第八章汽车电子控制技术基础

1广州汽车学院广州汽车学院汽车电子控制系统的基本组成汽车电子控制系统的基本组成 汽车传感器结构与工作原理汽车传感器结构与工作原理 电子控制器的基本结构、工作原理电子控制器的基本结构、工作原理 执行器的结构与工作原理执行器的结构与工作原理本章主要内容本章主要内容2广州汽车学院广州汽车学院1.汽车电子控制技术发展概况汽车电子控制技术发展概况 20世纪世纪60年代：燃油喷射、速度控制、制动防年代：燃油喷射、速度控制、制动防抱死等方面的电子控制装置，由晶体管分立元件组抱死等方面的电子控制装置，由晶体管分立元件组成；成；20世纪世纪70年代初期：集成电路的应用；年代初期：集成电路的应用；1976年，美国通用公司首次将微处理器应用于年，美国通用公司首次将微处理器应用于汽车发动机点火控制；汽车发动机点火控制；20世纪世纪90年代，信息技术在汽车上得到发展。年代，信息技术在汽车上得到发展。电子化仪表、电子地图和电子化仪表、电子地图和GPS系统。系统。第一节第一节概述概述3广州汽车学院广州汽车学院 现代汽车：微处理器为控制核心的控制系统现代汽车：微处理器为控制核心的控制系统已广泛地运用于汽车发动机、底盘及车身的各个已广泛地运用于汽车发动机、底盘及车身的各个系统中，汽车已成为机电一体化的产品。系统中，汽车已成为机电一体化的产品。未来的汽车：高度智能化，应用功能强大的微未来的汽车：高度智能化，应用功能强大的微型计算机，其综合处理信息的速度和能力更高，型计算机，其综合处理信息的速度和能力更高，使各控制系统工作更加协调一致。使各控制系统工作更加协调一致。红外摄像，微波雷达、激光雷达、超声波测红外摄像，微波雷达、激光雷达、超声波测距与测速雷达等汽车电子控制技术实现汽车自动距与测速雷达等汽车电子控制技术实现汽车自动驾驶也不会太遥远。驾驶也不会太遥远。4广州汽车学院广州汽车学院2.汽车电子控制系统的基本组成汽车电子控制系统的基本组成 传感器传感器 电子控制器电子控制器 执行器执行器 传感器：将发动机的工况及状态、汽车的行驶传感器：将发动机的工况及状态、汽车的行驶工况和状态等物理参量转变为电信号，输送给电子工况和状态等物理参量转变为电信号，输送给电子控制器。控制器。电子控制器：对各传感器输入的电信号进行综电子控制器：对各传感器输入的电信号进行综合的处理，作出实时的判断，并输出控制信号。合的处理，作出实时的判断，并输出控制信号。执行器：根据控制器的控制信号作出相应的控执行器：根据控制器的控制信号作出相应的控制动作，将控制参量迅速调整到设定的值，使控制制动作，将控制参量迅速调整到设定的值，使控制对象工作在设定的状态。对象工作在设定的状态。5广州汽车学院广州汽车学院传感器的组成传感器的组成 传感器的分类传感器的分类 车用传感器的种类车用传感器的种类 传感器的发展趋势传感器的发展趋势 传感器传感器6广州汽车学院广州汽车学院传感器的组成传感器的组成 传感器由敏感元件、转换元件、测量电路三部分组成。7广州汽车学院广州汽车学院敏感元件敏感元件是指能直接感受（或响应）被测量的部是指能直接感受（或响应）被测量的部分，即将被测量通过传感器的敏感元件转换成与分，即将被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系的非电量或其它量。被测量有确定关系的非电量或其它量。转换元件转换元件则将上述非电量转换成电参量。则将上述非电量转换成电参量。测量电路测量电路的作用是将转换元件输入的电参量经的作用是将转换元件输入的电参量经过处理转换成电压、电流或频率等可测电量，以过处理转换成电压、电流或频率等可测电量，以便进行显示、记录、控制和处理的部分。便进行显示、记录、控制和处理的部分。8广州汽车学院广州汽车学院按输入量分：温度、压力、速度、加速度、位移、按输入量分：温度、压力、速度、加速度、位移、湿度等；湿度等；按测量原理分：电磁原理、固体物理学理论；按测量原理分：电磁原理、固体物理学理论；按结构与物理性质分：结构型、物性型。按结构与物理性质分：结构型、物性型。传感器的分类传感器的分类9广州汽车学院广州汽车学院根据被测量分类：根据被测量分类：流量传感器流量传感器 位置传感器位置传感器 压力传感器压力传感器 温度传感器温度传感器 浓度传感器浓度传感器 爆震传感器爆震传感器 速度传感器速度传感器 碰撞传感器（加速度）碰撞传感器（加速度）传感器的分类传感器的分类10广州汽车学院广州汽车学院1.空气流量传感器的功用与类型空气流量传感器的功用与类型 2.空气流量传感器是测定吸入发动机的空气空气流量传感器是测定吸入发动机的空气流量的传感器。流量的传感器。3.（1）功用：电子控制汽油喷射发动机为了在各种）功用：电子控制汽油喷射发动机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气，必须正运转工况下都能获得最佳浓度的混合气，必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量，以此作确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量，以此作为为ECU计算计算(控制控制)喷油量的主要依据。如果空气流喷油量的主要依据。如果空气流量传感器或线路出现故障，量传感器或线路出现故障，ECU得不到正确的进得不到正确的进气量信号，就不能正常地进行喷油量的控制，将气量信号，就不能正常地进行喷油量的控制，将造成混合气过浓或过稀，使发动机运转不正常。造成混合气过浓或过稀，使发动机运转不正常。流量传感器流量传感器 11广州汽车学院广州汽车学院（2）流量传感器类型）流量传感器类型 根据检测进气量的方式分为根据检测进气量的方式分为D型（压型（压力型）、力型）、L型（流量型）；型（流量型）；按其结构型式可分为翼片式、量芯式、按其结构型式可分为翼片式、量芯式、热线式、热膜式、卡门涡旋式等几种。热线式、热膜式、卡门涡旋式等几种。12广州汽车学院广州汽车学院D型（压力型）流量传感器：它依据发动机负荷状型（压力型）流量传感器：它依据发动机负荷状况，测出进气歧管中绝对压力的变化，并将其转换况，测出进气歧管中绝对压力的变化，并将其转换成电压信号，与转速信号一起送到成电压信号，与转速信号一起送到ECU，作为确定，作为确定基本喷油量的依据。基本喷油量的依据。怠速与加速时进气量相差怠速与加速时进气量相差40倍，最大流速达倍，最大流速达80m/s，D型流量传感器的检测精型流量传感器的检测精度不高，但价格低。度不高，但价格低。L型（流量型）：检测吸入进气管的空气流量。分为型（流量型）：检测吸入进气管的空气流量。分为体积型（翼片式、量芯式、卡门涡旋式）和质量型体积型（翼片式、量芯式、卡门涡旋式）和质量型（热线式、热膜式（热线式、热膜式），质量型空气流量传感器无运），质量型空气流量传感器无运动部件，且气流流动阻力小工作性能稳定，检测精动部件，且气流流动阻力小工作性能稳定，检测精度高，但制造成本较高。热膜式寿命长。度高，但制造成本较高。热膜式寿命长。13广州汽车学院广州汽车学院2.翼片式空气流量传感器翼片式空气流量传感器（1）翼片式空气流量传感器工作原理与特点）翼片式空气流量传感器工作原理与特点 翼片式空气流量传感器是一种利用力矩平衡原翼片式空气流量传感器是一种利用力矩平衡原理开发的流量传感器。理开发的流量传感器。特点：结构简单、价格低、可靠性较高。如丰特点：结构简单、价格低、可靠性较高。如丰田田CAMRY(佳美佳美)小轿车、丰田小轿车、丰田PREVIA(大霸王大霸王)小小客车、马自达客车、马自达MPV多用途汽车等采用。多用途汽车等采用。14广州汽车学院广州汽车学院（2）翼片式空气流量）翼片式空气流量传感器结构传感器结构 检测部件、检测部件、电位计、电位计、调整部件、调整部件、进气温度传感器进气温度传感器和接线插座等组成。和接线插座等组成。15广州汽车学院广州汽车学院 检测部件检测部件：由测量叶：由测量叶 片和缓冲叶片组成。片和缓冲叶片组成。测量叶片在主气道中测量叶片在主气道中随空气流量的变化而随空气流量的变化而偏转，缓冲叶片在缓偏转，缓冲叶片在缓冲室偏转。冲室偏转。调整部调整部件件：即主气道下方的：即主气道下方的旁气道上的改变旁通旁气道上的改变旁通进气量的进气量的CO调节螺调节螺钉，用来调节发动机钉，用来调节发动机怠速时的怠速时的CO排放量。排放量。当怠速时的当怠速时的CO排放排放量过高，说明混合气量过高，说明混合气过浓，应调节过浓，应调节CO调调节螺钉使进气量增加，节螺钉使进气量增加，反之，减少进气量。反之，减少进气量。16广州汽车学院广州汽车学院电位计电位计 电位计的滑电位计的滑动臂与测量片同轴动臂与测量片同轴同步转动，把测量同步转动，把测量片开启角度的变化片开启角度的变化(即进气量的变化即进气量的变化)转转换为电阻值的变化。换为电阻值的变化。电位计通过导线、电位计通过导线、连接器与连接器与ECU连接。连接。ECU根据电位计电根据电位计电阻的变化量或作用阻的变化量或作用在其上的电压的变在其上的电压的变化量，测得发动机化量，测得发动机的进气量的进气量。17广州汽车学院广州汽车学院原理电路与接线插座（E1、E2为搭铁端）18广州汽车学院广州汽车学院 有限流电阻的电路（12V电源）用于模拟控制系统，无限流电阻的电路（5V电源）用于数字计算机控制系统。电动燃油泵电路控制触点1（简称油泵触点）受检测部件控制。当发动机运转时，翼片稍微偏转后，油泵触点1就会闭合，燃油泵电路接通，为发动机工作供油；而当发动机熄火后，翼片在全闭位置，油泵触点打开，燃油泵电路断开，油泵停止工作。这样，在发生意外（翻车、撞车）事故时，防止油泵工作，燃油外溢造成火灾。进气温度传感器为负温度系数热敏电阻。19广州汽车学院广州汽车学院传感器工作原理传感器工作原理：传感器测量片的：传感器测量片的推力力矩与测量片轴上复位卷簧推力力矩与测量片轴上复位卷簧弹力力矩的作用。弹力力矩的作用。当发动机工作时，进气气流当发动机工作时，进气气流经过空气流量计推动测量片偏转，经过空气流量计推动测量片偏转，使其开启。测量片开启角度的大使其开启。测量片开启角度的大小取决于进气气流对测量片的推小取决于进气气流对测量片的推力力矩与测量片轴上复位卷簧弹力力矩与测量片轴上复位卷簧弹力力矩的平衡状况。进气量的大力力矩的平衡状况。进气量的大小由驾驶员操纵节气门来改变。小由驾驶员操纵节气门来改变。进气量愈大，气流对测量片进气量愈大，气流对测量片的推力力矩愈大，测量片的开启的推力力矩愈大，测量片的开启角度角度 也就愈大，电位计电阻变也就愈大，电位计电阻变小，输出电压信号降低，故空气小，输出电压信号降低，故空气流量与信号电压成反比。流量与信号电压成反比。20广州汽车学院广州汽车学院（3）翼片式流量传感器输出特性 21广州汽车学院广州汽车学院为了避免电源电压UB对信号电压的影响,将信号电压US与电源电压UB的比值来计算进气量QA QA=CUS/UB式中QA 体积流量，C常数，US/UB分压比 对于有限流电阻的传感器，为了保证测量精度，电压UC必须由稳压源提供，这样可根据VS（5V）端输出电压精确计算进气量。QA=C/US 翼片式空气流量计为体积型，故要根据进气温度和大气压力对流量作修正。进气温度传感器与流量传感器作成一体，大气压力传感器安装在电控单元里。22广州汽车学院广州汽车学院3.涡流式流量传感器（1）工作原理 卡门涡流：在进气管道正中间设有一流线形或三角形的涡流发生器，当空气流经该涡流发生器时，在其后部的气流中会不断产生一列不对称却十分规则的被称为卡门涡流的空气涡流。根据卡门涡流理论，这个旋涡行列是紊乱地依次沿气流流动方向移动，其移动的速度与空气流速成正比，即在单位时间内通过涡流发生器后方某点的旋涡数量与空气流速成正比。因此，通过测量单位时间内涡流的数量就可计算出空气流速和流量。23广州汽车学院广州汽车学院涡流式空气流量传感器根据卡尔曼涡流理论，利用超声波或光电信号检测涡流频率来测量空气流量。超声波式（如丰田凌志LS400、台湾进口皇冠3.0）光电式（如三菱吉普车、长丰猎豹、韩国现代）24广州汽车学院广州汽车学院 当管道与涡流发生器尺寸确定后，当管道与涡流发生器尺寸确定后，C为常数。故为常数。故检测涡流频率检测涡流频率f，即可求得体积流量，即可求得体积流量QA。涡流式传感器输出信号是与涡流频率成正比的脉涡流式传感器输出信号是与涡流频率成正比的脉冲数字信号，具有响应速度快、检测精度高、进气冲数字信号，具有响应速度快、检测精度高、进气阻力小、无磨损等优点，但需根据进气温度、大气阻力小、无磨损等优点，但需根据进气温度、大气压力修正，成本高。压力修正，成本高。25广州汽车学院广州汽车学院（2）光电检测涡流式空气流量传感器 结构 主要由涡流发生器、发光二极管、光敏三极管、反光镜、张紧带、集成厚膜控制电路和进气温度传感器。26广州汽车学院广州汽车学院27广州汽车学院广州汽车学院检测原理检测原理 光电检测涡旋式流量传感器，其内有一只发光二光电检测涡旋式流量传感器，其内有一只发光二极管和一只光敏三极管（在反光镜上部）。发光二极管发出极管和一只光敏三极管（在反光镜上部）。发光二极管发出的光束被一片反光镜反射到光敏三极管上，使光敏三极管导的光束被一片反光镜反射到光敏三极管上，使光敏三极管导通。反光镜安装在一个很薄的金属簧片上，金属簧片用细薄通。反光镜安装在一个很薄的金属簧片上，金属簧片用细薄的张紧带张紧在导压腔的外表面上。金属簧片在进气气流旋的张紧带张紧在导压腔的外表面上。金属簧片在进气气流旋涡的压力作用下产生振动，其振动频率与单位时间内产生的涡的压力作用下产生振动，其振动频率与单位时间内产生的旋涡数量相同。反光镜随簧片一同振动，因此被反射的光束旋涡数量相同。反光镜随簧片一同振动，因此被反射的光束也以相同的频率变化，致使光敏三极管也随光束以同样的频也以相同的频率变化，致使光敏三极管也随光束以同样的频率导通、截止。率导通、截止。ECU根据光敏三极管导通、截止的频率即可根据光敏三极管导通、截止的频率即可计算出进气量。计算出进气量。涡旋式流量传感器检测的是体积流量，故要根据进气温度传感涡旋式流量传感器检测的是体积流量，故要根据进气温度传感器修正温度变化引起的误差。器修正温度变化引起的误差。28广州汽车学院广州汽车学院（3）超声波检测涡流式空气流量传感器 结构 主要由涡流发生器、超声波发生器、超声波接受器、集成控制电路和进气温度传感器、大气压力传感器。29广州汽车学院广州汽车学院检测原理检测原理 在发动机运转时，超声波发射器不断地在发动机运转时，超声波发射器不断地向超声波接收器发出一定频率的超声波。当超声波向超声波接收器发出一定频率的超声波。当超声波通过进气气流到达接收器时，由于受气流中旋涡的通过进气气流到达接收器时，由于受气流中旋涡的影响，使超声波的相位发生变化。影响，使超声波的相位发生变化。ECU根据接收器根据接收器测出的相应变化的频率，计算出单位时间内产生的测出的相应变化的频率，计算出单位时间内产生的旋涡的数量，从而求得空气流速和流量旋涡的数量，从而求得空气流速和流量。当发动当发动机转速低时，进气量小，涡流频率低；反之，转速机转速低时，进气量小，涡流频率低；反之，转速高，进气流量大，涡流频率高。如三菱、猎豹吉普高，进气流量大，涡流频率高。如三菱、猎豹吉普车发动机车发动机700转转/分时，涡流频率为分时，涡流频率为25-45Hz，2000转转/分，分，70-90Hz.30广州汽车学院广州汽车学院4.热丝式与热膜式流量传感器（1）基本结构 由感知空气流量的 铂金属丝或铂金属膜、根据进气温度进行修正的温度补偿电阻(冷线)、控制热丝或铂金属膜电流并产生输出信号的控制线路板以及空气流量传感器的壳体等元件组成。（2）特点 响应速度快，检测精度不受进气气流脉动的影响，进气阻力小、无磨损部件。目前大多数中高档车如别克、尼桑千里马、沃尔沃采用热丝式；马自达、捷达都市先锋、新捷达王、红旗CA7220E、桑塔纳2000GSi等采用热膜式。31广州汽车学院广州汽车学院32广州汽车学院广州汽车学院（3）工作原理）工作原理 把通电加热的铂丝置于空气流中，使铂丝温度和吸入空气把通电加热的铂丝置于空气流中，使铂丝温度和吸入空气温度差保持一定。铂丝成为惠斯顿电桥中的一个臂。温度差保持一定。铂丝成为惠斯顿电桥中的一个臂。33广州汽车学院广州汽车学院34广州汽车学院广州汽车学院测量原理 热丝或热膜温度由混合集成电路A保持其温度与吸入空气温度相差一定值，当空气质量流量增大时，混合集成电路A使热丝或热膜通过的电流加大，反之，则减小。这样，就使得通过热丝或热膜RH的电流是空气质量流量的单一函数，即热丝电流IH随空气质量流量增大而增大，或随其减小而减小，一般在50-120mA之间变化。35广州汽车学院广州汽车学院4）特性曲线 36广州汽车学院广州汽车学院37广州汽车学院广州汽车学院旋转翼片式（叶片式）空气流量计：结构简单，测量精度较低，测得的空气流量需要进行温度补偿；卡门涡旋式空气流量计：无可动部件，反映灵敏，精度较高，也需要进行温度补偿；热丝式与热膜式空气流量传感器：响应速度快，检测精度不受进气气流脉动的影响，测量精度高，无需温度补偿，进气阻力小，无磨损部件等优点而应用普遍。热线式空气流量计：易受气体脉动的影响，易断丝；热膜式空气流量计和热线式空气流量计测量原理一样，但体积少，适合大批量生产，成本低。空气流量传感器的主要技术指标为：工作范围0.11103立方米/min，工作温度-40120，精度1%。38广州汽车学院广州汽车学院1.曲轴与凸轮轴位置传感器的分类曲轴与凸轮轴位置传感器的分类 曲轴位置传感器曲轴位置传感器(CPS,Crankshaft Position sensor)，又称为发动，又称为发动机转速与曲轴转角传感器。机转速与曲轴转角传感器。凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器(CPS,Camshaft Position sensor)又称为汽缸识别传感又称为汽缸识别传感器（器（CIS,Cylinder Identification Sensor），为了），为了与曲轴位置传感器英文缩写区别，一般用与曲轴位置传感器英文缩写区别，一般用CIS表示。表示。39广州汽车学院广州汽车学院（1）曲轴与凸轮轴位置传感器的功用曲轴与凸轮轴位置传感器的功用 曲轴位置传曲轴位置传感器的功用：它采集发动机曲轴转速与曲轴转角信感器的功用：它采集发动机曲轴转速与曲轴转角信号送至电控单元，以便计算并控制喷油提前角与点号送至电控单元，以便计算并控制喷油提前角与点火提前角。火提前角。凸轮轴位置传感器的功用：采集配气凸轮轴位置传感器的功用：采集配气凸轮轴的位置信号送至电控单元，以便确定活塞处凸轮轴的位置信号送至电控单元，以便确定活塞处于压缩（或排气）冲程上止点的位置。于压缩（或排气）冲程上止点的位置。40广州汽车学院广州汽车学院（2）曲轴与凸轮轴位置传感器的类型曲轴与凸轮轴位置传感器的类型 由于曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器工作原理相由于曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器工作原理相同，大多数汽车将其作成一体。同，大多数汽车将其作成一体。光电式、磁电式、光电式、磁电式、霍尔式霍尔式 光电式：日产公爵王、三菱与猎豹吉普车光电式：日产公爵王、三菱与猎豹吉普车 磁电式：丰田系列车磁电式：丰田系列车 霍尔式：红旗霍尔式：红旗CA7220E、切诺基吉普车、切诺基吉普车 捷达捷达AT与与GTX、桑塔纳、桑塔纳2000GSi及及3000、奥迪、奥迪200轿车采用磁轿车采用磁电式曲轴位置传感器与霍尔式凸轮轴位置传感器。电式曲轴位置传感器与霍尔式凸轮轴位置传感器。41广州汽车学院广州汽车学院2.光电式曲轴与凸轮光电式曲轴与凸轮轴位置传感器轴位置传感器（1）结构：信号发）结构：信号发生器和带缝隙和光生器和带缝隙和光孔的信号盘孔的信号盘42广州汽车学院广州汽车学院信号盘随分电器轴转动，产生透光和遮光交替变化。信号盘随分电器轴转动，产生透光和遮光交替变化。当发光二极管的光束照到光敏二极管时，光敏二极当发光二极管的光束照到光敏二极管时，光敏二极管产生电压；当发光二极管光束被挡住时，光敏二管产生电压；当发光二极管光束被挡住时，光敏二极管电压为极管电压为0。43广州汽车学院广州汽车学院44广州汽车学院广州汽车学院（2）工作原理）工作原理 信号发生器固装在分电器壳体上，信号发生器固装在分电器壳体上，主要由两只发光二极管、两只光敏二极管（分别对主要由两只发光二极管、两只光敏二极管（分别对应信号盘内圈孔和信号盘外圈孔）和电子电路组成。应信号盘内圈孔和信号盘外圈孔）和电子电路组成。两只发光二极管分别正对着光敏二极管，发光二极两只发光二极管分别正对着光敏二极管，发光二极管以光敏二极管为照射目标。信号盘位于发光二极管以光敏二极管为照射目标。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间，当信号盘随发动机曲轴运转管和光敏二极管之间，当信号盘随发动机曲轴运转时，因信号盘上有光孔，产生透光和遮光的交替变时，因信号盘上有光孔，产生透光和遮光的交替变化，造成信号发生器输出表征曲轴位置（信号盘内化，造成信号发生器输出表征曲轴位置（信号盘内圈孔）和转角（信号盘外圈孔）的脉冲信号。圈孔）和转角（信号盘外圈孔）的脉冲信号。45广州汽车学院广州汽车学院信号盘结构信号盘结构 信号盘有内外两圈孔，外圈信号盘有内外两圈孔，外圈有有360个孔，用来感测曲个孔，用来感测曲轴转角并将其转化为电压轴转角并将其转化为电压脉冲信号（脉冲信号（Ne信号，信号，曲曲轴转角信号），电控单元轴转角信号），电控单元根据该信号计算发动机转，根据该信号计算发动机转，并控制汽油喷射正时和点并控制汽油喷射正时和点火正时。火正时。信号盘内圈有信号盘内圈有6个孔（个孔（6缸发动机），产缸发动机），产生生 G信号（压缩冲程上止信号（压缩冲程上止点信号，点信号，120信号），信号），其中第其中第1缸透光孔比其它缸透光孔比其它缸透光孔稍长），用来感缸透光孔稍长），用来感测第测第1缸压缩上止点缸压缩上止点，由，由于信号发生器安装位置的于信号发生器安装位置的关系，在活塞上止点前关系，在活塞上止点前70输出。输出。46广州汽车学院广州汽车学院G信号（汽缸上止点位置信号，120信号）：信号发生器安装位置的关系，120信号（6缸发动机）在活塞上止点前70输出。由于第1缸透光孔比其它缸透光孔稍长，G信号发生器输出一宽脉冲，ECU接受到该信号时即判定为第1缸压缩上止点位置前70。Ne信号（曲轴转角信号，1信号发生器）：Ne信号发生器输出360个脉冲，每个脉冲周期高电位对应1（信号盘上透光孔间隔角度为0.5，遮光部分角度为0.5），低电位亦对应1，共表征曲轴转角720。喷油提前角和点火提前角可控制在1曲轴转角内。47广州汽车学院广州汽车学院3.磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器（1）结构）结构 信信号转子、传感线圈、永久磁铁和导磁磁轭号转子、传感线圈、永久磁铁和导磁磁轭48广州汽车学院广州汽车学院49广州汽车学院广州汽车学院4.霍尔式曲轴位置传感器霍尔式曲轴位置传感器 霍尔式曲轴位置传感器是霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应的原理，产生与曲轴转角相对应的电利用霍尔效应的原理，产生与曲轴转角相对应的电压脉冲信号的。它是利用触发叶片或轮齿改变通过压脉冲信号的。它是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度，从而使霍尔元件产生脉冲的霍尔元件的磁场强度，从而使霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号，经放大整形后即为曲轴位置传感器霍尔电压信号，经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信号。的输出信号。50广州汽车学院广州汽车学院（1）霍尔效应霍尔传感器的优点：输出信号为方波；输出电压与转速无关。51广州汽车学院广州汽车学院（2）霍尔传感器结构）霍尔传感器结构 由触发叶轮、永久磁铁、导由触发叶轮、永久磁铁、导磁板（磁轭）和霍尔集成电路等组成。磁板（磁轭）和霍尔集成电路等组成。其中霍尔其中霍尔集成电路由霍尔元件、放大电路、稳压电路、温度集成电路由霍尔元件、放大电路、稳压电路、温度补偿电路、信号变换电路和输出电路组成。当电源补偿电路、信号变换电路和输出电路组成。当电源电压为电压为14V时，霍尔集成电路输出高电平达时，霍尔集成电路输出高电平达9.8V；当；当电源电压为电源电压为5V时，霍尔集成电路输出高电平达时，霍尔集成电路输出高电平达4.8V。而低电平为而低电平为0.1-0.3V。52广州汽车学院广州汽车学院（3）霍尔信号发生器的工作原理 霍尔信号发生器由永久磁铁、导磁板和霍尔集成电路等组成。内外信号轮侧面各设置一个霍尔信号发生器。信号轮转动时，每当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空气隙时，霍尔集成电路中的磁场即被触发叶片所旁路（或称隔磁），这时不产生霍尔电压；当触发叶片离开空气隙时，永久磁铁2的磁通便通过导磁板3穿过霍尔元件，这时产生霍尔电压。53广州汽车学院广州汽车学院54广州汽车学院广州汽车学院当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间时，当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间时，磁场被叶片旁路，不产生霍尔电压；当缺口部分进磁场被叶片旁路，不产生霍尔电压；当缺口部分进入磁铁与霍尔元件之间时，磁力线进入霍尔元件，入磁铁与霍尔元件之间时，磁力线进入霍尔元件，传感器输出电压信号。传感器输出电压信号。55广州汽车学院广州汽车学院56广州汽车学院广州汽车学院节气门位置传感器功用：将节气门的开度（发功用：将节气门的开度（发 动机的负荷）大小转化为动机的负荷）大小转化为电信号输入发动机电信号输入发动机ECU，以确定空燃比的大小。在，以确定空燃比的大小。在电子控制自动变速器中，节气门位置传感器信号要电子控制自动变速器中，节气门位置传感器信号要输入变速器输入变速器ECU，作为变速器换档时机和变矩器锁，作为变速器换档时机和变矩器锁止时机的主要信号。止时机的主要信号。节气门位置传感器的类型：（节气门位置传感器的类型：（1）从结构上可分为触点式、可变电阻式、触点与可变从结构上可分为触点式、可变电阻式、触点与可变电阻组合式；（电阻组合式；（2）从输出信号分为线性型和开关性。）从输出信号分为线性型和开关性。57广州汽车学院广州汽车学院58广州汽车学院广州汽车学院1.开关式节气门位置传感器开关式节气门位置传感器 传感器由与节气门轴联动的凸轮、动触点、怠速触传感器由与节气门轴联动的凸轮、动触点、怠速触点、满负荷触点（功率触点）等组成。动触点接微点、满负荷触点（功率触点）等组成。动触点接微机电源，当节气门全关闭时，怠速触点与动触点接机电源，当节气门全关闭时，怠速触点与动触点接通；当节气门开度达通；当节气门开度达50%以上时，满负荷触点与动以上时，满负荷触点与动触点接通；而当节气门开度在全闭至触点接通；而当节气门开度在全闭至50%之间时，之间时，动触点悬空。动触点悬空。59广州汽车学院广州汽车学院60广州汽车学院广州汽车学院61广州汽车学院广州汽车学院2.组合式节气门位置传感器组合式节气门位置传感器 组合式节气门位置传感器由怠速触点、线性电位计组合式节气门位置传感器由怠速触点、线性电位计及滑动触点、节气门轴和壳体组成。由节气门轴带及滑动触点、节气门轴和壳体组成。由节气门轴带动电位计的滑动触点，在不同的节气门开度下，接动电位计的滑动触点，在不同的节气门开度下，接入回路的电阻不同入回路的电阻不同。怠速触点在节气门全闭或开度。怠速触点在节气门全闭或开度小于小于1.2时闭合，输出低电平，开度大于时闭合，输出低电平，开度大于1.2时断时断开，输出高电平。开，输出高电平。62广州汽车学院广州汽车学院63广州汽车学院广州汽车学院2.车高传感器的工车高传感器的工作原理作原理 当车当车身高度发生变化身高度发生变化时，导杆随摆臂时，导杆随摆臂上下摆动，从而上下摆动，从而通过轴驱动窄缝通过轴驱动窄缝板转动，信号发板转动，信号发生器的输出信号生器的输出信号随之进行通随之进行通（ON）、断）、断(OFF)变换变换64广州汽车学院广州汽车学院1.转向角度传感器转向角度传感器（1）功用：监测驾）功用：监测驾驶者转动方向盘的驶者转动方向盘的角度和速度，以便角度和速度，以便对急转弯进行调整。对急转弯进行调整。65广州汽车学院广州汽车学院光电式转角传感器 安装位置和构造 电路原理 工作原理66广州汽车学院广州汽车学院67广州汽车学院广州汽车学院工作原理 电控单元根据两组光电耦合元件输出信号导通（ON）与截止（OFF）频率可计算方向盘的转动角度和速度。同时由于两组光电耦合元件在安装时错开一定角度，使其导通（ON）与截止（OFF）变换的相位相差90，这样可根据其导通的先后次序可判定方向盘的转向。当方向盘向左转动时，No.2光电耦合元件比 No.1 光电耦合元件先导通（ON）；当方向盘向右转动时，No.1 光电耦合元件比No.2光电耦合元件先导通（ON）。68广州汽车学院广州汽车学院氧传感器（浓度传感器）：用来检测混合气的空燃比比化学计量比浓还是稀，向ECU发出反馈信号，调节喷油量，将混合气空燃比控制在化学计量比附近使三元催化转化器转换效率最高 69广州汽车学院广州汽车学院氧传感器分类：氧化锆传感器、氧化钛式传感器氧传感器分类：氧化锆传感器、氧化钛式传感器 在在三元催化转化器的上游安装一个氧传感器，由于排三元催化转化器的上游安装一个氧传感器，由于排气中的氧气浓度可以反映空燃比的大小，氧传感器气中的氧气浓度可以反映空燃比的大小，氧传感器用来检测混合气的空燃比比化学计量比浓还是稀，用来检测混合气的空燃比比化学计量比浓还是稀，向向ECU发出反馈信号，调节喷油量，将混合气空燃发出反馈信号，调节喷油量，将混合气空燃比控制在理论值附近，使三元催化转化器转换效率比控制在理论值附近，使三元催化转化器转换效率最高。这种控制方式称为闭环控制方式。最高。这种控制方式称为闭环控制方式。最常用最常用的氧传感器是氧化锆式氧传感器。氧化锆传感器内的氧传感器是氧化锆式氧传感器。氧化锆传感器内侧通大气，外侧裸露在排气中。侧通大气，外侧裸露在排气中。70广州汽车学院广州汽车学院1.二氧化锆氧气传感器（1）结构 二氧化锆氧气传感器的基本元件是二氧化锆（r2）陶瓷，因其为固定电解质管，亦称锆管。锆管固定在带有安装螺丝的固定套内，锆管内表面与大气相通，外表面与排气相通，其内外表面都覆盖着一层多孔性的铂膜作为电极。氧传感器只有在高温时(端部达到300C以上)其特性才能充分体现，才能输出电压。它在约800C时，对混合气的变化反应最快，而在低温时这种特性会发生很大变化。71广州汽车学院广州汽车学院72广州汽车学院广州汽车学院（2）工作原理）工作原理 在高温及铂的催化作用下，带负电在高温及铂的催化作用下，带负电的氧离子吸附在氧化锆套管的内外表面上。由于大的氧离子吸附在氧化锆套管的内外表面上。由于大气中的氧气比废气中的氧气多，套管上与大气相通气中的氧气比废气中的氧气多，套管上与大气相通一侧比废气一侧吸附更多的负离子，两侧离子的浓一侧比废气一侧吸附更多的负离子，两侧离子的浓度差产生电动势。当套管废气一侧的氧浓度低时，度差产生电动势。当套管废气一侧的氧浓度低时，在电极之间产生一个高电压在电极之间产生一个高电压(0.61V)，这个电压信，这个电压信号被送到号被送到ECU放大处理，放大处理，ECU把高电压信号看作浓把高电压信号看作浓混合气，而把低电压信号看作稀混合气。根据氧传混合气，而把低电压信号看作稀混合气。根据氧传感器的电压信号，电脑按照尽可能接近感器的电压信号，电脑按照尽可能接近14.7 1的理的理论最佳空燃比来稀释或加浓混合气。论最佳空燃比来稀释或加浓混合气。氧传感器是氧传感器是电子控制燃油计量的关键传感器。电子控制燃油计量的关键传感器。73广州汽车学院广州汽车学院74广州汽车学院广州汽车学院3）正常工作条件 发动机温度高于60C；氧传感器自身温度高于300C；发动机在怠速或部分负荷工况75广州汽车学院广州汽车学院76广州汽车学院广州汽车学院77广州汽车学院广州汽车学院正常工作条件 发动机温度高于60C；氧传感器自身温度高于600C；发动机在怠速或部分负荷工况。78广州汽车学院广州汽车学院1.热敏电阻式温度传感器（1）进气温度传感器79广州汽车学院广州汽车学院80广州汽车学院广州汽车学院NTC温度传感器特性 81广州汽车学院广州汽车学院2.热敏铁氧体温度传感器热敏铁氧体温度传感器（1）结构）结构 由热敏铁氧体、磁铁、干簧管组成（如图）。由热敏铁氧体、磁铁、干簧管组成（如图）。82广州汽车学院广州汽车学院（2）热敏铁氧体温度传感器的工作原理）热敏铁氧体温度传感器的工作原理 所谓热敏铁氧体是所谓热敏铁氧体是利用了下述物理现象的一种材料，即当磁性材料的温度超过利用了下述物理现象的一种材料，即当磁性材料的温度超过居里点时，磁性会很快地丧失。居里点不随时间的变化而改居里点时，磁性会很快地丧失。居里点不随时间的变化而改变，这是因为它仅取决于所使用材料的成分比，而且居里点变，这是因为它仅取决于所使用材料的成分比，而且居里点的精度较好，并可以加以设定。用于温控开关：如发动机散的精度较好，并可以加以设定。用于温控开关：如发动机散热器的电风扇控制。热器的电风扇控制。当外界温度由低升高穿越居里温度时，当外界温度由低升高穿越居里温度时，软磁环的磁导率迅速下降，通过干簧管的磁通密度减小，使软磁环的磁导率迅速下降，通过干簧管的磁通密度减小，使干簧管的状态发生改变（簧片接通或断开）；当外界温度由干簧管的状态发生改变（簧片接通或断开）；当外界温度由高降低穿越居里温度时，软磁环的磁导率迅速增加，通过干高降低穿越居里温度时，软磁环的磁导率迅速增加，通过干簧管的磁通密度增大，使干簧管的状态发生改变（簧片接通簧管的磁通密度增大，使干簧管的状态发生改变（簧片接通或断开），从而实现其温度控制开关状态。或断开），从而实现其温度控制开关状态。83广州汽车学院广州汽车学院爆震检测方法：一是检测气缸压力；二是检测发动机振动；三是检测燃烧噪声。目前常用检测发动机振动的方法来判断有无爆震。爆震传感器有磁致伸缩式和压电式两种。爆震传感器：通过检测缸体表面的震动信号，以判断发动机是否产生爆震。磁致伸缩式爆震传感器的使用温度为-40125，频率范围为510kHz；压电式爆震传感器在中心频率5.417kHz处，其灵敏度可达200mV/g，在振幅为0.1g10g范围内具有良好线性度。84广州汽车学院广州汽车学院1.磁致伸缩式爆震传感器磁致伸缩式爆震传感器 85广州汽车学院广州汽车学院2.压电式爆震传感器压电式爆震传感器 86广州汽车学院广州汽车学院1.滚球式碰撞传感器滚球式碰撞传感器（1）结构）结构87广州汽车学院广州汽车学院88广州汽车学院广州汽车学院89广州汽车学院广州汽车学院90广州汽车学院广州汽车学院91广州汽车学院广州汽车学院4.水银开关式碰撞传感器（安全传感器水银开关式碰撞传感器（安全传感器）92广州汽车学院广州汽车学院速度传感器功用：将汽车行驶速度转化为电信号。类型：光电式、磁感应式、磁阻电阻式、笛簧开关式93广州汽车学院广州汽车学院电子控制器电子控制器 电子控制器通常被简称为ECU(Electric Control Unit)，其基本组成如图8-45所示。输入电路 微机 输出电路94广州汽车学院广州汽车学院1.输入电路 作用：将传感器、开关等各种形式的输入信号进行预处理，转换为计算机可接受的数字信号。（1）数字信号输入电路 数字信号只有高电平和低电平两种状态，信息由矩形波的个数或疏密来表示。它通过输入接口就可以输送给微机。在汽车电子控制系统中，有许多以脉冲数为计量参数的脉冲信号(如矩形波信号、正弦波信号等)和开关信号，这些信号还不是微处理器能够接受的数字信号，一般需要通过输入电路的预处理才能输入微处理器。对于无杂波的矩形波信号和开关信号，输入电路的作用一般是将其电平转换为微机的输人电平。而含有杂波的正弦波信号则需通过输入电路的波滤、整形和电平转换后才可输入微机(图8-46)。95广州汽车学院广州汽车学院对于磁感应式转速传感器，由于其信号电压随转速而变，输入电路中可能还应包括信号放大电路和信号稳压电路，以便在转速很低时放大过弱的信号，而在转速很高时则限制过高的电压输入。96广州汽车学院广州汽车学院（2）模拟信号输入电路）模拟信号输入电路 模拟信号是一个连续变化模拟信号是一个连续变化的电量，往往用信号电压的幅值来表示信息的量值。的电量，往往用信号电压的幅值来表示信息的量值。如发动机冷却液温度传感器、叶片式和热式空气流如发动机冷却液温度传感器、叶片式和热式空气流量传感器等输出的就是模拟信号。模拟信号则需经量传感器等输出的就是模拟信号。模拟信号则需经模数转换器模数转换器AD转化为相应的数字信息后才能被微转化为相应的数字信息后才能被微机接受。机接受。AD转换过程包括了采样、量化、编码。转换过程包括了采样、量化、编码。采样过程是采样过程是AD转换器以一固定的时间间隔对连续转换器以一固定的时间间隔对连续变化的模拟信号进行扫描，取得一系列离散的采样变化的模拟信号进行扫描，取得一系列离散的采样幅值。量化过程是通过舍人或去尾的方法将采样幅幅值。量化过程是通过舍人或去尾的方法将采样幅值变为一个有限有效数字的数。编码就是将这些代值变为一个有限有效数字的数。编码就是将这些代表各采样幅值的有效数字变为二进制数。表各采样幅值的有效数字变为二进制数。AD转换转换器的工作过程如图器的工作过程如图8-47所示。所示。97广州汽车学院广州汽车学院输入的模拟信号某一个采样幅值量化后，AD便会输出一个微机可接受的二进制代码 98广州汽车学院广州汽车学院3）传感器电源 除了磁感应式传感器、氧化锆型氧传感器等传感器外，许多传感器需要有一个电压稳定的电源。各传感器所需用的电源电压一般为5V，由电子控制器内的稳压电路提供。对于象热敏电阻式传感器(如发动机温度传感器、进气温度传感器等)、电位计式传感器(如节气门位置传感器、量板式空气流量传感器等)，电子控制器提供的电源电压还是信号的基准电压(图8-48)。因此，电源电压的波动将直接影响信号的准确性。99广州汽车学院广州汽车学院2.微机 电子控制器中微机的作用是根据传感器经输入电路送来的信号，用存储器中的控制程序和数据进行运算处理后，输出控制信号，并通过输出电路控制执行器。微机主要由中央微处理器(CPU)、存储器、输入输出接口(IO)等组成，如图8-49所示。100广州汽车学院广州汽车学院1）中央微处理器）中央微处理器 中央微处理器中央微处理器(Central Processing Unit)简称简称CPU，它是控制器的核，它是控制器的核心，包含有运算器、控心，包含有运算器、控制器、寄存器等制器、寄存器等(图图8-50)。101广州汽车学院广州汽车学院中央微处理器的具体功能如下。中央微处理器的具体功能如下。运算器：用于对数据进行算术运算和逻辑运算。运算器：用于对数据进行算术运算和逻辑运算。控制器：按事先编排的程序发出控制脉冲，控制控制器：按事先编排的程序发出控制脉冲，控制计算机系统各部自动协调计算机系统各部自动协调 地工作。地工作。寄存器：用于暂时存储运算器的中间运算数据。寄存器：用于暂时存储运算器的中间运算数据。CPU在控制器控制脉冲的控制下，按其时钟脉冲的在控制器控制脉冲的控制下，按其时钟脉冲的节拍自动协调地进行数据的运算、寄存、传送等操节拍自动协调地进行数据的运算、寄存、传送等操作。作。102广州汽车学院广州汽车学院2）存储器 存储器的作用是记忆数据和程序，主要由只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)组成。只读存储器(Read Only Memory)ROM，用于存储控制程序、控制标准参数等一些固定的信息，在制造时一次写入后不能更改。PROM(Programmable ROM)为可编程只读存储器，可由用户根据需要自行编程，一次写入，其作用和工作特性与ROM一样。EPROM(Erasable Programmable ROM)为可擦除可编程只读存储器，EPROM可反复擦写使用。103广州汽车学院广州汽车学院EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)为电可为电可擦只读存储器，可在通电的情况下改写部分信息，使微机的擦只读存储器，可在通电的情况下改写部分信息，使微机的使用更为方便灵活。如专用的诊断仪器对使用更为方便灵活。如专用的诊断仪器对EEPROM中的程序中的程序和数据进行修改，从而实现在用汽车电子控制系统的升级。和数据进行修改，从而实现在用汽车电子控制系统的升级。随机存储器随机存储器(Read Access Memory)简称简称RAM，用于储，用于储存控制器工作过程中的运行数据，工作时随时可存入或读取存控制器工作过程中的运行数据，工作时随时可存入或读取信息，电源切断后，信息随即消失，自诊断系统的故障信息信息，电源切断后，信息随即消失，自诊断系统的故障信息(故障码故障码)和电子控制系统自适应学习修正参数也用和电子控制系统自适应学习修正参数也用RAM储存，储存，这些信息需要在点火开关断开后仍然保留，因此电子控制器这些信息需要在点火开关断开后仍然保留，因此电子控制器通常有一条不通过点火开关控制的电源连接线，使得储存故通常有一条不通过点火开关控制的电源连接线，使得储存故障和自适应修正信息的障和自适应修正信息的RAM在点火开关断开时仍然保持通电。在点火开关断开时仍然保持通电。104广州汽车学院广州汽车学院（3）输入输出接口）输入输出接口 输入输出接口输入输出接口(InputOutput)简称简称IO，它是，它是CPU与外部设备进行数据传与外部设备进行数据传送的纽带，在送的纽带，在CPU与外围设备之间起着数据的缓冲、与外围设备之间起着数据的缓冲、电平和时序的匹配等多种作用。传感器经输入电路电平和时序的匹配等多种作用。传感器经输入电路后通过输入接口与后通过输入接口与CPU连接，将信息传递给连接，将信息传递给CPU；CPU通过输出接口经输出电路与执行器连接，实现通过输出接口经输出电路与执行器连接，实现对执行器的控制。对执行器的控制。105广州汽车学院广州汽车学院3.输出电路输出电路 微机经输出接口输出的控制信号一般不微机经输出接口输出的控制信号一般不能直接控制执行器，输出电路的作用就是根据微机能直接控制执行器，输出电路的作用就是根据微机的控制信号工作，使执行器按微机的指令动作。的控制信号工作，使执行器按微机的指令动作。一些执行器的电源是蓄电池，使其工作的驱动电路一些执行器的电源是蓄电池，使其工作的驱动电路就是将其搭铁电路接通。因此，电子控制器中的输就是将其搭铁电路接通。因此，电子控制器中的输出电路通常是由大功率三极管组成的驱动电路。通出电路通常是由大功率三极管组成的驱动电路。通常的输出电路工作原理如图常的输出电路工作原理如图8-51所示。所示。106广州汽车学院广州汽车学院107广州汽车学院广州汽车学院执行器的作用：严格按照控制器输出的控制信号来动执行器的作用：严格按照控制器输出的控制信号来动作，将控制参量迅速调整到设定的值，使控制对象作，将控制参量迅速调整到设定的值，使控制对象在设定的状态下工作。在设定的状态下工作。汽车电子控制系统执行器的种类和结构形式很多，按汽车电子控制系统执行器的种类和结构形式很多，按照使执行机构动作的电动部分的结构原理不同分：照使执行机构动作的电动部分的结构原理不同分：电动机电动机 电磁阀电磁阀 还有一类执行器不产生动作，比如：点火线圈、加热还有一类执行器不产生动作，比如：点火线圈、加热电阻等。本节主要介绍电动机类和电磁阀类执行器。电阻等。本节主要介绍电动机类和电磁阀类执行器。108广州汽车学院广州汽车学院1普通直流电动机普通直流电动机 普普通直流电动机通电后产通直流电动机通电后产生持续的旋转运动，通生持续的旋转运动，通过机械传动带动执行机过机械传动带动执行机构工作。普通直流电动构工作。普通直流电动机的组成与起动机中的机的组成与起动机中的直流电动机相似，电枢直流电动机相似，电枢与磁极绕组通常采用并与磁极绕组通常采用并联方式，如图联方式，如图8-52所示。所示。109广州汽车学院广州汽车学院2步进电动机步进电动机 步进电动机可控制其转动的角度和步进电动机可控制其转动的角度和转向，通过机械传动实现各种参量调节和定位控制。转向，通过机械传动实现各种参量调节和定位控制。在不同车型。不同执行器上使用的步进电动机其结在不同车型。不同执行器上使用的步进电动机其结构形式可能不同，但基本组成及原理相同。构形式可能不同，但基本组成及原理相同。步进步进电动机的转子由永久磁铁构成，有电动机的转子由永久磁铁构成，有8对磁极。其对磁极。其N极极和和S极在圆周上相问排列，定子有极在圆周上相问排列，定子有A、B两个两个(图图8-53)，每个定子由具有每个定子由具有8对爪极的铁心和两组绕向相反的线对爪极的铁心和两组绕向相反的线圈组成。当一个线圈通电后，圈组成。当一个线圈通电后，A、B两定子便形成两定子便形成16对对(32个个)磁极。磁极。110广州汽车学院广州汽车学院111广州汽车学院广州汽车学院步进电动机的工作过程如下。步进电动机的工作过程如下。当定子的一个线圈通当定子的一个线圈通电时，定子的电时，定子的32个磁极与转子磁极同性相斥、异性个磁极与转子磁极同性相斥、异性相吸，在此磁力的作用下，使转子转动，直到转子相吸，在此磁力的作用下，使转子转动，直到转子的的N、S极与定子的异性磁极相对应的位置极与定子的异性磁极相对应的位置(图图8-54)。112广州汽车学院广州汽车学院定子的4个线圈按1、2、3、4的顺序逐个通电，就可使电动机正向转动。其中，每次通电，定子磁极改变一次，转子转动一步(132圈)。如果要使电动机反转，则使4个线圈按4、3、2、1的顺序通电即可 113广州汽车学院广州汽车学院根据阀的运动方式可分：根据阀的运动方式可分：直动式电磁阀直动式电磁阀 转动式电磁阀转动式电磁阀 根据控制信号的形式可分为根据控制信号的形式可分为 开关式开关式 脉冲式脉冲式114广州汽车学院广州汽车学院直动式电磁阀根据其工作方式的不同分，有开关式、直动式电磁阀根据其工作方式的不同分，有开关式、三位式和脉动式等几种。三位式和脉动式等几种。开关式直动电磁阀。开关式直动电磁阀。电磁阀只有通电和不通电两个工作状态。对于常开电磁阀只有通电和不通电两个工作状态。对于常开型电磁阀，由弹簧保持其阀开的状态，通电时由线型电磁阀，由弹簧保持其阀开的状态，通电时由线圈电磁力吸动铁心，使阀保持在关的状态。对常闭圈电磁力吸动铁心，使阀保持在关的状态。对常闭型电磁阀通、断电时阀的状态则正好相反。型电磁阀通、断电时阀的状态则正好相反。三三位式直动电磁阀。电磁阀有全通电、半通电和不通位式直动电磁阀。电磁阀有全通电、半通电和不通电三个工作状态，分别完成不同的控制动作。电三个工作状态，分别完成不同的控制动作。脉脉动式电磁阀。电磁阀由占空比脉冲信号来控制阀的动式电磁阀。电磁阀由占空比脉冲信号来控制阀的开、关比率，以实现对控制参量的控制。占空比脉开、关比率，以实现对控制参量的控制。占空比脉冲信号是一种频率固定不变，脉冲宽度可变的电压冲信号是一种频率固定不变，脉冲宽度可变的电压或电流脉冲，如图或电流脉冲，如图8-56所示。所示。115广州汽车学院广州汽车学院116广州汽车学院广州汽车学院 2旋转式电磁阀旋转式电磁阀 旋转式电磁阀通电后产生角位移，其主要部件是带动旋转式电磁阀通电后产生角位移，其主要部件是带动阀转动的转子和定子。阀转动的转子和定子。旋转式电磁阀有两种形式：旋转式电磁阀有两种形式：一种是转子为永久磁铁，电磁线圈绕在定子上；另一种是转子为永久磁铁，电磁线圈绕在定子上；另一种定子为永久磁铁，转子上绕有电磁线圈，通过一种定子为永久磁铁，转子上绕有电磁线圈，通过电刷和滑片将电流引入电磁线圈。电刷和滑片将电流引入电磁线圈。图图8-57所示的所示的是转子为永久磁铁的旋转式电磁阀电路原理。是转子为永久磁铁的旋转式电磁阀电路原理。117广州汽车学院广州汽车学院对称布置的定子通入相同的对称布置的定子通入相同的电流时，两线圈电流时，两线圈L1、L2产生的磁场对转子的作用产生的磁场对转子的作用力使转