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1、◆了解电子控制系统的组成。◆能分析电子控制系统的电路图。◆能够熟练检测发动机微型计算机各端子的数据。课题一电子控制系统基础阅读图4—1—1,试分析各种传感器安装位置和作用。图4—1—1发动机各种传感器安装位置一、电子控制系统的组成1.电子控制系统由传感器、执行器和发动机控制单元ECU(微型计算机)三部分组成,如图4—1—2所示。图4—1—2帕萨特B5发动机电子控制系统2.各种传感器分别检测进气量、发动机转速、排气中的氧含量、冷却液温度、进气温度和大气压力、节气门位置等,并将信息转换成电信号,ECU根据这些信号,计算并
2、控制该工况的最佳点火时刻和喷油量,保证发动机工作在良好状态。3.ECU的功能有:电动汽油泵控制、燃油压力控制、燃油喷射正时控制、点火正时控制、怠速转速控制、EGR控制、故障诊断与储存功能等。现代汽车还有牵引力控制、定速巡航控制功能。4.电子控制系统各元件的位置如图4—1—3所示。二、电子控制系统的电路图以凌志LS400发动机为例介绍发动机电控系统的电路图,如图4—1—4和图4—1—5所示。1.ECU的供电当点火开关打到“ON”或“ST”位时,ECU通过IGSW或NSW收到发动机工作信号,并通过MREL指令EFI主继电
3、器通电,EFI主继电器触点闭合,蓄电池通过EFI熔丝、EFI主继电器、+B和+B1给ECU供电。图4—1—4凌志LS400发动机电控系统(一)2.执行器的供电汽油泵、喷油器、EGR阀、ISC阀、点火线圈和点火器、炭罐电磁(EVAP)阀、燃油压力控制阀、氧传感器的加热线圈都是由EFI主继电器供电。自动变速器的执行器,如ECT1-4号电磁线圈,则由ECU供12V电源。3.传感器的供电有源传感器,如空气流量计、进气温度传感器、主副节气门位置传感器、冷却液温度传感器等,由ECU供电,电压大多为5V。氧传感器、爆震传感器本身能
4、产生电压信号。凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、转速传感器和车速传感器是电磁式,不需要电源。三、微型计算机(ECU)端子以天津威驰为例讲述。1.电路原理图如图4—1—6所示,ECU有三个插座E4(A)、E5(B)、E6(C),表示插座A,即插座E4;其旁边的数字,“1”表示E4的第1号端子;字母“BAT”表示该端子的意义,是接蓄电池正极。2.ECU的端子位置如图4—1—7所示,天津威驰ECU的端子编号,从右向左,从上向下。图4-1-6天津威驰ECU电路原理图3.ECU的端子检测数据◆了解ECU的基本结构和原理。◆能分
5、析ECU主板及元件。◆能够熟练检测ECU。课题二发动机微型计算机（ECU）阅读图4—2—1汽车ECU电路板,分析上面元件的作用。图4—2—1汽车ECU电路板一、ECU的基本结构ECU采集和处理各种传感器的输入信号,根据发动机工作的要求(喷油脉宽、点火提前角等),进行控制决策的运算,并输出相应的控制信号。除了控制喷油外,还对电动汽油泵、点火、EGR、怠速、废气涡轮增压器的废气阀、空调等进行综合控制。汽车使用计算机一般有几个输入接口,它们是转速、负荷、温度、压力等传感器接口。输出接口是控制接口,它们控制外部执行机构如喷油
6、器、点火模块、喷油泵、怠速执行器等的动作(见图4—1—2)。1.输入回路输入回路是对输入信号进行预处理。先去除传感器输入信号中的杂波,将正弦波转变为矩形波,最后转换成5~12V的输入电平,如图4—2—3所示。传感器输出的信号有模拟信号和数字信号两种。模拟信号的电压随时间连续变化,数字信号的电压是矩形波。2.微型计算机微型计算机是单片机,由中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU)、存储器、定时/计数器、输入/输出(I/O)接口电路等部件集成在一块集成电路芯片上,如图4—2—4所示。图4—2—4微
7、型计算机a)外形图b)原理图c)电路框图微型计算机是汽车控制系统的神经中枢,其作用是通过内存程序和数据库,对传感器输入的信号进行分析、运算、判断等处理,然后向各执行器输出控制指令。(1)中央处理器CPU主要由运算器、控制器和寄存器构成。运算器用于进行数学运算和逻辑运算;控制器是指挥中心,根据程序控制整个计算机系统的工作;寄存器暂时存放参与运算的数据和运算后的结果,如图4—2—4所示。(2)存储器用于存储程序和数据,它一般分为两种,即RAM和ROM。(3)输入/输出(I/O)接口的主要功能有数据匹配、电平匹配、时序匹配
8、和频率匹配等。输入/输出接口是CPU与输入装置(传感器)、输出装置(执行器)进行信息交流的通道。(4)总线是CPU与其他部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道,实际上就是计算机系统中各部件之间传递信息的一组信号线的集合。CPU、存储器、输入/输出接口等通过总线才能连接在一起。二、ECU工作原理当ECU接收到点火开关接通信号时,便开始接收传感
