汽車電器與電控技術 課件匯 舒華 08-15 點火與爆震控制 -故障診斷測試

第四章汽油機點火與爆震控制第一節(jié)汽油機點火控制第二節(jié)汽油機爆震控制第一節(jié)點火控制系統(tǒng)一、微機控制點火系統(tǒng)組成二、微機控制點火控制原理三、微機控制點火控制過程一、微機控制點火系統(tǒng)組成大眾轎車微機控制點火系統(tǒng)組成點火控制部件功能曲軸位置傳感器CPS――發(fā)動機轉速、轉角信號空氣流量傳感器AFS――負荷信號節(jié)氣門位置傳感器TPS――負荷信號冷卻液溫度傳感器CTS――修正點火提前角進氣溫度傳感器IATS――修正點火提前角車速傳感器VSS――修正點火提前角爆震傳感器DS――修正點火提前角電控單元ECU――控制中心點火控制器、點火線圈――執(zhí)行機構二、微機控制點火控制原理大眾轎車微機控制分配式點火原理（二）微機控制直接點火控制原理大眾轎車M型發(fā)動機直接點火原理三、微機控制點火過程大眾四缸發(fā)動機微機控制點火過程（一）點火提前角的確定點火提前角θ由三部分組成：θ＝θi＋θb＋θc（1）初始點火提前角θi（2）基本點火提前角θb（3）修正點火提前角θc

（1）初始點火提前角初始點火提前角θi――又稱為固定點火提前角大眾轎車：θi＝8°（BTDC8°）下列情況：實際點火提前角=初始點火提前角（1）發(fā)動機起動時。起動時，轉速變化大，空氣流量不穩(wěn)定，AFS信號不穩(wěn)定，θ不能準確控制;（2）發(fā)動機轉速低于400r/min時；（3）檢查初始點火提前角時。此時有三個條件：一是測試插頭短路；二是怠速觸點（IDL）閉合；三是車速低于2km/h。（2）基本點火提前角的確定

點火提前角三維數(shù)據(jù)MAP臺架試驗：負荷不變，改變轉速→最佳點火提前角→一族曲線；轉速不變，改變負荷→最佳點火提前角→一族曲線；綜合考慮發(fā)動機油耗、扭矩、排放和爆震等因素確定。

（3）修正點火提前角θc

暖機修正指TPS的IDL閉合、發(fā)動機冷卻水溫度T變化時，對點火提前角進行的修正。當T↓→θc↑→盡快暖機；當T↑→θc↓→運轉穩(wěn)定。怠速修正保證怠速穩(wěn)定而對點火提前角進行的修正。負荷↑→n＜ng→θc↓→穩(wěn)定運轉、防止熄火第二節(jié)氣油機爆震控制一、控制系統(tǒng)的組成二、基準電壓的確定三、爆震強度的判別四、爆震的控制過程爆震或爆燃：氣缸內(nèi)某些部位的混合氣壓力異常升高，在火焰前鋒尚未到達之前，就自行著火燃燒的現(xiàn)象。爆震危害：噪聲大；損壞發(fā)動機。

一、爆震控制系統(tǒng)組成大眾轎車爆震控制系統(tǒng)組成二、基準電壓UB的確定爆震傳感器輸出信號進行濾波和半波整流利用平均電路求得信號電壓的平均值，再乘以常數(shù)倍即可形成基準電壓UB，平均值的倍數(shù)由設計制造時試驗確定。三、爆震強度的判別首先利用基準電壓值對爆震傳感器輸出信號進行整形處理，然后對整形波形進行積分，求得積分值Ui。判別：積分值Ui越大，爆震強度越大；積分值Ui越小，爆震強度越??；當Ui＞UB時，ECU判定為發(fā)動機爆震。四、爆震的控制過程當爆震強度積分值Ui＞UB時，ECU立即推遲點火0.5°~1.5°），直到爆震消除。（例：日產(chǎn)汽車公司0.5°~1°，修正速度為0.7°/s）爆震強度越大，推遲越多；爆震強度越小，推遲越少。當Ui＜UB時，爆震已消除，ECU增大提前角，直到再次產(chǎn)生爆震。圖6－38爆震反饋控制的點火提前角曲線1－點火提前角極限值；2－ECU控制；3－分電器調(diào)節(jié)柴油機電控噴油技術主講：舒華教授軍事交通學院第二章柴油機電控噴油技術第一節(jié)柴油機電子控制技術基礎第二節(jié)位置控制式柴油噴射系統(tǒng)第三節(jié)時間控制式柴油噴射系統(tǒng)第四節(jié)高壓共軌式柴油噴射系統(tǒng)

汽車新技術參考文獻汽車為何采用電子控制技術?汽車為什么要采用電子控制技術（原因）？

全球性的能源危機與環(huán)境保護促使汽車油耗法規(guī)、排放法規(guī)、安全法規(guī)要求提高;電子控制技術能夠滿足汽車發(fā)展要求。汽車采用電子控制技術的目的（目的）？降低油耗：節(jié)約能源減少排放：保護環(huán)境提高性能：動力性、經(jīng)濟與排放性能、安全性、舒適性、操穩(wěn)性、通過性汽車電子控制系統(tǒng)基本組成控制原理：電子控制單元ECU根據(jù)傳感器采集的信號和開關信號計算確定控制量，并向執(zhí)行器發(fā)出控制指令，由執(zhí)行器完成具體控制動作，從而實現(xiàn)預期的控制目標。汽車電子控制系統(tǒng)的功用

由傳感器、電器開關、電子控制器和執(zhí)行器等組成的、能夠提高汽車性能的有機整體。如發(fā)動機電子控制系統(tǒng)、底盤電子控制系統(tǒng)和車身電子控制系統(tǒng)等子系統(tǒng)。

電子控制系統(tǒng)

提高汽車的整體性能。（動力性、經(jīng)濟性、排放性、安全性、舒適性、操縱性與通過性）第一節(jié)柴油機電控技術基礎一、柴油機電控系統(tǒng)分類按控制方式分：三種類型位置控制式柴油噴射系統(tǒng)時間控制式柴油噴射系統(tǒng)高壓共軌式柴油噴射系統(tǒng)按供油機構的結構型式分：四種類型直列泵式電控噴油系統(tǒng)分配泵式電控噴油系統(tǒng)泵噴嘴式電控噴油系統(tǒng)單體泵式電控噴油系統(tǒng)二、柴油機電控系統(tǒng)控制功能

（一）噴油量控制：基本噴油量控制起動噴油量控制怠速轉速（噴油量）控制加速時噴油量控制各缸不均勻油量補償控制恒定車速（巡航）控制三、噴油定時與輔助控制功能

噴油壓力控制噴油率控制故障自診斷控制故障應急處理控制進氣量控制EGR控制三、電控柴油噴射技術控制策略第一代：70年代，位置控制式電控噴油系統(tǒng)第二代：80年代，時間控制式電控噴油系統(tǒng)第三代：90年代，高壓共軌式電控噴油系統(tǒng)四、噴油量的計算當轉速升高時，發(fā)動機在一個工作循環(huán)內(nèi)所占的時間縮短，其進氣量將減小，所以基本噴油量Qj減小。發(fā)動機工作時，每循環(huán)基本噴油量的變化：1.0

~1.5Qj起動噴油量為：Qq=（1.3~1.5）Qj怠速噴油量為：Qd=（0.2~0.25）Qj第二節(jié)位置控制式柴油噴射系統(tǒng)一、電裝ECD-V1型電控分配泵系統(tǒng)組成傳感器：9-油泵轉速傳感器；1-滑套位置傳感器；7-噴油提前器活塞位置傳感器；執(zhí)行器：10-線性電磁線圈；

6-噴油定時控制閥；

5-滑套。2-最大供油量調(diào)節(jié)螺釘；3-斷油電磁閥；4-出油閥；8-葉片式輸油泵；二、ECD-V1型電控系統(tǒng)結構特點（1）噴油量采用電子調(diào)速器控制保留了博世VE型分配泵的油量控制滑套，取消了原有離心式調(diào)速器，采用了電子調(diào)速器來控制噴油量；（2）噴油定時采用電子提前器控制。保留了博世VE型分配泵原有的液壓提前器，采用了電子提前器來控制噴油定時。三、ECD-V1型電控系統(tǒng)噴油量控制控制噴油量：電子調(diào)速器噴油泵轉速傳感器

油門開度傳感器

ECU和線性電磁鐵機構噴油量反饋控制：控制噴油修正量

滑套位置傳感器

ECU和線性電磁鐵機構（一）ECD-V1系統(tǒng)噴油量控制方法當油門開度增大需要增大噴油量使發(fā)動機轉速升高時：ECU占空比增大→線圈平均電流增大→電磁吸力增大→滑套右移量增大→噴油器噴油量增大→發(fā)動機轉矩增大、轉速升高。當油門開度減小時：滑套右移量減小→噴油量減小→發(fā)動機轉矩減小、轉速降低→從而實現(xiàn)電子調(diào)速?；子乙谱畲笪灰屏浚?mm。（二）ECD-V1系統(tǒng)噴油量反饋控制當滑套左右移動時，ECU根據(jù)實際位移量與目標位移量之差，對噴油量進行反饋控制：當滑套的實際位移量小于目標位移量時，ECU控制占空比增大，線圈平均電流增大，電磁鐵機構帶動滑套右移量增大。當滑套實際位移量大于目標位移量時，ECU控制占空比減小，使線圈平均電流減小，滑套右移量減小，噴油量閉環(huán)控制。四、ECD-V1型電控系統(tǒng)噴油定時控制電子提前器：控制噴油定時噴油泵轉速傳感器、油門開度傳感器、ECU和噴油定時控制閥TCV、定時控制活塞反饋控制：控制噴油提前角修正量活塞位置傳感器、ECU和定時控制閥TCV、定時控制活塞（一）噴油定時控制閥TCV兩位（打開位置、關閉位置）兩通（進油口、出油口）電磁閥TCV閥門設在活塞高、低壓腔之間的管路上。進油口為高壓端，與噴油泵內(nèi)腔和定時控制活塞的高壓腔連接；出油口為低壓端，經(jīng)油道與葉片式輸油泵的進油口和細濾器連接。（二）定時控制活塞位置傳感器類型：螺管型差動變壓器式功用：檢測活塞的位移量信號結構：殼體：固定機件鐵芯：隨活塞一同移動感應線圈：一個初級線圈兩個次級線圈（三）噴油定時控制原理當活塞左移時，就會經(jīng)連接銷、傳力銷推動滾輪架繞其軸線沿順時針方向（與凸輪盤轉向相反）轉動一定角度，使凸輪盤端面的凸峰提前一定角度與滾輪相抵靠，分配泵轉子向右移動時刻提前，從而實現(xiàn)提前噴油。即活塞左移量增大時，噴油提前角增大；反之，活塞左移量減小時，噴油提前角減小。（四）噴油定時控制方法ECU根據(jù)噴油泵（或發(fā)動機）轉速和加速踏板位置信號計算確定噴油提前角以及定時控制活塞的目標位移量，并向定時控制閥發(fā)出占空比信號進行控制。當需要增大噴油提前角時，ECU向TCV發(fā)出占空比減小的控制信號，高電平短，低電平長，電磁閥平均電流減小，閥門開度減小，兩腔壓差增大，活塞左移量增大使噴油提前角增大。（五）噴油定時反饋控制方法當實際位移量小于目標位移量時，ECU控制占空比減小，電磁閥平均電流減小，閥門開度減小，兩腔壓差增大，使活塞左移量增大；當實際左移位移量大于目標位移量時，ECU將控制占空比增大，閥門開度增大，兩腔壓差減小，使活塞左移量減小，從而實現(xiàn)噴油提前角閉環(huán)控制。五、位置控制式電控系統(tǒng)的特點（1）升級改造成本較低。保留噴油泵、高壓油管、噴油嘴等部件。（2）噴油量采用電子調(diào)速器控制。（3）噴油定時采用電子提前器EVT控制。（4）柴油機性能得以改善。動力性和經(jīng)濟性得到改善。

缺點：由于燃油的壓送機構與機械式燃油系統(tǒng)相同，仍由凸輪驅動壓油，燃油噴射壓力沒有提高，因此，難以改善柴油機的排放性能。第三節(jié)時間控制式電控噴油系統(tǒng)概念：時間控制利用高速電磁閥控制噴油結束時刻來調(diào)節(jié)噴油量。一、控制方法將控制柴油機齒桿（或滑套）的位移改為直接控制電磁閥閥門打開，使高壓柴油立即卸壓溢流結束噴油。一、時間控制式電控系統(tǒng)控制方法ECU根據(jù)油門開度AC和轉速ne信號→從MAP圖中查尋目標噴油量數(shù)值；根據(jù)目標噴油量和噴油泵轉角信號計算確定對應的噴油目標轉角；向高速電磁閥發(fā)出控制指令；電磁閥動作，從而實現(xiàn)噴油量控制。二、時間控制式電控系統(tǒng)的特點噴油始點：端面凸輪行程決定，油壓開始上升時刻為噴油開始。噴油終點：高速電磁閥控制噴油結束時刻。顯著特點：噴油結束時刻越晚，噴油量越大；結束時刻越早，噴油量越小。響應速度快：已達0.25ms，控制噴油結束時間就可控制噴油量，故稱為“時間控制”。（位置控制：系統(tǒng)為40ms~50ms）三、電裝ECD-V3型電控分配泵系統(tǒng)特點

曲軸位置傳感器、噴油泵轉角傳感器、加速踏板位置傳感器、燃燒始點光電傳感器、ECU、電磁溢流閥和定時控制閥TCV等組成。去掉了ECD-V1系統(tǒng)的電子調(diào)速器，在噴油泵的泄油通道上設置了一只電磁溢流閥，利用該電磁閥控制噴油結束時刻來控制噴油量的大??；噴油定時（噴油提前角）控制策略與ECD-V1型電控分配泵系統(tǒng)相同。在滾輪架上設置了一只噴油泵轉角信號發(fā)生器，利用曲軸位置信號與噴油泵轉角信號之間的相位差作為噴油定時（噴油提前角）的反饋控制信號；增設了燃燒始點傳感器。檢測燃燒閃光產(chǎn)生的信號，對噴油定時（噴油提前角）進行補償調(diào)節(jié)，消除柴油品質(zhì)（十六烷值）和大氣壓力等變化對柴油機性能的影響。（一）電磁溢流閥結構原理功用：控制噴油結束時刻（噴油終點）組成：一個電磁閥（導向閥）和一個液壓自動閥（主閥）主閥：設有高壓油道和溢流通道，高壓油道與柱塞右側的高壓腔連接，溢流通道與噴油泵泵腔連接。（1）電磁溢流閥通電時工作情況當電磁溢流閥通電時：兩閥關閉，壓油與噴油。圖（c）示。電磁閥產(chǎn)生電磁吸力克服復位彈簧張力左移→閥門關閉。與此同時，高壓腔燃油既作用在主閥正面（左面），也通過主閥上的小孔作用于主閥背面（右面）。因為閥座面的密封截面小于主閥直徑，所以主閥右面的作用力大于主閥左面的作用力→主閥閥門也關閉→不會溢流。柱塞高壓腔油壓隨柱塞右移而升高并通過噴油器噴油。（2）電磁溢流閥斷電時工作情況電磁閥斷電：導向閥開→主閥迅速打開→溢流卸壓停止噴油斷電時：彈簧張力使導向閥右移復位→閥門打開，圖d）導向閥開時：由于主閥小孔節(jié)流使左面油壓下降緩慢，因此，主閥左面壓力大于右面壓力→

主閥迅速打開→溢流卸壓→停止噴油，圖e）示。導向閥響應時間：全開為1.1ms，全關為1.2ms。（二）噴油泵轉角傳感器

功用：向ECU提供噴油泵轉速與轉角信號，控制噴油終點。信號發(fā)生器：安裝在滾輪架上。信號齒圈：安裝在噴油泵驅動軸上。設凸齒和齒缺，大齒缺段缺兩個凸齒，大齒缺數(shù)與發(fā)動機氣缸數(shù)相等。四缸機：凸齒52個、小齒缺48個、大齒缺4個每個凸齒或小齒缺信號占噴油泵軸轉角均為3°，大齒缺占15°。四、ECD-V3系統(tǒng)噴油量的控制當ECU接收到大齒缺后的第一個上升沿信號時，說明凸輪開始壓油使噴油器噴油，圖（b）示，ECU開始對轉角信號進行計數(shù)。當噴油泵轉角等于目標噴油角度α時（圖中α=24°），ECU立即向電磁溢流閥發(fā)出低電平控制信號，使電磁溢流閥斷電，導向閥和主閥迅速打開，柱塞高壓腔內(nèi)燃油迅速溢流卸壓使噴油停止→將噴油角度（噴油量）控制在目標噴油角度值α（目標噴油量數(shù)值）。噴油量ECD-V3型0~80mm3/行程、ECD-V4型為0~90mm3/行程、

ECD-V5型為0~50mm3/行程。五、ECD-V3系統(tǒng)噴油定時控制控制方法：ECD-V3型同ECD-V1型——由TCV控制定時控制活塞兩端的壓差來控制噴油定時（噴油提前角）。反饋控制信號不同：由曲軸位置傳感器信號與噴油泵轉角傳感器大齒缺后第一個上升沿信號之間的相位差決定——轉角信號發(fā)生器安裝在滾輪架上——可角位移（一）噴油定時反饋控制信號的確定反饋信號→實際噴油提前角當噴油提前角θ=0時，滾輪架處于圖a中間位置，大齒缺后第一個凸齒信號上升沿對應于氣缸活塞的壓縮上止點TDC，圖d所示；當θ=θ1時，齒圈位置不動，信號發(fā)生器轉動θ1度，圖b所示；信號上升沿提前θ1度產(chǎn)生，圖e所示；ECU計算：θ=β-β1=36°-18°=18°

ECD-V3：0°~25°、ECD-V4、ECD-V5：0°~36°(曲軸轉角)（二）噴油定時反饋控制方法ECU向TCV發(fā)出占空比信號進行控制。若實際噴油提前角θ小于目標噴油提前角時：ECU向TCV發(fā)占空比減小信號，TCV平均電流減小，閥門開小，兩腔壓差增大，活塞左移量增大使噴油提前角增大；反之，占空比增大，閥門開大，壓差減小，活塞左移量減小使提前角減小，實現(xiàn)提前角閉環(huán)控制。第四節(jié)高壓共軌式電控噴油系統(tǒng)一、東風朝柴公司高壓共軌系統(tǒng)組成1-油壓傳感器；2-共軌；3-限壓閥；4-電控噴油器；5-進氣溫度傳感器；6-冷卻液溫度傳感器；7-大氣壓力傳感器；8-加速踏板位置傳感器；9-凸輪軸位置傳感器；10-曲軸位置傳感器；11-ECU；12-高壓油泵；13-壓力控制閥PCV；14-油濾器；15-油箱；16-電動燃油泵

（二）高壓共軌式柴油噴射系統(tǒng)組成圖3-19Bosch高壓共軌式柴油噴射系統(tǒng)組成（三）博世共軌系統(tǒng)控制部件安裝位置圖3-20Bosch高壓共軌式柴油噴射系統(tǒng)控制部件的安裝位置（四）博世高壓共軌系統(tǒng)組成空氣供給系統(tǒng)：

空氣流量傳感器

進氣溫度傳感器

大氣壓力傳感器

增壓壓力傳感器燃油供給系統(tǒng)：低壓通道：燃油箱、輸油泵（電動燃油泵）、柴油濾清器（粗濾器和細濾器）、低壓輸油管、低壓回油管高壓通道：高壓泵、高壓油管、共軌、限壓閥、流量限制閥和噴油器電子控制系統(tǒng)：電控油壓系統(tǒng)：共軌油壓傳感器、ECU和共軌壓力控制閥PCV

電控噴油系統(tǒng)：曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、加速踏板位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、ECU和電控噴油器二、高壓共軌式噴油系統(tǒng)關鍵技術朝柴電控發(fā)動機采用的（Bosch）控制部件（一）高壓共軌電控系統(tǒng)控制部件Bosch控制部件：左上——高壓泵；右上——噴油器；左下——共軌管；右下——電控單元ECU（2）高壓共軌系統(tǒng)的控制部件特點傳感器：同汽油噴射系統(tǒng)電控單元：EDC16C執(zhí)行器：電控噴油器燃油油軌（直徑增大）高壓供油泵（CP1H）（3）朝柴CPS/CIS傳感器安裝位置①曲軸轉速傳感器——信號發(fā)生器安裝在飛輪殼上作用：計算曲軸位置、發(fā)動機轉速、噴油定時、噴油量②凸輪軸相位傳感器——信號發(fā)生器安裝在齒輪室內(nèi)作用：確定一缸壓縮上止點TDC、各缸的TDC位置曲軸與凸輪軸位置傳感器同型：DG6，磁感應式信號發(fā)生器，信號發(fā)生器可互換使用（二）Bosch電控噴油器電控噴油器分類：電磁控制式噴油器——電磁式噴油器壓電晶體式噴油器——壓電式噴油器1.電磁式噴油器（1）電磁式噴油器結構組成電磁控制機構：電磁閥電磁線圈+閥芯（鐵芯）復位彈簧（上部）球閥液壓伺服機構：柱塞：控制腔連兩節(jié)流孔孔式噴油器：針閥（錐面、閥座）復位彈簧（下部）連接：高壓油管接口（入口）低壓回油口（出口）噴油器線束插座電磁噴油器=電磁控制機構+液壓伺服機構+孔式噴油器（2）電磁式噴油器工作原理當電磁閥斷電時：圖（c）復位彈簧張力使球閥壓在閥座上，高、低壓通道關閉，柱塞控制腔壓力+針閥復位彈簧力大于針閥錐面壓力，針閥關閉，不噴油。當電磁閥通電時：圖（d）電磁力克服彈簧張力使球閥閥芯上移，球閥打開回油通道接通，部分高壓燃油經(jīng)進油和回油節(jié)流孔節(jié)流后流回油箱，柱塞控制腔壓力降低，針閥錐面壓力大于控制腔壓力+柱塞彈簧力，針閥上移，閥門打開，噴油?；赜屯ǖ溃焊邏河蛙墶邏河凸芙宇^→進油節(jié)流孔→柱塞控制腔→回油節(jié)流孔→球閥→回油口→油箱（3）電磁式噴油器工作結論當電磁閥通電時：電磁閥球閥閥門打開，噴油器針閥閥門打開，噴油器開始噴油。當電磁閥斷電時：電磁閥球閥閥門關閉，噴油器針閥關閉，噴油器停止噴油。結論：通電時間=噴油持續(xù)時間斷電時間=停止噴油時間

當燃油壓力一定時：通電時間越長，噴油量越大；

通電時間越短，噴油量越小。2.壓電晶體式噴油器PZT：壓電控制機構+液壓伺服機構+孔式噴油器（1）壓電晶體式噴油器特點壓電控制機構：壓電晶體：多層陶瓷（層厚20~200μm）燒結成壓電晶體堆芯，層間設有電極。生產(chǎn)技術與電容器相似大活塞小活塞球閥單向閥線束插頭液壓伺服機構：同電磁式孔式噴油器：同電磁式壓電：指由機械壓力引起電介質(zhì)晶體放電，或應用電壓而使電介質(zhì)晶體產(chǎn)生壓力。（2）壓電晶體式噴油器工作原理①當壓電晶體斷電時，噴油器不噴油（圖3-29c）球閥關閉，控制腔建立高壓，針閥關閉，不噴油。②當壓電晶體通電時，噴油器噴射燃油。（圖3-29d）晶體堆芯伸長→球閥打開回油回油通道為：共軌→高壓接頭→進油節(jié)流孔→柱塞控制腔→回油節(jié)流孔→球閥→小活塞油腔→回油口→回油管→油箱。控制腔壓力降低→針閥上升→閥門打開噴油。

結論通電時間越長，噴油量越大；通電時間越短，噴油量越小?；驹恚簤弘娋w受電壓作用而伸長→推動活塞移動→球閥打開→燃油回流使柱塞控制腔壓力降低→針閥錐面燃油壓力使針閥上升→閥門打開噴油。

（三）高壓泵——供油泵組成：偏心輪柱塞組件：3套進油閥、出油閥殼體和油道功用：提供高壓燃油

（2）高壓泵工作原理當柱塞下行時（左圖）：柱塞腔容積增大，壓力降低使進油閥打開，低壓燃油由進油閥進入柱塞腔，對高壓泵進行充油。當柱塞上行時（右圖）：柱塞腔容積減小，壓力增大使進油閥關閉，燃油建立起高壓。當柱塞上行行程增大使腔內(nèi)壓力高于共軌中的燃油壓力時，出油閥被打開，高壓燃油在壓力控制閥PCV的控制下供入共軌管內(nèi)。（3）供油切斷電磁閥與單向閥斷油電磁閥功用：適時切斷柱塞供油，減少高壓泵的功率消耗。高壓泵按最大供油量設計，發(fā)動機怠速和部分負荷時，多余燃油經(jīng)壓力控制閥PCV和共軌上的限壓閥等流回油箱，損失壓縮能量，還使燃油升溫。當發(fā)動機怠速和部分負荷時，電磁閥通電使進油閥打開，燃油不受壓縮又流回低壓通道，柱塞腔不會建立高壓。高壓泵與發(fā)動機的傳動比：i=2（或2.5）單向閥功用：保持低壓油路油壓，保證再次啟動可靠。當高壓泵停止轉動時，關閉回流通道，保持一定的燃油壓力（50kPa以上），保證再次啟動發(fā)動機能可靠啟動。（四）壓力控制閥PCVPCV功用：根據(jù)發(fā)動機負荷和轉速變化，自動調(diào)節(jié)供入共軌管內(nèi)的燃油壓力(噴油壓力)。PCV組成——電磁閥：電磁線圈：電阻值為3.2Ω銜鐵（鐵芯）、球閥復位彈簧（3）壓力控制閥PCV調(diào)壓原理原理：調(diào)節(jié)供油量：供油量越大，油壓越高；供油量越小，油壓越低當線圈斷電時：球閥關閉。燃油壓力?彈簧設計負荷=10MPa

當線圈通電時：燃油壓力=

彈簧預緊力+線圈電磁力ECU發(fā)出占空比RC控制：

RC↑→線圈平均電流IA↑→銜鐵電磁力FE↑→球閥承壓↑→油量增大使共軌燃油壓力p↑；

RC↓→平均電流IA↓→銜鐵電磁力FE↓→球閥承壓↓→回油量↑→共軌燃油壓力p↓

。RC=C

→p=C試驗證明：f=1kHz→p不波動（五）共軌—公共油軌—高壓油軌功用：儲存一定數(shù)量和一定壓力的燃油，保證起動和怠速時燃油迅速升壓；減小噴油器開閉以及高壓泵工作時引起的油壓波動——燃油具有可壓縮性。特點：粗油管共軌容積很小：30ml左右燃油壓力很高：p=160MPa~200MPa（六）限壓閥——壓力限制器

圖3-251-高壓燃油；2-錐形閥；3-節(jié)流孔；4-錐形活塞；5-復位彈簧；6-限位套；7-閥體；8-通孔；9-回油孔功用：限定共軌燃油的最高壓力，防止損壞發(fā)動機機件。組成：閥體7、錐形活塞4、復位彈簧5、限位套6原理：p＞pmax時，錐形活塞壓縮復位彈簧并右移→

高壓燃油流回油箱→

燃油壓力降低→限定最高壓力?；赜屯ǖ溃汗曹墶y座節(jié)流小孔→活塞錐面節(jié)流孔3→活塞4內(nèi)腔→限位套6內(nèi)腔→通孔8→回油孔→回油管9→燃油箱。（七）流量限制閥——流量限制器

組成：閥體(殼體)5：制作有閥座7

閥芯(柱塞)3：進油孔（上部）、節(jié)流孔（出油孔）8

復位彈簧4：復位彈簧和節(jié)流孔尺寸的設計原則：在最大噴油量（括安全儲備量）時，閥芯既不位移到閥座上關閉出油通道，還能復位到共軌端的密封限位體2上。

圖3-261-通共軌油腔；2-密封限位件；3-閥芯（活塞）；4-復位彈簧；5-閥體；6-通噴油器高壓油管；7-閥座；8-節(jié)流孔

功用：在噴油器及其高壓油管漏油時，使高壓油路關閉、供油停止，防止燃油持續(xù)泄漏——防高壓油軌漏油導致火災。（3）流量限制閥工作原理正常狀態(tài)：閥芯靜止，上端靠密封限位件上，高壓燃油經(jīng)節(jié)流孔（出油孔）流出。燃油通道：共軌內(nèi)腔→閥進油口→閥芯內(nèi)孔→節(jié)流孔→閥出油口→各缸高壓油管→各缸噴油器。當燃油量遠遠超過最大流量時：閥芯位移量過大，從靜止位置移動到出油端的閥座上關閉油道停止供油，并一直保持到發(fā)動機停機為止，圖3-26b。當燃油量略微超過最大流量時：漏油使流量增大→閥芯位移量增大，圖3-26c所示。因此，閥芯不能回到靜止位置。經(jīng)幾次噴油后，閥芯位移到閥座上關閉出油通道停止供油，直到發(fā)動機停機時為止。三、高壓共軌系統(tǒng)噴油量的控制當發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)Ac和ne，從三維圖形（MAP圖）中查尋基本噴油量數(shù)值Qj；利用數(shù)學計算與邏輯判斷功能及其他傳感器信號→噴油修正量、最佳噴油量、預噴射、主噴射、后噴射的噴油量；向執(zhí)行器（輸出回路和噴油器）發(fā)出控制指令；執(zhí)行器動作→按最佳噴油量噴射柴油，完成一次噴油過程。四、柴油機起動噴油量控制

控制過程：判定狀態(tài)？→確定Qq→噴油增量ΔQ以發(fā)動機溫度為依據(jù)→確定基本噴油量Qq電控發(fā)動機起動可靠：接近于最大噴油量噴油。起動噴油量為：Qq=（1.3~1.5）Qj五、高壓共軌系統(tǒng)噴油壓力控制根據(jù)Ac和ne→MAP圖→目標噴油壓力pf；根據(jù)油壓傳感器→實際psECU比較運算→向PCV

發(fā)出指令→ps=pf美國凱特皮勒Caterpillar公司液力活塞增壓的

高壓共軌式電控柴油噴射系統(tǒng)HEUI

汽車行駛安全電控系統(tǒng)

主講：舒華教授軍事交通學院車輪抱死滑移的原因分析Fμ≤F

時，車輪滾動

Fμ＞F

時，車輪抱死滑移Fμ

－制動器制動力；F

－地面附著力；F

＝

·Fz

－輪胎-道路附著系數(shù)；

Fz－地面對車輪的法向反作用力。第六章汽車防抱死制動系統(tǒng)ABS第一節(jié)防抱死制動的發(fā)展情況第二節(jié)防抱死制動的基本理論第三節(jié)防抱死制動系統(tǒng)組成與類型第四節(jié)防抱死制動系統(tǒng)的結構原理第五節(jié)防抱死制動系統(tǒng)控制過程第六節(jié)防抱死制動系統(tǒng)故障診斷與檢修第一節(jié)防抱死制動系統(tǒng)概述一、ABS定義：

Anti-lockingBrakeSystem—

防抱死制動系統(tǒng)

Anti-skidBrakeSystem—

防滑移制動系統(tǒng)

二、防抱死制動發(fā)展情況ABS技術英國人霍納摩爾于1920年研制發(fā)明并于1932年申請了專利。30年代，鐵路機車應用，防止車輪在制動過程中抱死，導致車輪與鋼軌局部急劇摩擦而過早損壞。40年代末期，為了縮短飛機著陸時的滑行距離、防止機輪在制動時跑偏、甩尾和輪胎劇烈摩耗，飛機開始采用ABS，并很快成為飛機的標準裝備。汽車上最早應用是美國福特公司。1970年，F(xiàn)ord公司最早采用ABS--格爾斯·赫依斯公司生產(chǎn)的ABS，裝備在1970款LincolnContinental（林肯·大陸）牌轎車上。生產(chǎn)ABS公司：德爾科（Delco）公司、本迪克斯（Bendix）公司應用車型：通用別克（Buick）、雪佛萊（Chevrolet）、旁蒂克（Pontiac）車系

TOYOTA公司：ABS稱為電子滑移控制系統(tǒng)ESC（ElectronicSkidControlledSystem）,最早裝備在1971款豐田皇冠（Crown）牌轎車上。瓦布克（WABCO）公司：1986年在北京設立辦事處向我國推廣ABS戴維斯（Teves）公司：桑塔納2000GSi型轎車MK20型ABS--上海汽車制動系統(tǒng)有限公司引進戴維斯技術合資生產(chǎn)三、防抱死制動系統(tǒng)ABS功能車輪抱死分析：前輪抱死制動時：雖然汽車基本上沿直線向前行駛，但是失去轉向控制能力，駕駛員在制動過程中躲避障礙物、行人以及在彎道上行駛所必須采取的轉向操縱控制就無法實現(xiàn)→失去轉向控制能力。后輪抱死制動時：汽車的制動穩(wěn)定性就會變差，在很小的側向力作用下，汽車就會發(fā)生甩尾，甚至出現(xiàn)調(diào)頭等危險現(xiàn)象→甩尾、調(diào)頭。ABS功用：在汽車制動過程中，自動調(diào)節(jié)車輪的制動力，防止車輪抱死滑移，從而獲得最佳制動效能（縮短制動距離、提高方向穩(wěn)定性、增強轉向控制能力），減少交通事故。第二節(jié)防抱死理論—車輪滑移率Sv－車速（車輪中心縱向速度，m/s）；vw－輪速（車輪瞬時圓周速度，vw＝rω，m/s）；r－車輪半徑（m）；ω－車輪轉動角速度（rad/s），ω=2πn

；n－車輪轉速（r/min）。當v＝vw時，滑移率S＝0，車輪自由滾動；當vw＝0時，滑移率S＝100%，車輪完全抱死滑移；當v＞vw時，滑移率0＜S＜100％，車輪既滾動又滑動。一、影響車輪滑移率S的因素在制動過程中，車輪抱死滑移的根本原因是：制動器制動力大于輪胎-道路附著力。影響車輪滑移率的因素包括以下幾個方面：（1）車輪載客人數(shù)或載物量；（2）前、后軸的載荷分布；（3）輪胎-道路附著狀況；（4）路面種類和路面狀況；（5）制動力大小及其增長速率。

二、車輪滑移率S與附著系數(shù)

的關系圖13－2附著系數(shù)與滑移率的關系（虛線與實線

標注的上下順序一一對應）

B—縱向附著系數(shù)；

S—橫向附著系數(shù)；S—車輪滑移率

最佳滑移率控制范圍：S＝10％～30％第三節(jié)ABS結構組成與類型防抱死制動系統(tǒng)ABS的組成一、ABS與常規(guī)制動系統(tǒng)的關系ABS的組成：ABS=常規(guī)制動系統(tǒng)+電子控制系統(tǒng)

=液壓制動系統(tǒng)+電子控制系統(tǒng)

=氣壓制動系統(tǒng)+電子控制系統(tǒng)ABS與常規(guī)制動系統(tǒng)的關系：當車輪未抱死時，制動過程與常規(guī)制動完全相同當車輪趨于抱死時，ABS才調(diào)節(jié)制動壓力當ABS故障時，常規(guī)制動系統(tǒng)仍有制動功能。當常規(guī)制動系統(tǒng)故障時，ABS隨之失效。二、防抱死制動系統(tǒng)零部件安裝位置圖13－5ABS零部件安裝位置三、防抱死制動系統(tǒng)ABS的優(yōu)點（1）縮短制動距離。ABS能保證汽車在雨后、冰雪及泥濘路面上獲得較高的制動效能，防止汽車側滑甩尾（松散的沙土和積雪很深的路面除外）；（2）保持汽車制動時的方向穩(wěn)定性；（3）保持汽車制動時的轉向控制能力；（4）減少汽車制動時輪胎的磨損。ABS能防止輪胎在制動過程中產(chǎn)生劇烈地拖痕，提高輪胎使用壽命；（5）減少駕駛員的疲勞強度（特別是新駕駛員制動時的緊張情緒）。

四、防抱死制動系統(tǒng)ABS的類型電子控制ABS控制車輪的方式分為“輪控式”與軸控式”兩種?？刂仆ǖ溃篈BS工作時，能夠獨立進行制動壓力調(diào)節(jié)的制動管路。如果每個車輪各占用一個控制通道，就稱為輪控式或獨立控制式。如果兩個車輪占用同一個控制通道，就稱為同時控制。當同時控制的兩個車輪在同一軸上時，就稱為軸控式。

軸控式又分為“低選控制（SL）”和“高選控制（SH）”兩種。當汽車的左、右車輪行駛在附著系數(shù)不同的路面上時，由于左、右車輪與路面之間的附著力不同，因此制動時左、右車輪抱死的時機不同，附著系數(shù)小的車輪先抱死，附著系數(shù)大的車輪后抱死。

當車輪采用同時控制時，如以保證附著系數(shù)較小的車輪不發(fā)生抱死滑移來調(diào)節(jié)制動壓力，這兩個車輪就是按低選原則來進行控制，簡稱低選控制（SL）；如以保證附著系數(shù)較大的車輪不發(fā)生抱死為原則來調(diào)節(jié)制動壓力，這兩個車輪就是按高選原則來進行控制，簡稱高選控制（SH）。按ABS控制通道和傳感器數(shù)量分類（1）四通道四傳感器ABS（方式1、2）（2）三通道四傳感器ABS（方式3）（3）三通道三傳感器ABS（方式4）（4）兩通道三傳感器ABS（方式5）（5）兩通道兩傳感器ABS（方式6、7）（6）單通道一傳感器ABS（方式8）ABS電子控制系統(tǒng)組成與原理

控制原理：防抱死制動電控單元ABSECU根據(jù)輪速傳感器信號來計算并控制執(zhí)行器動作，將滑移率控制在10%~30%范圍內(nèi)。第四節(jié)ABS控制部件結構原理一、車輪速度傳感器二、減速度傳感器三、ABS電子控制器四、制動壓力調(diào)節(jié)器

一、輪速傳感器功用：檢測車輪轉速，并轉換為電信號輸入ABSECU。結構：信號轉子：與車輪同步轉

速度傳感器：固定在懸架上

型式：磁感應式：普遍采用霍爾效應式磁感應式輪速傳感器傳感磁頭：永久磁鐵、信號線圈（感應線圈）齒圈轉子：帶齒圓環(huán)（一般為100個凸齒）

傳感頭與齒圈之間的空氣間隙：0.4～2.0mm二、減速度傳感器作用：檢測汽車的減速度,并轉換為電信號輸入ABSECU，以便判別路面狀況。汽車在高附著系數(shù)路面上制動時減速度很大汽車在低附著系數(shù)路面上制動時減速度很小型式：光電式水銀式差動變壓器式半導體式（一）光電式減速度傳感器結構組成發(fā)光二極管：LED兩只光電三極管：兩只--把光能變成電能一塊透光板：透光或遮光信號處理：電子電路（二）光電式減速度傳感器原理光電效應：某些物質(zhì)受到光線照射而發(fā)出電子的現(xiàn)象。（二）光電式減速度傳感器原理圖13－8光電式減速度傳感器透光板的位置狀態(tài)（a）勻速行駛；（b）減速行駛光電效應：某些物質(zhì)受到光線照射而發(fā)出電子的現(xiàn)象。（三）水銀式減速度傳感器圖13－9水銀式減速度傳感器結構原理（a）整體結構；（b）減速度小時；（c）減速度大時在低附著系數(shù)路面上制動時，減速度小，水銀在玻璃管內(nèi)基本不動，傳感器電路接通，使ABS控制電路接通（ON），如圖13－9（b）所示，ABS采用低附著系數(shù)路面的控制程序進行控制。在高附著系數(shù)路面上制動時，減速度大，水銀在慣性作用下前移，傳感器電路斷開（OFF），如圖13－9（c）所示，信號電路被切斷，汽車采用高附著系數(shù)路面的控制程序進行控制。

三、ABS電子控制單元（ABSECU）功用：接收輪速傳感器、加減速度傳感器信號和開關信號，根據(jù)設定的控制邏輯，通過數(shù)學計算和邏輯判斷后輸出控制指令，控制油壓調(diào)節(jié)器動作。大眾轎車ABS電控單元（ABSECU）8只兩位兩通電磁閥兩個CPU：處理結果不一致時，ABS立即退出工作，防止系統(tǒng)發(fā)生故障導致錯誤控制。四、制動壓力調(diào)節(jié)器圖12－4MK20-Ⅰ型ABS電控單元與液壓調(diào)節(jié)器外形（a）整體結構；（b）模塊結構1－回液泵電動機；2－液壓調(diào)節(jié)器；3－防抱死制動與制動力分配（ABS/EBV）電控單元；4－電控單元線束插座；5－回液電機線束插頭電磁閥電動回液泵儲液器（三）液壓控制油路圖12－4MK20-Ⅰ型ABS液壓控制油路（四）兩位兩通電磁閥圖13-14兩位兩通電磁閥結構（a）常開電磁閥；（b）常閉電磁閥1－頂桿；2－殼體；3－限壓閥；4－球閥；5－復位彈簧；6－電磁線圈；7－閥體；8－活動鐵心；9－限位桿兩位：打開、關閉兩通：進液口、出液口（五）三位三通電磁閥圖13－12三位三通電磁閥工作原理（a）升壓位置；（b）保壓位置；（c）降壓位置

三位：升壓；保壓；降壓三通：進液口、出液口、回液口（六）儲液器與電動回液泵圖13－15低壓儲液器與電動泵（a）柱塞上行時儲液；（b）柱塞下行時回液功用：儲存ABS減壓過程中從制動分泵流回的制動液，同時衰減回流制動液的壓力波動。第五節(jié)防抱死制動ABS的控制一、控制方式：自適應控制。二、控制原理：預先設定車輪加、減速度以及滑移率閾值；通過檢測車輪的角速度來計算車輪速度、加速度或減速度；利用車輪速度和儲存在存儲器中的制動開始時的汽車速度計算車輪的參考滑移率。根據(jù)比較結果控制電磁閥動作來調(diào)節(jié)制動壓力大小。制動壓力“升高”、“保持”、“降低”三、防抱死制動系統(tǒng)控制電路圖13-20MK20-Ⅰ型ABS控制電路四、控制過程兩位兩通電磁閥式液壓調(diào)節(jié)器ABS控制過程常規(guī)制動保壓控制降壓控制升壓控制三位三通電磁閥式液壓調(diào)節(jié)器ABS控制過程常規(guī)制動保壓控制降壓控制升壓控制（一）兩位兩通電磁閥式ABS執(zhí)行元件工作狀態(tài)（MK20-Ⅰ型ABS制動壓力調(diào)節(jié)器工作狀態(tài)）常規(guī)制動

保壓控制降壓控制

升壓控制兩位兩通電磁閥式ABS常規(guī)制動控制過程進液閥：打開；回液閥：關閉；回液泵：不轉制動分泵壓力隨總泵壓力升高而升高兩位兩通電磁閥式ABS保壓制動控制過程進液閥：關閉；回液閥：關閉；回液泵：旋轉制動分泵壓力保持不變。電機運轉：將儲液器中剩余的制動液泵回制動總泵。

兩位兩通電磁閥式ABS降壓制動控制過程進液閥：關閉；回液閥：間歇開閉；回液泵：旋轉制動分泵壓力降低。電機運轉：將制動分泵中的制動液泵回制動總泵。

兩位兩通電磁閥式ABS升壓制動控制過程進液閥：間歇開閉；回液閥：關閉；回液泵：旋轉制動分泵壓力隨總泵壓力升高而升高。電機運轉：將儲液器中剩余的制動液泵回制動總泵。兩位兩通電磁閥式ABS控制特性進液閥：常開電磁閥回液閥（降壓閥）：常閉電磁閥（二）三位三通電磁閥式ABS執(zhí)行元件工作狀態(tài)常規(guī)制動保壓控制降壓控制升壓控制三位三通電磁閥式ABS常規(guī)制動控制過程進液閥：打開；回液閥：關閉；回液泵：不轉制動分泵壓力隨總泵壓力升高而升高三位三通電磁閥式ABS保壓制動控制過程進液閥（2A移動0.1mm）：關閉；回液閥關閉；回液泵旋轉制動分泵壓力保持不變。電機運轉：將儲液器中剩余的制動液泵回制動總泵。三位三通電磁閥式ABS降壓制動控制過程進液閥（5A2.5mm）：關閉；回液閥：打開；回液泵：旋轉制動分泵壓力降低。電機運轉：將制動分泵中的制動液泵回制動總泵。

三位三通電磁閥式ABS升壓制動控制過程進液閥：打開；回液閥：關閉；回液泵：旋轉制動分泵壓力隨總泵壓力升高而升高。電機運轉：將儲液器中剩余的制動液泵回制動總泵。第六節(jié)制動力分配EBD系統(tǒng)

電子控制制動力分配系統(tǒng)EBD：

ElectronicControlBrakeforceDistributionSystem圖5-29制動力分配控制效果

（a）前、后輪制動力分配曲線（b）左、右輪制動力大小示意圖第七節(jié)制動輔助系統(tǒng)EBA電子控制制動輔助系統(tǒng)EBA、BAS或BAElectronicControlBrakeAssistSystem一、功用：根據(jù)制動踏板傳感器信號和制動壓力傳感器信號，判斷作用于制動踏板的速度和力量，增大汽車緊急制動時的制動力，從而縮短制動距離。圖5-30制動力充足程度分布圖5-31有無EBA緊急制動時制動力比較制動輔助系統(tǒng)EBA的效果豐田公司以50km/h的制動初速度在干燥路面上緊急制動試驗的結果：熟練的駕駛員：有無EBA時制動距離均12.5m左右，EBA作用不明顯不熟練駕駛員：無EBA時，制動距離約為18m，有EBA時，制動距離僅為14m——安全性提高

圖5-32汽車緊急制動時制動距離對比制動力比較第八節(jié)驅動防滑控制系統(tǒng)ASR驅動輪防滑轉調(diào)節(jié)系統(tǒng)ASR/TRC/TCS：ASR：Anti-SlipRegulationSystemAccelerationSlipRegulationSystem

－－防滑轉調(diào)節(jié)系統(tǒng)ASR

－－加速滑移調(diào)節(jié)系統(tǒng)TRC－－TractionControlSystem

－－牽引力（驅動力）控制系統(tǒng)一、防滑轉控制系統(tǒng)ASR功用滑轉：車輪的驅動力超過附著力時打滑空轉。功用：在車輪開始滑轉時，通過降低發(fā)動機的輸出轉矩或控制制動系統(tǒng)的制動力等來減小傳遞給驅動車輪的驅動力，防止驅動力超過輪胎與路面之間的附著力而導致驅動輪滑轉，提高車輛的通過性（機動性），改善汽車的方向操縱性和行駛穩(wěn)定性。

驅動力控制系統(tǒng)TRC或ASR的含義低附著系數(shù)（泥濘或冰雪）路面上起步或急加速時，如發(fā)動機輸出扭矩超過驅動輪的附著力矩，驅動輪就會打滑空轉（滑轉）。TRC能在車輪開始滑轉時，降低發(fā)動機的輸出扭矩，使傳遞給車輪的驅動扭矩達到合適的程度，從而使汽車平穩(wěn)起步或快速加速。TRC是ABS的完善和補充。即可獨立設置，也可與ABS組合成一體化結構，常用ABS/TRC或ABS/ASR表示，統(tǒng)稱防滑制動系統(tǒng)。既有防抱死滑移制動功能，又有驅動防滑轉功能。二、防滑轉控制ASR的基本原理

（二）汽車驅動輪的滑轉率Sd

車輪打“滑”有兩種情況：汽車制動時車輪滑移ABS：防止車輪在制動時抱死而滑移；汽車驅動時車輪滑轉ASR：防止驅動車輪原地不動地滑轉。

滑轉率：

Sd――驅動輪滑轉率；vw――車輪速度（車輪瞬時圓周速度，vw＝rω，m/s）；

r――車輪半徑（m）；ω――車輪轉動角速度（rad/s）；

v――車速（車輪中心縱向速度，m/s）。當vw＝v時，滑轉率Sd＝0，車輪自由滾動；當v＝0時，滑轉率Sd＝100%，車輪完全處于滑轉狀態(tài)；當vw＞v時，滑轉率0＜Sd＜100％，車輪既滾動又滑動。（三）滑轉率與附著系數(shù)的關系

（1）附著系數(shù)隨路面性質(zhì)的不同而發(fā)生大幅度地變化；（2）在各種路面上，附著系數(shù)均隨滑轉率或滑移率的變化而變化，且在各種路面上當滑轉率或滑移率為20％左右時，附著系數(shù)達到最大值。若滑轉率或滑移率繼續(xù)增大，則附著系數(shù)逐漸減小。最佳滑轉率（滑移率）＝20％（控制10％～30％）第二節(jié)防滑轉控制系統(tǒng)的控制方式

（1）發(fā)動機輸出轉矩控制；（2）驅動輪制動力控制；（3）差速器鎖止控制?？刂频淖罱K目的：調(diào)節(jié)驅動輪的驅動力一、發(fā)動機輸出轉矩控制采用電子加速踏板：根據(jù)踏板行程大小，通過調(diào)節(jié)汽油發(fā)動機節(jié)氣門開度或柴油發(fā)動機噴油泵拉桿位置，使進氣量或供油量改變來調(diào)節(jié)發(fā)動機輸出轉矩。采用電子點火系統(tǒng)：減小點火提前角、切斷個別氣缸點火電流→轉矩減小采用電子控制燃油噴射系統(tǒng)：根據(jù)驅動輪滑轉率大小，控制節(jié)氣門開度或燃油噴射量等調(diào)節(jié)發(fā)動機輸出轉矩控制供油量二、驅動輪驅動力控制高附著系數(shù)路面上驅動輪的驅動力為FH;低附著系數(shù)路面上驅動輪的驅動力為FL;根據(jù)差速器轉矩等量分配特性，汽車驅動力只取決于低附著系數(shù)路面上的驅動力FL,此時，汽車的最大驅動力Fmax＝2FL為了阻止低附著系數(shù)路面上行駛的驅動輪滑轉，對其施加一個制動力FB，這樣便可獲得更大的驅動力。此時，汽車的最大驅動力Fmax=FH＋FL＝2FL＋FB三、差速器鎖止控制（防滑轉差速器）防滑轉差速器：ASRECU控制的可鎖止差速器調(diào)節(jié)作用在離合片上的油壓：調(diào)節(jié)差速器的鎖止程度。油壓逐漸降低時，差速器鎖止程度逐漸減小，傳遞給驅動輪的驅動力就逐漸減??；反之油壓升高時，驅動力將逐漸增大。驅動輪驅動力控制系統(tǒng)實例圖13-5豐田凌志LS400型轎車ASR/ABS發(fā)動機輸出轉矩：步進電機調(diào)節(jié)副節(jié)氣門開度驅動輪的制動力：ASR與ABS執(zhí)行器調(diào)節(jié)壓力凌志LS400型轎車ASR/ABS安裝位置凌志LS400轎車ASR/ABS液壓控制系統(tǒng)ABS執(zhí)行器+TRC制動執(zhí)行器

凌志LS400車ASR/ABS控制電路在ABS基礎上，增設傳感器、控制開關、ASR/ABSECU執(zhí)行器

凌志LS400轎車ASR/ABS控制過程ABS控制：“降低”、“保持”和“升高”輪缸壓力TRC控制：車速低時，調(diào)節(jié)驅動力，防止車輪滑轉；

車速高時，控制發(fā)動機輸出轉矩，防止車輪滑轉凌志LS400轎車ASR控制過程控制發(fā)動機輸出轉矩：副節(jié)氣門步進電動機通電轉動，副節(jié)氣門開度減小，減少發(fā)動機的進氣量，輸出轉矩減小。凌志LS400轎車ASR控制過程控制驅動力：TRC執(zhí)行器三個電磁閥通電，蓄壓器中高壓制動液進入后制動輪缸，ABS執(zhí)行器再獨立調(diào)節(jié)后輪缸的制動液壓力“升高”、“保持”和“降低”，將滑轉率控制10%~30%范圍內(nèi)。第九節(jié)車身穩(wěn)定性控制系統(tǒng)VSC

定義：車身穩(wěn)定性控制系統(tǒng)VSC：VehicleStabilityControlSystem

動態(tài)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)DSC：DynamicStabilityControlSystem

電子控制穩(wěn)定性程序ESP：ElectronicallyControlledStabilityProgram功用：當汽車在濕滑的路面上行駛、其前輪或后輪發(fā)生側滑時，自動調(diào)節(jié)各車輪的驅動力和制動力，確保車輛穩(wěn)定行駛。

圖5-42路徑跟蹤能力（循跡能力）控制二、車身穩(wěn)定性控制系統(tǒng)VSC組成（一）傳感器：ABS和ASR基礎，增設以下傳感器：（1）橫擺率傳感器（偏航率傳感器）（2）橫向加速度傳感器（G傳感器）（3）方向盤轉角傳感器（轉向角）（4）節(jié)氣門位置傳感器（副節(jié)氣門）（5）制動液壓力傳感器（二）VSC執(zhí)行器（1）制動液壓調(diào)節(jié)器（2）副節(jié)氣門執(zhí)行器

圖5-41豐田系列轎車VSC控制部件安裝位置三、車身穩(wěn)定性控制系統(tǒng)VSC部件功用（1）橫擺率傳感器（偏航率傳感器）：檢測后軸繞車身中心垂直軸線旋轉的角速度（橫擺率）信號，反映后輪是否產(chǎn)生側滑。（2）橫向加速度傳感器（G傳感器）：檢測前軸的橫向加速度信號，供ABS/TRC/VSCECU判斷車身狀態(tài)以及前輪是否產(chǎn)生側滑。（3）方向盤轉角傳感器：檢測駕駛員轉動方向盤的角度信號，用于ABS/TRC/VSCECU判斷駕駛員的轉向意圖（向左轉或向右轉彎）（4）制動液壓力傳感器：檢測制動主缸（總泵）內(nèi)制動液的壓力，ABS/TRC/VSCECU根據(jù)制動液壓力高低向液壓調(diào)節(jié)器的電磁閥發(fā)出不同占空比的控制脈沖，以便控制車輪制動力的大小。（5）輪速傳感器：檢測車輪旋轉的角速度。用于ABS/TRC/VSCECU計算車輪滑移率和滑轉率并采取相應地控制措施。（6）節(jié)氣門位置傳感器：檢測駕駛員操縱加速踏板以及由VSC執(zhí)行器調(diào)節(jié)發(fā)動機輸出轉矩時節(jié)氣門開度的大??；（7）制動液壓調(diào)節(jié)器：調(diào)節(jié)制動力，實現(xiàn)ABS、TRC和VSC功能；（8）節(jié)氣門執(zhí)行器：步進電機與扇形齒輪配合控制副節(jié)氣門的位置

。四、前輪向右側滑的控制過程當前輪向右側滑時，ABS/TRC/VSCECU首先向副節(jié)氣門執(zhí)行器發(fā)出控制指令，使發(fā)動機輸出轉矩減小來降低車速，同時向制動液壓調(diào)節(jié)器中左后輪液壓通道的電磁閥發(fā)出占空比控制脈沖，向左后輪施加一個制動力，如圖5-42（a）所示，以便產(chǎn)生沿逆時針方向旋轉的運動，然后再對兩前輪施加制動力，使車速降低平穩(wěn)行駛并保持路徑跟蹤能力。

圖5-42前輪側滑抑制原理（圖中箭頭表示制動力）（a）右前輪側滑的抑制；（b）左前輪側滑的抑制五、前輪向左側滑的控制過程當前輪向左側滑時，ABS/TRC/VSCECU在控制副節(jié)氣門執(zhí)行器使發(fā)動機輸出轉矩減小的同時，還向右后輪液壓通道的電磁閥發(fā)出占空比控制脈沖，向右后輪施加一個制動力，如圖5-42（b）所示，以便產(chǎn)生沿順時針方向旋轉的運動，然后再對兩前輪施加制動力，使車速降低平穩(wěn)行駛并保持路徑跟蹤能力。

圖5-41前輪側滑抑制原理（圖中箭頭表示制動力）（a）右前輪側滑的抑制；（b）左前輪側滑的抑制六、后輪向右側滑的控制過程當后輪向右側滑時，ABS/TRC/VSCECU首先向副節(jié)氣門執(zhí)行器發(fā)出控制指令，使發(fā)動機輸出轉矩減小來降低車速，同時向制動液壓調(diào)節(jié)器中右前輪液壓通道的電磁閥發(fā)出占空比控制脈沖，向右前輪施加一個制動力，如圖5-42（a）所示，以便產(chǎn)生沿順時針方向旋轉的運動，防止發(fā)生甩尾或調(diào)頭現(xiàn)象。

圖5-42后輪側滑抑制原理（圖中箭頭表示制動力）（a）右后輪側滑的抑制；（b）左后輪側滑的抑制七、后輪向左側滑的控制過程當后輪向左側滑時，ABS/TRC/VSCECU首先向副節(jié)氣門執(zhí)行器發(fā)出控制指令，使發(fā)動機輸出轉矩減小來降低車速，同時向制動液壓調(diào)節(jié)器中左前輪液壓通道的電磁閥發(fā)出占空比控制脈沖，向左前輪施加一個制動力，如圖5-42（b）所示，以便產(chǎn)生沿逆時針方向旋轉的運動，防止發(fā)生甩尾或調(diào)頭現(xiàn)象。

圖5-42后輪側滑抑制原理（圖中箭頭表示制動力）（a）右后輪側滑的抑制；（b）左后輪側滑的抑制六、ABSEBDEBAASRVSC共同特點EBD、EBA、ASR和VSC等主動安全電子控制系統(tǒng)都是以ABS的輪速傳感器和制動壓力調(diào)節(jié)器為基礎進行設計。共同特點：通過調(diào)節(jié)車輪制動器制動力來提高控制效能（縮短制動距離、增強轉向控制能力和提高行駛穩(wěn)定性），減少交通事故。ASR和VSC在調(diào)節(jié)車輪制動器制動力的同時，還要調(diào)節(jié)發(fā)動機的輸出轉矩?？刂颇康母鞑幌嗤篈BS是防止車輪制動力大于附著力而抱死滑移；EBD是增大前后輪的制動力；EBA是增大緊急制動時各個車輪的制動力；ASR是通過施加制動力來增大總驅動力；VSC是防止前后輪發(fā)生側滑。教書育人格言欲窮千里目，更上一層樓。師者：傳道授業(yè)解惑也－－韓愈汽車安全氣囊系統(tǒng)SRS主講：舒華教授軍事交通學院汽車電子控制技術第六章安全氣囊與安全帶控制系統(tǒng)

第一節(jié)安全氣囊系統(tǒng)組成類型第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)工作原理第三節(jié)安全氣囊系統(tǒng)結構原理第四節(jié)座椅安全帶控制系統(tǒng)第五節(jié)安全氣囊系統(tǒng)故障診斷與檢查第一節(jié)安全氣囊系統(tǒng)組成與類型一、安全氣囊SRS的概念二、安全氣囊SRS的發(fā)明三、安全氣囊SRS的功用四、安全氣囊SRS的組成五、安全氣囊SRS的分類一、安全氣囊的概念SRS—SupplementalRestraintSystem——輔助防護系統(tǒng)或輔助束縛系統(tǒng)AirBag——氣囊SupplementalRestraintSafeAirBagSystem——輔助防護安全氣囊系統(tǒng)公安部和交通部規(guī)定：自1993年7月1日起，所有轎車和中小客車在行駛過程中，駕駛員必須系上安全帶。二、SRS氣囊系統(tǒng)的發(fā)明美國機械工程師約翰·赫綴克（JohnW.Hertrick）1953年發(fā)明的。1944年，在海軍魚雷修理廠工作的約翰·赫綴克，親眼目睹了魚雷中釋放出來的壓縮空氣將覆蓋在魚雷上的帆布袋突然膨脹起來、并立即頂?shù)教旎ò迳系默F(xiàn)象。此后，他與家人經(jīng)歷了一次車禍，這次車輛事故為他后來發(fā)明SRS氣囊系統(tǒng)提供了動力。據(jù)約翰·赫綴克回憶說：事故發(fā)生后不久，他獨自一人坐在家中的廚房里，把自己的設想寫在紙上并畫出了草圖，然后花費238美元提出了專利申請，并于1953年獲得批準。約翰·赫綴克發(fā)明的SRS氣囊系統(tǒng)是純機械式的SRS氣囊系統(tǒng)。壓縮空氣儲氣筒：圓柱形彈簧閥門裝置：傳感汽車減速度。當減速度達到一定值時，彈簧移動將閥門打開氣囊：充氣膨脹三、SRS氣囊的功用汽車碰撞形式：一次碰撞、二次碰撞一次碰撞：汽車與汽車或汽車與障礙物之間的碰撞。二次碰撞：一次碰撞后，駕駛員和乘員受慣性力作用與車內(nèi)的方向盤、擋風玻璃或儀表臺等構件發(fā)生的碰撞——

遭受傷害的主要原因。SRS氣囊功用示意圖圖14－1汽車遭受正面碰撞時SRS的作用情況

當汽車遭受碰撞時，在駕駛員與方向盤或乘員與車內(nèi)構件之間鋪墊一個氣墊，利用氣墊上小孔的排氣節(jié)流作用來吸收碰撞產(chǎn)生的動能，從而減輕人體遭受傷害的程度。

圖14－2SRS零部件安裝位置

四、安全氣囊SRS的組成

圖14－3安全氣囊SRS控制電路

（二）安全氣囊SRS控制電路

五、安全氣囊系統(tǒng)分類

按功用分類：正面氣囊系統(tǒng)－－保護頭部、胸部側面氣囊(簾)－－保護頸部、腰部按數(shù)量分類：單SRS氣囊系統(tǒng)——駕駛席氣囊雙SRS氣囊系統(tǒng)——駕駛席和前排乘員席兩個氣囊多SRS氣囊系統(tǒng)——3個或3個以上氣囊無論氣囊數(shù)量多少，均可采用一個SRSECU控制。第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)工作原理一、安全氣囊控制原理二、安全氣囊動作過程三、安全氣囊有效范圍

一、安全氣囊系統(tǒng)控制原理發(fā)生碰撞→碰撞傳感器和防護傳感器觸點閉合→點火器點火→點火劑（引藥）爆炸→充氣劑（疊氮化鈉固體藥片）受熱分解釋放氮氣→氣囊膨開形成氣墊→保護人體。

二、安全氣囊動作過程Bosch公司試驗結果：Audi轎車50km/h與前方障礙物碰撞時，氣囊動作時序：（1）碰撞10ms后，點火劑引爆產(chǎn)生熱量，充氣劑分解，人體未動作（圖a）（2）碰撞40ms后，氣囊充滿，體積最大，人體前移，（充氣時間30ms，圖b）（3）碰撞60ms后，乘員頭、胸壓向氣囊，氣孔排氣節(jié)流吸收碰撞動能（圖c）（4）碰撞110ms后，氣體逸出，人體復位，恢復視野，（圖d）（5）碰撞120ms后，危害解除，車速降零

（人眨一次眼時間：約為200ms左右）氣囊動作過程與經(jīng)歷時間的關系

（人眨眼一次時間：約200ms左右）三、安全氣囊有效范圍正面氣囊引爆條件：（1）正前方±30°角；（2）縱向減速度達到某一值（減速度閾值）。氣囊不能引爆的無效范圍氣囊無效范圍：（1）碰撞超過斜前方±30°角時；（2）遭受橫向碰撞時；（3）遭受后方碰撞時；（4）繞縱軸線側翻時；（5）縱向減速度未達到設定閾值時；（6）正常行駛、制動或路面不平時。減速度閾值設定：根據(jù)SRS氣囊性能設定。美國氣囊按駕駛員不系安全帶設計，氣囊體積大、充氣時間長，減速度閾值較低，汽車在較低車速（12～22km/h）碰撞時，氣囊就會引爆。在日本和歐洲氣囊按駕駛員系安全帶設計，氣囊體積小、充氣時間短，減速度閾值較高，汽車在較高車速（19～32km/h）碰撞時，氣囊才能引爆。第三節(jié)氣囊控制部件結構原理一、碰撞傳感器二、電控單元SRSECU三、SRS指示燈四、SRS氣囊組件五、線束連接器及保險機構

一、碰撞傳感器1、滾球式碰撞傳感器

2、滾軸式碰撞傳感器

3、偏心錘式碰撞傳感器

4、水銀開關式碰撞傳感器

5、電阻應變計式碰撞傳感器

6、壓電效應式碰撞傳感器（一）滾球式碰撞傳感器結構滾球1：檢測慣性力或減速度的大小，可在導缸3內(nèi)移動或滾動。磁鐵2：永久磁鐵導缸3：滾球滾道觸點4：兩個固定不動，與傳感器引線端子連接殼體5：印制有箭頭標記，指示安裝方向。（二）滾球式碰撞傳感器原理（a）靜止狀態(tài)；（b）工作狀態(tài)靜止時：滾球被吸向磁鐵，觸點斷開（圖a）碰撞時（慣性力大于磁鐵的吸力時）：滾球左移，觸點接通（圖b），接通SRS氣囊點火器回路。（一）滾軸式碰撞傳感器結構止動銷1：滾軸2：滾動觸點3：固定在滾軸部分的片狀彈簧上，并可隨滾軸一起轉動。固定觸點4：與片狀彈簧6絕緣固定在底座5上，并與傳感器另一個引線端子連接片狀彈簧6：與傳感器一個引線端子連接，一端固定在底座5上，另一端繞在滾軸2上底座5：（二）滾軸式碰撞傳感器原理（a）靜止狀態(tài)；（b）工作狀態(tài)1－止動銷；2－滾軸；3－滾動觸點；4－固定觸點；5－底座；6－片狀彈簧靜止狀態(tài)時：滾軸在片狀彈簧的彈力作用下滾向止動銷一側，觸點3