1、汽车电器与电子技术解析汽车电器与电子技术考试内容考试形式：闭卷 （系部规定的）考试时间：100分钟 试题形式：填空、名词解释、简答、论述。第一章 绪论1、汽车电器与电子控制系统的分类 一、汽车电器装置（供电系统 用电设备 配电装置）二、汽车电子控制系统（发动机控制系统 底盘控制系统 车身控制系统）2、汽车电子控制系统的内容1. 发动机电控系统空燃比控制： 开环、闭环点火控制：ESA最佳点火提前角控制等怠速控制：根据传感器信号使怠速最佳配气正时控制：进排气门的开启与关闭控制增压压力的控制：涡轮增压、高压共轨等废气再循环控制： EGR故障诊断 2.底盘控制系统ABS ASR EBD ESP 4WS
2、 变速器控制 悬架控制3.车身控制系统智能空调 CAN总线综合汽车仪表 灯光智能控制系统 SRS GPS CCS 先进的防盗系统3、汽车电气系统的特点1低压 低压电：标称电压6、12、24V三种。 汽油车：12V电压， 柴油车：24V电压。 2直流：发动机须依靠电力起动机起动，而起动机的电源由蓄电池提供，因此采用直流系统。3单线制：即从电源到用电设备使用一根导线连接；而另一根导线则由汽车车体或发动机机体的金属部分替代。4负极搭铁：利用单线制时，蓄电池一个电极接到车体上，称为搭铁。负极与车体相连接称为负极搭铁。第二章 蓄电池1、蓄电池的基本功用及其对蓄电池的主要要求 1.发动机起动：放电 2.发
3、电机不发电或E很低：放电3.发电机超载：放电、协助放电 4.蓄电池E很低，发电机负载少，充电5.稳压：大电容的作用，吸收瞬态过压2、基本构造 极板组 正极板(深棕色)2.2mm； 负极板(深青灰色)1.8mm隔板 正负极板靠近，易短路，加绝缘隔板(多孔性橡胶塑料） 壳体 工程塑料联条 将多个单格电池串联加液孔盖 有通气孔 电解液 专用硫酸(纯)+蒸馏水(纯)3、工作原理（掌握总化学方程式） 充电过程与放电过程相反即 PbSO4 Pb+ + SO4 正极：Pb+ +2e Pb+ Pb+ SO4 PbSO4 PbSO4+2H2O PbO2（正极板）+2 H2SO4 负极：Pb+ SO4 Pb SO
4、4（负极板）同时： Pb Pb+ （溶解）4、工作特性（基本定义） (名词解释：)静止电动势Ej：充、放电后2-3h静止（不充电也不放电），测两极的电位差。 内阻Rn：包括极板、隔板、电解液、联条、极桩等电阻。（名词解释）充电特性：是指蓄电池恒流充电电压Uc、E和25C随t时间的变化关系。Uc = E +IcRn（名词解释）放电特性：是指恒流充电蓄电池端电压Uf、电动势E和 随t时间的变化关系。Uf = E - IcRn 5、如何判断放电终了和充电终了 判断蓄电池充足的三个准则： 1.充电电压Uc达到max，且2h不再增加； 2. 电解液密度25C达到max，且2h不再增加； 3.蓄电池激烈放
5、出大量气泡，电解液沸腾判断放电终止的两个现象：1.单格电池电压降到放电终止电压（如表）；2. 最小许可值1.1g/cm3。6、蓄电池使用注意事项 P22 7、了解一些新型蓄电池1镍氢电池原理 镍氢电池正极活性物质为氢氧化镍(称氧化镍电极)，负极活性物质为金属氧化物，也称贮氢合金 (电极称贮氢电极)，电解液为氢氧化钾，在电池充放电过程中的电池反应为：正极: Ni(OH)2 + OH- = NiOOH + H20 + e- 负极: M + H2O + e =MHab + OH- Ni(OH)2 + M = NiOOH + MHab 2. 燃料电池 一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池
6、容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。第三章 交流发电机1、交流发电机和蓄电池的紧密联系除电动汽车外，蓄电池在汽车运行中只能充当发动机起动、停止或者怠速等工况下的备用电源。在发动机正常工况下，汽车的用电设备主要靠发电机供电。同时，当蓄电池存电不足时，发电机又是蓄电池的充电电源。2、基本构造（汉堡） 及其各部分的主要作用一、转子 是用来建立磁场的。由两块爪极、激磁绕组、轴和滑环等组成。 “F”（或“磁场”）接线柱和“”（搭铁）接线柱二、定子 定子又叫电枢，是用来产生交流电动势的。由铁芯和三相绕组组成 在三相绕组中所产生的电动势应是对称电动势，即电动势的大小相等、电位差
7、互差120电角度。 三、整流器 将三相定子绕组产生的交流电变换为直流电由六只硅整流二极管组成的三相桥式整流电路。 正极管子：元件板上。负极管子：后端盖上。 元件板必须与后端盖绝缘，并固定在后端盖上用螺栓引至后端盖外部作为发电机的火线接柱，标记为“B”（“A”、“+”、或“电枢”）。 四、前后端盖 制有通风口 便于空气从进风口流入五、带轮及风扇 通风散热3、定子的三相绕组连接方式 星形连接(Y) 三角连接 4、搭铁及其分类方式 内搭铁：东风EQ1090 等 外搭铁 桑塔纳、捷达、奥迪、解放等 （书上P30）5、三相交变感应电动势波形如何形成 书上P326、整流原理（结合整流电路分析） P34整流
8、原理：利用二极管的单向导电性。 7、交流发电机的工作特性 （名词解释）空载特性：当发电机空载时，发电机端电压U与发电机转速n的函数关系称为发电机的空载特性。不考虑调节器的作用，随着转速升高，端电压将不断上升。 （名词解释）负载特性(输出特性) ：当发电机端电压U=常数，输出电流I与发电机转速之间的函数关系称为发电机的负载特性。交流发电机具有自我限流的保护作用。电枢反应随着定子电流的增大，电枢反应增强，定子电流所形成的磁场对转子磁场产生去磁作用，使得定子绕组中的感应电势下降。外特性:（名词解释）当发电机转速n=常数，发动机端电压U与输出电流I之间的函数关系称为发电机的外特性。突然失去负载的危害。
9、8、电压调节原理及其方法 原理：通过调节 磁场电流 ，使得磁极磁通 改变，从而使得 输出电压 保持恒定。 方法：利用晶体管的开关特性，是磁场电流接通与切断来调节发电机磁场电流。9、了解42V系统 P45a通过电压提升减少电流载量，减小线束线径。b可以将发动机驱动附件从发动机中分离出来，直接由电动机驱动进一步减少发动机零件和重量，降低发动机的负荷，提高生产效率。c促进发动机技术变革，发动机内部一部分机构可由机械驱动改为电驱动。例如气门开启关闭直接由电机控制，省略了凸轮轴配气机构。d为实现汽车全面电控化了提供条件。第四章 起动机1、基本组成 一般由直流电动机、操纵机构和离合机构组成直流电机: (1
10、)磁场部分:由磁极、磁场绕组和外壳等组成。(2)电枢部分: 由电枢线圈及铁芯、电枢轴等组成；换向器: 由电刷和电枢轴上的整流子组成，用来连接磁场绕组与电枢绕组和电源，并保证电枢产生的电磁力矩方向不变，使电机轴输出固定方向的转矩。 电刷装置: 由铜粉（8090）和石墨粉（1020）压制而成,两个正电刷与端盖绝缘，两个负电刷直接接铁。离合机构: 现代汽车上常用的单向离合器有滚珠式单向离合器 、摩擦片式单向离合器 、 弹簧式单向离合器 三种。操纵机构: 机械式起动开关/电磁开关2、直流电动机转矩自动调节原理 直流电动机拖动负载，当负载发生变化时，电动机的电枢转速、电枢电流、电磁转矩均会自动的作相应的
11、变化，以满足不同负载的需要。其原理如下：通电的线圈在磁场中受力而转动，运动的线圈切割磁力线产生电动势，电动势的方向和线圈电流方向相反，电动势的大小为E反=Cen 其中，Ce电机结构常数；磁极磁通；n电枢转速 电动机工作时，电压平衡方程式为：Ub=E反+IaRa 则电枢电流为：Ia=（Ub- E反）/Ra 分析： Ia=（Ub- E反）/Ra 负载轴上阻力矩电枢转速E反Ia电磁转矩直至电磁转矩减至与阻转矩相等电机拖动负载以较高转速平稳运转；负载轴上阻力矩电枢转速E反Ia电磁转矩直至电磁转矩增至与阻转矩相等电机拖动负载以较低转速平稳运转。 3、传动机构的分类 单向离合器（滚柱式单向离合器 摩擦片式
12、单向离合器 弹簧式单向离合器） 拔叉1） 起动发动机时，控制装置迫使驱动齿轮与飞轮齿环啮合，电枢轴带动花键套筒旋转，在摩擦力的作用下离合弹簧扭缩，直径缩小，抱紧两个套筒外圆表面，使其成一刚体，于是电动机产生的转矩经花键套筒，离合弹簧传给驱动齿轮，从而带动飞轮旋转。2）起动发动机后，由于飞轮带动驱动齿轮的转速高于花键套筒，迫使弹簧扭力放松，使弹簧直径扩大，驱动齿轮和花键套筒不再成为一刚体，可以相对滑动，从而避免了电动机超速旋转的危险。4、分析滚柱式单向离合器的原理 5、直流串励式电动机特性（基本定义） 串激式直流电动机磁场电流等于电枢电流，在磁路未饱和时，磁通是变化的。当电枢电流增大，磁通增大，
13、电机转速急剧下降。磁路饱和后，电枢电流增加但磁通基本不变，电机转速直线下降。起动机的特性转矩特性：是指电动机的电磁转矩随电区电流变化关系，M=F（I）机械特性：是指电动机的转速随转矩的变化的关系。，即n=f（M）6、为何起动机采用串励式电动机 1、在电区电流相同的情况下，串励式直流电动机的转矩要比并的直流电动机大2、重载时的转速低，可是起动机安全、可靠。7、起动机功率何时为0，何时最大起动机的功率指的是在额定输入功率下的输出功率，按数值可分为：0、额定功率和最大功率值（因起动工作时间短，一般把最大功率作为额定功率，但实际应用过程中会有0.2KW的预留）。当起动机的转速为0（完全制动）或者最大（
14、空载）时，其输出功率为0；额定功率的计算公式为.功率特性P=M（负载力矩）n（负载转速）/9550；所以只有当电枢电流接近制动电流一半时(电动机最大功率点)，输出功率最大。起动机的最大功率是由发动机的阻力矩确定的。（空载时、完全制动时为0，电枢电流接近制动电流一半时最大。）8、起动机基本参数选择 1.起动机的功率选择 起动阻力矩：摩擦力矩、压缩损失力矩、发动机附件损失力矩2.传动比选择 最佳传动比 实际传动比（汽油机1317 柴油机810）3.蓄电池容量选择 Q（600800）PU9、起动机的基本分类 按控制方式：直接操纵式起动机 电磁操纵式起动机按传动机构的啮合方式：惯性啮合式起动机 强制啮
15、合式起动机电枢移动式起动机 齿轮移动式起动机 减速式起动机 10、会分析强制啮合式起动机(由电动机开关、电磁铁机构、起动继电器及起动开关等四部分组成)启动过程1动开关接通：a、首先接通起动继电器磁化线圈电路; b、电磁铁机构线圈电路接通； c、驱动齿轮与飞轮啮合：d、电动机电路接通，起动机带动发动机转动。e、当两齿轮相抵时，离合器的锥形（啮合）弹簧起作用，保证先啮合，后接通 f、电动机电路接通时，吸引线圈被短路，固定铁芯只靠保持线圈电流的磁场吸力将活动引铁吸住。 g、在电动机电路接通同时或稍早，附加电阻线被短路起动结束（起动开关断开）：b、保持线圈电流方向不变，吸拉线圈电流换向（吸、保线圈电流
16、方向相反）起动机停止工作。a、起动继电器线圈电路断电;、两齿咬死不能分离时：分离弹簧起作用，使电动机开关先断开，以保证驱动齿轮与飞轮可靠分离第五章 点火系统1、 传统点火系统的基本原理（结合示意图） 点火系统将12v或24v的低压电转变为1000v以上的高压电是由点火线圈和断电器共同完成的，并由配电器分配到各缸火花塞。2、影响二次高压的因素多缸高速发动机易断火火花塞积炭断火电容变化影响点火点火线圈温度影响点火3、 无触点电子点火系统的类别 半导体辅助点火系;无触点式半导体点火系:微机控制的半导体点火系4、微机控制电子点火系统的组成第六章 仪表照明与信号系统1、会分析电磁式、电热式仪表的原理，如
17、电磁式燃油表、双金属片式油压表等的基本原理2、前照灯的基本组成 前照灯主要由插座、灯壳、灯泡、反射镜和配光镜五部分组成。灯泡有充气灯泡、卤钨灯泡和新型高压放电氙灯等几种类型。3、前照灯的防炫目措施 (1)用远、近光变换。 近光灯光线经反射镜后，只照亮本车前约50m范围路面，夜晚会车时，使用近光灯有一定的防眩目作用。(2)用配光屏。 在近光灯丝下方安配光屏，遮住反射镜下半部分光线，避免近光灯束向斜上方照射。若采用非对称式配光，则在近光灯丝下方安配光屏时，配光屏偏转一个角度，使近光的光形分布不对称，达到防止眩目的目的。前照灯由车灯开关控制，远光与近光的变换由变光开关控制，若作为超车信号时，由超车灯
18、开关控制。 4、前照灯的智能控制系统 “C”级基本近光当没有任何“E”,“V”，“W”信号出现时，应能发射C级光束；当其它的光束失效时，应能发射C级光束；当出现“T”信号时，C级光束可改变。 “V”级城市近光当产生“V”信号时光束应能发射只有当车速不超过60km/h时，该光束才允许发射。 “E”级高速公路近光 当产生“E”信号时，光束应能发射当路面特征表现为高速公路条件时，光束才允许发射当车速小于60km/h时，该光束不允许发射 “W”级湿路近光当产生“W”信号时，光束应能发射当路面潮湿和/或下雨、雪时，光束才允许发射当雨刮工作超过2分钟时，光束才允许发射5、闪光器的分类 常见闪光器有电热式、
19、电容式、电子式三类，其中电热式有直热翼片式和旁热翼片式两种；电子式有晶体管式和集成电路式两类。电热式闪光器结构简单，成本低，但闪光频率不够稳定，使用寿命短，已被淘汰。而电容式闪光器闪光频率稳定，电子式闪光器具有性能稳定、可靠等优点，故被广泛应用。 6、会分析各种信号报警装置，如燃油低液位报警装置的基本原理概要：热敏电阻式燃油报警装置（P98）当点火开关闭合时，机油压力表的电路为：蓄电池正极点火开关机油压力表接柱15机油压力表内双金属片11的加热线圈接线柱9传感器接柱7接触片6传感器内双金属片4上的加热线圈触点弹簧片3接铁，回到电源负极。 电流通过双金属片11和4的加热线圈时，就会使双金属片11
20、和4受热变形。 油压低，作用在触点上的压力小。触点打开时间长，闭合时间短，使电路中的平均电流值很小，所以双金属片11受热变形小，指针的偏转角度不小，指示低油压。 当油压升高时，触点压力增大，使双金属片向上拱曲。触点打开时间短，闭合时间长，平均电流值大，使得双金属片11受热变形量增大，指针12偏转角度增大，指示高油压。 第七章 附属设备1、电动刮水器低速、高速运行原理 磁通改变变速工作，它只适合于绕线式直流电动机。 当刮水开关在位置（低速）时，电流经由蓄电池“+” 点火开关熔断器接线柱接触片后，分为两路：一路经过接线柱串联线圈电枢搭铁蓄电池负极形成回路；另一路经过接线柱并联线圈搭铁蓄电池负极而形
21、成回路。此时，由于并联线圈的分流作用使电枢中的电流减小，故电动机以低速运转。 当刮水器开关在位置（高速）时，电流由蓄电池“+” 点火开关熔断器接线柱接触片接线柱串联线圈电枢搭铁蓄电池负极形成回路。此时由于并联线圈回路被隔断，电流全部流经电枢，故电动机以高速运转。 （改变两电刷间的串联的线圈数的方法对其进行调速，反电动势与电源的电压平衡后，电动机便会稳定的旋转，低速。两电刷间的线圈匝数减少，就会使电动机的转速升高，这就是原理P108）2、雨刮自动复位原理 当刮水器停止工作时，为了避免刮水片停在挡风玻璃中间，影响驾驶员视线，汽车上电动刮水器都设有自动复位装置。其功能是在切断刮水器开关时，刮水片能自
22、动停在驾驶员视野以外的指定位置。 当刮水器开关推到0档时，若刮水片没有停在规定的位置，由于触点与铜环接触，电流由蓄电池 “+” 点火开关熔断器慢速电刷B1电枢绕组公共电刷B3刮水器开关接线柱刮水器开关接线柱触点臂触点铜环搭铁蓄电池“”形成电流回路，电动机仍以低速运转，直至蜗轮转到特定位置时，铜环将两触点短接，电动机电枢绕组被短路。由于电动机存在惯性，不能立即停转，以发电机方式运行，产生很大的反电动势，产生制动力矩，电机迅速停转，使刮水片停在指定位置。（由于电驱的惯性，电动机不能立即停止转动，电区绕组产生很大的反电动势，产生制动力矩，电动机便迅速的停止转动，使橡胶刷复位到风窗玻璃的下部P109）
23、 3、防炫目后视镜基本原理（会画基本控制系统框图） （P116） 4、电动车窗防夹原理（会画基本控制系统框图）车窗是由电机带动的，当手夹住时，也就是电机不动了，电机不动了电还是给的，这样会增大电流，所以只要检测电流就行，检测与电机连线间接一个继电器（控制元件），电流过大断电器断开。电机停了。第八章 发动机电控系统1、电控汽油喷射系统的分类 MPI（多点喷射）SPI（单点喷射）GDI（缸内直喷）2、空气供给系统通路 3、燃油供给系统通路4、汽油喷射控制的三个方面（基本概念）第九章 EPS电动助力转向系统1、助力转向的要求 对转向系统的要求，主要概括为转向的灵敏度和操纵的轻便性。高的转向灵敏度，要
24、求转向器具有小的传动比，以小的转向盘转角迅速转向，好的操纵轻便性，则要求转向器具有大的传动比，这样才能以较小的转向盘操纵力获得大的转向力矩。实际应用中，一般要求：当转向轮达到最大设计转角时，转向盘总转数不宜超过5圈，而转向盘操纵力最大不超过250N助力转向系统的具体要求：良好的操纵性合适的转向力与位置感具有回正功能适当的路面反馈量工作可靠节省能源安静、噪声小2、助力转向系统的基本类型 液压助力转向系统 电控液压助力转向系统 电子可变量孔动力转向系统 磁力动力转向系统 流量控制动力转向系统 电子助力转向系统3、分析EPS的基本工作原理（利用力矩传感器和车速传感器信号，计算出最佳助力矩，在考虑摩擦
25、和动力传递等因素后，使电动机提供合适的转向助力）1）、电动助力转向系统构成a机械转向机构b传感器（转向转矩，转向转动速度，转动方向）及扭杆c电子控制单元d输入信号： 转向转矩，转向转动速度，转动方向，车速e输出信号：助力电动机电流，电磁离合器电流f转向助力机构(助力电动机，电磁离合器, 减速机构)2）（1）扭矩传感器在输出轴的极靴上分别绕有A、B、C、D四个线圈，转向盘处于中间位置(直驶)时，扭力杆的纵向对称面正好处于图示输出轴极靴AC、BD的对称面上。当在U、T两端加上连续的输入脉冲电压信号Ui时由于通过每个极靴的磁通量相等，所以在V、W两端检测到的输出电压信号Uo=0。转向时，由于扭力杆和
26、输出轴极靴之间发生相对扭转变形，极靴A、D之间的磁阻增加，B、C之间的磁阻减少，各个极靴的磁通量发生变化，于是在V、W之间就出现了电位差。其电位差与扭力杆的扭转角和输入电压Ui成正比。 转矩传感器的输出特性曲线（2）电动机a1、a2为触发信号端当a1端得到输入信号时，晶体管VT3导通，VT2得到基极电流而导通，电流经VT2、电动机M、VT3、搭铁而构成回路，于是电动机正转。 当a2端得到输入信号时，电流则经VT1、M、VT4、搭铁而构成回路，电动机因电流方向相反而反转。 控制触发信号端电流的大小，就可以控制通过电动机电流的大小。（3）电磁离合器当电流通过滑环进入电磁离合器线圈时，主动轮产生电磁
27、吸力，带花键的压板被吸引与主动轮压紧，于是电动机的动力经过轴、主动轮、压板、花键、从动轴传递给执行机构。电动式EPS一般都设定一个工作范围。如当车速达到45km/h时，就不需要辅助动力转向，这时电动机就停止工作。4、EPS的控制策略（阻力、回正、阻尼控制） 第十章 行驶安全与舒适性系统1、ABS ASR EBD EDS EBS SBC SRS的基本原理（简单描述）ABS（名词解释）：制动过程中，ABS电控单元(ECU)不断地从前轮速度传感器和后轮速度传感器获取车轮速度信号，并加以处理，分析是否有车轮即将抱死拖滑。ASR：车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，输送给电控单
28、元ECU。ECU根据车速传感器的信号计算驱动车轮的滑移率，若滑移率超限，控制器再综合考虑节气门开度信号、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，使驱动车轮的滑移率控制在目标范围之内。EBD：在汽车制动的瞬间，高速计算出四个轮胎由于附着不同而导致的摩擦力数值，然后调整制动装置，使其按照设定的程序在运动中高速调整，达到制动力与摩擦力（牵引力）的匹配，以保证车辆的平稳和安全EDS：在汽车加速过程中，当电子控制单元根据轮速信号判断出某一侧驱动轮打滑时，EDS就自动开始工作，通过液压控制单元对该车轮进行适当强度的制动，从而提高另一侧驱动轮的附着利用率，提高车辆的通过
29、能力。当车辆的行驶状况恢复正常后，电子差速锁即停止工作。EBS ：EBS系统比ABS系统增加了各种传感器，包括三维力传感器、制动器摩擦片磨损传感器等。制动时，制动踏板位置信号传给电控单元，同时各力传感器把载荷、地面附 着力和制动气压信号传给电控单元，由电控单元自动调节制动压力，形成闭环控制。该系统用电子控制取代机械传动，减少制动系机械传动的滞后时，缩短制动距 离，在低强度时，使摩擦片磨损最小；中等强度时，利用ABS达到最佳的道路附着系数利用率；高强度时，施加最大的制动压力，从而获得最佳的控制制动力。摩 擦磨损传感器可以监测得各制动片的摩擦情况，控制各制动器压力分配延长使用寿命。 SRS：汽车行
30、驶过程中，传感器系统不断向控制装置发送速度变化（或加速度）信息，由控制装置（中央控制器）对这些信息加以分析判断，如果所测的加速度、速度变化量或其它指标超过预定值（即真正发生了碰撞），则控制装置向气体发体发生器发出点火命令或传感器直接控制点火，点火后发生爆炸反应，产生N2或将储气罐中压缩氮气释放出来充满碰撞气袋。乘员与气袋接触时，通过气袋上排气孔的阻尼吸收碰撞能量，达到保护乘员的目的。 2、汽车电控悬架系统的分类及其基本原理（会画基本控制系统框图）一、半自动悬架 人们从改变减振器阻尼入手，将阻尼分为可变的二三级，这种悬架系统称为半从动悬架。二、半主动悬架系统 半主动悬架系统是在半从动悬架的基础上，通过ECU进行控制，使减振器阻尼按照行驶状态的动力学要求作无级调节，使其在几毫秒内由最小变到最大，对阻尼变化响应快。从动悬架、半从动悬架及半主动悬架可以利用的阻尼力的变化范围图。四、主动悬架系统 主动悬架是一种具有作功能力的悬架，不同于单纯地吸收能量、缓和冲击的传统悬架系统。当汽车载荷、行驶速度、路面状况等行驶条件发生变化时，主动悬架系统能自动调整悬架的刚度，从而同时满足汽车的行驶平顺性、操纵稳定性等各方面的要求。
