汽车电子控制系统-概述.pps

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1、 主讲：丘德龙 汽车电控技术精品资源共享课程汽车电控技术精品资源共享课程2第三篇第三篇 电子技术的内容电子技术的内容 第二篇第二篇 电控技术的优点电控技术的优点 第一篇第一篇 概论概论第四篇第四篇 发动机电控系统的分类发动机电控系统的分类课课程程定定位位和和培培养养目目标标内内容容提提要要1.11.1、“汽车汽车”在历史中的发展变化在历史中的发展变化注：依据现代汽车的开发制造的要求，汽车发展呈现如下注：依据现代汽车的开发制造的要求，汽车发展呈现如下变化变化用途：代替人类代步工具 现代需要的无污染、安全、方便 未来将要求更舒适、安全、方便、无污染、操作简单等。特征的变化：机械系统 机电一体化 高

2、新技术的综合应用（注：解决环保、能源等方面）进而发展到不是一门学科，而是综合学科的结合。学科基础的变化：力学、机械、材料电子学、计算机、自动控制和信息多门学科；2010年以前对汽车控制技术的研究：a、各部件的自动控制 b、利用网络信息与社会联接主讲：丘德龙主讲：丘德龙 汽车电子控制技术的发展历程汽车电子控制技术的发展历程 第一阶段，从第一阶段，从2020世纪世纪5050年代中期到年代中期到7070年代中期，汽车上运用电子技术主年代中期，汽车上运用电子技术主要是对汽车电器产品进行电子技术改造，以改善部分性能。要是对汽车电器产品进行电子技术改造，以改善部分性能。 第二阶段第二阶段, ,从从7070

3、年代中期到年代中期到9090年代中期，广泛采用机电一体化装置，解决年代中期，广泛采用机电一体化装置，解决机械系统无法解决的复杂的自动控制问题机械系统无法解决的复杂的自动控制问题 。 第三阶段第三阶段,20,20世纪世纪9090年代中期至今，原先单一项目控制的燃油喷射控制、年代中期至今，原先单一项目控制的燃油喷射控制、点火控制、排放控制、自动变速控制等，发展成为多功能的集成控制系统。点火控制、排放控制、自动变速控制等，发展成为多功能的集成控制系统。 主讲：丘德龙主讲：丘德龙 化油器发动机 电控（喷）发动机主讲：丘德龙主讲：丘德龙 1. 现代汽车集中控制 所谓现代汽车集中控制系统就是严格按照人、车

4、、环境整体最佳效应的原则与目标进行整体规划与设计，按照整体性、动态性和开放性的控制原则，并采用计算机网络信息技术，采用信息一系统一控制模式，将整体系统的多个控制功能集中由一个功能强大的ECU 实行控制 2.现代汽车的网络化 3.混合动力、新能源技术主讲：丘德龙主讲：丘德龙1 1、提、提高发动机的动力性高发动机的动力性：进气阻力减少（取消了化油器）、提高了充气效率，且电控系统可以保证进入发动机的空气得到充分利用，从而提高发动机的动力性。 2 2、提、提高发动机的燃油经济性高发动机的燃油经济性：电控系统精确控制发动机工作所需的混合气浓度，使燃烧更完全、燃油利用更充分，从而提高发动机的燃油经济性。3

5、 3、改、改善发动机的加速性和减速性能善发动机的加速性和减速性能：在发动机的加速和减速运行的过度工况下，电子控制单元的高速处理功能，使控制系统能够迅速响应，使汽车的加速和减速反映更灵敏。 4 4、改善发动机的启动性能、改善发动机的启动性能：电控系统能根据发动机温度变化，对进气量和供油量进行精确控制，从而保证发动机顺利启动和平稳经过暖机过程，可明显改善发动机的低温启动性能和热机运转性能。 5 5、降低排放污染、降低排放污染：电控系统对发动机在不同使用环境下的各种运行工况优化控制，提高了燃烧质量，同时各种排放控制系统在发动机上的运用，都使发动机的排放污染降低。主讲：丘德龙主讲：丘德龙发动机动力方面

6、：电控点火、电控喷射、怠速控制（ISC），排放控制（EGR）；底盘方面：电控自动变速器、防抱死（ABS）、电控悬架（TEMS）、自控动力转向、巡航控制、驱动防滑（ASR）；安全行驶：雷达防障、倒车安全装置、安全气囊（SRS）、安全带控制、前照灯控制；信息方面：信息显示与报警、语音信息、导航系统 ；舒适性方面：自动空调、自动坐椅、电动车窗、后窗除霜器、音响、音像 ；主讲：丘德龙主讲：丘德龙主讲：丘德龙主讲：丘德龙发动机电控系统又称发动机管理系统发动机电控系统又称发动机管理系统EMS EMS （Engine Management System）ECU-Electronic Control Unit

7、控制软件控制软件 执行器执行器 控制单元控制单元硬件硬件 传感器传感器 ECU主讲：丘德龙主讲：丘德龙传感器传感器 定义：传感器的功能是将发动机各部件运行的状态参数转换定义：传感器的功能是将发动机各部件运行的状态参数转换成电量信号并输送到电控单元。成电量信号并输送到电控单元。信号特征：信号特征：1、模拟信号（电压）、模拟信号（电压） 2、数字信号（频率）、数字信号（频率）主讲：丘德龙主讲：丘德龙执行器执行器 定义：执行器的功能是接受电控单元发出的指令，完成具体定义：执行器的功能是接受电控单元发出的指令，完成具体的执行动作。的执行动作。工作电压：工作电压：12V在控制过程中，执行器将ECU传来的

8、控制信号转换成某种机械运动或电器的运动，从而引起发动机运行参数的改变，完成控制功能。主讲：丘德龙主讲：丘德龙定义：电子控制单元的主要任务是：向各种传感器提供电定义：电子控制单元的主要任务是：向各种传感器提供电压；接收传感器或其他输入信号，并进行处理；储存输入压；接收传感器或其他输入信号，并进行处理；储存输入信息，运用及分析，输出执行命令；根据发动机性能的变信息，运用及分析，输出执行命令；根据发动机性能的变化，自动修正预置的标准值；进行比较判断，如发现数据化，自动修正预置的标准值；进行比较判断，如发现数据异常，确定故障位置，并把故障信息储存在存储器中。异常，确定故障位置，并把故障信息储存在存储器

9、中。运算：运算：1、数字信息、数字信息 2、逻辑信息、逻辑信息 电控单元电控单元 ECUECU主讲：丘德龙主讲：丘德龙发发动动机机控控制制单单元元空气流量传感器空气流量传感器燃油控制燃油控制燃油泵燃油泵喷油器喷油器点火器点火器点火线圈点火线圈进气压力传感器进气压力传感器节气门位置传感器节气门位置传感器进气温度传感器进气温度传感器发动机转速发动机转速/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冷却液温度传感器冷却液温度传感器爆震传感器爆震传感器氧传感器氧传感器点火控制火花塞火花塞主讲：丘德龙主讲：丘德龙发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成主讲：丘德龙主讲：丘德龙一、按喷油器

10、的喷射部位分类1进气管喷射系进气管喷射系缸外喷射系统是将喷油器安装在进气管或进气歧管上，以0.200.35MPa的喷射压力将汽油喷入进气管或进气道内。 主讲：丘德龙主讲：丘德龙（1）单点喷射系统图1-5 单点喷射系统喷油器的布置1-压力调节器；2-进气温度传感器 3-电磁喷油器；4-节气门体；5-节气门 主讲：丘德龙主讲：丘德龙（2）多点喷射系统图1-6 多点喷射系统喷油器的布置1-气缸盖；2-进气门；3-电磁喷油器；4-进气歧管多点喷射系统几种典型的型式多点喷射系统几种典型的型式:D型、型、L型、型、LH型和型和M型燃油喷射系统型燃油喷射系统 主讲：丘德龙主讲：丘德龙单点喷射和多点喷射的不同

11、单点喷射和多点喷射的不同主讲：丘德龙主讲：丘德龙2缸内喷射系统 喷油器安装在汽缸盖上，喷油器以较高的燃油压力（约34MPa）把汽油直接喷入发动机汽缸内，并与空气混合形成可燃混合气 图1-7 缸内直接喷射1-喷油器；2-活塞 主讲：丘德龙主讲：丘德龙 按喷油器喷射方式分类，汽油机燃油喷射系统可以分为连续喷射系统和间歇喷射系统两种类型。 1连续喷射系统 2间歇喷射系统 间歇喷射系统按照各缸喷油器的喷油时序不同，分为: 同时喷射 分组喷射 顺序喷射主讲：丘德龙主讲：丘德龙 同时喷射 顺序喷射 分组喷射主讲：丘德龙主讲：丘德龙 1机械控制式汽油喷射系统 图1-11 机械式汽油喷射系统1-喷油器；2-冷

12、启动喷油器；3-燃油分配器；4-混合气控制器；5-暖机调节器；6-油箱；7-燃油滤清器；8-电动燃油泵；9-蓄压器；10-速度继电器；11-最高转速切断阀：12-辅助空气阀；13-节气门位置开关；14-热控正时开关主讲：丘德龙主讲：丘德龙 2机电结合式汽油喷射系统图 1-12 机电混合式汽油喷射系统1-喷油器；2-冷启动喷油器；3-燃油分配器；4-电液式压差调节器；5-油压调节器；6一油箱；7-混合气控制器；8-电动燃油泵；9-燃油滤清器；10-蓄压器；11-怠速空气调节器；12-节气门位置开关；13-电控单元；14-冷却液温度传感器；15-热控正时开关主讲：丘德龙主讲：丘德龙 3电子控制式汽

13、油喷射系统图1-13 发动机集中管理系统1-电动汽油泵；2-燃油箱；3-燃油滤清器；4-燃油分配管；5-压力调节器；6-电控单元；7-空气流量传感器；8-空调开关；9-启动、点火开关；10-节气门位置传感器；11-怠速空气调节器；12-喷油器；13-冷却液温度传感器；14-曲轴位置传感器；15-氧传感器；16-分电器；17-点火线圈主讲：丘德龙主讲：丘德龙 1间接测量方式汽油喷射系统 （1）节流-速度方式(Throttle-Speed)方式。（2）速度-密度(Speed-Density)方式(如D型) 采用速度-密度方式的典型汽油喷射系统是Bosch公司的D-Jetronic系统 国产天津夏利

14、1.0、广州的本田雅阁等采用这种进气量测量方式。主讲：丘德龙主讲：丘德龙2直接测量方式汽油喷射系统 （1）体积流量方式 采用体积流量式的典型汽油喷射系统是Bosch公司的LJetronic系统 图1-15 Bosch公司L-Jetronic电控汽油喷射系统1-喷油器；2-压力调节器；3-翼片式空气流量传感器；4-怠速辅助空气阀；5-汽油滤清器；6-电动汽油泵；7-节气门位置传感器；8-电控单元；9-冷却液温度传感器主讲：丘德龙主讲：丘德龙（2）质量流量方式 采用质量流量方式的典型汽油喷射系统是Bosch公司的LH-Jetronic系统，如图1-16。上海大众桑塔纳轿车和帕萨特轿车、一汽大众的捷达轿车和奥迪轿车等采用这种进气量测量方式 主讲：丘德龙主讲：丘德龙