②電子高壓配電方式無需分電器，由電子控製器通過相應的邏輯電路進行高壓分配，這種全電子點火控製係統又有分組同時點火方式和單獨點火方式兩種形式。
③分組同時點火方式是將各缸火花塞兩兩分組，每次點火都是同組的兩缸火花塞同時進行。其中一缸是有效點火，成對的另一缸為排氣行程，是無效點火。由於排氣行程缸內的品度高、壓力低，因而其跳火電壓很低，能量的損失很小。這種無分電器的分組同時點火方式點火控製係統在汽車上的使用已較為廣泛。
④單獨點火方式是每缸火花塞都單獨配有一個點火線圈，通常將點火線圈直接安裝在火花塞的上方，因而無需高壓導線。這種無分電器又無高壓導線的點火控製係統具有較多的優點，在汽車上的使用將會逐漸增多。
（2）按是否有發動機爆燃情況反饋控製分類
①開環控製方式電子點火控製係統中無爆燃傳感器，控製器隻是根據各相關傳感器的電信號對點火提前角進行控製。這種控製方式為避免發動機爆燃，點火提前角控製需適當偏小一些，因而不能充分地發揮發動機的功率。
②閉環控製方式電子點火控製係統中設有發動機爆燃傳感器，電子控製器可根據發動機爆燃傳感器反饋的發動機爆燃情況進行點火提前角修正控製。因此，這種閉環控製方式可使點火提前角控製更接近爆燃區，因而可更有效地提高發動機的效率。目前的電子點火控製係統大都采用閉環控製方式。
圖4.6閉環控製
3電子點火控製技術的特點
（1）電子點火控製係統的特點
圖4.7電子點火控製係統
電子點火控製係統是以微處理器為控製核心的電子控製器。根據各有關傳感器的電信號確定最佳的點火時間並進行實時調整，這種點火提前角控製方式具有如下優點：
①可實現最佳點火時間控製。電子控製點火係統可根據發動機轉速與負荷的變化實現非線性控製，使發動機在各種工況下都能處於最佳的點火狀態。
②可針對各種影響因素修正點火時間。電子控製要在此基礎上度量進氣壓力、混合氣濃度等傳感器的信號，及時對點火提前角進行修正，使發動機在各種情況下都能處於最佳點火工作狀態。
圖4.8發動機過熱點火提前角修正
③可與其他電子控製係統實現協調控製。電子點火控製係統可與發動機怠速控製係統、汽油噴射控製係統、自動變速器控製係統等其他電子控製係統進行信息交流，點火控製係統可根據其他電子控製係統的相關信號，迅速改變點火提前角，以使發動機的運轉和汽車的運行更加平穩。
（2）電子高配電方式的無分電器點火控製係統的特點
①點火能量損失小。傳統的高配電方式工作時，配電器分火與旁電極之間的跳火具有較高電阻的高壓導線均會損失部分點火能量，電子高壓配電避免了這部分能量損失，從而提高了有效的點火能量。
②點火係統的故障率較低。配電器在高壓下工作，分電器蓋、分火頭及高壓導線等的漏電、燒損是電子點火裝置較為多見的故障。采用電子高壓配電則避免或減少了這些故障可能，從而提高了點火係統的工作可靠性。
③點火能量與初級電壓更加穩定。由於增加了點火線圈（或初級繞組）的數量，每個點火線圈初級繞組的可通電時間增加了2—6倍。因此，確保了發動機在高轉速下點火線圈初級繞組有充足的通電時間，從而使發動機在高速時仍有足夠高的點火能量和次級電壓。
（3）機械式點火提前調節的不足
分電器中的真空點火提前裝置和離心點火提前裝置的點火提前調節特性。這種機械式點火提前角調節方式主要有以下不足：
①點火提前角調節達不到實際需要。理論和實踐證明，發動機的最佳點火時間應能夠使發動機的燃燒臨近燃爆（但不產生爆燃），因此發動機的最佳點火提前角隨發動機轉速和負荷的變化是一個不規則的曲麵，而真空、離心點火提前調節器的線性調節不可能在發動機轉速、負荷變化的範圍內將點火提前角都調整到最佳的值。以某一負荷下的轉速變化對點火提前角的調整要求為例，初始點火提前角是以發動機轉速範圍內不產生爆燃為前提，這樣，就隻能使發動機在某些工況下接近於最佳點火，而在其他工況下實際上是點火過遲。由於真空、離心點火提前調節裝置使發動機在許多工況下偏離最佳點火時刻，使得發動機的功率不能充分發揮，油耗和排汙較高。
圖4.9分離器
圖4.10點火器
表4.1點火提前角的基本內容
啟動時點火提前角控製初始點火提前角控製非初始點火提前角控製啟動後點火提前角控製基本點火提前角控製修正點火提前角控製怠速運行基本點火提前角控製正常運行基本點火提前角控製暖機修正量控製穩定怠速修正量控製空燃比反饋修正量控製過熱修正量控製爆燃修正量控製最大提前和推遲控製其他點火修正控製②對溫度等其他影響燃燒的因素不能起調節作用。發動機工作時，發動機的溫度、進氣壓力及進氣溫度、混合氣濃度等因素均會對燃燒速度產生影響，這些因素起變化時，點火提前角也需要作出適當的調整。此外，發動機在起動、怠速工況時，也應與正常工作時有不同的點火提前角。但是，真空、離心點火提前調節裝置隻在發動機轉速和負荷改變時起調節作用，對上述情況均不可能作出適當的反應，而使得發動機在許多情況下都處於點火提前角不適當的工作狀態。
4.1.4汽車信息通信技術
汽車信息通信技術主要包括汽車導航與定位（TIS）、語音係統（VS）、信息係統（IS）、通信係統（CS）等。
1汽車導航與定位係統
該係統可在城市或公路網範圍內，定向選擇最佳行駛路線，並能在屏幕上顯示地圖，表示汽車行駛中的位置，以及到達目的地的方向和距離，是一項汽車行駛智能化控製技術。
2語音係統
語音報警是在汽車燃油溫度、冷卻液溫度、油壓、充電、尾燈、前照燈、排氣溫度、製動液量手製動、車門未關嚴等出現不正常現象或自診斷係統測出有故障時，計算機經過邏輯判斷後輸出信息報警。語音控製是用駕駛員的聲音來指揮和控製汽車的某個部件、設備進行動作。
3信息係統
該係統將發動機的工況和其他信息參數，通過微處理機處理後，可顯示冷卻液溫度、油壓、車速、發動機轉速、瞬時耗油量、平均耗油量、平均車速、行駛裏程、車外溫度等信息，根據駕駛員的需要，可隨時調出對駕駛員有用的信息。
4通信係統
汽車由於有了支持無線電話網絡、寬帶數字信號、互聯網絡以及其他新興的無線通信技術，實現行駛過程中車與路之間、車與車之間、車與飛機等交通工具之間的通話外，還可通過衛星與國際電話網相聯的國際間電話通信，實現網絡信息交換、圖像傳輸等，使人們能夠隨時隨地獲取信息和服務。在美國、日本、歐洲等發達國家較普及。
4.1.5汽車電控技術發展趨勢
隨著電子技術、計算機技術和信息技術的應用與發展，汽車電控技術的發展趨勢向提高控製精度、控製範圍、智能化、網絡化等方麵發展。
1集成化
隨著嵌入式係統、局域網控製和數據總線技術的成熟，汽車電子控製係統的集成成為汽車技術發展的方向。將發動機管理係統和自動變速器控製係統，集成為動力傳動係統的綜合控製；將製動防抱死控製係統、牽引力控製係統和驅動防滑控製係統綜合在一起進行製動控製；通過中央底盤控製器，將製動、懸架、轉向動力傳動等控製係統通過總線進行連接，控製器通過複雜的控製運算，將車輛行駛性能控製到最佳水平，形成一體化底盤控製係統。
2智能化
汽車智能化相關的技術問題已受到汽車製造商的高度重視。如依賴於電子技術的“自動駕駛儀”的構想，與電子、衛星定位等多個交叉學科相結合的智能交通係統（ITS）的開發等。根據駕駛員提供的目標資料，向駕駛員提供距離最短而且繞開車輛密度相對集中處的最佳行駛路線。從全球定位衛星獲取沿途天氣、車流量、交通事故、交通堵塞等各種情況，自動篩選出最佳行車路線。智能化傳感技術和計算機技術的發展，加快了汽車的智能化進程。
3網絡化
隨著電控器件在汽車上越來越多的應用，車載電子設備間的數據通信顯得尤為重要。以分布式控製係統為基礎，構造汽車車載電子網絡係統是十分必要的。大量數據的快速交換、高可靠性及低成本是對汽車電子網絡係統的要求。
4.2安全控製係統
4.2.1汽車電子安全技術概述
汽車電子安全係統包括自適應前照燈係統（AFS）、汽車夜視係統（NVS）、安全氣囊（SRS）、碰撞警示與預防係統（CWAS）、輪胎壓力監測係統（TPWS）、自動調節座椅係統（AAS）、安全帶控製係統等。隨著電子安全技術的發展，不斷提高了駕駛人員和乘客乘坐的舒適性和方便性。
1自適應前照燈係統
自適應前照燈係統可在前照燈照明範圍內，根據車身的動態變化、轉向機構的動作特性等計算、判斷汽車當前的行駛狀態，並對前照燈近光進行調整，在會車時自動啟閉和防眩，有效降低駕駛者在夜晚彎路上行車的疲勞。一些日本高檔轎車（如豐田）中已標配AFS係統。
2汽車夜視係統
夜視係統是全天候的電子眼，通過一個起攝影作用的傳感器來探測前方物體熱量，再集中到可通過各種紅外線波長的探測器上，並將輻射依次變換為電信號和數字信號，轉換成圖像顯示給駕駛者，使其視力範圍達到近光燈照射距離的3—5倍，大大提高了汽車行駛的安全性。
3安全氣囊
安全氣囊是常見的被動安全裝置。在車輛相撞時，由電控元件用電流引爆安置在方向盤中央（有的在仁表盤板雜務箱後邊也安裝）等處氣囊中的滲氮物，迅速燃燒產生氮氣，瞬間充滿氣囊，在駕駛員與方向盤之間、前座乘員與儀表板間形成一個緩衝軟墊，避免硬性撞擊而受傷。
4碰撞警示和預防係統
該係統有多種形式，有的在汽車行駛中，當兩車的距離小到安全距離時，即自動報警，若繼續行駛，則會在即將相撞的瞬間，自動控製汽車製動器將汽車停住；有的是在汽車倒車時，顯示車後障礙物的距離，有效地防止倒車事故發生。
5輪胎壓力監測係統
輪胎壓力監測係統通過連續地監測輪胎的壓力、溫度和車輪轉速，能夠自動地為駕駛員發出警告，以保持適宜的輪壓，可以減小輪胎的磨損、降低油耗、保證汽車的行駛穩定性和安全性。
6自動調節座椅係統
該裝置通過傳感器感知乘坐人員的體態，並使座椅狀態與之相適應，滿足乘客的舒適性要求是人體工程技術與電子控製技術相結合的產物。此外，安全帶控製係統、疲勞監視係統、自動雨刷係統、智能性型後視等係統在一些車型上也已得到應用。
4.2.2汽車安全氣囊係統
安全氣囊也稱輔助乘員保護係統（Supplemental Restraint System，簡稱SRS），是汽車上的一種被動安全保護裝置。在汽車遭遇碰撞而急劇減速時，安全氣囊便迅速膨脹，形成一個緩衝墊，以使車內乘員不致碰撞車內硬物而受傷.
隨著汽車車速越來越快，其行車安全隱患也相應增多，人們對汽車安全裝備的要求也越來越高，安全氣囊順應了人們對汽車安全性要求的提高，因而得到了迅速發展。實際檢測和統計資料表明，在汽車相撞時，安全帶和安全氣囊正常發揮作用可使其頭部受傷率減少30%—50%，麵部受傷率減少70%—80%。目前，安全帶和安全氣囊的被動安全裝置不僅在中高檔轎車上使用，國內生產的普通中低檔家用轎車上也將安全氣囊視為汽車必配裝置，而日本、美國等汽車工業發達國家，早在2001年就已把安全帶和安全氣囊作為汽車上不可缺少的裝備。
隨著科技水平不斷提高，高新技術不斷發展，更安全、更可靠、多功能、智能型的安全氣囊會不斷地為保護人們的安全而推陳出新。
目前研究的重點是智能型安全氣囊，智能型安全氣囊技術是采用重量傳感器或者紅外、超聲波等傳感器來探測判斷座位上是否有人，乘坐者是否在正確的位置，乘坐者體重、身高等因素，碰撞的強度等，根據探測到的信息，確定氣囊是否點爆、點爆力有多大，即氣囊展開的程度（氣壓與速度），從而達到最合適的充氣狀態，以免由於強烈的衝擊而傷害乘坐者，並且與安全帶形成總體控製，以對乘客形成最佳保護。
圖4.11雙氣囊係統
圖4.12多氣囊係統
1安全氣囊的分類
汽車的安全氣囊已有多種結構形式，下麵以不同的分類方法予以概括。
（1）按適用的碰撞類型
①正麵碰撞防護安全氣囊。此氣囊是對正麵碰撞事故中的駕駛人和前排乘員起到很好的安全保護作用，有較高的裝車率。一些汽車為保護後排乘員免受汽車正麵碰撞的傷害，在汽車前排座椅的背後也安裝了正麵碰撞防護安全氣囊。
②側麵和頂部碰撞防護安全氣囊。為避免或減少汽車側麵碰撞和翻車等事故對車內駕駛人和乘員的傷害，側麵碰撞防護安全氣囊和頂部碰撞防護安全氣囊也開始在一些中高檔轎車上使用。
（2）按安全氣囊觸發形式
①機械式安全氣囊。這種氣囊係統通過機械式傳感器監測碰撞慣性力大小，並以機械方式觸發氣囊充氣。機械式安全氣囊在現代汽車上已很少使用。
圖4.13機械式安全氣囊
圖4.14電子式安全氣囊
②電子式安全氣囊。這種氣囊係統由控製器根據碰撞傳感器所提供的信號作出是否觸發氣囊的判斷，當需要時，立即向引爆裝置發出引爆指令，使氣囊迅速充氣。這種電子控製式安全氣囊已在現代汽車上廣泛使用。
如果按氣囊的數量分，則有單氣囊係統、雙氣囊係統和多氣囊係統等。單氣囊係統隻是在駕駛人處有一個氣囊；雙氣囊係統則是在前排乘員側也有一個氣囊；多氣囊係統除了前排兩個氣囊外，通常在前排的側麵也安裝氣囊，有的則是在後排、頂部等多處均有氣囊。
2安全氣囊的組成與工作原理
（1） 安全氣囊的組成
安全氣囊由電子控製係統和氣囊組件構成。電子控製係統由產生碰撞強度信號的碰撞傳感器和用於防止誤爆的安全傳感器、電子控製Y器、點火器等組成；氣囊組件包括氣體發生器點火劑、氣體發生劑和氣囊等。
（2） 安全氣囊係統的工作原理
安全氣囊係統一般由傳感器、電控單元ECU、氣囊模塊（包括氣體發生器、氣囊、點火器）、監控裝置、儲備電源等組成。
圖4.15安全氣囊係統
當汽車發生較嚴重碰撞時，碰撞傳感器將汽車碰撞信息（汽車減速度）轉換成相應的電信號輸入到電子控製器，與此同時，安全傳感器內部的觸點也在汽車減速慣性力的作用下閉合，接通點火器電源。電子控製Y器對碰撞傳感器輸入的信號進行分析處理後，迅速向點火器輸出點火信號，點火器通電引燃點火劑並產生高溫，使氣體發生器產生大量氣體，並經過濾與冷卻後，充入安全氣囊，使氣囊在30 ms內突破襯墊而快速膨脹展開。在車內人員還沒觸及前方硬物之前，搶先在兩者之間形成彈性氣墊，並及時由小孔排氣收縮，吸收強大慣性衝擊能量，以保護人體頭部、胸部，減輕受傷程度。
（3） 安全氣囊電子控製係統工作過程
電子控製係統工作接通點火開關後，安全氣囊係統便開始工作，CPU用自檢子程序通過檢測電路對安全氣囊係統器件和電路逐個進行檢查，如果有異常，SRS警告燈就閃亮不熄，提示安全氣囊係統有故障，需要讀取故障碼，檢查並排除故障如果均正常，則運行信號采集子程序，對各個傳感器進行巡回檢測，並運行信號分析與比較程序。如果汽車運行中沒有發生碰撞，CPU在重複運行信號采集及分析並運行自檢子程序，一旦檢測到異常，便使SRS警告燈亮起，並在RAM中儲存相應的故障碼。
如果汽車運行中發生碰撞，但CPU分析比較其碰撞強度還不需要氣囊膨脹時（大約碰撞時汽車速度為20—30 km\/h），CPU就隻發出引爆安全帶收緊器的指令，使安全帶拉緊，以保護駕駛人與乘員。當碰撞強度很大（大約碰撞時汽車速度不大於30 km\/h），CPU發出引爆氣囊充氣裝置和安全帶收緊器指令，使安全氣囊迅速膨脹展開，同時安全帶收緊，以確保駕乘人員的安全。
（4） 安全氣囊起安全保護作用的時間曆程
從汽車發生碰撞的那一刻開始，到安全氣囊迅速膨脹，再到所起到的保護作用結束，經曆的時間很短。各時間曆程大致如下：
①汽車碰撞0—3 ms，傳感器感知汽車減速度，並將其轉變為電信號輸入電子控製器。
②汽車碰撞後4—10 ms，電子控製器根據傳感器電信號判斷碰撞的強度，若判斷信號強度達到或超過氣囊膨脹標準數值時，電子控製裝置則發出指令，並通過點火電路使點火器通電，引爆點火劑和氣體發生劑，產生高溫和大量氣體。此時乘員因慣性作用，與汽車之間還沒產生相對位移。
③汽車碰撞後20 ms，乘員在減速度慣性力的作用下開始向前衝，與汽車開始產生相對位移，但還沒有接觸氣囊。
④汽車碰撞後30 ms，氣囊充氣裝置產生的大量氣體經冷卻、過濾後充入氣囊，使氣囊迅速膨脹。
⑤汽車碰撞後40 ms，安全氣囊完全膨脹展開，乘員在向前移動中安全帶被拉長而起一定的緩衝作用，乘員已緊貼安全氣囊，安全氣囊吸收了乘員的慣性衝擊能量。
⑥汽車碰撞後60 ms，安全氣囊被壓緊變形，進一步吸收乘員的慣性衝擊能量。
⑦汽車碰撞後80 ms，安全氣囊上排氣孔的排氣使氣囊變軟，乘員進一步沉向氣囊中，使氣囊起到更好的緩衝作用。
⑧汽車碰撞後100 ms，乘員慣性衝擊能量已減弱，危險期已過。
圖4.16安全氣囊起安全保護作用
⑨汽車碰撞後110 ms，乘員慣性衝擊能量消失，在安全帶作用下將其拉回座椅上，氣囊中氣體也排出大部分，整個過程基本結束。
從汽車發生碰撞的那一刻，到乘員在強大慣性力的作用下身體前衝（與車身產生相對位移）而碰撞到硬物受傷的時間間隔大約為50 ms，安全氣囊開始膨脹的時間約30 ms，安全氣囊係統是搶在乘員碰到車內硬物以前，在乘員與車身之間形成一道柔軟的彈性保護氣囊，從而降低了乘員受傷的程度。
安全氣囊起保護作用的時間曆程中，安全帶的緩衝作用，為氣囊搶在人前衝碰到硬物之前膨脹展開贏得了寶貴的時間。因此，係好安全帶對提高汽車被動安全性至關重要。
3安全氣囊傳感器
（1）安全氣囊傳感器的分類
安全氣囊傳感器通過汽車碰撞時的速度傳感器感知汽車的碰撞強度，因此也被稱為碰撞傳感器。安全氣囊傳感器有機電式和電子式兩種類型。
①機電式碰撞傳感器
機電式安全氣囊傳感器的內部有一觸點，利用車輛碰撞時慣性力的作用，使傳感器內的機械裝置運動麵處觸點閉合，發出汽車碰撞信號，根據機械裝置的不同，機電式碰撞傳感器（圖4.17）可分為偏心錘式、滾球式、滾柱式、水銀開關式等多種。觸點式碰撞傳感器也被用作安全開關（稱為安全傳感器），串聯在氣囊點火器的電源電路中，用以防止氣囊誤膨脹。當汽車發生碰撞時，用作安全開關的碰撞傳感器觸點在汽車減速度慣性力的作用下閉合，接通點火器電源電路，此時安全氣囊充氣裝置才能在安全氣囊控製器的氣囊下達指令下正常工作；而在汽車正常行駛或故障檢修時，由於安全傳感器觸點常開，即使車前碰撞傳感器或有關電路短路而造成電子控製器誤判，氣囊充氣裝置也會因為點火器未接通電源而不能被引爆。
圖4.17機電式碰撞傳感器
圖4.18電子式碰撞傳感器
②電子式碰撞傳感器
電子式碰撞傳感器（圖4.18）將汽車碰撞時的減速度參數轉變為相應的電信號，並輸送給安全氣囊ECU，由ECU對信號進行處理後作出是否使氣囊膨脹的判斷。安全氣囊係統所用的電子式碰撞傳感器主要有壓電式和壓敏電阻式兩種。
（2）安全氣囊電子控製器
安全氣囊電子控製器根據接收到的碰撞傳感器信號判斷汽車是否發生了碰撞及碰撞的強度，並確定是否輸出點火信號引爆點火劑給氣囊充氣，安全氣囊電子控製器內除了SRS微處理器外，還有點火電路、SRS診斷電路等，有的還將安全傳感器、SRS備用電源等都集裝在一個控製盒中。
圖4.19安全氣囊電子控製器
①備用電源
備用電源是在汽車發生碰撞而電源電路出現意外時，提供安全氣囊係統正常工作所需的電能，以確保安全氣囊能發揮安全保護作用。安全氣囊係統的備用電源通常是一個容量較大的儲能電容器。安全氣囊備用電源電路與電子控製器組裝在一個控製盒中，有的安全氣囊係統則將備用電源單獨安裝。在汽車正常運行時，發電機通過充電電路給電容器充電，使電容器始終存有電量。當汽車因碰撞而造成供電電路斷路時，電容器可及時釋放所存儲的電能，確保點火器能正常通電工作，以引爆點火劑，使氣囊迅速膨脹充氣。
圖4.20備用電源
②點火電路
點火電路的作用是在SRS微處理器輸出氣囊膨開指令時，迅速使氣囊點火器通電，引爆點火劑和氣體發生劑，使氣囊迅速充氣。點火電路通過安全傳感器與電源連接，因此，隻有在汽車發生了碰撞，並使安全傳感器觸點通路時，電子控製器才有可能使點火器通電點火，從而避免了在汽車正常使用及維修中產生誤點火的可能。
圖4.21點火電路
③安全氣囊微處理器
安全氣囊微處理器由中央微處理器CPU，存儲器ROM\/RAM、輸入\/輸出接口等組成。CPU根據輸入的氣囊傳感器信號及隻讀存儲器ROM中儲存的標準參數，判斷汽車是否發生了碰撞及碰撞的強度，並通過輸出接口向點火電路發出點火指令。CPU還通過對輸入信號和測試信號的監測，進行係統的自檢。當安全氣囊電子控製係統部件或電路出現故障時，CPU就使SRS警告燈亮起，並在隨機存儲器RAM中儲存相應的故障碼。
4安全帶收緊器
（1）安全帶收緊器定義
一些汽車安全氣囊係統配有安全帶收緊器，安設在前排座椅外側，其作用是在汽車發生碰撞時，迅速將安全帶收緊，將車內乘員拉向座椅靠背，防止乘員在慣性力的作用下前衝而造成傷害。不同車型上使用的安全帶收緊器其結構不盡相同。活塞式安全帶收緊器主要由點火器、汽化劑、氣缸、活塞等組成。當汽車發生碰撞時，安全氣囊電子控製器根據碰撞傳感器的信號判斷汽車碰撞強度，如果需要收緊安全帶，則向安全帶收緊器的點火器發出指令，使汽化劑膨脹，推動活塞，促使安全帶迅速收緊，將車內乘員拉向座椅靠背。
（2）安全操作規範
①安全氣囊係統元器件要保證原廠包裝，單獨恰當的運輸，妥善保管。
②非安全氣囊專業維修人員不得進行安全氣囊的檢查和維修工作。
③不能使安全氣囊的元器件承受85°C以上的高溫。
④不能任意改動安全氣囊係統的電路和元器件結構。
⑤對安全氣囊進行所有的維修作業時都必須在斷開蓄電池電源線3min後再進行，以免發生意外氣囊膨開。
⑥不要人為碰撞安全氣囊傳感器，以免安全氣囊突然膨開。在對汽車進行維修作業有可能對傳感器造成碰撞衝擊時，應先將傳感器拆下，待維修竣工後，再裝傳感器。
4.2.3其他電控安全係統
1汽車懸架係統
汽車懸架是汽車的一個重要組成部分。懸架的功用為：①抑製、緩和由不平路麵引起的振動和衝擊；②傳遞汽車垂直力以外，還傳遞其他各方向的力和力矩；③保證車輪和車身或車架之間有確定的運動關係，使汽車具有良好的駕駛性能。
懸架的組成為以下三部分：
（1）彈性元件
起緩衝作用，承受垂直載荷，緩和及抑製不平路麵對車體的衝擊。彈性元件分為鋼板彈簧、螺旋彈簧和氣體彈簧三種。
①鋼板彈簧：既有彈性元件的作用，又可起到導向和減震作用。
圖4.22鋼板彈簧
圖4.23螺旋彈簧
② 螺旋彈簧：質量輕，但沒有減震作用，必須另加減震器也必須加推力杆。
③ 氣體彈簧：以空氣或油、氣作為工作物質。體積小、壽命長。
圖4.24氣體彈簧
（2）減振器
起減振作用，衰減車身的振動是懸架機構中最精密和複雜的機械件，如圖4.25所示。
①功用：加速車架與車身振動的衰減，改善汽車行駛的平順性。
②原理：油液通過窄小孔隙形成阻尼將振動能量轉化為熱能。
圖4.25減振器
圖4.26傳力（導向）裝置
（3）傳力（導向）裝置
起力的傳遞作用，保證車輪相對於車架（或車身）有確定的相對運動規律。
2巡航控製與導航控製
巡航控製係統（CCS）可使汽車工作在發動機有利轉速範圍內，減輕駕駛員的駕駛操縱勞動強度，提高行駛舒適性。汽車自動行駛裝置巡航控製係統又稱為巡航行駛裝置、速度控製係統、自動駕駛係統。
（1）主動式巡航控製係統
通過自動控製製動和加速來保證一定的車距。舊巡航控製係統隻能按設定的車速保持一個速度，而主動巡航控製則利用雷達或其他監測設備扮演司機的角色，前方慢，後方也減速。係統自動保持預先設定的與前車的安全距離。
圖4.27主動式巡航控製係統
① 巡航控製係統作用：按駕駛員所設定的速度，不用踩油門踏板就可以自動地保持車輛以固定的速度行駛。采用了這種裝置，當在高速公路上長時間行車，駕駛員不用控製油門踏板，減輕了疲勞，減少了不必要的車速變化，可以節省燃料。
② 巡航控製係統類型：電控電動機式CCS和電控真空控製式CCS。
（2）CCS的指令開關
①主控開關：控製CCS啟動、關閉、調節巡航狀態。
②離合器開關：僅安裝於手動變速器車輛，當汽車在巡航狀態下出現駕駛員幹預，駕駛員踩踏離合器踏板，使其閉合，電控單元立即自動關閉巡航工作狀態。
③變速器空擋開關：僅安裝於自動變速器車輛，它的作用與離合器開關類似。
④刹車開關：當駕駛員踩踏製動踏板時，在製動燈亮的同時，將控製節氣門動作搖臂的電磁離合器斷開，迅速退出巡航控製的工作狀態。節氣門不再受CCS控製。
⑤手刹車製動開關：與離合器開關、空當開關類似。
⑥點火開關：通斷工作電源。
3防撞控製係統
自動避撞係統利用裝於車輛上的傳感器及計算機控製器，實時準確判斷發生碰撞的可能，隨時提醒駕駛人員注意，並在必要時采取緊急措施以避免或減輕碰撞危險，提高行車安全和交通效率。
在跟車距離小於安全距離或前有轉彎等緊急情況時，避撞係統會向駕駛員發出警報，提醒注意並采取減速或製動措施，可有效地預防碰撞事故的發生，對降低交通事故發生率和確保道路行車安全有著非常重要的意義。
（1）行車防撞控製係統
汽車行駛中，當兩車的距離小到安全距離時，即自動報警，若繼續行駛，則會在即將相撞的瞬間，自動控製汽車製動器將汽車停住。
智能輔助係統包含有與電腦相連的立體攝像機，實現視頻輔助功能，能夠有效地幫助司機提高駕駛的安全性。
①係統可以分辨出汽車、騎車人以及行人，並且以此為依據配合當前各種參數迅速計算出事故可能的破壞的程度，並做出相應的反應。
②自動探測路況並預測潛在的危險，當探測到可能發生危險時，係統就會轉入“自動操作”來避免危險的發生，例如當攝像頭發現了將會有不可避免的撞車發生時，就會自動啟動應急刹車係統，從而保證損失降到最低。
③自動探測路邊的限速指示牌，並且根據探測到的數據用聲音的方式提醒司機要遵守速度限製，從而盡可能地避免事故的發生。
（2）倒車防撞報警係統
汽車倒車時，顯示車後障礙物的距離，有效地防止倒車事故發生。
①由超聲波傳感器、電子控製單元、報警裝置等組成。
②工作原理采用超聲波測距。
4.3電控係統創新創業點
4.3.1電控係統技術優化創新
電控係統是新能源電動汽車的“三大核心”技術之一。據統計，電控係統效率提升1%，可顯著提升純電動汽車的整車經濟性，其設計出的車型在市場競爭中更加具有競爭優勢！目前電控係統效率優化技術主要包括：載頻動態調整技術、DPWM發電技術、過調製技術、廣域高效HSM電機。
1載頻動態調整技術
首先，從電控係統的損耗談起，目前電控係統的損耗主要來自逆變器控製器部分，而逆變控製器損耗的70%又主要來自開關部分，因此，從降低開關損耗角度，研究了載頻動態調整技術。
圖4.28電機控製器效率圖
通過仿真實驗發現，調整開關的頻率以後，逆變器的效率最大能夠提升2%，使用動態載頻率技術，尤其是在低轉速，對載頻要求不那麼高時，調整載頻可以有效降低控製器的損耗，提高控製器的效率。
初步統計每100 km可以提供1.5 km左右，載頻不能無限製下調，還需要考慮整車噪音和電機控製的需要。
2DPWM發波技術
DPWM發波技術可簡單理解為不連續發波技術，采用DPWM發波技術比采用COWM技術可以減少1\/3的開關閉合次數，可顯著降低開關損耗。當調製比M>0.816，CPWM和DPWM調製下的諧波近似相同。此區域可采用DPWM技術以降低器件損耗。
圖4.29DPWM與CPWM效率比較
3過調製技術
逆變器的損耗主要是開關損耗和導動損耗。其中導動損耗與輸出電流有很大的關係，在輸出功率一定的條件下，輸出電流降低對應的輸出電壓則需要相應地予以提高。
圖4.30過調劑與非過調劑的區別
在電路設計過程中，加入過調製，能夠有效地提高弱磁區和輸出轉矩使得輸出電壓提高4％，提高輸出電壓4%，峰值功率也對應提升4%左右，進而改善整車在高速區域的動力性能；加入過調製，輸出功率相同的情況下，電流會顯著降低，進而能夠減小係統的發熱量，提高控製器的過載能力，改善整車動力性能。加入過調製，能夠有效地提升高基波電壓，與未加入過調製相比較，可提高電機的效率，電機電流能明顯減小，進而可有效地提高整車的續航裏程。
4廣域高效HSM電機
廣域高效HSM電機除了電控效率提升，還包括電機效率提升。相比IPM電機，廣域高效HSM電機可以兼顧低速區效率和高速區效率，其在中高速恒功率運行區域內，效率優勢更加明顯。表4.2HSM與IPM的比較
全工作區
效率>90%區域占比全工作區
效率>85%區域占比［1 500 rpm，1 500 Nm］
全工作區
效率>90%區域占比［1 500rpm，1 500Nm］
全工作區
效率>85%區域占比HSM63.5%78.7%66.7%80.8%IPM48.5%65.3%57.0%73.0%4.3.2電控係統集成化
電動汽車電機控製器作為控製電動汽車驅動電機的設備，通過接收整車控製器和控製機構（製動踏板、油門踏板、換擋機構）傳送控製信息，對驅動電機轉速、轉矩和轉向進行控製，並可同時對動力電池的輸出進行相應控製。
目前，部分“多合一”的電控產品已經在電動汽車中投入應用，同時集成了傳統汽車分立的空調壓縮機、轉向助力泵電機、氣泵電機控製器，以及混合動力車型中采用的BSG\/ISG電機等。隨著微芯片在整車及總成控製中的應用逐步廣泛，多合一電控產品的成本有望進一步降低，單一控製器將逐步被集成化“車輛中央控製器”所取代。
電控係統的設計和標定與電機係統相關程度較高，根據匹配電機的不同，電控係統需要開發不同技術平台。隨著感應電機和永磁電機的大量使用，電控係統的複雜程度迅速上升，矢量控製技術和直接轉矩控製技術成為電控產品的技術主流，電動乘用車的普及對於電機和電控係統的集成程度要求也越來越高。可以預見的是，未來電機與電控企業的業務交叉程度將逐步提高，可提供電機電控一體化動力總成產品的企業將有助於在同類企業競爭中獲得更大優勢進一步降低自身成本，將具有更大的競爭力。
1國產替代勢在必行，電機電控行業加速整合
目前，新能源汽車驅動電機的廠商主要包括兩類：第一類是具備電機電控供應鏈的電動汽車整車企業；第二類是專業從事汽車零部件供應或專業從事電機電控產品供應的企業。此外，部分傳統工業電機、變頻器等生產企業也依靠在研發、生產上的技術積累，積極轉型介入新能源汽車電機電控相關產品的供應。
圖4.31國內新能源車電控裝機來源發布
（中國汽車工程學會，2016年10月26日）
目前國內電動汽車大部分仍由北汽、比亞迪等傳統汽車企業生產，因此整車企業自供電機電控組件占比相對較大。考慮到2016年全年獲批的新建新能源汽車企業已經達到7家，且其中不乏長江汽車、敏安汽車、萬向集團等尚無整車生產經驗的企業，我們認為，隨著新能源汽車專業製造企業尤其是輕資產型互聯網汽車企業的迅速崛起，新能源汽車產業鏈分工細化成為必然趨勢，第三方供應商提供電機電控甚至動力總成的比重將逐步上升。
根據2016年7月中機中心公布的新能源汽車裝機數據統計，第三方電控企業達到98家，提供了43.8%的裝機量。其在第三方市場中的最高市占率僅為18.4%，在整體電機、電控市場的市占率更是僅為8.07%。整個電控市場仍處於未定型的競爭格局，尚無任何企業對市場形成統治性優勢，轉型企業、新興企業均有機會在市場中脫穎而出，迅速獲得較大的市場份額。
2進口替代任重道遠，產業鏈細化勢在必行
2016年10月26日中國汽車工程學會年會上發布的《節能與新能源汽車技術技術路線圖》，在純電動與插電式混合動力汽車技術路線中，提出2020年純電動乘用車續航裏程要達到300 km，電動客車單位載重電耗水平要降至3.5 kW·h\/100 km×t，同時提出8項發展重點，其中4項與電機電控直接相關：動力電機與底盤集成技術、純電動汽車動力係統集成及控製技術、高性能動力電機技術、新型電機控製器技術。
圖4.32新能源汽車續航裏程（左軸）與電耗水平（右軸）發展目標
相比動力電池在國內已經初步建立起研發技術體係，高性能電驅動係統的研發在國內仍處於起步階段，大部分具備創新結構的高性能電機仍處於樣件開發甚至設計階段。電驅動係統產業鏈的快速發展，使得各個企業均有機會在產品和技術上脫穎而出，快速搶占下遊電動汽車市場。
3原材料成本占比高，電機降本需集成化和輕量化
與動力電池係統不同的，驅動電機係統對於原材料的要求相對簡單，主要包括釹鐵硼等稀土永磁材料（永磁體）、鋼材（鐵芯疊片、驅動軸體）、銅（繞組）、鎂鋁合金（機殼）等基本金屬。因此，原材料成本和加工成本占據電機成本中的絕大部分。
根據ANL統計數據，在永磁同步電機中，永磁體組件的成本占整個電機物料成本的45%左右；在感應電機中，鐵芯疊片的成本占電機物料成本的58%左右。因此，稀土材料、鋼材、銅鋁等有色金屬材料的價格將對電機成本產生最直接的影響。
根據華域電動等企業數據，稀土磁鋼的重量僅占據整機重量的25.45%，但成本已經占了整個車用驅動電機成本的20.30%，稀土價格上漲時甚至可以達到50.60%。因此，原材料成本的波動對於電機生產成本具有直接的影響。
國家“十三五”新能源汽車重點研發計劃明確提出，2020年，我國驅動電機峰值功率密度應達到4.0 kW\/kg，連續功率密度應達到2.2 kW\/kg，基於IGBT功率模塊的電控器功率密度達到17 kW\/L，基於第三代寬禁代半導體的Sic功率模塊的電控器功率密度達到36 kW\/L，較目前性能均實現倍增。在此目標下，實現電機電控成本的下降一般通過兩種方式實現：
（1） 通過推出集成度高的電驅動總成來降低係統總重，從而提高公裏密度，降低成本，如大陸、麥格納等企業推出的，電力電子與驅動電機總成、驅動電機與減速器總成、混合動力總成模塊等，此種方式一般為歐美等企業采用。
（2） 通過采用部分組件非金屬化降低係統重量和成本，包括轉動樞軸、支撐組件等，采用耐磨非金屬材料進行替代，或通過結構設計對包括電機極槽比、齒槽比與裂比等進行多重優化，從而提高單台電機材料用量，此種方式多為日韓等電機企業采用。
4“十三五”期間電機電控市場規模測算
電控行業目前仍處於產品技術快速更新換代的階段，技術投入占比較高，資產規模一般不重，市場競爭也較電池行業為輕。考慮目前新能源汽車電驅動係統的企業大多由傳統工業電機、變頻控製等企業轉型而來，產能的快速上量對於全行業而言並非難以實現的瓶頸，因此行業存在產品定型後競爭突然加劇的風險。目前電驅動行業企業數量眾多，尚無任何企業能對市場實現控製或壟斷，僅考慮第三方供應商市場，CR10甚至小於50%；此外，電控企業處於新能源汽車產業鏈中遊，在產能足夠的情況下，企業將同時受到來自上遊原材料及核心零部件企業，和下遊整車企業的雙向成本壓力。
因此，在下遊新能源汽車市場快速增長的過程中，同時具備技術和市場優勢的供應商才能在逐步激烈化的電控市場中擴大市場份額，這一方麵要求企業在技術上需要具備電機、控製係統的技術、生產優勢，和較強的動力總成係統集成能力，從而在設計和生產兩方麵降低產品成本；另一方麵要求企業在市場中具備較強的客戶粘性，與下遊整車企業形成較為堅固的產業聯盟或合作協議。
4.3.3電控係統改進難點
隨著汽車電子信息技術的迅猛發展，電控係統在汽車上的應用日趨普遍，疑難故障也越來越多。在進行故障診斷時，不僅要掌握電子係統的結構、原理，明確電控係統中各部分可能產生的故障及對整個係統的影響，還必須掌握常見的疑難故障，運用科學的診斷方法，對係統故障進行綜合分析、判斷，最終確定故障原因和範圍。
1 常見疑難故障
實際維修作業中，經常可以簡單排除的故障，卻常被一些假象誤導而走彎路；也時常被一些莫名其妙的現象所迷惑而無從下手；更有甚者有些故障排除了，還不知原因。與其說是疑難故障，還不如說是“怪”故障，這就是電控係故障與機械故障的不同之處。
（1）誤導性故障
誤導性故障是指電控出現問題後，由於駕駛員錯誤描述或車載自診斷碼出現紊亂，而誤導維修人員不假思索地照搬硬套，從而造成新的故障。電控係統是根據發動機不同的工況，預先設定運行程序存儲於電腦中，然後由各種傳感器輸入不同的參數轉換成各種運行方案的地址碼。如果傳感器輸入的信號參數超出車載電腦的判斷範圍，就會產生錯誤的故障碼，即“假碼”；另外有些傳感器損壞後，會產生電磁波幹擾，而引起電腦輸入故障碼的紊亂，即“亂碼”。所以，在實際診斷過程中，對自診斷係的診斷結果，需要做進一步的分析、檢測與確定。
（2）假象性故障
假象性故障是指電控係統出現單一故障後，被非電控係統故障的症狀所顯示，診斷時被症狀所誤導。通常是電控係統中的傳感器發出的信號參數異常，使電腦接收到虛假的信號參數，引起控製程序紊亂，造成其他故障。
（3）隱蔽性故障
隱蔽性故障是指故障確實存在，但症狀不明顯，原因一時難以查明。由於電控係統中的精密電子元件共同承擔著各種性能參數的檢測，為計算機提供控製數據。如果某個元件出現隱蔽性故障後，多數是隱藏較深，唯有在特定的情況下其症狀才有所顯示。
（4）斷續性故障
斷續性故障是指症狀不確定，時而出現、時而消失。由於現代汽車電控係統結構複雜，它有上千個電子元件、上百個插接件、幾十個傳感器和執行器。如果某一個部位鬆動或接觸不良，都會引起電控係統產生間斷性故障。在查找該故障時，若利用儀器檢測或調出車載自診斷碼往往無濟於事。
2 疑難故障診斷方法
由於電控係統故障具有很強的抽象性，無疑給故障的診斷帶來了相當大的難度。即使維修人員經驗豐富、技術熟練，如果不經分析就盲目拆卸或更換，不僅給用戶造成不應有的經濟損失，有時還會導致更多的人為故障，造成“治聾不成，反而治啞”。為此，維修人員還應掌握以下方法技巧。
（1）元件振動緊固法
大多數汽車在行走振動時才出現故障，因此，當汽車在坎坷路麵行駛出現故障時，可用振動法來檢查。即對懷疑有故障的元件、導線束、插接件、傳感器、執行器等進行敲打（用錐柄敲擊或用手拍打）和搖擺（導線及插接件進行垂直、水平方向搖擺和前後拉動），以檢查是否存在虛焊、鬆動、接觸不良、導線斷裂等故障。
（2）感溫元件加熱檢查法
有的故障隻在熱車時才會出現，這時可使用加熱法。即對某些懷疑有故障的元器件、導線束、插接件、傳感器、執行器等進行局部加熱，可用電吹風或類似的加熱工具對可能引起故障的零部件或傳感器進行加熱試機，但加熱溫度不得高於80 ℃，當烘烤到哪個部位或元件出現故障時，應更換新件。注意：對ECU中的電子元器件，不能直接加熱，否則會將其損壞。
（3）加載法
當懷疑故障可能是由於油路載荷或用電負荷過大而引起時，可采用加載法。對油路載荷過大的故障，可繼續增加油路載荷（即急加速）；對電路中用電負荷過大的故障，可接通所有的用電設備（如加熱器、刮水器、空調、冷卻風扇、前照燈等），這樣在增加負荷的情況下，迫使故障部位和症狀充分顯示出來，以便進行診斷和排除。
（4）替代法
替代法可分為串聯法和並聯法兩種。當懷疑某個電子傳感器有故障時，可采用串聯法，即用一新件連接代替之，即可診斷該傳感器是否損壞。當懷疑某個電壓式傳感器有故障時，可釆用並聯法。
（5）隨車自診斷係統診斷法
隨車自診斷係統診斷法是利用汽車上電子係統所提供的自診斷功能對汽車故障進行診斷的方法。當電子控製係統有關傳感器、執行機構以及有關電路有故障時，ECU中的故障檢測係統會將故障以代碼形式通過儀表板上的故障警告燈顯示，或通過專用的故障診斷儀器讀出，為汽車故障診斷提供了極大的方便。
當發動機運行不正常時，可優先選用自診斷測試，進入自診斷測試狀態後，不同的診斷測試模式，將完成不同的診斷測試功能，一般有兩種診斷測試模式：
一是靜態診斷模式，簡稱KOFO（Key On Engine Off）模式，即點火開關“ON”，在發動機運轉的情況下，讀取微機係統中所存儲的故障代碼，大部分電控發動機采用靜態測試模式。
二是動態診斷模式，簡稱KOER（Key On Engine Rur）樓式，即點火開關“ON”，在發動機運轉的情況下，讀取故障碼，檢測數據或進行混合氣成分的監測。該模式主要用於在動態下發生故障的故障碼，它能檢測到許多靜態模式無法判斷的故障。
維修人員應首先讀出發動機故障代碼，從而查詢故障碼代表的內容。ECU正常的輸入、輸出信號的電壓都是在規定的範圍內變化的，當一電路較長時間或多次出現超出規定範圍的信號時，診斷係統規定該路信號有故障。故障的出現不僅與傳感器和執行器有關，而且與出現故障的整個電路有關。為了查出故障原因，除檢查傳感器和執行器外，還需檢查線束、插頭、ECU和與此信號電路有關的其他元件。
汽車故障排除後，需要清除故障碼。進行故障碼清除時，應嚴格按照特定車型所規定的故障碼的清除方法，一般而言，斷開通往發動機控製係統的電源線或保險絲，就可清除微機控製係統存儲的故障碼，但采用拆除蓄電池負極搭鐵線的方法清除故障碼，將會使某些車型的控製電腦失去“經驗記憶”，或造成有些車輛某些功能的喪失。現代很多汽車借用專用診斷儀清除故障碼，既方便又安全。
隨車自診斷係統通常隻能提供與本係統有關的電氣裝置或線路故障。它有以下不足：①隻包括為數有限的若幹常見故障，大量的故障特別是油路、氣路並未包括在內；②對許多故障沒有反映或僅給出較為模糊的診斷結論，維修人員仍然無從下手；③維修人員無法了解故障診斷原理、診斷過程，判斷故障相對比較機械，對維修人員的理論水平、分析能力和實際工作經驗要求較高。所以維修人員還要利用其他診斷方法，以快速找出故障部位。
（6）數據流分析法
利用汽車故障自診斷接口通過專用的檢測儀器，可將汽車電控係統工作中的燃油脈衝寬度、點火提前角、發動機轉速、節氣門開度、怠速調整狀態、氧傳感器狀態、ABS輪速傳感器、自動變速器擋位等一係列信號以數值的形式實時地顯示出來。由這組數據所組成的數據塊稱為數據流。在數據流中包括故障碼的信息、控製電腦的實時運行參數、控製電腦與診斷儀之間的相互控製指令。數據流不僅使我們能夠對汽車電控係統各有關傳感器、執行機構的工作情況進行動態監測，同時也為電控係統的故障診斷提供了分析的依據。數據流分析法即通過對汽車不同工況下的數據流進行分析對比而得到故障信息的診斷方法。
數據流分析法有以下幾種方法：數值分析法、時間分析法、因果分析法、關聯分析法、比較分析法等。
（7）波形分析法
即借助汽車專用示波器或發動機綜合分析儀對電控係統可能發生故障的信號波形進行檢測和顯示，將檢測波形與正常波形的特征進行對比分析，找出差別，達到故障診斷的目的。判斷傳感器的波形是正常波形還是異常波形，主要可以用五種測量參數來加以判斷，即幅值（信號最高的電壓值）、頻率（信號的循環時間）、形狀（信號的外形）、脈寬（信號的占空比或所占時間）和陣列（信號的重複特性）波形分析法能夠真實地反映電控係統傳感器、ECU和執行機構之間的信號傳遞特征，特別是對點火係統、電控燃油噴射係統、ABS係統中變化較快的傳感器信號的分析和故障診斷是十分有效的。
汽車電控製係統的故障檢測和診斷是一項較為複雜和細致的工作，維修人員應在掌握汽車電子控製係統工作原理的基礎上，靈活應用上述診斷方法，才能實現汽車電控係統故障快速、準確的診斷和排除。
4.3.4新能源汽車電控技術的發展趨勢
隨著新能源汽車研發工作的逐漸開展，電力電子技術逐步得到應用並改變了汽車的電力係統，形成了新能源汽車電力傳動電氣裝置，相比於傳統汽車低功率低壓的輔助電氣裝置，其具備效率更高、噪音更小、節能環保等優點。其中，電機控製係統、電動助力轉向係統、能源回饋係統、電池管理係統等是未來新能源汽車電控係統的主要構成部分。
1電機驅動控製係統的發展
在新能源汽車電控係統中，電機驅動控製係統是核心，直接影響汽車的正常運行，係統主要分為機械和電器兩個部分。電氣係統是電機驅動係統的關鍵，主要由控製器、功率轉換器、電動機等幾個部分共同組成，驅動電機的性能和功率會直接影響電動汽車的啟動速度和時速快慢。就當前電動汽車電機驅動係統的研發情況來看，電控係統在普通直流電機電刷工作中還是會收到電磁輻射幹擾的影響，普通直流電機的散熱也較為困難，但一些電動汽車產業仍然選擇該項技術，而在我國哈爾濱工業大學的新能源汽車研發工作中，則是研發了多態電機驅動控製係統，這在電動汽車領域的應用前景也是極具潛力的；在新能源汽車電控係統中，永磁電機驅動控製係統是應用最多的，PWM控製技術和永磁無刷直流電機控製技術是其主要技術，可以實現電機優良的調速性能，而隨著電力電子技術快速發展所帶來的IGBT等功率模塊，永磁直流電機調速控製係統的技術水平也得到了進一步提升。
2電力助力轉向係統EPS的發展
動力助力轉向係統經過了常規液壓動力轉向係統、電子控製液壓動力轉向係統、電動助力轉向係統三個發展階段，並有繼續向電子化和智能化發展的趨勢。電動助力轉向係統的工作原理是在機械轉向係統基礎上加入電機作為動力源，以電動助力代替液壓助力；具有節能環保、高性能化、可控性高、重量輕、工作可靠性好、製造成本低等特點。
電動助力轉向係統最先於1988年日本鈴木公司投入應用，此後此技術得到了迅速的發展，美國和德國相繼研製出各自的EPS係統。經過數十年的發展，EPS的各項技術都日趨成熟，在控製方式和助力方式方麵得到優化，其應用範圍和影響力不斷擴大。我國在動力助力轉向係統的研究與開發比較晚，國內部分大學、研究機構、汽車係統公司在這方麵的研究限於理論分析和仿真模擬。
3能源回饋係統的發展
在新能源汽車開發中，實現能源再利用的關鍵環節就是能源回饋係統的研究，目前在汽車電機動力特性和動力學特征等研究工作中，利用變頻器可以對能量進行95%以上的再利用。在傳統汽車中，製動產生的剩餘能量都是以熱量的形式散失掉，製動能量回饋係統可在汽車製動過程中，將牽引電機轉換為發動機，依靠車輪拖動電機產生電能和車輪製動力矩，從而將製動能量轉化為電能儲存起來，達到提高汽車續航裏程的目的。能量回饋係統在新能源汽車的發展中發揮著不可或缺的作用，未來的應用領域也是非常可觀的。
4電池管理係統的發展
電池一致性問題隨著電池管理係統的應用而得以解決，同時也實現了電動汽車和車載動力電池之間的高效連接，電池係統在動力電池組的支持下也能為汽車提供可靠的動力。工作原理表現為：對各個電池單體進行協調，密切監控電池的電流、溫度、電壓等傳感器信號，從而避免由於溫度、電壓、電流過高而產生危險。
應用電池管理係統的新能源汽車，唯一的動力就是車用蓄電池，當前主要使用的電池包括鋰離子電池、鉛酸電池、鎳氫電池、鎳鉻電池等，其中能量密度和電壓平台都較高的是鋰離子電池，也是新能源汽車未來最理想的能源，但目前急需解決的一個問題就是鋰離子電池的使用壽命和安全性。
*4.4電控係統引發的組合創新的思考
本章節為延伸拓展學習，電子學習資料見二維碼
1安全氣囊的作用是什麼？安全氣囊有哪些種類？
2安全氣囊係統的基本組成部件有哪些？當汽車發生碰撞時安全氣囊是如何起作用的？
3在汽車行駛過程中，安全氣囊電子控製係統是如何工作的？
4已有安全氣囊作被動安全保護，為什麼還要強調係安全帶的重要性？
5安全氣囊傳感器有哪些種類？起何作用？安全氣囊如何防止誤膨開？
6安全氣囊組件有哪些組成部件？各組成部件起何作用？
7活塞式安全帶收緊器是如何工作的？
8安全氣囊備用電源起何作用？汽車安全氣囊係統如何確保其可靠性？
9安全氣囊在使用與檢修過程中應注意些什麼？
10汽車上為什麼要采用總線技術？
11什麼是汽車總線式信息傳輸方式？它有何特點？
12汽車上數據傳輸網絡如何分類？各種類型的網絡的適用範圍如何？
13什麼是CAN總線？
14CAN總線的接口起何作用？
15CAN總線係統是如何構成的？其信號傳輸有何特點？
16CAN總線故障自診斷有哪些內容？
第5章新能源汽車充電樁創新第5章新能源汽車充電樁創新5.1充電樁概述
5.1.1充電樁產生背景及原因
電動汽車充電設施是為電動汽車提供電能的補給裝置。充電設施直接接入電網，是電網的組成部分，也是保證電動汽車和電網安全、可靠、經濟地提供電能的充電係統，以充電裝置為載體實現電動汽車與電網的互動，包括充電設備、充電站、電網以及延伸的土地、運營、電價、營業模式等龐大係統工程。
目前，珍惜地球上有限的石油資源，保護人類賴以生存的自然環境，減少溫室氣體的排放量，遏製全球變暖趨勢已經成為全世界各國麵臨的共同話題。汽車作為現代社會化大工業的產物，為推動人類文明向前躍進做出了巨大貢獻，給人類的生活帶來了舒適和便捷。根據聯合國的統計數據顯示，目前汽車的耗油量已占全部石油消耗的75%，同時也帶來了巨大的環境汙染。
要緩解這兩個日趨嚴重的問題，汽車工業必然向著環保、清潔和節能的方向發展，也包括發展清潔能源替代燃料汽車。
電動汽車在環保、清潔、節能等方麵占據明顯的優勢，據相關統計，電動汽車在能量利用率方麵比燃油汽車高7.5％，汙染物排量僅為普通內燃機車的2%—8%，基本無汙染物排放。電動汽車具有無（低）汙染物排放、噪音低、能效高、維修及運行成本低等優點，它的廣泛普及將是緩解大氣環境汙染和能源緊缺的最為有效的方式之一。
電動汽車一直不被看好的原因取決於兩點：①電池續航能力差;②充電速度慢。隻要能解決其中一點，電動汽車不被看好的問題馬上就可以解決。而負載充電樁是目前的最優選項。
5.1.2充電樁簡介
電動汽車充電樁的功能類似於加油站內的加油機，可以固定在地麵或牆壁，也可以安裝於公共建築（如公共樓宇、商場、公共停車場等）和居民小區的停車場及充電站內，並且能夠根據不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。
充電樁的輸入端與交流電網直接連接，輸出端裝有充電插頭，用於電動汽車的充電。
充電樁一般提供常規充電和快速充電兩種充電方式。人們可以在充電樁提供的人機交互操作界麵使用特定的充電卡刷卡使用，選擇相應的充電方式、充電時間、費用數據打印等操作，充電樁顯示屏會顯示充電量、費用、充電時間等數據。充電流程如圖5.1所示。
圖5.1充電流程
5.2新能源汽車充電樁
5.2.1充電樁的構成與功能
1交流充電樁
交流充電樁一般由樁體、電氣模塊、計量模塊等組成。樁體包括外殼和人機交互界麵；電氣模塊包括充電插座、電纜轉接端子排和安全防護裝置等；計量模塊安裝在樁體內部。
交流充電樁一般應具有人機交互功能、計量功能、外部通信功能和軟件升級等功能。
人機交互界麵提供人機交互功能，主要包括顯示功能和輸入功能。顯示功能要求充電樁能顯示在各種狀態下的相關信息；輸入功能要求充電樁具備手動設置充電參數的功能。