汽车电子控制技术复习要点

3 简述 1）简述发动机电子控制系统传感器原理 （1）热线式空气流量传感器； 将热线温度与吸入空气温度差保持在 100℃，热线温度由混合集成电路控制，当空气质 量流量增大时，由于空气带走的热量增多，为保持热线温度，混合集成电路使热线 RH 通过 的电流增大，反之，则减小。热线电流随空气质量流量增大而增大。加热电流通过惠斯顿电 桥电路中精密电阻 RA 产生的电压降即作为传感器的输出信号。 （2）发动机线性输出型节气门位置传感器； 传感器有 2 个同节气门联动的可动电刷触点。1 个触点可在位于基板上的电阻体上滑动， 利用变化的电阻值，测得与节气门开度相对应的线性输出电压，根据输出的电压值，就可以 知道节气门的开度。 为了能够准确地检测节气门的全关闭状态，另外设有 1 个怠速触点，它只在节气门处于 全关闭状态时才被接通。 （3）热敏电阻式进气温度传感器； 进气温度传感器安装在发动机进气道，常见的进气温度传感器为负温度系数的热敏电阻 型式，发动机进气温度变化时，热敏电阻的阻值变化，通过测量电路将其转变为电压信号。 （4）半导体应变片式进气压力传感器； 半导体应变片式进气压力传感器利用的是半导体的压阻效应，它是由压力转换元件和把 转换元件输出信号进行放大的混合集成电路等构成的。进气歧管内压力使传感器硅膜片产生 变形，在薄膜上的应变电阻的阻值随应变成正比的变化，利用惠斯顿电桥将硅膜片的变形变 成电信号。用集成电路进行放大后输出至 ECU。 （5）二氧化钛式氧传感器 氧传感器在排气管上安装，氧化钛式氧传感器是利用二氧化钛（TiO2）材料的电阻值随 排气中氧含量的变化而变化的特性制成的。二氧化钛是在室温下具有很高电阻的半导体。若 排气中氧含量少（混合气浓）时，二氧化钛材料的电阻随之降低。通过测量电路将其转变为 电压信号。
发动机电子控制系统
汽车电子控制技术
1 名词： 无效喷射时间 对于喷油器开阀时间比关阀时间长，开阀时间与关阀时间的时间差是不 喷射汽油的，称为无效喷射时间 同步喷射 同步喷射指与发动机旋转同步，在既定的曲轴转角位置进行喷射。 异步喷射 喷射控制时与发动机曲轴转角无关的喷油控制方式； 所谓断油控制，又称为燃油停供，是指 ECU 停止给喷油器发送燃油喷射信号，喷油器停 止喷油。 发动机减速断油 是指在发动机在高速下运行急减速时，ECU 停止给喷油器发送燃油喷 射信号，喷油器停止喷油 发动机超速断油 当发动机转速超过设定转速时，ECU 停止给喷油器发送燃油喷射信 号，以防止发动机转速继续上升引起损坏。 爆震控制 利用点火提前控制抑制发动机爆震的发生，在发生发动机工作爆震燃烧发生 时，ECU 减小点火提前角。 故障码 电子控制系统在完成自诊断时，将故障信息以故障代码的形式存入存储器中， 故障代码一般简称故障码 EGR 率 EGR 率定义为再循环的废气流量与发动机吸气总量（发动机吸入空气量与再循 环废气量之和）的比值。 信号的占空比 占空比是 ECU 输出的控制信号在一个周期内，通电时问与通电周期的比 值。
（1）主继电器电路 （2）起动时，电路短路继电器电路和触点状态； （3）起动时，汽油泵电路； （4）起动后，发动机工作时电路短路继电器电路和触点状态； （5）起动后，发动机工作时汽油泵电路； 答案见教材 论述分析： （1）电子控制燃油喷射系统如何进行喷油量的控制； （2）以 EGR 控制为例分析真空控制方式的实现； （3）分析论述活性炭罐蒸发污染控制系统的工作原理和控制方法； （4）分析自诊断系统的工作原理和论述其应用； （5）分析旋转电磁阀式怠速控制机构控制电路的工作原理。 答案详见教材。
2 填空 电子控制系统由传感器、电控单元（ECU）和执行器组成。 车用汽油喷射系统按喷射部位可分为（缸内喷射）和（缸外喷射）两类 根据燃油喷射位置的不同缸外喷射又可分为（单点喷射）和（多点喷射）。 在电子控制燃油喷射系统种，根据进气量的检测方式，可分为(直接式)和(间接式)两种。 直接检测方式是(质量流量方式)，间接检测方式可分为(速度—密度方式)和(节气门—速度 方式)。 电控汽油喷射系统大致可分为(进气系统)、(燃油系统)和(电子控制系统)三个部分。 热线式空气流量传感器的基本构成是感知空气流量的白金热线，根据进气温度进行修正 的温度补偿电阻（冷线）和控制热线电流并产生输出信号的控制线路板以及空气流量传感器 壳体。 半导体应变片式进气压力传感器压力转换元件是利用半导体的（压阻效应）制成的硅膜 片。硅膜片的一面是（真空室），另一面导入进气歧管压力。 发动机转速和曲轴位置传感器常见的可分为磁电感应式、光电式和霍尔效应式三大类。 电磁感应式传感器主要由永久磁铁、铁芯、（信号线圈）、（信号转子）等组成。 光电式转速传感器主要由（光电耦合元件）、（遮光盘）和控制电路等所组成。 间歇喷射系统按喷射时序的不同又可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射三类。 电子控制燃油喷射系统中喷油器的驱动电路有（电压驱动）和（电流驱动）两种。 无分电器点火系统的配电方式包括单独点火方式、双缸同时点火方式及二极管配电方 式。 在无分电器点火系统中 ECU 向其执行器发送（点火控制信号）、（气缸判别信号）信号。 丰田汽车点火控制系统中实际点火提前角等于初始点火提前角与（基本点火提前角）、 （ 修正点火提前角）之和。
自动变速器电子控制系统 1 填空 电控自动变速器主要由液力变矩器、齿轮变速器、液压控制系统和电子控制系统组成。 自动变速器所用的传感器。（填空）：节气门位置传感器、输入轴转速传感器、车速传感 器、液压油温度传感器等。 自动变速器控制开关中常用的有：超速挡开关、挡位开关、模式选择开关、空挡起动开 关、制动灯开关、强制降挡开关等。 2 简要说明电子控制式自动变速器工作原理； 电子控制自动变速器是通过各种传感器，将车速、节气门开度、发动机转速、发动机水 温、自动变速器液压油温度等参数转变为电信号，并输入 ECU，ECU 根据这些电信号，按照 设定的换档规律，向换档电磁阀、油压电磁阀和锁止电磁阀等发出电子控制信号，这些电磁 阀再将 ECU 的电子控制信号转变为液压控制信号，阀板中的各个控制阀根据这些液压控制信 号，控制换档和锁止执行机构的动作，从而实现自动换档和锁止离合器的锁止与分离。 3 画出自动换档规律简图，并进行简要分析； 图见教材。 汽车的最佳换档时刻主要取决于汽车行驶时的节气门开度、车速等因素。双参数型的换 档控制可以用自动换档图来表示。由图中可知，节气门开度愈小，汽车的升档车速和降档车 速愈低；反之，节气门开度愈大，汽车的升档车速和降档车速愈高。 4 简述下列问题 （1）简要说明电子控制自动变速器自动换档的实现 电子控制式（电控液压式）自动变速器是在手动换挡阀选定位置后，通过各个传感器将 车速、节气门开度、发动机转速、档位开关位置、发动机温度、自动变速器油温等参数转变 为电信号，输入自动变速器电子换挡控制单元 ECU，ECU 根据这些电信号，通过运算选择换 挡规律，确定换挡点，发出换挡控制信号控制相应的换挡电磁阀动作。换挡电磁阀的动作作 为控制信号控制液压换挡阀组的液压油流向，并最终作用于换挡执行机构中的换挡离合器、 制动器等，实现自动换挡。 （2）简述电子控制自动变速器主油路压力控制的实现 电控液压式自动变速器控制系统以一个脉冲式油压电磁阀作为执行器来进行油压控制。 电子控制单元 ECU 根据节气门位置传感器测得的节气门开度信号，控制发往油压电磁阅 的脉冲信号的占空比，以改变油压电磁阀排油孔的开度，使主油路油压随节气门的开度而变 化。一般地，节气门开度越大，主油路油压也越大。除此之外，当主油路压力受到挡位、大 气压力、液压油温度等因素的影响时，通过脉冲式电磁阀对其采取进一步的微细控制，还可 以达到减少换挡冲击、改善换挡品质的目的。 （3）简述电子控制自动变速器主油路压力行驶模式选择规律 详见下面的 5 题 （4）简述电子控制自动变速器锁止离合器控制 电子控制自动变速器的变矩器中的锁止离合器的工作是由ECU控制的。ECU按照设定的控 制程序，通过锁止电磁阀来控制锁止离合器的接合或分离，ECU根据自动变速器的档位、控 制模式等工作条件从存储器内选择出相应的锁止控制程序，再将车速、节气门开度与锁止控 制程序进行比较。ECU向锁止电磁阀输出电信号，使锁止离合器接合，实现变矩器的锁止。 （5）简述开关式电磁阀的作用和工作原理 开关式电磁阀的作用开启和关闭变速器油路，主要用于控制换挡阀。开关式电磁阀通常 由电磁线圈、衔铁及阀心等组成。它只有两种工作状态：全开或全关。当线圈不通电时，阀 心被油压推开，打开泄油孔，油路的压力油经电磁阀泄荷，油路压力为零；当线圈通电时，
和发动机的转速确定。 喷油量修正：发动机的 ECU 根据传感器传来的工况信息，还要对基本喷油持续时间进行
修正，这些修正主要包括：起动后燃油增量修正、暖机时燃油增量修正、大负荷运转时的修 正、过渡工况空燃比控制的修正、空燃比反馈修正、学习控制、断油控制等。
当蓄电池电压变化时，应考虑对无效喷射时间的影响，应对无效喷射时间进行修正。异 步喷射：起动喷油控制和加速喷油控制。
电路分析题：
1、教材 168 页图 4-96 装油泵开关的电动汽油泵控制电路 回答： （1）主继电器电路 （2）起动时，电路短路继电器电路和触点状态； （3）起动时，汽油泵电路； （4）起动后，发动机工作时电路短路继电器电路和触点状态； （5）起动后，发动机工作时汽油泵电路； 答案见教材
2、教材 169 页图 4-97 装油泵继电器的电动汽油泵 ECU 控制电路 回答
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
发动机怠速控制系统常用（旁通空气式）和（节气门直动式）两种控制方式。 汽车电控单元 ECU 主要由(输入回路)、(A／D 转换器(模／数转换器))、(微型计算机(微 处理器))和(输出回路)四部分组成。 采用发动机机体振动检测法的爆燃传感器有(磁致伸缩式)和压电式两种类型，压电式又 分(共振型)和(非共振)型。
5 简述汽车电子控制点火系统的组成和工作原理及控制内容。 电子控制的点火系统一般由电源、传感器、电子控制单元（ECU）、点火控制模块、分电 器、火花塞等组成。 发动机运行时，ECU 不断地采集发动机的转速、负荷、冷却水温度、进气温度等信号， 并根据存储器中存储的有关程序与有关数据，确定出该工况下最佳点火提前角和初级电路的 最佳导通时间，并以此向点火控制模块发出指令。 6 简述发动机怠速控制的控制内容。 起动控制；起动后控制；暖机控制；稳定怠速控制；负荷变化预控制；学习控制； 7 简述喷油量控制中的： （1）暖机燃油增量修正； 冷机起动后，接着就进入发动机暖机时期。暖机时燃油增量，也是对发动机冷态时燃油 供给不足的一种补偿措施。在进行起动后燃油增量修正的同时，进行暖机燃油增量修正。起 动后燃油增量修正在发动机完成爆发后数十秒钟内即告结束，而暖机增量修正时间较长，在 冷却水温度达到规定值以前一直持续进行。暖机燃油增量修正系数随冷却水温度的上升而逐 渐衰减。 （2）空燃比反馈修正； ECU 利用空燃比反馈信号，将其信号电压与基准电压进行比较，判断混合气的浓度，对 空燃比进行反馈控制。当混合气空燃比低于理论空燃比时，氧传感器输出高电位信号，ECU 收到这一信号后，使反馈修正系数减小(开始骤降，然后缓降)，控制喷油器减少喷油量；由 于喷油量减少，又很快使混合气变稀。当混合气空燃比高于理论空燃比时，氧传感器输出低 电位信号，ECU 收到这一信号后，又使反馈修正系数增大(开始猛升，然后缓升)，结果又使 喷油器增加喷油量，致使混合气又很快变浓。如此循环，空燃比不断地被反馈控制。当系统 进入空燃比闭环反馈控制时，混合气在理论空燃比附近。 （3）断油控制（燃油停供）； 发动机在高速下运行急减速时，节气门完全关闭，而发动机在设定转速以上工况时，发 动机不再需要供应燃油，为避免混合气过浓、燃油经济性和排放性能变坏，ECU 控制停止喷 油。当发动机转速降到预定转速或节气门重新打开时，喷油器再投入工作，恢复供油。 为了防止发动机转速过高而引起发动机损坏，要对发动机的最高转速进行限制。当发动 机转速超过允许的最高转速时，及时停供燃油，以防止发动机转速继续上升引起事故。 （4）大负荷运转时的修正； 当汽车在节气门全开情况下大负荷行驶时，要求发动机输出更大转矩。根据转矩随空燃 比的变化规律，应将空燃比设定在与转矩峰值相对应的 12．5 附近，可采用开环控制。由于 基本喷射持续时问可以实现理论空燃比在 14．7 附近，所以可将增量修正系数 1．18 乘以基 本喷射时间。节气门位置传感器传送发动机负荷状态，通过节气门位置可把全负荷信号输入 ECU。实现大负荷控制为开环控制，氧传感器的反馈控制停止起作用。
3 简述电子控制燃油喷射系统 ECU 如何进行起动时的喷油量控制。 发动机在起动时，由于转速波动大，空气流量传感器（L 型）或进气压力传感器（D 型） 难以精确地、直接地或间接地测量进气量，计算出基本喷油持续时间。因此，在发动机起动 时，ECU 会根据起动信号，调用专用的起动控制程序，根据存贮在存贮器中的冷却液温度一 喷油时间图，找出基本喷油持续时间 Tp，然后进行进气温度和蓄电池电压的修正，得到起动 时的喷射持续时间，即喷油持续时间 T＝Tp＋TA＋TB。其中，TA 为进气温度修正量，TB 为蓄 电池电压修正量。 4 简述电子控制燃油喷射系统如何进行起动后喷油量的控制。 当发动机转速超过预定值时，ECU 根据以下公式确定喷油持续时间：喷油持续时间＝基 本喷油持续时间×喷油修正系数+电压修正值。其中，喷油修正系数是各种修正系数的总和。 基本喷油持续时间：，基本喷油持续时间由进气歧管压力和发动机转速确定或由空气量