汽车电子控制装置教案

第一篇：汽车电子控制装置教案

智能化上。

随着人工智能技术的飞速发展，将人工智能用于汽车系统控制已成为不争的事实。

二、汽车电子控制技术的现状与发展趋势

目前，国外汽车上应用较多、较为成熟的电子控制装置大致可分为四个方面 : 1.仪表通信

仪表通信类的应用主要有电子钟、电子油耗表、电子温度计、电子车速里程表、电子转速表、旅程计算器、燃料消耗计、电子定时、电子化图示仪表盘、电话及其通信装置、各种报警(灯丝切断，排气温度，水面，液面，未关门，未系安全带等)。

仪表通信类即将采用的新技术主要有大型电子化薄式仪表盘、多路信息传输、光纤通信传输、惯性导航、卫星导航、屏幕显示街道图及交通阻塞状况图、多功能综合屏幕显示等。

2.发动机及传动系

发动机及传动系已经采用的技术主要有交流发电机的整流及集成调节器、电子点火(全晶体管式，集成式，无触点分电器式，一体化点火线圈式)、点火正时控制、废气再循环控制(氧传感器)、燃油喷射电子控制、电子控制化油器、柴油机最佳参数电子控制(喷射，进气，正时等)、发动机最佳参数电子控制(空燃比，点火，废气再循环，怠速，爆燃控制，喷射控制等)、车速自动控制、柴油机启动控制、增压器自动控制、变速器电子控制、离合器电子控制、却系电

子控制、冷启动控制、换挡提示器、发动机停缸控制、车速感应的动力转向装置等。

发动机及传动系即将采用的新技术主要有发动机气缸电子控制、发动机和传动系综合控制、无级变速和自适应速度控制、热电变换、蓄电池容量余值显示、自动巡航系统、电子控制消声器、电子控制动力转向等。

3.安全方面

安全方面已经采用的技术主要有电子防抱制动控制、驱动防滑控制装置、电子主动悬架控制、电子控制四轮转向系统、安全气囊自控装置、刮水器自动控制、速度控制(限速与恒速)、车窗自动控制、轮胎气压报警、防盗报警、防撞车间距报警、未系安全带报警、安全带自动锁紧控制、明暗灯光控制、冲撞记录仪、前大灯控制、后视镜控制、电子门锁等。

安全方面即将采用的技术主要有路面状态显示、防碰撞自动控制、死角处障碍物报警、安全雷达、制动管路故障应急制动、睡眠检测报警、司机突病时自控、电子操纵紧急制动、酒醉检测安全自控、后视摄像及屏幕显示、声音合成报警系统、故障预警提示系统、倒车测距系统等。

4.舒适性方面

舒适性方面已经采用的技术主要有空调自动控制、座椅自动调整、自动照明、红外线控制车门开关、车窗及车门自动开关(声控)、高级立体音响、无线电调谐自动预选、无钥匙开车、车用电视机及音响等。

舒适性方面将要采用的技术主要有全自动空调(温度、湿度、清洁度、含氧量)系统、道路交通信息指示表、行驶路线最优化选择控制、声控驾驶等。

§2-1 汽车发动机电子控制系统的组成与分类

一、功用

汽车发动机电子控制系统的功用是控制燃油喷射式发动机的空燃比和点火时刻。

二、电控燃油喷射系统的基本组成

电控燃油喷射系统尽管类型不少，品种繁多，但它们都具有相同的控制原则： 即以电控单元(ECU)为控制核心，以空气流量和发动机转速为控制基础，以喷油器、怠速空气调整器等为控制对象，保证获得与发动机各种工况相匹配的最佳混合气成分和点火时刻。

电控燃油喷射系统大致可分为空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统三个部分。

三、电控燃油喷射系统分类

1)按喷油实现的方式分类 在发动机电子控制系统中，按喷油实现的方式进行分类，可分为机械式、机电混合式和电子控制式三种燃油喷射系统。(1)机械式燃油喷射系统

该系统采用连续喷射方式，可分为单点或多点喷射，其喷油量是通过空气计量板直接控制燃油流量调节柱塞来控制的，采用的是机械式计量方式，故由此得名。

(2)机电混合式燃油喷射系统

其特点是增加了一个电子控制单元(Electric Control Unit，ECU)。ECU可

根据水温、节气门位置等传感器的输入信号来控制电液式压差调节器的动作，以此实现对不同工况下的空燃比进行修正的目的。(3)电子控制式燃油喷射系统

电子控制单元通过各种传感器来检测发动机运行参数(包括发动机的进气量、转速、负荷、温度、排气中的氧含量等)的变化，再由ECU根据输入信号和数学模型来确定所需的燃油喷射量，并通过控制喷油器的开启时间来控制喷入气缸内的每循环喷油量，进而达到对气缸内可燃混合气的空燃比进行精确配制的目的。

2)按喷油器的喷射部位分类 在发动机电子控制系统中，按喷油器的喷射部位进行分类，又可分为缸内喷射和缸外喷射两种形式。(1)缸内喷射

它是将喷油器安装于缸盖上直接向缸内喷油，因此需要较高的喷油压力(3到4MPa)。

由于喷油压力较高，故对供油系统的要求较高，成本也相应较高。现在已经不使用了。(2)缸外喷射

它是指在进气歧管内喷射或进气门前喷射。在该方式中，喷油器被安装于进气歧管内或进气门附近，故燃油在进气过程中被喷射后与空气混合形成可燃混合气再进入气缸内。

相比而言，由于缸外喷射方式燃油的喷油压力(0.1到0.5MPa)不高，且结构

简单，成本较低，故目前应用较为广泛。

3)按喷油器数目分类 在发动机燃油喷射控制系统中，按喷油器数目进行分类，又可分为单点喷射和多点喷射两种形式。(1)单点喷射

单点喷射系统是把喷油器安装在化油器所在的节气门段，通常用一个喷油器将燃油喷入进气流，形成混合气进入进气歧管，再分配到各个气缸中。(2)多点喷射

多点喷射系统是在每缸进气口处装有一只喷油器，由电控单元(ECU)控制顺序地进行分缸单独喷射或分组喷射，燃油直接喷射到各缸的进气门前方，再与空气一起进入气缸形成混合气。

4)按喷油器的喷射方式分类 在发动机电子控制系统中，按喷油器的喷射方式可分为连续喷射和间歇喷射两种形式。(1)连续喷射

在连续喷射系统中，燃油被连续不断地喷入进气歧管内，并在进气管内蒸发后形成可燃混合气，再被吸入气缸内。(2)间歇喷射

又称为脉冲喷射或同步喷射。其特点是喷油频率与发动机转速同步，且喷油量只取决于喷油器的开启时间(喷油脉冲宽度)。

5)按喷油器的喷射时序分类

在发动机电子控制系统中，按喷油器的喷射时序可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种形式。(1)同时喷射

同时喷射是指发动机在运行期间，各缸喷油器同时开启、同时关闭。(2)分组喷射

分组喷射是将喷油器按发动机每工作循环分成若干组交替进行喷射。(3)顺序喷射

顺序喷射则是指喷油器按发动机各缸的工作顺序依次进行喷射。

6)按空气量的检测方式分类 在发动机电子控制系统中，根据空气进气量的检测方式，可分为进气压力感应式和空气流量感应式两种。(1)进气压力感应式

进气压力感应式是通过检测进气歧管的压力(真空度)和发动机的转速，推算发动机吸入的空气量，并计算燃油流量的速度。(2)空气流量感应式

空气流量感应式又分为空气体积流量式和空气质量流量式。空气体积流量式

计量进入气缸的空气的体积量，将该量转变成电信号，输送至ECU，ECU计算出与该体积的空气相适应的喷油量，以控制混合气空燃比的最佳值。空气质量流量式

将进入气缸内空气的质量转换成电信号，输送给 ECU，由 ECU根据空气的质

量计算出与之相适应的喷油量，以控制最佳空燃比。

四、电控燃油喷射系统的基本原理

ECU通过绝对压力传感器或空气流量计的信号计量空气质量，并根据计算出的空气质量与目标空燃比比较即可确定每次燃烧所必需的燃料质量。根据空气质量和发动机转速计算出的喷油时间称为基本喷油持续时间。各种传感器检测冷却水温度、进气温度、节气门开度等与发动机工况有关的参数后，对基本喷油持续时间进行修正，确定最佳喷油持续时间，使实际喷油持续时间接近由目标空燃比确定的喷油持续时间。

§2-2 燃油供给系统一、燃油供给系统的组成与作用

燃油供给系统由电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、脉动阻尼减振器、喷油总管、喷油器、冷启动喷油器及油管等组成。

燃油供给系统的作用是向发动机及时地供应各种工况下所需要的燃油量。

二、燃油供给系统的工作原理

液力传动装置的基本形式为液力偶合器与液力变矩器。

三、各部件的结构和工作原理 1.电动燃油泵

电动燃油泵的功能是从油箱中吸入燃油，将油压提高到规定值，然后通过供给系统送到喷油器。

按结构的不同分为滚柱式、涡轮式、齿轮式和侧槽式等。按安装位置的不同分为内装式和外装式。

内装式电动燃油泵安装在油箱内部，优点是不易产生气阻和泄漏，有利于热油输送，且工作噪声小；

外装式电动燃油泵串联在油箱外部的输油管路中，容易布置，但噪声大，且易产生气泡形成气阻，外装式一般采用滚柱式电动燃油泵。

电动燃油泵主要由永磁式驱动电动机、泵体和外壳三部分组成。燃油泵中设有一安全阀，燃油泵工作压力升高到400kPa时，安全阀打开，燃油泵出油腔同时与吸油腔相通，燃油在泵内循环，避免供油压力过高。

为了防止发动机停转时，供油压力突然下降而引起燃油倒流，在燃油泵出

油口安装了单向阀。

当发动机熄火时，燃油泵停止转动，单向阀关闭，这样在供油系统中仍有残余压力，有利于发动机再次启动。

2.汽油滤清器

汽油滤清器的作用是滤除汽油中的杂质，防止污物堵塞喷油器针阀等精密机件。

它装在电动汽油泵之后的输油管路中。它由纸质滤芯再串联一个棉纤维过滤网制成，过滤能力较大，有很好的滤清效果，能滤去直径大于0.01mm的杂质。

其外壳为密封式铁壳，有一定的耐压能力。

在正常使用情况下，这种汽油滤清器的使用寿命较长，汽车每行驶40000km才需更换。

3.汽油压力调节器

汽油压力调节器的作用是根据进气歧管压力的变化来调节进入喷油器的汽油压力，使两者保持恒定的压力差，压力调节在250kPa到300kPa范围内。

汽油压力调节器一般位于分配油管的一端，由金属壳体组成的内腔分为弹簧室和燃油室，弹簧室内有一根通气管与进气歧管相连，使供油系统中的油压不仅取决于弹簧预紧力，而且取决于进气歧管内的气体压力。

4.汽油脉动阻尼器

汽油脉动阻尼器的作用是减小汽油管路中的压力波动，并抑制喷油器或汽油压力调节器在开启与关闭过程中产生的压力脉冲噪声。

汽油脉动阻尼器采用膜片与弹簧组成的缓冲装置，膜片将内腔分为空气室

和燃油室，当油压脉动的汽油进入脉动阻尼器时，该脉动压力通过膜片传给弹簧而被吸收，从而起到缓冲作用。

5.喷油器

喷油器的功能是根据ECU的控制信号向进气歧管、进气总管内喷射定量的雾化汽油。

喷油器按用途和工作条件的需要，有很多种形式，按结构形式分有针轴式、球阀式、片阀式；按驱动方式可分为电压驱动和电流驱动两种形式，按阻值分有高阻值和低阻值两种。

6.冷启动喷油器

冷启动喷油器安装在进气总管上，其功能是发动机在低温启动时投入工作，以改善发动机的低温启动性能。

§2-3空气供给系统一、空气供给系统的功用

功用是为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气，并测量进入气缸的空气量。

二、空气供给系统的组成

空气供给系统主要由空气滤清器、空气流量计、节气门体、节气门位置传感器、进气总管、进气歧管、温度传感器等组成。

1、空气流量计

空气流量计应设置在空气滤清器和节气门体之间。

常用的空气流量计有翼片式空气流量计、卡门旋涡式空气流量计、热线式空气流量计和热膜式空气流量计4种类型。

(1)翼片式空气流量计

翼片式空气流量计由翼片部分、电位计部分及接线插头组成。

翼片部分由测量叶片、缓冲叶片组成。测量叶片随空气流量的变化在空气主通道内偏转。

电位计部分主要由平衡配重、滑臂、回位弹簧、调整齿圈和印制电路板等组成。

由于电位计与测量叶片是同轴的，所以当叶片偏转时，电位计滑臂必然转动。

由于转轴一端装有螺旋回位弹簧，当其弹力与吸入空气气流对测量叶片产生的推力平衡时，叶片就会处于某一稳定偏转位置，而电位计滑臂也处于镀膜

电阻的某一对应位置。

电位计滑臂对电源的分压输出即代表此时的空气流量。

把此电压经A/D(模拟/数字)转换后送微机，微机依据空气量的多少，经过运算、处理，确定应该喷射的汽油量，并经执行器控制喷油，从而得到最佳空燃比。

这种空气流量计的结构简单、可靠性高，但进气阻力大，响应较慢且体积较大。

(2)卡门旋涡式空气流量计

与叶片式空气流量计相比，卡门涡旋式空气流量计具有体积小、质量轻、进气道结构简单、进气阻力小等优点。

所谓卡门旋涡，是指在进气管道中央放置一个锥状涡流发生器，当空气流过时，在涡流发生器后部将会不断产生卡门旋涡的涡流串，测出卡门旋涡的频率便可感知空气流量的大小。

它主要有光电式和超声波式。① 光电式卡门旋涡空气流量计

它是利用光电效应原理进行信号检测与转换的。它主要由管路、旋涡发生器、整流栅、导孔、金属箔板弹簧、发光二极管(LED)、光敏晶体管等部分组成。

在产生卡门旋涡的过程中，旋涡发生器两侧的空气压力会发生变化，通过导孔作用在金属箔上，从而使其振动。

发光二极管的光照在振动的金属箔上时，光敏晶体管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光，其输出经解调得到代表空气流量的频率信号。

② 超声波式卡门旋涡空气流量计

该空气流量计中使用了超声波传感器。

所谓超声波，是指频率高于20kHz，人耳听不到的机械波。

在卡门旋涡发生器下游管路两侧相对安装超声波发射探头和接收探头。因卡门旋涡对空气密度的影响，就会使超声波从发射探头到接收探头的时间较无旋涡变晚，而产生相位差。

对此相位信号进行处理，就可得到旋涡脉冲信号，即代表体积流量的电信号输出。

(3)热线式空气流量计

热线式空气流量计的基本构成包括：取样管、铂金丝、温度补偿电阻、控制电路及壳体等。

根据安装的部位不同，可分为主流测量方式和旁通测量方式。

主流式热线空气流量计的铂金丝和进气温度传感器都安装在主气道中的取样管内。

旁通式热线空气流量计是将铂金丝绕在陶瓷芯管上，并置于旁通气道内。当发动机启动后，空气流过铂金丝周围，使其热量散失，温度下降，桥式电路失去平衡，其输出电位差发生变化；

控制电路根据电桥输出电位差的变化调整加热电流，使电桥处于新的稳定状态，并且在电阻上得到代表空气流量的新的电压输出。

2、进气压力传感器

采用速度-密度方式检测进气量的电控汽油喷射系统，是利用进气歧管压力

传感器来间接地测量发动机吸入空气量的。

3、节气门位置传感器

节气门位置传感器安装在节气门体上，它将节气门开度转换成电压信号输出，以便ECU控制喷油量。

节气门位置传感器有开关式和滑动电阻式等类型。(1)开关式节气门位置传感器

这种节气门位置传感器结构比较简单，价格低廉，但其输出是非连续的，检测性差。

(2)滑动电阻式节气门位置传感器

电位器的动触点(即节气门开度输出触点)随节气门开度在电阻膜上滑动，从而在该触点上得到与节气门开度成比例的线性电压输出。

§2-4 电子控制系统一、电控单元(ECU)接收传感器或其他装置输入的信息，存储、计算、分析处理信息；输出执行命令；ECU不仅用来控制燃油喷射系统，同时还具有点火提前角控制、怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制、自诊断、失效保护和备用控制系统等多项控制功能。

ECU主要由输入回路、A/D转换器、微处理器和输出回路和总线等组成。

修正用 传感器 曲轴位置传感器 水温传感器 氧传感器 爆燃传感器 节气门位置传感器 其他传感器 ECU 基本测量用 用于检测空气量 传感器 用于检测发动机转速 电磁喷油器 电子点火 怠速控制 废气再循环 其他控制

电子控制系统(1)输入回路

从传感器输出的信号输入ECU后，首先通过输入回路，其中数字信号直接输入微处理器。

模拟信号则由A/D转换器转换成数字信号之后再输入微处理器。(2)A/D转换器

由传感器输入的模拟信号，微处理器不能直接处理，要用A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，再输入微处理器。

（3）微处理器

微处理器的功能是根据发动机工作的需要，把各种传感器送来的信号用内存的程序(微机处理的程序)和数据进行运算处理，并把处理结果如燃油喷射控制信号、点火控制信号等送往输出回路。

二、传感器

1、发动机转速和曲轴位置传感器

空气流量计检测的是单位时间内的空气流量，为确定每次循环符合最佳空燃比，应求得每次循环吸入的空气量。

即在已知单位时间空气流量的基础上，应检测发动机转速。

为选取合适的喷油时刻和点火时刻，还需检测每缸曲轴转角的位置，故设发动机转速与曲轴位置传感器。

发动机转速与曲轴位置传感器有多种形式，常用的有磁感应式、光电式、霍尔等。

(1)磁感应式

传感器由转子和线圈组成。转子固定在分电器轴上，线圈固定在分电器壳体上。

永久磁铁的磁力线经转子、线圈、托架构成封闭回路，转子旋转时，由于转子凸起与托架间的磁隙不断发生变化，通过线圈的磁通也不断变化，线圈中便产生感应电压，并以交流形式输出。

(2)霍尔式传感器

触发叶轮的叶片数等于发动机缸数，叶轮由分电器轴带动旋转，叶片不断地

进出磁场的空气隙。

叶轮以其缺口对着空气隙时，磁铁产生的磁通经导板、空气隙到半导体基片构成回路，这时传感器输出霍尔电压。

当叶轮的叶片进入空气隙时，原磁路被叶片旁通。此时，传感器无霍尔电压输出。

(3)光电式传感器

光电式传感器主要由发光二极管、光敏二极管、信号盘和控制电路组成。发光二极管、光敏二极管和控制电路都装在固定底板座上，发光二极管与光敏二极管位置相对，分别位于信号盘的两侧。

当信号盘挡住发光二极管的光线时，光敏二极管截止，控制电路输出低电压。当缝隙对准发光二极管与光敏二极管时，光线照射到光敏二极管上，控制电路输出高电平。

2、氧传感器

氧传感器安装在排气管内。由于排气中的氧浓度可以反映空燃比的大小，所以在电子控制汽油喷射系统中广泛使用氧传感器。

氧传感器随时将检测的氧浓度反馈给电控装置，电控装置据此判断空燃比是否偏离理论值，一旦偏离，就调节喷油量，以控制空燃比收敛于理论值。

(1)二氧化钛(TiO2)氧传感器

这种氧传感器是一种体电阻型气敏传感器。

它是利用化学反应强、对氧气敏感、易于还原的氧化物半导体材料二氧化钛在与氧气接触时产生氧化还原反应，使晶格结构发生变化，从而导致电阻值发

生变化的原理工作的。

它的工作过程是：当排气中氧含量较高时，二氧化钛的阻值增大；反之，当排气中氧含量较低时，二氧化钛的阻值减小。

(2)二氧化锆(ZrO2)氧传感器

二氧化锆氧传感器的基本元件是专用陶瓷体，即二氧化锆固体电解质管。当锆管接触氧气时，氧气透过多孔铂膜电极，吸附于二氧化锆，并经电子交换成为负离子。

由于锆管内表面通大气，外表面通排气，其内外表面的氧气分压不同，则负氧离子浓度也不同，从而形成负氧离子由高浓度侧向低浓度侧的扩散。

当扩散处于平衡状态时，两电极间便形成电动势，所以二氧化锆氧传感器的本质是化学电池，亦称氧浓差电池。

3、爆震传感器

爆震传感器的功用是把爆震时传到缸体上的机械振动转化成电压信号，输入ECU作为爆震控制信号。

常用的爆震传感器可分为共振型和非共振型两种。① 共振型压电式爆震传感器

选择振荡片的固有频率与被测发动机爆震时的振动频率一致，则当爆震发生时两者共振，压电元件有最大谐振输出。

② 非共振型压电式爆震传感器

非共振型压电式爆震传感器实际是一种加速度传感器。它是以接收加速度信号的形式来检测爆震的，这种传感器与共振型传感器的不同之处在于：它内部

无振荡片，但设置了一个配重块。配重块以一定预应力压紧在压电片上。

当发动机产生爆震时，配重块就以一正比于加速度的交变力施加在压电片上，从而产生输出信号。

三、开关信号(1)启动信号(STA)此信号用来判断发动机是否处在启动状态，启动时，由于进气管内混合气流速慢、温度低，因此汽油的雾化、蒸发较差。

为了改善启动性能，在启动发动机时必须加浓混合气。ECU接收到电信号，确认发动机处于启动状态时，将自动增加喷油量。

(2)空挡启动开关信号(NSW)在装有自动变速器(A/T)的汽车中，ECU用这个信号区别变速器是处于“P”或“N”(停车或空挡)，还是处于“L”、“2”、“D”或“R”挡行驶状态。

NSW信号主要用于怠速系统的控制。(3)空调信号(A/C)A/C空调信号用来检测空调压缩机是否工作。

空调压缩机工作时，向微机输送高电平信号，ECU根据A/C信号控制发动机怠速时的点火提前角、怠速转速和断油转速等。

§2-5 燃油喷射控制

一、喷油器的控制和工作原理

燃油喷射式发动机所需的燃油是燃油泵和喷油器供给的。

当发动机工作时，各传感器将信号输入ECU，ECU根据各输入信号的电平状态，经运算判断后输出控制信号，控制三极管导通或截止。

二、喷油正时

喷油正时就是喷油器什么时候开始喷油的问题。

1、多点间歇喷射

多点间歇喷射分同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种类型。① 同时喷射

所有的喷油器并联连接，ECU根据曲轴位置传感器送入的基准信号，发出喷油器控制信号，控制功率三极管的导通和截止，从而控制各喷油器电磁线圈电路同时接通和切断，使各缸喷油器同时喷油。

通常曲轴每转一周，各缸喷油器同时喷射一次，在发动机的一个工作循环中喷射两次。

由于这种喷射方式是所有各缸喷油器同时喷射，所以喷油正时与发动机进气、压缩、做功、排气的循环没有什么关系。

其缺点是由于各缸对应的喷射时间不可能最佳，有可能造成各缸的混合气形成不一样。

同时喷射正时图 ② 分组喷射

分组喷射一般是把所有气缸的喷油器分成2到4组。

四缸发动机一般把喷油器分成两组，由微机分组控制喷油器，两组喷油器轮流交替喷射。

每一工作循环中，各喷油器均喷射一次或两次。一般多是发动机每转一周，只有一组喷射。

分组喷射正时图 ③ 顺序喷射

顺序喷射也叫独立喷射。曲轴每转两周，各缸喷油器都轮流喷射一次，且像

点火系统一样，按照特定的顺序依次进行喷射。

顺序喷射方式由于要知道向哪一缸喷射，因此应具备气缸判别信号。因此当微机根据判缸信号、曲轴位置信号，确定该缸是排气行程且活塞行至上止点前某一喷油位置时，微机输出喷油控制信号，接通喷油器电磁线圈电路，该缸即开始喷射。

顺序喷射可以设立在最佳时间喷油，对混合气的形成十分有利，因此它有利于提高燃油经济性和降低有害物的排放。

顺序喷射正时图

三、喷油量的控制 ① 启动时喷油控制

发动机启动时的基本喷油时间不是根据进气量(或进气压力)和发动机转速计算确定的，而是ECU根据启动信号和当时的冷却水温度，计算出启动时的喷油持续时间。

② 启动后的喷油控制

发动机转速超过预定值时，ECU确定的喷油信号持续时间满足下式： 喷油信号持续时间=基本喷油持续时间×喷油修正系数+电压修正值

式中，喷油修正系数是各种修正系数的总和。A.基本喷油量的控制

根据发动机转速信号和进气管压力信号确定喷油量，是以进气量与进气管压力成正比为前提的，这一前提只在理论上成立。

实际工作中，进气脉动使充气效率变化，进行再循环的排气量的波动也影响进气量测量的准确度。B.启动后喷油量的修正

在确定基本喷油时间的同时，ECU由各种传感器获得发动机运行工况信息，对基本喷油时间进行修正。a.启动后加浓

发动机完成启动后，点火开关由启动(STA)位置转到接通点火(ON)位置，或发动机转速已达到或超过预定值，ECU额外增加喷油量，使发动机保持稳定运行。喷油量的初始修正值根据冷却水温度确定，然后以一固定速度下降，逐步达到正常。b.暖机加浓

冷机时，燃油蒸发性差，为使发动机迅速进入最佳工作状态，必须供给浓混合气。

在冷却水温度低时，ECU根据水温传感器(THW)信号相应增加喷射量。c.进气温度修正

通常以20℃为进气温度信号的标准温度，低于20℃时，空气密度大，ECU增加喷油量，使混合气不致过稀；

进气温度高于20℃时，空气密度减小，ECU使喷油量减少，以防混合气太浓。d.大负荷加浓

发动机在大负荷工况下运转时，要求使用浓混合气以获得大功率。ECU根据发动机负荷增加喷油量。

发动机负荷状况可以根据节气门开度或进气量的大小确定，故ECU可根据进气压力传感器、空气流量计、节气门位置传感器输送的信号判断发动机负荷状况，决定相应增加的燃油喷射量。

大负荷的加浓量约为正常喷油量的10%到30%。有些发动机的大负荷加浓量还与冷却水温度信号(THW)有关。e.过渡工况修正

发动机在过渡工况下运行时(即汽车加速或减速行驶)，为获得良好的动力性、经济性、响应性，空燃比应作相应变化，即需要适量调整喷油量。f.怠速修正(只用于D型EFI系统)在D型EFI系统中，决定基本喷油时间的进气管压力，在过渡工况时，相对于发动机转速将产生滞后。

怠速时发动机转速越低，这种滞后时间越长，怠速就越不稳定。

随进气压力增大或转速降低，增加喷油量；随进气压力减少或转速增高，减少喷油量。g.断油控制 ① 减速断油

发动机在高速下运行急减速时，节气门完全关闭，为避免混合气过浓、燃料

经济性和排放性能变差，ECU停止喷油。

当发动机转速降到某预定转速之下或节气门重新打开时，喷油器投入工作。② 发动机超速断油。

为避免发动机超速运行，发动机转速超过额定转速时，ECU控制喷油器停喷。电子控制自动变速器用到的信号输入装置有传感器和开关，产生的信号一般有脉冲、模拟、开关3种形态。

速度传感器产生脉冲信号，温度传感器产生模拟信号，选择开关则产生开关信号。

§2-6 点火控制

一、控制点火系统的组成

控制点火系统主要有ECU、传感器、各种控制开关、点火线圈、火花塞和点火执行器组成。

1、传感器

凸轮轴位置传感器是确定曲轴基准位置和点火基准的传感器，它保证ECU控制点火系统正常工作最基本的信号。

空气流量传感器是确定进气量大小的传感器，该信号除用来计算基本喷油量外，还用作负荷信号来计算和读取基本点火提前角。

进气温度传感器信号反映发动机吸入空气的温度，利用该信号对基本点火提前角进行休整；另外利用该信号控制启动和发动机暖机期间的点火提前角。节气门位置传感器将节气门开度转换成电压信号，以便ECU利用该信号和车速传感器信号来综合判断发动机所处的工况（怠速、中等负荷、大负荷或减速），并对点火提前角进行修正。

爆震传感器用于点火提前角闭环控制系统，利用该信号来判断发动机是否发生爆震，从而对点火提前角进行修正。各开关信号用于修正点火提前角。

2、ECU ECU是燃油喷射控制系统和点火控制系统的控制核心，存储了该型号发动机在各种工况下的最佳点火提前角，并按预先编制的程序进行计算和判断后，向点火控制器发出最佳点火提前角和点火线圈初级电路导通时间的控制信号。

3、点火控制器

点火控制器是控制点火系统的功率输出级，它接受ECU输出的点火控制信号并进行功率放大，以便驱动点火线圈工作。

二、点火时刻的控制过程

实际点火提前角＝初始提前角+基本提前角+修正提前角

起动期间:固定值 起动后

基本点火提前角的控制：由转速和负荷确定

点火提前角的修正：

部分负荷工况根据冷却水温、进气温度和节气门位置等信号修正。

满负荷工况要特别小心控制点火提前角，以免产生爆震。

最大和最小提前角的控制：微处理器计算的点火提前角必须控制在一定范围内，否则发动机很难正常运转。

三、闭合角的控制

闭合角控制电路的作用是：根据发动机转速和蓄电池电压调节闭合角，以保

证足够的点火能量。在发动机转速上升和蓄电池电压下降时，闭合角控制电路使闭合角加大，即延长一次侧电路的通电时间，防止一次侧储能下降，确保点火能量。

点火线圈的次级电压是和初级电路断开时的初级电流成正比。通电时间短时，初级电流小，会使感应的次级电压偏低，容易造成失火。初级电流大，对点火有利；但通电时间过长，会使点火线圈发热，甚至烧坏，还会使能耗增大。因此要控制一个最佳通电时间。

四、发动机爆震的控制

最常见的是利用发动机的爆震信号作为反馈信息，用来控制大负荷等工况下的点火提前角；

爆震传感器将发动机的爆震状况反馈给ECU，一旦爆震程度超过规定的标准，ECU立即发出点火系统推迟点火；当爆震程度低于规定的标准时，ECU又会将点火时刻提前，循环调节点火时刻的结果，使发动机始终处于临界爆震的工作状态。

§2-7 怠速控制

怠速一般是指发动机对外无功率输出时，以最低转速运转。

怠速转速过高，会增加燃油消耗量。因此，怠速转速应尽可能低。但考虑到减少有害物的排放，怠速转速又不能过低。另外，考虑所有怠速使用条件下，如冷车运转与电器负荷、空调装置、自动变速器、动力转向伺服机构的接入等情况，它们都会引起怠速转速的变化，使发动机怠速不稳甚至会引起熄火现象。怠速时，节气门处于关闭状态，空气通过节气门缝隙及旁通节气门的怠速调节通道进入发动机，由空气流量计（或进气歧管压力传感器）检测该进气量，并根据转速及其它修正信号控制喷油量，使转矩与发动机本身内部阻力矩相平衡，保证发动机在怠速下稳定运转。当发动机的内部阻力矩发生变化时，怠速运转转速将会发生变化。发动机怠速控制装置的功能就是自动维持发动机怠速稳定运转。

一、怠速控制原理

ECU根据从各传感器的输入信号所决定的目标转速与发动机的实际转速进行比较，根据比较得出的差值，确定相当于目标转速的控制量，去驱动控制空气量的执行机构，使怠速转速保持在目标转速附近。

二、节气门直动式控制

节气门直动式怠速控制装置是通过控制节气门开启程度，调节空气流通的面积，达到控制进气量，实现怠速控制的

三、旁通空气式控制

为了控制发动机怠速运转的速度，根据来自发动机ECU的信号，怠速控制阀

增加或减少流过节气门旁通通道的空气量。

§2-8 汽油机进气控制

一、进气惯性增压控制系统

进气惯性增压控制系统，是利用进气流惯性产生的压力波提高进气效率。

二、动力阀控制装置

动力阀控制装置是安装在进气管上，控制进气管空气通道的大小。它可以根据发动机不同负荷来改变进气量，以改善发动机的性能。

小负荷时，真空电磁阀控制动力阀关闭，进气通道变小，发动机输出小功率，来提高燃油经济性；大负荷时，真空电磁阀打开，进气通道变大，发动机输出大功率。

三、废气涡轮增压控制

利用废气排出时的流速，驱动涡轮旋转，涡轮旋转使进气管中的气流增加而增压。

发动机所需要的增压压力目标值大小由ECU根据发动机的运行情况（如加速情况、冷却水温度、爆震状况和进气空气量等）确定。增压压力由进气管压力传感器检测，并作为反馈信号输入ECU，ECU根据其与增压压力目标值的差值，发出不同占空比的脉冲信号（频率为20Hz），控制电磁阀平均开始时间的长短，以调节真空膜盒中的控制压力的大小，控制废气涡轮增压器废气放气阀的开度或可变喷嘴环的角度，从而控制增压器的轮速，产生发动机所需的目标值增压压力。

§2-9 汽油机的排放控制

汽车发动机作为一个大气污染源，应该采取各种有效措施予以治理和改造。现代汽车采取了多种排放控制措施来减少汽车的排气污染，如三元催化转换、废气再循环（EGR）、活性碳罐蒸发控制系统等。

一、废气再循环控制

废气再循环简称为 EGR（Exhaust Gas Recirculation）系统，是目前用于降低NOx排放的一种有效措施。它是将一部分排气引入进气管与新混合气混合后进入气缸燃烧，从而实现再循环，并对送入进气系统的排气进行最佳的控制。EGR系统净化NOx的基本原理是：排气中的主要成分是CO2、H2O和N2等，这三种气体的热容量较高。当新混合气和部分排气混合后，热容量也随之增大。在进行相同发热量的燃烧时，与不混合时相比，可使燃烧温度下降，这样就抑制NOx生成，因为NOx 主要是在高温富氧的条件下生成的。

但是过度的废气再循环，使混合气的着火性能和发动机输出功率下降，将会影响发动机的正常运行，特别是在怠速、低转速小负荷及发动机处于冷态运行时，再循环的废气将会明显降低发动机的性能。

因此应根据发动机结构、工况及工作条件的变化自动调整参与再循环的废气量，并选择NOx排放量多的发动机运转范围，进行适量的EGR控制。通常，EGR的控制指标采用EGR率表示，其定义如下

EGR率 =[ EGR气体流量/（吸入空气量+EGR气体流量）]×100%

1、固定EGR率的电子式EGR控制：

在发动机工作时，ECU根据各传感器，如曲轴位置传感器、冷却液温度传感

器、节气门位置传感器、点火开关等送来的信号，确定发动机目前在哪一种工况下工作，以输出指令，控制废气再循环电磁阀打开或关闭，从而控制废气再循环控制阀打开或关闭，使废气再循环进行或停止。

2、可变EGR率的电子式EGR控制：

可变EGR率废气再循环控制的工作原理是：根据发动机台架试验确定的EGR率与发动机转速、进气量的对应关系，将有关数据存入发动机ECU内的ROM中。发动机工作时，ECU根据各种传感器送来的信号，确定发动机在哪一种工况工作，经过查表和计算修正、输出适当的指令，控制电磁阀的开度，以调节废气再循环的EGR率。

3、闭环控制式的EGR控制：

新鲜空气经节气门进入稳压箱，发动机排气中的一部分（还流废气）经控制阀进入稳压箱，稳压箱中设置有EGR率传感器，它对稳压箱中新鲜空气与废气所形成的混合气中的氧气浓度不断地进行检测，并将检测结果输入ECU。ECU经过分析计算后向控制阀输出控制信息，不断地调整EGR率，使废气再循环的 EGR率时刻在ECU的控制下保持在理想状态，从而有效地减少NOx的排放量。二、三元催化转换控制

该装置装发动机排气管前，把发动机排放废气中的有害气体转化成无毒气体。

三元催化转换器所用的催化剂是铂（或钯）和铑的混合物，催化剂理想工作温度为400~800度。

三元催化转换器只有在理论空燃比14.7附近很窄的范围内工作时，其转换效率才能达到最佳。

三元催化转换器能对排气中的CO、HC、NOx同时进行净化处理。化学反应为： 2NO + 2CO = N2 + 2CO2 2C2H6 + 7O2 = 4CO2 + 6H2O 2CO + O2 = 2CO2

三、活性碳罐蒸发污染控制

为了防止燃油蒸汽直接排向大气而产生污染，同时提高燃油的经济性而采用的装置。

油箱的汽油蒸气通过单向阀进入活性碳罐上部，空气从碳罐下部进入清洗活性碳。在碳罐右上方有一定量排放小孔及受真空控制的排放控制阀，排放控制阀上部的真空度由碳罐控制电磁阀控制，而碳罐控制电磁阀受ECU控制。

§2-10 故障自诊断系统一、自诊断系统的功能及工作情况

发动机运转过程中，ECU内部的故障自诊断电路随时监测各个传感器和执行器的工作状况，一旦发现传感器或执行器参数异常或功能失效时，系统就会接通仪表盘上的故障指示灯电路。

系统同时将检测到的故障内容以故障码的形式存储在RAM中，以便维修人员读取。

二、故障码的显示

故障码是用数字代表出现故障的系统或故障的大致范围。不同的厂家，故障码有所不同，读取方法也不完全一样。常见的有：

1、脉冲电压显示

1）、电压脉冲宽度相同，十位与个位间有一较短的暂停时间，故障码与故障码之间有一较长的暂停时间。

2）、电压脉冲宽度不同，宽脉冲表示十位，短脉冲表示个位，十位与个位间有一较短的暂停时间，故障码与故障码之间有一较长的暂停时间。

3）、电压脉冲宽度相同，位与位间有一较短的暂停时间，故障码与故障码之间有一较宽的电压脉冲。

4）、脉冲电压不同，5V的电压脉冲表示十位，0V的电压脉冲表示个位，故障码与故障码之间以较长的2.5V电压区分。

2、数字显示

故障码以数字的形式显示在组合仪表的显示屏上。

3、发光二极管显示

发光二极管显示法的二极管一般装在ECU上，根据二极管数量的不同，分个二极管显示式、2个二极管显示式和4个二极管显示式。

1个二极管的与仪表板上的故障指示灯闪烁表示法相同；

2个二极管中，红色的显示十位，绿色的显示个位；

4个二极管则采用8、4、2、1码方式显示；

§2-11 安全保险功能和备用系统一、安全保险功能

当电控发动机某一传感器、执行器或控制部分出现故障时，如果ECU仍然按原来的方式控制发动机运行，就可能使发动机或其他部件也出现故障。例如，发动机点火系统出现故障时，ECU仍控制喷油器继续喷油，混合气过浓，未燃烧的混合气进入排气净化装置（三元催化器）后，继续燃烧，使三元催化器温度急剧升高而损坏。

为了避免这种情况的发生，ECU系统一般会启动安全保险功能。手提电脑的备用电池，电脑的UPS等就是类似的安全保险功能。

二、备用系统

当ECU内的控制系统出现故障时，备用系统立即启动，用固定的信号进行控制。该系统仅仅只能维持基本运行性能，而不能保持正常的运行性能。

1、启动备用系统条件

（1）、当微处理器停止输出点火正时控制信号时。

（2）、当进气歧管压力信号电路出现开路或短路时。

2、备用系统工作状态

当ECU的监视器监测到微处理器出现异常时，先接通故障检查指示灯，提醒驾驶员注意，同时自动转换到备用系统工作状态。

备用系统是个简易的控制系统，主要是根据启动信号和怠速触点状态，选择一固定喷油时间和点火提前角进行控制。由于不是最佳参数，故只能维持基本运行性能，使车辆继续行驶，而不能保持正常的运行性能。

§2-12 柴油机电子控制系统一、概述

国际上受日益严格的排放法规限制，目前柴油机电子控制技术在国外达到60%--90%。

柴油机电子控系统组成，与汽油机一样仍然有信号输入装置、电控单元ECU、执行器三部分。

柴油机电子控系统的技术特点：一是其关键技术和在柴油喷射电控执行器上；二是柴油电子控制喷射系统的多样化。

二、电控柴油喷射系统分类

电控柴油喷射系统按直接控制的量来分有位置控制和时间控制两类。

位置控制保留了传统的喷油泵、高压油管和喷油器，以及喷油泵中的齿条齿圈、滑套等控制油量的机械传动机构，只是对齿条或滑套的运动位置控制由原来的机械调速器改为微处理器控制；时间控制系统可以保留原来的喷油泵、高压油管和喷油器，也可以用新型的高压燃油系统，用高速电磁阀直接控制高压燃油的喷射。

三、电子控制柴油喷射系统的控制原理

ECU根据各传感器（包括发动机转速、加速踏板位置、齿条位置、喷油时刻、车速及进气压力、进气温度、冷却水温及燃油温度传感器）实时检测到的发动机运行参数，与ECU中预先存储的参数值或图谱相比较，按其最佳值或计算后的目标值把指令输送给执行器。执行器根据ECU的指令，控制喷油量和喷油正

时。

1、喷油量控制

是由ECU控制电动调速器中的控制套筒的位置来实现增减喷油量。ECU根据加速踏板位置和发动机转速传感器送来的信号，首先算出该工况下的基本喷油量；其次，根据进气压力、进气温度、冷却水温传感器、起动机和空调器等信号，对该基本喷油量进行修正；并且还有根据溢流环位置传感器的信号进行反馈修正，以确定最佳喷油量。

2、喷油时刻的控制

ECU按发动机转速和加速踏板的位置确定出基本喷油时刻，然后根据进气压力、冷却水温度、起动信号和正时器活塞位置信号等，对该时刻加以补充修正，最后确定出与各工况相适应的喷油时刻控制信号，并以该信号控制喷油正时控制阀的工作。

3、怠速转速的控制

ECU根据加速踏板位置传感器、车速传感器、起动信号以及发动机转速信号等，决怠速控制何时开始进行；另外还根据水温传感器、空挡开关和空调器等信号，计算出此时的目标怠速转速，并计算出与该转速相适应的喷油量；还根据发动机转速的反馈信号，不断对喷油量进行修正，以确保发动机在目标怠速转速下稳定运转。

4、进气节流控制

是通过ECU控制电磁阀来控制进气节流阀控制怠速进气量，停车时关断进气降低怠速噪声停机振动。

5、预热塞通电控制

通过ECU控制预热塞的通电时间来提高柴油机低温起动和低温怠速运转。

6、废气再循环控制

减少排气中的NOx排放量，与汽油机电控系统相同。

7、涡轮增压

柴油机的转速不易提高，要提高输出功率，必须增大柴油机的转矩，而采用废气涡轮增压是增大功率的一种有效手段。

8、自诊断和安全功能

ECU控制系统具有故障自诊断功能，当系统发生异常时，系统采用指示灯点亮的方式来报警。

柴油机电控系统

§3-1 自动变速器的分类和基本结构

一、概述：变速器是一种满足汽车在不同工况需要不同转速和扭矩等要求的装置。

自动变速器的采用，使汽车的驾驶变得方便，乘着舒适性大大提高。轿车自动变速器的装车率，日本高达78%，美国为70%，德国为62%，中国为24%。

1、自动变速器的作用

（1）自动适时地换挡

（2）减轻驾驶员的劳动强度

2、自动变速器的优点

(1)汽车起步平稳，能吸收、衰减振动与冲击；提高乘坐的舒适性。(2)自动适应行驶阻力和发动机工况的变化，实现自动换挡，有利于提高汽车的动力性和平均车速。

(3)液力变矩器使传动系的动载荷减小，提高了汽车的使用寿命。(4)驾驶操纵简单，实现换挡自动化，有利于行车安全。(5)能以较低的车速稳定行驶，提高车辆在坏路上的通过性。(6)减少了废气污染。

二、分类

自动变速器的驱动方式、挡位数、变速齿轮的结构形式、变矩器的结构类型

及换挡控制形式等都有不同之处。

1、按结构分类：液控液压式自动变速器、机械无级自动变速器和电控液压式自动变速器三种。

2、按汽车驱动方式分类 ：前轮驱动自动变速器和后轮驱动自变速器。

以上两种为书上的分类，其实还有很多分类。就象人的分类一样，可以按性别，年龄，身份，高矮，胖瘦，地域，国籍，肤色等。

3、按自动变速器前进挡位数分类 ：2挡自动变速器、3挡自动变速器、4挡自动变速器等。

4、按变矩器的类型分类 ：普通液力变矩器式、综合液力变矩器式和带闭锁离合器的液力变矩器式自动变速器三种。

5、按齿轮传动机构的类型分类：普通齿轮式和行星齿轮式两种。

6、按控制方式分类：全液压自动变速器和电子控制自动变速器两种。

7、按工作原理分类 ：液力自动变速器(AT)、机械自动变速器(AMT)和无级自动变速器(CVT)三种。

三、基本结构

现代汽车自动变速器多由以下几部分组成：液力变矩器、油泵、行星齿轮机构、液压自动换挡控制系统、电控装置、冷却和滤油装置以及变速器油等。

§3-2 液力变矩器

一、液力变矩器的作用

液力变矩器位于自动变速器的最前端，安装在发动机的飞轮上。它是通过工作轮叶片的相互作用，引起机械能与液体能的相互转换来传递动力，通过液体动量矩的变化来改变转矩的传动元件，具有无级连续改变速度与转矩的能力。

二、液力偶合器的工作原理

液力传动装置的基本形式为液力偶合器与液力变矩器。

液力偶合器的基本构件是具有若干径向平面叶片的、构成工作腔的泵轮和涡轮。

动力传递的原理

如果准备两台电风扇，将它们相对放置，间距几厘米，然后接通其中一台电风扇电源，则另外一台电风扇也会以同样方向旋转。

三、液力变矩器的结构和工作原理

汽车的液力变矩器由泵轮，涡轮和导轮组成。

泵轮为主动件，它与飞轮连接；涡轮为被动件，它与变速器输入轴连接；导轮介于两轮的液流之间，它与变速器的壳体导管连接。

液力变矩器的结构与偶合器的区别是在泵轮与涡轮之间增加了一个固定在单向离合器上的导轮。

§3-3行星齿轮变速系统一、行星齿轮变速系统的作用和分类

单排行星齿轮

单排行星齿轮机构由太阳齿轮、内齿圈（内齿轮）、行星齿轮架和行星齿轮。单个行星排是两个自由度机构，单行星排的输入与输出轴可实现减(超)速、等速或反转(倒挡)，即两个前进一个倒车的3个排挡。

若一种齿轮固定，另一种齿轮作驱动轮，则剩下的一种齿轮就可以变速转动输出动力。

固定的方法是：内齿轮采用制动器，太阳齿轮采用单向离合器，行星齿轮的固定是指固定行星齿轮支架。实际行星齿轮变速器中是多个行星排的组合轮系。

行星齿轮机构简图

二、几种典型的行星齿轮变速器

目前自动变速器中的行星齿轮变速器大多为三自由度结构，主要有三类：即辛普森(Simpson)式、拉维娜(Ravigneaux)式及CR—CR式。1)辛普森结构

这是以发明者Simpson工程师命名的结构，其结构特点是由两个完全相同齿轮参数的行星排组成，如图所示。

优点是齿轮种类少、加工量少、工艺性好、成本低； 以齿圈输入、输出，强度高，传递功率大； 无功率循环，效率高； 组成的元件转速低，换挡平稳。

辛普森3挡行星齿轮变速器

4挡辛普森结构 2)拉维娜结构

拉维娜行星齿轮机构是由一个单行星排与一个双星行星排组合而成的复合式行星机构。

拉维娜行星齿轮机构共用一行星架、长行星轮和齿圈，故它只有4个独立元件。

其特点是构成元件少、转速低、结构紧凑、轴向尺寸短、尺寸小、传动比变

化范围大、灵活多变、适合FR式布置。

拉维娜结构 3)CR-CR结构

CR-CR结构是指将2组单行星排的行星架C和齿圈R分别组配的变速器，其特点是变速比大、效率高、元件轴转速低。

§3-4 液压控制系统一、液压控制系统的功用

液压系统是自动变速器的重要组成部分，为液力变矩器提供传动介质，完成变速器自动换挡控制。

同时，它还保证变速器各部分的润滑，使变速器得到可靠的散热和冷却。可见，液压系统起到传动、控制、操纵、冷却和润滑等功能。

二、液压系统的组成

自动变速器的液压系统由动力源、执行机构、控制机构、冷却润滑系统等组成。

动力源是被液力变矩器泵轮驱动的油泵，执行机构是指行星齿轮系统的离合器、制动器，控制机构由主油路调压装置、换挡阀和缓冲安全装置及液力变矩器控制装置组成。

第二篇：汽车电子控制技术教案

汽车电子控制技术

陕西职业技术学院教案

系 别： 财经学院 专 业： 汽车检测与诊断技术 年 级： 2013级 课程名称： 汽车电子控制技术 授课老师： 周娟英 实习时间： 2014-2015（2）

《汽车电子控制技术》主编：吴刚

人民交通出版社股份有限公司

2014年8月出版

汽车电子控制技术

第一章

汽车电控基础知识

目的任务

1.了解汽车电子控制技术的发展过程； 2.掌握电子控制系统组成的英文名称； 3.掌握电子控制系统的组成； 4.掌握电子控制系统的简要工作过程。

重点难点

1.电子控制系统的组成； 2.电子控制系统的简要工作过程。

教学方法

讲授 使用教具

PPT、教学视频 课后作业

课后习题 课时安排

课堂教学时数：2 试验教学时数：0 讲授时间：2015年3月9日 星期一 2015年3月10日 星期二

汽车电子控制技术

第一节 汽车电子技术发展简介

一、汽车电子技术的发展过程

二、汽车电子控制技术应用的优越性

第二节 汽车电子控制系统的组成及工作原理

一、汽车电子控制系统的组成与分类

1.发动控制部分－－电控点火装置、电控汽油喷射、废弃再循环系统、怠速控制 2.底盘控制部分－－电控自动变速器、防抱死制动系统、电子控制动力转向系统、电控悬架、巡航控制系统、安全气囊、雷达防撞系统、驱动防滑系统、制动力分配系统、电子稳定控制系统、安全带控制系统

3.车身电控系统－－前照灯控制系统、转向灯控制系统、自动座椅、全自动空调、电子门锁与防盗系统、音响/音像

4.信息系统 －－信息显示与报警系统、语言信息系统、车用导航系统、通信系统

二、电子控制单元的功能与组成 1.电子控制单元所具备基本功能 2.电子控制单元的组成

三、电子控制系统的工作过程

案例分析：桑塔纳2000型轿车ABS灯常亮 课后作业：

1.汽车电控系统由哪几部分组成？ 2.电子控制单元有哪些功能？

3.与发动机单独控制相比，集中控制有哪些优点？ 4.传感器的信号有哪几种类型? 拓展知识点：

1.发动机电控系统由哪些部分组成？ 2.哪些汽车是有电控单元的？

汽车电子控制技术

3.国产奇瑞A3是否有电控单元？ 本章小结：

1.汽车电子控制系统主要由信号输入装置即传感器、电子控制单元、执行器等组成。分发动机控制部分、底盘控制部分、车身电控系统和信息系统四大部分。2.发动机和动力传动集中控制系统：包括发动机集中控制系统、自动化变速控制系统、防抱死制动系统和牵引力控制系统等；电控点火装置、电控汽油喷射、废弃再循环控制、怠速控制。

3.底盘综合控制和安全系统：包括车辆稳定控制系统、主动式车身姿态控制系统、巡航控制系统、防撞预警系统、驾驶员智能支持系统等；电控自动变速器、制动防抱死制动系统、牵引控制、驱动防滑控制系统和车辆横向稳定性控制系统、电控悬架、巡航控制系统、安全气囊、雷达防撞系统、驱动防滑控制系统、安全带控制系统、前照灯控制系统。

4.智能车身电子系统：自动调节座椅系统、智能前灯系统、汽车夜视系统、电子门锁与防盗系统等。

5.通信与信息/娱乐系统：包括智能汽车导航系统、语音识别系统、“ON STAR”系统、汽车维修数据传输系统、汽车音响系统、实时交通信息咨询系统、动态车辆跟踪与管理系统、信息化服务系统等；信息显示与报警系统、语音信息系统、车用导航系统与定位系统、通信系统。

6.电子控制系统的工作过程：从传感器传来的信号，首先进入回路进行处理。如果是数字信号，根据CPU的安排，经I/O借口直接进入计算机。如果是模拟信号，还要经过A/D转换器，将其转换成数字信号后，才能经I/O借口进入计算机。大多数信息暂时存储在RAM内，根据指令再从RAM送至CPU。有时需将存储在ROM中的参考数据引入CPU，使输入到传感器的信号与之进行比较。对来自有关传感器的每一个信号依次取样，并与参考数据进行比较。CPU对这些数据进行比较运算，并进行处理，最后经输出回路去控制执行器动作。如果比较的数据不在范围之内，则以故障码的形式储存，同时故障指示灯闪烁，告知驾驶员或维修人员该汽车有故障及故障内容，便于检修车辆，保证车辆性能稳定，避免事故发生。

汽车电子控制技术

第二章 汽油机电控燃油喷射系统

目的任务

1.了解EFI的分类及组成； 2.熟悉EFI的工作过程及原理； 3.掌握EFI的传感器工作原理及作用； 4.掌握EFI的常见故障排除方法。

重点难点

1.EFI的工作过程及原理； 2.EFI的常见故障排除方法 教学方法

讲授、实训 使用教具

PPT、教学视频 课后作业

课后习题 课时安排

课堂教学时数：8 试验教学时数：

讲授时间：2015年3月14日、3月16日、3月17日、3月21日

汽车电子控制技术

第一节 汽油机燃油喷射系统概述

一、汽车电子技术的发展过程

二、汽油机燃油喷射系统 1.汽油机机燃油喷射系统概述

2.汽油机燃油喷射系统的分类－－汽油喷射部位分类、喷射控制装置的形式不同分类、喷射方式不同分类、按空气流量的测量方式分类、多点间歇喷射系统、按喷油器之间的喷油顺序分类 3.汽油机电控喷射系统的优点

4.电控燃油喷射系统的控制功能－－喷油量的控制（基本喷油时间、起动后各工况下喷油量的修正）、汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理（空气供给系统、燃油供给系统、电子控制系统）

重点：燃油供给系统的主要部件结构及检测诊断-电动汽油泵

第二节 电动汽油泵的控制

一、电动汽油泵的控制内容 1.油泵的开关控制 2.油泵的转速控制

二、电动汽油泵开关的控制

1.由点火开关和空气流量传感器内的油泵开关控制的电动汽油泵控制电路 2.由点火开关和ECU共同控制的电动汽油泵控制电路 3.由ECU控制的电动汽油泵控制电路

三、电动汽油泵转速的控制 1.用电阻器控制的方式 2.由专用ECU控制的方式

3.由发动机ECU直接控制油泵工作电压的控制方式 4.电动汽油泵及控制电路的检测汽车电子控制技术

第三节 过滤器和燃油脉动阻尼器

一、过滤器

过滤器安装在燃油泵之后的油路中，其作用是过滤燃油中的氧化铁、粉尘等固体夹杂物，防止燃料系统堵塞，减小系统的机械磨损，确保发动机稳定运转，提高工作可靠性。

二、燃油脉动阻尼器

作用是使压力脉动衰减，以减小这种波动和降低噪声。

第四节 燃油压力调节器和喷油器

一、燃油压力调节器的组成及作用

作用是使系统油压（即供油总管内油压）与进气歧管压力之差保持常数，一般为250kpa。

二、喷油器

1.喷油器的组成--由滤网、电接头、电磁线圈、复位弹簧、衔铁、针阀轴针、密封圈等组成。2.喷油器的作用

ECU提供给电磁喷油器通电信号的时间长度，控制气缸里的油量。3.喷油器分类

4.喷油器驱动方式－－电流驱动、电压驱动、无效喷射时间、喷油器及其控制电路的检修

第五节 冷启动喷油器与热限时开关

一、冷起动喷油器

冷启动喷油器安装在进气总管上，其功用是发动机在低温起动时投入工作，以改善发动机的低温起动性能。冷启动喷油器主要由电磁线圈、弹簧、柱塞阀与阀座、旋流式喷嘴、滤网和电接头等组成。

二、热限时开关

热限时开关控制由点火开关、冷启动喷油器、热限时开关、电热线圈等组成。

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第六节 燃油供给系统的检测诊断步骤

一、油压表的安装

二、检测油压

1.检测油压项目----燃油系统静态油压、燃油系统保持油压、油压调节器保持油压、发动机运转时燃油系统动态油压、电动汽油泵最大泵油压力和保持压力 2.油压表的拆卸

3.空气供给系统主要部件的结构及检测诊断

4.空气供给系统的主要部件及工作原理---空气滤清器、空气流量传感器和进气压力传感器、节气门体与怠速调整螺钉、怠速空气调整阀

案例分析：雷克萨斯轿车怠速不稳，加速无力，排气管过热故障排除 课后作业：

1.常用汽油机电控燃油喷射系统主要由哪些类型？它们的组成及工作原理如何？分别介绍它们的工作特点。

2.汽油机电控燃油喷射新系统一般由哪几个子系统组成？每个子系统又由哪些部件组成？

3.汽油机电控燃油喷射系统常用的喷油方式有哪几种？同步喷射发动机的喷油正时主要有哪些类型？

4.汽油机电控燃油喷射系统中常用的喷油器有哪些类型？叙述喷油器的检修方法和步骤。

本章小结：

1.汽油机燃油喷射系统由单片机自动控制，包括信号输入传感器、反馈传感器、执行器、故障保护等。发动机ECU收集传感器的信号，包括曲轴位置、凸轮轴位 8 汽车电子控制技术

置、节气门位置、冷却液温度、进气温度、进气流量或进气压力等，内部运算后，驱动执行器，包括汽油泵、喷油嘴、点火线圈、怠速电动机、碳罐电磁阀等工作，再通过反馈传感器、氧传感器、爆震传感器、怠速节气门位置传感器等信号运算下一个循环，当某个传感器失效后，ECU会用替代信号工作，发动机进入跛行模式，能勉强工作，性能会大大降低，同时记录故障内容，点亮发动机故障灯。2.汽油燃油喷射系统的分类。单点喷射、多点喷射；间歇喷射或脉冲喷射式、连续喷射或稳定喷射方式；速度密度控制型、质量流量控制型；同时喷射、分组喷射和顺序喷射。

3.电控燃油喷射系统一般由三个子系统组成，即空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统。

4.电动汽油泵的控制主要包括油泵的开关控制和油泵的转速控制两方面。电动汽油泵的控制电路应具有下列功能。

a.在发动机起动及运转过程中，电动汽油泵应始终工作，以保证足够的燃油压力。b.当点火开关由“OFF”位置转到“ON”位置而未起动发动机时，电动汽油泵应能运转3~5s,使油路中充满压力燃油，以利于起动；

c.当发动机熄火后，即使点火开关仍处于“ON”位置，电动汽油泵也应停止运转;d.有的发动机为了控制泵油量，还根据发动机的负荷和转速等情况，对电动汽油泵的转速进行控制。

5.汽油压力调节器由上面的弹簧室和下面的燃油室组成，中间一个薄膜隔开，弹簧室与真空室相连，有一个进油口、一个出油口和一个真空口。汽油压力调节器的主要功用是：使系统油压（即供油总管内油压）与进气歧管压力之差保持常数，一般为250kpa。这样，从喷油器喷出的汽油量便唯一地取定于喷油器的开启时间。ECU提供给电磁喷油器通电信号的时间长度，专业术语成为喷油脉冲宽度，简称喷油脉冲。

6.喷油器的作用：ECU提供给电磁喷油器通电信号的时间长度，控制气缸里的油量。

7.喷油器的分类：轴针式电磁喷油器、球阀式电磁喷油器和片阀式电磁喷油器。8.喷油器的驱动方式分为电流驱动与电压驱动两种方式。电流驱动只适用于低阻喷油器，电压驱动既可用于低阻喷油器，又可用于高阻喷油器。

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9.冷启动喷油器的作用：冷启动喷油器安装在进气总管上，其功用是发动机在低温启动时投入工作，以改善发动机的低温起动性能。冷启动喷油器主要由电磁线圈、弹簧、柱塞阀与阀座、旋流式喷嘴、滤网和电接头等组成。

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第三章 电子控制系统传感器及检修

目的任务

1.了解电控汽油机燃油喷射系统传感器；

2.熟悉电控汽油机燃油喷射系统的传感器工作过程及原理；

3.掌握电控汽油机燃油喷射系统的常见传感器故障排除方法。

重点难点

1.EFI传感器工作过程及原理； 2.EFI的常见传感器故障排除方法。教学方法

讲授、实训 使用教具

PPT、教学视频 课后作业

课后习题 课时安排

课堂教学时数：6 试验教学时数：

讲授时间：2015年3月24日、3月30日、3月31日 汽车电子控制技术

第一节 汽油机燃油喷射系统传感器概述

一、概述

二、传感器

空气流量传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、发动机转速传感器、冷却液温度传感器、爆震传感器、氧传感器、凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器

第二节 空气流量传感器原理及检修

一、空气流量传感器分类

测量原理----叶片式、卡门漩涡式、热线式及热膜式。

二、空气流量传感器原理及检修 1.叶片式空气流量传感器 1）结构 2）波形测量

3）叶片式空气流量传感器检修----外部线路检查、内部电路检查、机械部分检查

2.卡门漩涡式空气流量传感器 1）结构及工作原理 2）波形测量 3）波形分析

4）卡门漩涡式空气流量传感器检修----外部线路检查、内部电路检查、机械部分检查

3.热线式空气流量传感器 1）结构及工作原理 2）波形测量 3）波形分析

4）热线式式空气流量传感器检修----外部线路检查、内部电路检查、机械部分 12 汽车电子控制技术

检查

4.热膜式空气流量传感器

第三节 进气压力传感器

一、半导体压敏电阻式进气压力传感器（MAP）1.结构及工作原理 2.波形测量 3.波形分析

4.半导体压敏电阻式进气压力传感器的检测

二、表面弹性波式进气压力传感器 1.波形测量 2.波形分析

第四节 节气门位置传感器

一、开关触点式节气门位置传感器

开关触点式节气门位置传感器由导向凸轮、节气门轴、控制杆、活动触点、怠速触点、功率触点、导线插头、导向凸轮槽、调整螺钉槽等组成。

二、线性可变电阻式节气门位置传感器

线性可变电阻式节气门位置传感器由电源线、信号线和搭铁3条线组成。

三、综合型节气门位置传感器

综合型节气门位置传感器由怠速开关滑动触点、线性电阻器活动触点、电阻体及基准电压线、节气门开度信号线、怠速信号线和搭铁线4条线组成。1.波形测量 2.波形分析

3.自动变速器电控系统的节气门位置传感器

第五节 曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器

一、曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器概论

二、曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器分类 1.磁感应式曲轴位置传感器

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1）结构 2）工作原理

3）检修---信号及线路检测、内部电路检测、机械部分检测 2.霍尔式曲轴位置传感器 1）结构 2）工作原理

3）检修---电源、线路及机械部分检查；信号检测 3.光电式凸轮轴位置传感器

1）光电式凸轮轴位置传感器的结构和工作原理

2）检修---线路检测、机械部分检测、光电式凸轮轴位置传感器输出信号的检测

第六节 其他辅助传感器

一、进气温度传感器和冷却液温度传感器结构和工作原理 1.进气温度传感器结构及工作原理（THA）2.冷却液温度传感器结构及工作原理（THW）

二、爆震传感器（KNK）1.磁滞伸缩式爆震传感器 2.压电式爆震传感器 3.火花塞金属垫型爆震传感器 4.波形测量及分析 5.爆震传感器检修

三、氧传感器（EGO）

1.氧传感器的分类----氧化钛式、氧化锆式 2.氧化钛式氧传感器 1）氧化钛式氧传感器的结构 2）氧化钛式氧传感器的输出特性 3）氧化钛式氧传感器的工作电路 3.氧化锆式氧传感器 1）氧化锆式氧传感器的结构

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2）氧化锆式氧传感器的输出特性 3）氧化锆式氧传感器的工作电路 4.波形测量 5.氧传感器的检修

四、燃油流量传感器

1.光电式燃油流量传感器的结构 2.光电式燃油流量传感器的检测

案例分析：一辆桑塔纳2000GSi型轿车，在行驶过程中突然出现发动机不能随着加速踏板的踩下而加速，但也不熄火的故障。课后作业：

1.如何检测氧传感器？

2.热线式空气流量传感器的工作原理如何？它如何完成自洁作用？如何检修？热膜式空气流量传感器有何优点？ 3.如何检修进气压力传感器？

4.从外观上怎么样区分氧化钛式和氧化锆式氧传感器？ 本章小结：

1.电控装置传感器主要由9个常用传感器组成，各种传感器将检测到的发动机运行参数输入控制单元，控制单元据此控制燃油量、空气流量和喷油时间等，以实现与发动机工况的最佳匹配，达到节省燃油、净化排气、改善加速性能和低温启动性能等目的。

2.电控发动机常用传感器：空气流量传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、发动机转速传感器、冷却液温度传感器、爆震传感器、氧传感器、凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器等。

3.空气流量传感器是测量发动机进气量的装置，它将吸入的空气量转换成电信号送至ECU，作为决定喷油量的基本信号之一。根据测量原理不同，空气流量传感器有叶片式、卡门漩涡式、热线式及热模式几种类型。

4.进气压力传感器有半导体压敏电阻式进气压力传感器和表面弹性波式进气压力传感器两种。

5.节气门位置传感器（TPS）安装在节气门体上，用以检测节气门的开度，它通 15 汽车电子控制技术

过杠杆机构与节气门联动，反映节气门的开度及怠速、加速、减速和全负荷等不同工况。

6.节气门位置传感器有三种：开关触点式、线性可变电阻式和综合型。7.曲轴位置传感器有三种：磁感应式、霍尔式和光电式。

8.进气温度传感器的结构与工作原理与冷却液温度传感器相同，也是采用热敏电阻检测进气的温度。是负温度系数的热敏电阻，随温度的升高电阻值变低。9.爆震传感器有磁滞伸缩式、压电式和火花塞金属垫型爆震传感器。10.氧传感器有氧化钛式和氧化锆式两种。11.燃油流量传感器有光电式燃油流量传感器。

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第四章 电控发动机点火控制系统及其他控制系统 目的任务

1.了解电控发动机点火控制系统的组成；

2.熟悉电控发动机点火控制系统工作过程及原理； 3.掌握电控其他控制系统。

重点难点

1.电控发动机点火控制系统工作过程及原理。教学方法

讲授、实训 使用教具

PPT、教学视频 课后作业

课后习题 课时安排

课堂教学时数：8 试验教学时数：

讲授时间：2015年4月7日、4月13日、4月14日、4月14日汽车电子控制技术

第一节 电控发动机点火控制系统一、电控点火系统的组成与功能

1.电控点火系统的组成---传感器、发动机ECU、点火模块、点火线圈、高压线和火花塞等。

2.电控点火系统的功能

二、电控点火系统分类 1.有分电器式点火控制系统 2.无分电器的点火控制系统

三、无分电器的点火控制系统分配式工作原理 1.无分电器的点火控制系统二极管分配式工作原理 2.无分电器的点火控制系统同时点火工作原理 1）同时点火

2）点火线圈分配式同时点火系统工作原理 3）点火器控制原理调整 4）点火线圈组件 5）单独点火

第二节 点火提前角与闭合角的控制

一、点火提前角的控制

ECU根据汽油机的各种工况信号对点火时刻进行控制。首先根据发动机的转速和进气压力信号从存储器存的数据中找到相应的基本点火提前角，然后根据有关传感器信号值加以修正，得出实际点火提前角。实际点火提前角由三部分组成：初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角。1.起动工况的点火时刻控制 2.起动后点火时刻控制 1）基本点火提前角

2）点火提前角的修正----暖机修正、过热修正、空燃比反馈修正、怠速稳定性 18 汽车电子控制技术

修正、爆震修正、最大和最小提前角修正。

二、闭合角的控制 1.ECU对闭合角的控制 2.电子点火器中闭合角的控制 3.1°信号的产生

第三节 发动机爆震的控制

一、半导体压敏电阻式进气压力传感器（MAP）1.结构及工作原理 2.波形测量 3.波形分析

4.半导体压敏电阻式进气压力传感器的检测

二、表面弹性波式进气压力传感器 1.波形测量 2.波形分析

第四节 怠速控制装置

一、怠速控制控制的作用

怠速控制装置就是在发动机内部阻力矩不断变化的情况下，由ECU自动维持发动机以稳定怠速运转，并实现快怠速暖机过程。

二、怠速控制装置的分类 1.节气门制动控制装置

2.旁通空气控制装置----怠速空气阀、怠速控制阀（旋转滑阀式怠速控制阀、步进电机式怠速控制阀、电磁怠速控制阀）

三、怠速控制的条件、原理及过程 1.怠速控制的条件: 作用：实现发动机起动后的快速暖机过程；自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运转。

内容：起动后控制、暖机过程控制、负荷变化的控制、减速时的控制等。

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2.怠速控制的原理

控制项目：怠速、快怠速、空调怠速、电器负载高怠速等。3.怠速控制的过程

四、怠速控制系统及怠速控制阀的检测 1.怠速控制系统的就车检测

2.怠速控制阀的检测----电阻值检测、步进电动机的动作检查

第五节 汽油机排放控制系统 一、三元催化转化器、氧传感器与闭环控制 1.概述

2.三元催化转化器的结构、原理及检修 1）结构

2）三元催化转化器检修。常见故障：堵塞引起排气不畅、催化剂过热老化、失效等。

二、微机控制废气再循环系统 1.普通微机控制废气再循环系统 2.可变EGR率废气再循环系统 3.闭环控制式废气再循环系统 4.微机控制废气再循环系统的检测

三、减速废气净化装置

1.混合比加浓式减速废气净化装置的结构和工作原理 2.混合比加浓式减速废气净化装置的检查

四、燃油蒸发控制系统

1.微机控制燃油蒸发控制系统的结构

2.微机控制燃油蒸发控制系统的结构与工作原理 3.燃油蒸发控制系统的检测 4.二次空气喷射系统 5.汽油机进气控制系统

第六节 可变气门正时和气门升程电子控制系统

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一、概述

二、VTEC的结构和原理

三、VTEC检修 1.VTEC电磁阀的检查 2.VTEC压力开关的检查 3.摇臂检查

第七节 废气涡轮增压系统一、废气涡轮增压作用

废气增压利用尾气增压推动涡轮高速转动，涡轮带动泵轮向发动机泵空气，从而提高进气压力，增加每个循环中的进气，使可燃混合气接近于空燃比小于1的稀薄燃烧。这样，在不增加发动机排量的情况下可以提高输出功率，同时也降低了燃油消化率。但是经过泵轮的空气会变热，会使实际的充气量系数小于理论系数，因此，现在的涡轮增压一般都配备有中冷器。

二、废气涡轮增压优缺点

三、废气涡轮增压器原理

利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，带动同轴的叶轮压送由空气滤清器道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度在呢更大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。

四、涡轮增压的特点 1.波形测量 2.波形分析

案例分析 奥迪A6怠速熄火 课后作业：

1.电控点火系统有哪几种型式？各种型式如何组成？ 2.简述各种电控点火系统的工作原理。3.怠速控制装置有哪几种型式？

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4.试述三元催化转化器的工作原理。5.如何检修EVAP？ 6.试述ACIS的工作原理。本章小结：

1.ECU控制的点火系统主要有ECU、传感器和点火执行器三大部分组成，即由传感器、发动机ECU、点火模块、点火线圈、高压线和火花塞等组成。2.电控点火系统的功能。

1）ECU。接受各种传感器送来的信号经过数据处理后，输出信号（缸序信号和点火信号）并通过电能输出传到点火执行器。

2）传感器。在点火系统中应用的传感器主要有空气流量计、发动机转速传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器及爆震传感器等。

3）点火控制装置。具有缸序判别、闭合角控制、恒流控制、安全信号等电路，其主要功能是接受ECU发出的缸别信号和点火信号，驱动点火线圈工作，并向ECU输入安全信号。

3.电控点火系统分类：分有分电器式点火控制系统和无分电器式点火控制系统，无分电器的点火控制系统有二极管分配式和点火线圈分配式。

4.点火线圈分配式同时点火系统工作原理：点火线圈分配式同时点火系统的构成电控无分电器点火系统最主要的特点是完全取消了传统的分电器，由ECU中附加的点火控制电路和分电电路控制点火控制模块，实现对点火的控制。

5.点火提前角的控制方法：ECU根据汽油机的各种工况信号对点火时刻进行控制。首先根据发动机的转速和进气压力信号从存储器存的数据中找到相应的基本点火提前角，然后根据有关传感器信号值加以修正，得出实际的点火提前角。实际点火提前角由三部分组成：初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角。

6.闭合角控制电路的作用是：根据发动机转速和蓄电池电压调节闭合角，以保证足够的点火能量。在发动机转速上升和蓄电池电压下降时，闭合角控制电路使闭合角加大，即延长一次侧电路的通电时间，防止一次侧储能下降，确保点火能量。在发动机转速下降和蓄电池电压较高时，闭合角控制电路使闭合角减小，即缩减一次侧电路的通电时间，确保一次线圈的安全。

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7.怠速控制装置就是在发动机内部阻力矩不断变化的情况下，由ECU自动维持发动机以稳定怠速运转，并实现快怠速暖机过程。

8.怠速控制的功用：实现发动机起动后的快速暖机过程；自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运转。

9.废气再循环是指发动机废气的一部分再送回到进气管，并与新鲜的混合气混合后一起进入气缸参加燃烧，以减小NOx生成量。

10.燃油蒸发控制系统的作用是防止汽车油箱内蒸发的汽油争气排入大气，它由蒸汽回收罐（又称活性碳罐）、控制电磁阀、蒸汽分离阀及相应的蒸汽管道和真空软管等组成。蒸汽分离阀安装在油箱的顶部，邮箱内的汽油蒸汽从该阀出口经管道进入蒸汽回收罐。该阀的作用是防止汽车翻倾时油箱内的燃油从蒸汽管道中漏出。蒸汽回收罐内充满了活性碳罐颗粒，故又称活性碳罐。

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第五章 电控柴油发动机控制系统及检修

目的任务

1.了解电控柴油发动机控制系统的组成；

2.熟悉电控柴油发动机控制系统工作过程及原理； 3.掌握电控柴油发动机控制系统检修方法。重点难点

1.电控柴油发动机控制系统工作过程及原理； 2.电控柴油发动机的检修。教学方法

讲授、实训 使用教具

PPT、教学视频 课后作业

课后习题 课时安排

课堂教学时数：4 试验教学时数：

讲授时间：2015年4月20日、4月21日

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第一节 柴油发动机电控柴油喷射系统的发展历程

一、柴油发动机的发展

二、柴油机SDI电控的燃油喷射系统的发展 1.位置控制式 2.时间控制式

3.共轨式电控喷油系统

三、电控技术的发展前景

第二节 捷达CDX/GDF柴油机轿车优点及喷油控制原理

一、捷达CDX/GDF柴油机轿车优点

1.经济2.环保3.节能4.动力强筋5.安全性能好6.可靠性高

二、柴油发动机的喷油控制原理

柴油机的ECU是通过控制喷嘴的喷油时间来调节发动机输出功率的大小。喷油控制是由发动机的转速和加速踏板的位置来决定的。基本工作原理是ECU根据转速传感器和加速踏板位置传感器的输入信号，首先计算出基本喷油量，然后根据冷却液温度、进气温度和压力等传感器的信号进行修正，再与来自加速位置传感器的信号进行反馈修正后确定最佳喷油量的，与空气的进入量无关（柴油机工作时节流阀体是完全打开的）。

第三节 捷达SDI电控柴油喷射系统的组成元件以及其工作原

理

一、捷达SDI电控柴油喷射系统的组成 1.传感器 2.发动机ECU 3.执行器

二、捷达SDI电控柴油喷射系统的工作原理 1.喷油量控制 2.喷油正时控制

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3.怠速控制

4.各缸喷油量不均匀的修正 5.燃油停供控制

6.进气节流控制在怠速时 7.排气再循环控制 8.增压控制 9.起动预热控制

第四节 柴油机电控喷射系统简介

一、博世式喷油泵电子控制系统

二、分配式喷油泵电子控制系统

第五节 电子控制共轨式柴油喷射系统一、概述

二、柴油共轨系统的发展

三、共轨式柴油机系统的组成和工作原理 1.共轨式柴油机系统的组成 2.共轨式柴油机系统的系统功能

四、SOFIM高压共轨柴油机电控系统介绍 1.概述 2.电动燃油泵 3.飞轮转速传感器 4.凸轮轴相位传感器 5.发动机冷却液温度传感器 6.燃油温度传感器 7.空气压力温度传感器 8.大气压力传感器 9.燃油压力调节传感器 10.电磁喷油器 11.高压油泵电磁阀

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12.燃油压力调节电磁阀 13.制动踏板传感器 14.离合器踏板传感器 15.加速踏板位置传感器 16.五通回油接头总成 17.配电继电器 18.ECU固定推荐方案

五、日本电装ECD-U2高压共轨式喷油系统 1.ECD-U2共轨系统概述

2.ECD-U2系统的主要零部件及其作用

第六节 捷达SDI发动机电控柴油喷射系统的检测以及日常维

护

一、捷达SDI发动机电控柴油喷射系统的检测 1.传感器检修 2.执行器检修

二、捷达SDI发动机电控柴油喷射系统的日常维护

案例分析1 柴油捷达SDI1.9L冷车正常热车熄火无法起动 怠速时排气管突噜；加油冒烟，行驶中换挡时车辆闯动 课后作业：

1.柴油机电控系统如何分类？

2.柴油机电控系统主要的控制功能是什么？ 3.试述共轨式电控喷射系统的结构及工作原理。本章小结：

1.按照喷油高压形成的不同，共轨式电控燃油喷射系统有两种基本型式，即高压共轨式和中压共轨式。

2.中压共轨系统包括共轨蓄压式和共轨液压式。

3.从控制喷油量的方式分，有位置控制式、时间控制式和压力时间控制式。4.柴油轿车具有经济、节能、环保、动力强劲、安全性能好、耐用等优点。

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5.柴油机的ECU是通过控制喷嘴的喷油时间来调节发动机输出功率的大小。喷油控制是由发动机的转速和加速踏板的位置来决定的。基本工作原理是ECU根据转速传感器和加速踏板位置传感器的输入信号，首先计算出基本喷油量，然后根据冷却液温度、进气温度和压力等传感器的信号进行修正，再与来自加速位置传感器的信号进行反馈修正后确定最佳喷油量的，与空气的进入量无关。

6.捷达SDI电控柴油喷射系统主要由喷油泵、喷油器、ECU、转速传感器、曲轴转角位置传感器等组成，系统通过这些传感器检测出发动机不同工况下的转速、油门、冷却液温度等信号，由ECU来决定燃油的喷射量、喷射时刻、喷油压力，使发动机运行最佳，并且ECU不断进行自我检测，如发现有异常现象就会发出警告信号，提醒驾驶员注意，同时ECU进入自我保护程序，能够自动的停机或进入安全模式运行，避免重大事故发生。

7.喷油量控制：由发动机转速信号和加速踏板位置信号计算出基本喷油量，由进气温度、进气压力、冷却液温度等修正信号对喷油量进行修正，通过电磁溢流阀的快速响应对喷油量进行十分精确的控制。

8.喷油正时控制：由发动机转速和加速踏板决定，由进气温度、进气压力、冷却液温度等信号对喷油量进行修正，通过点火正时传感器检测实际燃烧开始时刻，实现对喷油正时的闭环控制，从而排出了对十六烷值和大气条件的变化引起的喷油正时的差异，实现对喷油正时的最佳控制。

9.喷油器的主要零件是喷油嘴、控制喷油率的节流孔、液压活塞和高速电磁阀。喷油器中的高速电磁阀有两种结构：二位二通电磁阀和二位三通电磁阀。

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第六章 自动变速器控制系统及检修

目的任务

1.了解自动变速器控制系统组成；

2.熟悉自动变速器控制系统工作过程及原理； 3.掌握自动变速器控制系统检修方法。

重点难点

1.自动变速器控制系统工作过程及原理； 2.自动变速器的检修。教学方法

讲授、实训 使用教具

PPT、教学视频 课后作业

课后习题 课时安排

课堂教学时数：8 试验教学时数：

讲授时间：2015年4月27日、4月28日、5月5日、5月11日 汽车电子控制技术

第一节 自动变速器概述

一、自动变速器的发展及自动变速器的优点 1.自动变速器的发展 2.自动变速器的优点与缺点

3.自动变速器的组成----变矩器、变速齿轮机构、液压控制系统、电子控制系统

二、自动变速器的分类 1.驱动方式分类 2.前进挡的档位数分类 3.齿轮变速器的类型分类 4.控制方式分类

第二节 电控自动变速器的控制原理

一、电控自动变速器的控制原理

自动变速器是通过传感器和开关检测汽车和发动机的运行状态，接受驾驶员的指令，将发动机转速、节气门开度、车速、发动机冷却液温度、自动变速器油温度等参数转变为电信号，并输入电控单元（ECU）。ECU根据这些信号，按照设定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出电子控制信号；换挡电磁阀和油压电磁阀再将ECU发出的控制信号转变为液压控制信号，阀板中的各个控制阀根据这些液压控制信号，控制换挡执行机构的动作，从而实现自动换挡。

二、电控液力自动变速器的档位

三、液力变矩器

1.液力变矩器的功用与组成 1）功用

2）组成----泵轮、涡轮、导轮、锁止离合器、液力变矩器盖 2.液力变矩器特点

3.液力变矩器的安装位置及锁止离合器

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第三节 自动变速器变速齿轮机构

一、辛普森式齿轮机构自动变速器 1.辛普森式齿轮就够自动变速器概述 1）优点

2）机构---前齿圈、前后太阳轮组件、后行星架、前行星架和后齿圈组件 3）特点

2.辛普森式3挡行星齿轮变速器 3.行星排辛普森式

二、拉维娜式行星齿轮机构

1.拉维娜式行星齿轮机构组成----一大一小两个太阳轮、一长一短两个行星轮、一个齿圈

2.拉维纳式行星齿轮机构特点----两个行星排，太阳轮各自独立，行星架和齿圈共用。

3.2005款奥迪A6L装备09L自动变速器

三、平行轴式齿轮变速器传动机构 1.定轴式齿轮变速传动机构 2.操纵手柄工作过程

3.平行定轴式齿轮变速传动机构主要特点

第四节 自动变速器电子控制系统一、概述

二、电子控制系统组成与功用

1.电子控制系统的组成----信号输入装置、ECU和执行器组成 2.信号输入装置的功用、组成与工作原理 3.ECU的功用、组成与工作原理 4.执行器的功用、组成与工作原理

第五节 典型自动变速器电路

一、广州本田奥德赛汽车手动自动一体化自动变速器

汽车电子控制技术

1.特点 2.电路图

二、丰田A341E型自动变速器 1.丰田A341E型自动变速器特点 2.丰田A341E型自动变速器控制电路

三、大众自动变速器VW电路分析 1.传感元件 2.执行元件 3.控制单元

第六节 电控自动变速器的检测与诊断

一、电控自动变速器检测与诊断的总原则 1）分清故障部位

2）坚持先易后难、逐步深入的原则 3）区分故障的性质

4）充分利用自动变速器各检验项目 5）充分利用自动变速器的故障自诊断功能

6）必须在拆检之后才能确诊的故障，应是故障诊断的最后步骤

7）在进行检测与诊断前，应先阅读有关故障检测指南、使用说明书和该车型的《自动变速器维修手册》，掌握必要的结构原理图、油路图、电控系统电路图等有关资料。

二、电控自动变速器的检测与诊断程序

三、电控自动变速器的检测与诊断前的准备工作

四、自动变速器的故障诊断表

第七节 无极变速器

一、无极变速器概述 1.CVT技术

2.无极变速器的发展 3.无极变速器的优缺点

汽车电子控制技术

4.无极变速器技术未来的发展趋势

二、无极变速器的工作原理

在启动时，CVT处于最大的传动比，之后电控系统通过分析加速踏板的位置、车速、选择驾驶模式以及所设定的控制方式等匹配出最佳的传动比，从而达到最佳的动力性能及经济性能，同时也保证了行驶的舒适性。其动力传动路线是：发动机动力——液力变矩器（或锁止离合器）——行星齿轮机构——VDT——主减速齿轮——差速器——半轴——驱动轮。

三、电子控制系统的功能 1.动力系统控制模块（PCM）2.电控无极变速器工作原理

案例分析 丰田皇冠自动变速器故障升档时车身严重抖动 课后作业：

1.自动变速器由哪几个部分组成，各起什么作用？ 2.液力变矩器是如何工作的？

3.简述辛普森式行星齿轮机构的工作原理。4.如何检修自动变速去？ 5.试述CVT的变速原理？

6.双离合器有何特点？常用哪些车型？ 本章小结：

1.自动变速器的优点：

1）消除了驾驶员换挡技术的差异性。2）提供了良好的传动比转换性能。3）改善了车辆的动力性和通过性。

4）可减轻驾驶员的疲劳强度，提高行车的安全性。5）可减少发动机排气污染。2.自动变速器的分类：

1）按驱动方式分类：后驱自动变速器、前驱动自动变速器（自动驱动桥）。2）按前进挡的档位数分类：3个前进挡、4个前进挡、5个前进挡。

3）按齿轮变速器的类型分类：行星齿轮式自动变速器、定轴式自动变速器两种。

汽车电子控制技术

4）按控制方式分类：全液压控制自动变速器和电子控制自动变速器。3.电控自动变速器的控制原理：通过传感器和开关检测汽车和发动机的运行状态，接受驾驶员的指令，将发动机转速、节气门开度、车速、发动机冷却液温度、自动变速器油温度等参数转变为电信号，并输入电控单元（ECU）。ECU根据这些信号，按照设定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出电子控制信号；换挡电磁阀和油压电磁阀再将ECU发出的控制信号转变为液压控制信号，阀板中的各个控制阀根据这些液压控制信号，控制换挡执行机构的动作，从而实现自动换挡。

4.液力变矩器基本组成：泵轮、涡轮、导轮、锁止离合器、液力变矩器盖组成。5.辛普森式齿轮机构。辛普森式行星齿轮机构由4个独立的元件组成：前齿圈、前后太阳轮组件、后行星架、前行星架和后齿圈组件。

6.辛普森式齿轮特点。辛普森式行星齿轮机构是双排行星齿轮机构，它由两个内啮合式单排行星齿轮机构组合而成，能提供三个前进挡和一个倒档。

7.拉维纳式行星齿轮I机构由一大一小两个太阳轮、一长一短两个行星轮、一个齿圈组成。

8.拉维纳式行星齿轮特点：

1）有两个行星排，但是两个行星排的太阳轮式各自独立的，而行星架和齿圈是共用的。

2）这两个行星排中，一排是单级行星齿轮机构，由大太阳轮带动长行星齿轮，长行星齿轮带动齿圈；另一排是双级行星齿轮机构，由小太阳轮带动短行星齿轮，短行星齿轮再带动长行星齿轮，最后带动齿圈。

9.平行定轴式齿轮变速传动机构主要特点：采用平行定轴式齿轮变速传动机构，而不是采用通常的行星齿轮变速器，这种结构与普通的手动齿轮变速器很相似；除液压控制系统外，还增设有电子控制系统，使车辆在各种道路条件下驾驶均具有良好的平顺性和最佳的档位选择；采用前轮驱动，变速与驱动合为一体，即为变速驱动桥，使动力传递路线短，结构更加紧凑。

10.CVT技术即无极变速技术。它采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系统与发动机工况的最佳匹配。常见的无极变速器有液力机械式无极变速器和金属带式无极变速器。

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第七章 汽车防滑及稳定控制系统

目的任务

1.了解防抱死制动系统的功用； 2.了解防抱死制动系统的组成； 3.熟悉ABS工作过程及原理； 4.掌握ABS检修方法。

重点难点

1.ABS工作过程及原理； 2.ABS检修方法。教学方法

讲授、实训 使用教具

PPT、教学视频 课后作业

课后习题 课时安排

课堂教学时数：6 试验教学时数：

讲授时间：2015年5月12日、5月18日、5月19日

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第一节 ABS概述

一概述 1.ABS的功用 2.ABS的发展与应用

二、ABS的控制方式及控制原理 1.以车轮减速度为控制参数的控制方式 2.以车轮滑移率为控制参数的控制方式

3.以车轮减速度和加速度为控制参数的控制方式 4.以车轮减速度、加速度及滑移率为控制参数的控制方式

三、ABS的组成及功用

1.液压制动系统汽车ABS的布置形式 2.气压控制系统汽车ABS的布置形式 3.气顶液制动系统汽车ABS的布置形式

第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理

一、ABS的组成 1.轮速传感器 2.制动压力调节器 3.回油泵与储能器

4.可变容积式制动压力调节器 5.气压式制动压力调节器 6.空气液压助力器输出液压调节器 7.电子控制单元

二、ABS的工作原理 1.ABS的工作 1）常规制动阶段 2）制动压力降低阶段 3）制动压力保持阶段 4）制动压力升高阶段

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2.ABS的工作范围

三、主要车型ABS系统组成及控制电路 1.雷克萨斯LS400 ABS 2.佳美ABS 3.日产车系ABS 4.马自达MX-6 626车型ABS

第三节 驱动防滑控制系统一、汽车驱动防滑系统（ASR）概述 1.ASR的控制方式 2.ASR的组成

二、ASR工作原理 1.基本工作原理

2.ASR制动压力调节装置的工作过程 1）在正常制动时（ASR未起动）

2）车辆加速时（ASR起动）-----压力提高模式、压力保持模式、压力降低模式 3.驱动防滑控制系统控制电路

三、电子制动力分配系统 1.EBD概述 1）EBD的作用 2）EBD的控制过程 3）EBD与ABS的关系 2.EBD结构

1）液压与电子控制单元 2）ABS/EBD调压器的结构

第四节 车身稳定控制系统一、车身稳定控制系统概述

1.车身稳定控制系统种类---电子稳定程序、动态稳定控制、动态稳定及循迹控制系统、车身稳定控制系统、自动稳定系统 2.车身稳定控制系统的作用 3.ABS、ASR、ESP(VSC)的作用

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二、车身稳定控制系统结构 1.ESP的组成及各部件的结构 2.ESP的工作原理 1）转向不足控制 2）转向过度控制

三、典型防滑控制系统和防滑控制系统的检测诊断 1.典型防滑控制系统的介绍和防滑控制系统使用维护 1）系统检查声音 2）工作时的声音 2.故障自诊断测试

3.防滑控制系统故障检测诊断程序 案例分析 ABS灯亮，ABS不起作用 ABS故障指示灯闪亮 课后作业：

1.ABS的组成部件有哪些？ 2.ABS的工作过程是什么？ 3.ASR的工作原理是什么？

4.ABS、ASR、ESP的功能有什么不同？ 5.EBD的功能是什么？ 本章小结：

1.ABS的功用：制动效能和制动时汽车的方向稳定性是指汽车在制动时仍能按指定方向的轨迹行驶，即不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力。2.ABS均由传感器、电子控制单元和制动压力调节器三部分组成。3.ABS工作过程

1）常规制动（制动压力上升）：控制活塞下移至将开关阀顶开位置时，将B腔与A腔联通，由制动主缸来的制动液由A腔经开关阀到B腔而进入轮缸，轮缸的压力将随主缸的压力变化而变化，即常规制动和升压状态。此时车速小于30公里。2）减压：减压时，ECU分别向输出阀和输入阀电磁线圈通入电流，此时输出阀关闭而输入法打开，从液压泵和储能器来的控制压力油由输入阀流入调节器下端 38 汽车电子控制技术 的C腔，推动控制活塞上移，从而使开关阀关闭，将A腔与B腔隔离，从制动主缸来的制动液不在进入B腔。由于控制活塞的上移使B腔的容积增大，与B腔相连的轮缸制动压力下降。

3）保持压力：需要保持轮缸的制动压力时，ECU将输入阀电磁线圈的电路切断，而输出阀电磁线圈仍保持通电。此时输入法关闭，输出阀仍保持关闭，控制液压油不再流入C腔，也不流出C腔，控制活塞保持在一定位置上，B腔容积不在发生变化，轮缸制动压力保持一定。

4）踏板反应：在ABS工作时的减压过程，由于控制活塞上移使A腔的容积减小，将A腔中的制动液压回制动主缸。制动踏板有一种回弹的行程，即踏板反应，使驾驶员能感觉到ABS在工作。

4.驱动防滑控制系统由传感器、电子控制装置和执行器三大部分组成。5.可变容积式制动压力调节器的特点是制动压力油路和ABS控制压力油路是相互隔开的。可变容积式制动压力调节器主要由电磁阀、控制活塞、液压泵、储能器等组成。

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第八章 电子控制动力转向系统

目的任务

1.了解电子控制动力转向系统的功用； 2.了解电子控制动力转向系统的组成；

3.熟悉电子控制动力转向系统工作过程及原理； 4.掌握电子控制动力转向系统检修方法。

重点难点

1.电子控制动力转向系统工作过程及原理； 2.电子控制动力转向系统的检修。教学方法

讲授、实训 使用教具

PPT、教学视频 课后作业

课后习题 课时安排

课堂教学时数：2 试验教学时数： 讲授时间：2015年5月25日

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第一节 电子控制动力转向系统概述

一、电子控制动力转向系统的功用

根据车速、转向情况等对转向助力实施控制，使动力转向系统在不同的行驶条件下都有最佳的放大倍率：在低速时有较大的放大倍率，可以减轻转向操纵力，使转向轻便、灵活；在高速时则适当减小放大倍率，以稳定转向手感，提高高速行驶的操纵稳定性。

二、电控动力转向系统的优点

三、电子控制动力系统的组成与分类

第二节 液压式电子控制动力转向系统一、液压式电子控制动力转向系统分类

流量式控制式EPS、反作用力控制式EPS、阀灵敏度控制式EPS。

二、液压式电子控制动力转向系统的组成和工作原理 1.流量式控制式EPS 2.反作用力控制式EPS 3.阀灵敏度控制式EPS 第三节 电子控制式电子控制动力转向系统一、电动式EPS主要特点

1.电动机、减速机、转向柱和转向齿轮箱可以制成一个整体，管道、压泵等不需要单独占据空间，易于装车。

2.增加了电动机和减速机，取消了液压管道等部件，使整个系统趋于小型轻量化。3.液压泵仅在必要时使电动机运转，故可以节能。

4.因为零件的数目少，不需要加油和抽空气，所以在生产线上的装配线好。

二、电动式EPS的组成 1.电动式EPS的组成 2.电动式EPS传感器和执行器

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3.电动式EPS的工作原理

第四节 电子式四轮转向系统 一、四轮转向系统概述 1.四轮转向系统也称为4WS系统

4WS车辆转向时，后轮的旋转方向与前轮相反，此时转弯半径尽可能小并改善操纵特性，中速到高速客车的四轮转向系统发展历史较短，该技术的应用主要是改进操纵稳定性和转向响应性能。

2.4WS系统分类---转向角比例控制式4WS、横摆角速度比例控制式4WS。

二、4WS系统工作原理 1.转向角比例控制式4WS系统

转向角比例控制，就是使后轮的转角与转向盘的转角成比例变化，并使后轮在汽车低速行驶时，相对于前轮反向转向；在汽车中、高速行驶时，相对于前路同向转向。

1）系统的组成---ECU、转角比传感器、车速传感器等。2）控制原理

2.横摆角速度比例控制式4WS系统

横摆角速度比例控制，是一种根据检测出的车身横摆角速度来控制后轮转向量的控制方法。有两个优点：可以使汽车的车身方向从转向初期开始就与其行进方向保持高度一致；通过检测车身横摆角速度感知车身的自转运动。1）横摆角速度比例控制式4WS系统组成 2）控制原理

第五节 电子控制动力转向系统的诊断与检修

一、皇冠JZS133型轿车动力转向系统检修 1.电控系统ECU端故障检查 2.电控部件故障的诊断

二、雷克萨斯LS400型轿车电控动力转向异常的故障诊断 1.电子控制系统故障检修 2.电子控制部件的检查

汽车电子控制技术 三、三菱电控动力转向系统的检修 1.EPS警示灯的检查 2.自诊断操作

案例分析 转向盘明显沉重，助力泵噪声很大 课后作业：

1.液压式电子控制动力转向系统有哪些类型？试述其工作原理。2.试述电动式电子控制动力转向系统的组成与工作原理。3.电动式电子控制动力转向系统有哪些主要特点？ 4.试述电子控制动力转向系统的故障诊断过程。本章小结：

1.电子控制动力转向系统的功用：4WS车辆转向时，后轮的旋转方向与前轮相反，此时转弯半径尽可能小并改善操纵特性，中速到高速客车的四轮转向系统发展历史较短，该技术的应用主要是改进操纵稳定性和转向响应性能。2.电控动力转向系统的优点：

1）减小转向时的操纵力---减轻驾驶员的疲劳程度，特别是装用超低压扁平胎的乘用车更为必要。

2）根据车速的高低和行驶条件的变化（静态或动态，好路或坏路），提供合适的转向助力，提高汽车行驶的安全性、操纵性、稳定性。

3.电子控制动力转向系统的组成与分类。电子动力转向系统主要由机械转向结构、转向助力系统和电子控制系统组成。根据转向动力源不同可分为液压电子控制动力转向系统和电子控制动力转向系统。

4.液压式电子控制动力转向系统分类：流量式控制式EPS、反作用力控制式EPS和阀灵敏度控制式EPS三类。5.电动式EPS主要特点：

1）电动机、减速机、转向柱和转向齿轮箱可以制成一个整体，管道、压泵等不需要单独占据空间，易于装车。

2）增加了电动机和减速机，取消了液压管道等部件，使整个系统趋于小型轻量化。

3）液压泵仅在必要时使电动机运转，故可以节能。

汽车电子控制技术

4）因为零件的数目少，不需要加油和抽空气，所以在生产线上的装配线好。由此，从发展的角度看，电动式动力转向系统将成为标准件装备在汽车上。6.电动式EPS的组成。电动式EPS式在机械转向机构的基础上，增加了电动式助力机构、转向助力控制系统后形成的。典型电动式EPS由转矩传感器、直流电动机、电磁离合器、减速机构和车速传感器、EPS-ECU组成的。

7.四轮转向系统也成为4WS系统。四轮装向系统车辆转向时，后轮的旋转方向与前轮相反，此时转弯半径尽可能小并改善操纵特性，中速到高速客车的四轮转向系统发展历史较短，该技术的应用主要是改进操纵稳定性和转向响应性能，轿车的四轮转向系统具有以下两个功能----高速行驶时，以与前轮相同的方向转动后轮，减小整车的摇摆运动，从而改进转向稳定性；中低速行驶时，以与前轮相反的方向转动后轮，使低速行驶时转弯半径减小，中速行驶时转向响应性能得以改进。

8.4WS系统分类：根据控制方式的不同，可分为转向角比例控制式4WS和横摆角速度比例控制式4WS系统。

9.4WS系统工作原理：转向角比例控制，就是使后轮的转角与转向盘的转角成比例变化，并使后轮在汽车低速行驶时，相对于前轮反向转向；在汽车中、高速行驶时，相对于前轮同向转向。

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第九章 电子控制悬架系统及电子巡航系统

目的任务

1.了解电子控制悬架系统的功用、组成； 2.熟悉电子控制悬架系统工作过程及原理； 3.掌握电子控制悬架系统检修方法； 4.熟悉电子巡航控制系统工作过程及原理； 5.掌握电子巡航控制系统检修方法。重点难点

1.电子控制悬架系统、巡航控制系统工作过程及原理； 2.电子控制悬架系统、巡航控制系统的检修方法； 教学方法

讲授、实训 使用教具

PPT、教学视频 课后作业 课后习题

课时安排 课堂教学时数：2 试验教学时数：

讲授时间：2015年5月26日、6月1日

汽车电子控制技术

第一节 电子控制悬架系统一、电子控制悬架系统的工作原理

1.汽车悬架系统的分类-----传统被动式、半主动式（有级半主动式（阻尼有级可调）、无级半主动式（阻尼连续可调））、主动式（电磁阀驱动的油气主动式、步进电动机驱动的空气主动式）2.汽车悬架控制系统的工作原理 1）半主动式悬架的工作原理 2）主动式悬架的工作原理

二、电子控制悬架主要部件的结构与功能 1.悬架阻尼调节装置 1）三级可调式减震器结构 2）压电式减震器的结构 2.空气悬架刚度调节装置 1）空气悬架系统的构造 2）悬架刚度调节原理 3）悬架控制执行器 3.车身高度控制装置 1）系统组成及原理 2）车身高度传感器 4.其他主要部件 1）悬架控制开关 2）高度控制ON/OFF 3）车身高度控制插接器 4）转向传感器

三、货车ECAS系统基本工作原理 1.货车ECAS系统的优点 2.货车ECAS系统功能

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四、悬架系统故障诊断 1.马自达悬架系统故障诊断 2.雷克萨斯LS400故障诊断

第二节 巡航控制系统一、概述

1.汽车巡航控制系统的作用 2.汽车巡航控制系统的优点 3.汽车巡航控制系统的发展 4.定速巡航主要分为三大类

二、巡航控制系统的组成、结构和工作原理 1.巡航控制系统的组成 2.巡航控制系统的基本原理

3.电子控制巡航系统各部件的结构与原理 4.巡航控制系统的使用

三、典型巡航控制系统的介绍和巡航控制系统的维护与检修 1.典型巡航控制系统主要部件的结构与功能 2.巡航控制系统的基本工作原理 3.巡航控制系统的维护与修理 课后习题

1.液压式电子控制动力转向系统有哪些类型？试述其工作原理。2.试述转向角比例控制式4WS系统的组成与工作原理。

3.主动式悬架电控单元的输入主要参数是什么？可以对汽车进行哪些控制？ 4.试说明半主动式、主动式悬架系统的区别。5.电子控制半主动式悬架系统主要结构有哪些？

6.车身高度控制为什么在主动式空气悬架大客车上得到广泛采用？

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第十章 安全气囊SRS系统

目的任务

1.了解安全气囊SRS的功用、组成； 2.熟悉安全气囊SRS工作过程及原理； 3.掌握安全气囊SRS系统检修方法； 重点难点

1.安全气囊SRS工作过程及原理； 2.安全气囊SRS系统检修方法.教学方法

讲授、实训 使用教具

PPT、教学视频 课后作业 课后习题

课时安排 课堂教学时数：4 试验教学时数：

讲授时间：2015年6月8日、6月9日

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第一节 安全气囊ARS系统一、安全气囊系统的概述 1.安全气囊系统的功能 2.安全气囊系统的分类 1）按控制方式 2）按安装位置 3）按发气剂

4）按碰撞传感器位置 5）按点火类型

二、电子式安全气囊系统组成 1.碰撞传感器

2.中央气囊传感器总成或气囊传感器总成 3.侧面气囊系统 4.安全气囊指示灯 5.充气装置和气囊 6.螺旋电缆

7.安全气囊系统线束插接器及其保险机构

三、安全气囊系统工作原理 1.工作原理

2.工作过程---充气、保护、泄气

3.安全气囊系统控制电路---电源电路、诊断电路、报警灯电路、控制输出电路

第二节 典型安全气囊系统和安全气囊系统的检测与诊断

一、风神新蓝鸟SRS系统 1.安全气囊检测诊断注意事项 2.安全气囊系统的检测诊断程序及方法 3.故障诊断程序

二、奥迪A6安全气囊的原理与故障检修 1.SRS系统的组成部件

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2.SRS系统主要部件的结构及工作原理 3.维修注意事项 4.故障诊断与排除方法

三、雷克萨斯400型轿车安全气囊的检修 1.安全气囊的构成与工作原理 2.中央控制器（ECU）接头接脚说明 3.故障码的读取和清除 课后习题

1.安全气囊的作用是什么？ 2.控制单元是如何控制系统工作的？

3.控制单元由哪些部分组成？其作用是什么？ 4.进行安全气囊系统的检测需注意的事项有哪些？ 本章小结：

1.汽车安全技术包括主动安全技术和被动安全技术两方面。主动安全技术上采取措施避免事故发生；被动安全技术上尽可能减少事故造成的伤害。2.安全气囊系统又称为辅助防护系统，其英文缩写为SRS。

3.电子式安全气囊系统由传感器、电子控制装置、充气装置、气囊和螺旋电缆等组成。通常充气装置和气囊制作成一体。

4.安全气囊按其使用的发气剂不同可分为以叠氮化钠型和液态氮型。

5.安全气囊系统工作原理：安全气囊系统的前碰撞传感器有两个，分别固定于前左、右翼子板内侧，还有一个装在汽车中部的安全传感器。当汽车受到前方一定角度内（一般为30°以内），和高速碰撞时（一般在30公里以上），传感器可检测到汽车突然减速，并把信号传给SRS ECU，ECU将这个电信号与储存的碰撞触发数据进行比较，当碰撞强度达到或超过碰撞触发数据时，ECU立即质量电雷管点火，引起火药爆发，引燃氧气发生剂，产生大量压力气体，迅速充满气囊，重开转向盘上的盖。在双气囊汽车中，冲开副驾驶员安全气囊摸包的盖，气囊安全张开，当驾驶员或乘客冲撞气囊时，气囊受压并由小孔排除氮气，持续时间不到1S，使得在发生碰撞事故时，乘员能够与比较柔软的气囊相接触，而不是与坚硬的汽车结构猛烈碰撞，从而达到减少伤害、保护乘员生命安全的目的。

第三篇：汽车电子教案

汽车电子基础

一、电路的基本组成

1．什么是电路

电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式联接起来的总体，为电流的流通提供了路径。

图1-1 简单的直流电路

2．电路的基本组成

电路的基本组成包括以下四个部分：

(1)电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。

(2)负载(耗能元件)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。

(3)控制器件：控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。

(4)联接导线：将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。

3．电路的状态

(1)通路(闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。

(2)开路(断路)：电路中没有电流通过，又称为空载状态。

(3)短路(捷路)：电源两端的导线直接相连接，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。

二、电路模型(电路图)由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路的电路原理图，简称为电路图。例如，图1-2所示的手电筒电路。

理想元件：电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，为了便于使用数学方法对电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件(模型)来代替，而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。

理想元件的电气符号如下：

表1-1常用理想元件及符号

图1-2 手电筒的电路原理图

第二节 电流和电压

一、电流的基本概念

电流的形成：

电路中电荷沿着导体的定向运动形成电流，其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向)，电流的大小：

其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量，称为电流强度(简称电流)，用符号I或 i(t)表示，讨论一般电流时可用符号i。

设在 t = t2－t1时间内，通过导体横截面的电荷量为 q = q2－q1，则在 t时间内的电流强度可用数学公式表示为

q i(t)t式中，t为很小的时间间隔，时间的国际单位制为秒(s)，电量 q的国际单位制为库仑(C)。电流i(t)的国际单位制为安培(A)。

电流的单位：

常用的电流单位还有毫安mA、微安 A、千安kA等，它们与安培的换算关系为 mA = 10-3A；

A = 10-6 A；

kA = 103 A

电流的测量：

测量时应注意以下几点：

1、对交、直流电流应分别使用交流电流表、直流电流表（万用表交流档、直流档）。

2、电流表应串联到被测电路中。

3、万用表的表壳接线端上标明的“+”“-”记号，应和电路的极性保持一致，不能接错，否则指针要反偏，既影响正常的测量，也容易顺坏万用表。

4、每个万用表的电流档都有一定的测量范围，称为电流表的量程。一般被测电流的数值在电流表的量程的一半以上，读书较为准确。因此在测量之前应先估计被测电流大小，一边选择适当的量程。若无法估计，可用电流表的最大量程档测量，当指针偏转不到1、3刻度时，再改用较小档去测量，知道测得正确数值为止。

二、直流电流

如果电流的大小及方向都不随时间变化，即在单位时间内通过导体横截面的电量相等，则称之为稳恒电流或恒定电流，简称为直流(Direct Current)，记为DC或dc，直流电流要用大写字母I表示。

qQI常数

tt

直流电流I与时间t的关系在I－t坐标系中为一条与时间轴平行的直线。

三、交流电流

如果电流的大小及方向均随时间变化，则称为变动电流。对电路分析来说，一种最为重要的变动电流是正弦交流电流，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化，将之简称为交流(Alternating current)，记为AC或ac，交流电流的瞬时值要用小写字母i或i(t)表示。

四、电压

1．电压的基本概念

电压是指电路中两点A、B之间的电位差(简称为电压)，其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

电压的国际单位制为伏特(V)，常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(V)、千伏(kV)等，它们与伏特的换算关系为 mV = 103 V；

V = 106 V；kV = 103 V 2．直流电压与交流电压

如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电压或恒定电压，简称为直流电压，用大写字母U表示。

如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。对电路分析来说，一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压)，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母u或u(t)表示。

电压的测量：

第三节 电 阻

一、电阻元件

电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件，例如灯泡、电热炉等电器。

l电阻定律：

R

S ——制成电阻的材料电阻率，国际单位制为欧姆 · 米( · m)； l ——绕制成电阻的导线长度，国际单位制为米(m)；

S ——绕制成电阻的导线横截面积，国际单位制为平方米(m2)； R ——电阻值，国际单位制为欧姆()。

经常用的电阻单位还有千欧(k)、兆欧(M)，它们与  的换算关系为 k = 103 ；

M = 106 

二、电阻与温度的关系

电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1C时电阻值发生变化的百分数。

如果设任一电阻元件在温度t1时的电阻值为R1，当温度升高到t2时电阻值为R2，则该电阻在t1 ~ t2温度范围内的(平均)温度系数为

R2R1

R1(t2t1)如果R2 > R1，则  > 0，将R称为正温度系数电阻，即电阻值随着温度的升高而增大；如果R2 < R1，则  < 0，将R称为负温度系数电阻，即电阻值随着温度的升高而减小。显然  的绝对值越大，表明电阻受温度的影响也越大。

R2 = R1[1  (t2－t1)]

第四节 部分电路欧姆定律

一、欧姆定律

电阻元件的伏安关系服从欧姆定律，即

U = RI 或

I = U/R = GU

其中G = 1/R，电阻R的倒数G叫做电导，其国际单位制

图1-4 线性电阻的伏安特性曲线 为西门子(S)。

二、线性电阻与非线性电阻

电阻值R与通过它的电流I和两端电压U无关(即 R = 常数)的电阻元件叫做线性电阻，其伏安特性曲线在 I－U平面坐标系中为一条通过原点的直线。

电阻值R与通过它的电流I和两端电压U有关(即R  常数)的电阻元件叫做非线性电阻，其伏安特性曲线在I－U平面坐标系中为一条通过原点的曲线。

通常所说的“电阻”，如不作特殊说明，均指线性电阻。

第五节 电能和电功率

一、电功率

电功率(简称功率)所表示的物理意义是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能。两端电压为U、通过电流为I的任意二端元件(可推广到一般二端网络)的功率大小为

P = UI

功率的国际单位制单位为瓦特(W)，常用的单位还有毫瓦(mW)、千瓦(kW)，它们与W的换算关系是 mW = 103 W；kW = 103 W 吸收或发出：一个电路最终的目的是电源将一定的电功率传送给负载，负载将电能转换成工作所需要的一定形式的能量。即电路中存在发出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。

习惯上，通常把耗能元件吸收的功率写成正数，把供能元件发出的功率写成负数，而储能元件(如理想电容、电感元件)既不吸收功率也不发出功率，即其功率P = 0。

通常所说的功率P又叫做有功功率或平均功率。

二、电能

电能是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量，用符号W表示，其国际单位制为焦尔(J)，电能的计算公式为

W = P · t = UIt 通常电能用千瓦小时(kW · h)来表示大小，也叫做度(电)：

1度(电)= 1 kW · h = 3.6  106 J。

即功率为1000 W的供能或耗能元件，在1小时的时间内所发出或消耗的电能量为1度。

【例1-1】有一功率为60 W的电灯，每天使用它照明的时

间为4小时，如果平均每月按30天计算，那么每月消耗的电能

为多少度？合为多少J?

解：该电灯平均每月工作时间t = 4  30 = 120 h，则

W = P · t = 60  120 = 7200 W · h = 7.2 kW · h

6即每月消耗的电能为7.2度，约合为3.6  10  7.2  2.6  107 J。

三、电气设备的额定值

为了保证电气设备和电路元件能够长期安全地正常工作，规定了额定电压、额定电流、额定功率等铭牌数据。

额定电压——电气设备或元器件在正常工作条件下允许施加的最大电压。额定电流——电气设备或元器件在正常工作条件下允许通过的最大电流。

额定功率——在额定电压和额定电流下消耗的功率，即允许消耗的最大功率。额定工作状态——电气设备或元器件在额定功率下的工作状态，也称满载状态。轻载状态——电气设备或元器件在低于额定功率的工作状态，轻载时电气设备不能得到充分利用或根本无法正常工作。

过载(超载)状态——电气设备或元器件在高于额定功率的工作状态，过载时电气设备很容易被烧坏或造成严重事故。

轻载和过载都是不正常的工作状态，一般是不允许出现的。

四、焦尔定律

电流通过导体时产生的热量(焦尔热)为

Q = I2Rt I ——通过导体的直流电流或交流电流的有效值，单位为A。R ——导体的电阻值，单位为 。

T ——通过导体电流持续的时间，单位为s。Q ——焦耳热单位为J

第二章

第三节 电阻的串联

一、电阻串联电路的特点

图2-7 电阻的串联

设总电压为U、电流为I、总功率为P。

1.等效电阻:

R =R1  R2  „  Rn 2.分压关系：

3.功率分配：

UU1U2UnI R1R2RnRPP1PP2nI2 R1R2RnR

特例：两只电阻R1、R2串联时，等效电阻R = R1  R2 , 则有分压公式

R1R2U1U，U2U

R1R2R1R

2二、应用举例

解：将电灯(设电阻为R1)与一只分压电阻R2串联后，接入

【例2-3】有一盏额定电压为U1 = 40 V、额定电流为I = 5 A的电灯，应该怎样把它接入电压U = 220 V照明电路中。

U = 220 V电源上，如图2-8所示。

解法一：分压电阻R2上的电压为

U2 =U－U1 = 220  40 = 180 V，且U2 = R2I，则

U180R2236

I5R1UU，且R118，可得 解法二：利用两只电阻串联的分压公式U1R1R2IUU1R2R136

U1即将电灯与一只36  分压电阻串联后，接入U = 220V电源上即可。

【例2-4】有一只电流表，内阻Rg = 1 k，满偏电流

为Ig = 100 A，要把它改成量程为Un = 3 V的电压表，应

该串联一只多大的分压电阻R？

解：如图2-9所示。

该电流表的电压量程为Ug = RgIg = 0.1 V，与分压电阻R串联后的总电压Un = 3 V，即将电压量程扩大到n = Un/Ug = 30倍。

利用两只电阻串联的分压公式，可得图2-9 例题2-4 RgUgUn，则

RgR

URgn1Rg(n1)Rg29k

UgUg

上例表明，将一只量程为Ug、内阻为Rg的表头扩大到量程为Un，所需要的分压电阻为R =(n  1)Rg，其中n =(Un/Ug)称为电压扩大倍数。

RUnUg第四节 电阻的并联

一、电阻并联电路的特点

设总电流为I、电压为U、总功率为P。

1.等效电导:

G = G1  G2  „  Gn

即

2.分流关系：

R1I1 = R2I2 = „ = RnIn = RI = U 3.功率分配：

R1P1 = R2P2 = „ = RnPn = RP = U2 特例：两只电阻R1、R2并联时，等效电阻

RR1R2，则有分流公式

R1R21111 RR1R2RnI1R2I，I2I

R1R2R1R2R1

图2-10 电阻的并联

二、应用举例

【例2-5】如图2-11所示，电源供电电压U = 220 V，每根输电导线的电阻均为R1 = 1 ，电路中一共并联100盏额定电压220 V、功率40 W的电灯。假设电灯在工作(发光)时电阻值为常数。试求：(1)当只有10盏电灯工作时，每盏电灯的电压UL和功率PL；(2)当100盏电灯全部工作时，每盏电灯的电压UL和功率PL。

解：每盏电灯的电阻为R = U2/P = 1210 ，n盏电灯并联后的等效电阻为Rn = R/n 根据分压公式，可得每盏电灯的电压

RnULU，2R1Rn2UL功率

PL

R(1)当只有10盏电灯工作时，即n = 10，图2-11 例题2-5

则Rn = R/n = 121 ，因此

2RnULULU216V，PL39W

2R1RnR(2)当100盏电灯全部工作时，即n = 100，则Rn = R/n = 12.1 ，2RnULULU189V，PL29W

2R1RnR

【例2-6】 有一只微安表，满偏电流为Ig = 100 A、内阻Rg = 1 k，要改装成量程为In = 100 mA的电流表，试求所需分流电阻R。

解：如图2-12所示，设 n =In/Ig(称为电流量程扩

R大倍数)，根据分流公式可得IgIn，则

RgRn1本题中n = In/Ig = 1000，RRg

图2-12 例题2-6

Rg1k1。

n110001上例表明，将一只量程为Ig、内阻为Rg的表头扩大到量程为In，所需要的分流电阻为R =Rg

R/(n  1)，其中n =(In/Ig)称为电流扩大倍数。

第六节 万用电表的基本原理

一、万用表的基本功能

万用电表又叫做复用电表，通常称为万用表。它是一种可以测量多种电量的多量程便携式仪表，由于它具有测量的种类多，量程范围宽，价格低以及使用和携带方便等优点，因此广泛应用于电气维修和测试中。

一般的万用表可以测量直流电压、直流电流、电阻、交流电压等，有的万用表还可以测量音频电平、交流电流、电容、电感以及晶体管的  值等。

二、万用表的基本原理

万用表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串联分压、并联分流等规律基础之上的。万用表的表头是进行各种测量的公用部分。表头内部有一个可动的线圈(叫做动圈)，它的电阻Rg称为表头的内阻。动圈处于永久磁铁的磁场中，当动圈通有电流之后会受到磁场力的作用而发生偏转。固定在动圈上的指针随着动圈一起偏转的角度，与动圈中的电流成正比。当指针指示到表盘刻度的满标度时，动圈中所通过的电流称为满偏电流Ig。Rg与Ig是表头的两个主要参数。

1.直流电压的测量

将表头串联一只分压电阻R，即构成一个简单的直流电压表，如图2-16所示。测量时将电压表并联在被测电压Ux的两端，通过表头的电流与被测电压Ux成正比

UxI

RRg在万用表中，用转换开关分别将不同数值的分压电 阻与表头串联，即可得到几个不同的电压量程。图2-16 简单的直流电压表

【例2-9】如图2-17所示某万用表的直流电压表部分电

路，五个电压量程分别是U1 = 2.5 V，U2 = 10 V，U3 = 50 V，U4 = 250 V，U5 = 500 V，已知表头参数Rg = 3 k，Ig = 50 A。

试求电路中各分压电阻R1、R2、R3、R4、R5。

解:利用电压表扩大量程公式R =(n  1)Rg，其中n =(Un/Ug)，Ug = RgIg = 0.15 V。(1)求R1：

n1=(U1/Ug)= 16.67，R1 =(n  1)Rg = 47 k

(2)求R2：把Rg2 = Rg  R1 = 50 k 视为表头内阻，n2 =(U2/U1)= 4，则

R2 =(n  1)Rg2 = 150 k

(3)求R3：把Rg3 = Rg  R1  R2 = 200 k 视为表头内阻，n3 =(U3/U2)= 5，则

R3 =(n  1)Rg3 = 800 k

(4)求R4：把Rg4 = Rg  R1  R2  R3 = 1000 k 视为表头内阻，n4 =(U4/U3)= 5，则

R4 =(n  1)Rg4 = 4000 k = 4 M

(5)求R5：把Rg5 = Rg  R1  R2  R3  R4 = 5 M 视为表头内阻，n5 =(U5/U4)= 2，则

R5 =(n  1)Rg5 = 5 M 图2-17 例题2-9 2.直流电流的测量

将表头并联一只分流电阻R，即构成一个最简单的直流电流表，如图2-18所示。设被测电流为Ix，则通过表头的电流与被测电流Ix成正比，即

IGRIx RgR

图2-18 简单的直流电流

图2-19 多量程的直流电流表

分流电阻R由电流表的量程IL和表头参数确定

RIgILIgRg

实际万用表是利用转换开关将电流表制成多量程的，如图2-19所示。

3.电阻的测量

万用表测量电阻(即欧姆表)的电路如图2-20所示。

可变电阻R叫做调零电阻，当红、黑表笔相接时(相当于被测电阻Rx = 0)，调节R的阻值使指针指到表头的满刻度，即

EIg

RgrR万用表电阻档的零点在表头的满度位置上。而电阻无穷大时(即红、黑表笔间开路)指针在表头的零度位置上。

当红、黑表笔间接被测电阻Rx时，通过表头的电流为

IE

RgrRRx可见表头读数I与被测电阻Rx是一一对应的，并且成反比关系，因此欧姆表刻度不是线性的。

三、万用表的使用

1．正确使用转换开关和表笔插孔

万用表有红与黑两只表笔(测棒)，表笔可插入万用表的“”、“”两个插孔里，注意一定要严格将红表笔插入“”极性孔里，黑表笔插入“”极性孔里。测量直流电流、电压等物理量时，必须注意正负极性。根据测量对象，将转换开关旋至所需位置，在被测量大小不详时，应先选用量程较大的高档试测，如不合适再逐步改用较低的档位，以表头指针移动到满刻度的三分之二位置附近为宜。

2．正确读数

万用表有数条供测量不同物理量的标尺，读数前一定要根据被测量的种类、性质和所用量程认清所对应的读数标尺。

3．正确测量电阻值

在使用万用表的欧姆档测量电阻之前，应首先把红、黑表笔短接，调节指针到欧姆标尺的零位上，并要正确选择电阻倍率档。测量某电阻Rx时，一定要使被测电阻不与其它电路有任何接触，也不要用手接触表笔的导电部分，以免影响测量结果。当利用欧姆表内部电池作为测试电源时(例如判断二极管或三极管的管脚)，要注意到：黑表笔接的是电源正极，红表笔接的是电源负极。

4．测量高电压时的注意事项

在测量高电压时务必要注意人身安全，应先将黑表笔固定接在被测电路的地电位上，然后再用红表笔去接触被测点处，操作者一定要站在绝缘良好的地方，并且应用单手操作，以防触电。在测量较高电压或较大电流时，不能在测量时带电转动转换开关旋钮改变量程或档位。

5．万用表的维护

万用表应水平放置使用，要防止受震动、受潮热，使用前首先看指针是否指在机械零位上，如果不在，应调至零位。每次测量完毕，要将转换开关置于空档或最高电压档上。在测量电阻时，如果将两只表笔短接后指针仍调整不到欧姆标尺的零位，则说明应更换万用表内部的电池；长期不用万用表时，应将电池取出，以防止电池受腐蚀而影响表内其它元件。

第七节 电阻的测量

一、电阻的测量方法

电阻的测量在电工测量技术中占有十分重要的地位，工程中所测量的电阻值，一般是在106  ~ 1012  的范围内。为减小测量误差，选用适当的测量电阻方法，通常是将电阻按其阻值的大小分成三类，即小电阻(1  以下)、中等电阻(1  ~ 0.1 M)和大电阻(0.1 M 以上)。测量电阻的方法很多，常用的方法分类如下：

1.按获取测量结果方式分类

(1)直接测阻法 采用直读式仪表测量电阻，仪表的标尺是以电阻的单位(、k 或M)刻度的，根据仪表指针在标尺上的指示位置，可以直接读取测量结果。例如用万用表的  档或M 表等测量电阻，就是直接测阻法。

(2)比较测阻法 采用比较仪器将被测电阻与标准电阻器进行比较，在比较仪器中接有检流计，当检流计指零时，可以根据已知的标准电阻值，获取被测电阻的阻值。

(3)间接测阻法 通过测量与电阻有关的电量，然后根据相关公式计算，求出被测电阻的阻值。例如得到广泛应用的、最简单的间接测阻法是电流、电压表法测量电阻(即伏安法)。它是用电流表测出通过被测电阻中的电流、用电压表测出被测电阻两端的电压，然后根据欧姆定律即可计算出被测电阻的阻值。

2．按被测电阻的阻值的大小分类

(1)小电阻的测量 是指测量1  以下的电阻。测量小电阻时，一般是选用毫欧表。要求测量精度比较高时，则可选用双臂电桥法测量。

(2)中等电阻的测量 是指测量阻值在1  ~ 0.1 M 之间的电阻。对中等电阻测量的最为方便的方法是用欧姆表进行测量，它可以直接读数，但这种方法的测量误差较大。中等电阻的测量也可以选用伏、安表测阻法，它能测出工作状态下的电阻值。其测量误差比较大。若需精密测量可选用单臂电桥法。

(3)大电阻的测量 是指测量阻值在0.1 M 以上的电阻。在测量大电阻时可选用兆欧表法，可以直接读数，但测量误差也较大。

二、伏安法测电阻

图2-21(a)是电流表外接的伏安法，这种测量方法的特点是电流表读数I包含被测电阻R中的电流I与电压表中的电流IV，所以电压表读数U与电流表读数I的比值应是被测电阻R与电压表内阻RV并联后的等效电阻，即(R//RV)= U/I，所以被测电阻值为

RU UIRV如果不知道电压表内阻RV的准U确值，令R，则该种测量方法适I用于R << RV情

况，即适用于测量阻值较小的电阻。

图2-21(b)是电流表内接的伏安法，这种测量方法的特点是电压表读数U包含被测电阻R端电压U与电流

图2-21 伏安法测电阻

表端电压UA，所以电压表读数U与电流表读数I的比值应是被测电阻R与电流表内阻RA之和，即R  RA = U/I，所以被测电阻值为

U

RRA

IU如果不知道电流表内阻的准确值，令R，则该种测量方法适用于R >> RA的情

I况，即适用于测量阻值较大的电阻。

第四篇：汽车安全装置

汽车安全装置

教学科目：汽车安全装置

教学目的：使学员掌握安全装置种类、功用、使用方法和注意事项 教学内容： 1.汽车主动安全装置

2.汽车被动安全装置

重点难点：ABS防抱死制动系统、安全带的作用 教学时间：1学时 教学方法：讲解、讨论.教学工具：多媒体教学软件 教学要求：

配合多媒体教学软件进行演讲、讲解,使每个学员掌握安全装置种类、功用、使用方法。

大家好: 上一课我们学习了交通信号，这一课我们学习汽车安全装置中的安全装置理论知识。

一、安全装置分类

安全装置分为两大类：一种是主动安全装置，另一种是被动安全装置，为了让同学们了解这些装置的功能、作用等，下面分两部分讲述。

二、主动安全装置

汽车的主动安全性，又称“积极安全性”，主要作用是防止安全事故的发生。1.制动防抱死系统：英文缩写为ABS。是一种具有防滑、防锁死等优点的安全刹车控制系统。有效避免紧急制动时车轮抱死现象的发生，保持车辆制动过程中的转向操纵性，增强行车安全性，保持制动时汽车的方向稳定性。同时缩短制动距离。

2.电子制动力分配系统：英文缩写为EBD，汽车制动时，如果四只轮胎附着地面的条件不同使轮胎与地面的摩擦力不同，在制动时就容易产生打滑、倾斜和侧翻等现象。EBD的功能就是在汽车制动的瞬间，高速计算出四个轮胎由于附着不同地面条件而产生的不同的摩擦力数值，然后按照设定的程序在运动中高速调整制动装置，达到制动力与摩擦力（牵引力）的匹配，以保证车辆的平稳和安全。

3.缓速器 在不使用或少使用车轮制动器的情况下，以电磁形成的阻力矩，使车辆行驶速度降低并保持稳定，防止因车轮制动器发热而导致制动失效。为保证长途和山区行驶安全，在大型客车和重型货车上广泛采用。

三、被动安全装置

汽车的被动安全性，又称“消极安全性”。作用是在事故发生时，保护内部乘员及外部人员的安全。

1.安全带

安全带被称为生命带，其作用是在强大的冲击力下，不至于被甩到车外，也就是说，当车辆发生碰撞时，巨大的惯性会使车内乘员与方向盘、挡风玻璃等发生二次碰撞，从而造成严重伤害。安全带能将人束缚在座位上，它的缓冲作用会吸收大量动能，极大地减轻乘员受伤害程度。

2.安全头枕

头枕是保护颈椎的，是一个非常重要的安全装置，能对驾驶者和乘客起到一定的保护作用。在发生交通事故时，由于碰撞所产生的巨大冲击力会使人头部突然后仰，从而使乘客受到较为严重的、甚至是致命的伤害。有头枕的存在，便可以保护脆弱的颈骨不受伤害。为了减少撞击中的头、颈受伤发生，颈部扭曲必须控制在最小幅度内。

3.安全气囊

安全气囊做为车身被动安全性的辅助配置，日渐受到人们的重视。当汽车碰撞后，乘员与车内构件尚未发生“二次碰撞前”迅速在两者之间打开一个充满气体的气垫，使乘员因惯性而移动时“扑在气垫上”从而缓和乘员受到的冲击并吸收碰撞能量，减轻乘员的伤害程度。

4.后视镜（分为汽车后视镜和车内后视镜）

第一：汽车后视镜，反映汽车后方、侧方和下方的情况，使驾驶者可以间接看清楚这些位置的情况，它起着“第二只眼睛”的作用，扩大了驾驶者的视野范围。

第二：车内后视镜，我们知道一部车上一共有三个后视镜，分别安置在汽车两侧和车内前挡风玻璃中央。或许是为了能随时维持整齐的仪容，也或许是爱美心切，有很多驾驶员把中央后视镜调整到把自己能照进去的角度，而这种情况在女性驾驶员中出现的尤为明显。很多爱美的女性都习惯把车内后视镜当成化妆镜来使用，反而忽视了它的实际功用。其实，车内后视镜的很大作用主要是用来观察车后的情况和倒车时使用的。车内后视镜很大程度上弥补了右反光镜的盲区，所以从车内后视镜是应该能够看到右后玻璃和后档右侧的。

今天我们学习了安全装置理论知识，分为主动和被动安全装置，汽车的主动安全性，又称“积极安全性”，主要作用是防止安全事故的发生。汽车的被动安全性，又称“消极安全性”。作用是在事故发生时，保护内部乘员及外部人员的安全。

明天我们学习驾驶操纵机构相关知识，请同学们提前预习，下课，再见。

第五篇：电力电子装置总结

1、电力电子装置的主要类型：AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC、静态开关

2、器件特点

电力二极管：由于存在结电容，有反向恢复时间，在未恢复阻断能力之前，相当于短路状态

晶闸管：电流型器件。擎住电流 IL，触发后，当IA > IL 撤除Ig，仍导通。

维持电流IH，当IA < IH时阻断。要关断晶闸管，必须使IA小于维持电流。

电力三极管：电流型器件。二次击穿，当Uce超过超过集电极额定电压后，发生正向雪崩击穿，Ic剧增，称为一次击穿。一次击穿后如不及时限流，大的集电结功耗会造成局部过热，导致三极管等效电阻减小，Ic再次急剧上上升，管子瞬时过热烧毁，称为二次击穿。

电力场效应管：电压型器件。单极性导电，开关速度快，常工作在高频方式，存在寄生体二极管D，有反向恢复过程，易引起管子损坏。导通电阻有正的温度系数，便于并联使用（易于均流）

IGBT：电压型器件。MOSFET与双极晶体管构成的复合管，无二次击穿，有擎住效应。

达到擎住电流后，IGBT失去控制能力。解决办法：工作电流不超过规定最大值，并尽量减小du/dt值。

3、器件缓冲电路

主要作用：抑制开关器件的di/dt、du/dt，改变开关轨迹，减少开关损耗，使之工作在安全工作区内。

分类：无极性、有极性、复合型 RCD关断缓冲电路（P14）

电容选择：原则1：按总损耗为最小确定电容值

原则2：按临界缓冲计算电容

电阻选择：

1、器件最小导通时间应大于电容的放电时间常数

2、电容的最大电流与工作电流之和不超过器件额定值，为防振荡，采用无感电阻

二极管选择：要求快速回复，耐受瞬时大电流，耐压高，一般选用快速恢复二极管。

4、保护技术

保护的类型： 过电流保护、输出过压保护、输入瞬态电压抑制、输入欠压保护、过温保护、器件控制极保护（P19 重点，清楚其中各元件的作用。）

第二章

1、线性电源与开关电源的区别：线性电源管子工作在线性放大区，开关电源工作在开关模式

2、开关电源的基本组成：1.开关电源输入环节，（输入浪涌电流的抑制：限流电阻

加开关、采用负温度系数热敏电阻NTC）2.功率变换电路（P23）：拓扑结构，Buck、Boost、BuckBoost（不带隔离）

正激、反激、推挽、半桥、全桥（带隔离变压器）

重点掌握前5种的工作原理，波形绘制很重要 3.控制及保护电路：控制主要方式是PWM，又分为电压控制模式和峰值电流控制模式

3、反激变换器：开关管导通时电源将电能转为磁能储存在电感（变压器）中，当开关管关断时再将磁能变为电能传送到负载(那么应该知道正激变换器了吧) 单端变换器：变压器磁通仅在单方向变化

4、重点掌握单端反激开关电源（P27）

工作模式：连续和不连续，两种模式输出电压表达式（输入公式困难，自己看书）第三章 逆变器

1、逆变器的主电路拓扑机构：半桥式、全桥式、推挽式（P55）

2、半桥电压利用率低，仅为直流母线电压一半，但其可以利用两个大电容自动补偿不对称波形，这是其一大优点。

3、全桥和推挽电压利用率均为半桥2倍，但存在变压器直流不平衡的问题

4、推挽的主要优点是电压损失小，只有单管压降。而且两个开关管的驱动可以共用，驱动电路简单。

5正弦脉宽调制（SPWM）：利用面积冲量等效的原理获得谐波含量很小的正弦电压输出，其谐波主要分布在载波频率以及载波频率的整数倍附近。

5、SPWM类型：单极性SPWM，双极性SPWM，单极性倍频SPWM

6、怎样区分单极性与双极性：（简单）看输出半周期内脉冲是否正负交替

7、单级倍频的有点：Uab存在三种电平（哪三种因该知道吧），电压脉动幅度比双极性低一倍，相同开关频率下输出SPWM脉动频率单极性倍频比双极性高一倍（单极倍频为载波频率两倍，双极性为载波频率），有利于猴急滤波。

8、会分析什么时候产生什么样的驱动信号，那些管子导通，输出什么样的波形。

9、什么是载波比？什么是调制比？（自己找一下答案比较好）

10、输出电压表达式：幅值 = 直流侧电压 * 调制比。有效值又是什么样的？

11、直流偏磁问题：由于逆变电压中出现直流分量，使变压器磁芯的工作磁滞回线中心偏离了坐标原点 ,正反向脉冲磁过程中工作状态不对称，使得变压器正负半周传输的能量不平衡，称为直流偏磁现象。

12、哪些变换电路存在直流偏磁现象：全桥变换一般存在，半桥变换利用两个大电容自动补偿不对称波形，不存在。

13、直流偏磁危害：造成变压器磁芯单向饱和 ,励磁电流急增, 威胁器件的安全运行。同时逆变器输出电压波形发生严重畸变。

14、直流偏磁产生原因：控制系统的电源电压或元件参数引起三角载波或正弦调制波正、负半周不对称

15、抗不平衡措施：分静态、动态。静态：严格挑选器件，注意驱动电路一致性

动态：模拟补偿、数字适时补偿

16、辅助电源：为控制电路、检测电路、驱动电路等供电

17、感应加热电源：先将市电整流，在逆变为高频交流给感应线圈供电。分为串联谐振和并联谐振两种。其功率调节是靠调节工作频率来实现的，在谐振点附近时负载等效阻抗最低，电流大，功率亦大。提高频率后阻抗增加，电流减小，功率减小。第四章 不间断UPS

1、UPS定义：Uninterruptible Power Supply是指当交流输入电源（习惯称为市电）发生异常或断电时，还能继续向负载供电，并能保证供电质量，使负载供电不受影响的装置。

2、UPS的类型：后备式、双变换在线式、在线互动式、Delta变换式

3、后备式原理：原理框图（P95）

市电正常时，充电器给蓄电池充电，市电经过滤波、稳压后向负载供电  市电异常（含掉电）时，蓄电池通过逆变器向负载供电 特点：

1、市电—电池转换时，输出电压有转换时间

2、供电品质不高

3、结构简单、成本低、效率高

4、双变换在线式原理：原理框图（重点掌握P95）

市电正常时，市电经AC/DC，DC/AC两次变换后给负载供电 市电故障时，由蓄电池经DC/AC变换供电

只有当逆变器故障时，才通过装换开关切换，市电直接旁路给负载供电 特点：市电—电池切换时，可实现零时间切换

供电品质高，结构复杂，成本高、效率低

5、在线互动式: 市电正常时，UPS逆变器工作在整流状态，向电池充电，市电通过智能调压直接向负载供电

市电掉电后，逆变器转为逆变状态，电池通过逆变器向负载供电 特点：

1、市电—电池转换时，输出电压有转换时间

2、供电品质较低

3、结构简单、成本低、效率高

6、Delta变换式

只对输出电压的差值进行调整和补偿

特点：

1、市电—电池转换时，可实现零切换时间

2、供电品质高

3、前端变换器功率等级较低

4、结构较复杂、成本较高（低于双变换在线式UPS）、效率高

7、蓄电池的基本性能指标（P106）：

放电终止电压：表示电池不允许再放出电能时的电压，通常为1.75V/单格。放电率：放电至终止电压的电流大小或时间快慢。可用放电电流或放电时间表示。容量：放电电流与放电时间的乘积来表示，单位为安时(A·h)放电电流：就是电池的输出电流

8、逆变、市电切换

a.机械接触器：可以防止电弧，但不能很好解决对后级负载不间断、无扰动供电 b.静态开关：零时间切换，但是有管耗

c.混合式开关：同时导通实现不间断供电，但可能产生环流

9、输出滤波：作用是滤除逆变桥输出SPWM波中的谐波分量。由于输出脉宽调制波中的谐波主要分布在开关频率附近，选取LC滤波器的谐振频率满足（P113 式4-5）

10、同步锁相组成：鉴相器、环路滤波器、压控振荡器 第五章

1、四象限斩波调速（重点分析P135）

各象限运行时的工作原理，各管的通断状态（对照书上进行分析,图不好贴）

2、具有中间环节的DC/DC变换器

为什么采用具有中间变换环节的变换形式：输入输出电压悬殊，采用具有中间高频环节的变换形式，经高频变压器实现降压或升压 工作原理：直流输入电压经输入滤波后加到半桥式逆变器电路上，逆变后的方波经高频变压器降压，再经二极管不空整流，得到低压直流电压。输出电压通过闭环控制逆变器的PWM信号，达到电压的控制，实现电压稳定输出。

3、TL494锯齿波形成（P141）：频率由5端和6端电容、电阻决定f=1.1/RC（知道1.1是都少吗？Ln3,想到什么了吗）。5端产生锯齿波

4、TL494的脉宽控制原理（P141，结合图5.11进行分析）第六章

1、交流调功器：调节输出功率，对电压，电流没有严格要求。

2、交流调功器的控制模式：过零触发半周波控制（定周期/ 变周期）、调相触发 控制

3、过零触发半周波控制：将交流电源每N个电压半周定为一个调节周期T，在该调节

周期内调节导通电压半周的个数M来调节输出功率。

特点：负载得到的电压(电流)波形总是完整的正弦波，避免了电流的瞬时冲击，功率因数高，但负载电流存在频率低于基频的次谐波分量，应用范围受限制，且调节周期较长。

4、调相触发控制：以每个交流电压半周为调节周期，通过调节晶闸管的导通相位角进行调功。

特点：负载的电压(电流)是缺角正弦波，功率因数差，且存在高次谐波，对电网和无线电波会产生射频干扰

5、谐振型逆变器（有可能会画波形）

主电路结构：1.串联谐振逆变电路。

2.电容分压电路（可增强电路承受冲击负载的能力P168）3.移相调压(使得逆变电压可控P168)6、400Hz谐振型逆变器实例分析 总体构成（P169图6.19）：

1浪涌抑制电路（启动电阻R97，接触器JC）2输入滤波电路（滤波电感L01 电容C1-C4）

3移相全桥电路（Q1、Q2、Q3、Q4以及开关器件的RCD缓冲电路）4主变压器、5反馈变压器、6桥臂直通保护电路（上下桥臂直通时，触发QE、QF，强制关断Q2、Q4）

第七章 电力系统用电力电子装置

1、阻抗补偿方案（P175）：1.晶闸管投切电容器TSC

2.晶闸管控制电抗器TCR（晶闸管触发角90-180）3.晶闸管控制串联电容器TCSC

2、电压源变流器补偿方案：1.无功功率发生器 2.开关型串联基波电压补偿

3、谐波危害：公用电网、电缆、用电设备、继电器接触器、电气仪表、环境电磁干扰、电网局部谐振等（P181）

3、无源滤波器的缺点： 1.受参数影响；

2.消除特定次谐波；

3.与无功补偿、调压要求难以协调

4、有源滤波器（APF）的原理： 针对电网中非线性负载，检测其谐波电流，作为电流指令控制一个与电网并联的电流发生源，使之输出电流跟踪指令电流，该电流源就提供了非线性负载所需的谐波电流，电网只需提供基波电流。

5、有源滤波器拓扑结构：串联型、并联型、混合型，其变流器分电压型和电流型

6、直流输电基本原理：包括直流输电线和两个换流站，一站工作在整流，一站工作在逆变，功率从整流站向逆变站传送。直流输电系统通过调节换流器的触发控制角，将两端换流站的直流电压极性同时反向，实现输送功率翻转。

7、直流输电主接线方式: 双极方式、单极大地回线方式、单极金属回线方式、单极

双极线并联大地回线

8、直流输电有点：1.方便电网互联

2．线路造价低，功耗小 3．适宜远距离输电

9、直流输电缺点：

1、换流装置价格昂贵，结构复杂

2、消耗无功功率

3、产生谐波

4、控制装置复杂

10、直流输电适用场合：

1、与距离大功率输电

2、海底电缆隔海输电

3、出线走廊拥挤地区

4、两大系统互联或不同频率电网连接

11、直流输电的控制和调节：稳态直流电流表达式（P193）

明显从式中可以看出改变那些量可以改变直流电流 第八章

1、形成电磁干扰的条件：

1.向外发送电磁干扰的源——噪声源 2.传递干扰的途径——噪声耦合和辐射 3.承受电磁干扰的客体——受扰设备

2、常用抑制电磁干扰的措施：1.用电路和器件抑制电磁干扰

2．滤波 3.屏蔽 4.布线 5.接地