现代汽车电子控制技术

1、 坡控对象足摘与被控斛陽理虽相对应的那个装 吕或设备敦过程，能量浦或呦质流作为祓控对象的输 入绥数宣接受到执厅环节的影岡。 玻控对製的谕入够数为控制參数,输出多数为被 控参数，当系纽!受到干扰时，住制过程会友生殳化。 经倍愿处理采得控制多数。 指令参数作为信号经输入环节被谕入。拾令多数 由瑜出参数横定，不受控制的aso那些被测蚩 的龙动ffiWJS作为被左对象的输入参数来处浬。控 制环节农療一定的逻但法则处理惜总,并结执行环秸 发出指令。执行环节则按照所给指令实对农能 吻质流的応入。 |喷油嘴 被控对做为发动机在不同工况下的混合气形戌 区。陨油尚为鄭油供给系统中的执行机恂。控缶:妙数 罡（0注

2、悒。被徨越数規逬气管内的空嗨比。不同的发 动机运转工况会影嗨到混合气的成分。扰动缪数为发 动机转連（负荷）、发和机爲度、空气温唆、空气压刀以 从畐电池电压。 通过E思处理可形扳枝汕脉冲。 Wi入参数 控制与供陋装签 績出冬数 输入参数经俊感我获須： 拾今参数空气虽田空巧流弗传愍88测得。 扰动签数中,转連经破电感应传愍誌，温曉经爲 厦传惑卷，满负範与总逮运转经节气门开关茯得。 电子控册芸貢处理经传恿邀传输过乗的倍号井 向155沁懾发送拧制詠冲。喷油囱与燃斜灰给系统相连, QiraS逬爲管中喷射燃油。控制脉冲的持续时闫决疋 了顶油虧的丘沼时间SKS汨*。珈代俺f电孑彪制孩术 各控制环冇为彼此相连

3、、相互作至的 一.汽车电子技术基础原理 墮软结梅各怀方构成一个控制砸。 作用流程为开环结构， 圈披控虽茨以 任何形式反馈到输入堆。 系统仅能独制被测扰动参数篦作用， 控制系统 其他的干vcarote无阴伺地影咆到祓控对象才渭控 制主要包含控制装目和被左对象两大邱分。 按DIN19 266柝准的定义控制为一个系统过程。 80在系兢中烯过控制输入多数以达到控制辑出参数 的目的。控制的特征肖： 被控对象 被控对象 电子控制汽油喷射 扰动, 能量流或（ 妓控对猿 物质酒 空压力 I II I 空一/温度 - 发动机转速 发作用位at 叫业混合气形他警 微升调节（X调节） 调节系统 调节为一个过程在此过

4、程中不断地检测被诡枣 数并将其与指令参数讲行比较,然后作相应的调螫。 调节的特征定： 整个的作用过程为闭环控制过程。 疙制幷反惯所有扰函参馥的作用结果。在凋15 技术中，对那些相刈类型的参数和功能入门幫引用 在控制技术中所绘的定义。 I 1 I 対象 扰动 调节参数 被调节鑫数 f指令參数 能蹄作用位貿,:扰羊6传感器 政物攀 fi 浚冏”设备 被调节多数 描令参数 调节路03组成： 传愍認 调冇器 执行环15 被调15对象 被询15对彖为弓披调話参数相对应的那个装总 或设茁各扰动參级都作用在极谒节对象上。 被凋15刘按时输出笏数为被调冇参数，也认为 定枝遐节塞数的实测缰。该直被送拄谊节器,并

5、且与 指令参数（祓调15爹数旳理论d）迸行比较，信息处理 在调节器内逬行因此凋冇既内妙须貝备三和类型的 控制电路装冒。 测呈装窗 洪星丘遡接受彼传送过来的被週秸参数的实测 值该装呂一般都与传態器相连接，由倍驗題埒输出便 号转变成电信号后冉由该测呈装垃逬行处理。 理论值週整装百 调姿该装置使其处于被调彩参或的埋论值上。 理12值买测值邀整装兰 在比较骂屮将诳行被週节参数的实测但与顼论 值的比没，计旦谒15馆垄如果该恸差值不为零则向 弟行环迈辑出电压信号。 执行环节在作用位旨上可对系统的錢员流或勃 质流逬行控制。 入谶节系统田下列珈件构成： X抿头.入调廿話，喷油摒。 发动机为被谢芯对彖.指令参数

6、为调冇电压的理 论值,逐値对应的进气管内的过园空气系数入“被调 节参数是发的残寒g密凤.扰动绥故为曲柚箱通 风、电封不良厲貝他不釉密的预调整。 V6比玫t$ I駅分b So 15*3 &4)n 广 rtM 作用佗貝 空代板気 M R R W#ft X 探针检测段气中的騎时残余含氧量幷潘出探 针信号U“在理论值词整骂中希令参数的理论值设定 为400mVo在比较冯屮计算捋令参数与被调节参故之 囘的輛差。岂偏差为孚时茨田过更空气系数入H当扁 差不为峯时， 调节装玄變会圮作用。 如果採针电压為于 週节电压 （浓混合气）则信号放大88停止给其他的週节 元件发送电压倍号，在此脉冲间隔内喷油减少楚合

7、 气将变稀。如果空针电压低于词万电压的理论值则信 号辰穴寒堆续叵积分為瑜送电压脉冲，砥氏喷浊时间. 便浊屋上升。 调节回路 二.汽车电子控制与调节系统中的信号处理及执行元件 控制与週节系统中的大部分故障都出自于悽簸器。汽车修理师首先必须险査传感器。因此他门必须了解 各系统的侵感器以及它门的功用、億号、位胃等。 对运行数据的采集 各传恿器由带有外部电压的控制爲供电。 传感器 符号 工作原理 开关 詢压开关 炼出拥 H ffb洞飜鹦 9 J 制幼液祓 X车穿”、位曙 回画 (S回 爲度幵关:当遍度达到臬特定值时，开关起作用，辺热 敏定时幵关。 压刀幵关:当压刀达到袅特定值时，开关起作用，划油 压开

8、关。 液位开关:在臬特定液面禹筋时,开关起作用。工作 液如制动液、冷却水、洗涤刑笹。 输入利度、压力、体积。输出:合开。 舌貧继电器 气步歼 缨E 铁兰 保护代体ttAW片 簧片融点封闭在一个充气曲坡诱管内。当线圈祓澈 励肘，所形成能磴场会回虫点闭合,更电賂接通。 输入:乌压 Q 傩出:合开。 光敏电阴 股璃 ST 口 丁干人半导体材料 光叙电阻的阻佰取决于光线的強弱。光线越遢,则电 阻佰越鬲。 瑜入:日光。 瑜出:电阻值变化。 电位器 B 电位器是一个可变电咀，轴有一个电阻脅融和一 个滑动越点。潘动触点处于不司的位買对应不同大小 的电阻。 输入:转吊。 输出:电阻值变化。 霍尔传感器 打 1

9、宽度为b的隔板 X2L 2IXH体拆体 (SB 3 JR尔元件 V C4 4空气间怎 團 由永久図铁形战的磁场在舉尔元件中产生电压，帯 隔板的转子位于療铁与宦加元件之间的空腹当中，转子 转动旳,隔板交替君通过空隙,岳盘丹电压交芮变化。 输入:转速。 瑜出:毎审电压。 磁感应传感器 r v 电 ffi/ 画 当导体在啟场中运动并切割磁力歩时，则在该导体 上会产生电压，该电压常称之为感应电应势。恿应电压存 在的条件是:导体必须切割磁刀线，当导怀的运动万向改 变时，电压方向也随之变化。此时的感应电压为交流电 Ko磁电感血转連测星的原理为:一根帶暗的金風转轴在 永久他场内庾转，矩转周，当轴上的幵楮通过

10、磴场时会 悽磁场的盛通腔度发生交化.于是在永久磁铁的外绕线 圏上感应出电压。国周都为应若一个负豚冲和一个正脉 冲电压。因此脉冲数就能反映出该轴的转速。 偷入:转逑。 输出:愁应电压。 传感器 符号 工作原理 空气流量传感器 板电 OMM传窈腔 用凤向ftcr位尼 勞阻妝平澀电組 1234567流入的空气使阳风门处于某特定转角位置上.陌风 门与电位器相谨接，这徉从电位器上就能输出与阻风门 转角育关的电压信号。 瑜入:空气流虽。 倚出:电压信号。 空气量传感希 吸逬的空气冷却加热的柏丝或热电阻，湧过电子调 压，便钳丝上的汩度保持不变。则所需的电压值能够反映 空气蚩的大小。 输入:空气阪。 输出:电

11、压信号。 温度传感器 1电農头 2亮低 3 tn温度系数电： 冕度侵感希中的主哽元件定一个负遍!g系纹电阻。 随若爲度上升具电阻值下降，因此根拓电阴的变化就可 以确定所对应的君度。 对于曲有正温度系数电阻的還度 悔感8S,湿度上升时，其电阻值提离。 输入：SBo 输出:电阻变化。 nBT?- 广; BELsA 1电叩 2电般 3 iiiLj0 戚 7皿（空气也） 8M （9 ARO n 10电雄头 入传朝器用于測童废气 B 的含缸弟。其电压痢出取 决于空气側电极处与残气側电极处的含氧虽比。 两电极 处含氛呈差别越大贝 两电极之间的输出电压当混 合右的过昂空气系数入=1时確出电压发生跳变，电压跳

12、 交表征了稀混合气与浓混合气的分界点。 输入:氧舍星。 输出:电压信号。 液面位贡传剧器 比类传感爲自两种结构型式： 塢憋希拥有 个带蛍环的浮憾及一个安技在筒 钦部的舌資触点。当浮馬滾浮在液面上限时，舌员触点处 于断F状态。随若液面下陆，舌賢购点在図环的磁场刀作 月下闭合。 2.厚聲上下移动能鑿挖帘Jd变电阻的阻值变化, 进而影胞电雜弓的输出。 输入:液面位警。 瀚出:电压信号。 电感式的进气後压力传感器 亿勒开 2無片累 2关闭P0大气压 P1进气竹内加压力 该症力恂惑箜中有两几膜片nes在压力室内。当 逬气总中的压刀发生变化时.痕件矗就会膨胀或君視压 尽。膜片疑的釉序尺寸改变将宵动衔铁在线

13、固 k 移动，便 线囲的电簸发生变化。因此电恿的变化就对应苕压力的 变化 C 畲入:压力。 输出:电恿变化率。 压敏电阻式的进气管压力传感器 传感卷 B fl 定那检 C电按矣 1压故电RI 2 jE（a 片） 3细品硅慕片 （250gni ） 4氏空室 5耐高 逬气管内的压力变化可通过压敎元件来測虽。压墩 元件为单畐休片（如石英），该材料受压或受拉时会产生电 势。压敬电阳彼浇注在一个面积为3mmM?S为250nm 的单晶硅片的基片上.单晶畦星片朝迅气管的珈!则有一 块喪片，钥外侧有一块封迓貝空空的册憩冕瑕握板，真空 室与逬气管之闾6S压刀差形成一个作甬刀施加在鹿片 上。该作用力的变化会改变压

14、駛元件的电阻值。因此电阻 的变化所引起的电压的改变可反映出逬气管内的压力。 此外爆ST怜筋爲中也含自一块压电陶瓮片该压电陶瓷 能将燃烧过程中的压力波转变成交变电压佶号。 输入:压刀。 谢岀:电阻値变比。 执行机构（执行元件） 执行机构的基本元件 电融极由线as与铁芯所构成。 兰电流通过线區旳.线圈的每根昌 线都会产生一个翼中磴场， 由此叠 加形成总險场。总st场葩戲力线成 束地从线理的一诜出采又話入线 圈的另一琳。 因此线圈有两个磴极, 田刀线的方 a 是N圾出来再进入 s极。软铁芯的作用宦加强險场蛊 度， 磁场强厦的夫少取决于由流强 度和线圈03匝数。 个线圈 （初级线理 与次级线酸）共用一

15、个恢芯绕制而 成。初级疑曙连接旨说电滾， 当力合 开关的瞬时，在初级线圏中会产主 必场，并且其磁力线被次级统圏顷 切割。 于是在次级线圈中形成舷应 电动势OQ过泯过程终结，感矽电 动第也就消矢。&样在声开初级线 理的电源开关瞬时， 因磁语忌的变 化会在次级线圈上产生另一秤极 性的感应电助势.感应电动势的大 小与脏通虽变化的速率和线殴的 Q 数成正比。 通电的线圈会尸生堡场，并貝 有N极和S极。当将底线圈置于慕 宜宦磯场中时，在线圈上就会产生 作用力。 线腳上的田級与固疋册场的磁 板相互作用，性相斥，异性相吸，线 圈就会在硏场中辰转一定的角度。 为了快线圈匪继绒旋转， 就必幼改 变其电流

16、方向。 在直流电机中釆用 了电流淇向器来实现这一功能。 执行机构 维电器 在堆电器中，通电时电磁吸引 衔铁操组接越开关。 在喷油將中，通过线屢上的脉 冲电流形成磁场.吸引衔铁及貝哎 鮭针隨幵阀座。 1 点火线匿田伕芯、初级线卷 及次级线圈构成其中初级线匿 09匝数役少.由粗铜丝绕制而成, 而次级找圈的质数很多，由细饷 丝绕制而成。 在点火时刻.田趙电池提供的 直潦电被断电零关断，于是初级线 圈 B的磁场突然发生圾大的交化. 由此在次级线圈中麻应出很召的 点火电压他发火花基盘火。 WT- W3 步逬电机被应用于控制位移或 位饋.步逬电机主要由定子和转子 所构成.定孑貝有均匀分布的四个 磴板，磁极

17、上绕有绕组，转子则曰永 久徹扶制成。 当定子绕组以某一个顾浄获得 电济脉冲时，对应每个电流脉冲, 电机的驱动电旋转倚定的角度。步 诳角因电机的结构不同变化范耳在 1.85。之间。电磁极 变压器 宜流电机 SE) 点火线圈 步进电机 交变论通 （次阪蛙0 微机数据处理 信号输人 传蠻器与转换谿渕出转速、温度、空 u 承物理参数并输送输入信号。 模拟信号 测禾偵斑若柜对应籾理参数的变化而改变例如: 用热敏电阻测定SIS9V.电压值随若温度提国而上拜： 败字信号 控制器 任务器gflf蠶i勰啣黠黜勰开关状翻用和1”磁达。醐信隸处酗理 殊冲及生祺产生电脉冲， 以保证所公共的数齬共享总线用于连接微处理岳

18、、内存以及输入 有的电子器件以相间的节抱工作。输出设备摄口。 _ 絵出信号处理 _ 由域机提快的输出信号功率浪UM须 经终常放大后才能控制和操纵执行tn构。 执行机构 头行机构实施控制士玻。 曲離漏1韻聽豔严響述。 脉冲整形器（IF _ 电峦 庄丘雄口 L t. 中央单元包含下列三大坯分： 控器 直初鞭监督予控制微机的所肖功能 阴排二作流程 提取数据 应廉输入与输出 运算戏 运算器完成所有担不的逻辑运畀和算术运算:算 术运箕包狂加、减、乘、除。逻辑运算用丁独程区 的流裡 O 系统理（5；与给定参数被存妆在只读储存話二，运 厅参数则存放在读写储存寒上。 劈存器 寄存甜用于册时间的缓冲储存。 据 交 换 出伯号处理 I 数据总钱