汽车电器及电子设备共56页文档

3.电子控制动力转向
电子控制动力转向的形式较多，目前汽车动力转向的发展趋势为四轮转向系统。它 们分别显示出不同的优越性，如有的可获得最优化的转向作用力特性、最优化的转向回 正特性，起到改善行驶的稳定性以及节能和降低成本的作用；有的主要是为了提高转向 能力和转向响应性；有的主要用来改善高速行驶时的稳定性。目前电控前轮动力转向较 普及，通过控制转向力，保证汽车原地或低速行驶时转向轻便，而高速行驶时又确保安 全。
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图1-5 ECU的组成 1—传感器 2—模拟信号 3—输入回路 4—A/D转
换器 5—输出回路 6—执行元件 7—微机 8—数字信号 9—ROM/RAM记忆装置
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2.ECU的组成
(1)输入回路 输入ECU的传感器信号有两种：一种是模拟信号(图1-6 a)，如：热线式空气流量计的输出信号和冷却液温度传感器的输出信 号等；另一种是数字信号(图1-6b)，如卡门旋涡式空气流量计的输出 信号和转速传感器的输出信号等。 (2)A/D转换器 由传感器输入的模拟信号，微机不能直接处理，故要 用A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，再输入微机。 (3)微型计算机 微机的功用是根据发动机工作的需要，把各种传感器 送来的信号用内存的程序(微机处理的顺序)和数据进行运算处理，并 把处理结果如汽油喷射控制信号、点火控制信号等送往输出回路。
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一、电子控制系统的一般组成
图1-3 电子控制系统的一般组成
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二、自动控制系统的分类
1.按控制系统有无反馈环节分类 2.按输入量变化的规律来分类 3.按系统传输信号对时间的关系分类 4.按系统输出量和输入量的关系分类 5.简化的汽车电子控制系统模型
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K5-转向指示灯；K6-报警指示灯；K7-制动液面、驻车指示灯；K10-除霜器指示灯；M5-左转向 灯；M6-左后转向灯；M7-右转向灯； M8-右后转向灯； M9-左制动灯； M10-右制动灯； M16-左 倒车灯；M17-右倒车灯；J4-喇叭继电器；E3-危急报警灯开关；F-制动灯开关；F4-倒车灯开关； E2-转向灯开关；F9-驻车制动灯开关； J2-闪光继电器；H-喇叭按钮； H 1-喇叭；S18-喇叭继电 器及驻车制动灯熔断器S4-危急报警灯熔断器； S2-制动灯熔断器； S9-转向灯熔断器； S15-倒车 灯熔断器；S16-喇叭熔断器
配光镜的几何形状
结构类型： 按光学组件的结构类型不同，前照灯可分为可拆式、半
封闭式和全封闭式三种 。
全封闭式前照灯 1-配光镜；2-反射镜；3-接头；4-灯丝
半封闭式前照灯 1-配光镜；2-灯泡；3-反射镜；
4-插座；5-接线盒；6-灯壳
近光灯防眩目措施如下： （1）近光灯丝装在焦点上方 将近光灯丝装在反射镜焦点上方，使近光灯的光线经反射 镜反射后绝大部分投向路面，从而具有一定的防止眩目的作 用。 （2）在近光灯丝下方设配光屏 用配光屏挡住近光灯丝射向反射镜下半部的光线，从而消 除了近光灯光束向斜上方照射的部分，使防眩目效果得到进 一步改善。 （3）采用非对称近光光形 配光屏安装时偏转一定的角度，使近光的光形分布不对称， 不仅可以防止驾驶员眩目，还可以防止迎面而来的行人眩目， 并且照亮同方向的人行道路，更加保证了汽车行驶的安全。
转向信号灯电路主要由转向信 号灯、闪光器、转向灯开关等组 成。转向信号灯的闪烁是由闪光 器控制的。
许多汽车转向信号灯和示宽灯 装在一起，采用双灯丝结构。功 率高的是转向信号灯，以保证在 示宽灯亮时，转向信号灯的闪烁 仍然可以明显分辨。

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水温表是显示冷却水温度的仪表，单位是℃(摄氏度)。它的传
感器是一种热敏电阻式传感器，用螺纹固定在发动机冷却水道上。 热敏电阻决定了流经水温表线圈绕组的电流大小，从而驱动表头 指针摆动。以前汽车发动机的冷却水都是用自来水来充当，很多 汽车发动机冷却系统都用专门的冷却液，因此也称为冷却液温度 表。
汽
车
仪
表 及 指
汽车仪 表
示
灯
系
统2020/3/3
指示灯 系统
组合式 仪表
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汽车仪表由各种仪表、指示器，特别是驾驶员用警示灯报警器等组成，为驾驶
员提供所需的汽车运行参数信息。按汽车仪表的工作原理不同，可大致分为三代。 第一代汽车仪表是机械机芯表；第二代汽车仪表称为电气式仪表；第三代为全数 字汽车仪表，他是一种网络化、智能化的仪表，其功能更加强大，显示内容更加 丰富，线束链接更加简单。
• 油量指示灯：该指示灯用 来显示车辆内储油量的多 少，当钥匙门打开，车辆 进行自检时，该油亮指示 灯会短时间点亮，随后熄 灭。如启动后该指示灯点 亮，则说明车内油量已不 足。
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电流表
机油压 力表
水温表
汽车仪 表
发动机 转速表
车速里 程表
燃油表
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机油压力表是显示机油压力的仪表，单位是kPa(千帕)。机油压
力表传感器是一种压阻式传感器，用螺纹固连在发动机机油管路上。 由机油压力推动接触片在电阻上移动，使阻值变化从而影响到通过 仪表到地的电流量，驱动指针摆动。由于机油压力有一定的压力范 围，为了清晰明了，有许多汽车的机油压力表用指示灯表示，如果 发动机运转时它仍然亮着，就表示发动机润滑系统可能不正常了。

车道保持辅助系统 （LKA）：帮助驾驶 员保持在车道内行驶， 避免偏离车道
盲点监测系统 （BSD）：监测车 辆后方盲区，避免 变道时发生碰撞
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提高驾驶舒适性
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自动空调：根据车内温度自动调节，保持舒适的驾驶环境
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座椅加热/通风：提供冬暖夏凉的座椅，提高驾驶舒适性
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音响系统：提供高品质的音乐享受，减轻驾驶疲劳
路线规划等
智能后视镜等
操作简便
人性化
汽车音响系统
汽车音响系统是汽车电器与电子设备的重要组 成部分，用于提供音乐、广播等娱乐功能。
汽车音响系统包括主机、扬声器、功放等设备， 可以提供高质量的音乐播放和音效调节。
汽车音响系统可以连接手机、MP3等设备， 方便用户播放自己喜欢的音乐。
汽车音响系统还可以与导航、倒车影像等设 备联动，提供更加便捷和安全的驾驶体验。
汽车安全系统
防抱死制动系统（ABS）： 防止车轮抱死，提高制动
效果
电子稳定程序（ESP）： 防止车辆侧滑，提高行驶
稳定性
安全气囊：在碰撞时保护 乘客，减少伤害
倒车雷达/影像：辅助倒 车，避免碰撞障碍物
盲点监测系统（BSD）： 监测盲区，避免变道时发
生碰撞
自动紧急刹车系统 （AEB）：在紧急情况下
自动刹车，避免碰撞
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导航系统：提供实时导航信息，避免迷路和走错路，提高驾驶舒适性
提高驾驶效率
导航系统：实时提供路线规划， 避免拥堵和绕路
自适应巡航控制：自动调整车速， 保持安全距离，减轻驾驶疲劳
车道保持辅助：自动修正方向， 避免偏离车道，提高行车安全
自动泊车系统：自动识别车位， 完成泊车操作，节省时间

6.用双金属片做指示表时，电源电压的变化不会 影响其测量精度。（） 7.永磁直流电机控制的电动车窗通过给两个相反 绕组的通电来改变电机的旋转方向。（） 8.直流串激式电动机转矩能自动调节的原因是电 枢电流能随转速变化。（） √×√××××√
三、选择题：
1.车速表和里程表利用磁感应原理,其内部（）。 a.有电路和磁路的耦合 b.有电路连接 c. 无电路连接 2.前照灯采用双丝灯泡变光的原理，是因为这两 种灯丝处于反射境的（）。 a.相同位置 b.不同位置 c.任意位置
习题举例：ຫໍສະໝຸດ 一、名词解释：回路原则；高压试火法；闭合角控制；带存储 功能的电动座椅；6—QA—100型蓄电池；
二、判断题：
1.温度是确定电解液相对密度的前提。（） 2.蓄电池串联供电可以增大容量。（） 3.电子点火系的信号发生器取代传统点火系中的 断电器。 （） 4.当起动机在额定功率下工作时，电枢电流取最 大值。（） 5.燃油品质的变化不会改变点火提前角的大小。 （）
中考虑系统中关键电器的组合；
基本规律 电系参数： 蓄电池单格V：2.11 1.75 2.11; 1.75 2.7 2.11; 密度ρ25°C：1.27 1.11; 1.11 1.27; 内阻： 12V电系标准负荷时为0.014Ω 12V电系：充足电时12.6V；发电机输出14V; 发电机输出直流电压值： Uav=2.34U 。 发电机他励转自励的转速：1000r/min左右； 发电机最大输出电流：Imax=1.5Ie；
起动参数：
通过起动机电枢绕组电流：200－600A； 最低起动转速：n汽=50－70r/min; n柴=100－200r/min; 最小起动功率：P汽=(0.184－0.21)L; P柴= (0.736－1.05)L ;

号。 2.指令及信号处理单元 该单元接受人机对话随机指令或定值、程序指令，并接受反馈信号，一般具有信号比较、变换、运算、逻
辑等处理功能。传统的指令及信号处理单元多采用模拟电路，随着微电子技术和计算机技术的发展，为工程控 制系统提供了采用数字计算机指令和信号处理单元的可能性。汽车上所用的指令及信号处理单元多为微处理机。
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一、电子控制系统的一般组成
图1-3 电子控制系统的一般组成
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二、自动控制系统的分类
1.按控制系统有无反馈环节分类 2.按输入量变化的规律来分类 3.按系统传输信号对时间的关系分类 4.按系统输出量和输入量的关系分类 5.简化的汽车电子控制系统模型
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1.按控制系统有无反馈环节分类
(1)开环控制系统 若系统的输出量对系统的控制作用不产生影响(即无检测 反馈单元)，则称为开环控制系统。 (2)闭环控制系统 系统的输出通过检测反馈单元返回来作用于控制部分， 形成闭合回路，这种控制系统就称为闭环控制系统，又称为反馈控制系统。
汽车的安全性是人类社会的一大祸害，车辆的制 动安全性、驱动安全性与行驶安全性是道路交通 安全事故的三大主要根源。全世界每年由于交通 事故死亡约50万人，排在人类死亡原因的第10位； 我国目前每年因交通事故死亡占全国总死亡人数 的1.5%，约每年10万人。为此，科技人员从汽车 的主动安全性和被动安全性两个方面着手，设计 了防滑控制系统、车辆姿态控制系统、智能防撞 预警与应急保护系统、碰撞后的保护系统等一系 列电子控制装置。
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2.按输入量变化的规律来分类
(1)恒值控制系统 恒值控制系统的特点是，系统的输入量是恒值，并要求 系统的输出量相应地保持恒定值。 (2)随动控制系统 随动控制系统的特点是，输入量是变化的(有时是随机 的)，并且要求系统的输出量能跟随输入量的变化而作出相应的变化，故随 动系统又称为伺服系统或跟踪系统。 (3)过程控制系统 该系统的输出量是按给定的时间函数实现控制的。

(1)前照灯 俗称大灯，有两灯式和四灯式两 种，分别装在车头两侧，用于低能见 度行车时的道路照明和发出超车、会 车信号，功率一般为40～60 W。
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(2)雾灯
前照灯
有前雾灯和后雾灯两种。
前雾灯用于雨天和雾天道路照
明，保证行车安全。为保证雾
天行驶的汽车向前、后方车辆
或行人提供本车位置信息，交
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(5)仪表照明灯
装在汽车仪表板和操作面板上，数量较多，且结构形式 多样，用于夜间照亮汽车仪表和工作面板，便于驾驶员获取 行车信息和进行正确操作。
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此外，汽车常见的照明还有门灯、梳妆灯、行 李箱灯、阅读灯、踏步灯等。
门灯
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梳妆灯
二、信号灯系统的种类和用途
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四、前照灯的控制电路 桑塔纳轿车的前照灯控制电路如图所示。从图中可看出：前照灯23由 点火开关3和车灯开关4共同控制。通过变光开关2进行远光、近光的变换。 此外，远光灯还可以由超车开关2控制，夜间行车时作超车信号用。 雾灯开关电路中连接了雾灯继电器8。使用雾灯时，点火开关必须接通 (1挡)，使中间继电器5导通。同时，车灯开关4接通(1或2挡)使雾灯继电器 8导通，此时，可以通过雾灯开关19控制雾灯的通断。图中，雾灯开关置于 1挡则前雾灯亮；置于2挡则前、后雾灯和雾灯指示灯同时点亮。
配光镜用玻璃压制而成，其上由很多特殊的棱镜和透镜构成， 外形一般为圆形或方形(如图)。作用是将反射镜反射的平行光束 折射，使车前附近的路面都有良好而均匀的照明。近年来，已开 始使用塑料配光镜，这种配光镜不仅质量好，而且耐冲击性能也 强。
前照灯灯泡有充气灯泡、卤钨灯泡和新型高压放电氖灯等几 种类型。其中，新型高压放电氖灯(由弧光灯组件、电子控制器和 升压器三大部件组成)亮度最高，其亮度是目前卤素灯泡的3倍左 右，寿命可达卤素气体灯泡的5倍，克服了传统卤钨灯的缺陷。几 万伏的高压使得其亮度大大增强，完全满足了现代汽车夜间高速 行驶的需要。

汽车电器及电子系统ppt课件
目录
CONTENTS
• 汽车电器系统概述 • 汽车电子控制系统 • 汽车电器及电子系统的应用 • 汽车电器及电子系统的故障诊断与维修 • 未来汽车电器及电子系统的发展趋势
01 汽车电器系统概述
CHAPTER
汽车电器系统的定义与组成
汽车电器系统的定义
汽车电器系统是汽车中所有电器设备 的总称，包括电源、起动机、点火系 统、照明与信号装置等。
节能Байду номын сангаас保
随着技术的进步，汽车电器系统在 节能环保方面也发挥了重要作用， 如电动汽车的普及等。
汽车电器系统的发展历程
初期阶段
未来趋势
早期的汽车电器系统比较简单，主要 由电源系统和照明系统组成。
未来汽车电器系统将更加智能化、电气化 和网络化，如自动驾驶、车联网等技术的 应用将进一步推动汽车电器系统的发展。
等，初步判断故障部位。
听诊法
通过听汽车电器及电子系统工 作时的声音，判断是否存在异 常响声，从而确定故障部位。
触摸法
通过触摸汽车电器及电子系统 相关部件，感受温度、振动等 参数，判断是否存在异常。
替换法
用正常部件替换可能存在故障 的部件，观察系统是否恢复正 常工作，从而确定故障部位。
常见故障及排除方法
电子控制系统的发展历程
总结词
汽车电子控制系统的发展经历了从单个部件的电子化 到集中控制系统的演变。
详细描述
最初，汽车电子控制系统主要用于单个部件的电子控 制，如燃油喷射、点火等。随着微处理器和集成电路 技术的不断发展，汽车电子控制系统逐渐向集中控制 系统演变。现在，许多汽车都采用集中控制系统，将 多个电子控制单元集成在一起，实现整车控制和信息 共享。未来，随着传感器、通信和人工智能技术的不 断发展，汽车电子控制系统将更加智能化和自动化。

2．与发动机相关系统
2．1起动系统 包括直流电动机、传动机构、控制装置 等。其作用为起动发动机由静止到运动。
2．2点火系统 其为汽油机特有。按控制方式又可分为 传统点火系和电子点火系。其作用为产 生高压火花，点燃混合气。
3．照明信号系统
各种车内外照明灯、信号灯、喇叭、蜂鸣器、 闪光器的使用保证车辆运行时的人车安全。
4．负极搭铁
利用单线制时，蓄电池一个电极接到车体上， 称为搭铁。负极与车体相连接称为负极搭铁。 目前汽车均采用负极搭铁，其原因是对电子 器件干扰小，对车架及车身电化学腐蚀小。
新型电子控制装置的发展、 特点与应用
一、汽车电子产业的发展现状
1、2005年，我国汽车电子市场约为3000亿规模的“盛宴”。 全球每辆新款汽车的电子设备支出占比例大约为26％，这一数字相当惊人 。
EBD (电子制动力分配)功能
前后分配
左右分配
驱动防滑系统ASR
ASR＝Acceleration Slip Regulation
ASR可防止车辆尤其是大马力车子，在起步、再 加速时驱动轮打滑现象，以维持车辆行驶方向的稳定 性。ASR可以通过减少节气门开度来降低发动机功率 或者由制动器控制车轮打滑来达到对汽车牵引力的控 制。
EGR = Exhaust Gas Recirculation （废气再循环）
EVAP = Evaporative Emission Control （燃油蒸发排放）
DPF = Diesel Particulate Filter （微粒捕集器）
汽油机尾气：
CO、HC、NOx。 柴油机尾气：
主要是NOx和微粒，少量 的 CO、HC。
Gear Selection Buttons

任何电气设备和电控装置要 想获得电源供应，中间装置的 连接必不可少。常见的连接装 置有汽车线束、开关装置、保 险装置、继电器、连接端子和 连接器等等，这些中间装置的 选用和装配直接影响到用电设 备的运行状况。
1.2、汽车电器设备的特点:
1.2.1 、 低 压 ： 汽 车 电气系统的标称电 压有12V、24V、两 种，汽油发动机汽 车普遍采用12V，柴 油发动机普遍采用 24V ， 12V 、 24V 电 气系统的额定电压 分别为14V和28V。 采用低压电气系统 的主要优点是安全。
1.1.4、结论：
• 发电机电压（输出）一定时，发电机电流存在最大值。（无论转速多高 ）。即发电机功率存在最大值。
• 限制发电机输出功率，只要限制发电机输出电压即可。 • 限制输出电压后，发电机转速增加，不会出现由于电流过高，烧坏发电
机的情况。 • 如果发电机电压过高通常损坏用电设备。
2、电压调节器基本类型及工作原理
2.1、电压调节器的基本类型：
由于交流发电机的转子是由发动机通过皮带驱动旋转的，且发动机和交流发电 机的速比为1．7～3，因此交流发电机转子的转速变化范围非常大，这样将引起 发电机的输出电压发生较大变化，无法满足汽车用电设备的工作要求。为了满 足用电设备恒定电压的要求，交流发电机必须配用电压调节器，使其输出电压 在发动机所有工况下基本保持恒定。 交流发电机调节器是把交流发电机的输出电压控制在规定范围内的装置，又称 为电压调节器，简称调节器。汽车采用的调节器有触点式和电子式两大类。由 于触点式调节器存在体积大、结构复杂、触点振动频率低、触点易烧蚀及故障 率高等缺点，不适应现代汽车对电源系统的要求已被淘汰。现在普遍采用的是 电子式调节器。 2.1.1、电子式调节器分类： 1、按结构分类，可分为晶体管式调节器和集成电路式调节器（IC调节器）。 晶体管式调节器是指由分立电子元件焊接于印刷电路板而制成的调节器。 集成电路式调节器是指用若干电子元件集成在基片上，具有发电机电压调节全 部或部分功能的芯片所构成的调节器，目前大多数汽车都采用了集成电路式调 节器。 与分立元件的晶体管式调节器相比，集成电路式调节器具有体积小、结构紧凑、 电压调节精度高、故障率低等特点。集成电路式调节器多装于发电机的内部， 这种发电机也被称为整体式发电机。

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2.3 交流发电机的工作原理
1)当点火开关S接通时，蓄电池为励磁绕组提供励磁电流，励磁电 路如下： 2)当发动机起动后，发电机电压高于蓄电池电压时，发动机转为自 励。 3)当发动机熄火以后，充电指示灯仍亮，说明蓄电池在放电，提醒 驾驶员关闭点火开关；当车辆运行时，充电指示灯亮，说明系统 有故障，提醒驾驶员应及时维修。
1. JFT151型集成电路调节器 JFT151型集成电路调节器是安装在J
F15型和JF132E型交流发电机外壳上的国产调节器，是薄膜混合集
成电路调节器。
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2.5 电压调节器
图2-19 JFT151型集成电路调节器
1)起动发动机、闭合点火开关；
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2.5 电压调节器
蓄电池电压通过R1和R2组成的分压器加在稳压管VS1两端，此时的 反向电压低于VS1的稳压值，VS1截止，VT1截止，复合晶体管VT2 饱和导通，发电机励磁绕组的励磁电路接通，励磁电路为： 2)发电机转速随发动机转速上升，当发电机输出电压高于调压值时， 稳压管VS1两端获得的反向电压达到了稳压管的稳压值，VS1导通， VT1导通，VT2截止，切断了交流发电机的励磁电路，使发电机端 电压下降，当端电压降到低于调压值时，VS1和VT1又截止，VT2 又导通，接通了励磁电路，使发电机端电压上升。
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2.5 电压调节器 分压器通过VT1发射极将蓄电池电压加在稳压管VS2两端，此电压 值低于稳压管VS2的稳压值，VS2截止，VT1也截止，b点呈现高电 位,VD2导通，于是导通晶体管VT2和VT3，发电机励磁电路接通， 电路为： 2) 发动机转速上升，发电机转速随之上升，当发电机输出电压稍 高于蓄电池端电压时，交流发电机由他励转为自励。