汽車電器模塊六課件

汽車電器與電子控制技術(shù)（六）SUCCESS3/10/20231汽車電子技術(shù)的基本概念汽車電子技術(shù)汽車電子控制系統(tǒng)車載電子信息系統(tǒng)汽車電子技術(shù)車身控制發(fā)動(dòng)機(jī)控制底盤控制汽車電子控制系統(tǒng)車載電子信息系統(tǒng)安全氣囊中央門鎖控制車燈控制空調(diào)控制巡航控制CCS動(dòng)力轉(zhuǎn)向EPS主動(dòng)懸架控制驅(qū)動(dòng)防滑ASR防抱制動(dòng)ABS自動(dòng)變速器ECT廢氣再循環(huán)EGR怠速控制ISC噴油控制EFI點(diǎn)火控制3/10/20232華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車電控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)傳感器ECU執(zhí)行器電子控制單元ECU傳感器傳感器傳感器執(zhí)行器執(zhí)行器執(zhí)行器3/10/20233華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車電控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)ECU的組成輸入接口電路信號(hào)整形電平轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換等微控制器（Microcontroller）是ECU的心臟部分，也稱為MCU（MicrocontrolUnit）對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分析運(yùn)算處理，并向執(zhí)行器發(fā)出操作命令輸出接口電路驅(qū)動(dòng)隔離D/A轉(zhuǎn)換等3/10/20235華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車電控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)傳感器功能：將某種變化的物理量（絕大部分是非電量）轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的電信號(hào)作用：感受運(yùn)行過程中諸如溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、位置、空氣流量、氣體濃度等物理量的狀態(tài)及變化情況一些常用傳感器：3/10/20236華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車電控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)執(zhí)行器是ECU動(dòng)作命令的執(zhí)行者各類執(zhí)行器件：繼電器、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、電磁閥等3/10/20237華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車電控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)ROM的作用：固化了的程序（廠家）；RAM的作用：修正數(shù)據(jù)（現(xiàn)場(chǎng)自適應(yīng)值）。3/10/20239華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車電控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)比例-積分-微分（PID）控制

也是閉環(huán)控制系統(tǒng)根據(jù)輸出與預(yù)定值偏差的大小和變化情況隨時(shí)調(diào)整控制作用3/10/202310華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車電控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)最優(yōu)控制根據(jù)傳感器信號(hào)經(jīng)過分析計(jì)算給出最佳控制如點(diǎn)火正時(shí)、噴油脈寬的控制自適應(yīng)控制在外部環(huán)境條件變化時(shí)，能夠自行調(diào)整或修改控制3/10/202311華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器概述一般是將物理量——電信號(hào)分類種類繁多發(fā)展集成化（IC）智能化高精度等特殊要求3/10/202313華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器種類按原理分類金屬熱電阻式熱敏電阻式熱電偶式其它按用途分類水溫傳感器空氣溫度傳感器進(jìn)氣、排氣溫度傳感器其它溫度傳感器概述3/10/202314華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器金屬熱電阻式電阻隨溫度而變化R2=R1[1+a(t2-t1)]a:電阻溫度系數(shù)常用金屬：銅、鉑主要用于高精度測(cè)量R1R2t1t2溫度電阻溫度傳感器原理3/10/202315華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器熱電偶式溫差電動(dòng)勢(shì)原理特點(diǎn)測(cè)量范圍大：-271-2800℃便于遠(yuǎn)距離測(cè)量應(yīng)用汽車中主要用于測(cè)量高溫（如排氣溫度）溫度傳感器原理3/10/202317華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)用水溫傳感器作用：使ECU根據(jù)水溫修正噴油量傳感器：熱敏電阻式（負(fù)溫度系數(shù)）結(jié)構(gòu)（圖）與ECU的連接方法（圖）特性溫度傳感器應(yīng)用冷卻水溫度℃電阻值（kΩ）冷卻水溫度℃電阻值（kΩ）-2010-20400.9-1.304-7600.4-0.7202-3800.2-0.43/10/202318華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器冷卻溫度傳感器應(yīng)用3/10/202319華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器1-絕緣套；2-塑料外殼；3-插座；4-銅墊圈；5-熱敏電阻進(jìn)氣溫度傳感器應(yīng)用3/10/202321華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器用途測(cè)量氣體或液體壓力種類金屬應(yīng)變片式半導(dǎo)體應(yīng)變片式（壓敏電阻式）壓電式（壓電晶體）霍爾效應(yīng)式（膜片變形引起磁場(chǎng)變化）膜片式（膜片變形改變電容量）等壓力傳感器3/10/202322華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器進(jìn)氣歧管壓力傳感器結(jié)構(gòu)屬于半導(dǎo)體應(yīng)變片式（圖）原理（圖）壓力傳感器1-塑料外殼；2-濾波器；3-混合集成電路；4-壓力轉(zhuǎn)換元件；5-濾清器1．應(yīng)變絲；2．基底3．引線；4．金屬膜引線3/10/202323華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器概述種類葉片式卡門渦旋式熱線（熱膜）式量芯式空氣流量傳感器（AFM）3/10/202325華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器葉片式空氣流量計(jì)1．滑臂2．鍍膜電阻3．進(jìn)氣歧管側(cè)4．葉片5．旁通進(jìn)氣道6．空氣濾清器側(cè)空氣流量傳感器（AFM）3/10/202326華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器熱線式空氣流量計(jì)空氣流量傳感器（AFM）1．防護(hù)網(wǎng)2．取樣管3．白金熱線4．溫度補(bǔ)償電阻5．空氣流6．控制線路板7．電連接器基本結(jié)構(gòu)3/10/202329華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器熱膜式空氣流量計(jì)空氣流量傳感器（AFM）1．控制電路2．至進(jìn)氣歧管3．熱膜4．溫補(bǔ)電阻5．屏蔽網(wǎng)6．空氣1．溫補(bǔ)電阻控制電路2．熱膜3．屏蔽網(wǎng)4．進(jìn)氣5．電橋電路電阻6．濾網(wǎng)3/10/202330華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器量芯式空氣流量計(jì)空氣流量傳感器（AFM）原理：氣流推動(dòng)量芯移動(dòng)，帶動(dòng)電位計(jì)滑臂轉(zhuǎn)動(dòng)，引起電阻及電壓變化，并與空氣流速有關(guān)。（a）外形結(jié)構(gòu)（b）內(nèi)部結(jié)構(gòu)1．傳感器量芯2．線束插座3/10/202331華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器速度傳感器的用途發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速車速輪速速度傳感器的分類磁脈沖式光電式霍爾效應(yīng)式速度傳感器概述3/10/202332華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器安裝在變速器輸出軸上原理圖：1．停車鎖定齒輪2．車速傳感器3．永久磁鐵4．感應(yīng)線圈5．ECU及接口電磁感應(yīng)式車速傳感器3/10/202333華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器磁脈沖式（電磁感應(yīng)式）安裝在分電器上結(jié)構(gòu)原理圖發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器3/10/202334華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器光電式安裝在分電器上結(jié)構(gòu)原理圖：1-信號(hào)處理裝置；2-光敏晶體管；3-發(fā)光二極管；4-轉(zhuǎn)子；5-蓋板；6-轉(zhuǎn)子板；7-120°用二極管；8-1°用二極管；9-1°信號(hào)檢測(cè)窗；10-120°信號(hào)檢測(cè)窗發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器3/10/202335華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器傳感器按原理分類可變電阻式（節(jié)氣門位置)舌簧開關(guān)式（液位高度）光電式（轉(zhuǎn)向）磁敏電阻式（轉(zhuǎn)向）位置與角度傳感器的應(yīng)用節(jié)氣門位置檢測(cè)液位檢測(cè)車高檢測(cè)轉(zhuǎn)向(動(dòng)力轉(zhuǎn)向,四輪轉(zhuǎn)向)位置與角度傳感器概述3/10/202336華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器線性節(jié)氣門位置傳感器1-旋轉(zhuǎn)方向；2-轉(zhuǎn)子；3-滑動(dòng)觸點(diǎn)；4-電阻3/10/202337華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器編碼式節(jié)氣門位置傳感器加速時(shí)：加減速觸點(diǎn)閉合，ACC1、ACC2交替通斷，則視為加速。減速時(shí)：加減速觸點(diǎn)斷開。節(jié)氣門開度足夠小：IDL=ON節(jié)氣門開度足夠大：PSW=ON1-ACC2；2-ACC1；3-PSW；4-IDL；5-加減速檢測(cè)3/10/202338華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器風(fēng)窗玻璃洗滌液位傳感器3/10/202339華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器加速度與振動(dòng)傳感器本質(zhì)相同常用類型偏心錘式、鋼球式、半導(dǎo)體式、光電式等應(yīng)用加速度傳感器用于ABS、SRS等振動(dòng)傳感器用于感受發(fā)動(dòng)機(jī)爆震加速度與振動(dòng)傳感器概述3/10/202340華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器基本原理爆震的產(chǎn)生原因ECU對(duì)爆震的處理爆震判別爆震處理：調(diào)整點(diǎn)火提前角爆震傳感器磁致伸縮式（磁應(yīng)變式）壓電式3/10/202341華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器結(jié)構(gòu)原理通用、日產(chǎn)公司多用原理：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震時(shí)，傳感器在7kHz頻率出現(xiàn)共振，磁鐵導(dǎo)磁率變化，磁場(chǎng)變化產(chǎn)生電信號(hào)輸出。1-外殼；2-鐵心；3-永磁磁應(yīng)變式爆震傳感器3/10/202342華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器共振型（豐田、克萊斯勒多用）1-連接頭；2、10-O形圈；3-基座；4-共振板；5-壓電元件壓電式爆震傳感器原理：發(fā)動(dòng)機(jī)爆震時(shí)，引起振動(dòng)板共振，壓電元件產(chǎn)生電壓信號(hào)3/10/202343華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器非共振型（三菱、雷諾多用）壓電式爆震傳感器1.傳感器性能2．傳感器+濾波器性能實(shí)例1．平衡重塊2．壓電元件原理：發(fā)動(dòng)機(jī)爆震時(shí)，外殼與平衡重塊相對(duì)位移，引起壓電元件受力產(chǎn)生電壓信號(hào)因無(wú)共振作用，故處理電路需要濾波器3/10/202344華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器二氧化鋯（ZrO2）型氧傳感器屬于電壓型結(jié)構(gòu)（圖）一般用帶加熱器的傳感器4條引線：2加熱電阻線+2信號(hào)線原理（圖）輸出特性（圖）氧傳感器3/10/202345華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器大氣側(cè)鉑電極廢氣側(cè)鉑電極原理：廢氣中氧氣越少，管內(nèi)外氧離子濃度差越大，信號(hào)電壓越高二氧化鋯氧傳感器3/10/202346華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器1．廢氣2．鋯管3．電極4．彈簧5．絕緣座6．引出電極7．大氣8．銅質(zhì)護(hù)管9．加熱元件10．加熱元件引線端子11、12．信號(hào)輸出端子二氧化鋯氧傳感器3/10/202347華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車傳感器二氧化鈦（TiO2）型氧傳感器屬于電阻型結(jié)構(gòu)（圖）輸出特性（圖）氧傳感器缺氧時(shí)表面電阻小3/10/202348華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院有關(guān)排放的基本知識(shí)1、碳?xì)浠衔铮℉C）-HC排放物是由于不完全燃燒造成的，它實(shí)際上是未燃燒的汽油。2、一氧化碳（CO）-是一種無(wú)色、無(wú)味、有毒的氣體是燃燒過程中碳?xì)浠衔锊煌耆紵漠a(chǎn)物。3、氮氧化合物（NOX）-是在氣缸內(nèi)高溫下由氧和氮化合而生成的，有毒，與空氣結(jié)合形成硝酸。4、二氧化碳（CO2）-是燃料燃燒的必然產(chǎn)物，是燃燒效率高低的標(biāo)志，該值越高發(fā)動(dòng)機(jī)效率越高。5、氧氣（O2）-是空燃比檢測(cè)的重要參考。3/10/202349華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院有關(guān)排放的基本知識(shí)空氣成分：3/10/202350華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院有關(guān)排放的基本知識(shí)理想燃燒3/10/202351華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院有關(guān)排放的基本知識(shí)廢氣排放比例3/10/202352華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院有關(guān)排放的基本知識(shí)理論空燃比：3/10/202353華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院有關(guān)排放的基本知識(shí)五氣分析：3/10/202354華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院有關(guān)排放的基本知識(shí)混合氣濃稀比較：3/10/202355華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院有關(guān)排放的基本知識(shí)稀混合氣：3/10/202356華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車常用執(zhí)行器汽車常用的電動(dòng)機(jī)種類及應(yīng)用種類直流電機(jī)控制電機(jī)步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用起動(dòng)機(jī)，油泵，刮水器，電動(dòng)門窗座椅，電動(dòng)后視鏡，中控門鎖等3/10/202357華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車常用執(zhí)行器基本結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理勵(lì)磁方式及對(duì)特性的影響應(yīng)用起動(dòng)機(jī)電動(dòng)油泵雨刷直流電機(jī)3/10/202358華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車常用執(zhí)行器概述伺服電機(jī)的特點(diǎn)響應(yīng)速度定位精度應(yīng)用電子節(jié)氣門，后視鏡等定位控制伺服電機(jī)的控制（圖）直流伺服電機(jī)3/10/202359華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車常用執(zhí)行器概述步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)用脈沖電壓控制定位精度高無(wú)累積誤差應(yīng)用場(chǎng)合怠速通道控制（怠速調(diào)節(jié)閥）步進(jìn)電機(jī)3/10/202360華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車常用執(zhí)行器怠速空氣控制原理3/10/202361華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車常用執(zhí)行器基本結(jié)構(gòu)定子線圈一般二相或四相（A—B—A—B）轉(zhuǎn)子：使用永久磁鐵，所以有固定的極性工作原理示意圖永磁式步進(jìn)電機(jī)3/10/202362華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車常用執(zhí)行器永磁式步進(jìn)電機(jī)控制電路A，B相通電順序：11-01-00-103/10/202363華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車常用執(zhí)行器概述基本作用分類電流繼電器電壓繼電器中間繼電器熱繼電器觸點(diǎn)種類常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)汽車常用的繼電器3/10/202364華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車常用執(zhí)行器概述基本工作原理（圖）噴油器電磁閥（噴油器）針式與孔式噴油器噴油器驅(qū)動(dòng)電路電流型電路阻抗較小，電流上升快，需要限流電路適用于低阻型噴油器電壓型電路阻抗較大，電流上升慢適用于高阻型噴油器，或帶附加電阻的低阻型噴油器汽車常用的電磁閥3/10/202365華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車常用執(zhí)行器真空膜片式廢氣再循環(huán)閥由進(jìn)氣管處真空驅(qū)動(dòng)膜片電磁式廢氣再循環(huán)閥結(jié)構(gòu)（圖）占空比控制驅(qū)動(dòng)控制電路(圖)廢氣再循環(huán)閥3/10/202366華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車常用執(zhí)行器電磁式廢氣再循環(huán)閥廢氣再循環(huán)閥3/10/202367華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車常用執(zhí)行器電磁式EGR閥驅(qū)動(dòng)電路廢氣再循環(huán)閥3/10/202368華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車常用執(zhí)行器基本功能：角位移控制基本結(jié)構(gòu)定子：線圈轉(zhuǎn)子：磁鐵工作原理旋轉(zhuǎn)式電磁閥3/10/202369華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車常用執(zhí)行器應(yīng)用舉例怠速旁通道進(jìn)氣量控制旋轉(zhuǎn)式電磁閥應(yīng)用3/10/202370華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院汽車常用執(zhí)行器汽油泵部分主要由一個(gè)或兩個(gè)葉輪、外殼和泵蓋組成。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪邊緣的葉片把汽油從進(jìn)油口壓向出油口。特點(diǎn)是供油壓力的脈動(dòng)小，供油系統(tǒng)中不需要設(shè)置減振器，易于小型化，適合裝在油箱內(nèi)，簡(jiǎn)化供油系統(tǒng)管路，降低噪聲。由于它輸送率低，故主要用于低壓且輸送