1、【项目描述】随着电子技术、计算机技术和控制技术的发展和人们对汽车的要求日益提高，现代汽车正在向电子化、智能化方向发展。目前汽车上，特别是轿车上的电子控制部件越来越多，基本上占汽车总成本的1/3还多。（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。知识目标知识目标（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。技能技能目标目标【任务目标】【任务导入】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.掌握发动机电控系统的基本组成、控制
2、原理、各电子元器件的名称及安装位置。一辆2004年款君威2.5轿车，行驶里程4.7万km，客户反映发动机故障指示灯点亮，发动机任何一个电控系统出现故障，发动机故障指示灯都会点亮，维修人员初步判断是发动机电控系统出现故障。【必备知识】第一阶段，为 1971 年以前，主要是为了改善部分性能而对汽车电器产品进行的电子技术改造，如在车上装了晶体管收音机；电子点火装置的使用.第二阶段，19741982 年，以集成电路和 16 位以下的微处理器在汽车上的应用为标志。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；第三阶段，19821990 年，微处理器在汽车上
3、的应用日趋可靠和成熟，并向智能化方向发展。第四阶段，从 2005 年开始，进入了汽车电子技术时代，有通信系统、多路传输系统、ASKS-32 位微处理器、数字信号处理方式的应用，出现了通信与导向协调系统、动力最优化系统、智能化汽车等。一、发动机电控系统的发展二、发动机电控系统的优势（4）发动机电控系统的可靠性很高，一般在100 000 km内不会出现问题。（2）简化了维护和检修过程。（3）为技术人员的检修提供方便。（6）为大规模装车使用提供了必要的技术和物质基础，也使整车的成本越来越低。（5）装有发动机电控系统的车辆自动化程度较高，驾驶员驾驶方便、省力、舒适。（1）提高发动机的经济性和动力性，改
4、善排放指标。三、发动机上应用的电控系统及功能怠速控制怠速控制(ISC)系统系统排放控制系统排放控制系统进气控制系统进气控制系统功用：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。1、电控燃油喷射系统（、电控燃油喷射系统（EFI）2、电控点火系统电控点火系统（ESA）功用：是点火提前角控制。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
5、，以实现提高发动机动力性、经济性和降低排放污染的目的。功用：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怠速转速运转。3 3、怠速控制系统（、怠速控制系统（ISCISC）4 4、排放控制系统、排放控制系统功用：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。功用：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。5 5、进气控制系
6、统、进气控制系统6 6、增压控制系统、增压控制系统功用：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，对增加装置进行控制，从而控制增压装置对进气增压的强度。7 7、巡航控制系统、巡航控制系统 功用：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。功用：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。8、自诊断、自诊断与报警与报警系统系统9、失效保护系统、失效保护系统功用：主要是当传感器或传感器线路发生故障时
7、，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。10、应急备用系统、应急备用系统 功用：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。四、发动机电控系统的基本组成 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）和执行元件三部分。图1-1 传感器、ECU、执行器之间的关系信号输入装置信号输入装置各种传感器，采集控制系统的信号，并各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给转换成电信号输送给ECU；电子控制单元电子控制单元ECU，给各传感器提供参考电压，接受，给
8、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传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令指令执行元件执行元件由由ECU控制，执行某项控制功能的装置。控制，执行某项控制功能的装置。传感器 电控单元 执行器空气流量计空气流量计测量发动机的进气量，将信号输入测量发动机的进气量，将信号输入ECU。进气绝对压力传感器进气绝对压力传感器测量进气管内气体的绝对压力，将信号输入测量进气管内气体的绝对压力，将信号输入ECU。节气门位置传感器节气门位置传感器检测节气门的开度及开度变化，信号输入检测节气门的开度及开度变化，信号输入ECU。凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器提供曲轴
9、转角基准位置信号。提供曲轴转角基准位置信号。曲轴位置传感器曲轴位置传感器检测曲轴转角位移，给检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲提供发动机转速信号和曲轴转角信号。轴转角信号。进气温度传感器进气温度传感器检测进气温度信号。检测进气温度信号。冷却液温度传感器冷却液温度传感器给给ECU提供冷却液温度信号。提供冷却液温度信号。车速传感器车速传感器检测汽车的行驶速度，给检测汽车的行驶速度，给ECU提供车速信号（提供车速信号（SPD信号）。信号）。1 1、传感器的类型及功用、传感器的类型及功用 ：氧传感器检测排气中的氧含量。爆燃传感器检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。空调开关当空调开关打开，空调压
10、缩机工作，发动机负荷加大时，由空调开关向ECU输入信号。档位开关自动变速器由空档挂入其他档时，向ECU输入信号启动开关发动机启动时，给ECU提供一个启动信号。制动灯开关制动时，向ECU提供制动信号。动力转向开关当方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，此时向ECU输入信号。巡航控制开关当进入巡航控制状态时，向ECU输入巡航控制状态信号2 2、ECUECU功用：功用：给传感器提供电压，接受传感器和其他装置的输入信号，给传感器提供电压，接受传感器和其他装置的输入信号，并转换成数字信号；并转换成数字信号；储存该车型的特征参数和运算所需的有关数据信号；储存该车型的特征参数
11、和运算所需的有关数据信号；确定计算输出指令所需的程序，并根据输入信号和相关程确定计算输出指令所需的程序，并根据输入信号和相关程序计算输出指令数值；序计算输出指令数值；将输入信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定并存将输入信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定并存储故障信息。储故障信息。向执行元件输出指令，或根据指令输出自身已储存的信息；向执行元件输出指令，或根据指令输出自身已储存的信息；自我修正功能（学习功能）。自我修正功能（学习功能）。发动机电控单元发动机电控单元(ECU)类型：类型：喷油器、点火器、怠速控制阀、巡航控制电磁喷油器、点火器、怠速控制阀、巡航控制电磁阀、节气门控制电动机、阀
12、、节气门控制电动机、EGR阀、进气控制阀、二次空阀、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、空调压缩继电器、自诊断显示与报警装置、仪表电器、空调压缩继电器、自诊断显示与报警装置、仪表显示器等显示器等。3、执行元件执行元件功用：功用：控制系统的执行机构，接受控制系统的执行机构，接受ECUECU发出的控制指令发出的控制指令并完成具体的执行动作。并完成具体的执行动作。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。五、发动机电控系统的控制过程控制方式图1-2 开环控制和闭环控制示意图有开环控制和闭环控制两种，控制方式如下：六、发动机电控系统实例感谢学习Thank You昆山登云科技职业学院汽车工程系
