汽车电子控制技术教案.pdf
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1、汽车电子控制技术陕西职业技术学院教案系 别:财经学院_专 业:汽车检测与诊断技术年 级:2013级_课程名称:汽车电子控制技术:汽车电子控制技术主编:吴刚人民交通出版社股份有限公司2014年8月出版 第一章汽车电控基础知识目的任务1.了解汽车电子控制技术的发展过程;2.掌握电子控制系统组成的英文名称;3.掌握电子控制系统的组成;4.掌握电子控制系统的简要工作过程.重点难点1.电子控制系统的组成;2.电子控制系统的简要工作过程。汽车电子控制技术教学方法讲授使用教具PPT、教学视频课后作业课后习题课时安排课堂教学时数:2试验教学时数:0讲授时间:2015年3月9日星期一2015年3月10日星期二第
2、一节汽车电子技术发展简介一、汽车电子技术的发展过程二、汽车电子控制技术应用的优越性第二节汽车电子控制系统的组成及工作原理一、汽车电子控制系统的组成与分类1.发动控制部分一一电控点火装置、电控汽油喷射、废弃再循环系统、怠速控制 2o底盘控制部分一一电控自动变速器、防抱死制动系统、电子控制动力转向系 统、电控悬架、巡航控制系统、安全气囊、雷达防撞系统、驱动防滑系统、制动力分配系统、电子稳定控制系统、安全带控制系统3.车身电控系统一一前照灯控制系统、转向灯控制系统、自动座椅、全自动空调、电子门锁与防盗系统、音响/音像2汽车电子控制技术I4.信息系统 一一信息显示与报警系统、语言信息系统、车用导航系统
3、、通信系统二、电子控制单元的功能与组成1.电子控制单元所具备基本功能2.电子控制单元的组成三、电子控制系统的工作过程案例分析:桑塔纳2000型轿车ABS灯常亮课后作业:1.汽车电控系统由哪几部分组成?2.电子控制单元有哪些功能?3.与发动机单独控制相比,集中控制有哪些优点?4.传感器的信号有哪几种类型?拓展知识点:1.发动机电控系统由哪些部分组成?2.哪些汽车是有电控单元的?3.国产奇瑞A3是否有电控单元?本章小结:1.汽车电子控制系统主要由信号输入装置即传感器、电子控制单元、执行器等组 成。分发动机控制部分、底盘控制部分、车身电控系统和信息系统四大部分。2.发动机和动力传动集中控制系统:包括
4、发动机集中控制系统、自动化变速控制 系统、防抱死制动系统和牵引力控制系统等;电控点火装置、电控汽油喷射、废 弃再循环控制、怠速控制.3.底盘综合控制和安全系统:包括车辆稳定控制系统、主动式车身姿态控制系统、巡航控制系统、防撞预警系统、驾驶员智能支持系统等;电控自动变速器、制动 防抱死制动系统、牵引控制、驱动防滑控制系统和车辆横向稳定性控制系统、电 3汽车电子控制技术I控悬架、巡航控制系统、安全气囊、雷达防撞系统、驱动防滑控制系统、安全带 控制系统、前照灯控制系统。4.智能车身电子系统:自动调节座椅系统、智能前灯系统、汽车夜视系统、电子 门锁与防盗系统等.5.通信与信息/娱乐系统:包括智能汽车导
5、航系统、语音识别系统、“ON STAR”系 统、汽车维修数据传输系统、汽车音响系统、实时交通信息咨询系统、动态车辆 跟踪与管理系统、信息化服务系统等;信息显示与报警系统、语音信息系统、车 用导航系统与定位系统、通信系统。6.电子控制系统的工作过程:从传感器传来的信号,首先进入回路进行处理。如 果是数字信号,根据CPU的安排,经I/O借口直接进入计算机。如果是模拟信号,还要经过A/D转换器,将其转换成数字信号后,才能经I/O借口进入计算机。大 多数信息暂时存储在RAM内,根据指令再从RAM送至CPUo有时需将存储在 ROM中的参考数据引入CPU,使输入到传感器的信号与之进行比较。对来自有 关传感
6、器的每一个信号依次取样,并与参考数据进行比较CPU对这些数据进行 比较运算,并进行处理,最后经输出回路去控制执行器动作。如果比较的数据不 在范围之内,则以故障码的形式储存,同时故障指示灯闪烁,告知驾驶员或维修 人员该汽车有故障及故障内容,便于检修车辆,保证车辆性能稳定,避免事故发生.第二章汽油机电控燃油喷射系统目的任务lo 了解EFI的分类及组成;2O熟悉EFI的工作过程及原理;4汽车电子控制技术I3o掌握EFI的传感器工作原理及作用;4。掌握EFI的常见故障排除方法。重点难点lo EFI的工作过程及原理;2。EFI的常见故障排除方法教学方法讲授、实训使用教具PPT、教学视频课后作业课后习题课
7、时安排课堂教学时数:8试验教学时数:讲授时间:2015年3月14日、3月16日、3月17日、3月21日第一节汽油机燃油喷射系统概述一、汽车电子技术的发展过程二、汽油机燃油喷射系统lo汽油机机燃油喷射系统概述2o汽油机燃油喷射系统的分类一一汽油喷射部位分类、喷射控制装置的形式不 同分类、喷射方式不同分类、按空气流量的测量方式分类、多点间歇喷射系统、按喷油器之间的喷油顺序分类5汽车电子控制技术3。汽油机电控喷射系统的优点4.电控燃油喷射系统的控制功能一一喷油量的控制(基本喷油时间、起动后各工 况下喷油量的修正)、汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理(空气供给系 统、燃油供给系统、电子控制系统)重
8、点:燃油供给系统的主要部件结构及检测诊断-电动汽油泵第二节电动汽油泵的控制一、电动汽油泵的控制内容1.油泵的开关控制2O油泵的转速控制二、电动汽油泵开关的控制lo由点火开关和空气流量传感器内的油泵开关控制的电动汽油泵控制电路2.由点火开关和ECU共同控制的电动汽油泵控制电路3o由ECU控制的电动汽油泵控制电路三、电动汽油泵转速的控制lo用电阻器控制的方式2.由专用ECU控制的方式3O由发动机ECU直接控制油泵工作电压的控制方式4.电动汽油泵及控制电路的检测第三节过滤器和燃油脉动阻尼器一、过滤器过滤器安装在燃油泵之后的油路中,其作用是过滤燃油中的氧化铁、粉尘等 固体夹杂物,防止燃料系统堵塞,减小
9、系统的机械磨损,确保发动机稳定运转,提高工作可靠性。二、燃油脉动阻尼器作用是使压力脉动衰减,以减小这种波动和降低噪声。第四节燃油压力调节器和喷油器一、燃油压力调节器的组成及作用作用是使系统油压(即供油总管内油压)与进气歧管压力之差保持常数,一6汽车电子控制技术般为 250kpao二、喷油器lo喷油器的组成由滤网、电接头、电磁线圈、复位弹簧、衔铁、针阀轴针、密封圈等组成.2O喷油器的作用ECU提供给电磁喷油器通电信号的时间长度,控制气缸里的油量。3.喷油器分类4.喷油器驱动方式一一电流驱动、电压驱动、无效喷射时间、喷油器及其控制电 路的检修第五节冷启动喷油器与热限时开关一、冷起动喷油器冷启动喷油
10、器安装在进气总管上,其功用是发动机在低温起动时投入工作,以改善发动机的低温起动性能。冷启动喷油器主要由电磁线圈、弹簧、柱塞阀与 阀座、旋流式喷嘴、滤网和电接头等组成。二、热限时开关热限时开关控制由点火开关、冷启动喷油器、热限时开关、电热线圈等组 成.第六节燃油供给系统的检测诊断步骤一、油压表的安装二、检测油压lo检测油压项目-燃油系统静态油压、燃油系统保持油压、油压调节器保持油压、发动机运转时燃油系统动态油压、电动汽油泵最大泵油压力和保持压力2o油压表的拆卸3O空气供给系统主要部件的结构及检测诊断4O空气供给系统的主要部件及工作原理-空气滤清器、空气流量传感器和进气压力传感器、节气门体与怠速调
11、整螺钉、7汽车电子控制技术怠速空气调整阀案例分析:雷克萨斯轿车怠速不稳,加速无力,排气管过热故障排除课后作业:1。常用汽油机电控燃油喷射系统主要由哪些类型?它们的组成及工作原理如何?分别介绍它们的工作特点。2.汽油机电控燃油喷射新系统一般由哪几个子系统组成?每个子系统又由哪些部 件组成?3o汽油机电控燃油喷射系统常用的喷油方式有哪几种?同步喷射发动机的喷油 正时主要有哪些类型?4.汽油机电控燃油喷射系统中常用的喷油器有哪些类型?叙述喷油器的检修方 法和步骤.本章小结:1.汽油机燃油喷射系统由单片机自动控制,包括信号输入传感器、反馈传感器、执行器、故障保护等。发动机ECU收集传感器的信号,包括曲
12、轴位置、凸轮轴 位置、节气门位置、冷却液温度、进气温度、进气流量或进气压力等,内部运算 后,驱动执行器,包括汽油泵、喷油嘴、点火线圈、怠速电动机、碳罐电磁阀等 工作,再通过反馈传感器、氧传感器、爆震传感器、怠速节气门位置传感器等信 号运算下一个循环,当某个传感器失效后,ECU会用替代信号工作,发动机进入跛 行模式,能勉强工作,性能会大大降低,同时记录故障内容,点亮发动机故障灯.2.汽油燃油喷射系统的分类.单点喷射、多点喷射;间歇喷射或脉冲喷射式、连 续喷射或稳定喷射方式;速度密度控制型、质量流量控制型;同时喷射、分组喷 射和顺序喷射。3.电控燃油喷射系统一般由三个子系统组成,即空气供给系统、燃
13、油供给系统和 电子控制系统。8汽车电子控制技术I4.电动汽油泵的控制主要包括油泵的开关控制和油泵的转速控制两方面。电动汽 油泵的控制电路应具有下列功能。ao在发动机起动及运转过程中,电动汽油泵应始终工作,以保证足够的燃油压 力。bo当点火开关由“OFF”位置转到“ON”位置而未起动发动机时,电动汽油泵应能 运转35s,使油路中充满压力燃油,以利于起动;Co当发动机熄火后,即使点火开关仍处于“ON”位置,电动汽油泵也应停止运转;do有的发动机为了控制泵油量,还根据发动机的负荷和转速等情况,对电动汽 油泵的转速进行控制。5.汽油压力调节器由上面的弹簧室和下面的燃油室组成,中间一个薄膜隔开,弹 簧室
14、与真空室相连,有一个进油口、一个出油口和一个真空口。汽油压力调节器 的主要功用是:使系统油压(即供油总管内油压)与进气歧管压力之差保持常数,一般为250kpa.这样,从喷油器喷出的汽油量便唯一地取定于喷油器的开启时 间。ECU提供给电磁喷油器通电信号的时间长度,专业术语成为喷油脉冲宽度,简称喷油脉冲。6.喷油器的作用:ECU提供给电磁喷油器通电信号的时间长度,控制气缸里的 油量。7.喷油器的分类:轴针式电磁喷油器、球阀式电磁喷油器和片阀式电磁喷油器。8.喷油器的驱动方式分为电流驱动与电压驱动两种方式.电流驱动只适用于低阻 喷油器,电压驱动既可用于低阻喷油器,又可用于高阻喷油器.9.冷启动喷油器
15、的作用:冷启动喷油器安装在进气总管上,其功用是发动机在低 9汽车电子控制技术I温启动时投入工作,以改善发动机的低温起动性能。冷启动喷油器主要由电磁线 圈、弹簧、柱塞阀与阀座、旋流式喷嘴、滤网和电接头等组成。第三章电子控制系统传感器及检修目的任务1。了解电控汽油机燃油喷射系统传感器;2O熟悉电控汽油机燃油喷射系统的传感器工作过程及 原理;3O掌握电控汽油机燃油喷射系统的常见传感器故障排 除方法。重点难点1.EFI传感器工作过程及原理;2O EFI的常见传感器故障排除方法。教学方法讲授、实训使用教具PPT、教学视频课后作业课后习题课时安排课堂教学时数:6试验教学时数:10汽车电子控制技术讲授时间:
16、2015年3月24日、3月30日、3月31日第一节 汽油机燃油喷射系统传感器概述一、概述二、传感器空气流量传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、发动机转速传感器、冷却液温度传感器、爆震传感器、氧传感器、凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感 器第二节空气流量传感器原理及检修一、空气流量传感器分类测量原理-叶片式、卡门漩涡式、热线式及热膜式。二、空气流量传感器原理及检修lo叶片式空气流量传感器1)结构2)波形测量3)叶片式空气流量传感器检修一一外部线路检查、内部电路检查、机械部分 检查2。卡门漩涡式空气流量传感器1)结构及工作原理2)波形测量3)波形分析4)卡门漩涡式空气流量传感器检修-一外部线路检
17、查、内部电路检查、机械 部分检查3.热线式空气流量传感器1)结构及工作原理2)波形测量3)波形分析4)热线式式空气流量传感器检修-外部线路检查、内部电路检查、机械部分检查11汽车电子控制技术I4.热膜式空气流量传感器第三节进气压力传感器一、半导体压敏电阻式进气压力传感器(MAP)1.结构及工作原理2.波形测量3。波形分析4o半导体压敏电阻式进气压力传感器的检测二、表面弹性波式进气压力传感器1.波形测量2o波形分析第四节节气门位置传感器一、开关触点式节气门位置传感器开关触点式节气门位置传感器由导向凸轮、节气门轴、控制杆、活动触点、怠速触点、功率触点、导线插头、导向凸轮槽、调整螺钉槽等组成。二、线
18、性可变电阻式节气门位置传感器线性可变电阻式节气门位置传感器由电源线、信号线和搭铁3条线组成.三、综合型节气门位置传感器综合型节气门位置传感器由怠速开关滑动触点、线性电阻器活动触点、电阻 体及基准电压线、节气门开度信号线、怠速信号线和搭铁线4条线组成。1.波形测量2o波形分析3。自动变速器电控系统的节气门位置传感器第五节曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器概论二、曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器分类lo磁感应式曲轴位置传感器1)结构2)工作原理12汽车电子控制技术3)检修一一信号及线路检测、内部电路检测、机械部分检测2.霍尔式曲轴位置传感器1)结构2)工作原理3)检
19、修-电源、线路及机械部分检查;信号检测3O光电式凸轮轴位置传感器1)光电式凸轮轴位置传感器的结构和工作原理2)检修线路检测、机械部分检测、光电式凸轮轴位置传感器输出信号的检 测第六节其他辅助传感器一、进气温度传感器和冷却液温度传感器结构和工作原理1.进气温度传感器结构及工作原理(THA)2.冷却液温度传感器结构及工作原理(THW)二、爆震传感器(KNK)lo磁滞伸缩式爆震传感器2。压电式爆震传感器3.火花塞金属垫型爆震传感器4。波形测量及分析5o爆震传感器检修三、氧传感器(EGO)1.氧传感器的分类-氧化钛式、氧化倍式2.氧化钛式氧传感器1)氧化钛式氧传感器的结构2)氧化钛式氧传感器的输出特性
20、3)氧化钛式氧传感器的工作电路3o氧化错式氧传感器1)氧化错式氧传感器的结构2)氧化错式氧传感器的输出特性13汽车电子控制技术3)氧化错式氧传感器的工作电路4。波形测量5o氧传感器的检修四、燃油流量传感器lo光电式燃油流量传感器的结构2.光电式燃油流量传感器的检测案例分析:一辆桑塔纳2000GSi型轿车,在行驶过程中突然出现发动机不能随 着加速踏板的踩下而加速,但也不熄火的故障。课后作业:lo如何检测氧传感器?2o热线式空气流量传感器的工作原理如何?它如何完成自洁作用?如何检修?热膜式空气流量传感器有何优点?3.如何检修进气压力传感器?4。从外观上怎么样区分氧化钛式和氧化错式氧传感器?本章小结
21、:1.电控装置传感器主要由9个常用传感器组成,各种传感器将检测到的发动机运 行参数输入控制单元,控制单元据此控制燃油量、空气流量和喷油时间等,以实 现与发动机工况的最佳匹配,达到节省燃油、净化排气、改善加速性能和低温启 动性能等目的。2.电控发动机常用传感器:空气流量传感器、进气温度传感器、节气门位置传感 器、发动机转速传感器、冷却液温度传感器、爆震传感器、氧传感器、凸轮轴位 置传感器、曲轴位置传感器等.3.空气流量传感器是测量发动机进气量的装置,它将吸入的空气量转换成电信号 送至ECU,作为决定喷油量的基本信号之一根据测量原理不同,空气流量传感 器有叶片式、卡门漩涡式、热线式及热模式几种类型
22、。14汽车电子控制技术I4.进气压力传感器有半导体压敏电阻式进气压力传感器和表面弹性波式进气压 力传感器两种.5.节气门位置传感器(TPS)安装在节气门体上,用以检测节气门的开度,它通 过杠杆机构与节气门联动,反映节气门的开度及怠速、加速、减速和全负荷等不 同工况.6.节气门位置传感器有三种:开关触点式、线性可变电阻式和综合型。7.曲轴位置传感器有三种:磁感应式、霍尔式和光电式.8.进气温度传感器的结构与工作原理与冷却液温度传感器相同,也是采用热敏电 阻检测进气的温度。是负温度系数的热敏电阻,随温度的升高电阻值变低。9.爆震传感器有磁滞伸缩式、压电式和火花塞金属垫型爆震传感器。10.氧传感器有
23、氧化钛式和氧化错式两种.11.燃油流量传感器有光电式燃油流量传感器.第四章电控发动机点火控制系统及其他控制系统目的任务1.了解电控发动机点火控制系统的组成;2O熟悉电控发动机点火控制系统工作过程及原理;3o掌握电控其他控制系统。重点难点1.电控发动机点火控制系统工作过程及原理。教学方法讲授、实训15汽车电子控制技术I使用教具PPT、教学视频课后作业课后习题课时安排课堂教学时数:8试验教学时数:讲授时间:2015年4月7日、4月13日、4月14日、4月14日 第一节电控发动机点火控制系统一、电控点火系统的组成与功能lo电控点火系统的组成传感器、发动机ecu、点火模块、点火线圈、高压 线和火花塞等
24、.2.电控点火系统的功能二、电控点火系统分类lo有分电器式点火控制系统2o无分电器的点火控制系统三、无分电器的点火控制系统分配式工作原理lo无分电器的点火控制系统二极管分配式工作原理2.无分电器的点火控制系统同时点火工作原理1)同时点火2)点火线圈分配式同时点火系统工作原理3)点火器控制原理调整4)点火线圈组件5)单独点火第二节 点火提前角与闭合角的控制16汽车电子控制技术一、点火提前角的控制ECU根据汽油机的各种工况信号对点火时刻进行控制。首先根据发动机的转 速和进气压力信号从存储器存的数据中找到相应的基本点火提前角,然后根据有 关传感器信号值加以修正,得出实际点火提前角o实际点火提前角由三
25、部分组成:初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角。1.起动工况的点火时刻控制2.起动后点火时刻控制1)基本点火提前角2)点火提前角的修正:-暖机修正、过热修正、空燃比反馈修正、怠速稳定性修正、爆震修正、最大和最小提前角修正。二、闭合角的控制lo ECU对闭合角的控制2o电子点火器中闭合角的控制3。1信号的产生第三节发动机爆震的控制一、半导体压敏电阻式进气压力传感器(MAP)lo结构及工作原理2.波形测量3.波形分析4.半导体压敏电阻式进气压力传感器的检测二、表面弹性波式进气压力传感器lo波形测量2o波形分析第四节怠速控制装置一、怠速控制控制的作用怠速控制装置就是在发动机内部阻力矩不断变
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