模塊二 汽油機(jī)電子控制系統(tǒng)基礎(chǔ)課件

第二章汽油機(jī)電子控制系統(tǒng)基礎(chǔ)

第一節(jié)汽車(chē)電子控制系統(tǒng)的基本組成一、基本組成汽車(chē)電子控制系統(tǒng)通常由傳感器、電子控制器（ECU）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分所組成。傳感器電子控制器執(zhí)行器圖8-1汽車(chē)電子控制系統(tǒng)基本組成運(yùn)行的汽車(chē)傳感器電子控制器執(zhí)行器汽車(chē)電子控制系統(tǒng)基本組成運(yùn)行的汽車(chē)組成部分的功用傳感器：是系統(tǒng)中信息的輸入部分，它用于感測(cè)控制系統(tǒng)外部的信息，并將得到的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后傳輸給電控單元，輸人信息是引起控制系統(tǒng)發(fā)生變化的原因。電控單元：是控制系統(tǒng)的中樞，是系統(tǒng)中的信息處理部分，它通過(guò)處理、分析和計(jì)算輸入信息形成控制指令，并將形成的控制決定傳輸給執(zhí)行器，處理是控制系統(tǒng)對(duì)輸入的響應(yīng)過(guò)程。執(zhí)行器：則是控制系統(tǒng)的輸出部分，它將電控單元形成的控制指令轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)現(xiàn)控制目標(biāo)的物理運(yùn)動(dòng)，輸出是系統(tǒng)根據(jù)輸入產(chǎn)生的結(jié)果。第二節(jié)電子控制器（ECU）

第二節(jié)電子控制器電子控制器由輸入回路、微機(jī)和輸出回路三部分所組成。輸入回路作用是：（1）將各傳感器及開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可接受的數(shù)字信號(hào)；由A／D轉(zhuǎn)換器和數(shù)字輸入緩沖器兩部分組成，緩沖器電路主要包括整形電路、波形變換電路、限幅電路和濾波電路等。（2）向傳感器提供電壓穩(wěn)定的電源，確保各傳感器正常工作。輸出回路作用是：根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令，控制執(zhí)行器執(zhí)行具體動(dòng)作。由于微機(jī)只能輸出微弱的電信號(hào)(如噴油脈沖、點(diǎn)火信號(hào)等)，不能直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件，因此必須通過(guò)輸出回路對(duì)控制指令進(jìn)行功率放大、譯碼或D／A轉(zhuǎn)換，變成可以驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行元件的強(qiáng)電信號(hào)。

第三節(jié)汽車(chē)傳感器傳感器是汽車(chē)電控系統(tǒng)的重要組成部分之一，是系統(tǒng)信息的輸入部分，它用于感測(cè)控制系統(tǒng)外部的信息，并將得到的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后傳輸給電控單元，輸人信息是引起控制系統(tǒng)發(fā)生變化的原因。一、汽車(chē)傳感器的種類(lèi)冷卻液溫度傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液出水管上，其功用是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度，并將溫度信號(hào)變換為電信號(hào)傳送給ECU。ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度信號(hào)修正噴油時(shí)間和點(diǎn)火時(shí)間，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)工況處于最佳狀態(tài)運(yùn)行。進(jìn)氣溫度傳感器安裝在進(jìn)氣管路中，其功用是檢測(cè)進(jìn)氣溫度，并將溫度信號(hào)變換為電信號(hào)傳送給電控單元ECU。進(jìn)氣溫度信號(hào)是各種控制功能的修正信號(hào)。（二）空氣流量傳感器1．功能和類(lèi)型空氣流量傳感器又稱為空氣流量計(jì)，通常安裝在空氣濾清器后的進(jìn)氣管路上。其功用是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量大小，并將進(jìn)氣量信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入電控單元(ECU)，以供ECU計(jì)算確定噴油時(shí)間(即噴油量)和點(diǎn)火時(shí)間?？諝饬髁總鞲衅餍盘?hào)是電控單元計(jì)算噴油時(shí)間和點(diǎn)火時(shí)間的主要依據(jù)。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)采用的空氣流量傳感器有渦流式、熱絲式和熱膜式三種。（三）歧管壓力傳感器1．功能與類(lèi)型進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器，簡(jiǎn)稱歧管壓力傳感器，應(yīng)用在D型EFI汽油噴射系統(tǒng)中，是通過(guò)檢測(cè)節(jié)氣門(mén)至進(jìn)氣歧管之間的進(jìn)氣壓力來(lái)間接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量反映發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大小，并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元ECU，作為發(fā)動(dòng)機(jī)基本噴油量控制和點(diǎn)火控制的依據(jù)。進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器有的安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)駕駛室內(nèi)，有的車(chē)型安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制盒內(nèi)，但安裝在進(jìn)氣歧管上的車(chē)型較多。（五）節(jié)氣門(mén)位置傳感器1．功能與類(lèi)型節(jié)氣門(mén)位置傳感器將節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，輸送給電子控制器。電子控制器從節(jié)氣門(mén)位置傳感器信號(hào)中獲得節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、節(jié)氣門(mén)開(kāi)啟速度、怠速狀態(tài)等信息，用于進(jìn)行點(diǎn)火時(shí)間、燃油噴射、怠速、廢氣再循環(huán)、炭罐通氣量等控制。節(jié)氣門(mén)位置傳感器有線性式和開(kāi)關(guān)式兩種類(lèi)型。（六）氧傳感器1．功能與類(lèi)型氧傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上，作用是通過(guò)檢測(cè)排放氣體中氧的含量來(lái)獲得混合氣的空燃比濃稀信號(hào)，并將檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)輸入ECU，ECU根據(jù)氧傳感器輸入的信號(hào)，不斷地對(duì)噴油脈寬進(jìn)行修正，使混合氣濃度保持在理想范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)空燃比的反饋控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下獲得最佳濃度的混合氣，使三元催化轉(zhuǎn)化器更有效地起凈化作用，減少汽車(chē)排氣污染。目前汽車(chē)上采用的氧傳感器有氧化鈦(Ti02)式和氧化鋯(Zr02)式兩種。

（七）爆燃傳感器1．功能與類(lèi)型在發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中，當(dāng)點(diǎn)火時(shí)刻采用閉環(huán)控制時(shí)，爆震傳感器將發(fā)動(dòng)機(jī)爆震信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳遞給ECU，ECU根據(jù)爆震信號(hào)對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正，從而使點(diǎn)火提前角保持最佳，同時(shí)能有效地抑制發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。根據(jù)工作原理爆震傳感器有磁伸縮式和壓電晶體式兩種，其中壓電晶體式爆震傳感器分為共振型與非共振型兩種。安裝位置：一般爆震傳感器都安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體側(cè)面或汽缸蓋上。（九）車(chē)身高度傳感器車(chē)身高度傳感器將車(chē)身高度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，電子控制器根據(jù)車(chē)身高度傳感器輸入的信號(hào)判斷車(chē)身的高度、計(jì)算車(chē)身相對(duì)于車(chē)橋的位移和振動(dòng)參數(shù)。光電式車(chē)身高度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定位準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，因而現(xiàn)代汽車(chē)電子控制系統(tǒng)大都采用此種傳感器。（十）轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器1．功能用于檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤(pán)的中間位置、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)動(dòng)角度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度。在電子控制懸架中，電子控制裝置根據(jù)車(chē)速傳感器信號(hào)和轉(zhuǎn)角傳感器信號(hào)，判斷汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)側(cè)向力的大小，以控制車(chē)身的