模块一汽车电子控制技术基础PPT学习教案.pptx

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1、会计学1模块一汽车电子模块一汽车电子(dinz)控制技术基础控制技术基础第一页，共42页。教学教学(jio xu)课课件件模块一模块一 汽车汽车(qch)电子控电子控制技术基础制技术基础第1页/共42页第二页，共42页。n n一一一一 传感器传感器传感器传感器n n二二二二 电子电子电子电子(dinz)(dinz)(dinz)(dinz)控制器控制器控制器控制器n n三三三三 执行器执行器执行器执行器n n n n n n n n 第2页/共42页第三页，共42页。一一、传感器、传感器1.空气流量传感器空气流量传感器翼板式空气流量传感器工作翼板式空气流量传感器工作(gngzu)原理原理当气流推

2、力与计量(jling)板复位弹簧张力平衡时，计量(jling)板便停留在某一位置上。进气量愈大，计量(jling)板开启的角度也愈大。通常，电脑给传感器一个5V的电源电压，接收传感器反馈电位计电压为05V。当计量(jling)板转轴上的电位计滑臂也绕轴转动，使电位计的输出电压随之变化。这一信号输入到电控单元，电控单元再根据进气温度传感器的信号进行修正，即可测出实际的进气流量。第3页/共42页第四页，共42页。（2）翼板式空气(kngq)流量传感器检查A、就车检测：点火开关置“OFF”，拔下该流量传感器导线连接器，用万用表档测量连接器内各端子(dunz)间的电阻。其电阻值应符合下表所示；如不符，

3、则应更换空气流量传感器。端子标准电阻(k)温度()VS-E20.2-0.60-VC-E20.20-0.60-10.00-20.00-204.00-1.000THA-E22.00-3.00200.90-1.30200.40-0.1060FC-E1不定-第4页/共42页第五页，共42页。B、单件检测(jinc)首先检查电动汽油泵开关，用万用表档测量E1-FC端子:在测量片全关闭(gunb)时，E1-FC间不应导通，电阻为；在测量片开启后的任一开度上，E1-FC端子间均应导通，电阻为0。然后用起子推动测量片，同时用万用表档测量电位计滑动触点VS与E2端子间的电阻。在测量片由全闭至全开的过程中，电阻值

4、应逐渐变小，且符合下表示；如不符，则须更换空气(kngq)流量传感器。端子标准电阻()测量片位置FC-E1测量片全关闭0测量片开启VS-E220-600全关闭20-1200从全关到全开第5页/共42页第六页，共42页。（2）卡门涡旋式空气(kngq)流量传感器卡门涡旋式空气流量(liling)传感器通常与空气滤清器外壳安装成一体。它同样是接收5V的电压电压，反馈05V的电位计电压。在进气管道中间设有流线形或三角形的涡流发生器，当空气流经涡流发生器时，在其后部的气流中会不断产生不对称却十分规则的被称为卡门涡流的空气涡流。（如右图）以丰田(fntin)凌志LS400轿车1UZ-FE发动机用反光镜检

5、出式空气流量传感器为例。该传感器与ECU的连接电路如下图所示。第6页/共42页第七页，共42页。A.电阻检测点火开关置“OFF”，拔下空气流量传感器的导线连接器，用万用表电阻档(如图14所示)测量传感器上“THA”与“El”端子之间的电阻，其标准值如下表示(biosh)。如果电阻值不符合标准值，则更换空气流量传感器。端子标准电阻(k)温度()THA-E110.0-204.0-1.002.0-3.0200.9-1.3400.4-0.160B.空气流量传感器的电压检测插好此空气流量传感器的导线(doxin)连接器，用万用表电压档检测发动机ECU端子THA-E2、Vc-E1、KS-E1间的电压，其标

6、准电压值见下表示。端子电压（V）条件THA-E20.5-3.4怠速、进气温度204.5-5.5点火开关ONKS-E12.0-4.0(脉冲发生)怠速VC-E14.5-5.5点火开关ON第7页/共42页第八页，共42页。（3）热线(rxin)式空气流量传感器热线式空气流量(liling)传感器的基本结构由感知空气流量(liling)的白金热线(铂金属线)、根据进气温度进行修正的温度补偿电阻(冷线)、控制热线电流并产生输出信号的控制线路板以及空气流量(liling)传感器的壳体等元件组成。（如右图）日产MAXIMA车VG3OE发动机热线(rxin)式空气流量传感器的检测如下图所示为日产VG3OE发动

7、机热线(rxin)式空气流量传感器的电路。第8页/共42页第九页，共42页。A、检查空气流量传感器输出信号拔下此空气流量传感器的导线连接器，拆下空气流量传感器；按图1-7所示，将蓄电池的电压施加于空气流量传感器的端子D和E之间(电源极性应正确)，然后用万用表电压档测量端子B和D之间的电压。其标准(biozhn)电压(1.60.5)V。如其电压值不符，则须更换空气流量传感器。在进行上述检查之后，给空气流量传感器的进气口吹风，同时测量端子B和D之间的电压。在吹风时，电压应上升至2-4V。如电压值不符，则须更换空气流量传感器。B、检查自清洁功能装好热线式空气流量(liling)传感器及其导线连接器，

8、拆下此空气流量(liling)传感器的防尘网，起动发动机并加速到2500r/min以上。当发动机停转后5s，从空气流量(liling)传感器进气口处，可以看到热线自动加热烧红(约1000)约1s。如无此现象发生，则须检查自清信号或更换空气流量(liling)传感器。第9页/共42页第十页，共42页。（4）热膜式空气(kngq)流量传感器热膜式空气流量传感器的结构(jigu)和工作原理与热线式空气流量传感器基本相同。（如右图）电路(dinl)连接如下图所示，其核心部件是流量传感元件和热电阻（均为铂膜式电阻）组合在一起构成热膜电阻。在传感器内部的进气通道上设有一个矩形护套，相当于取样管，热膜电阻设

9、在护套中第10页/共42页第十一页，共42页。2.进气压力传感器在D型喷射(pnsh)系统中，取消了空气流量传感器，但在系统中设置了用来检测进气歧管绝对压力的进气管绝对压力传感器，它主要是测量进气管内的压力，并将压力信号转变成电信号传给发动机控制模块，作为决定喷油器基本喷油量和基本点火提前角的重要依据。进气管绝对压力传感器根据信号产生的原理可分为可变电感式、膜盒传动式、电容式和半导体压敏电阻式，现在应用最广泛的是半导体压敏电阻式和电容式。（1）半导体压敏电阻式进气(jnq)歧管绝对压力传感器基本原理：半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器。由压力转换元件(硅膜片)和把转换元件输出信号进行放大(

10、fngd)的混合集成电路组成。它是利用半导体压阻效应原理，使用硅膜片，把硅膜片的一面抽成真空，另一面导人进气歧管的气体压力。硅膜片受到的压力不同产生的电阻就不同，把它与惠灵顿电桥相连，就可以把电阻信号转变成电压信号输出，原理如图右图所示。第11页/共42页第十二页，共42页。半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器基本(jbn)检测皇冠3.O轿车2JZ-GE发动机用半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器与ECU的连接电路如图1-11所示。第12页/共42页第十三页，共42页。A、传感器电源电压的检测点火开关置于“OFF”位置，拔下进气歧管绝对压力传感器的导线(doxin)连接器，然后将点火开关置

11、于“ON”位置（不起动发动机），用万用表电压档测量导线(doxin)连接器中电源端VCC和接地端E2之间的电压如下图其电压值应为4.5-5.5V。如有异常，应检查进气歧管绝对压力传感器与ECU之间的线路是否导通。若断路，应更换或修理线束。（如图右所示）B、传感器输出电压(diny)的检测将点火(dinhu)开关置于“ON”位置（不起动发动机），拆下连接进气歧管绝对压力传感器与进气歧管的真空软管。在ECU导线连接器侧用万用表电压档测量进气歧管绝对压力传感器PIM-E2端子间在大气压力状态下的输出电压，如图1-13，并记下这一电压值；然后用真空泵向进气歧管绝对压力传感器内施加真空，从13.3kPa

12、（100mmHg）起，每次递增13.3kPa（100mmHg），一直增加到66.1kpa（500mmHg）为止，然后测量在不同真空度下进气歧管压力传感器（PIM-E2端子间）的输出电压。（如左图所示）第13页/共42页第十四页，共42页。该电压应能随真空度的增大而不断下降。将不同真空度下的输出电压下降量与标准值相比较(bjio)，如不符，应更换进气歧管压力传感器。皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机和丰田HIACE小客车2RZ-E发动机进气歧管压力传感器的标准输出电压值如下表所示。真空度kpa（mmHg）13.3（100）26.1（200）40.0（300）53.5（400）66.1（500）电压

13、值（V）0.3-0.50.1-0.91.1-1.31.5-1.11.9-2（2）电容式进气歧管绝对(judu)压力传感器如图右所示，传感器使用(shyng)氧化铝材料，将氧化铝和底板制成电容，把进气歧管压力引到电容的一面，那么进气歧管压力的变化就会导致电容值的变化。电容连接在混合集成电路的振荡电路中，利用电容和电感的相互作用形成电磁震荡电路，当电容发生变化时就会产生频率信号。进气歧管的压力越大，传感器的信号频率越高。第14页/共42页第十五页，共42页。3、氧传感器（1）氧化锆式传感器氧化锆式氧传感器的输出电压特性是：当汽缸内混合器较浓时，排气中氧含量较低，锆管内、外表面氧浓度相差很大，因此在

14、内、外电极(dinj)之间产生了较大的电压信号。（0.81.0V）。反之，当混合气较稀时，产生较小的电压信号。（0.1V）氧传感器的输出电压在理论空燃比14.1附近发生突变。第15页/共42页第十六页，共42页。二氧化钛型氧传感器输出信号(xnho)为05V的可变电压信号(xnho)，它的工作原理与发动机冷却液温度传感器和进气温度传感器相似。（2）氧化钛式氧传感器第16页/共42页第十七页，共42页。4、曲轴(qzhu)位置传感器（1）电磁式曲轴(qzhu)位置传感器当磁阻轮凸齿靠近传感器线圈不对中时，凸齿和感应线圈之间的空气间隙比较大，因而磁场(cchng)比较弱。当磁阻轮的凸齿接近与传感器

15、线圈对中时，空气间隙比较小，因而围绕传感器的磁场(cchng)强度增大。当磁阻轮凸齿远离传感器线圈时，凸齿和感应线圈之间的空气间隙变大，因而磁场(cchng)又变弱。这种交替变化的磁场(cchng)使传感器线圈内感应出交流电压信号。第17页/共42页第十八页，共42页。（2）电磁式曲轴位置(wi zhi)传感器的基本检测曲轴位置传感器电路 A曲轴位置(wi zhi)传感器的电阻检查点火开关OFF，拔开曲轴位置(wi zhi)传感器的导线连接器，用万用表的电阻档测量曲轴位置(wi zhi)传感器上各端子间的电阻值（如下表 ）如电阻值不在规定的范围内，必须更换曲轴位置(wi zhi)传感器。第18

16、页/共42页第十九页，共42页。端子端子条件条件电阻值（电阻值（）G G1 1-G-G-冷态冷态125-200125-200热态热态160-235160-235G G2 2-G-G-冷态冷态125-200125-200热态热态160-235160-235Ne-GNe-G-冷态冷态155-250155-250热态热态190-290190-290第19页/共42页第二十页，共42页。B曲轴位置传感器输出信号的检 拔下曲轴位置传感器的导线连接器，当发动机转动时，用万用表的电压档检测曲轴位置传感器上G1-G-、G2-G-、Ne-G-端子间是否有脉冲电压信号输出。如没有(mi yu)脉冲电压信号输出，则

17、须更换曲轴位置传感器。（3）感应线圈与正时转子的间隙检查 用厚薄规测量正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙，其间隙应为0.2-0.4mm。若间隙不合要求，则须更换分电器壳体总成第20页/共42页第二十一页，共42页。2光电式曲轴位置传感器（1）光电式曲轴位置传感器的基本原理日产公司光电式曲轴位置传感器设置在分电器内，它由信号发生器和带光孔的信号盘组成(z chn)，信号盘安装在分电器轴上，外围有 360条缝隙(光栅)，相邻缝隙产生 1曲轴转角信号；外围稍靠内间隔 60曲轴转角分布着六个光孔(六缸)，产生120曲轴转角信号，其中有一个较宽的光孔是产生一缸上止点对应的120度曲轴转角信号的，如下图

18、所示。第21页/共42页第二十二页，共42页。脉冲信号发生器固装在分电器壳体上，主要由两只发光二极管、两只光敏二极管和电子电路组成。两只发光二极管分别正对着两只光敏二极管，发光二极管以光敏二极管为照射目标。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间，当信号盘随发动机曲轴(qzhu)运转时，因信号盘上有光孔，则产生透光和遮光的交替变化，使得信号发生器输出表征曲轴(qzhu)位置和转角的脉冲信号。光电式曲轴(qzhu)位置传感器波形图如图。尼桑 300ZX车用此类传感器。第22页/共42页第二十三页，共42页。（2）光电式曲轴位置(wi zhi)传感器的基本检测光电式曲轴位置传感器接头 光电式曲轴(qz

19、hu)位置传感器输出信号检测，用万用表电压档接在传感器侧3#端子和1#端子上，在起动发动机时，电压应为 0.2-1.2V。在起动发动机后的怠速运转期间，用万用表电压档检测2#端子和1#端子电压应为 1.8-2.5V。否则应更换曲轴(qzhu)位置传感器第23页/共42页第二十四页，共42页。3霍尔效应(xioyng)式曲轴位置传感器（1）霍尔式曲轴位置传感器的基本原理霍尔信号发生器由永久磁铁、导磁板和霍尔集成电路等组成。内外信号轮侧面各设置一个(y)霍尔信号发生器，信号轮转动时，每当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空气隙中时，霍尔集成电路中的磁场即被触发叶片所旁路(或称隔磁)，这时不产生霍尔电

20、压。当触发叶片离开空气隙时，永久磁铁3的磁通便通过导磁板 5穿过霍尔元件，这时产生霍尔电压。第24页/共42页第二十五页，共42页。（2）霍尔式曲轴位置传感器的基本(jbn)检测 A传感器电源、电压的测试 点火开关置于“ON”，用万用表电压档测量ECU侧1#端子的电压应为8V，在传感器导线连接器“A”端子处测量电压也应为8V，否则为电源、线断路或接头接触不良。B端子间电压的检测 用万用表的电压档，对传感器的ABC三个端子间进行测试，当点火开关置于“ON”时，A-C端子间的电压值约为8V；B-C端子间的电压值在发动机转动时，在0.3-5V之间变化，且数值显示呈脉冲性变化，最高电压5v，最低电压0

21、.3V。如不符合以上结果，应更换曲轴位置传感器。（3）电阻检测 点火开关置于“OFF”位置，拔下曲轴位置传感器导线连接器，用万用表档跨接在传感器侧的端子A-B或A-C间，此时万用表显示读数(dsh)为（开路），如果指示有电阻，则应更换曲轴位置传感器。第25页/共42页第二十六页，共42页。五、凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器又称同步信号传感器，主要用来检测(jin c)凸轮轴的转角位置，发动机控制模块用此信号确定发动机某气缸(如一缸)上止点的位置，以修正点火时间和喷油量。凸轮轴位置传感器的结构、工作原理及检修过程与曲轴位置传感器基本相同。根据信号形成的原理分类，凸轮轴位置传感器又可分为电磁式、

22、光电式和霍尔效应式三大类。就其安装部位而言有在凸轮轴前端、凸轮轴后端、飞轮上和分电器内。第26页/共42页第二十七页，共42页。六、节气门位置传感器1.节气门位置传感器的作用节气门位置传感器装在节气门体上，随节气门轴同步转动，主要用来检测(jin c)节气门的开度和节气门开闭的速率，并将其转换成电信号送到发动机控制模块。该信号用于：控制怠速阀的动作 修正点火提前角 修正喷油量。影响废气再循环系统的工作 控制自动变速器的工作第27页/共42页第二十八页，共42页。2.节气门位置传感器的结构分类据其输出信号的特点，节气门位置传感器有线性输出和开关(kigun)量输出两种型式，多数车型使用线性信号输

23、出的节气门位置传感器。开关量输出型节气门位置传感器又称为节气门开关。它有两对触点：分别为怠速触点（IDL）和全负荷触点（PSW）。当前车辆应用较少。当节气门关闭时，活动触点与怠速触点闭合(b h)；节气门打开后，活动触点与怠速触点分开；节气门接近全开时，活动触点与全开触点闭合(b h)。第28页/共42页第二十九页，共42页。线性输出型节气门位置传感器有一个三线的连接器，其中一根线是向传感器提供一个5V的参考电压，另一根线是连接到传感器滑动电阻的另一端，为传感器提供搭铁，第三线是与传感器的滑动触点相连接，从而向发动机控制模块提供电压信号(xnho)。滑动电阻上任何一点的电压值都与节气门开启的角

24、度成比例，该电压就是节气门位置传感器的输出信号(xnho)。限位螺钉与限位杆间隙（或限位螺钉与限位杆间隙（或节气门开度）节气门开度）端子名称端子名称电阻值电阻值0mm0mmV VTATA-E-E2 20.34-6.30k0.34-6.30k0.45mm0.45mmIDL-EIDL-E2 20.50k0.50k或更小或更小0.55mm0.55mmIDL-EIDL-E2 2节气门全开节气门全开V VTATA-E-E2 22.40-11.20k2.40-11.20k-V VC C-E-E2 23.10-1.20k3.10-1.20k第29页/共42页第三十页，共42页。端子端子条件条件标准电压标准电

25、压IDL-EIDL-E2 2节气门全开节气门全开9-14V9-14VV VC C-E-E2 2-4.0-5.5V4.0-5.5VV VTATA-E-E2 2节气门全闭节气门全闭0.3-0.8V0.3-0.8V节气门全开节气门全开3.2-4.9V7温度传感器温度传感器的种类很多，常见(chn jin)的温度传感器有热敏电阻式、双金属片式以及蜡式等。热敏电阻的电阻随温度的变化而变化。根据特性不同，热敏电阻可分为三类：正温度系数、负温度系数和临界温度热敏电阻。(1)水温传感器的作用发动机冷却液温度传感器又称水温传感器，它用来检测发动机冷却液的温度，并将温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块，作为汽

26、油喷射、点火正时、怠速和尾气排放(pi fn)控制的主要修正信号。第30页/共42页第三十一页，共42页。(2).冷却水温度传感器的电阻检测 A 就车检查点火开关(kigun)置于OFF位置，拆卸冷却水温度传感器导线连接器，用数字式高阻抗万用表档，按图1-31所示测试传感器两端子（丰田皇冠 3.0为THW和E2北京切诺基为 B和A）间的电阻值。其电阻值与温度的高低成反比，在热机时应小于1k。第31页/共42页第三十二页，共42页。B 单件检查(jinch)拔下冷却水温度传感器导线连接器，然后从发动机上拆下传感器;将该传感器置于烧杯内的水中，加热杯中的水，同时用万用表档测量在不同水温条件下水温传

27、感器两接线端子间的电阻值，如右图所示。将测得的值与标准值相比较(bjio)。如果不符合标准，则应更换水温传感器。第32页/共42页第三十三页，共42页。二 电子(dinz)控制器1.电子控制器的功能ECU是一种电子综合控制装置，它所具备的基本功能如下：1）接受传感器或其他装置输入的信息，给传感器提供参考(基准)电压：2V、5V、9V、12V；将输入的信息转变为微机所能接受的信号。2）存储、计算、分析处理信息；计算出输出值所用的程序；存储该车型的特点参数；存储运算中的数据（随存随取），存储故障信息。3）运算分析。根据信息参数求出执行命令数值；将输出的信息与标准值对比(dub)，查出故障。4）输出

28、执行命令。把弱信号变为强的执行命令数值；输出故障信息。5）自我修正功能（自适应功能）。第33页/共42页第三十四页，共42页。2.ECU的组成(z chn)（1）输入(shr)回路（2）A/D转换器（模拟(mn)/数字转换器）（3）微型计算机（4）输出回路第34页/共42页第三十五页，共42页。三、执行器1.电动燃油泵燃油泵的功用是将汽油从燃油箱中吸上来，并使之具有一定的压力，克服燃油管路和滤清器的阻力，经过管路和燃油滤清器进入(jnr)发动机。为满足发动机的工作要求，燃油泵要有充分供油能力，其最大供油量一般应超过发动机最大耗油量2535倍。2.喷油器燃油系统作用是向气缸内提供组成混合气所需的

29、燃油量，燃油系统的部件主要有燃油箱、燃油泵、输油管(供油管和回油管)、燃油滤清器、燃油压力调节器、燃油导轨以及喷油器等。喷油器是电控发动机燃油喷射系统中的重要执行器，它接受来自发动机控制模块的信号，精确的喷射燃油量。电控喷油器是一种加工精度非常高的精密器件，要求其动态(dngti)流量范围大、雾化性能好，抗堵塞抗污染能力强。第35页/共42页第三十六页，共42页。3.怠速阀所谓(suwi)怠速，通常是指发动机在无负荷(对外无功率输出)的情况下的稳定运转状态。（1）石蜡式怠速旁通(pn tn)空气控制阀（2）双金属片式旁通(pn tn)空气控制阀第36页/共42页第三十七页，共42页。（3）步进电机(dinj)式怠速空气控制阀（4）旋转(xunzhun)滑阀式怠速控制阀第37页/共42页第三十八页，共42页。（5）占空比控制(kngzh)怠速控制(kngzh)系统（6）节气门直动式怠速控制系统(kn zh x tn)第38页/共42页第三十九页，共42页。4.点火(din hu)线圈（1）开路式点火(din hu)线圈（2）闭磁路(c l)式点火线圈第39页/共42页第四十页，共42页。（3）无分电器点火(din hu)式闭磁路点火(din hu)线圈（4）无分电器独立点火(din hu)系统第40页/共42页第四十一页，共42页。第41页/共42页第四十二页，共42页。