汽车电子控制系统

1、单元知识点单元知识点v5.5.1 电子控制系统的组成和基本功能v5.5.电子控制系统组件的构造和功用v5.5.电子控制系统控制能力v5.5.电子控制系统组件的检修教学目标教学目标v学习目标：知道汽车电子控制系统组成，了解电控系统的基本功能、组件的构造，掌握控制系统组件的功能和系统的控制功能。v技能目标：掌握电子控制系统检测与维修技术。v社会目标：培养学生团结合作的学习态度和安全意识，养成规范操作、诚实守信的良好的职业习惯，提高学生之间、学生与社会之间沟通交流的能力。教学重点：教学重点：电子控制系统组件构造、功用和电控系统的控制功能。教学难点：教学难点：电子控制系统的检测与维修。教学方法：教学方

2、法：讲授法、讨论法、演示法。教学手段：教学手段：多媒体、分组操作、互动交流。教学准备：教学准备：多媒体教室、实训室、电控系统资料及模件。教学课时：教学课时：四学时 教学过程v一、导入新知v二、教学过程v第一部分：电子控制系统组成和功用（课时）v第二部分：电子控制系统检测与维修（课时）.电子控制系统组成和基本功用电子控制系统组成和基本功用v.电控变压器与液控自动变速器的对比电控变压器与液控自动变速器的对比v）换挡信号）换挡信号液控换挡信号取决于节气门开度和车速。电控换挡信号包括发动机温度、节气门开度、车速和进气管真空度等。v ）阀板）阀板液控变速器：阀板结构复杂，回油路多，控制阀多。电控变速器：

3、减少回路和阀板的数量，阀板结构简单。v ）控制）控制液压变速器：换挡时刻不精确，换挡有冲击和振动。电控变速器：换挡精确，减少换挡冲击和振动。 ）性能）性能 液控变速器：工作相应慢，经济性动力性差，可靠性低。 电控变速器：工作相应快，经济性动力性好，可靠性高。比对示意图 .电控系统组成电控系统组成 电控系统包括传感器、执行元件。自动变速器电控系统组成图示液力变速器控制系统结构图电子控制系统个工作元件位置示图本田电控制动变速器控制电路简图v（）只读存储器其中的信息只能被读取，不能写入和檫除。v（）随即存储器暂时存储信息，断电即消失。v（）电檫除可编程只读存储器 用于存放一些不同车型的专用程序，可即

4、插即用，可更换。v（）可保持存储器点火开关断开时，信息应可保存。但当汽车电源与计算机断开时，信息被檫除。n、输入转换电路、输入转换电路用来接收、转换和处理信息，使之成为微处理器能够处理的信号。变速器控制装置一般输入线路图信号线输入调节器参考电压调节器微型计算机处理器磁电传感器电压发生器开关电位器可变电阻器v、输出驱动电路、输出驱动电路v用来输出、转换和放大信息，使之驱动执行装置，实现控制目的。v、软件、软件v）软件与硬件匹配部分）软件与硬件匹配部分v输入信号的调节、滤波、放大、电控单元的初始化等。v）软件的控制功能部分）软件的控制功能部分v根据系统需求要实现控制功能。n）自诊断和控制功能）自诊

5、断和控制功能系统特性数据的存储和矫正数据的存储，便于微处理器调取。电控单元软件结构示图 、车速传感器、车速传感器 用于检测变速器输出轴 转速，一般电控系统有两个车速信号传感器。号车速传感器位于仪表板车速表处；号车速传感器位于变速器输出轴。正常情况下，变速器电控系统利用号传感器信号进行换挡控制和锁止步控制，号传感器信号作为备用。l（）磁感应式车速传感器（）磁感应式车速传感器l磁感式车速传感器由转子和传感头组成。传感头由永久磁铁和电磁线圈组成。号车速传感器位置图 工作原理：工作原理：转子旋转时，会引起感应线圈中磁通量的变化，从而产生交流感应信号电压。根据相应信号电压脉冲频率大小计算出车速。结构示意

6、图感应电压曲线图停车锁止齿轮车速传感器永磁铁感应线圈 （）弹片形式车速传感器（）弹片形式车速传感器由固定的弹片和随转子旋转的磁铁组成。根据弹片闭合的次数计算车速。号传感器有四块磁铁，随里程表软轴驱动。号车速传感器结构图号车速传感器结构图l、输入轴传感器、输入轴传感器用于提供输入轴转速。用于精确控制换挡过程。将此信号和发动机转速信号对比，用于油路压力控制和锁止离合器优化控制。l、空挡启动开关、空挡启动开关换挡杆位置指示灯图示工作电压 ()汽车档位在、档位时，接通启动机电路可以启动发动机； ()接档位指示灯电路，显示变速器所处档位； ()向提供各档位信号（、档），用于控制换挡。在、时无信号，可按档

7、控制电磁阀，而油路由手控阀在各档时控制； ()、档时，电控单元对响应控档进行限制控制。档可用于汽车后座控制。、油温和水温控制l( () )油温传感器油温传感器液压油温度传感器安装位置示图阀门液压油传感器电阻变化曲线图 作用：作用：提供参考电压，根据油温变化，输出变化电压信号。此信号用来修正主油压、选择合适换挡程序及锁止离合器控制。 类型：类型：内部主要是热敏电阻，随温度变化，电阻也变化。 负温度特性（）：电阻随温度升高而下降。热敏电阻以、等金属氧化物为主要成分，温度特性程指数函数规律变化。 正温度特性（）：电阻随温度上升而升高。热敏电阻以（为主要成分，与金属氧化物烧结而成，电阻移位数急剧变化。

8、正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻的阻值变化正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻的阻值变化特点特点负温度系数热敏电阻阻值变化曲线正温度系数热敏电阻阻值变化曲线 （）水温传感器 用于对超速档、锁止离合器及换挡时间进行器控制。 若水温较低，控制变数器不能升入超速档，锁止离合器不能锁止，同事延迟换挡时间。n、超速档开关、超速档开关超速档安装位置示图超速档开关处于位置图示当超速档开关置于时，向电控单元提供电压。此时，指示灯熄灭；当超速档开关置于时，不向电控单元提供电压信号。此时，指示灯亮。该开关用于超速档控制。、制动灯开关、制动灯开关安装位置：安装位置：装在制动踏板支架上工作过程：工作过程：当踩

9、制动踏板时，制动灯亮，同时信号电路接通，向电控单元提供信号电压。作用：作用：该开关用于锁止离合器控制和后座控制。制动开关示图制动开关工作原理图示n、行驶模式选择开关、行驶模式选择开关选择开关位置示图行驶模式选择开关工作原理图示 根据开关的不同位置，在汽车行驶时，按照不同规律换挡 为动力模式，已获得最大动力为目标来设计换挡规律，汽车行驶时，发动机经常在最大功率范围运行，汽车动力性好； 为经济模式，以获得最佳燃油经济性为目标，变速器的换挡规律能使汽车在行驶中，经常处于经济运行范围，从而提高汽车燃油经济性。 、巡航控制开关、巡航控制开关巡航控制巡航控制系统与变速器连接情况图示v巡航控制系统可以通过设

10、定，不需要驾驶员控制，是汽车在一定车速范围内行驶，以减少驾驶员的疲劳程度。v汽车正常巡航行驶时，信号电压为，变速器可升入高速挡，并且锁止离合器可以进行锁止；v当汽车车速偏离巡航车速时，信号电压为，是变速器解除锁止离合器的锁止，同时限制升入超速档。l、节气门位置传感器、节气门位置传感器l向电控系统提供节气门开度信号，用于换挡控制、锁止离合器、强制降档及油压等的控制。节气门传感器外形图示节气门传感器线路连接图示l 节气门位置传感器的信号电压为线性变化，否则将无法用于变速器控制。l 为，ta是信号输出端，电压0-5v,IDLE在怠速触点闭合时电压为0v,其它时间为12v。节气门位置传感器触点位置图示

11、节气门位置传感器的输出特性图示发动机ECU和变速器ECU之间用L1、L2、L3三个电压（约5v）信号来反映节气门开度，很据三个电压信号的不同组合，来反映节气门的开度。怠速信号可通过IDLE端的信号电压直接确定， IDLE在怠速触电闭合时电压为0v，其它时间为12v。 作用：作用：电磁式执行元件是把控制系统输出的电信号转换为机械直线运动的原件。 构造：构造：主要由电磁线圈、柱塞、移动衔铁和弹簧等组成。 1、开关型电磁阀、开关型电磁阀 组成：组成：主要由线圈、弹簧、衔铁和球阀等组成。 工作状态：工作状态：根据计算机发出的指令信号，进行通断电，因此阀有开和断两种状态。 类型：类型：根据控制原理可分为

12、常开式和常闭式。v工作方式：工作方式：v（1）控制一条油路 保持油压排空；v（2）开启和关闭某 一油路；v（3）控制油路流向 变化。（a)(b)( c)11-11-ECU；2-电磁线圈；3-铁芯和阀芯4-阀球；5-排油孔；6-主油路；7-控制油路。w2、脉宽电磁阀、脉宽电磁阀w构造：构造：主要由线圈、弹片、衔铁、滑阀和阀体组成。w原理：原理：根据计算机发出的有一定频率脉冲的指令信号，改变电磁线圈中电流的大小，使滑阀处于不同的位置，以调节液压系统的压力。w控制信号为一个固定频率脉冲的信号；电磁阀的反复开启关闭，ECU改变每个脉冲周期内电流的占空比，改变电磁阀的开闭持续时间，实现对油压的控制。（a

13、)普通型结构示图带滑阀型结构示图ECU1-ECU；2-电磁线圈；3-铁心和阀心；4-滑阀；5-滤网；6-管路压力；7-排油孔；8-控制油路。占空比=高电平通电时间/一个信号周期时间1、换档正时控制、换档正时控制v（1）ECT、ECU将选档手柄在各位置（D、2、L）及各行驶模式下的最佳换挡方式事先编程存入存储器中。v（2） ECT、ECU根据各信号，在适合时候，通过控制1、2号的电磁阀的通断电方式，进行档位变换控制。v（3） ECT、ECU一般只对前进当时提供换挡和锁止控制，而其它档位采用机械方式控制。换挡控制原理图示换挡方式s-1备注：各档位换挡方式及行驶模式因车型而异，详见维修手册。 表中”

14、s-1/2/3/4“分别表示”换挡方式1/2/3/4“换挡方式s-2换挡方式s-3 换挡方式1适于城市市区和郊区公路，经济性能好，油耗低； 方式2适合于加速行驶时，升减档车速均较高； 方式3适合于选档手柄位于2时，为防发动机超速，是当时可升入3档； 方式4适于选档手柄位于L位置时，变速器不能升档。换挡方式s-42、发动机转矩控制、发动机转矩控制 为了防止换挡冲击，换挡时除了对工作油压进行缓冲外，ECU还将减小点火提前角，是输出转矩临时下降，更有利于离合器、制动器的平稳接合。 ECT、ECU根据手柄位置、行驶模式、换挡方式、发动机转速Ne、Vta、THW、输入轴转速等信号，根据目前档位变化(s1

15、-2/2-3/3-4/4-3/3-2/2-1),确定最佳点火天前角。发动机控制原理图3、后座控制、后座控制n在手柄从D-N时，为防止动力突然传递产生冲击和车辆尾部下沉现象发生，通常先使变速器进入2/3档，然后在进入1档。n控制条件：控制条件：发动机处于怠速；节气门IDL触点闭合；制动灯开关接通；选档手柄从N-D；发动机水温正常；车速为0.占驻控制原理图5、变矩器锁止控制、变矩器锁止控制l 工作原理：工作原理：在ECT、ECU中有各行驶下的锁止控制程序，在汽车行驶时，可根据相应参数决定锁止时刻和解除时刻，并通过控制好3电磁阀来实现。锁止控制原理图6、减速降挡控制、减速降挡控制w工作原理：工作原理

16、：汽车以OD档行驶时，若松油门，车速会不断下降，变速器会将挡，但先不降入D3档，而实现短时降到D2档后，再升入3D档，以缓和降挡冲击。w控制条件：控制条件：w手柄在D位置；w发动机水温在70时；w油门的怠速触点闭合。7、手动换挡功能、手动换挡功能v当ECT电控系统完全不能工作时，ECT可使档位按选档手柄位置，以机械方式换挡，即可实现手动换挡。电子控制系统失效时选档手柄对应手动挡的位置图示备注:表中括号内的数字为没有失效功能保护时的状态5.5.3-4电子控制系统的检测与维修电子控制系统的检测与维修n丰田汽车变速器电脑插接器端子的布置丰田Pck up和Runner车型变速器电脑插接器丰田其它车型丰

17、田其它车型变速器电脑插接器vA140E、A240E和A340E车型自动变速器电脑插接器端子的检测续表n1、空档启动开关检查、空档启动开关检查n空挡启动开关能保证P档和N档时启动开关，其它档位均不能启动。同时在各档位向控制单元提供准确档位信息，保证实现电控系统的正常控制功能。n调整方法：调整方法：将手挡手柄移至nN档位，松开空挡启动开关n上的固定螺栓，调整空挡启n动开关，是该开关选档手柄n上的凹槽应与空挡启动开关n壳上的基准线对齐。此时，n用万用表测空挡启动开关插n头上的电源接头和空当信号n接头，二者应导通。空档启动开关的调整v空挡启动开关的端子检查空挡启动开关的端子检查（1）、检查方法：）、检

18、查方法：将选档手柄依次移至每一档位，用万用表欧姆档测量空档启动开关各接头之间导通情况，如图。v若导通与之不符，说明空挡启动开关内部有故障。（a)Camry轿车丰田其它车型空挡启动开关插接器Camry轿车空档启动开关的检测Camry轿车空档启动开关检测数据要求丰田其它轿车空挡启动开关检测数据要求（2）、空挡启动开关检测步骤）、空挡启动开关检测步骤：（1）拆开发动机和ECT、ECU控制单元的接触器;（2）接通点火开关；（3）选档手柄依次移入各位置，检查各端子与搭铁间的电压；（4）检查空挡启动开关；（5）检查各配线及连接情况，若完好更换ECU。电子控制单元插接器端子与车体打铁之间的电压（V）2、电磁

19、阀的检查、电磁阀的检查1）用万用表和蓄电池检查：）用万用表和蓄电池检查：用万用表测量电磁阀插头和壳体之间的电阻应为11-15欧；将蓄电池的充电呀加到相应端子上，可听到电磁阀工作时发出的声音。使用万用表检查使用蓄电池检查2）检查电磁阀密封性：）检查电磁阀密封性：向1、2好电磁阀吹如0.5Mpa的压缩空气，电磁阀应不泄气；若将蓄电池电压加到相应端子上，电磁阀应打开。检测检测1、2电磁阀的步骤电磁阀的步骤w故障码62、63.（1）检查电磁阀）检查电磁阀 a.测量电磁线圈与车身打铁之间的电阻； b.用蓄电池检查电磁阀的工作情况，不正常应更换电磁阀； c.用压缩空气检查电磁阀的密封情况，若不正常更换电磁

20、阀。（2）检查电磁阀）检查电磁阀与发电机、ECT、ECU之间的配线和插接器，若不正常应检修。若检查后故障码应存在，检查并视情况更换ECU。v检查检查3号电磁阀的步骤：号电磁阀的步骤： 故障码64 3号电磁阀用来控制锁止时间，工作电流与锁止电压成正比。v（1）检查电磁阀）检查电磁阀 拆下电磁阀配线，测量插接器端子间电阻（如前所述）；将蓄电池正极串接一个8-1w灯泡，然后与电磁阀端子连接。当蓄电池供电时阀芯移动。v（2）检查）检查3号电磁阀、电磁阀与发动机和号电磁阀、电磁阀与发动机和ECT/ECU的配的配线和插接器，线和插接器，如不正常应检修。若检查后故障码应存在，应更换ECU。测量电磁阀端子间电

21、阻用蓄电池检查电池阀工作情况v3、节气门位置传感器的检查、节气门位置传感器的检查 线性输出式节气门位置传感器的插接器结构如图。标准电压5v0.5v，信号电压0.5v-5v。节气门位置传感器的检查可以用万用表电阻档和电压档测量各端子间的值用欧姆表检测节气门位置传感器用电压表测节气门位置传感器vA340E变速器各端子间的阻值如下图所示n节气门位置传感器检测步骤节气门位置传感器检测步骤 （1）检测插头端子的输出电压：将电压表的街头Tt和E1端子连接；接通点火开关；逐步踩下加速踏板直至到底，Tt端子电压应程阶梯状变化，否则进行下一步。（2）检查节气门位置传感器，若正常进行下一步；（3）节气门位置传感器

22、与发动机ECT/ECU之间的配线和插接器是否良好，若正常，应更换ECU。Tt端子电压的变化要求故障诊断插接器v4、车速传感器的检查、车速传感器的检查v1）第二车速传感器的检查 （1）簧片式车速传感器：顶起一侧的驱动轮，万用表用电阻档，一表笔接传感器插头，另一表笔搭铁，测传感器电阻值的变化。车轮转动一周，阻值应从0变化一次。开关式车速传感器的检查（2）电磁感应式车速传感器）电磁感应式车速传感器 用万用表的电阻档和电压档分别进行检测。测电阻：用万用表接传感器两端子，1)测电阻测电阻值：值：若阻值过大或过小，说明回路断路或短路。万用表一表笔接传感器插头，另一表笔搭铁，测阻值，阻值应为无穷大。2)测电

23、压：测电压：万用表接传感器两端子，测传感器信号电压，电压值应随输出轴的转动而波动。电磁线圈式车速传感器的检查 1)第一车速传感器的检查第一车速传感器的检查1）电压测试）电压测试：顶起一侧的驱动轮，在插接器接万用表，选电压档如图。变压器输出轴转动时，3和2之间的电压会变化（011v）。输出轴每转一周电压变化20次。2）电阻测试：）电阻测试：按图方法接万用表，选电阻档。输出轴每转一周电阻变化4次。用电压表检测1号车速传感器l 检查检查1号车速传感器的步骤号车速传感器的步骤 故障码42（1）在行车中检查车速表的工作情况，若正常进行下一步；（2）检查“发动机和ECT/ECU”插接器的端子与搭铁间的电压

24、：用千斤顶顶起一侧后车轮；将电压表接插接器端子和搭铁之间；接通点火开关，慢慢转动车轮，测量和搭铁间的电压。若无间断性电压，则检测车速表电路；若有间断性电压，检测车速传感器和及其电路。（）若故障码应然存在，检查并视情况更换。测量端子与车身搭铁之间的电压l检查号车速传感器的步骤检查号车速传感器的步骤故障码（）检查（）检查“发动机和发动机和”插接器的端子插接器的端子+ +和和- -之间的导之间的导通情况：通情况：将“发动机和”插接器拆下；关闭点火开关，测量插接器两端子之间电阻。两端子应导通，否则检查号车速传感器。（）检查。（）检查号车速传感器：号车速传感器：拆下号传感器；测量车速传感器、端子间的电阻

25、，应为。若阻值不符，应更换号车速传感器。若正常继续下一步。（）。（）检查检查“发动机和发动机和”与号与号车速传感器之间配线和插接器是否正常。车速传感器之间配线和插接器是否正常。若故障码应然存在，检查并视情况更换。测量、段子之间电阻测量车速传感器端子间的电阻 5、超速档电磁阀的检查、超速档电磁阀的检查 ）拆下电磁发插接器，向电磁阀施加蓄电池的电压，可听到电磁阀工作的声音； ）用万用表电阻档测电磁线圈电阻，系列超速档电磁阀电阻值在； ）连接好插接器，接通点火开关，反复接通、断开超速档开关，应能听到电磁阀工作的声音。超速档电磁阀的检查检查超速离合传感器的步骤检查超速离合传感器的步骤故障码（）（）检查

26、检查“发动机和发动机和”插接器的端子插接器的端子+ +和和- -之间的导通情况：之间的导通情况： 将“发动机和”拆下；测量插接器的端子+和-之间的导通情况，两端子应导通。（）检查超速离合器转速传感（）检查超速离合器转速传感器：器：拆下超速离合器转速传感器；测量两端子间的电阻，应为,。若阻值不符应更换，若正常继续下一步。（）。（）检查检查“发动机和发动机和”与与超速离合器转速超速离合器转速传感器之间的配线和插接器是否正常。传感器之间的配线和插接器是否正常。若故障码应然存在，检查并视情况更换。l6、超速档开关的检查、超速档开关的检查1）将万用表选电阻档，接插接器1、3端子，在超速档断开时，应导通；

27、2）将万用表选电压档，接插接器1、3端子，在超速档开关接通时，电压是12v。l 检查超速当电路的步骤检查超速当电路的步骤：（1）检查“发动机和”插接器的端子O/与搭铁之间的电压。拆下电控单元；接通点火开关，测量插接器O/的端子与搭铁之间的电压。其值应为，否则继续下一步；（）检查巡航控制插接器端子与车体间搭铁电压。拆下巡航控制插接器；接通点火开关，测量插接器端子搭铁电压。若其值应为，则更换巡航控制，否则进入下一步；（）检查巡航控制与间的配线盒插接器。若正常，更换。（）与车体间的搭铁电压与车体间的电压、冷却温度传感器的检查、冷却温度传感器的检查）拆开冷却温度传感器的插接器，用万用表电阻档一端接插接器端子，另一端搭铁，当温度变化时观察电阻随的变化情况。）用万用表电阻档测电控单元和搭铁间电压。当水温低于时，电压为；水温高于时，电压为（）。、强制降档开关（）的检查、强制降档开关（）的检查拆开强制降档开关的插接器，用万用表电阻档，检查、端子的导通情况。开关打开时，端子、应接通；反之，应不导通。强制降档脚踏开关的检查检查强制降档开关的步骤：检查强制降