论文-汽车电控.doc

汽车电子控制装置课程教学初探临沧市技工学校姓名：普忠正 地址：临沧市临翔区临沧市技工学校 邮编：677000摘要：汽车电子控制技术原理抽象，学生难以理解，但其设计的思路是基于机械的原理发展起来的，所以我们首先应该从机械原理来引申出电子控制的原理，再通过电控试验台上的试验加深理解和认识，最后教学生使用解码仪来诊断故障。关键字：电子控制、机械原理、故障自诊断一、概述随着电子技术的发展，汽车电子控制的成分越来越高，即机电一体化程度越来越大。据调查，汽车电子控制系统在整车成本中所占的比例已经超过百分之三十，未来的汽车正在向着智能化方向发展。然而，电子控制是程序化的控制，工作的过程和原理是抽象的、不可见的，学生学起来未免会觉得复杂难懂，失去学习的兴趣，这正是这门课程的教学难点。二、课程分析1.电子控制简介原本汽车是个纯机械的整体，并且已经发展到了很高的水平，比如其中的化油器就是一个设计得很精妙的部件，但是纯机械的控制方式，在其控制的精度和可控的范围上总是受限制的，而且所占的体积空间也相对要大。采用电子控制可以提高系统工作的精确度，加大可控的范围，从而提高工作效率。电子控制的发展其实是根据某个系统最基本的原理，将一些机械部件简化，通过采集影响该系统工作的信号，电脑程序计算分析这些信号，指令执行机构动作，来控制系统的工作。当然，机械是基体，而电控部分是让这个基体更有了生命力。2.教学难点和教学方法分析我们目前所使用是汽车电子控制装置这本教材，主要的内容包括两个部分：发动机的电子控制（主要是汽油机），和底盘的电子控制。底盘的电子控制主要包括自动变速器、电控主动悬架、制动防抱死系统（ABS）、驱动防滑系统(ASR)和电控助力转向（EPS）。以发动机的电子控制为例，发动机要能正常工作，无非是控制好混合气的浓度（即空燃比）和点火时刻。所以发动机的电子控制主要就是对空燃比和点火时刻的精确控制（对怠速的控制也是如此）。与传统发动机相比，区别在于混合气的形成不是靠化油器去吸油，点火时刻也不是根据转速小范围的调整，而是根据传感器采集到的一系列工况信号，由电脑板计算分析以后，指令执行机构（喷油器和点火控制器）去执行喷油和点火的动作。难点就是：采集信号、计算分析、发出指令的整个过程是信息传递和处理的过程，是不可见的，所以显得比较空洞，学生难以理解。对这个问题的解决，我认为应该从三个方面入手：（1） 要对机械的结构和工作原理有充分的认识：在机械原理基础上来理解电子控制才有可能。因为电子控制出发点就是让机械部件正常工作，控制的原理也是从机械原理移植来的。下面我以发动机混合气浓度的控制来举例说明：对发动机混合气浓度的控制，学生首先要明白，在不同的工况下发动机所需要的混合气浓度是不一样的，怠速时需要稍浓的混合气、中等工况下需要稀混合气、全负荷或加速时需要极浓的混合气、冷启动时需要浓混合气等。电控燃油喷射系统是用电磁喷油器喷油（或喷入进气道、或直接喷入汽缸），喷油量的多少，要看需要什么成分的混合气。混合气浓度是指其中的空气与燃油的比例，也就是说，要形成与工况相匹配浓度的混合气，必须根据进气量来控制喷油器的喷油量。由进气量来计算控制喷油量。接下来该说明工况的判别，工况是指发动机处于一种什么样的负荷状况。可以这样形容，如果把发动机比作人，发动机负荷的大小就好比人背了多少重量的东西。这个该怎么来判别呢？主要从两方面：转速和节气门开度（当然进气量也很大程度反应了发动机的负荷）。汽车在正常行驶过程中转速越高、节气门开度越大，说明负荷越大（因为驾驶员只有在加速或在上坡时才会加大油门，节气门开度的大小也反映了驾驶员的意图）。也就是说要控制混合气浓度，需要知道进气量多少、转速多少、节气门开度多大，这些信号的收集是由对应的传感器完成：空气流量计（或进气压力传感器）、转速传感器（曲轴位置传感器）、节气门位置传感器。如此，整个电控燃油喷射系统的基本组成，结构和工作原理就摆在眼前了：由传感器收集工况信号，经电脑板（ECU）计算分析发出指令，喷油器根据指令在最佳时刻喷出最佳的燃油量。用拟人化的比喻，传感器相当与人的感觉器官，ECU相当于大脑，执行器相当于手脚。对于原理的讲解，还可借助多媒体视频，虽然抽象，但可一定程度加深学生的理解。（2）在电控试验台试验在相应的电控试验台上，可以设置故障，解除故障来加深学生的理解。比如发动机电子控制试验台，我们可以让某个重要的传感器失效（比如空气流量计），来观察发动机的工作状况，虽然原理还是看不到，但我们可以通过现象的解释来重新贯穿原理。（3）使用解码仪电子控制系统有故障自诊断功能，电脑板中的某个程序是用来监测各传感器和执行器的。当某一传感器或执行器工作参数异常时，就会在随机存储器中留下一个故障代码，这个代码能指明故障存在于哪一个系统的哪一个传感器或执行器，如此，故障的判断就会变得容易。当然机械方面的故障是无法诊断的。但是，故障自诊断系统也不是全能的，再加对于某些电子方面的故障也无法准确的检测。有一个案例：曾经在汽修厂遇到一辆车，不能启动，经过故障诊断仪检测，没有发现任何问题，而汽油泵不工作，师傅的第一反应可能是油泵继电器坏了，然而打开点火开关时也能听到油泵继电器接合的声音，然后改为判断是电脑板的问题，于是换了同类型的新电脑板，还是不能启动，最终才发现，其实就是继电器的故障，它虽然能工作，但不能接合完全，所以油泵不工作。也就是说，ECU根据点火钥匙打开的信号指令油泵继电器工作了，只是继电器没有工作到位，类似的故障就需要懂得原理，再加一定的经验来判断。从维修的角度来讲，如果自诊断系统是全能的，我们也就完全没必要去学任何电子控制系统的原理了。三、总结：汽车电子控制装置课程的教学，基础是机械结