汽车电控系统
汽车电控系统的发展趋势
未来发展趋势：集成化、智能化、网络 化。
电动汽车的电控系统
汽车电控系统的发展趋势
一、汽车电控系统的发展趋势
如今的电控技术在汽车技术运用的已经十分的广泛，已经成为汽车技术不可或缺的一部分， 汽车电控技术也将迎来全新的发展阶段。
集成控制技术、计算机技术和网络技术 的发展，汽车电控系统已明显向集成化、 智能化和网络化三个主要方向发展。。
未来的智能网联汽车
汽车电控系统的发展趋势
三、智能化
智能化进程： 智能交通系统（ITS）的开发将与电子、卫星定位等多个交叉学科相结合，它能根据 驾驶员提供的目标资料，向驾驶员提供距离最短而且能绕开车辆密度相对集中处的最 佳行驶路线。
汽车电控系统的发展趋势
三、智能化
智能化进程： 它装有电子地图，可以显示出前方道路、并采用卫星导航。从全球定位卫星获取沿途 天气、车流量、交通事故、交通堵塞等各种情况，自动筛选出最佳行车路线。
自动控制车速、自主寻路、自动导 航、主动避撞、自动电子收费、无 人驾驶等。。智能汽车是今后国内 外汽车发展的热点领域,是未来汽 车发展的必由之路。
汽车电控系统的发展趋势
四、网络化
网络化的本质： 随着电控器件在汽车上越来越多的应用，车载电子设备间的数据通信变得越来越重要。 以分布式控制系统为基础构造汽车车载网络系统是十分必要的。大量数据的快速交换、 高可靠性及低成本是对汽车网络系统的要求。
随着汽车电控技术的发展，随着先进 的微型传感器、迅速响应的执行器、 高能ECU、计算机网络技术、先进的 控制理论、移动通信技术在汽车上的 应用，现代汽车正朝着更加智能化、 自动化和信息化方向发展。
通过中央底盘控制器，将制动、悬架、 转向、动力传动等控制系统通过总线 进行连接，控制器通过复杂的控制运 算，对各子系统进行协调，将车辆行 驶性能控制到最佳水平，形成一体化 底盘控制系统。
车身电控系统的组成
车身电控系统的组成车身电控系统是现代汽车中不可或缺的一部分，它由多个组成部分组成，包括传感器、控制器、执行器等。
这些部件协同工作，以确保车辆的安全性、性能和舒适性。
本文将详细介绍车身电控系统的组成。
1. 传感器传感器是车身电控系统的重要组成部分，它们用于监测车辆的各种参数，例如车速、转向角度、油门位置、刹车压力、气囊状态等。
这些传感器将收集到的数据传输给控制器，以便控制器能够根据车辆的状态做出相应的决策。
2. 控制器控制器是车身电控系统的大脑，它接收传感器传来的数据，并根据预设的算法和逻辑进行计算和分析，最终控制车辆的各种功能。
例如，当传感器检测到车速过快时，控制器会自动减速以确保车辆的安全性。
3. 执行器执行器是车身电控系统的执行部分，它们根据控制器的指令执行相应的操作。
例如，当控制器决定要减速时，执行器会控制刹车系统减速。
执行器还包括发动机控制单元、变速器控制单元等，它们控制着发动机和变速器的工作状态，以确保车辆的性能和燃油经济性。
4. 通信总线通信总线是车身电控系统中的重要组成部分，它将传感器、控制器和执行器连接在一起，以便它们之间能够进行数据交换和通信。
通信总线还可以将车辆的数据传输到车载信息娱乐系统中，以便驾驶员能够了解车辆的状态和性能。
5. 电源系统电源系统是车身电控系统的能量来源，它提供电力给传感器、控制器和执行器等组件。
电源系统还包括电池、发电机和稳压器等部件，以确保车辆的电力供应稳定和可靠。
6. 诊断系统诊断系统是车身电控系统的监测和维护部分，它能够检测车辆的故障和问题，并提供相应的解决方案。
诊断系统还可以记录车辆的运行数据和故障码，以便技术人员进行故障排除和维修。
车身电控系统是现代汽车中不可或缺的一部分，它由多个组成部分组成，包括传感器、控制器、执行器、通信总线、电源系统和诊断系统等。
这些部件协同工作，以确保车辆的安全性、性能和舒适性。
随着汽车技术的不断发展，车身电控系统也将不断升级和改进，以满足人们对汽车的更高要求。
汽车发动机电控技术
3）电子控制式（EFI型）
组成：空气供给系统、燃油供给系、控制系统
电喷发动机的工作原理及组成
一、进气系统流程图
空气滤清器
空气流量计
进气歧管压力传感器
节气门位置传感器
进气管
怠速空气控制阀
发动机
空气滤清器
节气门位置传感器
怠速空气控制阀
进气管
发动机
D型
L型
燃油系统
燃油泵的控制
（4/5）
开路 继电器
EFI继电器
燃油泵
IG
ST
点火 开关
FC
E1
STA
NE
NE信号
发动机ECU
微处理器
GSFC
GSW
空气囊中央传感器总成
3. 燃油泵关闭系统 有些汽车有这样的机械装置，在遇到下述情况时，燃油泵控制系统能使燃油泵停止运转，以保证安全。 当空气囊充气胀开时
汽车发动机电控技术
一、发动机上常用的电控系统有： 电控燃油喷射系统EFI、 电控点火系统ESA、 怠速控制系统ISC、 排放控制系统、 增压控制系统、 自我诊断与报警系统、 失效保护系统和应急备用系统。
提高发动机的动力性； 提高发动机的燃油经济性； 降低排放污染； 改善发动机的加速和减速性能； 改善发动机的起动性能； 发动机故障发生率大大降低。
喷油时间控制
各种矫正
（2/11）
大
2. 预热加浓
校正期间 的喷油量
小
低
冷却液温度（C）
高
0
发动机ECU在冷机时，因为此时燃油不容易雾化，所以，燃油的喷射量就需增加。 从而达到较好的行车性。 最大校正量是常温下的两倍。
维修提示: 如果温度传感器失灵时，可考虑这是引起发动机的行车性较差的原因之一。
电控系统的组成
电控系统的组成电控系统是指由电子控制单元（ECU）、传感器、执行器和通信总线等部件组成的系统，用于控制汽车发动机、变速器、制动系统、悬挂系统、空调系统等各种汽车子系统。
本文将就电控系统的组成进行详细的介绍。
一、电子控制单元（ECU）电子控制单元是电控系统的核心，是控制各个子系统的中央控制器。
ECU内部包含了微处理器、存储器、输入输出接口和通信总线接口等组件。
它的主要功能是接收传感器采集到的数据，根据预设的控制算法计算出控制命令，通过输出接口将命令传递给执行器，从而实现对汽车各个子系统的控制。
二、传感器传感器是电控系统中的重要组成部分，它能够将各种物理量转换为电信号，然后将其传递给ECU。
传感器的种类很多，包括温度传感器、压力传感器、速度传感器、角度传感器等等。
传感器的作用是实时监测汽车各个子系统的状态，将监测到的数据传递给ECU，以便ECU 根据数据进行控制。
三、执行器执行器是电控系统中用于执行控制命令的部件。
它们包括发动机控制阀、制动器、变速器驱动器、电动窗机构等等。
执行器接收到ECU发出的控制命令后，将命令转换为相应的动作，从而实现对汽车各个子系统的控制。
四、通信总线通信总线是电控系统中用于传输数据的介质，它能够将ECU、传感器和执行器之间的数据传输进行统一管理。
通信总线的种类很多，包括CAN总线、LIN总线、FlexRay总线等等。
通信总线的作用是实现各个部件之间的数据交互，从而实现对汽车各个子系统的控制。
综上所述，电控系统的组成包括电子控制单元、传感器、执行器和通信总线等部件。
这些部件相互协作，实现了对汽车各个子系统的精确控制，提高了汽车的性能和安全性。
汽车电子控制系统
• GPS卫星定位防盗器功能就更强了，几乎综合 了所有的防盗功能，并能用卫星准确定位在5米 范围内，也就是眼前。其传感器有采用无线传 感的，很难破坏。
雷达防撞系统
• 该系统有多种形式。有的在汽车行驶中， 当两车的距离小到安全距离时，即自动报 警，若继续行驶，则会在即将相撞的瞬间， 自动控制汽车制动器将汽车停住；有的是 在汽车倒车时，显示车后障碍物的距离， 有效地防止倒车事故发生。
• 其功用是采集曲轴转动角 度和发动机转速信号，并 输入电子控制单元(ECu)， 以便确定点火时刻和喷油 时刻。
进气温度及压力传感器
• 它将进气岐管压装在进气管上或空气流 量计内。
• 检测发动机的进气温度和 感应进气岐管内的真空变 化，将进气温度转变为电 压信号输入给ECU做为喷 油修正的信号。
• 它采用负温度系数的热敏 电阻作为感应元件，ECM 通过设计在自身内部的一 个电阻为冷却剂温度传感 器提供一个5V的参考信号， 并测量该电阻的压降。
氧传感器
• 氧传感器安装在排气管中， 用以检测排气中氧的浓度， 并向ECU发出反馈信号， 再由ECU控制喷油器喷油 量的增减，从而将混合气 的空燃比控制在理论值附 近。
通信系统
• 这方面真正使用且采用最多的是汽车电话， 在美国、日本、欧洲等发达国家较普及。 目前的水平在不断地提高，除车与路之间， 车与车之间，车与飞机等交通工具之间的 通话外，还可通过卫星与国际电话网相联， 实现行驶过程中的国际间电话通信，实现 网络信息交换，图像传输等。
五、附属装置
• 全自动空调EA/C • 自动座椅 • 音响/音像
四、信息通讯系统
汽车电控系统工作原理与结构
汽车电控系统工作原理与结构汽车电控系统是指用电子技术控制汽车运行和操作的系统。
它是汽车电子技术的重要应用，通过精确控制发动机、传动系统、制动系统、灯光系统等汽车的相关部件，提高汽车的性能、安全性和舒适性。
本文将从工作原理和结构两个方面，详细介绍汽车电控系统的相关知识。
一、工作原理1.传感器感知：汽车电控系统通过传感器感知车身的各种物理、化学和电学参数。
例如，氧传感器能够感知排气中的氧含量，进而判断发动机的燃烧情况；油温传感器能够感知发动机的油温，从而为油路提供适当的油量和油压。
2.信号转化：传感器将感知到的参数转化为电信号，从而为后续的电子元件处理和传输提供基础。
例如，氧传感器将氧含量转化为电压信号，通过电缆传输给电控单元。
3.信号处理：电控单元作为汽车电控系统的核心部件，接收各个传感器传来的电信号，进行数字化处理，计算各参数的值，并根据预先设定的控制策略制定相应的控制命令。
例如，在发动机控制方面，电控单元根据氧传感器的信号计算空燃比，再根据设定的控制策略调整喷油时间和量。
4.执行器控制：执行器根据电控单元发送的控制信号，控制相应部件的工作状态。
例如，喷油器根据电控单元的命令，调节燃油的喷入量和喷射时间，从而实现发动机功率和排放控制。
二、结构1.感知系统：感知系统由各种传感器组成，用于感知控制参数。
例如，汽车发动机控制系统常用的传感器包括氧传感器、油温传感器、速度传感器等。
2.信号调理系统：信号调理系统用于将传感器感知到的信号进行处理和转化。
例如，模拟信号经过模拟电路处理后，转化为数字信号，再传输给电控单元进行处理。
3.控制器：控制器是整个电控系统的核心部件，负责接收和处理感知到的信号，并根据设定的控制算法制定控制策略。
控制器一般由微处理器和相应的存储器组成。
4.执行器：执行器根据控制器的命令，控制汽车各个部件的工作状态。
例如，喷油器根据控制器的控制信号，调整喷油时间和量；制动系统根据控制器的信号，调节制动力度。
汽车发动机电控系统新技术分析
汽车发动机电控系统新技术分析汽车发动机电控系统是现代汽车电子控制系统中的重要组成部分，对于汽车的性能、燃油经济性和排放控制都起着至关重要的作用。
随着科技的不断进步，汽车发动机电控系统也在不断更新换代，采用了各种新技术来提升汽车的性能和节能环保性。
本文将对汽车发动机电控系统的新技术进行分析，探讨其在汽车行业中的应用和发展趋势。
一、智能化控制系统随着人工智能和大数据技术的发展，汽车发动机电控系统也在向智能化方向发展。
传统的发动机控制系统主要依靠预先设定的参数来控制发动机的工作状态，而智能化控制系统则能够根据汽车的实际运行情况和驾驶习惯来实时调整发动机工作参数，以达到最佳的性能和燃油经济性。
通过引入智能化控制系统，汽车发动机可以根据不同的行驶情况进行自适应调整，改善了汽车的驾驶感受和燃油经济性。
二、全面电气化系统随着电动汽车的发展，传统汽油发动机逐渐被电动驱动系统所取代。
而在传统汽油汽车中，也开始出现了全面电气化的趋势。
传统的液压和机械传动系统正逐渐被电动驱动系统所替代，发动机电控系统也在逐步向全面电气化方向发展。
采用全面电气化系统的汽车发动机电控系统能够更加精准地控制发动机的各项参数，实现更高效的能量转化和传输，从而提升汽车的性能和燃油经济性。
三、多元化燃料适配性随着环保意识的提高和新能源汽车的兴起，传统的汽油发动机已经不能满足汽车市场的需求。
汽车发动机电控系统也在向多元化燃料适配性方向发展，能够适配多种不同类型的燃料，包括汽油、柴油、天然气、乙醇、甲醇等。
通过提升燃料适配性，汽车发动机可以更加灵活地应对不同的燃料供给，降低对传统石油燃料的依赖，实现节能减排和可持续发展。
四、排放控制和智能监测随着环境污染问题的日益严重，汽车排放控制成为汽车工业的重要课题。
新一代的汽车发动机电控系统将更加注重排放控制和智能监测，通过精细化的控制和监测系统，实现对汽车排放的实时监测和控制。
这种智能化的排放控制系统能够更加准确地控制发动机的工作状态，保证排放达标，有效减少环境污染。
汽车电控系统
汽车电控即汽车电子控制系统，基本由传感器、电子控制器（ECU）、驱动器和控制程序软件等部分组成，与车上的机械系统配合使用，并利用电缆或无线电波互相传输讯息，进行的“机电整合”。
1.汽车电控系统有哪些组成1.包括动力传动总成的电子控制。
底盘的电子控制车身系统的电子控制信息通讯系统。
发动机电控系统、自动变速器电控系统、制动防抱死系统、安全气囊系统、电控悬架系统、电控动力转向系统、自动空调系统等。
2.电子控制系统就是应用控制装置自动地、有目的地控制、操作机器设备或过程，使之有一定的状态和性能。
自动控制系统一般由检测反馈单元、指令及信号处理单元、转换放大单元、执行器和动力源等几部分组成。
3.从控制原理来看，汽车电控系统可以简化为传感器、ECU和执行器三大组成部分。
传感器是感知信息的部件，功用是向ECU提供汽车运行状况和发动机工况等。
ECU接收来自传感器的信息，经信息处理后发出相应的控制指令给执行器。
4.执行器即执行元件，其功用是执行ECU的专项指令，从而完成控制目的。
传感器、ECU和执行器三部分相互间的工作关系。
2.汽车电控系统的作用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、操纵性、通过性以及排放性能等。
虽然汽车车型不同、档次不同，采用电控系统的功能和多少也不尽相同，但是汽车电子控制系统基本结构都是由传感器（传感软件）与开关信号、电控单元ECU和执行器（执行原件）三个部分组成，这是电控系统共同的特点。
3.汽车电控系统工作原理燃油汽车主要由发动机、底盘、车身和电气4大部分组成，纯电动汽车的结构与燃油汽车相比，主要增加了电力驱动控制系统，而取消了发动机，它由电力驱动主模块、车载电源模块和辅助模块3大部分组成。
当汽车行驶时，由蓄电池输出电能（电流），通过控制器驱动电动机运转，电动机输出的转矩经传动系统带动车轮前进或后退。
电动汽车续驶里程与蓄电池容量有关，蓄电池容量受诸多因素限制。
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课题项目四十八汽车电控系统2课时
教学内容传感器、执行器的作用、类型
教学目的掌握汽油机电控系统主要传感器、执行器的作用和类型。
重点难点作用、类型
教学方法讲授多媒体
讲授新课
传感器
一、传感器概述
传感器的概念：指能感受规定的物理量，并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
汽车传感器的工作条件极为恶劣，因此，传感器能否精确可靠地工作至关重要。
在该领域中，理论研究及材料应用发展迅速，半导体和金属膜技术研究及材料应用技术发展迅速，半导体和金属膜技术、陶瓷烧结技术等得到迅猛发展。
智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。
传感器通常由敏感元件、转换元件及测量电路组成。
敏感元件是指能直接感受被测量的部分。
转换元件是指能将非电量转换成电量的部分。
有些敏感元件可以直接输入电量。
测量电路是指将转换元件输入的电量经过处理，以便进行显示、记录和控制的部分。
测量电路中较多的使用电桥电路。
比如后面要讲到的热线式空气流量计。
二、空气流量传感器
为了形成符合要求的混合气，使空燃比达到最佳值，我们就必须对发动机进气空气流量进行精确控制。
下面我们来介绍一下几种常用的空气流量传感器。
1、风门式空气流量计
这种空气流量计安装在空气滤清器和节气门之间。
作用：检测吸入空气量的多少，并把检测结果转换成电信号。
组成：风门式空气流量计由两大部分组成，一是担任检测任务的风门部分，二是担任转换任务的电位计。
2、卡门旋涡式空气流量计
涡流式空气流量传
超声波或光电信号，通过检测旋涡频率来测量空气流量的一种传感器。
众所周知，当野外架空的风吹时，就会发出“嗡、嗡”的声音，且风速越高声音频率越高，这是气体流过电线后形成旋涡（即涡流）所致。
液体、气体等流体均会产生这种现象。
同样，如果我们在进气道气流过时，在涡流发生器后部将会不断产生如图所示的两列旋转方向相反，并交替出现的旋涡。
这个旋涡就称为卡门旋涡。
卡门旋涡式空气流量计就是利用这种这种旋涡形成的，并通过流速的测量直接反映空气流量。
3、热线式（热膜式）空气流量
主要用于高级轿车，为了满足精度高，结构简单，造价又便宜的要求，德国博世公司厚膜工艺，开发出了热膜式空气流量计。
热膜式空气流量计的工作原理与热线式空气流量计类似，都是用惠斯登电桥工作的。
所不同的是热膜式空气流量计不用铂金作为热线，而是将热线电阻、补偿电阻和线桥电阻用厚膜工艺集中在一块陶瓷片上。
这种空气流量计已大量使用于各种电控汽油喷射系统中。
二、节气门位置传感器
要由与节气门联动的电位器、怠速触点等组成。
电位计的动触点（即节气门开度输出触点）随节气门开度在电阻膜上滑动，从而在该触点上（TTA 端子）得到与节气门开度成正比例的线性电压输出。
如图。
当节气门全闭时，另外一个与节气门联动的动触点与IDL触点接通，传感器输出怠速信号。
三、氧传感器
氧传感器，用以检测排气中氧的含量，从而间接地判断进入气缸内混合气的浓度，以便对实际空燃比进行闭环控制。
当排气中氧的含量过高时，说明混合气过稀，氧传感器即输出一个电信号给ECU，让其指令喷油器增加喷油量；当排气中氧的含量过低时，说明混合气过浓，氧传感器立刻将此信息传递给ECU，让其指令喷油器减少喷油量。
目前在汽车上使用的氧传感器主要有二氧化钛氧传感器和二氧化锆氧传感器两种类型的传感器。
四、温度传感器
作用：用来测量冷却水温度、进气温度和排气温度。
种类：温度传感器的种类很多，如热敏电阻式、半导体式和热电偶式等。
五、爆震传感器
爆震传感器是发动机集中控制系统中的重要部件，它的功用是用来检测发动机有无爆震现象发生，并把信号输送给发动机微机控制装置。
检测发动机爆震可以有三个路径，一是检测气缸压力，二是检测发动机振动，三是检测燃烧噪声。
根据气缸压力的检测法，精度最好，但是存在着传感器的耐久性差和难以安装的问题。
根据燃烧噪声的检测法，由于是非接触式的，其耐久性很好，但是精度和灵敏度偏低，。
现在常用检测发动机振动的方法来判断有无爆震。
采用振动检测方法的爆震传感器有磁滞伸缩式和压电式两种。
六、曲轴位置传感器
曲轴位置传感器（又称点火信号发生器），是发动机集中控制系统中最主要的传感器，它用于点火正时控制，也就是控制点火时刻，确定点火的提前角。
另外，它还是检测发动机转速的信号源。
曲轴位置传感器可分为磁脉冲式、光电式、霍尔式等等，其中磁脉冲式和霍尔式应用的比较多。
七、转速传感器
转速传感器主要用于发动机转速及车速的检测。
发动机转速检测与曲轴位置检测原理相同，但为了提高转速检测精度，需要增加每一转的输出脉冲。
转速传感器一般有两种形式，一种是舌簧开关型，一种是光电耦合型。
执行器
发动机微机控制系统的各种控制功能的实现，都是借助于各自的执行器来完成的；因此，根据发动机微机控制系统具备的控制功能强弱不同，各种车型上控制发动机的执行器亦有多有少。
一般来讲，主要的执行器有：电动燃油泵、电磁喷油器和点火装置等。
下面将重点介绍发动机微机控制系统中这些主要执行器的结构及工作原理。
一、电动汽油泵
在现代轿车中采用了各种不同的汽油喷射系统，它们的供油方式也不尽相同，但是所有的系统都必须有一个基本部件——电动燃油泵。
电动燃油泵的主要任务是提供燃油系统足够的具有规定压力的汽油。
按结构的不同，电动汽油泵可以分为滚柱式、涡轮式、齿轮式和叶片式等。
按安装位置的不同，电动汽油泵又可分为外装式和内装式。
二、喷油器
汽油喷射系统采用的是由发动机ECU 直接控制的电磁控制式喷油器。
电磁喷油器的功用是根据ECU的控制信号，向进气歧管、进气总管内喷射定量的雾化汽油。
工作原理：电磁喷油器通过绝缘垫圈安装在进气歧管或是进气道附近的缸盖上，发动机工作时，微机根据传感器输入的信号，经运算判断后输出控制信号，控制大功率三极管导通与截止。
当三极管导通时，即接通喷油器电磁线圈电路，产生电磁吸力，当电磁力超过弹簧力的时侯，磁芯被吸动，针阀随之离开阀座，即阀门打开，喷油器开始向进气歧管或者是总管喷射汽油。
当大功率三极管截止
时，则喷油器电磁线圈电路被切断，电磁力消失，当弹簧力超过电磁力时，弹簧力又使针阀返回到阀座上，阀门关闭，喷油器停止供油。
喷油器的喷油量取决于针阀的行程、喷口面积、喷射环境压力与燃油压力等因素，这些因素一旦确定，喷油量就由针阀的开启时间，即电磁线圈的通电时间来决定了。
三、冷起动喷油器与热限时开关
安装位置：冷起动喷油器安装在进气总管上。
功用：发动机在低温起动时投入工作，以改善发动机的低温起动性能。
组成：主要由磁化线圈、弹簧、柱塞阀与阀座、旋流式喷油器、滤网和电解头等。
小结：
1、汽车上常见的传感器有哪些
2、汽车上常见执行器的作用。
作业: 同步练习。