汽车电子学概论试验指导书
实验一、传感器与电控汽车的相互作用
1. 实验目的：
本演示试验教学目的是使学生了解汽车传感器和电子计算机相互结合相互作用的控制原理，了解发动机传感器在汽车上的位置布置。
桑塔纳2000时代超人汽车AJR发动机电控部件在车上的位置布置如图1-1所示。
2. 实验内容：
2.1 观察曲轴位置传感器断路或受外界信号干扰时对发动机工况的影响。 2.2 发动机热机时，观察水温传感器开路对发动机热起动的影响。
3. 实验基本原理
桑塔纳2000时代超人汽车AJR发动机电控部件在车上的位置如图1-1所示。
桑塔纳2000时代超人汽车的曲轴位置传感器与水温传感器对车辆电控系统的正常工作均有重要影响。该车使用AJR电控发动机。曲轴位置与曲轴转角传感器两者合为一体，安装简图如图1-2所示。
传感器的触发齿盘Z=60个齿，其中两个缺齿所指示为第一缸发动机的上止点前某个固定位置，传感器为电磁感应式。当信号触发齿盘经过传感器的磁头时，传感器产生的交变电压信号频率随发动机转速变化而变化,且
n?1f。发动机ECU根据交变电压的频率和缺口信号识z别发动机转速变化和第一缸上止点位置，如图1-3所示。
传感器的触发齿盘Z=60个齿，其中两个缺齿所指示为第一缸发动机的上止点前某个固定位置，传感器为电磁感应式。当信号触发齿盘经过传感器的磁头时，传感器产生的交变 图1-2 AJR发动机曲轴位置
与曲轴转角传感器的安
装具
电压信号频率随发动机转速变化而变化,且n?和缺
1f。发动机ECU根据交变电压的频率z口信号识别发动机转速变化和第一缸上止点位置，如图1-3所示。
传感器的触发齿盘Z=60个齿，其中两个缺齿所指示为第一缸发动机的上止点前某个固定位置，传感器为电磁感应式。当信号触发齿盘经过传感器的磁头时，传感器产生的交变电压信号频率随发动机转速变化而变化,且n?电压的频率和缺口信号识别发动机转速变化和第一缸上止点位置，如图1-3所示。
水温传感器采用负温度系数的热敏电阻式，安装在发动机水套的出水口上端位置。汽车工作时，曲轴位置、曲轴转角和凸轮轴位置
上的霍尔传感器控制发动机的顺序点火正时与顺序喷油正时，水温传感器对发动机的空燃比控制、点火控制、怠速控制、排放控制均有重要修正影响。主要表现为：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。②在发动机的点火控制系统中，水温低时，点火提前角应适当增大，水温高时，点火提前角应适当减小。③在发动机的怠速控制系统中，水温低时，怠速转速比稳定怠速转速要高，加快热机过程，水温正常时，怠速转速进入正常怠速控制范围。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，EGR视发动机负荷和转速工况进行部分EGR控制。
在有空燃比控制的排气系统中，水温低时，一氧化碳排放增加，碳氢化合物排放随点火情况变化。水温和排气温度正常时，一氧化碳和碳氢化合物排放随空燃比变化进入到空燃比的闭环控制。
1f。发动机ECU根据交变z4．实验方法与步骤
桑塔纳2000时代超人车上设置有全车总线故障模拟系统。 4．1首先确定全车电气总线工作是否正常； 4．2将曲轴位置传感器接点切换至“断开”位置；
4．3起动发动机，发动机不着火； 4．4将曲轴位置传感器接点恢复“正常”； 4．5起动发动机，发动机顺利起动；
4．6再将曲轴位置传感器接点切换至“断开”位置，发动机立即熄火。 上述表明：曲轴位置、曲轴转角传感器是电控发动机在进行发动机基准空域向时域向ECU映射计算的必备条件。
发动机热机后，设置水温传感器接点开关至“断开”位置，可观察到排气管冒黑烟（想一想：为什么？）
4．7发动机热机后熄火，再起动发动机，发动机起功困难，甚至无法重复起动。 4．8将油门踏板踩到底，重新起动发动机，可见发动机突然高速点火。（想一想：为什么？）此时应立即松开油门踏板，并可观察到排气管直冒黑烟，且黑烟渐渐变少；这是由于水温传感的断路所造成的发动机空燃比供给过浓，即发动机喷射“溢流”现象。4.8的演示正是“溢流清除”功能模式的表演。上述各个项目的演示表明：传感器与电控发动机ECU的相互作用明显！
5．实验注意事项：
5．1发动机曲轴位置传感器接点开关的工作切换，尽量在怠速工况下进行。 5．2发动机“溢流清除”功能表演时，尽量减少起动马达的接通时间；发动机一旦着火，必须立即松开油门踏板，防止发动机空载高速运行损坏发动机。
6.实验过程及总结：
实验过程 本实验的演示过程是先将汽车发动机发动，然后讲空气流量传
感器拔出，可以通过汽车发动机的运转声音大致判断汽车发动机的转速稍微有点变化，原因主要是空气流量传感器拔掉以后，发动机电控系统会重新启动用一套备用房的空气流量的计算系统以保证发动机正常运转所需要的空气量。但由于其计算精度较空气流量传感器低，因此发动机的转速不会特别稳定。以后再拔掉油温传感器，对发动机的转速没有什么影响。接着，拔掉水温传感器，可以明显感觉到发动机转速的变化：先较快的变快，然后又降低。最后将曲轴速度和位置传感器拔掉，发动机立即停止工作。而且反复多次重新打火也不能
启动。只有将所有传感器重新连接之后再启动电控系统中的内置程序将“淹死”的火花重新“激活”即清除汽缸中的废油气，经过排气系统从尾气管排出。由于过低的空燃比使得混合燃气中的燃料在清除废气的过程中无法充分燃烧，于是在尾气管中形成较多的黑烟。此后，又在老师的指导下完成了美国汽车故障诊断专家系统对汽车故障的诊断，读取故障代码，分析故障原因，得出结论，解决故障问题，最后消除故障代码的操作。
实验总结 本次实验中在老师的精心指导下，我们顺利完成了传感器于电控
汽车的相互作用的相关内容。通过本次实验，我们更深入的了解了汽车最主要的传感器组成以及传感器在电控汽车控制系统中的重要作用。如果将汽车比作人体的骨架和血肉，那么整个电控系统就相当于人的大脑和神经起着运算、分析、控制和传递信号的重要作用。而传感器就相当于人体的眼睛、耳朵、鼻子、皮肤等等感知外观世界信号的部分。由此可见，汽车的高可靠性和高稳定性运转必须依赖于电控系统和传感器系统。我想这样的想法和汽车高度智能化的发展方向是完全一致的。可以说，汽车电子学这门课程大大地拓宽了我们的眼界，打破了现有的知识局限，为我们以后在自己专业领域方向的发展打下了坚实的基础。
实验二：自动变速器换档特性的仿真
1．实验目的：
本演示试验教学目的是使学生了解电控液力自动变速器在不同的换档参数（油门、车速）和油温，不同的工作模式条件下，有不同的换档位置和速比变化。
2．实验内容：
2．1观察自动变速器在D档时不同的工作模式条件下的换档位置，速比变化； 2．2观察自动变速器油温传感器信号对自动变速器换档信号的影响； 2．3观察换档电磁阀的逻辑组合。