汽車電子控制裝置講課設計匯總汽車電子控制裝置講課設計匯總汽車電子控制裝置講課設計匯總第一章汽車電子技術的現狀與發展本章講課要求:1、認識汽車電子控制技術的發展過程；2、認識汽車電子控制技術的現狀與發展趨向；講課方法：解說法、啟示式一、汽車電子控制技術的發展過程當前，電子技術在解決汽車所面對的油耗、安全、排放等方面正起重視要作用。電子控制技術發展過程經歷了機械控制、電子電路控制、模擬電路控制和數字電路控制等過程。從汽車電子化發展進度來看，可分為四個階段。第一階段，1974年前，是汽車電子控制技術發展的初級階段。汽車上運用電子技術主假如對汽車電器產品進行電子技術改造，以改進部分性能。如晶體管電壓調理器、交流發電機及晶體管點火裝置等。第二階段，1974-1982年，是汽車電子控制技術迅速發展階段。在此時期，汽車廣泛應用了集成電路和16位以下的微辦理器。第三個階段，1982-1990年，是位辦理器在汽車上應用日趨成熟并向智能化發展階段。第四個階段，從20世紀90年代今后，是汽車電子控制技術向只好化發展的高級階段。其特色是重申以人-車-環境為主線的系統工程整體優化，主要表此刻第-1-頁共77頁智能化上。跟著人工智能技術的飛速發展，將人工智能用于汽車系統控制已成為不爭的事實。二、汽車電子控制技術的現狀與發展趨向當前，外國汽車上應用好多、較為成熟的電子控制裝置大體可分為四個方面:儀表通訊儀表通訊類的應用主要有電子鐘、電子油耗表、電子溫度計、電子車速里程表、電子轉速表、旅途計算器、燃料耗費計、電子準時、電子化圖示儀表盤、電話及其通訊裝置、各種報警(燈絲切斷，排氣溫度，水面，液面，未關門，未系安全帶等)。儀表通訊類馬上采納的新技術主要有大型電子化薄式儀表盤、多路信息傳輸、光纖通訊傳輸、慣性導航、衛星導航、屏幕顯示街道圖及交通擁堵狀況圖、多功能綜合屏幕顯示等。發動機及傳動系發動機及傳動系已經采納的技術主要有交流發電機的整流及集成調理器、電子點火(全晶體管式，集成式，無觸點分電器式，一體化點火線圈式)、點火正時控制、廢氣再循環控制(氧傳感器)、燃油發射電子控制、電子控制化油器、柴油機最正確參數電子控制(發射，進氣，正時等)、發動機最正確參數電子控制(空燃比，點火，廢氣再循環，怠速，爆燃控制，發射控制等)、車速自動控制、柴油機啟動控制、增壓器自動控制、變速器電子控制、離合器電子控制、卻系電第-2-頁共77頁子控制、冷啟動控制、換擋提示器、發動機停缸控制、車速感覺的動力轉向裝置等。發動機及傳動系馬上采納的新技術主要有發動機氣缸電子控制、發動機和傳動系綜合控制、無級變速和自適應速度控制、熱電變換、蓄電池容量余值顯示、自動巡航系統、電子控制消聲器、電子控制動力轉向等。安全方面安全方面已經采納的技術主要有電子防抱制動控制、驅動防滑控制裝置、電子主動懸架控制、電子控制四輪轉向系統、安全氣囊自控裝置、刮水器自動控制、速度控制(限速與恒速)、車窗自動控制、輪胎氣壓報警、防盜報警、防撞車間距報警、未系安全帶報警、安全帶自動鎖緊控制、明暗燈光控制、觸犯記錄儀、前大燈控制、后視鏡控制、電子門鎖等。安全方面馬上采納的技術主要有路面狀態顯示、防碰撞自動控制、死角處障礙物報警、安全雷達、制動管路故障應急制動、睡眠檢測報警、司機突病時自控、電子控制緊急制動、酒醉檢測安全自控、后視攝像及屏幕顯示、聲音合成報警系統、故障預警提示系統、倒車測距系統等。痛快性方面痛快性方面已經采納的技術主要有空調自動控制、座椅自動調整、自動照明、紅外線控制車門開關、車窗及車門自動開關(聲控)、高級立體音響、無線電調諧自動預選、無鑰匙開車、車用電視機及音響等。痛快性方面將要采納的技術主要有全自動空調(溫度、濕度、潔凈度、含氧量)系統、道路交通訊息指示表、行駛路線最優化選擇控制、聲控駕駛等。第-3-頁共77頁第二章汽車發動機電子控制系統本章講課要求:1、認識汽車發動機電子控制系統的構成和分類；2、熟練掌握燃油供應、空氣供應工作原理；3、認識電子控制系統過程；4、掌握故障診斷系統的應用。要點：1．燃油供應、空氣供應工作原理；2．電子控制系統過程。難點：1．汽油機的進氣和排放控制；2．電子控制系統過程。講課方法：解說法、講練結合、啟示式第-4-頁共77頁§2-1汽車發動機電子控制系統的構成與分類一、功用汽車發動機電子控制系統的功用是控制燃油發射式發動機的空燃比和點火時刻。二、電控燃油發射系統的基本構成電控燃油發射系統盡管種類好多，品種眾多，但它們都擁有相同的控制原則：即以電控單元(ECU)為控制核心，以空氣流量和發動機轉速為控制基礎，以噴油器、怠速空氣調整器等為控制對象，保證獲取與發動機各種工況相般配的最正確混雜氣成分和點火時刻。電控燃油發射系統大體可分為空氣供應系統、燃油供應系統和電子控制系統三個部分。三、電控燃油發射系統分類按噴油實現的方式分類在發動機電子控制系統中，按噴油實現的方式進行分類，可分為機械式、機電混雜式和電子控制式三種燃油發射系統。機械式燃油發射系統該系統采納連續發射方式，可分為單點或多點發射，其噴油量是經過空氣計量板直接控制燃油流量調理柱塞來控制的，采納的是機械式計量方式，故由此得名。機電混雜式燃油發射系統其特色是增添了一個電子控制單元(ElectricControlUnit，ECU)。ECU可第-5-頁共77頁依據水溫、節氣門地址等傳感器的輸入信號來控制電液式壓差調理器的動作，以此實現對不一樣樣工況下的空燃比進行修正的目的。電子控制式燃油發射系統電子控制單元經過各種傳感器來檢測發動機運行參數(包含發動機的進氣量、轉速、負荷、溫度、排氣中的氧含量等)的變化，再由ECU依據輸入信號和數學模型來確立所需的燃油發射量，并經過控制噴油器的開啟時間來控制噴入氣缸內的每循環噴油量，從而達到對氣缸內可燃混雜氣的空燃比進行精確配制的目的。按噴油器的發射部位分類在發動機電子控制系統中，按噴油器的發射部位進行分類，又可分為缸內噴射和缸外發射兩種形式。缸內發射它是將噴油器安裝于缸蓋上直接向缸內噴油，所以需要較高的噴油壓力(3到4MPa)。因為噴油壓力較高，故對供油系統的要求較高，成本也相應較高。此刻已經不使用了。缸外發射它是指在進氣歧管內發射或進氣門前發射。在該方式中，噴油器被安裝于進氣歧管內或進氣門周邊，故燃油在進氣過程中被發射后與空氣混雜形成可燃混合氣再進入氣缸內。比較而言，因為缸外發射方式燃油的噴油壓力(0.1到0.5MPa)不高，且結構第-6-頁共77頁簡單，成本較低，故當前應用較為廣泛。按噴油器數目分類在發動機燃油發射控制系統中，按噴油器數目進行分類，又可分為單點發射和多點發射兩種形式。單點發射單點發射系統是把噴油器安裝在化油器所在的節氣門段，平時用一個噴油器將燃油噴入進氣流，形成混雜氣進入進氣歧管，再分配到各個氣缸中。多點發射多點發射系統是在每缸進氣口處裝有一只噴油器，由電控單元(ECU)控制順序地進行分缸單獨發射或分組發射，燃油直接發射到各缸的進氣門前面，再與空氣一起進入氣缸形成混雜氣。按噴油器的發射方式分類在發動機電子控制系統中，按噴油器的發射方式可分為連續發射和間歇發射兩種形式。連續發射在連續發射系統中，燃油被連續不停地噴入進氣歧管內，并在進氣管內蒸發后形成可燃混雜氣，再被吸入氣缸內。間歇發射又稱為脈沖發射或同步發射。其特色是噴油頻率與發動機轉速同步，且噴油量只取決于噴油器的開啟時間(噴油脈沖寬度)。按噴油器的發射時序分類第-7-頁共77頁在發動機電子控制系統中，按噴油器的發射時序可分為同時發射、分組發射溫序次發射三種形式。同時發射同時發射是指發動機在運行時期，各缸噴油器同時開啟、同時關閉。分組發射分組發射是將噴油器按發動機每工作循環分成若干組交替進行發射。序次發射序次發射則是指噴油器按發動機各缸的工作序次挨次進行發射。按空胸襟的檢測方式分類在發動機電子控制系統中，依據空氣進胸襟的檢測方式，可分為進氣壓力感應式和空氣流量感覺式兩種。進氣壓力感覺式進氣壓力感覺式是經過檢測進氣歧管的壓力(真空度)和發動機的轉速，計算發動機吸入的空胸襟，并計算燃油流量的速度。空氣流量感覺式空氣流量感覺式又分為空氣體積流量式和空氣質量流量式。空氣體積流量式計量進入氣缸的空氣的體積量，將該量轉變為電信號，輸送至ECU，ECU計算出與該體積的空氣相適應的噴油量，以控制混雜氣空燃比的最正確值。空氣質量流量式將進入氣缸內空氣的質量變換成電信號，輸送給ECU，由ECU依據空氣的第-8-頁共77頁質量計算出與之相適應的噴油量，以控制最正確空燃比。四、電控燃油發射系統的基根源理ECU經過絕對壓力傳感器或空氣流量計的信號計量空氣質量，并依據計算出的空氣質量與目標空燃比比較即可確立每次燃燒所必需的燃料質量。依據空氣質量和發動機轉速計算出的噴油時間稱為基本噴油連續時間。各種傳感器檢測冷卻水溫度、進氣溫度、節氣門開度等與發動機工況有關的參數后，對基本噴油連續時間進行修正，確立最正確噴油連續時間，使實質噴油連續時間湊近由目標空燃比確立的噴油連續時間。第-9-頁共77頁§2-2燃油供應系統一、燃油供應系統的構成與作用燃油供應系統由電動燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調理器、脈動阻尼減振器、噴油總管、噴油器、冷啟動噴油器及油管等構成。燃油供應系統的作用是向發動機及時地供應各種工況下所需要的燃油量。二、燃油供應系統的工作原理液力傳動裝置的基本形式為液力偶合器與液力變矩器。三、各部件的結構和工作原理電動燃油泵電動燃油泵的功能是從油箱中吸入燃油，將油壓提升到規定值，此后經過供應系統送到噴油器。按結構的不一樣樣分為滾柱式、渦輪式、齒輪式和側槽式等。按安裝地址的不一樣樣分為內裝式和外裝式。內裝式電動燃油泵安裝在油箱內部，長處是不易產生氣阻和泄漏，有益于熱油輸送，且工作噪聲小；外裝式電動燃油泵串連在油箱外面的輸油管路中，簡單部署，但噪聲大，且易產生氣泡形成氣阻，外裝式一般采納滾柱式電動燃油泵。電動燃油泵主要由永磁式驅動電動機、泵體和外殼三部分構成。燃油泵中設有一安全閥，燃油泵工作壓力高升到400kPa時，安全閥打開，燃油泵出油腔同時與吸油腔相通，燃油在泵內循環，防范供油壓力過高。為了防范發動機停轉時，供油壓力忽然降落而引起燃油倒流，在燃油泵出第-10-頁共77頁油口安裝了單向閥。當發動機熄火時，燃油泵停止轉動，單向閥關閉，這樣在供油系統中仍有節余壓力，有益于發動機再次啟動。汽油濾清器汽油濾清器的作用是濾除汽油中的雜質，防范污物擁堵噴油器針閥等精良機件。它裝在電動汽油泵今后的輸油管路中。它由紙質濾芯再串連一個棉纖維過濾網制成，過濾能力較大，有很好的濾清見效，能濾去直徑大于0.01mm的雜質。其外殼為密封式鐵殼，有必然的耐壓能力。在正常使用狀況下，這類汽油濾清器的使用壽命較長，汽車每行駛40000km才需更換。汽油壓力調理器汽油壓力調理器的作用是依據進氣歧管壓力的變化來調理進入噴油器的汽油壓力，使二者保持恒定的壓力差，壓力調理在250kPa到300kPa范圍內。汽油壓力調理器一般位于分配油管的一端，由金屬殼體構成的內腔分為彈簧室和燃油室，彈簧室內有一根通氣管與進氣歧管相連，使供油系統中的油壓不僅取決于彈簧預緊力，并且取決于進氣歧管內的氣體壓力。汽油脈動阻尼器汽油脈動阻尼器的作用是減小汽油管路中的壓力顛簸，并控制噴油器或汽油壓力調理器在開啟與關閉過程中產生的壓力脈沖噪聲。汽油脈動阻尼器采納膜片與彈簧構成的緩沖裝置，膜片將內腔分為空氣室第-11-頁共77頁和燃油室，當油壓脈動的汽油進入脈動阻尼器時，該脈動壓力經過膜片傳給彈簧而被汲取，從而起到緩沖作用。噴油器噴油器的功能是依據ECU的控制信號向進氣歧管、進氣總管內發射定量的霧化汽油。噴油器按用途和工作條件的需要，有好多種形式，按結構形式分有針軸式、球閥式、片閥式；按驅動方式可分為電壓驅動和電流驅動兩種形式，按阻值分有高阻值和低阻值兩種。冷啟動噴油器冷啟動噴油器安裝在進氣總管上，其功能是發動機在低溫啟動時投入工作，以改進發動機的低溫啟動性能。第-12-頁共77頁§2-3空氣供應系統一、空氣供應系統的功用功用是為發動機可燃混雜氣的形成供應必需的空氣，并丈量進入氣缸的空氣量。二、空氣供應系統的構成空氣供應系統主要由空氣濾清器、空氣流量計、節氣門體、節氣門地址傳感器、進氣總管、進氣歧管、溫度傳感器等構成。1、空氣流量計空氣流量計應設置在空氣濾清器和節氣門體之間。常用的空氣流量計有翼片式空氣流量計、卡門旋渦式空氣流量計、熱線式空氣流量計和熱膜式空氣流量計4各種類。翼片式空氣流量計翼片式空氣流量計由翼片部分、電位計部分及接線插頭構成。翼片部分由丈量葉片、緩沖葉片構成。丈量葉片隨空氣流量的變化在空氣主通道內偏轉。電位計部分主要由均衡配重、滑臂、回位彈簧、調整齒圈和印制電路板等構成。因為電位計與丈量葉片是同軸的，所以當葉片偏轉時，電位計滑臂必然轉動。因為轉軸一端裝有螺旋回位彈簧，當其彈力與吸入空氣氣流對丈量葉片產生的推力均衡時，葉片就會處于某一堅固偏轉地址，而電位計滑臂也處于鍍膜第-13-頁共77頁電阻的某一對應地址。電位計滑臂對電源的分壓輸出即代表此時的空氣流量。把此電壓經A/D(模擬/數字)變換后送微機，微機依據空胸襟的多少，經過運算、辦理，確立應該發射的汽油量，并經執行器控制噴油，從而獲取最正確空燃比。這類空氣流量計的結構簡單、靠譜性高，但進氣阻力大，響應較慢且體積較大。卡門旋渦式空氣流量計與葉片式空氣流量計比較，卡門渦旋式空氣流量計擁有體積小、質量輕、進氣道結構簡單、進氣阻力小等長處。所謂卡門旋渦，是指在進氣管道中央擱置一個錐狀渦流發生器，當空氣流過時，在渦流發生器后部將會不停產生卡門旋渦的渦流串，測出卡門旋渦的頻率即可感知空氣流量的大小。它主要有光電式和超聲波式。①光電式卡門旋渦空氣流量計它是利用光電效應原理進行信號檢測與變換的。它主要由管路、旋渦發生器、整流柵、導孔、金屬箔板彈簧、發光二極管(LED)、光敏晶體管等部分構成。在產生卡門旋渦的過程中，旋渦發生器雙側的空氣壓力會發生變化，經過導孔作用在金屬箔上，從而使其振動。發光二極管的光照在振動的金屬箔上時，光敏晶體管接收到的金屬箔上的反射光是被旋渦調制的光，其輸出經解調獲取代表空氣流量的頻率信號。第-14-頁共77頁②超聲波式卡門旋渦空氣流量計該空氣流量計中使用了超聲波傳感器。所謂超聲波，是指頻率高于20kHz，人耳聽不到的機械波。在卡門旋渦發生器下游管路雙側相對安裝超聲波發射探頭和接收探頭。因卡門旋渦對空氣密度的影響，就會使超聲波從發射探頭到接收探頭的時間較無旋渦變晚，而產生相位差。對此相位信號進行辦理，即可獲取旋渦脈沖信號，即代表體積流量的電信號輸出。熱線式空氣流量計熱線式空氣流量計的基本構成包含：取樣管、鉑金絲、溫度賠償電阻、控制電路及殼體等。依據安裝的部位不一樣樣，可分為主流丈量方式和旁通丈量方式。主流式熱線空氣流量計的鉑金絲和進氣溫度傳感器都安裝在主氣道中的取樣管內。旁通式熱線空氣流量計是將鉑金絲繞在陶瓷芯管上，并置于旁通氣道內。當發動機啟動后，空氣流過鉑金絲四周，使其熱量消失，溫度降落，橋式電路失掉均衡，其輸出電位差發生變化；控制電路依據電橋輸出電位差的變化調整加熱電流，使電橋處于新的堅固狀態，并且在電阻上獲取代表空氣流量的新的電壓輸出。2、進氣壓力傳感器采納速度-密度方式檢測進胸襟的電控汽油發射系統，是利用進氣歧管壓力第-15-頁共77頁傳感器來間接地丈量發動機吸入空胸襟的。3、節氣門地址傳感器節氣門地址傳感器安裝在節氣門體上，它將節氣門開度變換成電壓信號輸出，以便ECU控制噴油量。節氣門地址傳感器有開關式和滑動電阻式等種類。開關式節氣門地址傳感器這類節氣門地址傳感器結構比較簡單，價格低價，但其輸出是非連續的，檢測性差。滑動電阻式節氣門地址傳感器電位器的動觸點(即節氣門開度輸出觸點)隨節氣門開度在電阻膜上滑動，從而在該觸點上獲取與節氣門開度成比率的線性電壓輸出。第-16-頁共77頁§2-4電子控制系統一、電控單元(ECU)接收傳感器或其余裝置輸入的信息，儲蓄、計算、剖析辦理信息；輸出執行命令；ECU不僅用來控制燃油發射系統，同時還擁有點火提前角控制、怠速控制、排放控制、進氣控制、增壓控制、自診斷、無效保護和備用控制系統等多項控制功能。ECU主要由輸入回路、A/D變換器、微辦理器和輸出回路和總線等構成。基本丈量用用于檢測空胸襟傳感器用于檢測發動機轉速電磁噴油器曲軸地址傳感器電子點火水溫傳感器ECU怠速控制修正用氧傳感器廢氣再循環傳感器爆燃傳感器其余控制節氣門地址傳感器其余傳感器電子控制系統輸入回路從傳感器輸出的信號輸入ECU后，第一經過輸入回路，此中數字信號直接輸入微辦理器。模擬信號則由A/D變換器變換成數字信號今后再輸入微辦理器。(2)A/D變換器由傳感器輸入的模擬信號，微辦理器不可以直接手理，要用A/D變換器將模擬信號變換成數字信號，再輸入微辦理器。第-17-頁共77頁（3）微辦理器微辦理器的功能是依據發動機工作的需要，把各種傳感器送來的信號用內存的程序(微機辦理的程序)和數據進行運算辦理，并把辦理結果如燃油發射控制信號、點火控制信號等送往輸出回路。二、傳感器1、發動機轉速和曲軸地址傳感器空氣流量計檢測的是單位時間內的空氣流量，為確立每次循環切合最正確空燃比，應求得每次循環吸入的空胸襟。即在已知單位時間空氣流量的基礎上，應檢測發動機轉速。為采納適合的噴油時刻和點火時刻，還需檢測每缸曲軸轉角的地址，故設發動機轉速與曲軸地址傳感器。發動機轉速與曲軸地址傳感器有多種形式，常用的有磁感覺式、光電式、霍爾等。磁感覺式傳感器由轉子和線圈構成。轉子固定在分電器軸上，線圈固定在分電器殼體上。永久磁鐵的磁力線經轉子、線圈、托架構成關閉回路，轉子旋轉時，因為轉子突出與托架間的磁隙不停發生變化，經過線圈的磁通也不停變化，線圈中便產生感覺電壓，并以交流形式輸出。霍爾式傳感器觸發葉輪的葉片數等于發動機缸數，葉輪由分電器軸帶動旋轉，葉片不停地第-18-頁共77頁進出磁場的空氣隙。葉輪以其缺口對著空氣隙時，磁鐵產生的磁通經導板、空氣隙到半導體基片構成回路，這時傳感器輸出霍爾電壓。當葉輪的葉片進入空氣隙時，原磁路被葉片旁通。此時，傳感器無霍爾電壓輸出。光電式傳感器光電式傳感器主要由發光二極管、光敏二極管、信號盤和控制電路構成。發光二極管、光敏二極管和控制電路都裝在固定底板座上，發光二極管與光敏二極管地址相對，分別位于信號盤的雙側。當信號盤擋住發光二極管的光輝時，光敏二極管截止，控制電路輸出低電壓。當縫隙對準發光二極管與光敏二極管時，光輝照耀到光敏二極管上，控制電路輸出高電平。2、氧傳感器氧傳感器安裝在排氣管內。因為排氣中的氧濃度可以反響空燃比的大小，所以在電子控制汽油發射系統中廣泛使用氧傳感器。氧傳感器隨時將檢測的氧濃度反響給電控裝置，電控裝置據此判斷空燃比是否偏離理論值，一旦偏離，就調理噴油量，以控制空燃比收斂于理論值。二氧化鈦(TiO2)氧傳感器這類氧傳感器是一種體電阻型氣敏傳感器。它是利用化學反響強、對氧氣敏感、易于還原的氧化物半導體資料二氧化鈦在與氧氣接觸時產生氧化還原反響，使晶格結構發生變化，從而以致電阻值發第-19-頁共77頁生變化的原理工作的。它的工作過程是：當排氣中氧含量較高時，二氧化鈦的阻值增大；反之，當排氣中氧含量較低時，二氧化鈦的阻值減小。二氧化鋯(ZrO2)氧傳感器二氧化鋯氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體，即二氧化鋯固體電解質管。當鋯管接觸氧氣時，氧氣透過多孔鉑膜電極，吸附于二氧化鋯，并經電子交換成為負離子。因為鋯管內表面通大氣，表面面通排氣，其內表面面的氧氣分壓不一樣樣，則負氧離子濃度也不一樣樣，從而形成負氧離子由高濃度側向低濃度側的擴散。當擴散處于均衡狀態時，兩電極間便形成電動勢，所以二氧化鋯氧傳感器的實質是化學電池，亦稱氧濃差電池。3、爆震傳感器爆震傳感器的功用是把爆震時傳到缸體上的機械振動轉變為電壓信號，輸入ECU作為爆震控制信號。常用的爆震傳感器可分為共振型和非共振型兩種。①共振型壓電式爆震傳感器選擇振蕩片的固有頻率與被測發動機爆震時的振動頻率一致，則當爆震發生時二者共振，壓電元件有最大諧振輸出。②非共振型壓電式爆震傳感器非共振型壓電式爆震傳感器實質是一種加速度傳感器。它是以接收加速度信號的形式來檢測爆震的，這類傳感器與共振型傳感器的不一樣樣之處在于：它內部第-20-頁共77頁無振蕩片，但設置了一個配重塊。配重塊以必然預應力壓緊在壓電片上。當發動機產生爆震時，配重塊就以一正比于加速度的交變力施加在壓電片上，從而產生輸出信號。三、開關信號(1)啟動信號(STA)此信號用來判斷發動機能否處在啟動狀態，啟動時，因為進氣管內混雜氣流速慢、溫度低，所以汽油的霧化、蒸發較差。為了改進啟動性能，在啟動發動機時必然加濃混雜氣。ECU接收到電信號，確認發動機處于啟動狀態時，將自動增添噴油量。空擋啟動開關信號(NSW)在裝有自動變速器(A/T)的汽車中，ECU用這個信號差別變速器是處于“P”或“N”(泊車或空擋)，還是處于“L”、“2”、“D”或“R”擋行駛狀態。NSW信號主要用于怠速系統的控制。(3)空調信號(A/C)A/C空調信號用來檢測空調壓縮機能否工作。空調壓縮機工作時，向微機輸送高電平信號，ECU依據A/C信號控制發動機怠速時的點火提前角、怠速轉速和斷油轉速等。第-21-頁共77頁§2-5燃油發射控制一、噴油器的控制和工作原理燃油發射式發動機所需的燃油是燃油泵和噴油器供應的。當發動機工作時，各傳感器將信號輸入ECU，ECU依據各輸入信號的電平狀態，經運算判斷后輸出控制信號，控制三極管導通或截止。二、噴油正時噴油正時就是噴油器什么時候開始噴油的問題。1、多點間歇發射多點間歇發射分同時發射、分組發射溫序次發射三各種類。①同時發射全部的噴油器并聯連接，ECU依據曲軸地址傳感器送入的基準信號，發出噴油器控制信號，控制功率三極管的導通和截止，從而控制各噴油器電磁線圈電路同時接通和切斷，使各缸噴油器同時噴油。平時曲軸每轉一周，各缸噴油器同時發射一次，在發動機的一個工作循環中發射兩次。因為這類發射方式是全部各缸噴油器同時發射，所以噴油正時與發動機進氣、壓縮、做功、排氣的循環沒有什么關系。其弊端是因為各缸對應的發射時間不可以能最正確，有可能造成各缸的混雜氣形成不一樣樣樣。第-22-頁共77頁同時發射正時圖②分組發射分組發射一般是把全部氣缸的噴油器分成2到4組。四缸發動機一般把噴油器分成兩組，由微機分組控制噴油器，兩組噴油器輪流交替發射。每一工作循環中，各噴油器均發射一次或兩次。一般多是發動機每轉一周，只有一組發射。分組發射正時圖③序次發射序次發射也叫獨立發射。曲軸每轉兩周，各缸噴油器都輪流發射一次，且像第-23-頁共77頁點火系統相同，依據特定的序次挨次進行發射。序次發射方式因為要知道向哪一缸發射，所以應具備氣缸鑒識信號。所以當微機依據判缸信號、曲軸地址信號，確立該缸是排氣行程且活塞行至上止點前某一噴油地址時，微機輸出噴油控制信號，接通噴油器電磁線圈電路，該缸即開始發射。序次發射可以成立在最正確時間噴油，對混雜氣的形成十分有益，所以它有益于提升燃油經濟性和降低有害物的排放。序次發射正時圖三、噴油量的控制①啟動時噴油控制發動機啟動時的基本噴油時間不是依據進胸襟(或進氣壓力)和發動機轉速計算確立的，而是ECU依據啟動信號和當時的冷卻水溫度，計算出啟動時的噴油連續時間。②啟動后的噴油控制發動機轉速超出預約值時，ECU確立的噴油信號連續時間滿足下式：噴油信號連續時間=基本噴油連續時間×噴油修正系數+電壓修正當第-24-頁共77頁式中，噴油修正系數是各種修正系數的總和。基本噴油量的控制依據發動機轉速信號和進氣管壓力信號確立噴油量，是以進胸襟與進氣管壓力成正比為前提的，這一前提只在理論上成立。實質工作中，進氣脈動使充氣效率變化，進行再循環的排胸襟的顛簸也影響進胸襟丈量的正確度。啟動后噴油量的修正在確立基本噴油時間的同時，ECU由各種傳感器獲取發動機運行工況信息，對基本噴油時間進行修正。啟動后加濃發動機完成啟動后，點火開關由啟動(STA)地址轉到接通點火(ON)地址，或發動機轉速已達到或超出預約值，ECU額外增添噴油量，使發動機保持堅固運行。噴油量的初始修正當依據冷卻水溫度確立，此后以一固定速度降落，逐漸達到正常。暖機加濃冷機時，燃油蒸發性差，為使發動機迅速進入最正確工作狀態，必然供應濃混合氣。在冷卻水溫度低時，ECU依據水溫傳感器(THW)信號相應增添發射量。進氣溫度修正平時以20℃為進氣溫度信號的標準溫度，低于20℃時，空氣密度大，ECU增加噴油量，使混雜氣不致過稀；第-25-頁共77頁進氣溫度高于20℃時，空氣密度減小，ECU使噴油量減少，以防混雜氣太濃。大負荷加濃發動機在大負荷工況下運行時，要求使用濃混雜氣以獲取大功率。ECU依據發動機負荷增添噴油量。發動機負荷狀況可以依據節氣門開度或進胸襟的大小確立，故ECU可依據進氣壓力傳感器、空氣流量計、節氣門地址傳感器輸送的信號判斷發動機負荷狀況，決定相應增添的燃油發射量。大負荷的加濃量約為正常噴油量的10%到30%。有些發動機的大負荷加濃量還與冷卻水溫度信號(THW)有關。過渡工況修正發動機在過渡工況下運行時(即汽車加速或減速行駛)，為獲取優異的動力性、經濟性、響應性，空燃比應作相應變化，即需要適合調整噴油量。怠速修正(只用于D型EFI系統)在D型EFI系統中，決定基本噴油時間的進氣管壓力，在過渡工況時，相對于發動機轉速將產生滯后。怠速時發動機轉速越低，這類滯后時間越長，怠速就越不堅固。隨進氣壓力增大或轉速降低，增添噴油量；隨進氣壓力減少或轉速增高，減少噴油量。斷油控制①減速斷油發動機在高速下運行急減速時，節氣門完滿關閉，為防范混雜氣過濃、燃料第-26-頁共77頁經濟性和排放性能變差，ECU停止噴油。當發動機轉速降到某預約轉速之下或節氣門重新打開時，噴油器投入工作。②發動機超速斷油。為防范發動機超速運行，發動機轉速超出額定轉速時，ECU控制噴油器停噴。電子控制自動變速器用到的信號輸入裝置有傳感器和開關，產生的信號一般有脈沖、模擬、開關3種形態。速度傳感器產生脈沖信號，溫度傳感器產生模擬信號，選擇開關則產生開關信號。第-27-頁共77頁§2-6點火控制一、控制點火系統的構成控制點火系統主要有ECU、傳感器、各種控制開關、點火線圈、火花塞和點火執行器構成。1、傳感器凸輪軸地址傳感器是確立曲軸基準地址和點火基準的傳感器，它保證ECU控制點火系統正常工作最基本的信號。空氣流量傳感器是確立進胸襟大小的傳感器，該信號除用來計算基本噴油量外，還用作負荷信號來計算和讀取基本點火提前角。進氣溫度傳感器信號反響發動機吸入空氣的溫度，利用該信號對基本點火提前角進行休整；其余利用該信號控制啟動和發動機暖機時期的點火提前角。節氣門地址傳感器將節氣門開度變換成電壓信號，以便ECU利用該信號和車速傳感器信號來綜合判斷發動機所處的工況（怠速、中等負荷、大負荷或減速），并對點火提前角進行修正。爆震傳感器用于點火提前角閉環控制系統，利用該信號來判斷發動機能否發生爆震，從而對點火提前角進行修正。各開關信號用于修正點火提前角。2、ECUECU是燃油發射控制系統和點火控制系統的控制核心，儲蓄了該型號發動機在各種工況下的最正確點火提前角，并按開初編制的程序進行計算和判斷后，向點火控制器發出最正確點火提前角和點火線圈初級電路導通時間的控制信號。第-28-頁共77頁3、點火控制器點火控制器是控制點火系統的功率輸出級，它接受ECU輸出的點火控制信號并進行功率放大，以便驅動點火線圈工作。二、點火時刻的控制過程實質點火提前角＝初始提前角+基本提前角+修正提前角起動時期:固定值起動后基本點火提前角的控制：由轉速和負荷確立點火提前角的修正：部分負荷工況依據冷卻水溫、進氣溫度和節氣門地址等信號修正。滿負荷工況要特別當心控制點火提前角，省得產生爆震。最大和最小提前角的控制：微辦理器計算的點火提前角必然控制在必然范圍內，不然發動機很難正常運行。三、閉合角的控制閉合角控制電路的作用是：依據發動機轉速和蓄電池電壓調理閉合角，以保第-29-頁共77頁證足夠的點火能量。在發動機轉速上升和蓄電池電壓降落時，閉合角控制電路使閉合角加大，即延長一次側電路的通電時間，防范一次側儲能降落，保證點火能量。點火線圈的次級電壓是和初級電路斷開時的初級電流成正比。通電時間短時，初級電流小，會使感覺的次級電壓偏低，簡單造成失火。初級電流大，對點火有益；但通電時間過長，會使點火線圈發熱，甚至燒壞，還會使能耗增大。所以要控制一個最正確通電時間。四、發動機爆震的控制最常有的是利用發動機的爆震信號作為反響信息，用來控制大負荷等工況下的點火提前角；爆震傳感器將發動機的爆震狀況反響給ECU，一旦爆震程度超出規定的標準，ECU馬上發出點火系統推延點火；當爆震程度低于規定的標準時，ECU又會將點火時刻提前，循環調理點火時刻的結果，使發動機素來處于臨界爆震的工作狀態。第-30-頁共77頁§2-7怠速控制怠速一般是指發動機對外無功率輸出時，以最低轉速運行。怠速轉速過高，會增添燃油耗費量。所以，怠速轉速應盡可能低。但考慮到減罕有害物的排放，怠速轉速又不可以過低。其余，考慮全部怠速使用條件下，如冷車運行與電器負荷、空調裝置、自動變速器、動力轉向伺服機構的接入等狀況，它們都會引起怠速轉速的變化，使發動機怠速不穩甚至會引起熄火現象。怠速時，節氣門處于關閉狀態，空氣經過節氣門縫隙及旁通節氣門的怠速調理通道進入發動機，由空氣流量計（或進氣歧管壓力傳感器）檢測該進胸襟，并依據轉速及其余修正信號控制噴油量，使轉矩與發動機自己內部阻力矩相均衡，保證發動機在怠速下堅固運行。當發動機的內部阻力矩發生變化時，怠速運行轉速將會發生變化。發動機怠速控制裝置的功能就是自動保持發動機怠速堅固運行。一、怠速控制原理ECU依據從各傳感器的輸入信號所決定的目標轉速與發動機的實質轉速進行比較，依據比較得出的差值，確立相當于目標轉速的控制量，去驅動控制空氣量的執行機構，使怠速轉速保持在目標轉速周邊。二、節氣門直動式控制節氣門直動式怠速控制裝置是經過控制節氣門開出發度，調理空氣流通的面積，達到控制進胸襟，實現怠速控制的三、旁通空氣式控制為了控制發動機怠速運行的速度，依據來自覺動機ECU的信號，怠速控制閥第-31-頁共77頁增添或減少流過節氣門旁統統道的空胸襟。§2-8汽油機進氣控制一、進氣慣性增壓控制系統進氣慣性增壓控制系統，是利用進氣流慣性產生的壓力波提升進氣效率。二、動力閥控制裝置動力閥控制裝置是安裝在進氣管上，控制進氣管空氣通道的大小。它可以依據發動機不一樣樣負荷來改變進胸襟，以改進發動機的性能。小負荷時，真空電磁閥控制動力閥關閉，進氣通道變小，發動機輸出小功率，來提升燃油經濟性；大負荷時，真空電磁閥打開，進氣通道變大，發動機輸出大功率。三、廢氣渦輪增壓控制利用廢氣排出時的流速，驅動渦輪旋轉，渦輪旋轉使進氣管中的氣流增添而增壓。發動機所需要的增壓壓力目標值大小由ECU依據發動機的運行狀況（如加速狀況、冷卻水溫度、爆震狀況和進氣空胸襟等）確立。增壓壓力由進氣管壓力傳感器檢測，并作為反響信號輸入ECU，ECU依據其與增壓壓力目標值的差值，發出不一樣樣占空比的脈沖信號（頻率為20Hz），控制電磁閥均勻開始時間的長短，以調理真空膜盒中的控制壓力的大小，控制廢氣渦輪增壓器廢氣放氣閥的開度或可變噴嘴環的角度，從而控制增壓器的輪速，產生發動機所需的目標值增壓壓力。第-32-頁共77頁§2-9汽油機的排放控制汽車發動機作為一個大氣污染源，應該采納各種有效措施予以治理和改造。現代汽車采納了多種排放控制措施來減少汽車的排氣污染，如三元催化變換、廢氣再循環（EGR）、活性碳罐蒸發控制系統等。一、廢氣再循環控制廢氣再循環簡稱為EGR（ExhaustGasRecirculation）系統，是當前用于降低NOx排放的一種有效措施。它是將一部分排氣引入進氣管與新混雜氣混雜后進入氣缸燃燒，從而實現再循環，并對送入進氣系統的排氣進行最正確的控制。EGR系統凈化NOx的基根源理是：排氣中的主要成分是CO2、H2O和N2等，這三種氣體的熱容量較高。當新混雜氣和部分排氣混雜后，熱容量也隨之增大。在進行相同發熱量的燃燒時，與不混雜時比較，可使燃燒溫度降落，這樣就抑制NOx生成，因為NOx主假如在高溫富氧的條件下生成的。但是過分的廢氣再循環，使混雜氣的著火性能和發動機輸出功率降落，將會影響發動機的正常運行，特別是在怠速、低轉速小負荷及發動機處于冷態運行時，再循環的廢氣將會明顯降低發動機的性能。所以應依據發動機結構、工況及工作條件的變化自動調整參加再循環的廢氣量，并選擇NOx排放量多的發動機運行范圍，進行適合的EGR控制。平時，EGR的控制指標采納EGR率表示，其定義以下EGR率=[EGR氣體流量/（吸入空胸襟+EGR氣體流量）]×100%1、固定EGR率的電子式EGR控制：在發動機工作時，ECU依據各傳感器，如曲軸地址傳感器、冷卻液溫度傳感第-33-頁共77頁器、節氣門地址傳感器、點火開關等送來的信號，確立發動機當前在哪一種工況下工作，以輸出指令，控制廢氣再循環電磁閥打開或關閉，從而控制廢氣再循環控制閥打開或關閉，使廢氣再循環進行或停止。2、可變EGR率的電子式EGR控制：可變EGR率廢氣再循環控制的工作原理是：依據發動機臺架試驗確立的EGR率與發動機轉速、進胸襟的對應關系，將有關數據存入發動機ECU內的ROM中。發動機工作時，ECU依據各種傳感器送來的信號，確立發動機在哪一種工況工作，經過查表和計算修正、輸出適合的指令，控制電磁閥的開度，以調理廢氣再循環的EGR率。3、閉環控制式的EGR控制：新鮮空氣經節氣門進入穩壓箱，發動機排氣中的一部分（還流廢氣）經控制閥進入穩壓箱，穩壓箱中設置有EGR率傳感器，它對穩壓箱中新鮮空氣與廢氣所形成的混雜氣中的氧氣濃度不停地進行檢測，并將檢測結果輸入ECU。ECU經過剖析計算后向控制閥輸出控制信息，不停地調整EGR率，使廢氣再循環的EGR率時刻在ECU的控制下保持在理想狀態，從而有效地減少NOx的排放量。二、三元催化變換控制該裝置裝發動機排氣管前，把發動機排放廢氣中的有害氣體轉變為無毒氣體。三元催化變換器所用的催化劑是鉑（或鈀）和銠的混雜物，催化劑理想工作溫度為400~800度。第-34-頁共77頁三元催化變換器只有在理論空燃比14.7周邊很窄的范圍內工作時，其變換效率才能達到最正確。三元催化變換器能對排氣中的CO、HC、NOx同時進行凈化辦理。化學反響為：2NO+2CO=N2+2CO22CH6+7O2=4CO2+6H2O2CO+O2=2CO2三、活性碳罐蒸發污染控制為了防范燃油蒸汽直接排向大氣而產生污染，同時提升燃油的經濟性而采納的裝置。油箱的汽油蒸氣經過單向閥進入活性碳罐上部，空氣從碳罐下部進入沖刷活性碳。在碳罐右上方有必然量排放小孔及受真空控制的排放控制閥，排放控制閥上部的真空度由碳罐控制電磁閥控制，而碳罐控制電磁閥受ECU控制。第-35-頁共77頁§2-10故障自診斷系統一、自診斷系統的功能及工作狀況發動機運行過程中，ECU內部的故障自診斷電路隨時監測各個傳感器和執行器的工作狀況，一旦發現傳感器或執行器參數異常或功能無效時，系統就會接通儀表盤上的故障指示燈電路。系統同時將檢測到的故障內容以故障碼的形式儲蓄在RAM中，以便維修人員讀取。二、故障碼的顯示故障碼是用數字代表出現故障的系統或故障的大體范圍。不一樣樣的廠家，故障碼有所不一樣樣，讀取方法也不完滿相同。常有的有：1、脈沖電壓顯示1）、電壓脈沖寬度相同，十位與個位間有一較短的暫停時間，故障碼與故障碼之間有一較長的暫停時間。2）、電壓脈沖寬度不一樣樣，寬脈沖表示十位，短脈沖表示個位，十位與個位間有一較短的暫停時間，故障碼與故障碼之間有一較長的暫停時間。3）、電壓脈沖寬度相同，位與位間有一較短的暫停時間，故障碼與故障碼之間有一較寬的電壓脈沖。第-36-頁共77頁4）、脈沖電壓不一樣樣，5V的電壓脈沖表示十位，0V的電壓脈沖表示個位，故障碼與故障碼之間以較長的2.5V電壓區分。2、數字顯示故障碼以數字的形式顯示在組合儀表的顯示屏上。3、發光二極管顯示發光二極管顯示法的二極管一般裝在ECU上，依據二極管數目的不一樣樣，分1個二極管顯示式、2個二極管顯示式和4個二極管顯示式。個二極管的與儀表板上的故障指示燈閃耀表示法相同；個二極管中，紅色的顯示十位，綠色的顯示個位；個二極管則采納8、4、2、1碼方式顯示；第-37-頁共77頁§2-11安全保險功能和備用系統一、安全保險功能當電控發動機某一傳感器、執行器或控制部分出現故障時，假如ECU依舊按本來的方式控制發動機運行，即可能使發動機或其余部件也出現故障。比方，發動機點火系統出現故障時，ECU仍控制噴油器連續噴油，混雜氣過濃，未燃燒的混雜氣進入排氣凈化妝置（三元催化器）后，連續燃燒，使三元催化器溫度急劇高升而損壞。為了防范這類狀況的發生，ECU系一致般會啟動安全保險功能。手提電腦的備用電池，電腦的UPS等就是近似的安全保險功能。二、備用系統當ECU內的控制系統出現故障時，備用系統馬上啟動，用固定的信號進行控制。該系統但是只好保持基本運行性能，而不可以保持正常的運行性能。1、啟動備用系統條件（1）、當微辦理器停止輸出點火正時控制信號時。（2）、當進氣歧管壓力信號電路出現開路或短路時。2、備用系統工作狀態當ECU的監察器監測到微辦理器出現異常時，先接通故障檢查指示燈，提示駕駛員注意，同時自動變換到備用系統工作狀態。備用系統是個簡單的控制系統，主假如依據啟動信號和怠速觸點狀態，選擇一固定噴油時間和點火提前角進行控制。因為不是最正確參數，故只好保持基本運行性能，使車輛連續行駛，而不可以保持正常的運行性能。第-38-頁共77頁§2-12柴油機電子控制系統一、歸納國際上受日趨嚴格的排放法規限制，當前柴油機電子控制技術在外國達到60%--90%。柴油機電子控系統構成，與汽油機相同依舊有信號輸入裝置、電控單元ECU、執行器三部分。柴油機電子控系統的技術特色：一是其要點技術和在柴油發射電控執行器上；二是柴油電子控制發射系統的多樣化。二、電控柴油發射系統分類電控柴油發射系統按直接控制的量來分有地址控制和時間控制兩類。地址控制保留了傳統的噴油泵、高壓油管和噴油器，以及噴油泵中的齒條齒圈、滑套等控制油量的機械傳動機構，但是對齒條或滑套的運動地址控制由本來的機械調速器改為微辦理器控制；時間控制系統可以保留本來的噴油泵、高壓油管和噴油器，也可以用新式的高壓燃油系統，用高速電磁閥直接控制高壓燃油的發射。三、電子控制柴油發射系統的控制原理ECU依據各傳感器（包含發動機轉速、加速踏板地址、齒條地址、噴油時刻、車速及進氣壓力、進氣溫度、冷卻水溫及燃油溫度傳感器）及時檢測到的發動機運行參數，與ECU中開初儲蓄的參數值或圖譜比較較，按其最正確值或計算后的目標值把指令輸送給執行器。執行器依據ECU的指令，控制噴油量和噴油正第-39-頁共77頁時。1、噴油量控制是由ECU控制電動調速器中的控制套筒的地址來實現增減噴油量。ECU依據加速踏板地址和發動機轉速傳感器送來的信號，第一算出該工況下的基本噴油量；其次，依據進氣壓力、進氣溫度、冷卻水溫傳感器、起動機和空調器等信號，對該基本噴油量進行修正；并且還有依據溢流環地址傳感器的信號進行反饋修正，以確立最正確噴油量。2、噴油時刻的控制ECU按發動機轉速和加速踏板的地址確立出基本噴油時刻，此后依據進氣壓力、冷卻水溫度、起動信號和正時器活塞地址信號等，對該時刻加以增補修正，最后確立出與各工況相適應的噴油時刻控制信號，并以該信號控制噴油正時控制閥的工作。3、怠速轉速的控制ECU依據加速踏板地址傳感器、車速傳感器、起動信號以及發動機轉速信號等，決怠速控制何時開始進行；其余還依據水溫傳感器、空擋開關和空調器等信號，計算出此時的目標怠速轉速，并計算出與該轉速相適應的噴油量；還根據發動機轉速的反響信號，不停對噴油量進行修正，以保證發動機在目標怠速轉速下堅固運行。4、進季節流控制是經過ECU控制電磁閥來控制進季節流閥控制怠速進胸襟，泊車時關斷進氣降低怠速噪聲停機振動。第-40-頁共77頁5、預熱塞通電控制經過ECU控制預熱塞的通電時間來提升柴油機低溫起動和低溫怠速運行。6、廢氣再循環控制減少排氣中的NOx排放量，與汽油機電控系統相同。7、渦輪增壓柴油機的轉速不易提升，要提升輸出功率，必然增大柴油機的轉矩，而采納廢氣渦輪增壓是增大功率的一種有效手段。8、自診斷和安全功能ECU控制系統擁有故障自診斷功能，當系統發生異常時，系統采納指示燈點亮的方式來報警。柴油機電控系統第-41-頁共77頁第三章自動變速器本章講課要求:1、認識自動變速器的分類和基本結構；2、熟練掌握自動變速器的電子控制系統；3、認識電子控制自動變速器的故障診斷；4、掌握電子控制自動變速器的使用。要點：1．電子控制自動變速器的故障診斷；2．電子控制自動變速器的使用。難點：1．自動變速器電子控制系統的工作原理；2．電子控制自動變速器的使用。講課方法：解說法、講練結合、啟示式第-42-頁共77頁§3-1自動變速器的分類和基本結構一、歸納：變速器是一種滿足汽車在不一樣樣工況需要不一樣樣轉速和扭矩等要求的裝置。自動變速器的采納，使汽車的駕駛變得方便，乘著痛快性大大提升。轎車自動變速器的裝車率，日本高達78%，美國為70%，德國為62%，中國為24%。1、自動變速器的作用（1）自動合時地換擋（2）減少駕駛員的勞動強度2、自動變速器的長處汽車起步安穩，能汲取、衰減振動與沖擊；提升乘坐的痛快性。自動適應行駛阻力和發動機工況的變化，實現自動換擋，有益于提升汽車的