第一章汽車電控基礎知識第一頁，共35頁。第一章汽車電控基礎知識第二頁，共35頁。第一節汽車電子技術發展簡介一、汽車電子技術的發展過程（1）在20世紀50年代，汽車上開始采用的電子裝置是收音機。（2）1960年美國克萊斯勒汽車公司和日本日產汽車公司開始采用二極管整流的交流發電機。（3）1973年，美國通用（GM）汽車公司采用了集成電路（IC）點火裝置。第三頁，共35頁。（4）1974年，美國通用汽車公司開始裝備加大火花塞電極間隙、增強點火能量的高能點火（HEI）系統。（5）1974年，美國克萊斯勒公司首先創立了由模擬計算機對發動機點火時刻進行控制的控制系統。（6）1977年，美國通用汽車公司開始采用數字式點火時刻控制系統，稱為邁塞（MISAR）系統。第一節汽車電子技術發展簡介一、汽車電子技術的發展過程第四頁，共35頁。第一節汽車電子技術發展簡介一、汽車電子技術的發展過程（7）汽車的電子控制技術的研發是從發動機控制開始的，而發動機的電子控制技術的研發，又是從控制點火時刻開始的。現代汽車電子控制已從單一項目的控制，發展到多個項目的集中控制。（8）除汽車發動機以外的其他部件中，最先采用電子技術的是美國福特（FORD）汽車公司的電子控制防滑裝置，接著在20世紀70年代日本各大汽車公司也開發了這種裝置，日本的日產汽車公司和豐田（TOYOTA）汽車公司還各自研制了變速器的電子控制裝置（電子控制變速器）。第五頁，共35頁。第一節汽車電子技術發展簡介二、汽車電子控制技術應用的優越性（1）減少汽車修復時間：自診斷系統。（2）節油:電子控制點火裝置、電子控制汽油噴射和混合氣濃度控制裝置、閉缸控制節油裝置、怠速控制、廢氣再循環控制、爆震控制。（3）減少空氣污染：用傳感器控制的發動機空燃比閉環控制系統。第六頁，共35頁。（4）減少交通事故：防止酒后駕車和駕駛員瞌睡的電子裝置、檢查人的心理狀態和反應時間的電子裝置、電子控制防滑裝置、智能駕駛信息系統、汽車主要參數報警裝置和安全氣囊。（5）提高乘坐舒適性：平順性、噪聲控制、空氣溫度和濕度調節以及居住性控制。第一節汽車電子技術發展簡介二、汽車電子控制技術應用的優越性第七頁，共35頁。第一節汽車電子技術發展簡介第一節結束第八頁，共35頁。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理一、汽車電子控制系統的組成與分類

汽車電子控制系統主要由信號輸入裝置即傳感器（sensor）、電子控制單元（ECU、ECM、ECA）、執行器（Actuator）等組成。分發動機控制部分、底盤控制部分、車身電控系統和信息系統四大部分。1.發動機控制部分（Anenginecontorlsection）（1）電控點火裝置（ESA）。（2）電控汽油噴射（電噴EFI）。（3）廢氣再循環系統（EGR）。（4）怠速控制（ISC）。第九頁，共35頁。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理一、汽車電子控制系統的組成與分類2.底盤控制部分（Chassiscontrolpart）（1）電控自動變速器（ECT）。（2）防抱死制動系統（ABS）。（3）電子控制動力轉向系統（EPS）。（4）電控懸架（TEMS）。（5）巡航控制系統（CCS）。（6）安全氣囊（SRS）。（7）雷達防撞系統（Radarcollisionavoidancesystem）。第十頁，共35頁。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理一、汽車電子控制系統的組成與分類

（8）驅動防滑控制（ASR）系統、制動力分配（EBD）系統、電子穩定控制程序（ESP）。（9）安全帶控制系統（Safetybeltcontorlsystem）。3.車身電控系統（Autobodyelectroniccontrolsystem）。（1）前照燈控制系統（Theheadlightcontrolsystem）。第十一頁，共35頁。（2）轉向燈控制系統（Steeringlampcontrolsystem）。（3）自動座椅（Automaticseat）。（4）全自動空調（EA/C）。（5）電子門鎖與防盜系統（Electronicdoorlockandanti-theftsystem）。（6）音響/音像（Audio/Video）。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理一、汽車電子控制系統的組成與分類第十二頁，共35頁。

4.信息系統（Informationsystem）（1）信息顯示與報警系統（Informationdisplayandalarmsystem）。（2）語言信息系統（Languageinformationsystem）。（3）車用導航系統（Navigationsystemforvehicle）。（4）通信系統（Communicationsystem）。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理一、汽車電子控制系統的組成與分類第十三頁，共35頁。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理二、電子控制單元的功能與組成1.電子控制單元所具備的基本功能電子控制單元所具備的基本功能如下：（1）接受傳感器或其他裝置輸入的信息，給傳感器提供參考（基準）電壓：2Ｖ、5Ｖ、9Ｖ、12Ｖ（個別為8Ｖ），將輸入的信息轉變為計算機所能接受的信號。

第十四頁，共35頁。（2）存儲、計數、分析處理信息，存儲處理程序，存儲該車型的特性參數，存儲運算中的數據（隨存隨?。┘肮收闲畔?。（3）運算分析。（4）輸出執行命令。（5）自我修正功能（自適應功能）。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理二、電子控制單元的功能與組成第十五頁，共35頁。2.電子控制單元的組成ECU是一種電子綜合控制裝置，ECU主要由輸入回路、A／D轉換器、計算機和輸出回路四部分組成，ECU的外觀和構造如圖1-1所示。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理二、電子控制單元的功能與組成圖1-1ECU的外觀和構造１-傳感器；２-模擬信號；３-輸入回路；４-Ａ/Ｄ轉換器；５-輸出回路；６-執行器；７-計算機；８-數字信號；９-存儲器（RAM/ROM）第十六頁，共35頁。1）輸入回路輸入ECU的傳感器信號有兩種：一種是模擬信號，另一種是數字信號。（1）模擬信號：是指信息參數在給定范圍內表現為連續的信號。或在一段連續的時間間隔內，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現為任意數值的信號。用信號強弱表示被測量的大小，如熱線式空氣流量傳感器的輸出信號和冷卻液溫度傳感器的輸出信號等，波形如圖1-2所示。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理二、電子控制單元的功能與組成第十七頁，共35頁。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理二、電子控制單元的功能與組成圖1-2模擬信號波形和數字信號波形（2）數字信號：指幅度的取值是離散的，幅值表示被限制在有限個數值之內。二進制碼就是一種數字信號。二進制碼受噪聲的影響小，易于有數字電路進行處理。用頻率快慢表示被測量的大小，如卡門旋渦式空氣流量傳感器的輸出信號和轉速傳感器的輸出信號等。第十八頁，共35頁。2）A／D轉換器由傳感器輸入的模擬信號，計算機不能直接處理，故須用A／D轉換器將模擬信號轉換成數字信號，再輸入計算機，如圖1-3所示。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理二、電子控制單元的功能與組成圖1-3模擬信號轉換處理1-空氣流量傳感器；2-輸入回路；3-Ａ/Ｄ轉換器；4-計算機第十九頁，共35頁。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理二、電子控制單元的功能與組成3）計算機

計算機由中央處理器（CPU）、存儲器（RAM/ROM）、輸入/輸出回路等組成，計算機的內部結構如圖1-4所示。圖1-4計算機的內部結構1-存儲器；2-信息轉送通道；3-輸入/輸出回路（I/O）第二十頁，共35頁。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理三、電子控制系統的工作過程從傳感器傳來的信號，首先進入回路進行處理。如果是數字信號，根據CPU的安排，經I/O接口直接進入計算機。如果是模擬信號，還要經過A/D轉換器，將其轉換成數字信號后，才能經I/O接口進入計算機。大多數信息暫時存儲在RAM內，根據指令再從RAM送至CPU。有時需將存儲在ROM中的參考數據引入CPU，使輸入到傳感器的信號與之進行比較。對來自有關傳感器的每一個信號依次取樣，并與參考數據進行比較。第二十一頁，共35頁。CPU對這些數據進行比較運算，并進行處理，最后經輸出回路去控制執行器動作，如果比較的數據不在范圍之內，則以故障碼的形式儲存，同時故障指示燈閃爍，告知駕駛員或維修人員該汽車有故障及故障內容，便于檢修車輛，保證車輛性能穩定，避免事故發生。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理三、電子控制系統的工作過程第二十二頁，共35頁。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理三、電子控制系統的工作過程

案例桑塔納2000型轎車ABS燈常亮（1）車型。桑塔納2000型轎車。（2）故障現象。桑塔納2000型轎車車速超過60km/h制動時，行車制動器無反彈現象，ABS不起作用。行駛里程80000km，該車裝備MK20-I型防抱死制動系統，此車ABS故障燈亮起。第二十三頁，共35頁。（3）檢查步驟。首先，用元征電眼睛故障診斷儀讀取故障碼，對ABS進行檢測，顯示“00290”，為左后輪轉速傳感器G46故障。一般情況下，以下三種情況將會導致ABS出現這種故障：①當車速超過10km/h時，沒有轉速信號傳遞給ABS控制單元。②當車速大于40km/h時候，轉速信號超出公差值。③傳感器存在可識別的斷路或對正極、搭鐵短路故障。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理三、電子控制系統的工作過程第二十四頁，共35頁。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理三、電子控制系統的工作過程（4）故障原因分析。應該重點檢查以下項目：①輪速傳感器與ABS控制單元的線路連接情況。②輪速傳感器和齒圈的安裝間隙、安裝位置以及受灰塵或雜質污染的情況。③車輪軸承間隙是否過大。④傳感器本身故障。（5）故障排除。在該車故障排除過程中，首先并沒有急于檢查輪速數據，將發動機怠速運轉，選擇閱讀數據塊功能，進入001顯示組，用舉升機將車升起來，觀察各顯示數據。第二十五頁，共35頁。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理三、電子控制系統的工作過程車輪靜止時候，各顯示區均顯示0km/h。用手轉動左后輪，第3顯示區顯示9km/h，又轉動其他車輪，觀察相對應的顯示區，發現基本一致。放下車輛，用故障診斷儀清除故障碼。ABS警示燈隨之熄滅，路試一切正常。用診斷儀讀取測量數據塊功能，進入顯示組002，觀察第3顯示區左后輪速度。無論在加速、減速、制動、低速還是高速時，其數值都與其他3個輪速基本一致。ABS警示燈沒有亮起，制動時也能感覺到ABS在起作用，故障也沒有出現。因為再沒有發現故障，就準備讓車主將車接走。第二十六頁，共35頁。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理三、電子控制系統的工作過程

就在這時，故障再次出現了，在車輛怠速著車靜止不動的時候，故障警示燈亮了。調碼發現又產生左后輪的偶發性故障碼。根據該車檢查狀況，只有一種可能，那就是左后輪轉速傳感器與ABS控制單元之間產生瞬間短路或斷路。根據電路圖進行檢查時，發現ABS控制單元的25針插頭第10針有輕微腐蝕。清理修復插頭之后，清除故障碼。車主駕車2000多千米也沒有出現原來的故障。第二十七頁，共35頁。

（6）檢修小結。經詢問車主得知，清洗車輛的時候，經常用高壓水沖洗發動機艙，由于高壓水濺入ABS控制單元的連接點，25針插頭第10針被腐蝕，導致有瞬間開路的情況發生。第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理三、電子控制系統的工作過程第二十八頁，共35頁。第二節結束第二節汽車電子控制系統的組成與工作原理第二十九頁，共35頁。本章小結1.汽車電子控制系統主要由信號輸入裝置即傳感器（Sensor）、電子控制單元（ECU、ECM、ECA）、執行器（Actuator）等組成。分發動機控制部分、底盤控制部分、車身電控系統和信息系統四大部分。2.發動機和動力傳動集中控制系統：包括發動機集中控制系統、自動化變速控制系統、防抱死制動系統和牽引力控制系統等。電控點火裝置（ESA）、電控汽油噴射（EFI）、廢氣再循環控（EGR）、怠速控制（ISC）。第三十頁，共35頁。3.底盤綜合控制和安全系統：包括車輛穩定控制系統、主動式車身姿態控制系統、巡航控制系統、防撞預警系統、駕駛員智能支持系統等。電控自動變速器（ECT）、制動防抱死制動系統（ABS）、牽引控制（TCS）、驅動防滑控制系統（ASR）和車輛橫向穩定性控制系統（VSC）、電控懸架（TEMS）、巡航控制系統（CCS）、安全氣囊（SRS）、雷達防撞