汽车电子控制技术基础知识
汽车电子控制技术基础(共14张PPT)
图：电子控制器的基本组成
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（1）输入电路
作用：a.将各传感器及开关信号进行预处理，转换为计算机可
接受的数字信号； b.向传感器提供电压稳定的电源，确保各传感器正常工作。
数字信号输入电路、模拟信号输入电路、传感器电源
（传1感）器电:数采磁集类字各执种行信信机息构号，：将输产物生入理电参磁电量力转完路变成为控、电制信模动号作拟。。 信号输入电路、传感器电源
• 执行器:作出相应的控制动作，使控制对象工作在设定 的状态。
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2．汽车电子控制系统的控制方式
1）开环控制：系统的输出量对系统的控制作用没有影响。
输入量
控制器
对象或过程
输出量
图2：开环控制系统
2）闭环控制：利用系统本身的调节功能，使系统输出信号 对控制产生直接影响的系统。
直动电磁类执行机构：电磁线圈通电后产生磁场，电磁力 使动作机构产生直线运动 。
旋转电磁类执行机构：电磁线圈通电后使动作机构产 生角位移。
（2）电动机类执行机构：通过电动机的转动完成控制动作。 普通直流电动机：通电后产生持续的旋转运动。 步进电动机：按“步”转动，可控制其转动的角度和转向。
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（2）微处理器：
接受各传感器及开关信号，进行运算、分析和判断后，输出控 制指令，控制执行器工作。
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（3）输出电路
组成：信号处理电路 和驱动电路
作用：根据微处理器的 控制信号工作，使执行器 按微处理器的指令动作。
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5. 执行机构
（1）电磁类执行机构：产生电磁力完成控制动作。
汽车电子电气知识点总结
汽车电子电气知识点总结汽车电子电气系统是现代汽车不可或缺的一个部分，它包括了诸如引擎控制系统、车载通讯系统、车载娱乐系统、车载安全系统等多个方面。
1. 引擎控制系统汽车的引擎控制系统是汽车上最为重要的部分之一，它负责引擎的点火、燃油喷射、排放控制等功能。
现在的汽车引擎控制系统基本上都采用电子控制单元（ECU）来实现，通过传感器采集各种参数，然后根据这些数据来调整引擎的工作状态。
在这个过程中，包括了发动机控制单元（ECM）、变速器控制单元（TCM）、驱动驻车控制单元（DTCM）、车载娱乐系统等。
汽车引擎控制系统的功能十分复杂，需要对引擎的工作原理和各种参数有深入的理解。
2. 车载通讯系统随着汽车电子化的发展，车载通讯系统变得越来越重要。
它包括了车载通讯网络、蓝牙连接、WIFI连接等方面。
车载通讯系统可以使汽车和外部设备进行通讯，比如可以通过手机来远程控制汽车的空调、音响等设备，也可以通过车载通讯系统实现车辆之间的信息交互。
了解车载通讯系统的工作原理、通讯协议、传输方式等对于汽车电子电气工程师来说是十分重要的。
3. 车载娱乐系统车载娱乐系统是现代汽车中不可或缺的一个部分，它包括了音频系统、视频系统、导航系统等。
音频系统负责车载音乐的播放，视频系统负责车载视频的播放，导航系统则负责为司机提供导航服务。
了解车载娱乐系统的工作原理、音频信号处理、视频信号处理、GPS导航原理等方面的知识对于汽车电子电气工程师来说也是十分重要的。
4. 车载安全系统车载安全系统是保证行车安全的一个重要部分，它包括了安全气囊系统、防抱死制动系统（ABS）、车身稳定系统（ESP）等。
这些系统通过传感器采集车辆的各种数据，然后通过控制执行器来实现对车辆的控制。
通过了解车载安全系统的工作原理，可以更好地理解汽车的工作状态，提高对车辆的控制能力。
5. 电气系统汽车的电气系统是汽车上最为重要的一个部分，它包括了电源系统、充电系统、起动系统、照明系统、仪表系统等。
汽车电子控制技术基础 ppt课件
但由于该系统结构简单、调整方便、成本低， 适用于控制精度要求不高、外界扰动较小的情 况。电动汽油泵工作的控制、冷却风扇转速的 控制等均采用开环控制。
(二)闭环控制
闭环控制又称反馈控制，其控制结构如图218所示。该控制系统将输出信号通过反馈环节 在输入端与输入信号进行比较。若信号相加， 称为“正反馈”；若信号相减，称为“负反 馈”，负反馈的应用较多，修正了系统控制的 误差。对内部参数的改变和外界的干扰不敏感， 这样提高了系统的控制精度。采用闭环控制的 很多，如怠速控制、空燃比控制、自动空调的 温度控制等。
丰田车的电控系统实例
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ppt课件 9
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。
ppt课件 8
第二节 在汽车控制系统中的应用
ECU基础知识
ECU--汽车电子控制系统的核心技术一、ECU的定义及主要厂家ECU原来指的是engine control unit，即发动机控制单元，特指电喷发动机的电子控制系统。
但是随着汽车电子的迅速发展，ECU的定义也发生了巨大的变化，变成了electronic control unit即电子控制单元，泛指汽车上所有电子控制系统，可以是转向ECU，也可以是调速ECU，空调ECU等，而原来的发动机ECU 有很多的公司称之为EMS，engine management system。
随着汽车电子自动化程度的越来越高，汽车零部件中也出现了越来越多的ECU参与其中，线路之间复杂程度也急剧增加。
为了使电路简单化，精细化，小型化，汽车电子中引进了CAN总线来解决这个问题。
因为CAN总线能将车辆上多个ECU之间的信息传递形成一个局域网络。
有效的解决线路信息传递所带来的复杂化问题。
目前博世，德尔福，电装，大陆的VDO等都是汽车ECU行业的领导者。
二、ECU的基本组成简单地说，ECU由微机和外围电路组成。
而微机就是在一块芯片上集成了微处理器（CPU），存储器和输入／输出接口的单元。
ECU的主要部分是微机，而核心部件是CPU。
输入电路接受传感器和其它装置输入的信号，对信号进行过滤处理和放大，然后转换成一定伏特的输入电平。
从传感器送到ECU输入电路的信号既有模拟信号也有数字信号，输入电路中的模／数转换器可以将模拟信号转换为数字信号，然后传递给微机。
微机将上述已经预处理过的信号进行运算处理，并将处理数据送至输出电路。
输出电路将数字信息的功率放大，有些还要还原为模拟信号，使其驱动被控的调节伺服元件工作。
，例如继电器和开关等。
因此，ECU实际上是一个“电子控制单元”（Electronic Control Unit），它是由输入处理电路、微处理器（单片机）、输出处理电路、系统通信电路及电源电路组成，的结构如图1所示图1详细的来说，ECU一般由CPU，扩展内存，扩展IO口，CAN/LIN总线收发控制器，A/D D/A转换口（有时集成在CPU中），PWM脉宽调制，PID控制，电压控制，看门狗，散热片，和其他一些电子元器件组成，特定功能的ECU还带有诸如红外线收发器、传感器、DSP数字信号处理器，脉冲发生器，脉冲分配器，电机驱动单元，放大单元，强弱电隔离等元器件。
汽车电子控制技术基础
04
汽车车身电子控制 系统
车身电子控制系统的组成及工作原理
组成
车身电子控制系统主要由传感器、控制器和执行器组成。传感器负责采集车身 状态和信号，控制器接收传感器信号并处理，执行器根据控制器的指令进行动 作。
工作原理
传感器将检测到的信号传输给控制器，控制器对信号进行处理并发出相应的控 制指令，执行器根据指令执行相应的动作，从而实现车身电子控制系统的功能 。
智能化
应用人工智能、机器学习 等技术，实现更加智能化 的控制。
网络化
通过车载网络，实现各个 控制系统之间的信息共享 和协同控制。
02
汽车发动机电子控 制系统
发动机电子控制系统的组成及工作原理
组成
发动机电子控制系统主要由传感器、控制器和执行器三部分 组成。传感器负责采集发动机的工作状态和参数，控制器接 收传感器信号并处理，执行器根据控制器的指令对发动机进 行控制。
根据故障类型采取相应的维修方 法，如更换部件、调整参数等。
03
汽车底盘电子控制 系统
底盘电子控制系统的组成及工作原理
总结词
底盘电子控制系统主要由传感器、控制器和执行器三 部分组成，工作原理是传感器采集信号，控制器进行 分析处理，执行器根据控制器的指令进行动作。
详细描述
底盘电子控制系统是汽车的重要组成部分，它主要包 括传感器、控制器和执行器三部分。传感器负责采集 汽车的各种信号，如车速、转速、油门踏板位置等， 并将这些信号传输到控制器。控制器接收到信号后， 会进行分析处理，并根据预设的控制策略生成控制指 令。执行器则根据控制器的指令，通过调节发动机的 供油、点火和进气等参数，实现对汽车行驶状态的实 时控制。
汽车还采用了多种传感器和执行器等设备，实现了对车辆的全面监控和控制。
汽车电子控制知识要点整理
汽车电子控制知识要点整理引言汽车电子控制是当今汽车行业的重要组成部分。
随着科技的不断进步，现代汽车中的电子控制系统不断提升，为我们的驾驶体验提供了更高的安全性、舒适性和便利性。
本文将系统地梳理汽车电子控制的要点，以帮助读者更好地了解这一领域的知识。
一、汽车电子控制的基础知识1. 汽车电子控制系统的概念和作用车辆控制系统是指通过电子设备对汽车各个部件进行监控和控制的系统。
它能有效提高车辆性能、安全性和舒适性，使驾驶更加便捷和可靠。
2. 汽车电子控制系统的组成汽车电子控制系统由多个子系统组成，包括车身电子系统、发动机管理系统、传动系统、制动系统、悬挂系统等。
每个子系统都有特定的功能和控制要求，协同工作以实现整车的高效运行。
3. 传感器和执行器传感器是汽车电子控制系统中的重要组成部分，用于感知各种物理量和状态，如温度、速度、位置等。
而执行器则负责根据控制信号执行相应的操作，如控制发动机喷油、制动力等。
二、汽车电子控制系统的关键技术1. 汽车总线技术汽车总线是不同控制单元之间进行信息传输的通信系统。
常见的汽车总线标准包括CAN总线、LIN总线、FlexRay总线等。
它们能够高效地传输大量数据，并实现不同控制单元之间的协同工作。
2. 嵌入式系统汽车电子控制系统中的各个控制单元都采用了嵌入式系统。
嵌入式系统具有体积小、功耗低、可靠性高等优点，能够满足汽车电子控制系统对性能和可靠性的要求。
3. 电子稳定性控制系统（ESC）ESC是一种基于车辆动力学原理的安全控制系统，通过感知车辆运动状态并根据需要自动调整制动力和扭矩分配，以提高车辆的稳定性和操控性。
4. 自动驾驶技术自动驾驶技术是汽车电子控制领域的前沿研究方向。
通过感知、决策和执行等过程，使汽车能够在不人工干预的情况下自主行驶。
自动驾驶技术的出现将彻底改变我们的交通方式和出行方式。
三、常见的汽车电子控制系统问题和故障排除方法1. 故障诊断与故障码当汽车电子控制系统出现故障时，会存储相应的故障码。
汽车电工电子基础高职学习资料
执行器
根据接收到的传感器信号，经过处理后发出控制指令，控制执行器的动作，如发动机控制单元、自动变速器控制单元等。
控制单元
负责各电子元件之间的信号传输，确保电路的通断和连接的可靠性。
连接线路与插接器
汽车电子元件的种类与作用
观察元件是否有明显的物理损伤或异常现象，如破损、松动等。
外观检查
使用万用表测量元件的电阻值，判断其是否正常。
05
汽车电工电子实验与实践
实验台
示波器
信号发生器
万用表
汽车电工电子实验设备与工具
01
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提供汽车电工电子实验所需的电源、信号源、测量仪表等设备，方便学生进行实验操作。
用于测量和观察信号波形，是汽车电工电子实验中常用的测量仪器。
用于产生各种波形信号，如正弦波、方波、三角波等，以便学生进行实验测试。
实验总结与建议
学生需要对实验进行总结，并提出改进建议，以便更好地完成实验任务。
汽车电工电子实验报告撰写
感谢观看
THANKS
用于测量电压、电流、电阻等电学参数，是汽车电工电子实验中必不可少的测量工具。
学生需要根据实验要求搭建电路，并进行调试，以完成实验任务。
电路搭建与调试
学生需要掌握常用元器件的识别和检测方法，如电阻、电容、电感等。
元器件识别与检测
学生在实验过程中需要具备电路故障排查的能力，能够根据现象分析问题并解决。
详细描述
汽车电工电子的定义与特点
汽车电工电子在汽车行业中扮演着至关重要的角色，它广泛应用于汽车的设计、制造、维修和保养等环节。
总结词
在汽车设计阶段，电工电子技术用于确定最佳的电气和电子系统配置，以满足车辆性能和安全要求。在制造过程中，电工电子技术用于自动化生产线和测试设备，以确保产品质量和可靠性。在维修和保养环节，电工电子技术用于诊断和修复电气和电子故障，提高维修效率和质量。
中职汽修专业《汽车电子控制技术》说课稿
中职汽修专业《汽车电子控制技术》说课稿一、教学目标1.知识目标：o学生能够理解汽车电子控制系统的基本原理及其重要性。
o掌握汽车电子控制系统中传感器、执行器、控制单元（ECU）的作用和工作原理。
o熟悉汽车电子控制系统的故障诊断流程及常用诊断工具的使用方法。
2.能力目标：o能够识别并描述汽车电子控制系统中的主要部件及其连接方式。
o独立完成简单的汽车电子控制系统故障诊断与排除。
o运用所学知识，进行实际车辆电子控制系统的检测与维护。
3.情感态度价值观目标：o培养学生的安全意识，强调在汽车电子控制系统维修中的操作规范。
o激发学生对汽车电子技术的兴趣，鼓励持续学习和技术创新。
o培养学生的团队合作精神和解决问题的能力。
二、教学内容-重点内容：汽车电子控制系统的基本组成、工作原理、故障诊断方法。
-难点内容：ECU的工作原理、传感器与执行器的信号传输及故障诊断的复杂案例分析。
根据教学内容的特点和学生实际情况，计划用两课时完成，第一课时主要讲解基础理论，第二课时进行实践操作和案例分析。
三、教学方法-讲授法：用于介绍汽车电子控制系统的基本概念和原理。
-讨论法：小组讨论汽车电子控制系统的故障诊断案例，促进思维碰撞。
-案例分析法：通过分析具体故障案例，加深理解。
-实验法：在实验室进行汽车电子控制系统的故障诊断实际操作。
-多媒体教学：利用PPT、视频等多媒体资源，直观展示系统结构和工作过程。
-网络教学：提供在线学习资源，如电子教材、模拟软件，方便学生自主学习。
四、教学资源-教材：《汽车电子控制技术》专业教材。
-教具：汽车电子控制系统示教板、故障诊断仪。
-实验器材：实际车辆或模拟实验台架、各种传感器和执行器模型。
-多媒体资源：PPT课件、系统工作原理动画、故障诊断视频。
五、教学过程六、课堂管理-小组讨论：每组分配明确任务，确保每位学生都能参与讨论。
-维持纪律：设定课堂规则，如手机静音、举手发言，确保课堂秩序。
-激励机制：对积极参与讨论和表现突出的学生给予表扬或奖励，激发学习积极性。
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7.3.1 流量传感器
热丝式与热膜式流量传感器 （1）基本结构
感知空气流量的铂金属丝或铂金属膜、根据进气温度进行修正的 温度补偿电阻(冷线)、控制热丝或铂金属膜电流并产生输出信号的 控制线路板、空气流量传感器的壳体等。 （2）特点
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7.1 概 述
2.汽车电子控制系统的基本组成
❖传感器：将发动机的工况及状态、汽车的行驶工况和 状态等物理参量转变为电信号，输送给电子控制器。 ❖电子控制器：对各传感器输入的电信号进行综合的处 理，作出实时的判断，并输出控制信号。 ❖执行器：根据控制器的控制信号作出相应的控制动作， 将控制参量迅速调整到设定的值，使控制对象工作在设 定的状态。
底 盘：控制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等 车速、踏板、加速度、节气门、发动机转速、水温、油温
车 身：提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等 温度、湿度、风量、日照、加速度、车速、测距、图象等
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7.3 车用传感器
根据被测量分类： 流量传感器 位置传感器 压力传感器 温度传感器 浓度传感器 爆震传感器 速度传感器 碰撞传感器（加速度）
7.2.3 传感器的发展趋势
传感器的固态化、小型化 传感器集成与多功能化 传感器的智能化
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7.3 车用传感器
常用车用传感器
汽车传感器：汽车电子控制系统的信息源，关键部件，核心技术内容 普通轿车：约安装几十到近百只传感器， 豪华轿车：传感器数量可多达二百余只。
发动机：向发动机的电子控制单元（ECU）提供发动机的工作状况信息， 对发动机工作状况进行精确控制 温度、压力、位置、转速、流量、气体浓度和爆震传感器等
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传感器实例：电子式车速表
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传感器实例：冷却液温度传感器
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7.2.2 传感器的分类
按输入量分：温度、压力、速度、加速度、位移、湿 度等； 按测量原理分：电磁原理、固体物理学理论； 按结构与物理性质分：结构型、物性型。
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传感器
电子控制器ECU
执行器
汽车
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7.1 概 述
3. 汽车电子控制系统分类
发动机电子控制系统 点火控制系统、燃油喷射控制系统、发动机怠速控制
系统、废气再循环控制系统、配气机构电子控制技术 （可变气门正时系统 ，VVT）等。 底盘电子控制系统 制动防抱死控制系统、驱动防滑控制系统、自动变速 箱控制系统、悬架电子控制系统、动力转向控制系统、 巡航控制系统。 车身电子控制系统 自动空调、电子仪表、安全气囊、电子防盗系统
7.2.1 传感器的组成
敏感元件是指能直接感受（或响应）被测量的部分，即将被测量 通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系的非电量或其它 量。 转换元件则将上述非电量转换成电参量。 测量电路的作用是将转换元件输入的电参量经过处理转换成电压、 电流或频率等可测电量，以便进行显示、记录、控制和处理的部分。
20世纪70年代初期：集成电路的应用； 1976年，美国通用公司首次将微处理器应用于汽车发 动机点火控制； 20世纪90年代，信息技术在汽车上得到发展。电子化 仪表、电子地图和GPS系统。
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7.1 概 述
现代汽车：微处理器为控制核心的控制系统已广泛地 运用于汽车发动机、底盘及车身的各个系统中，汽车已 成为机电一体化的产品。 未来的汽车：高度智能化，应用功能强大的微型计算 机，其综合处理信息的速度和能力更高，使各控制系统 工作更加协调一致。 红外摄像，微波雷达、激光雷达、超声波测距与测速 雷达等汽车电子控制技术实现汽车自动驾驶也不会太遥 远。 车间距自动控制、障碍物监测和报警、汽车跑偏自动 纠正、司机疲劳驾驶及酒后提醒报警等。
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7.3.1 流量传感器
一、流量传感器概述 1. 空气流量传感器的功用与类型
空气流量传感器是测定吸入发动机的空气流量的传感器。 （1）功用：电子控制汽油喷射发动机为了在各种运转工况下都能 获得最佳浓度的混合气，必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空 气量，以此作为ECU计算(控制)喷油量的主要依据。如果空气流量传 感器或线路出现故障，ECU得不到正确的进气量信号，就不能正常 地进行喷油量的控制，将造成混合气过浓或过稀，使发动机运转不 正常。
汽车电器与电子技术
第7章 汽车电子控制技术基础
本章主要内容
汽车电子控制系统的基本组成 汽车传感器结构与工作原理 电子控制器的基本结构、工作原理 执行器的结构与工作原理
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7.1 概 述
1.汽车电子控制技术发展概况
20世纪60年代：燃油喷射、速度控制、制动防抱死等 方面的电子控制装置，由晶体管分立元件组成；
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7.2 传感器
传感器的组成 传感器的分类 车用传感器的种类 传感器的发展趋势
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7.2.1 传感器的组成
传感器由敏感元件、转换元件、测量电路三部分组成。
非电量 敏感元件
转换元件
电量 测量电路
辅助电源电路
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7.3.1 流量传感器
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7.3.1 流量传感器
（2）流量传感器类型 ①根据检测进气量的方式分为D型（压力型）、L型（流
量型）； ②按其结构型式可分为翼片式、量芯式、热线式、热膜
式、卡门涡旋式等几种。
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7.3.1 流量传感器