汽車技術(shù)部文件汽車電控系統(tǒng)工作原理與結(jié)構(gòu)

汽車電控技術(shù)汽車技術(shù)部2022/12/241現(xiàn)代轎車常見的電控系統(tǒng)有電控發(fā)動機系統(tǒng)電控變速箱系統(tǒng)電控剎車（車身穩(wěn)定、牽引力控制）系統(tǒng)電控安全氣囊系統(tǒng)電控巡航控制系統(tǒng)電控空調(diào)系統(tǒng)電控導(dǎo)航系統(tǒng)電控懸掛系統(tǒng)電控舒適系統(tǒng)2022/12/242電控技術(shù)在發(fā)動機上運用的優(yōu)點提高發(fā)動機的動力性：進氣阻力減少（取消了化油器）、提高了充氣效率，且電控系統(tǒng)可以保證進入發(fā)動機的空氣得到充分利用，從而提高發(fā)動機的動力性。提高發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性：電控系統(tǒng)精確控制發(fā)動機工作所需的混合氣濃度，使燃燒更完全、燃油利用更充分，從而提高發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性。改善發(fā)動機的加速性和減速性能：在發(fā)動機的加速和減速運行的過度工況下，電子控制單元的高速處理功能，使控制系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng)，使汽車的加速和減速反映更靈敏。2022/12/243電控技術(shù)在發(fā)動機上運用的優(yōu)點改善發(fā)動機的啟動性能：電控系統(tǒng)能根據(jù)發(fā)動機溫度變化，對進氣量和供油量進行精確控制，從而保證發(fā)動機順利啟動和平穩(wěn)經(jīng)過暖機過程，可明顯改善發(fā)動機的低溫啟動性能和熱機運轉(zhuǎn)性能。降低排放污染：電控系統(tǒng)對發(fā)動機在不同使用環(huán)境下的各種運行工況優(yōu)化控制，提高了燃燒質(zhì)量，同時各種排放控制系統(tǒng)在發(fā)動機上的運用，都使發(fā)動機的排放污染降低。2022/12/244應(yīng)用在發(fā)動機上的的電控系統(tǒng)電控燃油噴射系統(tǒng)（EFI）：在電控燃油噴射系統(tǒng)中，噴油量的控制是最基本的也是最重要的控制內(nèi)容，ECU是根據(jù)進氣量確定基本的噴油量，再根據(jù)其他的傳感器（如冷卻液溫度、節(jié)氣門位置傳感器等）信號對噴油量進行修正，使發(fā)動機在各種運行工況下，均能獲得最佳濃度的混合氣，從而提高發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放性。除噴油量控制外，還有噴油正時控制、斷油控制和燃油泵控制。電控點火系統(tǒng)（ESA）：最基本的功能是點火提前角的控制。該系統(tǒng)根據(jù)曲軸位置、凸輪軸位置、爆震、進氣管絕對壓力、空氣流量、節(jié)氣門位置和發(fā)動機水溫傳感器的信號，判斷發(fā)動機的運行工況和運行條件，選擇最理想的點火提前角點燃混合氣，從而改善發(fā)動機的燃燒過程，以實現(xiàn)發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和降低發(fā)動機排放污染的目的。此外，電控系統(tǒng)還對點火線圈通電時間、爆燃進行控制。2022/12/245應(yīng)用在發(fā)動機上的的電控系統(tǒng)進氣控制系統(tǒng)：根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化，對發(fā)動機的進氣進行控制，以便提高發(fā)動機的進氣效率，從而改善發(fā)動機的動力性。增壓控制系統(tǒng)：對發(fā)動機進氣增壓裝置的工作進行控制。在裝有廢氣渦輪增壓裝置的汽車上ECU是根據(jù)檢測到的進氣管壓力，對增壓裝置進行控制，從而控制增壓裝置對進氣增壓的強度。怠速控制系統(tǒng)（ISC）：電控系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機水溫、壓縮機、變速箱檔位開關(guān)等信號，通過怠速控制閥對發(fā)動機的進氣量進行控制，使發(fā)動機隨時以最佳怠速轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。2022/12/246應(yīng)用在發(fā)動機上的的電控系統(tǒng)排放控制系統(tǒng)：根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷對排放控制裝置的工作進行電子控制，以降低發(fā)動機污染物的排放。其項目包括：廢氣再循（EGR）、活性碳罐電磁閥（EVAP）、氧傳感器和空燃比閉環(huán)控制、二次空氣噴射等。自我診斷與報警系統(tǒng)：電子控制單元設(shè)有故障自診斷系統(tǒng)，隨時對控制系統(tǒng)各部分的工作進行監(jiān)測，當(dāng)檢測到傳感器或執(zhí)行器和相關(guān)線路出現(xiàn)故障時，即刻將故障內(nèi)容儲存在存儲器中。如排放系統(tǒng)出現(xiàn)問題即刻點亮故障指示燈并存儲故障內(nèi)容。失效保護系統(tǒng)：當(dāng)傳感器或其線路發(fā)生故障時，控制系統(tǒng)自動按電腦中預(yù)先設(shè)定的參考信號值工作，以便發(fā)動機能繼續(xù)運轉(zhuǎn)。（IGF例外）2022/12/247應(yīng)用在發(fā)動機上的的電控系統(tǒng)應(yīng)急備用系統(tǒng)：應(yīng)急備用系統(tǒng)的功能由ECU內(nèi)的備用IC（集成電路）來完成，當(dāng)ECU內(nèi)的微處理器或少數(shù)重要的傳感器（CPU、I/O接口、存儲器、進氣壓力傳感器）出現(xiàn)故障車輛無法行使時，該系統(tǒng)將燃油噴射和點火正時控制在設(shè)定的水平上，作為一種備用功能使汽車能維持基本行使，以便將汽車開到最近的維修站。2022/12/248發(fā)動機電控系統(tǒng)的基本組成輸入元件ECU執(zhí)行元件2022/12/249發(fā)動機電控系統(tǒng)的基本組成2022/12/2410發(fā)動機主要要傳感器及及其作用空氣流量計計（MAF）：檢測發(fā)動動機的進氣氣量，是噴噴油脈寬的的主控制信信號。2022/12/1911發(fā)動機主要要傳感器及及其作用進氣溫度傳傳感器（IAT）：檢測發(fā)動動機的進氣氣溫度。是是噴油脈寬寬的修正信信號。2022/12/1912發(fā)動機主要要傳感器及及其作用凸輪軸位置置傳感器（（CMP）：提供凸輪輪軸轉(zhuǎn)角基基準(zhǔn)位置信信號（G信號），作作為點火正正時和噴油油正時控制制的主信號號。2022/12/1913發(fā)動機主要要傳感器及及其作用節(jié)氣門位置置傳感器（（TPS）：檢測節(jié)氣氣門的開度度及開度變變化，作為為燃油噴射射的修正信信號。也是是自動變速速器的控制制信號。2022/12/1914發(fā)動機主要要傳感器及及其作用曲軸位置傳傳感器（CKP）：也稱轉(zhuǎn)速速傳感器，，用來檢測測曲軸轉(zhuǎn)角角位移，給給ECU提供發(fā)動機機轉(zhuǎn)速信號號和曲軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角信號，，作為點火火正時和噴噴油正時控控制的主信信號。2022/12/1915發(fā)動機主主要傳感感器及其其作用進氣壓力力傳感器器：檢測測進氣歧歧管的壓壓力（發(fā)發(fā)動機的的負(fù)荷）），噴油油量控制制的主信信號號。。2022/12/1916發(fā)動機主主要傳感感器及其其作用發(fā)動機冷冷卻液溫溫度傳感感器：檢測發(fā)發(fā)動機的的冷卻水水溫度，，是燃油油噴射和和點火正正時的修修正信號號，也是是怠速控控制、廢廢氣再循循環(huán)和自自動變速速器超速速控制的的控制信信號。2022/12/1917發(fā)動機主主要傳感感器及其其作用車速傳感感器：檢測汽汽車的行行使速度度，用于于巡航控控制、ABS、TRAC、TV和發(fā)動機機斷油控控制，也也是自動動變速器器的主控控制信號號。2022/12/1918發(fā)動機主主要傳感感器及其其作用氧傳感器器（O2S）：檢測廢廢氣中氧氧含量，，向ECU輸送空燃燃比的反反饋信號號，進行行空燃比比的閉環(huán)環(huán)控制。。2022/12/1919發(fā)動機主主要傳感感器及其其作用爆震傳感感器（KS）：檢測汽汽油機是是否發(fā)生生爆震及及爆震強強度，將將此信號號輸入ECU作為點火火正時控控制的修修正（反反饋）信信號。起動開關(guān)關(guān)（STA）：發(fā)動機機啟動時時，通過過起動開開關(guān)給ECU提供一個個啟動信信號，作作為燃油油噴射和和點火正正時的修修正信號號?？照{(diào)開關(guān)關(guān)（A/C）：當(dāng)空調(diào)調(diào)開關(guān)打打開，空空調(diào)壓縮縮機工作作，發(fā)動動機負(fù)荷荷加大時時，由空空調(diào)開關(guān)關(guān)向ECU輸入信號號，作為為燃油噴噴射和點點火正時時的修正正信號。。2022/12/1920發(fā)動機主主要傳感感器及其其作用擋位開關(guān)關(guān)：檢測自自動變速速器擋位位所處的的位置，，并向ECU輸入作為為燃油噴噴射和點點火正時時的修正正信號。。制動燈開開關(guān)：在制動動時，由由制動開開關(guān)向ECU提供制動動信號，，作為燃燃油控制制和點火火正時修修正信號號。動力轉(zhuǎn)向向開關(guān)：檢測動動力轉(zhuǎn)向向油泵是是否工作作，將信信號向ECU輸入，作作為燃油油控制和和點火正正時修正正信號。。2022/12/1921發(fā)動機主主要傳感感器及其其作用巡航控制制開關(guān)：當(dāng)進入入巡航狀狀態(tài)時向向ECU輸入控制制狀態(tài)信信號，由由ECU自動對車車速進行行控制。。隨著汽車車技術(shù)的的不斷發(fā)發(fā)展，傳傳感器的的數(shù)量也也將不斷斷增加。。一個傳傳感器的的信號可可以通過過CAN-BUS系統(tǒng)供多多個控制制系統(tǒng)使使用。2022/12/1922電子控制制單元（（ECU）的基本本功能給傳感器器提供穩(wěn)穩(wěn)定的5V（9V）、12V參考電壓壓，接收收各種傳傳感器和和其他開開關(guān)輸入入的信息息，并將將輸入的的信息轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成微微機所能能接受的的數(shù)字信信號。存儲該車車型的特特征參數(shù)數(shù)和運行行中所需需的有關(guān)關(guān)數(shù)據(jù)信信息。確定計算算輸出指指令的程程序，并并根據(jù)輸輸入信號號和相關(guān)關(guān)程序計計算輸出出指令數(shù)數(shù)值。2022/12/1923電子控制制單元（（ECU）的基本本功能將輸入信信號和輸輸出指令令信號與與標(biāo)準(zhǔn)值值進行比比較，確確定并存存儲、顯顯示故障障信息。。向執(zhí)行元元件輸出出指令，，或根據(jù)據(jù)指令輸輸出自身身已儲存存的信息息（如故故障信息息等）自我修正正（學(xué)習(xí)習(xí)）功能能（如長長期燃油油修正、、短期燃燃油修正正）。2022/12/1924執(zhí)行元件件的類型型在發(fā)動機機的控制制系統(tǒng)中中，執(zhí)行行元件主主有：噴油器點火器怠速控制制閥節(jié)氣門控控制電機機EGR閥進氣控制制真空電電磁閥冷卻風(fēng)扇扇電機2022/12/1925執(zhí)行元件件的類型型燃油泵繼繼電器空調(diào)壓縮縮機繼電電器可變氣門門正時控控制電磁磁閥二次空氣氣噴射閥閥活性碳罐罐排泄電電磁閥冷卻液循循環(huán)電機機自診斷顯顯示與報報警裝置置儀表顯示示器等2022/12/1926OBD的介紹紹：OBD是ON-BOARDDLAGNSTICS的縮寫寫，即即隨車車電腦腦診斷斷系統(tǒng)統(tǒng)。由由于第第一代代車載載診斷斷儀，，因世世界各各主要要汽車車廠的的OBD系統(tǒng)隨隨發(fā)動動機管管理系系統(tǒng)的的不同同而各各不相相同，，并且且OBD對自身身的工工作狀狀態(tài)是是否達達到原原廠技技術(shù)要要求無無法自自測。。嚴(yán)重重影響響了汽汽車的的可靠靠性。。所以以從1994年以來來美、、日、、歐主主要汽汽車制制造廠廠家的的電控控汽車車逐步步開始始采用用OBD-ⅡⅡ第二代代隨車車電腦腦診斷斷系統(tǒng)統(tǒng)，取取代了了第一一代隨隨車電電腦診診斷系系統(tǒng)。。OBD-ⅡⅡ隨車電電腦診診斷系系統(tǒng)的的出現(xiàn)現(xiàn)。杜杜絕了了各汽汽車廠廠采用用不同同診斷斷、不不同故故障代代碼、、不同同診斷斷功能能給維維修帶帶來的的諸多多不便便，它它為汽汽車電電控系系統(tǒng)提提供了了統(tǒng)一一的檢檢測方方式、、統(tǒng)統(tǒng)一的的診斷斷模式式、統(tǒng)統(tǒng)一的的診斷斷插座座、統(tǒng)統(tǒng)一的的安裝裝位置置及維維修手手段。。2022/12/1927OBD-II的主要要特點點汽車裝裝用統(tǒng)統(tǒng)一的的16P診斷座座，安安裝在在駕駛駛室儀儀表盤盤下方方。如如下圖圖：OBD-II具有數(shù)數(shù)據(jù)傳傳輸功功能，，并規(guī)規(guī)定了了兩個個傳輸輸線標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)：：歐洲洲統(tǒng)一一標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（ISO-II）規(guī)定定傳輸輸用7和15端子，，美國國統(tǒng)一一標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)用（（SAE-J1850）規(guī)定定用2和10端子。。2022/12/1928新的OBD診斷坐坐連接接標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)DLC-J1962Pin1：SAEJ2411，GMsinglewireCAN；通用用公司司單線線CAN-BUSPin2：ISO11519-4(Bus+)(SAEJ1850)，和10號腳同同時使使用，，41.6KbpsPWM脈寬調(diào)調(diào)制單單線線用法法:只用2號腳1根線通通訊10.4KbpsVPW可變脈脈寬調(diào)調(diào)制byteheader+CRC，no““checksum””or““inter-byteseparation”(InFrameresponsebyte?)。Pin3：Chrysler，CCD+(notOBD)克萊斯斯勒CCD-BUS網(wǎng)線H線。Pin4：底盤盤地Chassisground。Pin5：邏輯輯地Signalground。Pin6：ISO15765-4;CAN-BUS高速診診斷線線(線),250/500kbit/s。2022/12/1929新的OBD診斷坐坐連接接標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)DLC-J1962Pin7：KWP1281或KWP2000協(xié)議診診斷線線(K線)，波特特率10400/多數(shù)廠廠家默默認(rèn)KPW2000診斷線線。Pin8：點火火開關(guān)關(guān)打開開有電電IG+，點火火開關(guān)關(guān)ON/Off狀態(tài)識識別用用途Pin9：7號腳不不方便便用時時，啟啟用*KWP1281或KWP2000協(xié)議診診斷線線(K線)，波特特率10400。Pin10：ISO11519-4(Bus-)(SAEJ1850)，和2號腳同同時使使用,41.6KbpsPWM脈寬調(diào)調(diào)制。。Pin11：Chrysler，CCD-(notOBD)克萊斯斯勒CCD-BUS網(wǎng)線L線。Pin12：*K線制制造廠廠保留留用。。Pin13：*K線制造廠廠保留用。。Pin14：ISO15765-4，CAN-BUS高速診斷線線(L線)250/500kbit/sPin15：KWP1281或KWP2000協(xié)議診斷線線(K線);7P不夠用或控控制單元過過多時啟用用。Pin16：長火線BAT+。2022/12/1930OBD-II的主要特點點OBD-II具有行車記記錄功能，，能記錄車車輛行使過過程的有關(guān)關(guān)數(shù)據(jù)資料料；能記憶憶和重新顯顯示故障碼碼的功能，，可利用儀儀器方便、、快速地調(diào)調(diào)取或清除除故障碼。。裝用OBD-II的汽車，采采用相同的的故障碼代代號及故障障碼統(tǒng)一。。故障碼由由1個英文字母母和4個數(shù)字組成成（PO341）。SAE共規(guī)定了100個統(tǒng)一的OBD-II故障碼。其其含義如下下表：2022/12/1931OBD-II故障碼說明明代碼性質(zhì)代碼代碼含義控制系統(tǒng)代碼（1）P發(fā)動機和自動變速器控制系統(tǒng)C汽車底盤控制系統(tǒng)B汽車車身控制系統(tǒng)U汽車局域網(wǎng)控制系統(tǒng)制造廠代碼（2）01---9SAE定義的故障代碼汽車制造廠自定義的故障代碼1燃油或進氣測量系統(tǒng)故障2燃油或進氣測量系統(tǒng)故障2022/12/1932OBD-II故障碼說說明代碼性質(zhì)代碼代碼含義SAE定義故障碼范圍代碼（3）3點火系統(tǒng)故障或發(fā)動機間隙熄火故障4廢氣控制系統(tǒng)故障5怠速控制系統(tǒng)故障6ECU或執(zhí)行元件控制系統(tǒng)故障7自動變速器控制系統(tǒng)故障8自動變速器控制系統(tǒng)故障原廠故障代碼（4、5）--由原廠規(guī)定的具體元件故障碼，不同的代碼有不同的含義2022/12/1933X431與OBD-II的關(guān)系X431是通過測測試主線線與汽車車上的OBD-II的診斷接接口相連連接之后后，經(jīng)OBD-II的16P（2和10）、（7和15）、（6和14）、（6、14、3、11）號端子子，讀取取和清除除車載自自診斷系系統(tǒng)儲存存的故障障碼；讀讀取車輛輛各個系系統(tǒng)的動動態(tài)和靜靜態(tài)數(shù)據(jù)據(jù)值；對對各個系系統(tǒng)的執(zhí)執(zhí)行元件件進行功功能測試試；對ECU進行匹配配等。2022/12/1934X431與OBD-II的關(guān)系2022/12/19359、靜夜四無無鄰，荒居居舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Monday,December19,202210、雨中黃葉葉樹，燈下下白頭人。。。13:09:2613:09:2613:0912/19/20221:09:26PM11、以我獨沈沈久，愧君君相見頻。。。12月-2213:09:2613:09Dec-2219-Dec-2212、故故人人江江海海別別，，幾幾度度隔隔山山川川。。。。13:09:2613:09:2613:09Monday,December19,202213、乍乍見見翻翻疑疑夢夢，，相相悲悲各各問問年年。。。。12月月-2212月月-2213:09:2613:09:26December19,202214、他鄉(xiāng)生生白發(fā)，，舊國見見青山。。。19十十二月20221:09:26下午午13:09:2612月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月221:09下下午12月-2213:09December19,202216、行動出成果果，工作出財財富。。2022/12/1913:09:2613:09:2619December202217、做前，能夠夠環(huán)視四周；；做時，你只只能或者最好好沿著以腳為為起點的射線線向前。。1:09:26下午1:09下下午13:09:2612月-229、沒有失敗，，只有暫時停停止成功！。。12月-2212月-22Monday,December19,202210、很多多事情情努力力了未未必有有結(jié)果果，但但是不不努力力卻什什么改改變也也沒有有。。。13:09:2613:09:2613:0912/19/20221:09:26PM11、成功就是日日復(fù)一日那一一點點小小努努力的積累。。。12月-2213:09:2613:09Dec-2219-Dec-2212、世間成事事，不求其其絕對圓滿滿，留一份份不足，可可得無限完完美。。13:09:2613:09:2613:09Monday,December19,202213、不知香積積寺，數(shù)里里入云峰。。。12月-2212月-2213:09:2613:09:26December19,202214、意志堅強強的人能把把世界放在在手中像泥泥塊一樣任任意揉捏。。19十二二月20221:09:26下下午13:09:2612月-2215、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荊荊門門九九派派通通。。。。。十二二月月221:09下下午午12月月-2213:09December19,202216、少少年年十十五五二二十十時時，，步步行行奪奪得得胡胡馬馬騎騎。。。。2022/12/1913:09:2613:09:2619December202217、空山山新雨雨后，，天氣氣晚來來秋。。。1:09:26下下午1:09下下午午13:09:2612月月-229、楊柳散和風(fēng)風(fēng)，青山澹吾吾慮