发动机电子控制技术
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《发动机电控技术》课程教学大纲课程中文名称:发动机电控技术课程英文名称:Engine Electronic ControlTechnology课程编号:230634学分:4适用对象:2006级汽车运用技术专业一、课程的地位和作用本课程是汽车专业的一门职业技术技能课,它以《发动机构造、原理与拆装》、《汽车修理》、《汽车电工与电子技术》等课程为基础,并为《发动机故障检测与诊断》等课程奠定基础。
课程任务:本课程教授发动机电控技术的基本知识,电控发动机的性能特点,电控发动机的类型、基本组成及工作原理,主要部件的性能、作用及工作原理,使学生了解电控发动机的性能特点、掌握电控系统主要部件的作用、工作原理及基本检测方法二、课程的教学目标和基本要求教学目标通过学习使学生达到下列目标:1.了解电控技术在发动机上的应用。
2.掌握发动机各电控系统的类型、特点、主要组成。
3.掌握发动机各电控系统主要部件的类型、作用。
4、理解各电控系统的基本工作原理,具有分析简单电路的逻辑思维能力。
5、基本掌握电控发动机故障诊断的程序和方法。
4.能识别发动机电控系统的主要部件,了解其在车上的布置及连接关系。
5.掌握电控发动机使用维护注意事项,具备检测电控系统主要部件的实际操作能力。
6、具备电控发动机初步的故障诊断和分析能力。
教学基本要求1.本课程是本专业重要的职业技术技能课,课程内容属于机电一体化,教学中应注重培养学生综合运用机、电知识的能力,侧重于对电控系统工作原理的理解,注意培养和提高学生的逻辑思维、独立思考和分析问题的能力。
2.本课程理论部分应充分利用挂图、投影、及多媒体手段教学,增加信息量,同时也应注意提高学生的抽象思维能力。
3、本课程实践性很强,应突出技能训练。
充分利用实践教学条件,教师将讲与做结合起来,学生将想与练结合起来,提高学生的学习兴趣。
4、本课程的实训项目涉及到车上的带电作业,应要求学生遵守安全操作规程,养成严谨的工作作风,防止车辆及设备的损坏。
汽车发动机电控技术问题1、教材12:具有起动异步喷油功能的电控燃油喷射系统,在起动开关处于接通状态时,ECU接收到第一个凸轮轴位置传感器信号〔G信号后,接收到第一个曲轴位置传感器信号〔NE信号〕时,开场进展起动时的异步喷油问:一般的G信号和NE信号不是由曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器来提供的吗?我认为反映曲轴位置的信号要么装在曲轴上〔可装在曲轴前端或飞轮上〕,要么装在凸轮轴上,但没必要在曲轴和凸轮轴上都装。
实际的电喷车是不是也就装一处啊,不必两外都装。
答:不是的。
有的发动机凸轮轴位置传感器就在凸轮轴上,而曲轴位置传感器是在曲轴后端一个信号齿轮和传感器线圈。
有的发动机是都装在凸轮轴上—分电器上〔见?汽车电子控制技术?P101。
有的发动机是都装在曲轴上〔见?汽车电子控制技术?P100〕2、教材15中的VS信号为什么信号?答:是空气流量计信号。
3、教材16“翻开点火开关但不起动发动机,或关闭点火开关后,应适时切断燃油泵控制电路,使燃油泵停顿工作。
〞怎样理解“翻开点火开关但不起动发动机〞这个场适宜合什么情况?答:正常情况下,是翻开点火开关后,即起动发动机。
但有时,翻开点火开关后,并不是想发动车〔如想检查什么,找什么等,需翻开点火开关却不要发动车的情况〕或不是立即发动车〔如又遇熟人说话或翻开点火开关后,又想起什么事需要在车上立即先办等情况〕4、冯渊的汽车电控〔咱们一块讲的〕:教材84页中的图3-56,该本教材理解“发动机高转速、低负荷时,发动机ECU通过FPC提供应油泵ECU 高电平,使汽油泵获得高电压,高速运转;当发动机低转速、低负荷时,发动机ECU也是通过FPC提供应油泵ECU低电平,使汽油泵获得低电压〔约为9V〕,油泵低速运转。
而“发动机电控教材“对同一个电路的理解不一〞,它的理解是“发动机高转速、低负荷时,发动机ECU 通过FPC提供应油泵ECU 高电平,使汽油泵获得高电压,高速运转;当发动机低转速、低负荷时,发动机ECU却是通过DI提供应油泵ECU低电平,使汽油泵获得低电压〔约为9V〕,油泵低速运转。
《汽车电子控制技术》电子教案第一章:汽车电子控制技术概述1.1 汽车电子控制技术的定义与发展历程1.2 汽车电子控制技术的作用与重要性1.3 汽车电子控制系统的分类与组成1.4 汽车电子控制技术在我国的应用与发展趋势第二章:发动机电子控制技术2.1 发动机电子控制技术概述2.2 电控燃油喷射系统2.3 电控点火系统2.4 电控发动机排放控制系统2.5 电控发动机性能优化技术第三章:自动变速器电子控制技术3.1 自动变速器电子控制技术概述3.2 电控液力变矩器3.3 电控机械式变速器3.4 电控自动变速器控制策略与原理3.5 自动变速器电子控制技术的发展趋势第四章:汽车制动电子控制技术4.1 汽车制动电子控制技术概述4.2 电子控制防抱死制动系统(ABS)4.3 电子控制驱动防滑系统(ASR)4.4 电子控制电子制动力分配系统(EBD)4.5 电子控制车辆稳定控制系统(VSC)第五章:汽车电子控制安全技术5.1 汽车电子控制安全技术概述5.2 电子控制安全气囊系统(SRS)5.3 电子控制防撞系统(BSM)5.4 电子控制车道保持系统(LKAS)5.5 电子控制盲点监测系统(BSD)第六章:汽车电子控制舒适性技术6.1 汽车电子控制舒适性技术概述6.2 智能空调系统6.3 电动座椅与座椅记忆系统6.4 车载娱乐系统6.5 车载通信系统第七章:汽车电子控制网络技术7.1 汽车电子控制网络技术概述7.2 CAN总线技术7.3 LIN总线技术7.4 MOST总线技术7.5 FlexRay总线技术第八章:新能源汽车电子控制技术8.1 新能源汽车电子控制技术概述8.2 电动汽车动力系统控制技术8.3 混合动力汽车控制技术8.4 燃料电池汽车控制技术8.5 新能源汽车电子控制技术的发展趋势第九章:汽车电子控制技术检测与维修9.1 汽车电子控制技术检测方法与设备9.2 故障诊断与排除策略9.3 汽车电子控制部件的维修与更换9.4 汽车电子控制技术维修案例分析9.5 汽车电子控制技术维修发展趋势第十章:汽车电子控制技术的发展趋势10.1 自动驾驶技术10.2 车联网技术10.3 新能源汽车电子控制技术的发展10.4 汽车电子控制技术的创新应用10.5 汽车电子控制技术面临的挑战与展望第十一章:电子控制悬架系统11.1 电子控制悬架系统概述11.2 主动悬架系统11.3 被动悬架系统11.4 半主动悬架系统11.5 电子控制悬架系统的未来发展趋势第十二章:电子控制转向系统12.1 电子控制转向系统概述12.2 电动助力转向系统(EPS)12.3 液压助力转向系统12.4 电子控制转向系统的设计与工作原理12.5 电子控制转向系统的优点与挑战第十三章:电子控制制动系统13.1 电子控制制动系统概述13.2 防抱死制动系统(ABS)13.3 电子制动力分配系统(EBD)13.4 电子控制车辆稳定系统(ESC)13.5 电子控制制动系统的未来发展趋势第十四章:智能交通与车联网技术14.1 智能交通系统概述14.2 车联网技术的基本概念14.3 车联网技术的应用14.4 车联网技术的发展趋势14.5 车联网技术面临的挑战与解决方案第十五章:汽车电子控制技术的创新与挑战15.1 汽车电子控制技术的创新点15.2 汽车电子控制技术面临的挑战15.3 汽车电子控制技术的可持续发展15.4 汽车电子控制技术的政策与标准15.5 汽车电子控制技术的未来发展方向重点和难点解析本文主要介绍了《汽车电子控制技术》的各个方面,从概述、发动机和自动变速器控制技术,到制动和舒适性技术,再到网络技术、新能源汽车控制技术和检测维修,是发展趋势和未来挑战。
发动机电控系统概述和传统的机械控制的发动机相比,电控发动机通过一个中央电子控制单元(ECM)来控制和协调发动机的工作,ECM就象人的大脑一样,通过各种传感器和开关实时监测发动机的各种运行参数和操作者的控制指令,通过计算后发出命令给相应的控制元件,如喷油器等,实现对发动机的优化控制。
控制系统通过精确控制喷油时间和喷油量,以达到降低排放和提高燃油经济性的目的。
如下示意图所示,ECM处在整个发动机控制系统的核心位置。
各种输入设备,包括传感器、开关和油门踏板向ECM提供各种信息,ECM通过这些信息来判断发动机当前的运行工况和操作者的控制指令。
输出设备为执行元件,它们执行ECM通过计算得出的各种控制指令。
在所有的执行元件中,最重要的执行元件是实现喷油量控制和喷油时间控制的元件。
一、电子控制单元(ECM)电子控制单元(ECM)是整个控制系统的核心。
ECM内部有存储器,存储控制系统运行的程序。
这些程序在ECM没有物理损伤的前提下可以通过服务软件擦除重写。
ECM是精密的电子元件,在对车辆系统进行维修时要注意保护。
♦在查拔ECM上的连接插头前,请断开系统电源。
不允许带电插拔ECM上的连接插头。
♦在对ECM插头内的针脚进行测量时,一定要使用合适的转接导线,不可以用万用表的表笔直接测量。
在需要对底盘和发动机进行焊接作业时,一定要将ECM从发动机上拆下来,否则将损伤ECM,导致ECM失效。
输入设备输入设备向ECM输入各种参数,ECM通过这些参数来判断发动机当前的运行工况、司机的操作指令和其它的一些信号。
只有基于输入设备输入的正确参数,ECM才能做出正确的判断,控制发动机的运行。
按照输入设备功能的不同,可简单地将其分为三类,传感器、开关和油门踏板。
输入设备由ECM提供工作电源,大部分输入设备的工作电压都为5伏。
发动机主要通过安装在发动机和车辆上的各种传感器来实时监测当前的运行参数,不同的机型在传感器类型和数量上会有所不同,对柴油电控发动机,这些传感器通常包括:机油压力和温度传感器,进气温度和压力传感器,冷却液温传感器,柴油压力和温度传感器,发动机转速传感器,发动机位置传感器,大气压力传感器等等。
一、名词解释1、怠速控制:怠速控制的实质就是进气量的控制。
2、可变进气道:5通过改变进气气流路径的方法控制进气量的大小。
3、点火提前角:火花塞点火时,活塞距离上止点的曲轴转角。
4、点火导通角:初级线圈通电时间对应的曲轴转角5、节气门设定:使节气门工作特性与发动机ECU匹配。
6. ABS:防抱死制动系统,在制动过程中防止车轮抱死,从而获得最佳的制动性能。
7.顺序喷射:在发动机运转期间,由电控单元ECU控制喷油器按进气行程的顺序轮流喷。
8、ECU:电子控制单元,又称“行车电脑”、“车载电脑”等,从用途上讲则是汽车专用微机控制器。
9、间歇喷射:在发动机运转期间,喷油器间歇喷射燃油。
10、A\D转换器:模拟数字转换器,将模拟量或连续变化的量离散化,转换为相应的数字量的电路11.怠速基本点火提前角:传感器有怠速信号输出时所对应的基本点火提前角。
12.空燃比:混合气中空气与燃料之间的质量的比例。
13.暖机修正:怠速工况ECU根据冷却液温度进行的点火提前角修正。
14.滚流:在进气过程中形成绕垂直于汽缸轴线方向旋转的有组织的空气旋流。
S:恒速行驶系统或定速控制系统,能自动调节节气门开度,使汽车按设定的速度行驶。
16缸内喷射:是将喷油器安装于缸盖上直接向缸内喷油。
17间隙脉冲喷射:每缸每次喷射都有一个限定的持续时间,用喷射持续时间来控制喷油量。
3.连续稳定喷射:指发动机在工作期间,燃油一直在连续喷射,其流量正比于进入汽缸的空气量。
18闭环控制:是通过对输出信号的检测并利用反馈信号,对输入进行调整,使输出满足要求。
5.驱动防滑转系统:驱动过程中防止驱动车轮发生滑转的控制系统。
19主动悬架:是根据行驶条件,随时对悬架系统的刚度、减振器的阻尼力以及车身高度和姿态进行调节,使汽车的有关性能始终处于最佳状态。
20变矩器的传动比:是指涡轮转速与泵轮转速之比。
21变矩器的转矩比:是指涡轮轴的转矩和泵轮轴转矩之比。
22变矩器的效率:是指输入功率和输出功率之比。
发动机电控技术习题库-答案发动机电控技术习题库-答案第一章汽车发动机电控技术概述判断题(对的打√,错的打×,每题1分)(√)1、在发动机集中控制系统中,同一传感器信号可应用于不同子控制系统中。
(√)2、现代汽车广泛采用集中控制系统,它是将多种控制功能集中到一个控制单元上。
填空题:(每空0.5分)1. 电控燃油喷射系统用英文表示为________,怠速控制系统用英文表示为________。
答案:EFI;ISC2. 目前,应用在发动机上的电子控制系统主要包括电控燃油喷射系统、________ 和其他辅助控制系统。
答案:电控点火系统3. 在电控燃油喷射系统中,除喷油量控制外,还包括喷油正时控制、________和________控制。
答案:断油控制;燃油泵4. 电控点火系统最基本的功能是________ 。
此外,该系统还具有________控制和________控制功能。
答案:点火提前角控制;通电时间;爆燃5. 排放控制的项目主要包括废气再循环控制、活性炭罐电磁阀控制、氧传感器和________ 、________控制等。
答案:空然比闭环控制;二次空气喷射6. 传感器的功用是________ 。
答案:用来检测排气中的氧含量,向ECU 输送空然比反馈信号,进行燃油量闭环控制7. 凸轮轴位置传感器作为________ 控制和________控制的主控制信号。
答案:喷油正时;点火正时8. 爆燃传感器是作为________控制的修正信号。
答案:点火正时9. 电子控制单元主要是根据________ 确定基本的喷油量。
答案:进气量10. 执行元件受_______ 控制,其作用是________ 。
答案:ECU;执行某项控制功能11. 电控系统由________、________ 、________三大部分组成。
答案:信号输入装置;电子控制单元;执行元件12. 电控系统有________、________两种基本类型。
1、发动机电子控制技术产生与作用
随着我国国民经济实力的增长和人民生活水平的提高,汽车的市场需求不断扩大,汽车工业开始不如蓬勃发展的阶段。
然而,摆在面前的不止是机遇,更多的是挑战,如何解决好发展过程中的能源与环境问题成为当前汽车工业面临的两项难题。
一直以来汽车发动机以石油作为主要的燃料来源,但是,石油资源具有不可再生性,连续开采已使得石油资源日益枯竭。
此外,尾气排放带来的环境污染问题也是汽车工业急需解决的问题,制定并实施汽车尾气排放标准是一项较为有效的控制措施。
发动机是汽车的心脏,新技术在发动机上的应用,对提高汽车的整车性能有重要意义。
尽管现代发动机技术已相当成熟,特别是电子技术的应用已相当广泛,但仍存在一些空白,而且已有技术有些仍存在缺陷。
不断完善发动机电子控制技术,开发电子控制技术在发动机上的应用新领域,通过汽车内部网络或无线传输技术的信息通信完成系统之间的各种必要的信息传送与接收,实现高度集中控制及故障诊断的“整车控制技术”将是汽车发动机技术发展的必然趋势。
在能源与环保的双重压力下,我国发动机行业引进了许多先进的技术。
就发动机而言,发动机电子控制技术等先后应用到实际的生产生活中,其技术可以有效改善内发动机的燃油经济性,降低废气污染的排放,并且能够发挥发动机的卓越的性能,实现发动机的精确的控制,使得发动机动力性能达到最优的效率和最好的性能。
近年来,随着电子技术、控制理论与技术、计算机技术以及各种控制算法的进步与发展,我国的发动机的电子控制技术得到了巨大的发展与应用。
在二十一世纪,电子与控制技术已经涉及到工业领域的各个角落,在汽车发动机这种比较精密与要求甚高的机械中也是不例外的,电子控制技术更是在发动机中大展拳脚,在各个企业生产的汽车发动机中,出现了大量与现代汽车息息相关的电子控制新技术,这些新技术在提高汽车动力性、燃油经济型、安全可靠性、乘坐舒适性,推进汽车及交通智能化等方面发挥着不可替代的作用。
2、发动机电子控制系统组成与原理
当我们简单的介绍完发动机电子控制技术之后,我们得更为详细地介绍发动机的电子控制技术的各个组成部分与电子控制技术的工作原理。
我们选取一些具有代表性的子系统进行简要的介绍。
首先我们要介绍的是燃油缸内直喷系统。
其工作原理是:电子控制单元根据传感器测
得的参数计算所需供给的油量,并及时向喷油嘴发出喷油的指令,使燃油直接喷入气缸,而不是像传统的发动机那样喷入进气歧管进行预先混合,这是燃油缸内直喷系统的最大特点。
燃油缸内直喷系统装置引进了柴油机直接将柴油喷入缸内的理念直接在缸内喷射汽油,利用缸内气体流动与空气混合组织形成分层燃烧。
汽油直喷入缸内有利于汽油的雾化,使汽油和空气更好地混合,燃烧更为完全。
燃油缸内直喷系统发动机瞬态响应好,可以实现精确的空燃比控制,具有快速的冷起动和减速断油能力及潜在的系统进一步优化能力,这些方面都显示了它比进气道喷射汽油机的优越性。
采用先进的电子控制技术,早期直喷发动机的控制和排放等方面的许多问题都能得到解决。
接下来我们要介绍的是无空转控制系统。
发动机处于怠速工况下,不仅白白浪费燃油,而且其废气中的有害物质的排放甚至比车辆正常行驶时还要多。
发动机无空转系统在等车等待红灯的情况下可以自动关闭发动机,以节省燃油并减少尾气污染。
在驾驶采用无空转系统的汽车中,当车辆减速停止,换挡杆位于空挡,且离合器踏板被松开时,发动机将立即熄火,发动机进入零油耗、零排放和零噪声的深度“休眠”状态。
随后,一旦驾驶者踏踩离合器踏板,发动机将迅速平稳地自动恢复运转。
接着我们要介绍空燃比反馈控制系统。
在电喷发动机汽车上,仅仅利用空气流量传感器和发动机转速传感器信号来计算确定喷油量,很难将空燃比控制在理论空燃比附近。
配备空燃比反馈控制系统后,利用氧传感器反馈的空燃比信号对喷油脉冲宽度进行反馈控制,即可将空燃比控制在理论空燃比附近,再利用三元催化转换器将排气中的三种有害物质HC/CO/转化为无害成分,从而节约燃油和净化空气,满足油耗法规和排放法规的要求。
最后我们再介绍自适应巡航控制系统。
自适应巡航控制系统是将自动巡航控制系统和车辆前向撞击报警系统)有机地结合起来,既有自动巡航功能,又有防止前向撞击功能。
当与前车的距离过小时,自适应巡航控制系统控制单元可以通过与ABS、发动机控制系统协调动作,使车轮适当制动,并使发动机输出功率下降,使车辆与前方车辆始终保持安全距离。
自适应巡航控制系统在控制车辆制动时,通常会将制动减速度限制在不影响舒适度的程度,当需要更大的减速度时,自适应巡航控制系统控制单元会发出声光信号通知驾驶者主动采取制动操作。
当与前车之间的距离增加到安全距离时,自适应巡航控制系统控制单元控制车辆按照设定的车速行驶。
3、发动机电子控制技术的发展与趋势
随着电子控制技术的飞速发展和各种智能控制算法的进步,以及人们对汽车发动机性能要求的不断提高,未来几年的汽车发动机将出现多样化的趋势,其技术含量更高,性能更好。
在能源危机不断加剧和汽车尾气排放法规越来越严格的形式下,未来车用发动机的发展关键是提高能量利用率、提高安全性和降低污染物的排放,安全、节能和环保将是未来发动机技术发展的主旋律。
并且,我国发动机行业与控制领域的每一位工程师与专家及学者的不断创新与进步,我国的发动机电子控制技术一定会取得突破性的进步与发展。