汽車電子教案模板

汽車電子基礎一、電路的基本組成1．什么是電路電路是由各種元器件(或電工設備)按一定方式聯(lián)接起來的總體，為電流的流通提供了路徑。圖1-1簡單的直流電路2．電路的基本組成電路的基本組成包括以下四個部分：(1)電源(供能元件)：為電路提供電能的設備和器件(如電池、發(fā)電機等)。(2)負載(耗能元件)：使用(消耗)電能的設備和器件(如燈泡等用電器)。(3)控制器件：控制電路工作狀態(tài)的器件或設備(如開關等)。(4)聯(lián)接導線：將電器設備和元器件按一定方式聯(lián)接起來(如各種銅、鋁電纜線等)。3．電路的狀態(tài)(1)通路(閉路)：電源與負載接通，電路中有電流通過，電氣設備或元器件獲得一定的電壓和電功率，進行能量轉換。(2)開路(斷路)：電路中沒有電流通過，又稱為空載狀態(tài)。(3)短路(捷路)：電源兩端的導線直接相連接，輸出電流過大對電源來說屬于嚴重過載，如沒有保護措施，電源或電器會被燒毀或發(fā)生火災，所以通常要在電路或電氣設備中安裝熔斷器、保險絲等保險裝置，以避免發(fā)生短路時出現(xiàn)不良后果。二、電路模型(電路圖)由理想元件構成的電路叫做實際電路的電路模型，也叫做實際電路的電路原理圖，簡稱為電路圖。例如，圖1-2所示的手電筒電路。理想元件：電路是由電特性相當復雜的元器件組成的，為了便于使用數(shù)學方法對電路進行分析，可將電路實體中的各種電器設備和元器件用一些能夠表征它們主要電磁特性的理想元件(模型)來代替，而對它的實際上的結構、材料、形狀等非電磁特性不予考慮。理想元件的電氣符號如下：表1-1常用理想元件及符號圖1-2手電筒的電路原理圖第二節(jié)電流和電壓一、電流的基本概念電流的形成：電路中電荷沿著導體的定向運動形成電流，其方向規(guī)定為正電荷流動的方向(或負電荷流動的反方向)，電流的大?。浩浯笮〉扔谠趩挝粫r間內通過導體橫截面的電量，稱為電流強度(簡稱電流)，用符號I或i(t)表示，討論一般電流時可用符號i。設在t=t2－t1時間內，通過導體橫截面的電荷量為q=q2－q1，則在t時間內的電流強度可用數(shù)學公式表示為qi(t)t式中，t為很小的時間間隔，時間的國際單位制為秒(s)，電量q的國際單位制為庫侖(C)。電流i(t)的國際單位制為安培(A)。電流的單位：常用的電流單位還有毫安mA、微安A、千安kA等，它們與安培的換算關系為1mA=10-3A；1A=10-6A；1kA=103A電流的測量：測量時應注意以下幾點：1、對交、直流電流應分別使用交流電流表、直流電流表（萬用表交流檔、直流檔）。2、電流表應串聯(lián)到被測電路中。3、萬用表的表殼接線端上標明的“+”“-”記號，應和電路的極性保持一致，不能接錯，否則指針要反偏，既影響正常的測量，也容易順壞萬用表。4、每個萬用表的電流檔都有一定的測量范圍，稱為電流表的量程。一般被測電流的數(shù)值在電流表的量程的一半以上，讀書較為準確。因此在測量之前應先估計被測電流大小，一邊選擇適當?shù)牧砍?。若無法估計，可用電流表的最大量程檔測量，當指針偏轉不到1、3刻度時，再改用較小檔去測量，知道測得正確數(shù)值為止。二、直流電流如果電流的大小及方向都不隨時間變化，即在單位時間內通過導體橫截面的電量相等，則稱之為穩(wěn)恒電流或恒定電流，簡稱為直流(DirectCurrent)，記為DC或dc，直流電流要用大寫字母I表示。qQI常數(shù)tt直流電流I與時間t的關系在I－t坐標系中為一條與時間軸平行的直線。如果電流的大小及方向均隨時間變化，則稱為變動電流。對電路分析來說，一種最為重要的變動電流是正弦交流電流，其大小及方向均隨時間按正弦規(guī)律作周期性變化，將之簡稱為交流(Alternatingcurrent)，記為AC或ac，交流電流的瞬時值要用小寫字母i或i(t)表示。四、電壓1．電壓的基本概念電壓是指電路中兩點A、B之間的電位差(簡稱為電壓)，其大小等于單位正電荷因受電場力作用從A點移動到B點所作的功，電壓的方向規(guī)定為從高電位指向低電位的方向。電壓的國際單位制為伏特(V)，常用的單位還有毫伏(mV)、微伏(V)、千伏(kV)等，它們與伏特的換算關系為1mV=103V；1V=106V；1kV=103V2．直流電壓與交流電壓如果電壓的大小及方向都不隨時間變化，則稱之為穩(wěn)恒電壓或恒定電壓，簡稱為直流電壓，用大寫字母U表示。如果電壓的大小及方向隨時間變化，則稱為變動電壓。對電路分析來說，一種最為重要的變動電壓是正弦交流電壓(簡稱交流電壓)，其大小及方向均隨時間按正弦規(guī)律作周期性變化。交流電壓的瞬時值要用小寫字母u或u(t)表示。電壓的測量：第三節(jié)電阻一、電阻元件電阻元件是對電流呈現(xiàn)阻礙作用的耗能元件，例如燈泡、電熱爐等電器。l電阻定律：RS——制成電阻的材料電阻率，國際單位制為歐姆·米(·m)；l——繞制成電阻的導線長度，國際單位制為米(m)；S——繞制成電阻的導線橫截面積，國際單位制為平方米(m2)；R——電阻值，國際單位制為歐姆()。經常用的電阻單位還有千歐(k)、兆歐(M)，它們與的換算關系為1k=103；1M=106二、電阻與溫度的關系電阻元件的電阻值大小一般與溫度有關，衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù)，其定義為溫度每升高1C時電阻值發(fā)生變化的百分數(shù)。如果設任一電阻元件在溫度t1時的電阻值為R1，當溫度升高到t2時電阻值為R2，則該電阻在t1~t2溫度范圍內的(平均)溫度系數(shù)為R2R1R1(t2t1)如果R2>R1，則>0，將R稱為正溫度系數(shù)電阻，即電阻值隨著溫度的升高而增大；如果R2R2=R1[1(t2－t1)]第四節(jié)部分電路歐姆定律一、歐姆定律電阻元件的伏安關系服從歐姆定律，即U=RI或I=U/R=GU其中G=1/R，電阻R的倒數(shù)G叫做電導，其國際單位制圖1-4線性電阻的伏安特性曲線為西門子(S)。二、線性電阻與非線性電阻電阻值R與通過它的電流I和兩端電壓U無關(即R=常數(shù))的電阻元件叫做線性電阻，其伏安特性曲線在I－U平面坐標系中為一條通過原點的直線。電阻值R與通過它的電流I和兩端電壓U有關(即R常數(shù))的電阻元件叫做非線性電阻，其伏安特性曲線在I－U平面坐標系中為一條通過原點的曲線。通常所說的“電阻”，如不作特殊說明，均指線性電阻。第五節(jié)電能和電功率一、電功率電功率(簡稱功率)所表示的物理意義是電路元件或設備在單位時間內吸收或發(fā)出的電能。兩端電壓為U、通過電流為I的任意二端元件(可推廣到一般二端網絡)的功率大小為P=UI功率的國際單位制單位為瓦特(W)，常用的單位還有毫瓦(mW)、千瓦(kW)，它們與W的換算關系是1mW=103W；1kW=103W吸收或發(fā)出：一個電路最終的目的是電源將一定的電功率傳送給負載，負載將電能轉換成工作所需要的一定形式的能量。即電路中存在發(fā)出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。習慣上，通常把耗能元件吸收的功率寫成正數(shù)，把供能元件發(fā)出的功率寫成負數(shù)，而儲能元件(如理想電容、電感元件)既不吸收功率也不發(fā)出功率，即其功率P=0。通常所說的功率P又叫做有功功率或平均功率。二、電能電能是指在一定的時間內電路元件或設備吸收或發(fā)出的電能量，用符號W表示，其國際單位制為焦爾(J)，電能的計算公式為W=P·t=UIt通常電能用千瓦小時(kW·h)來表示大小，也叫做度(電)：1度(電)=1kW·h=3.6106J。即功率為1000W的供能或耗能元件，在1小時的時間內所發(fā)出或消耗的電能量為1度。【例1-1】有一功率為60W的電燈，每天使用它照明的時間為4小時，如果平均每月按30天計算，那么每月消耗的電能為多少度？合為多少J?解：該電燈平均每月工作時間t=430=120h，則W=P·t=60120=7200W·h=7.2kW·h6即每月消耗的電能為7.2度，約合為3.6107.22.6107J。三、電氣設備的額定值為了保證電氣設備和電路元件能夠長期安全地正常工作，規(guī)定了額定電壓、額定電流、額定功率等銘牌數(shù)據(jù)。額定電壓——電氣設備或元器件在正常工作條件下允許施加的最大電壓。額定電流——電氣設備或元器件在正常工作條件下允許通過的最大電流。額定功率——在額定電壓和額定電流下消耗的功率，即允許消耗的最大功率。額定工作狀態(tài)——電氣設備或元器件在額定功率下的工作狀態(tài)，也稱滿載狀態(tài)。輕載狀態(tài)——電氣設備或元器件在低于額定功率的工作狀態(tài)，輕載時電氣設備不能得到充分利用或根本無法正常工作。過載(超載)狀態(tài)——電氣設備或元器件在高于額定功率的工作狀態(tài)，過載時電氣設備很容易被燒壞或造成嚴重事故。輕載和過載都是不正常的工作狀態(tài)，一般是不允許出現(xiàn)的。四、焦爾定律電流通過導體時產生的熱量(焦爾熱)為Q=I2RtI——通過導體的直流電流或交流電流的有效值，單位為A。R——導體的電阻值，單位為。T——通過導體電流持續(xù)的時間，單位為s。Q——焦耳熱單位為J第二章第三節(jié)電阻的串聯(lián)一、電阻串聯(lián)電路的特點圖2-7電阻的串聯(lián)設總電壓為U、電流為I、總功率為P。1.等效電阻:R=R1R2?Rn2.分壓關系：3.功率分配：UU1U2UnIR1R2RnRPP1PP2nI2R1R2RnR特例：兩只電阻R1、R2串聯(lián)時，等效電阻R=R1R2,則有分壓公式R1R2U1U，U2UR1R2R1R2二、應用舉例解：將電燈(設電阻為R1)與一只分壓電阻R2串聯(lián)后，接入【例2-3】有一盞額定電壓為U1=40V、額定電流為I=5A的電燈，應該怎樣把它接入電壓U=220V照明電路中。U=220V電源上，如圖2-8所示。解法一：分壓電阻R2上的電壓為U2=U－U1=22040=180V，且U2=R2I，則U180R2236I5R1UU，且R118，可得解法二：利用兩只電阻串聯(lián)的分壓公式U1R1R2IUU1R2R136U1即將電燈與一只36分壓電阻串聯(lián)后，接入U=220V電源上即可?！纠?-4】有一只電流表，內阻Rg=1k，滿偏電流為Ig=100A，要把它改成量程為Un=3V的電壓表，應該串聯(lián)一只多大的分壓電阻R？解：如圖2-9所示。該電流表的電壓量程為Ug=RgIg=0.1V，與分壓電阻R串聯(lián)后的總電壓Un=3V，即將電壓量程擴大到n=Un/Ug=30倍。利用兩只電阻串聯(lián)的分壓公式，可得圖2-9例題2-4RgUgUn，則RgRURgn1Rg(n1)Rg29kUgUg上例表明，將一只量程為Ug、內阻為Rg的表頭擴大到量程為Un，所需要的分壓電阻為R=(n1)Rg，其中n=(Un/Ug)稱為電壓擴大倍數(shù)。RUnUg第四節(jié)電阻的并聯(lián)一、電阻并聯(lián)電路的特點設總電流為I、電壓為U、總功率為P。1.等效電導:G=G1G2?Gn即2.分流關系：R1I1=R2I2=?=RnIn=RI=U3.功率分配：R1P1=R2P2=?=RnPn=RP=U2特例：兩只電阻R1、R2并聯(lián)時，等效電阻RR1R2，則有分流公式R1R21111RR1R2RnI1R2I，I2IR1R2R1R2R1圖2-10電阻的并聯(lián)二、應用舉例【例2-5】如圖2-11所示，電源供電電壓U=220V，每根輸電導線的電阻均為R1=1，電路中一共并聯(lián)100盞額定電壓220V、功率40W的電燈。假設電燈在工作(發(fā)光)時電阻值為常數(shù)。試求：(1)當只有10盞電燈工作時，每盞電燈的電壓UL和功率PL；(2)當100盞電燈全部工作時，每盞電燈的電壓UL和功率PL。解：每盞電燈的電阻為R=U2/P=1210，n盞電燈并聯(lián)后的等效電阻為Rn=R/n根據(jù)分壓公式，可得每盞電燈的電壓RnULU，2R1Rn2UL功率PLR(1)當只有10盞電燈工作時，即n=10，圖2-11例題2-5則Rn=R/n=121，因此2RnULULU216V，PL39W2R1RnR(2)當100盞電燈全部工作時，即n=100，則Rn=R/n=12.1，2RnULULU189V，PL29W2R1RnR【例2-6】有一只微安表，滿偏電流為Ig=100A、內阻Rg=1k，要改裝成量程為In=100mA的電流表，試求所需分流電阻R。解：如圖2-12所示，設n=In/Ig(稱為電流量程擴R大倍數(shù))，根據(jù)分流公式可得IgIn，則RgRn1本題中n=In/Ig=1000，RRg圖2-12例題2-6Rg1k1。n110001上例表明，將一只量程為Ig、內阻為Rg的表頭擴大到量程為In，所需要的分流電阻為R=RgR/(n1)，其中n=(In/Ig)稱為電流擴大倍數(shù)。第六節(jié)萬用電表的基本原理一、萬用表的基本功能萬用電表又叫做復用電表，通常稱為萬用表。它是一種可以測量多種電量的多量程便攜式儀表，由于它具有測量的種類多，量程范圍寬，價格低以及使用和攜帶方便等優(yōu)點，因此廣泛應用于電氣維修和測試中。一般的萬用表可以測量直流電壓、直流電流、電阻、交流電壓等，有的萬用表還可以測量音頻電平、交流電流、電容、電感以及晶體管的值等。二、萬用表的基本原理萬用表的基本原理是建立在歐姆定律和電阻串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等規(guī)律基礎之上的。萬用表的表頭是進行各種測量的公用部分。表頭內部有一個可動的線圈(叫做動圈)，它的電阻Rg稱為表頭的內阻。動圈處于永久磁鐵的磁場中，當動圈通有電流之后會受到磁場力的作用而發(fā)生偏轉。固定在動圈上的指針隨著動圈一起偏轉的角度，與動圈中的電流成正比。當指針指示到表盤刻度的滿標度時，動圈中所通過的電流稱為滿偏電流Ig。Rg與Ig是表頭的兩個主要參數(shù)。1.直流電壓的測量將表頭串聯(lián)一只分壓電阻R，即構成一個簡單的直流電壓表，如圖2-16所示。測量時將電壓表并聯(lián)在被測電壓Ux的兩端，通過表頭的電流與被測電壓Ux成正比UxIRRg在萬用表中，用轉換開關分別將不同數(shù)值的分壓電阻與表頭串聯(lián)，即可得到幾個不同的電壓量程。圖2-16簡單的直流電壓表【例2-9】如圖2-17所示某萬用表的直流電壓表部分電路，五個電壓量程分別是U1=2.5V，U2=10V，U3=50V，U4=250V，U5=500V，已知表頭參數(shù)Rg=3k，Ig=50A。試求電路中各分壓電阻R1、R2、R3、R4、R5。解:利用電壓表擴大量程公式R=(n1)Rg，其中n=(Un/Ug)，Ug=RgIg=0.15V。(1)求R1：n1=(U1/Ug)=16.67，R1=(n1)Rg=47k(2)求R2：把Rg2=RgR1=50k視為表頭內阻，n2=(U2/U1)=4，則R2=(n1)Rg2=150k(3)求R3：把Rg3=RgR1R2=200k視為表頭內阻，n3=(U3/U2)=5，則R3=(n1)Rg3=800k(4)求R4：把Rg4=RgR1R2R3=1000k視為表頭內阻，n4=(U4/U3)=5，則R4=(n1)Rg4=4000k=4M(5)求R5：把Rg5=RgR1R2R3R4=5M視為表頭內阻，n5=(U5/U4)=2，則R5=(n1)Rg5=5M圖2-17例題2-92.直流電流的測量將表頭并聯(lián)一只分流電阻R，即構成一個最簡單的直流電流表，如圖2-18所示。設被測電流為Ix，則通過表頭的電流與被測電流Ix成正比，即IGRIxRgR圖2-18簡單的直流電流圖2-19多量程的直流電流表分流電阻R由電流表的量程IL和表頭參數(shù)確定RIgILIgRg實際萬用表是利用轉換開關將電流表制成多量程的，如圖2-19所示。3.電阻的測量萬用表測量電阻(即歐姆表)的電路如圖2-20所示?？勺冸娮鑂叫做調零電阻，當紅、黑表筆相接時(相當于被測電阻Rx=0)，調節(jié)R的阻值使指針指到表頭的滿刻度，即EIgRgrR萬用表電阻檔的零點在表頭的滿度位置上。而電阻無窮大時(即紅、黑表筆間開路)指針在表頭的零度位置上。當紅、黑表筆間接被測電阻Rx時，通過表頭的電流為IERgrRRx可見表頭讀數(shù)I與被測電阻Rx是一一對應的，并且成反比關系，因此歐姆表刻度不是線性的。三、萬用表的使用1．正確使用轉換開關和表筆插孔萬用表有紅與黑兩只表筆(測棒)，表筆可插入萬用表的“”、“”兩個插孔里，注意一定要嚴格將紅表筆插入“”極性孔里，黑表筆插入“”極性孔里。測量直流電流、電壓等物理量時，必須注意正負極性。根據(jù)測量對象，將轉換開關旋至所需位置，在被測量大小不詳時，應先選用量程較大的高檔試測，如不合適再逐步改用較低的檔位，以表頭指針移動到滿刻度的三分之二位置附近為宜。2．正確讀數(shù)萬用表有數(shù)條供測量不同物理量的標尺，讀數(shù)前一定要根據(jù)被測量的種類、性質和所用量程認清所對應的讀數(shù)標尺。3．正確測量電阻值在使用萬用表的歐姆檔測量電阻之前，應首先把紅、黑表筆短接，調節(jié)指針到歐姆標尺的零位上，并要正確選擇電阻倍率檔。測量某電阻Rx時，一定要使被測電阻不與其它電路有任何接觸，也不要用手接觸表筆的導電部分，以免影響測量結果。當利用歐姆表內部電池作為測試電源時(例如判斷二極管或三極管的管腳)，要注意到：黑表筆接的是電源正極，紅表筆接的是電源負極。4．測量高電壓時的注意事項在測量高電壓時務必要注意人身安全，應先將黑表筆固定接在被測電路的地電位上，然后再用紅表筆去接觸被測點處，操作者一定要站在絕緣良好的地方，并且應用單手操作，以防觸電。在測量較高電壓或較大電流時，不能在測量時帶電轉動轉換開關旋鈕改變量程或檔位。5．萬用表的維護萬用表應水平放置使用，要防止受震動、受潮熱，使用前首先看指針是否指在機械零位上，如果不在，應調至零位。每次測量完畢，要將轉換開關置于空檔或最高電壓檔上。在測量電阻時，如果將兩只表筆短接后指針仍調整不到歐姆標尺的零位，則說明應更換萬用表內部的電池；長期不用萬用表時，應將電池取出，以防止電池受腐蝕而影響表內其它元件。第七節(jié)電阻的測量一、電阻的測量方法電阻的測量在電工測量技術中占有十分重要的地位，工程中所測量的電阻值，一般是在106~1012的范圍內。為減小測量誤差，選用適當?shù)臏y量電阻方法，通常是將電阻按其阻值的大小分成三類，即小電阻(1以下)、中等電阻(1~0.1M)和大電阻(0.1M以上)。測量電阻的方法很多，常用的方法分類如下：1.按獲取測量結果方式分類(1)直接測阻法采用直讀式儀表測量電阻，儀表的標尺是以電阻的單位(、k或M)刻度的，根據(jù)儀表指針在標尺上的指示位置，可以直接讀取測量結果。例如用萬用表的檔或M表等測量電阻，就是直接測阻法。(2)比較測阻法采用比較儀器將被測電阻與標準電阻器進行比較，在比較儀器中接有檢流計，當檢流計指零時，可以根據(jù)已知的標準電阻值，獲取被測電阻的阻值。(3)間接測阻法通過測量與電阻有關的電量，然后根據(jù)相關公式計算，求出被測電阻的阻值。例如得到廣泛應用的、最簡單的間接測阻法是電流、電壓表法測量電阻(即伏安法)。它是用電流表測出通過被測電阻中的電流、用電壓表測出被測電阻兩端的電壓，然后根據(jù)歐姆定律即可計算出被測電阻的阻值。2．按被測電阻的阻值的大小分類(1)小電阻的測量是指測量1以下的電阻。測量小電阻時，一般是選用毫歐表。要求測量精度比較高時，則可選用雙臂電橋法測量。(2)中等電阻的測量是指測量阻值在1~0.1M之間的電阻。對中等電阻測量的最為方便的方法是用歐姆表進行測量，它可以直接讀數(shù)，但這種方法的測量誤差較大。中等電阻的測量也可以選用伏、安表測阻法，它能測出工作狀態(tài)下的電阻值。其測量誤差比較大。若需精密測量可選用單臂電橋法。(3)大電阻的測量是指測量阻值在0.1M以上的電阻。在測量大電阻時可選用兆歐表法，可以直接讀數(shù)，但測量誤差也較大。二、伏安法測電阻圖2-21(a)是電流表外接的伏安法，這種測量方法的特點是電流表讀數(shù)I包含被測電阻R中的電流I與電壓表中的電流IV，所以電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值應是被測電阻R與電壓表內阻RV并聯(lián)后的等效電阻，即(R//RV)=U/I，所以被測電阻值為RUUIRV如果不知道電壓表內阻RV的準U確值，令R，則該種測量方法適I用于R況，即適用于測量阻值較小的電阻。圖2-21(b)是電流表內接的伏安法，這種測量方法的特點是電壓表讀數(shù)U包含被測電阻R端電壓U與電流圖2-21伏安法測電阻表端電壓UA，所以電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值應是被測電阻R與電流表內阻RA之和，即RRA=U/I，所以被測電阻值為URRAIU如果不知道電流表內阻的準確值，令R，則該種測量方法適用于R>>RA的情I況，即適用于測量阻值較大的電阻。智能化上。隨著人工智能技術的飛速發(fā)展，將人工智能用于汽車系統(tǒng)控制已成為不爭的事實。二、汽車電子控制技術的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢目前，國外汽車上應用較多、較為成熟的電子控制裝置大致可分為四個方面:1.儀表通信儀表通信類的應用主要有電子鐘、電子油耗表、電子溫度計、電子車速里程表、電子轉速表、旅程計算器、燃料消耗計、電子定時、電子化圖示儀表盤、電話及其通信裝置、各種報警(燈絲切斷，排氣溫度，水面，液面，未關門，未系安全帶等)。儀表通信類即將采用的新技術主要有大型電子化薄式儀表盤、多路信息傳輸、光纖通信傳輸、慣性導航、衛(wèi)星導航、屏幕顯示街道圖及交通阻塞狀況圖、多功能綜合屏幕顯示等。2.發(fā)動機及傳動系發(fā)動機及傳動系已經采用的技術主要有交流發(fā)電機的整流及集成調節(jié)器、電子點火(全晶體管式，集成式，無觸點分電器式，一體化點火線圈式)、點火正時控制、廢氣再循環(huán)控制(氧傳感器)、燃油噴射電子控制、電子控制化油器、柴油機最佳參數(shù)電子控制(噴射，進氣，正時等)、發(fā)動機最佳參數(shù)電子控制(空燃比，點火，廢氣再循環(huán)，怠速，爆燃控制，噴射控制等)、車速自動控制、柴油機啟動控制、增壓器自動控制、變速器電子控制、離合器電子控制、卻系電子控制、冷啟動控制、換擋提示器、發(fā)動機停缸控制、車速感應的動力轉向裝置等。發(fā)動機及傳動系即將采用的新技術主要有發(fā)動機氣缸電子控制、發(fā)動機和傳動系綜合控制、無級變速和自適應速度控制、熱電變換、蓄電池容量余值顯示、自動巡航系統(tǒng)、電子控制消聲器、電子控制動力轉向等。3.安全方面安全方面已經采用的技術主要有電子防抱制動控制、驅動防滑控制裝置、電子主動懸架控制、電子控制四輪轉向系統(tǒng)、安全氣囊自控裝置、刮水器自動控制、速度控制(限速與恒速)、車窗自動控制、輪胎氣壓報警、防盜報警、防撞車間距報警、未系安全帶報警、安全帶自動鎖緊控制、明暗燈光控制、沖撞記錄儀、前大燈控制、后視鏡控制、電子門鎖等。安全方面即將采用的技術主要有路面狀態(tài)顯示、防碰撞自動控制、死角處障礙物報警、安全雷達、制動管路故障應急制動、睡眠檢測報警、司機突病時自控、電子操縱緊急制動、酒醉檢測安全自控、后視攝像及屏幕顯示、聲音合成報警系統(tǒng)、故障預警提示系統(tǒng)、倒車測距系統(tǒng)等。4.舒適性方面舒適性方面已經采用的技術主要有空調自動控制、座椅自動調整、自動照明、紅外線控制車門開關、車窗及車門自動開關(聲控)、高級立體音響、無線電調諧自動預選、無鑰匙開車、車用電視機及音響等。舒適性方面將要采用的技術主要有全自動空調(溫度、濕度、清潔度、含氧量)系統(tǒng)、道路交通信息指示表、行駛路線最優(yōu)化選擇控制、聲控駕駛等。§2-1汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的組成與分類一、功用汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的功用是控制燃油噴射式發(fā)動機的空燃比和點火時刻。二、電控燃油噴射系統(tǒng)的基本組成電控燃油噴射系統(tǒng)盡管類型不少，品種繁多，但它們都具有相同的控制原則：即以電控單元(ECU)為控制核心，以空氣流量和發(fā)動機轉速為控制基礎，以噴油器、怠速空氣調整器等為控制對象，保證獲得與發(fā)動機各種工況相匹配的最佳混合氣成分和點火時刻。電控燃油噴射系統(tǒng)大致可分為空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)三個部分。三、電控燃油噴射系統(tǒng)分類1)按噴油實現(xiàn)的方式分類在發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，按噴油實現(xiàn)的方式進行分類，可分為機械式、機電混合式和電子控制式三種燃油噴射系統(tǒng)。(1)機械式燃油噴射系統(tǒng)該系統(tǒng)采用連續(xù)噴射方式，可分為單點或多點噴射，其噴油量是通過空氣計量板直接控制燃油流量調節(jié)柱塞來控制的，采用的是機械式計量方式，故由此得名。(2)機電混合式燃油噴射系統(tǒng)其特點是增加了一個電子控制單元(ElectricControlUnit，ECU)。ECU可根據(jù)水溫、節(jié)氣門位置等傳感器的輸入信號來控制電液式壓差調節(jié)器的動作，以此實現(xiàn)對不同工況下的空燃比進行修正的目的。(3)電子控制式燃油噴射系統(tǒng)電子控制單元通過各種傳感器來檢測發(fā)動機運行參數(shù)(包括發(fā)動機的進氣量、轉速、負荷、溫度、排氣中的氧含量等)的變化，再由ECU根據(jù)輸入信號和數(shù)學模型來確定所需的燃油噴射量，并通過控制噴油器的開啟時間來控制噴入氣缸內的每循環(huán)噴油量，進而達到對氣缸內可燃混合氣的空燃比進行精確配制的目的。2)按噴油器的噴射部位分類在發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，按噴油器的噴射部位進行分類，又可分為缸內噴射和缸外噴射兩種形式。(1)缸內噴射它是將噴油器安裝于缸蓋上直接向缸內噴油，因此需要較高的噴油壓力(3到4MPa)。由于噴油壓力較高，故對供油系統(tǒng)的要求較高，成本也相應較高?，F(xiàn)在已經不使用了。(2)缸外噴射它是指在進氣歧管內噴射或進氣門前噴射。在該方式中，噴油器被安裝于進氣歧管內或進氣門附近，故燃油在進氣過程中被噴射后與空氣混合形成可燃混合氣再進入氣缸內。相比而言，由于缸外噴射方式燃油的噴油壓力(0.1到0.5MPa)不高，且結構簡單，成本較低，故目前應用較為廣泛。3)按噴油器數(shù)目分類在發(fā)動機燃油噴射控制系統(tǒng)中，按噴油器數(shù)目進行分類，又可分為單點噴射和多點噴射兩種形式。(1)單點噴射單點噴射系統(tǒng)是把噴油器安裝在化油器所在的節(jié)氣門段，通常用一個噴油器將燃油噴入進氣流，形成混合氣進入進氣歧管，再分配到各個氣缸中。(2)多點噴射多點噴射系統(tǒng)是在每缸進氣口處裝有一只噴油器，由電控單元(ECU)控制順序地進行分缸單獨噴射或分組噴射，燃油直接噴射到各缸的進氣門前方，再與空氣一起進入氣缸形成混合氣。4)按噴油器的噴射方式分類在發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，按噴油器的噴射方式可分為連續(xù)噴射和間歇噴射兩種形式。(1)連續(xù)噴射在連續(xù)噴射系統(tǒng)中，燃油被連續(xù)不斷地噴入進氣歧管內，并在進氣管內蒸發(fā)后形成可燃混合氣，再被吸入氣缸內。(2)間歇噴射又稱為脈沖噴射或同步噴射。其特點是噴油頻率與發(fā)動機轉速同步，且噴油量只取決于噴油器的開啟時間(噴油脈沖寬度)。5)按噴油器的噴射時序分類在發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，按噴油器的噴射時序可分為同時噴射、分組噴射和順序噴射三種形式。(1)同時噴射同時噴射是指發(fā)動機在運行期間，各缸噴油器同時開啟、同時關閉。(2)分組噴射分組噴射是將噴油器按發(fā)動機每工作循環(huán)分成若干組交替進行噴射。(3)順序噴射順序噴射則是指噴油器按發(fā)動機各缸的工作順序依次進行噴射。6)按空氣量的檢測方式分類在發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，根據(jù)空氣進氣量的檢測方式，可分為進氣壓力感應式和空氣流量感應式兩種。(1)進氣壓力感應式進氣壓力感應式是通過檢測進氣歧管的壓力(真空度)和發(fā)動機的轉速，推算發(fā)動機吸入的空氣量，并計算燃油流量的速度。(2)空氣流量感應式空氣流量感應式又分為空氣體積流量式和空氣質量流量式。空氣體積流量式計量進入氣缸的空氣的體積量，將該量轉變成電信號，輸送至ECU，ECU計算出與該體積的空氣相適應的噴油量，以控制混合氣空燃比的最佳值?？諝赓|量流量式將進入氣缸內空氣的質量轉換成電信號，輸送給ECU，由ECU根據(jù)空氣的質量計算出與之相適應的噴油量，以控制最佳空燃比。四、電控燃油噴射系統(tǒng)的基本原理ECU通過絕對壓力傳感器或空氣流量計的信號計量空氣質量，并根據(jù)計算出的空氣質量與目標空燃比比較即可確定每次燃燒所必需的燃料質量。根據(jù)空氣質量和發(fā)動機轉速計算出的噴油時間稱為基本噴油持續(xù)時間。各種傳感器檢測冷卻水溫度、進氣溫度、節(jié)氣門開度等與發(fā)動機工況有關的參數(shù)后，對基本噴油持續(xù)時間進行修正，確定最佳噴油持續(xù)時間，使實際噴油持續(xù)時間接近由目標空燃比確定的噴油持續(xù)時間?！?-2燃油供給系統(tǒng)一、燃油供給系統(tǒng)的組成與作用燃油供給系統(tǒng)由電動燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調節(jié)器、脈動阻尼減振器、噴油總管、噴油器、冷啟動噴油器及油管等組成。燃油供給系統(tǒng)的作用是向發(fā)動機及時地供應各種工況下所需要的燃油量。二、燃油供給系統(tǒng)的工作原理液力傳動裝置的基本形式為液力偶合器與液力變矩器。三、各部件的結構和工作原理1.電動燃油泵電動燃油泵的功能是從油箱中吸入燃油，將油壓提高到規(guī)定值，然后通過供給系統(tǒng)送到噴油器。按結構的不同分為滾柱式、渦輪式、齒輪式和側槽式等。按安裝位置的不同分為內裝式和外裝式。內裝式電動燃油泵安裝在油箱內部，優(yōu)點是不易產生氣阻和泄漏，有利于熱油輸送，且工作噪聲??；外裝式電動燃油泵串聯(lián)在油箱外部的輸油管路中，容易布置，但噪聲大，且易產生氣泡形成氣阻，外裝式一般采用滾柱式電動燃油泵。電動燃油泵主要由永磁式驅動電動機、泵體和外殼三部分組成。燃油泵中設有一安全閥，燃油泵工作壓力升高到400kPa時，安全閥打開，燃油泵出油腔同時與吸油腔相通，燃油在泵內循環(huán)，避免供油壓力過高。為了防止發(fā)動機停轉時，供油壓力突然下降而引起燃油倒流，在燃油泵出油口安裝了單向閥。當發(fā)動機熄火時，燃油泵停止轉動，單向閥關閉，這樣在供油系統(tǒng)中仍有殘余壓力，有利于發(fā)動機再次啟動。2.汽油濾清器汽油濾清器的作用是濾除汽油中的雜質，防止污物堵塞噴油器針閥等精密機件。它裝在電動汽油泵之后的輸油管路中。它由紙質濾芯再串聯(lián)一個棉纖維過濾網制成，過濾能力較大，有很好的濾清效果，能濾去直徑大于0.01mm的雜質。其外殼為密封式鐵殼，有一定的耐壓能力。在正常使用情況下，這種汽油濾清器的使用壽命較長，汽車每行駛40000km才需更換。3.汽油壓力調節(jié)器汽油壓力調節(jié)器的作用是根據(jù)進氣歧管壓力的變化來調節(jié)進入噴油器的汽油壓力，使兩者保持恒定的壓力差，壓力調節(jié)在250kPa到300kPa范圍內。汽油壓力調節(jié)器一般位于分配油管的一端，由金屬殼體組成的內腔分為彈簧室和燃油室，彈簧室內有一根通氣管與進氣歧管相連，使供油系統(tǒng)中的油壓不僅取決于彈簧預緊力，而且取決于進氣歧管內的氣體壓力。4.汽油脈動阻尼器汽油脈動阻尼器的作用是減小汽油管路中的壓力波動，并抑制噴油器或汽油壓力調節(jié)器在開啟與關閉過程中產生的壓力脈沖噪聲。汽油脈動阻尼器采用膜片與彈簧組成的緩沖裝置，膜片將內腔分為空氣室和燃油室，當油壓脈動的汽油進入脈動阻尼器時，該脈動壓力通過膜片傳給彈簧而被吸收，從而起到緩沖作用。5.噴油器噴油器的功能是根據(jù)ECU的控制信號向進氣歧管、進氣總管內噴射定量的霧化汽油。噴油器按用途和工作條件的需要，有很多種形式，按結構形式分有針軸式、球閥式、片閥式；按驅動方式可分為電壓驅動和電流驅動兩種形式，按阻值分有高阻值和低阻值兩種。6.冷啟動噴油器冷啟動噴油器安裝在進氣總管上，其功能是發(fā)動機在低溫啟動時投入工作，以改善發(fā)動機的低溫啟動性能?！?-3空氣供給系統(tǒng)一、空氣供給系統(tǒng)的功用功用是為發(fā)動機可燃混合氣的形成提供必要的空氣，并測量進入氣缸的空氣量。二、空氣供給系統(tǒng)的組成空氣供給系統(tǒng)主要由空氣濾清器、空氣流量計、節(jié)氣門體、節(jié)氣門位置傳感器、進氣總管、進氣歧管、溫度傳感器等組成。1、空氣流量計空氣流量計應設置在空氣濾清器和節(jié)氣門體之間。常用的空氣流量計有翼片式空氣流量計、卡門旋渦式空氣流量計、熱線式空氣流量計和熱膜式空氣流量計4種類型。(1)翼片式空氣流量計翼片式空氣流量計由翼片部分、電位計部分及接線插頭組成。翼片部分由測量葉片、緩沖葉片組成。測量葉片隨空氣流量的變化在空氣主通道內偏轉。電位計部分主要由平衡配重、滑臂、回位彈簧、調整齒圈和印制電路板等組成。由于電位計與測量葉片是同軸的，所以當葉片偏轉時，電位計滑臂必然轉動。由于轉軸一端裝有螺旋回位彈簧，當其彈力與吸入空氣氣流對測量葉片產生的推力平衡時，葉片就會處于某一穩(wěn)定偏轉位置，而電位計滑臂也處于鍍膜電阻的某一對應位置。電位計滑臂對電源的分壓輸出即代表此時的空氣流量。把此電壓經A/D(模擬/數(shù)字)轉換后送微機，微機依據(jù)空氣量的多少，經過運算、處理，確定應該噴射的汽油量，并經執(zhí)行器控制噴油，從而得到最佳空燃比。這種空氣流量計的結構簡單、可靠性高，但進氣阻力大，響應較慢且體積較大。(2)卡門旋渦式空氣流量計與葉片式空氣流量計相比，卡門渦旋式空氣流量計具有體積小、質量輕、進氣道結構簡單、進氣阻力小等優(yōu)點。所謂卡門旋渦，是指在進氣管道中央放置一個錐狀渦流發(fā)生器，當空氣流過時，在渦流發(fā)生器后部將會不斷產生卡門旋渦的渦流串，測出卡門旋渦的頻率便可感知空氣流量的大小。它主要有光電式和超聲波式。①光電式卡門旋渦空氣流量計它是利用光電效應原理進行信號檢測與轉換的。它主要由管路、旋渦發(fā)生器、整流柵、導孔、金屬箔板彈簧、發(fā)光二極管(LED)、光敏晶體管等部分組成。在產生卡門旋渦的過程中，旋渦發(fā)生器兩側的空氣壓力會發(fā)生變化，通過導孔作用在金屬箔上，從而使其振動。發(fā)光二極管的光照在振動的金屬箔上時，光敏晶體管接收到的金屬箔上的反射光是被旋渦調制的光，其輸出經解調得到代表空氣流量的頻率信號。②超聲波式卡門旋渦空氣流量計該空氣流量計中使用了超聲波傳感器。所謂超聲波，是指頻率高于20kHz，人耳聽不到的機械波。在卡門旋渦發(fā)生器下游管路兩側相對安裝超聲波發(fā)射探頭和接收探頭。因卡門旋渦對空氣密度的影響，就會使超聲波從發(fā)射探頭到接收探頭的時間較無旋渦變晚，而產生相位差。對此相位信號進行處理，就可得到旋渦脈沖信號，即代表體積流量的電信號輸出。(3)熱線式空氣流量計熱線式空氣流量計的基本構成包括：取樣管、鉑金絲、溫度補償電阻、控制電路及殼體等。根據(jù)安裝的部位不同，可分為主流測量方式和旁通測量方式。主流式熱線空氣流量計的鉑金絲和進氣溫度傳感器都安裝在主氣道中的取樣管內。旁通式熱線空氣流量計是將鉑金絲繞在陶瓷芯管上，并置于旁通氣道內。當發(fā)動機啟動后，空氣流過鉑金絲周圍，使其熱量散失，溫度下降，橋式電路失去平衡，其輸出電位差發(fā)生變化；控制電路根據(jù)電橋輸出電位差的變化調整加熱電流，使電橋處于新的穩(wěn)定狀態(tài)，并且在電阻上得到代表空氣流量的新的電壓輸出。2、進氣壓力傳感器采用速度-密度方式檢測進氣量的電控汽油噴射系統(tǒng)，是利用進氣歧管壓力傳感器來間接地測量發(fā)動機吸入空氣量的。3、節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上，它將節(jié)氣門開度轉換成電壓信號輸出，以便ECU控制噴油量。節(jié)氣門位置傳感器有開關式和滑動電阻式等類型。(1)開關式節(jié)氣門位置傳感器這種節(jié)氣門位置傳感器結構比較簡單，價格低廉，但其輸出是非連續(xù)的，檢測性差。(2)滑動電阻式節(jié)氣門位置傳感器電位器的動觸點(即節(jié)氣門開度輸出觸點)隨節(jié)氣門開度在電阻膜上滑動，從而在該觸點上得到與節(jié)氣門開度成比例的線性電壓輸出?！?-4電子控制系統(tǒng)一、電控單元(ECU)接收傳感器或其他裝置輸入的信息，存儲、計算、分析處理信息；輸出執(zhí)行命令；ECU不僅用來控制燃油噴射系統(tǒng)，同時還具有點火提前角控制、怠速控制、排放控制、進氣控制、增壓控制、自診斷、失效保護和備用控制系統(tǒng)等多項控制功能。ECU主要由輸入回路、A/D轉換器、微處理器和輸出回路和總線等組成。修正用傳感器曲軸位置傳感器水溫傳感器氧傳感器爆燃傳感器節(jié)氣門位置傳感器其他傳感器ECU基本測量用用于檢測空氣量傳感器用于檢測發(fā)動機轉速電磁噴油器電子點火怠速控制廢氣再循環(huán)其他控制電子控制系統(tǒng)(1)輸入回路從傳感器輸出的信號輸入ECU后，首先通過輸入回路，其中數(shù)字信號直接輸入微處理器。模擬信號則由A/D轉換器轉換成數(shù)字信號之后再輸入微處理器。(2)A/D轉換器由傳感器輸入的模擬信號，微處理器不能直接處理，要用A/D轉換器將模擬信號轉換成數(shù)字信號，再輸入微處理器。（3）微處理器微處理器的功能是根據(jù)發(fā)動機工作的需要，把各種傳感器送來的信號用內存的程序(微機處理的程序)和數(shù)據(jù)進行運算處理，并把處理結果如燃油噴射控制信號、點火控制信號等送往輸出回路。二、傳感器1、發(fā)動機轉速和曲軸位置傳感器空氣流量計檢測的是單位時間內的空氣流量，為確定每次循環(huán)符合最佳空燃比，應求得每次循環(huán)吸入的空氣量。即在已知單位時間空氣流量的基礎上，應檢測發(fā)動機轉速。為選取合適的噴油時刻和點火時刻，還需檢測每缸曲軸轉角的位置，故設發(fā)動機轉速與曲軸位置傳感器。發(fā)動機轉速與曲軸位置傳感器有多種形式，常用的有磁感應式、光電式、霍爾等。(1)磁感應式傳感器由轉子和線圈組成。轉子固定在分電器軸上，線圈固定在分電器殼體上。永久磁鐵的磁力線經轉子、線圈、托架構成封閉回路，轉子旋轉時，由于轉子凸起與托架間的磁隙不斷發(fā)生變化，通過線圈的磁通也不斷變化，線圈中便產生感應電壓，并以交流形式輸出。(2)霍爾式傳感器觸發(fā)葉輪的葉片數(shù)等于發(fā)動機缸數(shù)，葉輪由分電器軸帶動旋轉，葉片不斷地進出磁場的空氣隙。葉輪以其缺口對著空氣隙時，磁鐵產生的磁通經導板、空氣隙到半導體基片構成回路，這時傳感器輸出霍爾電壓。當葉輪的葉片進入空氣隙時，原磁路被葉片旁通。此時，傳感器無霍爾電壓輸出。(3)光電式傳感器光電式傳感器主要由發(fā)光二極管、光敏二極管、信號盤和控制電路組成。發(fā)光二極管、光敏二極管和控制電路都裝在固定底板座上，發(fā)光二極管與光敏二極管位置相對，分別位于信號盤的兩側。當信號盤擋住發(fā)光二極管的光線時，光敏二極管截止，控制電路輸出低電壓。當縫隙對準發(fā)光二極管與光敏二極管時，光線照射到光敏二極管上，控制電路輸出高電平。2、氧傳感器氧傳感器安裝在排氣管內。由于排氣中的氧濃度可以反映空燃比的大小，所以在電子控制汽油噴射系統(tǒng)中廣泛使用氧傳感器。氧傳感器隨時將檢測的氧濃度反饋給電控裝置，電控裝置據(jù)此判斷空燃比是否偏離理論值，一旦偏離，就調節(jié)噴油量，以控制空燃比收斂于理論值。(1)二氧化鈦(TiO2)氧傳感器這種氧傳感器是一種體電阻型氣敏傳感器。它是利用化學反應強、對氧氣敏感、易于還原的氧化物半導體材料二氧化鈦在與氧氣接觸時產生氧化還原反應，使晶格結構發(fā)生變化，從而導致電阻值發(fā)生變化的原理工作的。它的工作過程是：當排氣中氧含量較高時，二氧化鈦的阻值增大；反之，當排氣中氧含量較低時，二氧化鈦的阻值減小。(2)二氧化鋯(ZrO2)氧傳感器二氧化鋯氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體，即二氧化鋯固體電解質管。當鋯管接觸氧氣時，氧氣透過多孔鉑膜電極，吸附于二氧化鋯，并經電子交換成為負離子。由于鋯管內表面通大氣，外表面通排氣，其內外表面的氧氣分壓不同，則負氧離子濃度也不同，從而形成負氧離子由高濃度側向低濃度側的擴散。當擴散處于平衡狀態(tài)時，兩電極間便形成電動勢，所以二氧化鋯氧傳感器的本質是化學電池，亦稱氧濃差電池。3、爆震傳感器爆震傳感器的功用是把爆震時傳到缸體上的機械振動轉化成電壓信號，輸入ECU作為爆震控制信號。常用的爆震傳感器可分為共振型和非共振型兩種。①共振型壓電式爆震傳感器選擇振蕩片的固有頻率與被測發(fā)動機爆震時的振動頻率一致，則當爆震發(fā)生時兩者共振，壓電元件有最大諧振輸出。②非共振型壓電式爆震傳感器非共振型壓電式爆震傳感器實際是一種加速度傳感器。它是以接收加速度信號的形式來檢測爆震的，這種傳感器與共振型傳感器的不同之處在于：它內部無振蕩片，但設置了一個配重塊。配重塊以一定預應力壓緊在壓電片上。當發(fā)動機產生爆震時，配重塊就以一正比于加速度的交變力施加在壓電片上，從而產生輸出信號。三、開關信號(1)啟動信號(STA)此信號用來判斷發(fā)動機是否處在啟動狀態(tài)，啟動時，由于進氣管內混合氣流速慢、溫度低，因此汽油的霧化、蒸發(fā)較差。為了改善啟動性能，在啟動發(fā)動機時必須加濃混合氣。ECU接收到電信號，確認發(fā)動機處于啟動狀態(tài)時，將自動增加噴油量。(2)空擋啟動開關信號(NSW)在裝有自動變速器(A/T)的汽車中，ECU用這個信號區(qū)別變速器是處于“P”或“N”(停車或空擋)，還是處于“L”、“2”、“D”或“R”擋行駛狀態(tài)。NSW信號主要用于怠速系統(tǒng)的控制。(3)空調信號(A/C)A/C空調信號用來檢測空調壓縮機是否工作?？照{壓縮機工作時，向微機輸送高電平信號，ECU根據(jù)A/C信號控制發(fā)動機怠速時的點火提前角、怠速轉速和斷油轉速等?！?-5燃油噴射控制一、噴油器的控制和工作原理燃油噴射式發(fā)動機所需的燃油是燃油泵和噴油器供給的。當發(fā)動機工作時，各傳感器將信號輸入ECU，ECU根據(jù)各輸入信號的電平狀態(tài)，經運算判斷后輸出控制信號，控制三極管導通或截止。二、噴油正時噴油正時就是噴油器什么時候開始噴油的問題。1、多點間歇噴射多點間歇噴射分同時噴射、分組噴射和順序噴射三種類型。①同時噴射所有的噴油器并聯(lián)連接，ECU根據(jù)曲軸位置傳感器送入的基準信號，發(fā)出噴油器控制信號，控制功率三極管的導通和截止，從而控制各噴油器電磁線圈電路同時接通和切斷，使各缸噴油器同時噴油。通常曲軸每轉一周，各缸噴油器同時噴射一次，在發(fā)動機的一個工作循環(huán)中噴射兩次。由于這種噴射方式是所有各缸噴油器同時噴射，所以噴油正時與發(fā)動機進氣、壓縮、做功、排氣的循環(huán)沒有什么關系。其缺點是由于各缸對應的噴射時間不可能最佳，有可能造成各缸的混合氣形成不一樣。同時噴射正時圖②分組噴射分組噴射一般是把所有氣缸的噴油器分成2到4組。四缸發(fā)動機一般把噴油器分成兩組，由微機分組控制噴油器，兩組噴油器輪流交替噴射。每一工作循環(huán)中，各噴油器均噴射一次或兩次。一般多是發(fā)動機每轉一周，只有一組噴射。分組噴射正時圖③順序噴射順序噴射也叫獨立噴射。曲軸每轉兩周，各缸噴油器都輪流噴射一次，且像點火系統(tǒng)一樣，按照特定的順序依次進行噴射。順序噴射方式由于要知道向哪一缸噴射，因此應具備氣缸判別信號。因此當微機根據(jù)判缸信號、曲軸位置信號，確定該缸是排氣行程且活塞行至上止點前某一噴油位置時，微機輸出噴油控制信號，接通噴油器電磁線圈電路，該缸即開始噴射。順序噴射可以設立在最佳時間噴油，對混合氣的形成十分有利，因此它有利于提高燃油經濟性和降低有害物的排放。順序噴射正時圖三、噴油量的控制①啟動時噴油控制發(fā)動機啟動時的基本噴油時間不是根據(jù)進氣量(或進氣壓力)和發(fā)動機轉速計算確定的，而是ECU根據(jù)啟動信號和當時的冷卻水溫度，計算出啟動時的噴油持續(xù)時間。②啟動后的噴油控制發(fā)動機轉速超過預定值時，ECU確定的噴油信號持續(xù)時間滿足下式：噴油信號持續(xù)時間=基本噴油持續(xù)時間×噴油修正系數(shù)+電壓修正值式中，噴油修正系數(shù)是各種修正系數(shù)的總和。A.基本噴油量的控制根據(jù)發(fā)動機轉速信號和進氣管壓力信號確定噴油量，是以進氣量與進氣管壓力成正比為前提的，這一前提只在理論上成立。實際工作中，進氣脈動使充氣效率變化，進行再循環(huán)的排氣量的波動也影響進氣量測量的準確度。B.啟動后噴油量的修正在確定基本噴油時間的同時，ECU由各種傳感器獲得發(fā)動機運行工況信息，對基本噴油時間進行修正。a.啟動后加濃發(fā)動機完成啟動后，點火開關由啟動(STA)位置轉到接通點火(ON)位置，或發(fā)動機轉速已達到或超過預定值，ECU額外增加噴油量，使發(fā)動機保持穩(wěn)定運行。噴油量的初始修正值根據(jù)冷卻水溫度確定，然后以一固定速度下降，逐步達到正常。b.暖機加濃冷機時，燃油蒸發(fā)性差，為使發(fā)動機迅速進入最佳工作狀態(tài)，必須供給濃混合氣。在冷卻水溫度低時，ECU根據(jù)水溫傳感器(THW)信號相應增加噴射量。c.進氣溫度修正通常以20℃為進氣溫度信號的標準溫度，低于20℃時，空氣密度大，ECU增加噴油量，使混合氣不致過??；進氣溫度高于20℃時，空氣密度減小，ECU使噴油量減少，以防混合氣太濃。d.大負荷加濃發(fā)動機在大負荷工況下運轉時，要求使用濃混合氣以獲得大功率。ECU根據(jù)發(fā)動機負荷增加噴油量。發(fā)動機負荷狀況可以根據(jù)節(jié)氣門開度或進氣量的大小確定，故ECU可根據(jù)進氣壓力傳感器、空氣流量計、節(jié)氣門位置傳感器輸送的信號判斷發(fā)動機負荷狀況，決定相應增加的燃油噴射量。大負荷的加濃量約為正常噴油量的10%到30%。有些發(fā)動機的大負荷加濃量還與冷卻水溫度信號(THW)有關。e.過渡工況修正發(fā)動機在過渡工況下運行時(即汽車加速或減速行駛)，為獲得良好的動力性、經濟性、響應性，空燃比應作相應變化，即需要適量調整噴油量。f.怠速修正(只用于D型EFI系統(tǒng))在D型EFI系統(tǒng)中，決定基本噴油時間的進氣管壓力，在過渡工況時，相對于發(fā)動機轉速將產生滯后。怠速時發(fā)動機轉速越低，這種滯后時間越長，怠速就越不穩(wěn)定。隨進氣壓力增大或轉速降低，增加噴油量；隨進氣壓力減少或轉速增高，減少噴油量。g.斷油控制①減速斷油發(fā)動機在高速下運行急減速時，節(jié)氣門完全關閉，為避免混合氣過濃、燃料經濟性和排放性能變差，ECU停止噴油。當發(fā)動機轉速降到某預定轉速之下或節(jié)氣門重新打開時，噴油器投入工作。②發(fā)動機超速斷油。為避免發(fā)動機超速運行，發(fā)動機轉速超過額定轉速時，ECU控制噴油器停噴。電子控制自動變速器用到的信號輸入裝置有傳感器和開關，產生的信號一般有脈沖、模擬、開關3種形態(tài)。速度傳感器產生脈沖信號，溫度傳感器產生模擬信號，選擇開關則產生開關信號?！?-6點火控制一、控制點火系統(tǒng)的組成控制點火系統(tǒng)主要有ECU、傳感器、各種控制開關、點火線圈、火花塞和點火執(zhí)行器組成。1、傳感器凸輪軸位置傳感器是確定曲軸基準位置和點火基準的傳感器，它保證ECU控制點火系統(tǒng)正常工作最基本的信號?？諝饬髁總鞲衅魇谴_定進氣量大小的傳感器，該信號除用來計算基本噴油量外，還用作負荷信號來計算和讀取基本點火提前角。進氣溫度傳感器信號反映發(fā)動機吸入空氣的溫度，利用該信號對基本點火提前角進行休整；另外利用該信號控制啟動和發(fā)動機暖機期間的點火提前角。節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門開度轉換成電壓信號，以便ECU利用該信號和車速傳感器信號來綜合判斷發(fā)動機所處的工況（怠速、中等負荷、大負荷或減速），并對點火提前角進行修正。爆震傳感器用于點火提前角閉環(huán)控制系統(tǒng)，利用該信號來判斷發(fā)動機是否發(fā)生爆震，從而對點火提前角進行修正。各開關信號用于修正點火提前角。2、ECUECU是燃油噴射控制系統(tǒng)和點火控制系統(tǒng)的控制核心，存儲了該型號發(fā)動機在各種工況下的最佳點火提前角，并按預先編制的程序進行計算和判斷后，向點火控制器發(fā)出最佳點火提前角和點火線圈初級電路導通時間的控制信號。3、點火控制器點火控制器是控制點火系統(tǒng)的功率輸出級，它接受ECU輸出的點火控制信號并進行功率放大，以便驅動點火線圈工作。二、點火時刻的控制過程實際點火提前角＝初始提前角+基本提前角+修正提前角起動期間:固定值起動后基本點火提前角的控制：由轉速和負荷確定點火提前角的修正：部分負荷工況根據(jù)冷卻水溫、進氣溫度和節(jié)氣門位置等信號修正。滿負荷工況要特別小心控制點火提前角，以免產生爆震。最大和最小提前角的控制：微處理器計算的點火提前角必須控制在一定范圍內，否則發(fā)動機很難正常運轉。三、閉合角的控制閉合角控制電路的作用是：根據(jù)發(fā)動機轉速和蓄電池電壓調節(jié)閉合角，以保證足夠的點火能量。在發(fā)動機轉速上升和蓄電池電壓下降時，閉合角控制電路使閉合角加大，即延長一次側電路的通電時間，防止一次側儲能下降，確保點火能量。點火線圈的次級電壓是和初級電路斷開時的初級電流成正比。通電時間短時，初級電流小，會使感應的次級電壓偏低，容易造成失火。初級電流大，對點火有利；但通電時間過長，會使點火線圈發(fā)熱，甚至燒壞，還會使能耗增大。因此要控制一個最佳通電時間。四、發(fā)動機爆震的控制最常見的是利用發(fā)動機的爆震信號作為反饋信息，用來控制大負荷等工況下的點火提前角；爆震傳感器將發(fā)動機的爆震狀況反饋給ECU，一旦爆震程度超過規(guī)定的標準，ECU立即發(fā)出點火系統(tǒng)推遲點火；當爆震程度低于規(guī)定的標準時，ECU又會將點火時刻提前，循環(huán)調節(jié)點火時刻的結果，使發(fā)動機始終處于臨界爆震的工作狀態(tài)?！?-7怠速控制怠速一般是指發(fā)動機對外無功率輸出時，以最低轉速運轉。怠速轉速過高，會增加燃油消耗量。因此，怠速轉速應盡可能低。但考慮到減少有害物的排放，怠速轉速又不能過低。另外，考慮所有怠速使用條件下，如冷車運轉與電器負荷、空調裝置、自動變速器、動力轉向伺服機構的接入等情況，它們都會引起怠速轉速的變化，使發(fā)動機怠速不穩(wěn)甚至會引起熄火現(xiàn)象。怠速時，節(jié)氣門處于關閉狀態(tài)，空氣通過節(jié)氣門縫隙及旁通節(jié)氣門的怠速調節(jié)通道進入發(fā)動機，由空氣流量計（或進氣歧管壓力傳感器）檢測該進氣量，并根據(jù)轉速及其它修正信號控制噴油量，使轉矩與發(fā)動機本身內部阻力矩相平衡，保證發(fā)動機在怠速下穩(wěn)定運轉。當發(fā)動機的內部阻力矩發(fā)生變化時，怠速運轉轉速將會發(fā)生變化。發(fā)動機怠速控制裝置的功能就是自動維持發(fā)動機怠速穩(wěn)定運轉。一、怠速控制原理ECU根據(jù)從各傳感器的輸入信號所決定的目標轉速與發(fā)動機的實際轉速進行比較，根據(jù)比較得出的差值，確定相當于目標轉速的控制量，去驅動控制空氣量的執(zhí)行機構，使怠速轉速保持在目標轉速附近。二、節(jié)氣門直動式控制節(jié)氣門直動式怠速控制裝置是通過控制節(jié)氣門開啟程度，調節(jié)空氣流通的面積，達到控制進氣量，實現(xiàn)怠速控制的三、旁通空氣式控制為了控制發(fā)動機怠速運轉的速度，根據(jù)來自發(fā)動機ECU的信號，怠速控制閥增加或減少流過節(jié)氣門旁通通道的空氣量?！?-8汽油機進氣控制一、進氣慣性增壓控制系統(tǒng)進氣慣性增壓控制系統(tǒng)，是利用進氣流慣性產生的壓力波提高進氣效率。二、動力閥控制裝置動力閥控制裝置是安裝在進氣管上，控制進氣管空氣通道的大小。它可以根據(jù)發(fā)動機不同負荷來改變進氣量，以改善發(fā)動機的性能。小負荷時，真空電磁閥控制動力閥關閉，進氣通道變小，發(fā)動機輸出小功率，來提高燃油經濟性；大負荷時，真空電磁閥打開，進氣通道變大，發(fā)動機輸出大功率。三、廢氣渦輪增壓控制利用廢氣排出時的流速，驅動渦輪旋轉，渦輪旋轉使進氣管中的氣流增加而增壓。發(fā)動機所需要的增壓壓力目標值大小由ECU根據(jù)發(fā)動機的運行情況（如加速情況、冷卻水溫度、爆震狀況和進氣空氣量等）確定。增壓壓力由進氣管壓力傳感器檢測，并作為反饋信號輸入ECU，ECU根據(jù)其與增壓壓力目標值的差值，發(fā)出不同占空比的脈沖信號（頻率為20Hz），控制電磁閥平均開始時間的長短，以調節(jié)真空膜盒中的控制壓力的大小，控制廢氣渦輪增壓器廢氣放氣閥的開度或可變噴嘴環(huán)的角度，從而控制增壓器的輪速，產生發(fā)動機所需的目標值增壓壓力?！?-9汽油機的排放控制汽車發(fā)動機作為一個大氣污染源，應該采取各種有效措施予以治理和改造?，F(xiàn)代汽車采取了多種排放控制措施來減少汽車的排氣污染，如三元催化轉換、廢氣再循環(huán)（EGR）、活性碳罐蒸發(fā)控制系統(tǒng)等。一、廢氣再循環(huán)控制廢氣再循環(huán)簡稱為EGR（ExhaustGasRecirculation）系統(tǒng)，是目前用于降低NOx排放的一種有效措施。它是將一部分排氣引入進氣管與新混合氣混合后進入氣缸燃燒，從而實現(xiàn)再循環(huán)，并對送入進氣系統(tǒng)的排氣進行最佳的控制。EGR系統(tǒng)凈化NOx的基本原理是：排氣中的主要成分是CO2、H2O和N2等，這三種氣體的熱容量較高。當新混合氣和部分排氣混合后，熱容量也隨之增大。在進行相同發(fā)熱量的燃燒時，與不混合時相比，可使燃燒溫度下降，這樣就抑制NOx生成，因為NOx主要是在高溫富氧的條件下生成的。但是過度的廢氣再循環(huán)，使混合氣的著火性能和發(fā)動機輸出功率下降，將會影響發(fā)動機的正常運行，特別是在怠速、低轉速小負荷及發(fā)動機處于冷態(tài)運行時，再循環(huán)的廢氣將會明顯降低發(fā)動機的性能。因此應根據(jù)發(fā)動機結構、工況及工作條件的變化自動調整參與再循環(huán)的廢氣量，并選擇NOx排放量多的發(fā)動機運轉范圍，進行適量的EGR控制。通常，EGR的控制指標采用EGR率表示，其定義如下EGR率=[EGR氣體流量/（吸入空氣量+EGR氣體流量）]×100%1、固定EGR率的電子式EGR控制：在發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)各傳感器，如曲軸位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、點火開關等送來的信號，確定發(fā)動機目前在哪一種工況下工作，以輸出指令，控制廢氣再循環(huán)電磁閥打開或關閉，從而控制廢氣再循環(huán)控制閥打開或關閉，使廢氣再循環(huán)進行或停止。2、可變EGR率的電子式EGR控制：可變EGR率廢氣再循環(huán)控制的工作原理是：根據(jù)發(fā)動機臺架試驗確定的EGR率與發(fā)動機轉速、進氣量的對應關系，將有關數(shù)據(jù)存入發(fā)動機ECU內的ROM中。發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)各種傳感器送來的信號，確定發(fā)動機在哪一種工況工作，經過查表和計算修正、輸出適當?shù)闹噶?，控制電磁閥的開度，以調節(jié)廢氣再循環(huán)的EGR率。3、閉環(huán)控制式的EGR控制：新鮮空氣經節(jié)氣門進入穩(wěn)壓箱，發(fā)動機排氣中的一部分（還流廢氣）經控制閥進入穩(wěn)壓箱，穩(wěn)壓箱中設置有EGR率傳感器，它對穩(wěn)壓箱中新鮮空氣與廢氣所形成的混合氣中的氧氣濃度不斷地進行檢測，并將檢測結果輸入ECU。ECU經過分析計算后向控制閥輸出控制信息，不斷地調整EGR率，使廢氣再循環(huán)的EGR率時刻在ECU的控制下保持在理想狀態(tài)，從而有效地減少NOx的排放量。二、三元催化轉換控制該裝置裝發(fā)動機排氣管前，把發(fā)動機排放廢氣中的有害氣體轉化成無毒氣體。三元催化轉換器所用的催化劑是鉑（或鈀）和銠的混合物，催化劑理想工作溫度為400~800度。三元催化轉換器只有在理論空燃比14.7附近很窄的范圍內工作時，其轉換效率才能達到最佳。三元催化轉換器能對排氣中的CO、HC、NOx同時進行凈化處理?；瘜W反應為：2NO+2CO=N2+2CO22C2H6+7O2=4CO2+6H2O2CO+O2=2CO2三、活性碳罐蒸發(fā)污染控制為了防止燃油蒸汽直接排向大氣而產生污染，同時提高燃油的經濟性而采用的裝置。油箱的汽油蒸氣通過單向閥進入活性碳罐上部，空氣從碳罐下部進入清洗活性碳。在碳罐右上方有一定量排放小孔及受真空控制的排放控制閥，排放控制閥上部的真空度由碳罐控制電磁閥控制，而碳罐控制電磁閥受ECU控制。§2-10故障自診斷系統(tǒng)一、自診斷系統(tǒng)的功能及工作情況發(fā)動機運轉過程中，ECU內部的故障自診斷電路隨時監(jiān)測各個傳感器和執(zhí)行器的工作狀況，一旦發(fā)現(xiàn)傳感器或執(zhí)行器參數(shù)異?；蚬δ苁r，系統(tǒng)就會接通儀表盤上的故障指示燈電路。系統(tǒng)同時將檢測到的故障內容以故障碼的形式存儲在RAM中，以便維修人員讀取。二、故障碼的顯示故障碼是用數(shù)字代表出現(xiàn)故障的系統(tǒng)或故障的大致范圍。不同的廠家，故障碼有所不同，讀取方法也不完全一樣。常見的有：1、脈沖電壓顯示1）、電壓脈沖寬度相同，十位與個位間有一較短的暫停時間，故障碼與故障碼之間有一較長的暫停時間。2）、電壓脈沖寬度不同，寬脈沖表示十位，短脈沖表示個位，十位與個位間有一較短的暫停時間，故障碼與故障碼之間有一較長的暫停時間。3）、電壓脈沖寬度相同，位與位間有一較短的暫停時間，故障碼與故障碼之間有一較寬的電壓脈沖。4）、脈沖電壓不同，5V的電壓脈沖表示十位，0V的電壓脈沖表示個位，故障碼與故障碼之間以較長的2.5V電壓區(qū)分。2、數(shù)字顯示故障碼以數(shù)字的形式顯示在組合儀表的顯示屏上。3、發(fā)光二極管顯示發(fā)光二極管顯示法的二極管一般裝在ECU上，根據(jù)二極管數(shù)量的不同，分個二極管顯示式、2個二極管顯示式和4個二極管顯示式。1個二極管的與儀表板上的故障指示燈閃爍表示法相同；2個二極管中，紅色的顯示十位，綠色的顯示個位；4個二極管則采用8、4、2、1碼方式顯示；§2-11安全保險功能和備用系統(tǒng)一、安全保險功能當電控發(fā)動機某一傳感器、執(zhí)行器或控制部分出現(xiàn)故障時，如果ECU仍然按原來的方式控制發(fā)動機運行，就可能使發(fā)動機或其他部件也出現(xiàn)故障。例如，發(fā)動機點火系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，ECU仍控制噴油器繼續(xù)噴油，混合氣過濃，未燃燒的混合氣進入排氣凈化裝置（三元催化器）后，繼續(xù)燃燒，使三元催化器溫度急劇升高而損壞。為了避免這種情況的發(fā)生，ECU系統(tǒng)一般會啟動安全保險功能。手提電腦的備用電池，電腦的UPS等就是類似的安全保險功能。二、備用系統(tǒng)當ECU內的控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，備用系統(tǒng)立即啟動，用固定的信號進行控制。該系統(tǒng)僅僅只能維持基本運行性能，而不能保持正常的運行性能。1、啟動備用系統(tǒng)條件（1）、當微處理器停止輸出點火正時控制信號時。（2）、當進氣歧管壓力信號電路出現(xiàn)開路或短路時。2、備用系統(tǒng)工作狀態(tài)當ECU的監(jiān)視器監(jiān)測到微處理器出現(xiàn)異常時，先接通故障檢查指示燈，提醒駕駛員注意，同時自動轉換到備用系統(tǒng)工作狀態(tài)。備用系統(tǒng)是個簡易的控制系統(tǒng)，主要是根據(jù)啟動信號和怠速觸點狀態(tài)，選擇一固定噴油時間和點火提前角進行控制。由于不是最佳參數(shù)，故只能維持基本運行性能，使車輛繼續(xù)行駛，而不能保持正常的運行性能。§2-12柴油機電子控制系統(tǒng)一、概述國際上受日益嚴格的排放法規(guī)限制，目前柴油機電子控制技術在國外達到60%--90%。柴油機電子控系統(tǒng)組成，與汽油機一樣仍然有信號輸入裝置、電控單元ECU、執(zhí)行器三部分。柴油機電子控系統(tǒng)的技術特點：一是其關鍵技術和在柴油噴射電控執(zhí)行器上；二是柴油電子控制噴射系統(tǒng)的多樣化。二、電控柴油噴射系統(tǒng)分類電控柴油噴射系統(tǒng)按直接控制的量來分有位置控制和時間控制兩類。位置控制保留了傳統(tǒng)的噴油泵、高壓油管和噴油器，以及噴油泵中的齒條齒圈、滑套等控制油量的機械傳動機構，只是對齒條或滑套的運動位置控制由原來的機械調速器改為微處理器控制；時間控制系統(tǒng)可以保留原來的噴油泵、高壓油管和噴油器，也可以用新型的高壓燃油系統(tǒng)，用高速電磁閥直接控制高壓燃油的噴射。三、電子控制柴油噴射系統(tǒng)的控制原理ECU根據(jù)各傳感器（包括發(fā)動機轉速、加速踏板位置、齒條位置、噴油時刻、車速及進氣壓力、進氣溫度、冷卻水溫及燃油溫度傳感器）實時檢測到的發(fā)動機運行參數(shù)，與ECU中預先存儲的參數(shù)值或圖譜相比較，按其最佳值或計算后的目標值把指令輸送給執(zhí)行器。執(zhí)行器根據(jù)ECU的指令，控制噴油量和噴油正時。1、噴油量控制是由ECU控制電動調速器中的控制套筒的位置來實現(xiàn)增減噴油量。ECU根據(jù)加速踏板位置和發(fā)動機轉速傳感器送來的信號，首先算出該工況下的基本噴油量；其次，根據(jù)進氣壓力、進氣溫度、冷卻水溫傳感器、起動機和空調器等信號，對該基本噴油量進行修正；并且還有根據(jù)溢流環(huán)位置傳感器的信號進行反饋修正，以確定最佳噴油量。2、噴油時刻的控制ECU按發(fā)動機轉速和加速踏板的位置確定出基本噴油時刻，然后根據(jù)進氣壓力、冷卻水溫度、起動信號和正時器活塞位置信號等，對該時刻加以補充修正，最后確定出與各工況相適應的噴油時刻控制信號，并以該信號控制噴油正時控制閥的工作。3、怠速轉速的控制ECU根據(jù)加速踏板位置傳感器、車速傳感器、起動信號以及發(fā)動機轉速信號等，決怠速控制何時開始進行；另外還根據(jù)水溫傳感器、空擋開關和空調器等信號，計算出此時的目標怠速轉速，并計算出與該轉速相適應的噴油量；還根據(jù)發(fā)動機轉速的反饋信號，不斷對噴油量進行修正，以確保發(fā)動機在目標怠速轉速下穩(wěn)定運轉。4、進氣節(jié)流控制是通過ECU控制電磁閥來控制進氣節(jié)流閥控制怠速進氣量，停車時關斷進氣降低怠速噪聲停機振動。5、預熱塞通電控制通過ECU控制預熱塞的通電時間來提高柴油機低溫起動和低溫怠速運轉。6、廢氣再循環(huán)控制減少排氣中的NOx排放量，與汽油機電控系統(tǒng)相同。7、渦輪增壓柴油機的轉速不易提高，要提高輸出功率，必須增大柴油機的轉矩，而采用廢氣渦輪增壓是增大功率的一種有效手段。8、自診斷和安全功能ECU控制系統(tǒng)具有故障自診斷功能，當系統(tǒng)發(fā)生異常時，系統(tǒng)采用指示燈點亮的方式來報警。柴油機電控系統(tǒng)§3-1自動變速器的分類和基本結構一、概述：變速器是一種滿足汽車在不同工況需要不同轉速和扭矩等要求的裝置。自動變速器的采用，使汽車的駕駛變得方便，乘著舒適性大大提高。轎車自動變速器的裝車率，日本高達78%，美國為70%，德國為62%，中國為24%。1、自動變速器的作用（1）自動適時地換擋（2）減輕駕駛員的勞動強度2、自動變速器的優(yōu)點(1)汽車起步平穩(wěn)，能吸收、衰減振動與沖擊；提高乘坐的舒適性。(2)自動適應行駛阻力和發(fā)動機工況的變化，實現(xiàn)自動換擋，有利于提高汽車的動力性和平均車速。(3)液力變矩器使傳動系的動載荷減小，提高了汽車的使用壽命。(4)駕駛操縱簡單，實現(xiàn)換擋自動化，有利于行車安全。(5)能以較低的車速穩(wěn)定行駛，提高車輛在壞路上的通過性。(6)減少了廢氣污染。二、分類自動變速器的驅動方式、擋位數(shù)、變速齒輪的結構形式、變矩器的結構類型及換擋控制形式等都有不同之處。1、按結構分類：液控液壓式自動變速器、機械無級自動變速器和電控液壓式自動變速器三種。2、按汽車驅動方式分類：前輪驅動自動變速器和后輪驅動自變速器。以上兩種為書上的分類，其實還有很多分類。就象人的分類一樣，可以按性別，年齡，身份，高矮，胖瘦，地域，國籍，膚色等。3、按自動變速器前進擋位數(shù)分類：2擋自動變速器、3擋自動變速器、4擋自動變速器等。4、按變矩器的類型分類：普通液力變矩器式、綜合液力變矩器式和帶閉鎖離合器的液力變矩器式自動變速器三種。5、按齒輪傳動機構的類型分類：普通齒輪式和行星齒輪式兩種。6、按控制方式分類：全液壓自動變速器和電子控制自動變速器兩種。7、按工作原理分類：液力自動變速器(AT)、機械自動變速器(AMT)和無級自動變速器(CVT)三種。三、基本結構現(xiàn)代汽車自動變速器多由以下幾部分組成：液力變矩器、油泵、行星齒輪機構、液壓自動換擋控制系統(tǒng)、電控裝置、冷卻和濾油裝置以及變速器油等?！?-2液力變矩器一、液力變矩器的作用液力變矩器位于自動變速器的最前端，安裝在發(fā)動機的飛輪上。它是通過工作輪葉片的相互作用，引起機械能與液體能的相互轉換來傳遞動力，通過液體動量矩的變化來改變轉矩的傳動元件，具有無級連續(xù)改變速度與轉矩的能力。二、液力偶合器的工作原理液力傳動裝置的基本形式為液力偶合器與液力變矩器。液力偶合器的基本構件是具有若干徑向平面葉片的、構成工作腔的泵輪和渦輪。動力傳遞的原理如果準備兩臺電風扇，將它們相對放置，間距幾厘米，然后接通其中一臺電風扇電源，則另外一臺電風扇也會以同樣方向旋轉。三、液力變矩器的結構和工作原理汽車的液力變矩器由泵輪，渦輪和導輪組成。泵輪為主動件，它與飛輪連接；渦輪為被動件，它與變速器輸入軸連接；導輪介于兩輪的液流之間，它與變速器的殼體導管連接。液力變矩器的結構與偶合器的區(qū)別是在泵輪與渦輪之間增加了一個固定在單向離合器上的導輪?！?-3行星齒輪變速系統(tǒng)一、行星齒輪變速系統(tǒng)的作用和分類單排行星齒輪單排行星齒輪機構由太陽齒輪、內齒圈（內齒輪）、行星齒輪架和行星齒輪。單個行星排是兩個自由度機構，單行星排的輸入與輸出軸可實現(xiàn)減(超)速、等速或反轉(倒擋)，即兩個前進一個倒車的3個排擋。若一種齒輪固定，另一種齒輪作驅動輪，則剩下的一種齒輪就可以變速轉動輸出動力。固定的方法是：內齒輪采用制動器，太陽齒輪采用單向離合器，行星齒輪的固定是指固定行星齒輪支架。實際行星齒輪變速器中是多個行星排的組合輪系。行星齒輪機構簡圖二、幾種典型的行星齒輪變速器目前自動變速器中的行星齒輪變速器大多為三自由度結構，主要有三類：即辛普森(Simpson)式、拉維娜(Ravigneaux)式及CR—CR式。1)辛普森結構這是以發(fā)明者Simpson工程師命名的結構，其結構特點是由兩個完全相同齒輪參數(shù)的行星排組成，如圖所示。優(yōu)點是齒輪種類少、加工量少、工藝性好、成本低；以齒圈輸入、輸出，強度高，傳遞功率大；無功率循環(huán)，效率高；組成的元件轉速低，換擋平穩(wěn)。辛普森3擋行星齒輪變速器4擋辛普森結構2)拉維娜結構拉維娜行星齒輪機構是由一個單行星排與一個雙星行星排組合而成的復合式行星機構。拉維娜行星齒輪機構共用一行星架、長行星輪和齒圈，故它只有4個獨立元件。其特點是構成元件少、轉速低、結構緊湊、軸向尺寸短、尺寸小、傳動比變化范圍大、靈活多變、適合FR式布置。拉維娜結構3)CR-CR結構CR-CR結構是指將2組單行星排的行星架C和齒圈R分別組配的變速器，其特點是變速比大、效率高、元件軸轉速低?！?-4液壓控制系統(tǒng)一、液壓控制系統(tǒng)的功用液壓系統(tǒng)是自動變速器的重要組成部分，為液力變矩器提供傳動介質，完成變速器自動換擋控制。同時，它還保證變速器各部分的潤滑，使變速器得到可靠的散熱和冷卻?？梢?，液壓系統(tǒng)起到傳動、控制、操縱、冷卻和潤滑等功能。二、液壓系統(tǒng)的組成自動變速器的液壓系統(tǒng)由動力源、執(zhí)行機構、控制機構、冷卻潤滑系統(tǒng)等組成。動力源是被液力變矩器泵輪驅動的油泵，執(zhí)行機構是指行星齒輪系統(tǒng)的離合器、制動器，控制機構由主油路調壓裝置、換擋閥和緩沖安全裝置及液力變矩器控制裝置組成。授課電子教案課程名稱：汽車文化編號01班別12汽車營銷班日期第周，星期第5、6節(jié)課題汽車文化知識你知多少？目的激發(fā)學生的對汽車文化學習的興趣；了解汽車文化常識；重點常見的汽車品牌（國內/國外），學生對汽車文化的了解以及興趣難點國內外的汽車品牌認識；如何讓學生對本門課程產生興趣；教學進程及內容四．教學過程：一、導入：汽車趣味知識小游戲：把班級分成4個大組，每個大組進行PK比賽，看看哪組知道的汽車品牌最多？通過這種開放式的游戲，激發(fā)學生興趣，調動學生積極性，從而引出我們的課程汽車文化。二、授課：1、就業(yè)介紹以及分析汽車就業(yè)前景。主要是讓學生明確自己本專業(yè)的特點和以后的就業(yè)方向，明確學習目標，激發(fā)興趣，為本門課學習奠下基石。2、本門課程的介紹、了解以及考核方式。以提問和教師講解的方式為主，介紹本門課程的主要學習內容和學習的方法，以及本門課程的考核方式，確立學習目標。3、趣味知識的問答（以自由回答和競答的方式開展）。開學第一節(jié)課，學生都會充滿好奇心，我們教師要充分利用學生的這種勢頭，不斷激發(fā)并延續(xù)學生的興趣，為課程的開展做準備，同時也讓學生了解汽車方面知識。小結簡述本節(jié)課我們學過的知識，深化理解，加固記憶。課外作業(yè)請同學們利用禮拜天時間查找有關“福特”這個人的事件和歷史。課后分析開學第一節(jié)課，學生都會充滿好奇心，我們教師要充分利用學生的這種勢頭，不斷激發(fā)并延續(xù)學生的興趣，為課程的開展做好準備，同時也讓學生了解汽車方面的知識。本次課也達到了預期的目的。課件名稱電控發(fā)動機故障診斷文檔類型.ppt授課電子教案課程名稱：汽車文化編號01班別12汽車營銷班日期第周，星期第5、6節(jié)課題汽車文化知識你知多少？目的激發(fā)學生的對汽車文化學習