汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì)

1、汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì)汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求： （a）能反應(yīng)出左轉(zhuǎn)彎，右轉(zhuǎn)彎，夜間行車，緊急停車，夜間停車和安全停車等狀態(tài)，可以自己擴(kuò)展。（b）燈的閃爍頻率的設(shè)置符合人們的視覺習(xí)慣，1-2Hz左右。（c）按要求完成設(shè)計(jì)報(bào)告。 （d）安裝電路，并調(diào)試。設(shè)計(jì)內(nèi)容： 進(jìn)行控制器需求分析，定義信號(hào)及屬性。 設(shè)計(jì)燈位置，數(shù)量及變化規(guī)律。 設(shè)計(jì)和分析電路原理，畫出電路原理圖。 安裝電路，并調(diào)試。 設(shè)計(jì)思路：【組成】測量板、補(bǔ)償板、回位彈簧、電位計(jì)、旁通氣道。此外還包括怠速調(diào)整螺釘、油泵開關(guān)及進(jìn)氣溫度傳感器等。【信號(hào)類型】電壓信號(hào)二、翼片式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)工作原理 空氣通過空氣流量計(jì)測量板打開一個(gè)角度

2、與測量板同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電位計(jì)檢測出葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的角度將進(jìn)氣量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)VS送給ECU內(nèi)部電路進(jìn)氣量電壓信號(hào)個(gè)別車型也有電壓信號(hào)降低的。外部電路及其檢測檢修：拆開線束連接器，在空氣流量計(jì)一側(cè)測量相應(yīng)端子之間（VC與E2、VS與E2、THA與E2）的電阻應(yīng)符合原車標(biāo)準(zhǔn)，否則應(yīng)更換空氣流量計(jì)。檢查電源電壓和信號(hào)電壓，以確定空氣流量計(jì)是否正常?？諝饬髁坑?jì)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU凌志凌志ES300空氣流量計(jì)電路空氣流量計(jì)電路三、量芯式空氣流量傳感器 量芯式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)與翼片式流量傳感器相似，如圖3-1所示，主要由量芯、電位計(jì)、進(jìn)氣溫度傳感器和線束插座等組成。檢測部件是一個(gè)橢圓球體型量芯，按裝在進(jìn)氣道內(nèi)并可沿進(jìn)氣

3、道移動(dòng)，即用量芯代替了翼片總成。電位計(jì)滑壁的一端與量芯連接，另一端設(shè)有滑動(dòng)觸電，量芯移動(dòng)時(shí)，觸點(diǎn)可在印刷電路板的鍍膜電阻上滑動(dòng)。量芯式傳感器沒有設(shè)制旁通進(jìn)氣道和怠速混合氣調(diào)整螺釘，怠速時(shí)的混合氣濃度由ECU根據(jù)氧傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)。量芯式空氣流量傳感器的測量原理與翼片式傳感器相似，如圖3-2所示。 圖3-1 量芯式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu) a）外形圖 b）內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖3-2 量芯式空氣流量傳感器原理電路 四、渦流式空氣流量傳感器 渦流式空氣流量傳感器是根據(jù)卡爾曼渦流理論，利用超聲波或光電信號(hào)通過檢測漩渦頻率來測量空氣流量的一種傳感器。 在氣流通道中放一個(gè)柱體，氣體通過時(shí)在柱體后產(chǎn)生許多渦旋。

4、 按其檢測方式，分為光電檢測渦流式和超聲波檢測渦流式兩種類型。 光電檢測渦流式空氣流量傳感器光電檢測渦流式空氣流量傳感器 光電檢測渦流式空氣流量傳感器超聲波檢測渦流式空氣流量傳感器超聲波檢測渦流式空氣流量傳感器 超聲波檢測渦流式空氣流量傳感器超聲波檢測式空氣流量傳感器電路及其檢測【信號(hào)類型】頻率信號(hào)進(jìn)氣量輸出信號(hào)頻率，信號(hào)的占空比也發(fā)生相應(yīng)的變化。檢測：用吹風(fēng)機(jī)模擬進(jìn)氣，測量在不同進(jìn)氣量條件下，傳感器的輸出信號(hào)的頻率，看傳感器的信號(hào)輸出頻率是否滿足要求。點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位置，檢測VC與E2間電壓應(yīng)為5V，KS與E2間電壓應(yīng)為24V?？諝饬髁坑?jì)ECU凌志凌志LS400空氣流量計(jì)電路空氣流量計(jì)電路

5、【分類】按測量元件形式分：熱絲式和熱膜式。 熱線式空氣流量計(jì)按測量位置分：主流測量方式、旁通測量方式。 熱絲式：測量元件為鉑絲熱線，熱線纏繞在陶瓷管上； 熱膜式：測量元件鍍在陶瓷片上，稱為熱膜； 主流測量式：將熱線電阻安裝在主進(jìn)氣道中； 旁通測量式：將熱線安裝在旁通氣道中?！拘盘?hào)類型】電壓信號(hào)，也有頻率信號(hào) 進(jìn)氣量信號(hào)電壓 進(jìn)氣量信號(hào)頻率五、熱絲式與熱膜式空氣流量傳感器主流測量方式熱絲式空氣流量傳感器旁通測量方式熱絲式空氣流量傳感器熱絲式空氣流量計(jì)電路及其檢測熱線式空氣流量計(jì)都有自潔功能：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過1500r/min，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，控制系統(tǒng)自動(dòng)將熱線加熱到1000以上并保持約

6、1s，使附在熱線上的粉塵燒掉。檢修（檢查相應(yīng)端子之間的電壓）：點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)，電源端子與搭鐵端子之間電壓應(yīng)為蓄電池電壓。信號(hào)端子與搭鐵端子之間的電壓，發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)為24V，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)為1.01.5V?？諝饬髁坑?jì)ECCS熱膜式空氣流量傳感器 本節(jié)主要內(nèi)容： 曲軸位置傳感器的功用與類型 光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器 磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器 霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器 差動(dòng)霍爾式曲軸位置傳感器第二節(jié) 曲軸與凸輪軸位置傳感器【功用】凸輪軸位置傳感器CMPS（=Camshaft Position Sensor）：又稱為上止點(diǎn)傳感器、霍爾傳感器等。用于給ECU提供曲軸轉(zhuǎn)角基準(zhǔn)位置（第一缸壓縮

7、上止點(diǎn)）信號(hào)，作為燃油噴射控制和點(diǎn)火控制的主控信號(hào)。 曲軸位置傳感器CKPS（=Crankshaft Position Sensor ）：又稱轉(zhuǎn)速傳感器，檢測曲軸轉(zhuǎn)角位移，給ECU提供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)，作為燃油噴射和點(diǎn)火控制的主控信號(hào)?！景惭b位置】曲軸、凸輪軸、飛輪或分電器處。兩傳感器有安裝在一起的，也有分開安裝的【分類】光電式、磁感應(yīng)式、霍爾式和差動(dòng)霍爾式。一、曲軸與凸輪軸位置位置傳感器的功用與類型【信號(hào)類型】頻率信號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)頻率信號(hào)振幅不變二、光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器電路及其檢測檢測： 點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位，檢測電腦側(cè)1和2端子間電壓為12V

8、，給傳感器施加12V電壓，正在信號(hào)輸出端子3和4與1之間接上電流表，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子一圈，兩個(gè)電流表應(yīng)分別擺動(dòng)1次和4次，電流應(yīng)約為1mA。光電式曲軸和凸輪軸位置傳感器電路光電式曲軸和凸輪軸位置傳感器電路 感應(yīng)線圈正時(shí)轉(zhuǎn)子磁鐵(永久磁鐵)NSNSNS磁鐵信號(hào)轉(zhuǎn)子ABC通過線圈的磁通量點(diǎn)火信號(hào)產(chǎn)生電壓禿頂交流波形【信號(hào)類型】頻率信號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)頻率信號(hào)振幅三、磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器：豐田車Ne信號(hào)：檢測曲軸轉(zhuǎn)角位置及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的信號(hào)。G信號(hào)：用于辨別氣缸及檢測活塞上止點(diǎn)位置。磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器電路及其檢測 檢測： 檢查感應(yīng)線圈的電阻，冷態(tài)下的G1和G2

9、感應(yīng)線圈電阻應(yīng)為125200，Ne感應(yīng)線圈電阻應(yīng)為155250。電磁式凸輪軸電磁式凸輪軸/ /曲軸位置傳感器電路曲軸位置傳感器電路 傳感器ECUG1,G2轉(zhuǎn)子Ne轉(zhuǎn)子磁鐵720360基準(zhǔn)信號(hào)HZ/轉(zhuǎn)角度信號(hào)24HZ/轉(zhuǎn)第四缸BTDC7第一缸BTDC73030磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器：大眾車磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器：本田車信號(hào)輪四、霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器電路及其檢測【信號(hào)類型】頻率信號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)頻率信號(hào)振幅不變檢測 點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位。 檢測A、C之間的電壓應(yīng)為8V。 B、C間輸出的信號(hào)電壓應(yīng)為5V到0V交替變化?；魻柺絺鞲衅麟娐坊魻柺絺鞲衅麟娐?/p>

10、 同步信號(hào)電源搭鐵五、差動(dòng)霍爾式曲軸位置傳感器 差動(dòng)霍爾式傳感器又稱為雙霍爾式傳感器，如圖3-3a)所示，有帶凸輪軸的信號(hào)轉(zhuǎn)子和霍爾式信號(hào)發(fā)生器組成。 根據(jù)霍爾式傳感器的工作原理，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上的齒缺與凸齒轉(zhuǎn)過差動(dòng)霍爾兩個(gè)探頭時(shí)，齒缺或凸齒與霍爾探頭之間的氣隙就會(huì)發(fā)生變化，磁通量隨之變化，在傳感器的霍爾元件中就會(huì)發(fā)生交變電壓信號(hào)，如圖3-3b）所示，其輸出電壓由兩個(gè)霍爾信號(hào)電壓疊加而成。其突出優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)轉(zhuǎn)子便于安裝。在汽車上，一般將凸齒轉(zhuǎn)子設(shè)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上或?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)飛輪作為傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)子。圖3-3 差動(dòng)霍爾式傳感器結(jié)構(gòu)原理 a）基本結(jié)構(gòu) b）輸出波形 【作用】在D型電控燃油噴射系統(tǒng)中，由進(jìn)

11、氣管絕對(duì)壓力傳感器測量進(jìn)氣管壓力，并將信號(hào)輸入ECU，作為燃油噴射和點(diǎn)火控制的主控制信號(hào)。 【安裝位置】靠近進(jìn)氣歧管的發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)。 【分類】按其檢測原理分壓敏電阻式、電容式等。 【信號(hào)類型】壓敏電阻式為電壓信號(hào)，電容式的為頻率信號(hào)。第三節(jié) 壓力傳感器進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器：壓敏電阻式構(gòu)造進(jìn)氣歧管壓力輸出電壓怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)約1.25V，節(jié)氣門全開時(shí)約5V。進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器電路及其檢測ECU通過VCC端子給傳感器提供標(biāo)準(zhǔn)5V電壓，傳感器信號(hào)經(jīng)端子PIM輸送給ECU，E2為搭鐵端子。 檢測：點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位，測量VCC與E2之間電壓應(yīng)為5V。拆下傳感器連接真空軟管，用手動(dòng)真空槍給傳感器施加真空度，P

12、IM與E2之間電壓應(yīng)隨真空度增加而下降?；使诨使?.0轎車轎車IMAPS電路電路ECU進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器進(jìn)氣壓力（MPa）PIM輸出電壓（V）0.020.1013 TPS=Throttle Position Sensor【作用】檢測節(jié)氣門的開度及開度變化，此信號(hào)輸入ECU，控制燃油噴射及其他輔助控制?！景惭b位置】在節(jié)氣門軸上?！痉诸悺块_關(guān)式、線性式【信號(hào)類型】電壓 節(jié)氣門開度增大，信號(hào)電壓升高。第四節(jié) 節(jié)氣門位置傳感器線性式節(jié)氣門位置傳感器檢修：檢修：檢查輸出信號(hào)電壓，節(jié)氣門全關(guān)時(shí)應(yīng)約為0.5V，隨節(jié)氣門開度增大輸出信號(hào)電壓增加，節(jié)氣門全開時(shí)應(yīng)約為5V。 氧傳感器是排氣氧傳感器EGO（Exh

13、aust Gas Oxygen Sensor）的簡稱，其功用是通過監(jiān)測排氣中氧離子的含量獲得混合氣的空燃比信號(hào)，并將該信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸入ECU。ECU根據(jù)氧傳感器信號(hào)，對(duì)噴油時(shí)間進(jìn)行修正，實(shí)現(xiàn)空燃比反饋控制（閉環(huán)控制），從而將過量空氣系數(shù)（）控制在0.98-1.02之間的范圍內(nèi)（空燃比A/F約為14.7），使發(fā)動(dòng)機(jī)得到最佳濃度的混合氣，從而達(dá)到降低有害氣體的排放量和節(jié)約燃油之目的。 第五節(jié) 氧傳感器一、氧傳感器的功用 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)采用的氧傳感器分為氧化鋯（ZrO2）式和氧化鈦（TiO2）式兩種類型，氧化鋯式氧又分為加熱型與非加熱型氧傳感器兩種，氧化鈦式一般都為加熱型傳感器。二、氧傳

14、感器的類型三、氧化鋯式氧傳感器 氧化鋯式氧傳感器的結(jié)構(gòu)如圖3-4所示，主要又鋼質(zhì)護(hù)管、鋼質(zhì)殼體、鋯管、加熱元件、電極引線、防水護(hù)套和線束插頭等組成。圖3-4 氧化鋯式氧傳感器結(jié)構(gòu) 1-鋼制護(hù)管 2-排氣 3-客體 4-防水護(hù)套 5-電極引線 6-陶瓷加熱元件 7-排氣管 8-氧化鋯固體電解質(zhì)陶瓷管 9-加熱元件電源端子 10-加熱元件搭鐵端子 11-信號(hào)輸出端子 氧傳感器的工作特性如圖3-4所示。當(dāng)供給發(fā)動(dòng)機(jī)的可燃混合氣較濃（即空燃比A/F小于14.7或過量空氣系數(shù)小于1）時(shí)，排氣中氧離子含量較少、一氧化碳（CO）濃度較大。在鋯管外表面催化劑鉑的催化作用下，氧離子幾乎全部都與CO發(fā)生氧化反應(yīng)生

15、成二氧化碳（CO2）氣體，使外表上氧離子濃度為零。由于鋯管內(nèi)表面與大氣相通，氧離子濃度很大，因此鋯管內(nèi)、外表面之間的氧離子濃度差較大，兩個(gè)鉑電極之間的電位差較高，約0.9V。 當(dāng)供給發(fā)動(dòng)機(jī)的可燃混合氣較?。纯杖急華/F大于14.7或過量空氣系數(shù)大于1）時(shí)，排氣中氧離子含量較多、CO濃度較小，即使CO全部都與氧離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，鋯管外表面上還是有多余的氧離子存在。因此，鋯管內(nèi)、外表面之間氧離子的濃度差較小，兩個(gè)鉑電極之間的電位差較低，約0.1V。圖3-5 氧傳感器工作特性a）氣體濃度與電壓的關(guān)系 b）傳感元件溫度與電壓的關(guān)系1-傳感器的電動(dòng)勢 2-一氧化碳濃度 3-無鉑電極時(shí)的電動(dòng)勢 4-氧離

16、子濃度 二氧化鈦（TiO2）屬于N型半導(dǎo)體材料，其阻值大小取決于材料溫度以及周圍環(huán)境中氧離子的濃度，因此可以用來檢測排氣中的氧離子濃度。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣?。ㄟ^量空氣系數(shù)大于1）時(shí)，排氣中氧離子含量較多，傳感元件周圍的氧離子濃度較大，二氧化鈦呈現(xiàn)低阻狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的可燃混合氣濃（過量空氣系數(shù)小于1）時(shí)，由于燃燒不完全，排氣中會(huì)剩余一定的氧氣，傳感元件周圍的氧離子很少，在催化劑鉑的催化作用下，使剩余氧離子與排氣中的一氧化碳CO產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳CO2，將排氣中的氧離子進(jìn)一步消耗掉，二氧化碳呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，從而大大提高了傳感器的靈敏度。四、氧化鈦式氧傳感器 氧傳感器失效的主要原因是傳感元件老化

17、和中毒。氧傳感器老化的主要原因是傳感元件局部表面溫度過高。氧傳感器的傳感元件受到污染而失效的現(xiàn)象稱為中毒。氧傳感器主要中毒是指鉛（Pb）、硅（Si）中毒和磷（P）中毒。五、氧傳感器的使用六、氧傳感器的檢修 檢修氧傳感器主要是檢查加熱元件和信號(hào)電壓變化頻率是否正常。檢測氧傳感器信號(hào)電壓變化的頻率時(shí)，高、低電平之間變化應(yīng)不低于10次/min 。 【功用】給ECU提供進(jìn)氣溫度信號(hào)，作為燃油噴射和點(diǎn)火正時(shí)控制的修正信號(hào)。 【安裝位置】D型：空氣濾清器內(nèi)或進(jìn)氣管內(nèi)； L型：空氣流量計(jì)內(nèi) 【工作原理】常采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。 負(fù)溫度系數(shù)：溫度升高，電阻下降。進(jìn)氣溫度傳感器電阻值信號(hào)電壓THA 進(jìn)氣溫度

18、傳感器電阻值信號(hào)電壓THA 第六節(jié) 溫度傳感器 進(jìn)氣溫度傳感器構(gòu)造、電路及其檢測在ECU中有一標(biāo)準(zhǔn)電阻與傳感器的熱敏電阻串聯(lián)，并由ECU提供標(biāo)準(zhǔn)電壓，E2端子通過E1端子搭鐵。檢測：拆下傳感器放入熱水中，檢查其特性。如豐田車：20時(shí)電阻47k，20 時(shí)電阻23k，40 時(shí)電阻9001300，60 時(shí)電阻400700，80 時(shí)電阻200400。傳感器ECU熱敏電阻 冷卻液溫度傳感器 【功用】給ECU提供發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度信號(hào)，作為燃油噴射和點(diǎn)火正時(shí)控制修正信號(hào)。 【安裝位置】汽缸體水道上或冷卻液出口處。 【工作原理】與進(jìn)氣溫度傳感器相同。 【信號(hào)類型】電壓信號(hào)THW發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器電阻值信號(hào)電壓T

19、HW 發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器電阻值信號(hào)電壓THW 冷卻液溫度傳感器構(gòu)造、電路及其檢測測量不同溫度條件下發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器的輸出電壓，觀察電壓是否滿足其特性曲線。傳感器熱敏電阻ECU傳感器電阻特性曲線傳感器電阻特性曲線電阻（k）水溫（） 在發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中，當(dāng)點(diǎn)火時(shí)刻采用閉環(huán)控制時(shí)，就能有效地抑制發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆震。爆震傳感器DS（Detonation Sensor）是點(diǎn)火時(shí)刻閉環(huán)控制必不可少的重要部件，其功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)爆震信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳遞給ECU，ECU根據(jù)爆震信號(hào)對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正，從而使點(diǎn)火提前角保持最佳。 按檢測缸體振動(dòng)頻率的檢測方式不同，爆震傳感器分為共振型與非共振型兩種，傳感器安

20、裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體側(cè)面。 按結(jié)構(gòu)分為壓電式和磁致伸縮是兩種。 第七節(jié) 爆震傳感器一、爆震傳感器的功用與類型 壓電元件制成墊圈形狀，在其兩個(gè)側(cè)面上制作有金屬墊圈作為電極，并用導(dǎo)線引到接線插座上。慣性配重與壓電元件以及壓電元件與傳感器套筒之間安放有絕緣墊圈，套筒中心制作有螺孔，傳感器用螺栓安裝固定在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上，調(diào)整螺栓的擰緊力矩便可調(diào)整傳感器的輸出電壓二、壓電式爆震傳感器三、磁致伸縮式爆震傳感器四、壓力檢測式爆震傳感器五、爆震傳感器檢修 蓄電池既是整車電器設(shè)備的電源，也是各種控制ECU的電源。蓄電池電壓信號(hào)輸入ECU的主要目的是： 當(dāng)蓄電池電壓變化時(shí)，ECU將對(duì)噴油持續(xù)時(shí)間進(jìn)行修正。電壓升高時(shí)，減少噴油時(shí)間；電壓降低時(shí)，增加噴油時(shí)間。 當(dāng)蓄電池電壓變化時(shí)，ECU將對(duì)點(diǎn)火線圈初級(jí)電路接通時(shí)間進(jìn)行修正。電壓升高時(shí)，減少接通時(shí)間；電壓降低時(shí)，增加接通時(shí)間。 發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作時(shí)，蓄電池直接向ECU的存儲(chǔ)器供電，消耗電流很小，約為