汽车电子控制基础之输出接口电路
第1章 汽车电子控制技术基础
三、自适应控制
汽车电控系统是随汽车的行驶而不断运行的系 统，因此，控制系统应能随时根据这种变化采 取相应的措施，自适应控制就是解决这个问题 的。 目前，自适应控制有两个主要分支：参考模型 自适应控制和自校正自适应控制。 如在发动空燃比控制中，氧传感器装在排气管 内，由于高温和污染的工作环境，使氧传感器 很容易老化，从而引起测量误差。采用自适应 控制可以将氧传感器的输出信号与储存在控制 单元中的参数进行对比，以确定是否老化和老 化的程度。若老化，则通过选用适当的修正系 数进行校准。
从1990年开始，由于电喷系统采用低阻 型喷油器，它的工作电流比较大，驱动 电路要用较大的散热器进行冷却，并让 发动机的进气流过计算机，以更好地冷 却喷油器驱动电路。 到1992年，克莱斯勒公司采用高电阻喷 油器，电流降低了，无需配置大散热器 了，计算机体积减小，同时也不需要用 进气气流进行冷却了。
丰田车的电控系统实例
µ ¯ ç ¶ ¼ Ú ø Æ Ã Å Ø Ö ¾ Æ Æ » Ë ã ú º Ú ø ¼ Æ Å Ã ¾ ª ¶ È « · ´ Ð ÷ Æ · Ö ¨ ú Ú ¼ Æ ø à Šª ¶ ¾ È ´ « Ð · Æ ÷ TRC¾ ª ¸ Ø ©Ó Ç Ò Ë Ù ¶ È ´ « · Ð Æ ÷ ©¬ Ç ó Ë Ù ¶ È ´ « · Ð Æ ÷ ó Ó ¹ Ò Ë Ù ¶ È ´ « · Ð Æ ÷ ó ¬ ¹ ó Ë Ù ¶ È ´ « · Ð Æ ÷ T/MË Ù ¶ È ´ « · Ð Æ ÷ Ó Ë » Ù ¶ È ´ « · Ð Æ ÷ ABS Ø Ö ¾ Æ Æ Ë » ã º ú TRC Ø Ö ¾ Æ Æ Ë » ã º ú Ú Æ ¼ ø à Šµ ç º ú ABSª ¨½ ¯ µ Æ TRC OFF µ Æ ¬ ¶ º ¯ Å ç É ä Æ ÷ ABS/TRCÖ ´ Ð Ô ª » þ ÷· Ö ¬µ ç ´ Å « § PRVµ ç ´ Å « § Ø Á º ÷µ ç ´ Å « § £ ³ ª Ö µ ç ´ Å « § õ Ñ » ¸ µ ç ´ Å « § ¹ Ñ Ò ¸ ª à µ ç º ú «¶ ¢ ¯ º ú Ø ¾ Æ Ö Æ Ë » ã º ú
汽车电子控制技术第一章绪论
二、汽车电子控制技术的发展史
2.第二阶段(20世纪70年代末到90年代中期):微型计算机控制 阶段 采用微处理器及单片机来完成信息的检测和处理,使得控
制系统具有了数字化和智能化的特征。该阶段的特点是,有了 一定综合性的控制系统,引入了自动控制理论,微处理器的应 用使得电子装置体积显著缩小,可靠性显著提高。
分立式半导体元件开始用于汽车交流发电机整流器、起动 电机、转速表等。主要集中于个别部件的开发,改善了汽车单个 零件的性能。1953年苏联率先在汽车上采用了二极管整流的交 流发电机,揭开了汽车电子发展的序幕。该阶段的特点是用分立 电子元件或集成电路组成电子控制器进行控制。主要电子产品 有电子电压调节器、电子式点火控制器、电子闪光器、电子式 间歇刮水控制器、晶体管收音机、数字时钟等。共同问题是价 格昂贵,可靠性差,复杂的电路使得维修费用很高,没有得到推广 应用。
二、汽车电子控制技术的发展史
3.第三阶段(20世纪90年代中期至今):集成网络化层次阶段 采用先进的微电子技术、车载网络技术、集成智能功率
器件、智能传感器、大容量电可擦可编程只读存储器 (EEPROM)或快速擦写只读编程器(FLASHROM),专用集成电路 等,形成了车上的分布式、网络化的电子控制系统。整个车被 联成一个多ECU、多节点的有机整体,控制系统的功能进一步 加强,使得其性能也更加完善。
汽车电子控制技术与系统的综合性能,直接影响整车的动 力性、燃油经济性、制动性、舒适性、通过性、平顺性、转 向性、操纵稳定性以及排放性能。能源危机、排放尾气大气 污染、交通事故、交通拥挤等问题,促进了汽车电子控制技 术的发展。
第二节 汽车电子控制技术的 发形成和发展过程分为以下三个阶段。 1.第一阶段(20世纪50年代初到70年代末):萌芽及初级阶段
汽车电气系统-汽车电路图
10.1.1 分类
⑴ 汽 车 电 器 定 位 图
确定各电 器元件、连接 器、接线盒、 搭铁点、铰接 点及诊断座等 的分布位置。
----广本雅阁 轿车部分搭铁 点定位图。
10.1.1 分类
⑵ 汽车线束图 确定电线
束与各用电器 的连接部位、 接线柱的标记、 线头、连接器 的形状及位置。
10.1.1 分类
5．牢记回路原则
任何一个完整的电路都是由电源、熔断器、开关、控制装置、用电 设备、导线等组成。电流流向必须从电源正极出发，经过熔断器、开关、 控制装置、导线等到达用电设备，再经过导线（或搭铁）回到电源负极， 才能构成回路。因此电路读图时，有三种思路： 思路一：沿着电路电流的流向，由电源正极出发，顺藤摸瓜查到用电设 备，开关、控制装置等，回到电源负极。 思路二：逆着电路电流的方向，由电源负极（搭铁）开始，经过用电设 备、开关、控制装置等回到电源正极。 思路三：从用电设备开始，依次查找其控制开关、连线、控制单元，到 达电源正极和搭铁（或电源负极）。
对于组合开关，实际线路是在一起的，而在电路图中又按其功能画在各 自的局部电路中，遇到这种情况必须仔细研究识读。
9．全面分析开关、继电器的初始状态和工作状态
在电路图中，各种开关、继电器都是按初始状态画出的。即按钮未按 下、开关未接通，继电器线圈未通电，其触点未闭合（指常开触点），这 种状态称为原始状态。在识图时，不能完全按原始状态分析，否则很难理 解电路的工作原理，因为大多数用电设备都是通过开关、按钮、继电器触 点的变化而改变回路的，进而实现不同的电路功能。所以，必须进行工作 状态的分析。
横
9—接地点的代号，在电路图下方可查
坐
到该代号接地点在汽车上的位置。
标
10—线束内连接线的代号，在电路图
四川省2016年10月高等教育自学考试汽车电子控制技术试题答案
四川省2016年10月高等教育自学考试汽车电子控制技术试题答案一、单项选择题:（每题只有一个正确答案，共60题;每题1分，共60分）1．汽车中电子控制单元又称:（）。
[单选题] *A.CPUB.ECU(正确答案)C.ABSD.ASR2．车轮滑移成分在车轮纵向运动中所占的比例可用滑动率S来表示，当车轮滑移时（）。
[单选题] *A.S=0B.S=100%C.0<S<100%(正确答案)D.S>100%3．制动防抱死系统的主要作用是把滑动率控制在（）。
[单选题] *A.0~10%B.10%~20%(正确答案)C.20%~30%D.30%~40%4．汽车三通道防抱死制动系统中，一般对前轮进行___，后轮进行___。
（） [单选题] *A.独立控制、一同控制(正确答案)B.一同控制、独立控制C.独立控制、独立控制D.一同控制、一同控制5．半主动悬架系统中减振器阻尼力的改变是通过（）改变的。
[单选题] *A.改变弹簧的机械刚度B.改变控制阀节流孔的流通面积(正确答案)C.改变液控油缸中的油压D.改变控制阀调整螺钉的长度6．电子控制电动式转向系统采用（）。
[单选题] *A.液压装置B.电动机(正确答案)C.气动装置D.电磁阀7．驱动防滑控制系统的作用是通过减小发动机转矩对汽车实施制动等措施，把滑转率控制在（）之间。
[单选题] *A.5%~10%B.5%~15%(正确答案)C.10%~20%D.20%~30%8．Ne信号指发动机（）信号。
[单选题] *A．凸轮轴转角B．车速传感器C．曲轴转角(正确答案)D．空调开关9．只有在自动变速器的换挡杆位于（）挡位时，才能起动发动机。
[单选题] *A.D位B.L位C.R位D.P位(正确答案)10．制动效能最好的ABS控制方式是（）。
[单选题] *A. 四传感器四通道，四轮独立控制(正确答案)B. 四传感器四通道，前轮独立，后轮选择控制C. 四传感器三通道，前轮独立，后轮选择控制D. 三传感器三通道，前轮独立，后轮低选控制11．不属于电子控制悬架系统的传感器是（）。
【汽车技术】汽车电器设备总线路图解-电路故障检修+线路结构、符号及其含义
汽车电器设备总线路1 / 55深圳通达汽车培训中心 1汽车电器实物图车顶线束车身线束仪表板线束后线束连接器盒后车门线束燃油线束前线束ABS线束蓄电池电缆 A/C线束控制线束前车门线束2 / 55深圳通达汽车培训中心 2电路诊断流程深圳通达汽车培训中心 33 / 55诊断流程深圳通达汽车培训中心 44 / 555 / 55 进厂•诊断故障代码 (DTC)•冻结数据组 (FFD)车辆故障诊断流程是否检查DTC/FFD打印 DTC/FFD清除 DTC/FFD检查症状复制 DTC 是否无 DTCDTC基于症状的诊断/维修基于 DTC的诊断/维修故障模拟测试/维修深圳通达汽车培训中心 5最终检查汽车电器设备总线路汽车电系采用12V（或24V）、单线制、负极搭铁。
1、电源电路(蓄电池）2、起动电路（起动机）3、充电电路（发电机）4、点火电路（点火线圈、分电器等）5、仪表电路（仪表、警告灯）6、照明电路（小灯、大灯等）7、辅助电路（例如：空调、音响、导航等）6 / 55深圳通达汽车培训中心 6电路图常见缩写语深圳通达汽车培训中心77 / 558 / 55 配线颜色代码颜色 代码 颜色 代码B L O PR SB T V黑 蓝 橙粉红 红 BR DL DG GY G 褐深蓝 深绿 灰 天蓝黄褐 紫 W Y 绿 白LB LG浅蓝 浅绿 黄深圳通达汽车培训中心8汽车导线的色标深圳通达汽车培训中心99 / 55主要车系的线色代码深圳通达汽车培训中心1010 / 55各线色代表的电路系统深圳通达汽车培训中心1111 / 55德国汽车的接线代码深圳通达汽车培训中心1212 / 55深圳通达汽车培训中心1313 / 55深圳通达汽车培训中心1414 / 55常用电路符号3深圳通达汽车培训中心1515 / 55常用电路符号4深圳通达汽车培训中心1616 / 55电导线的主、辅色标深圳通达汽车培训中心1717 / 55接插件、屏蔽线深圳通达汽车培训中心1818 / 55插头、插座接线编号深圳通达汽车培训中心1919 / 55接线盒导线标识深圳通达汽车培训中心2020 / 55汽车电路和保护装置熔断器易熔线断电器深圳通达汽车培训中心2121 / 55汽车上的保险丝（插片式）深圳通达汽车培训中心2222 / 55插式保险所保护的电流更大深圳通达汽车培训中心2323 / 55汽车保险丝的规格深圳通达汽车培训中心2424 / 55易熔线对电路的保护作用易熔线的安装位置接近电源。
汽车电子—输入输出电路
脉冲 信号 处理
CPU
AI DI DO PWM
输出 驱动 电路
发动机ECU构成原理
喷油器驱动
点火控制 油泵控制
转速 车速
燃油 水温
左右 转向 驻车 刹车 远光 ABS 油量 报警
脉冲 信号 处理
模拟 信号 处理
开关 信号 处理
电源 电路
CPU A/D DI DO PWM
输出 驱动 电路
组合仪表构成原理
步进 电机 仪表
里程 液晶 显示
状态 指示
报警 指示
转速表 车速表 燃油表 水温表
转向 驻车 刹车 远光 制动报警 油量报警 油压报警
模式选择 空挡启动 挡位开关 超速开关 空挡起动 强制降挡 定速巡航 制动开关
车速传感器 发动机转速
节气门开度 变速箱油温
开关 信号 处理
脉冲 信号 处理
CPU
AI DI DO PWM
输出 驱动 电路
模拟 信号 处理
变速器ECU构成原理
换挡电磁阀
压力控制阀
模式显示 挡位显示 故障显示
Vr1 Vr2
Id
Re
Rc
Vo
Vo
光电元件
汽车电子-输入电路
Vi
Vr
R1
R3
Rf
V2
Vo
V1
R2
R4
汽车电子-输入电路
Vcc
NS
Vo Vo
GND 霍尔元件
汽车电子-输入电路
Vr
Vr
R1
R1
R3
V2 V1
V1
R2
R2
R4
电阻分压
电桥
汽车电子-输入电路
《汽车电工电子》教案-汽车电子控制系统基础知识
模块一汽车电子控制系统基础知识一、教学目标1．掌握汽车电控系统的基本组成、类型、功能；2．了解应用在汽车上的电控系统；3．知道OBD-Ⅱ代码的规定；二、课时分配本项目共2个课题，安排2课时。
三、教学重点通过本模块的学习，让学生掌握汽车电子控制系统的组成和类型；理解汽车电控系统的基本功能和各部分作用；了解应用在汽车上的电子控系统。
四、教学难点1．掌握OBD-Ⅱ诊断插座主要端子的作用及位置。
2．了解汽车电子控单元的检测方法。
五、教学内容课题一汽车电子控制系统的组成一、汽车电子控制系统的组成、类型与功能1．汽车电控系统的基本组成汽车电子控制系统（简称电控系统）是指采用计算机等电子设备作为控制装置的自动控制系统。
电控系统基本组成桑塔纳时代超人电子控制系统2．电控系统的类型汽车电子控制系统有两种基本类型：开环控制和闭环控制。
3．汽车电子控制系统的功能汽车电控系统的功用是提高汽车的整体性能，包括动力性、经济性、安全性、舒适性和排放性能等。
（1）动力系统电子控制（Powertrain Control）用于实现低油耗、低污染、减小动力传动系统的冲击，提高汽车的动力性、经济性和舒适性。
（2）底盘系统的电子控制（Vehicle Control）用于提高汽车的舒适性、安全性和动力性等。
（3）车身系统的电子控制（Body Control）用于增强汽车的安全、舒适和方便性。
（4）信息通讯系统的电子控制（Information & Communication）用于和社会联系，以及协调整车各部分的电子控制功能。
二、应用在汽车上的微机控制系统微机对整车各个系统的控制，按其功能可分为四大部分。
在汽车众多的控制系统中，因发动机是汽车的“心脏”，它集中了较多的控制功能，故又称主控制系统，简称为发动机ECU。
三、汽车电子控制系统各部分的作用1．传感器传感器是一种信号转换装置，它可以将非电信号转换成电信号，并输入到控制运算电路，以使其维持最适当的运作模式。
汽车电器和电子控制技术(第二篇)课后习题答案
第二篇汽车电子控制技术第八章电子控制原理基础一．名词解释1.ROM：只读存储器2.RAM：随机存储器3.A/D转换器：数据模拟转换器，将模拟信号转换为数字信号然后被微处器接受。
二．填空题1.曲轴位置传感器一般有磁电式、霍尔式、光电式等多种。
2.氧传感器的作用是：（1）通过检测排气中的氧含量，检测发动机的空燃比；（2）在闭环控制用于喷油脉宽的修正；（3）检测催化转换器的转换效率。
3.爆震传感器的作用是：用来检测发动机是否发生爆震。
4．模拟信号是一个连续变化的电量，往往用信号电压的幅值来表示信号的量值。
5.在发动机ECU中I/O表示：输入/输出接口。
6.在发动机ECU中A/D表示：模数转换器。
三．思考题1.发动机转速与曲轴位置传感器的作用是什么？答：采集曲轴转动角度和发动机转速信号并输入控制单元（ECU），电子控制器根据此信号确定点火正时和喷油正时、产生点火和喷油控制脉冲、控制燃油泵工作等。
在无分电器电子控制点火系统和控制各缸工作顺序喷油的燃油喷射系统中，曲轴位置传感器还用于识别气缸。
2.试述各种空气流量传感器的结构与工作原理。
答：1）翼片式空气流量传感器结构：主要由检测部件、电位计、调整部件、接线插座和进气温度传感器5部分组成。
工作原理：当吸入发动机的空气流过传感器主进气道时，传感器翼片就会受到空气气流压力产生的推力力矩和复位弹力力矩的作用，当空气流量增大时，气流压力对翼片产生的推力力矩增大，推力力矩客服弹力力矩使翼片偏转角度α增大，直到推力力矩与弹力力矩平衡为止。
进气量越大，翼片转角α也就越大。
2）量芯式空气流量传感器结构：量芯、电位计、进气温度传感器和线束插座组成。
工作原理(与翼片式传感器相似)。
3）热丝式与热膜式空气流量传感器结构：1】热丝式结构：由铂金丝、控制电路等组成。
工作原理：传感器工作时，铂金属丝将被控制电路提供的电流加热到高于进气温度的120℃，由于进气温度变化会使热丝的温度发生变化，而影响进气量的测量精度。
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MOV SCON, #00H ；设置串行通信方式0
MOV A,#92H
；先送数字“5”的字形码
MOV SBUF,A
；串行发送
JNB TI,$
；等待发送结束
CLR TI
；清除发送标志
MOV A,#0F8H ；再送数字“7”的字形码
MOV SBUF,A
；同上
JNB TI,$
；
CLR TI
；
蜂鸣器的控制
汽车电子控制基础
之输出接口电路
概述
输出接口电路的作用
驱动：小信号控制较大功率器件动作
隔离：抗干扰作用
D/A转换：
将数字量转化
为模拟量
微
控
制
器
电动机
输 出
电磁阀
接
喷油器
口
电
继电器
路
显示器
开关量输出的驱动与隔离
采用集成电路芯片的驱动电路
（a）反相缓冲驱动 （b）同相缓冲驱动 （c）与非门驱动
D/A转换器与微控制器的接口方 法
注意区分模拟 地与数字地！
D/A转换器与微控制器的接口方
法 接口要点
DAC0832作为微控制器的片外存储单元 数字量：从P0口输出 P2.7：接片选信号CS与控制脚XFER WR：接写信号WR1、WR2 需外接运放，内部已有反馈电阻 模拟量：从运放输出
输出模拟量与输入数字量的关系
V0
VRE
FDigit10 256
其中Digit10表示十进制数字量
D/A转换编程方法
D/A转换器的地址
必须P2.7=0，其它各位不用的地址线设为1，即得
到地址为 0111 1111 1111 1111=7FFFH 编程要点
MOV MOV MOVX
DPTR，#7FFFH A，#data @DPTR,A
笔划电极未加电压时
普通光-水平偏振光-液晶分子扭转-垂直偏振光-按原路反 射后，呈现灰色
笔划电极加电压后
水平偏振光不再能通 过垂直偏振光，反射 后呈现黑色
阴极射线管(CRT）显示器
特点
优点：像素小、分辨率高、响应快、层次多， 显示屏幕较大，显示内容丰富，不仅可以显示 文字、曲线，特别适合显示图像，尤其是动态 （视频）图像
Digit u R t f V RE (F8R )R f
常用 D/A 转换器芯片
DAC0832结构图
DI0～DI7：8位数字量输入 ILE：输入数据锁存允许 CS：芯片片选输入端 WR1、WR2：写信号 XFER：数据传送控制 VREF：模拟参考电压 Iout1、Iout2：电流输出端 Vcc：芯片工作电源 AGND：模拟地 DGND：数字地
液晶显示器
外形
液晶显示器
液晶材料的特性
兼具晶体分子和液体的流动性 未加电压时：受互相垂直定向层作用，液晶分子出现
扭转 加电压后：分子被极化，不再被扭转
带定向 层的玻
璃
液晶 分子
在电极 间加电
压
（a）未加电压时
（b）加电压后
图16-4 定向层玻璃间液晶分子排列状况
液晶显示器
液晶显示器的工作原理
LED数码管的接口方法
带译码器的接口电路应用举例
举例：要输出数字“39”，如何编程？ 编程要点
MOV P1，#39H SJMP $
LED数码管的接口方法
带移位寄存器的接口电路
注意采用了串行通信的工作方式
常用的移位寄存器
74LS164 CD4094等
带移位寄存器的接口电路举例
要输出数字“75”，编程要点：
；D/A转换器地址
；待转换的数字 ；将数字量送D/A转换
脉宽调制（PWM）简介
PWM的基本概念
调整输出脉冲宽度或“占空比”
占空比的定义
占空比 A AB
B
A
A+B
脉宽调制（PWM）简介
PWM的原理
在芯片的寄存器内装入不同数值，就可以在PWM输出 引脚产生不同占空比的脉冲。
有PWM功能的微控制器芯片
开关量输出的驱动与隔离
晶体管驱动电路
（a）简单晶体管驱动
（b）达林顿晶体管驱动
开关量输出的驱动与隔离
采用光耦的驱动隔离电路
（a）带晶体管的驱动电路 （b）带缓冲器和达林顿管的驱动电路
汽车常用显示器件
汽车常用显示器件简介
LED(Light Emitting Diode) 发光二极管显示器 LCD(Liquid Crystal Display) 液晶显示器 CRT(Cathode-Ray Tube) 阴极射线管显示器 VFD(Vacuum Fluorescent Display) 真空荧光管显示器
Philips公司 83C552 89C51RX2
Motorola公司 MC68HC05等
缺点：体积大、比较笨重、 需要高电压，电路比较复杂
பைடு நூலகம்
真空荧光管（VFD） 显示器
一些仪表电器面板外形
真空荧光管（VFD） 显示器
VFD显示器的特点
VFD具有体积小、轻便、电压低、反差强、显 示字符清晰、光线柔和等优点，其缺点是抗 冲击振动能力较差
VFD显示器
真空荧光管（VFD） 显示器
基本工作原理
蜂鸣器的种类
直流蜂鸣器 交流蜂鸣器
交流蜂鸣器的控制
时间控制 音调控制
交流蜂鸣器的编程方法
编程要点
SONIC: MOV LL0： MIC：
TUNE: MOV
R5,#250
;声音时间控制
MOV R6,#12 ;
CPL P1.0
;不断输出高低电平
ACALL TUNE ;形成脉冲频率即音调
DJNZ R6,MIC;
DJNZ R5,LL0 ;
RET
R7,#0FFH ;音调控制
DJNZ R7,$
;此延时影响音调
RET
数/模（D/A）转换
D/A转换的作用
微 数字
模拟
控
量
D/A
量 功率
制
转换
驱动
器
执行器件
D/A 转换原理
D/A转换基本原理
以4位D/A转换为例（DI0ou～t D3=1为电路接通）
Iou tV R( E D R F3 2 D R 2 4 D R 1 8 D)R 0 V RE D 8 F R igV O i tIo
LED显示器件
各种LED显示器件外形
LED数码管
LED数码管及连接图
（a）LED外形和引脚 （b）共阴极接法
（c）共阳极接法
LED数码管的接口方法
简单连接方法 关于LED数码管的字形码
共阳极 共阴极
LED数码管的接口方法
带译码器的接口电路 常用的BCD-七段译码器芯片
74LS47（共阳） 74LS49（共阴） MC14495（共阴）