《汽车电子控制技术》-陈刚 习题及解答

PAGEPAGE10《第一章绪论》习题答案1汽车电子控制系统的基本组成及各部分的作用是什么？答：主要由传感器、电子控制单元（ECU）和执行元件三部分组成。传感器：采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给ECU；执行元件：由ECU控制，执行某项控制功能的装置。《第二章发动机电子控制》习题答案1.V6CPU14V5ms，试计算：1）在发动机曲轴转速为4000r/min时，点火闭合角为多少？2）ECU6000r/min60°，系统采用一个点火解：(1)点火闭合角b

51000

400036012060(2)6000r/minb=180°，bk

18060240一个点火线圈管两个气缸同时点火,二个气缸工作的相位差必须是相差180°的凸轮轴转（360°的曲轴转角（120°信号EFIECU2.下图为一个点火系统初级回路导通时的等效电路，试计算：1）初级回路的断电电流值。2）初级回路断电时的自感电动势。（1UiR(Ldi)0t=0i=0t=tdti=i，因此初级断电电流i=

U1-exp-R)R L（2）初级回路断电时的自感电动势LdiUexp(Rt)dt L3．发动机起动时点火提前角的确定方法是什么？1.（起动后ECU2.并根据其他有关信号进行修正，最后确定实际的点火提前角，并向电子点火控制器输出点火执行信号，以控制点火系的工作。4．发动机起动时喷油量的确定方法是什么？1.ECU（THW和冷却液温度——喷油时间确定基本喷油时间，根据进气温度传感器（THA）对喷油时间作修正（延长或缩短）2.然后在根据蓄电池电压适当延长喷油时间，以实现喷油量的进一步的修正。5．发动机起动后喷油量的修正方法有哪些？答：1.起动后加浓修正；2.暖机加浓修正；3.进气温度修正；4.大负荷工况喷油量修正；5.蓄电池电压修正；6.过渡工况修正6．影响发动机点火提前角的因素有哪些?7.汽油机对点火系统的基本要求是什么？答：见教材第29页。8.试证明D型空气流量计检测的空气质量与进气绝对压力传感器的信号成正比。证明：设发动机气缸数为x,每缸燃烧室容积为v0，进气门打开行程中，发动机每转可吸入的Vxv02最大空气体积为2

0，空气质量为m

p0xv

，这里为摩尔分子量，R为气体0 00RT020 00p为进入气缸空气的压强，Tmkp0T0 0 0T0机转n圈，吸入发动机气缸内的空气质量为nm0

kp0n；由于节气门和进气门的节流损失，T0废气内循环的影响，因此：实际进入发动机的空气质量为knp0(n)，且发动机的充气效率T00(n)1；根据比托试验，在节气门后的进气绝对压力与温度比正比于进入发动机气缸内mpp0DQknp0(n，即证。mT 9.L型EFI系统的空气流量传感器可能安装的位置有哪些？答：空气滤清器，进气总管，节气门旁通位置10.画出电控汽油发动机低压共轨系统的气路与油路图答：气路图：空气滤清器→空气流量传感器（L型）→进气总管→节气门体总成→进气总管（绝对真空压力传感器D型）→进气歧管→进气门油路图：油箱油泵→进油总管→汽油滤清器→进油总管→燃油脉动阻尼器→低压蓄油共轨轨道→燃油压力调节器→回油管→油箱↓喷油器11.冷却液温度传感器在汽油发动机的空燃比控制、点火控制、怠速控制、排放控制系统中所起的作用和具体表现有哪些？答：①在发动机的空燃比控制系统中，水温低时，空燃比要偏浓，水温高时，空燃比可适当减稀。这还要看发动机的工况来具体分析。④在排放控制系统中，水温低时，废气再循环停止工作，水温高时，EGREGR12.怠速控制的基本策略是什么？电喷汽油机怠速控制基本流程如何实现？答：怠速控制策略：怠速转速要合适。转速过低，发动机不能正常工作，排放变坏；转速过高，节油效果差；怠速时：应能够应对发动机随机负荷的变化，为车辆起步做准备。1）电脑根据节气门位置和车速传感器信号判断汽车是否处于怠速状态；2由此可以看到：怠速控制的过程是以发动机转速变化的负反馈来进行控制。13．在现代的汽车上常见进气和排放控制系统都有哪些？答：1.进气涡流控制系统；2.谐波增压进气控制系统；3.可变进气控制系统；4.可变配气相位控制系统。1.（EVAP2.（EGR3.三元催化（TWC）与空燃比反馈控制系统；4.二次空气供给系统14．电控技术对发动机性能有何影响？答：１.提高发动机的动力性；２.提高发动机的燃油经济性；３.降低排放污染；４.改善发动机的加速和减速性能；5.改善发动机的起动性能。15.电喷汽油机的主要控制内容答：主控:1.汽油喷射控制(包括喷油量、喷油定时、断油、闭缸、电动燃油泵控制)；2.点火控制(包括点火时刻、点火闭合角、防止爆震控制)。16.电喷汽油机进气系统和燃油系统的功能要求答：为电喷发动机提供计量实时准确、进气量动态范围宽的空气顺利地进到每个燃烧室。为电喷发动机提供计量实时准确、喷油量动态范围宽的可燃混合气顺利、均匀地进入每个燃烧室,并要求燃油供给系统具有抗堵塞、抗污染、抗气阻的综合能力。17.电子燃油喷射系统与传统化油器发动机相比有哪些优点（只需列出五项）？（1（2（3（4空燃比控制精度高（5）燃油经济、排放污染小18.汽油发动机排放的主要废气有哪几种？如果采用三元催化器对这些废气进行净化，电子燃油自动喷射装置应该按什么空燃比控制喷油量才能获得最好的净化效果？答：A、汽油发动机的排放废气主要有三种即HC、CO、NOX。B、应按汽油机的理论质量空燃比A/F=14.7控制19.说明三元催化转换器的正常工作条件和不能正常工作的原因。（400度（元催化转换器不能正常工作。20．在电喷汽油机中，可以采取哪些措施来防止发动机供油系统气阻。答：①采用内装式油泵。②采用双级泵结构，一级泵采用侧槽泵加压后进行油气分离，二级泵采用涡轮泵与一级泵（侧槽泵）串联后泵油。③通过油泵单向阀止回供油总管油压。④供油油路密封良好，对喷油器采用冷却等措施。21．14.7：114.7：12.在理论空然比14.7：1附近，三元催化转换器的转化效率最佳。3.一般通过氧传感器检测废气中的氧的浓度，氧传感器信号输送给ECU，用来对空燃比进行反馈控制，以达到理论空然比14.7：1附近。22.分析在电喷汽油机中空燃比的控制精度主要与哪些系统硬件有关？答：空燃比的控制精度与空燃比的全微分有关qdAq =AqECU的计量时间及电源电压等系统硬件有关。23.试简单描述汽油发动机空燃比的控制策略。答：电喷汽油发动机空燃比的控制策略是：①启动时水温比较低时，要用较浓的混合气进行开环控制，水温正常怠速时，空燃比用理论空燃比闭环控制；②小负荷和中等负荷时，如果（开环（闭环；③大负荷和全负荷时为追求汽车的动力性用适当浓的混合气进行开环控制。24．结合下图ECU控制的汽油泵控制电路，分析其控制原理。答：1.当点火开关IG接通时，主继电器闭合，电控系统受电。2.此时若发动机起动，则ST端闭合，断路继电器线圈L2通电，产生吸力使断路继电器油泵开关闭合，油泵开始运转。3.ECUVTL2L14.发动机停止工作，分电器不输出触发信号，晶体管截止，断路继电器线圈断电，油泵开关断开，油泵停止工作。25.电控高压共轨系统的基本结构有哪些？答：①燃油低压子系统：包括油箱、低压输油泵、滤清器和低压回油管；②共轨压力控制子系统：包括高压泵、高压油管、压力控制阀（PressureControlValve,PCV、共轨、共轨压力传感器以及提供安全保障的安全泄压阀和流量限制阀；③燃油喷射控制子系统：包括带有电磁阀的喷油器、凸轮轴位置和曲轴转角传感器；④电控发动机管理系统：包括电子控制单元和发动机的各种传感器和执行器。其结构流程。26.EFIEFI:1.汽油喷射控制(包括喷油量、喷油定时、断油、2.:1.2.3.4.5.6.自诊断功能测试控78.其它功能扩展控制(巡航控制、冷却风扇控制、空调压缩机控制、发电机控制等等)EFI：1.2.喷油量和喷油定时的平3.4.5.喷油规律与喷油6.空气系统（VNT，EGR）的控制《第三章底盘电子控制》习题答案1.简述液力变矩器的作用答：液力变矩器是用于将发动机的动力传递给齿轮变速器，具有增扭，吸收冲击减振的功能。2.耦合点：涡轮转矩与泵轮转矩相等且1:1不为零。锁止离合器结合点：涡轮与泵轮被锁定一体的工作点。3.说明AT车辆在D位起步时，液力变矩器与齿轮变速器的相应工作位置。答：D挡起步时，液力变矩器的工作位置从涡轮转速与泵轮转速的速比为零的变矩区失速点起步。齿轮变速器的相应工作位置为1挡起步。4.O/D34134，1（前进挡离合器作用结果）→辛普生轮系1挡（1挡离合器和制动器共同作用结果）→变速器齿轮输出轴。5．电子控制自动变速器的控制内容有那些？（发动机制动控制、发动机转速与转矩控制）6.电控液力自动变速器的组成。答：电控液力自动变速器由：液力变矩器，齿轮变速系统(含换挡执行器)，液压自动操作系统，电子控制系统和冷却附加装置等五部分所组成。7．自动变速器具有哪些特点？2.提高了发动机和传动系统的使用寿命；3.提高了5.减少了废气污染；6.1500—1800r/min左右，然后稳定驾驶即可。行驶中应尽量避免使用制动器。9.A341ED1D1C0，C1F0锁止、F2D1挡时，整个自动变速器齿轮的传动比和变速器输出轴与输入轴的转向关系。答：D位1挡：nt1nz(11)nj011 1 11Cnn则nn

n则i

nj10

n12 2 2C1结合F2（制动）工作，则nt2nz(12)nj02 2 23nz3)nj0 nj0nj3 3 3 2 3 3 2 32 2则 inz22 2

i11

3nz2

11

3123n3z 22n3

n2

22 2D1挡传动比

i

12131002输出轴与输入轴的转向相同10.试解释电控液力自动变速器换档延迟的概念，以及换档延迟设置的主要作用。答：电控液力自动变速器换挡延迟是指同一挡位的升挡与降挡点不重合。它的主要作用是：1）保证自动换挡系统的稳定性。如果升、降挡点重合在一条曲线上，那么车速以此曲线附近的参数行驶时，由于行驶阻力的偶然增减而使车速升降，就不可避免地出现在两相邻排挡之间重复往返换挡的现象。当有了换挡延迟，自动换上新挡后，不会由于加速踏板振动或车速稍降而重新换回原来的排挡。2）使驾驶员可以对自动换挡进行干预，可以提前升挡或强制降挡。3）变化换挡延迟，改变换挡规律，以适应动力性、经济性、使用性等方面的要求。13.ABSS1，S2。计算机通过第一个制动循环(即：增压、保压、减Ak超过了S1，由此判定车轮处于低附着系数路面。14.试描述转向不足、中性转向和过度转向的概念。答：转向灵敏度以符号r

K>0uL2uL2

s

r ur=

< 。r

u:=0

= ，即横摆角Ls

1Ku L

s s速度增益与车速成线性关系，斜率为1。这种稳态称为中性转向。对于具有中性转向的汽车，L当方向盘固定不动（即前轮转角保持不变），使汽车加速，汽车的转向半径不会改变。过当，r= uL>uK s1Ku2L15.EFI、ABS、ASR、ESPECUEFIABSABSASRASRESPABS、ASR，ABS、ASR④载体可用多路传输总线来发送信号。16.ABS、ASR、ESP系统的主要传感器有哪些？它们的主要功能是什么？答：ABSECUESP：ECU通过校正制动横摆力矩和调正电子油门发动机的输出，纠正转向不足和过度转向。17.ABSASRESP？ESPABS、ASR、ESPESP2518.论述驱动防滑控制系统和制动防抱死控制系统的异同点？1.ABSASRABS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,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牵引力和确保行驶稳定性。2.都是通过控制车轮的制动力大小来抑制车轮与地面的滑动,但ASR只对驱动轮实施制动控制。3.ABS（不起作用,ASR（80-120Km/h）一般不起作用。19.制动时汽车的方向稳定性答：指汽车在制动时仍能按指定方向的轨迹行驶，即不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力。20．ABS的控制优点是什么？答：1、改善了汽车制动时的转向操纵能力；2、增加了汽车制动时的方向稳定性；3、缩短了制动距离；4、减少了轮胎磨损。21．ABS液压调节器的调节方式答：ABS液压制动压力调节器有流通调压方式和变容调压方式。22.简述ABS/ASR的控制目标与联系？答：ABS控制：制动距离，转向操纵能力，方向稳定性；ASR控制:驱动打滑，驱动方向稳定性,车速低时以驱动打滑控制为主,车速高时以驱动方向稳定性为主.ABSASR24.汽车ABS系统的控制原理。答：控制原理：以车轮角减速度和滑移率作为比较量的调节系统为例。在制动过程中，车轮抱死总是出现在相当大的角减速度和滑移率的时刻，因此，可以预选一个角减速度门限值，当实测的角减速度超过此门限值时，控制器发出指令，开始释放制动系压力，使车轮得以加速旋转，再预选一个角减速度门限值，当实测的角减速度到达此门限值时，控制器又发出指令，增加制动系压力，使车轮得以减速旋转，所以可以用一个车轮角速度传感器作为单信号输入，同时在电子控制器中设置合理的加减角速度门限值，就可以实现防抱死制动的工作循环。26．制动滑移率、驱动滑转率时，车轮完全处于抱死状态。

SVRwt V

表示，Rw=V在驱动过程中，驱动轮相对路面滑转，滑转的程度用驱动滑转率SRwV表示，Rw=V时，t St=自由滚动，V=0时，车轮完全处于滑转状态。27．简述ESP控制系统的作用？2537.悬架系统作用是什么？答：悬架将车身与车桥、车轮弹性相连，传递作用在车轮和车身之间的力和力矩，缓和由不平路面传给车身的冲击，并衰减由此引起的振动，以保证汽车行驶平顺性和操纵稳定性和乘座舒适性。40．汽车电子控制悬架系统的一般工作原理是怎样的？答：利用传感器（包括开关）把汽车行驶时路面的状况和车身的状态进行检测，将检测信号输入计算机进行处理。计算机通过驱动电路控制悬架系统的执行器动作，完成悬架特性参数的调整。41.电控汽车悬架的基本功能有哪些？答：1.车高调整；2.减振器阻尼力控制；3.弹簧刚度控制。42.对转向系统有哪些要求？4WS答：1.（1）优越的操纵性（2）合适的转向力（3）平顺的回转性能（4）要有随动作用（5）减少从道路表面传来的冲击（6）工作可靠。2.在低速和中高速时的转向特性：汽车在低速转向的情况下，可以认为车辆的前进方向和车的朝向是大体一致的，所以车轮上几乎不产生转向力。4轮的前进方向的垂线在一点相交，（转向中心 《第四章车身电子控制》习题答案5.简述汽车碰撞的类型。答：汽车碰撞的类型有：正面碰撞、侧面碰撞、斜面碰撞、追尾碰撞、顶部碰撞、柱杆碰撞。《第五章新能源汽车电子控制》习题答案3．混合动力电动汽车中，动力控制系统的主要组成答：混合动力电动汽车的动力系统主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和电池组等部分构成。4.混合动力电动汽车按照能量的耦合方式的不同分成哪几类？“普锐斯”混合动力汽车属于哪一类能量的驱动方式？60％《第七章汽车电子故障诊断》习题答案1．发动机故障自诊断系统的功用？答：1.通过自诊断测试判断电控系统有无故障；2.发现故障时，通过故障指示灯通知工作人3.4.5.自动调用失效保护或应急备用系统，保证发动机运转。2.试述汽车故障诊断的方法及其特点。答：汽车诊断主要有两种基本方法，其一是传统的人工经验诊断法，其二是利用现代仪器设备诊断法。（1）人工经验诊断法是通过路试和对汽车或总成工作情况的观察，凭借诊断人员丰富的（2）现代仪器设备诊断法是在人工经验诊断法的基础上发展起来的诊断方法。该法可在不解体情况下，利用建立在机械、电子、流体、振动、声学、光学等技术基础上的专用仪器设备，对汽车、总成或机构进行测试，并通过对诊断参数测试值、变化特性曲线、波形等的分析判断，定量确定汽车的技术状况。采用微机控制的专用仪器设备能够自动分析、判断、打印诊断结果。现代仪器设备诊断法的优点是诊断速度快、准确性高、能定量分析；缺点是投资大、占用固定厂房等。3.电控汽车OBDII故障在线诊断系统的故障码分类？含义是什么？A，B，CD等四种类型（2分。A类故障是与排放直接有关的故障，只发生一次，故障指示灯就点亮（2分；B类故障是与排放间接有关的故障，偶然出现一次故障指示灯不亮，若再一次行驶过程中发生，则该故障码（2分；C类是与排量无关的一般性故障，只要出现一次故障灯就点亮（2分；D类是不点亮故障指示灯的数据临界故障（2分。5.简述测量汽油机多点喷射系统的燃油压力的程序。答：对于MPI多点燃油喷射系统，压力检测时应把压力表接到燃油分配总管的测压接口上，使油泵工作或发动机怠速运转，从压力表上可测得调节压力；拔掉燃油压力调节器上的真空软管，可测得系统压力。保持压力指发动机熄火后为便于再次起动，燃油管路中所应保持的10min20min后，压力表上指示的压力值就是保持压力。8.简述柴油机燃油供给系统的工作原理。答：当柴油机工作时，输油泵从燃油箱中吸出柴油，经油水分离器除去柴油中的水分，再经燃油滤清器滤去柴油中的杂质后，送入喷油泵，经喷油泵增压和计量之后，通过高压油管供火喷油器，最后由喷油器将柴油喷入燃烧室，与气缸内的高温高压空气混合，形成可燃混合气，输油泵供给的多余柴油经回油管返回柴油箱。9.画出触点式点火系单缸标准波形(次级波形与初级波形)，并用文字加以解释说明。答：发动机工作时，点火系统的一次电路周期性闭合或切断。当传统点火系统的触点闭合或电子点火系统的晶体管导通时，点火线圈一次绕组开始有电流通过并增强，此时，触点两端的一次电压接近于零；但一次电路从切断到闭合及一次电流i的增长，使一次线圈产生的磁场强度由弱到强，一次绕组产生自感电动势；而二次绕组因互感产生逆电动势，在点火电压波形上表现为向下的振荡。一次电路切断后，一次电流及磁场迅速消失，一次电压迅速升高。由于磁场强度剧烈衰减，在二次绕组中感应出很高的感生电压U2。电极被击穿后，一、二次电压均迅速下降，电极间形成火花放电并延续一段时间，在二次电压波形上表示为火花线，即发火线后的一条起伏小而密的高频振荡曲线。当储存在点火线圈10.简述发动机稳态测功的基本原理。答：稳态测功是指发动机装在专用试验台上，在节气门全开时，由试验台的测功器给发动机

Men9549便可得到发动机的有效输出功率值。11.简述用真空表检测进气管真空度的方法。答：1）发动机预热至正常工作温度。 2）把真空表软管与进气歧管上的检测孔连接。3）变速器置于空档，发动机怠速稳定运转。 4）在真空表上读取真空度读数。12.简述用正时灯检测点火正时的方法。答：检测时，先接上正时灯，再把点火脉冲传感器串接在一缸火花塞与高压线间或外卡在一（感应式传感器A、B、CD各部分的含义。答：波形上的故障反映区如果用示波器测得的波形与标准波形比较有差异，说明点火系统有故障。传统点火系统故障在波形（以二次波形为例）上有四个主要反映区，如上图所示。C区域为点火区：当一次电路切断时，点火线圈一次绕组内电流迅速降低，所产生的磁场（15000～2000040008000V。火花塞电极被击穿放电后，二次点火电压随之下降。D0．6～1．5msB区域为振荡区：在火花塞放电终了，点火线圈中的能量不能维持火花放电时，残余能量以阻尼振荡的形式消耗贻尽。此时，点火电压波形上出现具有可视脉冲的低频振荡。A