模塊二汽油機電子控制系統(tǒng)基礎(chǔ)-PPT課件

1、第二章 汽油機電子控制系統(tǒng)基礎(chǔ) 第一節(jié) 汽車電子控制系統(tǒng)的基本組成一、基本組成汽車電子控制系統(tǒng)通常由傳感器、電子控制器（ECU）和執(zhí)行機構(gòu)三部分所組成。傳感器電子控制器執(zhí)行器圖8-1 汽車電子控制系統(tǒng)基本組成運行的汽車傳感器電子控制器執(zhí)行器汽車電子控制系統(tǒng)基本組成運行的汽車組成部分的功用傳感器：是系統(tǒng)中信息的輸入部分，它用于感測控制系統(tǒng)外部的信息，并將得到的信息轉(zhuǎn)換為電信號后傳輸給電控單元，輸人信息是引起控制系統(tǒng)發(fā)生變化的原因。電控單元：是控制系統(tǒng)的中樞，是系統(tǒng)中的信息處理部分，它通過處理、分析和計算輸入信息形成控制指令，并將形成的控制決定傳輸給執(zhí)行器，處理是控制系統(tǒng)對輸入的響應(yīng)過程。執(zhí)行器：

2、則是控制系統(tǒng)的輸出部分，它將電控單元形成的控制指令轉(zhuǎn)變?yōu)閷崿F(xiàn)控制目標(biāo)的物理運動，輸出是系統(tǒng)根據(jù)輸入產(chǎn)生的結(jié)果。第二節(jié) 電子控制器（ECU） 第二節(jié) 電子控制器電子控制器由輸入回路、微機和輸出回路三部分所組成。輸入回路作用是：（1）將各傳感器及開關(guān)信號進(jìn)行預(yù)處理，轉(zhuǎn)換為計算機可接受的數(shù)字信號；由AD轉(zhuǎn)換器和數(shù)字輸入緩沖器兩部分組成，緩沖器電路主要包括整形電路、波形變換電路、限幅電路和濾波電路等。（2）向傳感器提供電壓穩(wěn)定的電源，確保各傳感器正常工作。單片機作用是：將中央處理器CPU、存儲M(Memory)、定時器、計數(shù)器、輸入輸出(I0)接口電路等主要計算機部件集成在一塊集成電路芯片上的微型計算

3、機。輸出回路作用是：根據(jù)單片機發(fā)出的指令，控制執(zhí)行器執(zhí)行具體動作。由于微機只能輸出微弱的電信號(如噴油脈沖、點火信號等)，不能直接驅(qū)動執(zhí)行元件，因此必須通過輸出回路對控制指令進(jìn)行功率放大、譯碼或DA轉(zhuǎn)換，變成可以驅(qū)動各種執(zhí)行元件的強電信號。 第三節(jié) 汽車傳感器傳感器是汽車電控系統(tǒng)的重要組成部分之一，是系統(tǒng)信息的輸入部分，它用于感測控制系統(tǒng)外部的信息，并將得到的信息轉(zhuǎn)換為電信號后傳輸給電控單元，輸人信息是引起控制系統(tǒng)發(fā)生變化的原因。一、汽車傳感器的種類二、汽車常用傳感器（一）溫度傳感器1功能：溫度傳感器可隨時監(jiān)測發(fā)動機的冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、排氣溫度溫度等等，以便修正各種控制參數(shù)、計算吸人氣缸空

4、氣的質(zhì)量流量以及進(jìn)行排氣凈化處理等等。2類型：常用的有冷卻液溫度傳感器和進(jìn)氣溫度傳感器。冷卻液溫度傳感器安裝在發(fā)動機冷卻液出水管上，其功用是檢測發(fā)動機冷卻液的溫度，并將溫度信號變換為電信號傳送給ECU。ECU根據(jù)發(fā)動機的溫度信號修正噴油時間和點火時間，從而使發(fā)動機工況處于最佳狀態(tài)運行。進(jìn)氣溫度傳感器安裝在進(jìn)氣管路中，其功用是檢測進(jìn)氣溫度，并將溫度信號變換為電信號傳送給電控單元ECU。進(jìn)氣溫度信號是各種控制功能的修正信號。（二）空氣流量傳感器1功能和類型空氣流量傳感器又稱為空氣流量計，通常安裝在空氣濾清器后的進(jìn)氣管路上。其功用是檢測發(fā)動機進(jìn)氣量大小，并將進(jìn)氣量信息轉(zhuǎn)換成電信號輸入電控單元(ECU

5、)，以供ECU計算確定噴油時間(即噴油量)和點火時間?？諝饬髁總鞲衅餍盘柺请娍貑卧嬎銍娪蜁r間和點火時間的主要依據(jù)。汽車發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)采用的空氣流量傳感器有渦流式、熱絲式和熱膜式三種。（三）歧管壓力傳感器1功能與類型進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器，簡稱歧管壓力傳感器，應(yīng)用在D型EFI汽油噴射系統(tǒng)中，是通過檢測節(jié)氣門至進(jìn)氣歧管之間的進(jìn)氣壓力來間接測量發(fā)動機的進(jìn)氣量反映發(fā)動機的負(fù)荷大小，并將壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞斎氚l(fā)動機控制單元ECU，作為發(fā)動機基本噴油量控制和點火控制的依據(jù)。進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器有的安裝在發(fā)動機駕駛室內(nèi)，有的車型安裝在發(fā)動機ECU控制盒內(nèi)，但安裝在進(jìn)氣歧管上的車型較多。（四）轉(zhuǎn)速及

6、轉(zhuǎn)角位置傳感器1功能與類型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)角位置傳感器是電子控制系統(tǒng)的主要部件，它是控制發(fā)動機點火正時、確認(rèn)曲軸位置的信號源。曲軸位置傳感器用于檢測活塞上止點信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號，它也是測量發(fā)動機轉(zhuǎn)速及車速、車輪轉(zhuǎn)速的信號源。傳感器的結(jié)構(gòu)形式有磁脈沖式、光電式和霍爾式三種。安裝位置：通常安裝在曲軸前端、凸輪軸前端、分電器內(nèi)或飛輪上。（五）節(jié)氣門位置傳感器1功能與類型節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門的開度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，輸送給電子控制器。電子控制器從節(jié)氣門位置傳感器信號中獲得節(jié)氣門開度、節(jié)氣門開啟速度、怠速狀態(tài)等信息，用于進(jìn)行點火時間、燃油噴射、怠速、廢氣再循環(huán)、炭罐通氣量等控制。節(jié)氣門位置傳感器有線性式和開關(guān)式兩

7、種類型。（六）氧傳感器1功能與類型氧傳感器安裝在發(fā)動機的排氣管上，作用是通過檢測排放氣體中氧的含量來獲得混合氣的空燃比濃稀信號，并將檢測結(jié)果轉(zhuǎn)變成電壓信號輸入ECU，ECU根據(jù)氧傳感器輸入的信號，不斷地對噴油脈寬進(jìn)行修正，使混合氣濃度保持在理想范圍內(nèi)，實現(xiàn)空燃比的反饋控制，使發(fā)動機在各種工況下獲得最佳濃度的混合氣，使三元催化轉(zhuǎn)化器更有效地起凈化作用，減少汽車排氣污染。目前汽車上采用的氧傳感器有氧化鈦(Ti02)式和氧化鋯(Zr02)式兩種。 （七）爆燃傳感器1功能與類型在發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，當(dāng)點火時刻采用閉環(huán)控制時，爆震傳感器將發(fā)動機爆震信號轉(zhuǎn)換為電信號傳遞給ECU，ECU根據(jù)爆震信號對點火

8、提前角進(jìn)行修正，從而使點火提前角保持最佳，同時能有效地抑制發(fā)動機爆震。根據(jù)工作原理爆震傳感器有磁伸縮式和壓電晶體式兩種，其中壓電晶體式爆震傳感器分為共振型與非共振型兩種。安裝位置：一般爆震傳感器都安裝在發(fā)動機缸體側(cè)面或汽缸蓋上。（八）車速/車輪轉(zhuǎn)速傳感器車速傳感器將變速器輸出軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號，電子控制器根據(jù)此信號獲得汽車行駛速度參數(shù)；車輪轉(zhuǎn)速傳感器將車輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號，電子控制器根據(jù)此信號計算汽車行駛速度、車輪的滑移/轉(zhuǎn)率、車輪的角減速度等參數(shù)。（九）車身高度傳感器車身高度傳感器將車身高度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，電子控制器根據(jù)車身高度傳感器輸入的信號判斷車身的高度、計算車身相對于車橋的位移和振動參數(shù)。光電式車身高度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、定位準(zhǔn)確等優(yōu)點，因而現(xiàn)代汽車電子控制系統(tǒng)大都采用此種傳感器。（十）轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器1功能用于檢測轉(zhuǎn)向盤的中間位置、轉(zhuǎn)動方向、轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)動速度。在電子控制懸架中，電子控制裝置根據(jù)車速傳感器信號和轉(zhuǎn)角傳感器信號，判斷汽車轉(zhuǎn)向時側(cè)向力的大小，以控制車身的側(cè)傾。通常采用光電式。安裝位置：轉(zhuǎn)角傳感器安裝在轉(zhuǎn)向軸管上。第四節(jié) 執(zhí)行器執(zhí)行器的任務(wù)是根據(jù)ECU輸出的控制信號執(zhí)行相應(yīng)的動作，以實現(xiàn)某種預(yù)定的步進(jìn)電機、自動變速器控制中控制換檔的電磁閥、空調(diào)控制中的壓縮機等執(zhí)行元件。第五節(jié) 汽車控制理論的基本概念開環(huán)控