汽车电子控制技术.ppt

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汽车电子技术汽车电子技术主讲：

XXXXXXX2022年11月4日一、汽车电子技术的发展过程一、汽车电子技术的发展过程由分散控制到集中控制由分散控制到集中控制由分立元件控制到集成电路控制由分立元件控制到集成电路控制由模拟控制到数字（微处理器）控制由模拟控制到数字（微处理器）控制二、汽车电子技术的发展趋势二、汽车电子技术的发展趋势应用领域的扩展应用领域的扩展控制功能的进一步集中控制功能的进一步集中应用无线通讯技术，实现智能交通应用无线通讯技术，实现智能交通绪论绪论四、汽车电子控制系统的类型四、汽车电子控制系统的类型按控制器的按控制器的结构与工作结构与工作方式分方式分模拟控制系统模拟控制系统数字控制系统数字控制系统按控制器所按控制器所具有的功能具有的功能分分单功能控制系统单功能控制系统多功能控制系统多功能控制系统由模拟电路组成，精度低，由模拟电路组成，精度低，灵活性差灵活性差核心是微处理器，精度高，核心是微处理器，精度高，扩展灵活扩展灵活控制功能单一，微处理器独控制功能单一，微处理器独立，如点火控制系统，燃油立，如点火控制系统，燃油喷射控制系统等。

喷射控制系统等。

具有多种控制功能，如发动具有多种控制功能，如发动机集中控制系统，动力总成机集中控制系统，动力总成控制系统等。

控制系统等。

四、汽车电子控制系统的类型四、汽车电子控制系统的类型按被控对按被控对象所属的象所属的汽车部位汽车部位分分发动机电子发动机电子控制系统控制系统底盘电子控底盘电子控制系统制系统点火控制系统点火控制系统车身电子控车身电子控制系统制系统燃油喷射控制系统燃油喷射控制系统怠速控制系统怠速控制系统排放控制系统排放控制系统制动防抱死控制系统（制动防抱死控制系统（ABS）防滑转控制系统（防滑转控制系统（ASR）悬架电子控制系统悬架电子控制系统动力转向电子控制系统动力转向电子控制系统巡航控制系统巡航控制系统自动空调自动空调电子仪表电子仪表安全气囊安全气囊电子防盗电子防盗四、汽车电子控制系统的类型四、汽车电子控制系统的类型按控制器的按控制器的控制目标分控制目标分降低排放与油降低排放与油耗的控制系统耗的控制系统提高安全与舒提高安全与舒适性的控制系适性的控制系统统主要指发动机控制系统，变主要指发动机控制系统，变速器控制系统速器控制系统底盘控制系统，安全气囊等底盘控制系统，安全气囊等汽车信息系统汽车信息系统电子仪表，车载电子仪表，车载GPS，电子，电子地图等地图等第一章第一节汽车电子控制系统概述一、汽车电子控制系统的组成一、汽车电子控制系统的组成由传感器，控制器，执行器组成。

由传感器，控制器，执行器组成。

传感器传感器被控车辆被控车辆控制器控制器执行器执行器二、汽车电子控制系统的要求耐温范围为-40+1250C防电磁干扰，不易受外部辐射的影响。

耐震。

耐湿气和潮湿。

耐腐蚀性液体，如机油、油雾。

质量轻。

生产成本低廉。

安装可靠。

传感器是将各种非电量按一定规律转换成便于传输和处理的另一物理量。

传感器一般由敏感元件，转换元件和测量电路三部分组成。

第二节汽车上常用的传感器空气流量传感器空气流量传感器压力传感器压力传感器温度传感器温度传感器位置与角度传感器位置与角度传感器氧传感器氧传感器曲轴位置传感器曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器按被测参数分按被测参数分汽车上常用的传感器有二、空气流量传感器二、空气流量传感器1.作用作用检测发动机进气量的大小，是确定基本喷油检测发动机进气量的大小，是确定基本喷油量、最佳点火时间的主要参考系数。

量、最佳点火时间的主要参考系数。

2.类型类型叶片式、热丝（膜）式、卡门漩涡式等。

叶片式、热丝（膜）式、卡门漩涡式等。

（1）叶片式空气流量计）叶片式空气流量计1）原理）原理进气推动量板转动，带动滑动电位器滑片转进气推动量板转动，带动滑动电位器滑片转动，量板转动角度与进气量成正比。

动，量板转动角度与进气量成正比。

2）结构）结构2）工作原理）工作原理当吸入发动机的空气流过传感器主进气道时，传感器叶片就会受到空气气流压力产生的推力距和复位弹簧弹力力矩的作用。

当空气流量增加时，气流压力对叶片产生的推力距增大，推力力矩克服弹力力矩使叶片偏转角度增大，直到推力力矩与弹力力矩平衡为止。

进气量越大，叶片偏转角度也越大。

因为叶片总成和电位计的滑臂均固定在转轴上，所以在叶片偏转的同时，滑臂也随之偏转。

2）工作原理）工作原理当空气流量增大时，端子VC和VS之间的电阻值减小，两端子之间输出的信号电压US降低。

当空气流量减少时，气流压力对叶片产生的推力力矩减少，叶片偏转角度也减少，端子VC和VS之间的电阻值增大，两端子之间输出的信号电压US增大。

22）热线式空气流量计的结构）热线式空气流量计的结构铂金热线电阻（正温度系数电阻）感知空气流量温度补偿电阻（冷线，负温度系数的电阻）感知进气温度控制线路板壳体）热线式空气流量计的信号特征）热线式空气流量计的信号特征热膜式空气流量计热膜式空气流量计热膜式不使用白金丝作为热线，而是将热线电阻、补偿热膜式不使用白金丝作为热线，而是将热线电阻、补偿电阻及桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成电阻及桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成的。

的。

增加了发热体的强度，提高了空气流量计的可靠性。

增加了发热体的强度，提高了空气流量计的可靠性。

11）热膜式空气流量传感器的结构与原理）热膜式空气流量传感器的结构与原理（a）结构1控制电路2至进气歧管3热膜4温补电阻5屏蔽网6空气b）原理1温补电阻2热膜3屏蔽网4进气5电桥电路电阻6滤网（三）（三）.卡门旋涡式空气流量计卡门旋涡式空气流量计卡门涡流的形成卡门涡流的形成卡门旋涡式空气流量计的基本原理卡门旋涡式空气流量计的基本原理卡门涡流频率（卡门涡流频率（f）=常数（常数（0.2）空气流速（空气流速（V）/涡流发生涡流发生器直径（器直径（d）空气流量Q=空气流速（V）流通截面积（A）卡门旋涡频率的测量方式有光学式光学式和超声波式超声波式两种。

1）光学式卡门旋涡空气流量计光学式卡门旋涡空气流量计反光镜式卡曼涡流空气流量传感器1反光镜2发光二级管3簧片4光敏晶体管5旋涡6导压孔7涡流发生器8整流网图6-5反光镜式卡曼涡流空气流量传感器1反光镜2发光二级管3簧片4光敏晶体管5旋涡6导压孔7涡流发生器8整流网2）超声波式卡门旋涡空气流量计超声波式卡门旋涡空气流量计图6-4超声波式卡曼涡流空气流量传感器的结构进气压力传感器进气歧管绝对压力传感器用进气歧管绝对压力传感器用于于DD型汽油喷射系统。

它在汽油型汽油喷射系统。

它在汽油喷射系统中所起的作用和空气流喷射系统中所起的作用和空气流量传感器相似。

进气歧管绝对压量传感器相似。

进气歧管绝对压力传感器根据发动机的负荷状态力传感器根据发动机的负荷状态测出进气歧管内绝对压力（真空测出进气歧管内绝对压力（真空度）的变化，并转换成电压信号，度）的变化，并转换成电压信号，与转速信号一起输送到电控单元与转速信号一起输送到电控单元（ECUECU），），作为确定喷油器基本作为确定喷油器基本喷油量的依据喷油量的依据。

作用作用进气压力传感器内部结构半导体进气压力传感器的输出特性检测1.1.测电源电压测电源电压:

拔下传感器线束拔下传感器线束,接通点火开关，测端子接通点火开关，测端子VCVC和和E2E2间的电压间的电压应当是应当是4.54.55.5V5.5V。

若无电压。

若无电压,则应检查则应检查ECUECU上相应端子电压上相应端子电压,若正常若正常,则为则为ECUECU与传感器间线路故障或传感器已损坏与传感器间线路故障或传感器已损坏.2.2.测信号电压测信号电压:

拆下进气歧管处的真空软管，并接在真空枪上，接通点火拆下进气歧管处的真空软管，并接在真空枪上，接通点火开关，测信号端子开关，测信号端子PIMPIM与搭铁与搭铁E2E2间的信号电压间的信号电压,应符合标准值。

应符合标准值。

桑塔纳GLi型轿车半导体压敏电阻式进气歧管压力传感器1-搭铁；2-进气温度信号输出端子；3-电源（+5V）端子；4-传感器信号输出端子皇冠3.0轿车压敏电阻式进气歧管压力传感器四、节气门位置传感器作用作用是将节气门开度（即发动机负荷）大小转变为电是将节气门开度（即发动机负荷）大小转变为电信号输入信号输入ECUECU。

ECUECU根据节气门位置信号判别发动机的工根据节气门位置信号判别发动机的工况，如怠速工况，部分负荷工况，大负荷工况等等，并况，如怠速工况，部分负荷工况，大负荷工况等等，并根据发动机不同工况对混合气浓度的需求来控制喷油时根据发动机不同工况对混合气浓度的需求来控制喷油时间。

间。

类型类型可变电阻式可变电阻式触点开关式触点开关式综合式综合式触点开关式节气门位置传感器输出特性综合式节气门位置传感器结构综合式节气门位置传感器输出特性

（一）、温度传感器功用

（一）、温度传感器功用P17五、温度传感器

（二）、发动机冷却液温度传感器识别与检测

（二）、发动机冷却液温度传感器识别与检测.作用作用检测发动机检测发动机冷却水温度，向冷却水温度，向ECUECU输入温度信号输入温度信号,作为燃油喷射和作为燃油喷射和点火正时的修正点火正时的修正信号。

信号。

热敏电阻式温度传感器的结构5.检测

（1）

（1）、测电阻值（开路检测）、测电阻值（开路检测）参考值温度（）电阻（k）06202.2401.1600.6800.252.类型类型分为分为磁感应式、光电式、霍尔效应式三种磁感应式、光电式、霍尔效应式三种。

一、作用：

1、曲轴位置传感器作用：

、曲轴位置传感器作用：

检测发动机转速、曲轴转角信号及上止点信号，将此信号输入ECU，以计算进气量及决定点火和喷油时刻。

2、凸轮轴位置传感器作用：

、凸轮轴位置传感器作用：

功用是采集配气凸轮轴的位置信号并输入ECU以便ECU识别1缸压缩上止点，从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆震控制。

此外，凸轮轴位置信号还用于发动机启动时识别出第一次点火时刻。

六六.曲轴、凸轮轴位置传感器概述曲轴、凸轮轴位置传感器概述在起动时，在起动时，ECU接收曲轴位置传感器信号后还接收曲轴位置传感器信号后还不能控制点火线圈工作，还要接收凸轮轴位置不能控制点火线圈工作，还要接收凸轮轴位置传感器的参考信号按顺序控制点火。

传感器的参考信号按顺序控制点火。

参与点火控制的凸轮轴位置传感器，若在运转参与点火控制的凸轮轴位置传感器，若在运转过程中被拔掉，发动机照常运转。

但重新起动过程中被拔掉，发动机照常运转。

但重新起动时，则需要重复几次（凸轮轴位置传感器的损时，则需要重复几次（凸轮轴位置传感器的损坏不会造成发动机不能起动）。

坏不会造成发动机不能起动）。

独立点火、顺序喷射的直列发动机既要安独立点火、顺序喷射的直列发动机既要安装曲轴位置传感器，又要安装凸轮轴位置装曲轴位置传感器，又要安装凸轮轴位置传感器。

传感器。

V型发动机无论同时点火还是独立点火，也型发动机无论同时点火还是独立点火，也无论分组喷射还是顺序喷射，都需要安装无论分组喷射还是顺序喷射，都需要安装曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器。

曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器。

33、光电式凸轮轴、光电式凸轮轴/曲轴位置传感器曲轴位置传感器信号盘信号盘遮光盘（转盘）：

安装在遮光盘（转盘）：

安装在分电器轴上，随分电器轴分电器轴上，随分电器轴一起转动，外围均布有一起转动，外围均布有360个光孔，靠内均布有个光孔，靠内均布有6个光孔，其中有一个较宽个光孔，其中有一个较宽的光孔。

的光孔。

遮光盘光孔的数目决定信遮光盘光孔的数目决定信号数目，光孔的位置和形号数目，光孔的位置和形状决定信号波形。

状决定信号波形。

信号发生器信号发生器光源（发光二极管）光源（发光二极管）：

两只发光二极管：

两只发光二极管通过遮光盘两圈光通过遮光盘两圈光孔正对着两只光敏孔正对着两只光敏二、三极管。

二、三极管。

光接收器（光敏二、光接收器（光敏二、三极管）：

接收发三极管）：

接收发光二极管的光信号，光二极管的光信号，转换为电信号。

转换为电信号。

曲轴转速、转角信号和气缸识别的