汽车电器与电控 汽车电子控制系统组成与分类
汽车电子电气系统概述(ppt 62页)
图 单线制
4.并联连接
各用电设备均采用并联， 汽车上的两个电源（蓄电 池与发电机）之间以及所 有用电设备之间，都是正 极接正极，负极接负极， 并联连接。
由于采用并联连接，所 以汽车在使用中，当某一 支路用电设备损坏时，并 不影响其他支路用电设备 的正常工作。
图 用电设备并联
5.负极搭铁
采用单线制时，蓄电池一个电 极需接至车架或车身上，俗称 “搭铁”。蓄电池的负极接车 架或车身称之为负极搭铁；蓄 电池的正极接车架或车身称之 为正极搭铁。负极搭铁对车架 或车身金属的化学腐蚀较轻， 对无线电干扰小。我国标准规 定汽车线路统一采用负极搭铁。
（5）辅助电器系统--舒适与安全
用来为驾驶员和乘客提供良好的工作条件 和舒适的乘坐环境。主要包括挡风窗玻璃 及洗涤刮水器、电动车窗、电动座椅、后 视镜、空调装置、音响设备、卫星导航和 定位系统及防盗装置。
3.汽车电气线路
现代汽车电气线路主要包括中央控制盒、 保险装置、继电器、电线束及插接件、电路 开关等，电路构成一个统一的整体。
汽车电子的发展方向
安全，环保，节能 传感器不断提高，数量增加 处理器升级换代 汽车系统升压 数据总线应用日益普及 智能汽车，智能交通ITS开始应用 嵌入式软件，硬件的设计开发 新技术在汽车电子产品的应用
1.2 汽车电气技术概述
现代电气设备种类及数量繁多，但总的来 说可以大致分为三大部分：电源、用电设备、 汽车电气线路。
（21世纪后）丰田普锐斯 电动轿车
（80年代）大众帕萨 特新领驭
（70年代）奥迪轿车
汽车电子电气系统组成
蓄电池 电子电火
发电机
保险丝盒
起动机
后窗加热除霜
前小灯
汽车电器与电子技术课后习题答案1-5章
汽车电器与电子技术课后习题答案2020.04第一章绪论1-1 简述汽车电器与电子控制系统的分类和特点。
汽车电器与电子控制系统可分为电器装置和电子控制系统两大部分。
汽车电器装置主要由供电系统、用电设备、检测装置和配电装置四部分组成。
汽车电子控制系统分为发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统三个部分。
特点：1)低压汽油车多采用12V，主要优点是安全性好。
2)直流主要从蓄电池的充电来考虑。
3)单线制单线制即从电源到用电设备使用一根导线连接，而另一根导线则用汽车车体或发动机机体的金属部分代替。
单线制可节省导线，使线路简化、清晰，便于安装与检修。
4)负极搭铁将蓄电池的负极与车体相连接，称为负极搭铁。
第二章汽车供电系统1.汽车用蓄电池的功用有哪些？其主要功用是什么？对汽车用蓄电池有何要求？答:功用有（1）起动发动机时向起动机和点火系统提供电能。
（2）在发动机不工作或电压低时（发动机停转或怠速时）向用电设备供电。
（3）用电设备过多，超过发电机容量时补充供电。
（4）蓄电池电能不足时可将发电机电能储存起来。
（5）具有稳定电源系统电压的作用。
其主要功用是：（1）起动发动机时向起动机和点火系统提供电能。
要求：容量大、内阻小，以保证蓄电池具有足够的起动能力。
2.铅酸蓄电池的主要组成部件及其功用是什么？答：组成部件：1极板与极板组、2隔板、3电解液、4外壳5蓄电池技术状态指示器功用：同上3.什么是蓄电池的额定容量和储备容量？答：额定容量C20：是指完全充足电的蓄电池，在电解液的温度为250C时，以20h放电率（If=0.05C）连续放电，当单格电压降至1.75V（12V蓄电池降至10.5±0.05V，6V蓄电池降至5.25±0.02V），蓄电池输出的电量。
储备容量Cm：是指完全充足电的蓄电池，在电解液的温度为250C时，以25A电流连续放电，当单格电压降至1.75V所持续的时间，其单位为min.。
汽车电器和电子控制技术(第二篇)课后习题答案
第二篇汽车电子控制技术第八章电子控制原理基础一．名词解释1.ROM：只读存储器2.RAM：随机存储器3.A/D转换器：数据模拟转换器，将模拟信号转换为数字信号然后被微处器接受。
二．填空题1.曲轴位置传感器一般有磁电式、霍尔式、光电式等多种。
2.氧传感器的作用是：（1）通过检测排气中的氧含量，检测发动机的空燃比；（2）在闭环控制用于喷油脉宽的修正；（3）检测催化转换器的转换效率。
3.爆震传感器的作用是：用来检测发动机是否发生爆震。
4．模拟信号是一个连续变化的电量，往往用信号电压的幅值来表示信号的量值。
5.在发动机ECU中I/O表示：输入/输出接口。
6.在发动机ECU中A/D表示：模数转换器。
三．思考题1.发动机转速与曲轴位置传感器的作用是什么？答：采集曲轴转动角度和发动机转速信号并输入控制单元（ECU），电子控制器根据此信号确定点火正时和喷油正时、产生点火和喷油控制脉冲、控制燃油泵工作等。
在无分电器电子控制点火系统和控制各缸工作顺序喷油的燃油喷射系统中，曲轴位置传感器还用于识别气缸。
2.试述各种空气流量传感器的结构与工作原理。
答：1）翼片式空气流量传感器结构：主要由检测部件、电位计、调整部件、接线插座和进气温度传感器5部分组成。
工作原理：当吸入发动机的空气流过传感器主进气道时，传感器翼片就会受到空气气流压力产生的推力力矩和复位弹力力矩的作用，当空气流量增大时，气流压力对翼片产生的推力力矩增大，推力力矩客服弹力力矩使翼片偏转角度α增大，直到推力力矩与弹力力矩平衡为止。
进气量越大，翼片转角α也就越大。
2）量芯式空气流量传感器结构：量芯、电位计、进气温度传感器和线束插座组成。
工作原理(与翼片式传感器相似)。
3）热丝式与热膜式空气流量传感器结构：1】热丝式结构：由铂金丝、控制电路等组成。
工作原理：传感器工作时，铂金属丝将被控制电路提供的电流加热到高于进气温度的120℃，由于进气温度变化会使热丝的温度发生变化，而影响进气量的测量精度。
车辆电子控制技术(第一章 车辆电子控制系统的基本组成及功能)
1.4 车辆执行器的类型及基本组成
(1) 电气式执行器 (2) 电液式执行器 (3) 气压式执行器
图1.20 电磁喷油(执行)器顺序喷射的控制电路
图1.55 电磁喷油器结构
1—滤网； 2—电接头； 3—磁化线圈； 4—回位弹簧； 5—衔铁； 6—针阀； 7—轴针； 8—密封圈
图1.61 电磁（喷油）执行器电流驱动回路
☆电子电压调节器的其它实用电路：
附3：点火系 ( Ignition System )
概述
一、点火系分类： 蓄电池点火系 磁电机点火系 二、对点火系统的基本要求： 1、足够的点火电压：18000~20000伏 实验知：满负荷、低转速时需8000~10000伏，起动时需17000 伏， 考虑到应留有储备量，一般取18000~20000伏。点火电压太 低，点火可靠性差；太高，则绝缘困难，成本提高，故 V最大 ≤30000伏。 2、足够的火花能量： ≥50mJ（毫焦耳） 火花能量 = 跳火时火花塞电极间的平均电压×跳火平均电流× 跳火持续时间 传统点火系 电子点火系 微电脑点火系
3、点火时刻最佳：即适应发动机的各种工况，自动调节点火时刻， 使发动机功率最大，油耗最低。 最佳的点火提前角（即获得Nmax，gemin时的点火提前角）： θ最佳——是能使燃烧最大压力出现在活塞运动到上止点后 的12 °~15 °的点火提前角。 A、转速n ↑ ，最佳点火提前角↑。因缸内的混合气燃烧速率不变，
c
N
b
P N
e
C结 E结
b
C结 E结
e
e
②三极管的开关特性 若能使三极管在截止区和 饱和区交替工作，则它具有 开关特性。 截止条件：
C结反向偏置，E结也反 向偏置。 或者，Ib=0 。 饱和条件： C结和E结都处于正向 偏置。 ★注意：如果Ib≠0 ，则IC 存在，三极管工作于放大区。
汽车电子技术第2讲汽车常规电器分类和构造
• 充电过程中，端电压逐渐增高。
• 充电接近终了时，端电压将达 到2.3~2.4V
蓄电池充电终了的特征：
• 蓄电池内产生大量气泡；
• 端电压和电解液相对密度均上 升至最大值，且2~3h内不再增 加
1.4 蓄电池容量及影响因素
蓄电池的容量
备用电源，协助供电
发电机不发电或电压较低、发电机超载时的情况下， 协助发电机供电；
储存电能 滤波稳压
电控发动机不允许脱开蓄电池运转。
⑵ 化学反应方程
P2 b P O H b 2 S4 O Pb 4 H S 2 O
1.2 蓄电池及工作原理
⑶ 工作原理
① 放电过程
P2b P O H b 2 S4 O Pb 4 H S 2 O O
充电方法
恒流充电、恒压充电、脉冲充电
充电接受能力
蓄电池能够接受的充电电流是随时 间而衰减的指数曲线 ，遵循这条曲 线进行充电，电池则处于最佳接受 状态；超过这条曲线只会导致水的 分解并不能提高充电速率；若低于 这条曲线，则会使充电时间延长。
1.5 蓄电池充放电特性
① 恒流充电
充电电流保持一定，充 电电压逐步提高。有较 大的适应性，可对各种 状态和情况的蓄电池进 行充电。
1.4 蓄电池容量及影响因素
使用条件对蓄电池容量的影响
电解液密度:
电解液密度增加，提高电解液的渗透速度，电动势增大，内阻减小，蓄电池 的容量增大。 密度过大，电解液粘度增大，渗透速度减低，内阻和极板硫化增加。
1.5 蓄电池充放电特性
⑴充电
充电种类
初充电:充电电流小、时间长，电化学反应充分 补充充电、预防硫化过充电、锻炼循环充电、去硫充电、均衡充电
汽车电器概述
个人简介
杨正才
汽车电器与电子设备是汽车的重要组成部分，它经历了从无到有，从简到繁，并逐渐由辅助向主要的开展过程。始于上世纪５０年代的传统电气系统电子化，使得整车电器性能大大进步，其工作性能的优劣直接影响到汽车的动力性、经济性、平安性、可靠性、舒适性以及排放净化等。随着科学技术和汽车工业的不断开展，汽车电器电子设备日趋复杂，用电设备的数量和功率不断增加，产品质量及性能日益进步，并且正向电子化，智能化，信息化方向迅速开展，集成电路与以单片机为核心的嵌入式系统正越来越多的在汽车上得到应用。
4．负极搭铁 利用单线制时，蓄电池一个电极接到车体上，称为搭铁。负极与车体相连接称为负极搭铁。目前汽车均采用负极搭铁，其原因是对电子器件干扰小，对车架及车身电化学腐蚀小。
新型电子控制装置的开展、 特点与应用
1、2005年，我国汽车电子市场约为3000亿规模的“盛宴〞。 全球每辆新款汽车的电子设备支出占比例大约为26％，这一数字相当惊人 。
氢－氧燃料电池工作原理
特点：燃料电池工作时不需要充电，只要连续地供给燃料和氧化剂，就会产生能量。
阳极：2H2 → 4H+ + 4e- 阴极：O2 + 4H+ + 4e- → 2 H2O 整体：2H2 + O2 → 2 H2O + 能量
本田氢动力车ＦＣＸ
宝马氢动力车７４５h
TWC = Three-way Catalytic Converter 〔三元催化转化器〕 EGR = Exhaust Gas Recirculation 〔废气再循环〕 EVAP = Evaporative Emission Control 〔燃油蒸发排放〕 DPF = Diesel Particulate Filter 〔微粒捕集器〕
汽车电器与电子技术第2版课后习题答案及解析
汽车电器与电子技术课后习题答案2020.04第一章绪论1-1 简述汽车电器与电子控制系统的分类和特点。
汽车电器与电子控制系统可分为电器装置和电子控制系统两大部分。
汽车电器装置主要由供电系统、用电设备、检测装置和配电装置四部分组成。
汽车电子控制系统分为发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统三个部分。
特点：1)低压汽油车多采用12V，主要优点是安全性好。
2)直流主要从蓄电池的充电来考虑。
3)单线制单线制即从电源到用电设备使用一根导线连接，而另一根导线则用汽车车体或发动机机体的金属部分代替。
单线制可节省导线，使线路简化、清晰，便于安装与检修。
4)负极搭铁将蓄电池的负极与车体相连接，称为负极搭铁。
第二章汽车供电系统2-1.汽车用蓄电池的功用有哪些？其主要功用是什么？对汽车用蓄电池有何要求？答:功用有（1）起动发动机时向起动机和点火系统提供电能。
（2）在发动机不工作或电压低时（发动机停转或怠速时）向用电设备供电。
（3）用电设备过多，超过发电机容量时补充供电。
（4）蓄电池电能不足时可将发电机电能储存起来。
（5）具有稳定电源系统电压的作用。
其主要功用是：（1）起动发动机时向起动机和点火系统提供电能。
要求：容量大、内阻小，以保证蓄电池具有足够的起动能力。
2-2.铅酸蓄电池的主要组成部件及其功用是什么？答：组成部件：1极板与极板组、2隔板、3电解液、 4外壳5蓄电池技术状态指示器功用：同上2-3.蓄电池的电动势如何建立？充电和放电时蓄电池极板及电解液有何变化？P15蓄电池电动势是由正及和负极板浸电解液时，负极极板有少量的铅容入电解液生成两价的铅离子Pb2+，并在极板上留下两个电子2e使极板带负电，此时，负极板相对与电解液的电位约为-0.1V ；在正极板处，少量PbO2溶入电解液，并于水（H2O）反应生成Pb（OH）4，再分离成四价Pb4+和氢氧根离子OH-，即铅离子沉附在正极板上使正极板相对于电解液的电位约+0.2V。
新能源汽车核心技术详解：电池包和BMS、VCU、MCU
新能源汽车核⼼技术详解：电池包和BMS、VCU、MCU新能源汽车核⼼技术详解：电池包与ＢMS、VCU、 MCＵ电⼦创新⽹｜２001—１5—20 １1：54２0１4年国内新能源汽车产销突破8万辆，发展态势喜⼈。
为了使新能源爱好者与初级研发⼈员更好地了解新能源汽车得核⼼技术，笔者结合研发过程中得经验总结，从新能源汽车分类、模块规划、电控技术与充电设施等⽅⾯进⾏了分析。
1 新能源汽车分类在新能源汽车分类中,“弱混、强混”与“串联、并联”不同分类⽅法令⾮业内⼈⼠感到困惑，其实这些名称就是从不同⾓度给出得解释、并不⽭盾。
１、1消费者⾓度消费者⾓度通常按照混合度进⾏划分,可分为起停、弱混、中混、强混、插电与纯电动，节油效果与成本增等指标加如表1所⽰。
表中“-”表⽰⽆此功能或较弱、“＋"个数越多表⽰效果越好，从表中可以瞧出随着节油效果改善、成本增加也较多。
1、2技术⾓度图1技术⾓度分类技术⾓度由简到繁分为纯电动、串联混合动⼒、并联混合动⼒及混联混合动⼒，具体如图1所⽰。
其中P０表⽰BSG（Belt sｔaｒteｒgenｅrator,带传动启停装置）系统，Ｐ1代表ＩSG(Iｎteｇｒaｔed stａrter geｎerator，启动机与发电机⼀体化装置）系统、电机处于发动机与离合器之间,P２中电机处于离合器与变速器输⼊端之间，P3表⽰电机处于变速器输出端或布置于后轴，P03表⽰P0与P３得组合。
从统计表中可以瞧出，各种结构在国内外乘⽤或商⽤车中均得到⼴泛应⽤，相对来说P2在欧洲⽐较流⾏，⾏星排结构在⽇系与美系车辆中占主导地位,P０3等组合结构在四驱车辆中应⽤较为普遍、欧蓝德与标致300８均已实现量产.新能源车型选择应综合考虑结构复杂性、节油效果与成本增加,例如由通⽤、克莱斯勒与宝马联合开发得三⾏星排双模系统,尽管节油效果较好，但由于结构复杂且成本较⾼，近⼗年间得市场表现不尽如⼈意。
2 新能源汽车模块规划尽管新能源汽车分类复杂，但其中共⽤得模块较多,在开发过程中可采⽤模块化⽅法，共享平台、提⾼开发速度。
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二、发动机电子控制系统的组成
控制原理：
采集发动机工 况信号，并据采 集的信号计算、 确定与控制最佳 喷油量、最佳喷 油时刻以及最佳 点火时刻等，从 而提高发动机的 动力性、燃油经 济性和排放性能。
发动机电子控制系统组成
❖燃油喷射系统EFI：Electronic Fuel Injection ❖点火控制系统MCI ： Microcomputer Controlled
第二章
汽车发动机电子控制系统
（EECS/EEC）
第一节 发动机电子控制系统功用 第二节 发动机电子控制系统组成 第三节 电子控制燃油喷射系统
第一节 发动机电子控制系统功用
发动机电子控制系统（EECS or EEC） Engine Electronic Control System
一、发动机采用电子控制技术的目的：
猎豹4G64发动机传感器 Cheetah Jeep 4G64 Used Sensors &Switches
（1）涡流式空气流量传感器AFS （ Vortexes type Air Flow Sensor ）
（2）光电效应式曲轴位置传感器CPS （CPS together with CIS ）
（ Photoemission type Crankshaft Position Sensor）
System-Ⅱ
Engine Commonly Used Sensors and Switches
（1）空气流量传感器AFS（Air Flow Sensor）或 歧管压力传感器MAP（Manifold Absolute Pressure Sensor）
（2）曲轴位置传感器CPS（Crankshaft Position Sensor） （3）凸轮轴位置传感器CIS（Cylinder Identification Sensor） （4）节气门位置传感器TPS（Throttle Position Sensor） （5）冷却液温度传感器CTS（Coolant Temperature Sensor） （6）进气温度传感器IATS（Intake Air Temperature Sensor） （7）爆震传感器EDS（Engine Detonation Sensor） （8）氧传感器或O2传感器（Exhausts Oxygen Sensor） （9）车速传感器VSS（Vehicle Speed Sensor） （10）空档安全开关信号NSW（Neutral Start Switch） （11）点火开关信号IGN（Ignition switch） （12）空调A/C开关信号（Air Conditioning Switch） （13）蓄电池电压信号UBAT
二、按电子控制系统的控制功能分类 1. 动力性控制系统：Drive Character Control 2. 经济性与排放性能控制系统：Economy and
Emission Character Control 3. 安全性控制系统：Safety Character Control 4. 舒适性控制系统：Comfort Character Control 5. 操稳性控制系统：Operational Character Control 6. 通过性控制系统: Overpass Character Control
（ Hall type Cylinder Identification Sensor）
（4）节气门位置传感器TPS （Throttle Position Sensor）
（5）冷却液温度传感器CTS （Coolant Temperature Sensor）
（6）进气温度传感器IATS （Intake Air Temperature Sensor）
（7）爆震传感器EDS
（Engine Detonation Sensor）
（8）氧传感器O2 S （9）车速传感器VSS
（Exhausts Oxygen Sensor） （Vehicle Speed Sensor）
（10）空档安全开关信号NSW（Neutral Start Switch）
（11）点火开关信号IGN （Ignition switch）
（12）空调A/C开关信号 （Air Conditioning Switch）
（13）蓄电池电压信号UBAT （Signal of the battery）
切诺基发动机执行器 Cherokee Jeep Used Executors
（1）电动燃油泵:Dynamoelectric fuel pump （2）电磁喷油器:Electromagnetic injector （3）怠速控制电动机:
Electromagnetic valve of activated carbon pot （5）点火控制组件（控制器与点火线圈）
Ignition controlled module(controller and ignition coil)
切诺基吉普车发动机传感器
Cherokee Jeep Used Sensors & Switches
汽车为什么采用电子控制技术?
（1）全球能源危机与环境保护促使汽车 油耗法规、排放法规、安全法规的要求不断 提高；
（2）只有采用电子控制技术才能降低油耗、 减少排放、提高性能 （动力性、经济性、排放性、 安全性、
舒适性、操稳性、通过性）
汽车电子控制系统怎样分类？
一、按控制对象分类 1. 发动机电子控制系统： Engine Electronic Control System 2. 底盘电子控制系统：Chassis Electronic Control System 3. 车身电子控制系统：Bodywork Electronic Control System
辅助功能： 启 动 控 制→运行启动程序，喷射足够燃油→ 可靠启动 怠速转速控制→防止转速过低而熄火 极限转速控制→防止发生“飞车”事故 减速断油控制→节约燃油、降低排放（HC） 空燃比反馈控制→节约燃油、降低排放（HC、CO） 排气再循环控制→降低排放（NOX） 发动机爆震控制→提高动力性 故障自诊断控制→监测系统的工作状态
提高经济性、排放性能 节约燃油(to reduce the wastage of fuel) 降低排放(to reduce the emission of exhaust)
二、发动机电子控制系统的功用
主要功能： ➢控 制 喷 油 量 (To control the injecting amount of fuel ) ➢控制点火时刻 (To control the ignition timing )
猎豹4G64 发动机执行器 Cheetah 4G64 engine used executors
（1）电动燃油泵:Dynamoelectric fuel pump （2）电磁喷油器:Electromagnetic injector （3）步进电机式怠速控制阀：（6端子）
step-by-step motor Idle Speed Controlled Valve
曲轴位置传感器CPS (现霍尔式，3端子)
（ Hall type Crankshaft Position Sensor）
（3）凸轮轴位置传感器CIS (现霍尔式， 3端子)
（ Hall type Cylinder Identification Sensor）
（4）节气门位置传感器TPS（Throttle Position Sensor）
Ignition System
❖怠速控制系统ISC： Idle Speed Control System ❖爆震控制系统EDC： Engine Detonation Control ❖空燃比控制系统AFC：Air/Fuel Ratio Feedback Control ❖断油控制系统SFS： Sever Fuel Supply System ❖故障自诊断系统OBD-Ⅱ：On Board Diagnosis
第二节 发动机控制系统 一、发动机控制系统实例 二、发动机电子控制系统组成
（一）桑塔纳2000GSi、3000型轿车EEC组成
新版2000GSi、3000型轿车EEC组成与安装位置
（二）桑塔纳2000GSi、3000型轿车EECS组成
1-电动燃油泵；2-燃油滤清器；3-活性炭罐电磁阀N80；4-活性炭罐；5-点火线圈及点火控制 器总成N152；6-霍尔式凸轮轴位置传感器G40；7-喷油器N30、N31、N32、N33；8-燃油压力 调节器；9-节气门控制组件（节流阀体）J338；10-热膜式空气流量传感器G70；11-氧传感器 G39；12-冷却液温度传感器G62；13-1号爆震传感器G61及2号爆震传感器G66；14-发动机转 速与曲轴转角传感器G28；15-进气温度传感器G72；16-多点喷射电控单元J220；18-真空管； 19-回油管；20-燃油箱
Idle speed controlled electromotor （4）活性炭罐及其电磁阀:
Electromagnetic valve of activated carbon pot （5）点火控制组件（控制器与点火线圈）
Ignition controlled module(controller and ignition coil)
Engine Commonly Used Executors
（1）电动燃油泵:Dynamoelectric fuel pump （2）电磁喷油器:Electromagnetic injector （3）怠速控制阀或电动机:
Idle speed controlled valve or electromotor （4）活性炭罐及其电磁阀:
Байду номын сангаас
（三）桑塔纳M3.8.2部件安装位置
3-活性炭罐电磁阀N80；4-活性炭罐；5-点火线圈及点火控制器总成N152；6-霍尔式凸轮轴 位置传感器G40；7-喷油器N30、N31、N32、N33；8-燃油压力调节器；9-节气门控制组件 （节流阀体）J338；10-热膜式空气流量传感器G70；11-氧传感器G39；12-冷却液温度传感 器G62；13-1号爆震传感器G61及2号爆震传感器G66；14-发动机转速与曲轴转角传感器G28； 15-进气温度传感器G72；16-多点喷射电控单元J220；17-传感器线束支架