汽车电子控制装置教案.docx

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1、汽车电子控制装置教案200 /200 学年第学期课程名称：汽车电子控制装置授课教师：王猛班级：第1讲题目：第一章电控汽油喷射系统第周星期第1讲电控汽油喷射系统概述与类型本讲教学目标：知识点： 汽油喷射技术的发展电控汽油喷射系统的分类 电控汽油喷射系统的特点汽油喷射系统的基本类型能力点： 能够正确分析理解电控汽油喷射系统的特点 具备判断电控汽油喷射系统不同类型的能力本讲主要内容：汽油喷射系统概述电控汽油喷射系统基本类型 本讲教学要求及适合专业： 汽车检测与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时） 汽车电子技术专业（2课时）汽车制造与维修专业（2课时） 启发分析汽油喷射系统概述 重点讲解电控

2、汽油喷射系统基本 类型教学重点:电控汽油喷射系统的基本分类电控汽油喷射系统的特点教学难点:电控汽油喷射系统的基本分类教学方法及手段：导入、启发分析、对比讲解、重点讲解、归纳总结、多上一讲回主页下一讲本讲教学内容:由电控燃油喷射 系统组成导入燃 油供给系统及功 用图6-7 :燃油供给 系统组成重点讲解：重点介绍：要求学生理解滚柱式电动汽油泵的结构与原理图6-8 :滚柱式电动汽油泵结构、电动燃油泵1 电动燃油泵结构与原理（1）滚柱式电动汽油泵（图6-8 ）1）工作过程转子偏心地安装在泵体内，滚柱装在转子的凹槽中。当燃油供给系统组成：燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器、冷起动喷油器、油压脉冲

3、衰减器等。（图6-7 ）燃油供给系统功用：供给喷油器一定压力的汽油，喷油 器根据电脑指令喷油。转子旋转时，滚柱在离心力的作用下紧压在泵体的内表 面上；同时在惯性力的作用下，滚柱总是与转子凹槽的 一个侧面贴紧从而形成若干个工作腔。在汽油泵工作过程中，进油口一侧的工作腔容积增大， 成为低压吸油腔，汽油经进油口被吸入工作腔内。在出 油口一侧的工作腔容积减小成为高压油腔，高压汽油 从压油腔经出油口流出。限压阀（溢流阀）的作用是当油压超过0.45MPa时开 启，使汽油回流到进油口，以防止油压过高损坏汽油泵。 在出油口处装设单向止回阀（出油阀），当发动机停机时， 止回阀关闭，防止管路中的汽油倒流回汽油泵，

4、借以保 持管路中有一定的油压，目的是再起动发动机时比较容 易。2 ）特点运转噪声大、油压脉动大、泵内表面和转子易磨损（2 ）叶片式电动汽油泵（图6-9 ）对比介绍：要求学生理解叶 片式电动汽油泵 的结构与原理图6-9 :叶片式电 动汽油泵1）工作原理叶轮是一个圆形平板在平板的圆周上加工有小槽，形成泵油叶片。启发分析：要求学生分析理 解燃油泵继电器 控制电路及控制 过程图6-10 :燃油泵 继电器控制电路叶轮旋转时，小槽内的汽油随同叶轮一同高速旋转。由 于离心力的作用，使出口处油压增高，而在进口处产生真空，从而使汽油从进口吸人，从出口排出2 ）特点运转噪声小、泵油压力高、叶片磨损小、使用寿命长2

5、电动燃油泵的控制（1）燃油泵继电器控制电路（图6-10 ）（1）燃油泵继电器控制电路（图6-10 ）【；欢再Ar倒WltA2欧力为俐*除”点火开关STA :起动机继电器闭合，同时ECU有STA信号，起动机起动。STA信号和NE信号输入ECU : Tri接通，开路继电器闭合燃油泵运转。 起动或重负荷时：ECU中的Tr2断开，燃油泵继电器闭合，燃油泵高速运转；怠速或轻负荷时：ECU中的Tr2接通，燃油泵继电器断对比分析：要求学生分析理解燃油泵ECU控制电路及控制过程图6-11 :燃油泵ECU控制电路开电流流过燃油泵电阻器-燃油泵低速运转（2 ）燃油泵ECU控制电路（图6-11）友幼HECU对比分析

6、：要求学生分析理解燃油泵开关控制电路及控制过起动或重负荷时：发动机ECU通过FPC端子向燃油泵 ECU发出高电平信号，燃油泵ECU向燃油泵输出高电压 （约12V），燃油泵高速运转 怠速或轻负荷时：发动机ECU通过FPC端子向燃油泵 ECU发出低电平信号，燃油泵ECU向燃油泵输出低电压 （约9V） 燃油泵低速运转（3 ）燃油泵开关控制电路（图6-12 ）图6-12 :燃油泵开关控制电路图6-12 :燃油泵开关控制电路EFI主tl电器起动时：起动机继电器闭合，开路继电器线圈L1通电开路继电器触点闭合，燃油泵运转。起动后正常运转：翼片式空气流量计中的翼片因进气气 流转动，使燃油泵开关闭合开路继电器线

7、圈L2通电 开路继电器触点闭合，燃油泵运转重点讲解:重点讲解:二、油压调节器油压调节器功用喷油压力=供油压力-进气管压力（使燃油供给系统的重点介绍：要求学生理解油 压调节器功用、结构及工作过程重点介绍：要求学生理解油 压调节器功用、结构及工作过程压力与进气管压力之差即喷油压力保持恒定）油压调节器结构及工作过程（图6-13 ）当进气管压力减小时，油压调节器中的膜片克服弹簧的 弹力向上弯曲，回油阀口开后，汽油经回油口流回汽油 箱，使燃油供给系统的压力下降，但两者的压差保持不当进气管压力增大，膜片向下弯曲，将回油阀口关闭，回油管，回油3 燃油压力控制（图6-13 ）回油终止，燃油供给系统的压力增大，

8、使两者的压差仍 然保持不变。燃油供给系统的压力与进气管压力之差由油压调节器中 的弹簧的弹力限定，调节弹簧预紧力即可改变两者的压 力差，也就是改变喷油压力图6-13 :油压调节器结构及工作过程昌发分析：要求学生理解掌 握油燃油压力控 制过程及功用图6-13 :燃油压力控制改善高温起动性能：高温状态下起动发动机，ECU接收 到冷却液的高温信号，便会接通VSV，将空气抽入压力 调节器的膜片室，提高燃油压力，防止高温时的燃油气 阻。高温起动后约90120S挂制终止，燃油压力恢复正常。重点讲解：三、喷油器要求学生理解喷油器功用及类型1 喷油器的功用按电控单元指令将一定数量的汽油适时地喷入进气管内2喷油器

9、的类型技喷油口结构：轴针式、孔式 按线圈电阻值：高阻(13 16Q )、低阻(23Q ) 按用途分：MPI用、SPI用 按燃料位置：上端供油式、侧面供油式要求学生理解掌 握喷油器结构和 工作原理图6-14 :喷油器 的结构和工作原 理3 喷油器的结构和: 呻点火开关(SW； y电池(BT)1喷油器相当于电磁1 祇 .通电时电磁线圈产自 开启，汽油经喷孔喷 .断电时电磁力消失，工作原理(图(1-LFvT 金 匚1F /三电磁力，衔铁 i入进气道或进 衔铁及针阀在)-14)1线网计可导用肥及针阀吸起，喷油器气管复位弹簧的作用下将喷孔封闭，喷油器停止喷油。 喷油器的通电、断电由电控单元以电脉冲控制。

10、 喷油量由电脉冲宽度决定。脉冲宽度二喷油持续时间二喷油量 一般针阀升程约为0.1mm，而喷油持续时间在210ms范围内要求学生理解分析喷油器的三种控制电路重点讲解：4喷油器的控制电路顺序喷射控制电路 分组喷射控制电路同时喷射控制电路四、冷起动喷嘴及热时间开关1 冷起动喷嘴功用 当发动机低温起动时，喷入附加汽油,以加浓混合气2 冷起动喷油工作状态（图6-14 ）（a ）导通喷油状态（b ）断开不喷油状态要求学生理解掌 握冷起动喷油工 作状态图6-14 :冷起动 喷油工作状态要求学生理解掌3热时间开关握热时间开关的当水温低于14时，触点闭合（视具体车型而异）工作当水温高于25时触点断开（视具体车型

11、而异）要求学生理解掌握冷起动喷油的类型简要介绍：要求学生了解燃 油分配管结构及 功用图6-15 :燃油分配管 当反复起动时，热电丝发热，金属片保持弯曲，使触点 始终断开，停止冷起动喷油避免起动失败时混合气过 浓4冷起动喷油的类型 热时间开关+冷起动喷嘴控制（早期常用） ECU+热时间开关+冷起动喷嘴控制 ECU通过喷油器控制，取消了冷起动喷嘴五、燃油分配管 燃油分配管功用将汽油均匀等压输送给各缸喷油器（图6-15 ）.因其容积大，故有储油蓄压、减缓油压脉动的作用简要介绍:六、油压脉冲衰减器压脉冲衰减器功要求学生了解油1 油压脉冲衰减器功用衰减喷油器喷油时引起的燃油压力脉动，使燃油系统保用及原理

12、图6-16 :油压脉 冲衰减器归纳小结：概括基本内容， 归纳重点内容， 布置下一讲主要 教学内容持压力稳定2 油压脉冲衰减器原理（图6-16 ）油压脉动时膜片弹簧被压缩或膨胀，膜片下方的容积略有增大或减小以稳定油压汽车电子控制装置教案200 /200 学年第学期课程名称：汽车电子控制装置授课教师：王猛班级：弟3讲题目：第一章电控汽油喷射系统第3讲空气供给系统第周星期本讲教学目标：知识点： 空气流量计的结构原理及控制过程 进气绝对压力传感器的结构原理及控制过程 怠速控制阀的结构原理及控制过程本讲主要内容：空气流量计进气绝对压力传感器怠速控制阀补充空气阀惯性增压进气系统媒体作业或课外阅读资料：同步

13、学习汽车构造课程建设网页中的汽车发动机网络教程具体书面作业从汽车发动机网络教程下载，由教师根据不同专业要求布置上一讲回主页下一讲不同专业本章内容比较：汽车检测与维修专业（8课时）启发分析电控汽油喷射系统概述与类型 重点讲解燃油供给系统构造与原理 重点讲解空气供给系统构造与原理 重点讲解电子控制系统构造与原理信发分析电控汽油喷射系统的功能.汽车维修与营销专业（8课时）汽车制造与维修专业（2课时）启发分析电控汽油喷射系统概述与类型其它内容在汽车电子技术课中重点讲解汽车电子技术专业（2课时）启发分析电控汽油喷射系统概述与类型其它内容在电喷发动机课中重点讲解本讲教学内容：由化油器式燃料供给系导入昌发分

14、析：-、电控汽油喷射系统概述上一讲回主页下一讲惯性增压进气系统的原理及控制过程能力点：能够正确理解空气供给系统主要元件的结构原理能够正确分析空气供给系统主要元件的控制电路及控制过程本讲教学要求及适合专业：汽车检测与维修专业（2课时）.汽车维修与营销专业（2课时）重点讲解空气流量计、进气绝对压 力传感器、怠速控制阀的结构原理 启发分析空气流量计、进气绝对压 力传感器、怠速控制阀的控制电路及 控制过程简单讲解补充空气阀、惯性增压进 气系统教学重点:空气供给系统主要元件的结构原理及控制过程教学难点:空气供给系统主要元件的控制电路及控制过程教学方法及手段：导入、重点讲解、对比介绍、启发分析、对比分析、

15、归纳总结、多媒体作业或课外阅读资料：同步学习汽车构造课程建设网页中的汽车发动机网络教程具体书面作业从汽车发动机网络教程下载，由教师根据不同专业要求布置本讲教学内容:空气供给系统功用：供给与发动机负荷相适应的清洁空气，直接和间接计量空气质量，与喷油器喷出的汽油形由电控燃油喷射成最佳混合气。系统组成导入空空气供给系统组成：空气计量装置（空气流量计或进气气供给系统压力传感器）、怠速控制阀、补充空气阀、惯性增压进气 系统、节气门位置传感器、进气温度传感器等（后两个 传感器在下讲介绍）。图 6-17L-Jetronic 空气供给系统翼片式 空气沫量计补充空气现进气温度 传电5-L-Jetronic空气供

16、给系统（图6-17 ）-D-Jetronic空气供给系统（图6-18 ）-D-Jetronic空气供给系统（图6-18 ）图 6-18:D-Jetronic 空气供给系统重点讲解:简单介绍：重点讲解:简单介绍：一、空气流量计1 -翼片式空气流量计要求学生了解翼（1）结构及功能（图6-19 ） 片式空气流量计为体积流量型，六七十年代较为流行 主要结构、工作缓冲片（视频）：缓冲室内空气对缓冲片的阻尼作用，使原理及控制电路翼片转动平稳 旁通空气调节螺钉：调节怠速时旁通空气量的大小，从而调节怠速混合气的成分 电位计：将翼片转动的角度转换为电信号（2）工作原理 翼片全关时，没有进气量，产生电压信号最强翼

17、片打开时，进气量由小变大，产生电压信号有强变弱 翼片全开时，进气量最大产生电压信号最弱图6-19 :翼片式空气流量计结构传感器图6-20 :早期凌志ES300发动机 翼片式空气流量 计控制电路（3 ）控制电路（图6-20 ）.下图为早期凌志ES300发动机翼片式空气流量计，集成有三个元件空气流量计：VC （电源）、VS （空气流量信号）、E2 （接地）进气温度传感器：THA （温度信号）、E1 （接地）燃油泵开关(PFC)VC W2 -S 皿(PFC)VC W2 -S 皿对比介绍：要求学生理解掌 握光电式卡门漩 涡式空气流量计 主要结构、工作 原理及控制电路图6-21 :光电式 卡门漩涡式空气

18、 流量计结构原理2卡门漩涡式空气流量计（1）光电式1）结构与原理（图6-21 ） 卡门漩涡原理：流体流过涡流发生体时，流体会产生系 列漩涡，且漩涡频率与流体流速成正比。 光电式传感器：由发光二极管、振动反光镜、光敏三极 管组成。漩涡频率通过压力孔使振动反光镜振动，光敏 三极管接受因振动产生变化的光能，转化为脉冲电压信 号，该脉冲信号与漩涡频率成正比发光二极管*eEe氯反光泉vnn 压力孔 涡双发生住2）控制电路（图6-22）图中某款车型卡门漩涡式空气流量计，集成有二个元件图6-22 :光电式 卡门漩涡式空气 流量计控制电路 及接口空气流量计：VI （电源）、V2 （空气流量信号）、E （接地）

19、进气温度传感器：ATS （温度信号）、E1 （接地）v-* r尔震警器（ATS） （Af$）.电脑(ECU) 32%二jiruumrL然密方发要求学生理解掌 握超声波式卡门 漩涡式空气流量 计主要结构、工 作原理及控制电 路图6-23 :超声波 式卡门漩涡式空 气流量计结构与（2 ）超声波式（图6-23 ）超声波式传感器：由超声波发射器、超声波接受器组成。 漩涡频率使超声波发射器产生的超声波发生变化，超声 波接受器接受该超声波转化为脉冲电压信号，该脉冲信 号与漩涡频率成正比原理IB声避工作WW2V 1取件管 搐流播嫉卷波方波脉用电俄值号重点介绍：要求学生理解掌 握热线式空气流 量计主要结构、

20、工作原理及控制 电路图6-24 :热线式 空气流量计组成3 .热线式空气流量计(1)组成(图6-24 )一般还带有自洁电路：熄火后自动加热帕丝1000维持1s，烧掉帕丝上的灰尘(2 )工作原理(图6-25 )控制电路自动控制电桥平衡图6-25 :热线式当进气量越大，因进气的散热使帕热丝电阻减小，电桥空气流量计工作平衡受到破坏。控制电路自动增大电流，增大帕热丝电原理阻使电桥重新恢复平衡。因电路中电流的增大，使精密电阻的电位增大。该电位与进气量成正比，作为进气量 信号电压传输给发动机ECUAHttAHtt器眇1Um（3 ）控制电路（图6-26 ）下图为凌志LS400发动机热线式空气流量计原车电路图

21、图6-26 :热线式 空气流量计控制 电路图6-26 :热线式 空气流量计控制 电路空气流量计：VG （空气流量信号）、EVG （接地）或通irm m对比介绍：要求学生理解掌 握热膜式空气流 量计主要结构、 工作原理及控制 电路4.热膜式空气流量计（1）组成及原理（图6-27 ）.工作原理：与热线式相同热膜：帕金属片固定在树脂薄膜上。优点是提高可靠性和耐用性，不粘附灰尘图6-27 :热膜式空气流量计组成（2）控制电路（图6-28）图为桑塔纳2000AJR发动机热膜式空气流量计原车电路图图6-28 :热膜式空气流量计：端子2 （电源12V ）、端子4 （参考电压空气流量计控制电路5V ）、端子5

22、和3 （空气流量信号与接地）种空气流量计的比较比较四种空气流量计：二十世纪七十年代，翼片式空气流量计在电子控制汽油 喷射系统上应用较广。这种空气流量计结构简单，价格 便宜，且具有良好的可靠性。但翼片式空气流量计也存 在一些缺点，如体积大、不便于安装、急加速响应滞后 较长、进气阻力较大以及需要补偿大气压力和温度的变化等。为了克服这些缺点，80年代初相继出现了热线式、热膜重点讲解： 重点介绍：要求学生理解掌 握半导体压敏电 阻型进气压力传 感器主要结构、 工作原理及控制 电路图6-29 :半导体 压敏电阻型结构 不意图图6-30 :半导体 压敏电阻型工作 原理式和卡门旋涡式等空气流量计。尤其是热线

23、式和热膜式 空气流量计能测出空气质量流量，避免了海拔高度引起 的误差再加上该空气流量计响应时间短，测量精度高。 因此，已成为现代汽车电子汽油喷射系统较流行的空气 流量计。二、进气压力传感器半导体压敏电阻型（1）结构示意图（图6-29 ）主要特点：尺寸小、精度高、成本低，响应速度快，输 出信号与进气歧管绝对压力呈线性关系，测量精度基本 不受温度的影响（2 ）工作原理（图6-30 ）进气歧管压力越高（真空度越低）一硅膜片变形越大一应变电阻变化越大T电信号放大输出给发动机ECU（3）控制电路（图6-31）周为皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机进气压力传感器电路图图6-31 :半导体 压敏电阻型控制 电

24、路进气压力传感器：端子VCC （电源5V ）、端子PIM （进兔道31t气压力信号电压）、端子E2 （传感器接地）对比介绍：2-真空膜盒型要求学生理解掌（1）结构（图6-32 ）接电控单元次级线网初级线网股余握真空膜盒型进 气压力传感器主 要结构、工作原 理及控制电路图6-32 :真空膜盒型结构图6-33 :真空膜盒型工作原理（2 ）工作原理（图6-33 ）电感式传感器（线性变化压差变压器）：进气歧管压力变要求学生了解汽油喷射的基本概对比化油器式发动机讲解其优点要求学生了解汽油喷射的发展1 汽油喷射的基本概念(1)汽油喷射一定数量和压力的汽油经过喷油器直接喷入气缸或进气歧管(2 )汽油喷射系统

25、汽油喷射式发动机燃油供给装置的简称。包括：燃油系统、空气系统、控制系统2汽油喷射的优点 能根据发动机工况的变化供给最佳空燃比的混合气 供入各气缸内的混合气，分配均匀性较好 提高了发动机充气效率，从而增加了发动机的功率和扭矩 减少油耗和改善排放性 发动机冷起动性和加速性较好 汽油喷射的发展 汽油喷射技术最初为航空发动机设计.60年代前，大多采用机械式柱塞喷射泵 60年代，欧美日制定严格的汽车排放法规 70年代，各国制定汽车燃油经济性法规1967年，Bosch公司K-Jetronic机械式汽油喷射系统，后改进为KE-Jetronic机电混合控制式6070年代，电控汽油喷射经历了晶体管、集成电路和微

26、机控制化-铁芯移动一输出信号电压变化一输送给发动机ECUU9HUIU9HUI重点讲解：三、怠速控制阀1 *怠速进气量的控制方法（1）旁通空气式（图6-34 ）1）特点怠速时，节气门完全关闭，怠速进气量由怠速控制阀控简单介绍:简单介绍:制的旁通空气道提供要求学生了解旁2）怠速控制阀的类型通空气式和节气步进电机型门直动式怠速进旋转电磁阀型气量的控制方法占空比控制电磁阀型开关控制电磁阀型图6-34 :旁通空气式怠速控制图6-34 :旁通空气式怠速控制图6-35 :节气门（2 ）节气门直动式（图6-35 ）直动式怠速控制怠速进气量由节气门较小的开度提供 不设旁通空气道。节气门在怠速状态的开度大小由发动

27、机ECU通过怠速电 机控制H速怜6H-SP)KaBRmx包号，白崎变兽-A，T .2步进电机型怠速控制阀(1)组成(图6-36 )重点介绍：要求学生理解掌 握步进电机型怠 速控制阀组成、 原理、控制电路图6-36 :步进电 机型怠速控制阀 组成图6-37 :步进工作原理(2 )步进工作原理(图6-37 )定子相线按1-2-3-4顺序搭铁，定子N板逆时针移动，转子逆时针步进定子相线按1-4-3-2顺序搭铁，定子N板顺时针移动，转子顺时针步进转子转动一圈分为4个步级进行，每级步进90图6-38 :丰田车 系步进电机型怠 速控制阀工作过 程定刊(3 )丰田车系步进电机型怠速控制阀工作过程(图 6-3

28、8 )转子八对磁极定子A、B各16个爪板，定子线圈A的两组线圈与定 子线圈B的两组线圈反极性，定子共分为32个磁极爪 步进一个爪板转角11.25，步进32步转子转一圈，丰 田车系步进电机0125步。图6-39 :步进电机定子绕组控制(4 )定子绕组控制电路(图6-39 )电路对比介绍：要求学生理解掌握占空比控制电磁阀型怠速控制 阀原理图6-40 :占空比 控制电磁阀型工 作原理简单介绍：要求学生了解补 充空气阀的功用 及工作过程3占空比控制电磁阀型(1 )工作原理(图6-40 )是一个比例电磁阀：占空比大，驱动电流大，电磁吸力大，怠速控制阀开度大(2)占空比ON OFF0.6s1s-*占空比=

29、60%四、补充空气阀1 .功用提高冷起动怠速加快暖机预热过程，增加暖机过程中 所需的空气量，也称高怠速控制 发动机完成暖机后，通过辅助空气阀的空气被自动切断 恢复正常怠速现代发动机集中管理系统，高怠速控制由怠速控制阀完 成图6-41 :石腊式2 石腊式补充空气阀(图6-41 )补充空气阀当冷却液温度80时，阀门完全关闭(a)怠速状态(b)热起后状态3 双金属片式补充空气阀(图6-42 ) (1)怠速状态双金属片的动作由加热线圈通电时间或发动机水温决定当水温-20时，阀门全开当水温60时,阀门全闭图6-42 :双金属片式补充空气阀(2 )热起后状态由 d(a )怠速状态(b )热起后状简单介绍：

30、五、惯性增压进气系统要求学生理解惯1组成与功用(图6-43 )性增压进气系统 功用：利用进气气流惯性所形成的压力波来提高充气效 功用及工作过程率图6-43 :惯性增 压进气系统的组 成归纳小结：概括基本内容， 归纳重点内容， 布置下一讲主要 教学内容2 .工作过程(1)发动机中低速时：ECU控制VSV断电关闭，:IACV 关闭，脉动压力波传递长度增大，形成低速惯性增压效 果(2 )发动机高速时：ECU控制VSV通电打开，IACV 打开，脉动压力波传递长度缩短，形成高速惯性增压效 果汽车电子控制装置教案200 /200 学年第学期课程名称：汽车电子控制装置授课教师：王猛班级：第4讲题目：第一章电

31、控汽油喷射系统第周星期第4讲电子控制系统本讲教学目标：本讲主要内容：知识点:节气门位置传感器节气门位置传感器的结构原理及控制进气温度传感器过程冷却液温度传感器上一讲回主页下一讲进气和冷却液温度传感器的结构原理 及控制过程曲轴转速和位置传感器的结构原理及 控制过程氧传感器及爆震传感器的结构原理及 控制过程能力点：能够正确理解电子控制系统主要元件 的结构原理能够正确分析电子控制系统主要元件 的控制电路及控制过程曲轴转速与位置传感器氧传感器爆震传感器电子控制器本讲教学要求及适合专业：汽车检测与维修专业（2课时）.汽车维修与营销专业（2课时）重点讲解电子控制系统主要元件 的结构原理信发分析电子控制系统

32、主要元件 的控制电路及控制过程教学重点:电子控制系统主要元件的结构原理及控制过程教学难点:电子控制系统主要元件的控制电路及控制过程教学方法及手段：导入、重点讲解、对比介绍、简单介绍、对比分析、归纳总结、多媒体作业或课外阅读资料：同步学习汽车构造课程建设网页中的汽车发动机网络教程具体书面作业从汽车发动机网络教程下载，由教师根据不同专业要求布置本讲教学内容:电子控制系统由传感器、电子控制器、执行器组成（如图 6-44 ）部分传感器和执行器在有关章节中讲授，注意衔接。由电控燃油喷射系统组成导入电子控制系统如图6-44 :电子控制系统组成A/D K 投 电检Mttttt： 空 Ptit 避 PUI 发

33、动机度 WHt敷字Nh 曲帖他置 常动机转速*Ka 黑门全开 点火开大 动价乡 中信号 立K俯” 机油K力信”人处再电SA2X处网机EElROM电源电路重点讲解:-、节气门位置传感器2SS4 5V 5V备用废气可搐不制立传动控制 火它控制功能及类型重点介绍:1 功能及类型（1）功能要求学生了解节检测节气门开度转换为电压信号传递给ECU气门位置传感器判定发动机运转工况的依据（2）类型线性输出型（滑动电阻式）开关量输出型（触点式）2线性输出型要求学生理解学 握线性输出型节 气门位置传感器 结构原理与控制 电路（1）结构和原理（图6-45a ） VCC :传感器电源端子。由ECU提供 VTA :节气

34、门开度信号端子。节气门开度越大，VTA-E2间电阻越大开度电压信号越大 IDL :怠速开关端子。节气门关闭时，怠速开关闭合;节气门打开时，怠速开关断开 E2 :传感器通过ECU接地（2 ）输出特性（图6-45b ） 输出电压随节气门开度的增大而线性增大当节气门完全关闭时，怠速触点闭合，发动机处于怠速状态（3 ）控制电路（图6-45c ） VTA信号：节气门由关闭逐渐开大，在05V间变化IDL信号：怠速时0V，节气门打开时12V（a ）结构和原理（b ）输出特性（c）控制电路对比介绍：要求学生了解开3开关量输出型（1）结构与原理（图6-46 ）关量输出型节气图6-5 :线性输出型节气门位置传感器

35、(a)怠速工况(b)大负荷工况门位置传感器结 构原理与控制电 路图6-46 :开关量 输出型节气门位 置传感器结构与 原理(2 )输出特性(图6-47a )传感器有开和关两种信号 怠速触点闭合：节气门全闭，发动机处于怠速状态全开触点闭合：节气门开度50，发动机处于大负荷 状态(3 )控制电路(图6-47b )(4 )带ACC信号输出的开关量输出型(图6-47C )怠速触点闭合，怠速状态；如高速时怠速触点闭合，减 速状态 加减速检测触点闭合，同时该触点与ACC1和ACC2交 替闭合/断开，急加速工况大负荷触点闭合大负荷工况 加减速检测触点断开，同时该触点与ACC1和ACC2交 替闭合/断开，减速

36、工况.90年代后，电控汽油喷射已占统治地位.要求学生理解学握汽油喷射的分4汽油喷射系统的分类(1)按喷油器安装位置(图6-1)单点喷射(SPI):也称节气门体喷射(TBI)图6-1按喷油器安装位置分类同时喷射：所有喷油器同时喷油多点喷射(MPI)图6-2 :按喷射时分组喷射：两个喷油器同时喷油序分类顺序喷射：按各缸进气行程的顺序轮流喷射飞序喂射飞序喂射(3 )按喷油方式(3 )按喷油方式连续喷射：多用于机械式或机电结合式汽油喷射系统，喷油量大小不取决于喷油器间歇喷射：广泛应用于现代电控汽油喷射系统，喷油量大小取决于喷油器喷油阀开后时间(4)按喷射部位图6-46 :开关量 输出型节气门位 置传感

37、器输出特 性及控制电路图6-46 :开关量 输出型节气门位 置传感器输出特 性及控制电路（a ）输出特性（b ）控制电路（c ）带ACC信号结构原理二、进气温度传感器1 功能与结构（图6-48a ）检测进气温度转化为电信号，送给ECU作为喷油量修正 信号，获得最佳空燃比重点讲解：要求学生理解学握进气温度传感器原理及控制电路重点讲解：要求学生理解学握进气温度传感器原理及控制电路热敏电阻传感器2 工作原理（图6-48b ）负温度系数热敏电阻特性：进气温度升高，热敏电阻值 降低3 控制电路（图6-48C ）THA信号：进气温度越高，热敏电阻越低，电路总电阻 减小，电路电流增大，ECU内电阻R分压增加

38、，热敏电 阻分压降低，即THA信号电压减小-E2 :传感器接地图6-48 :进气温度传感器（a ）结构（b ）特性曲线（c ）控制电路对比介绍：要求学生理解学 握冷却液温度传 感器原理及控制 电路图6-49 :冷却液 传感器控制电路三、冷却液温度传感器功能 检测冷却液温度转化为电信号，送给ECU作为喷油量、 点火正时的修正信号2结构与原理 热敏电阻传感器负温度系数热敏电阻特性：冷却液温度升高，热敏电阻 值降低3 控制电路（图6-49 ）THW信号：冷却液温度越高，热敏电阻越低，电路总电 阻减小，电路电流增大，ECU内电阻R分压增加，热敏 电阻分压降低即THW信号电压减小-E2 :传感器接地重点

39、讲解：四、曲轴/凸轮轴位置和转速传感器1 -功用、类型及位置要求学生了解曲 轴/凸轮轴位置 和转速传感器功 能及类型要求学生了解曲 轴/凸轮轴位置 和转速传感器功 能及类型功用：检测发动机上止点、曲轴转角、发动机转速信号 送给ECU，以确认曲轴位置，用来控制喷油正时和点火 正时类型：磁电式、光电式、霍尔式位置：经常安装在发动机的曲轴端、凸轮轴端、飞轮上或分电器内重点介绍：2磁电式要求学生理解掌（1）结构与原理（图6-50 ）握磁电式曲轴/ 丰田TCCS系统，位于分电器内凸轮轴位置和转利用转子旋转使磁通量变化，从而在感应线圈里产生交速传感器结构原 变的感应电动势信号，将此信号放大后，送入电脑理与

40、控制电路图6-50 :磁电式 曲轴/凸轮轴位 置和转速传感器结构与原理结构与原理（2 ）发动机转速（Ne ）信号（图6-51）图6-51 :发动机转速（Ne ）信号曲轴转角1信号=30。转角时间/30等分 发动机转速：Ne信号以2个脉冲时间（曲轴60）为基准计算和检测（3 ）曲轴位置（G ）信号（图6-52 ）-G信号：辨别气缸及检测活塞上止点位置。G1为第6图6-52 :曲轴位置（G ）信号缸压缩上止点前10，G2为第1缸压缩上止点前10。图6-53 :磁电式（4）控制电路（图6-53 ）-G信号：ECU利用Ne信号计算曲轴转角的基准信号曲轴/凸轮轴位-G1-G-:第6缸上止点位置电脉冲信号

41、置和转速传感器-G2-G-:第1缸上止点位置电脉冲信号控制电路-Ne-G-:曲轴转速电脉冲信号对比分析：要求学生理解掌 握光电式曲轴/ 凸轮轴位置和转 速传感器结构原 理与控制电路图6-54 :光电式 曲轴/凸轮轴位 置和转速传感器 结构与原理3 光电式（1）结构与原理（图6-54 ）NISSAN公司，位于分电器内利用发光二极管，造成信号发生器输出表征曲轴位置和转角的脉冲信号(2 ) 1。和 120。信号(图 6-55 )图 6-55 : 1 和曲轴10信号：供ECU计算曲轴转角和发动机转速120信号曲轴120。信号：供ECU确认活塞上止点（前70）位置（3）控制电路（图6-56）图6-56

42、:光电式 曲轴/凸轮轴位 置和转速传感器 控制电路3霍尔式对比分析：利用霍尔效应原理，产生与曲轴转角相对应的电压脉冲要求学生理解学 握霍尔式曲轴/ 凸轮轴位置和转 速传感器结构原 理与控制电路图6-57 :霍尔效 应原理信号。霍尔效应原理（图6-57 ）（a ）叶片对永久磁铁和霍尔元件隔磁，不产生霍尔电压（b）叶片离开空气隙，产生霍尔电压重点介绍：要求学生理解掌（1）触发叶片式（GM公司）1 ）结构型式（图6-58 ）握触发叶片式霍尔传感器结构和输出信号图6-58 :信号轮外信号轮：均布18个叶片和窗口，宽度10弧长内信号轮：3个叶片宽度100、90。、110弧长;3个 窗口宽度20、30、10弧长。2 ）输出信号（图6-59 ）-18X信号：一个脉冲为20 720等份=1信号一控制点火时刻3X信号：120。信号一判断气缸和点火时刻基准信号图6-59 :输出信弓100。弧长触发叶片前沿：1、4缸上止点前7