汽车电子控制系统概述课件

汽车电子控制系统概述课件2.1.发动机电子控制系统的组成与功能1.电子控制系统的组成电子控制系统的基本组成可分为信号输入装置、电子控制单元（ECU）和执行元件三大部分，如图2-1所示。信号输入装置（各类传感器）电子控制单元（ECU）执行元件图2-1电子控制系统的基本单元2.1.发动机电子控制系统的组成与功能信号输入装置电子控制图2-13叶片式空气流量计工作原理旁通道叶片电位计滑臂电位计镀膜电阻VS开大开大开小开小VB（蓄电池电压）VC（5V一定）滑动臂SE2（搭铁）E2（搭铁）EE滑动臂SαUSUBUSVCVSCBE2VBVCUSVS电源UBC图2-13叶片式空气流量计工作原理旁通道叶片电位计滑臂电图2-8超声波式空气流量传感器流量检测原理电路1-整流网栅；2-涡流发生器；3-超声波；4-超声波发生器；5-超声波接收器；6-信号处理电路空气流量传感器空气滤清器进气歧管1234565VECU稳压电源图2-8超声波式空气流量传感器流量检测原理电路1-整流网1．磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器1）磁感应式传感器的工作原理SNSNSN图2-14磁感应式传感器的工作原理1（a）（b）（c）23１－信号转子；2－电磁线圈；3－永久磁铁（a）－接近；（b）－对正；（c）－离开1．磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器SNSNSN图2-14图2-15传感线圈磁通和感应电动势的变化情况（a）（a）低速时（b）高速时（b）0000aaaaabdbdbdcEtttt电动势E磁通Φ图2-15传感线圈磁通和感应电动势的变化情况（a）（怠速与块怠速的控制ECU空气流量计节气门体怠速调节螺钉进气总管进气支管空气阀ISC阀怠速与块怠速的控制ECU空气流量计节气门体怠速调节螺钉进气总传感器电子控制单元ECU执行器（a）（b）（c）（c）（d）（e）0ONOFF+12V0V0V（+）（-）0V数字输入缓冲器模/数转换器输入端口输出端口CPU缓冲器ONOFF5V0V5V0V5V0V输出回路输入回路单片机显示器驱动回路继电器驱动回路电动机驱动回路电磁线圈驱动回路110000011010图2-54电子控制单元ECU内部结构框图传感器电子控制单元ECU执行器（a）（b）（c）（c）（d）发动机爆燃的控制闭环控制原理框图爆燃判断范围信号峰值检测比较基准值判断爆燃ECU爆燃信号滤波电路爆燃消失爆燃传感器产生爆燃减少点火提前角增大点火提前角发动机爆燃的控制闭环控制原理框图爆燃判断范围信号峰值检测比较点火提前角的慢速调节法爆燃辨别信号不产生爆燃时，又渐渐增大点火提前角爆燃发生时渐渐减少点火提前角度点火时期时间点火提前角的快速调节法停止爆燃点火提前角θ时间点火提前角的慢速调节法爆燃辨别信号不产生爆燃时，又渐渐增大点THANKYOUSUCCESS2022/10/2911可编辑THANKYOUSUCCESS2022/10/22自动变速器的工作过程液力自动变速器的工作过程框图发动机辅助变速装置（行星齿轮传动机构）液力变矩器传动轴、后桥调速阀液压泵液压操纵系统驾驶员节气门开度信号输入增大扭矩输出工作液压车速信号（速控液压）踏板控制液压自动变速器的工作过程液力自动变速器的工作过程框图发动机辅助变自动变速器的类型电控自动变速器的工作过程框图发动机变矩器辅助变速装置驱动轮节气门位置传感器车速传感器液压控制装置变速阀电磁阀ECU自动变速器的类型电控自动变速器的工作过程框图发动机变矩器辅助电子控制系统自动变速器的电子控制系统组成框图行驶模式选择空档起动开关节气门位置传感器车速传感器制动开关超速主开关巡航ECU冷却液温度传感器变速时刻的控制锁止时刻的控制自诊断系统备用系统OD关断指示灯三号电磁阀二号电磁阀一号电磁阀传感器ECU执行器电子控制系统自动变速器的电子控制系统组成框图行驶模式选择空档a）标准模式b）经济模式换高速档换低速档3→42→31→22←33←414—2锁止OFF锁止ON1000200030004000020406080100节气门开关102030405060708090100110120车速/km·h-1变速器输出轴转速/r·min-1节气门开关100%50%010002000300040005000车速/km·h-1输出轴转速/r·min-10501001501→22→33→OD1←22←33←OD自动变速器换档图a）标准模式b）经济模式换高速档换低速档3→42→31→22图6-1附着系数与滑移率的关系1000稳定区域非稳定区域纵向附着系数与滑移率S的关系如图6-1所示。将制动时车轮滑移率S控制在15%~20%，此时纵向附着系数最大，可得到最大的制动力。同时横向附着系数也保持较大值，使汽车具有良好的抗侧滑能力及制动是的转向操纵能力，因而得到最佳的制动效果。图6-1附着系数与滑移率的关系1000稳定区域非稳定3.ABS的功用ABS的功用就是使实际制动过程控制接近于理想制动过程，如图6-3所示。图6-3ABS理想的制动控制过程驾驶员想要达到的控制压力速度车轮速度汽车速度滑移率Sopt0时间ABS控制的制动压力3.ABS的功用图6-3ABS理想的制动控制过程驾驶1－冷却液温度传感器；2－节气门位置开关；3－氧传感器；4－喷油器；5－油压调节器；6－热线式空气流量计；7－汽油箱；8－电动汽油泵；9－汽油滤清器；10－怠速控制阀图3-11热线式电控汽油喷射系统12345678910ECU1－冷却液温度传感器；2－节气门位置开关；3－氧传感器；4－图1-7输入回路的作用输入回路（a）出去杂波（b）正弦波转变成矩形波（c）转变成输入电平5~12V图1-7输入回路的作用输（a）出去杂波（b）正弦波转变电子巡航控制系统的基本原理图9-19车速与节气门开度的关系BACB′A′C′v1v0XYθHθOθL控制线节气门开度0车速电子巡航控制系统的基本原理图9-19车速与节气门开度的关THANKYOUSUCCESS2022/10/2921可编辑THANKYOUSUCCESS2022/10/22汽车电子控制系统概述课件2.1.发动机电子控制系统的组成与功能1.电子控制系统的组成电子控制系统的基本组成可分为信号输入装置、电子控制单元（ECU）和执行元件三大部分，如图2-1所示。信号输入装置（各类传感器）电子控制单元（ECU）执行元件图2-1电子控制系统的基本单元2.1.发动机电子控制系统的组成与功能信号输入装置电子控制图2-13叶片式空气流量计工作原理旁通道叶片电位计滑臂电位计镀膜电阻VS开大开大开小开小VB（蓄电池电压）VC（5V一定）滑动臂SE2（搭铁）E2（搭铁）EE滑动臂SαUSUBUSVCVSCBE2VBVCUSVS电源UBC图2-13叶片式空气流量计工作原理旁通道叶片电位计滑臂电图2-8超声波式空气流量传感器流量检测原理电路1-整流网栅；2-涡流发生器；3-超声波；4-超声波发生器；5-超声波接收器；6-信号处理电路空气流量传感器空气滤清器进气歧管1234565VECU稳压电源图2-8超声波式空气流量传感器流量检测原理电路1-整流网1．磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器1）磁感应式传感器的工作原理SNSNSN图2-14磁感应式传感器的工作原理1（a）（b）（c）23１－信号转子；2－电磁线圈；3－永久磁铁（a）－接近；（b）－对正；（c）－离开1．磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器SNSNSN图2-14图2-15传感线圈磁通和感应电动势的变化情况（a）（a）低速时（b）高速时（b）0000aaaaabdbdbdcEtttt电动势E磁通Φ图2-15传感线圈磁通和感应电动势的变化情况（a）（怠速与块怠速的控制ECU空气流量计节气门体怠速调节螺钉进气总管进气支管空气阀ISC阀怠速与块怠速的控制ECU空气流量计节气门体怠速调节螺钉进气总传感器电子控制单元ECU执行器（a）（b）（c）（c）（d）（e）0ONOFF+12V0V0V（+）（-）0V数字输入缓冲器模/数转换器输入端口输出端口CPU缓冲器ONOFF5V0V5V0V5V0V输出回路输入回路单片机显示器驱动回路继电器驱动回路电动机驱动回路电磁线圈驱动回路110000011010图2-54电子控制单元ECU内部结构框图传感器电子控制单元ECU执行器（a）（b）（c）（c）（d）发动机爆燃的控制闭环控制原理框图爆燃判断范围信号峰值检测比较基准值判断爆燃ECU爆燃信号滤波电路爆燃消失爆燃传感器产生爆燃减少点火提前角增大点火提前角发动机爆燃的控制闭环控制原理框图爆燃判断范围信号峰值检测比较点火提前角的慢速调节法爆燃辨别信号不产生爆燃时，又渐渐增大点火提前角爆燃发生时渐渐减少点火提前角度点火时期时间点火提前角的快速调节法停止爆燃点火提前角θ时间点火提前角的慢速调节法爆燃辨别信号不产生爆燃时，又渐渐增大点THANKYOUSUCCESS2022/10/2932可编辑THANKYOUSUCCESS2022/10/22自动变速器的工作过程液力自动变速器的工作过程框图发动机辅助变速装置（行星齿轮传动机构）液力变矩器传动轴、后桥调速阀液压泵液压操纵系统驾驶员节气门开度信号输入增大扭矩输出工作液压车速信号（速控液压）踏板控制液压自动变速器的工作过程液力自动变速器的工作过程框图发动机辅助变自动变速器的类型电控自动变速器的工作过程框图发动机变矩器辅助变速装置驱动轮节气门位置传感器车速传感器液压控制装置变速阀电磁阀ECU自动变速器的类型电控自动变速器的工作过程框图发动机变矩器辅助电子控制系统自动变速器的电子控制系统组成框图行驶模式选择空档起动开关节气门位置传感器车速传感器制动开关超速主开关巡航ECU冷却液温度传感器变速时刻的控制锁止时刻的控制自诊断系统备用系统OD关断指示灯三号电磁阀二号电磁阀一号电磁阀传感器ECU执行器电子控制系统自动变速器的电子控制系统组成框图行驶模式选择空档a）标准模式b）经济模式换高速档换低速档3→42→31→22←33←414—2锁止OFF锁止ON1000200030004000020406080100节气门开关102030405060708090100110120车速/km·h-1变速器输出轴转速/r·min-1节气门开关100%50%010002000300040005000车速/km·h-1输出轴转速/r·min-10501001501→22→33→OD1←22←33←OD自动变速器换档图a）标准模式b）经济模式换高速档换低速档3→42→31→22图6-1附着系数与滑移率的关系1000稳定区域非稳定区域纵向附着系数与滑移率S的关系如图6-1所示。将制动时车轮滑移率S控制在15%~20%，此时纵向附着系数最大，可得到最大的制动力。同时横向附着系数也保持较大值，使汽车具有良好的抗侧滑能力及制动是的转向操纵能力，因而得到最佳的制动效果。图6-1附着系数与滑移率的关系1000稳定区域非稳定3