汽車電子控制系統概述課件2.1.發動機電子控制系統的組成與功能1.電子控制系統的組成電子控制系統的基本組成可分為信號輸入裝置、電子控制單元（ECU）和執行元件三大部分，如圖2-1所示。信號輸入裝置（各類傳感器）電子控制單元（ECU）執行元件圖2-1電子控制系統的基本單元2.1.發動機電子控制系統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-整流網柵；2-渦流發生器；3-超聲波；4-超聲波發生器；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氣歧管1234565VECU穩壓電源圖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1．磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器1）磁感應式傳感器的工作原理SNSNSN圖2-14磁感應式傳感器的工作原理1（a）（b）（c）23１－信號轉子；2－電磁線圈；3－永久磁鐵（a）－接近；（b）－對正；（c）－離開1．磁感應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空氣流量計節氣門體怠速調節螺釘進氣總管進氣支管空氣閥ISC閥怠速與塊怠速的控制ECU空氣流量計節氣門體怠速調節螺釘進氣總傳感器電子控制單元ECU執行器（a）（b）（c）（c）（d）（e）0ONOFF+12V0V0V（+）（-）0V數字輸入緩沖器模/數轉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動回路繼電器驅動回路電動機驅動回路電磁線圈驅動回路110000011010圖2-54電子控制單元ECU內部結構框圖傳感器電子控制單元ECU執行器（a）（b）（c）（c）（d）發動機爆燃的控制閉環控制原理框圖爆燃判斷范圍信號峰值檢測比較基準值判斷爆燃ECU爆燃信號濾波電路爆燃消失爆燃傳感器產生爆燃減少點火提前角增大點火提前角發動機爆燃的控制閉環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節法爆燃辨別信號不產生爆燃時，又漸漸增大點火提前角爆燃發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節法停止爆燃點火提前角θ時間點火提前角的慢速調節法爆燃辨別信號不產生爆燃時，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動機輔助變速裝置（行星齒輪傳動機構）液力變矩器傳動軸、后橋調速閥液壓泵液壓操縱系統駕駛員節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動機變矩器輔助變速裝置驅動輪節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動機變矩器輔助電子控制系統自動變速器的電子控制系統組成框圖行駛模式選擇空檔起動開關節氣門位置傳感器車速傳感器制動開關超速主開關巡航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備用系統OD關斷指示燈三號電磁閥二號電磁閥一號電磁閥傳感器ECU執行器電子控制系統自動變速器的電子控制系統組成框圖行駛模式選擇空檔a）標準模式b）經濟模式換高速檔換低速檔3→42→31→22←33←414—2鎖止OFF鎖止ON1000200030004000020406080100節氣門開關102030405060708090100110120車速/km·h-1變速器輸出軸轉速/r·min-1節氣門開關100%50%010002000300040005000車速/km·h-1輸出軸轉速/r·min-10501001501→22→33→OD1←22←33←OD自動變速器換檔圖a）標準模式b）經濟模式換高速檔換低速檔3→42→31→22圖6-1附著系數與滑移率的關系1000穩定區域非穩定區域縱向附著系數與滑移率S的關系如圖6-1所示。將制動時車輪滑移率S控制在15%~20%，此時縱向附著系數最大，可得到最大的制動力。同時橫向附著系數也保持較大值，使汽車具有良好的抗側滑能力及制動是的轉向操縱能力，因而得到最佳的制動效果。圖6-1附著系數與滑移率的關系1000穩定區域非穩定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－節氣門位置開關；3－氧傳感器；4－噴油器；5－油壓調節器；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12345678910ECU1－冷卻液溫度傳感器；2－節氣門位置開關；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）正弦波轉變成矩形波（c）轉變成輸入電平5~12V圖1-7輸入回路的作用輸（a）出去雜波（b）正弦波轉變電子巡航控制系統的基本原理圖9-19車速與節氣門開度的關系BACB′A′C′v1v0XYθHθOθL控制線節氣門開度0車速電子巡航控制系統的基本原理圖9-19車速與節氣門開度的關THANKYOUSUCCESS2022/10/2921可編輯THANKYOUSUCCESS2022/10/22汽車電子控制系統概述課件2.1.發動機電子控制系統的組成與功能1.電子控制系統的組成電子控制系統的基本組成可分為信號輸入裝置、電子控制單元（ECU）和執行元件三大部分，如圖2-1所示。信號輸入裝置（各類傳感器）電子控制單元（ECU）執行元件圖2-1電子控制系統的基本單元2.1.發動機電子控制系統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-整流網柵；2-渦流發生器；3-超聲波；4-超聲波發生器；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氣歧管1234565VECU穩壓電源圖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1．磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器1）磁感應式傳感器的工作原理SNSNSN圖2-14磁感應式傳感器的工作原理1（a）（b）（c）23１－信號轉子；2－電磁線圈；3－永久磁鐵（a）－接近；（b）－對正；（c）－離開1．磁感應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空氣流量計節氣門體怠速調節螺釘進氣總管進氣支管空氣閥ISC閥怠速與塊怠速的控制ECU空氣流量計節氣門體怠速調節螺釘進氣總傳感器電子控制單元ECU執行器（a）（b）（c）（c）（d）（e）0ONOFF+12V0V0V（+）（-）0V數字輸入緩沖器模/數轉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動回路繼電器驅動回路電動機驅動回路電磁線圈驅動回路110000011010圖2-54電子控制單元ECU內部結構框圖傳感器電子控制單元ECU執行器（a）（b）（c）（c）（d）發動機爆燃的控制閉環控制原理框圖爆燃判斷范圍信號峰值檢測比較基準值判斷爆燃ECU爆燃信號濾波電路爆燃消失爆燃傳感器產生爆燃減少點火提前角增大點火提前角發動機爆燃的控制閉環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節法爆燃辨別信號不產生爆燃時，又漸漸增大點火提前角爆燃發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節法停止爆燃點火提前角θ時間點火提前角的慢速調節法爆燃辨別信號不產生爆燃時，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動機輔助變速裝置（行星齒輪傳動機構）液力變矩器傳動軸、后橋調速閥液壓泵液壓操縱系統駕駛員節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動機變矩器輔助變速裝置驅動輪節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動機變矩器輔助電子控制系統自動變速器的電子控制系統組成框圖行駛模式選擇空檔起動開關節氣門位置傳感器車速傳感器制動開關超速主開關巡航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備用系統OD關斷指示燈三號電磁閥二號電磁閥一號電磁閥傳感器ECU執行器電子控制系統自動變速器的電子控制系統組成框圖行駛模式選擇空檔a）標準模式b）經濟模式換高速檔換低速檔3→42→31→22←33←414—2鎖止OFF鎖止ON1000200030004000020406080100節氣門開關102030405060708090100110120車速/km·h-1變速器輸出軸轉速/r·min-1節氣門開關100%50%010002000300040005000車速/km·h-1輸出軸轉速/r·min-10501001501→22→33→OD1←22←33←OD自動變速器換檔圖a）標準模式b）經濟模式換高速檔換低速檔3→42→31→22圖6-1附著系數與滑移率的關系1000穩定區域非穩定區域縱向附著系數與滑移率S的關系如圖6-1所示。將制動時車輪滑移率S控制在15%~20%，此時縱向附著系數最大，可得到最大的制動力。同時橫向附著系數也保持較大值，使汽車具有良好的抗側滑能力及制動是的轉向操縱能力，因而得到最佳的制動效果。圖6-1附著系數與滑移率的關系1000穩定區域非穩定3