西南林业大学 汽车电子控制系统及检修 教案首页
汽车电子控制系统及年级 检修 教 师 王海军 专业技术职务 授课章、节 绪论 课程名称 基本教材 参考书目 2008级 副教授 专业、层次 学 时 交通运输 2 1. 付百学. 汽车电子控制技术.机械工业出版社, 2010 2. 凌永成. 汽车电子控制技术. 中国林业出版社, 2007 3. 张育华. 汽车电子控制技术与故障诊断. 大连理工大学出版社, 2005 教学目的与要求 1 激发学生学习这门课程的热情，使学生对这门课程的内容及特点有一个初步的认识。 2 理解汽车电子控制技术对人类的影响 3 掌握汽车电子控制技术的发展趋势 4 掌握汽车电子控制技术的内容、特点 教学内容与时间安排、教学方法 绪论 1. 介绍本课程的性质、内容、任务、发展趋势； 2. 汽车电子技术的发展历史； 3. 电子技术在汽车上的应用； 4. 汽车电控系统的组成与分类。 教学重点、难点 重点： 1汽车电子控制技术的发展趋势 2汽车电子控制技术的内容、特点 难点： 汽车电子控制技术的内容、特点 授课方法及手段 授课方法： 课堂讲授 授课手段： 讲课 + 电脑投影图（幻灯片） + 课件（文字部分） 西南林业大学 汽车电子控制系统及检修 教案续页
基 本 内 容（讲 稿） 备 注 绪论 影响汽油发动机排放的最主要因素是混合气的空燃比， 理论上一公斤燃料完全燃烧时需要14.7公斤的空气。这种空气和燃料的比例称为化学当量比。空燃比小于化学当量比时供给浓混合气，此时发动机发出的功率大，但燃烧不完全，生成的CO、HC多；当混合气略大于化学当量比时，燃烧效率最高，燃油消耗量低，但生成的NOx也最多；供给稀混合气时，燃烧速度变慢，燃烧不稳定，使得HC增多。在电控汽油喷射系统中采用闭环控制的方式，将空燃比控制在化学当量比附近，并在排气系统中消声器前安装一个三元催化转化器，对发动机进行后处理，是当前减少汽车排气污染物的最有效方法。在化学当量比附近，转化器的净化效率最高。 电子燃油喷射（Electronic Fuel Injection）简称EFI，主要应用在汽油发动机上，通常称为电控汽油喷射系统。 第一节电控汽油喷射系统的产生和发展 汽车的发明给人类带来极大的便利，但也带来一系列的问题，主要表现在环境污染和能源消耗两方面。为了同时解决汽车发动机的排气净化和经济性两大难题，满足趋于苛刻的法规，汽车工程师将电子计算机技术与燃油喷射技术相结合，由此而诞生了电控汽油喷射系统。如今，电控汽油喷射系统已越来越多地装上了汽车，并且正在逐渐取代传统的化油器。 对电控汽油喷射系统的诞生做出最大贡献的要数德国波许(Bosch)公司。波许公司于1912年就开始研究汽油喷射系统。第二次世界大战中，由于飞机对战争胜负起重要的作用，而发动机混合气的配制对飞机的性能和飞行高度影响很大，但在寒冷高空中、汽油容易在化油器中结冰，造成发动机停机。因此，1937年波许公司采用机械方式来控制可燃混合气的配制，首次在航空发动机上应用了汽油喷射系统。1952年，波许公司将汽油喷射系统从飞机“移植”到汽车上，将其装备在奔驰300SL型轿车上。此时仍然采用机械控制技术。 l953年，美国本迪克斯(Bendix)公司开发研究电控汽油喷射系统，并于1957年开发出E1ectrojactor电控汽油喷射系统。限于当时的电子技术，这种系统采用了晶体管电路，体积庞大，并不实用，没有得到推广，但这套系统被称为现代燃油喷射系统的“雏形”。1962年，波许公司从本迪克斯公司购买了电控汽油喷射系统的专利、并在其基础上加以研究，改进后于1967年推出波许D型电控汽油喷射系统，称为D—Jectronic System。这是第一个实用型的电控汽油喷射系统，最先装备在大众汽车公司的VW—1600型轿车上，开创了电控汽油喷射的新时代，继而在欧洲各大汽车厂获得推广。D系统采用电路控制的燃油喷射，根据发动机的转速和进气负压间接测量进气量，并进行大气压力的修正，由于采用机械真空膜片式的进气压力传感器(MAP)，并非现代的压电晶体式，所以进气量测量精度不够理想。 1973年，波许公司开发并推出了波许L型电控汽油喷射系统(L-jetronic System)，这种系统改用叶片式空气流量计来计量进气量，克服了老式D型压力传感的主要弊端，一直沿用至今。可以说波许L型电控汽油喷射系统是—种成功的电控汽油喷射系统。 几乎在同一年，波许公司推出另一种控制方式完全不同的汽油喷射系统——波许K型汽油喷射系统。这是一种机械控制的连续喷射系统，根据发动机吸入的空气量由燃油分配器来计量和分配喷油量。波许K型喷射系统价格相对较低、维修方便，性能也可靠、在欧洲得到了广泛的应用。为了满足苛刻的美国废气排放法规，波许公司1976年推出了采用闭环控制的K型汽油喷射系统。该系统在发动机的排气系统中设置了氧传感器，通过检测排放废气中氧含量的变化来调节燃油喷射量，从而更精确地控制空燃比以保证发动机的良好燃烧。带有氧传感器的K型喷射系统在降低排放污染方面又前进了一步。 20世纪70年代，单片微处理器被应用到汽车上，除了用于控制点火系统和汽油喷射系统外，还很快扩展到了废气再循环(EGR—Exhaust Gas Recycle)控制、发动机怠速控制等方面。这就产生了一种新的控制系统——微处理器(电脑)集中控制系统。这种类型的系统各家公司都有自己的命名，波许公司命名为Motronic系统，即数字式发动机控制系统；丰田公司命名为TCCS，即丰田电脑控制系统；日产公司命名为ECCS，即日产集中控制系统，集中控制系统的特征是：从模拟电路发展到数字电路，控制的对象已不再局限于汽油喷射的控制，还包括自动变速箱的控制、ABS制动防抱的控制等等。现代轿车上几乎全部采用微处理器(电脑)集中控制系统。 1981年，日立公司和波许公司研制成功热线式空气流量计，它标志着电控汽油喷射系统进气量的检测方式得到了很大的改进。波许公司将带有这种流量计的电控汽油喷射系统称为波许LH系统。它的最大特点是反应快、阻力小，还能适应各种海拔高度的大气压力而不需进行修正。 随后波许公司对K型喷射系统又作了进一步改进，于1982年开发出电子控制的机械式连续喷射系统(波许KE系统)，在燃油分配器上增设的电液调节器(电子差压阀)，能根据各种不同工况控制燃油量。 除了上述的多点汽油喷射系统(MPI)，1980年出现的单点汽油喷射系统(SPI)，或称节气门体喷射系统(TBI)，波许公司将其命名为Mono-Jetronic。单点喷射系统价格低，大部分应用在小型车辆上。 第二节电控汽油喷射发动机的特点 一、电控汽油喷射系统与化油器的比较 虽然化油器和电控汽油喷射系统的功能相同，但两者检测空气进气量及供应燃油的方法不同 (一)可燃混合气的产生 化油器是在怠速运转时，按照关闭的节气门附近的低速量孔和怠速量孔处的压力(真空度)变化测量进气量，只有少量燃油吸入这两个入口。在正常档位，根据喉管处的负压(真空度)测得进气量，并按进气量比例，将燃油吸入喉管的主喷嘴内。如图1-1所示。 电控汽油喷射系统根据空气流量计(MAF)或进气压力传感器(MAP)测量进气量，产生相应的信号则传送到发动机电脑。电脑计算喷油量并发送控制信号给喷油器。喷油器根据信号把已被燃油泵加压的燃油喷射到每一个气缸的进气门前方。如图1-2所示。 (二)驾驶性能 1．冷车起动时 环境温度低时，空气密度大，流速低，汽油不易蒸发。发动机起动时，特别是冷车起动必须具有较浓的可燃混合气，以改善起动性能。 化油器在温度较低时，阻风门完全关闭，以便获得足够浓的混合气。发动机起动后，阻风门微开装置起动，使阻风门略开，防止混合气太浓。如图1-3所示。电控汽油喷射发动机起动时，电脑检测到起动信号并提供较浓的混合气。电脑还可以根据冷却水温传感器的电压信号来调整喷油量，改善冷起动性能和缩短暖机时间。有的车型还有一个冷起动喷油器，在温度较低时工作，以加浓混合气。 2．加速时 车辆加速时，随着节气门的开启进气量立即相应增加，但由于燃油比空气密度大，故在供油上有一个瞬间延迟。 化油器为了防止加速时混合气太稀，安装了一套加速系统。当节气门由全关闭位置打开，一定量的燃油通过一个专门加速量孔喷入，以此补偿主量孔供应的延迟。 电控汽油喷射系统与化油器相反，在加速时不作任何专门的校正。这是因为化油器借真空吸入燃油，而EFI系统则根据进气量的变化而立刻喷射高压燃油，因此在供油方面不存在延迟。 3．大功率输出时
汽车电子控制系统及检修教案1_绪论
