汽车电子控制技术第二版 张雷主编课后答案免费doc解析.docx
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汽车电子控制技术第二版张雷主编课后答案免费doc解析
汽车电子控制技术
第一章
1、发动机上的应用主要表现在（电控燃油喷射系统）、（电控点火系统）和其他辅助控制系统。
2、在电控燃油喷射EFI系统中（喷油量）控制是最基本也是最重要的控制内容。
3、电控点火系统ESA最基本的功能是（点火提前角控制）。
4、防抱死制动系统利用电子电路自动控制（车轮制动力），防止车辆（侧滑）和（甩尾），减少车祸。
5、所谓驱动轮滑转是指汽车在起步时（驱动轮）不停地转动，但汽车却（原地不动）或者在加速时汽车车速不能随驱动轮转速的提高而提高。
6、（弹簧）刚度和（减振器阻尼）特性参数可调的悬架为主动悬架。
简答题
1、汽车发动机电子控制系统的辅助控制系统有哪些？
答：
（1）怠速控制系统（ISC）
（2）排放控制系统（3）进气控制系统（4）增压控制系统，（5）失效保护系统（6）应急备用系统（7）自诊断与报警系统
第二章
1、电子控制系统主要组成可分为（信号输入装置）、电子控制单元ECU和（执行元件）三大部分。
2、曲轴位置传感器一般有（磁感应式）、（霍尔式）和光电式三种类型。
3、爆震传感器按照振动频率的检测方式可以分为（磁致伸缩式）和（压电式）两种。
4、节气门位置传感器按总体结构分为（触点开关）式、可变电阻式、触点与可变电阻组合式。
按节气门位置传感器输出信号的类型可分为（线形输出型）和开关输出型两类。
5、氧化钛式传感器也安装在温度较高的（排气管）上。
同时采用了直接加热方式使传感元件温度迅速达到工作温度（600℃）。
6、检测发动机工况的传感器有（曲轴位置传感器）、进气温度传感器、（水温传感器）、节气门位置传感器、车速传感器、（氧传感器）、爆震传感器等。
7、根据测量原理不同，空气流量计有（翼片式）、（涡旋式）、热丝式及热膜式几种类型。
8、旧油泵不能干试，在通电试验时，一旦电刷与（换向器）接触不良，就会产生火花引燃泵壳内汽油而引起爆炸。
9、凸轮轴位置传感器的功用是采集配气凸轮轴的位置信号，从而进行（喷油时刻）、（点火提前角和喷油正时控制）和爆震控制。
10、油压调节器安装在燃油分配管的一端，用于调节供油系统的燃油压力，使系统油压与（进气歧管压力）之差保持恒定。
11、怠速控制阀ISCV的功用是通过调节发动机怠速时的（怠速阀开度）调整怠速转速。
思考题
1、缺少哪些传感器信号时，电控发动机将不能启动？
为什么？
答：
缺少曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和水温传感器的信号时电控发动机将不能启动。
因为，曲轴位置传感器是检测发动机的曲轴转角和转速信号，凸轮轴位置传感器检测活塞上止点位置信号，水温传感器检测发动机冷却水温信号。
这三个信号作为确定汽车喷油量的主要信息输入电控单元，由ECU计算基本喷油量。
简答题
1、简述电磁式、霍尔式曲轴位置传感器的组成及工作原理。
答：
电磁式曲轴位置传感器由永久磁铁、叶轮、电磁线圈等组成。
其工作原理是：
当信号转子旋转时，磁路中的气隙将周期性的发生变化，磁路的磁阻和穿过信号线圈磁头的磁通量随之发生周期性变化。
根据电磁感应原理，传感线圈会感应产生交边电动势，从而产生交变电压信号。
霍尔式曲轴位置传感器由触发叶轮，霍尔集成电路、导磁钢片与永久磁铁等组成。
其工作原理是：
当隔板进入气隙时，霍尔元件不产生电压，传感器输出高电平（5V）信号；当隔板离开气隙时，霍尔元件产生电压，传感器输出低电平信号（0.1V）。
发动机曲轴没转两转（720°）霍尔传感器信号转子就转一圈。
（360°），对应产生一个低电平信号和一个高电平信号，其中低电平信号对应于1缸压缩上止点前一定角度。
控制单元识别出1缸压缩上止点位置后，便可进行顺序喷油控制和各缸点火时刻控制。
2、简述燃油压力调节器的工作原理。
答：
供油系统的燃油从油压调节器进油口进入调节器油腔，燃油压力作用与阀体相连的膜片上。
当燃油压力升高使油压作用到膜片上的压力超过调节器弹簧的弹力时，油压推动膜片向上供油，调节器阀门打开，部分燃油从回油口经回油管流回油箱，使燃油压力降低。
当燃油压力降低到调节器控制的系统油压时。
球阀关闭，系统燃油保持一定压力值不变。
在油压调节器上接有一个真空管，该真空管将发动机进气歧管的真空度引入油压调节器的真空室。
由于进气歧管压力始终低于大气压力，因此当进气歧管的压力虽调节气门开度变化而变化时，进气压力将对调节器膜片产生一个吸力，从而改进供油系统的燃油压力。
3、简述永磁转子式步进电机的工作原理。
答：
永磁转子式步进电机的转子是一个具有N级和S级的永久磁铁，定子有两相独立的绕组，当向某一绕组输入一个电脉冲信号时，绕组产生一个磁场，在磁力同性相斥、异性相吸的原理作用下，使转子S极在右、N极在左。
当输入的脉冲信号消失后，再从依次从不同方向的绕组输入脉冲信号，电机就和沿某一方向旋转一圈。
第三章
1、按控制方式的不同，发动机燃油喷射系统可分为（机械控制式）、机电结合式和（电子控制式）燃油喷射系统三种类型。
2、按喷油器喷射燃油的部位，发动机燃油喷射系统可分为（缸内喷射系统）和进气管喷射系统。
按喷油方式不同，燃油喷射系统可分为（连续喷射）和间歇喷射两大类。
3、ECU根据（曲轴位置转角信号）和判缸信号，确定出是哪一个气缸的活塞运行至（排气）上止点前某一角度时，发出喷油控制指令，使喷油器开始喷油。
4、喷油量仅取决于喷油器阀门开启时间，脉冲宽度占空比越大，喷油持续时间（越长），喷油量就大。
5、启动控制采用开环控制。
ECU根据点火开关、（曲轴位置传感器）和节气门位置传感器提供的信号判定发动机是否处于启动状态，然后根据（冷却液温度传感器）信号确定基本喷油量。
6、发动机运转过程中，喷油器的总喷油量由（基本喷油量）、喷油修正量和（喷油增量）组成。
7、基本喷油量是以标准大气状态为基准进行计算的，由（进气量传感器）和曲轴位置传感器信号计算确定。
8、喷油修正量由与进气量有关的进气温度、（大气压力）、氧传感器等传感器信号和（蓄电池电压信号）计算确定。
9、点火提前角是影响爆燃的主要因素之一，（推迟）点火提前角是消除爆燃的最有效措施。
10、汽油机的主要排放污染物是（一氧化碳（CO））、碳氢化合物（HC）和氮氧化合物（NOX）。
11、谐波进气增压控制系统利用进气气流（惯性）产生的压力波来提高充气效率。
12、失效保护系统根据ECU提供设定的进气温度信号，通常按进气温度为（20℃）控制发动机工作。
13、ECU接收不到点火控制器反馈的点火确认信号时，失效保护系统立即切断（燃油喷射）停止发动机运转。
14、如果空气流量传感器或其电路发生故障，ECU无法按进气量计算（基本喷油时间），将引起发动机失速或不能起动。
此时，失效保护系统使ECU根据（启动信号）和（节气门位置传感器）信号按固定的喷射时间控制发动机工作。
思考题
1、若是空气流量传感器不能输出信号，发动机还能启动吗？
为什么？
答：
可以启动。
因为空气流量传感器是检测进入发动机的进气量信号。
而发动机启动可以不需要进气量信号。
2、若是凸轮轴位置传感器不能输出信号，发动机还能启动吗？
为什么？
答：
不可以启动。
因为凸轮轴位置传感器检测活塞上止点位置信号，没有发动机上止点的位置信号就无法确定喷油正时及点火正时，所以发动机不能启动。
论述题
1、论述喷油正时的控制方法？
答：
喷油正时就是喷油器何时开始喷油，分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射的正时控制。
求出基本喷油正时，根据当前发动机工况算出参考增压压力，根据算出的参考增压压力与当前增压压力之差算出喷油正时补偿值，以及用基本喷油正时补偿值补偿基本喷油正时，算出最终喷油正时。
2、论述喷油量是如何计算的？
答：
喷油量的多少主要是由ECU（行车电脑）控制的主要是根据进气量传感器和曲轴位置传感器信号来计算确定。
当踩下油门时，进气量增大，ECU检测到信号就会增大喷油量。
然后使发动机转速升高。
在着车时，ECU根据水温传感器数据，提供一个基本喷油量，用来着车，着车后，ECU根据节气门位置传感器数据提供一个正常喷油量，再根据进气压力传感器、水温传感器、进气温度传感器、氧传感器、不断修正喷油量。
3、论述最佳点火提前角是如何计算的？
答：
最佳点火提前角值必须考虑燃料性质、转速、负荷、混合气浓度等因素而定。
（1）发动机转速，为保证发动机汽缸内的最高压力出现在上止点后10°—15°的最佳位置，必须适当提前点火。
（2）负荷，汽油发动机的负荷调节是通过节气门进行调节的。
随负荷减小，进气管真空度增大，进气量减少，汽缸内温度和压力降低，燃烧速度变慢，燃烧国产所占曲轴转角增大，应当增大点火提前角。
（3）燃料的性质，汽油的辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可适当增大，以提高发动机的性能。
反之，则点火提前角应减小。
（4）其他因素，最佳点火提前角除应根据发动机的转速、负荷和燃料性质确定之外，还应考虑发动机燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却温度等因素。
第四章
1、电控柴油机燃油喷射控制主要包括（喷油量）控制；（喷油时间）控制；（喷油压力）控制等。
第五章
1、电控自动变速器主要由（液力变矩器）、齿轮变速机构、（换挡执行机构）、液压控制系统和电子控制系统组成。
2、电控自动变速器的换挡执行机构包括（离合器）、制动器、（单向离合器）三种。
3、离合器和制动器是以（液压方式）控制行星齿轮机构元件的旋转，而单向离合器则是以（机械方式）对行星齿轮机构的元件进行锁止。
4、拉维娜行星齿轮系统结构特点是（两行星排共用行星架和齿圈）。
5、自动变速器液压控制系统的控制机构包括（调压阀）、手动阀、（换挡阀）及锁止离合器控制阀等。
6、发动机只有在换挡操纵手柄位于（P）或（N）位时，汽车才能启动，此功能靠空挡启动开关来实现。
7、目前常用的自动变速器的行星齿轮装置有（辛普森式）和（拉维娜式）。
思考题
1安装有自动变速器的汽车能够依靠推车启动吗？
为什么？
答：
不行。
因为发动机不工作时，油泵不供油，变速器内无控制油压。
推车启动时，即使D位或R位，输出轴实际上是空转，发动机无法启动。
另外，车辆被牵引时，发动机不工作，油泵也不工作，无压力油。
长距离牵引，齿轮系统无润滑油，磨损加剧。
简答题
1、简述电控液力自动变速器的控制原理。
答：
电控液力自动变速器主要由液力变矩器、齿轮变速机构、换挡执行机构、液压控制系统和电子控制系统组成。
电控液力自动变速器是通过传感器和开关监测汽车和发动机的运行状态，接受驾驶员的指令，并将所获得的信息转换成电信号输入到电控单元。
电控单元根据这些信号，通过电磁阀控制液压控制装置的换挡阀，使其打开或关闭通往换挡离合器和制动器的油路，从而控制换挡时刻和挡位的变换，以实现自动变速。
论述题
1、论述典型辛普森行星齿轮系统结构特征及各档动力传递路线。
答：
辛普森式行星齿轮机构是由两个内啮合式单排行星齿轮机构组合而成。
其结构特点是：
前、后两个行星排的太阳轮连接为一个整体，称为太阳轮组件；前一个行星排的行星架和后一个行星的齿圈连接为另一个整体，称为前行星架和后齿圈组件；输出轴通常与前行星架和后齿圈组件连接。
因此，该行星机构成为一种具有四个独立元件的行星齿轮机构。
这四个独立元件是前排齿圈、太阳轮轮组件、后排行星架以及前行星架和后齿圈组件。
各档传递路线：
（1）前进一挡，前进离合器C2结合，使输入轴和前齿圈连接，同时单向离合器F处于自锁状态，后行星架被固定。
动力传递路线：
输入轴、前进离合器C2传给前齿圈，使前齿圈朝顺时针方向转动。
（2）前进二挡：
前进离合器C2和二挡制动器B1同时工作时，行星齿轮变速器处于二挡。
此时输入轴经前进离合器C2和前齿圈连接，同时太阳轮组件被二挡制动器B1固定。
动力传递路线;液力变矩器和输入轴传给前排齿圈，使之朝顺时针方向转动。
（3）前进三挡：
前进离合器C2和直接挡离合器C1同时接合，把输入轴与前齿圈及太阳轮组件连接为一个整体。
动力传递路线：
由于前行星排中有两个基本元件互相连接，从而使前行星排固定地连成一体而旋转，输入轴的动力通过前行星排直接传给输出轴，其传动比为1，即为直接挡。
（4）手动一挡;一挡是由低、倒挡制动器B2实现的。
当操纵手柄位于1位或L位，而行星齿轮变速器处于一挡时，前进离合器C2和制动器B2同时工作。
当动力从发动机传至驱动齿轮时，行星齿轮机构各元件的工作状态及传动比与前进一挡相同。
（5）倒挡：
直接挡离合器C1接合，使输入轴与前、后太阳轮组件连接，同时低、倒挡器B2产生制动，将后行星架固定。
此时发动机动力经输入轴传给太阳轮组件，使太阳轮朝顺时针方向转动。
2、论述拉维娜行星齿轮系统机构特征及各档动力传递路线。
答：
拉维娜行星齿轮系统采用双行星排组合，其结构特点是：
两行星排共用行星架和齿圈，小太阳轮、短行星轮、长行星轮、行星架及齿圈组成一个双行星轮式行星排，大太阳轮、长行星轮、行星架及齿圈组成一个单行星排，其具有四个独立元件：
小太阳轮、大太阳轮、行星架和齿圈。
行星架上的两套行星齿轮相互啮合，其中短行星齿轮与小太阳齿轮啮合，长行星齿轮与大太阳轮啮合的同时与齿圈啮合。
各挡传递路线：
（1）D位1挡：
单向离合器锁止行星架，使其无法逆时针旋转，前进离合器接合，小太阳轮成为输入元件。
动力传递路线是第一轴、小太阳轮、短行星齿轮、长行星齿轮、齿圈。
（2）D位2挡：
前进离合器接合，二档制动器将大太阳轮固定。
动力传递路线第一轴、小太阳轮、短行星齿轮、长行星齿轮、齿圈。
（3）D位3挡：
前进离合器和直接挡离合器参与工作，大、小太阳轮被锁成一体，长、短行星齿轮同方向旋转，由于这两套行星齿轮处于常啮合状态而无法旋转，于是整个行星齿轮系统被锁成一体，以直接挡传递动力。
（4）R位：
直接挡离合器工作，大太阳轮成为输入元件，低、倒挡制动器将行星架固定。
动力传递路线是大太阳轮、长行星齿轮、齿圈，小太阳轮和短行星齿轮空转。
第六章
1、ABS系统中ECU所依据的控制参数包括（车轮滑移率S）和车轮角加速度。
2、ABS系统中液压式制动压力调节器主要由电磁阀、（液压泵）和（储液器）等组成。
3、ABS系统中循环式制动压力调节器中，ECU控制流经制动压力调节器电磁线圈的电流的大小，使ABS系统处于“（升压）”、“保压”和“（降压）”三种状态。
4、ABS控制的是汽车制动时，车轮的“（拖滑）”，主要是用来提高制动效果和确保制动安全。
5、ASR控制的汽车制动时车轮的“滑转”，用于提高汽车（起步）、（加速）及在滑溜路行驶时的牵引力和确保行驶稳定性。
6、ASR制动压力源是（蓄压器），通过（电磁阀）调节驱动车轮制动压力的大小。
简答题
1、简述电控ABS工作原理。
答：
电控ABS的核心是电子控制单元（ECU），它通过传感器监视汽车制动事车轮是否抱死。
在一般的制动情况下，驾驶员踩在制动踏板上的力较小，车轮不会被抱死，ECU无控制信号输出，这时制动力完全由驾驶员踩在制动踏板上的力控制。
在紧急制动或在松滑路面行驶时制动，车轮将要被抱死的情况下，ECU输出控制信号，通过执行机构控制制动器的制动力，使车轮不抱死。
2、简述ABS系统和ASR系统的异同点。
答：
（1）ABS和ASR都是用来控制车轮相对地面的滑动，以使车轮与地面的附着力不下降，但ABS控制的是汽车制动时车轮的“拖滑”，主要是用来提高制动效果和确保制动安全，而ASR是控制车轮的“滑转”，用于提高汽车起步、加速及在滑溜路面行驶时的牵引力和确保行驶稳定性。
（2）虽然ASR也可以和ABS一样，通过控制车轮的制动力大小抑制车轮与地面的滑动，但ASR只对驱动车轮实施制动控制。
（3）ABS是在汽车制动时工作，在车轮出现抱死时起作用，当车速很低（小于8km/h）时不起作用；而ASR则是在汽车行驶过程中都工作，在车轮出现滑转时起作用，当车速很高（80-120km/h）时一般不起作用。
3、简述ASR的工作原理。
答：
车轮转速传感器将行驶汽车驱动车轮转速及非驱动车轮转速转变为电信号，输送给电子控制单元（ECU）。
ECU根据车轮转速传感器的信号计算驱动车轮滑转率，如果滑转率超出目标范围，控制器再综合参考节气门开度信号、发动机转速信号、转向信号等因素确定控制方式，输出控制信号，使相应的执行器动作，将驱动车轮的滑转率控制在目标范围之内。
第七章
1、电子控制悬架系统的基本功能包括（车高调整）、（减振器阻尼力控制）、弹簧刚度控制。
简答题
1、简述电控悬架系统的工作原理。
答：
主动悬架系统能根据车身高度、车速、转向角度及速率、制动等信号，由电子控制单元（ECU）控制悬架执行机构，从而改变悬架系统的刚度、减振器的阻尼力及车身高度等参数，从而使汽车具有良好的乘坐舒适性和操作稳定性。
第八章
1、安全气囊是汽车上一种常见的（被动）安全装置。
若将安全气囊与（安全带）配合使用，则对乘员的保护效果会更好。
2、汽车安全气囊系统主要由（传感器）、电子控制系统、（气囊组件）三部分组成。
3、防盗报警系统进入戒备状态的方式的基本条件是：
（关闭点火开关）；锁好所有车门。
第九章
1、汽车巡航控制系统根据行程阻力自动增减（节气门）开度，使汽车（行驶速度）保持一定，省去了驾驶员频繁踩加速踏板的动作。
2、当车速增加到（40km/h）时，巡航控制系统才能工作。
当车速降到（40km/h）以下时，巡航功能自动解除。
3、巡航控制系统主要由（巡航控制开关）、（车速传感器）、电子控制单元ECU和执行器组成。
第十章
1、汽车上使用的显示装置主要由（发光二极管显示装置）、荧光显示器和（液晶显示器）等。
2、目前汽车上的网络连接方式主要采用两根CAN总线，一根是用于（驱动系统）的高速CAN总线，速率达到500Kb/s；另一根是用于（车身系统）的低速CAN总线，速率是100Kb/s。
3、驱动系统用CAN总线主要连接对象是（发动机ECU）、ASR及ABSECU、（SRSECU）、组合仪表等。
它们的基本特征相同，都是控制与汽车行驶直接相关的系统。
论述题
论述CAN总线的检测方法。
答：
（1）CAN总线用在国产轿车的车型，CAN双线式数据总线系统是一个有两条线的总线系统，通过这两条数据总线，数据便可以按顺序传到与系统相连的控制单元。
这些控制单元通过CAN总线彼此相通。
（2）检测控制单元的功能故障，在检查数据总线系统前，须保证所有与数据总线路相连的控制单元无功能故障。
功能故障指示不会直接影响数据总线系统，但会影响某一系统的功能流程故障。
（3）检测CAN总线的故障①两个控制单元组成的双线式数据总线系统的检测。
②三个或更多控制单元组成的双线式数据总线系统的检测。
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