汽车网络分布图

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1、1,汽车电子控制技术,一.现代汽车的网络化 信息娱乐及媒体系统 安全舒适 / 便利系统 动力传动系统,图l一1,车载网络结构,2,二.当今汽车电子控制的关键技术 1、线控技术(control -by-wire),图1-2 线性控制转向系统,汽车电子控制技术,3,汽车电子控制技术,2. 车载网络技术 一般来说，汽车通信网络可以划分为四个不同的领域，每个领域都有其独特的要求。现有的主流汽车总线协议都无法适应所有的要求： (1) 信息娱乐系统 (2) 高安全的线控系统（X-By-Wire） (3) 车身控制系统 (4) 低端控制系统,4,汽车电子控制技术,第一节 汽车电子控制系统基础 一、电子自动控

2、制系统的一般组成,图1-4 电子控制系统的一般组成,5,汽车电子控制技术,二、电子自动控制系统的分类 电子工程自动控制系统的分类方式很多，一般有以下几种。 1按控制系统有无反馈环节分类 2按输入量变化的规律来分类 3按系统传输信号对时间的关系分类 4按系统输出量和输入量的关系分类 另外，按系统主要组成元件的物理性质，可将控制系统分为电气控制系统、液压控制系统和电一液控制系统。,6,汽车电子控制技术,三、汽车电子控制系统 汽车电子控制系统可从两个方面进行分类：控制原理、车载集中控制系统信息传输。 1.控制原理,图1-5 汽车电子控制系统的基本组成,7,汽车电子控制技术,2车载集中控制系统信息传输

3、,图 1 -13 汽车电子控制系统的三个层次,8,汽车电子控制技术,四、汽车电控单元的连接方式 汽车电子控制系统是由多个控制单元（ECU）构成的复杂系统。每个电子控制单元其功能各不相同，它们相互配合才能完成整个任务。这些控制单元需要按一定的方式连接起来才能进行通信，常见是总线传输方式。在汽车内部用基于总线的网络结构，可以达到信息共享、减少布线、降低成本以及提高总体可靠性的目的。（第二章详细介绍车载网络系统）,9,汽车电子控制技术,第 二 章 车载网络控制系统 第一节 车载网络控制系统概述 一、车载网络控制系统的发展历程 二、汽车网络技术的前景展望 1网络技术迅速在汽车中得到应用 2高速、实时、

4、容错网络控制技术 3多媒体、高带宽的网络 4统一网络协议,10,汽车电子控制技术,三、车载网络控制系统的术语 1控制局域网(CAN-Controller Area Network) 2多路传输 3模块 4数据总线,图2-1 BUS总线,11,汽车电子控制技术,6通信接口 7通信协议 8帧 9.报文,图2-2 总线系统之间的通信,12,汽车电子控制技术,四、CANBUS的组成 CANBUS由控制器、收发器、数据传输终端、传输线组成。如图2-3所示。,图2-3 CANBUS的组成,13,汽车电子控制技术,1. CAN总线的连接(图1-2所示),14,汽车电子控制技术,第二节 CAN数据总线的传输原

5、理与过程 一、 CAN数据总线的传输原理,图2-8 大众途安汽车CAN总线系统原理框图,15,汽车电子控制技术,二、CAN总线的数据传递过程,1信息格式转换与请求发送信息,图2-9 CAN数据格式,图2-10 CAN信息,16,汽车电子控制技术,3发送信息 如果总线空闲下来，事先存在发送存储器的“发动机转速信息”就会被发送出去，如图2-12所示。 图2-12信息发送,17,汽车电子控制技术,4接收过程,图2-13 接收过程,18,汽车电子控制技术,图2-13 确认位(应答场),图2-14 监控层工作原理(数据 正确)(所有控制单元),图2-15接受层工作原理(可用仪表控制单元),19,汽车电子

6、控制技术,第三节 车载网络系统各个控制单元连接,图2-19 汽车数据总线拓扑结构,汽车电子控制技术,21,汽车电子控制技术,一、动力传动系统 CAN 总线中的控制单元 1.动力传动系统总线的连接,图2-20 动力传动系统总线的连接,22,汽车电子控制技术,2.动力传动系统中控制单元的组成位置 图2-21所示，为动力传动系统中控制单元的组成及其位置。,图2-21,23,汽车电子控制技术,二、舒适 / 便利功能 CAN 总线控制单元 1. 舒适 / 便利功能 CAN 总线连接,图2-22 舒适 / 便利系统总线的连接,24,汽车电子控制技术,2. 舒适 / 便利系统控制单元的组成位置 图2-23所

7、示，为舒适 / 便利系统控制单元的组成及其位置。,图2-23,汽车电子控制技术,25,汽车电子控制技术,三、信息娱乐系统 CAN 总线中的控制单元 1.信息娱乐系统 CAN 总线的连接,图2-24 信息娱乐系统总线的连接,26,汽车电子控制技术,2. 信息娱乐系统中的控制单元的位置 图2-25所示，为信息娱乐系统控制单元的组成及其位置。,图2-25,27,汽车电子控制技术,第四节 LIN-BUS 一、概述 二、主要特性 三、LIN的通信规则 四、应用 第五节 CAN-BUS局域网自我诊断,28,汽车电子控制技术,2按喷射时序分 (1)同时喷射 (2)分组喷射,图1-4同时喷射,图1-5分组喷射

8、,29,汽车电子控制技术,(3)顺序喷射,图3-6顺序喷射,30,汽车电子控制技术,3按空气量的检测方式分 可将燃油喷射系统分为速度密度型(D型)、体积一流量型(L型、LD型)和质量一流量型(LH型)三种。,图1-7压力型(D型) l一空气滤清器；2一节气门；3一进气总管；4一进气歧管绝对压力传感器；5一发动机控制模块,图1-8 翼片式(L型) l一空气滤清器；2一测量叶片；3一进气总管；4一缓冲叶片；5一电位计；6一ECU,31,汽车电子控制技术,图1-9卡门涡流式(LD)型 l一空气滤清器；2一ECU；3、6一超声波传感器；4一进气总管；5一节气门；7一涡流发生体,图1-10 热线式(LH

9、型) 1一空气滤清器；2一热线；3一节气门；4一进气总管；5一热线式空气流量计；6一ECU,32,汽车电子控制技术,图1-11 Motronic ME 7.1.1 系统简图 1-活性碳罐；2-空气切断阀；3-碳罐电磁阀；4-歧管压力传感器；5-喷油器； 6-点火线圈和火花塞；7-凸轮轴位置传感器；8-二次空气泵；9-二次空气阀； 10-空流量气计；11-节气门体；12-EGR阀；13 -爆震传感器；14-曲轴位置传感器；15 -冷却液温度传感器；16-氧传感器17 -电控单元；18-诊断接口19-故障灯；20-防盗系统；21-油箱压力传感器；22-油箱；23 -加速踏板；24-蓄电池,33,汽

10、车电子控制技术,五、发动机管理系统的工作过程,图1-14 发动机控制单元与整个网络系统,34,汽车电子控制技术,图1-16 发动机电子控制系统,35,汽车电子控制技术,第二节 燃油闭环控制子系统 一、燃油闭环控制子系统的组成,图1-17 燃油喷射系统,气缸组 I 1 发动机控制单元 1 3 燃油泵 1 4 燃油泵 2 5 喷油器，气缸组 I 7 带进气温度传感器的空气质量流量计 1 9 氧传感器，气缸组 I 11 节气门控制单元 1 13 加速踏板模块 14 温度传感器 G62 15 发动机转速传感器 16 油箱 17 滤清器 18 燃油轨 19 燃油压力调节器,气缸组 II 2发动机控制单元

11、 2 6 喷油器，气缸组 II 8带进气温度传感器的空气质量流量计 2 10 氧传感器，气缸组 II 12 节气门控制单元 2 15 发动机转速传感器,36,汽车电子控制技术,5.曲轴位置/凸轮轴位置传感器 曲轴位置传感器亦称点火信号发生器，用于点火正时控制。传统点火系统中的曲轴位置传感器是分电器凸轮轴和断电器。这里所说曲轴位置传感器是指用于电子点火系统的。无论传统的、还是电子曲轴位置传感器，除用于点火正时控制外，还是检测发动机转速的信号源。 （1）电磁感应式,图1-34 电磁感应式曲轴和凸轮轴位置传感器,37,汽车电子控制技术,图135 电磁感应式曲轴和凸轮轴位置传感器信号电压,38,汽车电

12、子控制技术,图142 光电效应式凸轮轴位置传感器 1一驱动轮；2一遮光盘；3一分火头,39,汽车电子控制技术,图1-43 光电效应式曲轴和凸轮轴位置传感器信号,40,汽车电子控制技术,6.氧传感器 （1）两点式氧传感器,图144 600工作温度时两点式探针的特性线 a一浓混合气，空气不足； b一稀混合气，空气过剩,41,汽车电子控制技术,7.加速踏板信号,图153 加速踏板传感器结构形式 (a)单独的；(b)吊挂式；(c)座式FMPI 1一传感器；2一汽车专用踏板；3踏板支座,42,汽车电子控制技术,8.燃油泵,图1-58 燃油泵工作示意图,图159 电动汽油泵,43,汽车电子控制技术,9.喷

13、油器 发动机控制单元根据气缸作功顺序启动喷油器。发动机控制单元 1 启动气缸组 I 的喷油器，如图1-64所示，所有喷油器用固定夹直接固定在一根共用燃油轨上，并在相应进气门入口前直接喷射微小的雾化燃油颗粒,根据发动机的工况，喷入适量的燃油。发动机控制单元2启动气缸组II 的喷油器。,图1-64 喷油器,44,汽车电子控制技术,10.燃油箱液面传感器 燃油箱燃油液面传感器的任务是检测燃油箱中当前燃油的液面状态，并将相应的信号发送给控制单元和仪表盘上的指示仪表。除了电动燃油泵、燃油滤清器等部件外，还有燃油箱燃油液面传感器，它也是汽油箱或柴油箱总成中的一个部件，以保证燃油能无故障地供给发动机(图16

14、9)。,图169 燃油箱燃油液面传感器 1-燃油箱；2-电动燃油泵；3-燃油箱燃油液面传感器； 4-浮子,45,汽车电子控制技术,图170 燃油箱燃油液面传感器结构 1一插头；2一滑动触头弹簧；3一触头铆接点；4一电阻底板；5一定位销；6一双触头；7一浮子杠杆；8一浮子；9一燃油箱底板,46,汽车电子控制技术,第三节 点火闭环控制子系统 一、点火系统发展概况 电子控制点火系统主要由传感器、电脑(ECU)和点火执行器三部分组成, 如图1-71所示。,图1-71 电子控制点火系统,47,汽车电子控制技术,三、电子控制点火系统的分类 1按有无分电器分 (1)有分电器式电子控制点火系统 (2)无分电器

15、式电子控制点火系统(又称直接点火系统) 2.按控制方式分 （1）闭环控制 (2)开环控制,48,汽车电子控制技术,电子控制点火系统，,图1-72 点火控制系统,气缸组I 1发动机控制单元 1 3气缸组1带输出级的单火花点火线圈 5气缸组1火花塞 7带进气温度传感器的空气质量流量计1 9发动机转速传感器 10温度传感器 11节气门控制单元1，气缸组I 13爆震传感器1与2，气缸组I 15霍尔（凸轮轴）传感器1与3，气缸组I,气缸组II 2发动机控制单元2 4气缸组II带输出级的单火花点火线圈 6气缸组II火花塞 8带进气温度传感器的空气质量流量汁2 9发动机转速传感器 12节气门控制单元2，气缸

16、组II 14爆震传感器3与4，气缸组II 16霍尔（凸轮轴）传感器2与4，气缸组II,49,汽车电子控制技术,四、爆震控制 爆震控制是发动机ECU根据爆震传感器提供的爆震信号的强度和频度相应地推迟点火时间，防止爆震发生的控制。,1磁致伸缩式爆震传感器,图173 磁致伸缩式爆震传感器,50,汽车电子控制技术,2压电式爆震传感器,图174 压电式爆震传感器的结构与安装 l一压电陶瓷；2一振动质量；3一壳体； 4一螺钉；5一接触片；6一插头；7一发动机体；振动速度,图175 爆震传感器的电压信号 a一缸内气体压力；b一滤波的压力信号；c一爆震传感器的电压信号,51,汽车电子控制技术,五、点火线圈 此大众的点火线圈为单火花点火线圈，按点火系统分类属于无触点点火系统，除了无触点点火系统外还有有触点点火系统。 1有分电器式点火控制系统 有分电器式点火系统电路如图1-76所示。,图1-