汽车电子基础
一.二极管
1.什么是半导体
导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体，半导体是在某种条件下导电，而在别的条件下不导电的材料。半导体包括二极管、三极管、晶闸管等。制造半导体最常用的材料是硅晶体和锗晶体。晶体是具有确定的原子结构的材料，纯的晶体不能用来制作半导体，需要在这两种晶体中掺杂极小比例的其他元素。硅晶体和锗晶体都是四价元素，掺人杂质后，导电性能就会发生明显变化。根据掺杂元素的不同，可以把半导体分为P型半导体和N型半导体。
在晶体中掺入微量的五价磷元素，产生多余的自由电子充当导电载流子，掺入磷元素杂质的半导体叫做N型半导体；在晶体中掺人微量的三价硼元素，因为缺少电子产生空穴，这些空穴充当导电的载流子，掺人硼元素杂质的半导体叫做P型半导体。
按一定次序将N型半导体和P型半导体结合在一起，便能制造出用于汽车电压调节和电子控制器等电子装置的电子器件。
2.当N型半导体和P型半导体结合在一起，得到的PN结就是二极管。二极管
按制造材料可分为硅二极管、锗二极管.
二极管可以看作电流的单向止回阀，它只允许电流以一个方向流动，即从二极管的正极流向负极。这就是二极管的单向导电性。
3.如何利用万用表检测二级管的单向导电性?
观看各种形式的二极管(实物)。
用指针式万用表检测二极管的
单向导电性(图5-2)。将万用
表拨到R×1K挡。用红表笔接
二极管的负极，黑表笔接二极
管的正极，所测得的阻值较小；
反过来，用红表笔接二极管的
正极，黑表笔接二极管的负极，
所测得的阻值较大。这是因为，指针式万用表的红表笔与内部电源负极相连，黑袁笔与内部电源正极相连，当正电压加到二极管正极，负电压加到二极管负极，便有电流流过，二极管表现出的阻值很小；反之二极管则没有电流流过，表现出的阻值很大。
操作规范：用万用表检测二极管时不能用R×1挡和R×10K挡，R×1挡电流太大，可能烧坏二极管；R×10K挡电压太高，可能击穿二极管。
4．二极管的伏安特性
流过二极管的电流随着加在二极管上的电压变化而变化的性质称为二极管的伏安特性。如下图所示为二极管伏安特性曲线。
1正向特性
从图上可看出，当在二极管上加上的正向电压小于某一数值Uth时，正向电流很小，几乎为零，二极管呈现出较大的电阻，这段区域称为“死区”。Uth 叫做死区电压或门槛电压。硅管Uth=0.5V，锗管Uth=0.1 V。当正向电压超过Uth后，正向电流按指数曲线规律增长，二极管处于导通状态。硅管的导通压降为0.7 V，锗管的导通压降为0.3V。
1)反向特性
当二极管被加上反向电压时，流过二极管的电流很小，称为反向饱和电流Is，硅管Is为小于0.1μA，锗管Is为几十微安。
当反向电压增加到某个数值UR时，流过二极管的反向电流将急剧增大，这种现象叫反向击穿。UR叫反向击穿电压。使用二极管时，应避免反向电压超过
击穿电压，以防止二极管损坏。
2)二极管的主要参数
(1)最大电流IF
最大电流是指二极管长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。实际使用时的工作电流应小于IF，如果超过此值，将引起PN结过热而烧坏。
(2)最高反向电压URM
最高反向电压是指二极管工作时两端所允许加的最大反向电压。通常URM 约为反向击穿电压UR的一半，以保证二极管安全工作，防止击穿。
5．二极管在汽车上的应用
利用二极管的单向导电性，可以组成整流、续流、限幅及检波等电路应用到汽车电路中。
1)二极管的整流电路
将交流电变成直流电的过程叫做整流。在汽车交流发电机中，就是利用二极管组成的整流板将发电机发出的三相交流电整流为直流电。为了适应汽车发电机的需要，专门制作了用于汽车的整流二极管。如下图所示。
正极管的外壳为负极，引出极为正极。在负极搭铁的硅整流发电机中，三个正极管的外壳压装在散热板的三个座孔内，共同组成发电机的正极，由一个与发电机后端盖绝缘的整流板固定螺栓通至机壳外，作为发电机的火线接线柱“B”。负极管的外壳为正极，引出极为负极，在管壳底上一般标有黑色标记。三个负极管的外壳压装在后端盖的三个孔内，和发电机外壳一起成为发电机的负极。
负极管构成的整流电路称为三相桥式整流电路，将发电机的交流电变为12V
的直流电。整流电路如下图所示。
三相桥式整流工作原理。在电路中，三个正极管的正极引出线分别与三相绕组的首端相连。在某一瞬间，只有与电位最高的一相绕组相连的正极管导通。同样，三个负极管的引出线也分别同三相绕组的首端相连。在某一瞬间，只有与电位最低的一相绕组相连的负极管导通。
其整流过程如下：
在t=0 时，UU1=0，UV1 为负值，UW1 为正值，则二极管VD3、VD5 获得正向电压而导通。电流从W1相出发，经VD3、用电设备VD5回到V1 相构成回路。因为二极管内阻很小，所以此时W1、V1 之间的电压都加在负载上。在t1～t2 时间内，U1相电压最高，Vl相电压最低，所以VDl、VD5处于正向电压下而导通，U1、Vl之间的电压加在负载上。在t1～t2 时间内，U1相电压最高，Vl相电压最低，所以VDl、VD5处于正向电压下而导通，U1、Vl之间的电压加在负载上。
在t2～t3 时间内，U1 相电压最高，W1 相电压最低，所以VDl、VD6 处于正向电压下而导通，U1、Wl之间的电压加在负载上。
在t3～t4 时间内，VD2、VD6导通，V1、W1之间的电压加在负载上。
这样反复循环，6只二极管轮流导
通，在负载端便得到一个较平稳的
直流电压。
2)二极管的续流电路
一个通电的线圈，当突
然断电时，就会在线圈
中产生一个反向电动势，
如果这个反向电动势叠
加在电路中的其他电子
元件上(一般为三极管)，就会引起元件的损坏。为了避免这种现象的出现，一般都在线圈旁边并联一个二极管来吸收反向电动势，这种电路就是二极管的续流电
路(如图所示)。
在这种电路中，二极管起到了对其他电子元件的保护作用，所以也称为保护二极管。与线圈并联的二极管一定是负极接高电位，正极接低电位。
在汽车用电子调压器中，起开关作用的三极管根据发电机输出电压的高低控制
交流发电机励磁绕组的通断，以达到稳定输出电压的目的。
在上图所示电子调压器电路中，点画线框内就是二极管续流电路。在该调压器电路中，三极管VT2 和VT3 联合起到开关作用控制发电机励磁线圈的通断。当三极管断开励磁绕组时，励磁绕组中就会产生一个较高的反向电动势，这个电动势如果叠加在电源。在图中所示电子调压器电路中，点画线框内就是二极管续流电路。在该调压器电路中，三极管VT2 和VT3 联合起到开关作用控制发电机励磁线圈的通断。当三极管断开励磁绕组时，励磁绕组中就会产生一个较高的反向电动势，这个电动势如果叠加在电源电压上将对VT2 和VT3 造成很大冲击，甚至将三极管烧毁。当并联上保护二极管VD3 后，这个反向电动势经过VD3被励磁线圈自己吸收，避免了对三极管的冲击。
二极管的续流电路在汽车电子电路中随处可见，一般在继电器、线圈等旁边都
并联有保护二极管。保护二极管有些装在器件外部，有些装在器件内部，线圈的旁边。
二极管的限幅电路是利用二极管在导通后正向压降为0.7V的特性，使得二极管两端的电压维持在0.7V，达到限制电压幅度的作用；二极管的检波电路主要应用在汽车音响电路中。二极管的这两种应用将在以后结合具体电路进行分析。6．稳压管
除了普通二极管外，还有专供特殊用途的二极管，如稳压管、发光二极管和光电二极管等。稳压管是一种经过特殊工艺制造成的二极管，它与电阻配合使用，具有稳定电压的功能。普通二极管加上反向电压不导通，可是当反向电压达到一
定程度(大于UR)时二极管会反向击穿，普通二极管就会烧毁。但是经过特殊工艺制造的稳压管就能够耐得住反向电流。稳压管的外形与普通二极管区别不大，它的符号和伏安特性如下图所示。
稳压管设计成能工作在击穿区(BC 段)，当反向电压达到UZ时，大电流反向流过稳压管，阻止电压继续升高。这种特性使稳压管成为调节电压的电子器件。稳压管试验方法如下：
用可调直流稳压电源验证二极管的稳压作用。如图(a)
所示，限流电阻的阻值为500Ω，负载电阻阻值为3KΩ，稳压管的稳压值为5.3V，调整稳压电源的电压输出值从4～12V逐步变化，对应一个输出值，用万用表测量负载电阻两端电压，观察电压变化。
操作规范：稳压管在正常工作时必须与一个电阻串联，这个电阻提供了稳压管的稳定工作电流。这个电阻的阻值根据稳压管的参数而有一个取值范围。
操作规范：稳压管在工作时一定是正极接低电位，负极接高电位。
在汽车电路中由于各个电器总成或元件工作电流比较大，使汽车电源系统的电压会出现波动。在汽车的仪表电路和一部分电子控制电路中，一些需要精确电压值的地方经常利用稳压管来获取所需电压。如图(b)所示，是利用稳压管为汽车仪表提供稳定电源的电路，图中的稳压管与电阻串联而与仪表并联。如果仪表电压必须限定在7V，便可使用额定电
压为7V 的稳压管。汽车电源电压一部分降落在电阻上，7V 电压降落在稳压管上。即使电源电压发生变化，也只是引起不同大小的电流流过电阻和稳压管，改变降落在电阻上的电压，而稳压管始终维持7V电压不变。
提示：稳压管达到反向导通的电压也称为齐纳(Zener)电压，所以稳压管也被
称为齐纳二极管。
操作规范：稳压管虽然能够稳压，但是它毕竟是二极管，所能通过的电流有限，它一般只应用在低电压、小电流的工作场合，对一些高电压或大电流的工作场合不能选用稳压管稳压。
7．发光二极管
发光二极管(简称LED)是采用砷(As)、镓(Ga)、磷(P)合成的二极管，内部基本单元仍是一个PN 结。
当外加正向电压时，向外发光，
其亮度随流过的电流增大而提高，
发光的颜色和构成PN结的材料有
关，通常有红、黄、绿、蓝和紫等
颜色，还有发出不可见的红外线的
发光二极管。发光二极管的外形及
符号如右图所示。
在汽车电路中发光二极管随处可见，主要应用在仪表板上作为指示信号灯或报警信号灯。比如液体液面过低，制动蹄片过薄，制动灯、尾灯、前照灯等烧坏，
这时相应的发光二极管就会被接通发光，发出报警指示。
如下图所示为浮子舌簧管开关式液位传感器应用电路。
如图(a)所示，这种传感器是由树脂软管制成的轴和沿轴上
下移动的环状浮子组成的。圆管状轴内装有易磁化的强磁性材料制成的触点(舌簧管)，浮子内嵌有永久磁铁。当液位低于规定值时，舌簧管与浮子的位置关系如图(b)中虚线浮子位置所示。当永久磁铁接近舌簧管时，磁力线从舌簧管中通过，舌簧管的触点闭合，报警二极管电路被接通，报警二极管发光，提示驾驶员液位已经低于规定值。当液位达到规定值时，浮子上升到规定位置如图(b)中实线所示，没有磁力线通过舌簧管，在舌簧管本身的弹力作用下，舌簧管触点打开，报警二极管熄灭，表示液位合乎要求。
由发光二极管构成的数码显示器和点阵显示器。由8 个发光二极管可以组
成1 位七段数码管来表示1位数字和小数点。如图下所示。
上图(b)中的发光二极管的正极连接在一起，接到正电源上，所以被称为“共阳极”数码管。按照显示需要，只要把对应的发光二极管的负极通过限流电阻接到负电源上，就能显示相应的数字。例如：显示数字“3”，将a、b、c、d、g 接到负电源上，相应的发光二极管发光，显示出数字“3”。
在图5-13(c)中的数码管是将发光二极管的负极连接在一起并接到负电源上的数码管，称为“共阴极”数码管，显示原理与共阳极数码管类似。
提示：发光二极管有自身的缺陷，在环境较暗的情况下，显示效果较好，在阳光直射下很难辨别发光与否；如果要增大亮度，势必需要大电流，增加功耗，所以发光二极管及其构成的数码管在汽车上的使用是受到限制的。
在汽车上用于显示的电子器件除了发光二极管和数码管以外，还有液晶显示器(LCD)、真空荧光显示器(VFD)、阴极射线管显示器(CRT)和石英指针式显示器。这些均可在现代轿车电子仪表板上见到。
8．光电二极管
当光线照射在PN结上时，二极管的反向电流增加，其大小与光的照度成正比，利用这个特性制成的二极管就是光电二极管。光电二极管的结构和外形如下图所示。
利用光电二极管制成光电传感
器，可以把非电信号转变为电信
号，以便控制其他电子器件。汽
车上的许多传感器就是利用光电
二极管制成的，用于汽车自动空
调系统的日照强度传感器就是一个光电二极管(如右图所示)。
光电二极管作为光传感器还被应用到汽车灯光自动控制器中，用来检测车辆周围亮、暗程度。
二．三极管
1．什么是晶体三极管。
1)三极管基本概念
半导体三极管也称为晶体三极管。它是由两个相距很近的PN结组成的，是在一块半导体晶片上制造三个掺杂区，形成两个PN结，再引出三个电极，用管壳
封装。
三极管由P 型和N 型材料组合的三层材料制成。按照两个PN 结的组合方式不同，三极管可分为NPN 型如图(a)、(b)所示和PNP 型如图(c)、(d)所示两种。
NPN 型三极管与PNP型三极管不能互相代替。三极管并不是两个PN 结的简单组合，不能用两个二极管代替。
三极管的三个极分别为发射极e、集电极c、基极b。三极管的基本功能就是利用基极电流控制集电极和发射极之间的电流。三极管可以被看作一个电流的控制阀，集电极和发射极是电流的通路，而基极就是控制这个电流的阀门，只不过这个阀门不是靠旋转来改变通路的大小，而是靠本身流过的电流——基极电流来控制集电极和发射极之间流过电流的大小。三极管符号中的箭头就表示了两种不同类型的三极管集电极和发射极之间电流的方向。NPN型三极管电流从集电极c流向发射极e；PNP型三极管电流从发射极e流向集电极c。
2)电流放大倍数β
三极管在有输入信号的情况下，输出信号的电流变化与输入信号的电流变化之比，称为电流放大倍数，也就是一般简称的三极管放大倍数。电流放大倍数决定了三极管的基本放大能力。
提示：三极管在不同的集电极电流下，电流放大倍数会有不同，但在实际使用中可认为近似不变。工程中提到的放大倍数均是指β，但是在讨论输入信号的电压变化时，也可以用β作为近似的审．压放大倍数。
3)穿透电流ICEO
当基极b 开路时，集电极c、发射极e之间加上一定电压时，ce之间并不是没有电流流过，只是流过的电流很小，称为穿透电流ICEO。三极管的穿透电流越小，管子的质量越好。
4)极限参数
使三极管得到充分利用而又安全可靠工作的参数，叫做极限参数。
①集电极最大允许电流ICM
集电极电流的上升会引起电流放大倍数的下降，通常将β值下降到正常值的三分之二时所对应的集电极电流称为集电极最大允许电流ICM。Ic超过ICM时，三极管不一定损坏，但放大能力会下降。
②集电极最大允许耗散功率PCM
当集电极耗散功率是指集电极流过的电流与加载的电压的乘积。当集电极耗散功率上升时，三极管发热，温度上升，管子性能下降，甚至损坏。PCM是指集电结温度不超过允许值(手册上有规定)时，集电极所允许的最大功耗。
③反向击穿电压
三极管工作时，加在任何两个电极之间的反向电压超过一定值时，都会产生很大电流，从而导致管子损坏。
U（BR）CEO是指基极开路时，集电极与发射极之间的击穿电压值。2．三极管管型和管脚极性的判别
在实际工作中，经常遇到判别三极管管型、管脚极性判别问题，以及检测判断三极管是否损坏的问题。判定的方法主要有目测和万用表检测两种方法，实际工作中经常采用目测法，在目测法不能做出准确判断时，再利用万用表进行检测。
1)目测法
①.管型的判别
一般情况下，管型是NPN还是PNP应该从管壳上标注的型号来判别。依照部颁标准，三极管型号的第二位(字母)，A、C表示PNP管；B、D表示NPN管。例如：3AX、3CG、3AD、3CA 等均表示PNP型三极管。3BX、3DG、3DD、3DA等均表示NPN型三极管。
提示：三极管型号中的第一位数字3，表示三极管；第三位字线，表示三极管的功率及频率特性；第四位数字表示序列号。
②.管脚极性的判别
常用的小功率三极管有金属圆壳封装和塑料封装(半圆柱形)等，管脚排列如图下(a)所示。
大功率三极管的外形有金属壳封装(扁柱形)管脚排列如下图(b)所示，以及塑料
封装(扁平、管脚直列)等形式。
2)用万用表电阻挡判别
三极管内部有两个PN结，利用PN 结的单向导电性，可用万用表电阻挡判别管子类型和e、b、c 三个极。
①.基极的判别
判别管脚时应首先确认基极。一般情况下，基极排列在三个电极的中间(大功率金属壳扁平形封装除外)。
用指针式万用表的黑表笔接假定的基极，用红表笔分别接触另外两个极。若测得电阻都较小，约为几百欧至几千欧；将红黑表笔对调，测得电阻都较大，约为
几百千欧以上，这个管子就是NPN 管，最初黑表笔接的就是基极。
用指针式万用表的黑表笔接假定的基极，用红表笔分别接触另外两个极。若测得电阻都较大，约为几百千欧以上；将红黑表笔对调，测得电阻都较小，约为几百欧至几千欧。这个管子就是PNP管。最初黑表笔接的就是基极。
②.集电极和发射极的判别
对于NPN 管，确定基极后，用指针式万用表的两个表笔分别接触另两个管脚，同时用指尖轻触基极，观察万用表指针摆动情况；将两个表笔对调，重复上述过程。取指针摆动较大一次的表笔接触位置，黑表笔接触的是集电极c，红表笔接触的是发射极e。
对于PNP管，确定基极后，用指针式万用表的两个表笔分别接触另两个管脚，同时用指尖轻触基极，观察万用表指针摆动情况；将两个表笔对调，重复上述过程。取指针摆动较大一次的表笔接触位置，黑表笔接触的是发射极e，红表笔接触的是集电极c。
3．三极管的三种工作状态
根据三极管连接的外部电路条件，三极管有三种工作状态。
1)截止
当NPN型三极管连接成如上图(a)所示电路时，基极b 与发射极e 电位差小于0.7 V，这种情况称为基极加了反向偏压。在这种状态下，三极管不导通，没有电流流动，称为三极管的截止状态。如果把ce 间看作一个开关的两端，截止状态相当于开关断开。
对于PNP 型三极管，发射极e 与基极b 电位差小于0.3V，如上图(b)所示，基极加了反向偏压，PNP三极管截止。
2)放大
如图(a)所示，当NPN 管的基极b 与发射极e 电位差大于
0.7V，这种情况称为基极加了正向偏压。在这种状态下，三极管导通，集电极C 向发射极e 有电流，而且流过的电流的大小与基极b 流入的电流成正比，称为三极管的放大状态。
对于PNP管，放大状态的条件是基极b 的电位比发射极e的电位低0.3V 以上。如图(b)所示。
3)饱和
在放大状态，三极管ce 之间的电流是随着基极b的电增大而增大的。但是，当三极管的基极电流增加到一定值时，再增大正向偏压，加大基极电流，ce 之间的电流维持在一个最大值而不再增大了，这种状态称为三极管的饱和状态。在饱和状态，三极管ce 之间电位差很小，几乎为零，相当于一个开关的两端闭合。在分析汽车电路中，如果遇到三极管饱和的状态，可认为c、e 电位相等。
按照右图所示电路连接，调节电
位器RP，改变基极电位，观察接在
发射极上的万用表流过的电流值体
会三极管的三种
工作状态。
4．三极管放大电路在汽车电子电路
中的应用
1)三极管的基本放大电路
平顶山工业职业技术学院汽车运用技术专业 课程标准 机械工程学院 二〇一八年八月
汽车电工电子基础课程标准 一、课程信息 课程名称：《汽车电工电子基础》制定人：白晓 2018年8月20日 学分：5审核人：罗玉华 学时：72 先修课程：高等数学后续课程：汽车电气设备与维修、汽车电控技术本标准适用于汽车检测、汽车运用、汽车营销专业。 二、课程性质与功能定位 1.课程性质 《汽车电工电子技术基础》高职非电专业的基础课，是汽车相关专业学习汽车电子类课程的基础。?为后续课程《汽车电气设备与维修》《汽车电控制技术》奠定基础。本课程是培养汽车维修行业从事现代轿车电子维修的高技能型技术人才的一门重要课程 2.课程功能定位 表1 课程功能定位分析 三、课程目标与内容设计 1. 总体目标 通过课程教学，使学生具备从事汽车电气控制线路和电气设备维护的基本技能，增强学生电工电子技术在其他学科的应用意识，培养学生的电气控制技术综合应用能力。该能力的形成建立在学生电气控制基础知识、基本技能、情感态度、学习策略等素养整体发展的基础上。电工学基础知识、基本技能是电工电子技术控制综合应用能力的基础，情感态度是影响学生学习和发展的重要因素，学习策略是提高学习效率、发展自主学习能力的保证，这四个方面共同促进电工电子技术综合应用能力的形成。 2. 具体目标 表2 课程教学目标与内容设计
备注：课程目标中要融入课程育人、课程思政的育人理念。 3. 课程教学安排
四、教学方法与手段 （1）本课程的实践性较强，教学过程中要积极改进教学方法，按照学生学习的规律和特点，以学生为主体，充分调动学生学习的主动性、积极性。在课程内容的组织上，建议选择合适的产品作
1、试简述汽电子技术的发展分为哪几个阶段？各有什么特点？ 解：可以分为3个发展阶段， 第一阶段（1960~1975年）晶体管收音机、点火装置、交流发电机等特点：采用晶体管集成电路，大量采用分离元件的模拟电子线路，控制器体积较大，有多达上千个元件，并且可靠性较差，开始代替传统机械控制装置。 第二阶段（1975 ~1985年）微处理器数字集成电路大规模被采用，形成汽车上各专用独立的控制系统，例如：EFI、ABS、SRS、ECT、CCS等但是这些系统都是各自独立运行。 第三阶段（1985 ~现在）采用超大规模集成电路，控制器局域网（CAN）总线技术被很好地采用，进一步提高电子控制器性能、缩小体积、减轻重量。在汽车发动机、底盘、车身三个方面发展集成、综合控制系统。例如有4WS、ASR、ESP、EDS、EBD、ACC、EPS等2、汽车电子控制系统分为哪几类？ 解：有4类发动机控制系统、车身控制系统、车辆底盘控制系统、汽车娱乐通信多媒体控制系统。 3、什么是灵敏度、分辨率、线性度、迟滞？ 灵敏度：装置稳态时传感器输出量与输入量之比。 分辨率：在规定的测量范围内能够检测出的最小的变化值。 线性度：在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差与满量程输出值的百分比称为线性度或非线性误差。 迟滞：在相同的工作条件下，传感器的正行程与反行程特性的不一致程度。 4、什么是磁电效应、霍尔效应、压电效应、光电效应和热电效应？ （1）磁电效应：根据法拉第电磁感应定律，N匝线圈在磁场中运动，切割磁力线（或线圈所在磁场的磁通变化）时，线圈中所产生的感应电动势的大小取决于穿过线圈的磁通的变化率。 (2)霍尔效应:半导体或金属薄片置于磁场中，当有电流（与磁场垂直的薄片平面方向）流过时，在垂直于磁场和电流的方向上产生电动势，这种现象称为霍耳效应。 (3)压电效应；对某些电介质沿着一定方向加力而使其变形时，在一定表面上产生电荷，当外力撤除后，又恢复到不带电状态，这种现象称为正压电效应。在电介质的极化方向施加电场，电介质会在一定方向上产生机械变形或机械压力，当外电场去除后，变形或应力随之消失，此现象称为逆压电效应。 （4）光电效应：当光线照射物体时，可看作一串具有能量E的光子轰击物体，如果光子的能量足够大，物质内部电子吸收光子能量后，摆脱内部力的约束，发生相应电效应的物理现象，称为光电效应。 （5）热点效应：将两种不同性质的金属导体A、B接成一个闭合回路，如果两接合点温度不相等（T0≠T），则在两导体间产生电动势，并且回路中有一定大小的电流存在，此现象称为热电效应。 5 与传统的化油器发动机相比电控汽油喷射系统具有的优点？ 解：（1）节油和排放净化效果明显。能提供各种运行工况下最佳空燃比的混合气，燃油雾化好，各缸分配均匀，燃烧效率提高，减少了爆震，提高了发动机工作稳定性 （2)充气效率高,提高输出功率，增加发动机的动力。在进气系统中，取消了化油器那样的喉管部位，进气压力损失小，进气管道经过合理设计，可以充分利用吸入空气的惯性增压作用，增大充气量。 (3) 能实现空燃比的高精度控制。能根据发动机负荷的变化精确控制空燃比，使各种工况都有最佳的空燃比，使汽油燃烧充分，降低油耗，减少排污
《汽车电工电子技术基础》复习题 一、填空题（每空1分，共20分） 1、电压的实际方向规定为由电位点指向电位点。 2、单个汽车大灯一般为“12V，60W”，则灯丝热态阻值为Ω，两个大灯正常工作时的总电流为A。夜间行车1小时，两个大灯所消耗的电能是度。 3、正弦交流电的三要素是指、及三个量。 4、在我国，三相电源作星形联结时，线电压为V，相电压为V。 5、已知某单相变压器匝数比K=20，原边电压为220V，则副边电压为V。 6、P型半导体中多数载流子是，N型半导体中多数载流子是。 7、直流电动机主要由和两大部分组成。 8、车用整流电路一般采用整流电路，至少需要使用个二极管。 9、构成数字电路的三种基本逻辑门是、、。 二、单项选择题（每题2分，共20分） 1、如图所示，已知R=5Ω，E=6V，I=1A，则U ab A、1V B、11V C、-11V D、-1V 2 A、瞬时值 B、最大值 C、平均值 D、有效值 3、表示物质导磁性能的物理量是（）。 A、磁感应强度(B) B、磁通量(Φ) C、磁导率(μ) D、磁场 强度（H） 4、在进行二极管测量时，其正、反向电阻均为零，则表明此管（）。 A、正常 B、内部短路 C、内部断路 D、无法确定 其好坏 5、汽车起动机常采用的直流电动机的励磁方式一般是（），其主要特点 是起动转矩大。 A、他励 B、并励 C、串励 D、复励
6、万用表不能直接用来测量（ ）。 A 、电压 B 、电流 C 、电阻 D 、电功率 7、正弦电压u=U m sin(ωt+?)的波形如图所示，则初相?=（ ） A 、-30o B 、0o C 、30o D 、150o 8、三极管处于放大状态的条件是（ ）。 A 、发射结反偏，集电结反偏 B 、发射结正偏，集电结反偏 C 、发射结正偏，集电结正偏 D 、发射结反偏，集电结正偏 9、变压器的基本工作原理是（ ）。 A 、电磁感应 B 、电流的磁效应 C 、霍尔效应 D 、电流的热效应 10、三极管工作在开关状态是指工作在（ ）状态。 A 、截止与饱和 B 、放大与截止 C 、放大与饱和 D 、不能确定 三、判断题（每题2分，共16分） 1、汽车电动车窗、电动后视镜、电动座椅等的调节都需要改变运转方向，一般 都是通过改变永磁式直流电动机的电枢电流方向来实现的。（ ） 2、任一瞬时，通过电路中任一节点的各支路电流的代数和恒等于零。（ ） 3、一个大电阻和一个小电阻并联，其总电阻值在大电阻和小电阻值之间。 （ ） 4、三相电源的相电压即为相线与相线之间的电压。（ ） 5、继电器的主要特性是小电流控制大电流。（ ） 6、二极管只要承受正向电压就会导通。（ ） 7、三极管可以用两个二极管反向串联代替。( ) 8、电容对交流电的阻碍作用与电源频率成反比。（ ） 四、计算（10分） 已知电压1141sin(3144)u t V π=+，求：
汽车自动驾驶系统的现状及发展 摘要：无人驾驶汽车大大提高了交通系统效率和安全性，是未来发展方向。首先讨论汽车自动驾驶系统的现状，介绍相关技术。最后谈谈发展。 关键词：无人驾驶关键技术发展 引言：无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可以称之为轮式移动机器人，主要依靠车 内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。它一般是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。 无人驾驶汽车从根本上改变了传统的“人一车一路”闭环控制方式，将不可控的驾驶员从该闭环系统中请出去，从而大大提高了交通系统的效率和安全性。现代无人驾驶汽车以汽车工业为基础，以高科技为依托，遵循由低到高、由少到多、由单方面到多方面、螺旋上升的规律发展。其横向发展离不开各种用途的实际需要，而其纵向发展的生命力在于持续不断的技术创新。 1、国外无人驾驶汽车的发展状况 发达国家从20世纪70年代开始进行无人驾驶汽车研究，目前在可行性和实用性方面，美国和德国走在前列。美国是世界上研究无人驾驶车辆最早、水平最高的国家之一。早在20世纪80年代，美国就提出自主地面车辆(ALV)计划，这是一辆8轮车，能在校园的环境中自主驾驶，但车速不高。美国其它一些著名大学，如卡耐基梅隆大学、麻省理工学院等都先后于20世纪80年代开始研究无人驾驶车辆。然而，由于技术上的局限和预期目标过于复杂，到20世纪80年代末90年代初，各国都将研究重点逐步转移到问题相对简单的高速公路上的民用车辆的辅助驾驶项目上。1995年，一辆由美国卡耐基梅隆大学研制的无人驾驶汽车Navlab-V，完成了横穿美国东西部的无人驾驶试验。在全长5000km的美国州际高速公路上，整个实验96%以上的路程是车辆自主驾驶的，车速达50—60km/h。尽管这次实验中的Navlab-V仅仅完成方向控制，而不进行速度控制(油门及档位由车上的参试人员控制)，但这次实验已经让世人看到了科技的神奇力量。丰田汽车公司在2000年开发出无人驾驶公共汽车。这套公共汽车自动驾驶系统主要由道路诱导、车队行驶、追尾防止和运行管理等方面组成。安装在车辆底盘前部的磁气传感器将根据埋设在道路中间的永久性磁石进行导向，控制车辆行驶方向。 2005年，美国国防部“大挑战”比赛上，最终由美国斯坦福大学工程师们改装的一辆大众途锐多功能车经过7个半小时的长途跋涉完成了全程障碍赛，第一个到达了终点。在赛道上，无人驾驶汽车需要穿越沙漠、通过黑暗的隧道、越过泥泞的河床并需要在崎岖险峻的山道上行使，整个行程无人驾驶汽车需要绕过无数个障碍。 在无人驾驶技术研究方面位于世界前列的德国汉堡Ibeo公司，最近推出了其研制的无人驾驶汽车。这辆无人驾驶智能汽车由德国大众汽车公司生产的帕萨特2.0改装而成，外表看来与普通家庭汽车并无差别，但却可以在错综复杂的城市公路系统中实现无人驾驶。行驶
《汽车电工电子技术基础》 习题集 班级 姓名 四川工程职业技术学院 汽车电气教研室 2001.1
1.概论和安全用电常识（王刚） (4) 1.概论和安全用电常识（王刚） (6) 答案 (6) 2.电阻.欧姆定律.串并联电路（王刚） (7) 2.电阻.欧姆定律.串并联电路（王刚） (9) 答案 (9) 万用表及使用（李德贵） (10) 汽车专用示波器及使用（李德贵） (10) 万用表及使用（李德贵） (11) 汽车专用示波器及使用（李德贵） (11) 答案 (11) 5.电容和电感的作用.半导体和二极管的作用及特性（王刚） (13) 5.电容和电感的作用.半导体和二极管的作用及特性（王刚） (17) 答案： (17) 7.三极管的作用和特性（王刚） (20) 9.电路的基本知识和全电路欧姆定律（王刚） (27) 9.电路的基本知识和全电路欧姆定律（王刚） (31) 答案 (31) 11.基尔霍夫定律及应用（王刚） (32) 11.基尔霍夫定律及应用（王刚） (34) 答案 (34) 16.正弦交流电路（王刚） (35) 16.正弦交流电路（王刚） (41) 答案 (41) 17.三相交流电路（王刚） (43) 17.三相交流电路（王刚） (47) 答案 (47) 19.二极管整流电路和滤波电路（刘捷） (49) 19.二极管整流电路和滤波电路（刘捷） (51) 答案 (51) 20．三极管基本放大电路（刘捷） (52) 20．三极管基本放大电路（刘捷） (56) 答案 (56) 22.集成运算放大电路及应用（刘捷） (57) 22.集成运算放大电路及应用（刘捷） (60) 答案 (60) 24.数字电路基础（刘捷） (61) 24.数字电路基础（刘捷） (63) 答案 (63) 25.逻辑电路及应用（刘捷） (64) 25.逻辑电路及应用（刘捷） (69) 答案 (69) 30.触发器（刘捷） (70) 30.触发器（刘捷） (73)
《汽车电工电子基础》课程标准 课程编码：课程类别： 适用专业：汽车运用与维修专业授课学部： 授课学时：60 编写执笔人： 教学部主任审核签字：审核日期：2013年5月 教务科科长审定签字：审定日期：2013年6月 一、课程性质和课程设计 （一）课程性质 本门课程的主要任务是学习汽车维修生产常用工业电器及控制设备的结构、特性、选用和使用；学习汽车电气上常用电子元件及电路知识。要求具备必须的安全用电常识，能够运用电工电子基本知识分析汽车电器设备和检测设备电器线路的工作原理。 （二）课程基本理念 为了适应汽车专业教学改革的需要，本课程将电工技术、电子技术的基本知识，结合汽车电气设备等部分教学内容进行了适当地整合，加强实用性和可操作性，以完成工作任务为目标，坚持理论与实践相结合的教学方式，实施项目教学法。 （三）课程设计思路 本课程的设计思路是：以汽车检测与维修技术专业学生的就业为导向，按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的专业课程体系”的总体设计要求，分析汽车检测与维修技术专业所涵盖的岗位任务和职业能力，并以此为依据确定本课程的工作任务和课程内容，与职业资格证书中的汽车相关工种考证紧密结合，根据汽车检测与维修技术专业相关汽车电气设备等课程所涉及到的电工电子基础知识为目标，整个课程内容以够用为度并适当加以拓展，从而设定本课程的标准。 本课程建议课时为60课时，其中理论课时为40课时，实验课时为20课时。本课程的总学分为4学分。 二、课程目标 （一）总目标 通过本课程的学习，使学生达到本专业应用性人才对汽车电工电子技术的基本的知识和技能要
求，并为后续各专门化方向课程的学习作前期准备，同时培养学生具有一定的逻辑思维以及分析问题和解决问题的能力。并培养学生具有诚实守信、善于沟通和合作的品质，树立环保、节能、安全等意识。 （二）具体目标 1．素质教学目标 通过任务引领的项目教学活动，培养学生具有诚实守信、善于沟通和合作的品质，树立环保、节能、安全等意识，形成初步的学习能力和课程实践能力，为提高学生职业能力奠定良好的基础。 2．知识教学目标 1）具备实用的电学基础知识，并具有一定拓展能力； 2）能正确使用常用汽车电工电子仪器、仪表； 3）会识读汽车单元电路图，并能对汽车单元电路进行实验论证和分析； 4）掌握安全用电常识； 5）会制作一些汽车晶体管电路，并能进行简单故障诊断与排除； 6）了解传感器在汽车上的应用； 7）了解集成电路和微电脑在汽车上的应用。 3．能力教学目标 通过本课程的学习，使学生达到本专业应用性人才对汽车电工电子技术的基本的知识和技能要求，并为后续各专门化方向课程的学习作前期准备，初步具备分析汽车起动系统、充电系统、点火系统、照明系统、微机控制系统等单元电路原理及功能的能力。同时培养学生具有一定的逻辑思维以及分析问题和解决问题的能力。 三、内容标准 单元一电路基础知识及应用
汽车电子稳定系统(ESP)( 汽车电子稳定系统或动态偏航稳定控制系统(Electronic Stability Program，ESP)是防抱死制动系统ABS、驱动防滑控制系统ASR、电子制动力分配系统EBD、牵引力控制系统TCS 和主动车身横摆控制系统AYC(Active Yaw Control)等基本功能的组合，是一种汽车新型主动安全系统。该系统是德国博世公司(B0SCH)和梅塞德斯-奔驰(MERCEDES-BENZ)公司联合开发的汽车底盘电子控制系统。 在汽车行驶过程中，因外界干扰，比如行人、车辆或环境等突然变化，驾驶员采取一些紧急避让措施，使汽车进入不稳定行驶状态，即出现偏离预定行驶路线或翻转趋势等危险状态。装置ESP的汽车能在极短的几毫秒时间内，识别并判定出这种汽车不稳定的行驶趋势，通过智能化的电子控制方案，让汽车的驱动传动系统和制动系统产生准确响应，及时恰当地消除汽车这些不稳定的行驶趋势，使汽车保持行驶路线和预防翻滚，避免交通事故的发生。 ESP系统是汽车主动安全措施的巨大突破，它通过控制事故发生的可能性来实现安全行车，使汽车在极其恶劣的行车环境中确保行驶的稳定性和安全性。 1．汽车电子稳定系统的组成 ESP在ABS和ASR各种传感器的基础上，增加了汽车转向行驶时横摆率传感器、车身翻转角速度传感器、侧加速度传感器、制动总泵中的液压力传感器和转向盘转角传感器等。其中最重要的是车身翻转角速度传感器，这种车用传感器是航天飞机和空间飞行器上使用的旋转角速度传感器的类似产品。车身翻转角速度传感器就像一个罗盘，适时地监控汽车行驶的准确姿态，监控汽车每个可能的翻转运动角速度。其他传感器则分别监控汽车的行驶速度和各车轮的速度差，监控转向盘的转动角度和汽车的水平侧向加速度，当制动发生时则监控制动力的大小和各车轮制动力的分配情况。 ESP系统包括车距控制、防驾驶员困倦、限速识别、并线警告、停车入位、夜视仪，周围环境识别、综合稳定控制和制动助力(BAS)9项控制功能。通过综合应用9种智能主动安全技术，ESP可将驾驶员对车辆失去控制的危险性降低80％左右。 ESP智能化随车微机控制系统，通过各种传感器，随时监测车辆的行驶状态和驾驶员的驾驶意图，及时向执行机构发出各种指令，以确保汽车在制动、加速、转向等状况下的行驶稳定性。
北理工《汽车电子学》在线作业 一、单选题（共15 道试题，共30 分。） 1. 一般汽油发动机，其转速变化为（） A. 1:4 B. 1:5 C. 1:6 D. 1:8 正确答案： 2. 下列不属于底盘电子控制用途的是（） A. 提高车辆的舒适性 B. 提高车辆的安全性 C. 提高车辆的动力性 D. 减小动力传动系统的冲击 正确答案： 3. 下列不属于制动电子控制系统的是() A. 电控制动防抱死与驱动防滑系统 B. 电控制动助力辅助系统 C. 电控制动力动态分配系统 D. 悬架的电子控制系统 正确答案： 4. 下列不属于车用总线特点的是（） A. 汽车要求安全 B. 使用可靠 C. 操作复杂 D. 对价格敏感 正确答案： 5. 目前，国外轿车上的电子系统成本平均占到整车成本的( ) A. 1/3 B. 1/4 C. 1/5 D. 2/5 正确答案： 6. 1553B总线的数据传输速率是（） A. 1Mb/s B. 2Mb/s C. 3Mb/s
D. 4Mb/s 正确答案： 7. 下列不属于转子组成部分的是（） A. 两块爪极 B. 磁场绕组 C. 滑环 D. 定子 正确答案： 8. 高阻型喷油器的阻值是（） A. 2~3Ω B. 5~9Ω C. 12~14Ω D. 13~16Ω 正确答案： 9. 不属于未来的汽车传感器技术的发展趋势的是（） A. 大型化 B. 多功能化 C. 集成化 D. 智能化 正确答案： 10. 汽车电子控制系统硬件不包括（） A. 传感器 B. 控制器 C. 执行器 D. 数据采集与处理 正确答案： 11. 下列不属于物理层特性的是（） A. 机械特性 B. 电气特性 C. 非功能特性 D. 规程特性 正确答案： 12. 下列关于闭环控制系统各环节介绍叙述错误的是（） A. 闭环控制系统的核心是控制对象 B. 控制输出时控制对象或过程中受到控制的任何变量的统称 C. 间接控制输出时控制回路中的一个控制输出，它的值经过传感器测量后产生的一个反馈信号 D. 参考输入信号时在控制回路之外的一个信号，它作为和控制输出直接或间接比较的基准量 正确答案： 13. 现场总线的概念不包括（） A. 系统不能开放 B. 互可操作性和互用性 C. 现场总线互连
《汽车电工电子技术基础》学期考试试卷A（教考分离） 2013—2014学年第二学期 班级_______ 姓名________ 一、填空题：（每一空格2分，共计38分） 1、电荷的形成电流，电流用符号表示，单位 是。 2、电路中某点的电位是指电路中某点与之间的电压；电位与参考点的 选择关，电压与参考点的选择关。 3、电气设备在的工作状态叫做额定工作状态，也叫满载。 4、如果已知电阻及电压，可用公式来计算电流。 5、正弦交流电的三要素是、和。 6、三相负载的连接方式有连接和连接两种。 7、三极管三种工作状态分别是、和。 页脚内容1
8、三极管具有和作用。 9、在决定某事件的条件中，只要任一条件具备，事件就会发生，这种因果关系叫做逻辑。 二、判断题：（每小题2分，共计26分） （）1、电路中参考点改变，各点的电位也将改变。 （）2、正弦交流电的三要素是指：有效值、频率和周期。 （）3、三相交流电的相位差是120°。 （）4、两个20μF的电容串联后为40μF。 （）5、变压器是根据电磁感应原理制成的一种静止的电气设备。 （）6、常闭型继电器不工作时触点电阻为∞。 （）7、对于晶体二极管，正向偏置导通，反向偏置截止。 （）8、半导体二极管反向击穿后还会立即烧毁。 （）9、三极管作为开关，只是处于截止状态，不处于饱和状态。 （）10、数字电路中能实现与运算的电路称为与门电路。 （）11、发现有人触电，应立即断开电源，采取正确的抢救措施抢救触电 者。 （）12、电流的频率不同，对人体的伤害程度也不同，一般认为50～60Hz的交流电对人 页脚内容2
页脚内容3 体最危险。 （ ）13、可用潮湿的手去触及开关、插座和灯座等用电装置。 三、选择题：（每小题2分，共计24分） 1、电路中任意两点电位的差值称为（ ）。 A 、电动势 B 、电压 C 、电位 2、1度电可供“220V ，40W ”的灯泡正常发光的时间是（ ）。 A 、20h B 、40h C 、45h D 、25h 3、（ ）电路中流过每个电阻的电流都相等。 A 、串联 B 、并联 C 、混联 4、（ ）电路的等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。 A 、串联 B 、并联 C 、混联 5、已知两个正弦量为)90314(sin 101?+=t u A ，)30314(sin 102?+=t u A ，则（ ）。 A 、1u 比2u 超前60° B 、1u 比2u 滞后60° C 、1u 比2u 超前90° 6、将三相电源的末端U2、V2、W2连在一起，首端U1、V1、W1分别与负载相 连，这种连接方式叫做（ ）。 A 、星形连接 B 、三角形连接 C 、无法确定
汽车电子稳定系统(ESP) 汽车电子稳定系统或动态偏航稳定控制系统(Electronic Stability Program，ESP)是防抱死制动系统ABS、驱动防滑控制系统ASR、电子制动力分配系统EBD、牵引力控制系统TCS和主动车身横摆控制系统AYC(Active Yaw Control)等基本功能的组合，是一种汽车新型主动安全系统。该系统是德国博世公司(B0SCH)和梅塞德斯-奔驰(MERCEDES-BENZ)公司联合开发的汽车底盘电子控制系统。 在汽车行驶过程中，因外界干扰，比如行人、车辆或环境等突然变化，驾驶员采取一些紧急避让措施，使汽车进入不稳定行驶状态，即出现偏离预定行驶路线或翻转趋势等危险状态。装置ESP的汽车能在极短的几毫秒时间内，识别并判定出这种汽车不稳定的行驶趋势，通过智能化的电子控制方案，让汽车的驱动传动系统和制动系统产生准确响应，及时恰当地消除汽车这些不稳定的行驶趋势，使汽车保持行驶路线和预防翻滚，避免交通事故的发生。 ESP系统是汽车主动安全措施的巨大突破，它通过控制事故发生的可能性来实现安全行车，使汽车在极其恶劣的行车环境中确保行驶的稳定性和安全性。 1．汽车电子稳定系统的组成 ESP在ABS和ASR各种传感器的基础上，增加了汽车转向行驶时横摆率传感器、车身翻转角速度传感器、侧加速度传感器、制动总泵中的液压力传感器和转向盘转角传感器等。其中最重要的是车身翻转角速度传感器，这种车用传感器是航天飞机和空间飞行器上使用的旋转角速度传感器的类似产品。车身翻转角速度传感器就像一个罗盘，适时地监控汽车行驶的准确姿态，监控汽车每个可能的翻转运动角速度。其他传感器则分别监控汽车的行驶速度和各车轮的速度差，监控转向盘的转动角度和汽车的水平侧向加速度，当制动发生时则监控制动力的大小和各车轮制动力的分配情况。 ESP系统包括车距控制、防驾驶员困倦、限速识别、并线警告、停车入位、夜视仪，周围环境识别、综合稳定控制和制动助力(BAS)9项控制功能。通过综合应用9种智能主动安全技术，ESP可将驾驶员对车辆失去控制的危险性降低80％左右。 ESP智能化随车微机控制系统，通过各种传感器，随时监测车辆的行驶状态和驾驶员的驾驶意图，及时向执行机构发出各种指令，以确保汽车在制动、加速、转向等状况下的行驶稳定性。 图1是汽车电子稳定系统ESP的各种传感器及电子稳定系统ECU在轿车上的安装，其ECU 中配置了两台56kB内存的微机。ESP系统利用这两台微机和各种传感器信号不间断地监控车内电子模块、系统的工作状态和汽车的行驶姿势，比如，速度传感器每相隔20ms就会自检一次。ESP系统还通过车内电子模块之间的信号交流通信网络，充分利用防抱死制动系统ABS、制动助力系统BAS和驱动防滑控制系统ASR等的先进功能。紧急情况下，如紧张的驾驶员对制动力施加不够，制动助力系统BAS将自动增大制动力。在ESP系统出现故障不能正常工作时，ABS和ASR系统能照样工作，以保证汽车正常行驶和制动。
XX大学2016-2017学年第一学期 《汽车电子学》期末考试试卷 学院班级姓名学号 一、填空题（每题1分，共10分） 1.在点火系中，信号发生器属于点火系的_________电路，而分火头 属于点火系的_________电路。 2.随着发动机转速的提高，点火提前角应_________，随着发动机负 荷的增大，其点火提前角应_________。 3.冷型火花塞的热值_________，适用于大功率、转速高和_________ 压缩比的发动机。 4.按操纵机构的不同，起动机可分为_________操纵式和 _________ 操纵式两类，而_________ 操纵式具有可以实现远距离控制、操作省力等优点。 5.电控点火系统（ESA）最基本的功能是_________。 二、名词解释（每题3分，共15分） 1.爆震： 2.减速断油控制： 3.霍尔效应：
4.多点喷射： 5.最佳点火提前角： 三、简答题（每题6分，共30分） 1.涡轮增压的主要作用？ 2.EGR中文意思。解释其工作原理？ 3.电控汽油喷射系统的优缺点是什么？ 4.点火提前角的修正包括哪4个部分？ 5、按顺序写出汽油发动机电控系统的空气供给系统中的进气通路？ 四、分析题（每题10分，共30分） 1.简述电子控制共轨式柴油喷射系统的原理并写出它的主要特点？ 2简述安全气囊的组成并简单分析安全气囊是怎么工作的？ 3.列出在汽车电控系统中用到车速传感器信号的控制系统名称，并简 述车速传感器在各系统中的作用？ 五、论述题（15分） 简述下图中，汽油泵控制电路的控制过程？
参考答案 一、填空：(10分) 1、初级，次级。 2、提前，推迟。 3、高，高 4、机械、电磁、电磁 5、对点火提前角的控制 二、名词解释：（15分） 1、当发动机吸入燃油蒸汽与空气的混合物后，在压缩行程还未到达设计的点火位置、种种控制之外的因素却导致燃气混合物自行点火燃烧。此时，燃烧所产生的巨大冲击力与活塞运动的方向相反、引起发动机震动，这种现象称为爆震。 2、是指发动机在高速运转过程中突然减速时，ECU自动控制喷油器中断燃油喷射。 3、通过电流的半导体在垂直电流方向的磁场作用下，在与电流与磁场垂直的方向上形成电荷积累和出现电势差的现象。 4、多点喷射系统是在每缸进气口处装有一点喷油器，由电控单元（ECU）控制进行分缸单独。 5、节气门全开，在每一转速下，逐渐增加点火提前角，直到得到最大功率为止，此时对应的点火提前角即为该转速下的最佳提前角。 三、简答题（30分） 1、答：提高发动机的进气量（2），从而提高发动机的功率和扭矩（2），
湖北交通职业技术学院 教学设计 教师姓名黄刚授课班级1402035 授课形式PPT/视频/实验授课日期2015年 3 月日授课时数8 课程名称汽车电子及电器 章节名称增补容：电子电路基础知识 教学背景 学生为汽车整形技术专业的，有一定的汽车专业基础知识，对汽车结构及发展有一定的了解。现在要学习汽车电器知识，考虑学生的实际水平，进行电子电路基础知识的补充介绍。 教学目标知识目标：掌握电路的基本概念、电路连接的基本特点、电路图的组成；理解电和磁的基本关系、电磁感应原理；了解二极管、三极管的基本特性。 能力目标：能够识读简单的电路图；会用左手、右手安培定则；会使用万用表对二极管、三极管进行简易测试。 素质目标：培养学习兴趣，明确学习目标，加强团队合作意识。 教学重点电路连接的基本特点，二极管、三极管的基本特性 教学难点电磁感应原理 课外作业搜集一些讲课没有涉及到的汽车新技术进行交流。 教学设计备注Ⅰ、教学信息 本容为汽车整形技术专业钣喷向汽车概论课程中的一个学习项目，对象为 汽车专业单招班一年级学生，有了一定的汽车结构基础知识。通过本任务的 学习学生要对汽车电路及电子技术面的基本容有一定的了解，为后续汽车电 器知识的学习打下基础。并要进一步培养学生学习兴趣，让他们明确学习目 标。 Ⅱ、教学目标
授课主要流程设计备注Ⅲ、教学流程 一、课程引入 汽车电气设备是汽车的重要组成部分，随着汽车技术的进步，汽车电气设 备的结构与性能也在不断改进，特别是电子技术在汽车上的广泛应用已经成为 现代汽车电气设备的重要标志。但要对汽车电气设备的相关知识进行全面掌握， 必须具有一定的电工电子基础知识。 二、理论指导 项目一：直流电路基础 一、电路的基本概念 1、电路的组成 电路就是电流所流过的路径，它为了实现某种功能由一些电气设备或元件 构成。就其功能而言，可以分为两大类：一是实现能量的转换、传送与分配（如 电力系统电路等）；二是实现信号的传送和处理（如广播电视系统）。一般由电 源、用电器、导线、开关组成。 2、电路的状态 电路通常有三种状态：通路、开路和短路。 通路：电路连成闭合回路，电路中有电流通过。 开路：指电路中某处断开，不构成通路的电路。 短路：把电源两端的导线直接相连时，电源输出的电流不经负载只经连接 导线而直接流回电源的状态 3、电路图 电路图是用统一规定的电器元件或设备的符号来表示电路连接情况。 二、汽车电路的特点 1、两个电源 蓄电池、发电机 2、低压直流 3、并联单线 4、负极搭铁 三、电阻的连接及应用 1、电阻的串联及应用 两个或两个以上的电阻依次相连，中间无分支的连接式叫电阻的串联。 电阻串联的性质： （1）流过各电阻中的电流相等，即
《电工基础》教案
《电工基础》教案 教 学 总 结 本节课内容较浅，再加上勤与学生互动，是可以达到教学目标的。 课堂练习 4个小组各选1名学生上黑板默画几种常用的标准图形符号。 作 业 1．名词解释(1) （P 36） 2．填空题(1) （P 36） 章 节 第1章 直流电路 1.1.2电路的基本物理量——电流 学 时 1学时 授课类型 新授课 教学目标 1、理解电流产生的条件和电流的概念， 2、掌握电流的计算公式。 教学重点、难点 重点：电流的计算公式。 难点：电流产生的原因、条件。 教 法 类比、讲解、练习 教学过程 过程设计 创设情景引入新课 复习提问：初中对电流是如何定义的？ 引 入：在初中我们就知道：大量的自由电荷定向移动形成电流。电流就如同水流一般，在大量自由电荷（自由运动的水分子）的两端 加上电压（水压）就发生定向移动而形成电流（水流）。 新课讲解 一、电流的形成 1、电流：大量的电荷的定向移动形成电流。 2、在导体中形成电流的条件： (1) 要有自由电荷。 (2) 必须使导体两端保持一定的电压（电位差）。 二、电流 1、电流的强弱用电流强度表示。电流强度简称为电流。
《电工基础》教案
《电工基础》教案 一、电能 1、设导体两端电压为U，通过导体横截面的电量为q，电场力所做 的功为：W = q U 而q = I t，所以 W = U I t 单位：W－焦耳（J）；U－伏特（V）；I－安培（A）；t－秒（s）。 2、电场力所做的功即电路所消耗的电能W = UIt 3、电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式的能的过程。 二、电功率 1、定义：单位时间内，某段电路传送或转换的电能。 W P= t 或P= UI 单位：P－瓦特（W）。 常用单位：千瓦（kw）电能的常用单位（kW ? h) 1度 =h k W 1?= 3.6?106J 2 、电气设备的额定值 1）定义：电气设备在给定的工作条件下，正常运行时所规定的最大允许值。 2）实际工作时，如果超过电气设备的额定值，会是使用寿命缩短获造成损伤；如果小于电气设备的额定值，电气设备的利用率降低，甚至不能正常工作。 3）额定功率—P N 额定电压—U N ：。 额定电流—I N 例: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
汽车电子学
1、试简述汽电子技术的发展分为哪几个阶段？各有什么特点？ 解：可以分为3个发展阶段， 第一阶段（1960~1975年）晶体管收音机、点火装置、交流发电机等特点：采用晶体管集成电路，大量采用分离元件的模拟电子线路，控制器体积较大，有多达上千个元件，并且可靠性较差，开始代替传统机械控制装置。 第二阶段（1975 ~1985年）微处理器数字集成电路大规模被采用，形成汽车上各专用独立的控制系统，例如：EFI、ABS、SRS、ECT、CCS等但是这些系统都是各自独立运行。 第三阶段（1985 ~现在）采用超大规模集成电路，控制器局域网（CAN）总线技术被很好地采用，进一步提高电子控制器性能、缩小体积、减轻重量。在汽车发动机、底盘、车身三个方面发展集成、综合控制系统。例如有4WS、ASR、ESP、EDS、EBD、ACC、EPS等2、汽车电子控制系统分为哪几类？ 解：有4类发动机控制系统、车身控制系统、车辆底盘控制系统、汽车娱乐通信多媒体控制系统。 3、什么是灵敏度、分辨率、线性度、迟滞？ 灵敏度：装置稳态时传感器输出量与输入量之比。 分辨率：在规定的测量范围内能够检测出的最小的变化值。 线性度：在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差与满量程输出值的百分比称为线性度或非线性误差。 迟滞：在相同的工作条件下，传感器的正行程与反行程特性的不一致程度。 4、什么是磁电效应、霍尔效应、压电效应、光电效应和热电效应？ （1）磁电效应：根据法拉第电磁感应定律，N匝线圈在磁场中运动，切割磁力线（或线圈所在磁场的磁通变化）时，线圈中所产生的感应电动势的大小取决于穿过线圈的磁通的变化率。 (2)霍尔效应:半导体或金属薄片置于磁场中，当有电流（与磁场垂直的薄片平面方向）流过时，在垂直于磁场和电流的方向上产生电动势，这种现象称为霍耳效应。 (3)压电效应；对某些电介质沿着一定方向加力而使其变形时，在一定表面上产生电荷，当外力撤除后，又恢复到不带电状态，这种现象称为正压电效应。在电介质的极化方向施加电场，电介质会在一定方向上产生机械变形或机械压力，当外电场去除后，变形或应力随之消失，此现象称为逆压电效应。 （4）光电效应：当光线照射物体时，可看作一串具有能量E的光子轰击物体，如果光子的能量足够大，物质内部电子吸收光子能量后，摆脱内部力的约束，发生相应电效应的物理现象，称为光电效应。 （5）热点效应：将两种不同性质的金属导体A、B接成一个闭合回路，如果两接合点温度不相等（T0≠T），则在两导体间产生电动势，并且回路中有一定大小的电流存在，此现象称为热电效应。 5 与传统的化油器发动机相比电控汽油喷射系统具有的优点？ 解：（1）节油和排放净化效果明显。能提供各种运行工况下最佳空燃比的混合气，燃油雾化好，各缸分配均匀，燃烧效率提高，减少了爆震，提高了发动机工作稳定性 （2)充气效率高,提高输出功率，增加发动机的动力。在进气系统中，取消了化油器那样的喉管部位，进气压力损失小，进气管道经过合理设计，可以充分利用吸入空气的惯性增压作用，增大充气量。 (3) 能实现空燃比的高精度控制。能根据发动机负荷的变化精确控制空燃比，使各种工况都有最佳的空燃比，使汽油燃烧充分，降低油耗，减少排污
黄淮学院《汽车电子控制系统》课程教案大纲 一、课程编码及课程名称 课程编码：3321201814 课程名称：汽车电子控制系统 《汽车电子学》范围 @点火过早，会造成效率损失和缸内压力的急剧增加，伴随着强烈的压力震荡造成发动机损坏。点火过迟导致了发动机排放物的增加。 @通常遇到的不正常燃烧的形式有2种：爆震、表面点火 @实际的混合气空燃比与化学计量比的空燃比比值是描述混合气成分的重要参数，该参数用相对空燃比或过量空气系数来表示： =实际空燃比/化学计量空燃比 @尾气排放污染物主要有：CO、碳氢HC和氮氧化合物NOx（NO、NO2、N2O等） @三元催化转化器的原理、目标、作用： 催化剂是促使化学反应而本身没有化学变化的物质，在化学计量比时，氧的量是正好将所有的碳氢烧完。如果一个发动机在所有时间都能用接近化学计量比的空燃比混合气运行，那么使用催化转化器达到清洁的排气时可能的。首先从NOx 中除去氧，从而利用释放出来的氧来氧化CO和HC，这样车辆的排气将只包含二氧化碳、水和氮。 TWC排放控制系统要求一个“闭环”空燃比电子控制系统，它利用氧传感器提供电反馈信号表示排气的成分，电子控制单元调整喷油量，以实现所要求的空燃比，用这种方法使混合气能在大多数常用工况下保持化学计量比，从而使有害排放物保持最小。 @电控汽油喷射系统的特点： 1）混合气的各缸分配均匀性好2）在任何工况下都能获得精确空燃比的混合气3）加速性能好4）良好的起动性能和减速减油或断油5）充气效率高 @EFI系统的分类：1）按喷油器安装数量分：1】多点喷射2】单点喷射 2）按喷油地点分：1】缸内喷射2】喷在节气门上方3】喷在节气门前 3）按进气量检测方法分：1】速度密度法2】质量流量法 4）按喷油时间间隔分：1】连续喷射2】间歇喷射 5）按控制方式分：1】开环控制2】闭环控制 6）按信息反馈的方法分;1】比例积分微分控制算法2】模糊控制算法 7）按多点喷油系统的喷油方式分：1】同时喷油2】分组喷油3】顺序喷油 @EFI系统组成：EFI系统由进气系统、供油系统、控制系统和故障诊断系统组成。@EFI控制系统一般由传感器、ECU和执行器三部分组成。 @EFI控制系统传感器分类： 1）负荷传感器：1】空气流量传感器2】进气歧管绝对压力传感器3】节气门位置传感器 2）转速传感器和曲轴位置传感器：1】磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器2】霍尔效应式转速传感器和曲轴位置传感器3】光电式转速传感器和曲轴位置传感器 3）温度传感器：1】冷却液温度传感器2】进气温度传感器 4）氧传感器（检测废气中氧的含量使ECU对空燃比进行反馈控制） 转速传感器：转速传感器用来测量发动机转速，以确定基本喷油量和基本点火提前角 @空燃比控制策略和控制方法： 1）空燃比的控制策略：1】冷启动和冷却液温度低时：通常采用开环控制方式。2】部分负荷和怠速运行时：为了获得低的排放，并有较好的燃油经济性，必须 《汽车电工电子基础》课程教学大纲 课程名称：汽车电工电子基础 学时/学分：54学时/ 3学分 适用专业：汽车检测与维修 开课系部：机械电子工程系 大纲撰写：付晨 大纲审定：机电系教学大纲审定委员会 制定日期：二〇一一年七月 《汽车电工电子基础》课程教学大纲 课程名称：汽车电工电子基础 学时/学分：54学时/ 3学分（理论教学36学时，课程实践18学时） 适用专业：汽车检测与维修 开课院（系）：机械电子工程 一、课程的性质与任务 本课程是高职高专汽车检测与维修技术专业的专业基础课。开设本课程的目的与要求是使学生掌握高等技术人才所必须具备的电工电子基本理论（直流电路、交流电路、电磁现象、半导体器件、模拟和数字电路）、基本分析方法、计算方法和基本技能；了解电工电子的基础应用和我国发展的概况，为学习后续课程以及从事有关的工程技术工作打下一定的基础。同时培养学生的辨证唯物主义观点和辨证思维能力，实事求是的科学态度，分析问题和解决问题的能力以及自学能力。 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配 第一章直流电路1、教学内容及学时分配 2、基本要求：通过本章的讲授使学生们理解电路的定义、作用和电路模型的概念；掌握电路的基本变量、电压、电动势、电流的参考方向与实际方向的关系；电压与电流的关联参考方向的概念；KCL和KVL和电位的计算。 3、课程内容的重点难点： 重点：电路的基本变量、电压、电动势、电流的参考方向与实际方向的关系；电压与电流的关联参考方向的概念；KCL和KVL和电位的计算。 难点：电路的基本变量、电压、电动势、电流的参考方向与实际方向的关系；电压与电流的关联参考方向的概念；电位的计算。 第二章电磁现象及其应用 1、教学内容及学时分配 2、基本要求：通过本章的讲授使学生们理解汽车电气设备中电工设备的概念，磁的基础知识和电磁铁，继电器等；掌握电磁感应的基本原理。 3、课程内容的重点难点： 重点：磁的基础知识，电磁铁和继电器的定义与应用，电磁感应汽车电子学考试试题
《汽车电工电子基础》教学大纲
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