电控发动机全部电子教案

LED

TDC

传感器

MAP

传感器

ECT

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

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

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 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 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。 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

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

1.5

3

1

2.5

3.5 备 注

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