汽车电子控制技术简介

汽车电子控制技术简介汽车电子控制技术概述一单片机与电子控制单元二了解汽车电子控制系统的发展过程掌握汽车电子控制系统的基本组成了解电子控制系统的元件组成了解汽车电控系统常用传感器了解汽车单片机应用的特点了解汽车单片机在实践中的应用技术一汽车电子控制技术概述1.了解汽车电子控制技术应用的优越性。2.掌握汽车电子控制系统的基本组成。3.了解汽车电子控制系统各个部分的作用。4.认知电子控制系统的元件组成。（一）汽车电子控制技术应用的优越性1.减少汽车修复时间2.节油3.减少空气污染4.减少交通事故5.提高乘坐舒适性（二）汽车电子控制系统简介1.电子控制组件（ECU）图8-1汽车电子控制单元ECU的组成示意图2.传感器现代汽车电子控制系统中，传感器广泛应用在发动机、底盘和车身各个系统中。汽车传感器在这些系统中承担着信息采集和传输功能，它采集的信息经电脑（电子控制单元）进行处理后形成向执行器发出的指令，完成电子控制。传感器按照工作时是否需要外界电源的支持可以分为有源式和无源式两种。汽车上使用的大多数传感器都是有源式的，需要外加电源才能产生电信号。（1）进气压力传感器进气压力传感器，一般安装在节气门后方，进气总管或共振腔附近，其作用是反映进气歧管内的绝对压力大小的变化，是向ECU（发动机电控单元）提供计算喷油持续时间的基准信号。图8-2进气压力传感器（2）空气流量计常用的热膜式空气流量传感器，其作用是测量发动机吸入的空气量，提供给ECU作为喷油时间的基准信号。图8-3热膜式空气流量计（3）节气门位置传感器又称为节气门开度传感器或节气门开关。其作用是测量节气门打开的角度，提供给ECU作为断油、控制燃油/空气比、点火提前角修正的基准信号。它实质上是一只可变电阻器和几个开关，安装于节气门体上。图8-4节气门位置传感器（4）曲轴位置传感器通常安装在分电器内或发动机曲轴前端，是控制系统中最重要的传感器之一。其作用是检测发动机转速，因此又称为转速传感器；检测活塞上止点位置，故也称为上止点传感器，包括检测用于控制点火的各缸上止点信号、用于控制顺序喷油的第一缸上止点信号。图8-5磁电感应式曲轴位置传感器（5）氧传感器其作用是检测排气中的氧浓度，提供给ECU作为控制燃油/空气比在最佳值（理论值）附近的基准信号。氧传感器一般包括一根加热氧化锆元件的热棒，加热棒受（ECU）电脑控制，当进气量小（排气温度低）时电流流向加热棒加热传感器，使能精确检测氧气浓度。图8-6氧传感器（6）进气温度传感器它安装在进气管路中，其功用是检测进气温度，并将温度信号变换为电信号输送给ECU。进气温度传感器信号是各种控制功能的修正信号。如果进气温度传感器信号中断，就会导致热（冷）起动困难、废气排放量增大。图8-7进气温度传感器（7）冷却液温度传感器通常称为水温传感器，安装在发动机冷却液出水管上，其功用是检测发动机冷却液的温度，并将温度信号转变为电信号输送给ECU。ECU根据发动机的温度信号修正喷油时间和点火时间，从而使发动机处于最佳工况下运行。图8-8冷却液温度传感器（8）爆燃传感器一般安装在缸体上专门检测发动机的爆燃状况，提供给ECU，根据信号调整点火提前角。图8-9爆燃传感器3.执行器执行器用来精确无误地执行ECU发出的命令信号。因此，执行器工作的精确与否将最终影响电子控制的成败。目前，汽车电控系统的执行器类型繁多，有电磁阀、电动机、压电元件、点火器、电磁继电器、热电偶等，结构与功能不尽相同。执行器的发展方向是智能化执行器和固态智能动力装置。在汽车电子控制系统中传感器作为输入部分，用于测量物理信号（温度、压力等），将其转换为电信号；ECU接收传感器的输入信号，并按设定的程序进行计算处理，输出处理结果；执行器则根据ECU输出的电信号驱动执行机构，使之按要求动作。（三）汽车发动机电控技术及应用7.故障保险系统及故障备用控制系统6.故障自诊断系统5．增压电控系统4．废气再循环（EGR）电控系统3．怠速控制（ISC）系统2.电子点火控制系统1．电控汽油喷射（EFI）系统（1）进气涡流电控系统。其他电控系统（2）可变进气控制系统。（3）进气温度预热控制系统。（4）燃油蒸发电控系统。（5）曲轴箱强制通风电控系统。（6）二次空气喷射系统。1．工作目标（1）了解节气门体在车辆上的安装位置。（2）掌握节气门体的清洗方法。节气门体的清洗2．需用器材节气门体、化油器清洗剂和专用拆装工具。3.工作过程（1）把相关工具和清洗剂，软布纸巾等用具准备好。（2）先断开电瓶负极，目的是清洗后做好初始化。（3）卸开进气软管。（4）拔下电器连接装置。（5）卸下节气门。（6）进行清洗，反步骤安装。（7）进行初始化，点火验证车辆是否正常。4.故障分析通过研究调查，发现节气门积碳的成因和积碳后的车辆具体表现。5.工作评价8.1结束二单片机与电子控制单元1.了解汽车单片机应用的现状。2.了解汽车单片机在实践中的应用技术。（一）单片机简介单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit，MCU）。图8-108051单片机的基本组成（二）单片机在汽车电子控制系统中的应用据统计，目前汽车中90%的新发明都与电子器件的运用直接相关。某些欧洲高档车型(如BMW7系列）中的电子控制单元(ECU）已多达80个以上。这些ECU依靠网络相互通讯联系，形成一个庞大复杂的系统。它们的工作情况，直接影响到汽车的性能。众所周知，每个ECU中一般至少有一个“大脑”——单片机。这些单片机的性能、功能和可靠性，对ECU能否正常工作是至关重要的。（三）汽车单片机实用技术汽车ECU的生产厂商均为国际跨国企业，因车辆均销售至世界各地使用，而每个国家汽油品质、温度、大气压力、湿度、引擎形式上的差异，ECU程序软件设定上须符合不同条件来使用。因此，汽车厂商在调校发动机参数时一般是要考虑发动机在最恶劣的环境或者是长时间不保养状态下也能使汽车正常使用，也就是说厂商会按最保守的方式来设计发动机输出，所以，在原车设定和该车所能承受的极限还有很多的空间。车主只要能保证定期给汽车做保养，在绝大部分地区完全可以通过重新调校发动机电脑来还原汽车最佳的动力性和经济性，从而获得更大的驾驶乐趣。1．工作目标（1）了解汽车ECU在汽车运行中的作用。（2）了解ECU的程序更新方法。标致206轿车ECU升级2．需用器材标致206轿车ECU一块、电烙铁、数据线、笔记本电脑一台以及专业拆装工具。3.工作过程（1）断开汽车蓄电池负极。（2）拆下ECU总成，如图8-11所示。（3）打开ECU外壳，焊接数据线，如图8-12所示。图8-11ECU总成图8-12数据线焊接3.工作过程（4）连接电源线，将ECU接驳到电脑通讯端口，如图8-13所示。（5）用专用软件（CHIPTRONIC）读取ECU数据，如图8-14所示。图8-13将ECU接通电源线图8-14数据读取过程3.工作过程（6）将读取的数据上传程序供应商，有供应商将修改好的程序发送回来，再将修改好的程序写入ECU，完成升级，如图8-15所示。图8-15ECU程序写入（7）将数据线去除，复装ECU，试车。4.注意事项通过查阅资料，分组讨论升级ECU时的注意事项。5.工作评价