汽车电子控制技术教案项目一 教案

教案班级课程汽车电子控制技术教师程训锋时间年月日第周星期第节课题项目一发动机电控系统认知课程类型□核心课程■项目课程□实践课程教学方法■讲授法■演示法■讨论法□案例教学□情景教学□实验教学□文献查阅□问题启发■项目教学□其他：教学目标知识目标：（1）了解发动机电控系统的发展历程；（2）掌握发动机电控系统的控制内容及功能；（3）了掌握发动机电控系统的基本组成及控制原理。能力目标：（1）能够按照维修手册查找发动机各电子元器件的名称及安装位置；（2）能够独立完成发动机电子元器件的识别任务。素质目标：（1）具备熟练的交流与沟通沟通能力，具备发动机电控系统拆装、检测工作的标准规范；（2）自觉保持安全作业及遵守“5s”工作要求。教学重点1.发动机电控系统的组成及控制原理2.教学难点1.发动机电控系统的结构认知2.教学过程一、发动机电子控制技术的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。侧重于开发单独性的电子零部件，从而改善单个机械部件的性能。如整流器、调节器、晶体管无触点点火系统、电子时钟等。设计上是局部的，没有系统的观念。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。侧重于一些独立的控制系统，如发动机控制系统、ABS控制系统、安全气囊、巡航控制系统等。该阶段是汽车电子化快速发展的时期，各个单独系统的控制技术逐渐成熟第三阶段，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。汽车电子系统的设计更加从整体的角度来考虑，开始广泛应用计算机网络技术与信息技术，使汽车更加自动化、智能化，并向汽车与社会环境的联结方向转移。二、发动机电控系统的应用及控制功能1.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。在加速或减速运行的过渡工况下，电子控制单元的高速处理功能，使控制系统能够迅速响应，使汽车加速或减速反应更灵敏。（5）改善发动机的起动性能。在发动机起动和暖机过程中，控制系统能根据发动机温度变化，对进气量和供油量进行精确控制，从而保证发动机顺利起动和平稳经过暖机过程，可明显改善发动机的低温起动性能和热机运转性能

此外，电控系统对发动机各种运行工况的优化控制和电控系统的小断完善，使发动机的故障发生率大大降低。自我诊断与报警系统的应用，提高了故障诊断的速度和准确性，缩短了汽车因发动机故障而停驶的时间，具有良好的社会效益和经济效益。2.发动机电控系统及功能（1）电控燃油喷射系统（EFI）根据进气量确定基本喷油量，再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器等）信号等对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气，从而提高发动机的动力性、经济性和排放性。同时还包括喷油正时控制、断油控制、燃油泵控制。（2）电控点火系统（ESA）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，以实现提高发动机动力性、经济性和降低排放污染的目的。（3）怠速控制系统（ISC）是在发动机怠速工况下，根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等，通过调节空气通路面积对发动机的进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转。（4）排放控制系统主要是对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。排放控制的项目主要包括：废气再循环（EGR）控制，活性炭罐电磁阀控制，氧传感器和空燃比闭环控制，二次空气喷射控制等。（5）进气控制系统主要是根据发动机转速和负荷的变化，对发动机的进气进行控制，以提高发动机的充气效率，从而改善发动机动力性。其主要包括惯性增压控制系统、废气涡轮增压控制系统、可变气门正时进气系统等。（6）自诊断与报警系统用来提示驾驶员发动机有故障；同时，系统将故障信息以设定的数码（故障码）形式储存在存储器中，以便帮助维修人员确定故障类型和范围。（7）失效保护系统电控系统工作中，当自诊断系统判定某传感器或其电路出现故障(失效)时，由自诊断系统起动而进入工作状态，给ECU提供设定的标准信号来替代故障信号，以保持控制系统继续工作，确保发动机仍能继续运转。（8）应急备用系统当ECU内的微处理器或少数重要的传感器出现故障、车辆无法行驶时，该系统使ECU把燃油喷射和点火正时控制在设定的水平上，作为一种备用功能使汽车能维持基本行驶，以便把汽车开到最近的维修站或适宜的地方，所以又可称为回家系统。三、发动机电控系统的组成及控制过程1.发动机电控系统组成信号输入装置——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.发动机电控系统的控制过程在发动机运转过程中，ECU根据发动机控制系统的各传感器送来的信号，判断发动机当前所处的运行工况和工作条件，并从ROM中查取相应的控制参数数据，经中央处理器(CPU)的计算和必要的修正后，输出相应的控制信号，控制发动机运转。电子控制系统的简要工作过程：（1）发动机起动时，ECU进入工作状态，某些程序从ROM中取出，进入CPU。这些程序可以用来控制点火时刻、燃油喷射和怠速等。（2）通过CPU的控制，一个个指令逐个地进行循环执行。执行程序中所需要的发动机信息，来自各个传感器。（3）从传感器来的信号，首先进入输入回路进行处理。如果是数字信号，则直接经I/O接口进入微机；如果是模拟信号，则经A/D转换器转换成数字信号后才经I/O接口进入微机。（4）大多数信息暂时存储在RAM内，根据指令再从RAM送到CPU。有时需将存储在ROM中的参考数据引入CPU,使输入传感器的信息与之进行对比。（5）对来自有关传感器的每一个信息依次取样，并与参考数据进行比较。（6）CPU对这些数据进行比较运算后，作出决定并发出输出指令信号，经I/O接口，必要的信号还要经D/A转换器变成模拟信号，最后经输出回路去控制执行器动