汽车电控技术精品课程电子教案
章节号：第三章第1节 课题名称: 电控燃油供给系统概述及功能 课时安排： 5学时 教学方式：课堂讲授、实验 教学过程： 1、了解燃油供给系统油路的工作原理； 学习目标 2、理解喷油正时、喷油量、燃油停供控制原理； 3、学习电控燃油喷射系统的功能机构。 1、电控燃油喷射系统的优缺点； 2、电控燃油喷射系统的类型； 知识要点 3、电控燃油喷射系统反馈信号系统； 4、冷却液温度传感器的结构及工作原理。 1、电控燃油喷射系统开环、闭环控制系统工作原理； ★ 重点分析 2、冷却液温度传感器的检测与维修； 3、缸内直喷技术和进气管喷射系统的区别。 1、电控燃油供给系统的组成 燃油供给系由燃油箱、电动汽油泵、滤清器、油压调节器、喷油器（冷起动喷油器）、燃油分配管及燃油蒸发控制系统组成。 2、系统工作过程 油箱储存一定量的燃油，电动油泵提供燃油系统所需的具有一定压力的燃油，经过滤清器过滤送到燃油分配管分至各喷油器，喷油器按ECU的指令将一定量的燃油雾化喷入汽缸，油压调节器能调节系统油压，使油压和进气管道喷油器安装位置处的气压保持恒定的压力差。 回油管道将多余的燃油送回油箱。燃油系在工作中会产生油蒸汽，由燃油蒸发控制系统吸收和处理。 3、汽车一般的三条燃油管 （1）供油管：其作用是将燃油从燃油箱输送到发动机； （2）回油管：其作用是使多余的燃油返回燃油箱； （3）燃油蒸气排放管(仅某些车型有)：其作用是将HC气体(即挥发的燃油蒸气)从燃油排出。 燃油管有的是钢质的硬管，也有的是尼龙的软管。这三条燃油管通常装在车身地板下或车架下。为防止路面飞起的石子损坏管道，一般安装有防护板。由于发动机的振动，在燃油管与其他部件的连接处要用橡胶软管。 4、电控燃油供给系的工作原理 教学内容
电控系统的功用是接收来自表示发动机工作状态的各个传感器输送来的信号，根据ECU内预存的程序加以比较和修正，决定喷油量和点火提前角。 4.1、供油正时的控制 供油正时就是指喷油器何时开始喷油。根据燃油喷射时序的不同，多点燃油喷射系统又可分为同时喷射的控制、分组喷射的控制和顺序喷射的控制三种喷射方式。 4.2、喷油量的控制 喷油量的控制大致可分为起动控制、基本喷油量控制、加减速控制、怠速控制和空燃比反馈控制等。 4.2.1、发动机起动时喷油量的控制 发动机起动时，起动机驱动发动机运转，其转速很低（50 r/min左右）且波动较大，导致反映进气量的空气流量信号或进气压力信号误差较大。因此，在发动机冷起动时，ECU不是以空气流量传感器信号或进气压力信号作为计算喷油量的依据的，而是按照可编程只读存储器中预先编制的起动程序和预定空燃比控制喷油。起动控制采用开环控制， ECU首先根据点火开关、曲轴位置传感器和节气门位置传感器提供的信号，判定发动机是否处于起动状态，以便决定是否按起动程序控制喷油，然后根据冷却液温度传感器信号确定基本喷油量。 4.2.2、发动机起动后喷油量的控制 在发动机运转过程中，喷油器的总喷油量由基本喷油量、喷油修正量和喷油增量三部分组成，基本喷油量由进气量传感器（空气流量传感器或歧管压力传感器）和曲轴位置传感器（发动机转速传感器）信号计算确定;喷油修正量由与进气量有关的进气温度、大气压力、氧传感器等传感器信号和蓄电池电压信号计算确定;喷油增量由反映发动机工况的点火开关信号、冷却液温度和节气门位置等传感器信号计算确定。 5、燃油喷射控制过程 1）、基本喷油量的控制 基本喷油量（或基本喷油时间）是在标准大气状态（温度为20℃，压力为101 kPa）下，根据发动机每个工作循环的进气量、发动机转速和设定的空燃比来确定的。 2）、喷油修正量的控制 ①ECU根据空气温度和大气压力等信号，对喷油量（喷油时间）进行修正，使发动机在各种运行条件下，都能获得最佳的喷油量。②空燃比的修正为了提高发动机动力性、经济性和降低废气的排放，在工况不同时，其空燃比也不相同。③空燃比反馈修正电控发动机都配装了三元催化转换器和氧传感器，借助于安装在排气管上的氧传感器反馈的空燃比信号，对喷油脉冲宽度进行反馈优化控制。④蓄电池电压修正喷油器的电磁线圈为感性负载，其电流按指数规律变化，因此当喷油脉冲到来时，喷油器阀门开启和关闭都将滞后一定时间，为此必须进行修正。 3）、喷油增量的控制 增量是在一些特殊工况下（如暖机、加速等），为加浓混合气而增加的喷油量。。加浓的程度可表示为:①起动后增量②暖机增量③加速增量。 4）、 断油控制 断油控制是电脑在一些特殊工况下，暂时中断燃油喷射，以满足发动机运转中的特殊要求。 6、水温传感器结构原理 水温传感器安装在发动机节温器出水口附近，它的功用是检测发动机冷却液温度。发动机在运转过程中，混合气浓度需根据发动机温度的高低进行修正，并采用水温传感器向ECU输送温度信号。它由封闭在金属盒内的对温度变化非常敏感的负温度系数热敏电阻（NTC电阻）构成，利用电阻值的变化来检测冷却液的温度。冷却液温度越低电阻值越大，冷却液温度越高电阻值越小。将该传感器的信号输入到ECU，就可以根据冷却液温度进行喷油量的控制。 7、水温传感器的检修
实验：一般故障原因，传感器检测步骤，检测维修注意事项，简易数据测量。 1、国情缸内直喷技术的缺点或劣势？ 思考与练习 2、开环、闭环控制系统与什么传感器有关系？ 3、喷油控制系统闭环控制的条件？ 补充材料 备注：
章节号：第三章第2节 课题名称： 电控燃油喷射系统结构组成及原理 课时安排： 5学时 教学方式：课堂讲授、实验 教学过程： 1、了解喷油泵的工作原理及故障检测方法； 2、学会典型车系喷油器及控制电路的故障检测； 学习目标 3、了解电控燃油系统的结构组成及工作原理； 4、掌握喷油器的工作原理及故障检测。 1、电控燃油供给系统的组成； 2、电控燃油泵的工作原理； 知识要点 3、燃油压力调压器的结构及工作原理； 4、喷油器的检测及故障分析。 1、电控燃油泵的结构工作原理及标准燃油压力； ★ 重点分析 2、喷有器喷油脉宽的喷射时间及波形规律。 1、电动燃油泵 1）、作用：将燃油从油箱中吸出，给各喷油器及冷起动喷油器提供高于进气歧管压力250～300kPa的燃油,为防止发动机供油不足及油路气阻，最高压力可达450～600kPa。 2）、分类、结构与工作原理：现在汽车的油泵大多为电动油泵且安装在燃油箱内。燃油箱内置式油泵不容易产生气阻和泄漏，而且能利用燃油冷却。 3）、叶片式 组成：油泵电机、滚柱泵、单向阀、卸压阀、外壳、泵盖及滤网等。 特点：油压较低，噪音小，使用寿命长 4）、滚柱式 特点：噪声大，油压脉动大，易磨损，寿命短 教学内容
工作原理：装有滚柱的转子与泵体间偏心安装。转子凹槽内的滚柱在旋转惯性力的作用下紧压在泵体内表面上。相邻两滚柱与泵体内表面形成一个油腔。在转子转动过程中，油腔的容积不断发生变化，在转向进油腔时容积增大，吸入汽油；在转向出油腔时，容积减小，压力升高并泵出汽油。 5）、电动油泵控制电路检查分析 点火开关置于“ON”时，控制继电器触点闭合，接通断路继电器电源。当起动发动机时，电流依次流经蓄电池正极、保险丝（MALN-FL）、点火开关保险丝、点火开关、L2线圈接地。L2线圈产生吸力，断路继电器触点闭合。 燃油泵电路依次流经蓄电池正极、主保险丝、点火开关保险丝、EFI保险丝、主继电器、断路继电器、燃油泵接地。燃油泵工作。 当发动机运转后，空气流量计的翼片摆动，然油泵开关闭合，L1线圈有电流通过产生吸力，起动后，L2线圈退出工作，L1继续工作，保证触点闭合燃油泵继续工作。 2、喷油器 1)、作用： 受发动机ECU控制，准确计量、雾化并控制燃油喷射。 2）、工作原理：当有电流通过线圈时，线圈产生磁性，将针阀吸起，燃油从喷口 3）、分类与结构： ⑴轴针式喷油器（针阀式）主要由电磁线圈、针阀、衔铁、滤网、喷油、回位弹簧、密封圈组成。 ⑵球阀式喷油器 球阀式的阀针是由钢球、导杆和衔铁用激光束焊接而成的整体结构。其质量只有普通轴针式阀针的一半，这是靠采用短短的空心导杆实现的。为了保证燃油密封，轴针式阀针有较长的导向杆，而球阀具有自动定心作用，无须较长的导向杆。因此，球阀式喷油器，在动态流量方面和燃油密封方面，明显优于轴针式喷油器。工作原理和轴针式类似。 4）、喷油器按电磁线圈的控制方式不同，可分为电压驱动式和电流驱动式两种， 电压驱动是指正ECU驱动喷油器喷油电脉冲的电压是恒定的。这种喷油器又可分为高阻型和低阻型两种。低阻型喷油器是用5～6V的电压驱动；其电磁线圈的电阻较小，约3～4Ω；不能直接和12V电源连接，否则，会烧坏电磁线圈，因此需串联附加电阻。高阻抗型喷油器是用12V电压驱动；其电磁线圈电阻较大，约为12～16Ω；在检修时，可直接和12V电源连接。 5）、喷油器的拆卸与安装 ⑴喷油器的拆卸 ①脱开蓄电池负极电缆。 ②拆下所有妨碍拆卸喷油器的零部件。例如：空气滤清器以及进气管系统、节气门等。 ③脱开每一个喷油器上的电缆连接器。 ④从压力调节器拆下回油管和真空软管。 ⑤从燃油滤清器上脱下进油软管。 ⑥脱开燃油脉动衰减器（如果有）。 ⑦拆下带喷油器的燃油分配管。 ⑧从输油管上拆下喷油器。 ⑵安装 ①将新的垫圈装到喷油器上。 ②用干净的机油涂敷新O形圈并把它们安装到喷油器上。
③将喷油器插入燃油分配管内。 ④用干净机油涂敷新密封圈，把密封圈压入进气歧管内。 ⑤把喷油器和分油管总成装入歧管内。 注意：为防止损坏O形环，应先把喷油器装入分油管， 然后再把它们装入进气歧管。 ⑥安装并拧紧固定螺母。 ⑦使用新垫片，将燃油软管重新接到分油管上。 ⑧把真空管和回油管接到燃油压力调节器上，在喷油器上接上电气接头。 ⑨接通点火开关，但不要起动起动机。在燃油泵运转约2s 后，油管内的油压将升高。重复此过程2次至3次，然后检查是否有燃油泄漏。 6）、喷油器的检查 ①听诊法判断喷油器的工作情况； ②电阻测量法检查喷油器的技术状； ③检查喷油器供电电压，应为12V，如不正常，检查点火开关或主继电器； ④用试灯法检查线路插头和ECU是否给电信号； ⑤示波器检查喷油器的脉冲宽度和占空比。 3、燃油压力调节器 燃油压力调节器的作用是控制喷油器的喷油压力保持为255 kPa的恒定值，使发动机在各种负荷和转速下，都能精确地进行喷油控制。 它由金属壳体构成，其内部由膜片分成弹簧室和燃油室两部分，来自输油管路的高压油由入口进入并充满燃油室，推动膜片，打开阀门，在设定压力下和弹簧力平衡，部分燃油经回油管流回油箱，输油管内压力的大小取决于弹簧的压力。 4、燃油系统油压的释放与预置 电控燃油喷射式发动机为了便于再次起动，在发动机熄火后，燃油管路中仍保持着较高的燃油压力。在拆卸燃油管道、进行检修或更换燃油滤清器、电动燃油泵、喷油器等部件时，应先释放掉燃油管道内的油压，其方法如下： （1）起动发动机； （2）在发动机运转中拔下电动燃油泵继电器（或拔下电动燃油泵电源插头）； （3）待发动机自行熄火后，再转动起动开关，起动发动机2～3次，燃油压力即可完全释放； （4）关闭点火开关，装有回燃油泵继电器（或插上电动燃油泵电源接线）。 在拆卸燃油管道进行检修之后，为避免首次起动发动机时因油路内尚未建立起燃油压力而使起动时间过长，应将点火开关反复打开、关闭数次，来预置燃油系统的油压。 5、燃油压力的检测 检测发动机运转时燃油管路内的油压可以判断油路有无故障。检测燃油压力时，应准备一个量程为1MPa左右的油压表及专用的油管接头，按下列步骤检测燃油压力： （1）将燃油系统卸压；拆下蓄电池负极电缆线。 （2）拆除冷起动喷油器油管接头螺栓，将油压表和油管一起安装在冷起动发动机喷油器油管接头上。 油压表也可以安装在燃油滤清器油管接头、分配油管进油接头，或用三通接头在燃油管道上便
汽车电控技术精品课程电子教案[002]
