汽车电子控制系统概述21页PPT

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第二节 汽车电子控制系统的一般组成
一、电子控制系统的一般组成
电子控制系统一般由检测反馈单元、指令及信 号处理单元、转换放大单元、执行器和动力源。
电子控制单元
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⑴检测反馈单元：通过传感器检测受控参数或其它中 间变量，放大转换后用来显示信号或者反馈信号； ⑵指令及信号处理单元：接受指令或反馈信号，进行 比较、变换、运算、逻辑推理等处理； ⑶转换放大单元：将指令信号按不同方式进行相互转 换和线性放大，使功率足以控制执行器和驱动受控 对象； ⑷执行器：直接驱动受控对象； ⑸动力源：主要为电子系统各单元提供能源。
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第三阶段（1990年～2000年）：车载网络阶段 采用先进的微电子技术、车载网络技术、集成智能功 率器件、智能传感器、大容量非易失存储器、专用集 成电路，形成汽车上的分布式、网络化的电子控制系 统。车辆通过网络连成一个多ECU、多节点的有机整 体，汽车性能更加完善。 技术特征： 功能多样化:各种智能化控制功能（自动巡航、 自动启停、自动避撞）。 技术一体化:机、液、电、磁一体化 系统集成化：各系统综合集成控制 通信网络化：以CAN总线为基础的整车各大总成 信息共享的分布式控制系统，车载移动通信
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⒋影响排放中有害气体生成的因素 ⑴空燃比(A/F) CO：低于理论空燃比14.7浓度大，16附近起数值低。 HC：17以内，随空燃比增大排放减少；大于17，燃烧 不良排放浓度增加。 NOx： 15.5～16 排放浓度 最大。
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⑵点火时刻 CO：点火时刻对CO影响不大，过分推迟没时间氧化， 排放会增加。 HC：推迟点火排气温度上升，促进氧化，HC浓度下降。 NOx：点火提前，燃烧温度增加，排放浓度增加。 ⒌排气净化的后处理 ⑴二次空气供给装置 空气送到各缸排气门附近，利用排气高温，使排放HC 和CO再燃烧。 ⑵三元催化转换器 现代汽车普遍应用，后续章节将具体介绍。 ⑶废气再循环(EGR) 31 ppt课件 用于减少NOx的排放量，后续章节将具体介绍。

（一）空气供给系统
1. 组成： 空气滤清器 空气流量传感器（进气温度传感器） 怠速转速控制阀（怠速控制电动机） 进气歧管 动力腔 节气门体
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
一、发动机燃油喷射系统组成
空气供给系统 燃油供给系统 电子控制系统
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
（一）空气供给系统
2. 常用传感器与开关信号
（1）空气流量传感器AFS（Air Flow Sensor）或歧管压力传感器 MAP（Manifold Absolute Pressure Sensor） （2）曲轴位置传感器CPS（Crankshaft Position Sensor） （3）凸轮轴位置传感器CIS（Cylinder Identification Sensor） （4）节气门位置传感器TPS（Throttle Position Sensor） （5）冷却液温度传感器CTS（Coolant Temperature Sensor） （6）进气温度传感器IATS（Intake Air Temperature Sensor） （7）氧传感器或O2传感器（Oxygen Sensor） （8）车速传感器VSS（Vehicle Speed Sensor） （9）空档安全开关信号NSW（Neutral Start Switch） （10）点火开关信号IGN（Ignition switch） （11）空调A/C开关信号（Air Conditioning Switch）

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第一章汽车电子控制技术概述 PowerPoint演示文[1]
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一、开环控制
• 开环控制系统的控制方式比较简单，ECU只根据传感 器信号对执行元件进行控制，而控制的结果是否达到预期 目标对其控制过程没有影响。 • 开环控制——ECU根据传感器的信号对执行器进行控 制，但不去检测控制结果。 • 在汽车电子控制系统中，燃油喷射式发动机的启动 工况和加速工况以及汽车前照灯光束的控制就采用了开环 控制方式。 • 为了满足实际应用需要，开环控制系统必须精确校 准，并在工作过程中设法保持该校准值不发生变化。在系 统存在扰动的情况下，当被控制的输出量偏离给定量时， 开环系统就没有纠正的能力了,即控制就会降低。
第一章汽车电子控制技 术概述-PowerPoint演
示文
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2020/12/1
第一章汽车电子控制技术概述 PowerPoint演示文[1]
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二、变速器电子控制技术的发展过程
• 自动变速器是在机械式变速器，、液力变矩器等液 力传动技术和电子控制技术的基础上发展而成的。
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三、防抱死制动电子控制技术的发展过
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第一章汽车电子控制技术概述 PowerPoint演示文[1]
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三、自适应控制
• 在汽车电子控制系统中，自适应控制得到了广泛地 应用，海拔高度，工作温度，点火时刻，喷油时间以及 空燃比等的控制，都采用了自适应控制方式。
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四、学习控制
• 在发动机电子控制系统中，为了改善爆震和空燃比 控制时的相应特性，从80年代中期开始，研究人员便开 始将学习控制用于控制系统。设计了系统能将反馈值 （如氧传感器的输出电压）与参考值的偏差存入存储变 换表的一个特定区域中，该区域与执行反馈时 的发动机

项目一 汽车电子控制技术概况
活动一 汽车电子控制技术的发展过程
现代汽车电子控制已从单一项目的控制，发展到多项内容复合的集中控 制。 始于20世纪60年代，分为三个阶段： 第一阶段：20世纪60年代中期到70年代中期，主要是为改善部分性能而对 汽车电器产品进行的技术改造，如在车上装了晶体管收音机； 第二阶段：20世纪70年代末期到90年代中期，为解决汽车安全、污染和节 能三大问题，研制出电控汽油喷射系统、电子控制防滑制动装置和电控 点火系统； 第三阶段：20世纪90年代中期以后，电子技术从发动机扩展到底盘、车身及 柴油机多个领域，各种电控系统日趋完善，汽车电子化已达到相当高的 程度。
项目十三 汽车电子防盗系统
项目十四
车载网络系统
项目一 汽车电子控制技术概况
汽车电子控制技术概况
知识目标：
1．了解汽车电子控制技术的发展情况。 2．了解汽车电子控制系统的几种不同的控制方式。 3．熟悉汽车电子控制技术的发展趋势。
项目一 汽车电子控制技术概况
汽车电子控制技术概况
活动一 汽车电子控制技术的发展情况 活动二 汽车电子控制系统的控制方式 活动三 汽车电子控制技术的发展趋势
项目一 汽车电子控制技术概况
活动一 汽车电子控制技术的发展过程
课后练习 1、通过学习本活动内容，能够了解汽车电子控制技术的发 展历史。 2、通过课外阅读等方式，进一步了解汽车采用电子控制技 术的发展情况。
项目一 汽车电子控制技术概况
活动二 汽车电子控制系统的控制方式
一、开环控制系统 开环控制系统的控制方式比较简单，ECU只根据传感器信号对执行元 件进行控制，而控制的结果是否达到预期目标对其控制过程没有影响。 开环控制——ECU根据传感器的信号对执行器进行控制，但不去检测 控制结果。 在汽车电子控制系统中，燃油喷射式发动机的启动工况和加速工况以 及汽车前照灯光束的控制就采用了开环控制方式。 为了满足实际应用需要，开环控制系统必须精确校准，并在工作过程 中设法保持该校准值不发生变化。在系统存在扰动的情况下，当被控制的输 出量偏离给定量时，开环系统就没有纠正的能力了,即控制就会降低。

(1)前照灯 俗称大灯，有两灯式和四灯式两 种，分别装在车头两侧，用于低能见 度行车时的道路照明和发出超车、会 车信号，功率一般为40～60 W。
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(2)雾灯
前照灯
有前雾灯和后雾灯两种。
前雾灯用于雨天和雾天道路照
明，保证行车安全。为保证雾
天行驶的汽车向前、后方车辆
或行人提供本车位置信息，交
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(5)仪表照明灯
装在汽车仪表板和操作面板上，数量较多，且结构形式 多样，用于夜间照亮汽车仪表和工作面板，便于驾驶员获取 行车信息和进行正确操作。
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此外，汽车常见的照明还有门灯、梳妆灯、行 李箱灯、阅读灯、踏步灯等。
门灯
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梳妆灯
二、信号灯系统的种类和用途
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四、前照灯的控制电路 桑塔纳轿车的前照灯控制电路如图所示。从图中可看出：前照灯23由 点火开关3和车灯开关4共同控制。通过变光开关2进行远光、近光的变换。 此外，远光灯还可以由超车开关2控制，夜间行车时作超车信号用。 雾灯开关电路中连接了雾灯继电器8。使用雾灯时，点火开关必须接通 (1挡)，使中间继电器5导通。同时，车灯开关4接通(1或2挡)使雾灯继电器 8导通，此时，可以通过雾灯开关19控制雾灯的通断。图中，雾灯开关置于 1挡则前雾灯亮；置于2挡则前、后雾灯和雾灯指示灯同时点亮。
配光镜用玻璃压制而成，其上由很多特殊的棱镜和透镜构成， 外形一般为圆形或方形(如图)。作用是将反射镜反射的平行光束 折射，使车前附近的路面都有良好而均匀的照明。近年来，已开 始使用塑料配光镜，这种配光镜不仅质量好，而且耐冲击性能也 强。
前照灯灯泡有充气灯泡、卤钨灯泡和新型高压放电氖灯等几 种类型。其中，新型高压放电氖灯(由弧光灯组件、电子控制器和 升压器三大部件组成)亮度最高，其亮度是目前卤素灯泡的3倍左 右，寿命可达卤素气体灯泡的5倍，克服了传统卤钨灯的缺陷。几 万伏的高压使得其亮度大大增强，完全满足了现代汽车夜间高速 行驶的需要。

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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
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第一章
• 第一节 汽车电子控制系统概述
一、汽车电子控制系统的组成 由传感器，控制器，执行器组成。
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四、汽车电子控制系统的类型
按被控对 象所属的 汽车部位 分
发动机电子 控制系统
底盘电子控 制系统
车身电子控 制系统
点火控制系统
燃油喷射控制系统
怠速控制系统
排放控制系统
制动防抱死控制系统（ABS） 防滑转控制系统（ASR） 悬架电子控制系统
动力转向电子控制系统 巡航控制系统
自动空调 电子仪表 安全气囊 电子防盗
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2 霍尔式传感器结构及工作原理
结构原理分析：
此传感器为霍尔
效应式传感器，由
永久磁铁、霍尔元
件、信号轮、集成
磁铁
放大电路等组成。
叶轮在转动时“间 断”地阻挡磁场， 使得霍尔元件间断 地产生高低变化的 矩形波信号。
霍尔元件及 放大电路
b)磁路接通时
叶轮 a)磁路截断时
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2）工作原理
叶片进入气隙，磁场被旁路，霍尔电压为0，输出高电平 叶片离开气隙，磁场穿过霍尔元件，产生霍尔电压，输出 低电平。
类型 可变电阻式 触点开关式 综合式
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触点开关式节气门位置传感器
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输出特性
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综合式节气门位置传感器结构
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综合式节气门位置传感器输出特性
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c.大规模集成电路：元件超过10万个
d.超大规模集成电路：
分类：
a.模拟型集成电路：宽带放大器，模 拟乘法器，函数发生器等
b.数字型集成电路：门电路（小规 模），存储器、微处理器和微控制器 （大规模到超大规模）
c.组合型集成电路：在同一芯片上既 有模拟电路又有数字电路
二、自动控制基础知识
（一）自动控制系统组成：三大部分
四）集成电路（IC）：产生前多为分立元件（元件+ 导线）体积大，可靠性差。60年代初，美国一家 仪器公司首创把电子元器件及导线制作在一小片 硅片上并封装起来。
优点：结构紧凑，可靠性高，成本低，功耗小， 响 应速度快。
发展：a.小规模集成电路：每块芯片上的元气 件数量
一般不超过100个
b.中规模集成电路
汽车电子控制技术
❖ 第一章 ❖ 第二章 ❖ 第三章 ❖ 第四章 ❖ 第五章 ❖ 第六章 ❖ 第七章 ❖ 第八章
概 述（基础知识） 发动机电子控制技术 电子控制自动变速系统 汽车电子防抱死制动系统 电子控制安全气囊 电子控制悬架系统 车上网络技术 汽车电控系统设计
第一章 概 述
第一节 汽车电子技术的发展历史和现状 一、汽车电子技术的发展历史：传统汽车主要由机
2. 反馈自适应控制：如果过程特性的变 化不能直接观测到，则根据系统的输 入、输出信号等参数依据自适应算法 计算出输入控制器的参数，使之适应 过程。
（六）模糊控制：不需要预先知道过程的精确数学
模型在控制过程中，首先把由各种传感器测出的 精确量转化成为适于模糊运算的模糊量，然后将 这些量在模糊控制器中加以运算，最后再将运算 结果中的模糊量转化为精确量，以便对执行器进 行具体的操作控制。
测发动机转速信号转子上有凸齿发动机运转带动信号转子转动信号转子与线圈之间的气隙发生变化通过线圈的磁通量变化便会在线圈两端产生感应电压并以脉冲形式输通常将该传感器装在分点器内分电器内的信号转子与分电器同轴旋转分电器轴又由凸轮轴驱动转子上有凸齿通常凸齿数与汽缸数相等分电器内还设有感应线圈和磁铁组成的定子旋转过程中转子凸齿正对定子磁极时磁通量变化率为零是输出负脉冲的零点将该点作为活塞到达上止点的基准信号