模塊二汽油機電子控制系統(tǒng)基礎

1、第二章汽油機電子控制系統(tǒng)的基礎，第一節(jié)汽車電子控制系統(tǒng)的基本構成1，基本構成汽車電子控制系統(tǒng)通常由傳感器、電子控制器(ECU )和致動器三部分組成。 組件的功能傳感器：在系統(tǒng)內(nèi)的信息輸入部，感知控制系統(tǒng)外部的信息，將得到的信息轉換為電信號發(fā)送到電子控制單元，這是控制系統(tǒng)發(fā)生變化的原因。 電子控制單元：控制系統(tǒng)的中樞，系統(tǒng)的信息處理部，通過處理、分析、修正輸入信息形成控制指令，將形成的控制決策傳遞給致動器，處理是對控制系統(tǒng)的輸入的響應過程。 致動器：是將電子控制單元的控制指令變換為實現(xiàn)控制目標的物理運動的控制系統(tǒng)的輸出部，輸出是基于輸入的系統(tǒng)結果。 第2節(jié)電子控制器(ECU )、第2節(jié)電子控制器

2、電子控制器由輸入電路、微機和輸出電路3部分構成。 輸入電路的作用是： (1)由AD轉換器和數(shù)字輸入緩沖器這兩個部分構成，所述AD轉換器是對各傳感器和開關信號進行預處理，將其轉換為修正機能夠容許的數(shù)字信號，緩沖電路主要包括整形電路、波形轉換電路、限幅電路、濾波電路等。 (2)向傳感器提供電壓穩(wěn)定的電源，使各傳感器正常工作。單片機的作用是將中央處理單元CPU、存儲器M(Memory )、計時器、計數(shù)器、輸入輸出(I0)接口電路等主要的計算機零件集成在一個集成電路芯片中的微計算機。 輸出電路的作用是根據(jù)來自單片機的指令，控制致動器，執(zhí)行具體的動作。 由于微機只能輸出微弱的電信號(例如噴射脈沖、點火信

3、號等)，不能直接驅動致動器，所以必須通過輸出電路對控制指令進行功率放大、解碼或DA變換，變成能夠驅動各種致動器的強電信號。第三節(jié)汽車傳感器、傳感器是汽車電子控制系統(tǒng)的重要組成部分之一，在系統(tǒng)信息的輸入部分，感知控制系統(tǒng)外部的信息，將得到的信息轉換為電信號發(fā)送給電子控制單元，發(fā)送人的信息是引起控制系統(tǒng)變化的原因。 一、汽車傳感器的種類，二、汽車常用傳感器，(一)溫度傳感器1功能：溫度傳感器可以隨時監(jiān)測發(fā)動機的冷卻液溫度、吸氣溫度、排氣溫度等，進行各種控制殘奧儀表的修正、吸氣缸空氣質(zhì)量流量的計算及排氣凈化處理等。 2型：常用冷卻液溫度傳感器和進氣溫度傳感器。 冷卻液溫度傳感器安裝在發(fā)動機冷卻液出水

4、管上，檢測發(fā)動機冷卻液的溫度，將溫度信號變換為電信號傳送給ECU。 ECU根據(jù)發(fā)動機的溫度信號修正噴射時間和點火時間，使發(fā)動機箱在最佳狀態(tài)下運轉。 進氣溫度傳感器安裝在進氣管路上，用于檢測進氣溫度，將溫度信號轉換為電信號并傳送到電子控制單元ECU。 吸氣溫度信號是各種控制功能的補償信號。 (2)空氣流量傳感器1的功能和類型的空氣流量傳感器也稱為空氣流量修正，通常安裝在空氣濾清器后的進氣管路上。 其作用是為了檢測發(fā)動機的進氣量的大小，將進氣量信息轉換為電信號并輸入到電子控制單元(ECU )，ECU計算噴射時間(噴射量)和點火時間。 空氣流量傳感器信號是電子控制單元計算噴射時間和點火時間的主要依據(jù)

5、。 汽車發(fā)動機燃料噴射系統(tǒng)采用的空氣流量傳感器有渦流式、熱絲式、熱膜式3種。(3)應用歧管壓力傳感器1功能和類型進氣歧管絕對壓力傳感器，簡稱歧管壓力傳感器，d型EFI汽油噴射系統(tǒng)，檢測節(jié)氣門到進氣歧管之間的進氣壓力，間接測量發(fā)動機負荷的大小進氣歧管絕對壓力傳感器有安裝在發(fā)動機駕駛室內(nèi)的車種和安裝在發(fā)動機ECU控制箱內(nèi)的車種，但安裝在進氣歧管上的車種很多。 (4)轉速及旋轉角位置傳感器1的功能和類型轉速及旋轉角位置傳感器是電子控制系統(tǒng)的主要部件，是控制發(fā)動機的點火時期、確認曲柄位置的信號源。 曲柄位置傳感器用于檢測活塞上死點信號和曲柄角信號，也是測定發(fā)動機轉速、車速、車輪轉速的信號源。 傳感器的

6、結構形式有磁脈沖式、光電式、霍爾式3種。 安裝位置：通常安裝在曲軸前端、凸輪軸前端、分電器內(nèi)或飛輪上。 (5)節(jié)氣門位置傳感器1的功能和類型節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門的開度轉換成電信號并發(fā)送到電子控制器。 電子控制器從節(jié)氣門位置傳感器信號獲取節(jié)氣門開度、節(jié)氣門開速度、怠速狀態(tài)等的信息，并進行點火時期、燃料噴射、怠速、廢氣再循環(huán)、碳罐通氣量等的控制。 節(jié)氣門位置傳感器有線性式和開關式兩種。 (6)氧傳感器1的功能和類型的氧傳感器安裝在發(fā)動機的排氣管上，檢測排氣中的氧含量得到混合氣體的富空燃比信號，將檢測結果變換為電壓信號輸入到ECU，ECU根據(jù)從氧傳感器輸入的信號不斷地修正噴射脈沖寬度目前汽車所采

7、用的氧氣傳感器，將混合氣濃度保持在理想范圍內(nèi)，實現(xiàn)空燃比反饋控制，分為二氧化鈦(Ti02 )式和氧化鋯(Zr02 )式兩種。 (7)在爆震傳感器1的功能和類型發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，如果點火時期采用閉環(huán)控制，則爆震傳感器將發(fā)動機爆震信號轉換為電信號并傳遞給ECU，ECU基于爆震信號校正點火提前角，在最佳地保持點火提前角的同時，使發(fā)動機爆震發(fā)揮效果根據(jù)工作原理的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有共振型和非共振型兩種。 安裝位置：像爆震傳感器一樣安裝在發(fā)動機缸體側面或氣缸蓋上。 (8)車速/車輪速度傳感器車速傳感器將變速器的輸出軸轉速變換為對應的電信號，電子控制器基于該

8、信號取得汽車的行駛速度殘奧表，車輪的轉速傳感器將車輪的轉速變換為對應的電信號，電子控制器基于該信號取得汽車的行駛速度、車輪的(9)車身高度傳感器車身高度傳感器將車身高度轉換為相應的電信號，電子控制器根據(jù)從車身高度傳感器輸入的信號判斷車身的高度，修正車身相對于架橋的位移和振動殘奧計。 光電式車身高度傳感器具有結構簡單、定位準確等優(yōu)點，在現(xiàn)代汽車電子控制系統(tǒng)中多采用這種傳感器。 (10 )方向盤旋轉角傳感器1的功能用于檢測方向盤的中間位置、旋轉方向、旋轉角度及旋轉速度。 在電子控制懸架中，電子控制裝置根據(jù)車速傳感器信號和旋轉角傳感器信號判斷汽車轉向時的橫向力的大小，控制車體的側傾。 通常采用光電式。 安裝位置：角傳感器安裝在轉向軸管上。第四節(jié)致動器、致動器的作用是執(zhí)行與ECU輸出的控制信號相應的動作，實現(xiàn)某規(guī)定的步進電動機、控制自動變速器公啟的加擋的電磁閥、空調(diào)控制公啟的壓縮機等致動器。 第5節(jié)汽車控制理論的基本概念，開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)開