电控发动机教案

汽车发动机电控技术教案1汽车发动机电控技术教案2LEDTDC传感器MAP传感器ECT汽车发动机电控技术教案3传感器IAT传感器曲轴传感器TP传感器维修检测插接器爆震传感器通电时间基本点火正时校正冷却液温度校正进气温度校正爆震校正换档校正换档控制点火器单元点火线圈分电器火花塞怠速校正自动第一章汽车发动机电控技术概述汽车发动机电控技术教案4课程名称汽车发动机电控技术总学时：2学时讲课：2学时实习：0学时课程性质理论课任课教师职称授课对象专业年班级教学目的和要求掌握发动机电控系统的基本组成；了解发动机电控技术的发展，和各传感器的类型和功用教学重点和难点发动机电控系统的基本组成教学进程第次课第1次课授课章节汽车发动机电控技术概述学时2备注教案（章节备课）学时汽车发动机电控技术教案5第1节发动机电控技术的发展教案内容一、发动机电控技术发展汽车电子技术发展始于20世纪60年代，分为三个阶段：第一阶段，从20世纪60年代中期到70年代中期，主要是为了改善部分性能而对汽车产品进行的技术改造，如在车上装了晶体管收音机。第二阶段，从20世纪70年代末期到90年代中期，为解决安全、污染、和节能三大问题，研制出电控汽油喷射系统、电子控制防滑制动装置和电控点火系统。第三阶段，20世纪90年代中期以后，电子技术广泛的应用在底盘、车身、和车用柴油发动机多个领域。目前发动机上常用的电控系统有：电控燃油喷射系统、电控点火系统、怠速控制系统、排放控制系统、增压控制系统、警告提示系统、自我诊断与报警系统、失效保护系统和应急备用系统。二、电控技术对发动机性能的影响1．提高发动机的动力性通过减小进气阻力，提高充气效率，电控系统使得进入气缸中的空气得到充分的利用。2．提高发动机燃油经济性通过电控系统来精确的控制在各种运行工况下发动机所需的混合气浓度，使燃烧更为充分。3．降低排放污染通过电控系统的优化控制，提高燃烧质量，应用排放控制系统，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第2节应用在发动机上的电子控制系统汽车发动机电控技术教案6教案内容应用发动机上的电子控制系统有：一、电子燃油喷射系统ECU主要根据进气量确定基本的喷油量，再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器）信号对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气；同时还包括喷油正时控制、断油控制和燃油泵控制。二、电控点火系统ESA的功能是点火提前角控制。根据各相关传感器信号，判断发动机的运行工况和运行条件，选择最理想的点火提前角点燃混合气，从而改善发动机的燃烧过程。三、怠速控制系统发动机辅助控制系统。四、排放控制系统对发动机控制装置的工作实行电子控制。五、进气控制系统六、增压控制系统七、巡航控制系统八、警告系统九、自诊断与报警系统十、失效保护系统十一、应急备用系统第3节发动机控制系统的基本组成汽车发动机电控技术教案7教案内容一、电控系统的基本组成与类型1．组成有三部分组成：信号输入装置——各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给ECU。电子控制单元——ECU，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令。执行元件——由ECU控制，执行某项控制功能的装置。2．类型开环控制——ECU根据传感器的信号对执行器进行控制，而控制的结果是否达到预期目标对其控制过程没有影响。闭环控制——也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给ECU，进行原先的控制修正。二、传感器的类型及功用1．空气流量计——测量发动机的进气量，将信号输入ECU（主信号）。2．进气绝对压力传感器——测量进气管内气体的绝对压力，将信号输入ECU（主信号）。3．节气门位置传感器——检测节气门的开度及开度变化，信号输入ECU。4．凸轮轴位置传感器——提供曲轴转角基准位置信号（主信号）。5．曲轴位置传感器——检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号（主信号）。6．进气温度传感器——检测进气温度信号（修正信号）。7．冷却液温度传感器——给ECU提供冷却液温度信号（修正信号）。8．车速传感器——检测汽车行驶速度。9．氧传感器——检测排气中的氧含量。10．爆燃传感器——检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。11．空调开关——当空调开关打开，空调压缩机工作，发动机负荷加大时，由空调开关向ECU输入信号。12．挡位开关——自动变速器由空挡挂入其他档时，向ECU输入信号。13、起动开关——发动机起动时，给ECU提供一个起动信号。汽车发动机电控技术教案8教案内容14．制动灯开关——制动时，向ECU提供制动信号。15．动力转向开关——当方向盘由中间位置向左右转动时，由于动力转向油泵工作而使发动机负荷加大，此时向ECU输入信号。16．巡航控制开关——当进入巡航控制状态时，向ECU输入巡航控制状态信号。三、电子控制单元（ECU）的基本功能1．给传感器提供电压，接受传感器和其他装置的输入信号，并转换成数字信号。2．储存该车型的特征参数和运算所需的有关数据信号。3．确定计算输出指令所需的程序，并根据输入信号和相关程序计算输出指令数值。4．将输入信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定并存储故障信息。5．向执行元件输出指令，或根据指令输出自身已储存的信息。6．自我修正功能（学习功能）。四、执行元件的类型有以下主要执行元件：喷油器、点火器、怠速控制阀、巡航控制电磁阀、节气门控制电动机、EGR阀、进气控制阀、二次空气喷射阀、活性炭罐排泄电磁阀、油泵继电器、风扇继电器、空调压缩机继电器、自诊断显示与报警装置、仪表显示器等。作业1．电控技术对发动机性能有哪些影响？2．什么叫开环系统？什么叫闭环系统？有什么特点？3．电控系统由哪几部分组成？各有什么作用？本章小结1．发动机电控技术发展经历了3个阶段。2．电控技术对发动机性能的影响。3．电控系统的基本由3部分组成：信号输入装置、ECU、执行元件。4．电控系统有开环和闭环两中控制类型。5．电控单元的基本功能是按照一定的程序对各种输入信号进行运算处理、储存、分析处理，然后输出指令，控制执行元件工作，以达到快速、准确、自动控制发动机工作的目的。备注汽车发动机电控技术教案9二章汽油机电控燃油喷射系统课程名称汽车发动机电控技术总学时：26学时讲课：14.5学时实习：11.5学时课程性质理论课任课教师职称授课对象专业年班级教学目的和要求掌握电控燃油喷射系统的组成及其功能；了解喷射系统的类型；掌握燃油系统、空气供给系统、控制系统的主要元件的构造与维修。教学重点和难点教学重点：电控燃油喷射的功能；电控燃油喷射系统的组成与基本原理；燃油供给系、控制系统的组成与基本原理及主要元件的构造与检修。教学难点：控制系统主要元件的基本原理与检修。教学进程第次课第1次课第2次课第3次课第4次课第5次课授课章节电控燃油喷射系统概述电控燃油喷射系统的功能、组成与基本原理空气供给系统主要元件的构造与检修燃油供给系统主要元件的构造与检修控制系统主要元件的构造与检修学时1.5312.53.5备注汽车发动机电控技术教案10教案（章节备课）学时第1节电控燃油喷射系统的概述教案内容一、汽油喷射系统的发展20世纪30年代用于军用飞机上，1954年德国奔驰公司在奔驰300SL上装了机械式汽油喷射系统（K型）。20世纪60年代在K型的基础上发展了机电组合式汽油喷射系统（KE型）。20世纪60年代后期，随着电子技术的发展，德国BOSCH公司研制出电控燃油喷射系统（EFI）。电控燃油喷射技术经历了晶体管、集成电路、和微机处理三大发展进程。二、电控燃油喷射系统的优点1．能提供发动机在各种工况下最合适的混合气浓度，是发动机在各种工况条件下保持最佳的动力性、经济性和排放性能。2．电控燃油喷射系统配用排放物控制系统后，大大降低了HC、CO和NOX三种有害气体的排放。3．增大了燃油的喷射压力，因此雾化比较好。4．汽车在不同地区行驶时，对大气压力或外界环境温度变化引起的空气密度的变化，发动机控制ECU能及时准确地作出补偿。5．汽车加减速行驶的过渡运转阶段，燃油控制系统能迅速的作出反应。6．有减速断油功能，既能降低排放，也能节省燃油。7．在进气系统中，由于没有象化油器那样的喉管部位，因而进气阻力小。8．发动机冷机起动容易，暖机性能提高。三、电控燃油喷射系统的类型1．按喷射方式分类同时喷射——将各气缸的喷油器并联，所有喷油器由电脑的同一个指令控制，同时喷油，同时断油。分组喷射——将各气缸的喷油器分成几组，同一组喷油器同时喷油或断油。顺序喷射——各喷油器由电脑分别控制，按发动机各气缸的工作顺序喷油。a）同时喷射b）分组喷射c）顺序喷射2．按空气量的计量方式分类D型电控燃油喷射系统——利用绝对压力传感器检测进气管内的绝对压汽车发动机电控技术教案11教案内容力，电脑根据进气管内的绝对压力和发动机转速推算出发动机的进气量。在根据进气量和发动机转速确定基本喷油量（比L型更精确）。L型电控燃油喷射系统——利用空气流量计直接测量发动机的进气量，电脑不必进行推算，可根据空气流量计信号计算与该空气量相应的喷油量。3．按喷射位置分类多点喷射系统——每缸进气门处装有一个中央喷射装置，由ECU控制喷射。其燃油分配均匀性好，但控制系统复杂，成本高。主要用与中、高级轿车。单点喷射系统——在节气门上方装一个中央喷射装置，由1～2个喷油器集中喷油。采用顺序喷射方式。结构简单，故障少、维修调整方便。广泛的应用于普通轿车和货车。4．按有无信号分类开环控制系统（无氧传感器）——通过实验室确定的发动机各工况的最佳供油参数预先存入电脑，在发动机工作时，电脑根据系统中各传感器的输入信号，判断自身所处的运行工况，并计算出最佳喷油量。其精度直接依赖于所设定的基准数据和喷油器调整标定的精度。当使用工况超出预定范围时，不能实现最佳控制。闭环控制系统（有氧传感器）——在系统中，发动机排气管上加装了氧传感器，根据排气中含氧量的变化，判断实际进入气缸的混合气空燃比，在通过电脑与设定的目标空燃比进行比较，并根据误差修正喷油量。空燃比控制精度较高。汽车发动机电控技术教案12第2节电控燃油喷射系统的功能教案内容一、喷油正时控制喷油分为同步喷油和异步喷油。同步是指发动机各缸工作循环，在既定的曲轴位置进行喷油，同步喷油有规律性。异步喷油与发动机的工作不同步，无规律性，是在同步喷油的基础上，为改善发动机的性能额外增加的喷油。1．同步喷油正时控制（1）顺序喷射正时控制特点：喷油器驱动回路数与气缸数目相等。ECU根据凸轮轴位置传感器（G信号）、曲轴位置传感器（Ne信号）和发动机的作功顺序，确定各缸工作位置。当确定各缸活塞运行至排气行程上止点某一位置时，ECU输出喷油控制信号，接通喷油器电磁线圈电路，该缸开始喷油。顺序喷射控制电路（2）分组喷射正时控制特点：把所有喷油器分成2～4组，由ECU分组控制喷油器。以各组最先进入作功的缸为基准，在该缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出指令信号，接通该组喷油器电磁线圈电路，该组喷油器开始喷油。分组喷射控制电路（3）同时喷射正时控制特点：所有各缸喷油器由ECU控制同时喷油和停油。喷油正时控制是以发动机最先进入作功行程的缸为基准，在该缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出指令信号，接通该组喷油器电磁线圈电路，该组喷油器开始喷油。汽车发动机电控技术教案13教案内容同时喷射控制电路2．异步喷油正时控制（1）起动时异步喷油正时控制在同步喷油基础上，为改善发动机的起动性能，在增加一次异步喷油。在起动开关处于接通状态时，ECU接受到第一个凸轮轴位置传感器信号（Ne信号）后，接收到第一个曲轴位置传感器信号（G信号）时，开始进行起动时的异步喷油。（2）加速时异步喷油正时控制为了改善加速性能，ECU根据节气门位置传感器中怠速信号从接通到断开时，增加依次固定量的喷油。二、喷油量控制目的：使发动机在各种运行工况下，都能获得最佳的喷油量，以提高发动机的经济性和降低排放污染。当喷油器的结构和喷油压差一定时，喷油量的多少取决于喷油时间。1