(汽车技术部文件)汽车电控系统工作原理与结构

1、LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T汽车电控技术 汽车技术部2021-12-91LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T现代轿车常见的电控系统有现代轿车常见的电控系统有o电控发动机系统o电控变速箱系统o电控刹车（车身稳定、牵引力控制）系统o电控安全气囊系统o电控巡航控制系统o电控空调系统o电控导航系统o电控悬挂系统o电控舒适系统2021-12-92LAUNCHLAU

2、NCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T电控技术在发动机上运用的优点电控技术在发动机上运用的优点o提高发动机的动力性提高发动机的动力性：进气阻力减少（取消了化油器）、提高了充气效率，且电控系统可以保证进入发动机的空气得到充分利用，从而提高发动机的动力性。o提高发动机的燃油经济性提高发动机的燃油经济性：电控系统精确控制发动机工作所需的混合气浓度，使燃烧更完全、燃油利用更充分，从而提高发动机的燃油经济性。o改善发动机的加速性和减速性能改善发动机的加速性和减速性能：在发动机的加速和减速运行的过度工况下，电

3、子控制单元的高速处理功能，使控制系统能够迅速响应，使汽车的加速和减速反映更灵敏。2021-12-93LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T电控技术在发动机上运用的优点电控技术在发动机上运用的优点o改善发动机的启动性能改善发动机的启动性能：电控系统能根据发动机温度变化，对进气量和供油量进行精确控制，从而保证发动机顺利启动和平稳经过暖机过程，可明显改善发动机的低温启动性能和热机运转性能。o降低排放污染降低排放污染：电控系统对发动机在不同使用环境下的各种运行工况优化控制，提高了燃烧质量

4、，同时各种排放控制系统在发动机上的运用，都使发动机的排放污染降低。2021-12-94LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T应用在发动机上的的电控系统应用在发动机上的的电控系统o电控燃油喷射系统（电控燃油喷射系统（EFI）：在电控燃油喷射系统中，喷油量的控制是最基本的也是最重要的控制内容，ECU是根据进气量确定基本的喷油量，再根据其他的传感器（如冷却液温度、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混合气，从而提高发动机的动力性、经济性

5、和排放性。除喷油量控制外，还有喷油正时控制、断油控制和燃油泵控制。o电控点火系统（电控点火系统（ESA）：最基本的功能是点火提前角的控制。该系统根据曲轴位置、凸轮轴位置、爆震、进气管绝对压力、空气流量、节气门位置和发动机水温传感器的信号，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烧过程，以实现发动机的动力性、经济性和降低发动机排放污染的目的。此外，电控系统还对点火线圈通电时间、爆燃进行控制。2021-12-95LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R

6、K E T应用在发动机上的的电控系统应用在发动机上的的电控系统o进气控制系统进气控制系统：根据发动机转速和负荷的变化，对发动机的进气进行控制，以便提高发动机的进气效率，从而改善发动机的动力性。o增压控制系统增压控制系统：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置的汽车上ECU是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压的强度。o怠速控制系统（怠速控制系统（ISC）：电控系统根据发动机水温、压缩机、变速箱档位开关等信号，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速运转。2021-12-96LAUNCHLAUNCHP I O N E

7、 E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T应用在发动机上的的电控系统应用在发动机上的的电控系统o排放控制系统排放控制系统：根据发动机的转速和负荷对排放控制装置的工作进行电子控制，以降低发动机污染物的排放。其项目包括：废气再循（EGR）、活性碳罐电磁阀（EVAP）、氧传感器和空燃比闭环控制、二次空气喷射等。o自我诊断与报警系统自我诊断与报警系统：电子控制单元设有故障自诊断系统，随时对控制系统各部分的工作进行监测，当检测到传感器或执行器和相关线路出现故障时，即刻将故障内容储存在存储器中。如排放系统出现问题即刻点亮故障指示灯并存储

8、故障内容。o失效保护系统失效保护系统：当传感器或其线路发生故障时，控制系统自动按电脑中预先设定的参考信号值工作，以便发动机能继续运转。（IGF例外）2021-12-97LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T应用在发动机上的的电控系统应用在发动机上的的电控系统o应急备用系统应急备用系统：应急备用系统的功能由ECU内的备用IC（集成电路）来完成，当ECU内的微处理器或少数重要的传感器（CPU、I/O接口、存储器、进气压力传感器）出现故障车辆无法行使时，该系统将燃油喷射和点火正时控制在

9、设定的水平上，作为一种备用功能使汽车能维持基本行使，以便将汽车开到最近的维修站。2021-12-98LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T发动机电控系统的基本组成发动机电控系统的基本组成 输入元件 ECU 执行元件2021-12-99LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T发动机电控系统的基本组成发动机电控系统的基本组成2021-12-910LAUNCHLAUNCHP

10、 I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T发动机主要传感器及其作用发动机主要传感器及其作用o空气流量计（空气流量计（MAF）：检测发动机的进气量，是喷油脉宽的主控制信号。2021-12-911LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T发动机主要传感器及其作用发动机主要传感器及其作用o进气温度传感器（进气温度传感器（IAT）：检测发动机的进气温度。是喷油脉宽的修正信号。2021-12-912LAUNC

11、HLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T发动机主要传感器及其作用发动机主要传感器及其作用o凸轮轴位置传感器（凸轮轴位置传感器（CMP）：提供凸轮轴转角基准位置信号（G信号），作为点火正时和喷油正时控制的主信号。2021-12-913LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T发动机主要传感器及其作用发动机主要传感器及其作用o节气门位置传感器（节气门位置传感器（TPS）：检测节气门的开

12、度及开度变化，作为燃油喷射的修正信号。也是自动变速器的控制信号。2021-12-914LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T发动机主要传感器及其作用发动机主要传感器及其作用o曲轴位置传感器曲轴位置传感器（CKP）：也称转速传感器，用来检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号，作为点火正时和喷油正时控制的主信号。2021-12-915LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R

13、M A R K E T发动机主要传感器及其作用发动机主要传感器及其作用o进气压力传感器：检测进气歧管的压力（发动机的负荷），喷油量控制的主信号号。2021-12-916LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T发动机主要传感器及其作用发动机主要传感器及其作用o发动机冷却液温度发动机冷却液温度传感器传感器：检测发动机的冷却水温度，是燃油喷射和点火正时的修正信号，也是怠速控制、废气再循环和自动变速器超速控制的控制信号。2021-12-917LAUNCHLAUNCHP I O N E E

14、R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T发动机主要传感器及其作用o车速传感器车速传感器：检测汽车的行使速度，用于巡航控制、ABS、TRAC、TV和发动机断油控制，也是自动变速器的主控制信号。2021-12-918LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T发动机主要传感器及其作用发动机主要传感器及其作用o氧传感器（氧传感器（O2S）：检测废气中氧含量，向ECU输送空燃比的反馈信号，进行空燃比的闭环控制。2021-12-9

15、19LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T发动机主要传感器及其作用发动机主要传感器及其作用o爆震传感器（爆震传感器（KS）：检测汽油机是否发生爆震及爆震强度，将此信号输入ECU作为点火正时控制的修正（反馈）信号。o起动开关（起动开关（STA）：发动机启动时，通过起动开关给ECU提供一个启动信号，作为燃油喷射和点火正时的修正信号。o空调开关（空调开关（A/C）：当空调开关打开，空调压缩机工作，发动机负荷加大时，由空调开关向ECU输入信号，作为燃油喷射和点火正时的修正信号。2021-

16、12-920LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T发动机主要传感器及其作用发动机主要传感器及其作用o挡位开关挡位开关：检测自动变速器挡位所处的位置，并向ECU输入作为燃油喷射和点火正时的修正信号。o制动灯开关制动灯开关：在制动时，由制动开关向ECU提供制动信号，作为燃油控制和点火正时修正信号。o动力转向开关动力转向开关：检测动力转向油泵是否工作，将信号向ECU输入，作为燃油控制和点火正时修正信号。2021-12-921LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T

17、 H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T发动机主要传感器及其作用发动机主要传感器及其作用o巡航控制开关巡航控制开关：当进入巡航状态时向ECU输入控制状态信号，由ECU自动对车速进行控制。 随着汽车技术的不断发展，传感器的数量也将不断增加。一个传感器的信号可以通过CAN-BUS系统供多个控制系统使用。2021-12-922LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T电子控制单元（电子控制单元（ECU）的基本功能）的基本功能o给传感器提供

18、稳定的5V（9V）、12V参考电压，接收各种传感器和其他开关输入的信息，并将输入的信息转换成微机所能接受的数字信号。o存储该车型的特征参数和运行中所需的有关数据信息。o确定计算输出指令的程序，并根据输入信号和相关程序计算输出指令数值。2021-12-923LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T电子控制单元（电子控制单元（ECU）的基本功能）的基本功能o将输入信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定并存储、显示故障信息。o向执行元件输出指令，或根据指令输出自身已储存的信息（如故障信

19、息等）o自我修正（学习）功能（如长期燃油修正、短期燃油修正）。2021-12-924LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T执行元件的类型执行元件的类型在发动机的控制系统中，执行元件主有：o喷油器o点火器o怠速控制阀o节气门控制电机oEGR阀o进气控制真空电磁阀o冷却风扇电机2021-12-925LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T执行元件的类型执行元件的类型o燃油

20、泵继电器o空调压缩机继电器o可变气门正时控制电磁阀o二次空气喷射阀o活性碳罐排泄电磁阀o冷却液循环电机o自诊断显示与报警装置o仪表显示器等2021-12-926LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E TOBD的介绍： 2021-12-927LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E TOBD-II的主要特点o汽车装用统一的16P诊断座，安装在驾驶室仪表盘下方。如下图：oOBD-

21、II具有数据传输功能，并规定了两个传输线标准：欧洲统一标准（ISO-II）规定传输用7和15端子，美国统一标准用（SAE-J1850）规定用2和10端子。2021-12-928LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T新的新的OBD 诊断坐连接标准诊断坐连接标准 DLC-J1962 Pin 1：SAE J2411，GM single wire CAN；通用公司单线 CAN-BUS Pin 2：ISO 11519-4 (Bus+)(SAE J1850)，和10号脚同时使用， 41.6

22、Kbps PWM脉宽调制单线用法:只用2号脚1根线通讯10.4 Kbps VPW可变脉宽调制byte header + CRC，no “checksum” or “inter-byte separation” (In Frame response byte ?)。Pin 3：Chrysler，CCD+ (not OBD) 克莱斯勒 CCD-BUS网线 H 线。Pin 4：底盘地 Chassis ground。Pin 5：逻辑地 Signal ground。Pin 6：ISO 15765-4;CAN-BUS 高速诊断线(线) ,250/500 kbit/s。2021-12-929LAUNCHLA

23、UNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E T新的新的 OBD 诊断坐连接标准诊断坐连接标准 DLC-J1962 Pin 7：KWP1281或KWP2000 协议诊断线 (K线)，波特率10400/多数厂家默认KPW2000诊断线。Pin8：点火开关打开有电 IG+，点火开关 ON/Off 状态识别用途Pin9：7号脚不方便用时，启用*KWP1281或KWP2000 协议诊断线 (K线)，波特率10400。Pin10：ISO 11519-4 (Bus-)(SAE J1850)，和 2号脚同时使用, 41

24、.6 Kbps PWM脉宽调制。Pin 11：Chrysler，CCD- (not OBD) 克莱斯勒 CCD-BUS网线 L 线。Pin 12：* K 线 制造厂保留用。Pin 13：* K 线 制造厂保留用。Pin 14：ISO 15765-4，CAN-BUS 高速诊断线 (L线) 250/500 kbit/s Pin 15：KWP1281或KWP2000 协议诊断线 (K线);7P不够用或控制单元过多时启用。 Pin 16：长火线 BAT+。2021-12-930LAUNCHLAUNCHP I O N E E R I N T H E A U T O M O T I V E A F T E R M A R K E TOBD-II的主要特点oOBD-II具有行车记录功能，能记录车辆行使过程的有关数据资料；能记忆和重新显示故障码的功能，可利用仪器方便、快速地调取或清除故障码。o装用OBD-II的汽车，采用相同的故障码代号及故障码统一。故障码由1个英文字母和4个数字组成（PO341）。SAE共规定了100个统一的OBD-II故障码。其含义如下表：2021-12-931LAUNC