汽车电工与电子基础9介绍.ppt

单元9 汽车电子控制系统;;;;;9.1 电子控制模块;;图9-1 电子控制模块的框图;;;9.1.1 输入信号处理器;;图9-2 输入信号处理器在电脑（ECM）中的位置;;;;9.1.2 存储器;;一、随机存取存储器（RAM） 微处理器将需要临时存储的数据送到RAM。由于车辆行驶中状况随时在改变，所以RAM内存储了这些变动的数据。微处理器也将计算结果和其他可以改变的数据写入RAM中。RAM里面的数据能够被微处理器读取或删除。 如果RAM属于挥发性存储器，则当点火开关关掉后，RAM所存储的数据也一并被清除。若RAM属于非挥发性存储器，如FLASH（闪存），则熄火后数据仍能保存。;二、只读存储器（ROM） 微处理器只能从ROM读取数据，却不能写入或删除数据。所有数据在存储器芯片制造过程中便以程序方式烧入ROM内，因此即使拔掉电源线，ROM里的存储数据也不会消失。 ROM有一地址数据表。该表包含使车辆维持运作的数据，例如表内含有发动机在各种不同工作状态下的理想歧管真空值。微处理器利用这张表来比对实际的传感器输入信号与理想真空值，并做出适当的调整动作。;三、可编程的只读存储器（PROM） 有许多车厂，如GM，在汽车电脑中安装了一个可拆卸的PROM，对它可以进行独立的检修。PROM内含有一些特定的程序，例如点火提前程序，它针对特定的车型而做设定。若要更改设定值，如最大功率速限，只需拆下，更新程序内容即可。 目前，也有不需拆下只要通过手持扫描仪（Scanner）便可通过车上的诊断接头进行程序内容的更新工作的PROM。;;;;;9.1.3 微处理器;;图9-3 微处理器内部程序的工作情形;;;;9.1.4 输出信号处理器;;;一、数字/模拟转换器 数字/模拟转换器可将存储在输出存储器内的数字信号转换成模拟电压信号，以驱动各种作动器，如喷油嘴、继电器或电机等。 汽车电子控制模块（ECM）中最常见的输出处理器便是数字/模拟转换器了，简单来说，数字/模拟转换器与模拟/数字转换器作用相反，模拟/数字转换器将直流电压转变成具有高低两种电压变化的数字信号；数字/模拟转换器则将一个二进制数字信号转换成为一个我们所熟悉的模拟直流电压值。数字数值越大，则转换成的模拟电压值也越大；反之，则越小。;二、开关晶体管 晶体管基本功用之一便是能够提供良好的开关作用。汽车电子控制模块（ECM）中第2个常见的输出处理器便是开关晶体管，又称为开关式晶体管。 一个开关晶体管可以说是传统单线圈继电器的“固态电子版”，如图9-4所示。继电器线圈与触点开关共用搭铁端子，线圈通过一个简单的控制开关与电源连接，当开关接通时，线圈通电产生吸力将触点吸合，使负载元件完成搭铁回路，元件因此得以运作。继电器利用非常小的电流而可以控制大电流的导通。;图9-4 开关电路;;;;;三、电压/占空比转换器 占空比是指工作脉冲宽度与脉冲周期之比，即脉冲使元件作用（ON）的时间与周期的比值，如图9-6所示。;;;;;;;;;9.2 传感器;;;9.2.1 速度传感器;;;;;;一、电磁线圈式 电磁线圈式速度传感器利用磁力线经切割而产生感应电压的原理所制成，故又常称作磁阻式传感器。如图9-11所示，当曲轴旋转时，由低磁阻金属制成的圆盘转轮跟着一起转动，在转轮上的凸齿便会周期性地切割由永久磁铁所形成的磁场，磁力线回路因此会出现扩散或集中的变化（即磁阻的增减），此变化可使绕于其上的线圈感应出不同方向的电压。电压信号会因转速的加快而增大而且频率变大，反之，则电压信号会变小且频率变小，如图9-12所示。;图9-11 电磁线圈式传感器原理;;;;;;;;;;;;;图9-16 曲轴位置传感器;;图9-17 曲轴位置传感器齿数与波形的关系;;;图9-19 电磁线圈式速度传感器;;;图9-20 光电式回转传感器;;;;图9-21 光电式传感器电路;;;;;图9-23 光电式转向传感器（FORD）;;9.2.2 温度传感器;;;;一、热敏电阻式 车上使用的温度传感器绝大多数都是利用温度对电阻变化的特性所制成，即通常所称的热敏电阻。它是对温度变化具有极大电阻值改变的特殊电阻器。电阻的大小与温度变化成正比关系的，称为正温度系数热敏电阻（PTC）；反之，若电阻的变化与温度值成反比关系，则称为负温度系数热敏电阻（NTC）。通常使用的多是NTC型，故一般所称的热敏电阻，多半指NTC热敏电阻。;;图9-25 热敏电阻的电阻温度特性;NTC型温度传感器是将氧化镍（NiO）、氧化钴（CoO）、氧化锰（MnO）等过金属氧化物混合烧结制成反应材料，覆于基材上（有些不需要），再封入抗酸蚀、耐高温的封装体内，常用的封装材料有金属、树脂或陶瓷等。在封装之前须先从混合材料内引出导线或端子，通常为一条或二条。二条的，一为信号线，一为搭铁线；一条的则利用