汽車電子控制系統(tǒng)概述課件2.1.發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的組成與功能1.電子控制系統(tǒng)的組成電子控制系統(tǒng)的基本組成可分為信號輸入裝置、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行元件三大部分，如圖2-1所示。信號輸入裝置（各類傳感器）電子控制單元（ECU）執(zhí)行元件圖2-1電子控制系統(tǒng)的基本單元2.1.發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的組成與功能信號輸入裝置電子控制圖2-13葉片式空氣流量計工作原理旁通道葉片電位計滑臂電位計鍍膜電阻VS開大開大開小開小VB（蓄電池電壓）VC（5V一定）滑動臂SE2（搭鐵）E2（搭鐵）EE滑動臂SαUSUBUSVCVSCBE2VBVCUSVS電源UBC圖2-13葉片式空氣流量計工作原理旁通道葉片電位計滑臂電圖2-8超聲波式空氣流量傳感器流量檢測原理電路1-整流網(wǎng)柵；2-渦流發(fā)生器；3-超聲波；4-超聲波發(fā)生器；5-超聲波接收器；6-信號處理電路空氣流量傳感器空氣濾清器進(jìn)氣歧管1234565VECU穩(wěn)壓電源圖2-8超聲波式空氣流量傳感器流量檢測原理電路1-整流網(wǎng)1．磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器1）磁感應(yīng)式傳感器的工作原理SNSNSN圖2-14磁感應(yīng)式傳感器的工作原理1（a）（b）（c）23１－信號轉(zhuǎn)子；2－電磁線圈；3－永久磁鐵（a）－接近；（b）－對正；（c）－離開1．磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器SNSNSN圖2-14圖2-15傳感線圈磁通和感應(yīng)電動勢的變化情況（a）（a）低速時（b）高速時（b）0000aaaaabdbdbdcEtttt電動勢E磁通Φ圖2-15傳感線圈磁通和感應(yīng)電動勢的變化情況（a）（怠速與塊怠速的控制ECU空氣流量計節(jié)氣門體怠速調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)氣總管進(jìn)氣支管空氣閥ISC閥怠速與塊怠速的控制ECU空氣流量計節(jié)氣門體怠速調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)氣總傳感器電子控制單元ECU執(zhí)行器（a）（b）（c）（c）（d）（e）0ONOFF+12V0V0V（+）（-）0V數(shù)字輸入緩沖器模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端口輸出端口CPU緩沖器ONOFF5V0V5V0V5V0V輸出回路輸入回路單片機顯示器驅(qū)動回路繼電器驅(qū)動回路電動機驅(qū)動回路電磁線圈驅(qū)動回路110000011010圖2-54電子控制單元ECU內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖傳感器電子控制單元ECU執(zhí)行器（a）（b）（c）（c）（d）發(fā)動機爆燃的控制閉環(huán)控制原理框圖爆燃判斷范圍信號峰值檢測比較基準(zhǔn)值判斷爆燃ECU爆燃信號濾波電路爆燃消失爆燃傳感器產(chǎn)生爆燃減少點火提前角增大點火提前角發(fā)動機爆燃的控制閉環(huán)控制原理框圖爆燃判斷范圍信號峰值檢測比較點火提前角的慢速調(diào)節(jié)法爆燃辨別信號不產(chǎn)生爆燃時，又漸漸增大點火提前角爆燃發(fā)生時漸漸減少點火提前角度點火時期時間點火提前角的快速調(diào)節(jié)法停止爆燃點火提前角θ時間點火提前角的慢速調(diào)節(jié)法爆燃辨別信號不產(chǎn)生爆燃時，又漸漸增大點THANKYOUSUCCESS2022/10/2911可編輯THANKYOUSUCCESS2022/10/22自動變速器的工作過程液力自動變速器的工作過程框圖發(fā)動機輔助變速裝置（行星齒輪傳動機構(gòu)）液力變矩器傳動軸、后橋調(diào)速閥液壓泵液壓操縱系統(tǒng)駕駛員節(jié)氣門開度信號輸入增大扭矩輸出工作液壓車速信號（速控液壓）踏板控制液壓自動變速器的工作過程液力自動變速器的工作過程框圖發(fā)動機輔助變自動變速器的類型電控自動變速器的工作過程框圖發(fā)動機變矩器輔助變速裝置驅(qū)動輪節(jié)氣門位置傳感器車速傳感器液壓控制裝置變速閥電磁閥ECU自動變速器的類型電控自動變速器的工作過程框圖發(fā)動機變矩器輔助電子控制系統(tǒng)自動變速器的電子控制系統(tǒng)組成框圖行駛模式選擇空檔起動開關(guān)節(jié)氣門位置傳感器車速傳感器制動開關(guān)超速主開關(guān)巡航ECU冷卻液溫度傳感器變速時刻的控制鎖止時刻的控制自診斷系統(tǒng)備用系統(tǒng)OD關(guān)斷指示燈三號電磁閥二號電磁閥一號電磁閥傳感器ECU執(zhí)行器電子控制系統(tǒng)自動變速器的電子控制系統(tǒng)組成框圖行駛模式選擇空檔a）標(biāo)準(zhǔn)模式b）經(jīng)濟(jì)模式換高速檔換低速檔3→42→31→22←33←414—2鎖止OFF鎖止ON1000200030004000020406080100節(jié)氣門開關(guān)102030405060708090100110120車速/km·h-1變速器輸出軸轉(zhuǎn)速/r·min-1節(jié)氣門開關(guān)100%50%010002000300040005000車速/km·h-1輸出軸轉(zhuǎn)速/r·min-10501001501→22→33→OD1←22←33←OD自動變速器換檔圖a）標(biāo)準(zhǔn)模式b）經(jīng)濟(jì)模式換高速檔換低速檔3→42→31→22圖6-1附著系數(shù)與滑移率的關(guān)系1000穩(wěn)定區(qū)域非穩(wěn)定區(qū)域縱向附著系數(shù)與滑移率S的關(guān)系如圖6-1所示。將制動時車輪滑移率S控制在15%~20%，此時縱向附著系數(shù)最大，可得到最大的制動力。同時橫向附著系數(shù)也保持較大值，使汽車具有良好的抗側(cè)滑能力及制動是的轉(zhuǎn)向操縱能力，因而得到最佳的制動效果。圖6-1附著系數(shù)與滑移率的關(guān)系1000穩(wěn)定區(qū)域非穩(wěn)定3.ABS的功用ABS的功用就是使實際制動過程控制接近于理想制動過程，如圖6-3所示。圖6-3ABS理想的制動控制過程駕駛員想要達(dá)到的控制壓力速度車輪速度汽車速度滑移率Sopt0時間ABS控制的制動壓力3.ABS的功用圖6-3ABS理想的制動控制過程駕駛1－冷卻液溫度傳感器；2－節(jié)氣門位置開關(guān)；3－氧傳感器；4－噴油器；5－油壓調(diào)節(jié)器；6－熱線式空氣流量計；7－汽油箱；8－電動汽油泵；9－汽油濾清器；10－怠速控制閥圖3-11熱線式電控汽油噴射系統(tǒng)12345678910ECU1－冷卻液溫度傳感器；2－節(jié)氣門位置開關(guān)；3－氧傳感器；4－圖1-7輸入回路的作用輸入回路（a）出去雜波（b）正弦波轉(zhuǎn)變成矩形波（c）轉(zhuǎn)變成輸入電平5~12V圖1-7輸入回路的作用輸（a）出去雜波（b）正弦波轉(zhuǎn)變電子巡航控制系統(tǒng)的基本原理圖9-19車速與節(jié)氣門開度的關(guān)系BACB′A′C′v1v0XYθHθOθL控制線節(jié)氣門開度0車速電子巡航控制系統(tǒng)的基本原理圖9-19車速與節(jié)氣門開度的關(guān)THANKYOUSUCCESS2022/10/2921可編輯THANKYOUSUCCESS2022/10/22汽車電子控制系統(tǒng)概述課件2.1.發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的組成與功能1.電子控制系統(tǒng)的組成電子控制系統(tǒng)的基本組成可分為信號輸入裝置、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行元件三大部分，如圖2-1所示。信號輸入裝置（各類傳感器）電子控制單元（ECU）執(zhí)行元件圖2-1電子控制系統(tǒng)的基本單元2.1.發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的組成與功能信號輸入裝置電子控制圖2-13葉片式空氣流量計工作原理旁通道葉片電位計滑臂電位計鍍膜電阻VS開大開大開小開小VB（蓄電池電壓）VC（5V一定）滑動臂SE2（搭鐵）E2（搭鐵）EE滑動臂SαUSUBUSVCVSCBE2VBVCUSVS電源UBC圖2-13葉片式空氣流量計工作原理旁通道葉片電位計滑臂電圖2-8超聲波式空氣流量傳感器流量檢測原理電路1-整流網(wǎng)柵；2-渦流發(fā)生器；3-超聲波；4-超聲波發(fā)生器；5-超聲波接收器；6-信號處理電路空氣流量傳感器空氣濾清器進(jìn)氣歧管1234565VECU穩(wěn)壓電源圖2-8超聲波式空氣流量傳感器流量檢測原理電路1-整流網(wǎng)1．磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器1）磁感應(yīng)式傳感器的工作原理SNSNSN圖2-14磁感應(yīng)式傳感器的工作原理1（a）（b）（c）23１－信號轉(zhuǎn)子；2－電磁線圈；3－永久磁鐵（a）－接近；（b）－對正；（c）－離開1．磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器SNSNSN圖2-14圖2-15傳感線圈磁通和感應(yīng)電動勢的變化情況（a）（a）低速時（b）高速時（b）0000aaaaabdbdbdcEtttt電動勢E磁通Φ圖2-15傳感線圈磁通和感應(yīng)電動勢的變化情況（a）（怠速與塊怠速的控制ECU空氣流量計節(jié)氣門體怠速調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)氣總管進(jìn)氣支管空氣閥ISC閥怠速與塊怠速的控制ECU空氣流量計節(jié)氣門體怠速調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)氣總傳感器電子控制單元ECU執(zhí)行器（a）（b）（c）（c）（d）（e）0ONOFF+12V0V0V（+）（-）0V數(shù)字輸入緩沖器模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端口輸出端口CPU緩沖器ONOFF5V0V5V0V5V0V輸出回路輸入回路單片機顯示器驅(qū)動回路繼電器驅(qū)動回路電動機驅(qū)動回路電磁線圈驅(qū)動回路110000011010圖2-54電子控制單元ECU內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖傳感器電子控制單元ECU執(zhí)行器（a）（b）（c）（c）（d）發(fā)動機爆燃的控制閉環(huán)控制原理框圖爆燃判斷范圍信號峰值檢測比較基準(zhǔn)值判斷爆燃ECU爆燃信號濾波電路爆燃消失爆燃傳感器產(chǎn)生爆燃減少點火提前角增大點火提前角發(fā)動機爆燃的控制閉環(huán)控制原理框圖爆燃判斷范圍信號峰值檢測比較點火提前角的慢速調(diào)節(jié)法爆燃辨別信號不產(chǎn)生爆燃時，又漸漸增大點火提前角爆燃發(fā)生時漸漸減少點火提前角度點火時期時間點火提前角的快速調(diào)節(jié)法停止爆燃點火提前角θ時間點火提前角的慢速調(diào)節(jié)法爆燃辨別信號不產(chǎn)生爆燃時，又漸漸增大點THANKYOUSUCCESS2022/10/2932可編輯THANKYOUSUCCESS2022/10/22自動變速器的工作過程液力自動變速器的工作過程框圖發(fā)動機輔助變速裝置（行星齒輪傳動機構(gòu)）液力變矩器傳動軸、后橋調(diào)速閥液壓泵液壓操縱系統(tǒng)駕駛員節(jié)氣門開度信號輸入增大扭矩輸出工作液壓車速信號（速控液壓）踏板控制液壓自動變速器的工作過程液力自動變速器的工作過程框圖發(fā)動機輔助變自動變速器的類型電控自動變速器的工作過程框圖發(fā)動機變矩器輔助變速裝置驅(qū)動輪節(jié)氣門位置傳感器車速傳感器液壓控制裝置變速閥電磁閥ECU自動變速器的類型電控自動變速器的工作過程框圖發(fā)動機變矩器輔助電子控制系統(tǒng)自動變速器的電子控制系統(tǒng)組成框圖行駛模式選擇空檔起動開關(guān)節(jié)氣門位置傳感器車速傳感器制動開關(guān)超速主開關(guān)巡航ECU冷卻液溫度傳感器變速時刻的控制鎖止時刻的控制自診斷系統(tǒng)備用系統(tǒng)OD關(guān)斷指示燈三號電磁閥二號電磁閥一號電磁閥傳感器ECU執(zhí)行器電子控制系統(tǒng)自動變速器的電子控制系統(tǒng)組成框圖行駛模式選擇空檔a）標(biāo)準(zhǔn)模式b）經(jīng)濟(jì)模式換高速檔換低速檔3→42→31→22←33←414—2鎖止OFF鎖止ON1000200030004000020406080100節(jié)氣門開關(guān)102030405060708090100110120車速/km·h-1變速器輸出軸轉(zhuǎn)速/r·min-1節(jié)氣門開關(guān)100%50%010002000300040005000車速/km·h-1輸出軸轉(zhuǎn)速/r·min-10501001501→22→33→OD1←22←33←OD自動變速器換檔圖a）標(biāo)準(zhǔn)模式b）經(jīng)濟(jì)模式換高速檔換低速檔3→42→31→22圖6-1附著系數(shù)與滑移率的關(guān)系1000穩(wěn)定區(qū)域非穩(wěn)定區(qū)域縱向附著系數(shù)與滑移率S的關(guān)系如圖6-1所示。將制動時車輪滑移率S控制在15%~20%，此時縱向附著系數(shù)最大，可得到最大的制動力。同時橫向附著系數(shù)也保持較大值，使汽車具有良好的抗側(cè)滑能力及制動是的轉(zhuǎn)向操縱能力，因而得到最佳的制動效果。圖6-1附著系數(shù)與滑移率的關(guān)系1000穩(wěn)定區(qū)域非穩(wěn)定3