項目一汽車發動機電控系統概述第一節

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點知識目標任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點學習目標

1、具有發動機電控系統組成的相關知識；2、具有發動機電控系統功用的相關知識；3、具有發動機電控系統控制方式的相關知識。

1、能正確描述發動機電控系統對發動機性能的影響；2、能正確描述發動機電控系統的組成；3、能正確描述發動機電控系統的功用；4、能正確描述發動機電控系統的控制方式。1、具有良好的工作責任心、職業道德；2、具有安全操作意識和環境保護意識；3、具有良好的拼搏與創新精神、團隊協作精神。知

識

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標能

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標任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點一、發動機電控系統的發展

汽車電子技術發展始于20世紀60年代，分為四個階段：第一階段從20世紀60年代中期到70年代中期，主要是為了改善部分性能而對汽車產品進行的技術改造，如在汽車上裝用了第一個電子裝置——晶體管收音機。第二階段從20世紀70年代末期到90年代中期，為解決安全、污染和節能三大問題，研制出電控燃油噴射系統、電子控制防滑（防抱死）制動裝置和集成電路（IC）點火裝置。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點一、發動機電控系統的發展

第三階段從20世紀90年代中期以后，電子技術在汽車上的應用已逐步擴展到車用汽油發動機以外的底盤、車身和車用柴油發動機多個領域。

第四階段20世紀90年代后期以來，CAN—BUS技術（控制器局域網絡）普遍應用，CAN—BUS是應用在現場、在微機化測量設備之間實現雙向串行多節點的數字通訊系統，是一種開放式、數字化、多點通信的底層控制網絡。新中國的汽車工業，與共和國共命運，經過半個世紀的努力，發生了天翻地覆的變化。從一個曾經是“只有卡車沒有轎車”、“只有公車沒有私車”、“只有計劃沒有市場”的汽車工業，蛻變成一個種類比較齊全、生產能力不斷增長、產品水平日益提高的汽車工業體系。回顧中國汽車工業50年來走過的路程，一步一個腳印，處處印證著各個歷史時期的時代特色，經歷了從無到有、從小到大、創建、成長和全面發展三個歷史階段。我國汽車工業涌現出中國一汽、二汽、上汽、廣汽、比亞迪、吉利等多個國際知名的汽車企業，彰顯出中華民族不畏艱辛、銳意進取，自強不息的拼搏與創新精神。課程思政任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點二、發動機電控系統對發動機性能的影響

隨著汽車技術和電子技術的發展，汽車電子技術也得到了迅速發展。現代汽車發動機電子控制系統（簡稱為發動機電控系統）不論在動力性、經濟性方面，還是在舒適、環保等方面，都起著很重要的作用，主要表現在以下幾點：

提高了發動機的動力性電控燃油噴射系統的應用使進氣阻力減小，進氣控制系統的應用，提高了充氣效率，并且使進入氣缸的空氣得到了充分利用，從而提高了發動機的動力性。提高了發動機的燃油經濟性在各種運行工況和運行環境下，發動機電控系統均能精確控制發動機工作所需的混合氣濃度，使燃燒更完全、燃油利用更充分，從而提高了發動機的燃油經濟性。降低了發動機的排放污染發動機電控系統對發動機在各種運行工況和運行環境下進行優化控制，提高了燃燒質量，同時各種排放控制系統在汽車上的應用，都使發動機的排放污染大大降低。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點二、發動機電控系統對發動機性能的影響任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點二、發動機電控系統對發動機性能的影響

改善了發動機的起動性能在發動機起動和暖機過程中，發動機電控系統能根據發動機溫度的變化對進氣量和供油量進行精確控制，從而保證發動機順利起動和平穩經過暖機過程，可明顯改善發動機的低溫起動性能和熱機運轉性能。改善了發動機的加速和減速性能在加速或減速運行的過渡工況下，電子控制單元（ElectronicControlUnit，ECU）的高速處理功能使發動機電控系統能夠迅速響應，使汽車加速或減速反應更為靈敏。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點二、發動機電控系統對發動機性能的影響降低了發動機的故障發生率發動機電控系統對發動機各種運行工況的優化控制及其自身的不斷完善，使發動機的故障發生率大大降低。自診斷與報警系統的應用，提高了故障診斷的速度和準確性，縮短了汽車因發動機故障而停駛的時間。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點二、發動機電控系統對發動機性能的影響任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點三、發動機電控系統的組成

發動機電控系統主要由信號輸入裝置（傳感器及開關）、電子控制單元（ECU）和執行元件三部分組成，如圖1-1所示。

不同型號的發動機，發動機電控系統包括的部件略有不同。圖1-1發動機電控系統的組成輸入裝置電子控制單元執行元件任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點三、發動機電控系統的組成

信號輸入裝置信號輸入裝置主要指各種傳感器及開關，其作用是采集發動機電控系統所需的信號，并轉換成電信號通過電路輸送給ECU。常見的傳感器及開關見表1-1。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點三、發動機電控系統的組成

電子控制單元ECUECU是發動機電控系統的控制中樞。在發動機工作時，它不斷接收各輸入信號輸入的信息，并進行運算、分析、比較，按內部存儲的程序計算出最佳的控制參數，并向執行元件發出控制指令。同時，ECU還具有自診斷功能，當各傳感器的輸入信號和執行元件的工作情況出現異常時，會記錄并存儲相應的故障信息，以便于診斷時讀取。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點三、發動機電控系統的組成

執行元件執行元件接收ECU控制指令，具體執行某項控制功能，主要指各種電機、電磁閥和加熱元件，常見的執行元件噴油器、點火器、怠速控制閥、廢棄再循環閥等。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點四、發動機電控系統的功用

發動機電控系統的主要功能是根據各種傳感器的信號控制發動機的噴油和點火，同時還具有怠速控制、排放控制、進氣增壓控制、溫度控制、能量控制、巡航控制、自診斷及應急控制等許多輔助控制功能。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點四、發動機電控系統的功用

燃油噴射控制燃油噴射控制是指發動機ECU根據進氣量控制基本噴油量，然后根據其他傳感器信號對噴油量進行修正，使發動機在各種工況下都能獲得最佳濃度的混合氣。此外，燃油噴射控制還包括噴油正時、減速斷油及電動燃油泵控制功能。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點四、發動機電控系統的功用點火控制點火控制是指發動機ECU根據發動機轉速和位置信號控制基本點火提前角，然后根據其他傳感器對點火提前角進行修正，使發動機在各種工況條件下都能獲得最佳點火提前角，從而改善發動機的燃燒過程，以達到提高發動機動力性、經濟性和降低排放污染的目的。此外，電控點火系統還具有通電時間控制和爆燃控制功能。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點四、發動機電控系統的功用怠速控制怠速控制是指根據發動機怠速運轉條件，根據發動機冷卻液溫度、空調壓縮機是否工作、變速器是否掛入檔位等，通過節氣門或怠速控制閥對發動機的進氣量進行控制，使發動機隨時以最佳怠速轉速運轉。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點四、發動機電控系統的功用排放控制排放控制包括曲軸箱強制通風控制、汽油蒸氣排放（EVAP）控制、廢氣再循環控制（EGR）、三元催化轉化器（TWC）與空燃比反饋控制、二次空氣供給控制等。排放控制的目的是減少發動機排氣對環境造成的污染。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點四、發動機電控系統的功用增壓控制增壓控制系統的功能是對發動機進氣增壓裝置的工作進行控制。在裝有廢氣渦輪增壓裝置的汽車上，ECU根據檢測到的進氣歧管壓力對增加裝置進行控制，從而控制增壓裝置對進氣增壓的強度，以達到控制進氣壓力、提高發動機動力性和經濟性的目的。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點四、發動機電控系統的功用溫度控制具有溫度特性曲線的發動機電控系統可以根據發動機對負荷的要求，控制發動機按不同的工作溫度進行工作，該控制功能可通過控制特性曲線節溫器及電子冷卻液泵等電控元件實現發動機不同的冷卻模式。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點四、發動機電控系統的功用能量控制具有能量控制功能的發動機電控系統可以調節發電機的工作狀況以及蓄電池的充電狀態，來實現能量系統的平衡，當識別到整個系統能量嚴重不足時，甚至關閉一些較大功率的用電器，以保持整個系統能量狀態。此功能可通過安裝蓄電池傳感器來監控車輛能量狀況的變化。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點四、發動機電控系統的功用巡航控制駕駛人設定巡航控制模式后，ECU根據汽車運行工況和運行環境信息自動控制發動機工作，使汽車自動維持定車速行駛。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點四、發動機電控系統的功用自診斷控制對車輛進行維修時，維修人員可通過特定的操作程序（有些需借助專用設備）調取故障碼。自診斷控制是指電控系統具有自我診斷能力，可對電控系統工作情況進行監控，當識別到系統有故障時，儀表板上的故障指示燈會發出警報，以提示駕駛人發動機有故障，并將故障碼存儲。在維修時，通過一定操作程序可將故障碼調出，進行有針對性的檢查。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點四、發動機電控系統的功用失效保護控制在電控系統中，當自診斷系統判定某傳感器或其電路出現故障（即失效）時，失效保護控制便進入工作狀態，給ECU提供設定的目標信號來代替故障信號，以保持控制系統繼續工作，確保發動機仍能繼續運轉。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點四、發動機電控系統的功用應急控制當發動機ECU或少數重要的傳感器出現故障、車輛無法行駛時，應急控制功能可以讓ECU把燃油噴射和點火控制在設定的水平上，作為一種備用功能使汽車能維持基本行駛，以便把汽車開到最近的維修站或適宜的地方。任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點五、發動機電控系統的控制方式發動機電控系統按有無反饋信號可分為開環控制和閉環控制兩種。開環控制

發動機電控系統的開環控制是指ECU只根據各傳感器信號對執行元件進行控制，而控制的結果是否達到預期目標，ECU沒有監控，在發動機電控系統的輸出端與輸入端之間不存在反饋回路，如圖所示。開環控制方式比較簡單，但系統出現擾動時，控制精度會降低。圖1-2開環控制方式任務一

發動機電控燃油噴射系統的發展及特點五、發動機電控系統的控制方式閉環控制

在發動機電