)動機運行帶來嚴重的后果,因此有的汽車上裝有正時皮帶警告燈。當汽車行駛到一定里程需要更換時,警告燈亮,表示要及時更換。 柴油濾清器警告燈它僅在柴油車上使用。當柴油濾清器沉積杯內(nèi)積水達到約200毫升時,警告燈亮,要停車把水排出。柴油中有水會影響發(fā)動機的運行并加速高壓油泵的磨損。 尾燈警告燈正常行駛時警告燈亮說明有故障,應立即檢查尾燈線路和燈泡。 電氣部分的保養(yǎng) 對于傳統(tǒng)的汽車電氣部分而言,主要是蓄電池、火花塞、發(fā)電機等部件的保養(yǎng)。 蓄電池由于現(xiàn)在普遍使用的都是鉛酸蓄電池,液態(tài)的硫酸容易溢出,而硫酸是有強腐蝕性的,所以要及時擦拭干凈,同時注意不可接觸眼睛和皮膚。硫酸中所含的水分也會蒸發(fā),當硫酸液面接近鉛板頂面時,就要添加蒸餾水。當然,現(xiàn)在很多車已經(jīng)采用了免維護蓄電池,因為全封閉在塑料殼內(nèi),減少了維護的工作量。 蓄電池長久不用,它會慢慢自行放電,直至報廢。因此,每隔一定時間就應啟動一次汽車,給蓄電池充電。另一個辦法就是將蓄電池上的兩個電極拔下來,要注意從電極柱上拔下正、負二根電極線時,要先拔下負極線(—),或卸下負極和汽車底盤的連接。然后再拔去帶有正極標志(十)的另一端。 蓄電池有一定的使用壽命,到一定的時期就要更換。在更換時同樣要遵循上述次序,不過在把電極線接上去時,次序則恰恰相反,先接正極,然后再接負極。 蓄電池的蓄電量可以在儀表板上反應出來。當電流表指針顯示蓄電量不足時,要及時充電。方法很簡單,就是踩住離合器,在汽車停機狀態(tài)下啟動發(fā)動機,此時發(fā)動機會帶動發(fā)電機向蓄電池充電。如果使用過度,發(fā)動機都無法啟動了,這時就要到汽修廠用充電機充電。有時在路途中發(fā)現(xiàn)電量不夠了,發(fā)動機又熄火啟動不了,作為臨時措施,可以向其它的車輛求助,用它們車輛上的蓄電池來充電:將兩個蓄電池的負極和負極相連,正極和正極相連。當然,這只是權(quán)宜之計。 發(fā)電機一般不容易損壞,主要是應經(jīng)常檢查發(fā)電機和發(fā)動機之間的皮帶松緊度。皮帶松了會打滑,造成發(fā)電機不轉(zhuǎn);此外,就是檢查發(fā)電機上的兩個炭刷,磨損到一定程度就要更換。 火花塞不潔凈的燃油會逐漸在火花塞端部的二個電極間殘留積欠積炭或油脂,使兩個電極間的火花減弱,發(fā)動機的輸出功率就會下降。所以使用一段時間后要將火花塞拆下來,清除上面積存的臟物。此外,應該根據(jù)說明書上的規(guī)定,定期更換。 保險絲為了保護汽車,使電器部分不因電器線路故障而燒壞電器元件,車上都有一個保險絲盒,內(nèi)部的每一個保險絲都和一個相應的電氣線路相連。因此,在某一部分電器發(fā)生故障時,首先要檢查它的保險絲是否斷了。如果斷了,就要更換保險絲。如果再次燒斷,那就表明系統(tǒng)內(nèi)有短路或其它損壞,必須立刻送汽修廠檢修。同時要注意各個系統(tǒng)的保險絲的允許電流量是不同的,更換時一定要用同一規(guī)格的。有經(jīng)驗的司機通常在車上都帶一些相應型號的保險絲,以備不測之時需要。同樣,如果經(jīng)常要夜間行車,帶上一些相應的燈泡,有時也很有用。 |