1、 汽車電子控制裝置汽車電子控制裝置吐洪江 制作中國勞動社會保障出版社中國勞動社會保障出版社全國中等職業(yè)技術(shù)學校汽車類專業(yè)教材第一章 汽車發(fā)動機電控技術(shù)概述一、發(fā)動機電控技術(shù)的發(fā)展始于20世紀60年代，分為三個階段：v第一階段：第一階段：20世紀60年代中期到70年代中期v 主要是為改善部分性能而對汽車電器產(chǎn)品進行的技術(shù)改造，如在車上裝了晶體管收音機；v第二階段：第二階段：20世紀70年代末期到90年代中期v 為解決汽車安全、污染和節(jié)能三大問題，研制出電控汽油噴射系統(tǒng)、電子控制防滑制動裝置和電控點火系統(tǒng)；v第三階段：第三階段：20世紀90年代中期以后電子技術(shù)從發(fā)動機擴展到底盤、車身及柴油機多個領(lǐng)

2、域，各種電控系統(tǒng)日趨完善，汽車電子化已達到相當高的程度v電控系統(tǒng)控制：獨立控制集中控制整車控制技術(shù)提高發(fā)動機的動力性；提高發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性；降低排放污染；改善發(fā)動機的加速和減速性能；改善發(fā)動機的起動性能；發(fā)動機故障發(fā)生率大大降低，自診斷與報警系統(tǒng)的應用，提高了故障診斷的速度和準確性，縮短汽車因發(fā)動機故障而停駛的時間。二、電控技術(shù)對發(fā)動機性能的影響三、應用在發(fā)動機上的電子控制系統(tǒng) 電控燃油噴射系統(tǒng)EFI 電控點火系統(tǒng)ESA 怠速控制系統(tǒng)ISC 排放控制系統(tǒng) 進氣控制系統(tǒng) 增壓控制系統(tǒng) 巡航控制系統(tǒng) 警告提示 自診斷與報警系統(tǒng) 失效保護系統(tǒng) 應急備用系統(tǒng) 其他控制系統(tǒng)v電子燃油噴射系統(tǒng)（EFI）

3、v功用：根據(jù)進氣量確定基本噴油量，再根據(jù)其他傳感器（如冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等）信號等對噴油量進行修正，使發(fā)動機在各種運行工況下均能獲得最佳濃度的混合氣，從而提高發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放性。電控點火系統(tǒng)（ESA）功用：是點火提前角控制 。根據(jù)各相關(guān)傳感器信號，判斷發(fā)動機的運行工況和運行條件，選擇最理想的點火提前角點燃混合氣，從而改善發(fā)動機的燃燒過程，以實現(xiàn)提高發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性和降低排放污染的目的。v怠速控制系統(tǒng)（ISC）v功用：是在發(fā)動機怠速工況下，根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度、空調(diào)壓縮機是否工作、變速器是否掛入擋位等，通過怠速控制閥對發(fā)動機的進氣量進行控制，使發(fā)動機隨時以最佳怠速

4、轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。v排放控制系統(tǒng)功用：主要是對發(fā)動機排放控制裝置的工作實行電子控制。排放控制的項目主要包括：廢氣再循環(huán)（EGR）控制，活性炭罐電磁閥控制，氧傳感器和空燃比閉環(huán)控制，二次空氣噴射控制等。v進氣控制系統(tǒng)v功用：主要是根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷的變化，對發(fā)動機的進氣進行控制，以提高發(fā)動機的充氣效率，從而改善發(fā)動機動力性。v增壓控制系統(tǒng)功用：是對發(fā)動機進氣增壓裝置的工作進行控制。在裝有廢氣渦輪增壓裝置的汽車上，ECU根據(jù)檢測到的進氣管壓力，對增加裝置進行控制，從而控制增壓裝置對進氣增壓的強度。 v巡航控制系統(tǒng)功用：設定巡航控制模式后，ECU根據(jù)汽車運行工況和運行環(huán)境信息，自動控制發(fā)動機工作，使汽車自

5、動維持一定車速行駛。警告提示功用：由ECU控制各種指示和報警裝置，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)能及時發(fā)出信號以警告提示 。v自診斷與報警系統(tǒng)v功用：用來提示駕駛員發(fā)動機有故障；同時，系統(tǒng)將故障信息以設定的數(shù)碼（故障碼）形式儲存在存儲器中，以便幫助維修人員確定故障類型和范圍 。v失效保護系統(tǒng)功用：主要是當傳感器或傳感器線路發(fā)生故障時，控制系統(tǒng)自動按電腦中預先設定的參考信號值工作，以便發(fā)動機能繼續(xù)運轉(zhuǎn)。 應急備用系統(tǒng)功用：是當控制系統(tǒng)電腦發(fā)生故障時，自動啟用備用系統(tǒng)（備用集成電路），按設定的信號控制發(fā)動機轉(zhuǎn)入強制運轉(zhuǎn)狀態(tài)，以防車輛停駛在路途中。四、發(fā)動機電控系統(tǒng)的基本組成任何一種電子控制系統(tǒng)，其主

6、要組成都可分為信號信號輸入裝置輸入裝置、電子控制單元（電子控制單元（ECU）和執(zhí)行元件執(zhí)行元件三部分。信號輸入裝置信號輸入裝置（各種傳感器）（各種傳感器）電子控制單元電子控制單元(ECU)執(zhí)行元件執(zhí)行元件電控系統(tǒng)的基本組成電控系統(tǒng)的基本組成傳感器執(zhí)行器ECU信號輸入裝置信號輸入裝置：各種傳感器，用于采集控制系統(tǒng)所需的信息，并將其轉(zhuǎn)換成電信號通過線路輸送給ECU。 常用的傳感器有：空氣流量計、進氣管絕對壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、曲軸位置傳感器、進氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、車速傳感器、爆燃傳感器、起動開關(guān)、空調(diào)開關(guān)、檔位開關(guān)、制動燈開關(guān)等。電子控制單元（電子控制單元（E

7、CU）：給傳感器提供參考電壓，接受傳感器或其他裝置輸入的電信號，并對所接受的信號進行存儲、計算和分析處理，根據(jù)計算和分析的結(jié)果向執(zhí)行元件發(fā)出指令。執(zhí)行元件執(zhí)行元件：受ECU控制，具體執(zhí)行某項控制功能的裝置。 常用的執(zhí)行元件有：噴油器、點火器、怠速控制閥、EGR閥、炭罐電磁閥、油泵繼電器、節(jié)氣門控制電機、二次空氣噴射閥、儀表顯示器等。傳感器的類型及功用v空氣流量計空氣流量計MAFS：測量發(fā)動機的進氣量，將信號輸入ECU。 v進氣管絕對壓力傳感器進氣管絕對壓力傳感器MAPS：測量進氣管內(nèi)氣體的絕對壓力，將信號輸入ECU。 v節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器TPS：檢測節(jié)氣門的開度及開度變化，信號輸

8、入ECU。v凸輪軸位置傳感器凸輪軸位置傳感器CMPS：提供曲軸轉(zhuǎn)角基準位置信號。 v曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器CKPS：檢測曲軸轉(zhuǎn)角位移，給ECU提供發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號。 v進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器IATS：檢測進氣溫度信號。v冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器ECTS：給ECU提供冷卻液溫度信號。 v車速傳感器車速傳感器VSS：檢測汽車的行駛速度，給ECU提供車速信號（SPD信號）。v氧傳感器氧傳感器O2S：檢測排氣中的氧含量。v爆燃傳感器爆燃傳感器KS：檢測汽油機是否爆燃及爆燃強度。v空調(diào)開關(guān)空調(diào)開關(guān)A/C：當空調(diào)開關(guān)打開，空調(diào)壓縮機工作，發(fā)動機負荷加大時，由空調(diào)開關(guān)向ECU輸入信號。v檔位開關(guān)檔位開關(guān)：自動變速器由空檔掛入其他檔時，向ECU輸入信號。v起動開關(guān)起動開關(guān)STA：發(fā)動機起動時，給ECU提供一個起動信