描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787302519218丛书名: 普通高等院校汽车工程类规划教材
全书共6章，包括概述、汽车传感与信号调理基础实验、汽车发动机电子控制与测试实验、汽车底盘测试与控制实验、汽车车身电气实验及电动汽车实验等方面，分别介绍了相关实验系统的组成、实验原理与方法。
本书可作为车辆工程、交通运输和汽车服务工程等专业本科生的综合性、设计性实验课教材，也可以作为汽车行业工程技术人员的参考书。
第1章概述
1.1课程背景
1.2实验教学大纲
1.3实验报告模板
第2章汽车传感与信号调理基础实验
2.1信号调理电路设计与实验
2.2压力测量与标定实验
2.3多传感器转速测量及标定实验
第3章汽车发动机电子控制与测试实验
3.1内燃机台架性能综合测试实验
3.2发动机燃油喷射控制研究性实验
3.3电子点火控制与能量测试综合实验
3.4电子节气门位置测量与控制设计实验
3.5电控发动机故障诊断综合实验
第4章汽车底盘测试与控制实验
4.1汽车制动性能台架综合实验
4.2汽车自动防抱死系统综合控制实验
4.3ABS/EBD/ESP系统综合实验
4.4汽车电子空气悬架实验
4.5汽车道路综合性能实验
4.6汽车底盘测功实验
第5章汽车车身电气实验
5.1汽车照明电路设计实验
5.2汽车车灯CAN总线设计性实验
第6章电动汽车实验
6.1纯电动汽车动力系统认知与演示实验
6.2电动车半物理仿真控制实验
6.3纯电动车电池管理实验
参考文献
本教程主要针对车辆工程专业本科学生的培养目标，特别是“卓越工程师计划”培养方案，需求的创新性、综合性实验教学环节，拟强化工程实践能力、综合分析问题解决问题的能力培养，提高人才培养质量。
本教程覆盖汽车实验学、汽车综合实验、汽车理论、汽车发动机原理、汽车电子控制技术、汽车电气技术、电动汽车技术等课程。其中，第2章汽车传感与信号调理基础实验，包括信号调理电路设计与实验、压力测量与标定实验、多传感器转速测量及标定实验； 第3章汽车发动机电子控制与测试实验，包括内燃机台架性能综合测试实验、发动机燃油喷射控制研究性实验、电子点火控制与能量测试综合实验、电子节气门位置测量与控制设计实验、电控发动机故障诊断综合实验； 第4章汽车底盘测试与控制实验，包括汽车制动性能台架综合实验、汽车自动防抱死系统综合控制实验、ABS/EBD/ESP系统综合实验、汽车电子空气悬架实验、汽车道路综合性能试验、汽车底盘测功实验； 第5章汽车车身电气实验，包括汽车照明电路设计实验、汽车车灯CAN总线设计性实验； 第6章电动汽车实验，包括纯电动汽车动力系统认知与演示实验、电动车半物理仿真控制实验、纯电动车电池管理实验。
本教程内容新颖，在车辆工程传统实验内容基础上，增添了电动汽车技术实验内容。同时，结合作者的科研成果，自制多台实验设备和仪器，增添了大量特色实验，包括信号调理电路设计与实验、发动机燃油喷射控制研究性实验、电子点火控制与能量测试综合实验、汽车车灯CAN总线设计性实验、电动车半物理仿真控制实验等，以增强学生科研素养，提高学生动手能力以及分析问题解决问题的能力。
本书由魏民祥任主编，由林棻、石志伟、陈国平、张开友、周冠任副主编。其中，第1章，第3章，第4章4.2节、4.3节，第5章5.2节，第6章6.2节、6.3节由魏民祥编写； 第4章4.1节、4.3节、4.4节、4.5节、4.6节，第6章6.1节由林棻编写； 第2章由石志伟编写； 第5章5.1节由陈国平编写； 张开友、周冠参与了部分资料的编写与整理工作。写作过程中，参阅上海天威教学实验设备有限公司、南京中邦工业技术有限分公司，中山市卡特世检测设备科技有限公司、淄博琦星电子科技有限公司、杭州中成测试设备有限公司等的资料，在此一并表示感谢！
由于编者水平有限，本书难免存在一些不足之处，敬请读者批评指正。
编者2018年6月
第1章概述
1.1课程背景
针对车辆工程专业等相关专业本科学生的培养目标，特别是“卓越工程师计划”培养方案需求创新性、综合性实验教学环节，旨在强化工程实践能力、综合分析问题、解决问题能力培养的实验教学，以巩固所学理论知识。
对于“汽车实验学”“汽车综合实验”等课程的教学,迫切需要汽车新技术创新性综合性实验原理、实验内容和方法等方面指导，包括汽车测量与电路基础实验、汽车发动机与电子控制设计及综合测试实验、汽车底盘与车身综合性及设计实验、电动汽车实验等，其他课程如“汽车理论”“发动机原理”“汽车电子控制技术”“汽车电气技术”“电动汽车技术”等，同样需求。
为了达到上述培养目的，力求本教程内容新颖，因而增添了电动汽车技术等实验内容。同时，结合作者的科研成果，自制多台实验设备和仪器，增添了大量特色实验，包括汽车测试调理电路设计实验、发动机燃油喷射控制研究性实验、电子点火控制与能量测试综合实验、汽车车灯CAN总线设计性实验、电动车半物理仿真控制实验等，以提高学生创新素养，提高学生动手能力以及分析问题解决问题的能力。
1.2实验教学大纲
车辆工程专业本科课程体系中的实验课程，需要制订实验教学大纲，界定和规范实验目的、实验内容等。实验教学大纲可根据每个学校的实验条件和课程特色制订，开设的基本实验大致相同。例如“汽车实验学”课程一般开设汽车用传感器与测试实验、汽车综合测功实验，“汽车理论”课程一般开设汽车道路综合性能实验，“发动机原理”课程一般开设内燃机台架性能综合测试实验，“汽车电子控制技术”课程一般会开设汽车自动防抱死系统(ABS)综合控制实验，“汽车电气技术”课程一般会开设汽车线路实验，“电动汽车技术”课程一般会开设电动车电池管理实验和电机控制实验等。下面给出汽车电子控制技术课程实验大纲，仅作大纲范例参考。
实验教学大纲
课程编号： 02304110课程名称： 汽车电子控制技术
Automobile Electronic Control Technology
课程总学时： 36课程总学分： 2
实验总学时： 8
适用专业： 车辆工程
课程类型： □必修 选修
先修课程： 电工电子技术、自动控制原理、汽车构造
一、 实验项目与内容
序号
实验项目
学时
实验目的及主要内容
实验
类型
备注
1
多传感器转速测量及标定实验
2
1. 了解转速传感器测速原理；
2. 掌握转速计算及信号处理电路。基本
2
压力测量与标定实验
2
本实验加强学生对压力传感器基本原理的认识，培养学生测量和标定压力的基本操作能力。
1. 了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法；
2. 了解传感器静态特性及其标定原理和方法。基本
3
电控发动机故障诊断实验
2
1. 主要对丰田凯美瑞汽车电控发动机的传感器、ECU和执行器数据流进行动态测试，并进行故障诊断；
2. 可以根据实验者的要求，进行故障设置，进行正向实验分析或反向实验验证，加强学生对现代汽车电子控制技术的理解，提高故障分析和实际诊断能力。综合
4
汽车自动防抱死系统(ABS)综合控制实验
2
1. 利用时代超人ABS实验台，动态演示ABS的制动防抱死控制过程，加强学生对ABS制动防抱死控制原理的理解；
2. 设置某轮速传感器故障，考察ABS的制动防抱死控制过程的变化，提高学生对ABS故障诊断的实际能力。
综合
二、 主要教材、参考书
1. 魏民祥.汽车电子控制技术实验指导书.南京航空航天大学能源与动力学院，2006.
2. 魏民祥,等.汽车电子与电气现代设计［M］.北京： 国防工业出版社,2015.
3. 冯崇毅,等.汽车电子控制技术［M］.北京： 清华大学出版社,2005.
三、 考核方式
考查。
四、 使用主要仪器设备说明
(1) 多传感器转速测量及标定台。
该仪器为自主研发，分别利用磁电式转速传感器、霍尔式转速传感器和光电式转速传感器测量转速，实现转速测量及标定。
(2) 压力测量与标定实验台。
该仪器为自主研发，实现自动测试，实现气体压力测量与标定。
(3) 元征X431汽车故障分析仪。
该仪器能对电控发动机的传感器、ECU和执行器数据流进行动态测试，并且可读取、擦除故障代码。
(4) 时代超人ABS实验台。
利用电机模拟旋转四轮，全套时代超人ABS组件真实再现汽车制动防抱死控制过程，通过计算机分析制动防抱死控制原理，并能设置故障。
1.3实验报告模板
实 验 报 告
课程名称
实验名称
班级姓名学号
实验组别同实验者
实验日期实验地点
评定成绩审阅老师
实验报告项目
实验目的
实验仪器和设备
实验原理
实验内容与步骤
实验原始数据和分析
实验结论
第2章汽车传感与信号调理基础实验
2.1信号调理电路设计与实验
一、 实验目的
(1) 掌握信号放大电路、滤波电路设计方法。
(2) 掌握利用信号发生器和示波器调试模拟电路技巧。
(3) 了解信号调理电路原理。
二、 实验仪器和设备
示波器、信号发生器、信号调理电路板、±15V直流电源、万用表。
三、 实验原理
对微伏级微弱信号进行两级放大后，并进行二级低通滤波。调理电路原理如图2.1所示。
四、 实验内容与步骤
1. 实验内容
完成调理电路设计、焊接、调试与信号仿真实验。
2. 实验步骤
(1) 按图2.1连接好测试电路后，首先进行级放大电路的调零。调零方法是： 将输入信号端接地，调整W1使输出近于零值。
(2) 第二级放大调零与步骤(1)相同，调整W2。
(3) 级放大增益已经固定，该增益值工作稳定，不要改动，调整W3确定增益大小。
(4) 第三级和第四级电参数无须调整。
(5) 信号发生器输出微弱正弦信号，幅值为0.01~10mV，频率选为7Hz。
在实验过程中，用示波器分别观察各级输出信号的波形，观察放大和滤波效果。
五、 实验报告要求
(1) 设计截止频率为7Hz的低通两级巴特沃斯( Butterworth)滤波器；
(2) 实验中如果出现输出为方波信号，如何解决？
2.2压力测量与标定实验
一、 实验目的
(1) 了解扩散硅压阻式压力传感器测量原理和方法。
(2) 了解传感器静态特性及其标定原理和方法。
本实验加强学生对压力传感器基本原理的认识，培养学生测量和标定压力的基本操作能力。
二、 实验仪器和设备
压力测量与标定实验台(见图2.2)、蓄电池、PC机。
图2.2压力测量与标定实验台
三、 实验原理
采用扩散硅压阻式压力传感器测量静态压力，得到传感器的灵敏度和线性度。半导体单晶硅受压力作用时电阻率发生变化，这个现象称为压阻效应。扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条，形成惠斯通电桥。在压力作用下，根据半导体的压阻效应，基片产生应力，电阻条的电阻率产生变化，引起电阻的变化，把这一变化引入测量电路，其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。
摩托罗拉公司生产的X形硅压力传感器采用单个X形电阻元件，而不是电桥结构，其压敏电阻元件呈X形，因而称为X形压力传感器，结构原理及外部连接如图2.3所示。该系列压力传感器精度很高，其模拟输出电压正比于输入的压力值和电源偏置电压，具有极好的线性度，且灵敏度高，重复性好。此系列中的MPX2053DP压力传感器是其中典型的高精度硅压阻式压力传感器，本系统采用MPX2053DP作为压力传感器，可以满足系统的要求。X形传感器的基本特性如下：
(1) 压力测量范围为0~50kPa。
图2.3X形传感器结构及外部连接
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