汽车电控基础知识

汽车发动机电控技术06:54汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术06:54第1章汽车电控基础知识主要内容1、汽车电子技术发展简介。2、发动机电控系统概述。学习目的1、了解汽车电子控制技术的发展过程。2、理解汽车电子技术应用的目的。3、理解汽车电子控制各组成部分的功能。4、理解发动机控制系统的基本工作原理。汽车发动机电控技术06:54第一节汽车电子技术发展简介一、汽车的组成部分发动机底盘电气车身两大机构五个系统曲柄连杆机构配气机构润滑系统冷却系统点火系统起动系统辅助控制系统汽车发动机电控技术06:54四冲程发动机的工作原理：（知识回顾）汽车发动机电控技术06:54二、汽车电子控制技术的发展简介汽车电子控制技术又称汽车电子技术，是汽车技术与电子技术相结合的产物。它以电子技术、计算机技术、新材料、新工艺、新技术为基础，以解决汽车能源、环境保护和交通安全等社会问题为主要目的，旨在提高汽车汽车动力性、经济性、安全性、操纵性、舒适性和排放性等汽车的使用性能。20世纪50年代以前：以机械设备为主。20世纪60年代以后：采用电子设备（交流发电机为主）20世纪70年代以后：电子技术应用在发动机点火系统又出现了EFI、ABS等。20世纪80年代以后：驾驶辅助装置、安全警报装置、通信、娱乐装置、GPS等。微电脑技术的应用。汽车发动机电控技术06:54二、电子控制技术在汽车上的应用电子控制技术在发动机上的应用：1）电子控制发动机燃油喷射系统EFI（EngineFuelInjectionSystem）2）微机控制发动机点火系统MCIS（MicrocomputerControlIgnitionSystem）3）发动机空燃比反馈控制系统AFC（Air/FuelRatioFeedbackControlSystem）4）发动机怠速控制系统ISCS（IdleSpeedControlSystem）5）发动机断油控制系统SFIS（SeverFuelInjectionSystem）汽车发动机电控技术06:54电子控制技术在发动机上的应用：6）发动机爆震控制系统EDCS（EngineDetonationControlSystem）7）加速踏板控制系统EAP（ElectronicControlAcceleratorPedalSystem）8）发动机进气控制系统IACS（EngineIntakeAirControlSystem）9）燃油蒸气回收系统FECS（FuelEvaporativeEmissionControlSystem）10）废气再循环控制系统EGR（ExhaustGasRecirculationControlSystem）汽车发动机电控技术06:54电子控制技术在发动机上的应用：11）可变气门正时控制系统VVT（VariableValveTimingControlSystem）12）汽车巡航控制系统CCS（VehicleCruiseControlSystem）13）车载故障自诊断系统OBD（OnBoardSelf-DiagnosisSystem）汽车发动机电控技术06:54汽车发动机电控技术06:54电子控制技术在汽车底盘上的应用：1）电子控制自动变速系统ECT（ElectronicControlledTransmissionSystem）2）防抱死制动系统ABS（Anti-lockBrakingSystem）3）电子控制制动力分配系统EBD（ElectronicBrake-forceDistributingSystem）4）电子控制制动辅助系统EBA（ElectronicBrakeAssistSystem）5）车身稳定性控制系统VSC（VehicleStabilityControl）车身动态稳定性控制系统DSC（DynamicStabilityControlSystem）电子控制稳定性程序ESP（ElectronicallyControlledStabilityProgram）汽车发动机电控技术06:54电子控制技术在汽车底盘上的应用：6）驱动轮防滑转调节系统ASR（AccelerationSlipRegulationSystem）牵引力控制系统TCS/TRC（TractionForceControlSystem）7）电子调节悬架系统EMS（ElectronicModulatedSuspensionSystem）8）电子控制动力转向系统EPS（ElectronicallyControlledPowerSteeringSystem）9）轮胎中央充放气系统CIDC（CentralInflateandDeflateControlSystem）10）自动驱动管理系统ADM（AutomaticDrive-trainManagementSystem）11）差速器锁止控制系统VDLS（VehicleDifferentialLockControlSystem）汽车发动机电控技术06:54电子控制技术在汽车车身上的应用：1）辅助防护安全气囊系统SRS（SupplementalRestraintSystemAirBag）2）安全带紧急收缩触发系统SRTS（Seat-BeltEmergencyRetractingTriggeringSystem）3）座椅位置调节系统SAMS（SeatAdjustmentPositionMemorySystem）4）雷达车距报警系统RPW（RadarProximityWarningSystem）5）倒车报警系统RVAS（ReverseVehicleAlarmSystem）6）防盗报警系统GATA（GuardAgainstTheftandAlarmSystem）汽车发动机电控技术06:54电子控制技术在汽车车身上的应用：7）中央门锁控制系统CLCS（CentralLockingControlSystem）8）前照灯控制与清洗系统HAW（HeadlampAdjustmentandWashSystem）9）挡风玻璃刮水与清洗控制系统WWCS（Wash／WipeControlSystem）；10）自动采暖通风与空气调节系统AHVC（AutomaticHeatingVentilatingAir-ConditioningSystem）11）车载局域网LAN（LocalAreaNetwork）；12）车载计算机OBC（On-BoardComputer）汽车发动机电控技术06:54电子控制技术在汽车车身上的应用：13）车载电话CT（CarTelephone）14）交通控制与通信系统TCIS（TrafficControlandInformationSystem）15）信息显示系统1DS（InformationDisplaySystem）；16）声音复制系统ESR（ElectronicSpeechReproductionSystem）17）液面与磨损监控系统FWMS（FluidsandWearPartsMonitoringSystems）18）维修周期显示系统LSID（Load-DependentServiceIntervalDisplaySystem）汽车发动机电控技术06:54三、汽车电子技术应用的目的1.减少汽车修复时间：汽车电气设备的故障约占汽车总故障的1/3。2.省油：汽车发动机采用了电子综合优化控制，与传统化油器式发动机相比，可以节油10%～15%左右。3.减少空气污染：发动机采用空燃比闭环控制系统，可以保证空燃比处于理论空燃比附近工作，提高排放性能，若与三元催化转化器、废气再循环等装置一起使用，则废气中碳氢化合物(HC)的体积分数可降低40%，氮氧化合物(NOx)的体积分数可降低60%左右。4.减少交通事故：汽车安全电控技术的使用，使整车的安全性能显著提高。5.提高乘坐舒适性：汽车的舒适性包括平顺性、噪声控制、空气温度和湿度调节以及居住性等。汽车发动机电控技术06:54四、汽车电子技术发展趋势1、由单独控制到集中控制2、车载网络系统的应用采用数字总线控制系统可大大简化汽车电路，降低维修复杂性。同时，便于实现全球定位、自动导航、自动驾驶等功能。单独控制：采用模拟电路只有单一控制功能集中控制：采用数字电路和微机具有多种控制功能发展方向汽车发动机电控技术06:5421世纪后，人们对汽车的要求越来越高，汽车电子控制发展到了一个新阶段，电子技术在解决汽车能源、安全、污染等问题方面，起着越来越重要的作用。电子控制系统已在汽车上得到普遍应用，并且向着自动化、网络化、智能化的方向快速发展，使得汽车的性能得到了大幅度的提高。电子技术在汽车上的运用，已经成为汽车设计研究部门考虑汽车技术更新的主要手段。现在，在普通汽车上，每辆车上电子装置的平均成本已经达到整车成本的30%以上；在一些豪华轿车上，电子装置的平均成本甚至超过整车成本的50%。例如，在宝马公司（BMWAG）2004年推出的BMW7系列轿车上，装备了70多个电控单元，利用了8种车载局域网将这些电脑按照不同的控制要求连接起来。汽车发动机电控技术06:54传感器电子控制单元（ECU）执行器传感器：采集各种信息。ECU：分析处理传感器采集得到的各种信号，向执行器发出控制指令。执行器：接受ECU的控制指令完成具体操作动作。第二节发动机电控系统概述一、发动机电子控制系统的基本组成汽车发动机电控技术06:54发动机电子控制系统汽车发动机电控技术06:54ECU汽车发动机电控技术06:541、传感器空气流量传感器：安装在汽油机上，位于空气滤清器和节气门之间，其功能是检测发动机的进气量，并把检测结果转换成电信号再输送到ECU。进气绝对压力传感器：能够依据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力的变化，并转换成电压信号，与转速信号一起传送给ECU。节气门位置传感器：检测节气门的开度状态，如怠速（全关）、全开及部分打开。它将节气门打开的角度转换成电压信号送给ECU。曲轴位置传感器:发动机工作时，提供曲轴所在的位置信号，当活塞到达压缩行程上止点前一定角度时，产生电压信号并送给ECU。汽车发动机电控技术06:541、传感器冷却液温度传感器：把冷却液温度的变化，转化为电信号输送给ECU，ECU据此来对电喷发动机的喷油量即喷射时间进行修正，调整空燃比，使进入发动机内的混合气能稳定地燃烧。进气温度传感器：用于测量进气温度。把进气温度转换成电压信号送给ECU，使ECU根据进气温度对喷油量进行修正，以获得最佳的空燃比。氧传感器：检测排气中氧的含量，并向ECU输入空燃比的反馈信号，进行喷油量的闭环控制，使空燃比控制在理论值范围内。爆震传感器：检测发动机是否发生爆震作为反馈信号送给ECU，ECU从而决定点火时刻是提前还是推迟。汽车发动机电控技术06:542．电子控制单元（ECU）功能接受输入的信息并转变为微机所能接受的信号给传感器提供参考（基准）电压存储信息资料分析处理信息输出执行命令故障自诊断自我修正功能（自适应功能）汽车发动机电控技术06:54组成由硬件和软件两大部分组成。硬件部分主要由输入回路、A/D转换器、微处理器和输出回路四部分组成。汽车发动机电控技术06:54软件包括控制程序和数据两部分。主控程序的任务是实现整个系统初始化、系统的工作时序、控制模式的设定，常用工况及其他各工况模式下喷油信号和点火信号输出控制。为实现发动机各种工况及运行条件下最佳的综合性能，电子控制系统必须以最佳的相应控制参数（如最佳喷油量和最佳点火提前角）控制发动机在最佳运行状况下运转，这些控制参数的最佳数据预先全部存储在微型计算机只读存储器中（ROM）。汽车发动机电控技术06:543、执行器①电动燃油泵：供给燃油喷射系统规定压力的燃油。②电磁喷油器：根据ECU的喷油脉冲信号，精确控制燃油喷射量。③点火控制器：是微机控制点火系统的功率输出器，它接受ECU输出的点火控制信号并进行功率放大，以便驱动点火线圈工作。④怠速控制阀：根据发动机的负荷情况，控制发动机的怠速转速。⑤活性炭罐及其电磁阀：受电控单元的