1、本章主要内容：本章主要内容：任务一任务一 观察电子技术在汽车上的运用观察电子技术在汽车上的运用 任务二任务二 观察电控发动机的组成控制功能观察电控发动机的组成控制功能 一、发动机电控技术的发展一、发动机电控技术的发展 二、电控技术对发动机性能的影响二、电控技术对发动机性能的影响 三、应用在发动机上的电子控制系统三、应用在发动机上的电子控制系统 第一阶段，从20世纪60年代中期到70年代中期，主要是为改善部分性能而对汽车电器产品进行的技术改造。第二阶段，20世纪70年代末期到20世纪90年代中期，在汽车发达国家相继制定了严格的排放法规和汽车燃油经济性法规，为解决汽车安全、污染和节能三大问题，电子
2、技术在汽车上的应用更加广泛和完善。第三阶段，20世纪90年代中期，电子技术在汽车上的应用已逐步扩展到车用汽油发动机以外的底盘、车身和车用柴油发动机多个领域，各种车用电控系统日趋完善。电子技术在汽车上的应用越来越普遍。1、提高发动机的动力性 、提高发动机的燃油经济性、降低排放污染、改善发动机的加速和减速性能、改善发动机的起动性能在汽油发动机上，电控燃油喷射系统取代了传统的化油器式燃料供给系看，减小了进气系统中的进气阻力，部分发动机上还采用了进气控制系统等，提高了充气效率，而且电控系统可保证进入发动机气缸的空气得到充分利用，从而提高发动机的动力性。在各种运行工况和运行环境下，电控系统均能精确控制发
3、动机工作所需的混合气浓度，使燃烧更完全、燃油利用更充分，从而提高发动机的燃油经济性。电控系统对发动机在各种运行工况和运行环境下优化控制，提高了燃烧质量，同时各种排放控制系统在汽车上的应用，都使发动机的排放污染大大降低。在加速或减速运行的过渡工况下，电子控制单元的告诉处理功能，使控制系统能够迅速响应，使汽车加速或减速反应更灵敏。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。电控燃油喷射系统 电控点火系统 怠速控制系统 排放控制系统 进气控制系统 增压控制系统 巡航控制系
4、统 警告提示系统 自诊断与报警系统 10失效保护系统 11应急备用系统在电控燃油喷射(EFI)系统中，喷油量控制是最基本的也是最重要的控制内容，电子控制单元(ECU)主要根据进气量和发动机转速确定基本的喷油量，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。除喷油量控制外，电控燃油喷射系统还包括喷油正时控制、断油控制和燃油泵控制。电控点火系统（ESA）最基本的功能是点火提前角控制。该系统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，
5、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。此外，电控点火系统还具有通电时间控制和爆燃控制功能。怠速控制（ISC）系统是发动机辅助控制系统，其功能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、变速器是否挂入档位等，通过怠速控制阀对发动机的进气量进行控制，使发动机随时以最佳大俗转速运转。其功能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，活性碳罐电磁阀控制，氧传感器和空燃比闭环控制，二次空气喷射控制等。进气控制系统的功能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
6、，从而改善发动机动力性。增压控制系统的功能是对发动机进气增压装置的工作进行控制。在装有废气涡轮增压装置的汽车上，ECU根据检测到的进气管压力，对增加专职进行控制，从而控制增压装置对进气增压的强度。驾驶员设定巡航控制模式后，ECU根据汽车运行工况和运行环境信息，自动控制发动机工作，使汽车自动维持一定车速行驶。由ECU控制各种指示和报警装置，一旦控制系统出现故障，该系统能及时发出信号以警告提示，如氧传感器失效、油箱油温过高等。在发动机控制系统中，电子控制单元（ECU）都具设有自诊断系统，对控制系统各部分的工作情况进行监测。当ECU监测到来自传感器或输送给执行元件的故障信号时，立即点亮仪表盘上的“C
7、HECK ENGINE”灯（俗称故障指示灯），以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。对车辆进行维修时，维修人员可通过特定的操作程序（有些需借助专用设备）调取故障码。故障排除后，必须通过特定的操作程序清除故障码，以免与新的故障信息混杂，给故障诊断带来困难。失效保护系统的功能主要是当传感器或传感器线路发生故障时，控制系统自动按电脑中预先设定的参考信号值工作，以便发动机能继续运转。如：冷却液温度传感器电路有故障时，可能会向ECU输入低于-50或高于139的冷却液温度信号，失效保护系统将自动按设定的标准冷却液温度信号
8、（80）控制发动机工作，否则会引起混合气过浓或过稀，导致发动机不能工作。应急备用系统功能是当控制系统电脑发生故障时，自动启用备用系统（备用集成电路），按设定的信号控制发动机转入强制运转状态，以防车辆停驶在路途中。应急备用系统只能维持发动机运转的基本功能，但不能保证发动机性能。1发动机电控技术的发展的三个阶段？2电控技术对发动机性能都有那几个方面的影响？3说明应用在发动机上的电子控制系统的名称和作用？一、电控系统的基本组成及类型一、电控系统的基本组成及类型 二、传感器的功用二、传感器的功用 三、传感器的类型三、传感器的类型 四、电子控制单元的基本功能四、电子控制单元的基本功能 五、执行元件的类型
9、五、执行元件的类型 1.电控系统的基本组成 2电控系统的类型 电子控制系统（简称电控系统）是指采用计算机等电子设备作为控制装置的自动控制系统。任何一种电子控制系统，其主要组成都可分为信号输入装置、电子控制单元（ECU）和执行元件三大部分。信号输入装置（各种传感器）电子控制单元（ECU）执行元件图1-1电子控制系统组成 电控系统有两种基本类型:即开环控制系统和闭环控制系统。开环控制系统的控制方式比较简单，ECU只根据各传感器信号对执行元件进行控制，而控制的结果是否达到预期目标对其控制过程没有影响。而闭环控制系统除具有开环控制的功能外，还对其控制结果进行检测，并将检测结果（即反馈信号）输入ECU，
10、ECU则根据反馈信号对其进行修正，所以闭环控制系统精度比开环控制系统高。执行元件电子控制单元（ECU）执行元件电子控制单元（ECU）在控制系统中，传感器是采集并向ECU输送信息的装置。1空气流量计（MAFS）2进气管绝对压力传感器（MAPS）3节气门位置传感器（TPS）4凸轮轴位置传感器（CMPS）5曲轴位置传感器（CKPS）6进气温度传感器（IATS）7发动机冷却液温度传感器（ECTS）8车速传感器（VSS）9氧传感器（O2 S）10爆燃传感器（KS）11起动开关（STA）12空调开关（A/C）13档位开关 14制动灯开关 15动力转向开关 16巡航（定速）控制开关 在L型电控燃油喷射系统中
11、（L是德语Luft，即空气的第一个字母），由空气流量计测量发动机的进气量，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。在D型电控燃油喷射系统中（D是Druck，即压力的第一个字母），由进气管绝对压力传感器测量进气管内气体的绝对压力，并将该信号输入ECU，作为燃油和点火控制的主控制信号。节气门位置传感器检测节气门的开度及开度变化（如全关（怠速）、全开）以及节气门开闭的速率（单位时间内开闭的角度）信号，此信号输入ECU，用于燃油喷射控制及其他辅助控制（如EGR、开闭环控制等）。凸轮轴位置传感器给ECU提供曲轴转角基准位置信号（G信号），作为供油正时控制和点火正时控制的主控制信号。曲轴位
12、置传感器有时称为转速传感器，用来检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号，作为供油正时控制和点火正时控制的主控制信号。进气温度传感器的功用是给ECU提供进气温度信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。发动机冷却液温度传感器给ECU提供发动机冷却液温度信号，作为燃油喷射控制和发动机的修正信号。冷却液温度传感器信号也是其他控制系统（如怠速控制和废气再循环控制等）的控制信号。车速传感器检测汽车行驶速度，给ECU提供车速信号（SPD信号），用于巡航控制和限速断油控制，也是自动变速器的主控制信号。氧传感器用来检测汽车排气中的氧含量，向ECU输送空燃比的反馈信号，进行喷油量的闭环控制
13、。爆燃传感器用来检测汽油机是否爆燃及爆燃强度，将此信号输入ECU，可作为点火正时控制的修正（反馈）信号。起动信号用来判断发动机是否处在起动状态。在起动时，进气管内混合气流速慢，温度低，因此燃油的雾化较差。为了改善起动性能，在起动发动机时必须使混合气加浓。当STA信号被ECU检测到后，确认发动机处于起动状态时，ECU便自动增加喷油量，因此，发动机起动时，通过起动开关给ECU提供一个起动信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。又称空调信号 空调信号用来检测空调压缩机是否工作，空调信号与空调压缩机电磁离合器的电源在一起，ECU根据A/C信号控制发动机怠速时点火提前角、怠速转速和断油转速等。当空调
14、开关打开，空调压缩机工作，发动机负荷加大时，由空调开关向ECU输入信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。自动变速器由P/N（停车或空挡）挡位挂入其他挡位时，发动机负荷将有所增加，挡位开关向ECU输入信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。当挂入P挡位或N挡位时，空挡位位置开关提供P/N挡位位置信号，防止不在P/N挡位时发动机起动。在制动时，由制动灯开关向ECU提供制动信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。采用动力转向装置的汽车，当转向盘由中间位置向左右转动时，由于动力转向油泵工作而使发动机负荷加大，此时动力转向开关向ECU输入信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。当进入巡
15、航控制状态时，由巡航控制开关向ECU输入巡航控制状态信号，由ECU对车速进行自动控制。子控制单元（ECU）俗称“电脑”，是发动机控制系统的核心，其功用是按照一定的程序对各种输入信号进行运算、储存、分析处理，然后输出指令，控制执行元件工作，以达到快速、准确、自动控制发动机工作的目的。执行元件是受ECU控制并具体执行某项控制功能的装置。在发动机集中控制系统中，执行元件主要有:喷油器、点火器、怠速控制阀、巡航控制电磁阀、节气门控制电动机、EGR阀、进气控制阀、二次空气喷射阀、活性炭罐排泄电磁阀、油泵继电器、风扇继电器、空调压缩机继电器、自诊断显示与报警装置、仪表显示器等。随着控制功能的增加，执行元件也将相应增加。1电控系统的基本组成及类型？2举例传感器的类型及功用？3叙述电子控制单元的基本功能？4.说明执行元件的类型
