发动机电控检测教案.pdf
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1、课题课时教学内容教学目的重点难点教学方法课堂类型教具器材课后要求与课外作业实施情况和反思教学过程:模块一:电控发动机的概述执班级09 汽修 1行项目一:电控系统的认识(一)时周次202间节次日期发动机电控系统的基本概念、发动机电控系统的发展过程、发动机电控系统的功能、组成和工作原理。掌握发动机电控系统的基本概念;了解发动机电控系统的发展过程;掌握发动机电控系统的功能、组成和工作原理发动机电控系统的基本概念发动机电控系统的工作原理讲授法、演示法等新课多媒体复习本次内容,预习下次内容复习本次内容,预习下次内容完成日期一、导入新课一、导入新课(85 分钟,启发式导入新课)模块一:电控发动机的概述模块
2、一:电控发动机的概述项目一:电控系统的认识项目一:电控系统的认识任务一:电控系统的基本概念任务一:电控系统的基本概念一、自动控制系统概述1、自动控制2、电子控制系统3、电子控制系统的基本形式:开环控制闭环控制二、微机闭环控制1、微机控制系统的组成如果把闭环控制中的控制器用微机来代替,就组成了微机控制系统。2、微机控制系统的控制过程数据采集:对被控参数的瞬时值进行检测,并输送给计算机控制:对采集到的表征被控参数的状态量进行分析,并按已定的控制规律确定控制过程,适时地对执行机构发出控制信号。上述过程不断重复,使整个系统能够按照一定的控制指标进行工作,并对被控参数和设备本身出现的异常状态及时监督、迅
3、速处理。现代发动机电控系统属于微机控制系统,早期采用开环控制,现在大部分采用闭环控制。任务二:发动机电控系统的发展过程任务二:发动机电控系统的发展过程一、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。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、现代汽车电子控制系统的发展趋势1、单独控制:早期的汽车电控系统多采用一个 ECU 控制汽车的某一个系统,如果有多个系统就要采用多个ECU 控制。2、集中控制系统:利用微处理器使控制功能集中化,将多种
4、控制功能集中到一个ECU 上,就可以不必设置多个传感器和ECU。现代汽车都采用集中控制系统。任务三:发动机电控系统的功能任务三:发动机电控系统的功能一、电控燃油喷射(EFI)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。电控燃油喷射主要包括喷油量、喷射正时、燃油停供和燃油泵的控制。二、电控点火装置(ESA)三、怠速控制系统四、排放控制系统五、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、应急备用系统任务四:发动机电控系
5、统的基本组成及其工作原理任务四:发动机电控系统的基本组成及其工作原理一、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、归纳总结:二、归纳总结:(5 分钟)电控
6、系统的基本组成与类型三、布置作业:三、布置作业:预习并复习四、板书设计四、板书设计模块一:电控发动机的概述模块一:电控发动机的概述项目一:电控系统的认识项目一:电控系统的认识任务一:电控系统的基本概念任务一:电控系统的基本概念一、自动控制系统概述二、微机闭环控制任务二:发动机电控系统的发展过程任务二:发动机电控系统的发展过程一、发动机电控技术发展二、现代汽车电子控制系统的发展趋势任务三:发动机电控系统的功能任务三:发动机电控系统的功能任务四:发动机电控系统的基本组成任务四:发动机电控系统的基本组成一、电控系统的基本组成与类型电控系统的基本组成与类型课题模块一:电控发动机的概述项目一:电控系统的
7、认识(二)执班级行周次09 汽修 1 20时节次课时教学内容教学目的重点难点教学方法课堂类型教具器材课后要求与课外作业实施情况和反思教学过程:2间日期电控元件的安装位置、各种传感器、ECU 的安装位置、ECU 的安装位置掌握电控元件的安装位置,能够识别各种传感器,能够找到 ECU 的安装位置,能够识别 ECU的安装位置识别各种传感器,能够找到ECU 的安装位置,识别各种执行器传感器和执行器的区别讲授法、演示法等新课多媒体复习本次内容,预习下次内容复习本次内容,预习下次内容完成日期一、复习提问一、复习提问(10 分钟)1、电控系统的基本组成有三部分组成:-信号输入装置各种传感器,采集控制系统的信
8、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。二、导入新课二、导入新课(75 分钟,启发式导入新课)模块一:电控发动机的概述项目一:电控系统的认识(二)一、传感器讲解顺序:1、空气流量计;2、节气门定位计与节气门电位计;3、进气温度传感器;4、霍尔传感器;5、冷却液温度传感器;6、曲轴位置传感器;7、爆震传感器;8、辅助信号(车速信号和空调器开关信号);9、由辅导教师讲解桑塔纳 AJR 电喷发动机电子控制系统的总体组成。按照挂图或者用发动机台架上的实物
9、、示教板上的实物来讲解汽车发动机电子控制系统的总体组成。包括传感器、执行器、电控单元、燃油系统、点火系统、碳罐系统、爆震和反馈控制等。二、执行器讲解顺序:1、电子油泵;2、碳罐电磁阀;3、喷油器;4、辅助控制(氧传感器加热器、空调电磁离合器);5、节气门控制组件(怠速阀)。2.演示:由辅导教师起动发动机实验台或整车,结合实物,让学生现场观察各传感器与执行器的工作情况。3.考核:采用点名抽查、举手问答或单独回答的方式,结合发动机实验台,由学生回答发动机电子控制系统组成,传感器(按顺序)、执行器(按顺序)、电控单元的名称以及在实物发动机上的安装部位。4.教学延伸:辅导教师结合现有其它型号的发动机实
10、验台三、ECU 的认识三、归纳总结:三、归纳总结:(5 分钟)1、电控系统元件的安装位置四、布置作业:四、布置作业:完成试验报告五、五、板书设计板书设计电控系统的基本组成模块一:电控发动机的概述项目一:电控系统的认识(二)一、传感器讲解顺序:二、执行器讲解顺序:三、ECU 的认识总结电控系统元件的安装位置课后作业完成试验报告课题模块二:电控燃油喷射系统执班级09 汽修 1课时教学内容教学目的重点难点教学方法课堂类型教具器材课后要求与课外作业实施情况和反思教学过程:项目一:概述行周次 20项目二:空气供给系时节次2间日期现代汽油喷射系统的分类汽油发动机电子控制系统的组成及功能汽油发动机电子控制系
11、统的工作原理掌握现代汽油喷射系统的分类掌握汽油发动机电子控制系统的组成及功能了解汽油发动机电子控制系统的工作原理现代汽油喷射系统的分类汽油发动机电子控制系统的工作原理讲授法、演示法等新课多媒体复习本次内容,预习下次内容复习本次内容,预习下次内容完成日期一、复习提问一、复习提问(10 分钟)1、电控系统元件的安装位置1)、空气流量计;2)、节气门定位计与节气门电位计;3)、进气温度传感器;4)、霍尔传感器;5)、冷却液温度传感器;6)、曲轴位置传感器;7)、爆震传感器;8)、辅助信号(车速信号和空调器开关信号)二、导入新课二、导入新课(75 分钟,启发式导入新课)模块二:电控燃油喷射系统项目一:
12、概述一、电控燃油喷射系统的分类1.按喷射系统执行机构不同分类多点喷射系统(MPI)单点喷射系统(SPI)2.按喷射控制装置的形式不同分类机械式电子控制式机电一体混合式3.按喷射方式不同分类间歇喷射系统连续喷射系4按喷射位置的不同分类进气道喷射式缸内直接喷射式5.按喷射时序分类同时喷射分组喷射顺序喷射6.按空气流量的检测方式分类汽油喷射系统:歧管压力计量式(D 型 EFI 系统)翼片式或叶片式(L 型 EFI 系统)卡门旋涡式(L 型 EFI 系统)热线式(LH 型 EFI 系统)热膜式(LH 型 EFI 系统)二、电控汽油喷射系统的优点1.能实现空燃比的高精度控制2.充气效率高3.瞬时响应快4
13、.起动容易,暖机性能好5.节油和排放净化效果明显6.减速断油功能也能降低排放,节省燃油7.便于安装。模块二:电控燃油喷射系统项目二:空气供给系一、空气供给系统基本元件的构造(一)空气滤清器(二)节气门体与怠速调整螺钉二、怠速控制阀控制的内容1、起动初始位置的设定2、起动控制3、暖机控制4、怠速稳定控制5、怠速预测控制6、电器负荷增多时的怠速控制7、学习控制三、归纳总结:三、归纳总结:(5 分钟)1、电控汽油喷射系统的优点2、电控汽油喷射系统的分类四、布置作业:四、布置作业:预习并复习五、板书设计五、板书设计电控系统元件的安装位置?模块二:电控燃油喷射系统项目一:概述一、电控燃油喷射系统的分类二
14、、电控汽油喷射系统的优点模块二:电控燃油喷射系统项目二:空气供给系一、空气供给系统基本元件的构造二、怠速控制阀控制的内容归纳总结:1、电控汽油喷射系统的优点2、电控汽油喷射系统的分类执班级课题实训一:发动机电控系统的行结构认识周次09 汽修 1 20时节次课时教学内容教学目的重点难点教学方法课堂类型教具器材课后要求与课外作业实施情况和反思教学过程:4间日期发动机电控系统的组成;发动机电控系统各元件的大体布置。1、了解发动机电控系统的组成;2、掌握发动机电控系统各元件的大体布置。发动机电控系统各元件的大体布置。发动机电控系统各元件的大体布置。实验、实训法实验、实训课电喷发动机完成实训报告。完成实
15、训报告。完成日期实训一:发动机电控系统的结构认识实训一:发动机电控系统的结构认识一、实验目的3、了解发动机电控系统的组成;4、掌握发动机电控系统各元件的大体布置。二、实验仪器设备电喷发动机三、实验原理电喷发动机由三大部分组成:信号输入装置(各传感器)、电子控制单元(ECU)、执行装置。四、实验内容与步骤1、桑塔纳电喷发动机结构认识:(1)桑塔纳电喷发动机的信号输入装置认识:热线式空气流量传感器,节气门位置传感器,进气温度传感器,它们布置在进气管上;凸轮轴位置传感器,布置在发动机体靠近风扇的一侧上端;爆震传感器,布置在发动机缸体上;转速传感器,布置在飞轮壳体上;水温传感器,布置在水箱一端;氧传感
16、器,布置在排气管上。(2)桑塔纳电喷发动机的电子控制单元认识:安装在面板上,由金属壳体密封。下端有引线插座,连接到各控制元件上。(3)桑塔纳电喷发动机的执行装置认识:执行器受 ECU 控制,具体执行某项控制功能。包括电磁喷油器和活性碳罐电磁阀。喷油器在进气歧管上,碳罐电磁阀在活性碳罐上端的管路上。2、丰田电喷发动机结构认识:(1)丰田电喷发动机的信号输入装置认识:卡门涡旋式空气流量传感器,进气温度传感器集成在一起;除曲轴位置传感器外,还有两个凸轮轴位置传感器;爆震传感器有四个;氧传感器有主副各两个,一共四个;其他和时代超人大体相同。(2)丰田电喷发动机的电子控制单元认识:和时代超人大致相同。(
17、3)丰田电喷发动机的执行装置认识:除了喷油器外,增加了电磁式真空通道控制阀和怠速控制阀。五、实验要求1、严格遵守实验室纪律,不得在实验室嬉戏打闹;2、不得擅自动用与实验无关的其他设备;3、不得随意带电插拔传感器和执行元件。课题模块二:电控燃油喷射系统项目三:燃油供给系项目四:控制系统执行班级09 汽修 1周次20时节次课时教学内容教学目的重点难点教学方法课堂类型教具器材课后要求与课外作业实施情况和反思教学过程:2间日期汽油发动机电子控制系统的组成及功能;汽油发动机电子控制系统的工作原理掌握汽油发动机电子控制系统的组成及功能了解汽油发动机电子控制系统的工作原理掌握 EFI 系统的工作原理掌握汽油
18、发动机电子控制系统的燃油喷射控制汽油发动机电子控制系统的工作原理讲授法、演示法等新课多媒体复习本次内容,预习下次内容复习本次内容,预习下次内容完成日期一、复习提问一、复习提问(10 分钟)1、电控汽油喷射系统的优点1)能实现空燃比的高精度控制2)充气效率高3)瞬时响应快4)起动容易,暖机性能好5)节油和排放净化效果明显6)减速断油功能也能降低排放,节省燃油7)便于安装。二、导入新课二、导入新课(75 分钟,启发式导入新课)模块二:电控燃油喷射系统项目三:燃油供给系一、EFI 系统的工作原理(一)型系统1、燃油压力的建立与燃油喷射方式2、进气量的控制与测量3、喷油量与喷油时刻的确定4、不同工况下
19、的控制模式(二)L 型系统L 型系统是在 D 型系统的基础上,经改进而形成的。它是目前汽车上应用最广泛的燃油喷射系统。(三)Mono 系统该系统是一种低压中央喷射系统,是单点喷射系统。二、燃油喷射控制(一)喷油正时控制1同步喷油正时控制(1)同时喷射原理:各缸喷油器都由 ECU 控制,同时喷油和停油。(2)分组喷射原理:把所有喷油器分成24 组,由 ECU 分组控制喷油器。(3)顺序喷射原理:喷油器驱动回路数与气缸数目相等。(二)喷油量控制1起动喷油控制在发动机转速低于规定值或点火开关接通位于STA(起动)档时,ECU 根据冷却液传感器信号(THW 信号),由内存的水温喷油时间图,确定基本喷油
20、时间,根据进气温度传感器(THA 信号)对喷油时间作修正(延长或缩短)。然后在根据蓄电池电压适当延长喷油时间,以实现喷油量的进一步的修正,即电压修正。2起动后喷油量控制喷油持续时间=基本喷油持续时间喷油修正系数+电压修正值3断油控制-减速断油控制当汽车减速时,ECU 将会切断燃油喷射控制电路,停止喷油,以降低碳氢化合物及一氧化碳的排放量。-超速行驶断油加速时,发动机超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时,ECU 将切断燃油喷射控制电路,停止喷油,防止超速。4异步喷油量控制发动机起动和加速时的异步喷油量是固定,各缸喷油器以一个固定的喷油持续时间,同时向各缸增加一次喷油。模块二:电控燃油喷射系
21、统项目四:控制系统一、进气系统1、组成:空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管、怠速控制装置。2、功能:为发动机可燃混合气的形成提供必须的空气。二、燃油系统1、组成:燃油泵、燃油滤清器、燃油脉动减振器、喷油器、燃油压力调节器及供油总管等组成。2、功能:提供洁净和压力稳定不变的燃油,并根据电脑指令喷射适量的燃油。3、工作原理:具有一定压力的燃油送到各喷油器,喷油器根据电脑的喷油指令,开启喷油阀,将适量的燃油喷于进气门前,待进气时将燃油混合气吸入气缸。三、点火系统1、组成:点火电子组件、点火线圈、火花塞、及高压导线等。2、功能:计算出点火时刻和通电时间。3、工作原理:电脑根据曲轴位置传
22、感器和转速、水温等工况传感器信号计算出点火时刻和通电时间,将计算结果送到点火电子组件,由点火电子组件控制点火线圈的初级电路接通和断开,使火花塞点火。四、电子控制系统、1、组成:传感器、ECU 和执行器三部分组成。2、功能:根据发动机各种传感器送来的信号控制喷油时间、点火时刻等等。3、工作原理:电脑根据空气流量计计算进气量,根据进气量和转速计算出基本喷油持续时间,然后进行温度、海拔高度、节气门开度等各种工作参数的修正,得到最佳喷油持续时间。三、归纳总结:三、归纳总结:(5 分钟)1、喷油量控制四、布置作业:四、布置作业:1、电控汽油喷射系统的优点2、电控汽油喷射系统的分类3、喷油量控制五、板书设
23、计五、板书设计电控汽油喷射系统的优点?模块二:电控燃油喷射系统项目三:燃油供给系一、EFI 系统的工作原理二、燃油喷射控制(一)喷油正时控制(二)喷油量控制模块二:电控燃油喷射系统项目四:控制系统一、进气系统二、燃油系统三、点火系统四、电子控制系统、作业:1、电控汽油喷射系统的优点2、电控汽油喷射系统的分类3、喷油量控制模块三:微机控制点火系统执班级课题项目一:微机控制点火系统组成行及原理周次09 汽修 1 20时节次课时教学内容教学目的重点难点教学方法课堂类型教具器材课后要求与课外作业实施情况和反思教学过程:2间日期点火提前角控制的基本原理;点火提前控制的方式了解点火提前角控制的基本原理掌握
24、点火提前控制的方式掌握点火提前控制的方式点火提前角控制的基本工作原理讲授法、演示法等新课多媒体复习本次内容,预习下次内容复习本次内容,预习下次内容完成日期一、复习提问一、复习提问(10 分钟)喷油量控制?1)起动喷油控制2)起动后喷油量控制3)断油控制4)异步喷油量控制二、导入新课二、导入新课(75 分钟,启发式导入新课)模块三:微机控制点火系统项目一:微机控制点火系统组成及原理一、影响点火提前角的因素(1)发动机转速(2)发动机负荷(3)燃油辛烷值(4)其他因素二、电子点火提前控制系统的组成和工作原理(一)点火提前角控制系统的组成电子点火提前控制系统的组成主要由监测发动机运行状态的传感器、处
25、理信号、发出指令的 ECU、响应指令的点火器以及点火线圈等组成。(二)点火提前角的控制方式1、点火提前角的计算(1)初始点火提前角:初始点火提前角也称固定点火提前角。2.点火提前角的控制点火提前的控制包括起动期间的点火时间控制和起动后以动机正常运行期间的点火时间控制。(1)起动期间的点火时间控制在起动期间,其实际点火提前角等于初始点火提前(因发动机而异)。此时的控制信号主要是发动机转速信号(Ne)和起动开关信号(STA).(2)起动后点火时间控制基本点火提前角的控制:怠速时的基本点火提前角是指节气门位置传感器怠速触点闭合时,ECU 根据发动机转速和空调开关是否接通而确定的基本点火提前角。点火提
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