第一篇:汽車電子控制裝置教案
智能化上。
隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展,將人工智能用于汽車系統(tǒng)控制已成為不爭的事實(shí)。
二、汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
目前,國外汽車上應(yīng)用較多、較為成熟的電子控制裝置大致可分為四個方面 : 1.儀表通信
儀表通信類的應(yīng)用主要有電子鐘、電子油耗表、電子溫度計、電子車速里程表、電子轉(zhuǎn)速表、旅程計算器、燃料消耗計、電子定時、電子化圖示儀表盤、電話及其通信裝置、各種報警(燈絲切斷,排氣溫度,水面,液面,未關(guān)門,未系安全帶等)。
儀表通信類即將采用的新技術(shù)主要有大型電子化薄式儀表盤、多路信息傳輸、光纖通信傳輸、慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、屏幕顯示街道圖及交通阻塞狀況圖、多功能綜合屏幕顯示等。
2.發(fā)動機(jī)及傳動系
發(fā)動機(jī)及傳動系已經(jīng)采用的技術(shù)主要有交流發(fā)電機(jī)的整流及集成調(diào)節(jié)器、電子點(diǎn)火(全晶體管式,集成式,無觸點(diǎn)分電器式,一體化點(diǎn)火線圈式)、點(diǎn)火正時控制、廢氣再循環(huán)控制(氧傳感器)、燃油噴射電子控制、電子控制化油器、柴油機(jī)最佳參數(shù)電子控制(噴射,進(jìn)氣,正時等)、發(fā)動機(jī)最佳參數(shù)電子控制(空燃比,點(diǎn)火,廢氣再循環(huán),怠速,爆燃控制,噴射控制等)、車速自動控制、柴油機(jī)啟動控制、增壓器自動控制、變速器電子控制、離合器電子控制、卻系電
子控制、冷啟動控制、換擋提示器、發(fā)動機(jī)停缸控制、車速感應(yīng)的動力轉(zhuǎn)向裝置等。
發(fā)動機(jī)及傳動系即將采用的新技術(shù)主要有發(fā)動機(jī)氣缸電子控制、發(fā)動機(jī)和傳動系綜合控制、無級變速和自適應(yīng)速度控制、熱電變換、蓄電池容量余值顯示、自動巡航系統(tǒng)、電子控制消聲器、電子控制動力轉(zhuǎn)向等。
3.安全方面
安全方面已經(jīng)采用的技術(shù)主要有電子防抱制動控制、驅(qū)動防滑控制裝置、電子主動懸架控制、電子控制四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、安全氣囊自控裝置、刮水器自動控制、速度控制(限速與恒速)、車窗自動控制、輪胎氣壓報警、防盜報警、防撞車間距報警、未系安全帶報警、安全帶自動鎖緊控制、明暗燈光控制、沖撞記錄儀、前大燈控制、后視鏡控制、電子門鎖等。
安全方面即將采用的技術(shù)主要有路面狀態(tài)顯示、防碰撞自動控制、死角處障礙物報警、安全雷達(dá)、制動管路故障應(yīng)急制動、睡眠檢測報警、司機(jī)突病時自控、電子操縱緊急制動、酒醉檢測安全自控、后視攝像及屏幕顯示、聲音合成報警系統(tǒng)、故障預(yù)警提示系統(tǒng)、倒車測距系統(tǒng)等。
4.舒適性方面
舒適性方面已經(jīng)采用的技術(shù)主要有空調(diào)自動控制、座椅自動調(diào)整、自動照明、紅外線控制車門開關(guān)、車窗及車門自動開關(guān)(聲控)、高級立體音響、無線電調(diào)諧自動預(yù)選、無鑰匙開車、車用電視機(jī)及音響等。
舒適性方面將要采用的技術(shù)主要有全自動空調(diào)(溫度、濕度、清潔度、含氧量)系統(tǒng)、道路交通信息指示表、行駛路線最優(yōu)化選擇控制、聲控駕駛等。
§2-1 汽車發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)的組成與分類
一、功用
汽車發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)的功用是控制燃油噴射式發(fā)動機(jī)的空燃比和點(diǎn)火時刻。
二、電控燃油噴射系統(tǒng)的基本組成
電控燃油噴射系統(tǒng)盡管類型不少,品種繁多,但它們都具有相同的控制原則: 即以電控單元(ECU)為控制核心,以空氣流量和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為控制基礎(chǔ),以噴油器、怠速空氣調(diào)整器等為控制對象,保證獲得與發(fā)動機(jī)各種工況相匹配的最佳混合氣成分和點(diǎn)火時刻。
電控燃油噴射系統(tǒng)大致可分為空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)三個部分。
三、電控燃油噴射系統(tǒng)分類
1)按噴油實(shí)現(xiàn)的方式分類 在發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)中,按噴油實(shí)現(xiàn)的方式進(jìn)行分類,可分為機(jī)械式、機(jī)電混合式和電子控制式三種燃油噴射系統(tǒng)。(1)機(jī)械式燃油噴射系統(tǒng)
該系統(tǒng)采用連續(xù)噴射方式,可分為單點(diǎn)或多點(diǎn)噴射,其噴油量是通過空氣計量板直接控制燃油流量調(diào)節(jié)柱塞來控制的,采用的是機(jī)械式計量方式,故由此得名。
(2)機(jī)電混合式燃油噴射系統(tǒng)
其特點(diǎn)是增加了一個電子控制單元(Electric Control Unit,ECU)。ECU可
根據(jù)水溫、節(jié)氣門位置等傳感器的輸入信號來控制電液式壓差調(diào)節(jié)器的動作,以此實(shí)現(xiàn)對不同工況下的空燃比進(jìn)行修正的目的。(3)電子控制式燃油噴射系統(tǒng)
電子控制單元通過各種傳感器來檢測發(fā)動機(jī)運(yùn)行參數(shù)(包括發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度、排氣中的氧含量等)的變化,再由ECU根據(jù)輸入信號和數(shù)學(xué)模型來確定所需的燃油噴射量,并通過控制噴油器的開啟時間來控制噴入氣缸內(nèi)的每循環(huán)噴油量,進(jìn)而達(dá)到對氣缸內(nèi)可燃混合氣的空燃比進(jìn)行精確配制的目的。
2)按噴油器的噴射部位分類 在發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)中,按噴油器的噴射部位進(jìn)行分類,又可分為缸內(nèi)噴射和缸外噴射兩種形式。(1)缸內(nèi)噴射
它是將噴油器安裝于缸蓋上直接向缸內(nèi)噴油,因此需要較高的噴油壓力(3到4MPa)。
由于噴油壓力較高,故對供油系統(tǒng)的要求較高,成本也相應(yīng)較高?,F(xiàn)在已經(jīng)不使用了。(2)缸外噴射
它是指在進(jìn)氣歧管內(nèi)噴射或進(jìn)氣門前噴射。在該方式中,噴油器被安裝于進(jìn)氣歧管內(nèi)或進(jìn)氣門附近,故燃油在進(jìn)氣過程中被噴射后與空氣混合形成可燃混合氣再進(jìn)入氣缸內(nèi)。
相比而言,由于缸外噴射方式燃油的噴油壓力(0.1到0.5MPa)不高,且結(jié)構(gòu)
簡單,成本較低,故目前應(yīng)用較為廣泛。
3)按噴油器數(shù)目分類 在發(fā)動機(jī)燃油噴射控制系統(tǒng)中,按噴油器數(shù)目進(jìn)行分類,又可分為單點(diǎn)噴射和多點(diǎn)噴射兩種形式。(1)單點(diǎn)噴射
單點(diǎn)噴射系統(tǒng)是把噴油器安裝在化油器所在的節(jié)氣門段,通常用一個噴油器將燃油噴入進(jìn)氣流,形成混合氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管,再分配到各個氣缸中。(2)多點(diǎn)噴射
多點(diǎn)噴射系統(tǒng)是在每缸進(jìn)氣口處裝有一只噴油器,由電控單元(ECU)控制順序地進(jìn)行分缸單獨(dú)噴射或分組噴射,燃油直接噴射到各缸的進(jìn)氣門前方,再與空氣一起進(jìn)入氣缸形成混合氣。
4)按噴油器的噴射方式分類 在發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)中,按噴油器的噴射方式可分為連續(xù)噴射和間歇噴射兩種形式。(1)連續(xù)噴射
在連續(xù)噴射系統(tǒng)中,燃油被連續(xù)不斷地噴入進(jìn)氣歧管內(nèi),并在進(jìn)氣管內(nèi)蒸發(fā)后形成可燃混合氣,再被吸入氣缸內(nèi)。(2)間歇噴射
又稱為脈沖噴射或同步噴射。其特點(diǎn)是噴油頻率與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速同步,且噴油量只取決于噴油器的開啟時間(噴油脈沖寬度)。
5)按噴油器的噴射時序分類
在發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)中,按噴油器的噴射時序可分為同時噴射、分組噴射和順序噴射三種形式。(1)同時噴射
同時噴射是指發(fā)動機(jī)在運(yùn)行期間,各缸噴油器同時開啟、同時關(guān)閉。(2)分組噴射
分組噴射是將噴油器按發(fā)動機(jī)每工作循環(huán)分成若干組交替進(jìn)行噴射。(3)順序噴射
順序噴射則是指噴油器按發(fā)動機(jī)各缸的工作順序依次進(jìn)行噴射。
6)按空氣量的檢測方式分類 在發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)中,根據(jù)空氣進(jìn)氣量的檢測方式,可分為進(jìn)氣壓力感應(yīng)式和空氣流量感應(yīng)式兩種。(1)進(jìn)氣壓力感應(yīng)式
進(jìn)氣壓力感應(yīng)式是通過檢測進(jìn)氣歧管的壓力(真空度)和發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速,推算發(fā)動機(jī)吸入的空氣量,并計算燃油流量的速度。(2)空氣流量感應(yīng)式
空氣流量感應(yīng)式又分為空氣體積流量式和空氣質(zhì)量流量式。空氣體積流量式
計量進(jìn)入氣缸的空氣的體積量,將該量轉(zhuǎn)變成電信號,輸送至ECU,ECU計算出與該體積的空氣相適應(yīng)的噴油量,以控制混合氣空燃比的最佳值??諝赓|(zhì)量流量式
將進(jìn)入氣缸內(nèi)空氣的質(zhì)量轉(zhuǎn)換成電信號,輸送給 ECU,由 ECU根據(jù)空氣的質(zhì)
量計算出與之相適應(yīng)的噴油量,以控制最佳空燃比。
四、電控燃油噴射系統(tǒng)的基本原理
ECU通過絕對壓力傳感器或空氣流量計的信號計量空氣質(zhì)量,并根據(jù)計算出的空氣質(zhì)量與目標(biāo)空燃比比較即可確定每次燃燒所必需的燃料質(zhì)量。根據(jù)空氣質(zhì)量和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速計算出的噴油時間稱為基本噴油持續(xù)時間。各種傳感器檢測冷卻水溫度、進(jìn)氣溫度、節(jié)氣門開度等與發(fā)動機(jī)工況有關(guān)的參數(shù)后,對基本噴油持續(xù)時間進(jìn)行修正,確定最佳噴油持續(xù)時間,使實(shí)際噴油持續(xù)時間接近由目標(biāo)空燃比確定的噴油持續(xù)時間。
§2-2 燃油供給系統(tǒng)一、燃油供給系統(tǒng)的組成與作用
燃油供給系統(tǒng)由電動燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、脈動阻尼減振器、噴油總管、噴油器、冷啟動噴油器及油管等組成。
燃油供給系統(tǒng)的作用是向發(fā)動機(jī)及時地供應(yīng)各種工況下所需要的燃油量。
二、燃油供給系統(tǒng)的工作原理
液力傳動裝置的基本形式為液力偶合器與液力變矩器。
三、各部件的結(jié)構(gòu)和工作原理 1.電動燃油泵
電動燃油泵的功能是從油箱中吸入燃油,將油壓提高到規(guī)定值,然后通過供給系統(tǒng)送到噴油器。
按結(jié)構(gòu)的不同分為滾柱式、渦輪式、齒輪式和側(cè)槽式等。按安裝位置的不同分為內(nèi)裝式和外裝式。
內(nèi)裝式電動燃油泵安裝在油箱內(nèi)部,優(yōu)點(diǎn)是不易產(chǎn)生氣阻和泄漏,有利于熱油輸送,且工作噪聲小;
外裝式電動燃油泵串聯(lián)在油箱外部的輸油管路中,容易布置,但噪聲大,且易產(chǎn)生氣泡形成氣阻,外裝式一般采用滾柱式電動燃油泵。
電動燃油泵主要由永磁式驅(qū)動電動機(jī)、泵體和外殼三部分組成。燃油泵中設(shè)有一安全閥,燃油泵工作壓力升高到400kPa時,安全閥打開,燃油泵出油腔同時與吸油腔相通,燃油在泵內(nèi)循環(huán),避免供油壓力過高。
為了防止發(fā)動機(jī)停轉(zhuǎn)時,供油壓力突然下降而引起燃油倒流,在燃油泵出
油口安裝了單向閥。
當(dāng)發(fā)動機(jī)熄火時,燃油泵停止轉(zhuǎn)動,單向閥關(guān)閉,這樣在供油系統(tǒng)中仍有殘余壓力,有利于發(fā)動機(jī)再次啟動。
2.汽油濾清器
汽油濾清器的作用是濾除汽油中的雜質(zhì),防止污物堵塞噴油器針閥等精密機(jī)件。
它裝在電動汽油泵之后的輸油管路中。它由紙質(zhì)濾芯再串聯(lián)一個棉纖維過濾網(wǎng)制成,過濾能力較大,有很好的濾清效果,能濾去直徑大于0.01mm的雜質(zhì)。
其外殼為密封式鐵殼,有一定的耐壓能力。
在正常使用情況下,這種汽油濾清器的使用壽命較長,汽車每行駛40000km才需更換。
3.汽油壓力調(diào)節(jié)器
汽油壓力調(diào)節(jié)器的作用是根據(jù)進(jìn)氣歧管壓力的變化來調(diào)節(jié)進(jìn)入噴油器的汽油壓力,使兩者保持恒定的壓力差,壓力調(diào)節(jié)在250kPa到300kPa范圍內(nèi)。
汽油壓力調(diào)節(jié)器一般位于分配油管的一端,由金屬殼體組成的內(nèi)腔分為彈簧室和燃油室,彈簧室內(nèi)有一根通氣管與進(jìn)氣歧管相連,使供油系統(tǒng)中的油壓不僅取決于彈簧預(yù)緊力,而且取決于進(jìn)氣歧管內(nèi)的氣體壓力。
4.汽油脈動阻尼器
汽油脈動阻尼器的作用是減小汽油管路中的壓力波動,并抑制噴油器或汽油壓力調(diào)節(jié)器在開啟與關(guān)閉過程中產(chǎn)生的壓力脈沖噪聲。
汽油脈動阻尼器采用膜片與彈簧組成的緩沖裝置,膜片將內(nèi)腔分為空氣室
和燃油室,當(dāng)油壓脈動的汽油進(jìn)入脈動阻尼器時,該脈動壓力通過膜片傳給彈簧而被吸收,從而起到緩沖作用。
5.噴油器
噴油器的功能是根據(jù)ECU的控制信號向進(jìn)氣歧管、進(jìn)氣總管內(nèi)噴射定量的霧化汽油。
噴油器按用途和工作條件的需要,有很多種形式,按結(jié)構(gòu)形式分有針軸式、球閥式、片閥式;按驅(qū)動方式可分為電壓驅(qū)動和電流驅(qū)動兩種形式,按阻值分有高阻值和低阻值兩種。
6.冷啟動噴油器
冷啟動噴油器安裝在進(jìn)氣總管上,其功能是發(fā)動機(jī)在低溫啟動時投入工作,以改善發(fā)動機(jī)的低溫啟動性能。
§2-3空氣供給系統(tǒng)一、空氣供給系統(tǒng)的功用
功用是為發(fā)動機(jī)可燃混合氣的形成提供必要的空氣,并測量進(jìn)入氣缸的空氣量。
二、空氣供給系統(tǒng)的組成
空氣供給系統(tǒng)主要由空氣濾清器、空氣流量計、節(jié)氣門體、節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣歧管、溫度傳感器等組成。
1、空氣流量計
空氣流量計應(yīng)設(shè)置在空氣濾清器和節(jié)氣門體之間。
常用的空氣流量計有翼片式空氣流量計、卡門旋渦式空氣流量計、熱線式空氣流量計和熱膜式空氣流量計4種類型。
(1)翼片式空氣流量計
翼片式空氣流量計由翼片部分、電位計部分及接線插頭組成。
翼片部分由測量葉片、緩沖葉片組成。測量葉片隨空氣流量的變化在空氣主通道內(nèi)偏轉(zhuǎn)。
電位計部分主要由平衡配重、滑臂、回位彈簧、調(diào)整齒圈和印制電路板等組成。
由于電位計與測量葉片是同軸的,所以當(dāng)葉片偏轉(zhuǎn)時,電位計滑臂必然轉(zhuǎn)動。
由于轉(zhuǎn)軸一端裝有螺旋回位彈簧,當(dāng)其彈力與吸入空氣氣流對測量葉片產(chǎn)生的推力平衡時,葉片就會處于某一穩(wěn)定偏轉(zhuǎn)位置,而電位計滑臂也處于鍍膜
電阻的某一對應(yīng)位置。
電位計滑臂對電源的分壓輸出即代表此時的空氣流量。
把此電壓經(jīng)A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換后送微機(jī),微機(jī)依據(jù)空氣量的多少,經(jīng)過運(yùn)算、處理,確定應(yīng)該噴射的汽油量,并經(jīng)執(zhí)行器控制噴油,從而得到最佳空燃比。
這種空氣流量計的結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高,但進(jìn)氣阻力大,響應(yīng)較慢且體積較大。
(2)卡門旋渦式空氣流量計
與葉片式空氣流量計相比,卡門渦旋式空氣流量計具有體積小、質(zhì)量輕、進(jìn)氣道結(jié)構(gòu)簡單、進(jìn)氣阻力小等優(yōu)點(diǎn)。
所謂卡門旋渦,是指在進(jìn)氣管道中央放置一個錐狀渦流發(fā)生器,當(dāng)空氣流過時,在渦流發(fā)生器后部將會不斷產(chǎn)生卡門旋渦的渦流串,測出卡門旋渦的頻率便可感知空氣流量的大小。
它主要有光電式和超聲波式。① 光電式卡門旋渦空氣流量計
它是利用光電效應(yīng)原理進(jìn)行信號檢測與轉(zhuǎn)換的。它主要由管路、旋渦發(fā)生器、整流柵、導(dǎo)孔、金屬箔板彈簧、發(fā)光二極管(LED)、光敏晶體管等部分組成。
在產(chǎn)生卡門旋渦的過程中,旋渦發(fā)生器兩側(cè)的空氣壓力會發(fā)生變化,通過導(dǎo)孔作用在金屬箔上,從而使其振動。
發(fā)光二極管的光照在振動的金屬箔上時,光敏晶體管接收到的金屬箔上的反射光是被旋渦調(diào)制的光,其輸出經(jīng)解調(diào)得到代表空氣流量的頻率信號。
② 超聲波式卡門旋渦空氣流量計
該空氣流量計中使用了超聲波傳感器。
所謂超聲波,是指頻率高于20kHz,人耳聽不到的機(jī)械波。
在卡門旋渦發(fā)生器下游管路兩側(cè)相對安裝超聲波發(fā)射探頭和接收探頭。因卡門旋渦對空氣密度的影響,就會使超聲波從發(fā)射探頭到接收探頭的時間較無旋渦變晚,而產(chǎn)生相位差。
對此相位信號進(jìn)行處理,就可得到旋渦脈沖信號,即代表體積流量的電信號輸出。
(3)熱線式空氣流量計
熱線式空氣流量計的基本構(gòu)成包括:取樣管、鉑金絲、溫度補(bǔ)償電阻、控制電路及殼體等。
根據(jù)安裝的部位不同,可分為主流測量方式和旁通測量方式。
主流式熱線空氣流量計的鉑金絲和進(jìn)氣溫度傳感器都安裝在主氣道中的取樣管內(nèi)。
旁通式熱線空氣流量計是將鉑金絲繞在陶瓷芯管上,并置于旁通氣道內(nèi)。當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動后,空氣流過鉑金絲周圍,使其熱量散失,溫度下降,橋式電路失去平衡,其輸出電位差發(fā)生變化;
控制電路根據(jù)電橋輸出電位差的變化調(diào)整加熱電流,使電橋處于新的穩(wěn)定狀態(tài),并且在電阻上得到代表空氣流量的新的電壓輸出。
2、進(jìn)氣壓力傳感器
采用速度-密度方式檢測進(jìn)氣量的電控汽油噴射系統(tǒng),是利用進(jìn)氣歧管壓力
傳感器來間接地測量發(fā)動機(jī)吸入空氣量的。
3、節(jié)氣門位置傳感器
節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上,它將節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出,以便ECU控制噴油量。
節(jié)氣門位置傳感器有開關(guān)式和滑動電阻式等類型。(1)開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器
這種節(jié)氣門位置傳感器結(jié)構(gòu)比較簡單,價格低廉,但其輸出是非連續(xù)的,檢測性差。
(2)滑動電阻式節(jié)氣門位置傳感器
電位器的動觸點(diǎn)(即節(jié)氣門開度輸出觸點(diǎn))隨節(jié)氣門開度在電阻膜上滑動,從而在該觸點(diǎn)上得到與節(jié)氣門開度成比例的線性電壓輸出。
§2-4 電子控制系統(tǒng)一、電控單元(ECU)接收傳感器或其他裝置輸入的信息,存儲、計算、分析處理信息;輸出執(zhí)行命令;ECU不僅用來控制燃油噴射系統(tǒng),同時還具有點(diǎn)火提前角控制、怠速控制、排放控制、進(jìn)氣控制、增壓控制、自診斷、失效保護(hù)和備用控制系統(tǒng)等多項控制功能。
ECU主要由輸入回路、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器和輸出回路和總線等組成。
修正用 傳感器 曲軸位置傳感器 水溫傳感器 氧傳感器 爆燃傳感器 節(jié)氣門位置傳感器 其他傳感器 ECU 基本測量用 用于檢測空氣量 傳感器 用于檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 電磁噴油器 電子點(diǎn)火 怠速控制 廢氣再循環(huán) 其他控制
電子控制系統(tǒng)(1)輸入回路
從傳感器輸出的信號輸入ECU后,首先通過輸入回路,其中數(shù)字信號直接輸入微處理器。
模擬信號則由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號之后再輸入微處理器。(2)A/D轉(zhuǎn)換器
由傳感器輸入的模擬信號,微處理器不能直接處理,要用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,再輸入微處理器。
(3)微處理器
微處理器的功能是根據(jù)發(fā)動機(jī)工作的需要,把各種傳感器送來的信號用內(nèi)存的程序(微機(jī)處理的程序)和數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理,并把處理結(jié)果如燃油噴射控制信號、點(diǎn)火控制信號等送往輸出回路。
二、傳感器
1、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸位置傳感器
空氣流量計檢測的是單位時間內(nèi)的空氣流量,為確定每次循環(huán)符合最佳空燃比,應(yīng)求得每次循環(huán)吸入的空氣量。
即在已知單位時間空氣流量的基礎(chǔ)上,應(yīng)檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。
為選取合適的噴油時刻和點(diǎn)火時刻,還需檢測每缸曲軸轉(zhuǎn)角的位置,故設(shè)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器。
發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器有多種形式,常用的有磁感應(yīng)式、光電式、霍爾等。
(1)磁感應(yīng)式
傳感器由轉(zhuǎn)子和線圈組成。轉(zhuǎn)子固定在分電器軸上,線圈固定在分電器殼體上。
永久磁鐵的磁力線經(jīng)轉(zhuǎn)子、線圈、托架構(gòu)成封閉回路,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,由于轉(zhuǎn)子凸起與托架間的磁隙不斷發(fā)生變化,通過線圈的磁通也不斷變化,線圈中便產(chǎn)生感應(yīng)電壓,并以交流形式輸出。
(2)霍爾式傳感器
觸發(fā)葉輪的葉片數(shù)等于發(fā)動機(jī)缸數(shù),葉輪由分電器軸帶動旋轉(zhuǎn),葉片不斷地
進(jìn)出磁場的空氣隙。
葉輪以其缺口對著空氣隙時,磁鐵產(chǎn)生的磁通經(jīng)導(dǎo)板、空氣隙到半導(dǎo)體基片構(gòu)成回路,這時傳感器輸出霍爾電壓。
當(dāng)葉輪的葉片進(jìn)入空氣隙時,原磁路被葉片旁通。此時,傳感器無霍爾電壓輸出。
(3)光電式傳感器
光電式傳感器主要由發(fā)光二極管、光敏二極管、信號盤和控制電路組成。發(fā)光二極管、光敏二極管和控制電路都裝在固定底板座上,發(fā)光二極管與光敏二極管位置相對,分別位于信號盤的兩側(cè)。
當(dāng)信號盤擋住發(fā)光二極管的光線時,光敏二極管截止,控制電路輸出低電壓。當(dāng)縫隙對準(zhǔn)發(fā)光二極管與光敏二極管時,光線照射到光敏二極管上,控制電路輸出高電平。
2、氧傳感器
氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)。由于排氣中的氧濃度可以反映空燃比的大小,所以在電子控制汽油噴射系統(tǒng)中廣泛使用氧傳感器。
氧傳感器隨時將檢測的氧濃度反饋給電控裝置,電控裝置據(jù)此判斷空燃比是否偏離理論值,一旦偏離,就調(diào)節(jié)噴油量,以控制空燃比收斂于理論值。
(1)二氧化鈦(TiO2)氧傳感器
這種氧傳感器是一種體電阻型氣敏傳感器。
它是利用化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)、對氧氣敏感、易于還原的氧化物半導(dǎo)體材料二氧化鈦在與氧氣接觸時產(chǎn)生氧化還原反應(yīng),使晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致電阻值發(fā)
生變化的原理工作的。
它的工作過程是:當(dāng)排氣中氧含量較高時,二氧化鈦的阻值增大;反之,當(dāng)排氣中氧含量較低時,二氧化鈦的阻值減小。
(2)二氧化鋯(ZrO2)氧傳感器
二氧化鋯氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體,即二氧化鋯固體電解質(zhì)管。當(dāng)鋯管接觸氧氣時,氧氣透過多孔鉑膜電極,吸附于二氧化鋯,并經(jīng)電子交換成為負(fù)離子。
由于鋯管內(nèi)表面通大氣,外表面通排氣,其內(nèi)外表面的氧氣分壓不同,則負(fù)氧離子濃度也不同,從而形成負(fù)氧離子由高濃度側(cè)向低濃度側(cè)的擴(kuò)散。
當(dāng)擴(kuò)散處于平衡狀態(tài)時,兩電極間便形成電動勢,所以二氧化鋯氧傳感器的本質(zhì)是化學(xué)電池,亦稱氧濃差電池。
3、爆震傳感器
爆震傳感器的功用是把爆震時傳到缸體上的機(jī)械振動轉(zhuǎn)化成電壓信號,輸入ECU作為爆震控制信號。
常用的爆震傳感器可分為共振型和非共振型兩種。① 共振型壓電式爆震傳感器
選擇振蕩片的固有頻率與被測發(fā)動機(jī)爆震時的振動頻率一致,則當(dāng)爆震發(fā)生時兩者共振,壓電元件有最大諧振輸出。
② 非共振型壓電式爆震傳感器
非共振型壓電式爆震傳感器實(shí)際是一種加速度傳感器。它是以接收加速度信號的形式來檢測爆震的,這種傳感器與共振型傳感器的不同之處在于:它內(nèi)部
無振蕩片,但設(shè)置了一個配重塊。配重塊以一定預(yù)應(yīng)力壓緊在壓電片上。
當(dāng)發(fā)動機(jī)產(chǎn)生爆震時,配重塊就以一正比于加速度的交變力施加在壓電片上,從而產(chǎn)生輸出信號。
三、開關(guān)信號(1)啟動信號(STA)此信號用來判斷發(fā)動機(jī)是否處在啟動狀態(tài),啟動時,由于進(jìn)氣管內(nèi)混合氣流速慢、溫度低,因此汽油的霧化、蒸發(fā)較差。
為了改善啟動性能,在啟動發(fā)動機(jī)時必須加濃混合氣。ECU接收到電信號,確認(rèn)發(fā)動機(jī)處于啟動狀態(tài)時,將自動增加噴油量。
(2)空擋啟動開關(guān)信號(NSW)在裝有自動變速器(A/T)的汽車中,ECU用這個信號區(qū)別變速器是處于“P”或“N”(停車或空擋),還是處于“L”、“2”、“D”或“R”擋行駛狀態(tài)。
NSW信號主要用于怠速系統(tǒng)的控制。(3)空調(diào)信號(A/C)A/C空調(diào)信號用來檢測空調(diào)壓縮機(jī)是否工作。
空調(diào)壓縮機(jī)工作時,向微機(jī)輸送高電平信號,ECU根據(jù)A/C信號控制發(fā)動機(jī)怠速時的點(diǎn)火提前角、怠速轉(zhuǎn)速和斷油轉(zhuǎn)速等。
§2-5 燃油噴射控制
一、噴油器的控制和工作原理
燃油噴射式發(fā)動機(jī)所需的燃油是燃油泵和噴油器供給的。
當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時,各傳感器將信號輸入ECU,ECU根據(jù)各輸入信號的電平狀態(tài),經(jīng)運(yùn)算判斷后輸出控制信號,控制三極管導(dǎo)通或截止。
二、噴油正時
噴油正時就是噴油器什么時候開始噴油的問題。
1、多點(diǎn)間歇噴射
多點(diǎn)間歇噴射分同時噴射、分組噴射和順序噴射三種類型。① 同時噴射
所有的噴油器并聯(lián)連接,ECU根據(jù)曲軸位置傳感器送入的基準(zhǔn)信號,發(fā)出噴油器控制信號,控制功率三極管的導(dǎo)通和截止,從而控制各噴油器電磁線圈電路同時接通和切斷,使各缸噴油器同時噴油。
通常曲軸每轉(zhuǎn)一周,各缸噴油器同時噴射一次,在發(fā)動機(jī)的一個工作循環(huán)中噴射兩次。
由于這種噴射方式是所有各缸噴油器同時噴射,所以噴油正時與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣的循環(huán)沒有什么關(guān)系。
其缺點(diǎn)是由于各缸對應(yīng)的噴射時間不可能最佳,有可能造成各缸的混合氣形成不一樣。
同時噴射正時圖 ② 分組噴射
分組噴射一般是把所有氣缸的噴油器分成2到4組。
四缸發(fā)動機(jī)一般把噴油器分成兩組,由微機(jī)分組控制噴油器,兩組噴油器輪流交替噴射。
每一工作循環(huán)中,各噴油器均噴射一次或兩次。一般多是發(fā)動機(jī)每轉(zhuǎn)一周,只有一組噴射。
分組噴射正時圖 ③ 順序噴射
順序噴射也叫獨(dú)立噴射。曲軸每轉(zhuǎn)兩周,各缸噴油器都輪流噴射一次,且像
點(diǎn)火系統(tǒng)一樣,按照特定的順序依次進(jìn)行噴射。
順序噴射方式由于要知道向哪一缸噴射,因此應(yīng)具備氣缸判別信號。因此當(dāng)微機(jī)根據(jù)判缸信號、曲軸位置信號,確定該缸是排氣行程且活塞行至上止點(diǎn)前某一噴油位置時,微機(jī)輸出噴油控制信號,接通噴油器電磁線圈電路,該缸即開始噴射。
順序噴射可以設(shè)立在最佳時間噴油,對混合氣的形成十分有利,因此它有利于提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低有害物的排放。
順序噴射正時圖
三、噴油量的控制 ① 啟動時噴油控制
發(fā)動機(jī)啟動時的基本噴油時間不是根據(jù)進(jìn)氣量(或進(jìn)氣壓力)和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速計算確定的,而是ECU根據(jù)啟動信號和當(dāng)時的冷卻水溫度,計算出啟動時的噴油持續(xù)時間。
② 啟動后的噴油控制
發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過預(yù)定值時,ECU確定的噴油信號持續(xù)時間滿足下式: 噴油信號持續(xù)時間=基本噴油持續(xù)時間×噴油修正系數(shù)+電壓修正值
式中,噴油修正系數(shù)是各種修正系數(shù)的總和。A.基本噴油量的控制
根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號和進(jìn)氣管壓力信號確定噴油量,是以進(jìn)氣量與進(jìn)氣管壓力成正比為前提的,這一前提只在理論上成立。
實(shí)際工作中,進(jìn)氣脈動使充氣效率變化,進(jìn)行再循環(huán)的排氣量的波動也影響進(jìn)氣量測量的準(zhǔn)確度。B.啟動后噴油量的修正
在確定基本噴油時間的同時,ECU由各種傳感器獲得發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況信息,對基本噴油時間進(jìn)行修正。a.啟動后加濃
發(fā)動機(jī)完成啟動后,點(diǎn)火開關(guān)由啟動(STA)位置轉(zhuǎn)到接通點(diǎn)火(ON)位置,或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速已達(dá)到或超過預(yù)定值,ECU額外增加噴油量,使發(fā)動機(jī)保持穩(wěn)定運(yùn)行。噴油量的初始修正值根據(jù)冷卻水溫度確定,然后以一固定速度下降,逐步達(dá)到正常。b.暖機(jī)加濃
冷機(jī)時,燃油蒸發(fā)性差,為使發(fā)動機(jī)迅速進(jìn)入最佳工作狀態(tài),必須供給濃混合氣。
在冷卻水溫度低時,ECU根據(jù)水溫傳感器(THW)信號相應(yīng)增加噴射量。c.進(jìn)氣溫度修正
通常以20℃為進(jìn)氣溫度信號的標(biāo)準(zhǔn)溫度,低于20℃時,空氣密度大,ECU增加噴油量,使混合氣不致過稀;
進(jìn)氣溫度高于20℃時,空氣密度減小,ECU使噴油量減少,以防混合氣太濃。d.大負(fù)荷加濃
發(fā)動機(jī)在大負(fù)荷工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時,要求使用濃混合氣以獲得大功率。ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷增加噴油量。
發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況可以根據(jù)節(jié)氣門開度或進(jìn)氣量的大小確定,故ECU可根據(jù)進(jìn)氣壓力傳感器、空氣流量計、節(jié)氣門位置傳感器輸送的信號判斷發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況,決定相應(yīng)增加的燃油噴射量。
大負(fù)荷的加濃量約為正常噴油量的10%到30%。有些發(fā)動機(jī)的大負(fù)荷加濃量還與冷卻水溫度信號(THW)有關(guān)。e.過渡工況修正
發(fā)動機(jī)在過渡工況下運(yùn)行時(即汽車加速或減速行駛),為獲得良好的動力性、經(jīng)濟(jì)性、響應(yīng)性,空燃比應(yīng)作相應(yīng)變化,即需要適量調(diào)整噴油量。f.怠速修正(只用于D型EFI系統(tǒng))在D型EFI系統(tǒng)中,決定基本噴油時間的進(jìn)氣管壓力,在過渡工況時,相對于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速將產(chǎn)生滯后。
怠速時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越低,這種滯后時間越長,怠速就越不穩(wěn)定。
隨進(jìn)氣壓力增大或轉(zhuǎn)速降低,增加噴油量;隨進(jìn)氣壓力減少或轉(zhuǎn)速增高,減少噴油量。g.斷油控制 ① 減速斷油
發(fā)動機(jī)在高速下運(yùn)行急減速時,節(jié)氣門完全關(guān)閉,為避免混合氣過濃、燃料
經(jīng)濟(jì)性和排放性能變差,ECU停止噴油。
當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降到某預(yù)定轉(zhuǎn)速之下或節(jié)氣門重新打開時,噴油器投入工作。② 發(fā)動機(jī)超速斷油。
為避免發(fā)動機(jī)超速運(yùn)行,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速時,ECU控制噴油器停噴。電子控制自動變速器用到的信號輸入裝置有傳感器和開關(guān),產(chǎn)生的信號一般有脈沖、模擬、開關(guān)3種形態(tài)。
速度傳感器產(chǎn)生脈沖信號,溫度傳感器產(chǎn)生模擬信號,選擇開關(guān)則產(chǎn)生開關(guān)信號。
§2-6 點(diǎn)火控制
一、控制點(diǎn)火系統(tǒng)的組成
控制點(diǎn)火系統(tǒng)主要有ECU、傳感器、各種控制開關(guān)、點(diǎn)火線圈、火花塞和點(diǎn)火執(zhí)行器組成。
1、傳感器
凸輪軸位置傳感器是確定曲軸基準(zhǔn)位置和點(diǎn)火基準(zhǔn)的傳感器,它保證ECU控制點(diǎn)火系統(tǒng)正常工作最基本的信號。
空氣流量傳感器是確定進(jìn)氣量大小的傳感器,該信號除用來計算基本噴油量外,還用作負(fù)荷信號來計算和讀取基本點(diǎn)火提前角。
進(jìn)氣溫度傳感器信號反映發(fā)動機(jī)吸入空氣的溫度,利用該信號對基本點(diǎn)火提前角進(jìn)行休整;另外利用該信號控制啟動和發(fā)動機(jī)暖機(jī)期間的點(diǎn)火提前角。節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換成電壓信號,以便ECU利用該信號和車速傳感器信號來綜合判斷發(fā)動機(jī)所處的工況(怠速、中等負(fù)荷、大負(fù)荷或減速),并對點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正。
爆震傳感器用于點(diǎn)火提前角閉環(huán)控制系統(tǒng),利用該信號來判斷發(fā)動機(jī)是否發(fā)生爆震,從而對點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正。各開關(guān)信號用于修正點(diǎn)火提前角。
2、ECU ECU是燃油噴射控制系統(tǒng)和點(diǎn)火控制系統(tǒng)的控制核心,存儲了該型號發(fā)動機(jī)在各種工況下的最佳點(diǎn)火提前角,并按預(yù)先編制的程序進(jìn)行計算和判斷后,向點(diǎn)火控制器發(fā)出最佳點(diǎn)火提前角和點(diǎn)火線圈初級電路導(dǎo)通時間的控制信號。
3、點(diǎn)火控制器
點(diǎn)火控制器是控制點(diǎn)火系統(tǒng)的功率輸出級,它接受ECU輸出的點(diǎn)火控制信號并進(jìn)行功率放大,以便驅(qū)動點(diǎn)火線圈工作。
二、點(diǎn)火時刻的控制過程
實(shí)際點(diǎn)火提前角=初始提前角+基本提前角+修正提前角
起動期間:固定值 起動后
基本點(diǎn)火提前角的控制:由轉(zhuǎn)速和負(fù)荷確定
點(diǎn)火提前角的修正:
部分負(fù)荷工況根據(jù)冷卻水溫、進(jìn)氣溫度和節(jié)氣門位置等信號修正。
滿負(fù)荷工況要特別小心控制點(diǎn)火提前角,以免產(chǎn)生爆震。
最大和最小提前角的控制:微處理器計算的點(diǎn)火提前角必須控制在一定范圍內(nèi),否則發(fā)動機(jī)很難正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
三、閉合角的控制
閉合角控制電路的作用是:根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和蓄電池電壓調(diào)節(jié)閉合角,以保
證足夠的點(diǎn)火能量。在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升和蓄電池電壓下降時,閉合角控制電路使閉合角加大,即延長一次側(cè)電路的通電時間,防止一次側(cè)儲能下降,確保點(diǎn)火能量。
點(diǎn)火線圈的次級電壓是和初級電路斷開時的初級電流成正比。通電時間短時,初級電流小,會使感應(yīng)的次級電壓偏低,容易造成失火。初級電流大,對點(diǎn)火有利;但通電時間過長,會使點(diǎn)火線圈發(fā)熱,甚至燒壞,還會使能耗增大。因此要控制一個最佳通電時間。
四、發(fā)動機(jī)爆震的控制
最常見的是利用發(fā)動機(jī)的爆震信號作為反饋信息,用來控制大負(fù)荷等工況下的點(diǎn)火提前角;
爆震傳感器將發(fā)動機(jī)的爆震狀況反饋給ECU,一旦爆震程度超過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),ECU立即發(fā)出點(diǎn)火系統(tǒng)推遲點(diǎn)火;當(dāng)爆震程度低于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時,ECU又會將點(diǎn)火時刻提前,循環(huán)調(diào)節(jié)點(diǎn)火時刻的結(jié)果,使發(fā)動機(jī)始終處于臨界爆震的工作狀態(tài)。
§2-7 怠速控制
怠速一般是指發(fā)動機(jī)對外無功率輸出時,以最低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。
怠速轉(zhuǎn)速過高,會增加燃油消耗量。因此,怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能低。但考慮到減少有害物的排放,怠速轉(zhuǎn)速又不能過低。另外,考慮所有怠速使用條件下,如冷車運(yùn)轉(zhuǎn)與電器負(fù)荷、空調(diào)裝置、自動變速器、動力轉(zhuǎn)向伺服機(jī)構(gòu)的接入等情況,它們都會引起怠速轉(zhuǎn)速的變化,使發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)甚至?xí)鹣ɑ瓞F(xiàn)象。怠速時,節(jié)氣門處于關(guān)閉狀態(tài),空氣通過節(jié)氣門縫隙及旁通節(jié)氣門的怠速調(diào)節(jié)通道進(jìn)入發(fā)動機(jī),由空氣流量計(或進(jìn)氣歧管壓力傳感器)檢測該進(jìn)氣量,并根據(jù)轉(zhuǎn)速及其它修正信號控制噴油量,使轉(zhuǎn)矩與發(fā)動機(jī)本身內(nèi)部阻力矩相平衡,保證發(fā)動機(jī)在怠速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動機(jī)的內(nèi)部阻力矩發(fā)生變化時,怠速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速將會發(fā)生變化。發(fā)動機(jī)怠速控制裝置的功能就是自動維持發(fā)動機(jī)怠速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
一、怠速控制原理
ECU根據(jù)從各傳感器的輸入信號所決定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較,根據(jù)比較得出的差值,確定相當(dāng)于目標(biāo)轉(zhuǎn)速的控制量,去驅(qū)動控制空氣量的執(zhí)行機(jī)構(gòu),使怠速轉(zhuǎn)速保持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速附近。
二、節(jié)氣門直動式控制
節(jié)氣門直動式怠速控制裝置是通過控制節(jié)氣門開啟程度,調(diào)節(jié)空氣流通的面積,達(dá)到控制進(jìn)氣量,實(shí)現(xiàn)怠速控制的
三、旁通空氣式控制
為了控制發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的速度,根據(jù)來自發(fā)動機(jī)ECU的信號,怠速控制閥
增加或減少流過節(jié)氣門旁通通道的空氣量。
§2-8 汽油機(jī)進(jìn)氣控制
一、進(jìn)氣慣性增壓控制系統(tǒng)
進(jìn)氣慣性增壓控制系統(tǒng),是利用進(jìn)氣流慣性產(chǎn)生的壓力波提高進(jìn)氣效率。
二、動力閥控制裝置
動力閥控制裝置是安裝在進(jìn)氣管上,控制進(jìn)氣管空氣通道的大小。它可以根據(jù)發(fā)動機(jī)不同負(fù)荷來改變進(jìn)氣量,以改善發(fā)動機(jī)的性能。
小負(fù)荷時,真空電磁閥控制動力閥關(guān)閉,進(jìn)氣通道變小,發(fā)動機(jī)輸出小功率,來提高燃油經(jīng)濟(jì)性;大負(fù)荷時,真空電磁閥打開,進(jìn)氣通道變大,發(fā)動機(jī)輸出大功率。
三、廢氣渦輪增壓控制
利用廢氣排出時的流速,驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn),渦輪旋轉(zhuǎn)使進(jìn)氣管中的氣流增加而增壓。
發(fā)動機(jī)所需要的增壓壓力目標(biāo)值大小由ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)行情況(如加速情況、冷卻水溫度、爆震狀況和進(jìn)氣空氣量等)確定。增壓壓力由進(jìn)氣管壓力傳感器檢測,并作為反饋信號輸入ECU,ECU根據(jù)其與增壓壓力目標(biāo)值的差值,發(fā)出不同占空比的脈沖信號(頻率為20Hz),控制電磁閥平均開始時間的長短,以調(diào)節(jié)真空膜盒中的控制壓力的大小,控制廢氣渦輪增壓器廢氣放氣閥的開度或可變噴嘴環(huán)的角度,從而控制增壓器的輪速,產(chǎn)生發(fā)動機(jī)所需的目標(biāo)值增壓壓力。
§2-9 汽油機(jī)的排放控制
汽車發(fā)動機(jī)作為一個大氣污染源,應(yīng)該采取各種有效措施予以治理和改造。現(xiàn)代汽車采取了多種排放控制措施來減少汽車的排氣污染,如三元催化轉(zhuǎn)換、廢氣再循環(huán)(EGR)、活性碳罐蒸發(fā)控制系統(tǒng)等。
一、廢氣再循環(huán)控制
廢氣再循環(huán)簡稱為 EGR(Exhaust Gas Recirculation)系統(tǒng),是目前用于降低NOx排放的一種有效措施。它是將一部分排氣引入進(jìn)氣管與新混合氣混合后進(jìn)入氣缸燃燒,從而實(shí)現(xiàn)再循環(huán),并對送入進(jìn)氣系統(tǒng)的排氣進(jìn)行最佳的控制。EGR系統(tǒng)凈化NOx的基本原理是:排氣中的主要成分是CO2、H2O和N2等,這三種氣體的熱容量較高。當(dāng)新混合氣和部分排氣混合后,熱容量也隨之增大。在進(jìn)行相同發(fā)熱量的燃燒時,與不混合時相比,可使燃燒溫度下降,這樣就抑制NOx生成,因為NOx 主要是在高溫富氧的條件下生成的。
但是過度的廢氣再循環(huán),使混合氣的著火性能和發(fā)動機(jī)輸出功率下降,將會影響發(fā)動機(jī)的正常運(yùn)行,特別是在怠速、低轉(zhuǎn)速小負(fù)荷及發(fā)動機(jī)處于冷態(tài)運(yùn)行時,再循環(huán)的廢氣將會明顯降低發(fā)動機(jī)的性能。
因此應(yīng)根據(jù)發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)、工況及工作條件的變化自動調(diào)整參與再循環(huán)的廢氣量,并選擇NOx排放量多的發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)范圍,進(jìn)行適量的EGR控制。通常,EGR的控制指標(biāo)采用EGR率表示,其定義如下
EGR率 =[ EGR氣體流量/(吸入空氣量+EGR氣體流量)]×100%
1、固定EGR率的電子式EGR控制:
在發(fā)動機(jī)工作時,ECU根據(jù)各傳感器,如曲軸位置傳感器、冷卻液溫度傳感
器、節(jié)氣門位置傳感器、點(diǎn)火開關(guān)等送來的信號,確定發(fā)動機(jī)目前在哪一種工況下工作,以輸出指令,控制廢氣再循環(huán)電磁閥打開或關(guān)閉,從而控制廢氣再循環(huán)控制閥打開或關(guān)閉,使廢氣再循環(huán)進(jìn)行或停止。
2、可變EGR率的電子式EGR控制:
可變EGR率廢氣再循環(huán)控制的工作原理是:根據(jù)發(fā)動機(jī)臺架試驗確定的EGR率與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣量的對應(yīng)關(guān)系,將有關(guān)數(shù)據(jù)存入發(fā)動機(jī)ECU內(nèi)的ROM中。發(fā)動機(jī)工作時,ECU根據(jù)各種傳感器送來的信號,確定發(fā)動機(jī)在哪一種工況工作,經(jīng)過查表和計算修正、輸出適當(dāng)?shù)闹噶?,控制電磁閥的開度,以調(diào)節(jié)廢氣再循環(huán)的EGR率。
3、閉環(huán)控制式的EGR控制:
新鮮空氣經(jīng)節(jié)氣門進(jìn)入穩(wěn)壓箱,發(fā)動機(jī)排氣中的一部分(還流廢氣)經(jīng)控制閥進(jìn)入穩(wěn)壓箱,穩(wěn)壓箱中設(shè)置有EGR率傳感器,它對穩(wěn)壓箱中新鮮空氣與廢氣所形成的混合氣中的氧氣濃度不斷地進(jìn)行檢測,并將檢測結(jié)果輸入ECU。ECU經(jīng)過分析計算后向控制閥輸出控制信息,不斷地調(diào)整EGR率,使廢氣再循環(huán)的 EGR率時刻在ECU的控制下保持在理想狀態(tài),從而有效地減少NOx的排放量。二、三元催化轉(zhuǎn)換控制
該裝置裝發(fā)動機(jī)排氣管前,把發(fā)動機(jī)排放廢氣中的有害氣體轉(zhuǎn)化成無毒氣體。
三元催化轉(zhuǎn)換器所用的催化劑是鉑(或鈀)和銠的混合物,催化劑理想工作溫度為400~800度。
三元催化轉(zhuǎn)換器只有在理論空燃比14.7附近很窄的范圍內(nèi)工作時,其轉(zhuǎn)換效率才能達(dá)到最佳。
三元催化轉(zhuǎn)換器能對排氣中的CO、HC、NOx同時進(jìn)行凈化處理?;瘜W(xué)反應(yīng)為: 2NO + 2CO = N2 + 2CO2 2C2H6 + 7O2 = 4CO2 + 6H2O 2CO + O2 = 2CO2
三、活性碳罐蒸發(fā)污染控制
為了防止燃油蒸汽直接排向大氣而產(chǎn)生污染,同時提高燃油的經(jīng)濟(jì)性而采用的裝置。
油箱的汽油蒸氣通過單向閥進(jìn)入活性碳罐上部,空氣從碳罐下部進(jìn)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閥,排放控制閥上部的真空度由碳罐控制電磁閥控制,而碳罐控制電磁閥受ECU控制。
§2-10 故障自診斷系統(tǒng)一、自診斷系統(tǒng)的功能及工作情況
發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,ECU內(nèi)部的故障自診斷電路隨時監(jiān)測各個傳感器和執(zhí)行器的工作狀況,一旦發(fā)現(xiàn)傳感器或執(zhí)行器參數(shù)異?;蚬δ苁r,系統(tǒng)就會接通儀表盤上的故障指示燈電路。
系統(tǒng)同時將檢測到的故障內(nèi)容以故障碼的形式存儲在RAM中,以便維修人員讀取。
二、故障碼的顯示
故障碼是用數(shù)字代表出現(xiàn)故障的系統(tǒng)或故障的大致范圍。不同的廠家,故障碼有所不同,讀取方法也不完全一樣。常見的有:
1、脈沖電壓顯示
1)、電壓脈沖寬度相同,十位與個位間有一較短的暫停時間,故障碼與故障碼之間有一較長的暫停時間。
2)、電壓脈沖寬度不同,寬脈沖表示十位,短脈沖表示個位,十位與個位間有一較短的暫停時間,故障碼與故障碼之間有一較長的暫停時間。
3)、電壓脈沖寬度相同,位與位間有一較短的暫停時間,故障碼與故障碼之間有一較寬的電壓脈沖。
4)、脈沖電壓不同,5V的電壓脈沖表示十位,0V的電壓脈沖表示個位,故障碼與故障碼之間以較長的2.5V電壓區(qū)分。
2、數(shù)字顯示
故障碼以數(shù)字的形式顯示在組合儀表的顯示屏上。
3、發(fā)光二極管顯示
發(fā)光二極管顯示法的二極管一般裝在ECU上,根據(jù)二極管數(shù)量的不同,分個二極管顯示式、2個二極管顯示式和4個二極管顯示式。
1個二極管的與儀表板上的故障指示燈閃爍表示法相同;
2個二極管中,紅色的顯示十位,綠色的顯示個位;
4個二極管則采用8、4、2、1碼方式顯示;
§2-11 安全保險功能和備用系統(tǒng)一、安全保險功能
當(dāng)電控發(fā)動機(jī)某一傳感器、執(zhí)行器或控制部分出現(xiàn)故障時,如果ECU仍然按原來的方式控制發(fā)動機(jī)運(yùn)行,就可能使發(fā)動機(jī)或其他部件也出現(xiàn)故障。例如,發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,ECU仍控制噴油器繼續(xù)噴油,混合氣過濃,未燃燒的混合氣進(jìn)入排氣凈化裝置(三元催化器)后,繼續(xù)燃燒,使三元催化器溫度急劇升高而損壞。
為了避免這種情況的發(fā)生,ECU系統(tǒng)一般會啟動安全保險功能。手提電腦的備用電池,電腦的UPS等就是類似的安全保險功能。
二、備用系統(tǒng)
當(dāng)ECU內(nèi)的控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,備用系統(tǒng)立即啟動,用固定的信號進(jìn)行控制。該系統(tǒng)僅僅只能維持基本運(yùn)行性能,而不能保持正常的運(yùn)行性能。
1、啟動備用系統(tǒng)條件
(1)、當(dāng)微處理器停止輸出點(diǎn)火正時控制信號時。
(2)、當(dāng)進(jìn)氣歧管壓力信號電路出現(xiàn)開路或短路時。
2、備用系統(tǒng)工作狀態(tài)
當(dāng)ECU的監(jiān)視器監(jiān)測到微處理器出現(xiàn)異常時,先接通故障檢查指示燈,提醒駕駛員注意,同時自動轉(zhuǎn)換到備用系統(tǒng)工作狀態(tài)。
備用系統(tǒng)是個簡易的控制系統(tǒng),主要是根據(jù)啟動信號和怠速觸點(diǎn)狀態(tài),選擇一固定噴油時間和點(diǎn)火提前角進(jìn)行控制。由于不是最佳參數(shù),故只能維持基本運(yùn)行性能,使車輛繼續(xù)行駛,而不能保持正常的運(yùn)行性能。
§2-12 柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)一、概述
國際上受日益嚴(yán)格的排放法規(guī)限制,目前柴油機(jī)電子控制技術(shù)在國外達(dá)到60%--90%。
柴油機(jī)電子控系統(tǒng)組成,與汽油機(jī)一樣仍然有信號輸入裝置、電控單元ECU、執(zhí)行器三部分。
柴油機(jī)電子控系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn):一是其關(guān)鍵技術(shù)和在柴油噴射電控執(zhí)行器上;二是柴油電子控制噴射系統(tǒng)的多樣化。
二、電控柴油噴射系統(tǒng)分類
電控柴油噴射系統(tǒng)按直接控制的量來分有位置控制和時間控制兩類。
位置控制保留了傳統(tǒng)的噴油泵、高壓油管和噴油器,以及噴油泵中的齒條齒圈、滑套等控制油量的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu),只是對齒條或滑套的運(yùn)動位置控制由原來的機(jī)械調(diào)速器改為微處理器控制;時間控制系統(tǒng)可以保留原來的噴油泵、高壓油管和噴油器,也可以用新型的高壓燃油系統(tǒng),用高速電磁閥直接控制高壓燃油的噴射。
三、電子控制柴油噴射系統(tǒng)的控制原理
ECU根據(jù)各傳感器(包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、加速踏板位置、齒條位置、噴油時刻、車速及進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度、冷卻水溫及燃油溫度傳感器)實(shí)時檢測到的發(fā)動機(jī)運(yùn)行參數(shù),與ECU中預(yù)先存儲的參數(shù)值或圖譜相比較,按其最佳值或計算后的目標(biāo)值把指令輸送給執(zhí)行器。執(zhí)行器根據(jù)ECU的指令,控制噴油量和噴油正
時。
1、噴油量控制
是由ECU控制電動調(diào)速器中的控制套筒的位置來實(shí)現(xiàn)增減噴油量。ECU根據(jù)加速踏板位置和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器送來的信號,首先算出該工況下的基本噴油量;其次,根據(jù)進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度、冷卻水溫傳感器、起動機(jī)和空調(diào)器等信號,對該基本噴油量進(jìn)行修正;并且還有根據(jù)溢流環(huán)位置傳感器的信號進(jìn)行反饋修正,以確定最佳噴油量。
2、噴油時刻的控制
ECU按發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和加速踏板的位置確定出基本噴油時刻,然后根據(jù)進(jìn)氣壓力、冷卻水溫度、起動信號和正時器活塞位置信號等,對該時刻加以補(bǔ)充修正,最后確定出與各工況相適應(yīng)的噴油時刻控制信號,并以該信號控制噴油正時控制閥的工作。
3、怠速轉(zhuǎn)速的控制
ECU根據(jù)加速踏板位置傳感器、車速傳感器、起動信號以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號等,決怠速控制何時開始進(jìn)行;另外還根據(jù)水溫傳感器、空擋開關(guān)和空調(diào)器等信號,計算出此時的目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速,并計算出與該轉(zhuǎn)速相適應(yīng)的噴油量;還根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的反饋信號,不斷對噴油量進(jìn)行修正,以確保發(fā)動機(jī)在目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
4、進(jìn)氣節(jié)流控制
是通過ECU控制電磁閥來控制進(jìn)氣節(jié)流閥控制怠速進(jìn)氣量,停車時關(guān)斷進(jìn)氣降低怠速噪聲停機(jī)振動。
5、預(yù)熱塞通電控制
通過ECU控制預(yù)熱塞的通電時間來提高柴油機(jī)低溫起動和低溫怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。
6、廢氣再循環(huán)控制
減少排氣中的NOx排放量,與汽油機(jī)電控系統(tǒng)相同。
7、渦輪增壓
柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速不易提高,要提高輸出功率,必須增大柴油機(jī)的轉(zhuǎn)矩,而采用廢氣渦輪增壓是增大功率的一種有效手段。
8、自診斷和安全功能
ECU控制系統(tǒng)具有故障自診斷功能,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異常時,系統(tǒng)采用指示燈點(diǎn)亮的方式來報警。
柴油機(jī)電控系統(tǒng)
§3-1 自動變速器的分類和基本結(jié)構(gòu)
一、概述:變速器是一種滿足汽車在不同工況需要不同轉(zhuǎn)速和扭矩等要求的裝置。
自動變速器的采用,使汽車的駕駛變得方便,乘著舒適性大大提高。轎車自動變速器的裝車率,日本高達(dá)78%,美國為70%,德國為62%,中國為24%。
1、自動變速器的作用
(1)自動適時地?fù)Q擋
(2)減輕駕駛員的勞動強(qiáng)度
2、自動變速器的優(yōu)點(diǎn)
(1)汽車起步平穩(wěn),能吸收、衰減振動與沖擊;提高乘坐的舒適性。(2)自動適應(yīng)行駛阻力和發(fā)動機(jī)工況的變化,實(shí)現(xiàn)自動換擋,有利于提高汽車的動力性和平均車速。
(3)液力變矩器使傳動系的動載荷減小,提高了汽車的使用壽命。(4)駕駛操縱簡單,實(shí)現(xiàn)換擋自動化,有利于行車安全。(5)能以較低的車速穩(wěn)定行駛,提高車輛在壞路上的通過性。(6)減少了廢氣污染。
二、分類
自動變速器的驅(qū)動方式、擋位數(shù)、變速齒輪的結(jié)構(gòu)形式、變矩器的結(jié)構(gòu)類型
及換擋控制形式等都有不同之處。
1、按結(jié)構(gòu)分類:液控液壓式自動變速器、機(jī)械無級自動變速器和電控液壓式自動變速器三種。
2、按汽車驅(qū)動方式分類 :前輪驅(qū)動自動變速器和后輪驅(qū)動自變速器。
以上兩種為書上的分類,其實(shí)還有很多分類。就象人的分類一樣,可以按性別,年齡,身份,高矮,胖瘦,地域,國籍,膚色等。
3、按自動變速器前進(jìn)擋位數(shù)分類 :2擋自動變速器、3擋自動變速器、4擋自動變速器等。
4、按變矩器的類型分類 :普通液力變矩器式、綜合液力變矩器式和帶閉鎖離合器的液力變矩器式自動變速器三種。
5、按齒輪傳動機(jī)構(gòu)的類型分類:普通齒輪式和行星齒輪式兩種。
6、按控制方式分類:全液壓自動變速器和電子控制自動變速器兩種。
7、按工作原理分類 :液力自動變速器(AT)、機(jī)械自動變速器(AMT)和無級自動變速器(CVT)三種。
三、基本結(jié)構(gòu)
現(xiàn)代汽車自動變速器多由以下幾部分組成:液力變矩器、油泵、行星齒輪機(jī)構(gòu)、液壓自動換擋控制系統(tǒng)、電控裝置、冷卻和濾油裝置以及變速器油等。
§3-2 液力變矩器
一、液力變矩器的作用
液力變矩器位于自動變速器的最前端,安裝在發(fā)動機(jī)的飛輪上。它是通過工作輪葉片的相互作用,引起機(jī)械能與液體能的相互轉(zhuǎn)換來傳遞動力,通過液體動量矩的變化來改變轉(zhuǎn)矩的傳動元件,具有無級連續(xù)改變速度與轉(zhuǎn)矩的能力。
二、液力偶合器的工作原理
液力傳動裝置的基本形式為液力偶合器與液力變矩器。
液力偶合器的基本構(gòu)件是具有若干徑向平面葉片的、構(gòu)成工作腔的泵輪和渦輪。
動力傳遞的原理
如果準(zhǔn)備兩臺電風(fēng)扇,將它們相對放置,間距幾厘米,然后接通其中一臺電風(fēng)扇電源,則另外一臺電風(fēng)扇也會以同樣方向旋轉(zhuǎn)。
三、液力變矩器的結(jié)構(gòu)和工作原理
汽車的液力變矩器由泵輪,渦輪和導(dǎo)輪組成。
泵輪為主動件,它與飛輪連接;渦輪為被動件,它與變速器輸入軸連接;導(dǎo)輪介于兩輪的液流之間,它與變速器的殼體導(dǎo)管連接。
液力變矩器的結(jié)構(gòu)與偶合器的區(qū)別是在泵輪與渦輪之間增加了一個固定在單向離合器上的導(dǎo)輪。
§3-3行星齒輪變速系統(tǒng)一、行星齒輪變速系統(tǒng)的作用和分類
單排行星齒輪
單排行星齒輪機(jī)構(gòu)由太陽齒輪、內(nèi)齒圈(內(nèi)齒輪)、行星齒輪架和行星齒輪。單個行星排是兩個自由度機(jī)構(gòu),單行星排的輸入與輸出軸可實(shí)現(xiàn)減(超)速、等速或反轉(zhuǎn)(倒擋),即兩個前進(jìn)一個倒車的3個排擋。
若一種齒輪固定,另一種齒輪作驅(qū)動輪,則剩下的一種齒輪就可以變速轉(zhuǎn)動輸出動力。
固定的方法是:內(nèi)齒輪采用制動器,太陽齒輪采用單向離合器,行星齒輪的固定是指固定行星齒輪支架。實(shí)際行星齒輪變速器中是多個行星排的組合輪系。
行星齒輪機(jī)構(gòu)簡圖
二、幾種典型的行星齒輪變速器
目前自動變速器中的行星齒輪變速器大多為三自由度結(jié)構(gòu),主要有三類:即辛普森(Simpson)式、拉維娜(Ravigneaux)式及CR—CR式。1)辛普森結(jié)構(gòu)
這是以發(fā)明者Simpson工程師命名的結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由兩個完全相同齒輪參數(shù)的行星排組成,如圖所示。
優(yōu)點(diǎn)是齒輪種類少、加工量少、工藝性好、成本低; 以齒圈輸入、輸出,強(qiáng)度高,傳遞功率大; 無功率循環(huán),效率高; 組成的元件轉(zhuǎn)速低,換擋平穩(wěn)。
辛普森3擋行星齒輪變速器
4擋辛普森結(jié)構(gòu) 2)拉維娜結(jié)構(gòu)
拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu)是由一個單行星排與一個雙星行星排組合而成的復(fù)合式行星機(jī)構(gòu)。
拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu)共用一行星架、長行星輪和齒圈,故它只有4個獨(dú)立元件。
其特點(diǎn)是構(gòu)成元件少、轉(zhuǎn)速低、結(jié)構(gòu)緊湊、軸向尺寸短、尺寸小、傳動比變
化范圍大、靈活多變、適合FR式布置。
拉維娜結(jié)構(gòu) 3)CR-CR結(jié)構(gòu)
CR-CR結(jié)構(gòu)是指將2組單行星排的行星架C和齒圈R分別組配的變速器,其特點(diǎn)是變速比大、效率高、元件軸轉(zhuǎn)速低。
§3-4 液壓控制系統(tǒng)一、液壓控制系統(tǒng)的功用
液壓系統(tǒng)是自動變速器的重要組成部分,為液力變矩器提供傳動介質(zhì),完成變速器自動換擋控制。
同時,它還保證變速器各部分的潤滑,使變速器得到可靠的散熱和冷卻??梢?,液壓系統(tǒng)起到傳動、控制、操縱、冷卻和潤滑等功能。
二、液壓系統(tǒng)的組成
自動變速器的液壓系統(tǒng)由動力源、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、冷卻潤滑系統(tǒng)等組成。
動力源是被液力變矩器泵輪驅(qū)動的油泵,執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指行星齒輪系統(tǒng)的離合器、制動器,控制機(jī)構(gòu)由主油路調(diào)壓裝置、換擋閥和緩沖安全裝置及液力變矩器控制裝置組成。
第二篇:汽車電子控制技術(shù)教案
汽車電子控制技術(shù)
陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案
系 別: 財經(jīng)學(xué)院 專 業(yè): 汽車檢測與診斷技術(shù) 年 級: 2013級 課程名稱: 汽車電子控制技術(shù) 授課老師: 周娟英 實(shí)習(xí)時間: 2014-2015(2)
《汽車電子控制技術(shù)》主編:吳剛
人民交通出版社股份有限公司
2014年8月出版
汽車電子控制技術(shù)
第一章
汽車電控基礎(chǔ)知識
目的任務(wù)
1.了解汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展過程; 2.掌握電子控制系統(tǒng)組成的英文名稱; 3.掌握電子控制系統(tǒng)的組成; 4.掌握電子控制系統(tǒng)的簡要工作過程。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1.電子控制系統(tǒng)的組成; 2.電子控制系統(tǒng)的簡要工作過程。
教學(xué)方法
講授 使用教具
PPT、教學(xué)視頻 課后作業(yè)
課后習(xí)題 課時安排
課堂教學(xué)時數(shù):2 試驗教學(xué)時數(shù):0 講授時間:2015年3月9日 星期一 2015年3月10日 星期二
汽車電子控制技術(shù)
第一節(jié) 汽車電子技術(shù)發(fā)展簡介
一、汽車電子技術(shù)的發(fā)展過程
二、汽車電子控制技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)越性
第二節(jié) 汽車電子控制系統(tǒng)的組成及工作原理
一、汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類
1.發(fā)動控制部分--電控點(diǎn)火裝置、電控汽油噴射、廢棄再循環(huán)系統(tǒng)、怠速控制 2.底盤控制部分--電控自動變速器、防抱死制動系統(tǒng)、電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電控懸架、巡航控制系統(tǒng)、安全氣囊、雷達(dá)防撞系統(tǒng)、驅(qū)動防滑系統(tǒng)、制動力分配系統(tǒng)、電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)、安全帶控制系統(tǒng)
3.車身電控系統(tǒng)--前照燈控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向燈控制系統(tǒng)、自動座椅、全自動空調(diào)、電子門鎖與防盜系統(tǒng)、音響/音像
4.信息系統(tǒng) --信息顯示與報警系統(tǒng)、語言信息系統(tǒng)、車用導(dǎo)航系統(tǒng)、通信系統(tǒng)
二、電子控制單元的功能與組成 1.電子控制單元所具備基本功能 2.電子控制單元的組成
三、電子控制系統(tǒng)的工作過程
案例分析:桑塔納2000型轎車ABS燈常亮 課后作業(yè):
1.汽車電控系統(tǒng)由哪幾部分組成? 2.電子控制單元有哪些功能?
3.與發(fā)動機(jī)單獨(dú)控制相比,集中控制有哪些優(yōu)點(diǎn)? 4.傳感器的信號有哪幾種類型? 拓展知識點(diǎn):
1.發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)由哪些部分組成? 2.哪些汽車是有電控單元的?
汽車電子控制技術(shù)
3.國產(chǎn)奇瑞A3是否有電控單元? 本章小結(jié):
1.汽車電子控制系統(tǒng)主要由信號輸入裝置即傳感器、電子控制單元、執(zhí)行器等組成。分發(fā)動機(jī)控制部分、底盤控制部分、車身電控系統(tǒng)和信息系統(tǒng)四大部分。2.發(fā)動機(jī)和動力傳動集中控制系統(tǒng):包括發(fā)動機(jī)集中控制系統(tǒng)、自動化變速控制系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)和牽引力控制系統(tǒng)等;電控點(diǎn)火裝置、電控汽油噴射、廢棄再循環(huán)控制、怠速控制。
3.底盤綜合控制和安全系統(tǒng):包括車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)、主動式車身姿態(tài)控制系統(tǒng)、巡航控制系統(tǒng)、防撞預(yù)警系統(tǒng)、駕駛員智能支持系統(tǒng)等;電控自動變速器、制動防抱死制動系統(tǒng)、牽引控制、驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)和車輛橫向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)、電控懸架、巡航控制系統(tǒng)、安全氣囊、雷達(dá)防撞系統(tǒng)、驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)、安全帶控制系統(tǒng)、前照燈控制系統(tǒng)。
4.智能車身電子系統(tǒng):自動調(diào)節(jié)座椅系統(tǒng)、智能前燈系統(tǒng)、汽車夜視系統(tǒng)、電子門鎖與防盜系統(tǒng)等。
5.通信與信息/娛樂系統(tǒng):包括智能汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、語音識別系統(tǒng)、“ON STAR”系統(tǒng)、汽車維修數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、汽車音響系統(tǒng)、實(shí)時交通信息咨詢系統(tǒng)、動態(tài)車輛跟蹤與管理系統(tǒng)、信息化服務(wù)系統(tǒng)等;信息顯示與報警系統(tǒng)、語音信息系統(tǒng)、車用導(dǎo)航系統(tǒng)與定位系統(tǒng)、通信系統(tǒng)。
6.電子控制系統(tǒng)的工作過程:從傳感器傳來的信號,首先進(jìn)入回路進(jìn)行處理。如果是數(shù)字信號,根據(jù)CPU的安排,經(jīng)I/O借口直接進(jìn)入計算機(jī)。如果是模擬信號,還要經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器,將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后,才能經(jīng)I/O借口進(jìn)入計算機(jī)。大多數(shù)信息暫時存儲在RAM內(nèi),根據(jù)指令再從RAM送至CPU。有時需將存儲在ROM中的參考數(shù)據(jù)引入CPU,使輸入到傳感器的信號與之進(jìn)行比較。對來自有關(guān)傳感器的每一個信號依次取樣,并與參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。CPU對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行比較運(yùn)算,并進(jìn)行處理,最后經(jīng)輸出回路去控制執(zhí)行器動作。如果比較的數(shù)據(jù)不在范圍之內(nèi),則以故障碼的形式儲存,同時故障指示燈閃爍,告知駕駛員或維修人員該汽車有故障及故障內(nèi)容,便于檢修車輛,保證車輛性能穩(wěn)定,避免事故發(fā)生。
汽車電子控制技術(shù)
第二章 汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)
目的任務(wù)
1.了解EFI的分類及組成; 2.熟悉EFI的工作過程及原理; 3.掌握EFI的傳感器工作原理及作用; 4.掌握EFI的常見故障排除方法。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1.EFI的工作過程及原理; 2.EFI的常見故障排除方法 教學(xué)方法
講授、實(shí)訓(xùn) 使用教具
PPT、教學(xué)視頻 課后作業(yè)
課后習(xí)題 課時安排
課堂教學(xué)時數(shù):8 試驗教學(xué)時數(shù):
講授時間:2015年3月14日、3月16日、3月17日、3月21日
汽車電子控制技術(shù)
第一節(jié) 汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)概述
一、汽車電子技術(shù)的發(fā)展過程
二、汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng) 1.汽油機(jī)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)概述
2.汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的分類--汽油噴射部位分類、噴射控制裝置的形式不同分類、噴射方式不同分類、按空氣流量的測量方式分類、多點(diǎn)間歇噴射系統(tǒng)、按噴油器之間的噴油順序分類 3.汽油機(jī)電控噴射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
4.電控燃油噴射系統(tǒng)的控制功能--噴油量的控制(基本噴油時間、起動后各工況下噴油量的修正)、汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的組成及工作原理(空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng))
重點(diǎn):燃油供給系統(tǒng)的主要部件結(jié)構(gòu)及檢測診斷-電動汽油泵
第二節(jié) 電動汽油泵的控制
一、電動汽油泵的控制內(nèi)容 1.油泵的開關(guān)控制 2.油泵的轉(zhuǎn)速控制
二、電動汽油泵開關(guān)的控制
1.由點(diǎn)火開關(guān)和空氣流量傳感器內(nèi)的油泵開關(guān)控制的電動汽油泵控制電路 2.由點(diǎn)火開關(guān)和ECU共同控制的電動汽油泵控制電路 3.由ECU控制的電動汽油泵控制電路
三、電動汽油泵轉(zhuǎn)速的控制 1.用電阻器控制的方式 2.由專用ECU控制的方式
3.由發(fā)動機(jī)ECU直接控制油泵工作電壓的控制方式 4.電動汽油泵及控制電路的檢測汽車電子控制技術(shù)
第三節(jié) 過濾器和燃油脈動阻尼器
一、過濾器
過濾器安裝在燃油泵之后的油路中,其作用是過濾燃油中的氧化鐵、粉塵等固體夾雜物,防止燃料系統(tǒng)堵塞,減小系統(tǒng)的機(jī)械磨損,確保發(fā)動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),提高工作可靠性。
二、燃油脈動阻尼器
作用是使壓力脈動衰減,以減小這種波動和降低噪聲。
第四節(jié) 燃油壓力調(diào)節(jié)器和噴油器
一、燃油壓力調(diào)節(jié)器的組成及作用
作用是使系統(tǒng)油壓(即供油總管內(nèi)油壓)與進(jìn)氣歧管壓力之差保持常數(shù),一般為250kpa。
二、噴油器
1.噴油器的組成--由濾網(wǎng)、電接頭、電磁線圈、復(fù)位彈簧、銜鐵、針閥軸針、密封圈等組成。2.噴油器的作用
ECU提供給電磁噴油器通電信號的時間長度,控制氣缸里的油量。3.噴油器分類
4.噴油器驅(qū)動方式--電流驅(qū)動、電壓驅(qū)動、無效噴射時間、噴油器及其控制電路的檢修
第五節(jié) 冷啟動噴油器與熱限時開關(guān)
一、冷起動噴油器
冷啟動噴油器安裝在進(jìn)氣總管上,其功用是發(fā)動機(jī)在低溫起動時投入工作,以改善發(fā)動機(jī)的低溫起動性能。冷啟動噴油器主要由電磁線圈、彈簧、柱塞閥與閥座、旋流式噴嘴、濾網(wǎng)和電接頭等組成。
二、熱限時開關(guān)
熱限時開關(guān)控制由點(diǎn)火開關(guān)、冷啟動噴油器、熱限時開關(guān)、電熱線圈等組成。
汽車電子控制技術(shù)
第六節(jié) 燃油供給系統(tǒng)的檢測診斷步驟
一、油壓表的安裝
二、檢測油壓
1.檢測油壓項目----燃油系統(tǒng)靜態(tài)油壓、燃油系統(tǒng)保持油壓、油壓調(diào)節(jié)器保持油壓、發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時燃油系統(tǒng)動態(tài)油壓、電動汽油泵最大泵油壓力和保持壓力 2.油壓表的拆卸
3.空氣供給系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)及檢測診斷
4.空氣供給系統(tǒng)的主要部件及工作原理---空氣濾清器、空氣流量傳感器和進(jìn)氣壓力傳感器、節(jié)氣門體與怠速調(diào)整螺釘、怠速空氣調(diào)整閥
案例分析:雷克薩斯轎車怠速不穩(wěn),加速無力,排氣管過熱故障排除 課后作業(yè):
1.常用汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)主要由哪些類型?它們的組成及工作原理如何?分別介紹它們的工作特點(diǎn)。
2.汽油機(jī)電控燃油噴射新系統(tǒng)一般由哪幾個子系統(tǒng)組成?每個子系統(tǒng)又由哪些部件組成?
3.汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)常用的噴油方式有哪幾種?同步噴射發(fā)動機(jī)的噴油正時主要有哪些類型?
4.汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)中常用的噴油器有哪些類型?敘述噴油器的檢修方法和步驟。
本章小結(jié):
1.汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)由單片機(jī)自動控制,包括信號輸入傳感器、反饋傳感器、執(zhí)行器、故障保護(hù)等。發(fā)動機(jī)ECU收集傳感器的信號,包括曲軸位置、凸輪軸位 8 汽車電子控制技術(shù)
置、節(jié)氣門位置、冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣流量或進(jìn)氣壓力等,內(nèi)部運(yùn)算后,驅(qū)動執(zhí)行器,包括汽油泵、噴油嘴、點(diǎn)火線圈、怠速電動機(jī)、碳罐電磁閥等工作,再通過反饋傳感器、氧傳感器、爆震傳感器、怠速節(jié)氣門位置傳感器等信號運(yùn)算下一個循環(huán),當(dāng)某個傳感器失效后,ECU會用替代信號工作,發(fā)動機(jī)進(jìn)入跛行模式,能勉強(qiáng)工作,性能會大大降低,同時記錄故障內(nèi)容,點(diǎn)亮發(fā)動機(jī)故障燈。2.汽油燃油噴射系統(tǒng)的分類。單點(diǎn)噴射、多點(diǎn)噴射;間歇噴射或脈沖噴射式、連續(xù)噴射或穩(wěn)定噴射方式;速度密度控制型、質(zhì)量流量控制型;同時噴射、分組噴射和順序噴射。
3.電控燃油噴射系統(tǒng)一般由三個子系統(tǒng)組成,即空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)。
4.電動汽油泵的控制主要包括油泵的開關(guān)控制和油泵的轉(zhuǎn)速控制兩方面。電動汽油泵的控制電路應(yīng)具有下列功能。
a.在發(fā)動機(jī)起動及運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,電動汽油泵應(yīng)始終工作,以保證足夠的燃油壓力。b.當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)由“OFF”位置轉(zhuǎn)到“ON”位置而未起動發(fā)動機(jī)時,電動汽油泵應(yīng)能運(yùn)轉(zhuǎn)3~5s,使油路中充滿壓力燃油,以利于起動;
c.當(dāng)發(fā)動機(jī)熄火后,即使點(diǎn)火開關(guān)仍處于“ON”位置,電動汽油泵也應(yīng)停止運(yùn)轉(zhuǎn);d.有的發(fā)動機(jī)為了控制泵油量,還根據(jù)發(fā)動機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速等情況,對電動汽油泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。
5.汽油壓力調(diào)節(jié)器由上面的彈簧室和下面的燃油室組成,中間一個薄膜隔開,彈簧室與真空室相連,有一個進(jìn)油口、一個出油口和一個真空口。汽油壓力調(diào)節(jié)器的主要功用是:使系統(tǒng)油壓(即供油總管內(nèi)油壓)與進(jìn)氣歧管壓力之差保持常數(shù),一般為250kpa。這樣,從噴油器噴出的汽油量便唯一地取定于噴油器的開啟時間。ECU提供給電磁噴油器通電信號的時間長度,專業(yè)術(shù)語成為噴油脈沖寬度,簡稱噴油脈沖。
6.噴油器的作用:ECU提供給電磁噴油器通電信號的時間長度,控制氣缸里的油量。
7.噴油器的分類:軸針式電磁噴油器、球閥式電磁噴油器和片閥式電磁噴油器。8.噴油器的驅(qū)動方式分為電流驅(qū)動與電壓驅(qū)動兩種方式。電流驅(qū)動只適用于低阻噴油器,電壓驅(qū)動既可用于低阻噴油器,又可用于高阻噴油器。
汽車電子控制技術(shù)
9.冷啟動噴油器的作用:冷啟動噴油器安裝在進(jìn)氣總管上,其功用是發(fā)動機(jī)在低溫啟動時投入工作,以改善發(fā)動機(jī)的低溫起動性能。冷啟動噴油器主要由電磁線圈、彈簧、柱塞閥與閥座、旋流式噴嘴、濾網(wǎng)和電接頭等組成。
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第三章 電子控制系統(tǒng)傳感器及檢修
目的任務(wù)
1.了解電控汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器;
2.熟悉電控汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的傳感器工作過程及原理;
3.掌握電控汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的常見傳感器故障排除方法。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1.EFI傳感器工作過程及原理; 2.EFI的常見傳感器故障排除方法。教學(xué)方法
講授、實(shí)訓(xùn) 使用教具
PPT、教學(xué)視頻 課后作業(yè)
課后習(xí)題 課時安排
課堂教學(xué)時數(shù):6 試驗教學(xué)時數(shù):
講授時間:2015年3月24日、3月30日、3月31日 汽車電子控制技術(shù)
第一節(jié) 汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器概述
一、概述
二、傳感器
空氣流量傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、冷卻液溫度傳感器、爆震傳感器、氧傳感器、凸輪軸位置傳感器、曲軸位置傳感器
第二節(jié) 空氣流量傳感器原理及檢修
一、空氣流量傳感器分類
測量原理----葉片式、卡門漩渦式、熱線式及熱膜式。
二、空氣流量傳感器原理及檢修 1.葉片式空氣流量傳感器 1)結(jié)構(gòu) 2)波形測量
3)葉片式空氣流量傳感器檢修----外部線路檢查、內(nèi)部電路檢查、機(jī)械部分檢查
2.卡門漩渦式空氣流量傳感器 1)結(jié)構(gòu)及工作原理 2)波形測量 3)波形分析
4)卡門漩渦式空氣流量傳感器檢修----外部線路檢查、內(nèi)部電路檢查、機(jī)械部分檢查
3.熱線式空氣流量傳感器 1)結(jié)構(gòu)及工作原理 2)波形測量 3)波形分析
4)熱線式式空氣流量傳感器檢修----外部線路檢查、內(nèi)部電路檢查、機(jī)械部分 12 汽車電子控制技術(shù)
檢查
4.熱膜式空氣流量傳感器
第三節(jié) 進(jìn)氣壓力傳感器
一、半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器(MAP)1.結(jié)構(gòu)及工作原理 2.波形測量 3.波形分析
4.半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器的檢測
二、表面彈性波式進(jìn)氣壓力傳感器 1.波形測量 2.波形分析
第四節(jié) 節(jié)氣門位置傳感器
一、開關(guān)觸點(diǎn)式節(jié)氣門位置傳感器
開關(guān)觸點(diǎn)式節(jié)氣門位置傳感器由導(dǎo)向凸輪、節(jié)氣門軸、控制桿、活動觸點(diǎn)、怠速觸點(diǎn)、功率觸點(diǎn)、導(dǎo)線插頭、導(dǎo)向凸輪槽、調(diào)整螺釘槽等組成。
二、線性可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器
線性可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器由電源線、信號線和搭鐵3條線組成。
三、綜合型節(jié)氣門位置傳感器
綜合型節(jié)氣門位置傳感器由怠速開關(guān)滑動觸點(diǎn)、線性電阻器活動觸點(diǎn)、電阻體及基準(zhǔn)電壓線、節(jié)氣門開度信號線、怠速信號線和搭鐵線4條線組成。1.波形測量 2.波形分析
3.自動變速器電控系統(tǒng)的節(jié)氣門位置傳感器
第五節(jié) 曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器
一、曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器概論
二、曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器分類 1.磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器
汽車電子控制技術(shù)
1)結(jié)構(gòu) 2)工作原理
3)檢修---信號及線路檢測、內(nèi)部電路檢測、機(jī)械部分檢測 2.霍爾式曲軸位置傳感器 1)結(jié)構(gòu) 2)工作原理
3)檢修---電源、線路及機(jī)械部分檢查;信號檢測 3.光電式凸輪軸位置傳感器
1)光電式凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理
2)檢修---線路檢測、機(jī)械部分檢測、光電式凸輪軸位置傳感器輸出信號的檢測
第六節(jié) 其他輔助傳感器
一、進(jìn)氣溫度傳感器和冷卻液溫度傳感器結(jié)構(gòu)和工作原理 1.進(jìn)氣溫度傳感器結(jié)構(gòu)及工作原理(THA)2.冷卻液溫度傳感器結(jié)構(gòu)及工作原理(THW)
二、爆震傳感器(KNK)1.磁滯伸縮式爆震傳感器 2.壓電式爆震傳感器 3.火花塞金屬墊型爆震傳感器 4.波形測量及分析 5.爆震傳感器檢修
三、氧傳感器(EGO)
1.氧傳感器的分類----氧化鈦式、氧化鋯式 2.氧化鈦式氧傳感器 1)氧化鈦式氧傳感器的結(jié)構(gòu) 2)氧化鈦式氧傳感器的輸出特性 3)氧化鈦式氧傳感器的工作電路 3.氧化鋯式氧傳感器 1)氧化鋯式氧傳感器的結(jié)構(gòu)
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2)氧化鋯式氧傳感器的輸出特性 3)氧化鋯式氧傳感器的工作電路 4.波形測量 5.氧傳感器的檢修
四、燃油流量傳感器
1.光電式燃油流量傳感器的結(jié)構(gòu) 2.光電式燃油流量傳感器的檢測
案例分析:一輛桑塔納2000GSi型轎車,在行駛過程中突然出現(xiàn)發(fā)動機(jī)不能隨著加速踏板的踩下而加速,但也不熄火的故障。課后作業(yè):
1.如何檢測氧傳感器?
2.熱線式空氣流量傳感器的工作原理如何?它如何完成自潔作用?如何檢修?熱膜式空氣流量傳感器有何優(yōu)點(diǎn)? 3.如何檢修進(jìn)氣壓力傳感器?
4.從外觀上怎么樣區(qū)分氧化鈦式和氧化鋯式氧傳感器? 本章小結(jié):
1.電控裝置傳感器主要由9個常用傳感器組成,各種傳感器將檢測到的發(fā)動機(jī)運(yùn)行參數(shù)輸入控制單元,控制單元據(jù)此控制燃油量、空氣流量和噴油時間等,以實(shí)現(xiàn)與發(fā)動機(jī)工況的最佳匹配,達(dá)到節(jié)省燃油、凈化排氣、改善加速性能和低溫啟動性能等目的。
2.電控發(fā)動機(jī)常用傳感器:空氣流量傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、冷卻液溫度傳感器、爆震傳感器、氧傳感器、凸輪軸位置傳感器、曲軸位置傳感器等。
3.空氣流量傳感器是測量發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量的裝置,它將吸入的空氣量轉(zhuǎn)換成電信號送至ECU,作為決定噴油量的基本信號之一。根據(jù)測量原理不同,空氣流量傳感器有葉片式、卡門漩渦式、熱線式及熱模式幾種類型。
4.進(jìn)氣壓力傳感器有半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器和表面彈性波式進(jìn)氣壓力傳感器兩種。
5.節(jié)氣門位置傳感器(TPS)安裝在節(jié)氣門體上,用以檢測節(jié)氣門的開度,它通 15 汽車電子控制技術(shù)
過杠桿機(jī)構(gòu)與節(jié)氣門聯(lián)動,反映節(jié)氣門的開度及怠速、加速、減速和全負(fù)荷等不同工況。
6.節(jié)氣門位置傳感器有三種:開關(guān)觸點(diǎn)式、線性可變電阻式和綜合型。7.曲軸位置傳感器有三種:磁感應(yīng)式、霍爾式和光電式。
8.進(jìn)氣溫度傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理與冷卻液溫度傳感器相同,也是采用熱敏電阻檢測進(jìn)氣的溫度。是負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻,隨溫度的升高電阻值變低。9.爆震傳感器有磁滯伸縮式、壓電式和火花塞金屬墊型爆震傳感器。10.氧傳感器有氧化鈦式和氧化鋯式兩種。11.燃油流量傳感器有光電式燃油流量傳感器。
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第四章 電控發(fā)動機(jī)點(diǎn)火控制系統(tǒng)及其他控制系統(tǒng) 目的任務(wù)
1.了解電控發(fā)動機(jī)點(diǎn)火控制系統(tǒng)的組成;
2.熟悉電控發(fā)動機(jī)點(diǎn)火控制系統(tǒng)工作過程及原理; 3.掌握電控其他控制系統(tǒng)。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1.電控發(fā)動機(jī)點(diǎn)火控制系統(tǒng)工作過程及原理。教學(xué)方法
講授、實(shí)訓(xùn) 使用教具
PPT、教學(xué)視頻 課后作業(yè)
課后習(xí)題 課時安排
課堂教學(xué)時數(shù):8 試驗教學(xué)時數(shù):
講授時間:2015年4月7日、4月13日、4月14日、4月14日汽車電子控制技術(shù)
第一節(jié) 電控發(fā)動機(jī)點(diǎn)火控制系統(tǒng)一、電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成與功能
1.電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成---傳感器、發(fā)動機(jī)ECU、點(diǎn)火模塊、點(diǎn)火線圈、高壓線和火花塞等。
2.電控點(diǎn)火系統(tǒng)的功能
二、電控點(diǎn)火系統(tǒng)分類 1.有分電器式點(diǎn)火控制系統(tǒng) 2.無分電器的點(diǎn)火控制系統(tǒng)
三、無分電器的點(diǎn)火控制系統(tǒng)分配式工作原理 1.無分電器的點(diǎn)火控制系統(tǒng)二極管分配式工作原理 2.無分電器的點(diǎn)火控制系統(tǒng)同時點(diǎn)火工作原理 1)同時點(diǎn)火
2)點(diǎn)火線圈分配式同時點(diǎn)火系統(tǒng)工作原理 3)點(diǎn)火器控制原理調(diào)整 4)點(diǎn)火線圈組件 5)單獨(dú)點(diǎn)火
第二節(jié) 點(diǎn)火提前角與閉合角的控制
一、點(diǎn)火提前角的控制
ECU根據(jù)汽油機(jī)的各種工況信號對點(diǎn)火時刻進(jìn)行控制。首先根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣壓力信號從存儲器存的數(shù)據(jù)中找到相應(yīng)的基本點(diǎn)火提前角,然后根據(jù)有關(guān)傳感器信號值加以修正,得出實(shí)際點(diǎn)火提前角。實(shí)際點(diǎn)火提前角由三部分組成:初始點(diǎn)火提前角、基本點(diǎn)火提前角和修正點(diǎn)火提前角。1.起動工況的點(diǎn)火時刻控制 2.起動后點(diǎn)火時刻控制 1)基本點(diǎn)火提前角
2)點(diǎn)火提前角的修正----暖機(jī)修正、過熱修正、空燃比反饋修正、怠速穩(wěn)定性 18 汽車電子控制技術(shù)
修正、爆震修正、最大和最小提前角修正。
二、閉合角的控制 1.ECU對閉合角的控制 2.電子點(diǎn)火器中閉合角的控制 3.1°信號的產(chǎn)生
第三節(jié) 發(fā)動機(jī)爆震的控制
一、半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器(MAP)1.結(jié)構(gòu)及工作原理 2.波形測量 3.波形分析
4.半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器的檢測
二、表面彈性波式進(jìn)氣壓力傳感器 1.波形測量 2.波形分析
第四節(jié) 怠速控制裝置
一、怠速控制控制的作用
怠速控制裝置就是在發(fā)動機(jī)內(nèi)部阻力矩不斷變化的情況下,由ECU自動維持發(fā)動機(jī)以穩(wěn)定怠速運(yùn)轉(zhuǎn),并實(shí)現(xiàn)快怠速暖機(jī)過程。
二、怠速控制裝置的分類 1.節(jié)氣門制動控制裝置
2.旁通空氣控制裝置----怠速空氣閥、怠速控制閥(旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥、電磁怠速控制閥)
三、怠速控制的條件、原理及過程 1.怠速控制的條件: 作用:實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)起動后的快速暖機(jī)過程;自動維持發(fā)動機(jī)怠速在目標(biāo)轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
內(nèi)容:起動后控制、暖機(jī)過程控制、負(fù)荷變化的控制、減速時的控制等。
汽車電子控制技術(shù)
2.怠速控制的原理
控制項目:怠速、快怠速、空調(diào)怠速、電器負(fù)載高怠速等。3.怠速控制的過程
四、怠速控制系統(tǒng)及怠速控制閥的檢測 1.怠速控制系統(tǒng)的就車檢測
2.怠速控制閥的檢測----電阻值檢測、步進(jìn)電動機(jī)的動作檢查
第五節(jié) 汽油機(jī)排放控制系統(tǒng) 一、三元催化轉(zhuǎn)化器、氧傳感器與閉環(huán)控制 1.概述
2.三元催化轉(zhuǎn)化器的結(jié)構(gòu)、原理及檢修 1)結(jié)構(gòu)
2)三元催化轉(zhuǎn)化器檢修。常見故障:堵塞引起排氣不暢、催化劑過熱老化、失效等。
二、微機(jī)控制廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 1.普通微機(jī)控制廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 2.可變EGR率廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 3.閉環(huán)控制式廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 4.微機(jī)控制廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的檢測
三、減速廢氣凈化裝置
1.混合比加濃式減速廢氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理 2.混合比加濃式減速廢氣凈化裝置的檢查
四、燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)
1.微機(jī)控制燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
2.微機(jī)控制燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理 3.燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的檢測 4.二次空氣噴射系統(tǒng) 5.汽油機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)
第六節(jié) 可變氣門正時和氣門升程電子控制系統(tǒng)
汽車電子控制技術(shù)
一、概述
二、VTEC的結(jié)構(gòu)和原理
三、VTEC檢修 1.VTEC電磁閥的檢查 2.VTEC壓力開關(guān)的檢查 3.搖臂檢查
第七節(jié) 廢氣渦輪增壓系統(tǒng)一、廢氣渦輪增壓作用
廢氣增壓利用尾氣增壓推動渦輪高速轉(zhuǎn)動,渦輪帶動泵輪向發(fā)動機(jī)泵空氣,從而提高進(jìn)氣壓力,增加每個循環(huán)中的進(jìn)氣,使可燃混合氣接近于空燃比小于1的稀薄燃燒。這樣,在不增加發(fā)動機(jī)排量的情況下可以提高輸出功率,同時也降低了燃油消化率。但是經(jīng)過泵輪的空氣會變熱,會使實(shí)際的充氣量系數(shù)小于理論系數(shù),因此,現(xiàn)在的渦輪增壓一般都配備有中冷器。
二、廢氣渦輪增壓優(yōu)缺點(diǎn)
三、廢氣渦輪增壓器原理
利用發(fā)動機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪,帶動同軸的葉輪壓送由空氣濾清器道送來的空氣,使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增快,廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸,空氣的壓力和密度在呢更大可以燃燒更多的燃料,相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速,就可以增加發(fā)動機(jī)的輸出功率了。
四、渦輪增壓的特點(diǎn) 1.波形測量 2.波形分析
案例分析 奧迪A6怠速熄火 課后作業(yè):
1.電控點(diǎn)火系統(tǒng)有哪幾種型式?各種型式如何組成? 2.簡述各種電控點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理。3.怠速控制裝置有哪幾種型式?
汽車電子控制技術(shù)
4.試述三元催化轉(zhuǎn)化器的工作原理。5.如何檢修EVAP? 6.試述ACIS的工作原理。本章小結(jié):
1.ECU控制的點(diǎn)火系統(tǒng)主要有ECU、傳感器和點(diǎn)火執(zhí)行器三大部分組成,即由傳感器、發(fā)動機(jī)ECU、點(diǎn)火模塊、點(diǎn)火線圈、高壓線和火花塞等組成。2.電控點(diǎn)火系統(tǒng)的功能。
1)ECU。接受各種傳感器送來的信號經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后,輸出信號(缸序信號和點(diǎn)火信號)并通過電能輸出傳到點(diǎn)火執(zhí)行器。
2)傳感器。在點(diǎn)火系統(tǒng)中應(yīng)用的傳感器主要有空氣流量計、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器及爆震傳感器等。
3)點(diǎn)火控制裝置。具有缸序判別、閉合角控制、恒流控制、安全信號等電路,其主要功能是接受ECU發(fā)出的缸別信號和點(diǎn)火信號,驅(qū)動點(diǎn)火線圈工作,并向ECU輸入安全信號。
3.電控點(diǎn)火系統(tǒng)分類:分有分電器式點(diǎn)火控制系統(tǒng)和無分電器式點(diǎn)火控制系統(tǒng),無分電器的點(diǎn)火控制系統(tǒng)有二極管分配式和點(diǎn)火線圈分配式。
4.點(diǎn)火線圈分配式同時點(diǎn)火系統(tǒng)工作原理:點(diǎn)火線圈分配式同時點(diǎn)火系統(tǒng)的構(gòu)成電控?zé)o分電器點(diǎn)火系統(tǒng)最主要的特點(diǎn)是完全取消了傳統(tǒng)的分電器,由ECU中附加的點(diǎn)火控制電路和分電電路控制點(diǎn)火控制模塊,實(shí)現(xiàn)對點(diǎn)火的控制。
5.點(diǎn)火提前角的控制方法:ECU根據(jù)汽油機(jī)的各種工況信號對點(diǎn)火時刻進(jìn)行控制。首先根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣壓力信號從存儲器存的數(shù)據(jù)中找到相應(yīng)的基本點(diǎn)火提前角,然后根據(jù)有關(guān)傳感器信號值加以修正,得出實(shí)際的點(diǎn)火提前角。實(shí)際點(diǎn)火提前角由三部分組成:初始點(diǎn)火提前角、基本點(diǎn)火提前角和修正點(diǎn)火提前角。
6.閉合角控制電路的作用是:根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和蓄電池電壓調(diào)節(jié)閉合角,以保證足夠的點(diǎn)火能量。在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升和蓄電池電壓下降時,閉合角控制電路使閉合角加大,即延長一次側(cè)電路的通電時間,防止一次側(cè)儲能下降,確保點(diǎn)火能量。在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降和蓄電池電壓較高時,閉合角控制電路使閉合角減小,即縮減一次側(cè)電路的通電時間,確保一次線圈的安全。
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7.怠速控制裝置就是在發(fā)動機(jī)內(nèi)部阻力矩不斷變化的情況下,由ECU自動維持發(fā)動機(jī)以穩(wěn)定怠速運(yùn)轉(zhuǎn),并實(shí)現(xiàn)快怠速暖機(jī)過程。
8.怠速控制的功用:實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)起動后的快速暖機(jī)過程;自動維持發(fā)動機(jī)怠速在目標(biāo)轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
9.廢氣再循環(huán)是指發(fā)動機(jī)廢氣的一部分再送回到進(jìn)氣管,并與新鮮的混合氣混合后一起進(jìn)入氣缸參加燃燒,以減小NOx生成量。
10.燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的作用是防止汽車油箱內(nèi)蒸發(fā)的汽油爭氣排入大氣,它由蒸汽回收罐(又稱活性碳罐)、控制電磁閥、蒸汽分離閥及相應(yīng)的蒸汽管道和真空軟管等組成。蒸汽分離閥安裝在油箱的頂部,郵箱內(nèi)的汽油蒸汽從該閥出口經(jīng)管道進(jìn)入蒸汽回收罐。該閥的作用是防止汽車翻傾時油箱內(nèi)的燃油從蒸汽管道中漏出。蒸汽回收罐內(nèi)充滿了活性碳罐顆粒,故又稱活性碳罐。
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第五章 電控柴油發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)及檢修
目的任務(wù)
1.了解電控柴油發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的組成;
2.熟悉電控柴油發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)工作過程及原理; 3.掌握電控柴油發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)檢修方法。重點(diǎn)難點(diǎn)
1.電控柴油發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)工作過程及原理; 2.電控柴油發(fā)動機(jī)的檢修。教學(xué)方法
講授、實(shí)訓(xùn) 使用教具
PPT、教學(xué)視頻 課后作業(yè)
課后習(xí)題 課時安排
課堂教學(xué)時數(shù):4 試驗教學(xué)時數(shù):
講授時間:2015年4月20日、4月21日
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第一節(jié) 柴油發(fā)動機(jī)電控柴油噴射系統(tǒng)的發(fā)展歷程
一、柴油發(fā)動機(jī)的發(fā)展
二、柴油機(jī)SDI電控的燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)展 1.位置控制式 2.時間控制式
3.共軌式電控噴油系統(tǒng)
三、電控技術(shù)的發(fā)展前景
第二節(jié) 捷達(dá)CDX/GDF柴油機(jī)轎車優(yōu)點(diǎn)及噴油控制原理
一、捷達(dá)CDX/GDF柴油機(jī)轎車優(yōu)點(diǎn)
1.經(jīng)濟(jì)2.環(huán)保3.節(jié)能4.動力強(qiáng)筋5.安全性能好6.可靠性高
二、柴油發(fā)動機(jī)的噴油控制原理
柴油機(jī)的ECU是通過控制噴嘴的噴油時間來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)輸出功率的大小。噴油控制是由發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和加速踏板的位置來決定的?;竟ぷ髟硎荅CU根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器和加速踏板位置傳感器的輸入信號,首先計算出基本噴油量,然后根據(jù)冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度和壓力等傳感器的信號進(jìn)行修正,再與來自加速位置傳感器的信號進(jìn)行反饋修正后確定最佳噴油量的,與空氣的進(jìn)入量無關(guān)(柴油機(jī)工作時節(jié)流閥體是完全打開的)。
第三節(jié) 捷達(dá)SDI電控柴油噴射系統(tǒng)的組成元件以及其工作原
理
一、捷達(dá)SDI電控柴油噴射系統(tǒng)的組成 1.傳感器 2.發(fā)動機(jī)ECU 3.執(zhí)行器
二、捷達(dá)SDI電控柴油噴射系統(tǒng)的工作原理 1.噴油量控制 2.噴油正時控制
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3.怠速控制
4.各缸噴油量不均勻的修正 5.燃油停供控制
6.進(jìn)氣節(jié)流控制在怠速時 7.排氣再循環(huán)控制 8.增壓控制 9.起動預(yù)熱控制
第四節(jié) 柴油機(jī)電控噴射系統(tǒng)簡介
一、博世式噴油泵電子控制系統(tǒng)
二、分配式噴油泵電子控制系統(tǒng)
第五節(jié) 電子控制共軌式柴油噴射系統(tǒng)一、概述
二、柴油共軌系統(tǒng)的發(fā)展
三、共軌式柴油機(jī)系統(tǒng)的組成和工作原理 1.共軌式柴油機(jī)系統(tǒng)的組成 2.共軌式柴油機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)功能
四、SOFIM高壓共軌柴油機(jī)電控系統(tǒng)介紹 1.概述 2.電動燃油泵 3.飛輪轉(zhuǎn)速傳感器 4.凸輪軸相位傳感器 5.發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器 6.燃油溫度傳感器 7.空氣壓力溫度傳感器 8.大氣壓力傳感器 9.燃油壓力調(diào)節(jié)傳感器 10.電磁噴油器 11.高壓油泵電磁閥
汽車電子控制技術(shù)
12.燃油壓力調(diào)節(jié)電磁閥 13.制動踏板傳感器 14.離合器踏板傳感器 15.加速踏板位置傳感器 16.五通回油接頭總成 17.配電繼電器 18.ECU固定推薦方案
五、日本電裝ECD-U2高壓共軌式噴油系統(tǒng) 1.ECD-U2共軌系統(tǒng)概述
2.ECD-U2系統(tǒng)的主要零部件及其作用
第六節(jié) 捷達(dá)SDI發(fā)動機(jī)電控柴油噴射系統(tǒng)的檢測以及日常維
護(hù)
一、捷達(dá)SDI發(fā)動機(jī)電控柴油噴射系統(tǒng)的檢測 1.傳感器檢修 2.執(zhí)行器檢修
二、捷達(dá)SDI發(fā)動機(jī)電控柴油噴射系統(tǒng)的日常維護(hù)
案例分析1 柴油捷達(dá)SDI1.9L冷車正常熱車熄火無法起動 怠速時排氣管突嚕;加油冒煙,行駛中換擋時車輛闖動 課后作業(yè):
1.柴油機(jī)電控系統(tǒng)如何分類?
2.柴油機(jī)電控系統(tǒng)主要的控制功能是什么? 3.試述共軌式電控噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理。本章小結(jié):
1.按照噴油高壓形成的不同,共軌式電控燃油噴射系統(tǒng)有兩種基本型式,即高壓共軌式和中壓共軌式。
2.中壓共軌系統(tǒng)包括共軌蓄壓式和共軌液壓式。
3.從控制噴油量的方式分,有位置控制式、時間控制式和壓力時間控制式。4.柴油轎車具有經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保、動力強(qiáng)勁、安全性能好、耐用等優(yōu)點(diǎn)。
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5.柴油機(jī)的ECU是通過控制噴嘴的噴油時間來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)輸出功率的大小。噴油控制是由發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和加速踏板的位置來決定的?;竟ぷ髟硎荅CU根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器和加速踏板位置傳感器的輸入信號,首先計算出基本噴油量,然后根據(jù)冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度和壓力等傳感器的信號進(jìn)行修正,再與來自加速位置傳感器的信號進(jìn)行反饋修正后確定最佳噴油量的,與空氣的進(jìn)入量無關(guān)。
6.捷達(dá)SDI電控柴油噴射系統(tǒng)主要由噴油泵、噴油器、ECU、轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器等組成,系統(tǒng)通過這些傳感器檢測出發(fā)動機(jī)不同工況下的轉(zhuǎn)速、油門、冷卻液溫度等信號,由ECU來決定燃油的噴射量、噴射時刻、噴油壓力,使發(fā)動機(jī)運(yùn)行最佳,并且ECU不斷進(jìn)行自我檢測,如發(fā)現(xiàn)有異?,F(xiàn)象就會發(fā)出警告信號,提醒駕駛員注意,同時ECU進(jìn)入自我保護(hù)程序,能夠自動的停機(jī)或進(jìn)入安全模式運(yùn)行,避免重大事故發(fā)生。
7.噴油量控制:由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號和加速踏板位置信號計算出基本噴油量,由進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力、冷卻液溫度等修正信號對噴油量進(jìn)行修正,通過電磁溢流閥的快速響應(yīng)對噴油量進(jìn)行十分精確的控制。
8.噴油正時控制:由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和加速踏板決定,由進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力、冷卻液溫度等信號對噴油量進(jìn)行修正,通過點(diǎn)火正時傳感器檢測實(shí)際燃燒開始時刻,實(shí)現(xiàn)對噴油正時的閉環(huán)控制,從而排出了對十六烷值和大氣條件的變化引起的噴油正時的差異,實(shí)現(xiàn)對噴油正時的最佳控制。
9.噴油器的主要零件是噴油嘴、控制噴油率的節(jié)流孔、液壓活塞和高速電磁閥。噴油器中的高速電磁閥有兩種結(jié)構(gòu):二位二通電磁閥和二位三通電磁閥。
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第六章 自動變速器控制系統(tǒng)及檢修
目的任務(wù)
1.了解自動變速器控制系統(tǒng)組成;
2.熟悉自動變速器控制系統(tǒng)工作過程及原理; 3.掌握自動變速器控制系統(tǒng)檢修方法。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1.自動變速器控制系統(tǒng)工作過程及原理; 2.自動變速器的檢修。教學(xué)方法
講授、實(shí)訓(xùn) 使用教具
PPT、教學(xué)視頻 課后作業(yè)
課后習(xí)題 課時安排
課堂教學(xué)時數(shù):8 試驗教學(xué)時數(shù):
講授時間:2015年4月27日、4月28日、5月5日、5月11日 汽車電子控制技術(shù)
第一節(jié) 自動變速器概述
一、自動變速器的發(fā)展及自動變速器的優(yōu)點(diǎn) 1.自動變速器的發(fā)展 2.自動變速器的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
3.自動變速器的組成----變矩器、變速齒輪機(jī)構(gòu)、液壓控制系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)
二、自動變速器的分類 1.驅(qū)動方式分類 2.前進(jìn)擋的檔位數(shù)分類 3.齒輪變速器的類型分類 4.控制方式分類
第二節(jié) 電控自動變速器的控制原理
一、電控自動變速器的控制原理
自動變速器是通過傳感器和開關(guān)檢測汽車和發(fā)動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),接受駕駛員的指令,將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動機(jī)冷卻液溫度、自動變速器油溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,并輸入電控單元(ECU)。ECU根據(jù)這些信號,按照設(shè)定的換擋規(guī)律,向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出電子控制信號;換擋電磁閥和油壓電磁閥再將ECU發(fā)出的控制信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘枺y板中的各個控制閥根據(jù)這些液壓控制信號,控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作,從而實(shí)現(xiàn)自動換擋。
二、電控液力自動變速器的檔位
三、液力變矩器
1.液力變矩器的功用與組成 1)功用
2)組成----泵輪、渦輪、導(dǎo)輪、鎖止離合器、液力變矩器蓋 2.液力變矩器特點(diǎn)
3.液力變矩器的安裝位置及鎖止離合器
汽車電子控制技術(shù)
第三節(jié) 自動變速器變速齒輪機(jī)構(gòu)
一、辛普森式齒輪機(jī)構(gòu)自動變速器 1.辛普森式齒輪就夠自動變速器概述 1)優(yōu)點(diǎn)
2)機(jī)構(gòu)---前齒圈、前后太陽輪組件、后行星架、前行星架和后齒圈組件 3)特點(diǎn)
2.辛普森式3擋行星齒輪變速器 3.行星排辛普森式
二、拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)
1.拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)組成----一大一小兩個太陽輪、一長一短兩個行星輪、一個齒圈
2.拉維納式行星齒輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)----兩個行星排,太陽輪各自獨(dú)立,行星架和齒圈共用。
3.2005款奧迪A6L裝備09L自動變速器
三、平行軸式齒輪變速器傳動機(jī)構(gòu) 1.定軸式齒輪變速傳動機(jī)構(gòu) 2.操縱手柄工作過程
3.平行定軸式齒輪變速傳動機(jī)構(gòu)主要特點(diǎn)
第四節(jié) 自動變速器電子控制系統(tǒng)一、概述
二、電子控制系統(tǒng)組成與功用
1.電子控制系統(tǒng)的組成----信號輸入裝置、ECU和執(zhí)行器組成 2.信號輸入裝置的功用、組成與工作原理 3.ECU的功用、組成與工作原理 4.執(zhí)行器的功用、組成與工作原理
第五節(jié) 典型自動變速器電路
一、廣州本田奧德賽汽車手動自動一體化自動變速器
汽車電子控制技術(shù)
1.特點(diǎn) 2.電路圖
二、豐田A341E型自動變速器 1.豐田A341E型自動變速器特點(diǎn) 2.豐田A341E型自動變速器控制電路
三、大眾自動變速器VW電路分析 1.傳感元件 2.執(zhí)行元件 3.控制單元
第六節(jié) 電控自動變速器的檢測與診斷
一、電控自動變速器檢測與診斷的總原則 1)分清故障部位
2)堅持先易后難、逐步深入的原則 3)區(qū)分故障的性質(zhì)
4)充分利用自動變速器各檢驗項目 5)充分利用自動變速器的故障自診斷功能
6)必須在拆檢之后才能確診的故障,應(yīng)是故障診斷的最后步驟
7)在進(jìn)行檢測與診斷前,應(yīng)先閱讀有關(guān)故障檢測指南、使用說明書和該車型的《自動變速器維修手冊》,掌握必要的結(jié)構(gòu)原理圖、油路圖、電控系統(tǒng)電路圖等有關(guān)資料。
二、電控自動變速器的檢測與診斷程序
三、電控自動變速器的檢測與診斷前的準(zhǔn)備工作
四、自動變速器的故障診斷表
第七節(jié) 無極變速器
一、無極變速器概述 1.CVT技術(shù)
2.無極變速器的發(fā)展 3.無極變速器的優(yōu)缺點(diǎn)
汽車電子控制技術(shù)
4.無極變速器技術(shù)未來的發(fā)展趨勢
二、無極變速器的工作原理
在啟動時,CVT處于最大的傳動比,之后電控系統(tǒng)通過分析加速踏板的位置、車速、選擇駕駛模式以及所設(shè)定的控制方式等匹配出最佳的傳動比,從而達(dá)到最佳的動力性能及經(jīng)濟(jì)性能,同時也保證了行駛的舒適性。其動力傳動路線是:發(fā)動機(jī)動力——液力變矩器(或鎖止離合器)——行星齒輪機(jī)構(gòu)——VDT——主減速齒輪——差速器——半軸——驅(qū)動輪。
三、電子控制系統(tǒng)的功能 1.動力系統(tǒng)控制模塊(PCM)2.電控?zé)o極變速器工作原理
案例分析 豐田皇冠自動變速器故障升檔時車身嚴(yán)重抖動 課后作業(yè):
1.自動變速器由哪幾個部分組成,各起什么作用? 2.液力變矩器是如何工作的?
3.簡述辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理。4.如何檢修自動變速去? 5.試述CVT的變速原理?
6.雙離合器有何特點(diǎn)?常用哪些車型? 本章小結(jié):
1.自動變速器的優(yōu)點(diǎn):
1)消除了駕駛員換擋技術(shù)的差異性。2)提供了良好的傳動比轉(zhuǎn)換性能。3)改善了車輛的動力性和通過性。
4)可減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度,提高行車的安全性。5)可減少發(fā)動機(jī)排氣污染。2.自動變速器的分類:
1)按驅(qū)動方式分類:后驅(qū)自動變速器、前驅(qū)動自動變速器(自動驅(qū)動橋)。2)按前進(jìn)擋的檔位數(shù)分類:3個前進(jìn)擋、4個前進(jìn)擋、5個前進(jìn)擋。
3)按齒輪變速器的類型分類:行星齒輪式自動變速器、定軸式自動變速器兩種。
汽車電子控制技術(shù)
4)按控制方式分類:全液壓控制自動變速器和電子控制自動變速器。3.電控自動變速器的控制原理:通過傳感器和開關(guān)檢測汽車和發(fā)動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),接受駕駛員的指令,將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動機(jī)冷卻液溫度、自動變速器油溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺⑤斎腚娍貑卧‥CU)。ECU根據(jù)這些信號,按照設(shè)定的換擋規(guī)律,向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出電子控制信號;換擋電磁閥和油壓電磁閥再將ECU發(fā)出的控制信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?,閥板中的各個控制閥根據(jù)這些液壓控制信號,控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作,從而實(shí)現(xiàn)自動換擋。
4.液力變矩器基本組成:泵輪、渦輪、導(dǎo)輪、鎖止離合器、液力變矩器蓋組成。5.辛普森式齒輪機(jī)構(gòu)。辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)由4個獨(dú)立的元件組成:前齒圈、前后太陽輪組件、后行星架、前行星架和后齒圈組件。
6.辛普森式齒輪特點(diǎn)。辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)是雙排行星齒輪機(jī)構(gòu),它由兩個內(nèi)嚙合式單排行星齒輪機(jī)構(gòu)組合而成,能提供三個前進(jìn)擋和一個倒檔。
7.拉維納式行星齒輪I機(jī)構(gòu)由一大一小兩個太陽輪、一長一短兩個行星輪、一個齒圈組成。
8.拉維納式行星齒輪特點(diǎn):
1)有兩個行星排,但是兩個行星排的太陽輪式各自獨(dú)立的,而行星架和齒圈是共用的。
2)這兩個行星排中,一排是單級行星齒輪機(jī)構(gòu),由大太陽輪帶動長行星齒輪,長行星齒輪帶動齒圈;另一排是雙級行星齒輪機(jī)構(gòu),由小太陽輪帶動短行星齒輪,短行星齒輪再帶動長行星齒輪,最后帶動齒圈。
9.平行定軸式齒輪變速傳動機(jī)構(gòu)主要特點(diǎn):采用平行定軸式齒輪變速傳動機(jī)構(gòu),而不是采用通常的行星齒輪變速器,這種結(jié)構(gòu)與普通的手動齒輪變速器很相似;除液壓控制系統(tǒng)外,還增設(shè)有電子控制系統(tǒng),使車輛在各種道路條件下駕駛均具有良好的平順性和最佳的檔位選擇;采用前輪驅(qū)動,變速與驅(qū)動合為一體,即為變速驅(qū)動橋,使動力傳遞路線短,結(jié)構(gòu)更加緊湊。
10.CVT技術(shù)即無極變速技術(shù)。它采用傳動帶和工作直徑可變的主、從動輪相配合來傳遞動力,可以實(shí)現(xiàn)傳動比的連續(xù)改變,從而得到傳動系統(tǒng)與發(fā)動機(jī)工況的最佳匹配。常見的無極變速器有液力機(jī)械式無極變速器和金屬帶式無極變速器。
汽車電子控制技術(shù)
第七章 汽車防滑及穩(wěn)定控制系統(tǒng)
目的任務(wù)
1.了解防抱死制動系統(tǒng)的功用; 2.了解防抱死制動系統(tǒng)的組成; 3.熟悉ABS工作過程及原理; 4.掌握ABS檢修方法。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1.ABS工作過程及原理; 2.ABS檢修方法。教學(xué)方法
講授、實(shí)訓(xùn) 使用教具
PPT、教學(xué)視頻 課后作業(yè)
課后習(xí)題 課時安排
課堂教學(xué)時數(shù):6 試驗教學(xué)時數(shù):
講授時間:2015年5月12日、5月18日、5月19日
汽車電子控制技術(shù)
第一節(jié) ABS概述
一概述 1.ABS的功用 2.ABS的發(fā)展與應(yīng)用
二、ABS的控制方式及控制原理 1.以車輪減速度為控制參數(shù)的控制方式 2.以車輪滑移率為控制參數(shù)的控制方式
3.以車輪減速度和加速度為控制參數(shù)的控制方式 4.以車輪減速度、加速度及滑移率為控制參數(shù)的控制方式
三、ABS的組成及功用
1.液壓制動系統(tǒng)汽車ABS的布置形式 2.氣壓控制系統(tǒng)汽車ABS的布置形式 3.氣頂液制動系統(tǒng)汽車ABS的布置形式
第二節(jié) ABS主要組成件的結(jié)構(gòu)及工作原理
一、ABS的組成 1.輪速傳感器 2.制動壓力調(diào)節(jié)器 3.回油泵與儲能器
4.可變?nèi)莘e式制動壓力調(diào)節(jié)器 5.氣壓式制動壓力調(diào)節(jié)器 6.空氣液壓助力器輸出液壓調(diào)節(jié)器 7.電子控制單元
二、ABS的工作原理 1.ABS的工作 1)常規(guī)制動階段 2)制動壓力降低階段 3)制動壓力保持階段 4)制動壓力升高階段
汽車電子控制技術(shù)
2.ABS的工作范圍
三、主要車型ABS系統(tǒng)組成及控制電路 1.雷克薩斯LS400 ABS 2.佳美ABS 3.日產(chǎn)車系A(chǔ)BS 4.馬自達(dá)MX-6 626車型ABS
第三節(jié) 驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)一、汽車驅(qū)動防滑系統(tǒng)(ASR)概述 1.ASR的控制方式 2.ASR的組成
二、ASR工作原理 1.基本工作原理
2.ASR制動壓力調(diào)節(jié)裝置的工作過程 1)在正常制動時(ASR未起動)
2)車輛加速時(ASR起動)-----壓力提高模式、壓力保持模式、壓力降低模式 3.驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)控制電路
三、電子制動力分配系統(tǒng) 1.EBD概述 1)EBD的作用 2)EBD的控制過程 3)EBD與ABS的關(guān)系 2.EBD結(jié)構(gòu)
1)液壓與電子控制單元 2)ABS/EBD調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)
第四節(jié) 車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)一、車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)概述
1.車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)種類---電子穩(wěn)定程序、動態(tài)穩(wěn)定控制、動態(tài)穩(wěn)定及循跡控制系統(tǒng)、車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)、自動穩(wěn)定系統(tǒng) 2.車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)的作用 3.ABS、ASR、ESP(VSC)的作用
汽車電子控制技術(shù)
二、車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1.ESP的組成及各部件的結(jié)構(gòu) 2.ESP的工作原理 1)轉(zhuǎn)向不足控制 2)轉(zhuǎn)向過度控制
三、典型防滑控制系統(tǒng)和防滑控制系統(tǒng)的檢測診斷 1.典型防滑控制系統(tǒng)的介紹和防滑控制系統(tǒng)使用維護(hù) 1)系統(tǒng)檢查聲音 2)工作時的聲音 2.故障自診斷測試
3.防滑控制系統(tǒng)故障檢測診斷程序 案例分析 ABS燈亮,ABS不起作用 ABS故障指示燈閃亮 課后作業(yè):
1.ABS的組成部件有哪些? 2.ABS的工作過程是什么? 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? 本章小結(jié):
1.ABS的功用:制動效能和制動時汽車的方向穩(wěn)定性是指汽車在制動時仍能按指定方向的軌跡行駛,即不發(fā)生跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力。2.ABS均由傳感器、電子控制單元和制動壓力調(diào)節(jié)器三部分組成。3.ABS工作過程
1)常規(guī)制動(制動壓力上升):控制活塞下移至將開關(guān)閥頂開位置時,將B腔與A腔聯(lián)通,由制動主缸來的制動液由A腔經(jīng)開關(guān)閥到B腔而進(jìn)入輪缸,輪缸的壓力將隨主缸的壓力變化而變化,即常規(guī)制動和升壓狀態(tài)。此時車速小于30公里。2)減壓:減壓時,ECU分別向輸出閥和輸入閥電磁線圈通入電流,此時輸出閥關(guān)閉而輸入法打開,從液壓泵和儲能器來的控制壓力油由輸入閥流入調(diào)節(jié)器下端 38 汽車電子控制技術(shù) 的C腔,推動控制活塞上移,從而使開關(guān)閥關(guān)閉,將A腔與B腔隔離,從制動主缸來的制動液不在進(jìn)入B腔。由于控制活塞的上移使B腔的容積增大,與B腔相連的輪缸制動壓力下降。
3)保持壓力:需要保持輪缸的制動壓力時,ECU將輸入閥電磁線圈的電路切斷,而輸出閥電磁線圈仍保持通電。此時輸入法關(guān)閉,輸出閥仍保持關(guān)閉,控制液壓油不再流入C腔,也不流出C腔,控制活塞保持在一定位置上,B腔容積不在發(fā)生變化,輪缸制動壓力保持一定。
4)踏板反應(yīng):在ABS工作時的減壓過程,由于控制活塞上移使A腔的容積減小,將A腔中的制動液壓回制動主缸。制動踏板有一種回彈的行程,即踏板反應(yīng),使駕駛員能感覺到ABS在工作。
4.驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)由傳感器、電子控制裝置和執(zhí)行器三大部分組成。5.可變?nèi)莘e式制動壓力調(diào)節(jié)器的特點(diǎn)是制動壓力油路和ABS控制壓力油路是相互隔開的??勺?nèi)莘e式制動壓力調(diào)節(jié)器主要由電磁閥、控制活塞、液壓泵、儲能器等組成。
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第八章 電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
目的任務(wù)
1.了解電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用; 2.了解電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成;
3.熟悉電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程及原理; 4.掌握電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢修方法。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1.電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程及原理; 2.電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的檢修。教學(xué)方法
講授、實(shí)訓(xùn) 使用教具
PPT、教學(xué)視頻 課后作業(yè)
課后習(xí)題 課時安排
課堂教學(xué)時數(shù):2 試驗教學(xué)時數(shù): 講授時間:2015年5月25日
汽車電子控制技術(shù)
第一節(jié) 電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述
一、電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用
根據(jù)車速、轉(zhuǎn)向情況等對轉(zhuǎn)向助力實(shí)施控制,使動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在不同的行駛條件下都有最佳的放大倍率:在低速時有較大的放大倍率,可以減輕轉(zhuǎn)向操縱力,使轉(zhuǎn)向輕便、靈活;在高速時則適當(dāng)減小放大倍率,以穩(wěn)定轉(zhuǎn)向手感,提高高速行駛的操縱穩(wěn)定性。
二、電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
三、電子控制動力系統(tǒng)的組成與分類
第二節(jié) 液壓式電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一、液壓式電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分類
流量式控制式EPS、反作用力控制式EPS、閥靈敏度控制式EPS。
二、液壓式電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成和工作原理 1.流量式控制式EPS 2.反作用力控制式EPS 3.閥靈敏度控制式EPS 第三節(jié) 電子控制式電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一、電動式EPS主要特點(diǎn)
1.電動機(jī)、減速機(jī)、轉(zhuǎn)向柱和轉(zhuǎn)向齒輪箱可以制成一個整體,管道、壓泵等不需要單獨(dú)占據(jù)空間,易于裝車。
2.增加了電動機(jī)和減速機(jī),取消了液壓管道等部件,使整個系統(tǒng)趨于小型輕量化。3.液壓泵僅在必要時使電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),故可以節(jié)能。
4.因為零件的數(shù)目少,不需要加油和抽空氣,所以在生產(chǎn)線上的裝配線好。
二、電動式EPS的組成 1.電動式EPS的組成 2.電動式EPS傳感器和執(zhí)行器
汽車電子控制技術(shù)
3.電動式EPS的工作原理
第四節(jié) 電子式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 一、四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述 1.四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也稱為4WS系統(tǒng)
4WS車輛轉(zhuǎn)向時,后輪的旋轉(zhuǎn)方向與前輪相反,此時轉(zhuǎn)彎半徑盡可能小并改善操縱特性,中速到高速客車的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展歷史較短,該技術(shù)的應(yīng)用主要是改進(jìn)操縱穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向響應(yīng)性能。
2.4WS系統(tǒng)分類---轉(zhuǎn)向角比例控制式4WS、橫擺角速度比例控制式4WS。
二、4WS系統(tǒng)工作原理 1.轉(zhuǎn)向角比例控制式4WS系統(tǒng)
轉(zhuǎn)向角比例控制,就是使后輪的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角成比例變化,并使后輪在汽車低速行駛時,相對于前輪反向轉(zhuǎn)向;在汽車中、高速行駛時,相對于前路同向轉(zhuǎn)向。
1)系統(tǒng)的組成---ECU、轉(zhuǎn)角比傳感器、車速傳感器等。2)控制原理
2.橫擺角速度比例控制式4WS系統(tǒng)
橫擺角速度比例控制,是一種根據(jù)檢測出的車身橫擺角速度來控制后輪轉(zhuǎn)向量的控制方法。有兩個優(yōu)點(diǎn):可以使汽車的車身方向從轉(zhuǎn)向初期開始就與其行進(jìn)方向保持高度一致;通過檢測車身橫擺角速度感知車身的自轉(zhuǎn)運(yùn)動。1)橫擺角速度比例控制式4WS系統(tǒng)組成 2)控制原理
第五節(jié) 電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的診斷與檢修
一、皇冠JZS133型轎車動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢修 1.電控系統(tǒng)ECU端故障檢查 2.電控部件故障的診斷
二、雷克薩斯LS400型轎車電控動力轉(zhuǎn)向異常的故障診斷 1.電子控制系統(tǒng)故障檢修 2.電子控制部件的檢查
汽車電子控制技術(shù) 三、三菱電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的檢修 1.EPS警示燈的檢查 2.自診斷操作
案例分析 轉(zhuǎn)向盤明顯沉重,助力泵噪聲很大 課后作業(yè):
1.液壓式電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有哪些類型?試述其工作原理。2.試述電動式電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成與工作原理。3.電動式電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有哪些主要特點(diǎn)? 4.試述電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障診斷過程。本章小結(jié):
1.電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用:4WS車輛轉(zhuǎn)向時,后輪的旋轉(zhuǎn)方向與前輪相反,此時轉(zhuǎn)彎半徑盡可能小并改善操縱特性,中速到高速客車的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展歷史較短,該技術(shù)的應(yīng)用主要是改進(jìn)操縱穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向響應(yīng)性能。2.電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):
1)減小轉(zhuǎn)向時的操縱力---減輕駕駛員的疲勞程度,特別是裝用超低壓扁平胎的乘用車更為必要。
2)根據(jù)車速的高低和行駛條件的變化(靜態(tài)或動態(tài),好路或壞路),提供合適的轉(zhuǎn)向助力,提高汽車行駛的安全性、操縱性、穩(wěn)定性。
3.電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成與分類。電子動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由機(jī)械轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)組成。根據(jù)轉(zhuǎn)向動力源不同可分為液壓電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
4.液壓式電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分類:流量式控制式EPS、反作用力控制式EPS和閥靈敏度控制式EPS三類。5.電動式EPS主要特點(diǎn):
1)電動機(jī)、減速機(jī)、轉(zhuǎn)向柱和轉(zhuǎn)向齒輪箱可以制成一個整體,管道、壓泵等不需要單獨(dú)占據(jù)空間,易于裝車。
2)增加了電動機(jī)和減速機(jī),取消了液壓管道等部件,使整個系統(tǒng)趨于小型輕量化。
3)液壓泵僅在必要時使電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),故可以節(jié)能。
汽車電子控制技術(shù)
4)因為零件的數(shù)目少,不需要加油和抽空氣,所以在生產(chǎn)線上的裝配線好。由此,從發(fā)展的角度看,電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將成為標(biāo)準(zhǔn)件裝備在汽車上。6.電動式EPS的組成。電動式EPS式在機(jī)械轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上,增加了電動式助力機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向助力控制系統(tǒng)后形成的。典型電動式EPS由轉(zhuǎn)矩傳感器、直流電動機(jī)、電磁離合器、減速機(jī)構(gòu)和車速傳感器、EPS-ECU組成的。
7.四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也成為4WS系統(tǒng)。四輪裝向系統(tǒng)車輛轉(zhuǎn)向時,后輪的旋轉(zhuǎn)方向與前輪相反,此時轉(zhuǎn)彎半徑盡可能小并改善操縱特性,中速到高速客車的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展歷史較短,該技術(shù)的應(yīng)用主要是改進(jìn)操縱穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向響應(yīng)性能,轎車的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有以下兩個功能----高速行駛時,以與前輪相同的方向轉(zhuǎn)動后輪,減小整車的搖擺運(yùn)動,從而改進(jìn)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性;中低速行駛時,以與前輪相反的方向轉(zhuǎn)動后輪,使低速行駛時轉(zhuǎn)彎半徑減小,中速行駛時轉(zhuǎn)向響應(yīng)性能得以改進(jìn)。
8.4WS系統(tǒng)分類:根據(jù)控制方式的不同,可分為轉(zhuǎn)向角比例控制式4WS和橫擺角速度比例控制式4WS系統(tǒng)。
9.4WS系統(tǒng)工作原理:轉(zhuǎn)向角比例控制,就是使后輪的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角成比例變化,并使后輪在汽車低速行駛時,相對于前輪反向轉(zhuǎn)向;在汽車中、高速行駛時,相對于前輪同向轉(zhuǎn)向。
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第九章 電子控制懸架系統(tǒng)及電子巡航系統(tǒng)
目的任務(wù)
1.了解電子控制懸架系統(tǒng)的功用、組成; 2.熟悉電子控制懸架系統(tǒng)工作過程及原理; 3.掌握電子控制懸架系統(tǒng)檢修方法; 4.熟悉電子巡航控制系統(tǒng)工作過程及原理; 5.掌握電子巡航控制系統(tǒng)檢修方法。重點(diǎn)難點(diǎn)
1.電子控制懸架系統(tǒng)、巡航控制系統(tǒng)工作過程及原理; 2.電子控制懸架系統(tǒng)、巡航控制系統(tǒng)的檢修方法; 教學(xué)方法
講授、實(shí)訓(xùn) 使用教具
PPT、教學(xué)視頻 課后作業(yè) 課后習(xí)題
課時安排 課堂教學(xué)時數(shù):2 試驗教學(xué)時數(shù):
講授時間:2015年5月26日、6月1日
汽車電子控制技術(shù)
第一節(jié) 電子控制懸架系統(tǒng)一、電子控制懸架系統(tǒng)的工作原理
1.汽車懸架系統(tǒng)的分類-----傳統(tǒng)被動式、半主動式(有級半主動式(阻尼有級可調(diào))、無級半主動式(阻尼連續(xù)可調(diào)))、主動式(電磁閥驅(qū)動的油氣主動式、步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動的空氣主動式)2.汽車懸架控制系統(tǒng)的工作原理 1)半主動式懸架的工作原理 2)主動式懸架的工作原理
二、電子控制懸架主要部件的結(jié)構(gòu)與功能 1.懸架阻尼調(diào)節(jié)裝置 1)三級可調(diào)式減震器結(jié)構(gòu) 2)壓電式減震器的結(jié)構(gòu) 2.空氣懸架剛度調(diào)節(jié)裝置 1)空氣懸架系統(tǒng)的構(gòu)造 2)懸架剛度調(diào)節(jié)原理 3)懸架控制執(zhí)行器 3.車身高度控制裝置 1)系統(tǒng)組成及原理 2)車身高度傳感器 4.其他主要部件 1)懸架控制開關(guān) 2)高度控制ON/OFF 3)車身高度控制插接器 4)轉(zhuǎn)向傳感器
三、貨車ECAS系統(tǒng)基本工作原理 1.貨車ECAS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 2.貨車ECAS系統(tǒng)功能
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四、懸架系統(tǒng)故障診斷 1.馬自達(dá)懸架系統(tǒng)故障診斷 2.雷克薩斯LS400故障診斷
第二節(jié) 巡航控制系統(tǒng)一、概述
1.汽車巡航控制系統(tǒng)的作用 2.汽車巡航控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 3.汽車巡航控制系統(tǒng)的發(fā)展 4.定速巡航主要分為三大類
二、巡航控制系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和工作原理 1.巡航控制系統(tǒng)的組成 2.巡航控制系統(tǒng)的基本原理
3.電子控制巡航系統(tǒng)各部件的結(jié)構(gòu)與原理 4.巡航控制系統(tǒng)的使用
三、典型巡航控制系統(tǒng)的介紹和巡航控制系統(tǒng)的維護(hù)與檢修 1.典型巡航控制系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)與功能 2.巡航控制系統(tǒng)的基本工作原理 3.巡航控制系統(tǒng)的維護(hù)與修理 課后習(xí)題
1.液壓式電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有哪些類型?試述其工作原理。2.試述轉(zhuǎn)向角比例控制式4WS系統(tǒng)的組成與工作原理。
3.主動式懸架電控單元的輸入主要參數(shù)是什么?可以對汽車進(jìn)行哪些控制? 4.試說明半主動式、主動式懸架系統(tǒng)的區(qū)別。5.電子控制半主動式懸架系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)有哪些?
6.車身高度控制為什么在主動式空氣懸架大客車上得到廣泛采用?
汽車電子控制技術(shù)
第十章 安全氣囊SRS系統(tǒng)
目的任務(wù)
1.了解安全氣囊SRS的功用、組成; 2.熟悉安全氣囊SRS工作過程及原理; 3.掌握安全氣囊SRS系統(tǒng)檢修方法; 重點(diǎn)難點(diǎn)
1.安全氣囊SRS工作過程及原理; 2.安全氣囊SRS系統(tǒng)檢修方法.教學(xué)方法
講授、實(shí)訓(xùn) 使用教具
PPT、教學(xué)視頻 課后作業(yè) 課后習(xí)題
課時安排 課堂教學(xué)時數(shù):4 試驗教學(xué)時數(shù):
講授時間:2015年6月8日、6月9日
汽車電子控制技術(shù)
第一節(jié) 安全氣囊ARS系統(tǒng)一、安全氣囊系統(tǒng)的概述 1.安全氣囊系統(tǒng)的功能 2.安全氣囊系統(tǒng)的分類 1)按控制方式 2)按安裝位置 3)按發(fā)氣劑
4)按碰撞傳感器位置 5)按點(diǎn)火類型
二、電子式安全氣囊系統(tǒng)組成 1.碰撞傳感器
2.中央氣囊傳感器總成或氣囊傳感器總成 3.側(cè)面氣囊系統(tǒng) 4.安全氣囊指示燈 5.充氣裝置和氣囊 6.螺旋電纜
7.安全氣囊系統(tǒng)線束插接器及其保險機(jī)構(gòu)
三、安全氣囊系統(tǒng)工作原理 1.工作原理
2.工作過程---充氣、保護(hù)、泄氣
3.安全氣囊系統(tǒng)控制電路---電源電路、診斷電路、報警燈電路、控制輸出電路
第二節(jié) 典型安全氣囊系統(tǒng)和安全氣囊系統(tǒng)的檢測與診斷
一、風(fēng)神新藍(lán)鳥SRS系統(tǒng) 1.安全氣囊檢測診斷注意事項 2.安全氣囊系統(tǒng)的檢測診斷程序及方法 3.故障診斷程序
二、奧迪A6安全氣囊的原理與故障檢修 1.SRS系統(tǒng)的組成部件
汽車電子控制技術(shù)
2.SRS系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)及工作原理 3.維修注意事項 4.故障診斷與排除方法
三、雷克薩斯400型轎車安全氣囊的檢修 1.安全氣囊的構(gòu)成與工作原理 2.中央控制器(ECU)接頭接腳說明 3.故障碼的讀取和清除 課后習(xí)題
1.安全氣囊的作用是什么? 2.控制單元是如何控制系統(tǒng)工作的?
3.控制單元由哪些部分組成?其作用是什么? 4.進(jìn)行安全氣囊系統(tǒng)的檢測需注意的事項有哪些? 本章小結(jié):
1.汽車安全技術(shù)包括主動安全技術(shù)和被動安全技術(shù)兩方面。主動安全技術(shù)上采取措施避免事故發(fā)生;被動安全技術(shù)上盡可能減少事故造成的傷害。2.安全氣囊系統(tǒng)又稱為輔助防護(hù)系統(tǒng),其英文縮寫為SRS。
3.電子式安全氣囊系統(tǒng)由傳感器、電子控制裝置、充氣裝置、氣囊和螺旋電纜等組成。通常充氣裝置和氣囊制作成一體。
4.安全氣囊按其使用的發(fā)氣劑不同可分為以疊氮化鈉型和液態(tài)氮型。
5.安全氣囊系統(tǒng)工作原理:安全氣囊系統(tǒng)的前碰撞傳感器有兩個,分別固定于前左、右翼子板內(nèi)側(cè),還有一個裝在汽車中部的安全傳感器。當(dāng)汽車受到前方一定角度內(nèi)(一般為30°以內(nèi)),和高速碰撞時(一般在30公里以上),傳感器可檢測到汽車突然減速,并把信號傳給SRS ECU,ECU將這個電信號與儲存的碰撞觸發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,當(dāng)碰撞強(qiáng)度達(dá)到或超過碰撞觸發(fā)數(shù)據(jù)時,ECU立即質(zhì)量電雷管點(diǎn)火,引起火藥爆發(fā),引燃氧氣發(fā)生劑,產(chǎn)生大量壓力氣體,迅速充滿氣囊,重開轉(zhuǎn)向盤上的蓋。在雙氣囊汽車中,沖開副駕駛員安全氣囊摸包的蓋,氣囊安全張開,當(dāng)駕駛員或乘客沖撞氣囊時,氣囊受壓并由小孔排除氮?dú)?,持續(xù)時間不到1S,使得在發(fā)生碰撞事故時,乘員能夠與比較柔軟的氣囊相接觸,而不是與堅硬的汽車結(jié)構(gòu)猛烈碰撞,從而達(dá)到減少傷害、保護(hù)乘員生命安全的目的。
第三篇:汽車電子教案
汽車電子基礎(chǔ)
一、電路的基本組成
1.什么是電路
電路是由各種元器件(或電工設(shè)備)按一定方式聯(lián)接起來的總體,為電流的流通提供了路徑。
圖1-1 簡單的直流電路
2.電路的基本組成
電路的基本組成包括以下四個部分:
(1)電源(供能元件):為電路提供電能的設(shè)備和器件(如電池、發(fā)電機(jī)等)。
(2)負(fù)載(耗能元件):使用(消耗)電能的設(shè)備和器件(如燈泡等用電器)。
(3)控制器件:控制電路工作狀態(tài)的器件或設(shè)備(如開關(guān)等)。
(4)聯(lián)接導(dǎo)線:將電器設(shè)備和元器件按一定方式聯(lián)接起來(如各種銅、鋁電纜線等)。
3.電路的狀態(tài)
(1)通路(閉路):電源與負(fù)載接通,電路中有電流通過,電氣設(shè)備或元器件獲得一定的電壓和電功率,進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。
(2)開路(斷路):電路中沒有電流通過,又稱為空載狀態(tài)。
(3)短路(捷路):電源兩端的導(dǎo)線直接相連接,輸出電流過大對電源來說屬于嚴(yán)重過載,如沒有保護(hù)措施,電源或電器會被燒毀或發(fā)生火災(zāi),所以通常要在電路或電氣設(shè)備中安裝熔斷器、保險絲等保險裝置,以避免發(fā)生短路時出現(xiàn)不良后果。
二、電路模型(電路圖)由理想元件構(gòu)成的電路叫做實(shí)際電路的電路模型,也叫做實(shí)際電路的電路原理圖,簡稱為電路圖。例如,圖1-2所示的手電筒電路。
理想元件:電路是由電特性相當(dāng)復(fù)雜的元器件組成的,為了便于使用數(shù)學(xué)方法對電路進(jìn)行分析,可將電路實(shí)體中的各種電器設(shè)備和元器件用一些能夠表征它們主要電磁特性的理想元件(模型)來代替,而對它的實(shí)際上的結(jié)構(gòu)、材料、形狀等非電磁特性不予考慮。
理想元件的電氣符號如下:
表1-1常用理想元件及符號
圖1-2 手電筒的電路原理圖
第二節(jié) 電流和電壓
一、電流的基本概念
電流的形成:
電路中電荷沿著導(dǎo)體的定向運(yùn)動形成電流,其方向規(guī)定為正電荷流動的方向(或負(fù)電荷流動的反方向),電流的大小:
其大小等于在單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量,稱為電流強(qiáng)度(簡稱電流),用符號I或 i(t)表示,討論一般電流時可用符號i。
設(shè)在 ?t = t2-t1時間內(nèi),通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為 ?q = q2-q1,則在 ?t時間內(nèi)的電流強(qiáng)度可用數(shù)學(xué)公式表示為
?q i(t)??t式中,?t為很小的時間間隔,時間的國際單位制為秒(s),電量 ?q的國際單位制為庫侖(C)。電流i(t)的國際單位制為安培(A)。
電流的單位:
常用的電流單位還有毫安mA、微安 ?A、千安kA等,它們與安培的換算關(guān)系為 mA = 10-3A;
?A = 10-6 A;
kA = 103 A
電流的測量:
測量時應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1、對交、直流電流應(yīng)分別使用交流電流表、直流電流表(萬用表交流檔、直流檔)。
2、電流表應(yīng)串聯(lián)到被測電路中。
3、萬用表的表殼接線端上標(biāo)明的“+”“-”記號,應(yīng)和電路的極性保持一致,不能接錯,否則指針要反偏,既影響正常的測量,也容易順壞萬用表。
4、每個萬用表的電流檔都有一定的測量范圍,稱為電流表的量程。一般被測電流的數(shù)值在電流表的量程的一半以上,讀書較為準(zhǔn)確。因此在測量之前應(yīng)先估計被測電流大小,一邊選擇適當(dāng)?shù)牧砍?。若無法估計,可用電流表的最大量程檔測量,當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)不到1、3刻度時,再改用較小檔去測量,知道測得正確數(shù)值為止。
二、直流電流
如果電流的大小及方向都不隨時間變化,即在單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量相等,則稱之為穩(wěn)恒電流或恒定電流,簡稱為直流(Direct Current),記為DC或dc,直流電流要用大寫字母I表示。
?qQI???常數(shù)
?tt
直流電流I與時間t的關(guān)系在I-t坐標(biāo)系中為一條與時間軸平行的直線。
三、交流電流
如果電流的大小及方向均隨時間變化,則稱為變動電流。對電路分析來說,一種最為重要的變動電流是正弦交流電流,其大小及方向均隨時間按正弦規(guī)律作周期性變化,將之簡稱為交流(Alternating current),記為AC或ac,交流電流的瞬時值要用小寫字母i或i(t)表示。
四、電壓
1.電壓的基本概念
電壓是指電路中兩點(diǎn)A、B之間的電位差(簡稱為電壓),其大小等于單位正電荷因受電場力作用從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)所作的功,電壓的方向規(guī)定為從高電位指向低電位的方向。
電壓的國際單位制為伏特(V),常用的單位還有毫伏(mV)、微伏(?V)、千伏(kV)等,它們與伏特的換算關(guān)系為 mV = 10?3 V;
?V = 10?6 V;kV = 103 V 2.直流電壓與交流電壓
如果電壓的大小及方向都不隨時間變化,則稱之為穩(wěn)恒電壓或恒定電壓,簡稱為直流電壓,用大寫字母U表示。
如果電壓的大小及方向隨時間變化,則稱為變動電壓。對電路分析來說,一種最為重要的變動電壓是正弦交流電壓(簡稱交流電壓),其大小及方向均隨時間按正弦規(guī)律作周期性變化。交流電壓的瞬時值要用小寫字母u或u(t)表示。
電壓的測量:
第三節(jié) 電 阻
一、電阻元件
電阻元件是對電流呈現(xiàn)阻礙作用的耗能元件,例如燈泡、電熱爐等電器。
l電阻定律:
R??
S? ——制成電阻的材料電阻率,國際單位制為歐姆 · 米(? · m); l ——繞制成電阻的導(dǎo)線長度,國際單位制為米(m);
S ——繞制成電阻的導(dǎo)線橫截面積,國際單位制為平方米(m2); R ——電阻值,國際單位制為歐姆(?)。
經(jīng)常用的電阻單位還有千歐(k?)、兆歐(M?),它們與 ? 的換算關(guān)系為 k? = 103 ?;
M? = 106 ?
二、電阻與溫度的關(guān)系
電阻元件的電阻值大小一般與溫度有關(guān),衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù),其定義為溫度每升高1?C時電阻值發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。
如果設(shè)任一電阻元件在溫度t1時的電阻值為R1,當(dāng)溫度升高到t2時電阻值為R2,則該電阻在t1 ~ t2溫度范圍內(nèi)的(平均)溫度系數(shù)為
??R2?R1
R1(t2?t1)如果R2 > R1,則 ? > 0,將R稱為正溫度系數(shù)電阻,即電阻值隨著溫度的升高而增大;如果R2 < R1,則 ? < 0,將R稱為負(fù)溫度系數(shù)電阻,即電阻值隨著溫度的升高而減小。顯然 ? 的絕對值越大,表明電阻受溫度的影響也越大。
R2 = R1[1 ? ?(t2-t1)]
第四節(jié) 部分電路歐姆定律
一、歐姆定律
電阻元件的伏安關(guān)系服從歐姆定律,即
U = RI 或
I = U/R = GU
其中G = 1/R,電阻R的倒數(shù)G叫做電導(dǎo),其國際單位制
圖1-4 線性電阻的伏安特性曲線 為西門子(S)。
二、線性電阻與非線性電阻
電阻值R與通過它的電流I和兩端電壓U無關(guān)(即 R = 常數(shù))的電阻元件叫做線性電阻,其伏安特性曲線在 I-U平面坐標(biāo)系中為一條通過原點(diǎn)的直線。
電阻值R與通過它的電流I和兩端電壓U有關(guān)(即R ? 常數(shù))的電阻元件叫做非線性電阻,其伏安特性曲線在I-U平面坐標(biāo)系中為一條通過原點(diǎn)的曲線。
通常所說的“電阻”,如不作特殊說明,均指線性電阻。
第五節(jié) 電能和電功率
一、電功率
電功率(簡稱功率)所表示的物理意義是電路元件或設(shè)備在單位時間內(nèi)吸收或發(fā)出的電能。兩端電壓為U、通過電流為I的任意二端元件(可推廣到一般二端網(wǎng)絡(luò))的功率大小為
P = UI
功率的國際單位制單位為瓦特(W),常用的單位還有毫瓦(mW)、千瓦(kW),它們與W的換算關(guān)系是 mW = 10?3 W;kW = 103 W 吸收或發(fā)出:一個電路最終的目的是電源將一定的電功率傳送給負(fù)載,負(fù)載將電能轉(zhuǎn)換成工作所需要的一定形式的能量。即電路中存在發(fā)出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。
習(xí)慣上,通常把耗能元件吸收的功率寫成正數(shù),把供能元件發(fā)出的功率寫成負(fù)數(shù),而儲能元件(如理想電容、電感元件)既不吸收功率也不發(fā)出功率,即其功率P = 0。
通常所說的功率P又叫做有功功率或平均功率。
二、電能
電能是指在一定的時間內(nèi)電路元件或設(shè)備吸收或發(fā)出的電能量,用符號W表示,其國際單位制為焦?fàn)?J),電能的計算公式為
W = P · t = UIt 通常電能用千瓦小時(kW · h)來表示大小,也叫做度(電):
1度(電)= 1 kW · h = 3.6 ? 106 J。
即功率為1000 W的供能或耗能元件,在1小時的時間內(nèi)所發(fā)出或消耗的電能量為1度。
【例1-1】有一功率為60 W的電燈,每天使用它照明的時
間為4小時,如果平均每月按30天計算,那么每月消耗的電能
為多少度?合為多少J?
解:該電燈平均每月工作時間t = 4 ? 30 = 120 h,則
W = P · t = 60 ? 120 = 7200 W · h = 7.2 kW · h
6即每月消耗的電能為7.2度,約合為3.6 ? 10 ? 7.2 ? 2.6 ? 107 J。
三、電氣設(shè)備的額定值
為了保證電氣設(shè)備和電路元件能夠長期安全地正常工作,規(guī)定了額定電壓、額定電流、額定功率等銘牌數(shù)據(jù)。
額定電壓——電氣設(shè)備或元器件在正常工作條件下允許施加的最大電壓。額定電流——電氣設(shè)備或元器件在正常工作條件下允許通過的最大電流。
額定功率——在額定電壓和額定電流下消耗的功率,即允許消耗的最大功率。額定工作狀態(tài)——電氣設(shè)備或元器件在額定功率下的工作狀態(tài),也稱滿載狀態(tài)。輕載狀態(tài)——電氣設(shè)備或元器件在低于額定功率的工作狀態(tài),輕載時電氣設(shè)備不能得到充分利用或根本無法正常工作。
過載(超載)狀態(tài)——電氣設(shè)備或元器件在高于額定功率的工作狀態(tài),過載時電氣設(shè)備很容易被燒壞或造成嚴(yán)重事故。
輕載和過載都是不正常的工作狀態(tài),一般是不允許出現(xiàn)的。
四、焦?fàn)柖?/p>
電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量(焦?fàn)枱?為
Q = I2Rt I ——通過導(dǎo)體的直流電流或交流電流的有效值,單位為A。R ——導(dǎo)體的電阻值,單位為 ?。
T ——通過導(dǎo)體電流持續(xù)的時間,單位為s。Q ——焦耳熱單位為J
第二章
第三節(jié) 電阻的串聯(lián)
一、電阻串聯(lián)電路的特點(diǎn)
圖2-7 電阻的串聯(lián)
設(shè)總電壓為U、電流為I、總功率為P。
1.等效電阻:
R =R1 ? R2 ? ? ? Rn 2.分壓關(guān)系:
3.功率分配:
UU1U2U??????n??I R1R2RnRPP1PP?2?????n??I2 R1R2RnR
特例:兩只電阻R1、R2串聯(lián)時,等效電阻R = R1 ? R2 , 則有分壓公式
R1R2U1?U,U2?U
R1?R2R1?R
2二、應(yīng)用舉例
解:將電燈(設(shè)電阻為R1)與一只分壓電阻R2串聯(lián)后,接入
【例2-3】有一盞額定電壓為U1 = 40 V、額定電流為I = 5 A的電燈,應(yīng)該怎樣把它接入電壓U = 220 V照明電路中。
U = 220 V電源上,如圖2-8所示。
解法一:分壓電阻R2上的電壓為
U2 =U-U1 = 220 ? 40 = 180 V,且U2 = R2I,則
U180R2?2??36?
I5R1UU,且R1?1?8?,可得 解法二:利用兩只電阻串聯(lián)的分壓公式U1?R1?R2IU?U1R2?R1?36?
U1即將電燈與一只36 ? 分壓電阻串聯(lián)后,接入U = 220V電源上即可。
【例2-4】有一只電流表,內(nèi)阻Rg = 1 k?,滿偏電流
為Ig = 100 ?A,要把它改成量程為Un = 3 V的電壓表,應(yīng)
該串聯(lián)一只多大的分壓電阻R?
解:如圖2-9所示。
該電流表的電壓量程為Ug = RgIg = 0.1 V,與分壓電阻R串聯(lián)后的總電壓Un = 3 V,即將電壓量程擴(kuò)大到n = Un/Ug = 30倍。
利用兩只電阻串聯(lián)的分壓公式,可得圖2-9 例題2-4 RgUg?Un,則
Rg?R
?U?Rg??n?1?Rg?(n?1)Rg?29k?
?Ug?Ug??
上例表明,將一只量程為Ug、內(nèi)阻為Rg的表頭擴(kuò)大到量程為Un,所需要的分壓電阻為R =(n ? 1)Rg,其中n =(Un/Ug)稱為電壓擴(kuò)大倍數(shù)。
R?Un?Ug第四節(jié) 電阻的并聯(lián)
一、電阻并聯(lián)電路的特點(diǎn)
設(shè)總電流為I、電壓為U、總功率為P。
1.等效電導(dǎo):
G = G1 ? G2 ? ? ? Gn
即
2.分流關(guān)系:
R1I1 = R2I2 = ? = RnIn = RI = U 3.功率分配:
R1P1 = R2P2 = ? = RnPn = RP = U2 特例:兩只電阻R1、R2并聯(lián)時,等效電阻
R?R1R2,則有分流公式
R1?R21111??????? RR1R2RnI1?R2I,I2?I
R1?R2R1?R2R1
圖2-10 電阻的并聯(lián)
二、應(yīng)用舉例
【例2-5】如圖2-11所示,電源供電電壓U = 220 V,每根輸電導(dǎo)線的電阻均為R1 = 1 ?,電路中一共并聯(lián)100盞額定電壓220 V、功率40 W的電燈。假設(shè)電燈在工作(發(fā)光)時電阻值為常數(shù)。試求:(1)當(dāng)只有10盞電燈工作時,每盞電燈的電壓UL和功率PL;(2)當(dāng)100盞電燈全部工作時,每盞電燈的電壓UL和功率PL。
解:每盞電燈的電阻為R = U2/P = 1210 ?,n盞電燈并聯(lián)后的等效電阻為Rn = R/n 根據(jù)分壓公式,可得每盞電燈的電壓
RnUL?U,2R1?Rn2UL功率
PL?
R(1)當(dāng)只有10盞電燈工作時,即n = 10,圖2-11 例題2-5
則Rn = R/n = 121 ?,因此
2RnULUL?U?216V,PL??39W
2R1?RnR(2)當(dāng)100盞電燈全部工作時,即n = 100,則Rn = R/n = 12.1 ?,2RnULUL?U?189V,PL??29W
2R1?RnR
【例2-6】 有一只微安表,滿偏電流為Ig = 100 ?A、內(nèi)阻Rg = 1 k?,要改裝成量程為In = 100 mA的電流表,試求所需分流電阻R。
解:如圖2-12所示,設(shè) n =In/Ig(稱為電流量程擴(kuò)
R大倍數(shù)),根據(jù)分流公式可得Ig?In,則
Rg?Rn?1本題中n = In/Ig = 1000,R?Rg
圖2-12 例題2-6
Rg1k??1?。
n?11000?1上例表明,將一只量程為Ig、內(nèi)阻為Rg的表頭擴(kuò)大到量程為In,所需要的分流電阻為R =Rg
R??/(n ? 1),其中n =(In/Ig)稱為電流擴(kuò)大倍數(shù)。
第六節(jié) 萬用電表的基本原理
一、萬用表的基本功能
萬用電表又叫做復(fù)用電表,通常稱為萬用表。它是一種可以測量多種電量的多量程便攜式儀表,由于它具有測量的種類多,量程范圍寬,價格低以及使用和攜帶方便等優(yōu)點(diǎn),因此廣泛應(yīng)用于電氣維修和測試中。
一般的萬用表可以測量直流電壓、直流電流、電阻、交流電壓等,有的萬用表還可以測量音頻電平、交流電流、電容、電感以及晶體管的 ? 值等。
二、萬用表的基本原理
萬用表的基本原理是建立在歐姆定律和電阻串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等規(guī)律基礎(chǔ)之上的。萬用表的表頭是進(jìn)行各種測量的公用部分。表頭內(nèi)部有一個可動的線圈(叫做動圈),它的電阻Rg稱為表頭的內(nèi)阻。動圈處于永久磁鐵的磁場中,當(dāng)動圈通有電流之后會受到磁場力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。固定在動圈上的指針隨著動圈一起偏轉(zhuǎn)的角度,與動圈中的電流成正比。當(dāng)指針指示到表盤刻度的滿標(biāo)度時,動圈中所通過的電流稱為滿偏電流Ig。Rg與Ig是表頭的兩個主要參數(shù)。
1.直流電壓的測量
將表頭串聯(lián)一只分壓電阻R,即構(gòu)成一個簡單的直流電壓表,如圖2-16所示。測量時將電壓表并聯(lián)在被測電壓Ux的兩端,通過表頭的電流與被測電壓Ux成正比
UxI?
R?Rg在萬用表中,用轉(zhuǎn)換開關(guān)分別將不同數(shù)值的分壓電 阻與表頭串聯(lián),即可得到幾個不同的電壓量程。圖2-16 簡單的直流電壓表
【例2-9】如圖2-17所示某萬用表的直流電壓表部分電
路,五個電壓量程分別是U1 = 2.5 V,U2 = 10 V,U3 = 50 V,U4 = 250 V,U5 = 500 V,已知表頭參數(shù)Rg = 3 k?,Ig = 50 ?A。
試求電路中各分壓電阻R1、R2、R3、R4、R5。
解:利用電壓表擴(kuò)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? 視為表頭內(nèi)阻,n2 =(U2/U1)= 4,則
R2 =(n ? 1)Rg2 = 150 k?
(3)求R3:把Rg3 = Rg ? R1 ? R2 = 200 k? 視為表頭內(nèi)阻,n3 =(U3/U2)= 5,則
R3 =(n ? 1)Rg3 = 800 k?
(4)求R4:把Rg4 = Rg ? R1 ? R2 ? R3 = 1000 k? 視為表頭內(nèi)阻,n4 =(U4/U3)= 5,則
R4 =(n ? 1)Rg4 = 4000 k? = 4 M?
(5)求R5:把Rg5 = Rg ? R1 ? R2 ? R3 ? R4 = 5 M? 視為表頭內(nèi)阻,n5 =(U5/U4)= 2,則
R5 =(n ? 1)Rg5 = 5 M? 圖2-17 例題2-9 2.直流電流的測量
將表頭并聯(lián)一只分流電阻R,即構(gòu)成一個最簡單的直流電流表,如圖2-18所示。設(shè)被測電流為Ix,則通過表頭的電流與被測電流Ix成正比,即
IG?RIx Rg?R
圖2-18 簡單的直流電流
圖2-19 多量程的直流電流表
分流電阻R由電流表的量程IL和表頭參數(shù)確定
R?IgIL?IgRg
實(shí)際萬用表是利用轉(zhuǎn)換開關(guān)將電流表制成多量程的,如圖2-19所示。
3.電阻的測量
萬用表測量電阻(即歐姆表)的電路如圖2-20所示。
可變電阻R叫做調(diào)零電阻,當(dāng)紅、黑表筆相接時(相當(dāng)于被測電阻Rx = 0),調(diào)節(jié)R的阻值使指針指到表頭的滿刻度,即
EIg?
Rg?r?R萬用表電阻檔的零點(diǎn)在表頭的滿度位置上。而電阻無窮大時(即紅、黑表筆間開路)指針在表頭的零度位置上。
當(dāng)紅、黑表筆間接被測電阻Rx時,通過表頭的電流為
I?E
Rg?r?R?Rx可見表頭讀數(shù)I與被測電阻Rx是一一對應(yīng)的,并且成反比關(guān)系,因此歐姆表刻度不是線性的。
三、萬用表的使用
1.正確使用轉(zhuǎn)換開關(guān)和表筆插孔
萬用表有紅與黑兩只表筆(測棒),表筆可插入萬用表的“?”、“?”兩個插孔里,注意一定要嚴(yán)格將紅表筆插入“?”極性孔里,黑表筆插入“?”極性孔里。測量直流電流、電壓等物理量時,必須注意正負(fù)極性。根據(jù)測量對象,將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至所需位置,在被測量大小不詳時,應(yīng)先選用量程較大的高檔試測,如不合適再逐步改用較低的檔位,以表頭指針移動到滿刻度的三分之二位置附近為宜。
2.正確讀數(shù)
萬用表有數(shù)條供測量不同物理量的標(biāo)尺,讀數(shù)前一定要根據(jù)被測量的種類、性質(zhì)和所用量程認(rèn)清所對應(yīng)的讀數(shù)標(biāo)尺。
3.正確測量電阻值
在使用萬用表的歐姆檔測量電阻之前,應(yīng)首先把紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)指針到歐姆標(biāo)尺的零位上,并要正確選擇電阻倍率檔。測量某電阻Rx時,一定要使被測電阻不與其它電路有任何接觸,也不要用手接觸表筆的導(dǎo)電部分,以免影響測量結(jié)果。當(dāng)利用歐姆表內(nèi)部電池作為測試電源時(例如判斷二極管或三極管的管腳),要注意到:黑表筆接的是電源正極,紅表筆接的是電源負(fù)極。
4.測量高電壓時的注意事項
在測量高電壓時務(wù)必要注意人身安全,應(yīng)先將黑表筆固定接在被測電路的地電位上,然后再用紅表筆去接觸被測點(diǎn)處,操作者一定要站在絕緣良好的地方,并且應(yīng)用單手操作,以防觸電。在測量較高電壓或較大電流時,不能在測量時帶電轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換開關(guān)旋鈕改變量程或檔位。
5.萬用表的維護(hù)
萬用表應(yīng)水平放置使用,要防止受震動、受潮熱,使用前首先看指針是否指在機(jī)械零位上,如果不在,應(yīng)調(diào)至零位。每次測量完畢,要將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于空檔或最高電壓檔上。在測量電阻時,如果將兩只表筆短接后指針仍調(diào)整不到歐姆標(biāo)尺的零位,則說明應(yīng)更換萬用表內(nèi)部的電池;長期不用萬用表時,應(yīng)將電池取出,以防止電池受腐蝕而影響表內(nèi)其它元件。
第七節(jié) 電阻的測量
一、電阻的測量方法
電阻的測量在電工測量技術(shù)中占有十分重要的地位,工程中所測量的電阻值,一般是在10?6 ? ~ 1012 ? 的范圍內(nèi)。為減小測量誤差,選用適當(dāng)?shù)臏y量電阻方法,通常是將電阻按其阻值的大小分成三類,即小電阻(1 ? 以下)、中等電阻(1 ? ~ 0.1 M?)和大電阻(0.1 M? 以上)。測量電阻的方法很多,常用的方法分類如下:
1.按獲取測量結(jié)果方式分類
(1)直接測阻法 采用直讀式儀表測量電阻,儀表的標(biāo)尺是以電阻的單位(?、k? 或M?)刻度的,根據(jù)儀表指針在標(biāo)尺上的指示位置,可以直接讀取測量結(jié)果。例如用萬用表的 ? 檔或M? 表等測量電阻,就是直接測阻法。
(2)比較測阻法 采用比較儀器將被測電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻器進(jìn)行比較,在比較儀器中接有檢流計,當(dāng)檢流計指零時,可以根據(jù)已知的標(biāo)準(zhǔn)電阻值,獲取被測電阻的阻值。
(3)間接測阻法 通過測量與電阻有關(guān)的電量,然后根據(jù)相關(guān)公式計算,求出被測電阻的阻值。例如得到廣泛應(yīng)用的、最簡單的間接測阻法是電流、電壓表法測量電阻(即伏安法)。它是用電流表測出通過被測電阻中的電流、用電壓表測出被測電阻兩端的電壓,然后根據(jù)歐姆定律即可計算出被測電阻的阻值。
2.按被測電阻的阻值的大小分類
(1)小電阻的測量 是指測量1 ? 以下的電阻。測量小電阻時,一般是選用毫歐表。要求測量精度比較高時,則可選用雙臂電橋法測量。
(2)中等電阻的測量 是指測量阻值在1 ? ~ 0.1 M? 之間的電阻。對中等電阻測量的最為方便的方法是用歐姆表進(jìn)行測量,它可以直接讀數(shù),但這種方法的測量誤差較大。中等電阻的測量也可以選用伏、安表測阻法,它能測出工作狀態(tài)下的電阻值。其測量誤差比較大。若需精密測量可選用單臂電橋法。
(3)大電阻的測量 是指測量阻值在0.1 M? 以上的電阻。在測量大電阻時可選用兆歐表法,可以直接讀數(shù),但測量誤差也較大。
二、伏安法測電阻
圖2-21(a)是電流表外接的伏安法,這種測量方法的特點(diǎn)是電流表讀數(shù)I包含被測電阻R中的電流I與電壓表中的電流IV,所以電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值應(yīng)是被測電阻R與電壓表內(nèi)阻RV并聯(lián)后的等效電阻,即(R//RV)= U/I,所以被測電阻值為
R?U UI?RV如果不知道電壓表內(nèi)阻RV的準(zhǔn)U確值,令R?,則該種測量方法適I用于R << RV情
況,即適用于測量阻值較小的電阻。
圖2-21(b)是電流表內(nèi)接的伏安法,這種測量方法的特點(diǎn)是電壓表讀數(shù)U包含被測電阻R端電壓U與電流
圖2-21 伏安法測電阻
表端電壓UA,所以電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值應(yīng)是被測電阻R與電流表內(nèi)阻RA之和,即R ? RA = U/I,所以被測電阻值為
U
R??RA
IU如果不知道電流表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值,令R?,則該種測量方法適用于R >> RA的情
I況,即適用于測量阻值較大的電阻。
第四篇:汽車安全裝置
汽車安全裝置
教學(xué)科目:汽車安全裝置
教學(xué)目的:使學(xué)員掌握安全裝置種類、功用、使用方法和注意事項 教學(xué)內(nèi)容: 1.汽車主動安全裝置
2.汽車被動安全裝置
重點(diǎn)難點(diǎn):ABS防抱死制動系統(tǒng)、安全帶的作用 教學(xué)時間:1學(xué)時 教學(xué)方法:講解、討論.教學(xué)工具:多媒體教學(xué)軟件 教學(xué)要求:
配合多媒體教學(xué)軟件進(jìn)行演講、講解,使每個學(xué)員掌握安全裝置種類、功用、使用方法。
大家好: 上一課我們學(xué)習(xí)了交通信號,這一課我們學(xué)習(xí)汽車安全裝置中的安全裝置理論知識。
一、安全裝置分類
安全裝置分為兩大類:一種是主動安全裝置,另一種是被動安全裝置,為了讓同學(xué)們了解這些裝置的功能、作用等,下面分兩部分講述。
二、主動安全裝置
汽車的主動安全性,又稱“積極安全性”,主要作用是防止安全事故的發(fā)生。1.制動防抱死系統(tǒng):英文縮寫為ABS。是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點(diǎn)的安全剎車控制系統(tǒng)。有效避免緊急制動時車輪抱死現(xiàn)象的發(fā)生,保持車輛制動過程中的轉(zhuǎn)向操縱性,增強(qiáng)行車安全性,保持制動時汽車的方向穩(wěn)定性。同時縮短制動距離。
2.電子制動力分配系統(tǒng):英文縮寫為EBD,汽車制動時,如果四只輪胎附著地面的條件不同使輪胎與地面的摩擦力不同,在制動時就容易產(chǎn)生打滑、傾斜和側(cè)翻等現(xiàn)象。EBD的功能就是在汽車制動的瞬間,高速計算出四個輪胎由于附著不同地面條件而產(chǎn)生的不同的摩擦力數(shù)值,然后按照設(shè)定的程序在運(yùn)動中高速調(diào)整制動裝置,達(dá)到制動力與摩擦力(牽引力)的匹配,以保證車輛的平穩(wěn)和安全。
3.緩速器 在不使用或少使用車輪制動器的情況下,以電磁形成的阻力矩,使車輛行駛速度降低并保持穩(wěn)定,防止因車輪制動器發(fā)熱而導(dǎo)致制動失效。為保證長途和山區(qū)行駛安全,在大型客車和重型貨車上廣泛采用。
三、被動安全裝置
汽車的被動安全性,又稱“消極安全性”。作用是在事故發(fā)生時,保護(hù)內(nèi)部乘員及外部人員的安全。
1.安全帶
安全帶被稱為生命帶,其作用是在強(qiáng)大的沖擊力下,不至于被甩到車外,也就是說,當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時,巨大的慣性會使車內(nèi)乘員與方向盤、擋風(fēng)玻璃等發(fā)生二次碰撞,從而造成嚴(yán)重傷害。安全帶能將人束縛在座位上,它的緩沖作用會吸收大量動能,極大地減輕乘員受傷害程度。
2.安全頭枕
頭枕是保護(hù)頸椎的,是一個非常重要的安全裝置,能對駕駛者和乘客起到一定的保護(hù)作用。在發(fā)生交通事故時,由于碰撞所產(chǎn)生的巨大沖擊力會使人頭部突然后仰,從而使乘客受到較為嚴(yán)重的、甚至是致命的傷害。有頭枕的存在,便可以保護(hù)脆弱的頸骨不受傷害。為了減少撞擊中的頭、頸受傷發(fā)生,頸部扭曲必須控制在最小幅度內(nèi)。
3.安全氣囊
安全氣囊做為車身被動安全性的輔助配置,日漸受到人們的重視。當(dāng)汽車碰撞后,乘員與車內(nèi)構(gòu)件尚未發(fā)生“二次碰撞前”迅速在兩者之間打開一個充滿氣體的氣墊,使乘員因慣性而移動時“撲在氣墊上”從而緩和乘員受到的沖擊并吸收碰撞能量,減輕乘員的傷害程度。
4.后視鏡(分為汽車后視鏡和車內(nèi)后視鏡)
第一:汽車后視鏡,反映汽車后方、側(cè)方和下方的情況,使駕駛者可以間接看清楚這些位置的情況,它起著“第二只眼睛”的作用,擴(kuò)大了駕駛者的視野范圍。
第二:車內(nèi)后視鏡,我們知道一部車上一共有三個后視鏡,分別安置在汽車兩側(cè)和車內(nèi)前擋風(fēng)玻璃中央?;蛟S是為了能隨時維持整齊的儀容,也或許是愛美心切,有很多駕駛員把中央后視鏡調(diào)整到把自己能照進(jìn)去的角度,而這種情況在女性駕駛員中出現(xiàn)的尤為明顯。很多愛美的女性都習(xí)慣把車內(nèi)后視鏡當(dāng)成化妝鏡來使用,反而忽視了它的實(shí)際功用。其實(shí),車內(nèi)后視鏡的很大作用主要是用來觀察車后的情況和倒車時使用的。車內(nèi)后視鏡很大程度上彌補(bǔ)了右反光鏡的盲區(qū),所以從車內(nèi)后視鏡是應(yīng)該能夠看到右后玻璃和后檔右側(cè)的。
今天我們學(xué)習(xí)了安全裝置理論知識,分為主動和被動安全裝置,汽車的主動安全性,又稱“積極安全性”,主要作用是防止安全事故的發(fā)生。汽車的被動安全性,又稱“消極安全性”。作用是在事故發(fā)生時,保護(hù)內(nèi)部乘員及外部人員的安全。
明天我們學(xué)習(xí)駕駛操縱機(jī)構(gòu)相關(guān)知識,請同學(xué)們提前預(yù)習(xí),下課,再見。
第五篇:電力電子裝置總結(jié)
1、電力電子裝置的主要類型:AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC、靜態(tài)開關(guān)
2、器件特點(diǎn)
電力二極管:由于存在結(jié)電容,有反向恢復(fù)時間,在未恢復(fù)阻斷能力之前,相當(dāng)于短路狀態(tài)
晶閘管:電流型器件。擎住電流 IL,觸發(fā)后,當(dāng)IA > IL 撤除Ig,仍導(dǎo)通。
維持電流IH,當(dāng)IA < IH時阻斷。要關(guān)斷晶閘管,必須使IA小于維持電流。
電力三極管:電流型器件。二次擊穿,當(dāng)Uce超過超過集電極額定電壓后,發(fā)生正向雪崩擊穿,Ic劇增,稱為一次擊穿。一次擊穿后如不及時限流,大的集電結(jié)功耗會造成局部過熱,導(dǎo)致三極管等效電阻減小,Ic再次急劇上上升,管子瞬時過熱燒毀,稱為二次擊穿。
電力場效應(yīng)管:電壓型器件。單極性導(dǎo)電,開關(guān)速度快,常工作在高頻方式,存在寄生體二極管D,有反向恢復(fù)過程,易引起管子損壞。導(dǎo)通電阻有正的溫度系數(shù),便于并聯(lián)使用(易于均流)
IGBT:電壓型器件。MOSFET與雙極晶體管構(gòu)成的復(fù)合管,無二次擊穿,有擎住效應(yīng)。
達(dá)到擎住電流后,IGBT失去控制能力。解決辦法:工作電流不超過規(guī)定最大值,并盡量減小du/dt值。
3、器件緩沖電路
主要作用:抑制開關(guān)器件的di/dt、du/dt,改變開關(guān)軌跡,減少開關(guān)損耗,使之工作在安全工作區(qū)內(nèi)。
分類:無極性、有極性、復(fù)合型 RCD關(guān)斷緩沖電路(P14)
電容選擇:原則1:按總損耗為最小確定電容值
原則2:按臨界緩沖計算電容
電阻選擇:
1、器件最小導(dǎo)通時間應(yīng)大于電容的放電時間常數(shù)
2、電容的最大電流與工作電流之和不超過器件額定值,為防振蕩,采用無感電阻
二極管選擇:要求快速回復(fù),耐受瞬時大電流,耐壓高,一般選用快速恢復(fù)二極管。
4、保護(hù)技術(shù)
保護(hù)的類型: 過電流保護(hù)、輸出過壓保護(hù)、輸入瞬態(tài)電壓抑制、輸入欠壓保護(hù)、過溫保護(hù)、器件控制極保護(hù)(P19 重點(diǎn),清楚其中各元件的作用。)
第二章
1、線性電源與開關(guān)電源的區(qū)別:線性電源管子工作在線性放大區(qū),開關(guān)電源工作在開關(guān)模式
2、開關(guān)電源的基本組成:1.開關(guān)電源輸入環(huán)節(jié),(輸入浪涌電流的抑制:限流電阻
加開關(guān)、采用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC)2.功率變換電路(P23):拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),Buck、Boost、BuckBoost(不帶隔離)
正激、反激、推挽、半橋、全橋(帶隔離變壓器)
重點(diǎn)掌握前5種的工作原理,波形繪制很重要 3.控制及保護(hù)電路:控制主要方式是PWM,又分為電壓控制模式和峰值電流控制模式
3、反激變換器:開關(guān)管導(dǎo)通時電源將電能轉(zhuǎn)為磁能儲存在電感(變壓器)中,當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時再將磁能變?yōu)殡娔軅魉偷截?fù)載(那么應(yīng)該知道正激變換器了吧)? 單端變換器:變壓器磁通僅在單方向變化
4、重點(diǎn)掌握單端反激開關(guān)電源(P27)
工作模式:連續(xù)和不連續(xù),兩種模式輸出電壓表達(dá)式(輸入公式困難,自己看書)第三章 逆變器
1、逆變器的主電路拓?fù)錂C(jī)構(gòu):半橋式、全橋式、推挽式(P55)
2、半橋電壓利用率低,僅為直流母線電壓一半,但其可以利用兩個大電容自動補(bǔ)償不對稱波形,這是其一大優(yōu)點(diǎn)。
3、全橋和推挽電壓利用率均為半橋2倍,但存在變壓器直流不平衡的問題
4、推挽的主要優(yōu)點(diǎn)是電壓損失小,只有單管壓降。而且兩個開關(guān)管的驅(qū)動可以共用,驅(qū)動電路簡單。
5正弦脈寬調(diào)制(SPWM):利用面積沖量等效的原理獲得諧波含量很小的正弦電壓輸出,其諧波主要分布在載波頻率以及載波頻率的整數(shù)倍附近。
5、SPWM類型:單極性SPWM,雙極性SPWM,單極性倍頻SPWM
6、怎樣區(qū)分單極性與雙極性:(簡單)看輸出半周期內(nèi)脈沖是否正負(fù)交替
7、單級倍頻的有點(diǎn):Uab存在三種電平(哪三種因該知道吧),電壓脈動幅度比雙極性低一倍,相同開關(guān)頻率下輸出SPWM脈動頻率單極性倍頻比雙極性高一倍(單極倍頻為載波頻率兩倍,雙極性為載波頻率),有利于猴急濾波。
8、會分析什么時候產(chǎn)生什么樣的驅(qū)動信號,那些管子導(dǎo)通,輸出什么樣的波形。
9、什么是載波比?什么是調(diào)制比?(自己找一下答案比較好)
10、輸出電壓表達(dá)式:幅值 = 直流側(cè)電壓 * 調(diào)制比。有效值又是什么樣的?
11、直流偏磁問題:由于逆變電壓中出現(xiàn)直流分量,使變壓器磁芯的工作磁滯回線中心偏離了坐標(biāo)原點(diǎn) ,正反向脈沖磁過程中工作狀態(tài)不對稱,使得變壓器正負(fù)半周傳輸?shù)哪芰坎黄胶?,稱為直流偏磁現(xiàn)象。
12、哪些變換電路存在直流偏磁現(xiàn)象:全橋變換一般存在,半橋變換利用兩個大電容自動補(bǔ)償不對稱波形,不存在。
13、直流偏磁危害:造成變壓器磁芯單向飽和 ,勵磁電流急增, 威脅器件的安全運(yùn)行。同時逆變器輸出電壓波形發(fā)生嚴(yán)重畸變。
14、直流偏磁產(chǎn)生原因:控制系統(tǒng)的電源電壓或元件參數(shù)引起三角載波或正弦調(diào)制波正、負(fù)半周不對稱
15、抗不平衡措施:分靜態(tài)、動態(tài)。靜態(tài):嚴(yán)格挑選器件,注意驅(qū)動電路一致性
動態(tài):模擬補(bǔ)償、數(shù)字適時補(bǔ)償
16、輔助電源:為控制電路、檢測電路、驅(qū)動電路等供電
17、感應(yīng)加熱電源:先將市電整流,在逆變?yōu)楦哳l交流給感應(yīng)線圈供電。分為串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振兩種。其功率調(diào)節(jié)是靠調(diào)節(jié)工作頻率來實(shí)現(xiàn)的,在諧振點(diǎn)附近時負(fù)載等效阻抗最低,電流大,功率亦大。提高頻率后阻抗增加,電流減小,功率減小。第四章 不間斷UPS
1、UPS定義:Uninterruptible Power Supply是指當(dāng)交流輸入電源(習(xí)慣稱為市電)發(fā)生異?;驍嚯姇r,還能繼續(xù)向負(fù)載供電,并能保證供電質(zhì)量,使負(fù)載供電不受影響的裝置。
2、UPS的類型:后備式、雙變換在線式、在線互動式、Delta變換式
3、后備式原理:原理框圖(P95)
市電正常時,充電器給蓄電池充電,市電經(jīng)過濾波、穩(wěn)壓后向負(fù)載供電 ? 市電異常(含掉電)時,蓄電池通過逆變器向負(fù)載供電 特點(diǎn):
1、市電—電池轉(zhuǎn)換時,輸出電壓有轉(zhuǎn)換時間
2、供電品質(zhì)不高
3、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效率高
4、雙變換在線式原理:原理框圖(重點(diǎn)掌握P95)
市電正常時,市電經(jīng)AC/DC,DC/AC兩次變換后給負(fù)載供電 市電故障時,由蓄電池經(jīng)DC/AC變換供電
只有當(dāng)逆變器故障時,才通過裝換開關(guān)切換,市電直接旁路給負(fù)載供電 特點(diǎn):市電—電池切換時,可實(shí)現(xiàn)零時間切換
供電品質(zhì)高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高、效率低
5、在線互動式: 市電正常時,UPS逆變器工作在整流狀態(tài),向電池充電,市電通過智能調(diào)壓直接向負(fù)載供電
市電掉電后,逆變器轉(zhuǎn)為逆變狀態(tài),電池通過逆變器向負(fù)載供電 特點(diǎn):
1、市電—電池轉(zhuǎn)換時,輸出電壓有轉(zhuǎn)換時間
2、供電品質(zhì)較低
3、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效率高
6、Delta變換式
只對輸出電壓的差值進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)償
特點(diǎn):
1、市電—電池轉(zhuǎn)換時,可實(shí)現(xiàn)零切換時間
2、供電品質(zhì)高
3、前端變換器功率等級較低
4、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、成本較高(低于雙變換在線式UPS)、效率高
7、蓄電池的基本性能指標(biāo)(P106):
放電終止電壓:表示電池不允許再放出電能時的電壓,通常為1.75V/單格。放電率:放電至終止電壓的電流大小或時間快慢??捎梅烹婋娏骰蚍烹姇r間表示。容量:放電電流與放電時間的乘積來表示,單位為安時(A·h)放電電流:就是電池的輸出電流
8、逆變、市電切換
a.機(jī)械接觸器:可以防止電弧,但不能很好解決對后級負(fù)載不間斷、無擾動供電 b.靜態(tài)開關(guān):零時間切換,但是有管耗
c.混合式開關(guān):同時導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)不間斷供電,但可能產(chǎn)生環(huán)流
9、輸出濾波:作用是濾除逆變橋輸出SPWM波中的諧波分量。由于輸出脈寬調(diào)制波中的諧波主要分布在開關(guān)頻率附近,選取LC濾波器的諧振頻率滿足(P113 式4-5)
10、同步鎖相組成:鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器 第五章
1、四象限斬波調(diào)速(重點(diǎn)分析P135)
各象限運(yùn)行時的工作原理,各管的通斷狀態(tài)(對照書上進(jìn)行分析,圖不好貼)
2、具有中間環(huán)節(jié)的DC/DC變換器
為什么采用具有中間變換環(huán)節(jié)的變換形式:輸入輸出電壓懸殊,采用具有中間高頻環(huán)節(jié)的變換形式,經(jīng)高頻變壓器實(shí)現(xiàn)降壓或升壓 工作原理:直流輸入電壓經(jīng)輸入濾波后加到半橋式逆變器電路上,逆變后的方波經(jīng)高頻變壓器降壓,再經(jīng)二極管不空整流,得到低壓直流電壓。輸出電壓通過閉環(huán)控制逆變器的PWM信號,達(dá)到電壓的控制,實(shí)現(xiàn)電壓穩(wěn)定輸出。
3、TL494鋸齒波形成(P141):頻率由5端和6端電容、電阻決定f=1.1/RC(知道1.1是都少嗎?Ln3,想到什么了嗎)。5端產(chǎn)生鋸齒波
4、TL494的脈寬控制原理(P141,結(jié)合圖5.11進(jìn)行分析)第六章
1、交流調(diào)功器:調(diào)節(jié)輸出功率,對電壓,電流沒有嚴(yán)格要求。
2、交流調(diào)功器的控制模式:過零觸發(fā)半周波控制(定周期/ 變周期)、調(diào)相觸發(fā) 控制
3、過零觸發(fā)半周波控制:將交流電源每N個電壓半周定為一個調(diào)節(jié)周期T,在該調(diào)節(jié)
周期內(nèi)調(diào)節(jié)導(dǎo)通電壓半周的個數(shù)M來調(diào)節(jié)輸出功率。
特點(diǎn):負(fù)載得到的電壓(電流)波形總是完整的正弦波,避免了電流的瞬時沖擊,功率因數(shù)高,但負(fù)載電流存在頻率低于基頻的次諧波分量,應(yīng)用范圍受限制,且調(diào)節(jié)周期較長。
4、調(diào)相觸發(fā)控制:以每個交流電壓半周為調(diào)節(jié)周期,通過調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通相位角進(jìn)行調(diào)功。
特點(diǎn):負(fù)載的電壓(電流)是缺角正弦波,功率因數(shù)差,且存在高次諧波,對電網(wǎng)和無線電波會產(chǎn)生射頻干擾
5、諧振型逆變器(有可能會畫波形)
主電路結(jié)構(gòu):1.串聯(lián)諧振逆變電路。
2.電容分壓電路(可增強(qiáng)電路承受沖擊負(fù)載的能力P168)3.移相調(diào)壓(使得逆變電壓可控P168)6、400Hz諧振型逆變器實(shí)例分析 總體構(gòu)成(P169圖6.19):
1浪涌抑制電路(啟動電阻R97,接觸器JC)2輸入濾波電路(濾波電感L01 電容C1-C4)
3移相全橋電路(Q1、Q2、Q3、Q4以及開關(guān)器件的RCD緩沖電路)4主變壓器、5反饋?zhàn)儔浩鳌?橋臂直通保護(hù)電路(上下橋臂直通時,觸發(fā)QE、QF,強(qiáng)制關(guān)斷Q2、Q4)
第七章 電力系統(tǒng)用電力電子裝置
1、阻抗補(bǔ)償方案(P175):1.晶閘管投切電容器TSC
2.晶閘管控制電抗器TCR(晶閘管觸發(fā)角90-180)3.晶閘管控制串聯(lián)電容器TCSC
2、電壓源變流器補(bǔ)償方案:1.無功功率發(fā)生器 2.開關(guān)型串聯(lián)基波電壓補(bǔ)償
3、諧波危害:公用電網(wǎng)、電纜、用電設(shè)備、繼電器接觸器、電氣儀表、環(huán)境電磁干擾、電網(wǎng)局部諧振等(P181)
3、無源濾波器的缺點(diǎn): 1.受參數(shù)影響;
2.消除特定次諧波;
3.與無功補(bǔ)償、調(diào)壓要求難以協(xié)調(diào)
4、有源濾波器(APF)的原理: 針對電網(wǎng)中非線性負(fù)載,檢測其諧波電流,作為電流指令控制一個與電網(wǎng)并聯(lián)的電流發(fā)生源,使之輸出電流跟蹤指令電流,該電流源就提供了非線性負(fù)載所需的諧波電流,電網(wǎng)只需提供基波電流。
5、有源濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):串聯(lián)型、并聯(lián)型、混合型,其變流器分電壓型和電流型
6、直流輸電基本原理:包括直流輸電線和兩個換流站,一站工作在整流,一站工作在逆變,功率從整流站向逆變站傳送。直流輸電系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)換流器的觸發(fā)控制角,將兩端換流站的直流電壓極性同時反向,實(shí)現(xiàn)輸送功率翻轉(zhuǎn)。
7、直流輸電主接線方式: 雙極方式、單極大地回線方式、單極金屬回線方式、單極
雙極線并聯(lián)大地回線
8、直流輸電有點(diǎn):1.方便電網(wǎng)互聯(lián)
2.線路造價低,功耗小 3.適宜遠(yuǎn)距離輸電
9、直流輸電缺點(diǎn):
1、換流裝置價格昂貴,結(jié)構(gòu)復(fù)雜
2、消耗無功功率
3、產(chǎn)生諧波
4、控制裝置復(fù)雜
10、直流輸電適用場合:
1、與距離大功率輸電
2、海底電纜隔海輸電
3、出線走廊擁擠地區(qū)
4、兩大系統(tǒng)互聯(lián)或不同頻率電網(wǎng)連接
11、直流輸電的控制和調(diào)節(jié):穩(wěn)態(tài)直流電流表達(dá)式(P193)
明顯從式中可以看出改變那些量可以改變直流電流 第八章
1、形成電磁干擾的條件:
1.向外發(fā)送電磁干擾的源——噪聲源 2.傳遞干擾的途徑——噪聲耦合和輻射 3.承受電磁干擾的客體——受擾設(shè)備
2、常用抑制電磁干擾的措施:1.用電路和器件抑制電磁干擾
2.濾波 3.屏蔽 4.布線 5.接地