汽車電子控制技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)(參考版)
2025-03-01 19:42本頁面
【正文】 思考題v 汽車電子控制系統(tǒng)的基本組成v 汽車電子控制系統(tǒng)分類 (按照所在部位分 )v 常用的車用傳感器v 電子控制器的組成v 汽車常用執(zhí)行器謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH。 電磁閥類執(zhí)行器 電磁閥類執(zhí)行器 2．旋轉(zhuǎn)式電磁閥 旋轉(zhuǎn)式電磁閥通電后產(chǎn)生角位移，其主要部件是帶動(dòng)閥轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子和定子。電磁閥由占空比脈沖信號(hào)來控制閥的開、關(guān)比率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制參量的控制。電磁閥有全通電、半通電和不通電三個(gè)工作狀態(tài)，分別完成不同的控制動(dòng)作。對(duì)常閉型電磁閥通、斷電時(shí)閥的狀態(tài)則正好相反。電磁閥只有通電和不通電兩個(gè)工作狀態(tài)。 電磁閥類執(zhí)行器直動(dòng)式電磁閥根據(jù)其工作方式的不同分，有開關(guān)式、三位式和脈動(dòng)式等幾種。根據(jù)控制信號(hào)的形式可分為 開關(guān)式 脈沖式 電磁閥類執(zhí)行器1．直動(dòng)式電磁閥（ 1）結(jié)構(gòu)線圈、鐵心和彈簧等組成。 電磁閥類執(zhí)行器216。其N極和 S極在圓周上相問排列，定子有 A、 B兩個(gè)，每個(gè)定子由具有 8對(duì)爪極的鐵心和兩組繞向相反的線圈組成。不同執(zhí)行器上使用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)其結(jié)構(gòu)形式可能不同，但基本組成及原理相同。 電動(dòng)機(jī)類執(zhí)行器2．步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可控制其轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和轉(zhuǎn)向，通過機(jī)械傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)各種參量調(diào)節(jié)和定位控制。 電動(dòng)機(jī)類執(zhí)行器1．普通直流電動(dòng)機(jī) 普通直流電動(dòng)機(jī)通電后產(chǎn)生持續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過機(jī)械傳動(dòng)帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。 汽車電子控制系統(tǒng)執(zhí)行器的種類和結(jié)構(gòu)形式很多，按照使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的電動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)原理不同分： 電動(dòng)機(jī) 電磁閥 還有一類執(zhí)行器不產(chǎn)生動(dòng)作，比如：點(diǎn)火線圈、加熱電阻等。通常的輸出電路工作原理如圖所示。 一些執(zhí)行器的電源是蓄電池，使其工作的驅(qū)動(dòng)電路就是將其搭鐵電路接通。傳感器經(jīng)輸入電路后通過輸入接口與 CPU連接，將信息傳遞給 CPU； CPU通過輸出接口經(jīng)輸出電路與執(zhí)行器連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行器的控制。 ② 隨機(jī)存儲(chǔ)器 (Read Access Memory) 簡(jiǎn)稱 RAM，用于儲(chǔ)存控制器工作過程中的運(yùn)行數(shù)據(jù)，工作時(shí)隨時(shí)可存入或讀取信息，電源切斷后，信息隨即消失，自診斷系統(tǒng)的故障信息 (故障碼 )和電子控制系統(tǒng)自適應(yīng)學(xué)習(xí)修正參數(shù)也用 RAM儲(chǔ)存，這些信息需要在點(diǎn)火開關(guān)斷開后仍然保留，因此電子控制器通常有一條不通過點(diǎn)火開關(guān)控制的電源連接線，使得儲(chǔ)存故障和自適應(yīng)修正信息的 RAM在點(diǎn)火開關(guān)斷開時(shí)仍然保持通電。 電子控制器 EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)為電可擦只讀存儲(chǔ)器，可在通電的情況下改寫部分信息，使微機(jī)的使用更為方便靈活。 PROM(Programmable ROM)為可編程只讀存儲(chǔ)器，可由用戶根據(jù)需要自行編程，一次寫入，其作用和工作特性與 ROM一樣。 電子控制器（ 2）存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器的作用是記憶數(shù)據(jù)和程序，主要由只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)存儲(chǔ)器 (RAM)組成。 ③ 寄存器：用于暫時(shí)存儲(chǔ)運(yùn)算器的中間運(yùn)算數(shù)據(jù)。 ① 運(yùn)算器：用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。 電子控制器（ 1）中央微處理器 中央微處理器(Central Processing Unit)簡(jiǎn)稱 CPU，它是控制器的核心，包含有運(yùn)算器、控制器、寄存器等。 電子控制器 電子控制器中微機(jī)的作用是根據(jù)傳感器經(jīng)輸入電路送來的信號(hào)，用存儲(chǔ)器中的控制程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理后，輸出控制信號(hào)，并通過輸出電路控制執(zhí)行器。 A／ D轉(zhuǎn)換器的工作過程如圖所示。量化過程是通過舍人或去尾的方法將采樣幅值變?yōu)橐粋€(gè)有限有效數(shù)字的數(shù)。 A／ D轉(zhuǎn)換過程包括了采樣、量化、編碼。如發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器、葉片式和熱式空氣流量傳感器等輸出的就是模擬信號(hào)。 電子控制器 對(duì)于磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器，由于其信號(hào)電壓隨轉(zhuǎn)速而變，輸入電路中可能還應(yīng)包括信號(hào)放大電路和信號(hào)穩(wěn)壓電路，以便在轉(zhuǎn)速很低時(shí)放大過弱的信號(hào)，而在轉(zhuǎn)速很高時(shí)則限制過高的電壓輸入。 對(duì)于無雜波的矩形波信號(hào)和開關(guān)信號(hào)，輸入電路的作用一般是將其電平轉(zhuǎn)換為微機(jī)的輸人電平。它通過輸入接口就可以輸送給微機(jī)。主要由三部分組成：v輸入電路v微機(jī)v輸出電路 電子控制器 作用：將傳感器、開關(guān)等各種形式的輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可接受的數(shù)字信號(hào)。功用：（ 1）蓄電池電壓變化時(shí)，ECU修正噴油持續(xù)時(shí)間；（ 2）蓄電池電壓變化時(shí)， ECU修正點(diǎn)火線圈初級(jí)電路導(dǎo)通時(shí)間；（ 3）保存存儲(chǔ)器中的故障代碼。由于汽車急轉(zhuǎn)彎時(shí)橫向加速度傳感器中的水銀上移使電路斷開， ABS可根據(jù)這一信號(hào)調(diào)整左右車輪制動(dòng)分泵壓力，提高 ABS的制動(dòng)性能。 減速度（加速度）傳感器v 水銀式減速度結(jié)構(gòu) 減速度（加速度）傳感器v 工作原理 汽車在高附著系數(shù)路面制動(dòng)時(shí)，減速度很大，傳感器中的水銀在慣性力作用下前移（后面玻璃管），電路斷開；而在低附著系數(shù)路面（如冰雪路面）制動(dòng)時(shí)，減速度很小，傳感器玻璃管中的水銀基本不動(dòng)，電路閉合。減速度越大，透光盤擺動(dòng)的角度越大，二組光電耦合器件的工作狀態(tài)隨之而變。v 功用：將汽車的減速度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入 ABS的 ECU，以便判別路面狀況并采取相應(yīng)的控制。因此，霍爾傳感器不僅廣泛應(yīng)用于 ABS輪速檢測(cè)，也廣泛應(yīng)用于其控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)。；其二是頻率響應(yīng)高。此信號(hào)還需由電子電路轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的脈沖電壓。 輪速傳感器（ 2）工作原理 當(dāng)齒輪位于圖中 (a)所示位置時(shí)，穿過霍爾元件的磁力線分散，磁場(chǎng)相對(duì)較弱；而當(dāng)齒輪位于圖中 (b)所示位置時(shí)，穿過霍爾元件的磁力線集中，磁場(chǎng)相對(duì)較強(qiáng)。 輪速傳感器（ 1）結(jié)構(gòu)：霍爾輪速傳感器也是由傳感頭和齒圈組成。當(dāng)轉(zhuǎn)速過高時(shí)，傳感器的頻率響應(yīng)跟不上；三是抗電磁波干擾能力差。 1. 磁感應(yīng)式輪速傳感器 輪速傳感器 輪速傳感器 輪速傳感器 磁感應(yīng)式輪速傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，但存在下述缺點(diǎn)：一是其輸出信號(hào)的幅值隨轉(zhuǎn)速的變化而變化。這樣轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，觸點(diǎn)開閉與轉(zhuǎn)子速度成正比，電路產(chǎn)生相應(yīng)的方波信號(hào)。 速度傳感器（ 1）組成 笛簧開關(guān)（一對(duì)觸點(diǎn)，觸點(diǎn)臂為磁性材料）、永磁轉(zhuǎn)子（通過鋼纜隨變速器輸出軸一起旋轉(zhuǎn)）。 速度傳感器 速度傳感器（ 2）工作原理 該傳感器采用一個(gè)多極磁鐵附加在驅(qū)動(dòng)軸上，當(dāng)傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁鐵隨之旋轉(zhuǎn)而使磁力線發(fā)生變化。相反，當(dāng)電流方向與磁力線方向成直角時(shí)，磁性電阻元件上的電阻最小。（ 2）工作原理
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