模塊二汽油機(jī)電子控制系統(tǒng)基礎(chǔ)

1、第二章汽油機(jī)電子控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，第一節(jié)汽車電子控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成1，基本構(gòu)成汽車電子控制系統(tǒng)通常由傳感器、電子控制器(ECU )和致動(dòng)器三部分組成。 組件的功能傳感器：在系統(tǒng)內(nèi)的信息輸入部，感知控制系統(tǒng)外部的信息，將得到的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到電子控制單元，這是控制系統(tǒng)發(fā)生變化的原因。 電子控制單元：控制系統(tǒng)的中樞，系統(tǒng)的信息處理部，通過(guò)處理、分析、修正輸入信息形成控制指令，將形成的控制決策傳遞給致動(dòng)器，處理是對(duì)控制系統(tǒng)的輸入的響應(yīng)過(guò)程。 致動(dòng)器：是將電子控制單元的控制指令變換為實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)的物理運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)的輸出部，輸出是基于輸入的系統(tǒng)結(jié)果。 第2節(jié)電子控制器(ECU )、第2節(jié)電子控制器

2、電子控制器由輸入電路、微機(jī)和輸出電路3部分構(gòu)成。 輸入電路的作用是： (1)由AD轉(zhuǎn)換器和數(shù)字輸入緩沖器這兩個(gè)部分構(gòu)成，所述AD轉(zhuǎn)換器是對(duì)各傳感器和開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，將其轉(zhuǎn)換為修正機(jī)能夠容許的數(shù)字信號(hào)，緩沖電路主要包括整形電路、波形轉(zhuǎn)換電路、限幅電路、濾波電路等。 (2)向傳感器提供電壓穩(wěn)定的電源，使各傳感器正常工作。單片機(jī)的作用是將中央處理單元CPU、存儲(chǔ)器M(Memory )、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、輸入輸出(I0)接口電路等主要的計(jì)算機(jī)零件集成在一個(gè)集成電路芯片中的微計(jì)算機(jī)。 輸出電路的作用是根據(jù)來(lái)自單片機(jī)的指令，控制致動(dòng)器，執(zhí)行具體的動(dòng)作。 由于微機(jī)只能輸出微弱的電信號(hào)(例如噴射脈沖、點(diǎn)火信

3、號(hào)等)，不能直接驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器，所以必須通過(guò)輸出電路對(duì)控制指令進(jìn)行功率放大、解碼或DA變換，變成能夠驅(qū)動(dòng)各種致動(dòng)器的強(qiáng)電信號(hào)。第三節(jié)汽車傳感器、傳感器是汽車電子控制系統(tǒng)的重要組成部分之一，在系統(tǒng)信息的輸入部分，感知控制系統(tǒng)外部的信息，將得到的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送給電子控制單元，發(fā)送人的信息是引起控制系統(tǒng)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：溫度傳感器可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液溫度、吸氣溫度、排氣溫度等，進(jìn)行各種控制殘奧儀表的修正、吸氣缸空氣質(zhì)量流量的計(jì)算及排氣凈化處理等。 2型：常用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(dòng)機(jī)冷卻液出水

4、管上，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度，將溫度信號(hào)變換為電信號(hào)傳送給ECU。 ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度信號(hào)修正噴射時(shí)間和點(diǎn)火時(shí)間，使發(fā)動(dòng)機(jī)箱在最佳狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。 進(jìn)氣溫度傳感器安裝在進(jìn)氣管路上，用于檢測(cè)進(jìn)氣溫度，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并傳送到電子控制單元ECU。 吸氣溫度信號(hào)是各種控制功能的補(bǔ)償信號(hào)。 (2)空氣流量傳感器1的功能和類型的空氣流量傳感器也稱為空氣流量修正，通常安裝在空氣濾清器后的進(jìn)氣管路上。 其作用是為了檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量的大小，將進(jìn)氣量信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并輸入到電子控制單元(ECU )，ECU計(jì)算噴射時(shí)間(噴射量)和點(diǎn)火時(shí)間。 空氣流量傳感器信號(hào)是電子控制單元計(jì)算噴射時(shí)間和點(diǎn)火時(shí)間的主要依據(jù)

5、。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射系統(tǒng)采用的空氣流量傳感器有渦流式、熱絲式、熱膜式3種。(3)應(yīng)用歧管壓力傳感器1功能和類型進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器，簡(jiǎn)稱歧管壓力傳感器，d型EFI汽油噴射系統(tǒng)，檢測(cè)節(jié)氣門到進(jìn)氣歧管之間的進(jìn)氣壓力，間接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的大小進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器有安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)駕駛室內(nèi)的車種和安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制箱內(nèi)的車種，但安裝在進(jìn)氣歧管上的車種很多。 (4)轉(zhuǎn)速及旋轉(zhuǎn)角位置傳感器1的功能和類型轉(zhuǎn)速及旋轉(zhuǎn)角位置傳感器是電子控制系統(tǒng)的主要部件，是控制發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)期、確認(rèn)曲柄位置的信號(hào)源。 曲柄位置傳感器用于檢測(cè)活塞上死點(diǎn)信號(hào)和曲柄角信號(hào)，也是測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、車輪轉(zhuǎn)速的信號(hào)源。 傳感器的

6、結(jié)構(gòu)形式有磁脈沖式、光電式、霍爾式3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。 (5)節(jié)氣門位置傳感器1的功能和類型節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門的開(kāi)度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并發(fā)送到電子控制器。 電子控制器從節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)獲取節(jié)氣門開(kāi)度、節(jié)氣門開(kāi)速度、怠速狀態(tài)等的信息，并進(jìn)行點(diǎn)火時(shí)期、燃料噴射、怠速、廢氣再循環(huán)、碳罐通氣量等的控制。 節(jié)氣門位置傳感器有線性式和開(kāi)關(guān)式兩種。 (6)氧傳感器1的功能和類型的氧傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上，檢測(cè)排氣中的氧含量得到混合氣體的富空燃比信號(hào)，將檢測(cè)結(jié)果變換為電壓信號(hào)輸入到ECU，ECU根據(jù)從氧傳感器輸入的信號(hào)不斷地修正噴射脈沖寬度目前汽車所采

7、用的氧氣傳感器，將混合氣濃度保持在理想范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)空燃比反饋控制，分為二氧化鈦(Ti02 )式和氧化鋯(Zr02 )式兩種。 (7)在爆震傳感器1的功能和類型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中，如果點(diǎn)火時(shí)期采用閉環(huán)控制，則爆震傳感器將發(fā)動(dòng)機(jī)爆震信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并傳遞給ECU，ECU基于爆震信號(hào)校正點(diǎn)火提前角，在最佳地保持點(diǎn)火提前角的同時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)爆震發(fā)揮效果根據(jù)工作原理的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有共振型和非共振型兩種。 安裝位置：像爆震傳感器一樣安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體側(cè)面或氣缸蓋上。 (8)車速/車輪速度傳感器車速傳感器將變速器的輸出軸轉(zhuǎn)速變換為對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，電子控制器基于該

8、信號(hào)取得汽車的行駛速度殘奧表，車輪的轉(zhuǎn)速傳感器將車輪的轉(zhuǎn)速變換為對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，電子控制器基于該信號(hào)取得汽車的行駛速度、車輪的(9)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(hào)，電子控制器根據(jù)從車身高度傳感器輸入的信號(hào)判斷車身的高度，修正車身相對(duì)于架橋的位移和振動(dòng)殘奧計(jì)。 光電式車身高度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定位準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代汽車電子控制系統(tǒng)中多采用這種傳感器。 (10 )方向盤旋轉(zhuǎn)角傳感器1的功能用于檢測(cè)方向盤的中間位置、旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)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(hào)和旋轉(zhuǎn)角傳感器信號(hào)判斷汽車轉(zhuǎn)向時(shí)的橫向力的大小，控制車體的側(cè)傾。 通常采用光電式。 安裝位置：角傳感器安裝在轉(zhuǎn)向軸管上。第四節(jié)致動(dòng)器、致動(dòng)器的作用是執(zhí)行與ECU輸出的控制信號(hào)相應(yīng)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)某規(guī)定的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、控制自動(dòng)變速器公啟的加擋的電磁閥、空調(diào)控制公啟的壓縮機(jī)等致動(dòng)器。 第5節(jié)汽車控制理論的基本概念，開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)開(kāi)