汽车电子控制技术第三版舒华姚国平课后题答案Word格式.docx
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电子式点火控制器
(2)微型计算机控制:
车身高度自动调节、巡航控制系统
(3)车载局域网
6电控技术分类
控制目标:
动力性、经济性、排放性、安全性、舒适性、操纵性、通过性
控制对象:
发动机电子控制系统、底盘控制系统、车身电子控制系统
7什么是汽车电控技术?
指以电气技术、微电子技术、液压传动技术、新材料、新工艺为基础,已解决汽车能源紧缺、环境保护、交通安全等社会问题为目的,提高汽车整体性能(动力性、经济性、排放性、安全性、舒适性、操纵性、通过性)的技术。
8什么是汽车电控系统?
发动机电控系统有哪些?
指由传感器、电控单元和执行元件组成的、能够提高整车性能的机电一体化控制技术。
电控燃油喷射系统、微机控制发动机点火系统、发动机空燃比反馈控制系统、爆震控制系统、怠速控制系统
9工业水平高低三大标志
汽车技术、建筑技术、环境保护技术
10电控技术发展趋势?
发展目标?
智能化、网络化。
使汽车发展成能够自动筛选最佳行驶路线的智能汽车。
11汽车电控技术发展的动力和原因?
促进汽车发动机、底盘和车身电子控制技术发展的原因?
(1)全球能源紧缺、环境保护、交通安全,促使汽车油耗法规、排放法规和安全法规的要求不断提高
(2)电子技术水平不断提高
汽车油耗法规和排放法规;
汽车安全法规
12什么是新能源汽车?
指具有新型动力系统或燃用新型燃料的技术。
纯电动汽车、混合动力、燃料电池;
天然气、液化石油气、生物燃料、合成燃料
13汽车轻量化技术?
指在使用要求和成本控制的前提条件下,能够减小汽车自身质量的材料、设计和制造技术。
降低燃油消耗,减少二氧化碳排放。
14汽车电控系统的基本结构?
传感器和开关信号、电控单元、执行器
第二章
1根据燃油喷射发动机进气量控制方式不同供气系统分为哪两部分?
供气系统分为旁通式和直供式(宝来、捷达、红旗)
2什么是缸内喷射(特点)?
什么是进气管喷射?
将供油系统提供的燃油通过喷油器直接喷射到汽缸内部的喷射称为缸内喷射;
将供油系统提供的燃油通过喷油器喷射在汽缸外面节气门或进气门附近进气管内的燃油喷射称为进气管喷射。
(喷油压力高、燃油雾化好、并能实现稀薄混合气(空燃比40:
1)燃烧。
因此能够显著降低油耗,减少排放和提高动力性)
3超声波检测涡流式传感器组成
主要由涡流发生器、超声波发生器、超声波接收器、集成控制电路、进气温度传感器、大气压力传感器组成。
4什么是超声波?
超声波发生器发出的频率为40kHz的原因?
超声波是指频率超过人能听到的最高频率(20kHz)的机械波。
之所以设定40的超声波是因为在没有漩涡的通道上,发送的超声波与接收到的超声波信号相位和相位差完全相同
5光电检测涡流式流量传感器组成
主要由涡流发生器、发光二极管、光敏三极管、反光镜、张紧带、进气温度传感器和集成控制电路组成。
6电控发动机燃油喷射系统采用的传感器和开关信号主要有哪些?
最主要的传感器有哪几种?
空气流量传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、氧传感器和车速传感器;
开关信号主要有点火开关信号、启动开关信号、电源电压信号。
前四个传感器决定了控制系统档次,其信号是计算确定和控制燃油喷射量必不可少的信号;
剩下的传感器信号和开关信号主要用于判定发动机运行状态,修正燃油喷射量,提高系统的控制精度。
7根据进气量的检测方式不同,多点燃油喷射系统分为哪两种类型?
各有什么特点?
压力型(D型)流量型(L型);
D型特点:
利用压力传感器检测进气歧管内的压力来测量进气量;
L型的特点是用空气流量计传感器取代D型电控喷油系统的压力传感器来直接测量进气量,从而提高了喷油量的控制精度。
8在发动机电子控制系统中,为什么必须装备曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器?
在多点燃油顺序喷射系统中,当电控单元控制喷油器喷油时首先必须知道哪一气缸活塞即将到达排气上止点,当ECU控制火花塞跳火时,首先必须知道哪一气缸的活塞即将到达压缩上止点,然后再根据曲轴转角信号控制喷油与点火。
9发动机转速信号和进气量信号是燃油喷射控制系统最重要、最基本的控制信号,电控单元ECU根据这两个信号能够计算确定哪些控制参数?
喷油时刻和点火时刻
10在发动机燃油喷射系统中,油压调节器使燃油分配管中的油压与进气歧管中的气压之压力差保持不变的目的是什么?
保证喷油器喷油量的大小只与喷油阀门的开启时间有关,而与系统油压值和进气歧管的负压值无关
11为了保证电磁喷油器喷出的燃油与空气混合形成雾化良好的可燃混合气,喷油器阀座上几个喷孔?
为什么电磁喷油器喷出燃油能够形成圆锥雾状的喷雾?
2-4个;
一定压力的燃油沿螺旋又道喷出时,形状呈小于35度的圆锥雾状
12在电磁喷油器和油压调节器结构一定的情况下汽油机电控喷油系统的喷油量取决于哪些因素?
喷油器结构一定的情况下,喷空流量及其面积是不变的,由此可见发动机燃油喷射系统的喷油量仅取决于喷油器阀门的开启时间。
发动机电控燃油喷射系统的喷油持续时间一般是2~10秒。
13在汽油机起动后的运转过程中,喷油器的总喷油量由哪些参数决定?
基本喷油量由哪些信号参数决定?
喷油修正量由哪些信号参数决定?
喷油增量由哪些信号参数决定?
基本喷油量(空气流量传感器信号,曲轴位置传感器,实验设定的空燃比)、喷油修正量(进气温度传感器,大气压力传感器,氧传感器,蓄电池电压)、喷油增量(节气温位置传感器,冷却液温度传感器,点火开关);
14怠速控制的实质是什么?
发动机怠速负荷变化时,怠速控制系统控制怠速转速的方法是什么?
控制发动机怠速时的进气量;
负荷变化时,ECU通过控制怠速控制阀改变进气量,进而改变发动机转速。
15燃油喷射系统EFi有哪几部分组成?
燃油供给系统、空气供给系统、燃油喷射电子控制系统
16空气供给系统的功用及特点
向发动机提供混合气燃烧所需的空气,并测出进入汽缸的空气量。
燃油喷射式发动机供气系统的显著特点:
进气道长且设有动力腔(或谐振腔)。
其目的是充分利用空气动力效应,增大进气管的进气量,提高发动机的动力性。
17热丝式与热膜式空气流量传感器主要有哪些部件组成?
为何普遍采用热膜式?
热丝式空气流量传感器由壳体、热线、温度传感器、控制电路板、金属防护网等构成。
根据热线在壳体内安装的部位不同,可分为主流测量式和旁通测量式两种结构形式。
热膜式传感器铂金属膜的面积比热丝的表面积大得多,且覆盖有一层绝缘保护膜,因此不会因沾污污物而影响测量精度。
这种结构可使发热体不直接承受空气流所产生的压力,增加了发热体的强度,提高了空气流量传感器的可靠性。
18据检测漩涡频率方式不同,涡流式流量传感器分为那两类型?
涡流式流量传感器分为超声波检测式和光电检测式两种
19发动机燃油喷射系统中油压调节器工用?
一般安装在什么部位?
(1)调节供油系统的燃油压力,喷油器进出口的压力差保持恒定。
(2)缓冲压力波动
一般安装在燃油分配管上
20按安装方式不同发动机燃油喷射系统的电动燃油泵可分为哪两种?
为什么大多数汽车燃油喷射系统都采用内装式电动喷油泵?
内装式、外装式。
内装式油泵不易产生气阻和泄漏,有利于燃油输送和电动机冷却,且噪声较小。
21电控燃油喷射系统中,电动燃油泵的供油量远远大于发动机最大耗油量的目的是什么?
防止发动机供油不足;
燃油流动量增大可以散发供油系统的热量,从而防止油路产生气阻。
22电子控制燃油喷油常用的开关信号有哪些?
各种开关信号输入ECU电控单元之后的目的是什么?
蓄电池电压信号、点火开关信号、起动信号、空挡安全开关信号、空调开关信号;
目的具体见P757677
23节气门位置传感器的功用何在?
按结构和输入信号的类型不同节气门位置传感器可分为哪些类型?
功用:
将节气门开度大小转变成电信号输入发动机ECU,以便ECU判别发动机工况,如怠速、加速、减速、小负荷、大负荷工况等并根据发动机不同工况对混合气浓度的需求来控制喷油时间。
结构:
触点式、可变电阻式、触电与可变电阻结合式
输出信号:
线性量输出型和开关量输出型
24汽车电控系统中检测较低的进气歧管压力和大气压力时,一般采用什么形式的传感器?
检测压力较高的制动油液或变速传动液时一般采用什么形式的传感器?
检测较低压力用半导体压阻效应式或电感式传感器;
检测较高压力时用电阻式压力传感器。
25空气流量传感器功用?
据检测进气量方式不同空气流量传感器分为哪两种类型?
空气流量传感器功用:
检测发动机进气量大小,并将空气流量信息转换为电信号输入电控单元(ECU),以供ECU控制喷油时间和点火时间
26据检测进气量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)L型流量传感器分为哪两类型?
EFi采用的体积流量传感器有哪些?
质量传感器有哪些?
L型流量传感器分为体积流量型和质量力量型传感器。
体积流量的有翼片式、量芯式、涡流式。
质量流量的有热丝式、热膜式
27据控制方式不同EFI可分为哪3类?
按喷油器喷油部位不同EFi可分为哪两种类型?
机械控制式、机电结合式、电子控制式燃油喷射系统
进气管燃油喷射系统、缸内燃油喷射系统
28什么是单点喷射系统SPI?
什么是多点喷射系统MPI?
单点喷射系统指多缸发动机节流阀体的节气门上方安装一致或并列安装两只喷油器的燃油喷射系统;
多点燃油喷射系统是指在发动机进气管前方的进气歧管上均设计安装一只喷油器的燃油喷射系统。
29曲轴位置传感器CPS功用:
采集发动机曲轴转动角度和发动机转速信号,并将信号输入ECU,来确定和控制喷油时刻和点火时刻。
30凸轮轴位置传感器CIS功用:
采集配气凸轮轴位置信号,并将信号输入ECU,以便ECU识别1缸活塞压缩上止点,从而进行顺序喷油控制、点火控制和爆震控制,凸轮轴位置信号还用于发动机启动时识别第一次点火时刻
31温度传感器功用:
将被测对象温度信号转变成电信号输入电控单元ECU,以便ECU修正控制参数或判断被测对象热负荷状态。
31电控发动机燃油喷射系统常用的曲轴和凸轮轴位置传感器分为:
光电式、磁感应式和霍尔式三种。
33温度传感器的类型:
分为结构型(双金属片式、石蜡式)和物理型(热敏电阻式、热敏铁氧体式)温度传感器功用:
34压力传感器功用:
将气体或液体信号转化成电信号。
压力传感器类型:
电阻应变计式、半导体压阻效应式、电感式。
35发动机燃油喷射系统采用的电动燃油泵主要由哪些部件组成?
电动燃油泵设置单向阀目的是什么?
电动燃油泵设置限压阀的目的是什么?
电动燃油泵按油泵结构分为滚柱式、叶片式、齿轮式(常用这3种)涡轮式、侧槽式。
组成:
永磁式直流电动机、油泵、限压阀、单向阀、泵壳。
单向阀目的:
当油泵停止工作时,在油泵出口单向阀处弹簧压力作用下单向阀将阻止汽油回流,使供油系统中保存得燃油具有一定压力,以便发动机再次起动。
限压阀目的:
当油泵中的燃油压力超过规定值(320KPa)时,油压克服泵体上限压阀弹簧压力将限压阀顶开,部分汽油返回到进油口一侧,使油压不致过高而损坏油泵。
36根据燃油喷射时序不同,多点燃油喷射系统控制喷油正时的方式分为哪三种?
当控制系统处于应急状态运行时,喷油正时采用哪一种控制方式?
同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种喷射方式。
同时喷射,目的是供给足够的燃油供给发动机运转,以便将汽车开回家或行驶到修理厂。
37汽油发动机怠速时进气量的控制方式分为哪两种?
怠速控制阀的功用是什么?
节气门直动式和旁通气道式。
通过调节发动机怠速时的进气量来调节怠速转速。
38什么是超速断油控制?
超速断油控制的目的是什么?
当发动机转速超过允许的的极限转速时,ECU立即控制喷油器中断燃油喷射;
目的是防止发动机超速运转而损坏机件。
39什么是减速断油控制?
减速断油控制的目的是什么?
减速断油控制的条件有哪些?
发动机高速运转过程中突然减速时,ECU自动控制喷油器中断燃油喷射;
条件:
节气门位置传感器信号表示节气门已关闭、发动机冷却液温度达到正常工作温度(80度)、发动机转速高于燃油停供转速。
40何谓数据MAP(数字地图)?
汽油机起动后,ECU怎样利用数据MAP来确定基本喷油量?
所谓数据MAP,就是在控制系统设计制造完成之后,通过对发动机进行若干次台架试验,测定发动机不同工况下各种传感器和执行器的有关数据,确定出最佳喷油量及其相关参数,并将这些参数以两维或三维图形形式存储在ROM中的数据图谱。
当电控喷油系统工作时,ECU首先根据反映发动机负荷Le大小的空气流量传感器(AFS)或歧管压力传感器(MAP)信号以及曲轴位置传感器(CPS)提供的发动机转速n信号,利用其查询功能在只读存储器(ROM)存储的三维数据MAP中查询得到基本喷油量Qb,然后根据其他传感器信号确定喷油修正量和喷油增量,经过数学计算和逻辑判断确定最佳喷油量和喷油时刻之后,在向喷油器输入接口电路发出控制指令,通过控制喷油器阀门的开启时间和喷油器维持通电时间将喷油量控制在最佳值。
41何谓电喷发动机?
电子控制燃油喷射式发动机取代化油器式发动机的原因?
采用电控喷油技术的发动机。
电子控制燃油棚舍式发动机具有降低油耗和减少有害物质排放等卓越性能。
42电控燃油喷射系统的显著特点:
电控燃油喷射系统通过精确控制喷油量,即可降低燃油消耗量和减少有害气体排放量,从而达到提高汽车经济性和排放性的目的。
43根据进气量检测方式的不同,多点燃油喷射系统的分为那两个类型?
各有什么特点?
压力(D)型:
利用压力传感器检测进气歧管的压力来测量进气量
流量(L)型:
用空气流量传感器直接测量进气量,从而提高喷油量的精确控制
44什么是压阻效应?
歧管压力传感器MAP的功用?
怎样检测歧管压力?
单晶硅材料受到应力作用后,电阻率发生明显变化的现象。
通过检测节气门至进气歧管之间的压力来反映发动机的负荷状况,并将负荷状况转变为电信号输入发动机ECU,供ECU计算计算确定喷油时间和点火时间。
当节气门开度增加大时,空气流通截面增大,气流速度降低,进气歧管压力升高,膜片应力增大,力敏电阻阻值的变化量增大,电桥输出的电压升高,经集成电路比例放大后,传感器输入电控单元的信号电压升高,反之降低。
45点火开关接通时,发动机ECU将执行哪些动作?
(1)怠速控制电机进入预设位置。
(2)根据空气流量或进气歧管压力、大气压力和进气温度传感器信号,确定基本喷油时间。
(3)根据冷却液温度传感器信号,计算修正喷油时间和点火时刻。
(4)监测节气门位置传感器信号
(5)接通燃油泵信号使燃油泵运转
(6)接通氧传感器加热元件电路,对传感器进行加热
(7)子自动变速器上,控制升档指示灯发亮显示档位转换开关位置。
46怎么判断发动机处于启动状态?
怎么确定基本喷油量?
根据启动信号,启动信号来自启动继电器或点火开关。
根据发动机每个循环的进气量、发动机转速和实验设定的空燃比确定。
47电控燃油供给系统的功用?
向发动机提供混合器燃烧所需燃油。
48电控燃油喷射系统的执行器
汽油泵、喷油器
49热敏电阻式温度传感器的部件组成?
主要部件?
热敏电阻、金属引线、接线插座、壳体。
热敏电阻
第三章
1高压共轨燃油喷射系统的基本原理
输油泵将柴油从燃油箱输送到高压泵内,高压泵在发动机的驱动下将柴油加压压缩成高压燃油后供入公共油轨,在电控单元的控制下,共轨中的适量高压燃油经各缸高压燃油管和各缸电控喷油器直接喷射到气缸内作功。
2高压共轨燃油喷射系统的显著特点?
与电控喷油泵系统的区别?
喷油压力浴盆有过程由ECU分别单独进行控制,能够自动调节喷油压力、喷油量、喷油定时和喷油特性
(1)喷油压力高
(2)喷油压力自动调节
(3)喷油量自由调节
(4)喷油特性满足要求
(5)适用于旧柴油机升级改造
3柴油机电控喷油系统控制喷油量的基本原理
发动机工作时,ECU根据加速踏板位置传感器信号和发动机转速信号,利用计算机的查询功能,从三维图形中得到相应的最佳基本喷油量数值;
再利用计算机的数学计算和逻辑判断功能以及其他传感器提供的喷油量修正信号,即可计算确定最佳喷油量,并向执行器发出控制指令;
执行器在ECU输出回路的驱动下动作,使喷油器按最佳喷油量喷射柴油。
4位置控制式怎样控制喷油量?
ECU通过控制电磁执行机构动作,使油量调节齿杆或油量调节滑套的位移量产生变化来调节喷油量
5喷油定时?
位置控制式怎样控制喷油定时
何时开始喷油。
ECU根据加速踏板位置传感器信号和发动机转速信号从三维图形中查询喷油提前角书之后,计算确定定时活塞的目标位移量,并向定时控制阀发出占空比信号控制活塞左右移动,从而使喷油提前角增大或减小。
6高压共轨电控喷油系统里的压力控制阀作用?
怎样调节喷油压力?
调节高压泵供入共轨关内的燃油量。
供油量越大,燃油压力越高。
ECU控制占空比的大小,即可控制线圈平均电流的大小,从而控制共轨燃油压力的高低。
占空比增大,线圈平均电流增大增大,电磁力增大,球阀开度增大,回油量增大,共轨燃油压力降低。
7高压共轨的电磁式喷油器与汽油的有何不同?
柴油喷射系统的燃油压力高、控制难度大,必须增设具有液力放大作用的液压伺服机构。
8何谓喷油特性?
高压共轨各阶段喷射的目的?
喷油量与喷射时间之间的关系。
(1)引导喷射:
使柴油玉预混合燃烧,能明显减少颗粒物的排放量和降低燃烧噪声
(2)与喷射:
缩短主喷射的着火延迟,能明显减少氮氧化物的排放量和降低燃烧噪声
(3)后喷射:
加快扩散燃烧,降低颗粒物的排放量
(4)次后喷射:
可使排气温度升高,可增加催化剂的活性,有利于排气净化
9柴油机电控喷射系统分类
控制方式:
位置控式、时间控制、高压共轨式
电控喷油泵系统、共轨式电控喷油系统
喷油泵结构:
直列泵式、分配泵式、泵喷嘴式、单体泵式
10研究柴油机电控技术的根本目的
节约燃油、减少排放、降低噪音、提高柴油机的整体性能。
11电控柴油三代产品技术特点
位置控制式:
喷油量由ECU控制油量调节齿杆或滑套的位移量进行控制
时间控制式:
喷油量由ECU控制电磁阀进行控制
高压共轨控制式:
喷油量和喷油定时由ECU控制电磁阀进行控制,喷油压力由ECU通过控制压力控制阀PCV来控制,燃油压力的产生与发动机的转速和负荷无关
12位置控制式柴油喷射系统的特点?
ECD-V1电控分配泵系统的显著特点
将机械式调速器换成了电子调速器(喷油量);
将机械式喷油提前器换成了电子提前器(喷油定时)。
13时间控制式柴油喷射系统的显著特点
喷油终点由高速电磁阀控制
14电控分配泵系统对对电磁阀的要求
15高压共轨的子系统
空气供给系统、燃油供给系统、电子控制系统
16高压共轨系统的供气系统的传感器作用?
空气流量传感器:
检测增压器增压后的空气量
进气温度、大气压力、增压压力:
对空气量进行修正计算,得到进入汽缸空气量的精确数值。
17高压共轨系统的燃油供给系统的组成部件
高压泵、共轨、限压阀、流量限制阀、电控喷油器
18高压高压共轨系统的电子控制油压系统组成部件
共轨油压传感器、电控单元、共轨压力控制阀
19高压高压共轨系统的电子控制喷油系统组成部件
曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、加速踏板位置传感器、冷却液温度传感器、电控单元、电控喷油器。
20高压泵的作用及组成
在柴油机各种工况下,将抵押柴油加压压缩,向共轨内供入压力足够高,优良足够大的高压燃油。
偏心轮、柱塞组件、进油阀、出油阀壳体、油道
21共轨组件有哪些?
公共油轨作用?
限压阀作用?
怎样限定共轨管内燃油的最高压力?
高压燃油入口接头、公共油压传感器、限压阀、流量限制阀、公共油轨
公共油轨:
储存一定数量和一定压力的燃油。
限压阀:
相当于安全阀,连接在共轨与低压油管之间,油管内的最高压力。
燃油压力超过规定的最大值时,锥形活塞被压缩移动,燃油从共轨经过节流小孔和锥面节流孔流回油箱,油压随之下降。
22流量限制阀的作用?
漏油时怎样保护?
在喷油器及其高压油管泄漏燃烧时,是高雅油路关闭、供油停止,防止燃油泄漏。
当某只喷油器泄漏或高压油管泄漏时,会导致流过流量限制阀的燃油流量远远超过最大流量,由于阀芯位移量过大,阀芯将从静止位置移动到出有短的阀座上关闭油道,停止供油。
23高压共轨系统的电控喷油器的功用?
电控喷油器的组成?
分类
将燃油以雾状形式喷射到气缸内燃烧,并计量燃油喷射量。
电控机构、液压伺服机构、孔式喷油器
电磁控制式、压电晶体式
24压电晶体式PZT的显著优点?
怎么控制喷油?
响应速度快、喷油时间间隔小、每行程喷油量小。
压电晶体通电时,晶体堆芯伸长,推动大活塞压缩油腔中的燃油,再推动小活塞向下移动,球阀打开,,柱塞压力腔压力下降,柱塞与针阀迅速上移,针阀阀门开启,燃油喷射进入燃烧室。
25控制柴油机喷油压力的目的?
使柴油良好雾化,从而提高燃烧效率、降低油耗和减少排放。
26高压共轨式燃油喷射系统的优点?
27高压共轨为啥又叫“时间-压力调节系统”
喷油压力和喷油器都是由ECU独立进行控制,所以在喷油压力一定的情况下,喷油量取决于喷油器电磁线圈或压电晶体的通电时间
第四章
1汽油机微机控制点火系统MCI由哪些部件组成?
系统的功用是什么?
主要由凸轮轴位置〔上止点位置)传感器(CIS)、曲轴位置(曲轴转速与转角)传感器(CPS)、空气流量(负荷)传感器(AFS)、节气门位置(负荷)传感器(TPS)、冷却液温度传感器(GTS)、进气温度传感器(LATS)、车速传感器(VSS)、各种控制开关、电控单元(ECU)、点火控制器、点火线圈以及火花塞等组成.;
与发动机爆震控制系统相互配合,能将点火提前角控制在最佳值,是可燃混合气燃烧后产生的温度和压力达到最大值,显著