汽车发动机电控技术教案
第1章汽车发动机电控技术概述
1.1 概述
1.1.1 汽车发动机电控技术发展
汽车发动机电控技术的发展始于20世纪60年代，可分为三个阶段:第一阶段，从20世纪60年代中期到70年代末期，主要是为改善部分性能而对汽车电器产品进行技术改造。第二阶段，从20世纪70年代末期到90年代中期。进入20世纪70年代后，随着汽车数量的日益增多，汽车安全问题和排放污染日益严重，能源危机的影响更加突出。第三阶段，从20世纪90年代中期到现在，主要体现在以“人-车-环境”为主线的系统工程整体的优化上。
1.1.2 电控技术对汽车发动机性能的影响
1.提高发动机的动力性。
2.提高发动机的燃油经济性。
3.改善发动机的加速或减速性能。
4.改善发动机的起动性能。
5.降低排放污染。
6.故障发生率大大降低。
1.2 应用在汽车发动机上的电子控制系统
目前应用在汽车发动机上常用的电子控制系统主要有:电控燃油喷射系统、电控点火系统、怠速控制系统、进气控制系统、排放控制系统、增压控制系统、巡航控制系统、警告提示系统、自诊断与报警系统、失效保护系统和应急备用系统。
1.电控燃油喷射系统主要是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、节气门位置传感器等）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。
2.电控点火系统电控点火系统最基本的功能是控制点火提前角。该系统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，改善发动机的燃烧过程。
3.怠速控制系统根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等状况，并通过怠速控制阀对发动机进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转。
4.进气控制系统进气控制系统的功能是根据发动机转速和负荷的变化，对发动机的进气进行控制，以提高发动机的充气效率，从而改善发动机的动力性。
5.排放控制系统排放控制系统的功能主要是对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。
6.增压控制系统增压控制系统的功能是对发动机进气增压装置的工作进行控制。
7.巡航控制系统巡航控制系统的功用是驾驶员设定巡航控制模式后，ECU根据汽车运行工况和运行环境信息，自动控制发动机工作，使汽车自动维持在一定的车速进行行驶。
8.警告提示系统由ECU控制各种指示和报警装置，一旦控制系统出现故障，该系统能及时发出信号以警告提示，如氧传感器失效、油箱油温过高等。
9.自诊断与报警系统在发动机电控系统中，电子控制单元（ECU）都具有自诊断系统，对控制系统各部分的工作情况进行监测。
10.失效保护系统失效保护系统的功能主要是当传感器或传感器线路发生故障时，控制系统自动按电脑中预先设定的参考信号值工作，以便发动机能继续运转。
11.应急备用系统应急备用系统的功能是当控制系统电脑发生故障时，自动启用备用系统（备用集成电路），按设定的信号控制发动机转入强制运转状态，以防止车辆停驶在路途中。应急备用系统只能维持发动机运转的基本功能，但不能保证发动机的性能。
1.3 汽车发动机电控系统的基本组成
1.3.1 电控系统的基本组成类型
1.电控系统的基本组成任何一种电控系统，其主要组成都可分为信号输入装置、电子控制单元（ECU）和执行元件三大部分。信号输入装置是各种传感器。传感器的功用是采集控制系统所需的信号，并将其转换成电信号通过线路传输给ECU。电子控制单元（ECU）是一种综合控制电子装置，其功用是给各传感器提供参考（基准）电压，接收传感器或其他装置输入的信号，并对所接收的信号进行存储、计算和分析处理，根据计算和分析的结果向执行元件发出指令。执行元件是受ECU控制，具体执行某项控制功能的装置。
2.电控系统的类型电控系统有两种基本类型:即开环控制系统和闭环控制系统。
1.3.2 传感器的类型及功用
汽车发动机集中控制系统所用的传感器主要有:
1.空气流量计（MAFS）由空气流量计测量发动机的进气量，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。
2.进气管绝对压力传感器（MAPS）由进气管绝对压力传感器测量进气管内气体的绝对压力，并将该信号输入ECU，作为燃油和点火控制的主控制信号。
3.节气门位置传感器（TPS）节气门位置传感器检测节气门的开度及开度变化（如全关（怠速）、全开）以及节气门开闭的速率（单位时间内开闭的角度）信号，此信号输入ECU，用于燃油喷射控制及其他辅助控制（如EGR、开闭环控制等）。
4.凸轮轴位置传感器（CMPS）凸轮轴位置传感器给ECU提供曲轴转角基准位置信号（G 信号），作为供油正时控制和点火正时控制的主控制信号。
5.曲轴位置传感器（CKPS）曲轴位置传感器有时称为转速传感器，用来检测曲轴转角位移，作为供油正时控制和点火正时控制的主控制信号。
6.进气温度传感器（IATS）进气温度传感器的功用是给ECU提供进气温度信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。
7.发动机冷却液温度传感器（ECTS）发动机冷却液温度传感器给ECU提供发动机冷却液温度信号，作为燃油喷射控制和发动机的修正信号。
8.车速传感器（VSS）车速传感器检测汽车行驶速度，给ECU提供车速信号（SPD信号），用于巡航控制和限速断油控制，也是自动变速器的主控制信号。
9.氧传感器（O2 S）氧传感器用来检测汽车排气中的氧含量，向ECU输送空燃比的反馈信号，进行喷油量的闭环控制。
10.爆燃传感器（KS）爆燃传感器用来检测汽油机是否爆燃及爆燃强度，将此信号输入ECU，可作为点火正时控制的修正（反馈）信号。
11.起动开关（STA）发动机起动时，通过起动开关给ECU提供一个起动信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。
12.空调开关（A/C）又称空调信号空调信号用来检测空调压缩机是否工作，空调信号与空调压缩机电磁离合器的电源在一起，ECU根据A/C信号控制发动机怠速时点火提前角、怠速转速和断油转速等，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。
13.挡位开关自动变速器由P/N（停车或空挡）挡位挂入其他挡位时，发动机负荷将有所增加，挡位开关向ECU输入信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。
14.制动灯开关在制动时，由制动灯开关向ECU提供制动信号，作为燃油喷射控制和点
火控制的修正信号。
15.动力转向开关采用动力转向装置的汽车，当转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，此时动力转向开关向ECU输入信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。
16.巡航（定速）控制开关当进入巡航控制状态时，由巡航控制开关向ECU输入巡航控制状态信号，由ECU对车速进行自动控制。随着控制系统应用的日益广泛及其功能的扩展，传感器的数量也将不断增加，以满足汽车更高的要求。
1.3.3 电子控制单元的基本功能
发动机控制ECU的功能随车型而异，但都必须有如下基本功能:
（1）给传感器提供标准2 V、5 V、9 V或者12 V电压，接收各种传感器和其他装置输入的信息，并将输入的信息转换成微机所能接受的数字信号。（2）储存该车型的特征参数和运算中所需的有关数据信息。（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）将输入指令信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定并储存故障信息。（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（如故障信息等）。（6）自我修正功能（学习功能）。
1.3.4 执行元件的类型
在发动机集中控制系统中，执行元件主要有: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。
第2章汽油机电控燃油喷射系统
2.1 电控燃油喷射系统概述
2.1.1 燃油喷射系统的基本概念
燃油喷射式是根据直接或间接测量空气的进气量，确定燃烧所需的汽油量并通过控制喷油量开启时间来进行精确配制，使一定量的汽油以一定的压力通过喷油器喷射到发动机的进气道或汽缸内与相应空气形成可燃混合气。
2.1.2 燃油喷射系统的分类
1.按控制装置的控制方式分类
按控制装置的控制方式的不同可分为机械控制式燃油喷射系统（K型）、机电混合控制式燃油喷射系统（K -E型）和电控燃油喷射系统（EFI）三类。
2.按燃油喷射位置分类
按燃油喷射位置不同可分为缸内喷射和缸外喷射。
3.按喷油器安装部位分类
缸外喷射按喷油器安装部位又可分为单点喷射（SPI）和多点喷射（MPI）。
（1）单点喷射是指在进气总管中的节流阀体内设置一只（或两只）喷油器，对各缸实行集中喷射如图2-4（a）所示。（2）多点喷射多点喷射是在每缸进气门前分别设置一喷油器，实行各缸分别供油。多点喷射因其控制精度高而被广泛使用，如图2-4（b）所示。
图2-4 单点喷射和多点喷射示意图
1—燃料;2—空气;3—节气门;4—进气歧管;5—喷油器;6—发动机
4.按燃油喷射方式分类按燃油喷射方式不同可分为连续喷射和间歇喷射。（1）连续喷射是指在发动机运转期间汽油被连续不断地喷射，其喷油量的大小取决于燃油系统压力的高低。（2）间歇喷射间歇喷射又称脉冲喷射，是指在发动机运转期间汽油被间断地喷射。如图2-5所示。
图2-5 喷油器喷射时序
5.按空气量的计量方式分类电控燃油喷射系统按对空气量的计量方式不同可分为进气歧管压力计量式（D型）和空气流量计量式（L型）。如图2-6所示为桑塔纳2000GSi型轿车AJR发动机所用的L型电控燃油喷射系统。
图2-6 桑塔纳2000GSi型轿车AJR发动机所用的L型电控燃油喷射系统1—热线式空气流量计;2—电子控制单元（ECU）;3—电动燃油泵;4—节气门控制器;5—怠速电机（与节气门控制单元一体）;6—进气温度传感器;7—油压调节器;8—喷油器;9—爆燃传感器;10—汽油滤清器;11—点火线圈;12—氧传感器;13—冷却液温度传感器;14—转速传感器
2.1.3 电控燃油喷射系统的组成及工作原理
电控燃油喷射系统一般由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统三大部分组成。如图2-7所示为常见电控燃油喷射系统在汽车上的安装情况及零件分配图，如图2-8所示为电控燃油喷射系统的操作原理图。
图2-7 电控燃油喷射系统在汽车上的安装情况及零件分配图
1—喷油器;2—燃油压力调节器;3—辅助空气阀;4—汽油滤清器;5—温度时间开关;6—水温传感器;7—冷起动喷油器;8—空气流量计;9—节气门;10—进气温度传感器;11—节气门位置传感器;12—电控单元;13—降压电阻;14—电动汽油泵;15—汽油缓冲器
图2-8 电控燃油喷射系统的操作原理图
1—油箱;2—汽油滤清器;3—电动汽油泵;4—辅助空气阀;5—汽油缓冲器;6—燃油压力调节器;7—冷起动喷油器;8—水温传感器;9—喷油器;10—温度时间开关;11—节气门位置传感器;12—怠速控制阀;13—空气流量计;14—进气温度传感器;15—旁通空气道调整螺钉;16—空气滤清器;17—电子控制单元;18—点火线圈;19—点火开关;20—EFI继电器;21—电动汽油泵继电器
1.空气供给系统
空气供给系统的功用是根据发动机的工况提供适量的空气，并根据电控单元的指令完成空气量的调节。空气供给系统主要由空气流量计或进气歧管绝对压力传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、进气歧管、辅助空气阀及空气滤清器等组成。
2.燃油供给系统
燃油供给系统是根据电控单元的驱动信号，以恒定的压差将一定数量的汽油喷入进气管。燃油供给系统主要由油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、燃油压力调节器、燃油分配管、喷油器等组成。
3.电子控制系统
电子控制系统由电控单元（ECU）、传感器、执行器等组成，它的主要功能是采集发动机的工况信号，计算确定最佳的喷油量、喷油时刻以及点火时刻，还具有故障诊断功能，可保存故障代码，并通过故障指示灯输出故障代码。其基本原理如图2-9所示。
图2-9 电子控制系统基本原理图
2.2 进气系统主要元件的构造与检修
2.2.1 进气系统的组成与类型
根据测量空气流量的方式不同，进气系统可分为质量流量式进气系统（用于L型EFI系统）、速度密度式进气系统（用于D型EFI系统）和节流速度式进气系统三种。
1.质量流量式进气系统
如图2-10所示为质量流量式进气系统结构图，该进气系统利用空气流量计直接测量吸入的空气量，通常用测得的空气流量与发动机转速的比值作为计算喷油量的标准。
图2-10 质量流量式进气系统结构图
1—空气滤清器;2—空气流量计;3—节气门体;4—节气门; 5—进气总管（稳压箱）;6—喷油器;7—进气歧管;8—辅助空气阀
节气门装在节气门体上，控制进入各缸的空气量，在该总成上还装有空气阀。当温度低时空气阀打开，部分附加空气进入进气总管，以提高怠速转速，加快暖机过程（亦称快怠速）。在装有怠速控制阀（ISCV）的发动机上，由ISCV来完成空气阀的作用。
2.速度密度式进气系统
速度密度式进气系统是利用进气歧管绝对压力传感器测得进气歧管中的绝对压力，然后根据绝对压力值和发动机转速来推算出每一循环发动机吸入的空气量。速度密度式进气系统组成如图2-11所示，它与质量流量式进气系统的主要差别是用进气歧管绝对压力传感器代替了空气流量计。
图2-11 速度密度式进气系统组成
1—进气歧管绝对压力传感器;2—发动机;3—稳压箱;4—节流阀体;5—空气滤清器;6—空气阀;7—喷油器
3.节流速度式进气系统节流速度式进气系统是利用节气门开度和发动机转速来间接计算进气质量的。
2.2.2 进气系统主要零部件的结构
1.空气滤清器电控燃油喷射发动机的空气滤清器与一般发动机的空气滤清器相同，在此不再作详细介绍。
2.空气流量计空气流量计安装在空气滤清器和节气门之间，用来测量进入汽缸内空气量的多少，然后，将进气量信号转换成电气信号输入电控单元，由电控单元计算出喷油量，控制喷油器向节气门室（进气管）喷入与进气量成最佳比例的燃油。
图2-12 叶片式空气流量计的结构图
1—电位计;2—电动汽油泵触点（可动）;3—进气温度传感器;4—电动汽油泵固定触点;5—测量板（叶片）;6—怠速调整螺钉
（1）叶片式空气流量计
如图2-12所示是叶片式空气流量计的结构图，如图2-13所示是叶片式空气流量计的空气通道，如图2-14所示是叶片式空气流量计的电位计部分结构图。叶片式空气流量计由测量板（叶片）、缓冲板、阻尼室、旁通空气道、怠速调整螺钉、回位弹簧等组成，此外内部还设有电动汽油开关及进气温度传感器等。
图2-13 叶片式空气流量计的空气通道
1—旁通空气道;2—进气温度传感器;3—阀门;4—阻尼室; 5—缓冲板;6—主空气通道;7—测量板（叶片）
图2-14 叶片式空气流量计的电位计部分结构图
1—空气进口;2—电动汽油泵触点;3—平衡块; 4—回位弹簧;5—电位计部分;6—空气出口叶片式空气流量计的电位计是以电位变化来检测空气量的装置，它与空气流量计测量板同轴安装，能把因测量板开度而产生的滑动电阻变化转换为电压信号，并送给电子控制单元，如图2-15（a）、图2-15（b）所示是电位计与测量板的安装关系及叶片式空气流量计的工作原理图。
图2-15 电位计与测量板的安装关系及叶片式空气流量计的工作原理
1—电位计;2—自空气滤清器来的空气;3—到发动机的空气;4—测量板;5—电位计滑动触头;6—旁通空气道
叶片式空气流量计的电位计内部电路如图2-16所示，电位计检测空气量有电压比与电压值两种方式。
图2-16 电位计内部电路
1—电动汽油泵开关;2—电位计
叶片式空气流量计的电压输出形式有两种，一种是电压值US 随进气量的增加而降低;另一种则是电压值US 随进气量的增加而升高，如图2-17所示。
图2-17 叶片式空气流量计的电压输出形式
（2）卡门旋涡式空气流量计
卡门旋涡式空气流量计按照检测方式不同，可以分为反光镜检测方式的卡门旋涡式空气流量计和超声波检测方式的卡门旋涡式空气流量计两种。
如图2-18所示为反光镜检测方式的卡门旋涡式空气流量计结构图及输出脉冲信号波形，这种卡门旋涡式空气流量计是把卡门旋涡发生器两侧的压力变化，通过导压孔引向由薄金属制成的反光镜表面，使反光镜产生振动，反光镜一边振动，一边将发光二极管射来的光反射给光电晶体管，这样旋涡的频率在压力作用下转换成镜面的振动频率，镜面的振动频率通过光电耦合器转换成脉冲信号。
图2-18 反光镜检测方式的卡门旋涡式空气流量计结构图及输出脉冲信号波形
1—反光镜;2—发光二极管;3—钢板弹簧;4—空气流;5—卡门旋涡;6—旋涡发生体7—压力导向孔;8—光电晶体管;9—进气管路;10—支承板
图2-19 超声波检测方式的卡门旋涡式空气流量计结构图1—整流栅;2—旋涡发生体;3—旋涡稳定板;4—信号发生器（超声波发射头）;5—超声波发生器;6—通往发动机;7—卡门旋涡;8—超声波接收器;9—与旋涡数对应的疏密声波;10—整形放大电路; 11—旁通空气道;12—通往计算机;13—整形成矩形波（脉冲）如图2-19所示为超声波检测方式的卡门旋涡式空气流量计结构图，这种空气流量计是利用卡门旋涡引起的空气疏密度变化进行测量的，用接收器接收连续发射的超声波信号，因接收到的信号随空气疏密度的变化而变化，由此即可测得旋涡频率，从而测得空气流量。（3）热线式空气流量计（热膜式空气流量计）
热线式空气流量计有三种形式:一种是把热线和进气温度传感器都放在进气主通路的取样管内，称为主流测量式，其结构如图2-20（a）所示;另一种是把热线缠在绕线管上并把它和进气温度传感器都放在旁通空气道内，称为旁通测量式，其结构如图2-20（b）所示。第三种热线式空气流量计的发热体不是热线而是热膜，其结构如图2-20（c）所示。。
（4）真空度-转速式（压感式）空气流量计（进气歧管压力传感器）
真空度-转速式（压感式）空气流量计，从某种角度上讲，它并不是空气流量计，仅是一只进气歧管压力传感器，但由于其功用仍是测量进入发动机汽缸的进气量。
图2-20 热线式空气流量计
1—防回火网;2—取样管;3—白金热线;4—上游温度传感器;5—控制回路;6—插接器;7—热金属线和冷金属线;8—陶瓷螺线管;9—接控制回路;10—进气温度传感器（冷金属线）;11—旁通空气道;12—主通气路;13—通往发动机;14—热膜;15—金属网式和半导体式两种。
如图2-21所示为真空膜盒式进气歧管压力传感器的结构图，该传感器由真空膜盒（两个）、随着膜盒膨胀和收缩可左右移动的铁心、与铁心联动的差动变压器以及在大气压力差作用下可在膜盒工作区间进行功率挡与经济挡转换的膜片构成，传感器被膜片分为左右两个气室。
图2-21 真空膜盒式进气歧管压力传感器的结构图
1—大气压力侧;2—歧管负压侧;3—印刷线路板;4—回位弹簧;5—差动变压器;6—铁心;7—中空膜盒;8—膜片;9—膜盒支点
如图2-22所示为半导体式进气歧管压力传感器的结构图，它由半导体压力转换元件（硅片）与过滤器组成。该传感器的主要元件是一片很薄的硅片，硅片底面粘接了一块硼硅酸玻璃片，使硅膜片中部形成一个真空窗以传感压力，如图2-23（a）所示。硅片中的四个电阻连接成惠斯通电桥形式，如图2-23（b）所示。
图2-22 半导体式进气歧管压力传感器的结构图
1—真空室;2—硅片;3—输出端子;4—过滤器
图2-23 半导体式压力传感器硅膜片的结构及电路
1—硅片;2—硅;3—真空管;4—硼硅酸玻璃片;5—二氧化硅膜;6—应变电阻;7—金属块;8—稳压电源;9—差动放大器
3.节气门体
（1）多点式（MPI）节气门体
节气门体位于空气流量计和发动机之间的进气管上，与驾驶员的加速踏板联动，是使进气通道变化，从而控制发动机运转工况的装置，如图2-24所示为节气门体的外观和结构原理图。节气门体包括控制进气量的节气门通道和怠速运行的旁通空气道，节气门位置传感器
也装在节气门轴上，用来检测节气门开度。
图2-24 节气门体的外观和结构原理图
1—怠速调整螺钉;2—旁通通道;3—节气门;4—节气门轴;5—稳压箱（缓冲室）;6—加速踏板;7—加速踏板金属丝;8—操纵臂;9—回位弹簧;10—节气门位置传感器;11—辅助空气阀;12—通冷却水管路;13—缓冲器
（2）单点式（SPI）节气门体
SPI式节气门体较MPI式节气门体结构复杂，主要是在SPI式节气门体内还装有集中供油用的主喷油器、压力调节器和节气门位置传感器。主喷油器只有一个，它装在节气门壳体的上部，所喷出的燃油供给发动机各缸使用，如图2-25所示是SPI式节气门体结构图。
图2-25 SPI式节气门体结构图
1—空气阀;2—压力调节器;3—节气门;4—通往油箱;5—自空气滤清器来的空气;6—喷油器;7—来自电动汽油泵;8—调节螺钉;9—通往发动机
4.空气阀
发动机冷起动时，温度低，摩擦阻力大，暖机时间长。空气阀的作用是在发动机低温起动时，可通过空气阀为发动机提供额外的空气（此部分空气也由空气流量计计量），保持发动机怠速稳定运转，使发动机起动后迅速暖车，从而缩短暖车时间。
（1）双金属片调节式空气阀
双金属片调节式空气阀的结构及工作原理如图2-27所示，它由双金属元件、加热线圈和空气阀等组成，旁通空气空道截面积的大小由双金属片控制回转控制阀门来决定。
图2-26 由空气阀构成的空气通道
1—通往发动机的空气;2—进气歧管;3—空气阀; 4—怠速螺钉;5—自空气滤清器来的空气; 6—节气阀;7—缓冲罐（稳压箱）
汽车电控技术详细教案
部门：汽车工程系班级：13汽营汽车电控技术 项目：汽车悬架电子控制系统 悬架电子控制系统的组成及工作原理课时：2课时时间：第10周 本讲教学目标： 知识点： ·汽车悬架系统概况 ·悬架系统的类型 ·电控悬架系统的组成及功用·电控悬架系统的工作原理 能力点： ·了解悬架系统概况 ·熟悉悬架系统的类型 ·掌握电控悬架系统的组成和功用·掌握电控悬架系统的工作原理本讲主要内容： ·汽车悬架系统概况 ·悬架系统的类型 ·电控悬架系统的组成及功用 ·电控悬架系统的工作原理 教学条件： 教材、悬架实物、常规教学工具 本讲教学要求 ·简介·悬架系统概况 ·重点讲解·电控悬架系统的功用、结构和原理 教学重点：·电控悬架系统的组成和功用 ·电控悬架系统的工作原理 教学难点：·电控悬架系统的功用、结构和原理教学方法及手段：讲解辅助教具
剖析普通悬架减振器原理分析不足引出电控悬架分不利影响。反之，为提高汽车操纵的稳定性，要求悬架要有较大的弹簧刚度和较大的减振器减振阻尼，以限制车身过大的运动。但这又会导致车身产生较大颠簸，从而影响汽车的乘坐舒适性和车辆行驶的平顺性。 因此，传统的悬架在设计过程中不可避免地要不断在乘坐舒适性和操纵稳定性中寻求妥协。尽管近年来传统悬架在结构上的不断更新和完善，采用优化设计方法进行设计，已使汽车，特别是轿车的乘坐舒适性和操纵稳定性有了很大提高，但传统悬架仍然受到诸多的限制。如最终设计的悬架参数（弹簧刚度和减振器减振阻尼等）是不可调节的，使得传统悬架只能保证汽车在一种特定的道路和速度条件下达到性能最优的匹配，并且只能被动地承受地面对车身的作用力，而不能根据道路、车速的不同而改变悬架参数，更不能主动地控制地面对车身的作用力。 讨论：先进悬架具备的要求。 让学 生熟悉悬架系统的分类 能说出各种悬架的 悬架电子控制系统的组成及工作原理 一、汽车悬架系统类型与要求 1.类型 （1）根据刚度和阻尼系数是否可调：主动和被动悬架； （2）根据有源和无源：半主动和主动悬架； （3）根据传力介质：油气式主动悬架和空气式主动悬架。 2.电控悬架要求 根据路面条件、载重质量、行驶速度等来调节悬架系统的刚度、减振器阻尼、车身高度，从而使车辆在各种行驶条件下均可获得最佳的舒适型、通过性和安全性。
汽车发动机电子控制单元(ECU)
汽车发动机电子控制单元(ECU) 功能说明书 佛山菱电变频实业有限公司王与平 2０04年3月 一、概述 汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成.进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需空气;燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器与供油管等组成,它为发动机可燃混合气提供所需燃油；点火系统为发动机提供电火花，它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成；电脑控制系统由电子控制单元（EＣＵ）与各种传感器组成,它控制燃油喷射时间与喷射量以及点火时刻. 汽车发动机电子控制单元（ECU）就是汽车发动机控制系统得核心，它可以根据发动机得不同工况,向发动机提供最佳空燃比得混合气与最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态，发动机得性能（动力性、经济型、排放性）达到最佳。 汽车发动机机电子控制单元（ＥＣU)得主要功能: 1、燃油喷射(EＦI）控制 ⑴、喷油量控制 发动机控制器（ECU)将进气量与发动机负荷作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度(即基本喷油量），并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量，最后确定总喷油量。 ⑵、喷油正时控制 采用多点顺序燃油喷射系统得发动机，ＥCU除了控制喷油量外,还要根据发动机各缸得点火顺序,将喷油时间控制在最佳时刻，以使燃油充分燃烧。 ⑶、断油控制 减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然松开油门踏板时，ＥＣU自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定得低转速时再恢复喷油。 超速断油控制:当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定得最高车速时,ECU 自动中断喷油，直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。 ⑷、燃油泵控制 当打开点火开关后,ECU控制燃油泵工作3秒钟，用于建立必要得油压。若此时发动机不起动，ECU控制燃油泵停止工作。在发动机起动与运转过程中,ECU控制燃油泵正常运转。 2、点火（ESA）控制 ⑴、点火提前角控制
汽车发动机电控技术 电子教案
第1章汽车发动机电控技术概述 1.1 概述 1.1.1 汽车发动机电控技术发展 汽车发动机电控技术的发展始于20世纪60年代，可分为三个阶段:第一阶段，从20世纪60年代中期到70年代末期，主要是为改善部分性能而对汽车电器产品进行技术改造。第二阶段，从20世纪70年代末期到90年代中期。进入20世纪70年代后，随着汽车数量的日益增多，汽车安全问题和排放污染日益严重，能源危机的影响更加突出。第三阶段，从20世纪90年代中期到现在，主要体现在以“人-车-环境”为主线的系统工程整体的优化上。 1.1.2 电控技术对汽车发动机性能的影响 1.提高发动机的动力性。 2.提高发动机的燃油经济性。 3.改善发动机的加速或减速性能。 4.改善发动机的起动性能。 5.降低排放污染。 6.故障发生率大大降低。 1.2 应用在汽车发动机上的电子控制系统 目前应用在汽车发动机上常用的电子控制系统主要有:电控燃油喷射系统、电控点火系统、怠速控制系统、进气控制系统、排放控制系统、增压控制系统、巡航控制系统、警告提示系统、自诊断与报警系统、失效保护系统和应急备用系统。 1.电控燃油喷射系统主要是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、节气门位置传感器等）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。 2.电控点火系统电控点火系统最基本的功能是控制点火提前角。该系统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，改善发动机的燃烧过程。 3.怠速控制系统根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等状况，并通过怠速控制阀对发动机进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转。 4.进气控制系统进气控制系统的功能是根据发动机转速和负荷的变化，对发动机的进气进行控制，以提高发动机的充气效率，从而改善发动机的动力性。 5.排放控制系统排放控制系统的功能主要是对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。 6.增压控制系统增压控制系统的功能是对发动机进气增压装置的工作进行控制。 7.巡航控制系统巡航控制系统的功用是驾驶员设定巡航控制模式后，ECU根据汽车运行工况和运行环境信息，自动控制发动机工作，使汽车自动维持在一定的车速进行行驶。 8.警告提示系统由ECU控制各种指示和报警装置，一旦控制系统出现故障，该系统能及时发出信号以警告提示，如氧传感器失效、油箱油温过高等。 9.自诊断与报警系统在发动机电控系统中，电子控制单元（ECU）都具有自诊断系统，对控制系统各部分的工作情况进行监测。 10.失效保护系统失效保护系统的功能主要是当传感器或传感器线路发生故障时，控制系统自动按电脑中预先设定的参考信号值工作，以便发动机能继续运转。
汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势
汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势 丁志盛叶挺宁 摘要：介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。 关键词：EECS,ECU汽车发动机电喷 一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System，简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括： - 燃油喷射控制； - 点火系统控制； - 怠速控制； - 尾气排放控制； - 进气控制； - 增压控制； - 失效保护； - 后备系统； - 诊断系统等功能。 另外，随着网络、集成控制技术的广泛应用，作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统，例如：安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统（如主动悬挂ABC(Active Body Control)）、巡航控制系统（Speed Control System或Cruse Control System）以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联，实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来，车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务（如GPS全球定位系统的应用）。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术容： - 传感器 主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感
汽车电子控制技术 课程教案
营口职业技术学院教案（2009 ～2010 学年第2学期） 教学单位：机电工程系 课程名称：汽车电子控制技术 任课班级：07汽车检测与维修 任课教师：徐罕
第一节安全气囊系统的组成与原理 1、安全气囊系统的功用 安全气囊系统（SRS）是座椅安全带的辅助装置，只有在使用安全带的条件下能充分发挥保护驾驶员与乘员的作用。据有关资料统计，安全带对驾驶员与乘员的保护程度占70%，安全气囊的保护程度为20%以上。为此，汽车装备了座椅安全带和安全气囊等被动保护装置，以尽量减轻碰撞对人体的伤害。 2、安全气囊系统的种类 （1）按传感器的类型分类 ①机械式安全气囊系统 ②电子式安全气囊系统 （2）按碰撞类型分类 ①正面防撞安全气囊 ②侧面防撞安全气囊 ③顶部防撞安全气囊 3、安全气囊系统的组成 尽管各款汽车的安全气囊在控制部件的结构、数量和安装位置各有不同，但其基本组成大致相同，主要由传感器、安全气囊组件、安全气囊系统指示灯和SRS ECU四部分组成。安全气囊系统的基本构成如图9-1所示。
图9-1 安全气囊系统的构成 4、安全气囊系统的基本工作原理 当汽车在行驶过程中遭受正面撞击或侧面撞击时，安全气囊的工作原理完全相同，如图9-2所示。 图9-2 安全气囊系统工作原理 5、安全气囊系统的动作过程 汽车以车速50km/h与前面障碍物碰撞，安全气囊系统的动作过程如图9-3所示。
a）b） c）d） 图9-3 安全气囊系统的动作过程 a）尚未引爆b）气囊充满c）能量吸收d）气体溢出 6、安全气囊系统的有效范围 汽车安全气囊系统并非在所有碰撞情况下都能起作用。正面安全气囊只有在汽车正前方或斜前方±30°角范围内发生碰撞，且纵向减速度达到设定值时系统才能工作。如图9-4所示在下列条件之一的情况下，安全气囊不会动作。 （1）汽车遭受侧面碰撞超过斜前方±30°角时； （2）汽车遭受横向碰撞时； （3）汽车遭受后方碰撞时； （4）汽车发生绕纵向轴线侧翻时； （5）纵向减速度未达设定值时； （6）汽车正常行驶、正常制动或在路面不平的道路条件下行驶时。 图9-4 正面碰撞时安全气囊的有效范围
汽车电控发动机构造与维修整体教案
“汽车发动机电控系统与检修”课程整体教学方案 一、课程定位（职业能力需求分析） 汽车电控发动机构造与维修教学模块是汽车维修专业的验印教学模块；通过该模块的学习使学生就业后，具备汽车发动机电子控制技术基本理论，获得该领域维修，检测，诊断岗位上完成电子控制系统、各电控总成维修任务时应掌握的专项技能知识；熟悉发动机电控元器件的构造，获得对各总成、主要零部件制造、装配的相关知识和技能。本教材采用一体化教学模式，每个教学项目和下分的课题都安排了相关的实践操作，是一个一体化较成熟的教学模块 二、本课程原有教学内容体系与教法的弊端分析 本课程原教学模式是沿用理论课+实验课的教学模式，理论上对知识点强调比较多，实践教学环节相对较弱。因为实验课安排课时较少，学生实践技能掌握不到位。 本次教学改革中本课程组坚持“培养高技能、高素质”的教学改革方向，根据汽车行业对汽车发动机电子控制技术的人才需求，紧密结合企业生产实际对专业理论知识的实际需要，紧密结合学生特点和知识结构，采用理论与实践一体化情境式教学，按项目组织教学、按任务采用教材，运用任务驱动型的项目教学法和细分课题等多种教学形式，按教学的过程化考核等手段，力求使学生在轻松、愉快的教学过程中顺利地完成本教学模块的学习任务，实现理论与实践紧密结合的一体化教学模式改革。 三、课程教学整体设计 （一）课程管理信息
（二）课程目标 1、职业能力目标 1）．具有正确使用汽车维修设备、仪器的能力； 2）．能够找去各传感器的安装位置。 3）．针对汽车电控系统的常见故障，制定诊断、检修、保养作业计划的能力；4）．正确执行操作规范和安全规章的能力和环保、节能和安全意识； 2、知识目标 1）.熟悉电控发动机各系统结构； 2）.懂得各传感器工作原理知识； 3）.掌屋汽车电控发动机电路图的识图能力。 3、素质目标 学生协同完成对电控发动机中各传感器、执行器的检修工作。通过学生讨论汽车故障表现的形式、分析引起故障的可能原因、最终确定故障原因并排除故障。在这过程中培养了学生的团队合作意识，帮助了学生找到成就感、建立自信心，同时学生在电控发动机维修中形成了固定的维修思维能力（故障现象——分析故障——可能引起故障原因——得出结论——排除故障）。（三）教学项目内容
(完整word版)汽车电子技术教学大纲2018版
黄淮学院《汽车电子控制系统》课程教案大纲 一、课程编码及课程名称 课程编码：3321201814 课程名称：汽车电子控制系统 摘要：介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。关键词： EECS,ECU汽车发动机电喷一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System，简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括：中国发动机论坛(XHEPPo!G - 燃油喷射控制； |柴油机|柴油机配件|内燃机原理|内燃机构造|发动机测试| - 点火系统控制； - 怠速控制； - 尾气排放控制； - 进气控制； - 增压控制； - 失效保护； e - 后备系统； - 诊断系统等功能。 |柴油机|柴油机配件|内燃机原理|内燃机构造|发动机测试另外，随着网络、集成控制技术的广泛应用，作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统，例如：安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统（如主动悬挂ABC(Active Body Control)）、巡航控制系统（Speed Control System或Cruse Control System）以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联，实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来，车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务（如GPS全球定位系统的应用）。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术内容： - 传感器 主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器、车速传感器、氧传感器等。- 执行器 主要包括喷油器、点火控制模块、怠速空气控制阀以及各种电磁阀等。 - 电控单元ECU(Electronic Control Unit) 和控制算法程序软件 其作用是通过采集各种传感器输入信号并将信号进行调理，根据发动机管理控制算法进行运算，然后输出控制信号并进行功率放大给执行器。同时检测传感器信号正常状态，出现故障时报警。 另外，为了应对汽车产业产品作为多种产品链状集成开发的特点以及快速更新的市场需求，高性能的发动机试验台架、集成开发环境工具以及测试产品耐环境性能的设备为快速开发高质量面向不同汽车发动机的管理系统产品提供保障： - 发动机试验台架 主要包括不同种类的发动机以及工况装置、测功仪、废气测量仪以及各种传感器和测量装置。 - 集成开发环境IDE（Integrated Development Environment）系统 主要包括用于开发电控单元ECU 和控制算法程序软件的集成开发环境。目前，基于模型设计(Model Based Design)、快速原型(Rapid Prototyping)技术以及符合OSEK标准的实时操作系统得到了越来越广泛的应用。 - 耐环境实验设备 用于元器件、产品的耐温、振动、抗干扰、防漏水、耐久性等环境试验设备。上述设施的联合使用，为开发汽车发动机电子控制系统提供必要的联调、参数标定、性能试验、环境试验等必要条件。另外，为了适应不同区域的气候条件，在不同海拔地区、不同季节的车载试验需要脱离发动机试验台架并借助车载标定系统在特定环境及试验地完成，以确定相对不同区域和气候的控制参数。 二、汽车发动机电子控制系统应用市场现状 汽车发动机电子控制系统技术属于汽车电子领域的关键技术并占据汽车电子市场的主要份 无锡商业职业技术学院 教案 教师姓名授课日期年月日第周授课班级授课形式讲授●实验〇实训〇练习〇其他〇 授课章节第一章ABS 第一节概述 教学目的1、让学生了解ABS产生的理论基础； 2、让学生了解ABS的产生发展； 3、让学生了解ABS的优点及种类。 教学重点1、ABS产生的理论基础； 2、ABS的优点及种类。 教学难点 1、ABS产生的理论基础； 更新、补充 删节内容 1、ABS产生的理论基础；课外作业 课后体会与 建议 授课主要内容或板书设计 1-1 概述 一、理论基础 1、制动性能评价指标 （1）制动效能 （2）制动方向稳定性 2、制动时的受力分析 （1）地面制动力 （2）制动器制动力 （3）地面附着力 3、滑移率的定义 4、φ-ｓ曲线 二、ABS产生及在汽车上的应用 1、功能 2、产生 3、在汽车上的应用 三、ABS优点及种类 1、优点 （1）缩短制动距离 （2）增加汽车制动时的稳定性 （3）改善轮胎的磨损 （4）使用方便、工作可靠 2、种类 BOSCH、TEVES、DELCO、BENDIX 无锡商业职业技术学院 教案 教师姓名授课日期年月第周 授课班级授课形式讲授●实验〇实训〇练习〇其他〇 授课章节第二章ABS 第二节ABS组成及布置形式第三节ABS信号输入装置 教学目的1、让学生掌握ABS组成及工作原理； 2、让学生了解ABS布置形式及优劣； 3、让学生掌握信号输入装置的结构及安装； 4、让学生了解信号输入装置的工作原理。 教学重点1、ABS组成及工作原理； 2、ABS布置形式； 3、信号输入装置的结构及安装。 教学难点1、ABS布置形式； 2、信号输入装置的结构及安装。 更新、补充删节内容 课外作业 《汽车检测与故障诊断 一体化教程》教案 1 主讲教师：任广文 2015年5月5日 2 课题项目一汽车故障诊断基础知识教学课时 教学目的知识目标 1、了解汽车故障的类型及特点。 2、了解汽车故障产生的根本原因及其规律。 3、掌握汽车故障的诊断原则和诊断方法。 4、认识常用检测诊断仪器和设备。 能力目标 1、能够识别汽车常见故障现象。 2、能够熟练运用故障诊断方法分析汽车故障。 3、能够认识和正确使用常用检测诊断仪器和设备。 3 教学重点汽车故障的诊断方法 教学难点汽车故障的产生原因及规律 教学要求熟练掌握汽车构造及技术使用等相关知识 教学方法任务驱动与现场教学相结合。 教具多媒体课件、相关教学视频、图片等 教师活动教学内容学生活动 提出问题 汽车在运行过程会有哪些常见故障？如何诊断故障？ 导入新课 任务一汽车故障及其规律 一、汽车故障及特征 汽车故障指汽车部分或完全丧失工作能力的现 象。它包括汽车不能行驶，功能不正常或个别性能 指标超出规定技术标准。如发动机不能起动，动力 不足等。 汽车的使用条件十分复杂，形成故障的因素也 多种多样，要准确地判断汽车故障，必须首先了解 其表现出来的不同的内在和外表的特征，并根据这 通过学生的 交流讨论， 观察实物现 场演示了解 认识汽车故 障现象。 通过提问形式引导学生展开讨论。 探究新知深化目标 实物展示视频并进行现场操作演示，仔细讲授些症状迅速找出故障部位和故障原因，并加以排除。 虽然汽车故障症状错综复杂，但根据实践经验归纳 起来大致可分为以下几种表现形式，如表1-1所示。 二、汽车故障的分类 汽车故障的类型，根据不同的分类方式有多种， 不同类型的故障，有不同的特点。故障的类型和特 点见表1-2所示。 三、汽车故障产生的原因 1、工作条件恶劣 2、设计制造缺陷 3、使用维修不当 4、燃料、润滑油选用不正确 5、管理方面的问题 四、汽车故障的变化规律 汽车故障变化规律是指汽车的故障率随汽车行 驶里程的变化而变化的规律。 认真观察 引发思考 认真听讲 仔细领会 通过观察加 深理解 5 汽车发动机电子控制单元（ECU） 功能说明书 佛山菱电变频实业有限公司王和平 2004年3月 一、概述 汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成。进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需空气；燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器和供油管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需燃油；点火系统为发动机提供电火花，它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成；电脑控制系统由电子控制单元（ECU）和各种传感器组成，它控制燃油喷射时间和喷射量以及点火时刻。 汽车发动机电子控制单元（ECU）是汽车发动机控制系统的核心，它可以根据发动机的不同工况，向发动机提供最佳空燃比的混合气和最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态，发动机的性能（动力性、经济型、排放性）达到最佳。 汽车发动机机电子控制单元（ECU）的主要功能： 1、燃油喷射（EFI）控制 ⑴、喷油量控制 发动机控制器（ECU）将进气量和发动机负荷作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度（即基本喷油量），并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量，最后确定总喷油量。 ⑵、喷油正时控制 采用多点顺序燃油喷射系统的发动机，ECU除了控制喷油量外，还要根据发动机各 缸的点火顺序，将喷油时间控制在最佳时刻，以使燃油充分燃烧。 ⑶、断油控制 减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然松开油门踏板时，ECU自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定的低转速时再恢复喷油。 超速断油控制：当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU自动中断喷油，直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。 ⑷、燃油泵控制 当打开点火开关后，ECU控制燃油泵工作3秒钟，用于建立必要的油压。若此时发动机不起动，ECU控制燃油泵停止工作。在发动机起动和运转过程中，ECU控制燃油泵正常运转。 2、点火（ESA）控制 ⑴、点火提前角控制 发动机运转时，ECU根据发动机的转速和负荷信号，计算相应工况下的点火提前角，并根据发动机的水温、进气温度、节气门位置、爆震信号等修正点火提前角，最 柳州职业技术学院 教案 2010 ~ 2011 学年度上学期 课程名称：发动机电控系统检修 授课教师：计端 课程所属系（部）：汽车与环境工程系 课程名称:汽车发动机电控技术 授课班级：2009汽车检测与维修技术1、2、3班 2009汽车电子技术班 课程类型：□理论课□实践课 总学时：96 学分：5 使用教材：杨庆彪李佳音主编汽车电控发动机检修 中国劳动社会保障出版社2006年9月第1版 教学方法、手段：理论教学、多媒体教学、实验教学 考核方式：过程性考核 主要参考书目： 1、邹长庚主编《现代汽车电子控制系统构造原理与故障 诊断（发动机部分）》北京理工版 2、（美）汤姆逊学习公司编《发动机机械和发动机性能 修理训练》机械工业出版社出版 3、李东江主编《汽车发动机电控系统维修技巧》北 京理工大学出版出版 标题:课题一：发动机无法起动故障的检修 1.1燃油系统原理、点火系统原理 教学目标与要求：1、了解发动机电控系统的基本工作原理 2、能指出电控发动机各个系统主要部件的具体位置 3、初步了解电控发动机各系统的工作内容 4、熟悉电控发动机的各主要部件的名称 授课时数：4课时 教学重点：能指出电控发动机各个系统主要部件的具体位置 教学内容及过程: 知识讲授： ※1、概论 一、汽车电子技术的发展过程 二、国外汽车电子控制技术应用的概况 1、动力传动系统的控制 （一）发动机部分的电子控制 （二）自动变速器的电子控制 2、底盘方面的控制 3、车身方面的控制 三、发动机电控系统控制内容 主要控制——汽油喷射（喷射量、喷射定时）、点火控制(点火时刻、闭合角、爆震的防止) 辅助控制——怠速控制、进气控制、排放控制等 四、发动机汽油喷射的发展过程 60S 机械式 67S K,KE,D,型 73S L型 79S 集中控制 80S TBI 83S 单点，a/n 汽车发动机电子控制单 元E C U精编 Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986 汽车发动机电子控制单元（ECU） 功能说明书 佛山菱电变频实业有限公司王和平 2004年3月 一、概述 汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成。进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需空气；燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器和供油管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需燃油；点火系统为发动机提供电火花，它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成；电脑控制系统由电子控制单元（ECU）和各种传感器组成，它控制燃油喷射时间和喷射量以及点火时刻。 汽车发动机电子控制单元（ECU）是汽车发动机控制系统的核心，它可以根据发动机的不同工况，向发动机提供最佳空燃比的混合气和最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态，发动机的性能（动力性、经济型、排放性）达到最佳。 汽车发动机机电子控制单元（ECU）的主要功能： 1、燃油喷射（EFI）控制 ⑴、喷油量控制 发动机控制器（ECU）将进气量和发动机负荷作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度（即基本喷油量），并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量，最后确定总喷油量。 ⑵、喷油正时控制 采用多点顺序燃油喷射系统的发动机，ECU除了控制喷油量外，还要根据发动机各 缸的点火顺序，将喷油时间控制在最佳时刻，以使燃油充分燃烧。 ⑶、断油控制 减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然松开油门踏板时，ECU自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定的低转速时再恢复喷油。 超速断油控制：当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU自动中断喷油，直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。 ⑷、燃油泵控制 当打开点火开关后，ECU控制燃油泵工作3秒钟，用于建立必要的油压。若此时发动机不起动，ECU控制燃油泵停止工作。在发动机起动和运转过程中，ECU控制燃油泵正常运转。 2、点火（ESA）控制 ⑴、点火提前角控制 发动机运转时，ECU根据发动机的转速和负荷信号，计算相应工况下的点火提前 角，并根据发动机的水温、进气温度、节气门位置、爆震信号等修正点火提前角，最后得到一个最佳的点火正时。在点火正时前的某一预定角，ECU控制点火线圈的初级通电，在到达点火正时角时，ECU切断点火线圈初级电流并在次级线圈中感应出高压电使相应气缸的火花塞跳火，点燃混合气。 ⑵、通电时间（闭合角）控制 点火线圈初级电路在断开时需要保证足够大的电流，以使次级线圈产生足够高的电压。与此同时，为防止通电时间过长而使 湖南生物机电职业技术学院学期授课计划 教研室主任签字系主任签字2011年上期 注：以2节课为单位撰写授课计划 湖南生物机电职业技术学院学期授课计划 教研室主任签字系主任签字2011年上期 教师熊少华课程汽车底盘及车身电控技术专业班级汽修313班、314班、315班、316班 注：以2节课为单位撰写授课计划 湖南生物机电职业技术学院 学期授课计划 学期2011年上学期 课程名称汽车底盘及车身电控技术 班级汽修313班、314班、315班、316班任课教师熊少华 计划制定熊少华 教研室主任 系主任 教学院长 2011 年2 月21 日 授课计划说明 共 4 页第 4 页 2010—2011 学年度第二学期汽车底盘与车身电控技术教案 课程代码： 系部：车辆工程系 专业：汽车运用 教研室：汽车 任课教师：熊少华 湖南生物机电职业技术学院 第一章自动变速器 第一节液力变矩器 一、普通液力变矩器 （一）液力变矩器的结构 普通液力变矩器的结构如图9-la所示，由涡轮2、泵轮3和导轮4组成。涡轮与泵轮均为圆盆状，导轮为扇叶状。 这种液力变矩器具有涡轮、泵轮和导轮三个元件，称为三元件液力变矩器或普通液力变矩器。这些轮统称为工作轮或叶轮。 叶轮由铝合金精密铸造而成或由冷轧钢板冲压成形。冲压成形的叶轮内壁上的叶片采用铆接（可拆式）或焊接（焊接式）工艺制成。 可拆式液力变矩器虽然维修方便，但是平衡精度不高，特别是拆修后平衡精度更难保证，因此仅适用于转速较低、动平衡精度要求不高的载货汽车。发动机转速高、平衡精度要求高的小轿车，目前普遍采用焊接式液力变矩器传递扭矩。虽然焊接式液力变矩器不能分解检修，一旦出现故障就需要换总成，但由于其零部件焊接牢固，实用证明极少出现故障。 三元件液力变矩器与液力偶合器的主要区别在于：在涡轮与泵轮内部增设了一个引导液体流向且固定不动的导轮，从而能够增大涡轮的输出扭矩。 汽车发动机电子控制单元(ECU) ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 2 汽车发动机电子控制单元（ECU） 功能说明书 佛山菱电变频实业有限公司王和平 2004年3月 一、概述 汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成。进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需空气；燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器和供油管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需燃油；点火系统为发动机提供电火花，它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成；电脑控制系统由电子控制单元（ECU）和各种传感器组成，它控制燃油喷射时间和喷射量以及点火时刻。 汽车发动机电子控制单元（ECU）是汽车发动机控制系统的核心，它可以根据发动机的不同工况，向发动机提供最佳空燃比的混合气和最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态，发动机的性能（动力性、经济型、排放性）达到最佳。 汽车发动机机电子控制单元（ECU）的主要功能： 1、燃油喷射（EFI）控制 ⑴、喷油量控制 发动机控制器（ECU）将进气量和发动机负荷作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度（即基本喷油量），并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量，最后确定总喷油量。 ⑵、喷油正时控制 采用多点顺序燃油喷射系统的发动机，ECU除了控制喷油量外，还要根据发动机各缸的点火顺序，将喷油时间控制在最佳时刻，以使燃油充分燃烧。 ⑶、断油控制 减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然松开油门踏板时，ECU自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定的低转速时再恢复喷油。 超速断油控制：当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU自动中断喷油，直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。 ⑷、燃油泵控制 当打开点火开关后，ECU控制燃油泵工作3秒钟，用于建立必要的油压。若此时发动机不起动，ECU控制燃油泵停止工作。在发动机起动和运转过程中，ECU控制燃油泵正常运转。 汽车发动机实训教案 一、发动机汽缸盖的拆卸与装配； （一）实训目的及要求： 1．掌握汽缸盖的正确拆装方法， 2．能正确判定汽缸垫质量的好坏； 3．汽缸盖装配后应付合技术要求 （二）工具、量具： 1．套筒扳手一套，扭力扳手一个； 2．拆卸时用11mm套筒拆卸汽缸盖螺栓。 （三）设备： 发动机总成一台； （四）安全注意事项： 1．严格遵守操作规程，防止设备、工量具的损坏，防止人身伤害。 2．拆卸后的零件要摆放整齐，保持场地清洁。 （五）、实训操作步骤及方法： 1．汽缸盖的拆卸步骤及方法 （1）用扭力扳手按先两侧后中间的原则，均匀对称分数次拧下汽缸盖螺栓，拆下后的螺栓应放置有序。 （2）用橡胶锤轻轻敲击汽缸盖两侧边缘（非工作表面），使汽缸盖松动，或通过摇曲轴的方法冲松汽缸盖，然后取下。 （3）汽缸盖取下后应平放在工作台或零件架上。 2．检验汽缸垫质量： （1）检验汽缸垫两工作面是否烧蚀变硬无弹性，卷边是否有冲坏现象。 （2）发现上数情况之仪者均应更换新汽缸垫。 3．汽缸盖的装配方法及步骤。 （1）在汽缸体上装上汽缸垫，注意汽缸垫的卷边方向。 （2）装上汽缸盖及螺栓，用扭力扳手拧紧。拧紧螺栓的方法是有两侧到中间均匀对称的分数次拧紧，其拧紧力矩为20N.M。 （3）拧紧时，各螺栓力矩应相等，防止拧紧力矩不等而使缸盖变形，还防止拧紧力过小而使汽缸盖漏水，又防止拧紧力矩过大而拧断螺栓。 二、活塞连杆组的拆卸与装配： （一）实训目的及要求： 1．掌握活塞连杆组的正确拆卸方法； 2．掌握活塞连杆组的正确装配方法; 3．活塞连杆组装配后应符合技术要求。 （二）工量具： 1．扭力扳手一个， 2．套筒扳手一套。 3．14mm的梅花扳手一个。 （三）设备： 发动机总成一个。 （四）实训操作步骤及方法 1．活塞连杆组的拆卸 （1）将活塞连杆组摇转到下止点位置，用梅花扳手拧下连杆轴承固定螺母，取下连杆轴承盖、衬垫、和轴承；此时应注意检查活塞、连杆、和连杆轴承盖的安装记号 （2）用手锤木柄由里向外推出活塞连杆组，取出后应将已取下的连杆盖、衬垫、轴承和连杆螺栓等按原样装复，防止错乱。 2．将活塞连杆组的装配： （1）将活塞连杆组由缸体上部装入汽缸；注意活塞顶部的记号应指向发动机前方，气缸号标记应与汽缸相对应。将活塞环开口按要求错开。具体方法是第一道环开口与第二道环开口应错开。第一道环开口与第三道环开口应错开并避开活塞销方向和最大侧压力方向。并涂少许机油。 （2）用活塞钳子包住活塞环使活塞环压缩进入环槽内，再用钳子夹紧。 （3）用手锤柄将活塞推入汽缸内，使连杆大头落于连杆轴颈上，按标记扣合连杆轴承盖并涂少许机油，按规定扭矩拧紧，拧紧力矩为：30N.m。 （4）注意装配后其轴承间隙应符合技术要求。 三、活塞环的拆卸与装配 （一）实训目的及要求： 1．掌握活塞环的拆卸方法。 2．掌握活塞环的安装方法。 3．活塞环安装后应符合技术要求。 （二）、工量具： 活塞钳一个。 （三）设备： 活塞连杆组一套。 （四）实训操作步骤及方法 1．活塞环的拆卸： 用活塞环钳从活塞环槽内拆下各道活塞环，拆下的活塞环应分组 教学过程及授课内容附注引入：汽车技术特别是汽车电子控制技术在世界较发达国家发展迅猛，其先 决条件是电子技术和计算机技术的迅猛发展。二十世纪物理学的革命，促使半导 体技术的迅速发展，尤其是集成电路（IC）和大规模集成电路（LSI）及超大规 模集成电路（VLSI）的发展，使电子元件过渡到了功能块和微型计算机，不仅功 能极强，而且价格便宜，可靠性好，结构紧凑，响应敏捷，迅速推动了汽车电控 技术的发展。随着人们对汽车操控性和舒适性的要求越来越高，车上使用的电 子部件越来越多。 授课内容： 第一章汽车总线系统 一、总线系统信息传输及总体构成 1.1.1总线信息传输 总线系统的信息一般采用多路传输。 多路传输：也叫时分复用技术，将不同信号相互交织在不同时间段内， 沿着同一个信道传输。在接收端再用某种方法，将各个时间段内的信号 提取出来还原成原始信号的通信技术。 多路复用技术通信方式：在一个信道上同时传输多个语音信号的技术， 有时也将这种技术简称为复用技术。 多路传输原理图 教学过程及授课内容附注1.1.2.总线系统构成 （1）控制器 一种探测信号或者进行信号处理的电子装置-ECU。 （2）数据总线 数据总线-BUS是控制单元之间运行数据传递的通道。 克莱斯勒CCD系统采用的双绞线数据总线 （3）网络 局域网：在一个有限的区域内连接的计算机网络，通过这个网络实现 这个系统内的信息资源共享。 汽车上的总线传输系统（车载网络）是一种局域网。 （4）通信协议 为什么各个汽车制造厂家都制定通信协议？ （5）网关 网关即转换台，交换站-站台。起到使两个不同系统之间能进行信息 交换的作用。 课时计划 分组练习字表显示相应的值，为0时，档位打得 太大，为1时档位打得太小。前面有“一” 说明电压实际方向与测量表笔方向相 反。 3.电阻的测量 档位置于电阻测量档,红黑表笔接到被 测设备(电阻)两端。 方法:（指针表测量电阻前必须调零,确 保测量数据的准确。) （1）表笔插到相应的孔内。 （2）估算电阻大小，选择相应的 档位。(无法确定时随便选 一档位进行初测) （3）测量时与被测量设备并联, 设备断点测量，测量受其它 设备影响时设备要脱离电 路测量。 （4）指针表档位乘刻度读数，数 字表显示相应的值,为0时， 档位打得太大，为１时档位 打得太小。 4.蜂鸣档的使用 4.万用表的使用注意事项 万用表使用注意事项:万用表不使用时, 必须将档位放置在电压档的最高档;测 量未知电流或电压或电阻时，档位放置 在最高位,然后由高向低,逐档位试,直 到合适的档位；测电流必须串联,测电压 学生按要求 进行实践训 练 课时计划 巡回指导分组练习量后，作为主要控制信号告知ECＵ，据 此确定汽油的基本喷射量。节气门关闭 （怠速)时，进气量由ECＵ通过怠速阀 控制 燃油供给系统的功能 燃油供给系统将具有一定压力的清洁汽 油通过喷油器适时喷射到进气歧管或气 缸内,系统油压由燃油压力调节器控制 在规定的范围内,喷油量和喷射时刻均 由EＣU根据各传感器的信号确定。 电子控制系统的功能 电子控制系统的核心部件是ECU,在发 动机工作时,ECU接收各传感器的信号， 经分析、比较、计算后,确定控制对象和 范围，发出指令控制执行器，使发动机 处于最佳的进气量、空燃比、点火时刻, 同时视情况调节发动机怠速 点火系统的功能 点火系统主要由ＥCU根据转速、负 荷和水温传感器的信号确定实际工况的 最佳点火提前角，再由发动机转速传感 器(曲轴或凸轮轴位置传感器)确定活塞 在气缸内的实际位置，并发出指令控制 电子点火组件(电子点火器),由电子点 火组件完成点火线圈一次侧电路接通和 断开的控制，从而在点火线圈二次绕组 内产生出２万伏左右的高电压,高压击 穿火花塞间隙产生电火花,点燃可燃混 合气。 点火系统的组成 电控发动机可按照喷油器安装位置、燃 油喷射部位、喷射方式、喷射时序、控 制方式和进气量检测方式的不同 按喷油器安装部位分类 （1）电子控制单点汽油喷射系统(ＳP Ｉ (２)电子控制多点汽油喷射系统(ＭＰ I） 学生按要求 进行实践训 练 一、安全教育与常用工具的介绍 1、实训的目的与要求： ⑴、学生掌握安全的重要性。 ⑵、掌握各常用工具的使用方法及注意事项 ⑶、掌握英制扳手与米制扳手的区别及单位的换算关系。 2、实训内容： （1）、由老师讲解安全内容，根据一定的案例说明安全在我们生产生活的重要性，由此引出在汽车维修行业的安全内容。 （2）、把实操室的工具陈列在桌上，由老师讲解各个工具的用途、使用方法、注意事项。由老师示范一次各工具的正确使用。 3、实训设备及工具： （1）、常用工具（梅花板手、开口扳手、套筒扳手等）各一套。（2）、专用工具(机油滤清器扳手、活塞环装卸钳、火花塞套筒等)若干。 （3）、EQ1091发动机2台、普桑发动机一台、CA1091发动机2台。 4、实训方法及步骤： （1）、老师讲解 （2）、老师示范 （3）、抽部分学生检查学生了解的程度。 （4）、对部分学生的动手进行评比，提出缺点，表扬掌握好的学生。 二、发动机总体构造的认识 1、实训目的与要求 （1）、了解汽车发动机的各系统组成； （2）、初步认识汽车发动机主要部件的名称、外形及安装联接；（3）、初步了解汽车发动机的工作过程。 2、实训内容 （1）、汽车发动机的整体和主要部件的认识； （2）、了解汽车发动机工作过程。 3、实训设备 （1）、装备齐全的汽油发动机和柴油发动机各一台； （2）、拆散机件齐备的汽油发动机和柴油发动机各一台； （3）、发动机及各系统的电动示教板一套。 4、实训方法及步骤 （1）、每班分成三个大组或若干小组，分三个内容进行实训：一个大组进行汽车发动机整体及外围部件认识，一个大组进行发动机内部主要部件的认识，一个大组通过电动示教板了解发动机及各系统的工作过程。 （2）、三个大组依次进行轮换，分三次完成。 （3）、课内实训时以指导老师讲解、演示为主，学生提问进行教学互动。学生实际指认零、部件时老师可进行适当的提问。发动机电子控制系统
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