第8章 汽車電子控制技術(shù)基礎(chǔ)

1、車動學(xué)院2022-6-22汽車電器電控第八章第八章 汽車電子控制技術(shù)基礎(chǔ)汽車電子控制技術(shù)基礎(chǔ)第二篇 汽車電子控制系統(tǒng)2022-6-22汽車電器電控2022-6-22汽車電器電控發(fā)展過程發(fā)展過程1發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢2電控技術(shù)對汽車性能的影響電控技術(shù)對汽車性能的影響32022-6-22汽車電器電控1 汽車電控技術(shù)發(fā)展過程From 1990s19701990s1970s1960s廣泛應(yīng)用廣泛應(yīng)用集成電路集成電路模擬電路模擬電路晶體管分立電路晶體管分立電路2022-6-22汽車電器電控2、電控技術(shù)對汽車性能的影響電控技術(shù)動力性動力性節(jié)能節(jié)能Other performance舒適舒適安全安全環(huán)保環(huán)保202

2、2-6-22汽車電器電控3、汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展方向、汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展方向集中控制集中控制 應(yīng)用范圍擴(kuò)展應(yīng)用范圍擴(kuò)展控制集中化控制集中化發(fā)展發(fā)展方向網(wǎng)絡(luò)汽車網(wǎng)絡(luò)汽車ITSITS汽車網(wǎng)絡(luò)通信與控制汽車網(wǎng)絡(luò)通信與控制2022-6-22汽車電器電控 任何一種電子控制系統(tǒng)，其主要組成都可分為信號任何一種電子控制系統(tǒng)，其主要組成都可分為信號輸入裝輸入裝置、電子控制單元（置、電子控制單元（ECU）和和執(zhí)行元件執(zhí)行元件三部分。三部分。 傳感器ECU執(zhí)行單元執(zhí)行單元2022-6-22汽車電器電控點火系統(tǒng)點火系統(tǒng)2022-6-22汽車電器電控信號輸入裝置信號輸入裝置各種傳感器，采集控制系統(tǒng)的各種傳感器，

3、采集控制系統(tǒng)的信號，并轉(zhuǎn)換成電信號輸送給信號，并轉(zhuǎn)換成電信號輸送給ECU； 電子控制單元電子控制單元ECU，給各傳感器提供參考電，給各傳感器提供參考電壓，接受傳感器信號，進(jìn)行存儲、計算和分析處理壓，接受傳感器信號，進(jìn)行存儲、計算和分析處理后執(zhí)行器發(fā)出指令；后執(zhí)行器發(fā)出指令； 執(zhí)行元件執(zhí)行元件由由ECU控制，執(zhí)行某項控制功能的控制，執(zhí)行某項控制功能的裝置。裝置。 2022-6-22汽車電器電控1 1、按控制方式分：、按控制方式分： 開環(huán)控制開環(huán)控制ECUECU根據(jù)傳感器的信號對執(zhí)行器根據(jù)傳感器的信號對執(zhí)行器進(jìn)行控制，但不去檢測控制結(jié)果；進(jìn)行控制，但不去檢測控制結(jié)果； 閉環(huán)控制閉環(huán)控制也叫反饋控制

4、，在開環(huán)的基礎(chǔ)也叫反饋控制，在開環(huán)的基礎(chǔ)上，它對控制結(jié)果進(jìn)行檢測，并反饋給上，它對控制結(jié)果進(jìn)行檢測，并反饋給ECU。下一頁2022-6-22汽車電器電控2、按控制功能分：、按控制功能分：單功能單功能 如如ABS等等控制功能控制功能多功能多功能如發(fā)動機(jī)集中控制如發(fā)動機(jī)集中控制系統(tǒng)系統(tǒng)2022-6-22汽車電器電控發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)底盤底盤車身車身通訊通訊電控燃油噴射電控燃油噴射電控點火電控點火怠速控制怠速控制排放控制排放控制發(fā)動機(jī)增壓發(fā)動機(jī)增壓集中控制集中控制自動變速器自動變速器電控懸架電控懸架ABSASR轉(zhuǎn)向控制轉(zhuǎn)向控制巡航控制巡航控制安全氣囊安全氣囊中控門鎖中控門鎖自動空調(diào)自動空調(diào)GPS車載網(wǎng)絡(luò)車

5、載網(wǎng)絡(luò)檢測診斷系統(tǒng)檢測診斷系統(tǒng)ITS信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)2022-6-22汽車電器電控功用：根據(jù)進(jìn)氣量確定基本功用：根據(jù)進(jìn)氣量確定基本噴油量噴油量，再根據(jù)其他再根據(jù)其他傳感器傳感器（如冷卻液溫度傳感器、（如冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等）信號等對噴油量進(jìn)節(jié)氣門位置傳感器等）信號等對噴油量進(jìn)行修正，使發(fā)動機(jī)在各種運行工況下均能行修正，使發(fā)動機(jī)在各種運行工況下均能獲得最佳濃度的混合氣，從而提高發(fā)動機(jī)獲得最佳濃度的混合氣，從而提高發(fā)動機(jī)的的動力性、經(jīng)濟(jì)性動力性、經(jīng)濟(jì)性和和排放性排放性。 電子燃油噴射系統(tǒng)（電子燃油噴射系統(tǒng)（EFI）2022-6-22汽車電器電控功用：是功用：是點火提前角點火提前角控

6、制控制 。根據(jù)各根據(jù)各相關(guān)傳感器信號相關(guān)傳感器信號，判斷發(fā)動，判斷發(fā)動機(jī)的機(jī)的運行工況運行工況和和運行條件運行條件，選擇最，選擇最理想的點火提前角點燃混合氣，從理想的點火提前角點燃混合氣，從而而改善改善發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)的燃燒過程燃燒過程，以實現(xiàn)，以實現(xiàn)提高發(fā)動機(jī)提高發(fā)動機(jī)動力性、經(jīng)濟(jì)性動力性、經(jīng)濟(jì)性和降低和降低排放污染排放污染的目的。的目的。 電控點火系統(tǒng)電控點火系統(tǒng)（ESA）2022-6-22汽車電器電控功用：是在發(fā)動機(jī)怠速工況功用：是在發(fā)動機(jī)怠速工況下，根據(jù)發(fā)動機(jī)下，根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度、空調(diào)冷卻液溫度、空調(diào)壓縮機(jī)是否工作壓縮機(jī)是否工作、變速器是否掛入變速器是否掛入擋位擋位等，通過怠速控制閥

7、對發(fā)動機(jī)等，通過怠速控制閥對發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量進(jìn)行控制，使發(fā)動機(jī)隨時的進(jìn)氣量進(jìn)行控制，使發(fā)動機(jī)隨時以最佳怠速轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。以最佳怠速轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。 怠速控制系統(tǒng)（ISC）2022-6-22汽車電器電控功用：功用：主要是對發(fā)動機(jī)排放控主要是對發(fā)動機(jī)排放控制裝置的工作實行電子控制。排放制裝置的工作實行電子控制。排放控制的項目主要包括：控制的項目主要包括：廢氣再循環(huán)廢氣再循環(huán)（EGR）控制，活性炭罐電磁閥控）控制，活性炭罐電磁閥控制，氧傳感器和空燃比閉環(huán)控制，制，氧傳感器和空燃比閉環(huán)控制，二次空氣噴射控制等。二次空氣噴射控制等。 排放控制系統(tǒng)2022-6-22汽車電器電控功用：主要是根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和功用：主要是

8、根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化，對發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣進(jìn)行控負(fù)荷的變化，對發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣進(jìn)行控制，以提高發(fā)動機(jī)的充氣效率，從而制，以提高發(fā)動機(jī)的充氣效率，從而改善發(fā)動機(jī)動力性。改善發(fā)動機(jī)動力性。 進(jìn)氣控制系統(tǒng)2022-6-22汽車電器電控功用：是對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣增壓功用：是對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣增壓裝置的工作進(jìn)行控制。在裝有裝置的工作進(jìn)行控制。在裝有廢氣渦輪增壓裝置的汽車上，廢氣渦輪增壓裝置的汽車上，ECU根據(jù)檢測到的進(jìn)氣管壓力，根據(jù)檢測到的進(jìn)氣管壓力，對增加裝置進(jìn)行控制，從而控對增加裝置進(jìn)行控制，從而控制增壓裝置對進(jìn)氣增壓的強(qiáng)度。制增壓裝置對進(jìn)氣增壓的強(qiáng)度。 增壓控制系統(tǒng)2022-6-22汽車電器電控功用：設(shè)定巡航控制

9、模式后，功用：設(shè)定巡航控制模式后，ECU根據(jù)汽車運行工況和運行根據(jù)汽車運行工況和運行環(huán)境信息，自動控制發(fā)動機(jī)工環(huán)境信息，自動控制發(fā)動機(jī)工作，使汽車自動維持一定車速作，使汽車自動維持一定車速行駛。行駛。 巡航控制系統(tǒng) 2022-6-22汽車電器電控功用：由功用：由ECU控制各種指示和報警控制各種指示和報警裝置，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)裝置，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)能及時發(fā)出信號以警告提示能及時發(fā)出信號以警告提示 。警告提示 2022-6-22汽車電器電控1 1空氣流量計空氣流量計測量發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量，將信號輸入測量發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量，將信號輸入ECU。 2 2進(jìn)氣壓力傳感器進(jìn)氣壓力傳感器測量進(jìn)

10、氣管內(nèi)氣體的絕對壓力，將信測量進(jìn)氣管內(nèi)氣體的絕對壓力，將信號輸入號輸入ECU。 3 3節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門的開度及開度變化，信檢測節(jié)氣門的開度及開度變化，信號輸入號輸入ECU。4 4凸輪軸位置傳感器凸輪軸位置傳感器提供曲軸轉(zhuǎn)角基準(zhǔn)位置信號。提供曲軸轉(zhuǎn)角基準(zhǔn)位置信號。 5 5曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器檢測曲軸轉(zhuǎn)角位移，給檢測曲軸轉(zhuǎn)角位移，給ECU提供發(fā)動提供發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號。機(jī)轉(zhuǎn)速信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號。 6 6進(jìn)氣溫度傳感器進(jìn)氣溫度傳感器檢測進(jìn)氣溫度信號。檢測進(jìn)氣溫度信號。7 7冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器給給ECU提供冷卻液溫度信號。提供冷卻液溫度信號。

11、8 8車速傳感器車速傳感器檢測汽車的行駛速度，給檢測汽車的行駛速度，給ECUECU提供車速信提供車速信號（號（SPDSPD信號）。信號）。下一頁第二節(jié) 傳感器2022-6-22汽車電器電控9 氧傳感器氧傳感器檢測排氣中的氧含量。檢測排氣中的氧含量。10爆燃傳感器爆燃傳感器檢測汽油機(jī)是否爆燃及爆燃強(qiáng)度。檢測汽油機(jī)是否爆燃及爆燃強(qiáng)度。11空調(diào)開關(guān)空調(diào)開關(guān)當(dāng)空調(diào)開關(guān)打開，空調(diào)壓縮機(jī)工作，發(fā)動機(jī)負(fù)當(dāng)空調(diào)開關(guān)打開，空調(diào)壓縮機(jī)工作，發(fā)動機(jī)負(fù)荷加大時，由空調(diào)開關(guān)向荷加大時，由空調(diào)開關(guān)向ECU輸入信號。輸入信號。12檔位開關(guān)檔位開關(guān)自動變速器由空檔掛入其他檔時，向自動變速器由空檔掛入其他檔時，向ECU輸入輸入

12、信號。信號。13啟動開關(guān)啟動開關(guān)發(fā)動機(jī)啟動時，給發(fā)動機(jī)啟動時，給ECU提供一個啟動信號。提供一個啟動信號。14制動燈開關(guān)制動燈開關(guān)制動時，向制動時，向ECU提供制動信號。提供制動信號。15動力轉(zhuǎn)向開關(guān)動力轉(zhuǎn)向開關(guān)當(dāng)方向盤由中間位置向左右轉(zhuǎn)動時，由于當(dāng)方向盤由中間位置向左右轉(zhuǎn)動時，由于動力轉(zhuǎn)向油泵工作而使發(fā)動機(jī)負(fù)荷加大，此時向動力轉(zhuǎn)向油泵工作而使發(fā)動機(jī)負(fù)荷加大，此時向ECU輸入信號。輸入信號。1616巡航控制開關(guān)巡航控制開關(guān)當(dāng)進(jìn)入巡航控制狀態(tài)時，向當(dāng)進(jìn)入巡航控制狀態(tài)時，向ECU輸入巡航輸入巡航控制狀態(tài)信號?？刂茽顟B(tài)信號。2022-6-22汽車電器電控v車身位置傳感器車身位置傳感器v轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感

13、器轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器v其他其他 減速度傳感器減速度傳感器 碰撞傳感器碰撞傳感器 光照度傳感器光照度傳感器2022-6-22汽車電器電控轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速傳感器2022-6-22汽車電器電控凸輪軸位置傳感器凸輪軸位置傳感器2022-6-22汽車電器電控空氣流量傳感器空氣流量傳感器2022-6-22汽車電器電控空氣流量計空氣流量計2022-6-22汽車電器電控進(jìn)氣壓力傳感器進(jìn)氣壓力傳感器2022-6-22汽車電器電控節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器2022-6-22汽車電器電控氧傳感器氧傳感器2022-6-22汽車電器電控進(jìn)氣溫度傳感器進(jìn)氣溫度傳感器2022-6-22汽車電器電控爆燃傳感器爆燃傳感器20

14、22-6-22汽車電器電控水溫傳感器水溫傳感器2022-6-22汽車電器電控給傳感器提供電壓，接受傳感器和其他裝置的輸入信號，給傳感器提供電壓，接受傳感器和其他裝置的輸入信號，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；儲存該車型的特征參數(shù)和運算所需的有關(guān)數(shù)據(jù)信號；儲存該車型的特征參數(shù)和運算所需的有關(guān)數(shù)據(jù)信號；確定計算輸出指令所需的程序，并根據(jù)輸入信號和相關(guān)程確定計算輸出指令所需的程序，并根據(jù)輸入信號和相關(guān)程序計算輸出指令數(shù)值；序計算輸出指令數(shù)值；將輸入信號和輸出指令信號與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，確定并存將輸入信號和輸出指令信號與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，確定并存儲故障信息。儲故障信息。 向執(zhí)行元件輸出指令，或根據(jù)指令輸出自身已儲存的信息；向執(zhí)行元件輸出指令，或根據(jù)指令輸出自身已儲存的信息；自我修正功能（學(xué)習(xí)功能）。自我修正功能（學(xué)習(xí)功能）。第三節(jié) 電子控制單元（ECU）2022-6-22汽車電器電控2022-6-22汽車電器電控噴油器、點火器、怠速控制閥、巡航控制電磁閥、噴油器、點火器、怠速控制閥、巡航控制電磁閥、節(jié)氣門控制電動機(jī)、節(jié)氣門控制電動機(jī)、EGR閥、進(jìn)氣控制閥、二次空氣噴閥、進(jìn)氣控制閥、二次空氣噴射閥、活性炭罐排泄電磁閥、油泵繼電器、風(fēng)扇繼電器、射閥、活性炭罐排泄電磁閥、油泵繼電器、風(fēng)扇繼電器、空調(diào)壓縮繼電器、自診斷顯示與報警裝置、儀表顯示