模块一 汽车电子控制技术基础共45页

（2）卡门漩涡式空气流量计 ）
1）原理 ） 在进气道中 设置锥形涡流发 生器， 生器，空气流过 时，其后产生卡 门漩涡， 门漩涡，漩涡的 频率与空气流速 成正比， 成正比，进气道 截面积一定， 截面积一定，因 此漩涡的频率与 进气流量（ 进气流量（体积 流量）成正比。 流量）成正比。
2）结构类型 ）
2）结构 ）
2）结构 ）
怠速旁通道：用于增加小负荷、怠速时进气量。 怠速旁通道：用于增加小负荷、怠速时进气量。CO 调整螺钉用于调整旁通面积，改变怠速时混合气浓度。 调整螺钉用于调整旁通面积，改变怠速时混合气浓度。 阻尼板和稳定室：用于减小量板震动，减小电压波动。 阻尼板和稳定室：用于减小量板震动，减小电压波动。
八、车速/车轮转速传感器 车速 车轮转速传感器
1.作用 作用 车速传感器：测量变速器输出轴转速，用于换算车速； 车速传感器：测量变速器输出轴转速，用于换算车速； 轮速传感器：测量车轮转速，用于换算车速、 轮速传感器：测量车轮转速，用于换算车速、车轮 滑转/滑移率 车轮减速度，用于ABS控制。 滑移率、 控制。 滑转 滑移率、车轮减速度，用于 控制 2.类型 类型 车速传感器：磁感应式、光电式、霍尔式、舌簧开 车速传感器：磁感应式、光电式、霍尔式、 关式、磁阻式等； 关式、磁阻式等； 轮速传感器：磁感应式、光电式、霍尔式。 轮速传感器：磁感应式、光电式、霍尔式。 磁感应式、光电式、 磁感应式、光电式、霍尔式与发动机转速与曲轴位 置传感器原理相同。 置传感器原理相同。
四、温度传感器
1.作用 作用 测温， 测温，用于温度 修正或与温度相关的控 制。 多用热敏电阻式 温度传感器。 温度传感器。 2.原理 原理 电阻随温度变化。 电阻随温度变化。 并联式 串联式
3.结构类型 结构类型

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8.2 汽车电子控制系统常用的传感器
热式空气流量传感器根据其电热体放置的位置不同，可分为主流式和旁通式两 种；根据电热体的结构形式不同，又有热丝式和热膜式之分。
热丝式空气流量传感器
热膜式空气流量传感器
电热体由一铂片固定在树 脂薄膜上构成 。这种结构形 式可使铂片免受空气气流的直 接冲击，提高了传感器的工作 可靠性和使用寿命。
8.2 汽车电子控制系统常用的传感器
热式空气流量传感器的测量范围大、 反应灵敏、体积小，由于信号与空气质量 流量相对应，因此一般无须对大气压力及 进气温度的变化进行修正。热式空气流量 传感器的缺点是电热体受污染后，对测量 精度影响较大。
8.2 汽车电子控制系统常用的传感器
三、进气压力传感器 进气压力传感器是将发动机进气歧管的压力转变为相应的电信号，发动机
2) 专用齿槽触发的霍尔效应式传感器
8.2 汽车电子控制系统常用的传感器
二、空气流量传感器 空气流量传感器将发动机的进气流量转变为相应的电信号，是电子控制器
计算基本喷油量、确定最佳点火提前角的重要参数之一。
１. 涡旋式空气流量传感器
卡门涡旋的频率f 与空气流速v有如下关系：
f
St
v d
(d 涡流发生器外径；St
发动机电子控制系统 电子控制自动变速器 电子防滑控制系统 电子控制动力转向系统 电子控制悬架系统 车身电子系统
汽车网络技术 电子控制系统的故障诊断
2020/5/1
8.1 概述 8.2 汽车电子控制系统常用的传感器 8.3 电子控制器 8.4 执行机构
8.1 概述
一、汽车电子控制系统的基本组成 汽车电子控制系统用于对汽车运行过程的监测和控制，使控制对象迅速、

04
汽车车身电子控制 系统
车身电子控制系统的组成及工作原理
组成
车身电子控制系统主要由传感器、控制器和执行器组成。传感器负责采集车身 状态和信号，控制器接收传感器信号并处理，执行器根据控制器的指令进行动 作。
工作原理
传感器将检测到的信号传输给控制器，控制器对信号进行处理并发出相应的控 制指令，执行器根据指令执行相应的动作，从而实现车身电子控制系统的功能 。
智能化
应用人工智能、机器学习 等技术，实现更加智能化 的控制。
网络化
通过车载网络，实现各个 控制系统之间的信息共享 和协同控制。
02
汽车发动机电子控 制系统
发动机电子控制系统的组成及工作原理
组成
发动机电子控制系统主要由传感器、控制器和执行器三部分 组成。传感器负责采集发动机的工作状态和参数，控制器接 收传感器信号并处理，执行器根据控制器的指令对发动机进 行控制。
根据故障类型采取相应的维修方 法，如更换部件、调整参数等。
03
汽车底盘电子控制 系统
底盘电子控制系统的组成及工作原理
总结词
底盘电子控制系统主要由传感器、控制器和执行器三 部分组成，工作原理是传感器采集信号，控制器进行 分析处理，执行器根据控制器的指令进行动作。
详细描述
底盘电子控制系统是汽车的重要组成部分，它主要包 括传感器、控制器和执行器三部分。传感器负责采集 汽车的各种信号，如车速、转速、油门踏板位置等， 并将这些信号传输到控制器。控制器接收到信号后， 会进行分析处理，并根据预设的控制策略生成控制指 令。执行器则根据控制器的指令，通过调节发动机的 供油、点火和进气等参数，实现对汽车行驶状态的实 时控制。
汽车还采用了多种传感器和执行器等设备，实现了对车辆的全面监控和控制。

v 负极搭铁：干扰小，汽车常采用。
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汽车电工电子技术基础模块一
汽车电路举例：后窗除霜装置
§ 作用：在较冷的季节，车窗玻璃上会凝结上一层 霜、雾、雪或冰，从而影响驾驶员的视线，为了 避免水蒸气凝结，设置了除霜（雾）装置，需要 时可以对风窗玻璃加热。
§ 组成和原理
§1-蓄电池，2-点火开关3-熔丝 4-除霜器开关及 指示灯 5-除霜器（电热丝）
❖ 电压，也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静 电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大 小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点 所作的功。在下图所示电路中，正电荷从高电位端流 向低电位端必然要受到电场力的作用，也就是说电场 力对正电荷做了功。电压就是反映电场力做功能力的 物理量。电压的大小反映电场力做功能力的强弱，用 UAB
电阻） n 3、掌握电路的三种工作状态 n 4、学会电压、电阻、电流的测量
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汽车电工电子技术基础模块一
教学内容：
§ 问题提出：日常生活中的最简单的电器，手 电筒，（实物、实际电路、理论电路图）
§ 一、电路及电路图 § 1、电路的概念： § 电路是电流的流通路径，他是为了实现某种
功能，由各种电器设备和器件，按一定方式 互相连接的电流通路。它是由电源、负载、 导线和控制装置四部分组成。
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汽车电工电子技术基础模块一
❖ 电流的强弱用电流强度来表示，符号为I，电流强度 在数值上等于单位时间内通过导体某一横截面的电荷 电量的代数和。根据定义有常见的电流有两种，把大 小和方向不随时间变化的电流，称为恒定电流，简称 直流，用大写字母I表示，其数学表达式为：
❖ （4）电流的单位及其换算
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D型（压力型）流量传感器：它依据发动机负荷状况，测出进气 歧管中绝对压力的变化，并将其转换成电压信号，与转速信号一起 送到ECU，作为确定基本喷油量的依据。怠速与加速时进气量相差 40倍，最大流速达80m/s，D型流量传感器的检测精度不高，但价 格低。 L型（流量型）：检测吸入进气管的空气流量。分为体积型（翼片 式、量芯式、卡门涡旋式）和质量型（热线式、热膜式 ），质量型 空气流量传感器无运动部件，且气流流动阻力小工作性能稳定，检 测精度高，但制造成本较高。热膜式寿命长。
青岛理工大学汽车与交通学院
7.3.1 流量传感器
热丝式与热膜式流量传感器 （1）基本结构
感知空气流量的铂金属丝或铂金属膜、根据进气温度进行修正的 温度补偿电阻(冷线)、控制热丝或铂金属膜电流并产生输出信号的 控制线路板、空气流量传感器的壳体等。 （2）特点
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7.1 概 述
2.汽车电子控制系统的基本组成
❖传感器：将发动机的工况及状态、汽车的行驶工况和 状态等物理参量转变为电信号，输送给电子控制器。 ❖电子控制器：对各传感器输入的电信号进行综合的处 理，作出实时的判断，并输出控制信号。 ❖执行器：根据控制器的控制信号作出相应的控制动作， 将控制参量迅速调整到设定的值，使控制对象工作在设 定的状态。
底 盘：控制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等 车速、踏板、加速度、节气门、发动机转速、水温、油温
车 身：提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等 温度、湿度、风量、日照、加速度、车速、测距、图象等
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7.3 车用传感器
根据被测量分类： 流量传感器 位置传感器 压力传感器 温度传感器 浓度传感器 爆震传感器 速度传感器 碰撞传感器（加速度）

防盗系统通常包括电子门锁、发动机锁、报警系 统和远程控制等，以提高车辆的安全性。
防盗系统可以通过智能化控制和网络技术实现远 程监控和控制，提高车辆的安全性和便捷性。
06 汽车电子控制系统的发展 趋势与挑战
智能化和网联化
总结词
随着人工智能和物联网技术的快速发展，汽 车电子控制系统正朝着智能化和网联化的方 向发展。
悬挂控制系统
总结词
悬挂控制系统能够实时调节悬挂的刚度和阻尼，提高车辆的操控性和舒适性。
详细描述
悬挂控制系统通过电子传感器检测车辆的行驶状态和路面状况，然后由电子控 制模块调节悬挂的刚度和阻尼。在颠簸路面或高速行驶时，悬挂控制系统能够 自动调整悬挂的工作状态，提高车辆的操控性和舒适性。
防抱死制动系统（ABS）
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用率和降低排放。
点火控制
根据发动机工况和传感器信号 ，确定最佳点火时刻和点火能 量，提高燃烧效率。
怠速控制
通过调整怠速电机位置，保持 发动机在最佳变速控制
根据车速、发动机转速和节气门开 度等信号，自动调整变速器档位，
实现平稳换挡和优化动力输出。
汽车电子控制系统的分类
按控制对象分类
发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统 和信息娱乐系统等。
按功能分类
燃油喷射控制、点火控制、怠速控制、自动变速 控制、空调控制等。
按控制方式分类
开环控制系统和闭环控制系统。
03 汽车发动机电子控制系统
燃油喷射控制
总结词
燃油喷射控制是汽车发动机电子控制系统的核心部分，通过精确控制燃油喷射量，实现发动机的动力输出和燃油 经济性。
自动空调系统
01
自动空调系统可以根据车内温 度和湿度自动调节，为乘员提 供舒适的乘车环境。

进气量愈大，气流对测量片 的推力力矩愈大，测量片的开启 角度也就愈大，电位计电阻变 小，输出电压信号降低，故空气 流量与信号电压成反比。
第八章汽车电子控制技术基础
（3）翼片式流量传感器输出特性
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第八章汽车电子控制技术基础
为了避免电源电压UB对信号电压的影响,将信号电压 US与电源电压UB的比值来计算进气量QA
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第八章汽车电子控制技术基础
ห้องสมุดไป่ตู้
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第八章汽车电子控制技术基础
②检测原理 光电检测涡旋式流量传感器，其内有一只发光二 极管和一只光敏三极管（在反光镜上部）。发光二极管发出 的光束被一片反光镜反射到光敏三极管上，使光敏三极管导 通。反光镜安装在一个很薄的金属簧片上，金属簧片用细薄 的张紧带张紧在导压腔的外表面上。金属簧片在进气气流旋 涡的压力作用下产生振动，其振动频率与单位时间内产生的 旋涡数量相同。反光镜随簧片一同振动，因此被反射的光束 也以相同的频率变化，致使光敏三极管也随光束以同样的频 率导通、截止。ECU根据光敏三极管导通、截止的频率即可 计算出进气量。
进气温度传感器为负温度系数热敏电阻。
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第八章汽车电子控制技术基础
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传感器工作原理：传感器测量片的 推力力矩与测量片轴上复位卷簧 弹力力矩的作用。
当发动机工作时，进气气流 经过空气流量计推动测量片偏转， 使其开启。测量片开启角度的大 小取决于进气气流对测量片的推 力力矩与测量片轴上复位卷簧弹 力力矩的平衡状况。进气量的大 小由驾驶员操纵节气门来改变。
翼片式空气流量传感器是一种利用力矩平衡原理 开发的流量传感器。
特点：结构简单、价格低、可靠性较高。如丰田 CAMRY(佳美)小轿车、丰田PREVIA(大霸王)小客车、 马自达MPV多用途汽车等采用。

2．汽车电子控制系统的控制方式
输入量 输出量
1）开环控制：系统的输出量对系统的控制作用没有影响。
控制器 图2：开环控制系统 对象或过程
2）闭环控制：利用系统本身的调节功能，使系统输出信 号对控制产生直接影响的系统。
输入量 控制器 对象或过程 测量元件 输出量
图3：闭环控制系统
3）自适应控制：系统自行调整或修改系统参数 。 4）学习控制：自身具有学习能力。 5）模糊控制：吸取了人脑识别和判断的特点。
3．汽车电子控制系统常用的传感器
（1）发动机转速和曲轴位置传感器：产生发动机转 速和曲轴位置电信号 。 （2）空气流量传感器：将发动机的进气流量转变为 相应的电信号。 （3）进气压力传感器：将发动机进气歧管的压力转 变为相应的电信号。 （4）温度传感器：将被测对象温度的变化转换为相 应的电信号。
3．汽车电子控制系统常用的传感器
思考题
• 汽车电子控制系统的控制方式有哪几种？请举 例说明你所知道的汽车电子控制系统属于那种 控制方式？ • 根据工作方式说明汽车电子控制系统的组成？
（5）节气门位置传感器：将节气门的开度转变为 电信号。 （6）氧传感器：监测发动机排气中氧含量。 （7）爆震传感器：用于监测发动机是否爆震。 （8）车速/车轮转速传感器：将变速器输出轴转速 或车轮的转速转变为相应的电信号 。 （9）车身高度传感器：将车身高度转换为相应 的电信号 。 （10）转向盘转角传感器：将转向盘转动的角度 和转动方向转换为相应的电信号 。 （11）其他传感器
汽车电子控制技术基础
1．汽车电子控制系统的组成
传感器 信号 输入
信号处理器 （ECU）
信号 输出
执行器
图：电子控制系统的控制方式
• 传感器 : 采集各种信息，将物理参量转变为电信号。 • 信息处理器（电子控制器 ECU ） : 对各种电信号进 行综合处理后，作出实时判断，并输出控制信号给 执行器。 • 执行器 : 作出相应的控制动作，使控制对象工作在 设定的状态。

66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
模块一 汽车电子控制技术基础
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 பைடு நூலகம் 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生

通电后转子产生角位移 。
有转子为永磁铁式 、定子为永磁铁式两类。
（1）组成 两个电磁线圈
，能产生相反的电磁力。
（2）原理 控制两个线圈的
电流大小，使转子左转或 右转。
感谢下 载
2.差动变压器式
3.水银开关式
十三、碰撞传感器
1.作用
检测车辆碰撞时的减速度，判定碰撞强度，决 定是否使安全气囊点火。
2.分类 机械触点式 电子式
偏心锤式
滚球式
用作安全传感器，只有碰撞 时才接通气囊电源，防止气
滚柱式 囊误爆。
水银开关 式
碰撞传感器
十四、光照传感器
1.作用 检测日光或灯光光照强度，用于空调控
四、汽车电子控制系统的类 型
按控制器的 控制目标分
降低排放与油 主要指发动机控制系统，变 耗的控制系统 速器控制系统
提高安全与舒 适性的控制系 统
底盘控制系统，安全气囊等
汽车信息系统 电子仪表，车载GPS，电子 地图等
第二节 传感器
一、发动机转速与曲轴位置传感器 1.作用
提供发动机转速与曲轴位置信号，用于 确定点火正时、喷油正时，产生喷油控制脉冲与 控制燃油泵工作，在无分电器系统中和燃油顺序 喷射系统中，还用于产生判缸信号。 2.类型
二、电磁阀类执行机构
1.直动电磁阀类执行机构 通电后铁芯产生直线移动。
（1）开关工作方式 只有通电与断电两种状态，铁芯
只有吸合、断开两个位置。 （2）定位工作方式
将通电电流分为数级，铁芯可在 几个位置上停留。
（3）脉冲工作方式 通过脉冲宽度
调制方式（PWM）调 整供给电流，控制 铁芯的位移量。
2.旋转电磁阀类执行机构
2. 结构
十、转向盘转角传感器

11
• (4)采用多种安全措施，实行自动的集中控制，电脑辅助驾驶， 使汽车向安全型及智能型发展。同时使用先进的通信、导航 系统，最大限度地避免车祸。汽车在各种道路上行驶时，都 能使乘员感到舒适、安全、顺利及驾驶的乐趣。主动安全技 术例如四轮驱动、四轮的技术，例如测距防撞、定位导航技 术等。被动安全性例如安全气囊、能抗弯吸收冲击的转向盘 管柱等。
12
应用领域
• 1动力总成控制系统：汽油机、柴油机、自动变速 • 2底盘控制系统：、悬架、ABS、ASR、转向 • 3车身控制系统：气囊、车灯、空调、辅助设备 • 4信息与通讯系统：导航、仪表、故障诊断、CAN • 5新能源技术：醇燃料、电动车、混合动力、燃料电池 • 6新材料与新工艺：新材料、新设计、新工艺
• (2)开发新的能量转换系统及动力装置，如性能更好的增压、 中冷直喷柴油机，隔热柴油机，车用燃气涡轮，燃料电池及 飞轮电池等。以降低油耗，减少环境污染。
• （3）汽车的电子化程度更高，并实行总线控制。未来的汽 车可能从过去以机械装置为主、电子设备为辅的状态，转变 成以集成电路、电子模块为主，机械装置为辅的电子化汽车。
的输出进行监测，即不对实际输出与期望输出 的差异进行监测，如图所示。
22
第三节 电子控制系统基本组成
在闭环控制系统中，电控单元通过反馈传感器和反馈电路对控制 系统的输出进行连续监测，并根据实际输出与期望输出的差异产生相 应的修正信号，使随后的实际输出更进一步向期望输出靠近，如图所 示。
闭环控制系统虽然比开环控制系统的结构复杂一些，但可以获得开环控制系统 无法获得的控制精度。所以，在汽车电子控制系统中广泛采用闭环控制系统。
RAM里的资料也就没有了！
27
输出电路
根据微机的控制信号工作，使执行器按指令动 作。 电路通常是大功率三极管组成的驱动电路。