第六章柴油机电控技术简介
教案（章节备课）
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。
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。
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
电控发动机构造与维修 实训教案 叀安职专蓝翔
实训一、电控发动机的认识 一、实训目的 熟悉电控发动机各组成部分的结构、作用和工作原理； 熟悉常见车型电控发动机各部件的类型及安装位置。 二、实训内容 1．认识电控发动机各组成部分的安装位置、结构、作用，分析工作原理；2．分析电控发动机的优点。 三、设备与器材 1．发动机试验台架或实训用车； 四、实训步骤 1．认识电控发动机各组成部分的安装位置、结构、作用，分析工作原理（1）找出空气供给系统组成部分 （2）找出燃油供给系统组成部分 （3）找出电子控制系统的各组成部分 1）比较D型和L型控制方式； 2）比较组成部分及安装位置。 学生“电控发动机的认识”实训报告 班级：姓名：时间： 1．实训的目的： 2．实训的要求： 3．实训的仪器与器材： 4．电控发动机与传统的化油器式发动机相比有何优点？ 5．同时喷射、分组喷射、顺序喷射各有何优缺点？ 6．汽油机电控系统有哪些组成部分？各自有什么功能？
实训二、电控燃油喷射系统构造认识（一） 一、实训目的 通过本次实训使学生熟悉电控燃油喷射系统空气供给、燃油供给系统各组成部分的结构、作用和工作原理；进一步熟悉常见车型电控发动机电控燃油喷射系统的类型，空气供给、燃油供给子系统各部件的安装位置。 二、实训要求 1．实训在实训车或电控汽油发动机台架上分组进行，以指导教师指导学生动手为主； 2．确保实训安全：若在实训车上进行，使用驻车制动器，可靠制动车辆。起动发动机时，提示学生远离运动部件； 三、实训内容 1．电控燃油喷射系统空气供给、燃油供给系统各组成部分的结构、作用。2．空气供给、燃油供给系统各部件的安装位置。 四、设备与器材 1．五台不同的发动机试验台架或实训用车； 2．拆装工具5套。 五、实训步骤 1．认识电控燃油喷射系统空气供给、燃油供给系统各组成部分的安装位置、结构、作用，分析工作原理 （1）找出空气供给系统的各组成部分 1）观察各部分的安装位置及结构（可以拆下来观察）。 2）熟悉各部分的作用和相互连接关系。 3）分析各部分的工作原理及不同工况下空气的流通路径。 观察与思考： ★进气量是如何控制的？ ★进气量是如何计量的？为什么计量进气量？ ★在节气门体上设置有冷却水流经的通道，其目的是什么？ ★空气和汽油在什么地方混合？ ★整体式进气管和分开式进气管各有何优缺点？ ★进气系统漏气对电控燃油喷射发动机有什么影响？ （2）找出燃油供给系统的各组成部分 1）观察各部分的安装位置及结构（可以拆下来观察）。 2）熟悉各部分的作用和相互连接关系。 3）分析各部分的工作原理及汽油的流通路径。 观察与思考： ★汽油滤清器有哪些使用注意事项？ ★燃油压力调节器的作用是否保持燃油分配管中的油压恒定不变？他有几个端口？分别于什么相通？ ★电控燃油喷射系统的系统油压一般为多大？ ★将电动汽油泵置于汽油箱内部的目的是什么？ ★你所拆的电动燃油泵是哪种类型？ ★电动汽油泵作为运动件，如何冷却和润滑？ ★发动机熄火后，汽油喷射管路中如何保持残余压力？
“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
一、填空题 1.常用的加速踏板位置传感器有_____________ 、___________。 2.差动电感式加速踏板位置传感器主要由________、 _________和 _________等组成。 3.在柴油机电控燃油喷射系统中，ECU以柴油机___________ 和 ___________作为主控制信号，按设定的程序确定最佳的供油速率和供油规律。 4.柴油机的怠速控制主要包括_______________和 _____________________的控制。 5.柴油机的起动控制主要包括______________ 、____________ 、____________控制。 、 ___________是影响柴油机动力性和经济性的重要因素。 7.柴油机电控系统中，进气控制主要包括__________、 __________、 _________控制。 8.柴油机中的燃油温度传感器一般采用的是________________。 9. 第一代柴油机电控燃油喷射系统主要以_____________或 _____________为特征。 10. “位置控制”的直列柱塞泵供油量控制一般采用___________电磁阀。 11.柴油机电控系统的控制模式可分为___________、 ___________、 ________三大类。 12.柴油机执行器中所使用的执行电器主要有__________、 _________ 、_________ 、________和力矩电机等。 13.最早的柴油机电控燃油喷射系统就是以_______________为基础改造的。 14.加速踏板位置传感器用以检测____________________信号。 15.发动机负荷信号和_____________信号共同决定柴油机的喷油量及喷油提前角。 16.柴油机电子控制系统的执行器由____________ 、_____________两部分组成。 17.最佳喷油提前角受____________、 __________ 、__________燃油温度、进气温度、及压力等多种因素的影响。 18.柴油机电控系统是由______________、 ____________ 、___________三部分组成。 19.在装用电子调速器的柱塞泵电控系统中，喷油量控制是由ECU通过控制_____________来实现 的。 20.直流电动机式电子调速器主要由___________、 ____________ 和控制杆等组成。 21.电动助推器实际上就是直线运动的__________________。 22.控制杆位置传感器安装在______________内，用来检测___________的位置。 23. 第二代柴油机电控燃油喷射系统包括_______________燃油喷射系统；________________燃油喷射系统和 _____________________燃油喷射系统。 24.直列柱塞泵供油正时电控系统的两个电磁阀分别安装在___________________中。 25.直列柱塞泵供油正时电控系统的转速传感器安装在________________________上。 26.直列柱塞泵常用的正时控制器为___________________。 27.电控柴油机燃油喷射控制主要包括______________控制；______________控制； __________________控制等。 28. 柱塞泵正时控制器的组成主要由_______、 _______ 、________、 ________、 ________、调整弹簧等组成。 二、判断题 1.柴油电控系统能在不同工况及工作条件下对喷油量进行校正补偿。（） 2.对于不同用途、不同机型的柴油机，柴油机电子控制系统应有较强的适应性。（） 3.着火正时传感器检测燃烧室开始燃烧的时刻，修正喷油正时。（） 4.柴油机电控燃油喷射系统一般对供油量采用开环控制。（） 5.在不同柴油机电控燃油喷射系统中，供油正时和供油量的执行元件是不同的。（） 6.在多缸柴油机工作时，由于喷油量控制指令值一定，所以各缸喷油量就一定。（） 7.喷油提前角对柴油机的动力性、经济性及排放影响很大。（） 8.柴油机是压燃式，发动机在低温条件下着火相当困难。（） 9.柴油机的排放控制主要是废气再循环控制。（）
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 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 柴油机电控技术发展三个阶段的技术简介 柴油机电控技术的发展 柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。汽油机电控技术的发展为柴油机电控技术的发展提供了宝贵经验。 柴油机电控技术发展的三个阶段：位置控制、时间控制、时间—压力控制（压力控制） 第一代柴油机电控燃油喷射系统（常规压力电控喷油系统） 优点：结构不需改动，生产继承性好，便于对现有柴油机进行升级换代。 缺点：系统响应慢、控制频率低、控制自由度小、控制精度不够高，喷油压力无法独立控制。 第二代柴油机电控燃油喷射系统（高压电控喷油系统） 改变了传统燃油供给系统的组成和结构，主要以电控共轨（各缸喷油器共用一个高压油管）式喷油系统为特征，直接对喷油器的喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等进行“时间－压力控制”或“压力控制”。 特点：通过设置传感器、电控单元、高速电磁阀和相关电/液控制执行元件等，组成数字式高频调节系统，有电磁阀的通、断电时刻和通、断电时间控制喷油泵的供油量和供油正时。但供油压力还无法独立控制。 ●柴油机电控燃油喷射系统的优点 1.改善低温起动性。 电子控制系统能够以最佳的程序替代驾驶员进行这种麻烦的起动操作，使柴油机低温起动更容易。 2.降低氮氧化物和烟度的排放。 采用柴油机电控技术，可精确地将喷油量控制在不超过冒烟界限的适当范围内，同时根据发动机工况调节喷油时刻，从而有效地抑制排烟。 3.提高发动机运转稳定性。 4.提高发动机的动力性和经济性。 采用柴油机电控系统，无论负荷怎样增减，都能保证发动机怠速工况下以最低的转速稳定运转，有利于提高其经济性。 5.控制涡轮增压。 柴油机电控系统中，ECU根据传感器信号精确计算喷油量和喷油正时。从而提高发动机的动力性和经济性。采用电子控制技术可以对增压装置进行精确的控制。 6.适应性广。 电控发动机教案 授课日期年月日总第1课时 巡回指导分组练习动机工作时，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（SPI） （2）电子控制多点汽油喷射系统（MPI） 多点喷射系统有利于各缸可燃混合 气浓度的控制，单点喷射系统有利于简 化结构、降低成本、提高可靠性 学生按要求进 行实践训练 板书设计： 电控汽油发动机的控制原理及组成 教学后记 电控发动机教案 授课日期年月日 总第2课时 课题汽油发动机电控系统维修授课教师蒋芳琨教学 目的要求1.掌握使用培养学生的分析能力和理解能力 2.培养学生的分析能力和理解能力 教学重点电控汽油喷射系统的分类电子白板 是否使用 使用 教学难点电控汽油喷射系统的分类教学方法实物教学法教学环节教学内容教师调控学生活动 组织教学复习提问导入新课讲授新课 多点喷射系统有利于各缸可燃混合 气浓度的控制，单点喷射系统有利于简 化结构、降低成本、提高可靠性 按汽油喷射部位分类 1）缸内喷射 （2）缸外喷射 按汽油喷射方式分类 1）连续喷射方式 （2）间歇喷射方式 按汽油喷射时序分类 实操演示 潍柴柴油机电控燃油喷射技术 一、技术概述 排气净化与节能是汽车产品急需解决的两大难题，现代车用柴油机工作压力高，燃烧充分，油耗比汽油机约低两成，排放物中除微粒物外均低于汽油机，因此在世界范围内应用不断扩大，除中重型商用车外，轻型车和轿车也越来越多地应用。传统的柴油机存在着供油不精确的问题，解决的办法是采用电子控制燃油喷射的技术。 与汽油机相比柴油机的电子控制燃油喷射系统有很多相同之处，在整机电脑管理方面两者基本相同，但因柴油机的喷射系统形式多样，电控系统的硬件也呈多样形式，同时柴油机需要对油量、定时、喷油压力、喷油路等多参数进行综合控制，其软件的难度也大于汽油机。 第一代柴油机电控燃油喷射系统也称位置控制系统，它用电子伺服机构代替调速器控制供油滑套位置以实现供油量的调整，这类技术已发展到了可以同时控制定时和预喷射的TICS 系统。第二代系统也称时间控制系统，其特点是供油仍维持传统的脉动式柱塞泵油方式，但油量和定时的调节则由电脑控制的强力快速响应电磁 阀的开闭时刻所决定。第三代也称为直接数控系统，它完全脱开了传统的油泵分缸燃油供应方式，通过共轨压力和喷油压力／时间的综合控制，实现各种复杂的供油规路和特性。强力快速线形响应电磁阀是各种系统共同的技术难点。 二、现状及国内外发展趋势 因柴油机的喷射系统形式多样，国外柴油机的电控系统也形式多样，有直列泵和分配泵的可变预行程TICS 系统，有基于时间控制泵喷嘴系统，有蓄压共轨系统和高压共轨系统等。各种技术方案都在原有的基础上发展，但高压共轨系统是总的发展方向。 根据国内到2007 年实行欧洲III号法规的进度要求，对主要国产喷油泵进行电控系统的开发，包括硬件和软件的开发，并尽快实现产业化，同时要专门组织力量，对主要在中、重型车上使用的高压共轨系统和在轻、轿车上使用的时间控制式VE 分配泵系统进行联合开发、攻关，到2008 年前后实现产业化。 三、柴油机基本知识 柴油发动机与汽油发动机具有基本相同的结构，都有气缸体、气缸盖、活塞、气门、曲柄、曲轴、凸轮轴、飞轮等。但前者用压燃柴油作功，后者用点燃汽油作功，一个"压燃"一个"点燃"，就是两者的根本区别点。汽油机的燃料是在进气行程中与空气混合后进入气缸，然后被火花塞点燃作功；柴油机的燃料则是在压缩行程接近终了时直 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 电控高压共轨柴油发动机原理及特点 前言 电控柴油发动机进入海气已有十个年头了，我们的汽车维修工还没有正确认识它。目前进入我国燃油喷射系统技术有博世、电装、德尔福等几家柴油机用电控技术来控制供油，并非想象中的那么神秘，它的发动机工作原理是一样的。我们常见电控柴油发动机均采用电控共轨或单体泵技术，其主要差异在于发动机的燃油喷射系统，发动机的外形差异不是很大，电控部分的实现、更加有利于整正性能的优化，减少排放、经济性、动力性、以及整车的舒适性等。 第一章电控发动机与普通发动机的差异 一、技术原理上的差异性。 1、高压共轨与四气门技术结合。 电控发动机目前一般采用高压共轨、四气门和涡轮增压中冷技术相结合，四气门结构（二进、二排）不仅可以提高充气效率，更由于喷油嘴可以居中布置，使多孔油未均匀分布，可为燃油和空气良好混合创造条件，同时可以在四气门缸盖上将进气道设计成两个独立的具有圆形状的结构以实现可变涡流。这些因素的协调配合，可大大提高混合气的形成质量（品质），有效降低碳烟颗粒（HC）碳氢和（NOX）氮氧化物排放，并提高热效率。 2、高压喷油和电控喷射技术。 高压喷射和电控喷射技术的有效采用，可使燃油充分雾化，各缸的燃油和空气混合达到最佳，从而降低排放，提高整车性能。 二、部件构成上的差异。 电控高压共轨技术是指在高压油泵、共轨管、压力传感器和 ECU（电脑控制）组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此分开的一种技术。由高压油泵把高压燃油输送到共轨管，通过对共轨管内的油压进行闭环控制，喷油压力独立可调。 三、高压共轨系统的特点。 高压共轨系统改变了传统的喷油系统的组成结构，最大的特点就是将燃油压力产生和燃油喷射分离，以此对轨管内的油压实现精确控制。 1、可靠性：对轻型车来说系统零部件成熟且有长期使用考核验证，中型比较成熟。 2、继承性：结构简单，安装方便。 3、灵活性：高压共轨油压独立于发动机转速控制，整车控制功能强。 4、喷油压力：共轨管压力1600bar、普通压力180kgf/cm2。 5、多次喷油：可以实现多次喷射，目前最好的共轨系统可以进行6次喷射，共轨系统的灵活性好。 6、升级潜力：多次喷油特别是后喷能力使得共轨系统特别方便与后处理系统配合。 7、匹配适合性：结构移植方便，适应范围广，与柴油机均能很好匹配。 8、时间控制：时间控制系统抛弃了传统喷油系统的泵、管、嘴、系统，用高速电磁阀直接控制高压燃油的通与断，喷油量由电磁阀开启和切断的时间来确定，时间控制系统结构简单，将喷油量和喷油正时的控制合二为一，控制的自由度更大，同时能较大地 柴油机高压共轨电控喷射系统介绍 一、共轨技术 在汽车柴油机中，高速运转使柴油喷射过程的时间只有千分之几秒，实验证明，在喷射过程中高压油管各处的压力是随时间和位置的不同而变化的。由于柴油的可压缩性和高压油管中柴油的压力波动，使实际的喷油状态与喷油泵所规定的柱塞供油规律有较大的差异。油管内的压力波动有时还会在主喷射之后，使高压油管内的压力再次上升，达到令喷油器的针阀开启的压力，将已经关闭的针阀又重新打开产生二次喷油现象，由于二次喷油不可能完全燃烧，于是增加了烟度和碳氢化合物（HC）的排放量，油耗增加。此外，每次喷射循环后高压油管内的残压都会发生变化，随之引起不稳定的喷射，尤其在低转速区域容易产生上述现象，严重时不仅喷油不均匀，而且会发生间歇性不喷射现象。为了解决柴油机这个燃油压力变化的缺陷，现代柴油机采用了一种称"共轨"的技术。 共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式，由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过对公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化，因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量，喷油量大小取决于燃油轨（公共供油管）压力和电磁阀开启时间的长短。共轨式喷油系统于二十世纪90 年代中后期才正式进入实用化阶段。高压共轨系统可实现在传统喷油系统中无法实现的功能，其优点有： a、共轨系统中的喷油压力柔性可调，对不同工况可确定所需的最佳喷射压力，从而优化柴油机综合性能。 b、可独立地柔性控制喷油正时，配合高的喷射压力（120Mpa～200MPa），可同时控制NOx和微粒（PM）在较小的数值内，以满足排放要求。 c、柔性控制喷油速率变化，实现理想喷油规律，容易实现预喷射和多次喷射，既可降低柴油机NO x，又能保证优良的动力性和经济性。 d、由电磁阀控制喷油，其控制精度较高，高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象，因此在柴油机运转范围内，循环喷油量变动小，各缸供油不均匀可得到改善，从而减轻柴油机的振动和降低排放。 由于高压共轨系统具有以上的优点，现在国内外柴油机的研究机构均投入了很大的精力对其进行研究。比较成熟的系统有：德国BOSCH公司的CR系统、日本电装公司的ECD-U2系统、意大利的FIAT集团的unijet系统、英国的DELPHI DIESEL SYSTEMS公司的LDCR 系统等。 二、高压共轨电控燃油喷射系统及基本单元 高压共轨电控燃油喷射系统主要由电控单元、高压油泵、蓄压器(共轨管)、电控喷油器以及各种传感器等组成。低压燃油泵将燃油输入高压油泵，高压油泵将燃油加压送入高压油轨(蓄压器)，高压油轨中的压力由电控单元根据油轨压力传感器测量的油轨压力以及需要进行调节，高压油轨内的燃油经过高压油管，根据机器的运行状态，由电控单元从预设的map图中确定合适的喷油定时、喷油持续期由电液控制的电子喷油器将燃油喷入气缸。 1、高压油泵 高压油泵的供油量的设计准则是必须保证在任何情况下的柴油机的喷油量与控制油量之和的需求以及起动和加速时的油量变化的需求。由于共轨系统中喷油压力的产生于燃油喷射过程无关，且喷油正时也不由高压油泵的凸轮来保证，因此高压油泵的压油凸轮可以按照峰值扭矩最低、接触应力最小和最耐磨的设计原则来设计凸轮。 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。 3 柴油机电控技术的特点 柴油机电控技术与汽油机电控技术有许多相似之处，整个系统都是由传感器、电控单元和执行器三部分组成。在电控喷射方面柴油机汽油机的主要差别是，汽油机的电控喷射系统只是控制空燃比(汽油与空气的比例)，柴油机的电控喷射系统则是通过控制喷油时间来调节输出油量的大小，且柴油机喷油控制是由发动机的转速和加速踏板位置(油门、供油拉杆位置)来决定的。柴油机电控技术有两个明显的特点：一是柴油喷射电控执行器复杂，二是柴油电控喷射系统的多样化。 3.1 柴油机是一种热效率比较高的动力机械 柴油机燃油喷射具有高压、高频、脉动等特点。其喷射压力高达200MPa，为汽油机喷射压力的百倍以上。对燃油高压喷射系统实施喷油量的电子控制，困难大得多。而且柴油喷射对喷射正时的精度要求很高，相对于柴油机活塞上止点的角度位置远比汽油机要求准确，这就导致了柴油喷射的电控执行器要复杂得多。 3.2 由于柴油机的喷射系统形式多样 传统的柴油机具有直列泵、分配泵、泵喷油器、单缸泵等结构完全不同的系统。实施电控技术的执行机构比较复杂，形成了柴油喷射系统的多样化；同时柴油机需要对油量、定时、喷油压力等多参数进行综合控制，其软件的难度也大于汽油机。 4柴油机喷射系统 采用电控已成为当今柴油机技术的发展趋势，而电控燃油喷射技术是其中最重要的组成部分。 第1代是位置控制阶段. 典型的有：德国BOSCH公司的RP39和RP43型电控直列喷油泵；日本小松公司的KP21型电控直列喷油泵；日本电装公司的.ECD—V1型电控分配泵；英国LUCAS公司的EPIC型电控分配泵；美国STANADYNE公司的PCF:型电控分配泵等。 第2代是时间控制阶段.典型的有：德国BOSCH公司的PDE27/PDE28系统；英国LUCAS 公司的EUI系统；美国底特律阿列森公司的DDEC系统等。 第3代是时间--压力控制阶段(即共轨控制系统)。又分为高压共轨系统和中压共轨系统(也称为蓄压式共轨系统)。 各个时代的优缺点 本文将介绍共轨电控燃油喷射系统共轨电控燃油喷射系统 前两代电控方式虽然有了很大的进步但是有一个无法克服的缺点即其燃油压力受柴油机转速的影响与前两代喷油系统相比共轨电控燃油喷射系统是一种理想的燃油喷射系统这种系统抛弃了传统的脉动供油原理不再采用传统的柱塞泵脉动供油油泵的作用是为一个公共的蓄压室共轨建立压力该压力作用到每一个电控喷油器高速电磁阀控制喷油器的开启以实现每一次喷油控制喷油压力喷油量以及喷油定时都可由ECU灵活控制喷油速率也可通过对喷油器内部结构的特殊设计或者通过高速电磁阀的多次动作而自由选择或灵活控制图1是共轨电控燃油喷射系统的控制框图图2是其典型的结构图下面分别介绍两种共轨式电控燃油喷射系统 高压共轨电控燃油喷射系统 高压共轨系统是如今各个公司和研究机构研究的热点高压共轨电控燃油喷射系统是一个严格时间控制系统必须精确控制喷油器电磁阀的工作过程以实现灵活的喷油规律控制 普宁职业技术学校电控发动机实训教案 指导教师：樊朝伟侯振鸿 系别：机电工程系 技能训练一传感器认知、作用、安装位置及检测 1、知识目标： a 熟练掌握传感器的构造、原理与工作性能参数检测 b 熟练掌握传感器的控制电路图 c熟练掌握传感器的检测过程； 2、能力目标： a 能够合理使用检测仪对发动机进行故障进行检测； b 能够正确检测传感器并进行故障分析； d 能够熟悉操作过程中的安全注意事项和环保知识。 e 培养学生独立完成一项工作的能力和相互合作的意识。培养学生学会使用资料的能力 1、教师准备： 电子控制系统多媒体设备与课件、完好发动机实验台架或整车、 通用解码器、常用工具、万用表、试灯、维修技术资料 2、学生准备： 提前预习电控发动机电子控制系统，了解传感器系统的原理、构造、工作过程、故障诊断与排除方法等； 3、准备工具、器材等。 铅笔、小刀、尺板、画好的传感器系统电路图、工作服； 【教学方法】 一体化、项目教学、讨论、分组、实践、讲授、模拟 1、电磁式曲轴位置传感器的结构 （1）靠近机体一侧靠近飞轮处，有永久磁铁、线圈和齿圈组成。线圈阻值为480-1000Ω （2）齿圈的周围分布60个齿，每一个齿对应的曲轴转角为360°/60=6°，其中有两个轮齿空缺，故将此传感器称为58+2式曲轴位置传感器，供ECU识别1∽4缸活塞上止点位置和发动机转速 2、电磁式曲轴位置传感器的工作原理 （1）发动机运转时曲轴位置传感器的永久磁铁与齿圈空隙是不断变化的，这一变化引起磁回路的磁通量的变化，于是在线圈中感应出了感应电动势。 （2）在缺齿处产生了畸变的交变电压信号，ECU根据此确定上止点的位置。 （3）根据交变信号计算出发动机的转速，可准确的控制喷油时刻和点火提前角。 3、检测 1搭铁线 2信号线（-）3信号线（+） 电阻检查：线圈电阻2#与3#为480-1000Ω，1#与机体屏蔽线与接地的电阻为0Ω 电压检查：怠速时为0.1V，启动时，信号电压应明显变化，用试灯连接2#与3#线束，试灯应闪烁。 一、项目任务： 任务一：电子控制系统的组成、电路控制、工作原理、故障诊断与排除方法；任务二：传感器的工作原理 任务三：传感器的检测 任务四：传感器的故障排除； 船用电控共轨型柴油机的最新技术特点和管理 随着科学电子技术迅猛发展，微型计算机已越来越广泛地应用在船舶动力控制和监测中。为了提高燃油经济性、降低排放要求、提高可靠性和操作的灵活性，实现适时调节，电控共轨柴油机已成为发展的必然趋势。经过各大厂商的不懈努力,全电控型的柴油机终于在20０3年研制成功并得到实船验证，这标志着柴油机的发展经历了又一次质的飞跃。 传统柴油机和电控型柴油机的区别 传统的柴油机是由调速器控制其喷油量,由凸轮控制其喷油定时、进排气等过程,能使柴油机在额定工况下实现性能的优化。但是当柴油机的工况、海况、外界环境、燃油品质发生变化，凸轮轴磨损或者机械间隙改变导致喷油正时、喷油速率、配气正时、气阀时面值等参数偏离其设计的最佳值时,均会影响柴油机经济性能。 船用柴油机工作过程的燃烧效率，燃油消耗以及废气排放污染，一直是人们关注的问题。根据国际海事组织《MARPOＬ７３／７8公约》的规定对船舶柴油机ＮO x的排放进行了严格的限制。而控制其最有效的手段是降低最高燃烧温度及控制燃气在高温下停留的时间。 电控型柴油机也称为智能型柴油机,即将电子设备及软件应用于船用柴油机并成为其重要部分的新型柴油机。根据柴油机燃烧理论,主要是应用了电控技术，通过控制燃油喷射正时、喷油量、喷射速率、压力以及进、排气阀正时,能够有效地实现柴油机在各种负荷下的性能最优化，从而达到在满足最新排放要求下，提高其经济性、可靠性、操纵灵活性和延长使用寿命。 电控共轨型柴油机 瓦锡兰船用共轨(RT-fleｘ）系列柴油机ＷECＳ控制系统 瓦锡兰公司在船用共轨（RT-flｅx)系列柴油机上使用的控制系统定名为WＥCS,英文全。该系统采用了成熟的微机控制技术和网络通信、现场总线技术，实现对柴油机的控制和检测。 与传统的柴油机电子控制系统不同的是,WECS控制系统是直接安装在柴油机上的，工作环境恶劣,对系统的防水、抗震、耐高温、防腐蚀和防霉菌等诸方面的要求很高,同时还要便于维护管理，最大限度地减少故障停机时间。因此,系统在开始设计时，首要的问题是在实现控制要求的前提下,保证系统的可靠性和可维护性。为此,瓦锡兰公司选择了著名的船舶电子控制系统生产商——伦索公司作为合作 伙伴,开发出ＷＥＣS-9５00控制系统。几年来的实船应用表明，WEC Ｓ-９50０系统在可靠性和控制功能方面,基本满足了设计要求。ＷＥ汽车底盘电控教案
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