南理工電子汽車概論實(shí)驗(yàn)資料報(bào)告材料

1、:嚴(yán)佳艷 學(xué)號(hào):1004210115 實(shí)驗(yàn)一、傳感器與電控汽車的相互作用1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?本演示試驗(yàn)教學(xué)目的是使學(xué)生了解汽車傳感器和電子計(jì)算機(jī)相互結(jié)合相互作用的控制 原理，了解發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器在汽車上的位置布置。桑塔納2000時(shí)代超人汽車AJR發(fā)動(dòng)機(jī)電控部件在車上的位置布置如圖1-1所示。2. 實(shí)驗(yàn)容：2.1觀察曲軸位置傳感器斷路或受外界信號(hào)干擾時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的影響。2.2發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)時(shí)，觀察水溫傳感器開路對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)熱起動(dòng)的影響。3. 實(shí)驗(yàn)基本原理桑塔納2000時(shí)代超人汽車 AJR發(fā)動(dòng)機(jī)電控部件在車上的位置如圖1-1所示。桑塔納2000時(shí)代超人汽車的曲軸位置傳感器與水溫傳感器對(duì)車輛電控系統(tǒng)的正常工作均有

2、重要影響。該車使用AJR電控發(fā)動(dòng)機(jī)。曲軸位置與曲軸轉(zhuǎn)角傳感器兩者合為一體，安裝簡(jiǎn)圖如圖1-2所示。傳感器的觸發(fā)齒盤Z=60個(gè)齒，其中兩個(gè)缺齒所指示為第一缸發(fā)動(dòng)機(jī)的上止點(diǎn)前某個(gè)固定位置，傳感器為電磁感應(yīng)式。當(dāng)信號(hào)觸發(fā)齒盤經(jīng)過傳感器的磁頭時(shí)，傳感器產(chǎn)生的交變電壓1信號(hào)頻率隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化而變化，且n f。發(fā)動(dòng)機(jī)ecuz根據(jù)交變電壓的頻率和缺口信號(hào)識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化和第一缸上止點(diǎn)位置，如圖 1-3所示。號(hào)觸發(fā)齒盤經(jīng)過傳感器的磁頭時(shí)，傳感器產(chǎn)生的交變圖1-2 AJR發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置傳感器的觸發(fā)齒盤 Z=60個(gè)齒，其中兩個(gè)缺齒所指示為第一缸 發(fā)動(dòng)機(jī)的上止點(diǎn)前某個(gè)固定位置，傳感器為電磁感應(yīng)式。當(dāng)信72(r曲

3、軸戦的轉(zhuǎn)連佰號(hào)來的點(diǎn)火時(shí)間信號(hào)圖1-3AJR發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火基準(zhǔn)的確定與曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的安裝具、 1電壓信號(hào)頻率隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化而變化，且n f。發(fā)動(dòng)機(jī)ecu根據(jù)交變電壓的頻率和缺z口信號(hào)識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化和第一缸上止點(diǎn)位置，如圖1-3所示。傳感器的觸發(fā)齒盤Z=60個(gè)齒，其中兩個(gè)缺齒所指示為第一缸發(fā)動(dòng)機(jī)的上止點(diǎn)前某個(gè)固 定位置，傳感器為電磁感應(yīng)式。當(dāng)信號(hào)觸發(fā)齒盤經(jīng)過傳感器的磁頭時(shí)，傳感器產(chǎn)生的交變電1壓信號(hào)頻率隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化而變化，且nf。發(fā)動(dòng)機(jī)ecu根據(jù)交變電壓的頻率和缺口z信號(hào)識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化和第一缸上止點(diǎn)位置，如圖1-3所示。水溫傳感器采用負(fù)溫度系數(shù)的 熱敏電阻式，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)水套的出 水

4、口上端位置。汽車工作時(shí)，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(dòng)機(jī)的順序點(diǎn)火正時(shí) 與順序噴油正時(shí)，水溫傳感器對(duì)發(fā)動(dòng) 機(jī)的空燃比控制、 點(diǎn)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(dòng)機(jī)的空燃比控制 系統(tǒng)中，水溫低時(shí)，空燃比要偏濃， 水溫高時(shí)，空燃比可適當(dāng)減稀。 這還 要看發(fā)動(dòng)機(jī)的工況來具體分析。在 發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火控制系統(tǒng)中，水溫低 時(shí)，點(diǎn)火提前角應(yīng)適當(dāng)增大，水溫高時(shí)，點(diǎn)火提前角應(yīng)適當(dāng)減小。在發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速控制系 統(tǒng)中，水溫低時(shí)，怠速轉(zhuǎn)速比穩(wěn)定怠速轉(zhuǎn)速要高，加快熱機(jī)過程，水溫正常時(shí)，怠速轉(zhuǎn)速進(jìn) 入正常怠速控制圍。 在排放控制系統(tǒng)中， 水溫低時(shí)，廢氣再循環(huán)停止工作，

5、 水溫高時(shí)，EGR視發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速工況進(jìn)行部分EGF控制。在有空燃比控制的排氣系統(tǒng)中，水溫低時(shí)，一氧化碳排放增加，碳?xì)浠衔锱欧烹S點(diǎn) 火情況變化。水溫和排氣溫度正常時(shí)，一氧化碳和碳?xì)浠衔锱欧烹S空燃比變化進(jìn)入到空燃 比的閉環(huán)控制。4實(shí)驗(yàn)方法與步驟桑塔納 2000 時(shí)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(diǎn)切換至“斷開”位置；4 3 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)不著火；44 將曲軸位置傳感器接點(diǎn)恢復(fù)“正常” ；45 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)順利起動(dòng)；46 再將曲軸位置傳感器接點(diǎn)切換至“斷開”位置，發(fā)動(dòng)機(jī)立即熄火。 上述表明：曲軸位置、曲軸轉(zhuǎn)角傳感

6、器是電控發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)基準(zhǔn)空域向時(shí)域向ECU 映射計(jì)算的必備條件。發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)后，設(shè)置水溫傳感器接點(diǎn)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(dòng)機(jī)熱機(jī)后熄火，再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)起功困難，甚至無法重復(fù)起動(dòng)。48 將油門踏板踩到底，重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，可見發(fā)動(dòng)機(jī)突然高速點(diǎn)火。 （想一想：為什 么？） 此時(shí)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(dòng)機(jī)空燃比供給過濃，即發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)項(xiàng)目的演示表明：傳感器與電控發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的相互作用明顯！5實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：51

7、 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置傳感器接點(diǎn)開關(guān)的工作切換，盡量在怠速工況下進(jìn)行。5 2 發(fā)動(dòng)機(jī)“溢流清除”功能表演時(shí)，盡量減少起動(dòng)馬達(dá)的接通時(shí)間；發(fā)動(dòng)機(jī)一旦著 火，必須立即松開油門踏板，防止發(fā)動(dòng)機(jī)空載高速運(yùn)行損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。 6心得體會(huì)車用傳感器很多， 判斷傳感器出現(xiàn)的故障時(shí)， 不應(yīng)只考慮傳感器本身， 而應(yīng)考慮 出現(xiàn)故障的整個(gè)電路。因此，在查找故障時(shí)，除了檢查傳感器之外，還要檢查線 路。插接件以及傳感器與電控單元之間的有關(guān)電路?？諝饬髁總鞲衅魇菍⑽氲目諝廪D(zhuǎn)換成電信號(hào)送至電控單元（ECU，作為決定噴油的基本信號(hào)之一。 進(jìn)氣壓力傳感器可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)測(cè)出進(jìn)氣 歧管的絕對(duì)壓力， 并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)一起送

8、入計(jì)算機(jī)， 作為決定噴油器 基本噴油量的依據(jù)。節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門上， 用來檢測(cè)節(jié)氣門的開度。 曲軸位置傳感器是計(jì)算機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)中最重要的傳感器， 其作用是檢測(cè)上止 點(diǎn)信號(hào)、曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)， 并將其輸入計(jì)算機(jī)， 從而使計(jì)算機(jī)能 按氣缸的點(diǎn)火順序發(fā)出最佳點(diǎn)火時(shí)刻指令。爆震傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體上， 隨時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震情況。目前采用的有共振型和非共振型兩大類。實(shí)驗(yàn)二：自動(dòng)變速器換檔特性的仿真1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕狙菔驹囼?yàn)教學(xué)目的是使學(xué)生了解電控液力自動(dòng)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(shí)驗(yàn)容：2. 1觀察

9、自動(dòng)變速器在 D檔時(shí)不同的工作模式條件下的換檔位置，速比變化；2. 2觀察自動(dòng)變速器油溫傳感器信號(hào)對(duì)自動(dòng)變速器換檔信號(hào)的影響；2. 3觀察換檔電磁閥的邏輯組合。3. 實(shí)驗(yàn)裝備簡(jiǎn)介：本實(shí)驗(yàn)采用德國(guó)ELWE公司電控液力自動(dòng)變速器仿真教學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)。圖2-1給出該仿真教學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)由電源供給板，自動(dòng)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(dòng)變速器仿真系統(tǒng)系統(tǒng)仿真對(duì)象為配置歐寶/通用轎車的自動(dòng)變速器。 控制板上安裝有 OBD- n診斷接口；系統(tǒng) 可由PC機(jī)或診斷儀讀取控制單元中存儲(chǔ)的故障信息。換檔特性曲線可在WinAT軟件支持 下在PC機(jī)上存儲(chǔ)和顯示。系統(tǒng)采用動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)、冬季、強(qiáng)

10、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(jí)模擬，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采用頻率可調(diào)的信號(hào)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(gè)4mm的聯(lián)接插座連結(jié)成仿真電控液力自動(dòng)變速器整體。 換檔電磁閥、鎖止電磁閥的數(shù)碼管位于自動(dòng)變速器的控制單元 板上。在開關(guān)上安裝有自動(dòng)變速器的檔位開關(guān)， 油門百分率調(diào)節(jié)旋鈕， 以及自動(dòng)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(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速， 液力變矩器渦輪轉(zhuǎn)速，自動(dòng)變速器 輸出軸轉(zhuǎn)速，車速和檔位指示表頭等。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速由變頻調(diào)節(jié)旋鈕控制。4.實(shí)驗(yàn)方法和步驟4.1油門開度不變，改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（注：由于自動(dòng)變速器仿真板上不存在片式離合器、

11、制動(dòng)器、帶式制動(dòng)器、單向離合器等動(dòng)力傳遞元件，依靠改變發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)作，觀察鎖止電磁閥動(dòng)作。接通電源15號(hào)和30號(hào)線，連接電源接地 31號(hào)線，將檔位指示開關(guān)撥至D檔；選擇自動(dòng)變速器的工作模式開關(guān)（動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)、冬季、強(qiáng)制降檔）至動(dòng)力檔；選擇油溫傳感器位置 80 C以上；調(diào)節(jié)油門開度百分率分級(jí)開關(guān)至45%調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速旋鈕使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速至850 r ./min4.1.6 進(jìn)步旋動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制旋鈕，讓發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)?50爲(wèi)|門上升到3800 r/in，觀察動(dòng)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

12、動(dòng)作過程和邏輯組合；觀察液力變矩器鎖止電磁閥的動(dòng)作過程；變換自動(dòng)變速器為經(jīng)濟(jì)工作模式，重復(fù)上述至過程，觀察換檔位置如何變化；將油溫轉(zhuǎn)感器位置調(diào)至 0 C,重復(fù)至過程，觀察換檔表頭如何變化；試驗(yàn)結(jié)束，將換檔位開關(guān)撥至P檔，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速旋鈕歸零，油門百分率分級(jí)開關(guān)歸零。4.2發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)作，觀察鎖止電磁閥動(dòng)作。同至，并使油門百分率旋鈕處于30%調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速旋鈕，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升至3200r/min3800殆命；連續(xù)調(diào)節(jié)油門開度百分率分級(jí)開關(guān)至60%觀察動(dòng)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(dòng)作

13、和邏輯組合；觀察液力變矩器鎖止電磁閥的動(dòng)作過程；正反向重復(fù)4.1中，觀察換檔位置如何變化；試驗(yàn)結(jié)束，將檔門開關(guān)撥至P檔，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速旋鈕歸零。5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)曲線普通模式升檔（變檔速度 ）降檔（變檔速度 ）檔位檔位檔位檔位檔位檔位油門開度百分率 （代號(hào) ）2343211107111461650860700710213401930234012808107303237023802480157097072041811236029801600960730523693105390020201520910629043750395019801540880722982920345018301150720運(yùn)動(dòng)模

14、式23432111440255025601370800700224002460335019001170730333503600375017301510690427903330375020001520900532684100440024801850115063478350042502580187011407404843555000264023201500雪地模式2341232028002900216201620192032126238029604182423802920519992900350062840274134007300035003950450040003500_1300034250056172000-.一 -1 2 - -1500 - -4-5 X1000-* -7檔位度 4000速雪地模式 12