03电控系统教案报告

第一篇：03电控系统教案报告

汽车科 杨庆彪

A 组织教学 学生考勤 填写日志 B 课前提问 C 导入新课

第三节 电控系统

发动机电控汽油喷射系统的电控系统一般由各种传感器、ECU和执行器三部分组成。电控系统的功用是接收来自表示发动机工作状态的各个传感器输送来的信号，根据ECU内预存的程序加以比较和修正，决定喷油量和点火提前角。各种传感器分别检测进气管中进气绝对压力、发动机转速、排气中的氧浓度、冷却液温度、进气温度和大气压力等，并将信息转换成电信号，输送给ECU，根据这些信号，ECU算出现工况最佳的点火正时，并启动各喷油器。ECU不仅控制燃油喷射正时、点火正时、怠速转速、EGR（废气再循环）、燃油压力和电动汽油泵，而且还具有故障自诊断功能。

图1-53 所示是与电控汽油喷射控制（EFI）有关的主要控制系统部件的构成。控制系统部件，按其机能不同可大致分为表1-5中所示的三类。

（一）水温传感器

水温传感器安装在发动机节温器出水口附近，它的功用是检测发动机冷却水温度。因为在发动机暖机过程中需要一定的附加加浓，其加浓量主要取决于发动机的温度、负荷和转速，为此采用水温传感器向ECU输送水温信号。

水温传感器的结构如图1-54a所示，它由封闭在金属盒内的对温度变化非常敏感的负温度系数热敏电阻（NTC电阻）构成，利用电阻值的变化来检测冷却水的温度。热敏电阻的特性如图1-54b所示，冷却水温度越低电阻值越大，冷却水温度越高电阻值越小。将该传感器的信号输入到ECU，就可以根据冷却水温度进行喷油量的控制。冷却水温度传感器与ECU的连接电路如图1-54c所示。汽车科 杨庆彪

（二）进气温度传感器

进气温度传感器是确定燃油基本喷油量的三个主要传感器之一，进行温度传感器是检测发动机吸入（进入空气流量计）的空气温度用的传感器，并将空气温度信号转变成ECU能识别的电信号传送给ECU，它根据进气温度的高低，做不同程度的额外喷油。

（三）曲轴位置传感器和发动机转速传感器

在EFI中，相对于发动机每一个工作循环吸入的空气量，都可以得到由ECU控制的符合最佳空燃比的燃油喷射量。空气流量计能够检测每个单位时间内的吸入空气量，但是不能检测每个工作循环内的吸入空气量。为了求出每个工作循环内的吸入空气量，就需要检测发动机转速。

当采用独立喷射和分组喷射时，为了有效地利用各自的喷射特点，需要选择特定的喷射时刻，因此还需要检测每缸的曲轴转角位置。

检测发动机转速及曲轴转角位置，需要采用发动机转速传感器和曲轴位置传感器。具有这种功能的传感器型式很多，目前均已实用化，其中使用最多的是电磁式传感器、光电式传感器和霍尔效应式传感器。

1、电磁式传感器

这种传感器可用于测定曲轴、凸轮轴和分电器驱动轴的转动位置，用来控制点火和燃油喷射时间或测量发动机转速。这种类型的传感器具有耐用、便于利用发动机飞轮齿圈、不需激励电压或放大器、能适应较大范围的温度变化、使用寿命长等特点，因此这种传感器应用比较广泛。

具体来讲，用来检测曲轴转角位置和发动机转速的电磁式传感器，是由如图1-58所示的复合转子和耦合线圈构成的。下面以四缸四行程发动机为例，就检测特定气缸曲轴转角基准位置（如压缩上止点）进行说明。

D 总结 E 作业 汽车科 杨庆彪

A 组织教学 学生考勤 填写日志 B 课前提问 C 导入新课

2、光电式传感器

图1-60a所示是光电式传感器的工作原理图，位于光敏二极管的对面的是作为光源的发光二极管，在它们之间有一个能断续遮光的转盘。当转盘上的缺口、缝隙或小孔对准发光二极管时，光线可以通过，光敏二极管即发出信号指示转轴的某一位置或转速。它输出的信号是方波脉冲，故它能适应数字式控制系统的需要。这里的发光二极管的发光频率一般在红外线和紫外线范围内，是肉眼看不见的。

图1-60b、c所示为六缸发动机用分电器内的光电式曲轴转角传感器的结构，由发光二极管和光敏二极管组合来计测带缝隙的转盘的旋转位置，安装在分电器内（或凸轮轴前部）。它决定分组喷射控制及电子点火控制曲轴每转两转的喷油正时和点火正时。在转盘上每隔60°设置了宽度不同的4种缝隙，利用发光二极管发出的光束，经过安装在分电器轴上转盘的刻度缝隙，照射在光敏二极管上，使波形电路产生电信号、并传给ECU。

3、霍尔效应传感器

如图4-61所示，磁场中有一个霍尔半导体片，恒定电流I从A到B通过该片。在洛仑兹力的作用下，I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移，使该片在CD方向上产生电位差，这就是所谓的霍尔电压。

霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低。霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起汽车科 杨庆彪

传感作用，需要用机械的方法来改变磁场强度。图1-61所示的方法是用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关，当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时，磁场偏离集成片，霍尔电压消失。这样，霍尔集成电路的输出电压的变化，就能表示出叶轮驱动轴的某一位置，利用这一工作原理，可将霍尔集成电路片用作用点火正时传感器。霍尔效应传感器属于被动型传感器，它要有外加电源才能工作，这一特点使它能检测转速低的运转情况。

4、其他传感器

上面所述的电磁式传感器，除能够检测发动机转速外，还能够检测曲轴转角位置。如果只是检测发动机转速时，可以采用把点火线圈的点火初级信号直接输入ECU的简易方式。

点火线圈初级电流切断时产生的反电动势，可达300V~400V（图1-62a）。把这一电压信号输入ECU，通过同基准电压相比较，形成点火信号脉冲，然后测量脉冲间隔，就可以测出发动机转速（图1-62b）。由于这种方法只能检测点火信号，难以选择特定的曲轴转角位置，所以在独立喷射和分组喷射中不适用。这种方法多用于所有气缸进行同时喷射的情况。

（五）节气门开度传感器

1、线性式节气门开度传感器

图1-67a所示为线性式节气门开度传感器的结构图，传感器有两个同节气门联动的可动电刷触点，一个触点可在位于基板上的电阻体上滑动，利用电阻值的变化，测行与节气门开度相对应的线性输出电压，根据输出的电压值，应可知道节气门的开度。但是，与节气门开度相对应的电阻体的电阻值，多少都存在偏差，因此影响了节气门开度检测的准确性。

开关式节气门开度传感器与上述线性节气门开度传感器相比，节气门开度的检测性差，但结构简单，价格便宜。汽车科 杨庆彪

D 总结 E 作业

A 组织教学 学生考勤 填写日志 B 课前提问 C 导入新课

（六）爆震传感器

爆震是指燃烧室中，本应逐渐燃烧的部分混合气突然自燃的现象。爆震使发动机部件受高温、高压，会使燃烧室和冷却系过热，严重的可使活塞顶部熔化，爆震还会使发动机功率下降，燃油消耗率上升。

点火时间过早是产生爆震的一个主要原因，发动机发出最大扭矩的点火时刻MBT是在开始产生爆震点火时刻（爆震极限）的附近。因此，在设定点火时刻时，需要留有离开爆震界限的余量。无爆震控制时，所留余量应大些，这时的点火时刻比发出最大扭矩时的点火时刻滞后，所以扭矩有所降低。如果用爆震传感器能检测到爆震界限，那么就可以把点火时刻调到接近爆震极限的位置，以便能更有效地得到发动机的输出功率。

爆震传感器检测发则发动机爆震时，一般安装在发动机的缸体上。

1、磁致伸缩式爆震传感器

图1-73所示为磁致伸缩式爆震传感器的结构，该传感器由壳体、永久磁铁、可被永久磁铁励磁的强磁体铁心、缠绕在铁心周围的线圈等构成。

发动机爆震时产生的压力波，其频率范围约为1kHz~10kHz。压力波传给气缸，当发动机缸体振动时，在7kHz左右将发生共振，在强磁体铁心上发生的压缩变形，将使其磁通量发生变化。这样，永久磁铁通过铁心的磁场变化，使铁心周围的感应电动势发生变化。

2、压电式爆震传感器

利用压电晶体的压电效应制成的爆震传感器，把爆震传到缸体上的机汽车科 杨庆彪

械振动转变成电信号，这种爆震传感器有共振型和非共振型两种。共振型爆震传感器，是由与爆震几乎具有相同共振频率的振子和能够检测振动压力并将其转换成电信号的压电元件构成，非共振型爆震传感器是用压电元件直接检测爆震信息。除此之外，还有在火花塞的热圈部位装上压电元件，根据燃烧压力检测爆震信息。

当发动机缸体的振动传到爆震传感器壳体时，壳体与平衡块之间产生相对运动，从而使夹在中间的压电元件所承受的推压力变化。于是，随着压电元件承受推压作用力而产生电压。在控制组件上只检出频率达到7kHz左右时爆震所产生的电压，通过该电压值的大小可判定爆震强度。

爆震传感器由于结构不同、输出信号的频率有宽窄两种，如图1-76a所示。

共振型爆震传感器的输出波形，如果发生爆震，燃烧期间的输出振幅将增大，把这期间的输出波形进行滤波处理，根据其阻值大小判定爆震的有无。图1-77所示为把爆震传感器的输出信号进行滤波处理并判定爆震有无的程序框图实例。

图1-78所示是爆震控制处理时间图，因为爆震仅在燃烧期间发生，所以为了避免干扰引起的误检测，只在爆震判定期间进行判定处理。由微机程序完成的爆震控制，在检测到爆震时，立即把点火时刻变成滞后角，在无爆震时，则采用提前角反馈控制形式，这是点火时刻控制中的追加机能。图1-79所示是爆震传感器与ECU的连接图。

（七）氧传感器

1973年开始制定了汽车排放法规，到了1978年排放法规更为严格。为了与新的排放法规相适应，在汽车上采用了三元催化剂排气净化装置。为充分发挥三元催化剂的净化特性，需要把空燃比控制在理论空燃比（λ=1）附近的狭窄范围内，如图1-80所示。汽车科 杨庆彪

发动机废气中的氧含量直接反映发动机空燃比，因此检测发动机废气中的氧含量是控制混合气空燃比的有效手段。废气中的氧气超过一定限度说明混合气偏稀，而废气中完全没有氧气侧说明混合气偏浓，偏浓混合气将会造成排气污染。

氧传感器的作用是指示发动机中混合气的燃烧是否完全，测定废气中的氧含量，然后将检测的结果及时反馈给发动机的控制系统，以便使发动机控制系统不论发动机机械状态如何，都能有效地对燃料系统进行调控，把混合气的空燃比控制在理论空燃比附近很窄的范围内，使装有三元催化转换器的发动机达到最佳的排气净化效果。氧传感器装在排气歧管或前排气管内，如图1-81所示。

现在已经实用化了的氧传感器，有氧化锆（ZrO2）氧传感器和二氧化钛（TiO2）氧传感器两种。氧化锆氧传感器，是利用氧化锆高温时其内外两侧氧浓度差，使其产生电动势的特性来测量废气中氧的浓度。二氧化钛氧传感器是利用二氧化钛周围氧气分压的不同而进行氧化或还原反应，从而使电阻发生变化的原理来测量废气中氧的浓度。根据氧传感器是否需要加热，可将氧传感器分为加热式和不加热式，二氧化钛氧传感器为加热式，氧化锆氧传感器有加热型的也有不加热型的。加热式氧传感器上一般有3根引线（三线式），其中一根为信号线，另外两根为加热线；而不加热式氧传感器为单线式，即只有一根信号线。

1、氧化锆（ZrO2）氧传感器

图1-82所示为氧化锆氧传感器的结构，该传感器由可产生电动势的多孔二氧化锆陶瓷管、具有导线作用的套管以及为防止氧化锆管破损的防护罩与导入排气的通气窗等构成。在试管状氧化锆元素的内外两侧，设置了白金电极，为了保护白金电极，用陶瓷包覆电极外侧，内侧输入氧浓度高的大气，外侧输入氧浓度低的汽车排出气体。汽车科 杨庆彪

D 总结 E 作业

A 组织教学 学生考勤 填写日志 B 课前提问 C 导入新课

（八）大气压力传感器

当使用叶片式和卡门涡旋式空气流量计时，随着大气压力的变化，吸入空气的密度发生变化，从而影响混合气的空燃比。为此需要检测大气压力，以便对燃油喷射进行修正。

检测大气压力需采用大气压力传感器，同第二节中所述的测定进气管压力的半导体式进气歧管压力传感器一样，测定大气压力大多采用根据压电效应制成的半导体式压力传感器。

（九）开关信号

1、起动信号（STA）

起动信号用来判断发动机是否处在起动状态。在起动时，进气管内混合气流速慢，温度低，因此燃油的雾化较差。为了改善起动性能，在起动发动机时必须使混合气加浓。当STA信号被ECU检测到后，确认发动机处于起动状态时，ECU便自动增加喷油量。从图1-92的起动电路中可以看出：起动信号和起动机的电源连在一起，都由空档起动开关来进行控制。

在装有自动变速器的汽车上，ECU根据空档起动开关信号判别变速是处于“P”或“N”（停车或空档），还是处于“L”、“2”、“D”或“R”状态（行驶状态）。NSW信号主要用于怠速系统的控制，其电路如图1-93所示。

当点火开关在ST位置时，NSW端与蓄电池相连接，当自动变速器处于“L”、“2”、“D”或“R”档位（行驶状态档位）时，空档起动开关断开，汽车科 杨庆彪

NSW端是高电压；当自动变速器处于“P”或“N”（停车或空档）时，空档起动开关闭合，此时由于起动机的载荷，造成压降，NSW端是低电压。

3、空调信号（A/C）

空调信号用来检测空调压缩机是否工作，空调信号与空调压缩机电磁离合器的电源在一起，ECU根据A/C信号控制发动机怠速时点火提前角、怠速转速和断油转速等。

4、电子负荷信号（E/L）

电子负荷信号用来检测电子负荷的大小，ECU根据此信号控制发动机工况。

5、动力转向信号（P/S）

P/S信号用于检测动力转向机的工作状态，ECU根据此信号控制进入发动机的混合气量。

（十）可变电阻器型传感器

在不装氧传感器的D型EFI系统中使用可变电阻器改变混合气的浓度（如图1-94所示），旋转怠速调整螺钉，使电阻器内触点移动，改变VAF端输出电压。顺时针旋转怠速调整螺钉，VAF电压升高，ECU使喷油量稍有增加，从而使混合气加浓。

在装有氧传感器的D型EFI系统中，ECU根据氧传感器的输入信号修正怠速混合气的空燃比，因而不需要可变电阻器。

（十一）主继电器

主继电器的作用是使包括ECU在内的电控汽油喷射（EFI）系统的各部件，不受电源干扰和电压脉冲的影响。

主继电器一般多采用滑阀型，图1-97所示是主继电器的结构图，图1-98a所示为不装步进电动机怠速控制阀（ISCV）的主继电器的电源电路。当点火开关接通时，电流流过主继电器内的线圈，滑阀（可动铁心）被吸汽车科 杨庆彪

引，触点闭合，电源通过主继电器为ECU的+B和B1端供电。电源总是与ECU的Batt端相连，以便在点火开关关闭后，ECU存储器中存储的故障诊断代码和数据仍能保存。

图1-98b所示是装有步进电同怠速控制阀（ISCV）的主继电器的电源电路，主继电器由ECU控制。当点火开关接通时，电源与ECU的IG、S/W端相通，主继电器控制电路通过ECU的M-REL端将主继电器接通，主继电器触点闭合，电源为ECU的+B和B1端供电。

主继电器根据车辆型号的不同，可分为“单触点式”和“双触点式”两种。采用双回路或点火开关的汽车，使用单触点式主继电器，具体接线如图1-99a所示。在采用单向回路式点火开关的汽车，使用双触点式主继电器，其具体接线如图1-99b所示，这些电路对检修电路极有参考价值。

（十二）电子综合控制装置（ECU）

电子综合控制装置，它根据各种传感器送来的信号，确定满足发动机运转状态所需的燃油喷射量，并根据该喷射量去控制喷油器的喷射时间。

首先，根据吸入发动机的空气量和发动机转速计算基本喷射时间，再依据各传感器传来的信号进行修正，最后决定总的喷射时间（燃油喷射量）。过去，ECU仅仅是控制燃油喷射（EFI），最近，由于引入了微型电子计算机，功能扩大，除了EFI控制之外，还具有点火时间控制、怠速控制等多种功能。

由于使用微机，引入了数字化控制，与过去的模拟控制相比，在短时间内能进行更多信息的处理，因此就可以实现多种功能的高精度集中控制。现在所用的大部分ECU，内部都装有微机，所以下面只对包含微机的ECU进行介绍。但在此只介绍对EFI的控制，关于EFI之外的控制，将在有关章节内详细介绍。

D 总结 汽车科 杨庆彪

E 作业

第二篇：发动机电控系统教案1

汽车的发展历史及发动机的类型

一、汽车的发展历史

1.汽车的诞生：

1885年，德国工程师卡尔·本茨(1844-1929)在曼海姆制造成一辆装有0.85马力汽油机的三轮车，1886年，德国 卡尔·本茨；戴姆勒

2.汽车车型的演变过程及发展阶段 ①马车型汽车

从19世纪末到20世纪初，世界上相继出现了一批汽车制造公司，除戴姆勒和奔驰各自成立了以自己名字命名的汽车公司外，还有美国的福特公司、英国的劳斯莱斯公司等。当时的汽车外形基本上沿用了马车的造型，因此被人们称为无马的“马车”。

②箱型汽车

美国福特汽车公司在1915年生产出一种新型的福特T型车，这种车的车室部分很像一只大箱子，被称为“箱型汽车”。作为高速车，箱型汽车并不够理想，因为它的阻力大大妨碍了汽车前进的速度，所以人们又开始研究一种新的车型——流线型。

③甲壳虫型汽车

1934年美国的克莱斯勒公司生产的气流牌小客车，首先采用了流线型的车身外形。1936年福特公司在“气流”的基础上，研制成功林肯和风牌流线型小客车。此车散热器罩很精练，颇具动感，俯视整个车身呈纺锤形，很有特色。流线型车身的大量生产从德国“大众”开始。1933年德国的波尔舍博士设计了一种类似甲壳虫外形的汽车。波尔舍最大限度地发挥了甲壳虫外形的长处，使其成为同类车中之王，“甲壳虫”也成为该车的代名词。

④船型汽车

美国福特公司经过几年的努力，于1949年推出具有历史意义的新型福特V8型汽车。这种车型改变了以往汽车造型的模式，使前翼子板和发动机罩，后翼子板和行李舱罩融于一体，大灯和散热器罩也形成一个平滑的面，车室位于车的中部，整个造型很像一只小船，所以人们把这类车称为“船型汽车”。从上世纪五十年代至今，船型已成为世界上数量最多的一种车型。

⑤鱼型汽车

船型汽车尾部过分向后伸出，形成阶梯状，在高速时会产生较强的空气涡流。为了克服这一缺陷，人们把船型车的后窗玻璃逐渐倾斜，倾斜的极限即成为斜背式。这类车被称为“鱼型汽车”。最初的鱼型车是美国1952年生产的别克牌小客车。1964年美国的克莱斯勒.顺风牌和1965年的福特.野马牌都采用了鱼型造型。自顺风牌以后，世界各国逐渐生产鱼型汽车。

⑥楔型汽车

为了从根本上解决鱼型汽车的升力问题，人们设想了种种方案，最后终于找到了“楔型”。就是将车身整体向前下方倾斜，车身后部像刀切一样平直，这种造型能有效地克服升力。1963年司蒂倍克.阿本提第一次设计了楔型小客车。“阿本提”诞生于船型车的盛行时代，与通常的外形形成尖锐的对立，因此，未能起到引导车身外形向前发展的作用，直到

第1页

1966年才被奥兹莫比尔.托罗纳多所继承。楔型对于目前所考虑到的高速汽车，已接近理想造型。现在世界各大汽车生产国都已生产出带有楔型效果的小客车，这些汽车的外形清爽利落、简洁大方，极富现代气息。汽车发展到鱼型，关于空气阻力的问题已经基本解决，楔型继承了这一成果，并有效地克服了鱼型车的升力问题，使汽车的行驶稳定性有了显著的提高，当之无愧为目前最为理想的车身造型。

⑦概念车

由英文Conception Car意译而来。概念车不是Ep将投产的车型，它仅仅是向人们展示设计人员新颖、独特、超前的构思而已。概念车还处在创意、试验阶段，很可能永远不投产。因为不是大批量生产的商品车，每一辆概念车都可以更多地摆脱生产制造水平方面的束缚，尽情地甚至夸张地层示自己的独特魅力。

概念车是时代的最新汽车科技成果，代表着未来汽车的发展方向，因此它展示的作用和意义很大，能够给人以启发并促进相互借鉴学习。因为概念车有超前的构思，体现了独特的创意，并应用了最新科技成果，所以它的鉴赏价值极高。

3.汽车的发展过程： 4.现代汽车发展概况： 5.我国汽车发展概况：

6.世界各国知名品牌汽车：奔驰、宝马、保时捷、法拉利、凯迪拉克、丰田、通用、福特

二、发动机的类型 1．内燃机定义

汽车发动机的作用是将燃料与空气进行混合在其机体内燃烧，推动活塞往复运动再带动曲轴旋转、从而将化学能转变为机械能向汽车提供动力。由于燃料是在气缸中燃烧.因此又称内燃机。

2.类型：

(1)按照所用燃料分类

内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机。使用汽油为燃料的内燃机称为(2)按照行程分类

内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机。把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈(360°)，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。

(3)按照冷却方式分类

内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。

(4)按照气缸数目分类

第2页

汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。

(5)按照气缸排列方式分类

按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机，若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。

(6)按照进气系统是否采用增压方式分类

内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机。汽油机常采用自然吸气式；柴油机为了提高功率有采用增压式

三、汽车的总体构造

1．发动机：汽车的动力源，热能转化为机械能 由两大机构、五大系统组成

2．底盘：汽车构成的基础，有四大系统组成

3．电器设备：电源组、发动机起动系、点火系、汽车照明、信号装置、音响系统、通讯系统等

4．车身：

作 业：

第3页

第三篇：汽车底盘电控系统教学大纲

《汽车底盘电控系统》课程教学大纲

一、本课程性质、目的和任务

本课程是汽车工程系各专业学生的必修专业课，是一门理论与实践紧密结合的课程。本课程对于学生学习后续专业课有十分重要的作用。

通过对本课程的学习，学生应熟悉电控自动变速器、电控悬架、动力转向、ABS与ASR、无级变速器等系统的基本结构与工作原理，并熟悉EBD、EDS、ESP的工作过程，了解轮胎气压监测系统的工作原理。在学习中，应重点培养学生的理论与实践相结合及动手能力，同时培养学生的空间想象力与抽象思维能力，为今后走向工作岗位打下坚实的基础。

二、课程教学内容及要求（以章（或节）为单位说明本章教学内容、教学基本要求）

绪

论 教学要求

熟悉变速传动技术、电控悬架技术、动力转向技术和防滑控制技术的发展过程。教学重点

底盘电控技术的发展过程。教学难点

底盘电控技术的发展过程。课时安排

本章安排1课时。教学大纲 1.变速传动技术 2.电控悬架技术 3.动力转向技术 4.防滑控制技术 主要概念 1.手动挡 2.半自动挡 3.自动挡 4.手自一体 5.电控悬架

6.动力转向 7.防滑控制

第1章

电控自动变速器结构原理及检修 教学要求

1．掌握自动变速器电子控制系统的组成及工作原理

2．掌握自动变速器电子控制系统主要元件的结构、原理及检修测 3．熟悉自动变速器电子控制系统常见故障的诊断 教学重点

自动变速器电子控制系统主要元件的结构、原理及检测。教学难点

自动变速器电子控制系统常见故障的诊断。课时安排

本章安排14课时。教学大纲

1.自动变速器概述

1）液力变矩器

2）变速齿轮机构

3）液压控制系统

4）电子控制系统

5）后驱动自动变速器

6）前驱动自动变速器

7）3、4、5、6前进挡自动变速器

8）行星齿轮式自动变速器

9）定轴式自动变速器

10）液力式自动变速器

11）电液式自动变速器

12）电动变速器的基本工作原理

2.电控自动变速器电子控制系统的结构及原理

1）节气门位置传感器 2）发动机转速传感器

3）电磁感应式车速传感器

4）笛簧开关式车速传感器

5）输入轴转速传感器

6）变速器油温传感器超速档开关

7）模式选择开关

8）多功能开关

9）空挡起动开关

10）控制灯开关

11）开关式电磁阀

12）脉冲线性式电磁阀

13）主油路调压阀

14）换挡阀

15）锁止离合器控制阀

3.电控自动变速器电子控制系统的检测

1）节气门位置传感器的检修

2）车速传感器和输入轴转速传感器的检修

3）冷却液温度传感器和液压油温度传感器的检修

4）档位开关的检修

5）ECU的检测

6）开关式电磁阀的检测

7）脉冲线性式电磁阀的检测 4.电控自动变速器控制系统的故障诊断

1）利用汽车电脑检测仪读取故障码

2）人工读取故障码

3）常见故障的诊断

5.典型车型自动变速器的电子控制系统

1）上海大众帕萨特B5自动变速器的电控单元

2）B5的节气门电位计G69 3）B5的车速传感器G68 4）B5的多功能开关F125 5）B5的发动机转速传感器和变速器转速传感器

6）B5的换低档开关F8 7）B5的ATF油温传感器G93 8）B5的制动灯开关F 9）B5的ECO/SPORT切换键E122 10）B5的变速器阀体上的电磁阀N88~N93 11）B5的变速器锁止电磁阀N110 12）B5的起动电动机闭锁器与倒车灯继电器J226 13）B5的巡航控制系统J213 14）B5的故障诊断插头

15）B5的自动变速器故障自诊断的条件

16）B5的连接故障诊断仪V.A.G1551和选择功能

17）B5的故障码的查询

18）B5的故障码的清除

19）B5的基本设定

20）B5的读测量数据块主要电子元件的检测及条件

21）广州本田雅阁2.4L采用的自动变速器的电子控制系统的换挡控制、上坡控制、下坡控制、离合器压力控制和锁止控制

22）雅阁2.4L自动变速器用检测仪读取故障码

23）雅阁2.4L自动变速器使用SCS（维修检查信号）模式检查DTCS（检索闪烁代码）

24）雅阁2.4L自动变速器A/T DTC清除及PCM的复位程序 主要概念 1.经济模式 2.动力模式 3.多功能开关 4.换档时刻 5.开关式电磁阀 6.脉冲线性式电磁阀 7.占空比

第2章

电控悬架结构原理及检修 教学要求

1．掌握电控悬架的功用、组成及工作原理 2．掌握电控悬架主要元件的结构、原理及检修 3．熟悉电控悬架常见故障的诊断 教学重点

电控悬架主要元件的结构和原理。教学难点

电控悬架检修与故障诊断。课时安排

本章安排8课时。教学大纲 1.电控悬架概述

1）被动悬架与主动悬架

2）电控悬架的基本组成3）半主动悬架和全主动悬架 2.电控悬架结构及原理

1）半主动悬架的基本结构和工作原理

2）空气弹簧主动悬架

3）油气弹簧主动悬架

4）带路况预测传感器的主动悬架

5）雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架控制功能

6）雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架系统操作

7）雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架系统组成及工作原理

8）雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架系统线路及连接 3.电控悬架检修及故障诊断 1）丰田雷克萨斯LS400汽车电控悬架的车身升高检查

2）丰田雷克萨斯LS400汽车电控悬架的车身降低检查

3）丰田雷克萨斯LS400汽车电控悬架溢流阀工作的检查

4）丰田雷克萨斯LS400汽车电控悬架空气管路漏气检查

5）丰田雷克萨斯LS400汽车电控悬架车身高度的检查与调整方法

6）丰田雷克萨斯LS400汽车电控悬架指示灯的检查

7）丰田雷克萨斯LS400汽车电控悬架故障码的读取

8）丰田雷克萨斯LS400汽车电控悬架故障码的清除

9）丰田雷克萨斯LS400汽车电控悬架故障码表

10）丰田雷克萨斯LS400汽车电控悬架刚度失灵和阻尼系数控制失灵

11）丰田雷克萨斯LS400汽车电控悬架高度控制失灵 主要概念 1.被动悬架 2.主动悬架 3.半主动悬架 4.悬架阻尼系数 5.悬架刚度

第3章

动力转向系统结构原理及检修 教学要求

1.掌握动力转向系统的基本原理

2.掌握液压式电控动力转向系统的基本结构及工作原理 3.掌握电控动力转向系统的基本原理 4.熟悉动力转向系统的基本检修方法 教学重点

电控动力转向系统的基本原理。教学难点

液压式电控动力转向系统的基本结构及工作原理。课时安排

本章安排8课时。教学大纲

1.动力转向系统概述

1）动力转向系统的作用

2）普通动力转向系统和电控动力转向系统

3）动力转向系统的基本组成及原理 2.普通动力转向系统的结构及原理

1）普通动力转向系统的基本结构

2）直线行驶时的转向系统工作过程

3）转弯行驶时的转向系统工作过程 3.电控动力转向系统的结构与原理

1）流量控制式EPS 2）反力控制式EPS 3）阀灵敏度控制式EPS 4）电动式EPS（转向轴助力式、转向齿轮助力式和专项齿条助力式）

5）电动式EPS的基本结构

6）电动式EPS的工作原理 4.动力转向系统基本检修及故障诊断

1）检查调整轮胎气压

2）检查调整转向桥、转向系各部位配合间隙以及转向盘的自由行程

3）检查调整转向车轮定位

4）检查调整转向油泵皮带张力

5）检查发动机怠速提高能力

6）检查转向油罐液位

7）动力转向系统中的空气排放

8）检查动力转向系统的油压

9）测量动力转向器的有效油压

10）检查测量控制阀的工作性能

11）系统防过载装置的调整

12）检查动力转向器的回油压力 13）测量转向力

14）转向沉重或助力不足

15）动力转向液产生乳状泡沫、液面低以及压力低

16）向左或向右急转方向盘时，转向力瞬时增大

17）发动机运转时转向，特别在原地转向时，转向盘颤动或跳动 主要概念 1.滑阀式 2.转阀式 3.转向控制阀 4.转向动力缸 5.流量控制式EPS 6.反力控制式EPS 7.阀灵敏度控制式EPS 第4章

ABS系统与ASR系统结构原理及检修 教学要求

1.掌握ABS和ASR系统的作用与原理

2.掌握ABS和ASR系统的主要元件的结构与原理 3.掌握ABS和ASR系统的基本检修方法 教学重点

ABS和ASR系统的工作原理。教学难点

ASR系统的工作原理。课时安排

本章安排10课时。教学大纲

1.防抱死自动系统（ABS系统）

1）ABS系统的作用

2）ABS系统的优点

3）博世（BOSCH）ABS系统、戴维斯（TEVES）ABS系统、德尔科（DELCO）ABS系统和本迪克斯（BENDIX）ABS系统

4）四通道ABS系统 5）三通道ABS系统 6）双通道ABS系统 7）单通道ABS系统 8）ABS系统的组成 9）ABS系统的工作原理 10）各种ABS系统的共同点 11）电磁式轮速传感器 12）霍尔式轮速传感器 13）ECU的输入级电路 14）ECU的运算电路 15）ECU的输出级电路 16）ECU的安全保护电路

17）整体式与非整体式制动压力调节器 18）电磁控制阀

19）高、低压储能器与电动泵

20）循环式制动压力调节器的常规制动状态、保压状态、减压状态和增压状态 21）可变容积式制动压力调节器的常规制动状态、减压状态、保压状态和增压状态

22）ABS故障指示灯

23）ABS系统检修及故障诊断时的注意事项 24）轮速传感器的检修 25）制动压力调节器的检修 26）电控单元的检修

27）ABS系统故障诊断的步骤 2.驱动防滑转调节装置（ASR）

1）ASR系统的作用

2）ASR系统的优点 3）ASR系统的驱动力矩的控制

4）ASR系统的制动力矩控制

5）ASR系统与ABS系统的相同及不同点

6）ASR系统的基本组成

7）ASR系统对电控副节气门的调节

8）ASR系统对点火提前角的调节

9）ASR系统对发动机喷油量的调节

10）控制通道的选择

11）制动力矩调节过程

12）各种类型ASR系统的共同点

13）轮速传感器

14）ABS/TRAC ECU 15）制动压力调节器

16）TRAC执行器

17）副节气门装置

18）雷克萨斯LS400 ABS/TRAC的控制原理图

19）雷克萨斯LS400 ABS/TRAC的系统自检

20）雷克萨斯LS400 ABS/TRAC的防抱死制动系统

21）雷克萨斯LS400 ABS/TRAC的驱动防滑转调节装置

22）雷克萨斯LS400 ABS/TRAC系统信号的输入

23）雷克萨斯LS400 ABS/TRAC系统功能控制

24）雷克萨斯轿车ABS/TRAC故障自诊断时读取故障码

25）雷克萨斯轿车ABS/TRAC故障自诊断时清除故障码 主要概念 1.滑移率 2.附着系数 3.控制通道 4.制动压力调节器 5.三位三通式电磁阀 6.循环式制动压力调节器 7.可变容积式制动压力调节器 第5章

汽车底盘电控新技术 教学要求

1．掌握无级变速器的基本组成及无级变速原理 2．熟悉奥迪01J无级变速器的基本组成及工作原理 3．了解广本飞度无级变速器的基本组成及控制原理 4．掌握EBD、EDS、ESP的作用及相互关系 5 ．熟悉奥迪A4 ESP的工作过程 6．掌握轮胎气压监测系统的作用及类型

7．了解间接式TPMS和直接式TPMS的工作原理 教学重点

01J无级变速器的基本结构与工作原理。教学难点

无级变速器的工作原理。课时安排

本章安排14课时。教学大纲

1.无级变速器（CVT）

1）无级变速器的发展史

2）无级变速器的优点

3）无级变速器的基本组成4）无级变速器的基本工作原理

5）01J无级变速器的基本组成及基本工作原理

6）01J无级变速器的传动链及传动链轮

7）01J无级变速器的辅助变速齿轮

8）01J无级变速器的行星齿轮机构

9）01J无级变速器的变速杆换挡机构及P位停车锁

10）01J无级变速器控制单元J217的动态控制程序和DRP控制方案 11）01J无级变速器控制单元J217的换挡控制和离合器（制动器）控制

12）01J无级变速器控制单元J217的安全切断与过载保护

13）变速器输入转速传感器G182 14）变速器输出转速传感器G195和G196 15）自动变速器油压传感器G193和G194 16）多功能开关F125 17）变速器（ATF）油温传感器G93 18）Tiptronic开关F189 19）奥迪CVT电子控制系统的输入信号

20）01J无级变速器的执行机构

21）换挡控制

22）离合器（制动器）控制

23）转矩传感器——接触压力控制

24）湿式钢片离合器

25）供油系统

26）冷却系统

27）01J无级变速器的离合器（制动器）控制

28）01J无级变速器的链轮装置控制

29）01J无级变速器的诊断

30）飞度无级变速器的组成

31）飞度无级变速器的电子控制系统

32）飞度无级变速器液压控制系统

33）飞度无级变速器的电子控制内容

34）飞度无级变速器换挡控制/带轮压力控制

35）飞度无级变速器起步离合器压力控制

36）飞度无级变速器各变速杆位置工作情况

37）飞度无级变速器7速模式控制

38）飞度无级变速器7速手动换挡

39）飞度无级变速器读取故障码DTC 40）飞度无级变速器故障码的清除

41）飞度无级变速器结束故障检修 2.EBD、EDS及ESP 1）EBD的概念

2）EBD的作用

3）EBD的基本组成及原理

4）EBD的优点

5）EBD与ABS系统的关系

6）EBD的应用

7）EDS的概念

8）EDS的作用

9）EDS的基本原理

10）EDS的优点

11）EDS与ABS的关系

12）EDS的应用

13）ESP的概念

14）ESP的作用

15）ESP的电控单元ECU 16）ESP的转向盘转角传感器

17）ESP制动压力传感器

18）ESP横向偏摆率传感器

19）ESP纵向加速度传感器

20）ESP侧向加速度传感器

21）ASR/EPS开关

22）系统指示灯

23）ESP的基本工作原理

24）ESP与其他系统的关系

25）MK20型制动装置EDS系统的加压过程

26）MK20型制动装置EDS系统的保压过程 27）MK20型制动装置EDS系统的减压过程

28）一汽奥迪A4轿车ESP系统的元件

29）奥迪ESP系统基本工作原理 3.汽车轮胎气压监测系统

1）间接式TPMS 2）直接式TPMS 3）丰田汽车间接式轮胎气压监测系统的基本组成4）丰田汽车间接式轮胎气压监测系统的基本工作原理

5）丰田汽车间接式轮胎气压监测系统的初值设定

6）别克荣御轿车直接式轮胎气压监测系统的基本组成7）别克荣御轿车直接式轮胎气压监测系统的工作原理

8）别克荣御轿车直接式轮胎气压监测系统诊断功能 主要概念 1.无级变速 2.EBD 3.EDS 4.ESP 5.TPMS

三、考核方式与成绩评定 考核方式：笔试（闭卷）

各教学环节占总分的比例：出勤、作业及平时测验：40%，期末考试：60%

执笔：（课程负责人）审阅：（教研室主任）审定：（系主任）

第四篇：开题报告-船舶柴油机电控系统设计

开题报告

电气工程及自动化

船舶柴油机电控系统设计

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

现代船舶工业是典型的综合加工装配工业，是综合工业之首。船舶工业对国民经有直接的消耗，还直接为我国的能源运输，国际航运，海洋开发等产业提供必要的装备和信息，形成国民经济的一条重要产业。

当前，船舶动力仍以柴油机为主。柴油机因具有功率覆盖面宽、效率高、能耗低、使用维修方便等特点。经过几十年尤其是最近十多年的发展，现在的船用柴油机已经发展到一个新的高度。但随着世界能源危机，环境污染和自动化水平的日益提高，对柴油机提出了更高的要求。因此柴油机的优势地位也提出了新的挑战。由此以后研究柴油机主要是提高经济性研究，降低柴油机排放研究。柴油机排放的限制使得经济性提高更加困难，这个也是柴油机发展中的新课题：提高可靠性和耐久性的研究：电子控制技术的研究等。据资料表明，船舶产品平均构造比例：造船30%，原材料20%，配套设施50%。由此可见，船舶配套设施对船舶工业的重要性。船舶柴油机是船舶的主要配套设备，它应用于船舶推进动力装置和船舶电站。在船舶成本中分别占10%—15%和3%—5%。因此，建设性能提供性能优良，质量可靠，品种齐全，数量充足船舶柴油机制造业，对我国工业快速稳定健康发展不可或缺。我国船用柴油机发展关系到国家重大的政治与经济安全战略，其近年来的发展严重滞后的现状已引起各方面的重视。2003

年以来，国家十分重视并充分肯定了船舶工业在国民经济发展中的积极作用，尤其是2004

年宏观调控的背景下对船舶工业更快、更大发展寄予殷切期望。

目前国内大功率船舶柴油机船舶套配件没有自主的知识产权，关键技术受制于人，已经成为我国船舶发展的重要瓶颈，为了达到未来的造船大国强国时对船舶配套件的需求，实现国轮国造，国轮国配，必须尽快改变我国柴油机落后的状况。电子控制系统是柴油机重要的配套产品，我国长期以来电控系统一直以来进口。

随着国际船舶配套技术飞速发展，世界上各个大船舶柴油机公司近几年相继推出新型船舶柴油机，都大量的采用最新的科技成果和设计理念，如模块化设计技术，高效率增压技术，智能技术等。主要体现以下几个方面：

1船舶柴油机系统集成技术。

柴油机发展不仅要求提高综合效率，而且要求提高柴油机整体性能和各种工作状况下的适应性。主要研究内容，船舶柴油机动力系统总体匹配设计技术研究，模块化设计研究，船舶柴油机动力系统集成优化。

2船舶柴油机虚拟设计研究技术

虚拟技术将用于船舶柴油机设计，制造，装配，运行和维修全过程。以发动机数据库为基础，应用相关软件，技术和手段开展船舶柴油机设计开发研究。

3智能化电子控制技术

开展船舶柴油机电控系统开发和工程化应用技术，电子控制系统，电子调速器设计技术。船舶柴油机运行电子管理系统等方面的研究。

4船舶柴油机可靠性技术

柴油机零部件活着模块件将有更高的水平发展，即受到更高的重视，因此，需开展可靠性技术的研究，故障分析诊断等方面的研究。

5船舶柴油机代用燃料技术

大功率船舶柴油机燃料向多元化发展，可以使用重油等清洁燃料等，对于LNG.LPG等燃料运输船，开展可方便利用所运输的燃料的单燃料或双燃料气体发动机。

6全生命周期性和低排放技术

开展船舶柴油机性能以及燃料技术的研究，重点是突破高增压技术，高压共轨燃油喷射技术等，以解决船舶柴油机低负荷性能和全工况乃至全生命周期经济性问题。结合船舶柴油机结构模式，工作要求，运行环境等多类实际情况，开展全生命周期和低排放技术的研究可以满足世界环境提出的进一步严格要求。

21世纪是海洋的世纪，我国作为一个经济腾飞的发展中国家，必将在21世纪进入高速发展阶段。我国将会越来越多的向海洋这个人类的大宝库索取生物，化学，动力和能源矿产和广阔的生存空间，探索海洋和开发海洋将成为我国重要的生产活动之一。船舶将会成为这一生产重要工具和得力助手。目前我国现役船舶中主要以船舶柴油机作为主动力，因此柴油机作为一种原动力在我国海洋开发和船舶运输及海洋开发占有十分重要的地位。是我国船舶的基本动力，开展船舶配套设施的研究具有重大的经济效益和发展前景。

电控系统被称为柴油机的“大脑”，是柴油机的重要组成部分，对提高柴油机的自动化水平、经济性、动力性和改善排放等具有重要作用。柴油机电控技术水平的高低已经成为衡量柴油机先进性的重要标志，是柴油机产品核心竞争力的重要体现。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

研究基本内容：

1：了解柴油机电控系统的基本功能和工作环境。

2：对柴油电控系统进行分析。

3：冷却水温控制。

解决主要问题：

1：电子调速的建模。

2：相继增压系统增压器的切换控制需要参考柴油机转速、增压器转速与负荷情况等因素。

3：了解故障诊断的工作原理。

4：水温控制的设计。

三、研究步骤、方法及措施：

步骤及方法：

1：了解国内外船舶柴油机的发展状况。

2：对柴油机电控系统进行了解和认识。

3：重点研究船舶柴油机电控系统理论及其应用，建立合适的模型。

4：得出结论。

措施：

图书馆查找相关的书籍、期刊、杂志等，通过上网寻找相关的一些资料，查看当代对该技术的研究成果和最新的动态。然后通过对这些资料的学习和研究进一步的熟悉和理

解设计所需的相关知识。在设计过程中及时与指导老师探讨，对不了解的问题及时向老师请教。

四、参考文献

[1].王尚勇.柴油机电子控制技术[M].重庆：机械工业出版社，2006.[2].孙建新.船舶柴油机[M].北京：人民交通出版社，2006.[3].钱耀南.船舶柴油机[M].大连：大连海事大学出版社，2006.[4].周明顺.船舶柴油机[M].大连：大连海事大学出版社，2007.[5]

金东寒,冯明志.我国船舶柴油机的发展与市场前景预

测[A].上海市造船工程学会2007年学术年会.船舶轮机论文集[C].上海:

2007.[6]

曹友生.世界造船业发展趋势与竞争格局[A].中国国际海事会展海事论坛论文集[C].2007.[7]

应长春.长三角地区船舶产业发展态势[A].第四届长三角地区船舶工业发展论坛论文集[C

].2008.[8]

吴兆麟.船舶避碰与值班[M]

.大连:

大连海事大学出版社,1998

[9]

ECDIS-A

New

Revolution

Takes

Up

[R]

.OceanVoice,May

1997.[10]

王世林.电子海图显示与信息系统使用指南[M]

.大连:

大连海事大学出版社,2002

第五篇：麻将机电控系统工作原理

麻将机电控系统工作原理

操作盘向电脑板发送工作指令，相应电机开始工作，该执行机构的动作通过反光片、遮光片或磁铁反馈给传感器，传感器将反馈信号转变为电信号传递给电脑板，电脑板停止该电机的供电，前一指令即执行完毕。电脑板再按即定程序自动执行下一指令或等待操作盘新的工作指令。

麻将机的工作如下：（常规板接口，0档位状态下测试）

通电后，电脑板复位，各机构回到初始位置（记忆未清除的除外），复位灯亮，同时蜂鸣器鸣叫一声。（S3、S4、S7下位传感器和03微动开关须有零位状态信号）

按升台键，操作盘上升，S7上位传感器有信号时，操作盘停止；再按升台键，操作盘下降，S7下位传感器有信号时，操作盘停止。

操作盘下降同时，四方03升牌机构动作，待03开关重新断开后，03机构完成升牌，02链条开始启动。

02链条电机启动后，15秒内须到达S5处，如S5有信号，02停止，等待单方理牌完成，再行启动。

02链条电机于四方03机构完成升牌后启动，链条杆通过01机头后，机头开启，进行理牌，S1有信号时，01电机转，S2有信号时01停，S3负责计算墩数。

S3计数达到单方理牌数后，01机头置初始状态。02电机启动，带动洗好的牌向下一方03机构移动，至S5看到第二链条杆时停止，等待第二方牌理好后，再行移动。

当四方牌均理好后，机头关闭，02链条带牌至S4光控处停止。复位灯亮，蜂鸣器鸣叫一声，理牌完成，机器置初始状态