汽车电子控制技术(刘晓岩)05927.ppt

汽车电子控制技术,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,高职高专汽车类规划教材,国家技能型紧缺人才培养培训系列教材,汽车电子控制技术,主编 刘晓岩,汽车电子控制技术,第三篇 安全舒适便利系统,第二篇 动力传动系统,第一篇,概论,第四篇 信息娱乐系统,课程定位和培养目标,内容提要,3,汽车电子控制技术,第一篇,概 论,汽车电子控制技术,第 一 章 绪论,第一节 汽车电子技术的发展,一、汽车电子控制技术的发展历程,第一阶段，从,20,世纪,50,年代中期到,70,年代中期，汽车上运用电子技术主要是对汽车 电器产品进行电子技术改造，以改善部分性能。,第二阶段,从,70,年代中期到,90,年代中期，广泛采用机电一体化装置，解决机械系统无法解决的复杂的自动控制问题。,第三阶段,20,世纪,90,年代中期至今，原先单一项目控制的燃油喷射控制、点火控制、排放控制、自动变速控制等，发展成为多功能的集成控制系统。,二、汽车电子控制技术的发展趋势,1.,现代汽车集中控制,所谓现代汽车集中控制系统就是严格按照人、车、环境整体最佳效应的原则与目标进行整体规划与设计，按照整体性、动态性和开放性的控制原则，并采用计算机网络信息技术，采用信息一系统一控制模式，将整体系统的多个控制功能集中由一个功能强大的,ECU,实行控制,2.,现代汽车的网络化,汽车电子控制技术,汽车电子控制技术,2.,现代汽车的网络化,信息娱乐及媒体系统 安全舒适,/,便利系统 动力传动系统,图,l,一,1,车载网络结构,三、当今汽车电子控制的关键技术,1.,线控技术（,control-by-wire,）,图,1-2,线性控制转向系统,汽车电子控制技术,汽车电子控制技术,2.,车载网络技术,一般来说，汽车通信网络可以划分为四个不同的领域，每个领域都有其独特的要求。现有的主流汽车总线协议都无法适应所有的要求：,（,1,）信息娱乐系统,（,2,）高安全的线控系统（,X-By-Wire,）,（,3,）车身控制系统,（,4,）低端控制系统,汽车电子控制技术,3.42V,电源系统新技术,图,1,3,汽车在过去,80,年和未来,20,年消耗电能的趋势,汽车电子控制技术,第二节 汽车电子控制系统基础,一、电子自动控制系统的一般组成,图,1-4,电子控制系统的一般组成,汽车电子控制技术,二、电子自动控制系统的分类,电子工程自动控制系统的分类方式很多，一般有以下几种。,1,按控制系统有无反馈环节分类,2,按输入量变化的规律来分类,3,按系统传输信号对时间的关系分类,4,按系统输出量和输入量的关系分类,另外，按系统主要组成元件的物理性质，可将控制系统分为电气控制系统、液压控制系统和电一液控制系统。,汽车电子控制技术,三、汽车电子控制系统,汽车电子控制系统可从两个方面进行分类：控制原理、车载集中控制系统信息传输。,1.,控制原理,图,1-5,汽车电子控制系统的基本组成,汽车电子控制技术,2,车载集中控制系统信息传输,图,1-13,汽车电子控制系统的三个层次,汽车电子控制技术,四、汽车电控单元的连接方式,汽车电子控制系统是由多个控制单元（,ECU,）构成的复杂系统。每个电子控制单元其功能各不相同，它们相互配合才能完成整个任务。这些控制单元需要按一定的方式连接起来才能进行通信，常见是总线传输方式。在汽车内部用基于总线的网络结构，可以达到信息共享、减少布线、降低成本以及提高总体可靠性的目的。（第二章详细介绍车载网络系统）,汽车电子控制技术,本章小结：,本章首先介绍了汽车电子控制技术的发展沿革，讲解了当今汽车电子技术应用的现状，阐述了未来的汽车电子控制技术的发展方向。然后讲述汽车电子控制基本方式、组成和工作原理；汽车传感器、电子控制单元（,ECU,）和执行器的概念，作用。介绍了汽车电子控制系统子系统的划分，举例介绍了汽车上常用的传感器和执行器元件。,思考题,1,查阅有关资料简述汽车电子技术的发展历史（要求内容要详实）。,2,简述汽车电子控制系统的组成和各部分的功能。,3,写出你理想中,2020,年小汽车的设计方案。,汽车电子控制技术,第 二 章 车载网络控制系统,第一节 车载网络控制系统概述,一、车载网络控制系统的发展历程,二、汽车网络技术的前景展望,1,网络技术迅速在汽车中得到应用,2,高速、实时、容错网络控制技术,3,多媒体、高带宽的网络,4,统一网络协议,汽车电子控制技术,三、车载网络控制系统的术语,1,控制局域网（,CAN-Controller Area Network,）,2,多路传输,3,模块,4,数据总线,图,2-1 BUS,总线,汽车电子控制技术,6,通信接口,7,通信协议,8,帧,9.,报文,图,2-2,总线系统之间的通信,汽车电子控制技术,四、,CANBUS,的组成,CANBUS,由控制器、收发器、数据传输终端、传输线组成。如图,2-3,所示。,图,2-3 CANBUS,的组成,汽车电子控制技术,五、,CANBUS,的工作过程,CAN-BUS,工作的核心内容就是将节点（站）的信息（数据）交换，当,CAN,总线上的一个节点（站）发送数据时，每个控制单元均可发送和接收信息。当一个控制单元发出信息，其他的控制单元均可接收其发送出的信息。信息交换是连续完成的（按顺序）。,图,2-5,电信号传输,一个发送，所有的接受,图,2-4,按时间顺序的电信号传输,汽车电子控制技术,第二节,CAN,数据总线的传输原理与过程,一、,CAN,数据总线的传输原理,图,2-8,大众途安汽车,CAN,总线系统原理框图,汽车电子控制技术,二、,CAN,总线的数据传递过程,1,信息格式转换与请求发送信息,图,2-9 CAN,数据格式,图,2-10 CAN,信息,汽车电子控制技术,2,发送开始,总线空闲判断,图,2-10,总线空闲判断,汽车电子控制技术,3,发送信息,如果总线空闲下来，事先存在发送存储器的“发动机转速信息”就会被发送出去，如图,2-12,所示。,图,2-12,信息发送,汽车电子控制技术,4,接收过程,图,2-13,接收过程,汽车电子控制技术,图,2-13,确认位（应答场）,图,2-14,监控层工作原理（数据,正确）（所有控制单元）,图,2-15,接受层工作原理（可用仪表控制单元）,汽车电子控制技术,5,位仲裁,如果多个控制单元同时发送信息，那么数据总线上就必然会发生数据冲突，为了避免发生这种情况，,CAN,总线采用了仲裁方法来处理这类冲突。,用标识符中位于前部的“,O”,的个数就可调整信息的重要程度，从而就可保证按重要程度的顺序来发送信息。规则：标识符中的号码越小，表示该信息越重要。这种方法称为仲裁。,汽车电子控制技术,第三节 车载网络系统各个控制单元连接,图,2-19,汽车数据总线拓扑结构,汽车电子控制技术,一、动力传动系统,CAN,总线中的控制单元,1.,动力传动系统总线的连接,图,2-20,动力传动系统总线的连接,汽车电子控制技术,2.,动力传动系统中控制单元的组成位置,图,2-21,所示，为动力传动系统中控制单元的组成及其位置。,图,2-21,汽车电子控制技术,二、舒适,/,便利功能,CAN,总线控制单元,1.,舒适,/,便利功能,CAN,总线连接,图,2-22,舒适,/,便利系统总线的连接,汽车电子控制技术,2.,舒适,/,便利系统控制单元的组成位置,图,2-23,所示，为舒适,/,便利系统控制单元的组成及其位置。,图,2-23,汽车电子控制技术,汽车电子控制技术,三、信息娱乐系统,CAN,总线中的控制单元,1.,信息娱乐系统,CAN,总线的连接,图,2-24,信息娱乐系统总线的连接,汽车电子控制技术,2.,信息娱乐系统中的控制单元的位置,图,2-25,所示，为信息娱乐系统控制单元的组成及其位置。,图,2-25,汽车电子控制技术,第四节,LIN-BUS,一、概述,二、主要特性,三、,LIN,的通信规则,四、应用,第五节,CAN-BUS,局域网自我诊断,汽车电子控制技术,本章小结：,本章的讲解是使学生了解车载网络系统发展沿革，明确车载网络在未来汽车的发展中所起重要作用，以及未来汽车车载网络的发展趋势，讲述汽车网络系统的基本概念，,CAN-BUS,数据总线的数据传输的原理与工作过程，系统分析了新型高档轿车,CAN-BUS,网络系统的组成及结构，详细阐述了汽车各个,CAN-BUS,系统组成部分的功能，电控单元的连接方式，了解,LIN-BUS,通信规则及应用。为下面章节对各个系统汽车电子控制方式的学习奠定理论基础。,37,汽车电子控制技术,第二篇,动力传动系统,汽车电子控制技术,第三章 发动机管理系统,第一节 发动机管理系统概述,一、发动机管理系统发展历程,二、发动机管理系统特点,三、发动机管理系统分类,1,按喷射部位分,（,1,）缸内直接喷射,（,2,）缸外喷射,1,）单点喷射,2,）多点喷射,汽车电子控制技术,图,3-1,缸内直接喷射,图,3-2,单点喷射,图,1-3,多点喷射,汽车电子控制技术,2,按喷射时序分,（,1,）同时喷射,（,2,）分组喷射,图,1-4,同时喷射,图,1-5,分组喷射,汽车电子控制技术,（,3,）顺序喷射,图,3-6,顺序喷射,汽车电子控制技术,3,按空气量的检测方式分,可将燃油喷射系统分为速度,密度型（,D,型）、体积一流量型（,L,型、,LD,型）和质量一流量型（,LH,型）三种。,图,1-7,压力型（,D,型）,l,一空气滤清器；,2,一节气门；,3,一进气总管；,4,一进气歧管绝对压力传感器；,5,一发动机控制模块,图,1-8,翼片式（,L,型）,l,一空气滤清器；,2,一测量叶片；,3,一进气总管；,4,一缓冲叶片；,5,一电位计；,6,一,ECU,汽车电子控制技术,图,1-9,卡门涡流式（,LD,）型,l,一空气滤清器；,2,一,ECU,；,3.6,一超声波传感器；,4,一进气总管；,5,一节气门；,7,一涡流发生体,图,1-10,热线式（,LH,型）,1,一空气滤清器；,2,一热线；,3,一节气门；,4,一进气总管；,5,一热线式空气流量计；,6,一,ECU,汽车电子控制技术,4,按有无反馈信号分,（,1,）开环控制系统,（,2,）闭环控制系统,四、发动机管理系统组成,1.,基本功能,2.,附加功能,汽车电子控制技术,图,1-11,Motronic,系统简图,1-,活性碳罐；,2-,空气切断阀；,3-,碳罐电磁阀；,4-,歧管压力传感器；,5-,喷油器；,6-,点火线圈和火花塞；,7-,凸轮轴位置传感器；,8-,二次空气泵；,9-,二次空气阀；,10-,空流量气计；,11-,节气门体；,12-EGR,阀；,13-,爆震传感器；,14-,曲轴位置传感器；,15-,冷却液温度传感器；,16-,氧传感器,17-,电控单元；,18-,诊断接口,19-,故障灯；,20-,防盗系统；,21-,油箱压力传感器；,22-,油箱；,23-,加速踏板；,24-,蓄电池,汽车电子控制技术,五、发动机管理系统的工作过程,图,1-14,发动机控制单元与整个网络系统,汽车电子控制技术,图,1-15,发动机控制单元,汽车电子控制技术,图,1-16,发动机电子控制系统,汽车电子控制技术,第二节 燃油闭环控制子系统,一、燃油闭环控制子系统的组成,图,1-17,燃油喷射系统,气缸组,I,1,发动机控制单元,1,3,燃油泵,1,4,燃油泵,2,5,喷油器，气缸组,I,7,带进气温度传感器的空气质量流量计,1,9,氧传感器，,气缸组,I,11,节气门控制单元,1,13,加速踏板模块,14,温度传感器,G62,15,发动机转速传感器,16,油箱,17,滤清器,18,燃油轨,19,燃油压力调节器,气缸组,II,2,发动机控制单元,2,6,喷油器，气缸组,II,8,带进气温度传感器的空气质量流量计,2,10,氧传感器，气缸组,II,12,节气门控制单元,2,15,发动机转速传感器,汽车电子控制技术,三、燃油闭环控制子系统部件的结构和工作原理,1.,空气质量流量计,（,1,）热线式空气流量计,图,118,热线式空气流量计,l,一防护网；,2,一取样管；,3,一白金（铂）热线；,4,一（温度补偿电阻）白金冷线；,5,一集成电路控制板；,6,一电连接器,汽车电子控制技术,图,119,热线式空气流量计工作原理,汽车电子控制技术,（,2,）热膜式空气质量流量计,1-20,热模式空气质量流量计简图,1-,插头；,2-,测量管壁或空气滤清器外体壁；,3-,信号处理混合电路；,4-,流量计测量室；,5-,流量计壳体；分流测量槽；,7-,分流空气质量流量,Q,M,出口；,8-,分流空气质量流量,Q,M,入口,汽车电子控制技术,图,1-21,热模式空气质量流量计测量原理,1-,没有迎面气流时的温度变化线；,2-,有迎面气流时的温度变化线；,3-,流量计测量室；,4-,热区；,5-,流量计膜片；,6-,带流量计的测量管；,7-,进气气流（或上游气流）；,T1,T2-,在测量点,M1,和,M2,处的温度；,T-,温差,汽车电子控制技术,汽车电子控制技术,（,3,）卡门涡流式空气流量计,图,123,光电式卡门涡流式空气流量计,l,一板簧；,2,一光电晶体管；,3,一反射镜；,4,板簧：,5,一卡门涡流；,6,一导压孔；,7,一卡门体,汽车电子控制技术,图,124,超声波式卡门涡流式空气流量计,1,一信号发生器；,2,一超声波发生器；,3,一卡门体；,4,一流向发动机的空气；,5,一卡门漩涡；,6-,与涡流数对应的疏密声波；,7,一接收器；,8,一接计算机；,9,一旁通进气遭；,lO,一整形矩形波；,汽车电子控制技术,2.,进气歧管绝对压力传感器,图,1,一,25,压敏电阻式进气压力传感器,l,一真空室；,2,一硅膜片；,3,一输出端子；,4,一过滤器；,5,一二氧化硅膜；,6,一硼硅酸玻璃片；,7,一稳压电源；,8,一差动放大器,汽车电子控制技术,3.,温度传感器,图,1,一,26,进气温度传感器的结构与特性,汽车电子控制技术,图,127,进气温度传感器电路,图,1-28,发动机冷却液温度传感器,l,一插头；,2,一壳体；,3,一密封环；,4,一螺纹；,5,一测量电阻；,6,一冷却液,图,129 NTC,温度传感器特性线,汽车电子控制技术,4.,节气门控制单元,节气门控制单元主要由节气门位置传感器和节气门驱动装置组成。,图,130,节气门传感器结构,l,一节气门轴；,2,一薄膜电阻,l,；,3,一薄膜,电阻,2,；,4,一滑动臂与触头；,54,极插头,图,131,双特性线的节气门传感器,A,一内挡块,l,一测量角在,O,23,时高分辨率的特性线；,2,一测量角在,15,88,时的特性线；,UA,一测量电压；,UV,一工作电压；,aW,一可用的测量角,汽车电子控制技术,图,1-33,桑塔纳,2000,时代超人乘用车节气门控制装置,l,一油门拉索轮；,2,一节气门定位电位计；,3,一应急弹簧；,4,一节气门定位器；,5,一节气门电位计；,6,一怠速开关,汽车电子控制技术,5.,曲轴位置,/,凸轮轴位置传感器,曲轴位置传感器亦称点火信号发生器，用于点火正时控制。传统点火系统中的曲轴位置传感器是分电器凸轮轴和断电器。这里所说曲轴位置传感器是指用于电子点火系统的。无论传统的、还是电子曲轴位置传感器，除用于点火正时控制外，还是检测发动机转速的信号源。,（,1,）电磁感应式,图,1-34,电磁感应式曲轴和凸轮轴位置传感器,汽车电子控制技术,图,135,电磁感应式曲轴和凸轮轴位置传感器信号电压,汽车电子控制技术,（,2,）霍尔效应式,1,）霍尔效应,2,）结构,图,1-36,霍尔效应,图,1-37,霍尔式信号发生器,1-,霍尔触发器；,2-,带窗口的信号转子,3-,永久磁铁,汽车电子控制技术,图,1-38,桑塔纳,2000,轿车霍尔效应式凸轮轴位置传感器,3,）工作原理,如图,1-39,所示,图,1-39,霍尔效应式曲轴和凸轮轴位置传感器信号电压,汽车电子控制技术,（,3,）光电感应式图,1-41,光电式信号发生器原理,光电式信号发生器产生脉冲信号的原理如图,1-41,所示。,图,1-41,光电式信号发生器原理,汽车电子控制技术,图,142,光电效应式凸轮轴位置传感器,1,一驱动轮；,2,一遮光盘；,3,一分火头,汽车电子控制技术,图,1-43,光电效应式曲轴和凸轮轴位置传感器信号,汽车电子控制技术,6.,氧传感器,（,1,）两点式氧传感器,图,144,600,工作温度时两点式,探针的特性线,a,一浓混合气，空气不足；,b,一稀混合气，空气过剩,汽车电子控制技术,图,145,指形,探针在汽油机排气管上的安装,1-,探针陶瓷体；,2,一铂电极；,3-,触头；,4,一壳体触头；,5,一排气管；,6,一微孔陶瓷保护层；,7,一废气；,8,一大气；,US,一,探针电压,图,146,加热的指形,探针,LSH25,的视图和刮回,1,一探针壳体；,2,一陶瓷支承管；,3,一连接电缆；,4,一有槽的保护管；,5,一活性,探针陶瓷；,6,一接触件；,7,一护套；,8,一加热元件；,9,一加热元件的夹紧接头；,10,一弹簧片,汽车电子控制技术,（,2,）平面性宽带氧传感器,图,150,宽带,探针的泵电流，,I,p,随过量空气系数,的变化,图,151,平面型宽带,探针 视图和剖面,1-,测量室，由能斯特浓度室和氧气泵室组成；,2-,双保护管；,3-,密封环；,4-,密封包；,5-,探针壳体；,6-,保护套；,7-,接触支座；,8-,接触夹片；,9-,聚四氟乙烯（,PTFE,）套管：,10-,聚四氟乙烯成型软管；,11-5,芯导线；,12-,密封能斯特,汽车电子控制技术,7.,加速踏板信号,图,153,加速踏板传感器结构形式,（,a,）单独的；（,b,）吊挂式；（,c,）座式,FMPI,1,一传感器；,2,一汽车专用踏板；,3,踏板支座,汽车电子控制技术,8.,燃油泵,图,1-58,燃油泵工作示意图,图,159,电动汽油泵,汽车电子控制技术,9.,喷油器,发动机控制单元根据气缸作功顺序启动喷油器。发动机控制单元,1,启动气缸组,I,的喷油器，如图,1-64,所示，所有喷油器用固定夹直接固定在一根共用燃油轨上，并在相应进气门入口前直接喷射微小的雾化燃油颗粒,根据发动机的工况，喷入适量的燃油。发动机控制单元,2,启动气缸组,II,的喷油器。,图,1-64,喷油器,汽车电子控制技术,10.,燃油箱液面传感器,燃油箱燃油液面传感器的任务是检测燃油箱中当前燃油的液面状态，并将相应的信号发送给控制单元和仪表盘上的指示仪表。除了电动燃油泵、燃油滤清器等部件外，还有燃油箱燃油液面传感器，它也是汽油箱或柴油箱总成中的一个部件，以保证燃油能无故障地供给发动机（图,169,）。,图,169,燃油箱燃油液面传感器,1-,燃油箱；,2-,电动燃油泵；,3-,燃油箱燃油液面传感器；,4-,浮子,汽车电子控制技术,图,170,燃油箱燃油液面传感器结构,1,一插头；,2,一滑动触头弹簧；,3,一触头铆接点；,4,一电阻底板；,5,一定位销；,6,一双触头；,7,一浮子杠杆；,8,一浮子；,9,一燃油箱底板,汽车电子控制技术,第三节 点火闭环控制子系统,一、点火系统发展概况,电子控制点火系统主要由传感器、电脑（,ECU,）和点火执行器三部分组成,如图,1-71,所示,。,图,1-71,电子控制点火系统,汽车电子控制技术,三、电子控制点火系统的分类,1,按有无分电器分,（,1,）有分电器式电子控制点火系统,（,2,）无分电器式电子控制点火系统（又称直接点火系统）,2.,按控制方式分,（,1,）闭环控制,（,2,）开环控制,汽车电子控制技术,下面辉腾为例介绍点火闭环控制子系统，如图,1-72,所示，结构组成如下：,图,1-72,点火控制系统,气缸组,I,1,发动机控制单元,1,3,气缸组,1,带输出级的单火花点火线圈,5,气缸组,1,火花塞,7,带进气温度传感器的空气质量流量计,1,9,发动机转速传感器,10,温度传感器,11,节气门控制单元,1,，气缸组,I,13,爆震传感器,1,与,2,，气缸组,I,15,霍尔（凸轮轴）传感器,1,与,3,，气缸组,I,气缸组,II,2,发动机控制单元,2,4,气缸组,II,带输出级的单火花点火线圈,6,气缸组,II,火花塞,8,带进气温度传感器的空气质量流量汁,2,9,发动机转速传感器,12,节气门控制单元,2,，气缸组,II,14,爆震传感器,3,与,4,，气缸组,II,16,霍尔（凸轮轴）传感器,2,与,4,，气缸组,II,汽车电子控制技术,四、爆震控制,爆震控制是发动机,ECU,根据爆震传感器提供的爆震信号的强度和频度相应地推迟点火时间，防止爆震发生的控制。,1,磁致伸缩式爆震传感器,图,173,磁致伸缩式爆震传感器,汽车电子控制技术,2,压电式爆震传感器,图,174,压电式爆震传感器的结构与安装,l,一压电陶瓷；,2,一振动质量；,3,一壳体；,4,一螺钉；,5,一接触片；,6,一插头；,7,一发动机体；,振动速度,图,175,爆震传感器的电压信号,a,一缸内气体压力；,b,一滤波的压力信号；,c,一爆震传感器的电压信号,汽车电子控制技术,五、点火线圈,大众辉腾的点火线圈为单火花点火线圈，按点火系统分类属于无触点点火系统，除了无触点点火系统外还有有触点点火系统。,1,有分电器式点火控制系统,有分电器式点火系统电路如图,1-76,所示。,图,1-76,有分电器式点火系统电路,1,一信号发生器,2,一,ECU 3,一点火控制器,4,一点火线圈,5,一点火开关,汽车电子控制技术,2,无分电器的点火控制系统,无分电器的点火控制系统有二极管分配式和点火线圈分配式两大类。,（,1,）二极管分配式,图,1-77,二极管分配式同时点火的无分电器点火系统工作原理图,l,一,1.4,缸触发信号,2,一电子点火控制器,3,一控制部分,4,一稳压器,5.8,一一次线圈,6,一高压 二极管,7,一二次线圈,92.3,缸触发信号,汽车电子控制技术,（,2,）点火线圈分配式点火线圈分配式无分电器点火系统是将来自点火线圈的高压电直接分配给火花塞，有同时点火和单独点火两种形式。图,1-78,点火线圈分配式同时点火的无分电器点火系统,1,）同时点火,图,178,点火线圈分配式同时点火的无分电器点火系统,汽车电子控制技术,2,）单独点火,图,1-79,单独点火式无分电器点火系统,汽车电子控制技术,第四节 充气效率控制子系统,充气效率控制有以下措施：可变气门、谐波增压、废气涡轮增压。,一、可变气门,可变气门技术包括可变配气正时技术和可变气门升程技术两部分。可变配气正时（,variablevalve timing,，,VVT,）指的是发动机进（排）气门的开启时刻和开启持续时间能随发动机工况的不同而发生改变；而可变气门升程（,variable valve life,，,VVL,）指的是进（排）气门的升程能随发动机工况的不同而发生改变。可变气门技术的核心目的是充分利用气流的惯性和压差，实现进气充分和排气彻底，以提高发动机的动力性和经济性。正时、重叠角以及升程是调节气门的三个重要参数,大众辉腾可变正时调节如图,1-80,所示。,汽车电子控制技术,图,1-80,大众辉腾正时调节管理系统,气缸组,I,1,发动机控制单元,1,3,凸轮轴正时调节阀，气缸组,I,5,带进气温度传感器的空气质量流量计,1,7,发动机转速传感器,8,温度传感器,G62,9,霍尔传感器,1,与,3,，气缸组,I,11,机油温度,气缸组,II,2,发动机控制单元,2,4,凸轮轴正时调节阀，气缸组,II,6,带进气温度传感器的窄气质量流量计,2,7,发动机转速传感器,10,霍尔传感器,2,与,4,，气缸组,II,汽车电子控制技术,二、谐波增压,一些中高档汽车的发动机进气系统通常使用声控进气系统（,acoustic control induction system,ACIS,），也叫谐波增压系统，以充分利用气流惯性产生的压力波来提高进气效率，达到提高发动机功率和转矩的目的。,按照进气系统固有频率的改变方法不同，可将谐波增压装置分为可变进气管长度（如奥迪,A6,）和可变进气管容积（,variable volume intake system,，,VVIS,）（如丰田皇冠）两种类型。,汽车电子控制技术,图,1-87,奥迪,A6,可变进气管长度,谐波增压装置,图,188,丰田皇冠 乘用车,2JZGE,发动机谐波增压系统,汽车电子控制技术,三、废气涡轮增压,进气增压是提高发动机动力性、经济性的有效措施之一，已成为发动机技术发展的方向。目前柴油机已基本实现增压化，汽油机增压技术也日益成熟。,图,190,日产,300ZX,乘用车废气涡轮增压系统的组成与工作原理,汽车电子控制技术,第五节 废气排放控制子系统,汽油是有特殊的芳香气味，易挥发，易燃的无色液体。主要成分为,C4,C12,脂肪烃和环 烃类，并含少量芳香烃、硫化物和铅。燃烧后除生成,CO2,和,H20,外，还有,CO,、,HC,、,NOx,、铅化物和二氧化硫等，而后面的几种排放物会对环境造成污染，对人体造成危害。,一、发动机排放污染物的生成及影响因素：,图,191,空燃比与排气污染物排放量的关系,汽车电子控制技术,二、发动机排放污染物的控制措施,1.,燃油蒸发控制系统,图,192,广州本田雅阁乘用车燃油蒸发（,EVAP,）控制系统,汽车电子控制技术,2.,排气再循环系统,排气再循环量通常以,EGR,率来表示，它反映再循环废气量占总进气量的百分率。,图,194,不同占空比脉冲电压控制的排气再循环系统,汽车电子控制技术,（,2,）奥迪,A6 EGR,系统,图,195,奥迪,A6,乘用车排气再循环（,EGR,）系统,汽车电子控制技术,3.,三效催化转换（,TWC,）系统,三效催化转换（,TWC,）系统也称催化净化器，是将发动机排气中的,CO,和,HC,氧化成,CO2,和,H20,，并将,NOx,还原成,N2,排入大气。主要是为了减少,CO,、,HC,和,NOx,的排放。,图,1-98,三效催化转换器（,TWC,）,1,一金属外壳；,2,一三效催化转换芯子,图,199,三效催化转换器工作原理,汽车电子控制技术,4.,曲轴箱强制通风装置,曲轴箱强制通风装置是将窜入曲轴箱内的废气导入进气系统，再循环燃烧。主要是为了降低窜与中,HC,对大气的污染。下面分别以大众辉腾为例介绍。,气缸组,I,1,发动机控制单元,1,3,油箱,4,活性炭罐,5,活性炭滤清器系统电磁阀,1,，气缸组,I,7,带进气温度传感器的空气质量流量计,1,9,氧传感器，气缸组,I,11,节气门控制单元,1,，气缸组,I,13,温度传感器,G62,14,发动机转速传感器,气缸组,II,2,发动机控制单元,2,6,活性炭滤清器系统电磁阀,2,，气缸组,II,8,带进气温度传感器的空气质量流量计,2,10,气缸组,II,氧传感器,12,节气门控制单元,2,，气缸组,II,14,发动机转速传感器,汽车电子控制技术,5.,二次空气喷射系统,二次空气喷射系统是将压缩空气喷入排气总管或催化转换器中，使未燃烧的,HC,和,CO,因氧气的增加而继续燃烧，主要是为了降低发 动机冷起动时,HC,和,CO,的排放量,同时可提高三效催化转换器的转换效率。下面以奥迪,A6,乘用车二次空气系统为例介绍。,图,1104,奥迪,A6,乘用车,二次空气系统原理图,汽车电子控制技术,第六节 巡航控制子系统,一、巡航控制系统（,CCS,）,图,1-105,计算机巡航控制系统,汽车电子控制技术,二、自动车距控制（,APC,）,自动车距控制系统（简称,APC,）是传统的定速巡航装置（,CCS,）的扩展。,CCS,将车速调节到驾驶员预设的车速。,APC,系统以同样的方式实现驾驶舒适功能。另外，当前方车辆比本车速度慢时，自动调整本车速度。,图,1-115,匀速,图,1-116,前方有车辆减速,汽车电子控制技术,图,1-117,前方插入车辆减速 图,1-118,前方车辆加速或变道,汽车电子控制技术,APC,主要适合于在高速公路和城间公路进行直线行驶。,为了实现上述功用，自动车距控制由多功能方向盘、仪表板上的,APC,显示器、油门踏板、制动踏板、车距控制传感器、电子制动助力器等组成。如图,1-120,所示。,图,1-120,自动车距控制系统,图,1-120,自动车距控制系统,图,1-120,自动车距控制系统,图,1-120,自动车距控制系统,汽车电子控制技术,1.,多功能方向盘,图,1-121,多功能方向盘连接,图,1-122,多功能方向盘上的左侧按键组操作,汽车电子控制技术,2.,组合仪表上的,APC,显示器,驾驶员获得的,APC,系统信息显示在几个显示器上，如图,1-123,所示，其中有些显示是备用显示。,图,1-123,组合仪表上的,APC,显示器,汽车电子控制技术,3.,油门踏板、制动踏板及选档杆,在,APC,系统启用时，可以通过踩油门踏板将其停用，并使车辆加速。如果松开油门踏板，,APC,又会恢复其功能，使车辆减速到期望车速或到当前的时间间隔（跟车距离）。,踩下制动踏板立即停用自动车距控制，同时期望车速保存在存储器中（“待命模式”）。,如果换档杆由位置“,D”,移至“,N”,、“,R”,或“,P”,位置，则自动车距控制功能停用。在其他换档杆位置时，,APC,仍会处于启用状态。,汽车电子控制技术,4.,右侧车距控制传感器,图,1-130,车距控制传感器,汽车电子控制技术,5.,制动助力器控制单元,制动助力器控制单元的作用是控制制动压力的建立和释放。,图,1-131,制动助力器控制单元,汽车电子控制技术,6.,防盗报警装置,图,1-132 CAN,总线继电器执行,专门的开启程序,汽车电子控制技术,7.,电子制动助力器（,EBS,）,APC,系统中的电子制动助力器（,EBS,）的任务是启动制动器，以控制到前方车辆的距离。,图,1-133,电子制动助力器结构,汽车电子控制技术,8.CAN,网络中的数据流,车距控制传感器通过制动助力器控制单元内的总线继电器与动力传动系统,CAN,总线相连。,车距控制传感器同下列控制单元交换信息：,制动助力器控制单元,发动机控制单元,组合仪表,转向柱电子装置控制单元,自动变速箱控制单元,带有,EDL,的,ABS,控制单元,汽车电子控制技术,第七节 电控发动机故障诊断方法,1.,先思后行,2.,先外后内,3.,代码优先,4.,先简后繁,5.,先熟后生,6.,先备后用,汽车电子控制技术,本章小结：,本章的讲解是使学生明确在维修发动机管理系统时应具备的知识点，在维修汽车的发动机管理系统时首先应了解发动机管理系统的分类、工作过程及相互联系；燃油喷射闭环控制子系统、点火控制闭环控制子系统、进气、排气的结构与工作原理、巡航控制系统，只有掌握发动机管理系统分类、工作过程及相互联系；燃油喷射闭环控制子系统、点火控制闭环控制子系统、进气、排气、巡航控制系统的结构与工作原理，才能针对具体故障采用理论分析，通过仪器设备检测，判断具体故障点，避免靠维修经验误诊断。,汽车电子控制技术,第四章 自动变速器电子控制系统,第一节 自动变速器概述,一、自动变速器发展历程,1,液力自动变速器阶段,2,电控液力变速器阶段,3,智能控制变速器阶段,二、自动变速器的分类,1,按汽车驱动方式分类,汽车驱动方式的不同，自动变速器可分为后驱动自动变速器和前 驱动自动变速器两种，如图,2-1,，,2-2,所示。,汽车电子控制技术,图,2-1,后驱动自动变速器,汽车电子控制技术,图,2-2,前驱动自动变速器,汽车电子控制技术,三、自动变速器的组成,电控自动变速器由液力变矩器、行星齿轮系统、液压控制系统和电子控制装置组成。,1,液力变矩器,图,2-3,液力变矩器,汽车电子控制技术,2,行星齿轮系统,行星齿轮系统是自动变速器的主要组成部分，如图,2-4,所示，它包括齿轮变速机构和换挡执行机构。,图,2-4,行星齿轮系统,汽车电子控制技术,3,液压控制系统,液压控制系统包括有液压泵、控制阀板总成和液压管路，液压泵也称为,ATF,泵，如图,2-5,所示。,图,2-5,液压泵,汽车电子控制技术,4,电子控制系统,控制系统一般由传感器、电子控制单元和执行元件三部分组成。如图,2-6,所示。,图,2-6,电子控制系统,汽车电子控制技术,四、自动变速器的工作过程,五、自动变速器的使用及操作注意事项,1.,各档位名称及使用,2.,控制开关的使用,3.,操作注意事项,图,2-7,选挡杆,汽车电子控制技术,第二节 电子控制自动变速器部件的结构与工作原理,一、液力变矩器,1.,液力变矩器作用、组成结构,图,2-8,泵轮,图,2-9,涡轮,图,2-10,导轮,汽车电子控制技术,2.,液力变矩器的工作原理,二、行星齿轮系统,行星齿轮系统包括行星齿轮机构、离合器和制动器。,1.,行星齿轮机构,（,1,）辛普森式行星齿轮机构,图,2-13,辛普森式行星齿轮机构,汽车电子控制技术,（,2,）拉维纳式行星齿轮机构,图,2-21,拉维纳式行星齿轮机构,汽车电子控制技术,2.,离合器,离合器分为多片式、滚柱斜槽式、楔块式离合器。,图,2-22,多片式离合器,图,2-23,滚柱斜槽式离合器,汽车电子控制技术,图,2-24,楔块式离合器,汽车电子控制技术,3.,制动器,制动器分为片式制动器和带式制动器。,图,2-25,片式制动器,汽车电子控制技术,图,2-26,带式制动器,汽车电子控制技术,三、液压控制系统,液压控制系统由油泵、主调压阀、副调压阀、速控阀、换档阀等组成，如图,2-27,所示。,图,2-27,自动变速器液压式控制系统,汽车电子控制技术,1.,油泵,油泵的作用是为自动变速器中的变矩器、换挡执行机构、液压控制阀等部分提供其所需的一定压力和流量的液压油。,图,2-28,内啮合齿轮油泵 图,2-29,转子式油泵,图,2-30,叶片式油泵,汽车电子控制技术,2.,主调压阀,如图,2-31,所示，主调压阀的作用是根据换挡手柄的挡位、汽车行驶的速度和节气门开度的变化，自动调节流向自动变速器液压系统的油压力（管路油压力），使其与发动机功率相符，防止液压油泵功率损失。,图,2-31,主调节阀结构,汽车电子控制技术,3.,副调压阀,如图,2-32,所示，副调压阀的结构的作用是根据节气门的开度和汽车行驶车速的变化，调节送至变矩器和润滑系统的油压，使之与发动机功率和车速保持一致。,图,2-32,副调压阀结构,汽车电子控制技术,4.,速控阀,速控阀的作用是输出一个与车速相关的控制油压，作用于各换档阀的下端，控制换档。,图,2-33,离心式速控阀结构图,2-34,速控液压输出特性,汽车电子控制技术,5.,节气门阀,节气门阀受加速踏板控制，其作用是产生一个随节气门开度的变化而变化的油压力。,图,2-35,节气门阀结构,汽车电子控制技术,6,反向阀,反向阀的作用是使节气门阀油压与速控阀油压建立某种联系，即使节气门油压与车速有一定的关联性。,图,2-36,反向阀结构,汽车电子控制技术,7,速控压力调节阀,图,2-37,速控压力调节阀结构,图,2-38,锁止调节阀结构,汽车电子控制技术,8,中间调节阀,如图,2-39,所示，在手控阀处于位置,2,时，中间调节阀调节来自中间变速阀（或称中间换挡阀，位于,23,挡换挡阀的上端）的管路压力，经调节后的油压经过,12,挡换挡阀进入制动器,B1,，用以减小换挡冲击。,图,2-39,中间调节阀结构,汽车电子控制技术,9,低速行车调速阀,如图,2-40,所示，在手控阀处于,L,位置时，低速行车调速阀调节来自手控阀的管路油压，调节后的油压送至低速行车变速阀（位于,l,一,2,挡换挡阀的上端），经,12,