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第1单元(Unit)第1周（Week）2学时（Periods）单元标题（Title）：项目1.1汽车电子控制技术的现状与发展教学地点（Place）：育贤阁114教学目标（TeachingTarget）：1.发动机电控技术的发展2.应用于发动机的电子控制系统3.汽车电子控制最新技术与发展4.发动机电控系统的基本组成教学方法（TeachingApproach）：理实一体化。教学过程中以学生为主体，教师适当讲解、并进行引导、监督、评估。教学材料及工具（TeachingMaterials&Aids）：PPT课件、维修工单、维修手册、维修工具考核与评价方式（Testing&EvaluatingMode）：平时成绩30%+理论考试40%+实践考核30%•复习旧课：汽车发动机的基本组成与工作原理？导入新课：项目1.1汽车电子控制技术的现状与发展课程内容–模块1汽车发动机电控技术概述–模块2汽油机电控燃油喷射系统–模块3汽油机电控点火控制系统–模块4汽油机辅助控制系统–模块5汽油机电控系统常见故障诊断与检修–模块6柴油机电控技术简介汽车发动机电控技术概述模块1项目1.1汽车电子控制技术的现状与发展项目1.2发动机电控系统的基本组成实训1电控汽油发动机总体结构认识汽车发动机电控技术概述项目1.1汽车电子控制技术的现状与发展1.1.1汽车电子控制系统的分类•整车电子控制系统第一类•车身电子控制系统第二类•车载信息系统第三类1.1.2汽车电子的产业现状•国际乘用车和商用车成本比例：30%—50%和15%—20%。•2005年，国产汽车成本比例：40%。•2008年，全球规模：1500亿美金，中国：1400—1500亿人民币。1.1.3汽车电子控制的关键技术1、发动机电控技术的发展–汽车电子技术—汽车技术与电子技术的结合。–第一阶段（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，如在车上装了晶体管收音机；–第二阶段（20世纪70年代末期到90年代中期）•为解决汽车安全、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（20世纪90年代中期以后）•电子技术从发动机扩展到底盘、车身及柴油机多个领域，各种电控系统日趋完善，汽车电子化已达到相当高的程度。电控技术：独立控制集中控制整车控制技术2、汽车电子新技术及其发展方向•2、汽车电子新技术及其发展方向•发展方向：•功能多样化、技术一体化、系统集成化、通信网络化。•新热点技术：•新能源汽车动力系统及其控制技术、总线与网络控制技术、车载42V供电控制技术、车载信息系统和线传操控。1、新动力源的应用2、安全性控制技术不断发展3、传统机械控制方式的改变4、汽车巡航控制广泛应用5、CAN总线网络的应用6、汽车12V供电系统向42V的转化7、通信与导航的采用•3、目前需要解决的关键问题•系统结构设计、定义与集成能力；•核心的汽车电子系统产品技术；•产品开发的支撑平台及其技术；•基础件及其产品。1.1.4汽车电子的现有产品一•汽车电器、电气电子控制系统二•车载信息系统三•基础器件(专用芯片、传感器与执行器)1.1.5汽车电子技术应用的发展趋势集成化网络化智能化项目1.2发动机电控系统的基本组成与工作原理1.2.1发动机电控系统的控制内容及功能进气控制系统怠速控制(ISC)系统排放控制系统–电控燃油喷射系统（EFI）•汽油机电控燃油喷射系统的基本功能是控制喷油量，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气。•柴油机电控燃油喷射系统的基本功能是控制供（喷）油量和供（喷）油正时还具有供（喷）油速率控制和喷油压力控制等功能。–电控点火系统（ESA）•汽油机电控点火系统的基本功能是点火提前角控制，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳点火提前角。–怠速控制系统（ISC）•基本功能是控制发动机怠速转速，使发动机怠速保持稳定。•柴油机怠速控制系统与电控燃油喷射系统集成一体，其功能除怠速转速控制外，还具有各缸均匀性控制功能。–排放控制系统（EVAP、EGR等）•基本功能是对排放控制装置的工作进行控制，以最大限度地降低发动机排放污染。包括EVAP、EGR等。–进气控制系统（可变气门驱动技术等）•基本功能是对进气实施控制，以提高充气效率。–增压控制系统（增压压力控制等）•基本功能是对增压装置的工作进行控制，以控制增压强度。–巡航控制系统（CCS）•基本功能是根据驾驶员的指令，进入或退出自动行驶状态。–警告提示•基本功能是由ECU控制各种指示和报警装置，一旦发现某系统工作不正常，及时发出信号以警告提示。–自我诊断系统（故障自诊断功能）•基本功能是对电控系统进行监测，确定有无故障发生，并在发现故障时提示警告。–失效保护系统（失效保护功能）•基本功能是当电控系统发生故障时，提供预先设定的参考信号值，以便控制系统能维持工作。–应急备用系统（应急备用功能）•基本功能是在ECU发生故障时，替代ECU维持发动机的基本运转功能。1.2.2发动机电控系统的组成图1-1传感器、ECU、执行器之间的关系传感器执行器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。1.信号输入装置：各种传感器，用于采集控制系统所需的信息，并将其转换成电信号通过线路输送给ECU。常用的传感器有：空气流量计、进气管绝对压力传感器、节气门位置传感器、凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器、车速传感器、爆燃传感器、起动开关、空调开关、档位开关、制动灯开关等。传感器的类型及功用空气流量计MAFS：测量发动机的进气量，将信号输入ECU。进气管绝对压力传感器MAPS：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TPS：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CMPS：提供曲轴转角基准位置信号。曲轴位置传感器CKPS：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。进气温度传感器IATS：检测进气温度信号。冷却液温度传感器ECTS：给ECU提供冷却液温度信号。车速传感器VSS：检测汽车行驶速度，给ECU提供车速信号（SPD信号）。氧传感器O2S：检测排气中的氧含量。爆燃传感器KS：检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。空调开关A/C：当空调开关打开，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。档位开关：自动变速器由空档挂入其他档时，向ECU输入信号。起动开关STA：发动机起动时，给ECU提供一个起动信号。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.电子控制单元（ECU）：给传感器提供参考电压，接受传感器或其他装置输入的电信号，并对所接受的信号进行存储、计算和分析处理，根据计算和分析的结果向执行元件发出指令。ECU的硬件构成图1-2发动机电控单元(ECU)3.执行元件：受ECU控制，具体执行某项控制功能的装置。常用的执行元件有：喷油器、点火器、怠速控制阀、EGR阀、炭罐电磁阀、油泵继电器、节气门控制电机、二次空气喷射阀、仪表显示器等。1.2.3发动机电控系统的工作原理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。1.2.4发动机电控系统的控制方式有开环控制和闭环控制两种，控制方式如下：图1-3开环控制和闭环控制示意图实训1电控汽油发动机总体结构认识(1)了解发动机电子控制系统总体组成。(2)区分与识别发动机电子控制系统的主要传感器、执行器。(3)了解发动机电子控制系统的工作原理。一、实训目的二、实训内容(1)发动机电子控制系统组成。(2)传感器(按顺序)、执行器(按顺序)、电控单元的名称以及在实物发动机上的安装部位。三、相关知识图1-4汽车发动机电子控制系统示意图1—电动燃油泵；2—燃油滤清器；3—活性炭罐电磁阀；4—活性炭罐；5—带输出驱动级的点火线圈；6—凸轮轴位置传感器；7—喷油器；8—燃油压力调节器；9—节气门控制组件；10—空气流量计；11—氧传感器；12—冷却液温度传感器；13—爆震传感器；14—曲轴位置传感器；15—进气温度传感器；16—发动机控制单元四、设备、工具和材料准备(1)常用工具一套。(2)丰田或大众奥迪电喷发动机故障实验台一台，动态或静态解剖发动机台架一台，桑塔纳2000GSi轿车一辆。五、技术标准及要求按照发动机台架上的实物、示教板上的实物来讲解汽车发动机电子控制系统的总体组成。其包括传感器、执行器、电控单元、燃油系统、点火系统、炭罐系统、爆震和反馈控制等。六、操作步骤讲解演示教学延伸七、考核序号考核内容配分评分标准考核记录扣分得分1正确使用工具、仪器10工具使用不当扣10分2正确指出传感器类型、作用及在车身位置20传感器类型、作用及所在位置每错一处扣5分3正确指出电控单元的控制作用20错误说明电控单元的控制作用扣20分4正确指出执行器类型、作用及在车身位置20执行器类型、作用及所在位置每错一处扣5分5正确指出执行器类型、作用及在车身位置正确理解发动机电子控制系统的组成及工作原理20电子控制系统的组成错误扣10分；工作原理错误扣10分6安全用电、防火，无人身、设备事故10因违反操作安全发生重大人身和设备事故，此项目按0分计分数统计100教师签字年月日