Transcript 第4 章電腦控制系統
第四章 電腦控制系統 4-1 4-2 4-3 4-4 概述(無內容) 控制系統的組成 控制系統的核心－電腦 作動器 總目錄 4-2 控制系統的組成 汽油噴射引擎的控制系統，可分成輸入單元、電腦、 輸出單元三部分。 節目錄 4-3 控制系統的核心－電腦 1. 汽車電腦常用的簡稱：ECU，ECM。 2. ECU主電源供應 直接電源。 主要電源。 3. 電腦主要零件的基本功能： (1)中央處理器(CPU)：又稱微處理器，其功能是做 計算及決定。 (2)記憶體：係IC晶片，其功能是儲存資料或程式。 (3)定時器：為IC裝置，可產生一定的脈衝頻率，以 協調電腦的作用。 (4)參考電壓調節器：提供5V的電壓給各感知器。 有下一頁 節目錄 4-3 控制系統的核心－電腦 (5)轉換器(Converter)：或稱介面(Interface)，可將感 知器的類比信號轉換成為數位信號，以供電腦使 用。或將電腦數位信號轉為類比信號，以供作動 器作用。 (6)放大器：提高感知器輸入信號強度，以供電腦使 用。 (7)輸出驅動器：即功率電晶體，利用電腦輸出的小 電流控制大電壓與電流輸出，使作動器作用。 節目錄 4-4 作動器 1. 作動器的任務包括：混合比控制、怠速控制、汽油 泵控制、EGR控制、EVAP控制。 2. ECM控制電子電路是採用搭鐵端控制，故ON-Time 在下方0V。 3. ECM以小電流控制電路的搭鐵側，使電晶體ON， 電瓶電壓就能供應電磁線圈。 IAC電磁閥 工作週期型 EGR電磁閥 電磁線圈式 脈波寬度型：噴油嘴 直流馬達式 4. 作動器的種類 電動馬達式 步進馬達式 繼電器式 顯示器 節目錄 回首頁 控制系統示意圖(TOYOTA) 作 輸出 動 器 診 V 斷 點 S 連 火 V 接 器 器 #4 #5 #6 #1 #2 #3 CPU RAM ROM 電 腦 空 感氣 輸入 知 流 量 器計 進 氣 溫 度 感 知 器 水 溫 感 知 器 電 瓶 電 壓 汽 缸 判 別 G1 汽 缸 判 別 G2 O2 感 知 器 加 速 ACC1 車 速 感 知 器 起 動 開 關 空 檔 開 關 檢 修 接 頭 BACK 控制系統的輸入單元 水溫感知器(EGI) 水溫感知器 （風扇） 空氣流量計 速率感知器 曲軸角度感知器 （分電盤內） 電器負荷（頭燈、後窗 除霧器、鼓風機風扇） 大氣壓力感知器 (ATX) 引擎控制器 點火開關 節氣門感知器 冷氣開關 動力轉向 壓力開關 剎車燈開關 空檔／離合器開關(MTX) 起動安全開關(ATX) 進氣溫度感知器 怠速開關 診斷接頭 含氧感知器 BACK 控制系統的輸出單元 BAC閥 [電磁閥(ISC)] 噴油嘴 電動冷卻風扇繼電器 （冷氣繼電器） 診斷接頭 引擎控制器 點火器 （分電盤內） 迴路開啟繼電器 電磁閥(EGR) 電磁閥(EVAP) BACK 微電腦構造示意圖 記憶體 RAM 傳輸網路 CPU ROM I/O BACK ECU電源圖 100A 10A 白/黑 20A EFI 2 3 1 引擎控制 繼電器 白 30A 電瓶 4 點火開關 紅/黑 80 ECU 白 紅 紅 38 12 25 13 黑 藍/黑 82 26 黑 BACK CPU構造示意圖 控制信號 資料 控制部 暫存器 演算部 (ALU) CPU BACK 參考電壓調節器作用圖 放大器增加信號強度 低變化電壓 電腦 高信號 類比信號轉換 為數位信號 放大器 1V 轉換器 5V 5V V REF 12V 參考電壓 提供給感知器 數位信號供 電腦使用 電瓶 感知器 BACK 類比／數位轉換器 5V Signal line A/D Converter 中 央 處 理 器 電腦 BACK 放大器作用示意圖 放大數位信號 參考電壓調節器 輸入轉換器 微小 含氧 類比信號 感知器 放大器 類比 數位 轉換器 輸出驅動器 微處理器 記 憶 體 記 憶 體 記 憶 體 數位信號 BACK 輸出驅動器 輸出驅動器 噴油嘴 電腦 怠速轉 速控制 ISCV（步進馬達式） BACK 搭鐵端控制電壓波形圖 OFF-Time 12V 0V ON-Time BACK ECM控制電路搭鐵側電源圖 電瓶電壓 點火開關 ECM 電磁線圈 驅動器 繼電器 電磁線圈 BACK 工作週期 ON OFF 40% 60% 週期 40% 60% 40% 60% 40% 60% 1 秒 160 1 40% 2.5ms (a)Duty Cycle=40% 脈波寬度= 160 頻率：160Hz 1 160 秒 ON OFF 70% 30% 70% 30% 70% 30% 70% 30% 脈波寬度 1 70% 4.4ms (b)Duty Cycle=70% 脈波寬度= 160 BACK IAC電磁閥(FORD) 閥體 電磁線圈 入口 出口（進汽歧管） BACK EGR電磁閥 至EGR閥 閥門 真空 彈簧 電腦 電磁線圈 12V 搭鐵開關 脈波產生器 BACK 電磁線圈式噴油嘴 汽油進入 插座 回位彈簧 電磁線圈 針閥 針尖 BACK 直流馬達式 線頭 外殼 永久磁鐵 電樞 旁通道 旋轉閥 BACK 步進馬達式 軸承 螺旋桿 轉子 靜子線圈 閥軸 閥座 閥門 (a) 靜子線圈 NS S S N N S N N S S N N S S N S N S N 閥軸 S N S N N S N S S N N S S N S N N S S N 轉子 N S S NS （永久磁鐵） S NN (b) BACK 汽油泵繼電器的控制 保險絲 10A 線圈 電瓶 汽油泵 繼電器 汽油泵 馬達 ECM BACK