车辆工程毕业设计论文-花冠轿车发动机电子控制系统实验台设计(编辑修改稿)

车辆工程毕业设计论文-花冠轿车发动机电子控制系统实验台设计(编辑修改稿)内容摘要：

允许的负载电流见表。 表 低压导线截面积允许负载电流值 导线标称截面积 /mm2 10 13 允许电流 /A 11 14 20 22 25 35 50 60 所谓标称截面积是经过换算而统一规定的线心截面积，不是实 际线心的几何面积，也不是各股线心几何面积之和。 电气系统主要线路导线标称截面积。 导线颜色 ： 汽车线路所用的低电压导线用颜色加以标识。 在使用单色线的基础上，为了区分多种低电压导线，采用双色线的颜色由两种颜色配合组成，双色线的主色所占比例大些，辅助色所占比例小些。 辅助色条纹占主色条纹沿周围表面的比例为 1： 3至 1： 5，双色线的标注第一色为主色，第二色为辅助色。 导线颜色用字母代号表示，字母代号的含义见表。 表 导线颜色 14 B黑 L蓝 R红 BR棕 LG浅绿 V紫 G绿 O橙 W白 GR灰 P粉红 Y黄 例如，线路图中导线颜色编号为 R，则说明在实际电路中，导线颜色为红色。 如果导线为双色，则第一个字母表示配线基本颜色，第二个字母表示配线的条纹颜色。 例如导线颜色编号为 LY，则在实际电路中，导线的基本颜色为蓝色，条纹颜色为黄色。 线束 汽车用低电压导线除蓄电池导线外，都用绝缘材料如薄聚氯乙烯带缠绕包扎成束，避免水、油的侵蚀及磨损。 （２） 高压导线 汽车点火线圈至火花塞之间的电路使用高压点火线，简称高压线。 高压导线的耐压一般应在 以上，因电流较小，其截面积很小，但绝缘层很厚，多采用橡胶绝缘。 高压导线分为普通铜芯高压线及高压阻尼点火线。 带阻尼的高压线可抑制和衰减点火系产生的高频电磁波，降低对无线电设备及电控装置的干扰， ２、 熔断器 熔断器俗称保险管，在电路中起保护作用。 当电路中流过超过规定的过大电流时，熔断器的熔丝自身发热而熔断，切断电路，以防止烧坏电路连接导线和用电设备，并把故障限制在最小范围内。 通常情况下，将很多熔断器组合在一起安装字熔断器盒内，并在熔断器盒盖上注明熔断器的名称、额定容量和位置。 一般情况下，环境温度在 180～ 320C 时，当流过熔断器的电流为额定电流的 倍时，熔断器不熔断；达到 倍时，熔丝在 60s 内熔断；达到 倍时， 20A 以内的熔丝在 15s 内熔断， 30A 以内的熔丝在 30s 内熔断。 熔断器在使用中应注意一下几点： （１） 熔断器熔断后，必须真正找到故障原因，彻底排除故障。 （２） 更换熔断器时，一定要与原规格相同。 （３） 熔断器支架与熔断器接触不良会产生电压降和发热现象，安装时要保证良好接触。 ３、 连接器 连接器就是通常所说的连接插头和插座，用于线束或导线与导线间的相互连接。 为了防止连接器在汽车行驶中脱开 ，所有的连接器均采用了闭锁装置。 要拆开连接器时，不允许在未解除闭锁的情况下用力拉导线，这样会损坏闭锁或连接导线。 正确的拆卸方法是先压下闭锁，再把连接器拉开。 15 本次设计用到的连接器如图 [3]. C组合开关 J J J2 J2 J2 J3 J3 J3 J3 J3中继接线器 图 连接器图 ４、 继电器 一般用于操纵开关的触点电容量较小，不能直接控制工作电流较大的用电设备，常采用继电器来控制它的接通和断开 [4]。 汽车上的继电 器有很多，常见的有三类：常开继电器、常闭继电器和常开、常闭混合型继电器。 常开继电器平时触点是断开的，继电器动作后触点才接通；常闭继电器平时触点是闭合的，继电器动作后触点断开；混合型继电器平时常闭触点接通，常开触点断开，如果继电器线圈通电，则变成相反状态。 ５、电源及起动系统电路 电源及起动系统由蓄电池电路、发电机工作电路、仪表板中的发电机警报灯电路及起动机工作电路组成。 发电机是汽车上的主要供电设备，它与蓄电池并联。 其作用是：在汽车正常行使时，向各用电设备供电，并及时对蓄电池进行补充充电。 ８ 、仪表 花冠 轿车采用的组合仪表主要包括：车速里程表、水温表、燃油表、转速表等，在实验台上有一些仪表不能工作，如车速里程表，但为了保持系统的完整性，在这里也未做删减。 （１） 车速里程表 [5] 车速里程表由三部分组成，即车速表、里程表和单程里程计。 车速表用来指示汽车行驶的瞬时速度；里程表是一个累计计数器，可记录汽车行驶过的总里程；单程里程计是用来记录某次行车所驶过的里程，在所记录数据不需要时，可用按钮清零。 16 （２） 水温表 水温表指示的是发动机冷却水的温度。 点火开关打至点火档，水温表便开始工作。 表盘上有两个指示区域，一个是低 温区，一个是正常温度区，在低温区应避免发动机高速或大负荷工作。 （３） 时钟 时钟用来表示时间。 通过按动表中的按钮来对表。 （４） 燃油表 燃油表指示的是油箱中燃油量。 点火开关在点火档，燃油表便开始工作。 表盘上有一个备用油量区，指针指到该位置时，油箱内大约还有 10L 左右的燃油。 （５） 指示灯 指示灯可分为信号指示灯和警报指示灯。 警报指示灯一般采用红色，信号指示灯则采用绿、黄、蓝等不同颜色。 指示灯在仪表上是用符号来表示的。 在行车过程中，当表中标有 stop 项的灯亮时，必须立即停车并让发动机熄火，检查故障所在。 （６ ） 转向信号灯 转向信号灯工作时，该指示灯闪亮。 如果某侧有一个转向信号灯不亮时，指示灯的频率将明显加快。 （７） 远光指示灯 打开前照灯远光或使用前大灯闪光发出超车信号时，远光指示灯亮。 （８） 发动机警报灯 发动机警报灯也就是所说的电源警报灯。 在发动机打开点火开关时，该灯亮，发动机起动后熄灭，属于正常。 如果在行车中此灯亮起来，说明发电机不发电，应停车检查。 （９） 机油压力警报灯 机油压力警报灯和发电机警报灯一样，打开点火开关，警报灯亮，发动机起动后应熄灭。 如果发动机起动后该灯不灭或行车中亮起，应停车检查发动机润 滑系故障。 （ 10） 制动报警灯及手制动指示灯 制动报警灯及手制动指示灯是在手制动器拉起或制动液液面过低时点亮。 在解除手制动后，此灯仍亮必须停车检查制动液量。 （ 11） 冷却液温度及冷却液液面警报灯 冷却液温度及冷却液液面警报灯。 发动机未起动，打开点火开关，该警报灯闪亮进行功能自检，发动机起动后熄灭，属于正常。 如果该指示灯在发动机起动后不熄灭 17 或者在行驶时闪亮，说明冷却液不足或温度太高，应停机检查发动机冷却系。 电路的 特点 分析 汽车线路遵循的一般原则 汽车线路由于车型结构、安装位置和接线方法的 不同而各有差异，但其线路都应遵循一定的原则，了解这些原则对读图是很有帮助的。 １ 、 汽车线路为单线制。 单线连接是汽车线路的特殊性，它是指汽车上所有电气设备的正极均采用导线互相连接，而所有的负极则分别与车架或车身金属部分相连，即搭铁。 任何一个电路中的电流都是从电源的正极出发经导线流入用电设备后，由电器设备自身或负极导线（全车有统一的颜色标识）搭铁，通过车架或车身流回电源负极而形成回路 [6]。 ２ 、 各用电设备均采用并联。 汽车上的两个电源（蓄电池与发电机）之间以及所有用电设备之间，都是正极接正极，负极接负极，并联连接。 ３、 汽车线路为负极搭铁。 一般说来，汽车线路都是负极搭铁，负极搭铁对车架或车身的化学腐蚀较轻，对无线电干扰较小。 ４、 汽车线路有颜色和编号特征。 为了便于区别各线路的连接，汽车所有低压导线，必须选用不同颜色的单色或双色线，并在每根导线上编号，编号由生产厂家统一编定。 ５、 将导线做成线束。 为了不使全车电线零乱，便于安装和绝缘保护，将导线做成线束。 一辆车可以有多个线束。 ６、 将 ECU的所有线路， 全部引到实验台板上，以连接口的形式固定在台板上，让学生可根据电路图，进行线路连接。 为保证线路接口接触良好，对接线材料要求反复使用性强；为了让学生对传感器、执行器、电源、搭铁线路一目了然，在选择接线时，应用不同线色区分 ，电路 如图 18 图 电控系统试验台电路图 本章小结 本章首先确定了全车线路中的基本元件，全车线路中的基本元件与实车一致，以方便学生与实车对照。 实验台电路连接方式与实车一致，并分析了丰田花冠汽车电路图的读图方法。 19 第 4 章 电 控 实验台的设计 及校核 实 验台的总体设计要求 基于教学功能设计的试验台要满足方便师生的学习与互动，可以直观的看到发动机的结构及工作过程，方便 操作和进行故障设置及工作分析。 基于改进要求和整体设计，设计为可移动式台架，要求如下 ： １、 选型。 在选择参照车型时应充分考虑它的代表性，因此要使所选择的电 控 系统在实际工作性能上能够反映 花冠 汽车技术的先进性，体现发展的趋势和潮流，同时具有普及性，便于汽车工程相关专业实践教学环节的展开；并且所选择车辆具有鲜明技术特色。 ２、 服务教学。 因为设计是为教学服务的，因此在设计实施的具体过程中，首要的问题就是 要保证电 控 系统的工作性能以及每一个器件的工作原理均得到体现，表达要力争简单、明了，使用起来方便快捷，设置故障诊断功能有利于提高学生的工程实践运用能力。 ３、 实验台布局。 在考虑布局合理、结构紧凑的同时 , 还要便于教学并注意各个电器元件在工作时相互之间功率的匹配。 此外，要求实验台具有直观形象的教学演示功能以及良好的操纵控制性能。 花冠汽车电 控 实验台的设计 电器实验台的设计要实现良好的操控性能及示教效果 ,要求台架可以实现 折叠 , 并考虑到电器系统构件的支撑及定位紧凑、台面质量分布均匀度、台面的整洁度、台面 稳定性、运动件与固定件是否发生干涉等因素。 台面设计 电器实验台的板面设计和制作主要依据花冠轿车的车身线束进行布置 ,同时也参照了花冠车身的各电器元件的布置情况。 板面尺寸的确定主要依据各个电器元件的形位尺寸和位置尺寸 ,根据线束的布置及几个主要元件的形位尺寸 ,然后初步估算板面的大小 ,把布置在板面轮廊上的元件的位置确定下来，初步估算板面采用 1800 1200 30（单位： mm）。 20 台架的选材 台架的材料选用 45钢 ,强度、价格均可行。 台架的各连接处均采用焊接 ,其强度不低于材料的强度 ,可以达到 支撑台面及固定、稳定的作用。 台架的设计 台架要求方便可支撑台面 对强度要求不大。 台架的制作方案：为了更好地达到汽车电 控 系统实验台的设计目的和完成预期的效果，为教学提供更直观、生动的教学模具，完成发动机各工况的模拟，实验台的工作原理及故障演示， 初步选择台架为如图31所示，电器实验台台架的设计是根据板面的布置情况和大小 ,以及某些元件的传动需要来进行设计的 ,以 45钢的角铁和方钢为主 ,各连接处采用焊接和螺栓联接 ,其强度不低于原材料的强度 ,可以达到支撑台面以及固定、稳定性的作用。 为了移动方便 ,采用橡胶 轮 ,这样可以起到减震的作用。 台架的尺寸：长 *高 *宽 =1800 700 780（单位：mm）。 图 台架图 21 实验台面板设计 实验台的演示板上 合理的布置各类仪表盘、传感器、接线盒、开关、 ECU等元件。 各区域设计力争紧凑．演示板尺寸为 1800 mm800 mm，板面中部布置仪表盘 ，显示系统的工作信息；演示 板左侧布置线束连接器及继电器盒，显示实验台电气线束的布置情况， 指示值的波动可辅助相关故障的判定；故障诊断区则布置在演示板的右侧，具体位置如图 4 .2所示． 1． 凸轮轴位置传感器 ； 2． 空气 流量计 ； 3． 节气门位置传感器 ；。