論汽車電控系統(tǒng)電路分析的基本方法范文
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摘要：隨著電子技術(shù)的發(fā)展和人們對汽車性能要求的提高，汽車電子控制系統(tǒng)日趨復(fù)雜。本文對汽車電子控制系統(tǒng)電路分析的基本方法進(jìn)行了較全面的介紹，以期為從事汽車維修工作及汽車維修專業(yè)的學(xué)生在分析整車電路及進(jìn)行電路故障排除時有所幫助。
關(guān)鍵詞：電控系；電路；信號；傳輸；控制
0引言
現(xiàn)代汽車行業(yè)，舒適、安全、節(jié)能和環(huán)保的理念不斷催生和推動新型汽車的發(fā)展[1]，這就要求汽車向電子化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化以及智能化方向不斷探索。現(xiàn)在的汽車，尤其是中高檔汽車，已經(jīng)是以計算機為控制中心的多功能的高度自動化控制系統(tǒng)，所以汽車電控系統(tǒng)在數(shù)量和復(fù)雜程度上都將日趨上升。有數(shù)據(jù)表明，普通汽車的電子裝置能夠占到整車成本的20%～25%，而豪華轎車此比例可達(dá)到50%或更多[2]，所以汽車電子電器類故障也成為維修中的常見故障。故能借助維修資料、網(wǎng)絡(luò)、書籍、論文等獨立分析汽車電子控制系統(tǒng)電路圖成為了汽車維修人員及未來從事汽車維修工作的中高職院校汽車維修類專業(yè)學(xué)生的一項基本技能。
汽車電控系統(tǒng)由傳感器、ECU（ElectronicControlUnit，電控單元）和執(zhí)行器三部分組成，以發(fā)動機電控系統(tǒng)為例。在汽車運行的過程中，水溫傳感器、曲軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、氧傳感器等不斷監(jiān)測汽車運行的信息，并將這些信息轉(zhuǎn)化為可被ECU感知的電信號，ECU據(jù)此信號控制諸如噴油器、點火線圈、電動燃油泵、怠速控制閥等執(zhí)行器的工作，從而實現(xiàn)對發(fā)動機各項工作及時、精準(zhǔn)的自動控制。電控系統(tǒng)電路主要由電源電路、信號輸入電路及執(zhí)行器工作電路等組成[3]。
1.1電控單元的電源電路電控單元與電源的連接電路稱為電控系統(tǒng)的電源電路
1.1.1永久電源電路與電源正極直接相連的電路。蓄電池正極經(jīng)EFI與電控單元BATT端子相連。無論點火開關(guān)處于何種狀態(tài)，BATT端子電壓均為電源電壓，即不受點火開關(guān)狀態(tài)的影響。此電路連接可防止在斷開點火開關(guān)時，ECU內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)及故障碼等丟失。亦有部分車型，該電路直接影響發(fā)動機的啟動。
1.1.2主電源電路開關(guān)直接或通過繼電器等間接控制供電的電路。點火開關(guān)接通時，電流經(jīng)蓄電池→易熔線→點火開關(guān)→熔斷器→EFI主繼電器→搭鐵，EFI主繼電器線圈通電，常開觸點閉合，蓄電池正極經(jīng)易熔線、EFI熔斷器，EFI主繼電器觸點與電控單元+B、+B1端子相連。該電路為電控單元正常工作時供電。點火開關(guān)接通時電壓在10～14V之間，在蓄電池存電充足的情況下，如果電壓小于標(biāo)準(zhǔn)值，說明電源未被送到+B、+B1端子，應(yīng)檢查線路原件及電流所流經(jīng)的線路連接是否良好。
1.1.3搭鐵電路電控單元通過車體的搭鐵部分與電源的負(fù)極相連接的電路。中與發(fā)動機ECU的E1端子所連接的電路。①ECU搭鐵電路：E1端子是發(fā)動機ECU的搭鐵端子，連接位置如圖所示。②傳感器搭鐵電路：E2、E21端子為傳感器的搭鐵端子，且通過ECU內(nèi)部電路與E1端子相連，使傳感器與ECU搭鐵電位相同，以防止傳感器信號電壓產(chǎn)生誤差。③執(zhí)行器工作的搭鐵電路：發(fā)動機ECU的E01、E02端子為執(zhí)行器的搭鐵端子，為執(zhí)行器提供搭鐵。與E1、E2端子相同，都連接在發(fā)動機進(jìn)氣室上。
1.2信號輸入電路信號輸入電路包括三種：傳感器電路，開關(guān)電路、不同電控單元之間連接的電路。①傳感器電路：氧傳感器、空氣流量計等傳感器與電控單元所連接形成的電路被稱之為傳感器電路。以可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器電路為例，如圖5所示。該傳感器有三個接線端子，1端子與發(fā)動機ECU的E2搭鐵端子相連，為傳感器工作提供回路；2端子與ECU的VC端子相連，ECU通過VC端子向傳感器提供5V的工作電壓；3端子與ECU的VS端子相連，將此傳感器產(chǎn)生的電壓信號送給ECU。②開關(guān)電路：點火開關(guān)、駐車制動開關(guān)等開關(guān)與電控單元連接所形成的電路被稱之為開關(guān)電路。如圖7為豐田L(fēng)S400型轎車停車燈電路，當(dāng)腳踩下制動踏板時，與之相連的制動燈開關(guān)閉合，位于汽車尾部的制動燈點亮。此電路中，M端子與ABSECU電控單元相連。當(dāng)制動燈開關(guān)閉和時，ECU通過A端子檢測到12V信號電壓；當(dāng)停車燈開關(guān)斷開時，ECU通過A端子檢測到的電壓信號為0V。ABSECU根據(jù)信號電壓判斷是否踩下制動踏板。③不同電控單元之間連接的電路：各電控單元之間往往需要傳輸信號，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享及工作匹配。如圖9所示，儀表MICOM與ECM之間在需要進(jìn)行傳輸信號時，其路徑為：液位傳感器→ECM→儀表MICOM。工作匹配是指汽車多個系統(tǒng)之間的互相影響，如自動變速器ECU在換擋控制時，需要與發(fā)動機ECU進(jìn)行匹配控制，以改變噴油量及點火提前角，從而改善換擋品質(zhì)。上述的信號傳輸現(xiàn)多用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)，如圖10所示。1.3執(zhí)行器工作電路執(zhí)行器由電控單元控制進(jìn)行工作，常見的執(zhí)行器有電磁閥式、繼電器式、電機式、顯示器式等。以圖4為例說明：執(zhí)行器噴油器與ECU內(nèi)部的開關(guān)控制電路相連，由三極管控制噴油器線圈的搭鐵回路。如果三極管C、E極之間短路，當(dāng)打開點火開關(guān)后，噴油器始終噴油；如果C極斷路，就會使噴油器無法完成搭鐵回路，導(dǎo)致噴油器不噴油。
2總結(jié)
以上是對汽車電控系統(tǒng)電路分析基本方法的詳細(xì)介紹，具體車型電控系統(tǒng)電路分析還應(yīng)考慮諸多因素，如不同車型電路圖繪制方法、電器元件符號、傳感器類型等等。
參考文獻(xiàn)：
[1]簡輝華.電子傳感器應(yīng)用于電氣設(shè)備的監(jiān)測[J].無線互聯(lián)科級，2013（04）：160-163.
[2]張文，賈寶會.“汽車電工電子技術(shù)”課程改革的探索與實踐[J].教育與職業(yè)，2012（12）：137-138.
[3]董宏國.汽車電路分析[M].三版.北京：北京理工大學(xué)出版社，2013：70.作
者：于淑霞 單位：包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院
