汽车电子学考试试题

《汽车电子学》范围@点火过早，会造成效率损失和缸内压力的急剧增加，伴随着强烈的压力震荡造成发动机损坏。

点火过迟导致了发动机排放物的增加。

@通常遇到的不正常燃烧的形式有2种：爆震、表面点火@实际的混合气空燃比与化学计量比的空燃比比值是描述混合气成分的重要参数，该参数用相对空燃比或过量空气系数来表示：=实际空燃比/化学计量空燃比@尾气排放污染物主要有：CO、碳氢HC和氮氧化合物NOx（NO、NO2、N2O等）@三元催化转化器的原理、目标、作用：催化剂是促使化学反应而本身没有化学变化的物质，在化学计量比时，氧的量是正好将所有的碳氢烧完。

如果一个发动机在所有时间都能用接近化学计量比的空燃比混合气运行，那么使用催化转化器达到清洁的排气时可能的。

首先从NOx 中除去氧，从而利用释放出来的氧来氧化CO和HC，这样车辆的排气将只包含二氧化碳、水和氮。

TWC排放控制系统要求一个“闭环”空燃比电子控制系统，它利用氧传感器提供电反馈信号表示排气的成分，电子控制单元调整喷油量，以实现所要求的空燃比，用这种方法使混合气能在大多数常用工况下保持化学计量比，从而使有害排放物保持最小。

@电控汽油喷射系统的特点：1）混合气的各缸分配均匀性好2）在任何工况下都能获得精确空燃比的混合气3）加速性能好4）良好的起动性能和减速减油或断油5）充气效率高@EFI系统的分类：1）按喷油器安装数量分：1】多点喷射2】单点喷射2）按喷油地点分：1】缸内喷射2】喷在节气门上方3】喷在节气门前3）按进气量检测方法分：1】速度密度法2】质量流量法4）按喷油时间间隔分：1】连续喷射2】间歇喷射5）按控制方式分：1】开环控制2】闭环控制6）按信息反馈的方法分;1】比例积分微分控制算法2】模糊控制算法7）按多点喷油系统的喷油方式分：1】同时喷油2】分组喷油3】顺序喷油@EFI系统组成：EFI系统由进气系统、供油系统、控制系统和故障诊断系统组成。

@EFI控制系统一般由传感器、ECU和执行器三部分组成。

@EFI控制系统传感器分类：1）负荷传感器：1】空气流量传感器2】进气歧管绝对压力传感器3】节气门位置传感器2）转速传感器和曲轴位置传感器：1】磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器2】霍尔效应式转速传感器和曲轴位置传感器3】光电式转速传感器和曲轴位置传感器3）温度传感器：1】冷却液温度传感器2】进气温度传感器4）氧传感器（检测废气中氧的含量使ECU对空燃比进行反馈控制）转速传感器：转速传感器用来测量发动机转速，以确定基本喷油量和基本点火提前角@空燃比控制策略和控制方法：1）空燃比的控制策略：1】冷启动和冷却液温度低时：通常采用开环控制方式。

2】部分负荷和怠速运行时：为了获得低的排放，并有较好的燃油经济性，必须采用电控汽油喷射加三元催化转化器，进行空燃比的闭环控制 3】节气门全开时：为了获得最大的发动机功率和防止发动机过热，采用开环控制，将混合器空燃比控制在12.5—13.5范围内。

此时发动机内混合气燃烧速度最快，燃烧压力最高，因而输出功率也就最大。

2）空燃比控制的流程：【1】精确地确定发动机质量流量【2】根据测量空气质量流量时的发动机转速，计算出每工作循环的进气质量【3】测量发动机此工况下各种传感器的信号【4】根据喷油器标定数据计算出喷油器喷油时间（喷油脉宽）【5】根据发动机工况确定喷油定时【6】ECU中驱动器根据发火顺序，按上面已计算得到的喷油脉宽和喷油定时使喷油器工作。

3)喷油持续时间的控制：起动喷油控制：起动时喷油持续时间=基本喷油时间（冷却液温度的函数）+进气温度修正+蓄电池电压修正起动后喷油控制：喷油持续时间=基本喷油持续时间*（喷油修正系数+电压修正系数）式中，喷油修正系数是指各种修正系数之和。

基本喷油持续时间：对于采用空气流量计的电控喷油系统，基本喷油持续时间=K*（进气量/发动机转速）式中，K为修正系数。

喷油量的修正：电子控制单元通过各种传感器获得发动机和汽车运行工况的各种信息，根据这些信息对已确定的基本喷油持续时间进行修正。

1】起动加浓2】起动后加浓3】暖机加浓4进气温度修正5】冷却液温度修正6】大负荷加浓7】过渡工况空燃比控制8】怠速稳定性修正9】空燃比反馈修正@点火控制包括点火提前角控制、闭合角控制和爆震控制三个方面@汽车发动机利用电火花将混合气点燃，并以火焰传播方式使混合气燃烧。

如果在传播过程中，火焰还未到时，局部地区混合气就自行着火燃烧，使气流运动速度加快，缸内压力、温度迅速增加，造成瞬时爆燃，这种现象称为爆震@爆震控制：采用推迟点火提前角是消除爆震既有效又简单的措施之一。

@爆震并非在工作循环的任何时刻都会出现，通常只是出现在做功行程上止点至上止点后70—90°CA的曲轴转角范围内。

@爆震程度的大小与爆震的强度和爆震频度有关。

@怠速控制系统的功能：当发动机进入怠速工况时，通过改变怠速进气量、点火提前角等，使发动机发出适当的指示功率，从而保证目标转速，此外还必须保证各种工况改变时的平顺过渡。

@怠速控制装置：旁通空气量是由执行机构怠速控制阀来控制的。

@各种类型自动变速器的电控主要是换挡点（传动比）控制@电控机械式自动变速器的工作原理：根据车速和负荷的变化，通过对离合器和档位的控制，实现传动比的改变。

@ABS的组成：ABS增加了车轮轮速传感器、电子控制单元（ECU）、制动压力调节器、警报灯@ABS工作时，通过不断的检测轮速，不断地进行制动压力调节，使车轮的滑移率控制在10%—30%之间。

@制动压力调节器中液压式制动压力调节器的流通调压方式：它的制动压力调节采用的是2位2通阀，关闭出油阀打开进油阀，油压增加；关闭进油阀，打开出油阀，油压减少；进油阀和出油阀同时关闭，保持压力不变。

蓄能器用来吸收减压时从出油阀出来的浪波，阻尼器用来减少噪声和振动，特别是减少制动踏板的反弹。

@ABS 电磁阀动态响应特性：电磁阀的动态响应特性直接影响控制逻辑中参数的选择，影响控制精度，有时甚至会导致ABS 控制的失败。

@ABS 的控制需要一系列的计算参数，其中最主要的是轮速、轮加速度、参考车速和滑移率等@轮速传感器系统：轮速传感器系统一般由2部分组成：轮速传感器和随车轮旋转的齿圈。

它主要分为电磁感应式轮速传感器和霍尔效应式轮速传感器。

电磁感应式轮速传感器的工作原理（磁生电，变化的磁场产生电场）;当齿圈的齿顶对着传感器时，磁力线最多，而当齿槽对着传感器时，磁力线就少，由齿顶变齿槽或由齿槽变齿顶时磁通变化最大，产生的电动势最大。

这样经过一个齿顶和齿槽就产生一个正弦波。

设车轮滚动半径为R ，齿轮齿数为n ，轮速传感器得到的正弦波的周期为T ，则轮速nT R v π2=。

@轮速信号是变频率变幅值的正弦波@电磁感应式轮速传感器的轮速信号具有以下几个特征：1】输出正弦信号，信号频率与车轮转速成正比。

2】信号幅值受频率和传感器与齿圈间隙影响，这与轮速传感器的灵敏度有关，不同的传感器，其特性不同。

3】间隙c 一定时，信号幅值与频率的关系为线性关系，频率越大，信号幅值越大4】频率一定时，间隙越大，信号幅值越小。

5】低频大间隙时，信号峰峰值可能只有几十毫伏，不易被检测出；高频小间隙时，信号峰峰值超过10V 。

6】车轮旋转1周，由于齿圈的摆差传感器与齿圈间隙在不同位置是不同的，使得同一频率下信号幅值有波动。

@ABS 对微处理器的基本要求：1】实时要求2】高速输入要求（轮速信号是ABS 的最重要输入信号）3】定时器要求4】寄存器和运算能力要求5】I/O 需求6】电磁兼容性要求7】ABS 对主芯片的定时资源、通信功能、存储器容量等都有一定的要求。

@轮速计算方法：常用频率法。

设测量时间为T 0，此时间段里的方波数为N ，齿圈齿数为Z ，车轮滚动半径为r,于是N N dN v v T N K ZT rN ZT r v Z r K N T T o 1,22,2,00==∆======δπππ@ABS 的控制逻辑目前主要使用的是门限值控制算法@ASR （驱动防滑系统）的控制方法主要有以下几种：1】调节发动机的输出转矩2】对驱动车轮进行制动控制3】对可变锁止差速器进行控制4】调整离合器的分离程度和传动系的速比@ABS 对每一个车轮的制动压力控制是由一个三位三通阀来实现，ABS 和ASR 的ECU 控制三位三通阀来控制后轮中轮缸的制动压力，其保压、加压和减压三种模式的实现和ABS 控制一样。

加压时，压力由蓄能器进入驱动轮的轮缸。

当压力经压力传感器检测不够时，电机驱动油泵进一步加压。

三位三通阀处于保压时，车轮处于保压状态。

减压时，三位三通阀处于减压位置，同时储液器隔离电磁阀处于开启位置，车轮就是减压状态。

@对汽车转向系统的基本要求：1】良好的操纵性2】合适的转向力与位置感3】具有回正功能4】适当的路面反馈量5】工作可靠6】节省能源7】安静、噪音小 @电动液压助力转向（EPHS ）系统是利用电机直接驱动液压转向泵，与发动机不发生机械上的关系，这样就可用以减少能源的损耗，最后可以节约转向系统80%的能量。

汽车实际行驶中节约燃油约为0.2L/100km.@转向盘传感器是在方向管柱上安装了60块磁铁组成的一个齿环，传感器是霍尔集成电路，产生的霍尔电压的大小取决于磁场强度的大小和方向，管柱中的转向轴旋转时，使磁场强度的强弱周期性变化，从而产生方波。

@电动液压助力转向系统控制器的输入信号是转向盘角速度、汽车行驶速度和发动机转速，其输出是由驱动电路驱动转向油泵的直流电机，控制的基本策略是：当车速提高时降低驱动电压。

当转向盘角速度增加时提高驱动电压。

@电动助力转向系统很大一个特点就是所谓的“精确转向”，它能在汽车转向过程中，根据不同车速、转向盘转动的快慢，精确提供各种行驶路况下的最佳转向助力，减小由路面不平引起的对转向系统的扰动。

@齿轮齿条式电动助力转向系统的基本组成：转矩传感器、车速传感器、电控单元、电机、减速机构和警报指示灯。

@EPSS的电子控制单元在控制策略上至少要解决三个控制问题：助力控制、回正控制和阻尼控制。

助力控制就是要在不同车速、不同转向力矩下提供合适的辅助力矩。

@悬架电子控制系统：车速传感器、高度控制传感器@礠流变减振器：减振器活塞里的线圈由MagneRide模块控制通电。

当线圈不通电时，铁微粒在MR液体中随机散开，并具有矿物油状的浓度，此时液体容易流过减振器活塞上的节流孔提供“软模式”平顺性。

若减振器的线圈由MagneRide 模块控制通电，线圈周围的磁场则将MR液体中的铁微粒排列成纤维结构，在这个状态下MR液体变浓，具有胶体状，适合“硬模式”平顺性的浓度。

MagneRide模块提供几乎连续变化范围更宽的阻尼，能更精确的控制车身俯仰和侧倾运动，改善了接地能力、转向特性和安全性。