1 发动机讲义电控系统概述
1. 发动机电控系统概述
汽车工程学院
什么是电喷发动机？
“电” “喷”
电子控制装置或电子控制技术 燃油喷射
电喷发动机是采用电子控制装置（技术）来控制燃 油由喷油器喷入发动机进气系统的发动机。 电喷发动机技术就是研究汽车发动机电子控制技术 （电控技术）。
电喷发动机与化油器发动机的区别
利用设置在进气门上方的喉管，气流通过 化油器式：喉管时产生负压，将汽油从主喷管连续吸 出，进入发动机进气歧管，流入气缸。
1.5.1.3 热丝式与热膜式空气流量计
1）热丝式空气流量计-恒温差控制电路
惠斯顿电桥（Wheatstone bridge）是一种可以精确测量电阻的电桥电路，如 图所示，这四个电阻分别叫做电桥的桥臂。当知道四个电阻其中的三个电阻 和电流的方向和大小，可以求得第四个电阻的阻值。
惠斯顿电桥利用电阻的变化来测量物理量的变化，单片机采集可变电阻两端 的电压然后处理，就可以计算出相应的物理量的变化。
特点：克服了热线式流量 计在高速气流对热线冲击 使其颤动而造成信号不稳 定的缺点。 缺点：空气流速不均匀， 易影响测量精度。
卡门旋涡是流体力学中重要的现象，在自然界中常可遇到，在一定 条件下的定常来流绕过某些物体时，物体两侧会周期性地脱落出旋 转方向相反、排列规则的双列线涡，开始时，这两列线涡分别保持 自身的运动前进，接着它们互相干扰，互相吸引，而且干扰越来越 大，形成非线性的所谓旋涡。经过非线性作用后，形成卡门旋涡。 如水流过桥墩，风吹过高塔、烟囱、电线等都会形成卡门旋涡。
1.5 发动机电控系统主要传感器
1.5.1.3 热丝（线）式与热膜式空气流量计
热丝式 热式空气 流量计 铂金属丝 特点：检测精度不受进 气气流脉动的影响，进 气阻力小，无磨损部件 等。目前大多数中高档 轿车都采用热式空气流 量计。
模块一 发动机电控系统概述 (2)
电控发动机（理论课）电子教案编号课题发动机电控系统的类别、特点及发展趋势课时9编写日期年月日授课教师授课专业班次授课日期班年月日第周星期第节班年月日第周星期第节班年月日第周星期第节班年月日第周星期第节教学目标1、理解发动机电控系统的一般类型。
2、理解发动机电控系统的特点及发展趋势。
教学重点1、理解发动机电控系统的一般类型。
2、理解发动机电控系统的特点及发展趋势。
教学难点发动机电控系统的特点及发展趋势。
教学课型新课教具器材多媒体教学组织与过程一、发动机电控系统的类别发动机电控系统按不同的标准有多种分类方式，如图1—2—3所示。
图1—2—3 发动机电控系统的类型1.按喷射装置的控制方式分类(1)机械控制式(K型)汽油喷射系统(2)机电混合控制式(KE型)燃油喷射系统2.按汽油喷射位置分类(1)缸内喷射汽油机缸内喷射又称为汽油直接喷射，三菱汽车公司称为GDI，大众汽车公司称为FSI。
(2)进气管喷射进气管喷射属于低压喷射。
其喷油器安装在进气歧管或进气总管上,将汽油向进气管喷射。
有单点喷射和多点喷射之分。
3.按汽油的喷射方式分类(1)连续喷射单点喷射采用连续喷射。
(2)间歇喷射多点喷射采用间歇喷射。
一般发动机每转一周,在进气之前,各缸喷油一次。
4.按空气量的检测方式分类按空气量的检测方式,汽车发动机电控系统可以分为流量控制型、速度密度控制型和节流速度控制型。
(1)流量控制型(2)速度密度控制型利用发动机转速和进气管绝对压力,推算出每一循环吸入发动机的空气量,据此计算汽油的喷射量,称为速度密度控制型电控汽油喷射系统(D型),如图1—2—9所示。
(3)节流速度控制型利用节气门开度和发动机转速,推算每个循环吸入发动机的空气量,据此计算汽油的喷射量,称为节流速度控制型电控汽油喷射系统。
5.按汽油喷射压力分类(1)高压汽油喷射系统缸内喷射采用高压汽油喷射系统。
(2)低压汽油喷射系统进气管喷射采用低压汽油喷射系统。
项目一 发动机电控系统概述
项目一发动机电控系统概述一、教学目标了解发动机电控系统组成及类型。
熟悉汽车发动机电控技术的发展概况。
掌握发动机电控系统总体认识的能力，掌握发动机电控组成和各部件的主要功能及初步判断发动机电控系统故障问题。
认识汽车发动机电控系统各组成相关元件。
二、课时分配需要6学时。
三、教学重点掌握汽车电控系统组成和各部分功用；熟悉电控系统相关组成部分的安装、布置。
四、教学难点电控系统关键部件的功用。
五、教学内容知识准备一、汽车发动机电控技术的发展发动机电控技术是汽车技术与电子技术相结合的产物。
随着汽车工业与电子工业的不断发展，电子技术在现代汽车上的应用越来越广泛，汽车电子化程度也越来越高。
（一）汽车电子技术的发展史（二）汽油机的电控技术1.汽油喷射化油器和汽油喷射是汽油机混合气形成的两种主要方式。
2.电控汽油喷射汽油喷射作为汽油机的燃料供给系，是在与化油器相互竞争过程中发展起来的。
它经历了从机械式喷射发展到电子控制喷射的发展过程。
（三）柴油机的电控技术二、汽车发动机电控系统的组成和类型（一）电控系统的基本组成就总体结构而言，发动机电控系统都是由传感器、电子控制单元（ECU）和执行器三部分组成。
如图1-5所示。
图1-5 电控系统的基本组成（二）电控系统的类型控系统有两种基本类型—开环控制系统和闭环控制系统。
（三）传感器在控制系统中，传感器是采集并向ECU输送信息的装置。
目前广泛应用在汽车发动机集中控制系统中，同一传感器的信号，可应用于需要此信号的、不同功能的子控制系统中。
不同发动机的电控系统，其控制功能和控制所需的信息不同，所使用的传感器种类也不完全相同。
（四）电子控制单元（ECU）电子控制单元（ECU）俗称“大脑”，是发动机控制系统的核心，其功用是按照一定的程序对各种输入信号进行运算、储存、分析处理，然后输出指令，控制执行元件工作，以达到快速、准确、自动控制发动机工作的目的。
（五）执行元件三、汽车电控发动机的优点拓展实训《发动机电控系统总体结构认知》实训目的（一）了解发动机电控系统总体组成（二）区分与识别发动机电控系统上的主要传感器和执行器（三）了解发动机电控系统的工作原理实训内容➢实训工具及设备常用工具1套；发动机试验台架若干台，动态或静态解剖发动机台架一台。
发动机电控系统整体认知讲诉课件
要点三
电路故障
某发动机电控系统出现通讯故障，导 致ECU无法正常接收传感器信号和控 制执行器工作。经检查，发现是线路 连接不良。重新连接线路并排除接触 不良点后，故障排除。
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A 执行器种类与功能
发动机电控系统中的执行器包括喷 油器、点火线圈、节气门等，它们 根据ECU的指令调整发动机运行状
态。
B
C
D
故障诊断与安全保护
当执行器出现故障时，ECU能够及时诊断 并采取相应措施，保证发动机安全运行。
控制精度与响应性
ECU对执行器的控制精度和响应性有很高 要求，通过精确计算和控制算法，确保执 行器按照预定目标工作。
可变气门升程技术
通过改变气门升程，实现对进气量和排气量的精确控制。该技术可进一步提高发动机的燃烧效率和动力输出。
智能气门控制系统
采用先进的传感器和算法，实时监测发动机工况，并自动调整气门正时和升程。智能气门控制系统可提 高发动机的响应速度和稳定性。
混合动力与电动汽车电控系统
混合动力系统
结合传统燃油发动机和电动机的优势，实现更高效、更环保的动力输出。混合动力电控系统需精确协调发动机、 电动机、电池等多个部件的工作，以实现最佳的动力性和经济性。
柴油发动机电控系统通常采用高压共 轨技术，实现燃油的高压喷射，提高 燃油雾化质量和燃烧效率。
柴油发动机电控系统采用多次喷射策 略，将燃油分多次喷入气缸，降低燃 烧噪音和排放。
柴油发动机电控系统通过废气再循环 技术，将部分废气引入进气歧管，降 低燃烧室温度，减少氮氧化物（NOx ）的生成。
实例三：发动机电控系统故障案例解析
04
发动机电控系统故障诊断与维 修
常见故障类型与原因
1.1发动机电控系统整体认知(精)
（1）电控燃油喷射系统
电控单元（Electrical Control Unit， ECU）主要根据进气量确定基本的喷油量， 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）信号对喷油量进行修正， 使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓 度的混合气；同时还包括喷油正时控制、断 油控制和燃油泵控制。
4．发动机电控系统的组成及功能
发动机电控系统主要由传感器、电 控单元、执行器3个部分组成。
（1）传感器
传感器作为输入部分，用于测量物 理信号（温度、压力等），并按一定规律转 换成便于传输和处理的另一种物理量（一般 为电量）。
（2）电控单元
汽车电子控制单元（ECU）又称为 汽车电子控制器或汽车电子控制组件，俗称 “汽车电脑”。
图1-5 闭环控制示意图
（二）发动机电控单元的组成及功能
在学习发动机电子控制系统的各种 功能前，应该对发动机电控单元（ECU）的 结构和工作原理有所了解，有了电控单元的 基本知识后，再去学习复杂的电子控制系统 就比较容易了。
此外，对汽车而言，发动机电控单 元是最为重要的部件之一，了解它的工作原 理及其内部参数的设计思路，将对汽车维修 人员在实际工作中进行故障诊断和车辆检测 提供极大的帮助。
1
空气流量计
AFS
2
进气管绝对压力传 感器
MAPS
续表
序号 类型
节气门位置传感 器 凸轮轴位置传感 器 曲轴位置传感器 （转速传感器） 冷却液温度传感 器 进气温度传感器 爆燃传感器 氧传感器 启动开关 蓄电池电压
英文缩写
主要功能
检测节气门的开度及开度变化，如全关（怠速）、 全开及节气门开闭的速率（单位时间内开闭的角度） 信号，此信号输入ECU，用于燃油喷射控制及其他 辅助控制 给ECU提供曲轴转角基准位置信号（G信号），作为 喷油正时控制和点火正时控制的主控制信号 用来检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信 号和曲轴转角信号，作为喷油正时控制和点火正时 控制的主控制信号 给ECU提供发动机冷却液温度信号，作为燃油喷射 控制和点火控制的修正信号。冷却液温度传感器信 号也是其他控制系统（如怠速控制和废气再循环控 制等）的控制信号 给ECU提供进气温度信号，作为燃油喷射控制和点 火控制的修正信号 检测汽油机是否爆燃及爆燃强度，将此信号输入 ECU，作为点火正时控制的修正（反馈）信号 检测排气中的氧含量，向ECU输送空燃比的反馈信 号，进行喷油量的闭环控制 给ECU提供一个启动信号，作为燃油喷射控制和点 火控制的修正信号
简述发动机电控系统的组成
简述发动机电控系统的组成发动机电控系统是现代汽车中不可或缺的一个部分，它负责控制发动机的运行状态，以确保其正常工作。
本文将详细介绍发动机电控系统的组成。
一、发动机电控系统的概述发动机电控系统是指由一系列传感器、执行器和控制器组成的系统，它可以监测和调节发动机的燃油供应、点火时间、排放和其他参数，以确保发动机始终处于最佳状态。
该系统通过计算机来实现对发动机的精确控制。
二、传感器1. 气流传感器气流传感器是用于测量进气量的传感器。
它通常安装在空气滤清器后面，可以检测到进入发动机的空气量，并将这些信息发送到计算机中进行处理。
2. 进气温度传感器进气温度传感器用于测量进入发动机的空气温度。
这个信息对于计算燃油供应量非常重要，因为冷空气需要更多燃料才能达到理想的混合比。
3. 位置传感器位置传感器通常安装在油门阀上，用于监测油门踏板的位置。
这个信息可以用来计算油门开度，以便调整燃油供应量。
4. 氧气传感器氧气传感器用于测量排放物中的氧气含量，并将这些信息发送到计算机中进行处理。
根据这个信息，计算机可以调整燃油供应量以确保发动机正常工作。
5. 曲轴位置传感器曲轴位置传感器用于测量曲轴的转速和相位。
这个信息对于计算点火时间和燃油喷射时间非常重要。
6. 冷却液温度传感器冷却液温度传感器用于测量冷却液的温度。
这个信息可以用来控制冷却系统，确保发动机不会过热。
三、执行器1. 燃油喷射器燃油喷射器是一种执行器，它通过控制燃油的喷射时间和数量来调整发动机的工作状态。
当计算机接收到来自各种传感器的数据后，它会向喷射器发送指令，以便按需释放适当数量的燃料。
2. 点火线圈点火线圈是一种执行器，它负责在正确的时机点燃混合气。
它通过接收来自计算机的信号来控制点火时间。
3. 油门阀油门阀是一种执行器，它负责控制发动机的油门开度。
当计算机接收到来自各种传感器的数据后，它会向油门阀发送指令，以便按需调整油门开度。
四、控制器发动机电控系统中最重要的部分是控制器。
发动机电子控制系统概述
发动机电子控制系统概述发动机电子控制系统的核心是发动机控制单元（ECU），它是一个微处理器控制模块，通过传感器和执行器与发动机的各个部件进行通信和控制。
发动机控制单元使用输入传感器获取发动机的参数，如发动机转速、气门位置、油压和水温等。
同时，它还可以通过输出执行器调整发动机的工作，如喷油器、点火塞和气门控制器等。
发动机电子控制系统的工作原理是基于反馈控制的原理。
通过实时监测发动机的参数，ECU可以根据预设的指令和工作模式来调整和控制发动机的工作。
例如，在启动发动机时，ECU会检测到发动机的转速、气温和电压等参数，然后根据这些参数来调整喷油量、点火时机和气门开闭等参数，以确保发动机正常启动。
发动机电子控制系统有多个分系统，包括点火系统、燃油系统、进气系统、废气处理系统和故障诊断系统等。
点火系统通过控制点火时机和点火能量，确保每个气缸在正确的时间点点火，从而提供正常的动力输出。
燃油系统通过控制喷油器的工作来提供适当的燃油量，以满足发动机的动力需求。
进气系统通过控制气门的开闭和增压器的工作，以提供足够的新鲜空气，进一步提高燃烧效率。
废气处理系统通过控制排气处理器的工作，减少有害气体的排放，保护环境。
故障诊断系统通过监测和诊断发动机的故障，提供故障告警和故障代码，以便修复和维护。
发动机电子控制系统在汽车工业中起着至关重要的作用。
它可以提高发动机的燃烧效率和排放性能，并提供更好的驾驶体验。
通过精确的控制和参数调整，发动机电子控制系统可以最大限度地提高燃油利用率和动力输出，同时减少有害气体的排放。
总结起来，发动机电子控制系统是一个复杂且多功能的系统，用于管理和控制发动机的工作。
它通过实时监测和调整发动机的参数，以提高燃烧效率、降低排放、提供更好的驾驶体验。
发动机电子控制系统在汽车工业中具有重要的地位和作用，为现代汽车的发展和进步做出了重要贡献。
发动机电控系统概述
发动机电控系统概述1.传感器部分：传感器是发动机电控系统的感知器官，它们用于检测发动机各种工作参数的变化并将其转化为电信号，供电控单元进行分析和处理。
常见的传感器包括空气流量传感器、氧气传感器、曲轴位置传感器、气缸压力传感器等。
2.控制单元部分：控制单元是发动机电控系统的大脑，它接收传感器传来的信息经处理后，控制相应的执行机构，调整发动机工作状态。
控制单元通常由一块微控制器芯片组成，该芯片集成了处理器、存储器和输入输出接口等功能。
3.执行机构部分：执行机构是发动机电控系统的执行器，通过控制发动机各个部件的工作，完成对发动机工作状态的调整。
常见的执行机构包括燃油喷射器、点火线圈、气门执行器等。
4.燃油系统部分：燃油系统是发动机电控系统的重要组成部分，它负责将控制单元发出的燃油喷射信号传递给燃油喷射器，并控制燃油喷射量的大小。
同时，燃油系统还负责将燃油供应到发动机燃烧室，保证发动机正常运转。
5.点火系统部分：点火系统是发动机电控系统的另一重要组成部分，它通过控制点火线圈的工作，产生高电压放电信号，点燃混合气体，完成燃烧反应。
点火系统的性能直接影响着发动机的可靠性和燃烧效率。
发动机电控系统的工作过程如下：首先，传感器检测发动机各种工作参数，并将其转化为电信号；然后，这些电信号被传输给控制单元进行处理；控制单元根据传感器信号分析发动机工作状态，确定最佳的燃油喷射时间、燃油喷射量和点火时机等参数；最后，控制单元将调整好的控制信号发送给执行机构，执行机构根据信号调整燃油喷射和点火等操作，使发动机工作在最佳状态。
发动机电控系统的优点在于能够实时监测发动机工作状态并进行调整，从而优化燃烧效率和性能，提高发动机的经济性和环保性。
通过合理的传感器选择和控制单元的设计，发动机电控系统能够适应不同工况和负载的要求，保证发动机在各种工况下的稳定运行。
总的来说，发动机电控系统是现代汽车发动机控制系统的核心，它通过传感器、控制单元、执行机构等多个部分的协调工作，实现对发动机的精确控制，提高其性能、经济性和环保性。