汽车电器与电子技术第7章汽车电子控制技术基础

第一章1.轿车为什么要采用42V系统？答：由于汽车电气设备的广泛应用，按8KW计算，14V的汽油车电器系统〔蓄电池12V〕电流将到达570A。

所以，轿车要采用42V系统。

2.开环控制与闭环控制各有什么优缺点？答：开环控制系统是控制指令发出后，执行机构按照指令执行，控制对象的响应情况由运行人员自行监视。

闭环控制系统闭开环控制系统多了一个调节器，调节器接收控制对象的响应反响，同运行人员设定值共同进入调节器，由调节器控制和调整输出的控制指令，最终使控制对象稳定在运行人员设定的设定值。

开环控制系统理论上是可以通过增加调节器来实现闭环控制的。

通过对调节器参数的设定和整定，能实现自动控制。

闭环控制有助于提高系统的精度和稳定性，从而提高生产效率和品质。

3.混合气浓度与CO、HC、NOx排放有何关系？答：混合气过浓时由于燃烧所需要的氧气缺乏，所以引起不完全燃烧，而引起CO的急剧增长，要想减小CO的排放，就必须采用稀混合气；空燃比在17以内时，随着空燃比的增大，HC便下降，继续增大时，由于混合气过于稀薄，易于发生火焰不完全传播，甚至断火，使HC排放浓度迅速增加；当混合气很浓时，由于燃烧高温和可利用的痒的浓度都很低，使NOx的生成量也较低。

用空燃比为15.5-16的稍稀混合气时，排出的NOx浓度最高，对于空燃比稀于16的混合气，虽然氧的浓度增加可以促进NOx的生成，但这种增加却被由于稀混合气中燃烧温度和形成速度较低所抵消，因此对于很浓或很稀的混合气，NOx的排放浓度均不高。

4.如下图〔题1-4图P338〕为垂直载荷与侧偏刚度的关系，试分析转弯时车辆侧倾对前轴转向特性的影响。

题1-４图答：1.汽车在弯道上加速，前轴垂直载荷向后轴转移，引起前轴侧偏刚度下降，后轴侧偏刚度增大，后轴侧偏角减小，因此汽车的缺乏转向量有增加趋势。

2.前轮由于前驱动力的影响，同一侧偏角下的侧偏力下降。

为了提供需要的侧偏力，前轮的侧偏角必须增大。

汽车电器与电子控制技术》课程教学大纲版本号：020232026课程英文名称：AutomotiveElectronicsandElectronicControlTechnology课程总学时：40讲课：32实验：8上机：适用专业：车辆工程、交通运输大纲编写（修订）时间：2017.5一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程为理论性兼有实践性的专业课程，是车辆工程专业、能源与动力工程学生学习汽车维修工程、内燃机电子控制技术的基础。

通过本课程的学习，可以使学生掌握汽车电子技术的基本理论、机构和应用，适应社会和行业的要求，为从事汽车电器与电子技术和汽车整车设计的研究、教学和实践应用奠定基础。

逐渐培养学生形成独立思考的学习习惯和工程人员严谨认真的工作作风。

使学生基本掌握汽车电器设备结构、原理和应用，掌握汽车现代电子控制系统的基本理论、结构原理和简单的检测方法及手段，培养电路分析的能力。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求1、了解汽车与电子技术发展的关系，掌握电子控制系统的组成和基本工作原理，了解电子控制系统的共性和汽车电子控制系统的特点。

2、掌握发动机电子控制燃油供给系统的结构、原理和应用，掌握不同机构和类型的燃油供给系统的特点和工作方式，了解部分典型结构的结构和工作原理。

3、掌握汽车点火系统的分类、结构和原理，了解传统点火系统和现代电子点火系统中主要零部件的结构及工作原理。

4、掌握电子控制汽车制动防抱死系统基础理论和基本原理，了解典型防抱死系统的结构和工作方式，掌握简单的制动效能的计算。

5、掌握汽车驱动控制的基本原理和控制方法，了解汽车驱动系统与电子控制汽车制动防抱死系统相比较各自的特点。

6、掌握汽车自动变速器的分类、结构和原理，了解液力变矩器、行星齿轮变速器、电子控制机构的结构、作用和特点，可以进行简单的性能分析。

7、了解汽车空调、安全气囊、导航系统等汽车电子控制辅助系统的结构和基本原理，及辅助系统的使用对汽车主要性能的影响。

第一篇汽车发动机电控技术第一章电子化与发动机电控技术1.汽车上第一个电子装置：电子管收音机（标志汽车进入了电子化时代）2.汽车电子化可分为四个阶段第一阶段：20世纪50年代初期到1974年，解决了电子装置在汽车上应用的技术难点，是初级阶段。

第二阶段：1974-1982年，以微处理器为控制核心，以完成特定控制内容或功能为基本目的第三阶段：1982-1995年，以微型计算机为控制核心能够同时完成多种控制功能的计算机集中管理系统为基本控制模式。

第四阶段：1995年以后随着CAN总线技术和高速车用微型计算机的应用，汽车电子开始步入只能化控制的技术高点。

第二章汽车发动机电控系统概述1.汽车发动机电控系统的组成：传感器、电控单元（ECU）和执行元件。

2.汽车发动机电控系统的主要控制功能：1）汽油喷射控制：喷油正时控制、喷油持续时间控制、停油控制和电动汽油泵控制停油控制包括减速停油控制、超速停油控制及停油后的恢复供油2）点火控制：点火正时控制、闭合角控制和爆震反馈控制3）怠速控制：包括无负荷怠速控制和有负荷怠速控制4）排气净化控制：空燃比反馈控制、废弃再循环控制、活性炭罐清洗控制和二次空气喷射控制等5）进气控制：进气谐振增压控制、配气定时控制、增压压力控制和进气涡流控制6）故障自诊断控制：包括故障自诊断和带故障运行控制3.汽油发动机电控燃油喷射系统的分类按汽油喷入的位置分：缸内直接喷射方式和进气管喷射方式（进气管喷射方式又分为单点喷射和多点喷射）按汽油喷射的方式分：连续喷射方式和间歇喷射方式（间歇喷射方式分为同时喷射、分组喷射和顺续喷射）按汽油喷射系统喷射方式分：机械控制方式和电控方式（电控方式分电控汽油喷射系统和发动机集中管理系统）按进气量测量方式分：间接测量方式（节流-速度式和速度-密度式）和直接测量方式（体积流量式和质量流量）4缸内直喷实现了分层稀薄燃烧式未来电控汽油发动机的主要技术发展方向现代轿车电控汽油发动机主要采用多点喷射系统体积流量式采用翼片式和卡门涡旋式，质量流量式采用热线式和热模式5.电控汽油喷射的主要优点1）改善了各缸混合气浓度的均匀性2）使汽油机发动机的动力性和经济性有一定的影响3）式汽油发动机有害物排放量显著减少4）改善了汽油发动机过度工况的响应特性5）使汽油发动机在不同地理及气候条件下都能保持良好的排放性能6）提高了汽油发动机高低温启动性能和暖机性能6.顺序喷射中喷油时刻一般为排气行程上止点前60~70度曲轴转角第三章电控汽油喷射系统1.推动汽油发动机电控系统发展的直接原因是法规对汽油发动机排放性能指标的不断提高2.电控汽油喷射系统组成：空气供给系统、燃油供给系统和汽油喷射电子控制系统3.空气供给系统1）空气供给系统组成：空气滤清器、空气量计量装置、节气门体、节气门位置传感器、进气总管和进气歧管等2）直接测量方式采用空气流量计，间接测量方式采用进气歧管绝对压力传感器3）空气流量计：翼片式、卡门涡旋式、热线式和热模式4）翼片式空气流量计组成：测量翼片组件、电位计组件和空气旁通通道原理：发动机工作时具有一定流速的空气推开测量翼片，经主空气道进入发动机气缸，测量翼片被气流推开角度a的大小，与空气流速和扭簧的回复力矩有关，对于某一具体的流量计在空气道几何尺寸一定的情况下，对于每一偏转角a，就有一个确定的主通道流通截面积因此就有一个确定的空气流量值。

《汽车电子控制技术》课程教案学院职业技术学院专业汽车维修工程教育教师王忠良河北师范大学职业技术学院机械系第三节燃油喷射电子控制系统的结构原理一、空气流量传感器作用：检测进入汽缸的空气流量。

空气流量传感器将空气流量变为电信号输入ECU，ECU根据空气流量传感信号决定基本喷油量和点火时间。

（一）空气流量传感器分类根据检测进气量的方式不同，空气流量传感器分为D型（即压力型）和L型（即空气流量型）两种类型。

“D”型来源于德文“Druck（压力）”的第一个字母，是利用压力传感器检测进气歧管内的绝对压力，测量方法属于间接测量法。

装备“D”型传感器的系统称为“D”型燃油喷射系统，控制系统利用该绝对压力和发动机转速来计算吸入汽缸的空气量。

“L”型来源于德文“Luftmengen（空气流量）”的第一个字母，是利用流量传感器直接测量吸入进气管的空气流量。

汽车采用的“L”型传感器分为体积流量型（如翼片式、涡流式）传感器和质量流量型（如热丝式和热膜式）传感器。

（二）翼片式空气流量传感器1．翼片式空气流量传感器的结构安装在空气滤清器与节气门之间的进气管路上翼片式空气流量传感器主要由翼片组件和电位计组件两部分组成。

翼片组件和电位计组件是同轴结构，轴端有盘形回位弹簧。

1）翼片组件由计量翼片和缓冲翼片构成。

计量翼片转过的角度取决于空气流速和回位弹簧的预紧力矩，当进气的作用力与弹簧的回转力平衡时，计量翼片便稳定在某一角度。

空气流量传感器进气通道的旁边还有一个旁通气道。

旁通气道的流通截面积可由一个CO调整螺钉进行调整。

汽油泵开关设置在空气流量传感器内，由滑臂控制。

2）电位计组件当翼片带动电位计转动时，电位计上的滑臂便在电阻片上滑动，使输出电阻变化。

3）工作电路与接线插座图2-194）进气温度传感器图2-192．翼片式空气流量传感器的工作原理电阻转变成ECU接收的电压信号的方法有两种（即空气流量信号的选择方法有两种）：方法一：如图所示。

汽车电工电子技术基础教案设计第一章：汽车电工电子技术概述1.1 学习目标了解汽车电工电子技术的基本概念和发展趋势理解汽车电工电子技术在现代汽车行业中的重要性掌握汽车电工电子技术的基本组成部分1.2 教学内容汽车电工电子技术的定义和发展历程汽车电工电子技术的应用领域和重要性汽车电工电子技术的基本组成部分介绍1.3 教学方法采用讲解和案例分析相结合的方式进行教学引导学生通过观察和思考来理解汽车电工电子技术的重要性1.4 教学评估通过小组讨论和问题解答来评估学生对汽车电工电子技术的基本理解设计一个简化的汽车电路实例，让学生分析并解释其工作原理第二章：汽车电路的基本元件2.1 学习目标熟悉汽车电路中常用的基本元件及其功能理解电路图的表示方法和阅读技巧掌握汽车电路的常见连接方式和特点2.2 教学内容汽车电路中常用的基本元件介绍，包括电源、开关、保险丝、电线等电路图的表示方法和阅读技巧讲解汽车电路的常见连接方式和特点分析2.3 教学方法通过实物展示和示范操作来介绍汽车电路的基本元件利用电路图和实际汽车电路来进行阅读技巧的训练通过小组讨论和实际操作来熟悉汽车电路的连接方式2.4 教学评估学生能够阅读并解释简单的汽车电路图能够正确识别和使用汽车电路的基本元件能够分析并说明汽车电路的连接方式和特点第三章：汽车电路的基本原理3.1 学习目标理解汽车电路的基本原理和电路定律掌握汽车电路的接地和防干扰措施熟悉汽车电路的故障诊断和维修方法3.2 教学内容汽车电路的基本原理和电路定律介绍，包括欧姆定律、基尔霍夫定律等汽车电路的接地和防干扰措施讲解汽车电路的故障诊断和维修方法分析3.3 教学方法通过实验和示范操作来讲解汽车电路的基本原理和电路定律利用实际汽车电路来进行接地和防干扰措施的训练通过案例分析和模拟故障诊断来熟悉汽车电路的故障维修方法3.4 教学评估学生能够理解和应用汽车电路的基本原理和电路定律能够解释和实施汽车电路的接地和防干扰措施能够进行简单的汽车电路故障诊断和维修操作第四章：汽车电子控制技术基础4.1 学习目标了解汽车电子控制技术的基本概念和发展趋势理解汽车电子控制技术在现代汽车行业中的重要性掌握汽车电子控制技术的基本组成部分4.2 教学内容汽车电子控制技术的定义和发展历程汽车电子控制技术的应用领域和重要性汽车电子控制技术的基本组成部分介绍4.3 教学方法采用讲解和案例分析相结合的方式进行教学引导学生通过观察和思考来理解汽车电子控制技术的重要性4.4 教学评估通过小组讨论和问题解答来评估学生对汽车电子控制技术的基本理解设计一个简化的汽车电子控制系统实例，让学生分析并解释其工作原理第五章：汽车电路的维护与检修5.1 学习目标掌握汽车电路的维护与检修方法熟悉汽车电路的故障诊断和排除技巧理解汽车电路的安全性和可靠性重要性5.2 教学内容汽车电路的维护与检修方法讲解，包括清洁、检查、更换元件等汽车电路的故障诊断和排除技巧介绍汽车电路的安全性和可靠性分析5.3 教学方法通过示范操作和实际案例来讲解汽车电路的维护与检修方法利用模拟故障和实际汽车电路来进行故障诊断和排除的训练通过小组讨论和问题解答来强调汽车电路的安全性和可靠性5.4 教学评估学生能够熟练进行汽车电路的维护与检修操作能够准确诊断和排除汽车电路的故障能够说明汽车电路的安全性和可靠性重要性第六章：汽车电动系统6.1 学习目标理解汽车电动系统的基本原理和组成掌握汽车电动机的工作原理和特性熟悉汽车电动系统的维护和检修方法6.2 教学内容汽车电动系统的概述和组成介绍汽车电动机的工作原理和特性讲解汽车电动系统的维护和检修方法分析6.3 教学方法通过实验和示范操作来讲解汽车电动系统的基本原理和组成利用实际汽车电动机来进行工作原理和特性的训练通过案例分析和实际操作来熟悉汽车电动系统的维护和检修方法6.4 教学评估学生能够理解和应用汽车电动系统的基本原理和组成能够解释和应用汽车电动机的工作原理和特性能够进行汽车电动系统的维护和检修操作第七章：汽车照明系统7.1 学习目标掌握汽车照明系统的基本原理和组成了解汽车照明灯具的类型和特性熟悉汽车照明系统的维护和检修方法7.2 教学内容汽车照明系统的基本原理和组成介绍汽车照明灯具的类型和特性讲解汽车照明系统的维护和检修方法分析7.3 教学方法通过实验和示范操作来讲解汽车照明系统的基本原理和组成利用实际汽车照明灯具来进行类型和特性的训练通过案例分析和实际操作来熟悉汽车照明系统的维护和检修方法7.4 教学评估学生能够理解和应用汽车照明系统的基本原理和组成能够识别和应用不同类型的汽车照明灯具能够进行汽车照明系统的维护和检修操作第八章：汽车电器设备8.1 学习目标熟悉汽车电器设备的基本原理和组成掌握汽车电器设备的工作方式和特性了解汽车电器设备的使用和维护方法8.2 教学内容汽车电器设备的基本原理和组成介绍汽车电器设备的工作方式和特性讲解汽车电器设备的使用和维护方法分析8.3 教学方法通过实验和示范操作来讲解汽车电器设备的基本原理和组成利用实际汽车电器设备来进行工作方式和特性的训练通过案例分析和实际操作来熟悉汽车电器设备的使用和维护方法8.4 教学评估学生能够理解和应用汽车电器设备的基本原理和组成能够解释和应用汽车电器设备的工作方式和特性能够进行汽车电器设备的使用和维护操作第九章：汽车电路图的阅读与分析9.1 学习目标掌握汽车电路图的阅读方法和技巧熟悉汽车电路图的符号和表示方式能够分析和解释复杂的汽车电路图9.2 教学内容汽车电路图的阅读方法和技巧介绍汽车电路图的符号和表示方式讲解复杂汽车电路图的分析方法分析9.3 教学方法通过示范操作和实际案例来讲解汽车电路图的阅读方法和技巧利用实际汽车电路图来进行符号和表示方式的训练通过案例分析和实际操作来熟悉复杂汽车电路图的分析方法9.4 教学评估学生能够熟练应用汽车电路图的阅读方法和技巧能够识别和应用汽车电路图的符号和表示方式能够分析和解释复杂的汽车电路图第十章：汽车电工电子技术的应用案例分析10.1 学习目标理解汽车电工电子技术在实际汽车中的应用掌握汽车电工电子技术在不同系统中的作用能够分析和解决实际汽车电工电子技术问题10.2 教学内容汽车电工电子技术在实际汽车中的应用案例介绍汽车电工电子技术在不同系统中的作用讲解实际汽车电工电子技术问题的解决方法分析10.3 教学方法通过案例分析和实际操作来讲解汽车电工电子技术在实际汽车中的应用利用实际汽车系统和实例来进行不同系统中的作用的训练通过问题解答和实际操作来熟悉实际汽车电工电子技术问题的解决方法10.4 教学评估学生能够理解和应用汽车电工电子技术在实际汽车中的应用能够解释和应用汽车电工电子技术在不同系统中的作用能够分析和解决实际汽车电工电子技术问题重点和难点解析一、第二章和第三章的教学内容涉及汽车电路的基本元件和基本原理。

《汽车电子控制技术》课程教案学院职业技术学院专业汽车维修工程教育教师王忠良河北师范大学职业技术学院机械系第三节燃油喷射电子控制系统的结构原理一、空气流量传感器作用：检测进入汽缸的空气流量。

空气流量传感器将空气流量变为电信号输入ECU，ECU根据空气流量传感信号决定基本喷油量和点火时间。

（一）空气流量传感器分类根据检测进气量的方式不同，空气流量传感器分为D型（即压力型）和L型（即空气流量型）两种类型。

“D”型来源于德文“Druck（压力）”的第一个字母，是利用压力传感器检测进气歧管内的绝对压力，测量方法属于间接测量法。

装备“D”型传感器的系统称为“D”型燃油喷射系统，控制系统利用该绝对压力和发动机转速来计算吸入汽缸的空气量。

“L”型来源于德文“Luftmengen（空气流量）”的第一个字母，是利用流量传感器直接测量吸入进气管的空气流量。

汽车采用的“L”型传感器分为体积流量型（如翼片式、涡流式）传感器和质量流量型（如热丝式和热膜式）传感器。

（二）翼片式空气流量传感器1．翼片式空气流量传感器的结构安装在空气滤清器与节气门之间的进气管路上翼片式空气流量传感器主要由翼片组件和电位计组件两部分组成。

翼片组件和电位计组件是同轴结构，轴端有盘形回位弹簧。

1）翼片组件由计量翼片和缓冲翼片构成。

计量翼片转过的角度取决于空气流速和回位弹簧的预紧力矩，当进气的作用力与弹簧的回转力平衡时，计量翼片便稳定在某一角度。

空气流量传感器进气通道的旁边还有一个旁通气道。

旁通气道的流通截面积可由一个CO调整螺钉进行调整。

汽油泵开关设置在空气流量传感器内，由滑臂控制。

2）电位计组件当翼片带动电位计转动时，电位计上的滑臂便在电阻片上滑动，使输出电阻变化。

3）工作电路与接线插座图2-194）进气温度传感器图2-192．翼片式空气流量传感器的工作原理电阻转变成ECU接收的电压信号的方法有两种（即空气流量信号的选择方法有两种）：方法一：如图所示。