汽车中的自动化系统

变速器自动控制系统的作用和原理
可以自动地确定所需最佳档次和换挡时间，明 显简化、方便了汽车的换档操作，而且能够使行 驶动力性达到最佳的状态。
通过检测车速、发动机转速和水温、节气门开 度、自动变速器液压油油温等，控制系统的计算 机可以确定汽车运行的状态，并与设定的换档规 律相比较，经计算、分析、决策，向换档执行机 构发出控制信号，经电磁阀、油压或气动或电动 伺服机构等实施相应动作，完成自动换档。
目的：全面改善汽车的行驶性能，提高汽车的安 全性、舒适性和易操作性。 意义：汽车数量的大量增加造成道路拥堵、路况 复杂、交通事故和车祸频繁、能源危机、尾气污 染等诸多问题，自动化可以保障汽车行驶的安全、 降低肇事率、操纵轻松பைடு நூலகம்如、提高运行性能、节 省能源、减少废气排放等。
汽车中的自动化系统
汽车的控制系统
其中大部分属于反馈控制。
汽车中的自动化系统
二、自动化技术在汽车中的应用
1. 发动机自动控制系统
核心部分是电子控制燃油喷射系统，配上相应的 装置还能实现空燃比控制、怠速控制、点火期控制、 排气再循环控制等。
燃油喷射电控系统
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轿车发动机
电控燃油喷射系统的组成及原理
核心是电子控制单元ECU（Electronic Control Unit），另外还有发动机转速以及水温传感器、进 气歧管内压力传感器或进气通道内的空气流量传感 器、电磁喷油器、冷起动喷油器等。
ECU根据检测到的发动机转速和温度、空气进 气压力或流量等参数，准确计算出不同工况下发动 机所需要的燃油量，再控制喷油器的燃油喷射，并 保证发动机混合气的空燃比在恰当的范围内。
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2. 变速器自动控制系统
组成：电子控制系统、齿轮变速器、换档执行机构、 变矩器等。
自动档 变速杆
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3. 制动防抱死自动控制系统
简称ABS（Anti-lock Braking System）
汽车紧急制动时，车轮可能完全停止转动（“抱 死”现象），汽车以很大的惯性向前冲，车轮可能 打滑，从而发生侧滑、甩尾、甚至旋转等，很容 易造成严重的交通事故。
装有ABS的汽车将自动采取措施来防止车轮被 完全抱死，保持轮胎与地面间的附着力，增强行 驶的稳定性。
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4. 汽车驱动防滑自动控制系统
简称ASR （Acceleration Slip Regulation）
汽车在附着系数相对较小的路面（如雨、雪潮 湿路面）突然加、减速时可能造成打滑空转，从而 导致失去方向控制能力，极易造成车祸事故。
ASR系统能够最大限度地避免打滑、空转和失 控现象，提高行驶的方向稳定性和平顺性。
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5. 动力转向自动控制系统
汽车低速时转向力矩大，高速时转向力矩小， 为使司机轻松自如地进行转向操作，就需要辅助的 力矩控制装置。
动力转向系统根据汽车的 行驶状况，利用控制装置来 调节转向助力，从而得到理 想的转向性能。
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液压式动力转向系统的结构
1-方向盘 2-转向轴 3-转向中间轴 4-转向油管 5-转向油泵 6-转向油罐 7-转向节臂 8-转向横拉杆 9-转向摇臂 10-整体式转向器 11-转向直拉杆 12-转向减振汽器车中的自动化系统
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制动防抱死系统的机械部分
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防抱死控制系统的组成和工作原理
计算机控制单元（ECU）
计算处理 车轮速度 和加速度
计算处理 车轮滑移 率以及参 考车速
计算 决策 制动 方案
电磁液 压调节
阀
制动 装置
车 轮
车轮转速传感器
通过检测车轮转速、制动装置等的工作状况，准确判断出 路面状况以及制动机构的相关参数，ECU通过判断和计算， 给出适宜的制动力调节量，实现自适应调节。
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6. 悬架自动控制系统
该系统根据汽车行驶状况自动地调节汽车悬架的 刚度与振动阻尼，有的车还能够自动调整车高。
在起伏较大的路面能够有效地吸收振动，避免过 大的上下“浮动”，还能在转向时保持车身的正常姿 态、紧急制动时改善减振效果。对于能够根据车速 自动调节悬架以调节车高的汽车，还能够降低风阻 系数，降低能耗，增大行驶稳定性。
汽车中的自动化系统
汽车中应用了很多自动控制系统
发动机控制（点火、燃料喷射、空燃比、怠速等 的控制）、变速器控制、防抱死和驱动防滑制动控 制、助力转向控制、悬架控制、自动保持车速的巡 航控制、导航系统、防撞避撞控制、安全气囊控制、 自动刮水器、自动开闭式车窗、空调控制、灯光控 制、无钥匙车门及车门锁定系统等。
3.2 汽车中的自动化系统
汽车中的自动化系统
主要内容
汽车自动化系统概述 自动化技术在汽车中的应用
发动机控制、 变速器控制、 制动防抱死控制、驱动防滑控制、动 力转向控制、 悬架控制、 防撞避撞控制
汽车先进控制系统简介 汽车自动化发展动态
汽车中的自动化系统
一、 汽车自动化系统概述
开发汽车自动化系统的目的和意义：
动力转向控制系统的组成及工作过程
一般由车速传感器、扭矩传感器、控制元件、电 动或气动或液动装置等组成，具有车速检测、控制 决策和转向助力功能。
系统在工作过程中不断检测汽车行驶的车速、转 向器扭矩等，馈送给电子控制装置，控制器计算出 转向助力的调节量，输送给执行电机或液压、气压 驱动装置，驱动转向器转向。
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悬架控制系统的类型及组成
分为空气悬架和液压悬架，其自动控制系统差异 不大，通常由位移、加速度、转向、制动压力等传 感器、微机控制中心、气压或液压组件等组成。
ASR系统与ABS的控制机制类似，但控制目标 相反，两个系统常常合二为一。也可以说，ASR 系统是ABS的进一步完善和补充。
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驱动防滑控制系统的工作原理
关键是防止驱动车轮空转打滑，采用的控制方式大 多两种：制动控制方式和发动机控制方式。 制动控制方式：当检测到驱动轮发生空转或将要发生 空转时，由ECU发出命令，对车轮实施制动；ASR系 统通常缓慢提高制动力矩，以使制动过程平稳。 发动机控制方式：当检测到有空转或即将空转时， ECU适时发出命令，采用改变喷油量、点火时间、节 气门开度等手段来调节汽车发动机输出力矩，使驱动 车轮与路面的附着力达到最佳状态。