《汽车电子控制装置》电子教案.

1、i 记录编号：JL8.2.4-03 临沧高级技工学校电子教案 学 期： 2015 2016 学年 下 学期 课程名称: 汽车电子控制装置 授课班级: 汽修 37、38、39、40、41 教师姓名： 普忠正 教务科 2014年12月制发文号 NO. 临沧高级技工学校电子教案 2 课 题 1-1 汽油发动机电控燃油喷射系统 周次 第 1 周 授课日期 年 月 日(星期 ) 授课时数 节 教学目的 1.认识电控燃油喷射系统的组成、分类、控制原理和特点 教学重点 1.掌握电控燃油喷射系统的组成，分类。 教学难点 1.电控燃油喷射系统的分类、控制原理。 教学过程 一、 电控燃油喷射系统的组成 电控燃油喷

2、射系统大致可分为空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统三个部 分。 二、 分类 (1) 按喷射部位 缸内喷射：汽油直接喷射入气缸内 缸外喷射：将喷油器安装在进气管或歧管上， (2) 按喷油器数 单点喷射 多点喷射 (3) 按喷射方式一一间歇喷射 (4) 按喷射时序 同时喷射 分组喷射 顺序喷射 (5) 按空气量检测方式 压力感应式 D 型 流量感应式 L 型 (6) 按喷油压力 低压喷射 200-350kpa 高压喷射 5-5.5Mpa 3 教学过程 三、工作原理和优点 1.工作原理 电脑根据各个传感器采集的信号控制喷油器将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

3、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 作业布置 习题册 1-1 临沧高级技工学校电子教案 4 教学反思 5 课 题 1-2 空气供给系统 周次 第 2 周 授课日期 年 月 日（星期 ） 授课时数 节 教学目的 1. 掌握空气供给系统的作用、组成和各部件的结构和工作原理。 2. 了解各部件的检测方法。 教学重点 1. 空气供给系统的作用、组成。 2. 各组成部件的作用。 教学难点 1.各部件的结构原理和检测方法。 教学过程 一、 空气供给

4、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 成最佳混合气。 二、 空气供给系统组成： 空气滤清器、节气门体、进气管、空气计量装置（空气流量计或进气压力传感器） 、怠速 控制阀、节气门位置传感器、进气温度传感器等。 三、 各部件结构原理及检测 1 空气流量计 作用：检测进气量，计算喷油量。 类型：叶片式、卡门漩涡式、热丝热膜式。 2. 进气压力传感器 作用：检测进气压力，反映进气量，计算喷油量。 类型：压敏电阻式。 3. 节气门位置传感器 作用：检测节气门开度大小和动作快慢，反映发动机工况，以计算喷油量。 类型：滑动电阻式（3 线无怠速触点、4

5、线有怠速触点） 4. 水温和进气温度传感器 作用：检测水温和进气温度，以修正喷油量（使喷油量随温度成反比例变化），水温达 20C, 进气温度达 60C时停止燃油修正。 类型：负系数热敏电阻。 临沧高级技工学校电子教案 6 教学过程 5. 怠速阀 作用：通过自动调节怠速旁通空气量，自动调整怠速转速。 类型：平阀式（2 线） 转阀式（3 线） 步进电机式（4 线或 6 线） 6. 节气门体 其上装有节气门位置传感器、怠速阀。 7. 进气管 包括进气总管和歧管。 作业布置 习题册 1-2 教学反思 7 课 题 1-3 燃油供给系统 周次 第 3 周 授课日期 年 月 日（星期 ） 授课时数 节 教学

6、目的 认识燃油供给系统的组成、作用，各部件的结构原理和检测方法 教学重点 1. 燃油供给系统的组成 2. 各部件的结构原理和检测 教学难点 1.各部件的结构原理和检测 教学过程 临沧高级技工学校电子教案 8 一、 燃油供给系统的组成 电动燃油泵、燃油滤清器、分配管、脉动减振、油压调节器、电磁喷油器 二、 工作原理 按油路把各个部件串联，加入各部件的作用及是工作原理。 三、 各部件结构、原理 1.电动燃油泵 作用：向燃油系统提供有足够压力的燃油。 类型：低压泵：叶轮式、滚柱式、齿轮式 咼压泵：柱塞式 2燃油滤清器 作用：滤除燃油中的杂质、胶质、水分。 一般 4 万公里更换新件。 类型：多层布袋卷

7、筒 注意：安装时必须注意方向，若装反，燃油阻力和过滤面积将成倍增加。 3脉动减振器 作用：减少燃油管路中的压力波动。 一般安装在分配管的一端或油泵出油口。 4.油压调节器 作用：调节分配管油压与进气歧管气压间的差值，使其恒定。即使喷油的压差恒定。 检测：怠速时拔掉真空管，发动机转速应升高 100-20Or/min.否则应更换新件。 9 教学过程 5. 分配管 分配管用于安置固定喷油器，其上有油压调节器。 6. 电磁喷油器 作用：接受 ECU 旨令，定时定量喷油。 检测：发送机工作时，用手指接触喷油器，应感觉到由喷油脉动产生的振动感。 拆下喷油器接到蓄电池上（不可超过 2s），喷油器针阀应能正常

8、开启。 作业布置 习题册 1-3 教学反思 临沧高级技工学校电子教案 10 课 题 1-4 电子控制系统 周次 第 4 周 授课日期 年 月 日（星期 ） 授课时数 节 教学目的 1. 掌握电子控制系统的组成、作用。 2. 掌握各传感器、执行器的作用，理解结构原理。 教学重点 1. 电子控制系统的组成。 2. 各传感器和执行器的作用。 教学难点 1.各传感器的作用、结构原理、检测。 教学过程 11 一、 电子控制系统的组成 由传感器、电控单元 ECU 执行器组成。 二、 传感器 作用：米集发动机或汽车的工况信号，送到 ECU. 1. 曲轴位置传感器 作用：采集曲轴转角、上止点位置、发动机转速信

9、号。 类型：磁电式、霍尔式、光电式。 2. 车速传感器 作用：安装在变速器输出轴上，检测车速。作为自动变速器换挡的逻辑信号之一。 类型：常用磁电式和霍尔式。 3. 氧传感器 作用：检测排气中的氧含量，得知空燃比，修正喷油量，实现空燃比的反馈控制。 类型：氧化锆式、氧化钛式。 检测：（1）氧化锆式是一个气敏威电池，输出 0.1-0.9V 的电压，随空燃比成反向变化。 * c H 7 12 : 10- 0 !总童电導 ；0 5V 04 K a 13 14 lb 16 17 1 旷 临沧高级技工学校电子教案 12 教学过程 (2)氧化钛式是一个嗅敏电阻，电阻值随氧浓度的升咼而增大，及随空燃比成正方向

10、变 化。工作电压 5v,输出 0-5v. 氧传感器输出的信号 10s 应变化 8 次以上为好，否则说明其响应性差。 4.爆震传感器 作用：检测发动机的爆震情况，修正点火提前角，使点火提前角维持在爆震临界状态及最 佳值，实现点火的反馈控制。 类型：压敏电阻式 检测：爆震传感器安装在缸体或缸盖的一侧， 用扳手敲击传感器周围，应有微弱的信号电 压产生。 二、 执行器 通过接收 ECU 旨令，执行具体的动作。 四、继电器和开关 1. 主继电器：控制整个 EFI 系统的电路通断。 2. 油泵继电器：控制油泵电路，受主继电器的控制。油泵的工作由主继电器和油泵继电 器双极控制。 3. 开关信号 起动信号、空

11、挡开关信号、点火开关信号、空调开关信号。 作业布置 习题册 1-4 教学反思 13 课 题 1-5 燃油喷射系统 周次 第 5 周 授课日期 年 月 日（星期 ） 授课时数 节 教学目的 1. 掌握喷油器的控制、喷油正时的控制、喷油量的控制。 2. 了解喷油泵的控制和喷油器的波形分析。 教学重点 1喷油器的控制、喷油正时的控制、喷油量的控制。 教学难点 1喷油器的控制、喷油正时的控制、喷油量的控制。 教学过程 一、 喷油器的控制及工作原理 喷油器受 ECU 电路控制，ECUm据有关信号，使大功率三极管导通或截止，导通时喷油， 截止时断油，喷油量由导通时间决定（即喷油脉宽）。 二、喷油正时控制

12、多点间歇的喷油正时 1. 同时喷射正时控制 各缸喷油器并联安装，由同一个三极管控制，喷油正时与发动机工作行程无关， 每个工作 循环同时喷油 2 次。 2. 分组喷射正时控制 6 缸或以上的发动机将喷油器分成 2 组或 3 组，每组由一个三极管电路控制，每个工作循 环各组均喷射 1 次。 3顺序喷射正时喷射 每个喷油器由单独的一个三极管电路控制，ECUS据曲轴位置传感器信号，根据工作行程 在进气行程开始前或压缩行程后期（FSI）喷油。 临沧高级技工学校电子教案 14 三、喷油量的控制 喷油量的大小取决于喷油器打开的时间（即喷油脉宽）。 实际喷油量=基本喷油量+修正喷油量 1. 起动时的喷油量 基

13、本喷油量由水温决定（水温越低喷油量越多）。 修正喷油量由进气温度和电压决定。 2. 起动后的喷油量 （1） 基本喷油量 与进气量（节气门开度0 ）成正比，与发动机转速 n 成反比。 当0 一定时，n 下降喷油量增多； 当 n 定时，0加大喷油量增多。 15 教学过程 （2） 修正喷油量 水温修正（60C为基准）； 进气温度修正（2060C为基准）； 空燃比反馈修正（氧浓度修正）； 额外负荷修正（空调、转向助力、灯光）； 大气压力修正（101kpa 为基准）； 电压修正（12v 为基准） （3） 额外喷油量 特殊工况时（起步加速、急加速、冷起动、热机起动），以异步喷射方式（增加 1-2 次喷 油

14、量）额外加浓混合气。 四、 电动燃油泵的控制 由主继电器和油泵继电器双级控制 1. 总体要求：发动机运转，油泵工作；发动机不运转，油泵不工作（或接通点火开关时工 作 2s 即断电）。 2. 控制方式 （1） 用发动机转速信号控制。 （2） 用机油压力开关控制（通用车系）。 （3） 用组合式继电器控制（本田车系）。 （4） 用油泵 ECU 空制。 五、 喷油器波形分析 检测喷油器前，应先检测氧传感器的好坏，才能根据波形正确判定喷油器的好坏。 作业布置 习题册 1-5 教学反思 临沧高级技工学校电子教案 16 课 题 1-6 缸内汽油直接喷射系统 周次 第 周 授课日期 年 月 日（星期 ） 授课

15、时数 节 教学目的 1. 了解缸内直喷发动机的优点。 2. 认识缸内直喷发动机的构造与作用。 教学重点 1. 了解缸内直喷发动机的优点。 2. 认识缸内直喷发动机的构造与作用。 教学难点 2.认识缸内直喷发动机的构造与作用。 教学过程 17 一、 概述 缸内直喷简称 FSI（分层燃烧/稀薄燃烧技术），或 GDI、TSI. 二、 优点 1. 咼压缩比；可达 12:1-13:1，功率可提咼 10%; 2. 超稀薄空燃比：A/F=30:1-40 : 1,油耗下降 40%; 3. 对汽油质量要求不高，不易爆震。 三、 结构特点 1. 双级串联式供油泵 低压泵，油压为 350KPa; 高压泵（往复柱塞式

16、），油压为 5-5.5MPa； 2. 高压旋流式喷油器 向气缸内直接喷人高压旋转燃油（属于瞬时高压大电流驱动方式 100-110v，17-20A） 3. 轨道压力传感器 单轨道油压达 5Mpa 寸，停供电磁阀工作，油泵停止供油。 4. 直立式进气管 产生强大的下沉气流，充气效率高。 5. 顶面弯曲活塞 引导空气产生进气涡流和挤压涡流。 临沧高级技工学校电子教案 18 教学过程 四、 工作原理 中小负荷时：在压缩行程后期喷油，超稀薄混合气为主。 大负何时：米用两次喷油方式 第一次，进气行程喷入适量燃油，形成均质混合气； 第二次，压缩行程后期喷油，形成层状混合气。 1. 进气涡流-直立进气道、凹顶

17、活塞。 2. 压缩涡流-压缩行程后期喷油，在火花塞附近形成“稀包浓”混合气。 3. 燃烧涡流一在旋转中，由内向外逐层换位燃烧。 作业布置 习题册 1-6 教学反思 19 课 题 1-7 点火控制 周次 第 周 授课日期 年 月 日(星期 ) 授课时数 节 教学目的 1. 掌握计算机控制点火系统的基本组成、类型和作用。 2. 理解计算机控制点火系统的工作原理。 教学重点 1.计算机控制点火系统的基本组成、类型和作用。 教学难点 1.计算机控制点火系统的工作原理。 教学过程 临沧高级技工学校电子教案 20 一、点火系统的类型 1. 传统点火系统一一点火线圈一次电路的通断由断电器触电控制，已淘汰。

18、2. 电子点火系统一一点火系统一次电路的通断由晶体管控制。 3. 计算机控制点火系统 由发动机 ECU 根据各种信号，通过点火控制器控制点火线圈 一次电路的通断。 三、 微机控制点火系统的作用 1. 是电控燃油喷射系统共控网络的一部分，是闭环控制系统。 2. 用计算机控制闭合角、点火提前角，在各种工况下都处于最佳。 3. 起动时，米用多次点火和加大喷油脉宽控制技术。 冷起动时，连续跳火 2-7 次； 热车时，连续跳火 2-3 次； 四、 微机控制点火系统的组成 传感器、控制开关、电控单元 ECU 点火控制器、点火线圈、火花塞。 1. ECU 存储了各种工况下最佳的点火提前角、闭合角等信息。 2

19、. 点火控制器 接受 ECU 的点火指令，驱动点火线圈工作； 产生点火反馈信号，ECUS续 3-5 次接受不到此信号时，指令喷油器断油； 发动机转速表显示电路：从点火器取初级线圈通断信号，处理后使转速表显示 r/min ； 过压保护电路：当电压高于 16v 时，使三极管截止，起保护作用。 3. 传感器 (1) 凸轮轴位置传感器 -确定点火基准。 (2) 曲轴位置传感器 -根据转速确定基本点火提前角。 教学过程 （3） 空气流量计（进气压力传感器）和节气门位置传感器 -根据负荷确定基本点火提前角。 （4） 进气温度传感器和水温传感器 -根据温度修正点火提前角（温度低时，增大点火提前角）。 4.点

20、火线圈 包括初级线圈和次级线圈，用于产生 30-40kv 的高压。 四、 微机控制点火系统的类型 1. 有分电器式 21 -由分电器进行高压配电。 2. 无分电器式 取消分电器，点火器和点火线圈多装在一起，无分火头放电能量损失。 （1） 单独点火方式 -各缸一个点火线圈一个点火器，且形成一个整体扣在火花塞上。 （2） 同时点火方式 两缸共用一个点火线圈和一个点火器，次级线圈连接两个气缸的火花塞，形成串联电路 四缸：1、4 一组；2、3 一组 六缸：1、6 一组；2、5 一组；3、4 一组 （3） 二极管配电式 五、 点火时刻的控制 实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角

21、 （1） 初始点火提前角（固定点火提前角）：上止点前 6-12 ； 起动时、起用备用系统时 （2） 基本点火提前角 -由转速和负荷决定，随转速和负荷成正比例变化。22 教学过程 (3)修正点火提前角 暖机修正-水温低时，增大点火提前角。 怠速修正-快怠速时增大，稳定怠速时减小。 过热修正-水温过咼时，减小点火提前角。 空燃比修正-修正喷油量增加，增大提前角；修正喷油量减小，减小提前角。 爆震反馈修正-由爆震传感器反馈修正。 六、 闭合角控制 1闭合角-点火线圈初级导通期间，曲轴转过的角度。 2闭合角的大小由发动机转速和蓄电池电压决定：随转速成正比例变化，随电压成反比 例变化。 七、 爆震控制

22、由爆震传感器反馈控制，使点火时刻维持在爆震的临界状态。 作业布置 习题册 1-7 教学反思 临沧高级技工学校电子教案 23 课 题 1-8 怠速控制 周次 第 周 授课日期 年 月 日（星期 ） 授课时数 3 节 教学目的 1. 掌握汽车怠速控制的基本原理 2. 掌握怠速控制的类型和工作情况 教学重点 1. 汽车怠速控制的基本原理 2. 怠速控制的类型 教学难点 1.汽车怠速控制的基本原理 教学过程 24 一、 概述 1. 怠速的疋义-指发动机对外无功率输出时的取低转速。 2怠速控制的目的 （1） 减少怠速时的油耗和排放。 （2） 增加额外负荷时仍能平稳运转。 3怠速控制的实质 -控制怠速时的

23、进气量，使喷油量随之相增减。 二、 怠速控制的类型 1. 节气门直动式 -怠速控制和节气门位置控制合为一体。 组合式节气门体和智能电子节气门属于此种类型。 2. 旁通空气式 -节气门全关时，用怠速阀控制旁通道开度，以调节进气量。 怠速阀的类型有：平阀式、转阀式、步进电机式。 三、 怠速控制的原理 判断是否处于怠速状态（节气门是否全关，怠速触点是否闭合）f 计算出实际转速与目标转速（由水温、进气温度、额外负荷决定）的差值f 驱动节气门或怠速阀调节进气量，使实际转速接近目标转速。 四、 怠速控制的内容 1.起动初始位置设定 -点火开关打开到 ON 位置时， 怠速阀全开， 为起动做好准备； 点火开关

24、关断后， 怠速阀在 2-3s内回位，关闭怠速通道。 临沧高级技工学校电子教案 25 教学过程 2. 起动后控制 -发动机起动后，根据水温、进气温度、额外负荷（空调、动力转向、电器负荷）的大 小来调节到最佳转速。 3. 学习控制 -ECU 自动学习更新怠速阀步数与发动机转速的对应数据。 作业布置 习题册 1-8 教学反思 26 课 题 1-9 进气控制 周次 第 周 授课日期 年 月 日（星期 ） 授课时数 3 节 教学目的 1. 了解汽车进气控制的类型 2. 认识废气涡轮增压系统的结构和工作原理 教学重点 1.认识废气涡轮增压系统的结构和工作原理 教学难点 1.认识废气涡轮增压系统的结构和工作

25、原理 教学过程 临沧高级技工学校电子教案 27 一、 进气惯性增压控制（谐振进气系统） 基本原理：有效利用进气压力波提咼充气效率。 二、 电控动力阀控制 ECU 根据不同负荷控制进气管内的动力阀的开闭。 中小负荷时：动力阀关闭，进气通道变小，提咼燃油经济性； 大负何时：动力阀打开，进气通道变大，输出大功率。 三、 废气涡轮增压控制 1. 原理：利用废气排出时的流速，驱动涡轮高速旋转（可达 100000r/min ）,涡轮同轴带 动压气机叶轮，将吸入进气道的空气压缩而升压，增大进气量。 2. 可提高功率（30%以上），降低油耗和排放。 3. 结构特点： （1） 废气涡轮增压机 包括废气涡轮机和压

26、气机两部分。 （2） 中冷器 串接在压气机和节气门体之间，用来冷却压缩后的空气。 实验证明，进气温度每下降 10C，功率可提高 2%-3 %，加装中冷器后功率可提高 15% -20 % .有空冷式和水冷式两种。 （3） 废气旁通阀 a. 作用：防止发动机高转速大负荷时排气流量过大，增压器转速过高，增压过高（即压 比过大）而产生爆震。 不同排量的发动机应采用不同压比的增压器。 b. 原理 ECM 根据爆震传感器信号控制阀门，爆震时旁通阀开启，放掉部分废气，降低增压器 转速。 有的车系利用涡轮处的温度传感器或进气压力传感器的信号进行压比控制。 28 教学过程 （4） 空气再循环阀 a. 作用：避免

27、急减速，节气门关闭时，节气门前压力骤然加大，压气机叶轮加大，涡轮 转速下降。 b. 原理：利用节气门后方的真空度控制阀门开度， 使增压后的空气不同程度小范围循环。 怠速时，真空度大，阀门开度大，循环空气量多，节气门前压力低； 大负荷时，真空度小，阀门开度小，循环空气量少，节气门前压力高； 若阀门犯卡，将导致空燃比失控，产生怠速不稳、加速不良等故障（这是增压系统的额外 故障） （5） 正确使用 a. 用指定专用润滑油，定期更换（5000km）； b. 冷车起动后先怠速运转 2-3min，使增压器得到充足的润滑油； c. 熄火前怠速运行 2-3min，防止冷却液和润滑油在咼温下停供； d. 曲轴箱

28、通风 pcv 阀通风良好，否则会造成增压器油封漏油（因增压器回油管与曲轴箱 相通）。 实践证明：增压器油封漏油多是活塞环漏气，致曲轴箱压力过高造成。 e. 增压器油封易损坏造成漏油漏气 -一旦出现机油耗量过大或冒蓝烟时， 应及时检修更换，同时清洗中冷器和空气再循环 阀。 作业布置 习题册 1-9 教学反思 临沧高级技工学校电子教案 29 课 题 1-10 汽油机排放控制系统 周次 第 周 授课日期 年 月 日(星期 ) 授课时数 4 节 教学目的 1. 了解汽车排放物的来源与成因。 2. 理解各种汽车排放控制措施的作用、了解各种措施的基本原理。 教学重点 1. 各种排放措施的作用。 2. 各种

29、措施的工作原理。 教学难点 1.各种排放净化措施的工作原理。 教学过程 30 一、 汽车排放物的来源与成因 汽车主要排放污染物有 CO HC NQ SO 等。 1. 一氧化碳 CO 是未完全燃烧的产物，空燃比过小时生成量多。 2. 碳氢化合物 HC 是不完全燃烧或不燃烧的产物，空燃比过大过小时生成量多。 3. 氮氧化物 NO 是高温高压下的产物，发动机负荷越大，生成量越多。 二、 汽车排放控制的措施 1. 二次空气喷射系统 (1) 作用原理：小负何及怠速时，利用空气泵把新鲜的空气送入排气管，使 CO 和 HC 进一步氧化燃烧，降低 CO 和 HC 的排放。同时提供的氧气和燃烧产生的热量还可使

30、三元催化转换器提前进入工作状态。 (2) 类型：空气泵型和脉冲型。 空气泵型：ECU 控制空气泵运转，将新鲜空气泵人排气管。 脉冲型：禾 I用排气时产生的真空脉冲将新鲜空气吸入排气管。 2. 废气再循环(EGR 装置 (1) 作用：中等负荷时将部分废气(6%-15 %)引入进气管与新混合气混合后进入气缸 燃烧，以降低 NQ 的排放。 (2) 原理：NO 在高温富氧的条件下生成，由于废气中的 CO2 H2O N2 的热容量较高， 与新混合气混合后能降低气缸内的燃烧温度，降低氧的浓度，从而减少 NO 的生成。 (3) EGR 率=EGR 气体量/吸入气体量+EGR 气体量 (4) 类型： a、按控

31、制方式：直接控制式、间接控制式。 、 按 EGF 率：固定 EGF 率、可变 EGF 率、闭环控制式。 临沧高级技工学校电子教案 31 教学过程 三、 活性碳罐燃油蒸发污染控制 作用：利用活性碳罐收集油箱内的燃油蒸气， 并在中等负荷时将蒸气吸入气缸燃烧， 避免 蒸气排入大气造成污染。 原理：ECU 用不同的占空比排放阀上的真空度，以控制燃油蒸气的吸入量。 四、 三元催化转换控制 作用：利用安装在发动机排气管上的三元催化转换器催化氧化排气中的 CO HC NQ。 工作条件：（1）高温 400-800 C （2） 空燃比 14.7 附近（利用氧传感器反馈控制） （3） 必须用无铅汽油（催化剂会对铅

32、中毒失效） 作业布置 习题册 1-10 教学反思 32 课 题 1-11 故障自诊断系统 周次 第 周 授课日期 年 月 日（星期 ） 授课时数 2 节 教学目的 1. 掌握故障码的显示方式。 2. 掌握故障码的读取方式和正确的检测步骤。 教学重点 1.故障码的显示方式。 2.故障码的读取方式和正确的检测步骤。 教学难点 1.故障码的读取方式和正确的检测步骤。 教学过程 临沧高级技工学校电子教案 33 一、 自诊断系统的功能及工作情况 1. 类型 车内自诊断系统（并装在仪表盘上）； 车外仪器诊断系统（利用解码器诊断） 2. 功能 （1） 监测电控系统工作状态，发现问题则点亮故障指示灯； （2）

33、 将监测到的故障储存为故障码； （3） 某一执行器故障时，起用安全保险功能，使发动机停止运行； （4） 传感器或控制电路故障时，起用备用系统，使发动机继续运行； （5） 输出故障码、数据流；清除故障码。 3. 自诊断基本原理 ECU!过检测各元件的输入、输出电压信号的范围来判断电元件的好坏。 3 种情况有将被判断为故障： （1） 信号超出规定范围； （2） 一段时间内接受不到信号或信号在一段时间内不变； （3） 不正常的信号多次出现或持续一段时间。 二、 故障码指示灯的显示 在仪表盘上用于提醒驾驶员系统出现故障。 三、 故障码与数据流 1. 故障码 -代表故障系统或故障大致范围的一组数码。 2

34、. 故障码的显示 （1） 脉冲电压显示 （2） 数字显示 （3） 用解码器从 OBD 接口读取 34 教学过程 3. 静态测试和动态测试 静态测试-打开点火开关，发动机不起动时测试，主要读取间歇性故障码和静态故障码； 动态测试-在发动机运行时测试，读取动态故障码。 4. 数据流 -将传感器和执行器的输入输出信号的瞬时值以数据表的方式显示出来。 维修人员可通 过数据变化情况判断系统是否正常。 作业布置 习题册 1-11 教学反思 临沧高级技工学校电子教案 35 课 题 1-12 安全保险功能和备用系统 周次 第 9 周 授课日期 年 月 日（星期 ） 授课时数 2 节 教学目的 1. 理解安全保

35、险功能的作用。 2. 了解备用系统的工作情况。 教学重点 1.安全保险功能的作用。 教学难点 1.安全保险功能的作用。 教学过程 36 一、 安全保险功能 当发动机某一传感器、执行器、或控制程序出现故障时，若有可能引发更大故障，则 使发动机停止；若可继续运行，则按预先设定程序控制运行的功能。 1. 传感器故障时的安全保险功能 （1） 空气流量计或进气压力传感器故障 ECU 艮据起动信号和怠速触点信号以固定的喷油脉宽控制运行。 （2） 节气门位置传感器故障时 ECU 艮据空气流量计信号确定喷油量。 （3） 水温、进气温度传感器故障 ECL 按确定的温度（水温 60C、进气温度 20C）,控制发动

36、机运行。 （4） 爆震传感器故障 ECU 以 一固定点火提前角控制（比最佳点火提前角小） 2. 执行器故障时的安全保险功能 （1） 点火信号电路故障 ECUS续 3-5 次接受不到点火反馈信号时，指令喷油器停止喷油。 （2） VVT-i 控制阀故障 ECU 以 一固定的节气门位置信号控制发动机基本运行。 二、 备用系统 传感器或控制程序故障时，ECU 按预先设定的程序用固定信号（固定的喷油量、固定 的点火提前角）控制发动机基本运行。 临沧高级技工学校电子教案 37 教学过程 1. 启动备用系统的条件 (1) ECU 停止输出点火控制信号时； (2) 当进气压力传感器和空气流里计故障时； 2.

37、备用系统工作状态 根据起动信号和怠速触点信号，将工况简单分为起动、怠速、非怠速，用固定的喷油时间 和点火提前角控制，使发动机维持基本运行性能，不能保持正常运行性能。 作业布置 习题册 1-12 教学反思 38 课 题 1-13 柴油发动机电子控制系统 周次 第 9 周 授课日期 年 月 日(星期 ) 授课时数 4 节 教学目的 1. 了解柴油发动机电子控制系统的发展。 2. 理解柴油机高压共轨系统的结构和原理。 教学重点 1.柴油机高压共轨系统的结构和原理。 教学难点 1.柴油机高压共轨系统的结构和原理。 教学过程 临沧高级技工学校电子教案 39 一、 电控柴油机发展概况 1. 位置控制式 米

38、用电磁机构驱动齿杆位移来控制喷油量。 2. 时间控制式 -喷油量由齿杆位移控制改为由电磁阀控制(电磁阀控制喷油结束时间) 。 3. 电控咼压共轨系统(时间-压力控制式) -将喷油器安装在高压蓄油管道上，用 ECU 空制喷油。 二、 咼压共轨式柴油电控系统 1. 组成 (1) 空气供给系统-供给空气，检测进气量。 (2) 燃油供给系统-提供足够的高压燃油。 (3) 电子控制系统 a. 电控油压系统-控制共轨中的燃油压力。 b. 电控喷油系统-根据转速、负荷等信号控制喷油量、喷油正时、喷油特性。 2. 结构 (1) 低压油路：油箱、输油泵、滤油器。 a. 输油泵-滚子式，泵油压力 250kpa；

39、b. 滤油器-纸质袋式滤芯，因柴油含水量高，在壳体下方设集水腔和放水开关，应定期 排出集水。 (2) 咼压油路：咼压泵、咼压蓄压器(轨道)、轨道压力传感器、压力限制阀、流量限制 阀、喷油器等。 高压泵-向共轨提供高压燃油(140Mpa ,为三腔径向柱塞泵。 其上装有泵组停油阀、油压控制阀。 a.泵组停油阀-怠速小负荷时高压油过多，ECU 根据工况信号使停油阀通电，使一个泵 组停止泵油。 40 教学过程 c.油压控制阀-当轨道压力达到规定值，ECU 根据轨道压力传感器的反馈信号，时油 压控制阀断电退磁开启，泄掉部分燃油而降压。轨道压力低于规定值时通电关闭而升 压（用占空比方式控制其开闭，防止油压

40、波动）。 高压蓄压器-用于储存高压油，抑制压力波动，保持压力恒定，使喷油器计量精确。 轨道上装有压力限制阀、流量限制阀、轨道压力传感器等。 a. 压力限制阀-安装在通油箱的回油端，应用溢流原理，用弹簧控制锥形阀门，当轨 道压力超过规定值时，即打开回油，防止油压过高。 b. 流量限制阀-连接喷油器的管道，是一个弹簧柱塞阀，用来防止在非正常情况下， 喷油器大量泄漏时，及时关断轨道出油口。 c. 轨道压力传感器-为半导体压敏电阻型桥式电路，感受油压大小，输出 0.5-4.5V 随动电压，ECU 根据此信号，发令使油压控制阀投入调压工作。 （4）喷油器-EUC 根据工况信号控制喷油时刻、喷油量和喷油规

41、律。利用液压增益伺 服系统（间接继动伺服控制）辅助控制。 3. 各种传感器 （1） 曲轴位置传感器 -检测曲轴转速、转角、一缸上止点位置。 （2） 凸轮轴位置传感器 -帮助曲轴位置传感器判定活塞上行时是压缩行程还是排气行程（又称判缸信号） ，给 ECU 提供喷油信号。 （3） 空气流量计 -计量进气量的多少 （4） 水温、进气温度、油温传感器 -根据温度，计算喷油量修正值。 （5） 加速踏板位置传感器 -为一个滑键式双电位计，产生随动电压，反映驾驶员意图和转矩大小需求， ECU 据此 41 决定喷油量的大小。 教学过程 （6） 轨道压力传感器 -为桥式压敏元件，检测轨道油压的大小， ECU 据

42、此指令油压控制阀调节油压。 （7） 增压器压力传感器 -为桥式压敏传感器，用来测量进气管增压后绝对压力的高低，以便控制废气旁通阀及 时开启，降低涡轮转速，调节压比，防止过量增压，空燃比失控。 （8）车速传感器 -装于变速器输出轴上，提供车速信号，以便 ECU 进行逻辑控制。 （9） 起动信号 -起动继电器线圈搭铁电压信号送给 ECU 起动供油量即增加，以利于着火完爆。 （10） 离合器踏板和制动踏板开关信号 -踩下踏板，电压信号使 ECU 发令减少喷油量，以便换挡或减速。 4. 柴油喷射控制 （1） 喷油量=基本喷油量+补充喷油量+修正喷油量 基本喷油量=转速信号+加速踏板位置信号+进气量信号

43、 补充喷油量=起动信号+水温+进气温度+油温+增压信号 修正喷油量二工况突变时，各种传感器随机反馈修正 （2） 喷射方式 根据柴油的燃烧规律先少后多分段喷射，即“先预喷，再主喷，后补喷”。 a. 预喷射 -在活塞上止点前一定角度少量喷油，进行预燃，可减少备燃期，减少压力升高率和振 噪感。 b. 主喷射 -上止点后喷油，增大功率和扭矩。 c. 补喷射 42 -后期适量喷油，可改善燃烧条件和净化，减少 NO 的生成。43 教学过程 5.咼压共轨系统的特点 (1) 提高喷油压力(140Mpa，降低了油耗和排放； (2) 用电脑精确控制喷油规律，提高动力性、经济性、净化性、减小振噪感； (3) 压力的

44、产生与喷油过程分离，可精确控制供油量。 作业布置 习题册 1-13 44 教学反思 临沧高级技工学校电子教案 45 课 题 2-1 自动变速器的分类和基本组 成 周次 第 10 周 授课日期 年 月 日（星期 ） 授课时数 2 节 教学目的 1. 了解自动变速器的分类；2.掌握自动变速器的组成； 3. 了解自动变速器的特点； 教学重点 1. 自动变速器的分类； 2. 自动变速器的组成； 教学难点 1.自动变速器的组成。 教学过程 一、 自动变速器的分类 1液力自动变速器 （1） 液控液力自动变速器（淘汰）； （2） 电控液力自动变速器； 2. 电控机械无级自动变速器（ECVT 3. 电控机械自

45、动变速器（AMT 二、 自动变速器的组成 1液力自动变速器 -将发动机的动力通过油液传递给自动变速器输入轴。 2. 变速机构（齿轮系统） -改变车速和转矩，类型有：平行轴轮系、周转轮系、带轮系。 3. 液压控制系统 -用液压控制换挡执行机构工作 4. 电子控制系统 -用电磁阀控制液压系统的油路，实现换挡。 三、 自动变速器的特点 1. 发动机和传动系统寿命高 -发动机寿命提高 85%，变速器寿命提高 12 倍，传动轴寿命提高 75%-100 %. 2. 驾驶性能好 -减轻驾驶员的劳动强度。 3行驶性能好 -起步容易、平稳，换挡快且稳。 4.安全性能好 -取消了离合器和变速杆，减少驾驶员劳动强度

46、，使事故降低，平均车速提高。 46 教学过程 5. 降低废气排放 -使发动机经常在经济转速区运行，降低了排放污染。 6. 结构较复杂 作业布置 习题册 2-1 临沧高级技工学校电子教案 47 教学反思 48 课 题 2-2 液力变矩器 周次 第 10 周 授课日期 年 月 日（星期 ） 授课时数 4 节 教学目的 1. 掌握液力偶合器的结构和工作原理； 2. 掌握液力变矩器的结构和工作原理 教学重点 1.液力变矩器的结构和工作原理。 教学难点 1.液力变矩器的结构和工作原理。 教学过程 一、 变矩器的结构演变 初期：偶合器（泵轮，涡轮，导环，外壳） 中期：变矩器（泵轮，涡轮，导轮，外壳） 当前

47、：变矩器（泵轮，涡轮，导论，锁止离合器，外壳） 二、 液力偶合器的工作原理（简述） 泵轮 - 主动件 涡轮-从动件 特点：靠液体为媒介传递动力，不能增大扭矩。 三、 液力变矩器结构与工作原理（三相综合式液力变矩器） 1.结构 泵轮 B+涡轮 W 导轮 D+单向离合器 F+锁止离合器 TCC B+W+D 一相）； F （二相）； TCC（三相） 泵轮-与曲轴相连，为主动兀件； 涡轮-与变速器输入轴相连，为被动兀件； 导轮-介于泵轮和涡轮之间，用单向离合器与变速器壳体导管连接，只能正转，不能反 转。 临沧高级技工学校电子教案 49 教学过程 2.工作原理 （1） 当nw=o 时（起步时），nBnw

48、,油液 冲击导轮正面（凹面），导轮锁止，不能 反转，此时，MD0，MM,即 MWM+MD， 可以增大输出扭矩 2-4 倍。 （2） 当nw0，为nB的 0.85 倍时，油液 速度与导轮叶片相切，导轮开始空转， MD=0. M=M,此时为偶合器，此时的nw称为偶合点。 （3） 当nw- nB时，油液冲击导轮背面（凸面），其反作用力有害，导轮随涡轮同向旋 转，卸掉有害反作用力。 （4） 当nw=nB时，油液停止循环流动，停止转矩传递。 导轮的作用是：在低速区自动变矩增扭，在高速区自由转动，成为偶合器。 （5） 锁止离合器的作用 在低速区，为了增扭，柔和传递动力，锁止离合器不工作； 当传动比 i=0

49、.85 时，ECU!过电磁阀控制液压油时锁止离合器工作，将泵轮和涡轮连成 一体，提高传动效率。 作业布置 习题册 2-2 教学反思 50 课 题 2-3 行星齿轮机构的工作原理 周次 第 11 周 授课日期 年 月 日（星期 ） 授课时数 2 节 教学目的 1. 掌握行星齿轮变速系统的组成。 2. 理解行星齿轮机构变速原理，及执行元件的结构及工作原理。 教学重点 1行星齿轮变速系统的组成。 2.行星齿轮机构的变速原理。 教学难点 1.行星齿轮机构的变速原理。 教学过程 临沧高级技工学校电子教案 51 一、 行星齿轮变速系统的组成 1. 行星齿轮机构：太阳轮、内齿圈、行星架、行星齿轮。 作用：实

50、现变速变矩。 2. 换挡执行机构：离合器、制动器、单向离合器。 作用：改变行星齿轮机构中的主动元件或限制某元件运动。 二、 单排行星齿轮机构 1. 结构：太阳轮、内齿圈、带行星轮的行星架。 2. 变速原理：三元件中（太阳轮、内齿圈、行星架），任意制动某一元件，其余两元件分 另和输入轴和输出轴连接，即可输出不同的传动比。 3传动规律 传动比由太阳轮齿数 Z1、齿圈齿数 Z2、行星架当量齿数 Z3 决疋，与行星轮大小无关。 （1） Z1+ Z2= Z3 ; Z3 Z2 Z1 （2） 六种组合传动方案 A. 制动齿圈：太阳轮主动，架被动一降速，同向传动； 架主动，太阳轮被动一升速，同向传动； B.

51、制动太阳轮：齿圈主动，架被动一降速，同向传动； 架主动，齿圈被动一升速，同向传动； C. 制动行星架：太阳轮主动，齿圈被动f降速，反向传动； 齿圈主动，太阳轮被动f升速，反向传动； 车上常用种组合方式。 D. 直接挡：固定任两个元件，行星轮不能自转，三元件同速同向转动，传动比为 1。 E. 空挡：不制动任何一元件时，系统空转，没有动力输出。 F. 停车挡：在空挡状态下，锁住输出元件或输出轴。 三、 组合式行星齿轮系统 1. 辛普森式：三个前进挡（加超速行星排有 4 个前进挡），一个倒档，前后两个行星排共用 一个太阳轮。 2. 拉维娜式（拉维尼奥式）：前后两个行星排共用一个齿圈和一个行星架。 5

52、2 教学过程 四、 换挡执行机构的结构与工作原理 1. 离合器 为多片湿式（油浴式） 作用：连接主被动元件，传递动力。 2. 制动器 作用：将行星齿轮机构中的某元件与变速器壳体固定，阻止其旋转。 类型：片式；带式。 3. 单向离合器 作用：使元件只能按一定方向旋转，在另一个方向锁止。 类型：滚柱斜槽式；楔块式。 作业布置 习题册 2-3 教学反思 临沧高级技工学校电子教案 53 课 题 2-4 液压控制系统的组成和工作 原理 周次 第 11 周 授课日期 年 月 日（星期 ） 授课时数 2 节 教学目的 1. 掌握液压控制系统的组成。 2. 理解系统各组成部件的结构和工作原理。 教学重点 1.

53、 液压控制系统的组成。 2. 系统各组成部件的结构和工作原理。 教学难点 1.系统各组成部件的结构和工作原理。 教学过程 54 一、 组成 液压控制系统由油泵、控制机构、执行机构组成。 二、 油泵 1作用：向变矩器、液压操纵系统、齿轮系统、冷油器供油，满足液力传动、控制、润 滑、散热的需要。 2. 类型：齿轮式、转子式、叶片式。 3. 驱动方式-由变矩器泵轮外壳凸缘驱动。 4. 使用注意事项： （1） 发动机起动，只能依靠起动机，不能推车反拖起动。 （发动机不运转时，油泵不工 作，无传力、控制、润滑等功能） （2） 汽车因故被长距离拖动时，因无润滑功能，拖车距离应小于 80km,牵引速度应小于

54、 30km/h。如系后轮驱动可将传动轴脱开，如系前轮驱动，可将前轮悬空牵引，否则 齿轮系统会因缺油烧毁。 （3） 油泵是易损件，损坏原因多为换油不及时。 三、 控制机构 1. 主调压阀 -自动调节液压系统主油路油压，满足各工况需要。 油压过高：产生换挡冲击。 油压过低：离合器、制动器打滑。 R 挡时：油压相对高，因倒车地形难测。 2. 手动阀 -与变速器选挡杆连接，驾驶员通过选挡杆控制手动阀移动，从而转换油路，实现不同 挡位。直通 L 挡和 R 挡。 3. 换挡阀 -在 D 位时，通过换挡阀切换油路实现挡位变换。（ECU 根据车速、节气门位置控制电磁 阀通断，改变换挡阀两端油压，使换挡阀移动，

55、切换油路，实现换挡） 。 临沧高级技工学校电子教案 55 教学过程 4.减振器（蓄压器） -换挡时，使离合器、制动器油缸油压先快后慢增大，保证换挡平顺。（有的车系 ECU 以占空比方式调节离合器和制动器控制油压，使油压按“始而快、中而慢、后而快”的规 律变化。 四、 油冷却器 -置于发动机散热器内，冷却自动变速器油。 五、 滤油网 -装在油泵吸油口前，滤除杂质。 六、 换挡油路 滤油器f油泵f主调压阀f 减振器 大流量，大能量的液控元件起作用，完成换挡油路转换） 习题册 2-4 作业布置 教学反思换磁 挡阀 挡阀 变矩器 （基本原理是：利用小能量、小流量的电控元件，促使 锁止离合器 止磁器阀

56、油 调磁 器 器 换磁 J手控阀f 56 课 题 2-5 电控系统工作原理 周次 第 11 周 授课日期 年 月 日(星期 ) 授课时数 2 节 教学目的 1. 掌握自动变速器电控系统的组成。 2. 理解电控系统各组成部分的工作原理。 教学重点 1. 掌握自动变速器电控系统的组成。 2. 理解电控系统各组成部分的工作原理。 教学难点 1.电控系统各组成部分的工作原理。 教学过程 临沧高级技工学校电子教案 57 自动变速器电控系统的组成包括：传感啊、电控单元 ECU 执行器。 一、 传感器 -作用：作为换挡控制、油压控制、锁止离合器控制的依据。 10 个控制信号： (1) 发动机转速信号 -检测

57、发动机转速的高低，给 ECUS供逻辑分析信号，判定换挡时机和锁止时机。 (2) 节气门位置信号 -检测节气门开度大小和快慢，给 ECU 提供逻辑分析信号，判定换挡时机和锁止时机。 (3) 车速信号 -检测车速高低，给 ECU 提供逻辑分析信号，判定换挡时机和锁止时机。 (4) 冷却液温度 -水温低于 60C时，不能升入 0/D 挡，锁止离合器不结合。 (5) 驾驶模式选择开关 -根据不同的模式，选择不同的换挡规律(换挡点)。 (6) 输入轴和输出轴转速传感器 Si、S2 -检测传动比的好坏，提供离合器和制动器是否打滑或完全接合信息； 提供传动比 i= nJ n B= si/sp=o.85 的信

58、息，判断锁止时机。(有的车系将 S2替代了车速传感器 VSS (7) 超速挡开关 0/D 空调开关 A/C -0/D 开关打开，在路况好时，能换入超速挡； A/C 开关打开时，锁止离合器解除锁止，以补偿负荷加大影响车速的降低。 (8) 巡航控制信号 CCS -实际车速高于或低于设定车速 5km/h 时，巡航控制停止，CCS-EC 通知 ECT-ECU 解除 超速行驶，锁止离合器停止锁止，以便巡航系统复位行驶。 58 教学过程 （9） 制动开关 BK/SW -检测制动踏板是否踩下，据此解除锁止离合器锁止，并根据开关闭合时间的长短，随 机配合将挡，以便重新加速复位行驶或防止全制动后熄火。 （10）

59、 P/N 挡起动信号和挡位信号 -监控手柄位置，保证只有在 P/N 挡时才能起动，并提供手柄挡位信号，如无挡位开关 信号，即不能升挡，只保留 1 挡和 R 挡，此谓“保护功能”。 二、 ECT-ECUJ 项功能 ECT-ECI 是和发动机 ECU 巡航电脑 CCS 联网，互通信息或共用一个电脑。 （1） 换挡正时控制 -ECU 根据 SP TPS VSS 的换挡点设定值信号，通过换挡电磁阀 A B 的导通和截止， 促使换挡阀位移，转换油路，完成挡位自动升降。 （2） 超速行驶控制 -水温 60C以上，道路条件良好，车速达 70km/h 以上，打开超速开关，才能自动升入 超速挡。 （3） 变矩器

60、锁止控制 -ECU 根据 TPS VSS SP 信号和 Si、S2信号，控制锁止电磁阀和油压调节电磁阀导通或 截止，使锁止离合器锁止或不锁止。 锁止时机：70km/h 以上，3 挡位置。 解除锁止时机：有制动开关信号； 节气门位置传感器打开； 空调开关打开； 水温、油温低于 60C时，温度高压 120C时也不锁止，使变矩器油液输出 量变多，加强冷油器循环强度。 （4） 发动机转矩控制 -ECT-ECU 根据工况信号判定需升挡或将挡时，会给发动机 ECU 旨令信号，令其短暂延 迟点火提前角，喷油量也减少，发动机转矩即瞬间变小（1-2S）,保证换挡平顺。59 教学过程 （5） 蓄压器背压控制 -利