实验一发动机电子控制系统总体结构实验(学生用)

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1、实验一发动机电子控制系统总体结构实验一.实验目的和要求：1.掌握电控发动机的总体组成及工作原理；2.认识发动机电控系统中的主要传感器、执行器的结构、原理和特点；3.掌握电控燃油喷射、电控点火、怠速及排放等系统的控制原理和方法；4.了解常用汽车测试仪器、仪表的使用方法。二.实验设备仪器：1.各种电喷发动机实验台架；2.电喷发动机解剖模型及传感器实验教具；3.汽车专用万用表、示波器等；4.常用工具；三.实验原理：发动机电子控制系统的组成：系统由信号输入系统（传感器部分）、电子控制系统（ECU）、执行器等三部分

2、组成。（1）信号输入系统：ECU控制发动机的正常运行需要随时感知发动机的各种数据，这些数据是靠各种传感器提供给发动机ECU的。发动机控制系统用的传感器和输入信号主要有下列种类：空气流量计、进气压力传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、水温传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、氧传感器、爆震传感器、启动信号和空调开关等。（2）电子控制单元（ECU）：ECU是一种电子综合控制装置，它所具备的基本功能如下：接受传感器和其他装置输入的信息，进行信息存储、计算、分析和处理，同时输出执行命令。并通过反馈信息，

3、进行自我修正。（3）执行器：执行器是接受ECU命令，具体执行某项控制功能的装置。一般是由ECU控制执行器电磁线圈的搭铁回路，或由ECU直接控制某些电子电路。在电控发动机中，执行器主要包括:燃油喷射器、点火模块、怠速控制阀、怠速马达、EGR阀、二次空气喷射阀、活性碳罐排泄电磁阀、燃油泵继电器、风扇继电器、空调压缩机继电器、自诊断显示及报警装置、故障备用程序启动装置和仪表显示器等。发动机主要电子控制系统工作原理：电控发动机是以电控单元（ECU）为控制核心，以空气流量、发动机转速和负荷等信号为控制基础，以喷油器

4、的喷油量、喷油时刻、发动机怠速和点火装置等为控制对彖，保证获得与发动机各种工况相兀配的最佳空燃比和点火提前角，同时适时调整发动机怠速。电控发动机主要由电控燃油喷射系统、电控点火系统、怠速控制系统、排放控制系统、自诊断报警及后备系统和电子控制系统等所组成。1.电控燃油喷射系统：主要包括喷油量、喷油正时、燃油停供和燃油泵控制等方面。（1）喷油量控制：ECU根据发动机转速、进气量、负荷信号等，确定发动机的基本喷油量。然后再根据水温、进气温度等有关信号对基本喷油量进行修正，最后确定总的喷油量。（2）喷油正时控制：

5、ECU根据发动机各个气缸的进气顺序，控制燃油喷射的最佳时刻。有同时喷射、分组喷射、顺序喷射三种形式。（3）燃油停供：包括减速断油和限速断油的控制，汽车在较高速度行驶中，当关闭节气门吋（减速状态），ECU将切断燃油供应，停止喷油，以节约燃料，降低废气排放。当发动机转速接近一定转速时，再恢复供油。同样，当发动机的转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU会强制断油，即停止喷油，防止超速。（4）燃油泵控制：当点火开关打开后，ECU控制燃油泵工作，若在2〜3秒内接不到启动信号，ECU将切断燃油泵电源，

6、停止其工作。当发动机启动和启动后，ECU则控制其正常工作。2.电控点火系统：主要包括点火提前角、通电时间及爆震控制等方面。（1）点火提前角控制：在ECU屮，储存有发动机在各种工况及运行条件下最理想的点火提前角。当发动机运行时，ECU就根据各个传感器传冋的信号，判别发动机的状况，在内存屮调出相应的点火提前角数据，再根据有关信号进行修正，发给点火模块，控制点火时刻。(2)通电时间控制：通电时间指给点火线圈初级的通电时间。为保证有足够的电流供应给线圈，以产生足够高的次级电压，同时也要防止通电时间过长使点火线圈过

7、热损坏，ECU可根据转速、蓄电池电压等控制线圈初级的通电时间。(2)爆震控制：当ECU接到爆震传感器的爆震信号后，会推迟点火时刻。当无爆震信号时，ECU则增大点火提前角。3•怠速控制：发动机在怠速条件下运转运转时，当空调压缩机、动力转向泵等工作时，发动机负荷加大,由ECU控制怠速控制阀，使发动机转速始终处于最佳怠速。4.排放控制：排放控制系统主要有废气再循环、氧传感器、三元催化、活性碳罐等。5.自诊断报警及后备系统：ECU控制各种指示和警告装置，显示有关控制系统的工作状况，当控制系统出现故障时，能及时发出

8、警告信号。如氧传感器失效、催化器过热、油箱油温过高等。当控制系统出现故障时，ECU将会点亮仪表板上的'检查发动机’(CHECKENGING)灯，提醒驾驶员注意，发动机己经出现故障，并将故障信息储存到ECUt，通过一定的程序，可以将故障码调出，供修理人员参考。当ECU检测到传感器或线路故障吋，就会自动按ECU内预设的程序提供预定值，以便发动机能维持基本运转，以供行驶、维修，但性能会下降。当ECU出现故障时，会自动启用备用系统，使