电子控制系统的组成和工作过程
简述发动机电子控制系统的组成和其工作原理
简述发动机电子控制系统的组成和其工作原理发动机电子控制系统(ElectronicControlSystem,ECS)是一种集中控制发动机参数、运行数据和安全保护功能的系统，是现代车辆的基础性设备。
ECS的组成结构由控制单元、传感器、油门位置传感器(TPS)、蒸发系统传感器、气体组分传感器、氧传感器等组成。
ECS的控制单元是ECS的核心，它是通过功能外接电路连接在车载电子控制单元(ECU)和发动机之间，用于控制和监控发动机运行状态。
ECU通过控制电路来调节发动机的运转，对各种发动机参数进行监控和调节，从而在单位时间内获得最高的性能。
ECS的传感器是重要的组成部分，它们的作用是测量发动机的运转状态，将检测到的信号转换为电信号，并将电信号输出到ECU。
油门位置传感器（TPS）是一种基本的测量油门开度的传感器，它负责测量油门位置及时反馈给ECU，从而实现发动机控制。
蒸发系统传感器可以测量蒸气压力、蒸汽量及蒸气温度，同时反馈给ECU，以控制蒸发系统的运行情况。
气体组分传感器可以测量发动机燃烧室内的各种气体组成，然后反馈给ECU，以便控制和调节发动机运行参数。
氧传感器是发动机燃烧室内的氧气传感器，它通过测量发动机燃烧室内的氧气含量，及时反馈给ECU，以实现汽油燃烧状态的自动调节。
ECS的工作原理是将检测到的各种发动机参数信号及时发送到ECU，ECU可以根据收到的信号进行判断，调节发动机的运转状态。
具体而言，当油门位置传感器接收到油门踏板的信号时，ECU会根据接收的信号调节发动机的燃油和气门的运行，从而达到油门踏板踩下去的效果。
其次，蒸发系统传感器可以实时测量蒸汽压力，并将信号发送给ECU，ECU根据收到的信号调节冷却系统的运转状态，确保发动机的运行安全。
此外，气体组分传感器可以测量发动机燃烧室内的各种气体组成，并反馈给ECU，ECU可以根据收到的气体组成信号，调节发动机的燃油量，以使发动机达到最佳的燃烧状态。
6-3自动变速器电子控制系统
第三节自动变速器电子控制系统一、自动变速器电子控制系统的组成电子控制系统由传感器、开关、执行器（电磁阀，指示灯）和控制电脑等组成，如图6-66所示。
图6-66 自动变速器电子控制系统组成1-车速传感器；2-输入轴转速传感器；3-发动机转速传感器；4-模式开关；5-锁止电磁阀；6-压力调节电磁阀；7-换挡电磁阀；8-挡位指示灯；9-挡位开关；10-节气门位置传感器；11-油温传感器；12-故障灯；13-诊断插座（一）传感器电子控制装置中常用的传感器有车速传感器、输入轴转速传感器、发动机转速传感器、节气门位置传感器、水温传感器和变速器油温传感器等。
1. 车速传感器车速传感器用于测量汽车的行驶速度，车速传感器的类型有电磁式、霍尔式、光电式、舌簧开关式等。
常见的为电磁感应式车速传感器。
电磁感应式车速传感器一般安装在自动变速器输出轴附近，如图6-67所示。
用于检测自动变速器输出轴的转速。
电脑根据车速传感器的信号计算出车速，作为其换挡控制的依据。
图6-67 车速传感器1-输出轴；2-停车锁止齿轮；3-车速传感器车速传感器由永久磁铁和电磁感应线圈组成，如图6-68所示。
它固定在自动变速器输出轴附近的壳体上，安装在输出轴上停车锁止齿轮或感应转子旁边。
当输出轴转动时，停车锁止齿轮或感应转子的凸齿不断地靠近或离开车速传感器，使感应线圈的磁通量发生变化，从而产生交流感应电压，如图6-69所示。
车速越高，输出轴的转速也越高，感应电压的脉冲频率也越大。
电脑根据感应电压脉冲频率的大小计算出车速。
3图6-68 车速传感器工作原理1-停车锁止齿轮；2-感应线圈；3-永久磁铁；4-车速传感器图6-69 车速传感器感应电压曲线2．输入轴转速传感器输入轴转速传感器的结构、工作原理与车速传感器相同。
它安装在行星齿轮变速器的输入轴或与输入轴连接的离合器毂附近的壳体上，用于检测输入轴转速，并将信号送入电脑，使电脑更精确地控制换挡过程。
此外，电脑还将该信号和来自发动机控制系统的发动机转速信号进行比较，计算出变矩器的传动比，使油路压力控制过程和锁止离合器的控制过程得到进一步优化，以减小换挡冲击，提高汽车的行驶性能。
一轮浙江通用技术选考练习： 第章 电子控制系统概述
选修电子控制技术第一章电子控制系统概述［浙江考试标准］子控制系统②开环电子控制b系统和闭环电子控制系统的区别③生活中常见的闭环电子控制系统的工作过程考点一| 电子控制系统概述一、电子控制技术与电子控制系统1。
电子控制技术的含义及其应用电子控制技术是一门运用①________实现控制功能的技术，近几十年来,它的发展异常迅速,已经成为推动新的技术革命的一种重要技术。
它不仅在生活中为我们所用，而且广泛应用于工业、农业、医疗、军事、航天等各领域.2.电子控制系统的含义电子控制系统是以②________为核心的控制系统。
在这个系统中，有电阻、电感、电容等③________和二极管、三极管、集成电路(IC）等④________。
它们相互作用、相互依赖,形成一个整体，以实现⑤________的目的。
电子控制系统是通过⑥________实现控制的。
例如电子调光台灯系统,⑦________是被控对象，灯光的亮度是⑧________，我们通过⑨________（调光电子电路)对⑩________进行控制，实现灯光亮度的调节.【答案】①电子电路（电子元器件组成的控制电路）②电子技术③元件④电子器件⑤控制⑥控制器⑦灯泡⑧被控量（输出量）⑨控制器(调光电子电路）⑩灯泡二、电子控制系统的组成和工作过程1.电子控制系统的基本组成电子控制系统一般可分为⑪________、⑫________、⑬________出三个基本的组成部分。
电子控制系统的工作过程如下图所示。
电子控制系统的工作过程2。
生活中常见的电子控制系统的工作过程输入部分：通常由各种传感器组成，输入的信息可以有各种形式,可以是作用力，也可以是温度、湿度、磁场、光照强度等环境参数的变化。
输入部分相当于人的感官，它能将采集的非电学量变化转变为电学量的变化。
控制(处理）部分：一般由具有各种控制功能的电子电路(或微处理器）组成。
它的作用相当于人的大脑，它能对送入的电信号进行比较、分析和处理，并发出指令。
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
2020高考通用技术攻略浙江专用大二轮 讲义：专题十 电子控制系统的概述、设计及其应用
【考纲标准】1.(2017·11月浙江省选考)如图所示的光控电路，当光线暗到一定程度时，继电器J吸合，V1亮。
555集成电路6脚电位升至电源电压的三分之二时，3脚输出低电平；2脚电位降至电源电压的三分之一时，3脚输出高电平。
调试中发出V1始终不亮，下列故障原因分析中合理的是()A.R p虚焊B.R g与R p位置接反了C.R1阻值偏小D.继电器J额定电压偏大解析R p虚焊，2、6脚为高电平，3脚为低电平，V1不亮。
答案 A2.(2018·4月浙江省选考)如图所示是小明设计的泥土湿度检测电路。
把两探头插入花盆的泥土中，当泥土潮湿时，两探头间的电阻值较小；泥土干燥时，两探头间的电阻值较大。
泥土非常潮湿和非常干燥时，V4和V5中只有一个发光。
下列分析中不恰当的是()A.泥土非常潮湿时，V4发光、V5不发光B.调节R p1，可以改变V4、V5发光状态变化时的湿度设定值C.泥土非常干燥时，V1、V2的Uce都约为3 VD.当V4、V5都发光时，V1工作在放大状态解析泥土非常干燥时，V1的Uce都约为0.7 V。
答案 C3.(2019·4月浙江省选考)【加试题】如图所示的温控电路，用Rp设定555芯片5脚的电位Vct。
当温度超过60 ℃时散热风扇电机启动。
下列分析中不正确．．．的是()A.Rt应采用负温度系数的热敏电阻B.调大R h的阻值，电机启动时的温度低于60 ℃C.Rp的滑动触点向下移，电机启动时的温度高于60 ℃D.温度从60 ℃以上降低到60 ℃以下，电机就立即断电答案 D4.(2018·4月浙江省选考)如图所示是小明设计的暗室报警电路。
当暗室门被打开，光线强度达到一定时，蜂鸣器发出报警声。
请根据描述和电路图完成下列任务：(1)当光线由弱变强时，光敏电阻R g的阻值(在A.增大；B.减小；C.不变中选择合适的选项，将序号填入“”处)；(2)继电器J-2触点闭合时的作用是(在A.使二极管V1反向截止；B.使555集成电路3脚保持高电平输出；C.使蜂鸣器在暗室门关闭后继续报警中选择合适的选项，将序号填入“”处)；(3)小明搭建了测试电路，发现蜂鸣器始终不响。
通用技术选修电子控制技术
F
V3
D
V5
V2
V1
C
V6
V4
视频-第61页-电
四 数字电路的应用
1. 用门电路实现逻辑关系 2. 触发器及其在电子控制系统中的作用
A/D转换器将采样后的模拟信号经量化、编码后转 换成数字信号，如图9.3（c）所示，如2V电压 的编码是0010, 7V电压的编码是0111, 9V电压 的编码是1001。
二 逻辑门
1. 三种基本的逻辑门 2. 与非门和或非门
1. 了解数字电路是一种能够方便地处理“1”和“0”两种状态的电路 2. 熟悉与门、或门和非门等三种基本逻辑门的电路符号及各自的逻辑关系，会填写它
通用技术选修电子控制技术
第一章 电子控制技术系统概述
一 电子控制技术与电子控制系统 二 电子控制系统的组成和工作过程 三 开环电子控制系统和闭环电子控制系统
一 电子控制技术与电子控制系统
1. 理解电子控制技术的含义，了解它的广泛应用 2. 知道电子控制系统是以电子控制技术为核心的系统
干簧管：
干簧管磁敏开关的优点：
1. 认识常见的传感器，能用多用电表 检测传感器2.Βιβλιοθήκη 知道传感器的作用可实际操作演示
热敏电阻：
包括正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）热敏电阻。
热敏电阻的主要特点是：①灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属 大10～100倍以上；②工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～ 315℃，高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃） 低温器件适用于-273℃～55℃； ③体积小，能够测量其他温度计 无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；④使用方便，电阻 值可在0.1～100kΩ间任意选择；⑤易加工成复杂的形状，可大批 量生产；⑥稳定性好、过载能力强．
电子控制系统的组成和工作过程
输入部分 水位传感器
控制（处理）部分 电子电路
输出部分 电磁阀门
案例三、电子计算机
在电子计算机家族中，无论是大型的还是家用的， 都可以看做是由输入、控制（处理）和输出三个基本的 部分组成的。请把家用计算机最基本组成部分的器件、 设备填入下列空格中，并说明它的工作过程。
输入
键盘、鼠标、手写板、话筒、
马上行动
分析电子控制系统的基本组成部分，说出它们的简要 工作过程。
案例一、智能化的红绿灯电子控制系统 在城市的交通管理中，我们经常看到交通警察为了维持交通 秩序，保持道路畅通而辛苦工作。现在，有些地方已经采用了智 能化的红绿灯电子控制系统。在路口停车线前一段距离内埋下一 些环形感应器，感应器将车辆在上面通过所产生的数据传输给交 通信号控制系统，控制系统根据交叉路口车辆的通过情况指挥红 绿灯的自动切换。这样不但减轻了交警的工作负担，而且使城市 交通畅通。
输入部分 环形感应器 控制（处理）部分 电子电路 输出部分 电磁阀
案例二、全自动洗衣机进水控制系统 全自动洗衣机可以自动实现进水、洗涤等工序。 洗衣机的进水是通过控制器实现自动控制的．如图 所示为一种洗衣机水位控制器的原理示意图，洗衣 机进水前粗细均匀的塑料管内充满空气，当洗衣机 进水时，洗衣桶内的水位上升，塑料管中空气的压 强增大，当水位上升到一定高度时，水位控制器根 据水位传感器向外输出的信号，切断进水阀电磁线 圈的电路，使进水停止并转入其它工作程序。
电子控制系统的 组成和工作过程
视觉器官
大脑
手和足 执检测光 的强度
分析信息， 发出命令
集成电路
点亮与熄灭
发光二极管 （LED）
传感器
电子电路
分析信息， 发出命令
执行机构
电子控制悬架系统的组成与工作
• 2．丰田凌志LS400 UCF10系列轿车电子调 节空气悬架系统的控制电路
图5-25 丰田凌志 LS400 UCF10系列 轿车电子调节空气悬 架系统的控制电路
• 3．丰田凌志LS400 UCF10系列轿车电子调 节空气悬架系统的控制功能 • 丰田凌志LS400 UCF10系列轿车电子 调节空气悬架系统主要有： • ▲车身高度控制 • ▲悬架刚度控制 • ▲减震器减振力控制三项控制功能。
图5-11 车身高度传感器
光电式车身高度传感器主要光电耦合元件、遮 光板、旋转轴、连杆组成。
图5-12 光电式车身高度传感器原理图
光电式转角传感器的安装位置和结构
光电式转角传感器的工作原理和电路原理
• 2．车身高度控制执行装置 • 图5-14所示为丰田汽车公司电子控制 悬架系统（TOYOTA Electronic Modulated Suspension，即TEMS）的车身高度控制系 统。
课题三 电子控制悬架系统的故 障诊断
• 以丰田凌志LS400 UCF10系列轿车电 子调节空气悬架系统为例，说明电子控制 悬架系统的故障诊断方法。 （1）指示灯检查 首先将点火开关转到ON位，检查 LRC（凌志驾驶控制）指示灯和高度控制 指示灯。正常情况下，指示灯应发光2秒左 右。 （2）故障代码的提取 将点火开关转到ON位，用跨接线连接
• （2）压电式阻尼调节装置 • 压电式阻尼调节装置主要由压电传感器、 压电执行器和阻尼力变换阀三部分组成
图5-23 压电式阻尼调节装置
课题二 典型电子控制悬架系统
• 1．丰田凌志LS400 UCF10系列轿车电子调 节空气悬架系统的组成
图5-24 丰田凌志LS400 UCF10系 列轿车电子调节空气悬架系统各元 件在车上的安装位置
汽车电子控制技术教案
汽车电子控制技术教案汽车电子控制技术陕西职业技术学院教案系别：财经学院专业：汽车检测与诊断技术年级：2013级课程名称：汽车电子控制技术授课老师：周XX实习时间：2023-2023(2)汽车电子控制技术主编：吴_XXX份有限公司____年8月出版第1章汽车电控基础知识目的任务1.了解汽车电子控制技术的发展过程；2.掌握电子控制系统组成的英文名称；3.掌握电子控制系统的组成；4.掌握电子控制系统的简要工作过程。
重点难点1.电子控制系统的组成；2.电子控制系统的简要工作过程。
教学方法讲授使用教具PPT、教学视频课后作业课后习题课时安排课堂教学时数：2试验教学时数：0讲授时间：____年3月9日星期一____年3月10日星期二第一节汽车电子技术发展简介1、汽车电子技术的发展过程2、汽车电子控制技术应用的优越性第二节汽车电子控制系统的组成及工作原理一、汽车电子控制系统的组成与分类1.发动控制部分电控点火装置、电控汽油喷射、废弃再循环系统、怠速控制2.底盘控制部分电控自动变速器、防抱死制动系统、电子控制动力转向系统、电控悬架、巡航控制系统、安全气囊、雷达防撞系统、驱动防滑系统、制动力分配系统、电子稳定控制系统、安全带控制系统3.车身电控系统前照灯控制系统、转向灯控制系统、自动座椅、全自动空调、电子门锁与防盗系统、音响/音像4.信息系统信息显示与报警系统、语言信息系统、车用导航系统、通信系统2、电子控制单元的功能与组成1.电子控制单元所具备基本功能2.电子控制单元的组成三、电子控制系统的工作过程案例分析：桑塔纳2000型轿车A1.汽车电控系统由哪几部分组成？2.电子控制单元有哪些功能？3.与发动机单独控制相比，集中控制有哪些优点？4.传感器的信号有哪几种类型？拓展知识点：1.发动机电控系统由哪些部分组成？2.哪些汽车是有电控单元的？3.国产奇瑞A3是否有电控单元？本章小结：1.汽车电子控制系统主要由信号输入装置即传感器、电子控制单元、执行器等组成。
电子控制系统组成与流程
第三节电子控制系统一、电子控制系统组成与流程1．电子控制系统组成电控LPG发动机电子控制系统由各种传感器、电子控制单元及各种执行器三部分组成。
2．电子控制系统流程YC6112LPG单燃料发动机是采用电控混合进气、稀薄燃烧的方式。
发动机控制单元通过收集节气门位置、进气歧管压力、进气歧管温度、LPG温度、曲轴位置、氧传感器信号、空调信号和齿轮箱信号等传感器信号，经过处理计算，向执行器发出指令，对发动机的高压电磁阀、主燃料控制阀、怠速燃料控制阀、点火系统、增压压力系统、超速保护系统及燃料流量等进行控制。
电子控制系统流程如图1-1所示。
图1-1 LPG单燃料电子控制系统流程LPG单燃料供气量确定，如图1-2所示。
图1-2 LPG单燃料供气量确定二、电子控制系统主要部件结构与工作原理1．传感器传感器一将发动机的各种工作状况参数转变为电信号，提供给电子控制单元。
常用的传感器有：1) 进气岐管绝对压力(MAP)传感器：进气岐管绝对压力(MAP)传感器信号是ECU用来确定发动机的进气量的主要信号。
在发动机各种不同的负荷状态下，进气岐管绝对压力传感器测出进气管内真空度的变化，并转换成电信号输入ECU，作为电子控制单元(ECU)决定基本喷气量的依据之一。
MA P多用软管与进气管连接，有的则直接装在进气管上，减少了漏气故障。
这种传感器尺寸小，响应性好，使用较广。
(1 ) 进气压力传感器构造和工作原理。
如图1-3所示，它由外壳、压力室、膜片、压敏电阻等组成。
①4个压敏电阻R1、R2、R3、R4形成了桥式电路，用硅胶传递压力，产生“压敏电阻效应，使电阻值变化，破坏了电桥的平衡。
当输入端A加上5V的电压时，输出端B即产生随压力变化的随动电压0～5V给电脑ECM。
②“压敏电阻效应”：R1、R3为正应变则R1+△R；R3+△R。
R2、R4为负应变则R2-△R；R4-△R。
因而在a、b两端产生电位差，产生正比于绝对压力的电压信号，通过差动放大器处理后，从B端输出给电脑ECM 。
汽车车身电控技术
第1章 汽车车身电子控制系统概述
安全气囊碰撞动画分析
第1章 汽车车身电子控制系统概述
2)电控安全带 为确保乘员的安全，除了车身结构设计中应考虑有
效地吸收撞击能量，确保车内具有有效的乘员生存空间 外，作为乘员约束装置之一的座椅安全带，要求当汽车 发生碰撞和翻车事故时使乘员免受大的减速度，同时约 束乘员防止二次冲撞，减轻乘员伤害程度。当安全带结 构性能的改进并与座椅结构和安全气囊相配合时，可达 到较理想的乘员保护效果，进一步降低乘员的伤害指数。
第1章 汽车车身电子控制系统概述
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第1章 汽车车身电子控制系统概述
3)辅助电气系统 汽车辅助电气系统主要包括电动车窗、电动座椅、风窗玻璃刮水
系统等。 电动玻璃升降机构实质上是在手动玻璃升降系统的基础上，增设
玻璃升降驱动电动机和减速器而构成。驾驶席侧面的总开关可以控制 全部车门玻璃的升降，各车窗升降开关可以单独控制各自车门玻璃的 升降；汽车电动座椅系统又称为座椅位置(座位)调节系统，通过操纵 座位控制开关，可以调整座位的前后滑移、前垂直、后垂直位置，靠 背和头枕的倾斜位置以及腰垫的位置；汽车风窗玻璃刮水系统的功用 是：刮除挡风玻璃上的雨水、积雪、尘土和污物，为驾驶人提供良好 的视野，确保行车安全。
第1章 汽车车身电子控制系统概述
空调系统的组成
第1章 汽车车身电子控制系统概述
3.车身电气系统 1)电子仪表
传统的仪表对车速、发动机转速、 燃油消耗等信息进行监测、传递和显 示。随着汽车工业的发展，人们对汽 车行驶过程中各系统工作状态的信息 需求量显著增加，即对汽车仪表功能 的要求越来越大。因此，传统的汽车 仪表逐渐被电子仪表所取代。它采用 微处理器采集处理不同传感器信号， 控制显示如车速、发动机转速、燃油 消耗和行车里程等多种信息。
柴油机电控系统认知—柴油机电控系统基本组成及工作原理(柴油机电控系统检修课件)
电控蓄压式共轨燃油喷射系统
02
柴油机电控系统基本组成 和工作原理
基本组成及工作原理
一般可将电子控制柴油机分 为四个部分，即被控制对象柴油 机、传感器、以单片机为核心的 电子控制单元及执行器。
柴油机理想燃烧状况及改 善措施
柴油机理想燃烧状况
是一个更复杂的动态最优化控制过程，目的是改善燃油经济性、 降低排放和降低噪声。
以 抑 制 NOx 排 放 和 降 低 颗粒排放为例
曲轴转角/（°） 为抑制NOx 排放和降低颗粒排放所希望的燃烧放热率
柴油机燃烧改善措施
要有—个能实现复杂的、 多参量的、高精度的而且能进 行实时控制的以微机为电控单 元的柔性控制系统。
01
组成及工作原理
系统组成及工作原理
系统组成
低压油路
高压油路：单体泵、 高压油管、机械喷 油器
电控装置：ECU、 传感器、单体泵电 磁阀
单体泵电控燃油喷射系统结构组成
系统组成及工作原理
工作原理
传感器和控制开关将实时监测的参数输送给 ECU，ECU 与已储存的设定参数值或参数图谱进行对比，经过处理计算后 按最佳值的指令输出给执行器—电磁阀。电磁阀根据ECU指令 （通断电），在规定时刻打开和关闭单体泵出油口通向回油管 路的通道，从而控制供给喷油器高油压的时间和时刻，最终达 到控制喷油量和喷油正时，使柴油机运行状态达到最佳。
可变怠速 仲裁控制
自动监控、安全保护 与自适应控制
据不断修正，使电控系统具
有更好的适应能力。
最高转速控制
根据各种温度、蓄电 池电压与空调请求调节怠 速运行速度。
电控点火系统组成与工作原理
2、独立点火方式：
一个气缸配一个点火线圈，该点火线圈产生 的高压只送往这一个缸。
一、点火器
1、功用： 根据ECU输入的指令，按点火顺序
控制各个点火线圈工作，同时向ECU 输送点火确认信号IGF。
一、点火器
2、构造： 各种发动机的点火器内部结构不一
样。 有的只有大功率三极管，单纯起开
关作用（奥迪200、日产公司ECCS系 统）；
ECU根据各传感信号确定出最佳点 火提前角，并在适 当时刻向点火控制器发出点火信号。
一、微机控制点火系统的组成和工作原理
3、点火控制主要信号： G信号：判缸信号。 Ne信号：曲轴转角信号。 IGT信号：ECU向点火器中功率晶体管 发出的通断
控制信号。 IGF信号：完成点火后，点火器向ECU 输送的点火
同时点火系的高压配电方式有两种： 二极管分配方式、点火线圈分配方式。
1、同时点火方式：
（1）二极管分配方式：
1、同时点火方式：
结构特点： 有两个初级绕组和一个次级绕组（4缸
发动机），次级绕组的两端分别通过高压 二极管及4个火花塞形成回路。
当发动机点火顺序为1-3-4-2时，1缸 和4缸、2缸和3缸分别配对，同时点火。
二、点火线圈
1、功用： 将火花塞跳火所需的能量存储在线
圈的磁场中，并将电源提供的低电压 转变为足以在电极间产生击穿点火的 高电压。
二、点火线圈 2、构造：
高压二极 管的作用：
防止功率 三极管导通时， 因点火线圈磁 通量变化而产 生感生电动势 造成火花塞误 跳火的现 象。
二、点火线圈
3、检查： 拔下点火线圈的连接线，用万用表
在点火过程中，初级电路每通断一次， 点火器都会向ECU反馈一个点火确认信号
电控点火系统的组成与工作原理
1、同时点火方式：
两个气缸共用一个点火线圈，该点火 线圈的高压电同时送往两缸的火花塞，同 时跳火。
1、同时点火方式：
同时跳火的两缸必须满足如下条件： 当一缸处于压缩行程上止点时，另一缸处于 排气行程上止点。曲轴旋转一圈后，两缸所处的 行程正好相反。 如6缸发动机，第一缸与第六缸、第二缸与 第五缸、第三缸与第四缸共用一个点火线圈，火 花塞串联，同时点火。
同时点火系的高压配电方式有两种： 二极管分配方式、点火线圈分配方式。
1、同时点火方式：
（1）二极管分配方式：
1、同时点火方式：
结构特点：
有两个初级绕组和一个次级绕组（4缸发动 机），次级绕组的两端分别通过高压二极管与4 个火花塞形成回路。
当发动机点火顺序为1-3-4-2时，1缸和4缸、 2缸和3缸分别配对，同时点火。 点火器内部有两个功率三极管，分别控制 点火线圈中的两个初级绕组。
(3)无分电器点火次级高压波形、 图8—19所示为无分电器双缸同时点火系统(一个点火线圈给两个气缸点火) 波形测试。采用示波器的两个通道，以测试做功和排气的点火波形。由于压缩压 力的不同，其中做功的气缸所需要的点火电压较高。
2．点火初级波形 由于点火初级和次级线圈有互感作用，在次级线圈产生高压时还会反馈给初级 电路。点火初级波形如图8—20所示。 点火初级陈列波主要用于检查火花塞、高压线的短路或断路故障，及火花塞 是否污损。当点火次级不易测试时(例如，无火花塞高压线的汽车)，就需测试点 火初级波形。 让发动机怠速运转、急加速或路试汽车，使行驶性能或点火不良等故障现象 再现，并确认各缸信号的幅值、频率、形状和脉冲宽度等是否一致。观察各缸点 火击穿峰值电压高度是否相对一致。如果一个缸的点火峰值电压明显比其他缸高 出很多，则说明这个气缸的点火次级线路中电阻过高，如点火高压线开路或阻值 太高；如果一个缸的点火峰值电压比其他缸低，则说明点火高压线短路或火花塞 间隙过小、火花塞破裂或污浊。 点火初级单缸波形的测 试内容、项目和方法与 分电器次级单缸波形完 全相同，只是测试时要 确认一下闭合角是否随 发动机的负荷和转速变 化而改变。
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电子控制系统的组成和工作过程一、教学分析1．教材分析本课是第一章第二节“电子控制系统的组成和工作过程”。
从对比分析两种路灯控制系统的基本组成入手，再通过搭接一个路灯自动控制的电子模型，来学习电子控制系统的基本组成和工作过程，从而为学生学习后面各章提供了一把钥匙。
2．学情分析学生在通用技术必修2的学习中，已学过关于控制系统的一些概念，例如输入、控制、输出，以及功能模拟方法的含义，但对电子控制系统内部电子元件，例如发光二极管、光敏电阻、三极管等的工作原理不太了解，教师可用通俗的语言补充解释其作用，以利于学生的学习。
二、教学目标1．知识与技能目标（1）知道电子控制系统的基本组成。
（2）能用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。
2．过程与方法目标（1）通过对两种路灯控制系统方框图的对照，知道电子控制系统的基本组成。
（2）通过搭接一个路灯自动控制的电子模型，加深对电子控制系统组成的理解。
3．情感态度和价值观目标（1）激发学生动手尝试的兴趣和热爱技术的情感。
（2）提高学生比较及分析电子控制系统的能力。
三、教学重难点1．重点（1）电子控制系统的基本组成。
（2）能用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。
2．难点电子控制系统内部常见电子元件的工作原理。
四、教学策略本节课程以多媒体技术为辅助教学手段，通过观察、基本知识讲授、小组探究、分析表达、技术试验、能力展示等教学方法和策略，在教师指导下，通过学生自主探究建构知识和技能。
五、教学准备通用技术专用教室、多媒体、课件、路灯自动控制模型。
六、课时安排共1课时七、教学过程（一）新课导入教师展示：路灯自动控制模型板书：第一章电子控制系统概述第二节电子控制系统的组成和工作过程（二）新课呈现师：过去的路灯需要人工控制，现在利用电子控制技术实现了自动化控制，正如我们刚才看到的路灯自动控制模型，那么，这两者在组成上有什么异同呢学生讨论教师总结路灯的人工控制系统：路灯的电子控制系统：师：从上图的对应关系中可以看出：两个系统都是先进行信息的收集，然后经过对信息的分析、判断、发出命令，再执行命令，闭合或者切断电路，从而达到控制目的。
两个系统虽然结构的组成各不相同，但是各部分完成的功能十分相似。
板书：电子控制系统的基本组成电子控制系统一般可分为输入、控制（处理）和输出三个基本的组成部分。
用方框图表示如下：讨论：电子控制系统各部分的组成及工作过程。
输入部分：通常由各种传感器组成，输入信息可以有多少形式，可以是作用力，也可以是温度、湿度、磁场、光照强度等环境参数的变化，用传感器把采集的非电量变化转变为电量的变化（传感器的工作原理在本书第二章有详细介绍）。
输入部分相当于人的感官，它能将采集的非电量变化转变为电量的变化。
例如，手按动按钮开关，输入部分就把机械开关的通或断的非电量变化转变为电信号（电压或电流）的有或无的电量变化。
控制（处理）部分：一般由具有各种控制功能的电子电路（或微处理器）组成。
它的作用相当于人的大脑，它能对送入的电信号进行比较、分析和处理，并发出指令。
输出部分：由电磁继电器、晶闸管等多种执行机构组成。
输出信号可以是位移，如电磁继电器中衔铁运动、电动机的转动等，也可以是声音、光等，如扬声器中发出的音乐声。
师：通过讨论与分析，我们可以将基本的电子控制系统的工作过程用下图来表示：电子控制系统的工作过程[马上行动] 分析下列电子控制系统的基本组成部分，并说出它们的简要工作过程（P9）。
[在电子计算机家庭中，无论是大型的还是家用的，都可以看作是由输入、控制（处理）和输出三个最基本的部分组成的。
输入：键盘、鼠标、话筒、摄像头、手写板、扫描仪等；控制（处理）：主机；输出：显示器、扬声器、打印机等。
[小组试验] 利用电子积木搭接一个光控路灯的模型，在电路试验板上按照下图所示电路搭接一个光控路灯的模型。
使装置能达到下列要求：模拟夜晚，用黑纸罩住光敏电阻R ，外界光线照射不到光敏电阻时，R 的阻值变得很大，三极管导通，代表路灯的发光二极管就会自动点亮。
模拟白天，当拿去遮光的黑纸，让强光照射光敏电阻R 时，R 的阻值变得很小，三极管截止，发光二极管就熄灭。
[讨论] 画出路灯自动控制模型的方框图。
参考答案如下：输入：光敏传感器；控制（处理）：晶体三极管组成的电子电路；输出：发光二极管。
[扩展阅读1] 光敏传感器：光敏传感器是最常见的传感器之一，它的种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。
它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。
光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。
光传感器是目前产量最多、应用最广的传感器之一，它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。
最简单的光敏传感器是光敏电阻，当光子冲击接合处就会产生电流。
[扩展阅读2] 晶体三极管：三极管内部为由P型半导体和N型半导体组成的三层结构，根据分层次序分为NPN型和PNP型两大类。
NPN（一般为硅管）和PNP （一般为锗管）上述三层结构即为三极管的三个区, 中间比较薄的一层为基区，另外两层同为N型或P型，其中尺寸相对较小、多数载流子浓度相对较高的一层为发射区，另一层则为集电区。
晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：锗管和硅管。
而每一种又有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管，如下图：两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的。
下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。
对于NPN管，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结，而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c。
当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。
在制造三极管时，有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基区做得很薄，而且，要严格控制杂质含量，这样，一旦接通电源后，由于发射结正偏，发射区的多数载流子（电子）极基区的多数载流子（空穴）很容易地越过发射结互相向对方扩散，但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的电流基本上是电子流，这股电子流称为发射极电流了。
由于基区很薄,加上集电结的反偏，注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic，只剩下很少（1%～10%）的电子在基区的空穴进行复合，被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补给，从而形成了基极电流Ibo.根据电流连续性原理，得到：Ie=Ib+Ic这就是说，在基极补充一个很小的Ib，就可以在集电极上得到一个较大的Ic，这就是所谓电流放大作用，Ic与Ib是维持一定的比例关系，即：β1=Ic/Ib式中：β1称为直流放大倍数，集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为：β= △Ic/△Ib式中β称为交流电流放大倍数，由于低频时β1和β的数值相差不大，所以有时为了方便起见，对两者不作严格区分，β值约为几十至一百多。
三极管是一种电流放大器件，但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用，通过电阻转变为电压放大作用。
三极管放大时管子内部的工作原理：1．发射区向基区发射电子电源Ub经过电阻Rb加在发射结上，发射结正偏，发射区的多数载流子(自由电子）不断地越过发射结进入基区，形成发射极电流Ie。
同时基区多数载流子也向发射区扩散，但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度，可以不考虑这个电流，因此可以认为发射结主要是电子流。
2．基区中电子的扩散与复合电子进入基区后，先在靠近发射结的附近密集，渐渐形成电子浓度差，在浓度差的作用下，促使电子流在基区中向集电结扩散，被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。
也有很小一部分电子（因为基区很薄）与基区的空穴复合，扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。
3．集电区收集电子由于集电结外加反向电压很大，这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散，同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。
另外集电区的少数载流子（空穴）也会产生漂移运动，流向基区形成反向饱和电流，用Icbo来表示，其数值很小，但对温度却异常敏感。
[扩展阅读3] 发光二极管：发光二极管简称为LED。
由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。
磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。
它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能，常简写为LED。
发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。
[教师总结] 分析路灯自动控制模型中的各部分组成及工作过程。
（三）能力展示[思考] 分析音乐喷泉的工作过程，并画出音乐喷泉的电子控制系统的方框图。
（四）课堂小结本节我们从对比分析两种路灯控制系统的基本组成入手，再通过搭接一个路灯自动控制的电子模型，同学们要知道电子控制系统的基本组成，并能用方框图分析生活中常见的电子控制系统的工作过程。
（五）课后思考电子控制系统内部常见电子元件的工作原理，对于学生是弱项，教师在本节要加以引导，以利于学生对电子控制系统内部工作过程的理解。