機(jī)電液一體化在汽車上應(yīng)用

1、武威職業(yè)學(xué)院汽車檢測(cè)與維修專業(yè)（專科）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目機(jī)電液一體化在汽車中的應(yīng)用姓名仇海峰學(xué)號(hào)指導(dǎo)老師劉吉仁完成日期教 學(xué) 系汽車工程系摘要隨著科學(xué)的發(fā)展， 人們生活水平不斷的提高， 汽車已不再是一種奢侈品， 它 正在以飛快的速度步入千家萬戶，隨之而來的汽車新技術(shù)革命愈演愈烈。本文簡介了機(jī)電液一體化技術(shù)及在汽車上的應(yīng)用。 從電控發(fā)動(dòng)機(jī)，助力轉(zhuǎn)向， 電子穩(wěn)定系統(tǒng)，自動(dòng)變速器入手鮮明地展現(xiàn)了現(xiàn)代新技術(shù)（機(jī)電液一體化技術(shù)） 給汽車帶來的巨大變化以及給人們生活帶來的便利。關(guān)鍵詞 ：機(jī)電液一體化技術(shù)；電控發(fā)動(dòng)機(jī)；助力轉(zhuǎn)向；電子穩(wěn)定系統(tǒng)；自動(dòng)變速器AbstractAbstract: With the

2、development of science, the improvement of people's living standards, cars are no longer a luxury, it is a rapid pace into the millions of households, followed by the new technological revolution intensified the car.This article introduces the integration of technology and electro-hydraulic appl

3、ications in the car. From the electronically controlled engine, power steering, electronic stability system, automatic transmission start clearly shows the modern new technologies (hydraulic integration) has brought great changes to the car and the convenience to people's lives.Key words: hydrau

4、lic integration, electronically controlled engine, power steering, electronic stability system, automatic transmission.目錄摘要 IABSTRACT II前言 11概述 21.1 機(jī)電液一體化技術(shù)的簡介 2機(jī)電液一體化技術(shù)的主要內(nèi)容及相互關(guān)系 2機(jī)電液一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 32機(jī)電液一體化技術(shù)在汽車上的應(yīng)用 52.1機(jī)電液一體化技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用 52.1.1 應(yīng)用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的電子控制系統(tǒng)52.1.2 應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)上的優(yōu)點(diǎn) 72.2機(jī)電液一體化技術(shù)在底盤上的應(yīng)用 82.3

5、機(jī)電液一體化技術(shù)在汽車穩(wěn)定系統(tǒng)上的應(yīng)用 102.4機(jī)電液一體化技術(shù)在自動(dòng)變速器上的應(yīng)用 10結(jié)語 13致謝 14參考文獻(xiàn) 15附錄 16、尸、前言近年來，由于電子技術(shù)的飛速發(fā)展及計(jì)算機(jī)的普遍使用，機(jī)械工程開始廣泛 采用機(jī)電液一體化技術(shù)，簡單地說，機(jī)電液一體化技術(shù)就是電子技術(shù)、傳感器技術(shù) 與液壓技術(shù)相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械的自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)和處理。機(jī)電液一體化技 術(shù)的應(yīng)用，使液壓能傳遞較大功率的優(yōu)越性和電子的靈活性在機(jī)械上得以集中體 現(xiàn)，可以大大提高機(jī)械的工作質(zhì)量和精度、節(jié)約能源、提高效率、改善機(jī)械的操作 性能以及提高安全性和可靠性。1 概述1.1 機(jī)電液一體化技術(shù)的簡介1.1.1 什么是機(jī)電液一

6、體化技術(shù)機(jī)電液一體化技術(shù)是機(jī)械技術(shù)、 液壓技術(shù)和微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合， 它是在融合 了機(jī)械、液壓、計(jì)算機(jī)、傳感器、自動(dòng)控制等多門科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門 新興科學(xué)。用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控在關(guān)鍵部位設(shè)置傳感器對(duì)汽車上的發(fā) 動(dòng)機(jī)燃油、冷卻、潤滑、充電系統(tǒng)及行走、振動(dòng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等的溫度、壓力、流量諸 參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控； 借助看門狗電路和電腦監(jiān)控分析進(jìn)行異常報(bào)警， 利用微電腦控制 器對(duì)整機(jī)上的開關(guān)、繼電器、電磁閥進(jìn)行檢測(cè)、診斷并分析出故障代碼，維修人員利 用監(jiān)控器讀取故障碼，便于快速排除故障。1.1.2 機(jī)電液一體化技術(shù)的主要內(nèi)容及相互關(guān)系一 機(jī)電液一體化技術(shù)主要包括：（1）整機(jī)的電子

7、控制。隨著電子控制技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是大規(guī)模集成 電路的出現(xiàn)和應(yīng)用， 以微機(jī)器為核心的各種控制系統(tǒng)已經(jīng)非常普遍， 使整機(jī)的結(jié)構(gòu)更 簡單，操縱更方便，可靠性更高。如仿型控制，操縱控制，電液控制，無限遙控，智 能控制等。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制。發(fā)動(dòng)機(jī)是工程機(jī)械的動(dòng)力源，隨著更高要求的環(huán) 保標(biāo)準(zhǔn)如歐U標(biāo)準(zhǔn)、歐川標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，環(huán)保型的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。 另外，電噴發(fā)動(dòng)機(jī)還節(jié)約了能源， 更好 地實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的柔性控制。 具體包括發(fā)動(dòng)機(jī)的油門控制， 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率匹配控制， 發(fā)動(dòng)機(jī)工況和電控泵的監(jiān)測(cè)與控制， 燃油噴射控制， 冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與保 護(hù)等。（3）行走系統(tǒng)的電子控制。大大提高了

8、工程機(jī)械行走的靈活性，如自動(dòng)調(diào)速， 恒速控制，全輪獨(dú)立自動(dòng)轉(zhuǎn)向，直線行駛控制，原地轉(zhuǎn)向控制，功率分配控制等。（4）工作裝置的電子控制。如攤鋪機(jī)的自動(dòng)找平控制和螺旋分料控制，拌合 站的自動(dòng)稱量控制， 壓路機(jī)自動(dòng)調(diào)頻和調(diào)幅控制， 旋挖鉆機(jī)的自動(dòng)回位和桅桿調(diào)平控 制，水平定向鉆的自動(dòng)裝卸鉆桿控制等。二 . 電子技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了液壓技術(shù)的發(fā)展工程機(jī)械的電、 液一體化控制是密不可分的， 純粹的電子控制滿足不了工程 機(jī)械所需要的大功率和大扭矩的需求， 純粹的液壓控制無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能和參數(shù) 的合理匹配， 液壓元件控制需要電子控制的參與， 電子技術(shù)的進(jìn)步也促進(jìn)了液壓技術(shù) 的發(fā)展。（1）動(dòng)力元件泵。為了實(shí)現(xiàn)

9、電子自動(dòng)控制的需要， 相繼出現(xiàn)了為適應(yīng)閉環(huán)反饋?zhàn)詣?dòng)控制的電液比例 變量泵、電液伺服變量泵、負(fù)載敏感泵等。（2）控制元件閥。相繼出現(xiàn)了適應(yīng)自動(dòng)控制、 通流能力大、 響應(yīng)速度快和易于集成的插裝閥， 精度 高和響應(yīng)速度快的數(shù)字閥， 控制精度高和靈敏度高的伺服閥、 比例閥， 成本低和可靠 性高的高速開關(guān)電磁閥等。（3）執(zhí)行元件液壓缸。采用帶陶瓷鍍層的液壓缸能防腐蝕， 便于在污染環(huán)境中工作， 位置自動(dòng)調(diào)節(jié)式液 壓缸，便于自動(dòng)調(diào)節(jié)位置及行程。（4）液壓系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)模塊化。 集成化的液壓系統(tǒng)可方便地構(gòu)成各種形式， 進(jìn)一步提高可靠性。 隨捉模態(tài)技術(shù)、 計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟， 一些電帶控制理論已開始在 液壓控制中得

10、到應(yīng)用， 如線性系統(tǒng)的自適應(yīng)控制， 非線性系統(tǒng)的模糊控制， 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 控制等。1.1.3 機(jī)電液一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)一 . 液壓系統(tǒng)向高壓化方向發(fā)展 工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)就是輸出的力矩和功率大，而這依賴于高壓系 統(tǒng)。隨著大型、特大型工程機(jī)械和礦山機(jī)械的出現(xiàn)，繼續(xù)向高壓發(fā)展是液壓系統(tǒng)發(fā) 展的一個(gè)趨勢(shì)。但是，從人機(jī)安全和系統(tǒng)元件壽命等角度來考慮，液壓系統(tǒng)工作壓 力的增高受很多因素的制約。如液壓系統(tǒng)壓力的升高，增加了工作人員和機(jī)體的安 全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)；高壓下的腐蝕物質(zhì)或顆粒物質(zhì)將在系統(tǒng)內(nèi)造成更嚴(yán)重的磨損；壓力增 大是泄漏增加，從而使系統(tǒng)的容積校率降低；零部件的強(qiáng)度和壁厚勢(shì)必會(huì)因?yàn)楦邏?而增加，致使元件

11、機(jī)體、重量增大或者工作面積和排量減小，在給定負(fù)載下，工作 壓力過高導(dǎo)致的排量和工作面積減小將致使液壓機(jī)械的共振頻率下降，給控制帶來 困難。二 . 使用高速微處理器、敏感元件和傳感器 根據(jù)實(shí)際施工的需要，工程機(jī)械向著多功能化和智能化方向發(fā)展，這就使 工程機(jī)械有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和精度很高“感知”能力。使用高速微處理器、敏 感元件和傳感器不只是能滿足多功能和智能化要求，還可以提高整機(jī)的動(dòng)態(tài)性能， 縮短響應(yīng)時(shí)間，使工程機(jī)械面對(duì)急劇變化的負(fù)載能快速做出動(dòng)作反應(yīng)。先進(jìn)的激光 傳感器、超聲波傳感器、語音傳感器等高精度傳感器可提高機(jī)器的機(jī)器人化程度， 便于整機(jī)的柔性控制。另外，數(shù)據(jù)通訊將采用已在汽車上廣泛使

12、用的CAN-BU通訊方式，降低電信號(hào)在傳輸中的衰減和失真，提高控制精度。三 . 更注重節(jié)能增效能源危機(jī)使全球面臨的共同難題， 因此工程機(jī)械設(shè)計(jì)也必須考慮節(jié)能的需 要。使用電噴發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)燃油和功率進(jìn)行自動(dòng)控制是節(jié)能的一條有效的途徑，這也 是保護(hù)環(huán)境的必然要求。另外，液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)位大功率作業(yè)提供了保證，但是液壓 系統(tǒng)由節(jié)流損失和容積損失，整體效率不高。因此新型材料的研制和零部件裝配工 藝的提高也是提高工程機(jī)械工作效率的必然要求。四. 軟件發(fā)揮更大作用先進(jìn)的微處理器、通訊介質(zhì)和傳感器必須依賴于功能強(qiáng)大的軟件才能發(fā)揮 作用，軟件是各組成部分進(jìn)行對(duì)話的語言。現(xiàn)在，各種基于匯編語言或高級(jí)語言的 軟件開發(fā)平

13、臺(tái)不斷涌現(xiàn)，為開發(fā)工程機(jī)械控制軟件程序提供了更多、更好的選擇。 同時(shí)，軟件開發(fā)中的控制算法也日趨重要， 可用專家系統(tǒng)建立合理的控制算法， PID 和模糊控制等各種控制算法的綜合控制算法將會(huì)得到更完美的應(yīng)用。五. 智能化機(jī)群的協(xié)同作業(yè)隨著用戶對(duì)施工質(zhì)量和施工進(jìn)度要求的提高，智能化機(jī)群的協(xié)同作業(yè)作為 國家“86”3 項(xiàng)目之一進(jìn)行重點(diǎn)研究。如拌合站、攪拌運(yùn)輸車、瀝青混凝土攤鋪機(jī)、 瀝青混凝土轉(zhuǎn)運(yùn)車、壓路機(jī)等黑色路面的機(jī)群施工。機(jī)群的協(xié)同作業(yè)是智能化的單 機(jī)、現(xiàn)代化的通訊設(shè)備、GPS、遙控設(shè)備和合理的施工工藝相結(jié)合的產(chǎn)物。這一領(lǐng) 域也為機(jī)電液一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用提供了廣闊的發(fā)展空間。六 . 電流變

14、流體技術(shù)電流變流體（ ER 流體）在自由狀態(tài)下為可自由流動(dòng)的混懸液體，一旦處 在電場(chǎng)作用下，它會(huì)迅速固化，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)弱程度分別顯現(xiàn)粘稠、膠凝和堅(jiān)硬的狀 態(tài)，且固化度與場(chǎng)強(qiáng)成正比。這種特性使它能理想地運(yùn)用于液壓系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的 閥、阻尼器及動(dòng)力傳輸裝置等。他對(duì)電信號(hào)響應(yīng)極快，實(shí)在不到 1ms 的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn) 狀態(tài)變化。它采用 PWM 控制，可降低能耗，簡化設(shè)計(jì)，延長壽命。電流變流體技 術(shù)代表了液壓技術(shù)發(fā)展的未來。1.2 國內(nèi)外機(jī)電液一體化技術(shù)在汽車上的應(yīng)用如今，汽車電子化程度的高低，已成為衡量轎車綜合性能和現(xiàn)代化水平的重要 標(biāo)志，許多工業(yè)發(fā)達(dá)國家都已形成了獨(dú)立的汽車電子產(chǎn)品。國外汽車電子產(chǎn)品生產(chǎn)

15、主要集中在幾個(gè)大的汽車電子公司，如日本的電裝公司、美國的德科公司、德國的 博世公司和西門子公司。它們依靠自身擁有的核心技術(shù)，價(jià)格和服務(wù)優(yōu)勢(shì)，長期為 世界上多家汽車大公司配套，占據(jù)了世界汽車電子技術(shù)裝備的大部分市場(chǎng)。國外在 ABS 與 ASR 的基礎(chǔ)上開發(fā)了一種全新的、主要用于重型汽車上的電子 控制制動(dòng)系統(tǒng)（EBS），較好地解決了上述問題。通過檢測(cè)踏板傳感器信號(hào)及強(qiáng)弱 可迅速起動(dòng)制動(dòng)，控制制動(dòng)壓力大小，通過內(nèi)部 CAN數(shù)據(jù)總線與掛車回路的聯(lián)接使 整個(gè)列車制動(dòng)快速。車輛底盤控制還包括轉(zhuǎn)向、懸架的電子控制，包括電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向、四輪驅(qū)動(dòng)（4WD）、四輪轉(zhuǎn)向（4WS）及電控懸架。目前廣泛應(yīng)用的有電控油氣懸

16、架和電控 空氣懸架。發(fā)達(dá)國家 1985 年前后半主動(dòng)懸架技術(shù)趨于成熟，福特公司和日產(chǎn)公司 首先在轎車上應(yīng)用，能根據(jù)汽車的行駛狀況或根據(jù)超聲波識(shí)別的路面情況，通過電 磁閥液壓系統(tǒng)，改變阻尼，在幾十毫秒中消除路面不平引起的振動(dòng)。 BOSCH 公司 還采用磁力彈簧技術(shù)。進(jìn)入 90 年代，豐田、奔馳、通用等大汽車公司，均在轎車 產(chǎn)品中采用了半主動(dòng)懸架技術(shù)。LOTUS 、日產(chǎn)等公司還開發(fā)出了全主動(dòng)懸架技術(shù)， 但因成本昂貴， 且消耗動(dòng)力， 目前尚未批量生產(chǎn)。我國汽車電子產(chǎn)品的研究開發(fā)工作， 在高等院校及科研院所里已有不少科研成 果，但由于各種原因其產(chǎn)業(yè)化程度還較低，主要汽車電子產(chǎn)品還是由國內(nèi)一些合資 企業(yè)

17、在生產(chǎn)。從全世界范圍來看，我國汽車電子產(chǎn)品的研究開發(fā)和生產(chǎn)能力還相當(dāng) 薄弱，我國汽車用電子產(chǎn)品水平與國際先進(jìn)水平相比，大約落后1015年。其主要差距是在傳感器、優(yōu)化控制理論、可靠性和精度等方面。目前 EFI 技術(shù)已被廣泛認(rèn)識(shí)和接受，普遍認(rèn)為它是推動(dòng)我國汽車進(jìn)步的關(guān)鍵， 因而國家汽車產(chǎn)業(yè)政策規(guī)定：以后引進(jìn)新的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型必須是帶電子燃油噴射 系統(tǒng)的。 "八五"期間， EFI 系統(tǒng)被列入國家科委科技攻關(guān)計(jì)劃，由中國汽車工業(yè)總 公司、清華大學(xué)汽車研究所、 "一汽"、"二汽"等單位牽頭組織實(shí)施，經(jīng)過不到三年 的攻關(guān)，第一批EFI裝置的SKD

18、組裝產(chǎn)品成功地安裝在"切諾基"、"小紅旗"、"桑 塔納 " 等轎車上。我國 EFI 技術(shù)的研究開發(fā)開始于 80年代中期，但 EFI 系統(tǒng)的應(yīng)用尚處于起步 階段。 1996年德國 BOSCH 公司與我國聯(lián)合建立了開發(fā)生產(chǎn) EFI 系統(tǒng)的中聯(lián)（上海） 汽車電子有限公司。與此同時(shí)，國內(nèi)一些汽車生產(chǎn)廠也在對(duì)EFI 系統(tǒng)進(jìn)行 "二次"開發(fā)，進(jìn)行系統(tǒng)配置和標(biāo)定，如 "一汽" 在引進(jìn)德國奧迪公司 V6 發(fā)動(dòng)機(jī) EFI 系統(tǒng)的基 礎(chǔ)上，又與西門子和克萊斯勒公司合作"二次"開發(fā)；北內(nèi)集團(tuán)開發(fā)4

19、92Q汽油機(jī)用 EFI 系統(tǒng)并進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)；天津開發(fā)夏利轎車用 EFI 等。從 EFI 系統(tǒng)的裝車率來看， 我國 90以上的汽車仍是機(jī)械式的化油器及電器進(jìn) 行供油和點(diǎn)火控制，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界水平。目前國內(nèi)各大轎車生產(chǎn)廠所需燃油噴射 系統(tǒng)的市場(chǎng)，已被國外汽車電子大公司瓜分，年產(chǎn)量在 1 萬輛以下的微型車、商用 車的市場(chǎng)，因產(chǎn)量小、車型多，發(fā)動(dòng)機(jī)和整車性能不夠穩(wěn)定，外國公司不愿介入， 這樣也給國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的燃油噴射系統(tǒng)，留下了一個(gè)發(fā)展空間，"十五"期間，我國應(yīng)在這方面加以發(fā)展，使國產(chǎn)的EFI 系統(tǒng)早日裝車。國內(nèi)有多家單位進(jìn)行過 ABS 的研發(fā)，主要集中在 ABS 技術(shù)

20、編制控制程序、方 案論證、性能測(cè)評(píng)、建立數(shù)學(xué)模型及路面識(shí)別理論的研究，目的是對(duì)國外產(chǎn)品進(jìn)行 剖析，消化吸收，有些單位還生產(chǎn)出自已的初期產(chǎn)品。目前，能夠提供完整液壓制 動(dòng) ABS 的廠商只有上海汽車制動(dòng)器系統(tǒng)有限公司一家，且能夠與之匹配的車型還很有限。近幾年，外國廠商紛紛看好中國的汽車電子裝備市場(chǎng)，建立了一些合資公 司，除液壓 ABS 系統(tǒng)外，氣壓 ABS 系統(tǒng)方面，有德國 WABCO 公司在山東成立的 合資企業(yè)生產(chǎn)，山東明水汽車配件廠和上海汽車制動(dòng)器廠分別引進(jìn)了汽車電子防抱 死制動(dòng)裝置的組裝技術(shù)，其產(chǎn)品已在一汽轎車和上海轎車上安裝使用。2 機(jī)電液一體化技術(shù)在汽車上的應(yīng)用2.1 機(jī)電液一體化技術(shù)

21、在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況是多變的， 只有電子控制的靈活性和電腦強(qiáng)有力的綜合 處理功能，才能使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行工況下都實(shí)現(xiàn)全面優(yōu)化運(yùn)行，從而提高發(fā) 動(dòng)機(jī)的性能。1. 提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性 在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上， 電控燃油噴射系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的化油 器式燃料供給系統(tǒng)，減小了進(jìn)氣系統(tǒng)中的進(jìn)氣阻力，部分發(fā)動(dòng)機(jī)上還采用了進(jìn)氣控 制系統(tǒng)等，提高了充氣效率，另外，電控系統(tǒng)可保證進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的空氣得到充 分利用，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。2. 提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性 在各種運(yùn)行工況和運(yùn)行環(huán)境下， 電控系統(tǒng)均能精確 控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作所需的混合氣濃度，使燃燒更完全、燃油利用更充分，從而提高發(fā) 動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)

22、濟(jì)性。3. 改善發(fā)動(dòng)機(jī)的加速或減速性能 在加速或減速的過渡工況下， 電子控制單元的 高速處理功能使控制系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng)，使汽車加速或減速反應(yīng)更靈敏。4. 改善發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能 在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和暖機(jī)過程中， 控制系統(tǒng)能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī) 的溫度變化，對(duì)進(jìn)氣量和供油量進(jìn)行精確控制，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)順利起動(dòng)和平穩(wěn)經(jīng) 過暖機(jī)過程，可明顯改善發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)性能和熱機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能。5. 降低排放污染 電控系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行工況和運(yùn)行環(huán)境下的優(yōu)化控制， 提高了燃油質(zhì)量，同時(shí)各種排放控制系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用，也都使發(fā)動(dòng)機(jī)的排放污 染大大降低。6. 故障發(fā)生率大大降低 電控系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各種運(yùn)行工況的優(yōu)化控制和電控系 統(tǒng)的不

23、斷完善，使發(fā)動(dòng)機(jī)的故障發(fā)生率大大降低。自我診斷與報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用，提 高了故障診斷的速度和準(zhǔn)確性，縮短了汽車因發(fā)動(dòng)機(jī)故障而停駛的時(shí)間，具有良好 的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。2. 應(yīng)用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的電子控制系統(tǒng)目前應(yīng)用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上常用的電子控制系統(tǒng)主要有 :電控燃油噴射系統(tǒng)、 電控 點(diǎn)火系統(tǒng)、怠速控制系統(tǒng)、進(jìn)氣控制系統(tǒng)、排放控制系統(tǒng)、增壓控制系統(tǒng)、巡航控 制系統(tǒng)、警告提示系統(tǒng)、自診斷與報(bào)警系統(tǒng)、失效保護(hù)系統(tǒng)和應(yīng)急備用系統(tǒng)。1 電控燃油噴射系統(tǒng)在電控燃油噴射系統(tǒng)（EFI）中，噴油量的控制是最基本的也是最重要的控制 內(nèi)容，電子控制單元（ECU）（簡稱電控單元）主要是根據(jù)進(jìn)氣量確定基本的噴油 量，再根據(jù)其

24、他傳感器（如冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等）信號(hào)對(duì)噴油 量進(jìn)行修正，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行工況下均能獲得最佳濃度的混合氣，從而提高發(fā) 動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。除噴油量控制外，電控燃油噴射系統(tǒng)還包括供油 正時(shí)控制、斷油控制和燃油泵控制。.2 電控點(diǎn)火系統(tǒng) 電控點(diǎn)火系統(tǒng)最基本的功能是控制點(diǎn)火提前角。該系統(tǒng)根據(jù) 各相關(guān)傳感器信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況和運(yùn)行條件，選擇最理想的點(diǎn)火提前角點(diǎn) 燃混合氣，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程，以實(shí)現(xiàn)提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和降低排放 污染的目的。此外，電控點(diǎn)火系統(tǒng)還具有通電時(shí)間控制和爆燃控制功能。3. 怠速控制系統(tǒng) ，怠速控制系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)輔助控制系統(tǒng)， 其功能是在發(fā)動(dòng)

25、機(jī)怠 速工況下，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、空調(diào)壓縮機(jī)是否工作、變速器是否掛入擋位等 狀況，并通過怠速控制閥對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量進(jìn)行控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)隨時(shí)以最佳怠速轉(zhuǎn)速 運(yùn)轉(zhuǎn)。.4.進(jìn)氣控制系統(tǒng)進(jìn)氣控制系統(tǒng)的功能是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化， 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣進(jìn)行 控制，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。.5.排放控制系統(tǒng) 排放控制系統(tǒng)的功能主要是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制裝置的工作實(shí) 行電子控制。 排放控制的項(xiàng)目主要包括 :廢氣再循環(huán)控制， 活性炭罐電磁閥控制， 氧 傳感器和空燃比閉環(huán)控制，二次空氣噴射控制等。6.增壓控制系統(tǒng)增壓控制系統(tǒng)的功能是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣增壓裝置的工作進(jìn)行控制。在裝有廢氣 蝸輪增壓裝置

26、的汽車上， ECU 根據(jù)檢測(cè)到的進(jìn)氣管壓力，對(duì)增壓裝置進(jìn)行控制，從 而控制進(jìn)氣增壓的強(qiáng)度。7. 巡航控制系統(tǒng) 巡航控制系統(tǒng)的功用是駕駛員設(shè)定巡航控制模式后， ECU 根 據(jù)汽車運(yùn)行工況和運(yùn)行環(huán)境信息，自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作，使汽車自動(dòng)維持在一定的 車速進(jìn)行行駛。.8.警告提示系統(tǒng) 由 ECU 控制各種指示和報(bào)警裝置，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障， 該系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)出信號(hào)以警告提示，如氧傳感器失效、油箱油溫過高等。9自診斷與報(bào)警系統(tǒng) 在發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中，電子控制單元（ECU）都具有自診 斷系統(tǒng)，對(duì)控制系統(tǒng)各部分的工作情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng) ECU 檢測(cè)到來自傳感器或輸 送給執(zhí)行元件的故障信號(hào)時(shí)，立即點(diǎn)亮儀表盤上的“

27、 CHECK ENGING ”燈（俗稱 故障指示燈），以提示駕駛員發(fā)動(dòng)機(jī)有故障 ;同時(shí)，系統(tǒng)將故障信息以設(shè)定的數(shù)碼 （故 障碼）形式儲(chǔ)存在儲(chǔ)存器中，以便幫助維修人員確定故障類型和范圍。對(duì)車輛進(jìn)行 維修時(shí)，維修人員可通過特定的操作程序（有些需借助專用設(shè)備）調(diào)取故障碼。故 障排除后，必須通過特定的操作程序清除故障碼，以免與新的故障信息混雜，給故 障診斷帶來困難。10. 失效保護(hù)系統(tǒng) 失效保護(hù)系統(tǒng)的功能主要是當(dāng)傳感器或傳感器線路發(fā)生故障 時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)按電腦中預(yù)先設(shè)定的參考信號(hào)值工作，以便發(fā)動(dòng)機(jī)能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。如:冷卻液溫度傳感器電路有故障時(shí)，可能會(huì)向 ECU輸入低于-50C或高于139C的 冷卻液溫

28、度信號(hào)，失效保護(hù)系統(tǒng)將自動(dòng)按設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)冷卻液溫度信號(hào)（80C）工作,否則會(huì)引起混合氣過濃或過稀，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能工作。此外，當(dāng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作影響 較大的傳感器或電路發(fā)生故障時(shí)，失效保護(hù)系統(tǒng)則會(huì)自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作。 如:ECU收不到點(diǎn)火控制器返回的點(diǎn)火確認(rèn)信號(hào)時(shí)，失效保護(hù)系統(tǒng)則會(huì)立即停止燃 油噴射，以防大量燃油進(jìn)入汽缸而不能點(diǎn)火工作。11. 應(yīng)急備用系統(tǒng) 應(yīng)急備用系統(tǒng)的功能是當(dāng)控制系統(tǒng)電腦發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)啟 用備用系統(tǒng)（備用集成電路），按設(shè)定的信號(hào)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，以防 止車輛停駛在路途中。應(yīng)急備用系統(tǒng)只能維持發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的基本功能，但不能保證 發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。 除上述控制系統(tǒng)外， 應(yīng)用在

29、發(fā)動(dòng)機(jī)上的電控系統(tǒng)還有冷卻風(fēng)扇控制、 配氣正時(shí)控制、發(fā)電機(jī)控制等。應(yīng)當(dāng)說明的是，上述各控制系統(tǒng)在不同的汽車發(fā)動(dòng) 機(jī)上，只是或多或少地被采用。此外，隨著汽車技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)控 制系統(tǒng)的功能必將日益增加。早期的各種車用電控系統(tǒng)均是相互獨(dú)立的，由于電子 技術(shù)的發(fā)展水平有限，一個(gè)電子控制系統(tǒng)只能單獨(dú)對(duì)汽車的某一功能進(jìn)行控制。采用多個(gè)控制系統(tǒng)，就要用多個(gè)電子控制單元（ECU），而幾個(gè)控制系統(tǒng)都需要同一 個(gè)傳感器信號(hào)時(shí)，還需要設(shè)置幾個(gè)同樣的傳感器，因此造成控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的線路復(fù) 雜，成本較高，維修困難。此外，采用獨(dú)立控制系統(tǒng)，很難實(shí)現(xiàn)全面的綜合優(yōu)化控 制，控制效果也較差。現(xiàn)代汽車上廣泛應(yīng)用的是集

30、中控制系統(tǒng)，它是將多種控制功 能集中到一個(gè)控制單元上，使汽車上的電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和線路大大簡化，成本也隨之 降低，為電控技術(shù)在汽車上的推廣提供了有利條件。而通過汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的信息通 訊，完成系統(tǒng)之間的各種必要的信息傳送與接收，實(shí)現(xiàn)高度集中控制及集中故障診 斷的“整車控制技術(shù)”也是汽車電子控制技術(shù)的必然趨勢(shì)。表 1-1 列出了世界主要 汽車公司電子控制系統(tǒng)的應(yīng)用情況。2.2 機(jī)電液一體化技術(shù)在汽車底盤上的應(yīng)用 除發(fā)動(dòng)機(jī)控制外，近幾年電子技術(shù)在底盤控制系統(tǒng)上的應(yīng)用也得到飛躍式的發(fā) 展。新技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用主要有以下幾個(gè)目的 :增加各種動(dòng)力性能 （包括牽引性、 制 動(dòng)性和操縱和行使穩(wěn)定性）、增強(qiáng)安全性、改

31、進(jìn)燃油經(jīng)濟(jì)性、提高舒適性、降低排 放、保護(hù)環(huán)境。預(yù)計(jì)在最近幾年里，電子系統(tǒng)的價(jià)值成本將會(huì)上升到占整車的 15% 左右。產(chǎn)品開發(fā)在底盤控制系統(tǒng)的產(chǎn)品發(fā)展過程中， 當(dāng)前的設(shè)計(jì)趨勢(shì)是使控制系統(tǒng)一 體化，即將多個(gè)影響汽車動(dòng)態(tài)性能的子控制系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合、協(xié)調(diào)、指導(dǎo)、信息共享 和性能優(yōu)化，從而得到“一體式”的汽車控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)和生產(chǎn)電子底盤控制系統(tǒng)中，具有挑戰(zhàn)性的工作主要在于：（a）控制器（包括控制軟件和硬件）的設(shè)計(jì)，（b）機(jī)電驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)，（c）汽車狀態(tài)參數(shù)的 估算。盡管如此， 在汽車控制系統(tǒng)的開發(fā)上， 目前具有以下幾個(gè)很關(guān)鍵的技術(shù)條件， 有助于電子底盤控制系統(tǒng)產(chǎn)品和市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展：傳感器：即可靠又便宜

32、的新傳感器在市場(chǎng)上的出現(xiàn)和應(yīng)用； 點(diǎn)在技術(shù)：微處理器內(nèi)存和計(jì)算速度的迅速提高； 液壓控制閥：具有生產(chǎn)精度高、反應(yīng)快、價(jià)格低的液壓控制閥的能力； 故障檢測(cè)和故障安全：傳感器和液壓系統(tǒng)的自我故障檢測(cè)能力，以及故障安全 能力的發(fā)展和成熟；開發(fā)工具：RDS（快速開發(fā)系統(tǒng)）和汽車動(dòng)力學(xué)的模擬能力。EPS就是英文Electric Power Steering的縮寫,即電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。該系統(tǒng)由電動(dòng)助力機(jī)直接提供轉(zhuǎn)向助力，省去了液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所必需的動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵、軟管、液壓油、傳送帶和裝于發(fā)動(dòng)機(jī)上的皮帶輪，既節(jié)省能量，又保護(hù)了環(huán)境。另外，還具有調(diào)整簡單、裝配靈活以

33、 及在多種狀況下都能提供轉(zhuǎn)向助力的特點(diǎn)。正是有了這些優(yōu)點(diǎn)，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 作為一種新的轉(zhuǎn)向技術(shù)，將挑戰(zhàn)大家都非常熟知的、已具有 50 多年歷史的液壓轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)。駕駛員在操縱方向盤進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)， 轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)矩 的大小，將電壓信號(hào)輸送到電子控制單元，電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)到的 轉(zhuǎn)距電壓信號(hào)、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和車速信號(hào)等，向電動(dòng)機(jī)控制器發(fā)出指令，使電動(dòng)機(jī)輸出 相應(yīng)大小和方向的轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)矩，從而產(chǎn)生輔助動(dòng)力。汽車不轉(zhuǎn)向時(shí)，電子控制單 元不向電動(dòng)機(jī)控制器發(fā)出指令，電動(dòng)機(jī)不工作。1、節(jié)能環(huán)保 由于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液壓泵始終處于工作狀態(tài)，液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗量增加了 3%5

34、%,而EPS以蓄電池為能源，以電機(jī)為動(dòng)力 元件，可獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)工作，EPS幾乎不直接消耗發(fā)動(dòng)機(jī)燃油。EPS不存在液壓動(dòng) 力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的燃油泄漏問題，EPS通過電子控制，對(duì)環(huán)境幾乎沒有污染，更降低了 油耗。2、安裝方便 EPS 的主要部件可以配集成在一起，易于布置，與液壓動(dòng)力轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)相比減少了許多元件， 沒有液壓系統(tǒng)所需要的油泵、 油管、壓力流量控制閥、 儲(chǔ)油罐等，元件數(shù)目少，裝配方便，節(jié)約時(shí)間。3、效率高 液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)效率一般在 60% 70%，而 EPS 的效率較高， 可高達(dá) 90%以上。4、路感好 傳統(tǒng)純液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系大多采用固定放大倍數(shù)，工作驅(qū)動(dòng)力大，但卻不能實(shí)現(xiàn)汽車在各種車速下駕駛

35、時(shí)的輕便性和路感。而EPS系統(tǒng)的滯后特性可 以通過EPS控制器的軟件加以補(bǔ)償，使汽車在各種速度下都能得到滿意的轉(zhuǎn)向助 力。5、回正性好EPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，不僅操作簡便，還可以通過調(diào)整 EPS控制器 的軟件，得到最佳的回正性，從而改善汽車操縱的穩(wěn)定性和舒適性。2.3 電液一體化技術(shù)在汽車穩(wěn)定系統(tǒng)及上的應(yīng)用汽車加速、制動(dòng)或轉(zhuǎn)向時(shí)，如果駕駛員對(duì)路面情況改變的反應(yīng)和操作不及時(shí)或不準(zhǔn)確（駕駛員一般只能在汽車側(cè)偏角 24？H 內(nèi)對(duì)汽車側(cè)滑進(jìn)行有效糾正）而側(cè) 滑，將造成汽車失控導(dǎo)致交通事故。美國一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)顯示，車速在 80100km/h 時(shí)， 40%的車禍于汽車側(cè)滑失控有關(guān)；車速超過 160km/h 時(shí)，幾乎

36、 100%的車禍與側(cè)滑 失控有關(guān)。隨著高速公路的發(fā)展，車速的提高，汽車側(cè)滑造成事故的可能性也不斷 提高。為了確保車輛高速行駛的安全性， 在車上裝置汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)十分必要， 而現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展也為其研制成功奠定了基礎(chǔ)。汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的功能時(shí) 控制車輛的橫擺力矩，把車輪側(cè)偏角限制在一定范圍內(nèi)，其目的包括：保證汽車在 制動(dòng)和加速時(shí)的方向穩(wěn)定性和可控性；保證轉(zhuǎn)向時(shí)不出現(xiàn)過量的不足轉(zhuǎn)向(Understee)和過度轉(zhuǎn)向(Overstee);增強(qiáng)汽車的轉(zhuǎn)向反應(yīng)和軌跡跟蹤性能；縮 短制動(dòng)距離，改善牽引性能。2.4 機(jī)電液一體化技術(shù)在汽車自動(dòng)變速器上的應(yīng)用 在現(xiàn)代轎車上，常見的是采用電控的液力自動(dòng)變速

37、器，主要是由液力變矩器和 自動(dòng)變速器兩大部分組成。 它能夠根據(jù)油門的開度和車速的變化， 自動(dòng)地進(jìn)行換檔 與無級(jí)變速器相比，液力自動(dòng)變速器最大的不同是在結(jié)構(gòu)上，它是由液壓控制的齒 輪行星變速系統(tǒng)構(gòu)成。因此，液力自動(dòng)變速器并不是真正的無級(jí)變速器，還是有檔 位的。其所能實(shí)現(xiàn)的是在兩檔之間的無級(jí)變速。而無級(jí)變速器則是兩組變速輪盤和 一條傳動(dòng)帶組成的，因此，其比傳統(tǒng)自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)簡單，體積更小。另外，它可 以在一定范圍內(nèi)自由改變傳動(dòng)比， 從而實(shí)現(xiàn)全程無級(jí)變速， 使汽車的車速變化平穩(wěn)， 沒有傳統(tǒng)變速器換檔時(shí)那種“頓”的感覺。自動(dòng)變速器能進(jìn)行繁復(fù)的加速、減速變速器換檔等功能，具有變速平滑、駕駛 輕便等優(yōu)點(diǎn)。

38、汽車自動(dòng)變速器一般和液力變矩器一起使用，帶有液力傳動(dòng)的特點(diǎn)， 可以彌補(bǔ)機(jī)械變速器的一些缺點(diǎn)。它可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況和車速情況自動(dòng)選擇檔 位，而且具有下列顯著特點(diǎn)：(1)整車具有更好的駕駛性能。汽車駕駛性能的好壞，除與汽車本身的 結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還取決于正確的控制和操縱。自動(dòng)變速器能通過系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使整車 自動(dòng)去完成這些使用要求，以獲得最佳的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，使得駕駛性能與駕 駛員的技術(shù)水平關(guān)系不大，因而特別適用于非職業(yè)駕駛。(2)良好的行駛性能。自動(dòng)變速裝置的檔位變換不但快而且平穩(wěn)，提高了 汽車的乘坐舒適性。通過液力傳動(dòng)和微電腦控制換檔，可以消除或降低動(dòng)力傳遞系 統(tǒng)中的沖擊和動(dòng)載，這對(duì)在地形復(fù)雜

39、、路面惡劣條件下作業(yè)的工程車輛、軍用車輛 尤為重要。試驗(yàn)表明，在壞路段行駛時(shí)，自動(dòng)變速器的車輛傳動(dòng)軸上，最大動(dòng)載扭 矩的峰值只有手動(dòng)變速器的 20%-40%。原地起步時(shí)最大動(dòng)載扭矩的峰值只有手動(dòng)變 速器的 50%-70%，且能大幅度延長發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系零部件的壽命。( 3)高行車安全性。在車輛行駛過程中，駕駛員必須根據(jù)道路、交通條 件的變化，對(duì)車輛的行駛方向和速度進(jìn)行改變和調(diào)節(jié)。以城市大客車為例，平均每 分鐘換檔 3-5次，而每次換檔有 4-6 個(gè)手腳協(xié)同動(dòng)作。正是由于這種連續(xù)不斷的頻 繁操作，使駕駛員的注意力被分散，而且容易產(chǎn)生疲勞，造成交通事故增加；或者 是減少換檔，以操縱油門大小代替變速，

40、即以犧牲燃油經(jīng)濟(jì)性來減輕疲勞強(qiáng)度。自 動(dòng)變速的車輛，取消了離合器踏板和變速操縱桿，只要控制油門踏板，就能自動(dòng)變 速，從而減輕了駕駛員的疲勞強(qiáng)度，使行車事故率降低，平均車速提高。(4) 降低廢氣排放。發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速和高速運(yùn)行時(shí)，排放的廢氣中， CO 或 HC 的濃度較高， 而自動(dòng)變速器的應(yīng)用， 可使發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)， 也就是在較小污染排放的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，從而降低了廢氣污染。(5) 可以延長發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的使用壽命。 因?yàn)樽詣?dòng)變速器采用液力變矩 器和發(fā)動(dòng)機(jī)“彈性”連接，外界的沖擊負(fù)荷可以通過液力變矩器緩沖，有過載保護(hù) 的功能。在汽車起步換檔、制動(dòng)時(shí)能吸收振動(dòng)，相應(yīng)減小了發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)

41、系的動(dòng)載 荷。( 6)操縱簡單。只需設(shè)置液壓工作閥的位置， 自動(dòng)變速器就可以根據(jù)需要 進(jìn)行自動(dòng)加檔和減檔，省去了起步和換檔時(shí)踏離合器、更換變速桿位置和放松油門 等復(fù)雜的操作規(guī)程，大大減小了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。(7)提高了汽車的平順性。 因采用液力變矩器在汽車起步時(shí)， 車輪上的牽 引力逐步增加，無振動(dòng)并減少車輪滑動(dòng)，使起步容易平穩(wěn)。(8) 提高生產(chǎn)率。換檔時(shí)功率基本沒有間斷，可保證汽車有良好的加速性 和較高的平均車速，使發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損減少，延長了大修間隔里程，提高了出車率。3 電液一體化技術(shù)在汽車上的應(yīng)用存在的不足及解決方案3.1 電控發(fā)動(dòng)機(jī)存在的不足及解決方案經(jīng)常聽到說，這車(電控發(fā)動(dòng)機(jī))有油、有

42、火，為什么不著？或是著車后 馬上又熄滅，需要再次或多次啟動(dòng)才能著住車，其影響原因是多方面的。 電控發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能，可能是受以下條件影響：霧化、濃度良好的混合氣；確實(shí) 可靠的點(diǎn)火；充足的氣缸壓力；進(jìn)氣系統(tǒng)沉積物 （氣門積碳）；進(jìn)氣系統(tǒng)輕微漏氣； 怠速控制系統(tǒng)和電腦控制數(shù)據(jù)等。下面分別分析影響因素及對(duì)應(yīng)： 霧化、濃度良好的混合氣：汽油霧化的程度，一般取決于燃油系統(tǒng)的壓力、噴 油嘴的清潔狀況、汽油的蒸發(fā)性能指標(biāo)、流過噴油嘴和進(jìn)入燃燒室的氣流速度、空 氣溫度等。對(duì)于汽油，有一個(gè)非常重要的性能指標(biāo)：揮發(fā)性！汽油燃料中規(guī)定必須含有足 夠比例的高揮發(fā)性組分，以得到良好的啟動(dòng)性能。在冬季和夏季石油公司提供的

43、汽 油該項(xiàng)指標(biāo)是不同的。 對(duì)于每位車主來說， 加入油箱中的汽油的揮發(fā)性是會(huì)改變的。 隨著單箱油的使用時(shí)間長短不同，揮發(fā)性下降的程度也會(huì)不同。一般來說少半箱油 以下、停放或間斷行駛時(shí)間較長后，燃料的揮發(fā)性會(huì)降低很多。同等條件下?lián)]發(fā)性 好的汽油霧化較好。通常燃油標(biāo)號(hào)高的燃油揮發(fā)性較差。對(duì)于電噴車，啟動(dòng)時(shí)的控制數(shù)據(jù)都是在匹配時(shí)設(shè)定好的， 影響噴油量的因素 （噴 嘴正常）一般只有油壓這個(gè)因素（當(dāng)然這是在車輛整個(gè)系統(tǒng)正常的狀態(tài)下），如果 車輛停放時(shí)間較長，供油油軌中的油壓就會(huì)很低，而油壓是靠油泵工作提供的，如 果在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)點(diǎn)火開關(guān)打開的時(shí)間不夠長就啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)， 就有可能在油軌中油 壓沒有達(dá)到規(guī)定的壓

44、力下工作，就會(huì)形成噴出的油量偏少，造成因?yàn)榛旌蠚馄《?出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或滅車的問題。所以要消除油壓偏低的影響，必須養(yǎng)成打開鑰匙門 至儀表燈亮、等待23秒后再啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的習(xí)慣。噴油嘴的清潔程度，會(huì)直接影響燃油的霧化效果，而有效空燃比是以霧化了的 燃油與空氣混合之比，沒有霧化的燃油就無法燃燒，提供不了動(dòng)力。雖說噴入進(jìn)氣 道中的油不少，但是真正進(jìn)入汽缸可供燃燒的比例較小的話，一樣會(huì)造成因?yàn)榛旌?氣偏稀而出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或滅車的問題。噴油嘴的結(jié)構(gòu)是一個(gè)多孔的、能震動(dòng)的膜 片為噴油嘴控制流量和霧化，當(dāng)這個(gè)膜片上沉積很多膠質(zhì)沉積物，就會(huì)堵塞部分油 孔，還會(huì)使膜片失去震動(dòng)的能力，所以保證噴油嘴的清潔也是非常重

45、要的。使用適 宜的清凈劑類型的燃油添加劑是保證進(jìn)氣系統(tǒng)和噴油嘴正常工作的好選擇。氣缸壓力的影響：發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室壓縮壓力，是保證可靠啟動(dòng)的條件。當(dāng)起動(dòng) 機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，壓縮已進(jìn)入燃燒室的混合氣，在活塞向上運(yùn)行中，內(nèi)部的混 合氣由于體積變小而溫度上升，而此溫度又給燃油霧化提供條件。如果因?yàn)闅忾T關(guān) 閉不嚴(yán)、活塞環(huán)與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體之間密封不嚴(yán)、由于電瓶的供電電壓較低造成啟動(dòng)時(shí) 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速太低等影響，均會(huì)造成氣缸壓力較低。如果因?yàn)槿加蛽]發(fā)性、噴油嘴的 霧化不良等原因， 會(huì)使進(jìn)入燃燒室的燃油蒸發(fā)不良， 進(jìn)而會(huì)使缸筒壁上的油膜變薄， 密封性變差，導(dǎo)致漏氣增加。當(dāng)環(huán)境溫度較低，而空氣中的濕度較大時(shí)，由于噴油嘴

46、噴出的燃油霧化需要吸 熱，就會(huì)形成在噴油嘴附近一個(gè)（相對(duì)的）低溫區(qū)，就會(huì)使空氣中的水分凝結(jié)成冰 晶或冰塊，而這些小冰塊有可能使發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門關(guān)閉不嚴(yán)，也會(huì)影響氣缸壓力。 同時(shí)如果進(jìn)氣門上的沉積物較多，而又由于震動(dòng)剝落，也會(huì)造成墊住氣門口而使缸 壓降低。進(jìn)氣系統(tǒng)沉積物對(duì)冷啟動(dòng)的影響： 由于現(xiàn)在電噴車（除去更先進(jìn)的缸內(nèi)直噴的） 大多數(shù)是噴油嘴安置于進(jìn)氣口位置，當(dāng)氣門背部積累起一定厚度的積碳時(shí)，由于每 個(gè)氣門的升程是一定的，會(huì)直接影響每一進(jìn)氣過程的進(jìn)氣效率，造成進(jìn)氣不充分而 抖動(dòng)。由于積碳在冷態(tài)時(shí)， 其中易揮發(fā)物質(zhì)均已揮發(fā)， 變成有較強(qiáng)吸附能力的狀態(tài)， 當(dāng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴噴油時(shí)，會(huì)吸附較多的燃油，使

47、進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣變稀，不 易著車或需多次啟動(dòng)。氣門積碳會(huì)逐漸剝落，當(dāng)墊住氣門口時(shí)，會(huì)造成氣門關(guān)閉不 嚴(yán)，缸壓下降。所以還是要使用清凈劑類型的燃油添加劑來保證進(jìn)氣系統(tǒng)的清潔！火花塞對(duì)于冷啟動(dòng)來說是一個(gè)非常重要的零件， 有時(shí)它會(huì)因我們的使用情況帶 來性能下降?；鸹ㄈ幸粋€(gè)非常重要的性能指標(biāo)：要求有抵抗腐蝕性燃燒沉積物的 能力，也就是通常說的火花塞自潔能力。發(fā)動(dòng)機(jī)在冷機(jī)和暖機(jī)狀態(tài)下工作時(shí)，噴油 量會(huì)加濃，會(huì)造成火花塞絕緣體表面沉積很多碳黑，原本這些碳黑是靠發(fā)動(dòng)機(jī)工作 時(shí)的高溫?zé)舻?，但是如果?jīng)常處于短途、低速行駛，或是在低溫狀態(tài)下長時(shí)間怠 速運(yùn)行、啟動(dòng)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)沒有達(dá)到正常溫度工作，這些導(dǎo)電的碳

48、黑就會(huì)在冷啟動(dòng) 時(shí)、由于未燃燒燃油浸濕造成火花塞點(diǎn)火失敗，俗稱“淹嘴子”、“淹缸”，一旦 出現(xiàn)“淹嘴子”的問題，有時(shí)不得不采取拆卸火花塞清潔的方式解決問題。如果車 輛是在寒帶使用，且高速行駛的機(jī)會(huì)很小，適當(dāng)選用高一級(jí)熱值的火花塞會(huì)更好一 些。怠速控制系統(tǒng)：如果節(jié)氣門或怠速閥臟污、卡滯，會(huì)造成進(jìn)氣量控制的偏差和 遲滯，也會(huì)造成冷啟動(dòng)后無高怠速、抖動(dòng)等問題。解決方法是及時(shí)清洗節(jié)氣門或怠 速閥，并作系統(tǒng)設(shè)定。進(jìn)氣系統(tǒng)的輕微漏氣，是冷啟動(dòng)不良的常見原因。這是相關(guān)系統(tǒng)維修后較易出 現(xiàn)的問題。現(xiàn)象是熱車沒問題，但冷車需要用腳控制油門使發(fā)動(dòng)機(jī)保持運(yùn)轉(zhuǎn)，熱車 后看不出太大問題。如果該車有過進(jìn)氣系統(tǒng)的維修，就要

49、注意所有的密封圈 / 墊是 否可靠，安裝是否正常。電腦控制數(shù)據(jù)的問題：由于控制數(shù)據(jù)的偏差造成冷啟動(dòng)性能不良的例子并不少 見，這是由于在匹配時(shí)所使用的燃油的參數(shù)和現(xiàn)在車輛使用的燃油的參數(shù)差異所 致，另外全國各地的燃油品質(zhì)也不同，不同的生產(chǎn)工藝煉制的燃油也會(huì)有差異。就 是同一批次的燃油，由于儲(chǔ)藏、運(yùn)輸環(huán)節(jié)的不同，揮發(fā)性也會(huì)發(fā)生變化。針對(duì)這些 差異，汽車廠家會(huì)對(duì)某些控制參數(shù)進(jìn)行修改，以適應(yīng)較低揮發(fā)性燃油。盡管這些控 制參數(shù)進(jìn)行了修改，但是也不能完全排除冷啟動(dòng)不良的現(xiàn)象，因?yàn)樵斐傻脑蚴嵌?種多樣的，有時(shí)過度的修改還會(huì)帶來熱啟動(dòng)性能的改變。 實(shí)際上在冷啟動(dòng)過程中，有些操作會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)最終無法啟動(dòng)，而必

50、須進(jìn)行相應(yīng)的 維修。如“淹嘴子”的問題、缸壓低的問題等。這些不太適宜的操作是：1、打開鑰匙后沒有等待幾秒鐘就打馬達(dá)，在供油系統(tǒng)壓力沒有達(dá)到規(guī)定值時(shí) 運(yùn)轉(zhuǎn)。2、每次打馬達(dá)的時(shí)間非常短，多次后會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)中的混合氣非常濃，造成火 花塞淹濕和氣缸壓力降低。3、在冬季經(jīng)常短途（13公里）行駛、或是原地著車，會(huì)使燃燒室內(nèi)的碳黑積累導(dǎo)致火花塞點(diǎn)火困難。4、使用了不良燃油。5、油箱中低油位運(yùn)行。6、車輛電瓶性能不良。7、進(jìn)氣系統(tǒng)沉積物太多，長期沒有清潔。8、怠速控制系統(tǒng)長期沒有清潔和調(diào)整。9、不專業(yè)的維修過程。 如何保證盡快啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)是非常重要的。當(dāng)你在比較寒冷時(shí)候啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，有時(shí)會(huì) 出現(xiàn)著不住的現(xiàn)象或是發(fā)動(dòng)

51、機(jī)轉(zhuǎn)速抖動(dòng)嚴(yán)重。再次啟動(dòng)仍不能使發(fā)動(dòng)機(jī)順利運(yùn)轉(zhuǎn)， 就要注意操作了：可以適當(dāng)踩下油門踏板使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加到 20003000轉(zhuǎn)/ 分鐘，維持一小段 時(shí)間，感覺發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)沒有抖動(dòng)（缺缸）的現(xiàn)象后抬起油門使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入怠速運(yùn)行 狀態(tài)。當(dāng)啟動(dòng)時(shí)能聽到“突嚕、突?！钡穆曇?，但是發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速并不能升高到 自主運(yùn)轉(zhuǎn)的程度，就需要馬上將油門踏板踩到底，持續(xù)打馬達(dá)堅(jiān)持到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升 高為止。并且持續(xù)踩油門維持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在 20003000轉(zhuǎn)一段時(shí)間，使發(fā)動(dòng)機(jī)的 各缸都進(jìn)入正常工作狀態(tài)。注意起動(dòng)機(jī)的單次工作時(shí)間不要超過 15 秒鐘，兩次啟 動(dòng)的時(shí)間間隔要大于十分鐘以利于起動(dòng)機(jī)散熱?，F(xiàn)在帶 OBD 的車有一個(gè)功能，就

52、是“失火診斷”：當(dāng)判斷某一個(gè)缸沒有工作 時(shí)，為了保護(hù)三元催化器會(huì)切斷這個(gè)缸的供油， 并同時(shí)點(diǎn)亮儀表上的發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)警燈、 形成故障碼并記憶。只有再重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)正常后，經(jīng)過幾 十個(gè)運(yùn)行過程無發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象才會(huì)清除故障碼的記憶。熱起動(dòng)困難：熱起動(dòng)不良的原因有很多，像進(jìn)氣道的沉積物影響、汽油品質(zhì)、 機(jī)油品質(zhì)、溫度傳感器信號(hào)、節(jié)氣門的臟污、點(diǎn)火系統(tǒng)原因、油泵原因等，前三項(xiàng) 的可能性比較大。熱車起動(dòng)時(shí)如果混合氣過濃、過稀都會(huì)導(dǎo)致起動(dòng)不良。下面分析 一下具體的影響：沉積物：由于有較強(qiáng)的燃料吸附能力，在熱態(tài)會(huì)不斷揮發(fā)出，影響空燃比。 汽油品質(zhì)：如果汽油的蒸發(fā)壓較高 （較易會(huì)發(fā)） ，在溫度較高

53、的環(huán)境下易形成氣阻， 而熱車滅車后發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的溫度有時(shí)會(huì)達(dá)到 150攝氏度以上，燃油油軌中的汽油蒸 發(fā)壓大于供油系統(tǒng)的壓力時(shí)，就會(huì)形成氣阻，此時(shí)起動(dòng)會(huì)由于噴油嘴噴出的是油蒸 汽，過稀導(dǎo)致起動(dòng)不良。機(jī)油品質(zhì)：如果經(jīng)常車輛處于低速短途行駛，機(jī)油中會(huì)含有較多的汽油成分。 而這些汽油要等機(jī)油溫度達(dá)到 90攝氏度以上時(shí)才會(huì)重新?lián)]發(fā)出，而在熱車停車的 狀態(tài)下有可能正好達(dá)到這個(gè)溫度，汽油蒸汽通過曲軸箱通風(fēng)管進(jìn)入進(jìn)氣道，使起動(dòng) 時(shí)的濃度不對(duì)。進(jìn)氣溫度信號(hào)：如果溫度信號(hào)偏低，會(huì)使起動(dòng)時(shí)的噴油量加大，造成熱起動(dòng)不 良。這可以通過檢測(cè)儀器讀出信號(hào)大小。自己判斷的方法：如果是起動(dòng)時(shí)過濃，在起動(dòng)的同時(shí)將油門踩下部分或全

54、部， 打馬達(dá)，如果起動(dòng)成功， 排氣管會(huì)噴出黑色排氣。 如果是由于氣阻的原因造成不著， 在等一段時(shí)間后可以起動(dòng)，或是用水將發(fā)動(dòng)機(jī)上的油軌冷卻后就可起動(dòng)。新銳車網(wǎng)編輯觀點(diǎn)：同時(shí)，在起動(dòng)不順利時(shí)，要注意觀察儀表、水溫、天氣、 環(huán)境、再次起動(dòng)后的現(xiàn)象等，給服務(wù)站盡可能多的信息，以利于他們查找問題的原 因。有時(shí)故障現(xiàn)象無法在服務(wù)站重現(xiàn)，查找起來很困難。32 汽車助力轉(zhuǎn)向在的不足及解決方案一般經(jīng)濟(jì)型轎車使用機(jī)械液壓助力系統(tǒng)的比較多。 機(jī)械式的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 一般由液壓泵、油管、壓力流量控制閥體、 V 型傳動(dòng)皮帶、儲(chǔ)油罐等部件構(gòu)成。無論車是否轉(zhuǎn)向，這套系統(tǒng)都要工作，而且在大轉(zhuǎn)向車速較低時(shí)，需要液壓泵 輸出

55、更大的功率以獲得比較大的助力。所以，也在一定程度上浪費(fèi)了資源。可以回 憶一下：開這樣的車，尤其時(shí)低速轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，覺得方向比較沉，發(fā)動(dòng)機(jī)也比較費(fèi) 力氣。又由于液壓泵的壓力很大，也比較容易損害助力系統(tǒng)。還有，機(jī)械式液壓助 力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由液壓泵及管路和油缸組成，為保持壓力，不論是否需要轉(zhuǎn)向助力，系 統(tǒng)總要處于工作狀態(tài)，能耗較高，這也是耗資源的一個(gè)原因所在。電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由儲(chǔ)油罐、助力轉(zhuǎn)向控制單元、電動(dòng)泵、轉(zhuǎn)向機(jī)、 助力轉(zhuǎn)向傳感器等，其中助力轉(zhuǎn)向控制單元和電動(dòng)泵是一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。電子液壓轉(zhuǎn) 向助力系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的缺點(diǎn)。它所采用的液壓泵不再靠發(fā)動(dòng) 機(jī)皮帶直接驅(qū)動(dòng)，而是采用一個(gè)電動(dòng)

56、泵，它所有的工作的狀態(tài)都是由電子控制單元 根據(jù)車輛的行駛速度、轉(zhuǎn)向角度等信號(hào)計(jì)算出的最理想狀態(tài)。簡單地說，在低速大 轉(zhuǎn)向時(shí)，電子控制單元驅(qū)動(dòng)電子液壓泵以高速運(yùn)轉(zhuǎn)輸出較大功率，使駕駛員打方向 省力；汽車在高速行駛時(shí)，液壓控制單元驅(qū)動(dòng)電子液壓泵以較低的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，在不 至于影響高速打轉(zhuǎn)向的需要同時(shí)，節(jié)省一部分發(fā)動(dòng)機(jī)功率。是當(dāng)前使用較為普遍的 助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)形式。電動(dòng)方向助力英文全稱是 Electronic Power Steering ，簡稱EPS它利用電 動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力協(xié)助駕車者進(jìn)行動(dòng)力轉(zhuǎn)向。 EPS的構(gòu)成，不同的車盡管結(jié)構(gòu)部件不 一樣，但大體是雷同。一般是由轉(zhuǎn)矩 （轉(zhuǎn)向 ） 傳感器、電子控制單元、

57、電動(dòng)機(jī)、減速 器、機(jī)械轉(zhuǎn)向器、以及畜電池電源所構(gòu)成。汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)， 轉(zhuǎn)矩（轉(zhuǎn)向）傳感器會(huì)“感覺”到轉(zhuǎn)向盤的力矩和擬轉(zhuǎn)動(dòng)的方向， 這些信號(hào)會(huì)通過數(shù)據(jù)總線發(fā)給電子控制單元，電控單元會(huì)根據(jù)傳動(dòng)力矩、擬轉(zhuǎn)的方 向等數(shù)據(jù)信號(hào)，向電動(dòng)機(jī)控制器發(fā)出動(dòng)作指令，從而電動(dòng)機(jī)就會(huì)根據(jù)具體的需要輸 出相應(yīng)大小的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩， 從而產(chǎn)生了助力轉(zhuǎn)向。 如果不轉(zhuǎn)向， 則本套系統(tǒng)就不工作， 處于 standby（ 休眠）狀態(tài)等待調(diào)用。由于電動(dòng)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的工作特性，你會(huì)感覺 到開這樣的車，方向感更好，高速時(shí)更穩(wěn)，俗話說方向不發(fā)飄。又由于它不轉(zhuǎn)向時(shí) 不工作，所以，也多少程度上節(jié)省了能源。一般高檔轎車使用這樣的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 的比較多

58、。3.3 自動(dòng)變速器存在的不足及解決方案目前自動(dòng)變速器存在以下缺點(diǎn)：制造工藝復(fù)雜，制造成本高，投資規(guī)模大； 油耗大，經(jīng)濟(jì)性相對(duì)差傳動(dòng)帶壽命相對(duì)短，維護(hù)成本高駕駛員缺乏駕乘樂趣為了使以上不足盡量減少，提出了以下改進(jìn)系統(tǒng)： 電子控制全域鎖止離合器：為了提高傳動(dòng)效率，改善經(jīng)濟(jì)性能，轎車用自動(dòng)變速器 普遍采用了液力變矩器鎖止離合器，并進(jìn)行電子控制以保持其換檔的平順性。鎖止 式液力變矩器其功能特點(diǎn)所決定了自動(dòng)變速器由液力偶合器 液力變矩器 鎖止式液力變矩器的過程。 液力變矩器除了能傳遞扭矩外， 還能增大發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩， 以吸收扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的作用，液力偶合器卻不能。帶鎖止離合器的液力變矩器，克服了 液力變矩器輸出軸與輸入軸之間存在滑動(dòng)而使液力變矩器傳動(dòng)效率降低的缺點(diǎn)，這 種鎖止裝置實(shí)際上是全自動(dòng)離合器。鎖止離合器時(shí)，液力變矩器將不起作用。這對(duì) 改善燃料的經(jīng)濟(jì)性和降低變速器的溫度有益處。(2) 適合于整車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電子控制智能型自動(dòng)變速器：智能型的電子控制自 動(dòng)變速器的電子系統(tǒng)可以在汽車行駛過程中，對(duì)汽車的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行控制，合理地 選擇換檔點(diǎn)，而且在換檔過程中對(duì)惡化的參數(shù)進(jìn)行修正。如：摩擦片的摩擦系數(shù)、 油的粘度、車輛的負(fù)荷變化等。同時(shí)具有自動(dòng)診斷系統(tǒng)，可以將汽車運(yùn)行中的故障 記錄下來，