汽车电子控制系统复习
简答题
一、主动悬架电子控制系统的控制：P437 （1）车速路面感应控制
该项控制是使汽车悬架的刚度和阻尼随着车速和路面的变化而变化。悬架的刚度和阻尼可以有“软”或“硬”两种控制模式，在油气悬架系统中它是由悬架ECU自动控制的，而空气悬架系统可以由驾驶员通过模式选择开关手动控制。悬架的刚度和阻尼按大小分为低、中、高三种状态。在“软”模式时，悬架经常处于低刚度、低阻尼状态，在“硬”模式时，悬架经常保持在中间状态。车速感应控制包括高速感应控制、前后轮关联控制和坏路面控制。 （2）车身姿态控制
该项控制是在汽车的车速急剧变化和转向时，通过对悬架刚度和阻尼进行控制，以抑制车身过度摆动，从而确保车辆的乘坐舒适性和操纵的稳定性。车身姿态控制包括转向时的车身侧倾控制、制动时的车身点头控制和起步或加速时的车身俯仰控制。 （3）车身高度控制
车身高度直接影响汽车行驶稳定性，尤其在不平路面上高速行驶，车身的高度控制尤为重要。车身高度控制分为“标准”“高”两种模式。由驾驶员根据运行工况选择。当汽车运行工况变化时，悬架ECU根据传感器输入的信号，发出指令选择状态。当汽车上乘员人数和载荷变化时，悬架ECU能根据传感器输入的信号发出指令，在已选择的模式下自动选择合理的车身高度状态。车身高度控制主要包括高速感应控制和连续路面行驶控制两种功能。 二、空气流量传感器(P225) 1量板式空气流量传感器
由流量计和电位器组成。置于进气通道中的空气流量计量板在进气的推力作用下绕转轴转动，带动固定在同一轴上的电位滑片转动。无进气时，转轴回位弹簧使测量保持在关闭的位置。当有空气进入时，进气流推动量板；转动，流量计量板的转动角度转变为电位计电阻的变化，再经测量电路输出与进气流量相对应的电压。 2、卡门涡旋式空气流量传感器
在进气通道设置一锥形涡流发生器，当空气通过时，涡流发生器的后面会产生两列并排的旋涡。卡门涡 旋的频率与空气流量有V有如下关系F=vSt ./d
合理的设计进气通道截面积和涡流发生器的尺寸，使发动机进气流速范围内的St为一常数。这样，只要测出卡门涡旋的频率F就可以知道空气的流速V，空气的流速V乘以空气通道的截面积便 可获得进气体积和流量。 3、热式空气流量传感器
在进气通道放置一电热体，通电后使电热体保持在某一温度，当空气经过电热体时，空气带走热量而使电热体温度下降，电流则相应增加。进气通道的空气流量与电热体的电流在一定的范围内成正比关系，由测量电路的电热体的电流变化转换为电压变化，通过电压信号反映空气热量。
三、氧气传感器:P233
1>氧化锆型氧传感器的测量原理
电动势E的公式：E=RT*(lnP1-P2)/(4F)，R——气体常数，T——热力学常数，F——法拉第常数，P1、P2——两侧气体氧气分压。
将二氧化锆置于高温下,如果ZnO2两侧气体的氧含量有较大差异,氧离子就会从氧含量高的一侧向氧含量低的一侧扩散,使两侧电极间产生电动势.氧化锆型传感器就是利用了氧化锆的
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这一特性,将氧敏元件制成试管状,使其内侧通大气(氧含量高),外侧通过发动机的排气(氧含量低).混合气偏浓时,排气中的氧含量极少,氧化锆内外侧的氧气浓度差大,因而产生一个较高的电压;混合气偏稀时,排气中有较多的氧,氧化锆内外侧的氧浓度差较小,产生的电压较低. 2>氧化钛型氧传感器的测量原理
二氧化钛在室温下具有高阻性,但当其周围气体氧含量少时,TiO2中的氧分子将逃逸而使其晶格出现缺陷,电阻随之下降.氧化钛型氧传感器就是利用二氧化钛的电阻随周围气体中氧含量变化而相应改变的这一特性制成.将二氧化钛敏感元件置于排气管中,当混合气偏稀时,排气中氧含量较高.传感器的电阻较大;而当混合气体偏浓时,排气中氧的含量很低,传感器的电阻相应较小.这一电阻的变化通过传感器内部电路转变成相应的电压信号输出. 四、怠速控制阀 P307
1、开度电磁阀式怠速控制阀
（1）开度电磁阀的结构：电磁线圈通电后产生的电磁力吸引阀杆克服弹簧力作轴向移动使阀打开。阀的开度取决于电磁线圈的平均电流大小，由ECU通过输出占空比信号进行控制。 （2）转动电磁阀式怠速控制阀的控制电路
当ECU根据相关传感器及开关信号确定需要调整怠速时，便输出相应的占空比信号，并驱动电路分出同频的反相的电磁线圈通电并产生相应的磁力，吸引转子转动相应的角度。ECU通过改变控制信号的占空比，使线圈的通电时间发生变化来改变阀的开启程度。 2、开关电磁阀式怠速控制阀
（1）开关电磁阀式怠速控制阀的结构
开关电磁阀式怠速控制阀只有开和关两种状态，即电磁线圈通电时阀被打开，电磁线圈断电时，阀就关闭。
（2）开关电磁阀式怠速控制阀的控制电路
A、占空比控制方式：ECU输出的是频率固定，但占空比变化的怠速控制信号。通过调整电磁阀的开闭比率实现怠速的控制。
B、开关控制式：ECU输出的控制信号只有高低电平两种状态，控制磁阀的通电或断电。因此，开关控制方式的电磁阀怠速式怠速控制阀只有打开（高怠速）和关闭（正常怠速）两种工作状态。
五、电动式电子控制动力系统的组成部分的工作原理。P425 （一）传感器与开关：
（1） 车速传感器：用于向EPS ECU提供车速信号，是ECU确定转向助力大小的主要参数。 （2） 转矩传感器：用于测定驾驶员作用于转向盘的力矩大小和方向，并将信号输入动力
转向ECU。ECU根据转矩传感器及车速传感器的信号选定电动机的电流和流向，以控制转向助力的大小和方向。
（3） 发动机转速传感器：用于向EPS ECU提供发动机是否运转和转速高低信号，EPS ECU
可根据发动机转速传感器的信号作出发动机停转中止电动转向助力控制和电动转向助力高怠车速控制。
（4） 点火开关：用于向EPS ECU提供发动机是否工作信号，当点火开关关断时，EPS ECU
是电动转向助力系统停止工作，以免蓄电池电能消耗过快。
（二）、电动转向助力装置：
1直流电动机：电动式EPS通常采用永磁直流电动机，电动机的转矩与转动方向由电枢电流的大小和方向确定，ECU通过输出正反转触发脉冲予以控制。a1、a2为电动机正反转信号触发端，当a1段有触发信号输入时，V3导通，V2得到基极电流也导通，电源向电动机提供的电流经V2、电动机M、V3到搭铁，电动机正转。当a2 端有触发信号输入时，V4导通，V1得到基极电流也导通，电流经V1、电动机M、V4到搭铁，电动机反转。电动机的电流
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大小可有触发信号电流的大小控制。
2电磁离合器：在需要用电动机进行动力转向时，电磁离合器通电结合，使电动机所产生的电磁转矩经传动机构驱动转向车轮。在不进行动力转向时，电磁离合器则不通电而分离，使电动助力转向机构不影响手动转向。当离合器通电时，电磁线圈产生的电磁力使压板与主动轮端面压紧，使电动机的动力经主动轮、压板、花键、从动轴传递给减速机构。
3减速机构：电动式EPS减速机构一般采用蜗轮蜗杆传动与转向轴驱动组合方式，也有采用两级行星齿轮传动与传动齿轮驱动组合方式。 六、（1）汽车电源是有蓄电池和发电机两个电源并联而成。在发动机工作时，发电机带动发电机发电，向汽车用电设备提供电能，并向蓄电池充电。在起动发动机时，则有蓄电池向发动机及点火系统提供电能。如果发电机超载或怠速以及停转时，有蓄电池协助或单独供电。 （2）起动系主要有起动电源，起动机及起动控制电路组成。起动机的作用是将蓄电池的电能转变为电磁转矩，驱动发动机，使发动机起动工作，起动机有直流电动机，传动机构和电磁开关三部分组成。
（3）点火系统的要求：汽油发动机点火系统的作用是适时地产生电火花，点燃压缩终了的混合气，以使发动机工作。为确保发动机稳定可靠地工作，对点火系统有如下要求：1能产生足够高的次级电压 ；2要有足够的点火能量；3点火时间要适当。
发动机在不同转速和负荷下，其点火提前角不同，应适当调整点火时间，以确保混合气体的燃烧及时、完全。
（4）汽车的仪表的作用是使驾驶员能随时了解汽车的行驶情况和发动机的工作状况，以便正确使用汽车，仪表系统是驾驶员了解汽车工作状况的眼睛，提高行车安全，及时发现和排除可能出现的故障。
（5）汽车电系有车载电源和各种用电设备组成，由于其特殊的工作环境，汽车电系有其自身的特点：1低压（有6V,12V和24V三种额定电压）；2直流（蓄电池供电或充电必须是直流）；3单线制（线路清晰，用线少，安装检修方便）；4负极搭铁。
看图分析和系统分析
一、喷油量修正控制p264 1>进气温度修正
进气温度不同时,空气的密度也不同,使混合气的空燃比发生变化.进气温度修正是为了在不同的进气温度下均能达到理想的空燃比.电子控制器根据进气温度传感器的信号对喷油时间作出适当的修正。 2>启动喷油量修正
发动机在启动时其转速很低,基本喷油量很少,因此,需要通过启动喷油修正(适当增加喷油量)来改善其起动性能.电子控制根据点火开关(起动档)作出启动时喷油量修正控制;根据冷却液温度传感器的信号确定喷油修正量发动机冷却液温越低,起动补充喷油量也越多.一些汽油喷射控制系统则是通过在正常喷油脉冲之间增加一个喷油脉冲来增加起动喷油量. 3>起动后的喷油修正
发动机起动后,电子控制器在基本喷油量的基础上增加启动后补充喷油量,以保证发动机在温度较低,汽油雾化不良的情况下能稳定运转.控制器根据点火开关从\起动\档到\点火\档的变
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化瞬间作出启动后喷油修正控制;根据冷却液稳定传感器的信号启动后喷油修正量,根据发动机转速传感器的信号脉冲递减喷油修正量.启动后喷油量修正特性曲线如下。 4>怠速暖机喷油修正
发动机冷机启动后,保证发动机起动后能稳定稳定运行的启动后喷油量很快就会消失,如果这时发动机的温度还较低,就仍需由较浓的混合气,这由时间相对较长的怠速暖机修正来保证.电子控制器根据节气门位置传感器(怠速开关)信号作出怠速暖机喷油量修正控制;根据冷却液温度传感器的信号确定修正量,怠速暖机喷油量修正特性如图;根据发动机转速传感器信号对喷油修正量进行适当调整。 5>加速时的喷油量修正
汽车加速时,为保证发动机有良好的加速性能,需要在基本喷油量的基础上增加适当的喷油量.电子控制器根据节气门位置传感器信号作出加速度时喷油量修正控制;根据空流量传感器或进气压力传感器,发动机转速传感器及冷却液温度传感器的信号确定加速喷油修正量.有的汽油喷射系统是通过在正常喷油脉冲之间额外地生产一个喷油脉冲信号,使喷油器多喷一次油的方式增加加速时的喷油量。 6>加速时的喷油量修正
与加速时相反,减速时会使混合气过浓.电子控制器根据节气门位置传感器,空气流量传感器或进气压力传感器,发动机转速传感器及冷却液传感器的信号进行减速喷油量修正,以减少喷油器喷油,降低汽车减速时的汽油消耗和排气污染. 7>大负荷喷油量修正
在发动机大负荷时需适当加浓混合气,以保证发动机仍在最佳的状态下工作电子控制器根据节气门位置传感器的信号作出大负荷喷油量修正控制.当节气门开度大于某设定值时,电子控制器根据节气门位置传感器的信号作出发动机大负荷判断,并开始进行大负荷喷油量修正;当节气门开度小于设定值时,大负荷修正就立即停止.
二、主油路液压油压力控制（按题目要求作图分析）P356 （一）ECU：自动变速器
主油路液压油压力控制是使自动变速器主油路的压力按照实际需要及时改变。当需要调整主油路压力时，ECU输出相应的占空比脉冲信号，控制油压调节电磁阀门的开关比率，使其输出相应的控制油压，主油路液压调节阀在控制油压的作用下，将主油路的油压调整到目标值。自动变速器ECU主要根据反映节气门开度、档位、变速器油温及换档情况等的电信号对自动变速器主油路压力进行控制。
1节气门开度变化时对主油路油压的控制。 节气门开度增大时，发动机功率增大，变速器传递转矩相应增大，换档执行元件需相应升高，因此，需适当调高主油路的油压。工作时，ECU根据节气门开度传感器的信号，通过计算分析后，向油压调整电磁阀输出相应占空比的脉冲信号，将主油路油压控制在适当值。 2档位变化对主油路油压的控制。 A、 倒档油压增大控制 当变速杆置于倒档位置时，主油路油压需相应增大，以满足倒档液压执行元件对主油路油压的较高要求。因此，当ECU接收到倒档的信号后，就对在D位下相应的油压标准参数进行修正。在各个节气门开度下输出的脉冲信号占空比均比D位时小，使倒档的主油路油压比D位时高。
B、 低档油压增大控制
在前进低档（L位或S位）时，由于此时传递的功率较大，主油路油压也应高于D位。（注：当变速器变速杆在前进低档（S位或L位）时，ECU只选择致动力模式。当变速器变速杆在
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D位，ECU处于动力模式换档情况下，一旦节气门的开度小于1/8，ECU就立即由动力模式转换为经济模式。）
C、 换档过程油压减小控制
在自动变速器换档过程中，为减小换档冲击，反减小换档液压执行元件的液压。因此，在换挡过程中，ECU按照节气门的开度情况修正主油路油压值，并通过输出的脉冲信号控制油压调整电磁阀减小主油路的油压。
3变速器油温变化时对主油路油压的控制 A、 低温油压修正控制
在液压温度低于正常工作温度（60度）时，由于其粘度较大，为避免换档冲击，ECU将主油油压控制目标参数适当降低，并通过油压调整电磁阀适当减小油路的油压。 B、 温度过低油压修正控制
在液压温度过低时，其粘度过大，容易造成换档执行元件动作迟缓，影响换档质量。因此在这种情况下，ECU通过调整电磁阀将主油路油压适当调高，以使换档能正常执行。 （二）液力变矩器锁止离合器控制P358
液力变矩器锁止控制的目的是在保证汽车行驶要求的前提下,最大限度地提高变矩器的传动效率,以降低燃油消耗。自动变速器ecu的rom存储器中,储存器有不同工作状态下锁止离合器的控制程序及控制参数.工作中，ecu根据自动变速器的档位,换挡模式等情况从存储器中选择相应的锁止离合器控制程序及控制参数,并与当前的车速和节气门开度进行比较,当车速及其他因素都满足变矩器锁止条件时,ecu就向锁止离合器电磁阀输出控制信号,使锁止离合器结合,将变矩器锁止。为保证汽车的行驶性能,一般在液压油温度低于60°C,车速低于60km/h,且怠速开关接通(节气门关闭)时,ecu将禁止变矩器锁止. 三、ASB的控制过程：这P386
1. 高附着系数路面的制动控制过程：
第1阶段：制动初始阶段，制动压力上升。此阶段车轮速度vR随制动压力的增大而下降，车轮的减速度增大。当车轮减速度达到门停止值-a时，制动压力将停止增大。 第2阶段：车轮减速度达到了门限值-a，但计算得到的参考滑移率还未达门限值S1,因此，控制系统使制动核动力进入保持阶段，以使车轮充分制动。
第3阶段：当参考滑移率大于门限值S1时，控制系统使制动压力进入减小阶段。
第4阶段：当车轮的减速度减小至门限值-a时，控制系统使制动压力进入保持阶段。此阶段由于汽车惯性的作用，车轮仍然在加速。当车轮加速度达到加速门限值+a时，仍然保持制动压力，走到车轮加速度超过第二门限值+A为止。
第5阶段：第二门限值+A为适应附着系数突然增大而设，当车轮的加速度超过第二门限值+A时，控制系统再使制动压力增大，以适应附着系数的增大。此时，随着制动压力的增，车轮加速度会下降。
第6阶段：当车轮加速度又低于+A时，控制系统又使制动压力进入保持阶段,直到车轮加速度又回落至+a以下。
第7阶段：车轮的加速度在+a以下时，对制动压力的控制为增压、保持的快速转换，以使车轮滑移率在理想滑移率附近波动。此阶段制动压力有较小的阶梯升高，车轮加速度继续回落。
第8阶段：当车轮减速再次超过-a时，又开始进入制动压力减小阶段，此时制动压力降低不再考虑参考滑移率门限值，进入下一个控制循环过程。 2. 低附着系数路面的控制过程：
低附着系数路面的防抱死控制的第1与第2阶段与高附着系数路面控制过程的第2，第3阶段相似。当进入制动压力保持阶段后，由于附着系数小，车轮的加速很慢，在设定
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