汽车电路组成与原理解析

2023-08-26 理论教育版权反馈

【摘要】：汽车电器设备电路是指将半导体分立器件、集成电路和微处理器等电子元器件与汽车结合起来完成某项控制功能的电路。汽车上的执行系统或机构都是由机械系统构成的。汽车电器系统主要由电源、用电设备和中间装置组成。如图2-1所示为广州本田雅阁轿车点烟器系统电路。图2-2 汽车电器设备的组成点火系统由点火线圈、分电器、电子点火器、火花塞、点火开关等组成。

汽车电器设备电路是指将半导体分立器件、集成电路和微处理器等电子元器件与汽车结合起来完成某项控制功能的电路。汽车电器设备电路虽然也是由电子元器件组合而成的，具有普通电子电路的特点，但也有其特殊性。

（1）机电一体化结合较紧密

汽车电子技术应用在实际电路上时，多与汽车上某些相关的机械系统结合起来去完成某项功能。电器设备电路承担着处理接收到的检测信号，然后根据检测到的信号发出相关的控制指令，由继电器、开关等相关部件控制执行系统或机构去完成某项功能。

汽车上的执行系统或机构都是由机械系统构成的。例如汽车的电子点火控制电路就是接收点火信号传感器送来的检测信号，经电子电路处理后，发出控制指令，使点火器一次绕组的电流中断，点火器二次绕组产生的高压电由分电器按点火顺序分配至各缸的火花塞，使火花塞产生的电火花点燃可燃混合气。在这个过程中，电子点火控制电路提供的是控制信号，执行机械系统就是分电器。

（2）电器设备电路以组件方式出现在汽车上

由于汽车的工作条件恶劣，汽车在不同等级的路面上行驶时，受到的振动、冲击较大，同时，发动机工作时的温度较高，在这种环境下工作的电器设备电路，如不采取一定的措施，往往会使电器设备电路损坏或出现工作不稳定等现象。更为严重的是，电器设备电路遇到水就会造成短路故障，而汽车是在下雨天也要正常工作的。为了解决上述问题，保证电器设备电路在汽车上能正常工作，除了严格对电器元件的质量进行检查外，还要采取措施将电子电路密封起来，以组件的方式应用。电子组件对外只留有接插件，并且要安装在通风较好的地方。例如充电系统中的电子电压调节器、点火系统中的电子点火器、电子燃油喷射控制系统中的电子控制单元，都是以组件的形式出现的。

（3）大多数的电子组件功能单一

汽车上使用的电子电路，除极个别由大规模集成微处理器构成的组件具有多种控制功能外，大多数电子组件都用于完成某一项控制功能，电路功能相对来说比较单一。

（4）电子组件使用的元器件类型较多

在汽车电器设备电路中使用的电子元器件类型很多，既有常用的晶体管、二极管、阻容元件，又有专用的或通用的集成电路，如常见的555时基电路就属于通用集成电路，而在点火系统中用到的L497，就属于专用点火集成电路。属于专用集成电路的还有各种微处理器，例如发动机电控ECU、防抱死制动控制ECU、巡航电子控制ECU、驱动防滑系统ECU、安全气囊电子控制ECU、电子控制式自动变速器ECU等。

（5）电子组件使用的元器件体积较小

为了便于安装和节省空间，在汽车中使用的电子组件体积都要尽量小，为了缩小体积，电子组件中所用的元器件大都是微型元件，还有的组件采用片状元件进行表面安装。例如片状集成电路、片状电阻、片状电容、片状晶体管都大量应用于汽车电子电路中。

汽车电器系统主要由电源、用电设备和中间装置组成。如图2-1所示为广州本田雅阁轿车点烟器系统电路。任何电器设备和电控装置要想获得电源供应，中间装置的连接必不可少。常见的连接装置有汽车线束、开关装置、保险装置、继电器、连接端子和连接器等，这些中间装置的选用和装配直接影响到用电设备的运行状况。