1、.汽車電子論文我最喜歡的一輛車之技術(shù)介紹與分析.【前言】近年來 , 隨著電子技術(shù) , 計算機技術(shù)和信息技術(shù)的應用 , 汽車電子控制技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展 , 尤其 在控制精度 , 控制范圍 , 智能化和網(wǎng)絡化等多方面有了較大突破 . 汽車電子控制技術(shù)已成為衡量現(xiàn)代汽車 發(fā)展水平的重要標志 . 汽車電子控制系統(tǒng)基本由傳感器 , 電子控制器 (ecu) , 驅(qū)動器和控制程序軟件等部分組成 , 與車上的 機械系統(tǒng)配合使用 ( 通常與動力系統(tǒng) , 底盤系統(tǒng)和車身系統(tǒng)中的子系統(tǒng)融合) , 并利用電纜或無線電波互相 傳輸訊息 , 即所謂的 機電整合 ,如電子燃油噴射系統(tǒng) , 制動防抱死控制系統(tǒng) , 防滑控制

2、系統(tǒng) , 電子控制懸架系統(tǒng) , 電子控制自動變速器 , 電子助力轉(zhuǎn)向等 . 汽車電子控制系統(tǒng)大體可分為四個部分 : 發(fā)動機電 子控制系統(tǒng) , 底盤綜合控制系統(tǒng) , 車身電子安全系統(tǒng) , 信息通訊系統(tǒng) . 其中 , 前兩種系統(tǒng)與汽車的行駛性能有直接關系 .【關鍵字】汽車電子系統(tǒng)變速器2009 年夏季投放市場的奔馳 s400 hybrid 是梅賽德斯 - 奔馳的首款混合動力轎車， 其搭載帶有緊湊混合動力模塊的增強型 3.5 l v6 汽油發(fā)動機。該款車型 的發(fā)動機可產(chǎn)生 205 kw 的輸出功率，電動機可產(chǎn)生 15 kw 的功率和 160 n?m 的起動扭矩，這使得發(fā)動機實現(xiàn)了 220 kw 的綜

3、合功率和 385 n?m 的最大綜合扭矩。該車按照新歐洲行駛循環(huán)工況（ nedc）測量的綜合燃油消耗量為 7.9 l/100 km ，co2 排放量僅為 186 g/km 。采用混合動力驅(qū)動技術(shù)使該車的動力性與環(huán)保性的矛盾得到化解， 打破了只有小排量汽車才能實現(xiàn)環(huán)境保護的定論。在此，將對該車的混合動力系統(tǒng)及主要技術(shù)亮點進行介紹。一、混合動力驅(qū)動系統(tǒng)概述 奔馳 s400 hybrid混合動力汽車是由電動機（集成起動機和發(fā)電機功能） 作為發(fā)動機的輔助動力驅(qū)動汽車。在起步和加速工況時， 由于電動機的輔助，相比于相同排量的車輛，耗油量和 co2 排放有所改善。1. 混合動力系統(tǒng)的組成， 電動機與發(fā)動機

4、直接相連， 作為起動機和發(fā)電機使用，它由高電壓蓄電池提供電源進行起動。在此對s400.hybrid的混合動力系統(tǒng)幾個高電壓部件的作用進行簡要介紹。 （1）高電壓蓄電池（ a100） s400 hybrid 的高電壓蓄電池采用鋰離子技術(shù)，它能夠儲存能量，并為電動機提供高壓直流電源。在充電時，需使用 i/u 充電方式，即首先以恒定電流充 電，然后再以恒定電壓充電。 （2）電動機 (a79) 電動機按照工作需要可分別作為起動機和發(fā)電機使用，其輸出功率可達 15 kw ，并可產(chǎn)生高達 240 v 的交流電壓。（3）dc/dc 變換器（ n83/1） dc/dc 變換器是一個雙向直流電壓變換器，其作用是

5、：在發(fā)動機停機時為 12 v 蓄電池供電；輔助車輛進行跨接起動；助力期間為高電壓蓄電池提供支持。 （4）電源電子裝置（ n129/1）電源電子裝置集成 ac/dc 變換器，它使三相電動機能夠在高壓直流車載電氣系統(tǒng)上工作。出于安全設計，其可在1 s內(nèi)完成自放電。2. 混合動力系統(tǒng)的功能 （ 1）發(fā)動機停止 / 起動在靜止時或車速低于最小值時，發(fā)動機會自動關閉。當踩下加速踏板、釋放制動踏板或高電壓蓄電池的電量低于最小值，發(fā)動機會自動起動。 （2）再生制動 混合動力系統(tǒng)將制動扭矩分配給制動器和電動機，此時電動機作為發(fā)電機使用，將多余的制動扭矩轉(zhuǎn)化為電能輸送至高電壓蓄電池為其充電。（3）助力效果 混合

6、動力系統(tǒng)的電動機在起步或加速時為發(fā)動機提供動力支持，在發(fā)動機處于較低轉(zhuǎn)速時協(xié)助提高扭矩。二、車輛各系統(tǒng)的改進 為了實現(xiàn)奔馳 s400 hybrid的混合動力技術(shù)，車輛各主要系統(tǒng)均為此進行了改進和升級。1. 發(fā)動機系統(tǒng)奔馳 s400 hybrid 裝備的 3.5 l v6發(fā)動機是基于 s350 的發(fā)動機改造而來，采用自適應氣門正時技術(shù)。 改造過程中，研發(fā)人員利用了阿特金森循環(huán) （一種增大發(fā)動機膨脹比的超膨脹發(fā)動機循環(huán)）膨脹階段比壓縮階段持續(xù)時間長的優(yōu)點， 將進氣與壓縮階段進氣門保持打開的時間稍稍加長，其目的是提高發(fā)動機的 熱效率，同時降低燃油消耗率并減少未經(jīng)處理的廢氣。 除了通過附加的電動驅(qū)動裝

7、置（電動機）優(yōu)化扭矩和油耗以外，該款發(fā)動機的控制單元、氣缸蓋、活塞以及燃油泵等部件也進行了改進，使得發(fā)動機燃油消耗.量降低的同時，功率提高了5 kw，達到 205 kw，具體改進內(nèi)容包括：發(fā)動機控制單元由me9.7 改為 me17.7，這是為了滿足混合動力的功能要求；采用運動型發(fā)動機氣缸蓋， 可以實現(xiàn)效果更佳的充氣運動 （滾流運動）；采用運動型發(fā)動機活塞，在一定程度上降低了油耗；采用可調(diào)式燃油泵，降低了部分負荷時的油耗。2. 冷卻系統(tǒng)為了冷卻電源電子裝置和dc/dc 變換器， s400hybrid 在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中設置了用于冷卻這2個元件的獨立低溫冷卻回路，當點火開關接通時，15 號電源通過

8、電源電子循環(huán)泵1的繼電器 k108 供電給電源電子循環(huán)泵1（m13/8），m13/8 開始工作，建立低溫冷卻系統(tǒng)壓力。 然后，發(fā)動機控制單元根據(jù)電源電子冷卻系統(tǒng)中冷卻液的溫度，通過電源電子循環(huán)泵2的繼電器（ k108/1 ）來控制電源電子循環(huán)泵2 （m13/9）工作，實現(xiàn)對低溫冷卻系統(tǒng)的精確控制。3. 制動系統(tǒng) s400 hybrid 的制動系統(tǒng)設置了再生制動系統(tǒng)（制動能量再生系統(tǒng) rbs），通過電動機使液壓制動系統(tǒng)實現(xiàn)再生制動。（ 1）再生制動系統(tǒng)工作原理，駕駛員的制動意圖由踏板角度傳感器檢測，并傳送到再生制動系統(tǒng)控制單元 n30/6 。再生制動系統(tǒng)控制單元不斷與電源電子控制單元通信， 并發(fā)

9、出制動扭矩請求。 電源電子控制單元向再生制動系統(tǒng)控制單元發(fā)送信號， 指明有多少制動扭矩可再生吸收。如果 abs 系統(tǒng)未正確提供請求的制動扭矩或再生制動系統(tǒng)控制單元發(fā)出關閉指令，系統(tǒng)則關閉再生制動。 （ 2）再生制動系統(tǒng)的主要功能元件 制動踏板踏板角度傳感器 b37/1 利用霍爾傳感器測量制動踏板的角位置，并將信息以 2 個信號電壓的形式傳送到再生制動系統(tǒng)控制單元 n30/6 ?；旌现苿訜糸_關 s9 /3 將制動踏板的促動信號傳送到再生制動系統(tǒng)控制單元 n30/6 。 踏板力模擬器閥踏板力模擬器閥 y113 用于激活踏板力模擬功能， 或在發(fā)生故障的情況下將其停用。在正常工作情況下， 電磁線圈通電

10、，使閥將缸徑封閉，此時的踏板力模擬器閥 y113 如同一個剛體， 可自行支撐，因此操作制動器時，駕駛員可以感覺到模擬的踏板反作用力。rbs 制動助.力器和電動真空泵發(fā)動機和電動真空泵均可用于為rbs 制動助力器提供真空。rbs 制動助力器中的 rbs 電磁閥是制動操作的執(zhí)行元件，該電磁閥由再生制動系統(tǒng)控制單元控制。 rbs 制動助力器中包括一個 rbs 真空傳感器，可以測量 rbs 制動助力器真空腔中的真空度；一個 rbs 膜片行程傳感器，用于記錄 rbs 制動助力器膜片板的位置。電動真空泵由再生制動系統(tǒng)控制單元 n30/6 控制，用于保持制動助力器中的真空度，并維持起動 / 停止模式下的真空

11、供給。 （3）再生制動系統(tǒng)的工作模式 再生制動模式所示，在再生制動扭矩吸收期間， rbs 電磁閥未被啟動，所請求的制動扭矩由電動機產(chǎn)生。此時，電動機作為發(fā)電機使用， 將制動所產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能， 液壓制動器不參與制動。 并且，再生制動系統(tǒng)控制單元會促動踏板力模擬器閥y113，使踏板力模擬器模擬踏板阻力，因此，雖然液壓制動器沒有工作，駕駛員仍可感覺到近似于平時踩制動踏板時的反饋力。 再生加液壓制動模式在此模式下， 再生制動系統(tǒng)控制單元促動踏板力模擬器閥 y113 ，使踏板力模擬器模擬踏板阻力； rbs 電磁閥 a7/7y1 由再生制動系統(tǒng)控制單元促動， 并因此增加液壓制動器的制動壓力， 而與踏

12、板位置無關；此時自由行程 3 未結(jié)束，再生制動扭矩有一部分由電動機產(chǎn)生。 液壓制動模式 如果制動扭矩無法被再生制動系統(tǒng)吸收，再生制動系統(tǒng)控制單元會促動踏板力模擬器閥 y113，使踏板力模擬器模擬踏板阻力； rbs 電磁閥 a7/7y1 由再生制動系統(tǒng)控制單元促動。這種情況下， y113 會啟用一項功能來增加液壓制動器的制動力，此時自由行程 3 仍未結(jié)束。 液壓輔助 在緊急制動或出現(xiàn)故障信息的情況下， 再生制動系統(tǒng)控制單元不再促動踏板力模擬器閥y113。此時自由行程 3 結(jié)束，制動助力器 a7/7 由制動踏板直接促動，利用牽引系統(tǒng)液壓單元 a7/3 和制動助力器產(chǎn)生并增加制動壓力。4. 自動變速

13、器系統(tǒng)奔馳 s400 hybrid 搭載 7 擋 722.950 型自動變速器，該變速器針對混合動力驅(qū)動進行了改進。 除了新版變速器控制軟件之外， 還采用了變速器電動輔助油泵， 且變矩器和變矩器外.殼也做了改進。（1）變速器電動輔助油泵奔馳 s400 hybrid 使用的是帶電液控制的自動變速器和由主軸驅(qū)動的發(fā)動機機油泵， 當發(fā)動機停機時，機油供給就會中斷， 這將導致所有控制元件和執(zhí)行元件均進入無負載的標準狀態(tài)，且自動變速器也不再工作。這樣一來，當發(fā)動機再次起動后，由于變速器的油壓不能及時建立，當掛入 d 擋時，會造成起步動作延遲， 通過使用變速器電動輔助油泵可以改善這種情況。變速器電動輔助油

14、泵集成了變速器輔助油泵控制單元 n89，位于變速器鐘形外殼的下面。該泵執(zhí)行 2 項功能：在發(fā)動機關閉時確保液壓系統(tǒng)的變速器油供給； 在熱怠速模式下的滑行降擋期間為主泵提供支持。5. 空調(diào)系統(tǒng)奔馳 s400 hybrid 的空調(diào)系統(tǒng)也針對混合動力驅(qū)動系統(tǒng)做了一些改進， 加裝了用于在發(fā)動機關閉時保持車輛內(nèi)部制冷和高電壓蓄電池冷卻的電動制冷壓縮機。高電壓蓄電池冷卻的工作過程：蓄電池管理系統(tǒng) bms 控制單元分析來自高電壓蓄電池組電池溫度傳感器的數(shù)據(jù)， 計算出即時高電壓蓄電池溫度； 當溫度超過標準范圍時，蓄電池管理系統(tǒng)控制單元將高電壓蓄電池溫度狀態(tài)通過發(fā)動機控制單元 n3/10 和中央網(wǎng)關控制單元 n

15、93 傳送到空調(diào)控制單元； 空調(diào)控制單元啟動對高電壓蓄電池的冷卻功能， 由發(fā)動機控制單元通過can總線接通蓄電池管理系統(tǒng)控制單元和電動制冷壓縮機；空調(diào)切斷閥 y19/1 打開，制冷劑流經(jīng)集成在蓄電池管理系統(tǒng)控制單元中的蒸發(fā)器，熱量從高電壓蓄電池中散出。6. 轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 為實現(xiàn)即使在發(fā)動機自動停機期間仍能提供充足的轉(zhuǎn)向助力，需要將轉(zhuǎn)向助力與發(fā)動機分開，確保轉(zhuǎn)向助力的獨立。奔馳 s400 hybrid 的轉(zhuǎn)向助力由齒輪齒條式轉(zhuǎn)向機本身調(diào)節(jié)，通過電液動力轉(zhuǎn)向機構(gòu) a91/1 的電動轉(zhuǎn)向油泵以液壓的方式進行。采用這種改進的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，還同時降低了油耗。底盤綜合控制系統(tǒng) 底盤綜合控制系統(tǒng)包括電控自動變速

16、器 , 防抱死制動系統(tǒng) (abs)與驅(qū)動防滑系統(tǒng) (asr), 電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng) (eps) ,自適應懸掛系統(tǒng)(ass), 巡行控制系統(tǒng)(ccs)等 .1. 電控自動變速器.(ecat) 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 .ecat可

17、以根據(jù)發(fā)動機的載荷 , 轉(zhuǎn)速 , 車速 , 制動器工作狀態(tài)及駕駛員所控制的各種參數(shù) , 經(jīng)計算 , 判斷后自動地改變變速桿的位置 , 按照換檔特性精確地控制變速比 , 從而實現(xiàn)變速器換擋的最佳控制 , 得到最佳擋位和最佳換擋時間 . 該裝置具有傳動效率高 , 低油耗 , 換檔舒適性好 , 行駛平穩(wěn)性好以及變速器使用壽命長等優(yōu)點 . 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 .2. 防抱死制動系統(tǒng) (abs)與驅(qū)動防滑系統(tǒng) (asr) 汽車防抱死制動系統(tǒng)可以感知制動輪每一瞬時的運動狀態(tài) , 通過控制防止汽車制動時車輪的抱死來保證車輪與地面達到最佳滑

18、動率 , 從而使汽車在各種路面上制動時 , 車輪與地面都能達到縱向的峰值附著系 數(shù)和較大的側(cè)向附著系數(shù) , 以保證車輛制動時不發(fā)生抱死拖滑 , 失去轉(zhuǎn)向能力等不安全的因素 , 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 . 它是應用在汽車安全上的最有價值的一項應用 .3. 電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng) (eps)電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)采用電動機與電子控制技術(shù)對轉(zhuǎn)向進行控制 , 利用電動機產(chǎn)生的動力協(xié)助駕車者進行動力轉(zhuǎn)向 , 系統(tǒng)不直接消耗發(fā)動機的動力 .eps 一般是由轉(zhuǎn)矩 ( 轉(zhuǎn)向 )傳感器 , 電子控制單元 , 電動機 , 減速器 , 機械轉(zhuǎn)向器以及蓄電池電源等構(gòu)成 . 汽車在轉(zhuǎn)向時 , 轉(zhuǎn)矩 ( 轉(zhuǎn)向 ) 傳感器會感知轉(zhuǎn)向盤的力矩和擬轉(zhuǎn)動的方向 , 這些信號會通過數(shù)據(jù)總線發(fā)給電控單元 , 電控單元會根據(jù)傳動力矩 , 擬轉(zhuǎn)的方向等數(shù)據(jù)信 號 , 向電動機控制器發(fā)出動作指令 , 電動機就會根據(jù)具體的需要輸出相應大小的轉(zhuǎn)動力矩 , 從而產(chǎn)生了助力轉(zhuǎn)向