下载文档原格式
学习模块一：汽车发动机电控系统的认知任务一发动机电控系统的认知课时：学时班级：组别：姓名：掌握程度：□优□良□及格□不及格二、原理与应用1、发动机电控系统控制器图1-1 发动机电控系统组成(1)发动机电控系统由：传感器、控制单元、执行器三部分组成(2)请将下图按空格填写完成图1-2发动机电控系统原理图② 传感器：是一种信号输入装置，通俗的说就是“从被测物体中提取有用的信息”。
②控制单元:简称电脑，是电控系统的“核心部件”，英文缩写是ECU。
其作用是存储车辆特征参数和运算中所需的有关数据信息给各传感器提供参考电压；接收传感器或其他装置输入的电信号，并对所接收的信号进行储存、计算和分析处理；根据计算和分析的结果向执行器发出指令，或根据指学习模块一：汽车发动机电控系统的认知任务二汽车发动机电控系统认知实训四、操作流程四、操作流程（一）操作步骤步骤一：传感器查找注①□□图1-11空气流量计.□□图1-12进气压力传感器□□图1-13进气温度传感器□□图1-14节气门位置传感器□□图1-15冷却液温度传感器（1）安装位置：节气门与空滤之间。
（2）作用：检测进入气缸的进气量，ECU根据此信号确定基本喷油量。
（1）安装位置：①机械式（分开）在节气门拉线对面；②电子式（电子节气门总成里）。
（2）作用：反映节气门开度（负荷）的大小，判定发动机各种工况；反映节气门变化快慢（加速、减速），实现加速增浓和减速减油或断油控制。
（1）安装位置：①独立装于进气道；②与空气流量传感器、进气压力传感器为一体。
（2）作用：检测进气温度，修正喷油脉宽和点火正时。
（1）安装位置：节气门后方的进气歧管上。
（2）作用：检测节气门后方进气管内的进气压力，计算进气量，决定基本喷油量。
四、操作流程□□图1-16燃油位置传感器□□图1-17曲轴位置传感器□□图1-18凸轮轴位置传感器□□图1-19氧传感器□□图1-20爆震传感器（1）安装位置：装于缸体、缸盖的水套或节温器旁边、出水三通管上。
一、实验目的1. 理解发动机电控系统的工作原理，掌握电控发动机的基本组成和功能。
2. 掌握电控发动机传感器的原理、类型、工作特性及检修方法。
3. 掌握电控发动机执行器的原理、类型、工作特性及检修方法。
4. 熟悉电控发动机ECU（电子控制单元）的原理、组成、功能及检修方法。
5. 通过实验，提高动手能力和实际操作技能。
二、实验原理发动机电控系统是一种利用电子技术对发动机进行控制的技术，它通过传感器、执行器和控制器（ECU）的相互作用，实现对发动机工作状态的精确控制。
以下是发动机电控系统的主要组成部分及其工作原理：1. 传感器：传感器将发动机的工作状态转换为电信号，输送给ECU。
常见的传感器有空气流量传感器、曲轴位置传感器、发动机转速传感器、节气门位置传感器、氧传感器、爆燃传感器等。
2. 执行器：执行器根据ECU的控制指令，实现对发动机工作状态的调整。
常见的执行器有电动燃油泵、喷油器、怠速控制（ISC）阀、废弃再循环（EGR）阀等。
3. ECU：ECU是电控系统的核心，负责接收传感器信号、处理数据、生成控制指令，并通过执行器实现对发动机的精确控制。
ECU主要由中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入和输出接口电路、驱动电路和固化在ROM中的发动机控制程序等组成。
三、实验内容1. 传感器实验：观察传感器的外观、结构，了解其工作原理和检修方法。
以空气流量传感器为例，实验内容包括：（1）测量空气流量传感器的电阻值，判断其是否正常。
（2）检测传感器信号输出波形，分析其工作状态。
2. 执行器实验：观察执行器的外观、结构，了解其工作原理和检修方法。
以电动燃油泵为例，实验内容包括：（1）测量电动燃油泵的电流、电压，判断其是否正常。
（2）检测电动燃油泵的启动、停止功能。
3. ECU实验：观察ECU的外观、结构，了解其工作原理和检修方法。
实验内容包括：（1）检测ECU的电源、接地情况。
（2）读取ECU中的故障代码，分析故障原因。
一、实训目的通过本次实训，使学生掌握发动机电控系统的基本原理、组成、工作流程以及检测方法，提高学生对发动机电控系统的认知能力，培养实际操作技能，为今后从事汽车维修工作打下坚实基础。
二、实训时间2022年X月X日三、实训地点汽车维修实训室四、实训内容1. 发动机电控系统认知（1）了解发动机电控系统的组成及各组成部分的功能。
（2）熟悉发动机电控系统的工作原理。
（3）识别发动机电控系统中的主要传感器和执行器。
2. 发动机电控系统检测（1）传感器检测1）空气流量传感器检测2）进气温度传感器检测3）节气门位置传感器检测4）爆燃传感器检测5）点火控制组件检测6）磁感应式曲轴位置传感器检测7）氧传感器检测8）燃油蒸发系统检测（2）执行器检测1）电动燃油泵检测2）汽油机喷油器检测与清洗3）汽油机燃油压力检测4）点火系基本检查5）点火波形检测6）点火正时检测与调整7）辅助控制系统检测8）电控节气门检测9）发动机电控单元测试与更换10）机械式柴油机燃料供给系检测11）电控柴油机燃油供给系拆装与检查12）涡轮增压控制系统检测13）催化转化器检测14）发动机典型故障排除五、实训步骤1. 实训前准备（1）查阅相关资料，了解发动机电控系统的基本原理、组成、工作流程以及检测方法。
（2）熟悉实训设备、工具的使用方法。
2. 实训过程（1）按照实训内容，分组进行操作。
（2）在指导教师的指导下，完成各项检测任务。
（3）对检测结果进行分析，找出故障原因。
3. 实训总结（1）各小组总结实训过程中的收获和不足。
（2）指导教师对本次实训进行总结，指出学生的优点和不足。
六、实训成果通过本次实训，学生掌握了发动机电控系统的基本原理、组成、工作流程以及检测方法，提高了实际操作技能，为今后从事汽车维修工作打下了坚实基础。
七、实训体会1. 发动机电控系统检测是一项复杂的工作，需要具备扎实的理论基础和丰富的实践经验。
2. 实训过程中，要学会与他人合作，共同解决问题。
发动机电控系统概述和传统的机械控制的发动机相比，电控发动机通过一个中央电子控制单元（ECM）来控制和协调发动机的工作，ECM就象人的大脑一样，通过各种传感器和开关实时监测发动机的各种运行参数和操作者的控制指令，通过计算后发出命令给相应的控制元件，如喷油器等，实现对发动机的优化控制。
控制系统通过精确控制喷油时间和喷油量，以达到降低排放和提高燃油经济性的目的。
如下示意图所示，ECM处在整个发动机控制系统的核心位置。
各种输入设备，包括传感器、开关和油门踏板向ECM提供各种信息，ECM通过这些信息来判断发动机当前的运行工况和操作者的控制指令。
输出设备为执行元件，它们执行ECM通过计算得出的各种控制指令。
在所有的执行元件中，最重要的执行元件是实现喷油量控制和喷油时间控制的元件。
一、电子控制单元（ECM）电子控制单元(ECM)是整个控制系统的核心。
ECM内部有存储器，存储控制系统运行的程序。
这些程序在ECM没有物理损伤的前提下可以通过服务软件擦除重写。
ECM是精密的电子元件，在对车辆系统进行维修时要注意保护。
♦在查拔ECM上的连接插头前，请断开系统电源。
不允许带电插拔ECM上的连接插头。
♦在对ECM插头内的针脚进行测量时，一定要使用合适的转接导线，不可以用万用表的表笔直接测量。
在需要对底盘和发动机进行焊接作业时，一定要将ECM从发动机上拆下来，否则将损伤ECM，导致ECM失效。
输入设备输入设备向ECM输入各种参数，ECM通过这些参数来判断发动机当前的运行工况、司机的操作指令和其它的一些信号。
只有基于输入设备输入的正确参数，ECM才能做出正确的判断，控制发动机的运行。
按照输入设备功能的不同，可简单地将其分为三类，传感器、开关和油门踏板。
输入设备由ECM提供工作电源，大部分输入设备的工作电压都为5伏。
发动机主要通过安装在发动机和车辆上的各种传感器来实时监测当前的运行参数，不同的机型在传感器类型和数量上会有所不同，对柴油电控发动机，这些传感器通常包括：机油压力和温度传感器，进气温度和压力传感器，冷却液温传感器，柴油压力和温度传感器，发动机转速传感器，发动机位置传感器，大气压力传感器等等。
项目一发动机电控系统认识【项目描述】现代汽车技术是现代高科技迅速发展的集中体现，它实际是机械、电子、计算机、控制工程、材料工程、生物工程和信息技术等多学科技术交叉的产物。
随着电子技术、计算机技术和控制技术的发展和人们对汽车的要求日益提高，现代汽车正在向电子化、智能化方向发展。
目前汽车上，特别是轿车上的电子控制部件越来越多，基本上占汽车总成本的1/3还多。
现代汽车实际上已经成为以计算机为控制核心的计算机控制系统，汽车电子控制系统的性能好坏直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排放净化级舒适性。
学习目标1.知识目标（1）了解发动机电控系统的发展历程；（2）掌握发动机电控系统的控制容及功能；（3）了掌握发动机电控系统的基本组成及控制原理。
2.技能目标（1）能够按照维修手册查找发动机各电子元器件的名称及安装位置；（2）能够独立完成发动机电子元器件的识别任务。
任务认知发动机电控系统结构【任务目标】1．了解发动机电控系统的发展历程；2．掌握发动机电控系统的控制容及功能；3．掌握发动机电控系统的基本组成、控制原理、各电子元器件的名称及安装位置。
【必备知识】一、发动机电子控制技术的发展1.汽车电子控制技术的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。
侧重于开发单独性的电子零部件，从而改善单个机械部件的性能。
如整流器、调节器、晶体管无触点点火系统、电子时钟等。
设计上是局部的，没有系统的观念。
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。
侧重于一些独立的控制系统，如发动机控制系统、ABS控制系统、安全气囊、巡航控制系统等。
该阶段是汽车电子化快速发展的时期，各个单独系统的控制技术逐渐成熟第三阶段，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。
汽车电子系统的设计更加从整体的角度来考虑，开始广泛应用计算机网络技术与信息技术，使汽车更加自动化、智能化，并向汽车与社会环境的联结方向转移。
2. 发动机电子控制技术的发展汽车发动机电子控制技术的发展历程大致如下：1934年，德用莱特兄弟（Wright brothers）发明的向发动机进气管连续喷射汽油来配制混合气的技术，研制成功世界第一架采用燃油喷射式发动机的军用战斗机。
1952年，德国博世（Bosch）公司研制成功世界第一台机械控制汽油喷射式发动机，汽油直接喷入气缸，利用气动式混合气调节器调节空燃比（A/F），配装在梅赛德斯-奔驰（Mercedes-Benz）300L型赛车上。
1958年，博世公司研制成功向进气管喷射汽油的机械控制汽油喷射式发动机，采用机械式油量分配器调节空燃比，配装在梅赛德斯-奔驰220S型轿车上。
1967年，博世公司研制成功机械控制式（K-Jetronic）汽油喷射系统。
1982年在机械控制式系统的基础上改进研制出机电结合式（KE-Jetronic）汽油连续喷射系统。
1967年，德国博世（Bosch）公司开始批量生产D型（D-Jetronic）燃油喷射系统。
1973年，德国博世（Bosch）公司在D型（D-Jetronic）燃油喷射系统的基础上，改进发展成为L型（L-Jetronic）燃油喷射系统，控制精度大大提高。
1973年，美国通用汽车公司（GM）在生产的汽车上开始将分立元件式电子点火控制器改用集成电路式（IC）点火控制器。
1974年，美国通用汽车公司开始加大火花塞的电极间隙，采用高能点火装置，将点火线圈和集成电路式点火控制器安放在分电器壳体。
1976年，美国克莱斯勒（Chrysler）汽车公司生产的汽车开始研制并在同年配装微机控制点火系统，命名为电子式稀混合气燃烧系统（ELBS）。
1977年，美国通用汽车公司开始采用微机控制点火系统，取名为MISAR系统。
1978年，福特公司在EEC微机控制系统的基础上，增加了空燃比反馈控制和怠速转速控制等控制容，命名为EEC-Ⅱ系统。
1978年，美国通用汽车公司研制成功了可以同时控制点火时刻、空燃比、废气再循环和怠速转速的微机控制系统，命名为C-4系统。
1979年，德国博世公司在L型燃油喷射系统的基础上，将点火控制与燃油喷射控制组合在一起，并采用数字式计算机进行控制，从而构成当今广泛采用的Motronic控制系统。
1979年，日本日产（Nissan）汽车公司也研制成功了能综合控制点火时刻、空燃比、废气再循环和怠速转速的发动机集中控制系统（ECCS），该系统具有自诊断功能，配装在公爵王（Cedric）和光荣（Gloria）轿车上。
1980年，日本丰田（Toyota）汽车公司研制成功了能综合控制点火时刻、爆燃、空燃比、怠速转速，且具有自诊断功能的丰田计算机控制系统（TCCS）1981年，德国博世公司又在L型燃油喷射系统的基础上，用热丝式空气流量传感器取代翼板式空气流量传感器，改进发展成为LH型（LH-Jetronic）燃油喷射系统1995年，日本三菱（Mitsubishi)汽车公司研制成功电控缸直接喷射汽油发动机（即GDI系统）。
2001年，德国大众（Volkswagen）集团研制出独有的FSI（fuel stratified injection)缸直接喷射系统。
二、发动机电控系统的应用及控制功能目前,无论是国产品牌中的比亚迪、奇瑞、长城，还是合资品牌中的大众、丰田、标致等车系都采用了电控发动机。
这些电控汽车凭借其优越的技术性能、使用性能和独特的魅力，正以锐不可当之势逐渐占领国汽车市场。
1.电控技术对发动机性能的影响汽车发动机电子控制系统通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率及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。
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。
在加速或减速运行的过渡工况下，电子控制单元的高速处理功能，使控制系统能够迅速响应，使汽车加速或减速反应更灵敏。
（5）改善发动机的起动性能。
在发动机起动和暖机过程中，控制系统能根据发动机温度变化，对进气量和供油量进行精确控制，从而保证发动机顺利起动和平稳经过暖机过程，可明显改善发动机的低温起动性能和热机运转性能此外，电控系统对发动机各种运行工况的优化控制和电控系统的小断完善，使发动机的故障发生率大大降低。
自我诊断与报警系统的应用，提高了故障诊断的速度和准确性，缩短了汽车因发动机故障而停驶的时间，具有良好的社会效益和经济效益。
2.发动机电控系统及功能（1）电控燃油喷射系统（EFI）根据进气量确定基本喷油量，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）信号等对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气，从而提高发动机的动力性、经济性和排放性。
同时还包括喷油正时控制、断油控制、燃油泵控制。
（2）电控点火系统（ESA）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，以实现提高发动机动力性、经济性和降低排放污染的目的。
（3）怠速控制系统（ISC）是在发动机怠速工况下，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，通过调节空气通路面积对发动机的进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转。
（4）排放控制系统主要是对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。
排放控制的项目主要包括：废气再循环（EGR）控制，活性炭罐电磁阀控制，氧传感器和空燃比闭环控制，二次空气喷射控制等。
（5）进气控制系统主要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，从而改善发动机动力性。
其主要包括惯性增压控制系统、废气涡轮增压控制系统、可变气门正时进气系统等。
（6）自诊断与报警系统用来提示驾驶员发动机有故障；同时，系统将故障信息以设定的数码（故障码）形式储存在存储器中，以便帮助维修人员确定故障类型和围。
（7）失效保护系统电控系统工作中，当自诊断系统判定某传感器或其电路出现故障(失效)时，由自诊断系统起动而进入工作状态，给ECU提供设定的标准信号来替代故障信号，以保持控制系统继续工作，确保发动机仍能继续运转。
（8）应急备用系统当ECU的微处理器或少数重要的传感器出现故障、车辆无法行驶时，该系统使ECU把燃油喷射和点火正时控制在设定的水平上，作为一种备用功能使汽车能维持基本行驶，以便把汽车开到最近的维修站或适宜的地方，所以又可称为回家系统。
三、发动机电控系统的组成及控制过程1.发动机电控系统组成任何一种电子控制系统，其主要组可分为信号输入装置、电子控制单元（ECU）和执行元件三部分，3部分相互之间的关系如图1-1所示。
图1-1 传感器、ECU、执行器之间的关系信号输入装置——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。
（1）信号输入装置发动机控制系统的信号输入主要是通过各种传感器或其他控制开关将各种控制信号输入ECU。
发动机控制系统用的传感器和输入信号只要有以下类型：空气流量计——测量发动机的进气量，将信号输入ECU。
进气绝对压力传感器——测量进气管气体的绝对压力，将信号输入ECU。
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。
凸轮轴位置传感器——提供曲轴转角基准位置信号。
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。
进气温度传感器——检测进气温度信号。
冷却液温度传感器——给ECU提供冷却液温度信号。
车速传感器——检测汽车的行驶速度，给ECU提供车速信号（SPD信号）。
氧传感器——检测排气中的氧含量。
爆燃传感器——检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。
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。
档位开关——自动变速器由空档挂入其他档时，向ECU输入信号启动开关——发动机启动时，给ECU提供一个启动信号。
