电子控制技术.ppt

5.简化的汽车电子控制系统模型
图1-4 传感器、ECU和执行器之间的工作关系
三、汽车电子控制系统简介
(一)发动机控制部分 (二)底盘控制部分 (三)行驶安全系统 (四)信息系统 (五)附属装置
(一)发动机控制部分
1.电控点火装置(ESA) 该系统可使发动机在不同转速、进气量等因素下，在最佳点火提前角工况下工作，使发动机 输出最大的功率和转矩，而将油耗和排放降低到最低限度。该系统分为开环和闭环两种控制。电 控点火装置闭环控制系统通过爆燃传感器进行反馈控制，其点火时刻的控制精度比开环高，但排 气净化差些。 2.电控汽油喷射(EFI) 该系统根据各传感器输送来的信号，能有效控制混合气空燃比，使发动机在各种工况下空燃 比达到较佳值，从而实现提高功率、降低油耗、减少排气污染等功效。该系统可分为开环和闭环 两种控制。闭环控制是在开环控制的基础上，在一定条件下，由计算机根据氧传感器输出的含氧 浓度信号修正燃油供给量，使混合气空燃比保持在理想状态下。 3.废气再循环控制(EGR) 该系统是将一部分排气中的废气引入进气侧的新鲜混合气中再次燃烧，以抑制发动机有害气 体氮氧化合物的生成。该系统能根据发动机的工况适时地调节参与废气再循环的废气循环率，以 减少排气中的有害气体氮氧化合物。它是一种排气净化的有效手段。 4.怠速控制(ISC) 该系统能根据发动机冷却液温度及其他有关参数，如空调开关信号、动力转向开关信号等， 使发动机的怠速处于最佳状态。
表1-1 现代汽车电子控制系统
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 二、自动控制系统的分类 三、汽车电子控制系统简介 四、电子控制单元(ECU)的功能与组成
一、电子控制系统的一般组成
1.检测反馈单元 该单元的功用在于通过各种传感器检测受控参数或其他中间变量，经放大、转换后用以显示或作为反馈信

二、汽车电子控制技术的发展史
2.第二阶段(20世纪70年代末到90年代中期):微型计算机控制 阶段 采用微处理器及单片机来完成信息的检测和处理,使得控
制系统具有了数字化和智能化的特征。该阶段的特点是,有了 一定综合性的控制系统,引入了自动控制理论,微处理器的应 用使得电子装置体积显著缩小,可靠性显著提高。
分立式半导体元件开始用于汽车交流发电机整流器、起动 电机、转速表等。主要集中于个别部件的开发,改善了汽车单个 零件的性能。1953年苏联率先在汽车上采用了二极管整流的交 流发电机,揭开了汽车电子发展的序幕。该阶段的特点是用分立 电子元件或集成电路组成电子控制器进行控制。主要电子产品 有电子电压调节器、电子式点火控制器、电子闪光器、电子式 间歇刮水控制器、晶体管收音机、数字时钟等。共同问题是价 格昂贵,可靠性差,复杂的电路使得维修费用很高,没有得到推广 应用。
二、汽车电子控制技术的发展史
3.第三阶段(20世纪90年代中期至今):集成网络化层次阶段 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、大容量电可擦可编程只读存储器 (EEPROM)或快速擦写只读编程器(FLASHROM),专用集成电路 等,形成了车上的分布式、网络化的电子控制系统。整个车被 联成一个多ECU、多节点的有机整体,控制系统的功能进一步 加强,使得其性能也更加完善。
汽车电子控制技术与系统的综合性能,直接影响整车的动 力性、燃油经济性、制动性、舒适性、通过性、平顺性、转 向性、操纵稳定性以及排放性能。能源危机、排放尾气大气 污染、交通事故、交通拥挤等问题,促进了汽车电子控制技 术的发展。
第二节 汽车电子控制技术的 发形成和发展过程分为以下三个阶段。 1.第一阶段(20世纪50年代初到70年代末):萌芽及初级阶段

PPT课件
25
2、汽车电路的特点：
1）低压
2）直流： 汽车电压有6V、12V、 24V等
3）用电设备并联与单线制，线路有颜色和编号 加以区分 4）负极搭铁：蓄电池的负极与车体连接的为负 极搭铁
PPT课件
26
音响系统

学习任务 音响系统的构造与检修
PPT课件
27
任务导入


故障现象：一辆华晨骏捷轿车装用单碟CD播放器 音响，在进行面板操作时，始终无声。 故障检修:首先，检查主机的FADER是不是在正确 的位置，再检查前级信号连接是否正确，然后拔 开主机端的RCA 信号线, 用手去摸RCA 信号头听 听看有没有声音，如果有，则问题出在主机；如 果没有, 即是后段的问题。随后再使用三用电表 测量信号线正负之间有无短路，信号线有无断路 (两端之间)以及扩大机的功能设定是否正确？
PPT课件
16

11． 拨水玻璃将被应用 12．汽车将安装速度感知间歇雨刷 13． 语音技术将在车载设备中广泛应用
PPT课件
17
1.2 现代汽车电子电器电路的特点
PPT课件
18
任务导入


故障现象：一辆捷达CIF汽车行驶73000 ㎞后， 出现怠速发抖、加速无力和点火缺缸的现象。 故障检修：首先，检查发动机的电控系统并未发 现故障；之后拆开火花塞进行检查，发现四个火 花塞的燃烧状况各有不同，其中一缸的火花塞燃 烧比较黑，更换其火花塞后故障依旧；之后又怀 疑可能是该车的电路出了故障，经查阅该车电路 图等资料后，检查发现此车的负极线与车身的搭 铁不良，把线清洁紧固后故障排除。
PPT课件
4


（6）常速巡航自动控制系统 （7） 废气再循环控制（EGR）系统 （8）怠速控制系统PPT课件 Nhomakorabea5

控制技术：人们为了使事物按照 希望的方式沿着某一确定的方向 发展所使用的的手段或方法。
案例：从门锁的演变看控制技术的发展 （1）人工控制的门锁 （2）机械控制的门锁 （3）电子控制门锁
电子控制技术：运用电子电路实 现控制功能的技术。
以电子技术为核心的控制 系统。在这个系统中，有电阻、电感、电 容、二极管、三极管、集成电路（IC）等 电子元器件，它们相互作用、相互依赖， 形成一个整体，从而实现控制的目的。 如： 智能电饭煲
某种功能。
被控对象
பைடு நூலகம்
信息
电子控制系统的基本组成部分
输入部分
采集信号，转 化为电信号
控制（处理） 部分
分析、比较和 处理电信号， 并发出命令
输出部分 执行命令
电子控制系统的工作过程
由各种传 感器组成
由具有各种控 制功能的电子 电路（或微处 理器）组成。 可以对送入的 电信号进行比 较、分析和处 理并发出指令。
由电磁继电器、 晶闸管等多种执 行机构组成。执 行处理部分发过 来的指令，进行 某种操作，实现
门的人工 控制系统
视觉器官
检测人 的靠近
大脑
分析信息， 发出命令
手和足
执行命令， 完成门的 开和关
门
打开与 关闭
门的电子 控制系统
传感器
检测人 的靠近
电子电路
分析信息， 发出命令
执行机构
执行命令， 完成门的 开和关
门
打开与 关闭
电子控制系统的基本组成部分
信息
输入部分
控制（处理） 部分
输出部分
被控对象
电子控制系统是通过控制器实现控制的。 如：遥控小车通过遥控器
这是电子控制系统吗？

高电平触发（高电平有效）：通常情况下，R、S端 为低电平，当需要触发器出现某种状态时，在相应
的功能端输入高电平。
2、与非型基本RS触发器电路特征与分析
Q 功能 1 1 不变 保持 1 0 0 置零 0 1 1 置1 0 0 不定 禁用 S
低电平触发（低电平有效）：通常情况下， 端为高电平，当需要触发器出现某种状态时，在相 应的功能端输入低电平。
充电或放电时间常数τ=RC，一般认为经过 时间t=（3－5）τ，充电或放电完成。
3、认识电感器
铁芯、磁芯、 空芯线圈
产生磁场及电磁感应 通直流阻交流
单组线圈─自感 两组及以上线圈─互感
• 电感器的作用：产生磁场及电磁感应，通 直流、阻交流
• 作用特征：通过其中的电流不能突然变化
4、PN结与半导体二极管
• ⑶、5和8脚为空脚
⑷、9脚低电平 持续时间、10脚 高电平持续时间 与乐曲播放时间 的长短相对应。
11、焊接技术
元件排列整齐
焊点符合要求
内热式电烙铁 电烙铁支架
0.5、0.6、0.7、0.8mm
焊锡丝
松香
焊接方法
①、准备施焊； （被焊金属表面无氧化） ②、加热焊件；（被焊金属均要加热） ③、熔化焊料；（掌握适量） ④、移开焊料；（量够即移） ⑤、移开烙铁。（掌握时间）
电 子 控 制 技 术 实 验 箱
声音传感器应用
四、关于三极管的作用
1、三极管电流放大作用（软件虚拟）
2、三极管电流放大作用电路试验
3、三极管开关作用（软件虚拟）
4、三极管开关作用（电路试验） • 示教板方式：指示灯状态输出 • 实验箱方式：电压表测量输出
开关作用示教板方式
注意三极管的状态与 灯亮、灭的关系。

4
Company Logo
闭环控制电子控制系统
2021/3/2
闭环电子控制系统是在开环电子控制系统基 础上增加反馈环节而构成的。它具有较高的 控制精度，能实现自动控制。冰箱、空调、 恒温箱、智能洗衣机、水位监控设备等大都 采用闭环电子控制系统。
输入
X
控制（处理）
输出
被控对象
检测
5
Company Logo
❖ t上≧39℃时，Rt2减小→4管脚电位降低→9管脚输出高 电平→三极管V2截止→三极管V3截止→继电器线圈J断 电→继电器触点J-2断开→电热丝电路断开，停止加热。
❖ 被控对象部分：放置于孵化室的电热丝
❖ 反馈部分：Rt1与Rt2温度传感器采集温度信息，一旦温 度达到某一值，阻值变化引起2、4管脚电位的变化(输 入量的变化)
18
Company Logo
案例分析2：水箱水位闭环电子控制系统的设计和应用
2021/3/2
设计分析（1）根据设计要求，确定温度是被控量，孵化室是被 控对象；
（2）由于对孵化室的温度控制严格地规定了温度允许变化的范 围，所以必须使用闭环电子控制系统。通过对被控量的检测和反 馈，可以实现较高精度的温度控制；
（3）按照闭环电子控制系统的方框图，确定预置温度范围，选 择控制电路的元器件、输出部件和检测温度的传感器，通过查找 资料将各部分用接口电路连接起来，组成一个闭环电子温度控制 系统；
三
会分析和解决安装过程中出现的常见问题。
3
Company Logo
2021/3/2
开环控制电子控制系统
信息 输入
控制(处理)
输出 被控对象
❖ 特点：电子控制输入结果对系统的控制没有影 响，也就是被控量的变化不会引起控制量的改 变，即没有反馈。这种电子控制系统叫开环电 子控制系统，例如上节课电子门铃的设计及其 应用。

6.4 电压空间矢量脉宽调制方法
引言 6.4.1 180o导通模式下的逆变器电压空间矢量 6.4.2 三相对称交流量空间矢量定义 6.4.3 电机磁链空间矢量与电压矢量的关系 6.4.4 六拍阶梯波逆变器与正六边形空间旋转磁场 6.4.5 电压空间矢量的线性组合与SVPWM控制 小结 本节习题
6.4 电压空间矢量脉宽调制方法• 引言
如果定义电压空间矢量 U s 为：
为何有此 定义？
U s2 3(U U NU V Nej2 3U W Nej4 3)
则根据前述六拍阶梯波工作模式下的6种工作状态， 可以分别推导得出6个电压空间矢量： Us1, Us2, Us3, Us4, Us5和Us6； Us7和Us8幅值为零，称为零电压矢量，简称零矢量
☺如果对准这一目标，把逆变器和交流电动机视为一体，
按照跟踪圆形旋转磁场来控制逆变器的工作，其效果应 该更好。这种控制方法称作“磁链跟踪控制”，接下来 的讨论将表明，磁链的轨迹是交替使用不同的电压空间 矢量得到的，所以又称“电压空间矢量PWM（SVPWM， Space Vector PWM）控制”。这是一种在80年代提出， 现在得到广泛应用的三相逆变器PWM控制方法。
开关状态表
序号
开关状态
1 VT6 VT1 VT2
2
VT1 VT2 VT3
2
VT2 VT3 VT4
4
VT3 VT4 VT5
5
VT4 VT5 VT6
6
VT5 VT6 VT1
7
VT2 VT4 VT6
8
VT1 VT3 VT5
开关代码 100 110 010 011 001 101 000 111
开关代码：表示三相桥臂输出状态； 1—上管导通，下管关断，桥臂输出高电平 0—下管导通，上管关断，桥臂输出低电平

活动二 自动变速器变速系统
随着涡轮转速的增加，分速度Vb也变大，当Va与Vb的合速度Vc开始指向导轮叶片的背面时， 变矩器到达临界点。当涡轮转速进一步增加时，工作液将冲击导轮叶片的背面。 因单向离合器 允许导轮与泵轮一同向前旋转，所以在工作液带动下，导轮沿泵轮转动方向自由旋转，工作液 顺利地回流到泵轮。当从涡轮流出的工作液正好与导轮叶片出口方向一致时，变矩器不产生增 扭作用（即为液力偶合工况）。
精品培训示范教材
14
项目六 电子控制自动变速器
汽车电子控制自动变速器
活动二 自动变速器变速系统
分速度Va与随涡轮一起转动分速度Vb的合成。当涡轮转速比较小时，从涡轮流出 的工作液是向后的，工作液冲击导轮叶片的前面。因导轮被单向离合器限定不能向后 转动，所以导轮叶片将向后流动的工作液导向向前推动泵轮叶片，促进泵轮旋转，从 而使作用于涡轮的转矩增大。
汽车电子控制技术课件6-
汽车电子控制自动变速器
汽车电子控制自动变速器培训
精品培训示范教材
1
精品培训示范教材
汽车电子控制自动变速器
项目一 汽车电子控制技术概况 项目二 电控汽油喷射系统 项目三 电控点火系统 项目四 汽油发动机辅助控制系统 项目五 柴油机电控喷射系统 项目六 电子控制自动变速器 项目七 电子控制自动防抱死系统 项目八 电子控制驱动防滑转系统
活动三 自动变速器液压控制系统 一、液压传动装置 二、自动变速器液（ATF） 三、阀体总成 课后练习
精品培训示范教材
3
项目六 电子控制自动变速器
汽车电子控制自动变速器
电子控制自动变速器
知识目标： 1、对电子控制自动变速器的发展及特点有一定的了解； 2、掌握电子控制自动变速器的结构及工作原理； 3、熟练掌握电子控制自动变速器的电子控制过程； 4、了解无级变速的结构及工作过程。 技能目标： 1、能熟练使用各种检测仪器及设备； 2、熟练掌握电子自动变速器检修各项目的步骤和操作要领； 3、熟练掌握电子自动变速器故障诊断的基本方法； 4、能根据电子自动变速器故障现象进行故障部位和原因的分析。

电子元器件与电路基础
课题
班级
姓名
任务实施
实训过程 仪器仪表使用
记录 安全文明生产
团队协作
实训收获
实训体会
评定人
评
自己评
实训评价
同学评
老师评
综合评定等级
开始时间
结束时间
学号
日期
语
等级
签名
实际时间
电子元器件与电路基础
任务3 解读安全用电案例
1.电类实训室使用规则
（1）按指定工位进行操作训练，未经允许，不得离开工位。 （2）操作前，必须检查所需的元器件是否完好无损，如有破损，立即报 告。 （3）严格遵守安全操作规程。 （4）文明生产，工具、器件有序放置。 （5）未经指导教师同意，不得擅自操作电源开关。 （6）实训场地严禁大声喧哗、随意走动，进出实训场地要向指导教师请 假。 （7）认真填写实训室使用记录单。 （8）实习结束后，工完场清，全面清扫场地，关好门窗。
1kV=103V 1V=103mV
电子元器件与电路基础 任务2 测量基本电量
2.电压
规定电压的方向由高电位指向低电位，即电位降低的方向。
（a）用高电位指向低电位的箭头表示（b）高电位标“+”，低电位标“－”来表示
电子元器件与电路基础 任务2 测量基本电量
1.测量直流电压 （1）电路连接
直流电压测量结果表
电子元器件与电路基础 任务2 测量基本电量
1.电流
电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用的
时间的比值。
Iq
t
在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。常用单位还 有毫安（mA）和微安（μA）：
1Ａ＝103 mＡ＝106μＡ

—沟道调制长度系数
K nCOXW K W
2L
2L
L
L U DS
K 2 Sn
29
Sect
(3) 特性曲线
UDS
ID/mA 恒流区
可变电阻区
开启电压UGS(th）
UGS/ 无导电 有导电沟道
沟道 转移特性曲线
截o止区
UGS= 4V UGS= 3V UGS= 2V UGS= 1V
UDS/V
漏极特性曲线
dsgs44场效应管与晶体管的比较场效应管与晶体管的比较电流控制电流控制电压控制电压控制控制方式控制方式电子和空穴两种载电子和空穴两种载流子同时参与导电流子同时参与导电载流子载流子电子或空穴中一种电子或空穴中一种载流子参与导电载流子参与导电npnnpn和和pnppnpn沟道和沟道和pp沟道沟道放大参数放大参数20020rrcece很高很高rrdsds很高很高输出电阻输出电阻输入电阻输入电阻1010较低较低1010较高较高双极型三极管双极型三极管单极型场效应管单极型场效应管热稳定性热稳定性好好制造工艺制造工艺较复杂较复杂简单成本低简单成本低对应电极45耗尽型n沟道mos管的特性曲线gs实验线路共源极接法46输出特性曲线gs0vgs1vgs2vgs1vgs2v夹断电压u2v固定一个uds画出igs的关系曲线称为转移特性曲线47耗尽型n沟道mos管的特性曲线转移特性曲线夹断电压48gs0vgs1vgs2vgs1vgs2vgs3210111mav49场效应管放大电路电路的组成原则及分析方法1
G N
UGS<Vp UGD=VP时 ID UDS N
UGS
2021/6/16
S
11
此时，电流ID由未 被夹断区域中的载 流子形成，基本不 随UDS的增加而增 加，呈恒流特性。