汽车电控系统概述课件.ppt
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- 汽车 系统 概述 课件
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1、n听说电是汽车的神经。汽车电子控制技术汽车电子控制技术n对。而且越来越多有关电的新技术应用于汽车。全车线路连线原则全车线路连线原则低压:汽车电器设备系统的额定电压有低压:汽车电器设备系统的额定电压有12V和和24V两种。目前汽油两种。目前汽油机普遍采用机普遍采用12V,而柴油机则多采用,而柴油机则多采用24V。直流:汽车发动机的起动机是直流串励式电动机,必须由蓄电池供直流:汽车发动机的起动机是直流串励式电动机,必须由蓄电池供电,而向蓄电池充电必须用直流,所以汽车电器设备为直流系统。电,而向蓄电池充电必须用直流,所以汽车电器设备为直流系统。单线制:汽车上所有电器设备均为单线制:汽车上所有电器设备
2、均为并联并联。而从电源到用电设备只用。而从电源到用电设备只用一根导线连接,汽车底盘、发动机等金属机体作为另一公共一根导线连接,汽车底盘、发动机等金属机体作为另一公共“导导线线”。单线制导线用量少,线路清晰,安装方便。单线制导线用量少,线路清晰,安装方便。负极搭铁:单线制时蓄电池的一个电极接至车架上,称负极搭铁:单线制时蓄电池的一个电极接至车架上,称“搭铁搭铁”。负极接车架即为负极接车架即为“负极搭铁负极搭铁”。负极搭铁对车架或车身的化学腐。负极搭铁对车架或车身的化学腐蚀较轻,对无线电干扰较小。(大多数车辆蚀较轻,对无线电干扰较小。(大多数车辆均采用负极搭铁)均采用负极搭铁)均装有保险装置,以防
3、短路烧坏用电设备均装有保险装置,以防短路烧坏用电设备除起动机、喇叭、转向灯之外,各用电设备均经过电流表除起动机、喇叭、转向灯之外,各用电设备均经过电流表二二 全车线路图全车线路图 案例导入 当前,世界汽车科技发展日新月异,以电子和信当前,世界汽车科技发展日新月异,以电子和信息技术为核心的技术革新、技术发明大量涌现,汽车工业息技术为核心的技术革新、技术发明大量涌现,汽车工业正处于创新时代。以我国旗帜性轿车红旗轿车为例,其技正处于创新时代。以我国旗帜性轿车红旗轿车为例,其技术已经相当于丰田的顶级车型雷克萨斯,装备有术已经相当于丰田的顶级车型雷克萨斯,装备有ABS、EBD、ESPVSAVSC、TCS
4、ASRTRC、HAC等一等一系列电子装备,前排坐椅双气囊、智能随动转向灯头、前系列电子装备,前排坐椅双气囊、智能随动转向灯头、前排安全带报警系统等安全辅助系统。这些电子控制技术的排安全带报警系统等安全辅助系统。这些电子控制技术的广泛应用,已经使汽车成为广泛应用,已经使汽车成为“电子控制汽车电子控制汽车”。从上述论述中思考如下问题:从上述论述中思考如下问题:(1)在现代汽车中,你知道应用了哪些电子控制)在现代汽车中,你知道应用了哪些电子控制技术,又分别有什么作用?技术,又分别有什么作用?(2)各汽车生产厂商最新推出的车型都采用了哪)各汽车生产厂商最新推出的车型都采用了哪些电子控制技术?些电子控制
5、技术?汽车电子控制系统概述汽车电子控制系统概述汽车电子技术发展过程分为三个阶段汽车电子技术发展过程分为三个阶段 第一阶段第一阶段:20世纪世纪60年代中期到年代中期到70年代年代中期。主要是为改善部分性能而对汽车电器产中期。主要是为改善部分性能而对汽车电器产品进行的技术改造品进行的技术改造,如在车上装了晶体管收音如在车上装了晶体管收音机。机。第二阶段第二阶段:20世纪世纪70年代末期到年代末期到90年代年代中期。为解决汽车安全、污染和节能三大回题、中期。为解决汽车安全、污染和节能三大回题、研制出电控汽油喷射系统、电子控制防滑制动研制出电控汽油喷射系统、电子控制防滑制动装置和电控点火系统装置和电
6、控点火系统汽车电子控制技术概述汽车电子控制技术概述汽车电子控制技术概述汽车电子控制技术概述 第三阶段第三阶段:20世纪世纪90年代中期以后。电子技年代中期以后。电子技术从发动机扩展到底盘、车身及柴油机多个领域术从发动机扩展到底盘、车身及柴油机多个领域,各种电控系统日趋完善各种电控系统日趋完善,汽车电子化已达到相当高汽车电子化已达到相当高的程度。目前应用在发动机上的电子控制系统主的程度。目前应用在发动机上的电子控制系统主要有电控燃油喷射系统要有电控燃油喷射系统EHI、电控点火系统、电控点火系统ESA、怠速控制系统怠速控制系统ISC、排放控制系统、进气控制系、排放控制系统、进气控制系统、增压控制系
7、统、巡航控制系统、警告提示、统、增压控制系统、巡航控制系统、警告提示、自诊断与报警系统、失效保护系统、应急备用系自诊断与报警系统、失效保护系统、应急备用系统、其他控制统、其他控制 系统等。系统等。现代汽车电子技术的应用范围分为:现代汽车电子技术的应用范围分为:发动机电子控制技术发动机电子控制技术 底盘电子控制技术底盘电子控制技术 车身电子控制技术车身电子控制技术汽车电子控制技术概述汽车电子控制技术概述汽车计算机控制的必要性汽车计算机控制的必要性自从自从1953年美国本迪克斯公司开始对电控燃油喷射系统年美国本迪克斯公司开始对电控燃油喷射系统研究以来研究以来,到目前为止到目前为止,电控燃油喷射技术
8、已经相当完电控燃油喷射技术已经相当完善。电控燃油喷射系统在汽车上的广泛应用使得汽车善。电控燃油喷射系统在汽车上的广泛应用使得汽车无论是动力性、经济性、排放性、舒适性等都得到了无论是动力性、经济性、排放性、舒适性等都得到了整体的优化整体的优化,并大大地推动了其他电控系统在汽车上并大大地推动了其他电控系统在汽车上的应用的应用电子控制一览电子控制一览燃油喷射控制燃油喷射控制(EFI)进气、增压控制进气、增压控制空燃比控制空燃比控制点火控制点火控制(ESA)爆震控制爆震控制怠速控制怠速控制(ISC)排放控制排放控制(EGR)车 身安全性发动机底 盘自动变速器(ECT)防滑差速器(LSD)动力转向(EP
9、S)四轮转向(4WS)制动防抱死(ABS)驱动防滑(ASR/TCS)巡行控制(CCS)悬架控制(TEMS)自动安全带安全气囊雷达防撞倒车报警防盗系统传动系转向系制动系行驶系悬 架电动车窗电动门锁电动后视镜电动车顶电动天线自动空调自动座椅收放机电视机信息与通信电子仪表显示导向行驶车用电话机车用传真机控制系统框图控制系统框图传感器电控单元执行器输出输入ECU传感器:感测控制系统外部的信息并能电信号电控单元:控制系统的中枢,是系统中的信息处理部分。处理、分析、计算输入信息,形成控制指令并将控制决定传输给执行器。执行器:系统的输出部分,将ECU的控制指令转变为实现控制目标的物理运动控制系统的类型控制系
10、统的类型 电子控制系统有两种基本类型电子控制系统有两种基本类型,即开环控制即开环控制系统和闭环控制系统。系统和闭环控制系统。开环控制系统的控制方式比较简单开环控制系统的控制方式比较简单,ECU只只根据各传感器信号对执行元件进行控制根据各传感器信号对执行元件进行控制,而控而控制的结果是否达到预期目标对其控制过程没有制的结果是否达到预期目标对其控制过程没有影响。影响。闭环控制系统除具有开环控制的功能外闭环控制系统除具有开环控制的功能外,还对其控制结果进行检测还对其控制结果进行检测,并将检测结果并将检测结果(即反即反馈信号馈信号)输入输入ECU,ECU则根据反馈信号对其控则根据反馈信号对其控制误差进
11、行修正制误差进行修正,所以闭环控制系统的控制精所以闭环控制系统的控制精度比开环控制系统高度比开环控制系统高汽车电子控制系统概述汽车电子控制系统概述 基本概念 发动机电子控制系统的功能发动机电子控制系统的功能 底盘电子控制系统的组成及功能底盘电子控制系统的组成及功能 车身电子控制系统的组成及功能车身电子控制系统的组成及功能一一.发动机电控技术发动机电控技术 1.电控燃油喷射系统电控燃油喷射系统 在电控燃油喷射(在电控燃油喷射(EFI)系统中,喷油量)系统中,喷油量控制是最基本的也是最重要的控制内容,电子控控制是最基本的也是最重要的控制内容,电子控制单元(制单元(ECU)主要根据进气量确定基本的喷
12、油)主要根据进气量确定基本的喷油量,再根据其它传感器(如冷却液温度传感器、量,再根据其它传感器(如冷却液温度传感器、节气门位置传感器等)信号对喷油量进行修正,节气门位置传感器等)信号对喷油量进行修正,使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气,从而提高发动机的动力性、经济性和排混合气,从而提高发动机的动力性、经济性和排放性。除喷油量控制外,电控燃油喷射系统还包放性。除喷油量控制外,电控燃油喷射系统还包括喷油正时控制、断油控制和燃油泵控制。括喷油正时控制、断油控制和燃油泵控制。汽车发动机电子控制系统是由空气供给汽车发动机电子控制系统是由空气供给系统
13、,燃油供给系统和电子控制系统三部分组系统,燃油供给系统和电子控制系统三部分组成。成。电控燃油喷射系统组成示意电控燃油喷射系统组成示意图图一一.发动机电控技术发动机电控技术 2.电控点火系统电控点火系统 电控点火系统(电控点火系统(ESA)最基本的功能是点)最基本的功能是点火提前角控制。该系统根据各相关传感器信号,火提前角控制。该系统根据各相关传感器信号,判断发动机的运行工况和运行条件,选择最理想判断发动机的运行工况和运行条件,选择最理想的点火提前角点燃混合气,从而改善发动机的燃的点火提前角点燃混合气,从而改善发动机的燃烧过程,以实现提高发动机动力性、经济性和降烧过程,以实现提高发动机动力性、经
14、济性和降低排放污染的目的。此外,电控点火系统还具有低排放污染的目的。此外,电控点火系统还具有通电时间控制和爆燃控制功能。通电时间控制和爆燃控制功能。3.其他辅助控制系统其他辅助控制系统 1)怠速控制系统怠速控制系统 怠速控制(怠速控制(ISC)系统是发动机辅助控)系统是发动机辅助控制系统,其功能是在发动机怠速工况下,根据发制系统,其功能是在发动机怠速工况下,根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等信息,通过怠速控制阀对发动机是否挂入挡位等信息,通过怠速控制阀对发动机的进气量进行控制,使发动机随时以最佳怠速转的进气量进行控制,使发动
15、机随时以最佳怠速转速运转。速运转。2)排放控制系统排放控制系统 其功能主要是对发动机排放控制装置的其功能主要是对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。排放控制项目主要包括:废工作实行电子控制。排放控制项目主要包括:废气再循环(气再循环(EGR)控制,活性炭罐电磁阀控制,)控制,活性炭罐电磁阀控制,氧传感器和空燃比闭环控制,二次空气喷射控制氧传感器和空燃比闭环控制,二次空气喷射控制等。等。一一.发动机电控技术发动机电控技术 3)进气控制系统进气控制系统 进气控制系统的功能是根据发动机转速进气控制系统的功能是根据发动机转速和负荷的变化,对发动机的进气进行控制,以提和负荷的变化,对发动机的进气进行控
16、制,以提高发动机的充气效率,改善发动机的动力性能。高发动机的充气效率,改善发动机的动力性能。4)增压控制系统增压控制系统 增压控制系统的功能是对发动机进气增增压控制系统的功能是对发动机进气增压装置的工作进行控制。在装有废气涡轮增压装压装置的工作进行控制。在装有废气涡轮增压装置的汽车上,置的汽车上,ECU根据检测到的进气管压力,对根据检测到的进气管压力,对增压装置进行控制,从而控制增压装置对进气增增压装置进行控制,从而控制增压装置对进气增压的强度。压的强度。一一.发动机电控技术发动机电控技术 5)失效保护系统失效保护系统 失效保护系统的功能主要是当传感器或失效保护系统的功能主要是当传感器或传感器
17、线路发生故障时,控制系统自动按电脑中传感器线路发生故障时,控制系统自动按电脑中预先设定的参考信号值工作,以便发动机能继续预先设定的参考信号值工作,以便发动机能继续运转。如:进气温度传感器电路有故障时,失效运转。如:进气温度传感器电路有故障时,失效保护系统将自动按设定的标准进气温度信号保护系统将自动按设定的标准进气温度信号(20)控制发动机工作。)控制发动机工作。6)应急备用系统应急备用系统 应急备用系统功能是当控制系统电脑发应急备用系统功能是当控制系统电脑发生故障时,自动启用备用系统(备用集成电路),生故障时,自动启用备用系统(备用集成电路),按设定的信号控制发动机转入强制运转状态,以按设定的
18、信号控制发动机转入强制运转状态,以防车辆停驶在路途中。应急备用系统只能维持发防车辆停驶在路途中。应急备用系统只能维持发动机运转的基本功能,不能保证发动机性能。动机运转的基本功能,不能保证发动机性能。一一.发动机电控技术发动机电控技术 7)自诊断与报警系统自诊断与报警系统 在发动机控制系统中,电子控制单元都设在发动机控制系统中,电子控制单元都设有自诊断系统,对控制系统各部分的工作情况进行有自诊断系统,对控制系统各部分的工作情况进行监测。当监测。当ECU检测到来自传感器或输送给执行元件检测到来自传感器或输送给执行元件的故障信号时,立即点亮仪表盘上的故障指示灯,的故障信号时,立即点亮仪表盘上的故障指
19、示灯,以提示驾驶员发动机有故障;同时,系统将故障信以提示驾驶员发动机有故障;同时,系统将故障信息以故障码形式储存在存储器中。息以故障码形式储存在存储器中。一一.发动机电控技术发动机电控技术二二.底盘电子控制技术底盘电子控制技术 1.电子控制自动变速器电子控制自动变速器 自动变速器电子控制单元(自动变速器电子控制单元(ECU)通过传感)通过传感器(如节气门位置传感器、车速传感器等)将节气门器(如节气门位置传感器、车速传感器等)将节气门开度、汽车车速转变为电信号并输入微电脑,微电脑开度、汽车车速转变为电信号并输入微电脑,微电脑再根据内存程序,通过电磁阀控制换挡执行元件的动再根据内存程序,通过电磁阀
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