任务1 电控单元故障检修

PAGE42《汽车发动机系统检修》教 案（学年第学期）适用专业院系（部）班级教师教案首页本次课标题：电控单元故障检修授课日期授课班级上课地点多媒体教室课时分配1课时，45分钟教学目标能力目标知识目标1.能够正确拆卸电控单元。2.能检修电控单元。1.了解电控单元的工作原理。2.了解电控单元故障产生的原因。学习者特征分析通过学生在教学平台上进行在线测试的成绩整体分布情况，分析确定出学生在哪个知识点的掌握上有问题。可能出现的问题：电控单元维修前需断开蓄电池。教学任务通过本次教学，使学生知道电控单元的检修过程。重点难点重点：电控单元的拆卸。难点：电控单元故障的检修。作业或考核电控单元常见故障及排除方法。参考资料翻转课堂教学设计序号步骤教学内容教师活动（方法与手段）学生活动时间分配评价标准与方法1讲解原理并集中答疑电控单元工作原理和检修方法，根据在线测试及学生讨论发现的主要问题进行集中答疑。讲解电控单元工作原理和检修方法，发现问题，解决学生的疑问。思考、记录5分钟2任务一：拆卸电控单元提供车辆，由学生合作拆下电控单元，拆卸过程中要时刻注意安全。对学生的操作方法、安全性和拆下零部件的摆放进行点评。操作、记录20分钟操作分20分，安全分10分，部件摆放分20分，满分50分。3任务二：检修电控单元分组进行电控单元的检修。根据学生反映的情况进行指导。操作、记录15分钟检修过程25分，工具使用25分，满分50分。4总结讲评及课后作业点评学生的操作，提出作业：电控单元的检修。点评思考、记录5分钟——课后：反思总结及拓展提升教与学环节1视频教学视频的展示形式是否能够引起学生的兴趣？反思，根据学生意见改进。提出改进意见。2知识点与实际操作的结合知识点是否能够保证学生完成任务？根据学生实际操作中出现的问题进行改进。提出改进意见。

教学内容一、发动机电控单元的结构及功能（一）发动机电控单元的结构汽车发动机电控系统的组成：①信号输入装置(传感器)。②电控单元（ECU）。③信号输出装置（执行器。汽车发动机电控系统是一个以单片机为中心而组成的微型计算机控制系统，其中电控单元是电控系统的核心部件。汽车发动机电控系统主要部件如图2-1-1所示。它可以根据不同工况向发动机提供最佳空燃比的混合气和最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态，使发动机的动力性、经济性、排放性达到最佳。图2-1-1汽车发动机电控系统的主要部件汽车发动机机电控单元主要由带屏蔽的外壳和电路板组成。（二）发动机电控单元的主要功能1.燃油喷射控制（1）喷油量控制发动机电控系统将进气量和发动机负荷作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽（即基本喷油量），并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量，最后确定总喷油量。ECU对喷油量的控制是通过控制输出到喷油器电磁线圈的脉冲宽度来实现的，喷油量与脉冲宽度成正比。喷油脉冲宽度控制范围为2~10mS。（2）喷油正时控制采用多点顺序燃油喷射系统的发动机，ECU除了控制喷油量外，还要根据发动机各缸的点火顺序将喷油时间控制在最佳时刻，以使燃油充分燃烧。（3）断油控制①减速断油控制汽车在正常行驶过程中，驾驶员突然松开油门踏板时，ECU自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定的低转速时再恢复喷油。②超速断油控制当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU自动中断喷油，直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。（4）燃油泵控制当打开点火开关后，ECU控制燃油泵工作3s，用于建立必要的油压。若此时发动机不起动，ECU控制燃油泵停止工作。在发动机起动和运转过程中，ECU控制燃油泵正常运转。2.点火控制（1）点火提前角控制发动机运转时，ECU根据发动机的转速和负荷信号计算相应工况下的点火提前角，并根据发动机的水温、进气温度、节气门位置、爆震信号等修正点火提前角，最后得到一个最佳的点火正时。在点火正时前的某一预定角，ECU控制点火线圈的初级线圈通电，在到达点火正时角时，ECU切断点火线圈初级电流并在次级线圈中感应出高压电，使相应气缸的火花塞跳火，点燃混合气。（2）通电时间（闭合角）控制点火线圈初级电路在断开时需要保证足够大的电流，以使次级线圈产生足够高的电压。与此同时，为防止通电时间过长而使点火线圈过热损坏，ECU根据蓄电池电压及发动机转速等信号，控制点火线圈初级电路的通电时间。（3）爆震控制ECU接收到爆震传感器输入的信号后，对该信号进行处理并判断是否即将产生爆震。当检测到爆震信号后，ECU立即推迟发动机点火提前角，避免爆震产生。3.怠速控制ECU根据怠速开关闭合信号判断发动机工作在怠速工况。当发动机处于怠速工况时，ECU根据怠速节气门电位计的输出信号及发动机转速与目标转速之差决定怠速电动机的旋转方向和旋转角度，调节怠速节气门的开度。当发动机实际转速低于目标转速时，电动机正转，电动机轴通过齿轮机构将节气门打开一微小的开度，增加发动机进气量，使发动机转速增加，逐渐逼近目标转速；当发动机实际转速高于目标转速时，电动机反转，将节气门关闭一微小的开度，减少发动机进气量，使发动机转速降低，逐渐逼近目标转速。当发动机处于怠速工况时，若发动机负荷增大（如空调压缩机起动），ECU控制怠速电动机调节怠速节气门开度来提高发动机转速，防止发动机熄火。4.排放控制（1）汽车尾气排放控制在汽车发动机的排气管上安装三元催化转换器，可净化排气中的CO、HC和NOx三种有害气体成分，但三元催化转换器只能在空燃比接近理论值（A/F=14.7:1）的范围内起作用。在排气管中安装氧传感器，它可通过检测排气中氧的含量来获取混合气空燃比的高低。ECU根据氧传感器输入的信号对喷油量进行修正，实现空燃比的反馈控制，使混合气的空燃比接近理论空燃比。（2）废气再循环（EGR）控制当发动机的废气排放温度达到一定值时，ECU根据发动机的转速和负荷信号控制EGR阀的开启动作，使一定数量的废气进行再循环燃烧，以降低排气中NOx的含量。（3）活性炭罐清污电磁阀控制ECU根据发动机水温、转速和负荷等信号，控制活性炭罐清污电磁阀的开启工作，将活性炭吸附的汽油蒸气吸入进气管，进入发动机燃烧，降低汽油蒸气的排放。5.自诊断与报警（1）故障报警发动机电控系统出现故障时，ECU点亮仪表板上的故障指示灯，提醒驾驶员发动机已出现故障，应立即检查维修。（2）故障记录当发动机电控系统出现故障时，ECU将故障以代码的形式存储在ECU的存储器中，维修人员通过故障诊断插座使用专用故障诊断仪调出故障信息，或通过故障指示灯的闪烁情况确定故障信息。（3）备用运行功能若汽车出现故障就立即关闭电控系统，会给驾驶员带来很大的麻烦，因此发动机控制系统设有备用运行功能，以协助驾驶员将汽车开到汽车维修站。备用运行功能只有在发动机出现故障时才启用，此时正常运行功能被关闭，ECU用存储器中预先设定的参数代替传感器检测的信息来控制发动机，使发动机继续运行。当故障排除后，正常功能立即投入使用，备用运行功能自动关闭。二、发动机电控单元的检修发动机的电控单元的可靠性很高，轻易不会出现问题，电控单元出现故障的主要原因如下：①线路接触不良，接头氧化或脱落。②水分进人电控单元，造成电控单元损坏。③维修时操作不当而烧坏电控单元。但是对那些使用年限较长的汽车（行驶里程超过150000km，尤其是使用条件恶劣的），有可能某个集成块损坏，某电子元件焊脚接头开焊，以及电阻、电容元件失效等，都可能造成发动机起动困难、怠速不稳、油耗增大、动力性