知识点一 发动机电子控制系统认知《汽车发动机构造与维修》河南省（对口招生）交通运输类 知识点讲解

河南省（对口招生）交通运输类 《汽车发动机构造与维修》 知识点讲解 一、发动机电子控制系统认知 【课程要求】 1. 能准确描述发动机电子控制系统的三大功能及主要控制内容。 2. 能正确识别并说出主要传感器、执行器的名称、作用及安装位置。 3. 能按照专业规范，独立完成电控系统零部件的认知实训任务。 4. 能区分单点与多点、连续与间歇、L型与D型等电控系统分类。 5. 能理解迈腾发动机起动运行的基本控制逻辑和信号流程。 6. 能养成使用防护用品及工具摆放整齐的职业习惯。 【知识网络】 【知识要点】 知识点 1 发动机电子控制系统的功能与组成 1. 发动机电子控制系统的三大功能 发动机电子控制系统主要实现燃油控制、点火控制和辅助控制功能。燃油控制功能包括控制喷油正时（喷油起始时刻）和喷油脉宽（喷油持续时间）。点火控制功能包括控制点火正时（点火提前角）和闭合角（点火线圈充电时间）。辅助控制功能包括怠速控制、排放控制、进气控制、失效保护/后备系统及自诊断系统等。 2. 发动机电子控制系统的组成 系统由传感器、发动机电子控制单元（ECU）和执行器三部分组成。传感器负责采集发动机与环境的物理参数并转换为电信号输入ECU。ECU是综合控制装置，不仅控制燃油喷射，还控制点火、怠速和排放等，其功能包括接收信号、提供参考电压、存储计算、输出命令及自适应修正。执行器接受ECU指令，完成具体控制动作。 3. 主要传感器的类型与作用 传感器是信号输入装置，常见的有：空气流量传感器（检测进气量，用于L型EFI）、进气压力传感器（检测进气压力，用于D型EFI）、节气门位置传感器（反映负荷与工况变化）、进气温度传感器（修正喷油与点火）、发动机转速/曲轴位置传感器（提供转速与曲轴位置信号）、凸轮轴位置传感器（判定一缸压缩上止点）、爆震传感器（检测爆震）、冷却液温度传感器（修正喷油与点火）、氧传感器（检测尾气氧含量，修正混合气浓度）。 4. 电子控制单元（ECU）的核心功能 ECU是发动机的综合控制装置，其功能包括：接收传感器或其他装置输入的信息并提供参考电压；存储、计算、分析处理信息；进行运算分析后输出执行命令；具备自我修正功能，即自适应能力，能根据环境变化调整控制策略。 5. 主要执行器的类型与作用 执行器是具体执行控制功能的装置。主要执行器包括：燃油泵（建立燃油系统压力）、喷油器（将燃油喷出并雾化）、点火控制器（控制点火线圈初级电路搭铁）、点火线圈（将低压电升为高压电）、火花塞（点燃气缸内混合气）、怠速阀（控制怠速进气量）。随着控制功能增加，执行器数量也会增加。 知识点 2 发动机电控系统的分类 1. 按照喷油器的安装部位分类 分为单点燃油喷射系统和多点燃油喷射系统。单点喷射是在节气门体上安装一或两个喷油器，控制精度低，混合气均匀性差。多点喷射是在每个气缸进气门前安装一个喷油器，能保证各缸混合气一致性，控制精度高。多点喷射又分为进气道喷射（缸外喷射）和缸内喷射。进气道喷射在进气门附近混合，应用广泛；缸内喷射将燃油直接喷入气缸内，雾化好，能实现分层燃烧，应用日益增多。 2. 按照喷油器的喷射方式分类 分为连续性燃油喷射系统和间歇性燃油喷射系统。连续喷射在发动机运转期间持续喷油，结构简单但控制精度低，已被淘汰。间歇喷射是间歇性喷油，喷油量取决于喷油器开启时间（喷油脉冲宽度）。间歇喷射又分为同时喷射（所有喷油器同时喷油）、分组喷射（喷油器分组轮流喷油）和顺序喷射（按气缸工作顺序在最佳时间喷油）。顺序喷射燃油经济性好，但控制复杂，是目前主流方式。 3. 按照进气量检测方式不同分类 分为L型和D型。L型（德文“空气”首字母）使用空气流量计直接测量发动机吸入的空气量，测量准确，能更精确控制空燃比。D型（德文“压力”首字母）使用进气压力传感器检测节气门后方进气管内的负压变化，从而间接计算进气量。 知识点 3 电控发动机系统的优点 1. 提升性能与经济性 电控发动机系统能精确控制空燃比和点火时机，从而提高发动机的动力性和燃油经济性，使发动机在各种工况下都能高效工作。 2. 改善环保与操控性 精确控制燃烧过程可显著降低排放污染物。同时，系统能快速响应加速和减速需求，改善了发动机的加速、减速性能。另外，电控系统能根据温度等信号优化起动时的喷油与点火，从而改善发动机的起动性能。 知识点 4 电控发动机认知实训 1. 任务描述与实施条件 任务目标是通过实训熟悉燃油供给系统各零部件的名称及安装位置。实施条件包括：实训汽车或电控发动机实训台架、三件套防护耗材、汽车维修手册及常用工量具。 2. 实施步骤 第一步：打开车门，铺好三件套，拉动发动机舱盖手柄。第二步：打开发动机舱盖，铺好发动机舱防护罩，拆下发动机护板。第三步：找出喷油器、燃油分配管、油压调节器、油压脉动阻尼器，并观察其位置。第四步：打开汽车行李舱，拆下燃油箱盖板，观察燃油箱、电动燃油泵及燃油滤清器。 3. 注意事项与职业习惯 实训中要能熟练找出各传感器、电动燃油泵、继电器盒等。必须习惯性使用三件套、发动机舱防护罩等防护物品，养成安全防护和职业规范。遵循工具、零部件、油液“三不落地”原则，工具及拆下的零部件应整齐放置在工具车及零件盘中。 知识点 5 迈腾发动机起动运行控制原理 1. 防盗认证与电源控制 发动机起动前，内部防盗系统需先验证钥匙是否已授权。验证通过后，解除防盗并接通15电源，发动机控制模块J623解除点火和燃油限制。 2. 位置传感器信号与点火喷油控制 起动机带动曲轴转动，通过正时链条带动凸轮轴转动。曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器分别将曲轴位置/转速信号、凸轮轴位置信号输送至发动机控制模块。控制模块通过比较两组信号，确定曲轴转角和一缸上止点位置，从而控制喷油和点火系统工作。 配图说明：教材图7.1-6 起动控制原理图；教材图7.1-7 曲轴传感器线路原理图；教材图7.1-8 曲轴、凸轮轴位置传感器线路原理图。 3. 燃油泵控制与油压建立 发动机控制模块接收到转速信号后，以PWM形式向燃油泵控制模块发送工作信号，燃油泵控制模块接通燃油泵线路，燃油泵运转，迅速为燃油系统建立初压。 4. 喷油与点火参数的确定 发动机控制模块根据冷却液温度、进气温度、进气流量、节气门位置、燃油压力等传感器信号，在预设喷油量基础上进行修正，通过占空比信号控制喷油器。同时根据凸轮轴和曲轴位置确定点火正时，控制点火线圈产生高压电，点燃气缸内混合气。 5. 传感器信号失效时的应急策略 若接收不到曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器中任意一个信号，控制模块将使用另一个信号替代，按预设程序控制点火和喷油，发动机仍可起动；若两个信号同时失效，则发动机无法起动。若接收不到冷却液温度、进气温度、进气流量、燃油压力等传感器信号，控制模块将以预先设定的喷油量进行喷射和点火控制。 【练习题】 一、单项选择题 1. 发动机电子控制系统中，负责接收传感器信号并进行计算分析的核心部件是（） A. 执行器 B. 传感器 C. 电子控制单元(ECU) D. 点火线圈 2. 下列传感器中，用于直接检测发动机吸入空气量的是（） A. 进气压力传感器 B. 空气流量传感器 C. 节气门位置传感器 D. 氧传感器 3. 按照喷油器的安装部位分类，在每个气缸进气门前都安装一个喷油器的系统是（） A. 单点燃油喷射系统 B. 连续喷射系统 C. 多点燃油喷射系统 D. D型喷射系统 4. 电控发动机系统中，负责将燃油喷出并雾化的执行器是（） A. 燃油泵 B. 喷油器 C. 怠速阀 D. 点火线圈 5. 下列优点中，不属于电控发动机系统主要优点的是（） A. 提高动力性 B. 降低排放污染 C. 降低制造成本 D. 改善起动性能 6. 按照进气量检测方式分类，使用进气压力传感器间接计算进气量的系统称为（） A. L型 B. D型 C. 单点喷射 D. 顺序喷射 7. 在迈腾发动机起动控制原理中，若曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号同时失效，会导致的结果是（） A. 发动机无法起动 B. 发动机怠速不稳 C. 发动机加速不良 D. 燃油泵不工作 8. 下列执行器中，用于控制怠速工况下进气量的是（） A. 喷油器 B. 点火控制器 C. 怠速阀 D. 燃油泵 二、填空题 1. 发动机电子控制系统的三大功能分别是燃油控制功能、______和辅助控制功能。 2. 发动机电子控制单元（ECU）不仅控制燃油喷射，还控制点火正时、______和废气排放等。 3. 按照喷射方式分类，现代电控燃油喷射系统普遍采用______性燃油喷射。 4. 在多点电控燃油喷射系统中，将燃油直接喷入气缸内的方式称为______喷射。 5. 认知实训中，为保护车辆内饰，需要铺设的防护用品是______。 6. 迈腾发动机控制模块通过比较曲轴位置传感器和______位置传感器的信号，确定一缸上止点位置。 7. 电控发动机系统中，氧传感器一般安装在______上，用于检测废气中氧含量。 8. L型电控燃油喷射系统使用______直接测量发动机吸入的空气量。 三、判断题 1. 发动机电子控制系统的执行器只包括喷油器和点火线圈，不包括燃油泵。（） 2. 单点燃油喷射系统的混合气控制精度高于多点燃油喷射系统。（） 3. 认知实训中，打开发动机舱盖后应立即拆下发动机护板，并铺好发动机舱防护罩。（） 4. 顺序喷射方式要求在最佳的喷油时间向各缸喷油，有利于改善燃油经济性。（） 5. 在迈腾发动机中，发动机控制模块接收不到冷却液温度传感器信号时，发动机将立即停止工作。（） 6. 发动机电控系统中的失效保护功能可以在传感器出现故障时，保证发动机继续运转。（） 7. D型电控燃油喷射系统通过空气流量计检测节气门后方的进气压力。（） 8. 电控发动机系统的优点之一是可以改善发动机的加速和减速性能。（） 四、简答题 1. 简述发动机电子控制系统中，传感器、电子控制单元（ECU）和执行器三者之间的关系。 2. 请分别说明按照喷油器安装部位和按照进气量检测方式，发动机电控系统是如何分类的？ 3. 在迈腾发动机起动运行控制原理中，曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器分别向发动机控制模块提供什么信号？其中一个信号失效时，系统如何应对？ 4. 简述电控发动机认知实训中，实施步骤的主要内容和必须遵守的两项职业习惯。 【答案】 一、单项选择题 1. C 2. B 3. C 4. B 5. C 6. B 7. A 8. C 二、填空题 1. 点火控制功能 2. 怠速 3. 间歇 4. 缸内 5. 三件套 6. 凸轮轴 7. 排气管 8. 空气流量计 三、判断题 1. × 2. × 3. √ 4. √ 5. × 6. √ 7. × 8. √ 四、简答题 1. 传感器采集发动机与环境的物理参数并转换为电信号输入给ECU；ECU对接收的信号进行计算、分析和处理，并发出控制指令；执行器接收ECU的指令，具体执行某项控制功能，如喷油、点火等。三者构成闭环控制系统，实现对发动机的精确控制。 2. 按喷油器安装部位分类，分为单点燃油喷射系统（在节气门体上安装喷油器）和多点燃油喷射系统（每个气缸进气门前安装喷油器）。按进气量检测方式分类，分为L型（使用空气流量计直接测量进气量）和D型（使用进气压力传感器检测进气管负压，间接计算进气量）。 3. 曲轴位置传感器提供曲轴转速和曲轴转角信号；凸轮轴位置传感器提供凸轮轴位置信号，用于判定一缸压缩上止点。若其中一个信号失效，发动机控制模块将使用另一个传感器信号进行替代，按预设程序确定点火和喷油正时，发动机仍可以起动。 4. 实施步骤主要内容：铺好三件套，打开发动机舱盖并铺设防护罩；拆下发动机护板；找出喷油器、燃油分配管等部件并观察位置；打开行李舱，观察燃油箱及燃油泵。两项职业习惯：必须使用三件套和发动机舱防护罩；工具、零部件、油液不落地，并整齐放置。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $