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汽車電子學(xué)概論試驗報告 任曉波 1009160122實驗一、傳感器與電控汽車的相互作用1. 實驗?zāi)康模罕狙菔驹囼灲虒W(xué)目的是使學(xué)生了解汽車傳感器和電子計算機相互結(jié)合相互作用的控制原理，了解發(fā)動機傳感器在汽車上的位置布置。桑塔納2000時代超人汽車AJR發(fā)動機電控部件在車上的位置布置如圖1-1所示。2. 實驗內(nèi)容：2.1 觀察曲軸位置傳感器斷路或受外界信號干擾時對發(fā)動機工況的影響。2.2 發(fā)動機熱機時，觀察水溫傳感器開路對發(fā)動機熱起動的影響。3. 實驗基本原理桑塔納2000時代超人汽車AJR發(fā)動機電控部件在車上的位置如圖1-1所示。桑塔納2000時代超人汽車的曲軸位置傳感器與水溫傳感器對車輛電控系統(tǒng)的正常工作均有重要影響。該車使用AJR電控發(fā)動機。曲軸位置與曲軸轉(zhuǎn)角傳感器兩者合為一體，安裝簡圖如圖1-2所示。傳感器的觸發(fā)齒盤Z=60個齒，其中兩個缺齒所指示為第一缸發(fā)動機的上止點前某個固定位置，傳感器為電磁感應(yīng)式。當(dāng)信號觸發(fā)齒盤經(jīng)過傳感器的磁頭時，傳感器產(chǎn)生的交變電壓信號頻率隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化而變化,且。發(fā)動機ECU根據(jù)交變電壓的頻率和缺口信號識別發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化和第一缸上止點位置，如圖1-3所示。傳感器的觸發(fā)齒盤Z=60個齒，其中兩個缺齒所指示為第一缸發(fā)動機的上止點前某個固定位置，傳感器為電磁感應(yīng)式。當(dāng)信號觸發(fā)齒盤經(jīng)過傳感器的磁頭時，傳感器產(chǎn)生的交變 圖1-2 AJR發(fā)動機曲軸位置與曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的安裝具電壓信號頻率隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化而變化,且。發(fā)動機ECU根據(jù)交變電壓的頻率和缺 口信號識別發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化和第一缸上止點位置，如圖1-3所示。傳感器的觸發(fā)齒盤Z=60個齒，其中兩個缺齒所指示為第一缸發(fā)動機的上止點前某個固定位置，傳感器為電磁感應(yīng)式。當(dāng)信號觸發(fā)齒盤經(jīng)過傳感器的磁頭時，傳感器產(chǎn)生的交變電壓信號頻率隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化而變化,且。發(fā)動機ECU根據(jù)交變電壓的頻率和缺口信號識別發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化和第一缸上止點位置，如圖1-3所示。水溫傳感器采用負溫度系數(shù)的熱敏電阻式，安裝在發(fā)動機水套的出水口上端位置。汽車工作時，曲軸位置、曲軸轉(zhuǎn)角和凸輪軸位置上的霍爾傳感器控制發(fā)動機的順序點火正時與順序噴油正時，水溫傳感器對發(fā)動機的空燃比控制、點火控制、怠速控制、排放控制均有重要修正影響。主要表現(xiàn)為：在發(fā)動機的空燃比控制系統(tǒng)中，水溫低時，空燃比要偏濃，水溫高時，空燃比可適當(dāng)減稀。這還要看發(fā)動機的工況來具體分析。在發(fā)動機的點火控制系統(tǒng)中，水溫低時，點火提前角應(yīng)適當(dāng)增大，水溫高時，點火提前角應(yīng)適當(dāng)減小。在發(fā)動機的怠速控制系統(tǒng)中，水溫低時，怠速轉(zhuǎn)速比穩(wěn)定怠速轉(zhuǎn)速要高，加快熱機過程，水溫正常時，怠速轉(zhuǎn)速進入正常怠速控制范圍。在排放控制系統(tǒng)中，水溫低時，廢氣再循環(huán)停止工作，水溫高時，EGR視發(fā)動機負荷和轉(zhuǎn)速工況進行部分EGR控制。在有空燃比控制的排氣系統(tǒng)中，水溫低時，一氧化碳排放增加，碳氫化合物排放隨點火情況變化。水溫和排氣溫度正常時，一氧化碳和碳氫化合物排放隨空燃比變化進入到空燃比的閉環(huán)控制。4實驗方法與步驟桑塔納2000時代超人車上設(shè)置有全車總線故障模擬系統(tǒng)。41首先確定全車電氣總線工作是否正常；42將曲軸位置傳感器接點切換至“斷開”位置；43起動發(fā)動機，發(fā)動機不著火；44將曲軸位置傳感器接點恢復(fù)“正?！保?5起動發(fā)動機，發(fā)動機順利起動；46再將曲軸位置傳感器接點切換至“斷開”位置，發(fā)動機立即熄火。上述表明：曲軸位置、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器是電控發(fā)動機在進行發(fā)動機基準(zhǔn)空域向時域向ECU映射計算的必備條件。發(fā)動機熱機后，設(shè)置水溫傳感器接點開關(guān)至“斷開”位置，可觀察到排氣管冒黑煙（想一想：為什么？）47發(fā)動機熱機后熄火，再起動發(fā)動機，發(fā)動機起功困難，甚至無法重復(fù)起動。48將油門踏板踩到底，重新起動發(fā)動機，可見發(fā)動機突然高速點火。（想一想：為什么？）此時應(yīng)立即松開油門踏板，并可觀察到排氣管直冒黑煙，且黑煙漸漸變少；這是由于水溫傳感的斷路所造成的發(fā)動機空燃比供給過濃，即發(fā)動機噴射“溢流”現(xiàn)象。4.8的演示正是“溢流清除”功能模式的表演。上述各個項目的演示表明：傳感器與電控發(fā)動機ECU的相互作用明顯！5實驗注意事項：51發(fā)動機曲軸位置傳感器接點開關(guān)的工作切換，盡量在怠速工況下進行。52發(fā)動機“溢流清除”功能表演時，盡量減少起動馬達的接通時間；發(fā)動機一旦著火，必須立即松開油門踏板，防止發(fā)動機空載高速運行損壞發(fā)動機。實驗二：自動變速器換檔特性的仿真1實驗?zāi)康模罕狙菔驹囼灲虒W(xué)目的是使學(xué)生了解電控液力自動變速器在不同的換檔參數(shù)（油門、車速）和油溫，不同的工作模式條件下，有不同的換檔位置和速比變化。2實驗內(nèi)容：21觀察自動變速器在D檔時不同的工作模式條件下的換檔位置，速比變化；22觀察自動變速器油溫傳感器信號對自動變速器換檔信號的影響；23觀察換檔電磁閥的邏輯組合。3實驗裝備簡介：本實驗采用德國ELWE公司電控液力自動變速器仿真教學(xué)試驗系統(tǒng)。圖2-1給出該仿真教學(xué)試驗系統(tǒng)由電源供給板，自動變速器仿真板，控制單元板，換檔開關(guān)板四塊教學(xué)模板搭建而成。.2-1自動變速器仿真系統(tǒng)系統(tǒng)仿真對象為配置歐寶/通用轎車的自動變速器?？刂瓢迳习惭b有OBD-診斷接口；系統(tǒng)可由PC機或診斷儀讀取控制單元中存儲的故障信息。換檔特性曲線可在WinAT軟件支持下在PC機上存儲和顯示。系統(tǒng)采用動力、經(jīng)濟、冬季、強制降檔四種工作模式。工作載荷采用油門開度的百分率分級模擬，發(fā)動機轉(zhuǎn)速采用頻率可調(diào)的信號發(fā)生器。電氣總線供電方式采用大眾公司的四線系。四塊教學(xué)模塊通過8個4mm的聯(lián)接插座連結(jié)成仿真電控液力自動變速器整體。換檔電磁閥、鎖止電磁閥的數(shù)碼管位于自動變速器的控制單元板上。在開關(guān)上安裝有自動變速器的檔位開關(guān)，油門百分率調(diào)節(jié)旋鈕，以及自動變速器的工作模式，選擇開關(guān)等。在仿真板上安裝有發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速，液力變矩器渦輪轉(zhuǎn)速，自動變速器輸出軸轉(zhuǎn)速，車速和檔位指示表頭等。發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速由變頻調(diào)節(jié)旋鈕控制。4實驗方法和步驟4.1油門開度不變，改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速（注：由于自動變速器仿真板上不存在片式離合器、制動器、帶式制動器、單向離合器等動力傳遞元件，依靠改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速來改變車速只是一件仿真方法，嚴(yán)格來說不夠科學(xué)?。?，觀察換檔位置，觀察換檔電磁閥A、B動作，觀察鎖止電磁閥動作。 4.1.1接通電源15號和30號線，連接電源接地31號線，將檔位指示開關(guān)撥至D檔； 4.1.2選擇自動變速器的工作模式開關(guān)（動力、經(jīng)濟、冬季、強制降檔）至動力檔；4.1.3選擇油溫傳感器位置以上；4.1.4調(diào)節(jié)油門開度百分率分級開關(guān)至45%；4.1.5調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速旋鈕使發(fā)動機轉(zhuǎn)速至；4.1.6進一步旋動發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制旋鈕，讓發(fā)動機轉(zhuǎn)速從上升到，觀察動力換檔模式條件下，各檔的升檔和降檔過程；觀察換檔電磁閥A和B的動作過程和邏輯組合；觀察液力變矩器鎖止電磁閥的動作過程；4.1.7變換自動變速器為經(jīng)濟工作模式，重復(fù)上述4.1.4至4.1.6過程，觀察換檔位置如何變化；4.1.8將油溫轉(zhuǎn)感器位置調(diào)至C，重復(fù)4.1.4至4.1.6過程，觀察換檔表頭如何變化；4.1.9試驗結(jié)束，將換檔位開關(guān)撥至P檔，發(fā)動機轉(zhuǎn)速旋鈕歸零，油門百分率分級開關(guān)歸零。4.2發(fā)動機轉(zhuǎn)速不變,(注:同4.1注)改變油門開度百分率，觀察換檔位置，觀察換檔電磁閥A、B動作，觀察鎖止電磁閥動作。4.2.1同4.1.1至4.1.3，并使油門百分率旋鈕處于30%4.2.2調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速旋鈕，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速升至；4.2.3連續(xù)調(diào)節(jié)油門開度百分率分級開關(guān)至60%；4.2.4觀察動力換檔模式條件下，各檔位的升檔和降檔過程，觀察換檔電磁閥A和B的動作和邏輯組合；觀察液力變矩器鎖止電磁閥的動作過程；4.2.5正反向重復(fù)4.1中4.1.7，觀察換檔位置如何變化；4.2.6試驗結(jié)束，將檔門開關(guān)撥至P檔，發(fā)動機轉(zhuǎn)速旋鈕歸零。5. 結(jié)論5.1油門開度不變，動力型換檔的同檔升檔車速（變速器輸出轉(zhuǎn)速）高于經(jīng)濟型換檔的同檔升檔車速（變速器輸出轉(zhuǎn)速），低檔升降檔時，車速變化的幅度更大；5.2車速（變速器輸出轉(zhuǎn)速）不變，油門開度愈大，變速器對應(yīng)的工作檔位愈低；5.3自動變速器是提前升檔，推遲降檔，同檔位的升檔車速與降檔車速不重合；5.4變速器油溫過低，自動變速器限制升至超速檔。實驗一感想： 實驗課上，我第一次近距離地接觸到了真實的汽車發(fā)動機。老師以大眾Passat的發(fā)動機為例，向我們介紹了汽車傳感器和電子計算機相互結(jié)合相互作用的控制原理和發(fā)動機傳感器在汽車上的位置布置。不同于之前課堂教學(xué)，實驗課上我們不僅聽到了原理，還看到了蔣老師為我們現(xiàn)場演示各個汽車傳感器的具體位置以及他們對發(fā)動機工作的影響。通過拔插各個傳感器，我們了解到了現(xiàn)代電噴發(fā)動機和之前化油器發(fā)動機的區(qū)別，以及電噴發(fā)動機省油的具體原因。雖然不是汽車專業(yè)的學(xué)生，但是通過老師的生動講解，我們還是學(xué)到了很多