(精品)电控发动机教案(全本)

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课 题 教 学 目 的 要 求 教学重点 汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1. 掌握万用表的基本使用方法 2. 能记住测量时表笔的连接形式 3. 熟悉掌握表的使用要求和注意事项 数字式万用表的测量电阻、电压、二极管和蜂鸣器连续性测试、电流 教学难点 教学环节 组织教学 复习提问 导入新课 讲授新课 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 使用 数字式万用表的测量电阻、电压、二极管和蜂鸣器连续性测试 教 学 内 容 一、万用表各部分介绍 实物教学法 学生活动 数字式万用表的组成：液晶显示器、功能按 键、选择开关、表笔插孔等组成（Hold表示 锁定） 二、万用表的使用 1.电流的测量 档位置于电流测量档，被测电流从红、黑表 笔两端接入。 方法：（1）表笔插到相应的孔内。 （2）估算电流大小，选择相应的档位。实操演示 （无法确定时从大档打到小档） （3）测量时与被测量设备串联 指针表看档位取刻度读数，数字表显 示相应的值，为0时，档位打得太大，为1 时档位打得太小。前面有“一”说明电流实 际方向与测量表笔方向相反。 2.电压的测量 档位置于电压测量档，红黑表笔接在被测设 备两端。 方法：（1）表笔插到相应的孔内。 （2）估算电压的大小，选择相应的档 位（无法确定时从大档打到小档） - 1 - / 104

巡回指导 分组练习 （3）测量时与被测量设备并联 指针表看档位取刻度读数，数字表显示相应的值，为0时，档位打得太大，为1时档位打得太小。前面有“一”说明电压实际方向与测量表笔方向相反。 3.电阻的测量 档位置于电阻测量档，红黑表笔接到被测设备（电阻）两端。 方法：（指针表测量电阻前必须调零，确保测量数据的准确。） （1） 表笔插到相应的孔内。 （2） 估算电阻大小，选择相应的档位。（无法确定时随便选一档位进行初测） （3） 测量时与被测量设备并联，设备断点测量，测量受其它设备影响时设备要脱离电路测量。 （4） 指针表档位乘刻度读数，数字表显示相应的值，为0时，档位打得太大，为1时档位打得太小。 4.蜂鸣档的使用 学生按要求进行实践训练 4. 万用表的使用注意事项 万用表使用注意事项：万用表不使用时，必须将档位放置在电压档的最高档；测量未知电流或电压或电阻时，档位放置在最高位， - 2 - / 104

然后由高向低，逐档位试，直到合适的档位；测电流必须串联，测电压必须并联，在测的过程中要注意被测量是直流信号还是交流信号，必须分清楚；电流档每次用完后必须转换到电压档，并将表笔同时转换过来，防止下一次误操作，用电流档测电压，那样的话电流档必烧，最好的结果也是保险管爆掉；绝对禁止用电阻档或者是电流档测电压 板书设计： 万用表 课后回顾： 课时计划

课 题 教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 教学环节 组织教学 复习提问 导入新课

汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1、了解解码器的组成和原理 2、掌握解码器的功能和控制面板上各按键的作用 3、掌握解码器的使用方法及注意事项 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 解码器的使用方法及注意事项 解码器的使用方法及注意事项 教 学 内 容 一、解码器功用与组成、功能 功用：将故障码从ECU中读出，为检修人员提供参考。 分类：通用型和专用型 组成：主机、电源、软件测试卡、测试接头、测试线 功能：读取故障码、清除故障码 、动态数据流测试、静态数据流测试 、执行元件测试（检测元件是否工作）、基本设定（点火正时设定，节气门控制部件与电子控制单元的匹配等）、控制单元编码（控制单元编码没有显示或更 - 3 - / 104

使用 实物或仿真软件教学 学生活动

讲授新课 巡回指导 分组练习 换控制单元后）、音响解码 二、使用注意事项 1、被测车辆蓄电池电压应在11---14V之间且所供电源稳定 2、仪器通电前，应关闭汽车所有附属电器设备（如空调、音响、灯光等） 点烟器座能提供12V电压；汽车诊断座与汽车主计算机联机应保证无断路。 三、解码器的使用方法（略） 实操演示 学生按要求进行实践训练 板书设计： 解码器 课后回顾：

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课 题 教 学 目 的 要 求 教学重点 组成部分的功能 电控发动机汽油喷射系统的分类、组成及各组成部分的功能 汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1.渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2.培养学生的分析能力和理解能力 正确描述电控发动机汽油喷射系统的分类、组成及各仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 教学难点 教学环节 教 学 内 容 - 4 - / 104

组织教学 复习提问 导入新课 讲授新课

电控汽油发动机的控制原理及组成 汽油发动机电控系统以ECU为控制核 心，以空气流量和发动机转速为控制基 础，以喷油量、喷油时刻、发动机怠速 和点火装置等为控制对象，保证获得与 发动机各种工况相匹配的最佳空燃比和 点火提前角，同时适时调整发动机怠速。 汽油发动机电控系统主要由空气供 给系统、燃油供给系统、点火系统和电 子控制系统组成。 空气供给系统的功能 空气供给系统将清洁适量的空气根 据发动机工况的要求，定时供到气缸内，驾驶员可通过油门踏板对进气量进行控实操演示 制。发动机进气量由空气流量传感器计量后，作为主要控制信号告知ECU，据 此确定汽油的基本喷射量。节气门关闭 (怠速)时，进气量由ECU通过怠速阀控 制 燃油供给系统的功能 燃油供给系统将具有一定压力的清洁汽 油通过喷油器适时喷射到进气歧管或气 缸内，系统油压由燃油压力调节器控制 在规定的范围内，喷油量和喷射时刻均 由ECU根据各传感器的信号确定。 电子控制系统的功能 电子控制系统的核心部件是ECU，在发 动机工作时，ECU接收各传感器的信号， 经分析、比较、计算后，确定控制对象 和范围，发出指令控制执行器，使发动 机处于最佳的进气量、空燃比、点火时 刻，同时视情况调节发动机怠速 点火系统的功能 点火系统主要由ECU根据转速、负 荷和水温传感器的信号确定实际工况的 最佳点火提前角，再由发动机转速传感 器(曲轴或凸轮轴位置传感器)确定活塞 在气缸内的实际位置，并发出指令控制 电子点火组件(电子点火器)，由电子点 火组件完成点火线圈一次侧电路接通和 断开的控制，从而在点火线圈二次绕组 内产生出2万伏左右的高电压，高压击 穿火花塞间隙产生电火花，点燃可燃混 合气。 - 5 - / 104

学生按要求进行实践训练

巡回指导 分组练习 点火系统的组成 电控发动机可按照喷油器安装位置、燃油喷射部位、喷射方式、喷射时序、控制方式和进气量检测方式的不同 按喷油器安装部位分类 （1）电子控制单点汽油喷射系统（SPI （2）电子控制多点汽油喷射系统（MPI） 多点喷射系统有利于各缸可燃混合气浓度的控制，单点喷射系统有利于简 按汽油喷射部位分类 1）缸内喷射 （2）缸外喷射 按汽油喷射方式分类 1）连续喷射方式 （2）间歇喷射方式 按汽油喷射时序分类 1）同时喷射 （2）分组喷射 （3）顺序喷射 - 6 - / 104

按汽油喷射的控制方式分类 （1）机械控制式（K型） （2）机电混合控制式（KE型） （3）电子控制式（EFI） 按空气量的检测方式分类 电子控制式汽油喷射系统按空气量检测方式的不同可分为歧管压力计量式（D型）、翼片式（叶片式）、卡门旋涡式（超声波式和光电感应式）、热线式和热膜式等。 其中翼片式（叶片式）、卡门旋涡式（超声波式和光电感应式）、热线式和热膜式汽油喷射系统也称为L型喷射 板书设计： 电控汽油发动机的控制原理及组成 课后回顾：

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课 题 教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 教学环节 组织教学 复习提问 导入新课 讲授新课

汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 电控汽油发动机的优点 电控汽油发动机的优点 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 电控汽油发动机的优点 一、减少排放污染 电控汽油喷射系统能根据发动机的 各种不同工况，迅速准确地提供与其相 匹配的最佳空燃比，使汽油完全燃烧， 同时与三元催化系统配合使用可以有效 地减少CO、HC和NOx有害气体的排 放量。尤其是在发动机急减速和强制快 怠速时，具有断油的功能。可完全排除 传统化油器减速时所无法清除的HC气 体，使其废气排放中的污染物小于1％， 具有减少排放污染的优点 二、提高发动机最大功率 电控汽油发动机的进气不必预热，实操演示 进、排气管可以分别布置在发动机缸体的两侧，加之配备直径较大、过渡非常 圆滑的进气管道，可大大减小进气阻力， 提高充气效率，提高了发动机的最大功 率。可提高10%左右 三、耗油量低，经济性能好 电控汽油发动机能做到使发动机在 各种工况下，精确地控制混合气的空燃 比为最佳值，并且汽油在一定压力下喷 出，雾化品质好。同时进气管道不受汽 油雾化的限制，可以设计得更加合理， 使混合气向各缸均匀分配，所以燃料消 耗量低，经济性能好。 四、 改善了发动机的低温起动性能 在电控汽油喷射式发动机内设有补 充空气调节器和冷起动喷油器(冷起动 阀)，且汽油的供给量不受进气流速的限 - 8 - / 104

巡回指导 制，可改善发动机的低温起动性能 五、怠速平稳，工况过渡圆滑，工作可靠，灵敏度高 电控汽油喷射系统计算机的运算速度极快，它能根据各个传感器输入的电信号迅速作出反应，及时而准确地将适量汽油喷入进气门附近，所以发动机的怠速稳定，加速性能好，工况过渡圆滑， 操作灵敏度高，且故障率较低 电控汽油发动机的优点 学生按要求进行实践训练 板书设计 课后回顾： 课时计划

课 题 教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 教学环节 组织教学 复习提问 导入新课 讲授新课

课 型 新课 汽油发动机电控系统维修 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 空气供给系统的作用 空气供给系统的组成 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 空气供给系统 空气供给系统的作用是为发动机可燃混合气的形成提供必须的清洁空气。主要由空气滤清器、空气流量传感器、（进气压力传感器）、怠速阀、节气门体、进气总管、进气歧管等组成。 - 9 - / 104

巡回指导 分组练习 在发动机工作过程中，空气经滤清器过实操演示 滤后，由节气门控制、空气流量传感器计量，通过节气门体进入进气总管，再 分配到各进气歧管。在进气歧管内与喷 油器喷出的汽油混合形成可燃混合气， 吸入气缸内燃烧。发动机怠速时，节气 门关闭，空气流经旁通空气道，旁通空 气道流通截面积的大小，由ECU根据发 动机的实际工况通过怠速阀控制 在发动机冷却液温度较低时，为加快暖 机过程，ECU控制怠速阀加大旁通空气 道的开度，使满足快怠速所需要的空气 量经空气流量传感器计量后，绕过节气 门直接进人进气总管。随着发动机冷却 液温度的升高，ECU控制怠速阀调节旁 通空气道的开度逐渐减小，旁通空气量 也随之逐渐减小，发动机冷却液温度正 常后，其转速逐渐降低至正常怠速 进气管包括进气总管和进气歧管。 在单点喷射系统中，发动机采用中 央集中喷射， 在多点喷射系统中，为了消除进气脉动 和使各缸配气均匀，对进气总管、歧管 在形状、容积等方面都提出了严格的设 计要求。进气总管容积大，歧管形状过 渡圆滑。发动机每缸分别设置独立的歧 管，歧管和总管可制成整体型，也可制 成分开型，然后再用螺栓连接。 进气管内壁应光滑无积炭现象，否 则应修理；两连接端面应平整，以免出 现漏气现象。 学生按要求进行实践训练 - 10 - / 104

板书设计： 空气供给系统的组成 课后回顾： 课时计划

课 题 教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 教学环节 组织教学 复习提问

课 型 新课 汽油发动机电控系统维修 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教 学 内 容 教师调控 节气门体的构造 节气门体的构造 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 节气门体 - 11 - / 104

导入新课 讲授新课 巡回指导 分组练习

节气门体是控制发动机进气量的主要部件之一，安装在进气总管与空气滤清器（或空气流量传感器）之间。节气门体主要由节气门、怠速调整螺钉、节气门位置传感器、发动机冷却液连接管和真空管接头等组成。 有些节气门体上还装有发动机怠速阀。驾驶员通过油门踏板控制节气门的开度，进而控制发动机的进气量。节气门位置传感器与节气门是同轴转动的，其作用是将节气门的开度转变成电信号输送到ECU。 发动机处于怠速工况时，节气门全闭，空气经过旁通空气道进入进气总管。调节怠速调整螺钉，即可改变旁通空气道的流通面积，从而改变发动机怠速时的进气量。发动机工作过程中怠速的调整，由ECU根据水温传感器等信号通过怠速阀控制。 实操演示 为了避免冬季空气中的水分在节气门体 上结冰，可以使发动机冷却液流经节气门体，以便对其加热 性能检测 节气门体应无裂纹及其他损伤，与进气软管和进气总管连接的两端部应光滑无划痕；各真空管连接端应无变形。用手转动节气门轴，节气 - 12 - / 104

学生按要求进行实践训练

门应转动自如，无空转或关闭不严现象，回位弹簧应有足够弹力。 板书设计： 节气门体的构造

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课 题 教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 教学环节 组织教学 复习提问 导入新课 讲授新课

汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 实操演示 - 13 - / 104 常见电动汽油泵的结构与工作原理 常见电动汽油泵的结构与工作原理 教 学 内 容 燃油供给系统 燃油供给系统的作用是向气缸内提供燃烧所需要的清洁燃油，并在发动机的各种工况下，保持系统油压不变。主要由汽油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、燃油压力调节器、喷油器和输油管道等组成。 汽油滤清器 汽油滤清器的作用是把含在汽油中的氧化铁、粉尘等固体杂物过滤掉，防止供油系统管路堵塞和减小机械磨损，确保发动机可靠运行。可滤去直径大于0.01mm的杂质，主要由壳体和滤芯组成。滤芯一般采用纸质叠成。 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 汽油滤清器 不同车型的滤芯更换周期不同，北京Cherokee一般为9600km；德国汽车一般为5000km；丰田汽车一般为

巡回指导 分组练习 4000km。滤清器壳体上设置有“→”记号，箭头所示为汽油流动方向。或标有“IN”表示接进油管，“OUT”表示接出油管 电动汽油泵 电动汽油泵的组成及功能 作用：将汽油从油箱中吸出，供给燃油系统是够的具有规定压力的汽油。电控汽油喷射系统压力一般为0.2～0.3MPa，机械控制或机电混合控制的汽油喷射系统压力一般为0.5MPa。 电动汽油泵的安装形式主要有两种，安装在供油管路中和安装在汽油箱内。 组成：泵体、永磁式直流电动机和壳体 类型：根据结构不同可分为滚子泵、齿轮泵（转子泵）、涡轮泵和侧槽泵。 学生按要求进行实践训练 常见电动汽油泵的结构与工作原理 滚子泵 主要由壳体、圆柱形滚子和转子等组成，组装后在其内部形成五个滚子室。滚子泵的转子由电动机带动旋转，在离心力的作用下，滚子紧压在泵体上，从而使五个滚子室成为相对独立的密封空间。在转子旋转过程中，滚子室的容积不断发生变化，在进油口时，容积增 - 14 - / 104

大，形成一定的真空，将过滤后的汽油吸人泵内；在出油口时，容积减小，滚子室内的汽油压力增大，增压后的汽油由出油口输出。 齿轮泵 齿轮泵也称转子泵，主要由带外齿的主动齿轮、带内齿的从动齿轮和泵套组成，主动齿轮偏心安装。主动齿轮由电动机带动旋转，由于齿轮啮合，使从动齿轮和主动齿轮一起旋转。在从动齿轮和主动齿轮内外齿相啮合的过程中，由内外齿所密封的腔室容积将发生变化，在容积增大处设置进油口，容积减小处设置出油口，即可将汽油以一定压力泵出。 齿轮泵与滚子泵相比较，在相同的外形尺寸下，泵油腔室的数目（等于齿数）较多，因此齿轮泵输油的流量和压力脉动都比较小，性能比滚子泵好。 板书设计： 常见电动汽油泵的结构与工作原理 课后回顾：

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课 题 汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 - 15 - / 104

教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 教学环节 组织教学 复习提问 导入新课 讲授新课

1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 常见电动汽油泵的结构与工作原理 常见电动汽油泵的结构与工作原理 教 学 内 容 电动汽油泵总成性能的检测 （1）拔下电动汽油泵总成上的电插，用万用表测量直流电动机电阻，其阻值应符合规定。 （2）用导线短接电动汽油泵两检测插孔，接通点火开关（不要起动发动机），听电动汽油泵的工作应无噪声；否则应进一步检查油泵总成与油箱之间的O形密封圈是否错位、老化或漏装，回油管定位杯是否错位。 3）电动汽油泵最大压力和保持压力的测量 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 学生按要求进行实践训练 方法步骤如下： - 16 - / 104

巡回指导 分组练习 ①将汽油系统卸压。 ②拆下蓄电池负极搭铁线。 ③将油压表接在汽油管路上，并将出油口塞住。 ④接上蓄电池负极搭铁线。 ⑤用导线短接电动汽油泵的两个检测插孔 电动汽油泵最大压力和保持压力的测量 方法步骤如下： ①将汽油系统卸压。 ②拆下蓄电池负极搭铁线。 ③将油压表接在汽油管路上，并将出油口塞住。 ④接上蓄电池负极搭铁线。 ⑤用导线短接电动汽油泵的两个检测插孔。 ⑥打开点火开关，持续1O s左右（不要起动发动机），使电动汽油泵工作，同时读出油压表的压力，该压力称汽油泵的最大压力。它应比发动机运转时的汽油压力高200～300 kPa，通常可达490～640 kPa，如不符合标准值，则表明安全阀可能关闭不严、损坏或弹簧折断，应更换电劫汽油泵。 ⑦关闭点火开关，5min后观察油压表的压力，此时的压力称汽油泵的保持压力。其值应＞340 kPa，如不符合标准值，则表明止回阀可能关闭不严、损坏或弹簧折断，应更换电动汽油泵。 ⑧拆下油压表。 实操演示 板书设计： 常见电动汽油泵的结构与工作原理 课后回顾：

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课 题 汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 - 17 - / 104

教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 教学环节 组织教学 复习提问 导入新课 讲授新课

1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 燃油压力调节器的作用、结构与原理 燃油压力调节器的性能检测 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 学生按要求进行实践训练 燃油压力调节器 1.燃油压力调节器的作用、结构与原理 作用：保持发动机在各种工况下汽油压力都在规定的范围内，同时保持汽油压力和进气真空度之间的压力差为恒定值（通常为250 kPa） 组成：壳体、膜片、回油阀门和校正弹簧等组成 原理：高压油由进油口进入压力调节器下腔，油压作用在膜片的一侧，而弹簧的张力和进气真空度作用在膜片的另一侧。膜片上方的弹簧总是力图关闭通向回油管路的出口，作用在膜片下方的油压与弹簧力的作用相反，力图打开回油管路的出口。当系统油压增高时，在上下腔压力差的作用下，膜片压缩弹簧上行，回油管路出口打开，燃油经回油管流回油箱，油压下降；当系统油压降低时，在上下腔压力差的作用下，膜片下行，关闭或减小回油管路出口，回油量 - 18 - / 104

巡回指导 分组练习 减小，油压升高。如此反复，将系统油压限制在规定的范围内。 燃油压力调节器上腔通过一软管取节气门后进气歧管内的真空度，使发动机负荷变化时也能维持喷油压力与进气歧管间的压力差恒定不变，从而保证了燃油的喷射量与喷射时间的线性关系。 当汽油泵停止工作时（发动机停转），在弹簧张力作用下，阀门关闭，使系统内保持一定的残余压力，以利于发动机再起动。 燃油压力调节器的性能检测 燃油压力调节器的性能检测是通过测量系统燃油压力实现的，将油压表连接到系统管路上之前，应先卸掉管路中的燃油压力。 卸压方法有三种： 一是通过专用卸压阀卸压； 二是在发动机工作咐拨下油泵继电器或电动汽油泵电插，使发动机自行熄火卸压； 三是通过慢慢松动管路中连接螺栓卸压，此时应用棉纱包住管接头。 三种方法视方便程度选用。 燃油压力调节器性能检测的方法步骤： （1）卸压并安装油压表，油压表安装如图示。 2）起动发动机，测量发动机在怠速 和节气门全开时的系统燃油压力，应符合规定值，否则，在确定供油系统其他部件性能完好的情况下，均表明燃油压力调节器有故障。 3）在发动机怠速运转时，拔下燃油压力调节器上的真空软管，指示油压应立刻上升到节气门全开时的燃油压力，否则表明燃油压力调节器有故障 实操演示 - 19 - / 104

脉动阻尼器 喷油器工作时，油路中油压会产生微小的波动。脉动阻尼器的作用就是减小这种波动和降低噪声。脉动阻尼器由膜片和弹簧组成减振结构。其内部有膜片室和燃油室，中间以膜片隔开，并在膜片室内安装有弹簧，将膜片压向燃油室，当油压与弹簧张力相平衡时，膜片处于一定位置 来自汽油泵的燃油首先通过脉动阻尼器燃油室，然后流向输油管路。当燃油压力增高时，膜片弹簧被压缩，使燃油室容积增大，压力下降；反之当燃油压力降低时，在弹簧张力的作用下，燃油室容积减小，压力增高，如此反复，从而使系统压力趋于稳定。 板书设计： 燃油压力调节器的性能检测 课后回顾：

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课 题 教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 主喷油器的作用、结构与原理 主喷油器的作用、结构与原理 使用 实物或仿真软件教学 - 20 - / 104

教学环节 组织教学 复习提问 导入新课 讲授新课 巡回指导 教 学 内 容 教师调控 学生活动 学生按要求进 主喷油器 1.主喷油器的作用、结构与原理 其作用是根据ECU发出的指令，将一定量的汽油适时喷入进气歧管内。 其结构如图示，主要由电磁线圈、柱塞、复位弹簧、滤网和针阀等组成 喷油器不工作时，在复位弹簧张力作用实操演示 下，针阀紧贴在阀座上，将喷油孔封闭。压力油经过滤网清浩后进入喷油器内 腔。喷油器利用电磁吸力和弹簧张力来 实现燃油计量柱塞的开与闭。当ECU发 出喷油控制指令，将喷油器的驱动电路 接通时，电磁线圈通电并产生磁场，吸 引衔铁带动针阀一起移动，克服弹簧张 力使针阀离开阀座，燃油即开始喷射。 当ECU发出停止喷油指令时，切断喷油 器的驱动电路，电磁吸力消失，在弹簧 张力的作用下针阀关闭，喷射停止。 喷油器的喷油量取决于三个因素： 喷油孔截面积、喷油压力和喷射持续时 间。对于一个定型的喷油器来说，其喷 油孔截面尺寸是固定不变的，喷油压力 由燃油压力调节器保持恒定，因此喷油 量仅取块于喷射持续时间。喷油器针阀 开启的持续时间则决定于电磁线圈通电 脉冲的宽度，其脉冲宽度由ECU根据各 传感器输入的信号，通过分析、对比、 计算后确定。 2.主喷油器的性能检测 （1）静态检测 拔下喷油器上的电插， 用万用表测量两电插之间的电阻，其阻 值应符合标准， - 21 - / 104

分组练习 行实践训练 2）动态检测 拔下喷油器上的电插，在两电插之间加上12V电压。每通电一次，应能听到喷油器开闭的“咔嗒”声， 3）喷油性能检测 拆下各缸喷油器，安装在喷油器试验台上进行试验，喷油器喷油应呈细雾状，喷雾锥角应符合规定。各缸喷油器的喷油量应符合规定值并且均匀，误差≯7％。在喷油器断电，针阀落座的情况下，加上系统油压后，每分钟滴油≯2滴 冷起动喷油器 功用：在发动机冷起动时喷油，以加浓混合气，改善发动机的冷起动性能。 原理：发动机起动时，起动继电器线圈通电，触点闭合使蓄电池电压送至冷起动喷油器，正时开关控制冷起动搭铁回路接通，冷起动喷油器喷油。若冷却水温度较高，正时开关则断开，冷起动喷油器不喷油。 课后回顾： 板书设计： 主喷油器的作用、结构与原理

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课 题 教 学 目 的 要 求 汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 - 22 - / 104

教学重点 教学难点 教学环节 组织教学 复习提问 导入新课 讲授新课 巡回指导 电子控制系统的结构和工作原理 电子控制系统的结构和工作原理 教 学 内 容 电子控制系统 电子控制系统的作用是根据发动机的工况和车辆运行状况确定汽油的最佳喷射量和点火提前角。该系统主要由传感器、ECU和执行器三部分组成。 传感器是用来检测发动机的实际工况，将发动机各种工况下的性能参数转变成为电信号传输给ECU。检测发动机工况的传感器主要有：空气流量传感器（L型）、进气压力传感器（D型）、发动机转速传感器、水温传感器、进气温度传感器、曲轴（凸轮轴）位置传感器、节气门位置传感器、氧传感器、爆震传感器等。ECU输出的各种控制指令由执行器执行，如喷油脉冲宽度和喷油时刻的控制、点火提前角的控制、怠速控制、碳罐清污、自诊断、故障备用程序、起动和仪表显示等。 传感器担负着信息转换和传递的功能，其工作性能的好坏将直接影响发动机的动力性、经济性。 空气流量传感器 也称空气流量计，作用是将吸入气缸内的空气量转换成电信号送至ECU，其信号是ECU确定基本喷油量的重要信号之一。 按其结构的不同可分为：翼片式空气流量传感器、热线式空气流量传感器、热膜式空气流量传感器、卡门旋涡式空气流量传感器 1.空气流量传感器的结构和工作原理 （1）翼片式空气流量传感器 结构：主要由测量翼片、电位计、回位弹簧、补偿挡片和接线插头等组成 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 学生按要求进行实践训练 - 23 - / 104

分组练习 实操演示 工作原理：根据吸入空气的流体动力，与作用在空气检测翼片上的弹簧张力相平衡后，翼片可以保持一定开度的原理制成。 来自空气滤清器的空气通过空气流量计时，空气推力使测量板打开一个角度，当吸入空气推开测量板的力与弹簧变形后的回位力相平衡时，叶片停止转动。与测量扳同轴转动的电位计检测出叶片转动的角度，将进气量转换成电压信号VS送给ECU。 可使用US／UB电压比值作为空气流量传感器的输出，当加给电位计的参考电压UB发生变化时，US也随之变化，但US／UB的比值不受电源电压的影响，从而确保空气流量传感器的检测精度。 为了消除发动机工作过程中，进气管的空气脉动，导致计量失准的影响，提高检测精度，在翼片式空气流量传感器中安装有缓冲室与补偿挡片。 空气流量传感器设置有旁通空气道，其上设有一个调节螺钉，可以改变测量翼片处于关闭状态时，旁通空气道的流通面积，以调节发动机怠速工况下的混合气浓度。 进气温度传感器也可安装在空气流量传感器内，能将发动机进气温度的高低转变成电信号，输送到ECU。同时燃油泵继电器线圈控制开关也安装在空气流量传感器上，当进气道内有空气流动，测量翼片打开时，立刻通过燃油泵继电器接通燃油泵的控制电路，以保证在进气系统进气的同时，让供油系统提供汽油。 - 24 - / 104

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汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 实操演示 空气流量传感器的结构和工作原理 空气流量传感器的结构和工作原理 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 热线式空气流量传感器 结构：主要由感知空气流量的白金热线、根据进气温度进行修正的温度补偿电阻、控制热线电流并产生输出信号电压的控制线路板和壳体等组成。根据白金热线在壳体内的安装位置不同，可分为主流测量方式和旁流测量方式两种 如图示为主流测量方式的热线式空气流量传感器的结构图 - 25 - / 104

巡回指导 分组练习 旁流测量方式的热线式空气流量传感器与主流测量方式的相比，在结构上主要区别在于白金热线和温度补偿电阻安装在空气旁通道上。热线和温度补偿电阻用白金丝绕在陶瓷绕线管上制成 工作原理：在发动机不工作时，白金热线RH周围的空气处于静止状态，此时的惠斯登电桥是平衡的。发动机工作时，空气流量发生变化，电桥就会失去平衡，混合集成控制电路板就调节电压改变通过热线电阻的电流，使电桥重新平衡。而且空气流量越大，电桥不平衡程度越严重，控制电路板的调节电压也就越高。在这个调节过程中，由于流过电桥四条臂的电流发生变化，从而电桥另一臂的精密电阻RA两端将输出一个与空气流量成比例的信号电压UO。信号电压UO被输送到ECU，经分析、比较和计算后，确定满足发动机最佳燃烧所需的燃油喷射量。 学生按要求进行实践训练 热线式空气流量传感器的线束插座上一般有六个端子，分别是：A、B、C、D、E、F。其中A、B是去ECU的信号线（A：进气温度信号；B：空气流量信号）；C是ECU的搭铁线；D是空气流量传感器的搭铁线；E是电源线（12V）；F是与ECU相连的自清洁线。 发动机工作过程中，由于空气污浊会使白金热线脏污，影响测量精度。为消除此影响ECU有自动清洁白金热线的功能。每次起动发动机（转速高于2500r／min后）停机时，ECU白金热线加高温（约1000℃）1~2s，以除去污物。 热膜式空气流量传感器 - 26 - / 104

其结构和工作原理与热线式空气流量传感器基本相同，如图示。只是将发热体由热线改为热膜。热膜由发热金属铂固定在薄树脂膜上构成。该结构由于发热体不直接承受空气流动所产生的作用力，从而提高了空气流量传感器的可靠性 卡门漩涡式空气流量传感器 它通过设置在进气道内的卡门漩涡发生器产生的空气涡流，由传感器感知涡流强弱的变化，并将其转变成电信号输送到ECU。ECU对输入的信号处理后，确定实际进入气缸内的空气量，进而向喷油器输出一个与进气量相匹配的喷射脉冲。根据信号采集的方式不同，卡门旋涡式空气流量传感器又可分为光电感应式和超声波式两种 ①光电感应卡门漩涡式空气流量传感器 结构：主要由卡门漩涡发生器、反光镜、弹簧钢片、发光二极管、导压孔和光敏晶体管等组成。 工作原理：卡门旋涡发生器外部呈锥形，安装在进气管道内，当有空气流过发生器时，便会在其背后不断地产生称之为 - 27 - / 104

卡门旋涡的空气涡流。此时锥形体外围的空气压力会发生变化，且压力变化的强弱与空气流量的大小成正比例关系。这一变化的气体压力，通过导压孔引向反光镜的表面，使反光镜随弹簧钢片一起振动。反光镜的振动，影响反射到光敏晶体管上的光线，使光敏晶体管的导通程度发生变化，ECU接收到反映进气流量的信号电压也发生变化。ECU根据来自空气流量传感器的脉冲信号电压，经过对比、计算得出实际进气量，控制喷油器以适宜的喷油脉冲宽度和适当的顺序喷油。 超声波卡门漩涡式空气流量传感器 结构：主要由卡门漩涡发生器、超声波发生器、超声波发射器、超声波接收器和整形放大电路等组成。 工作原理：当空气流过卡门旋涡发生器时，在发生器的后面便产生与空气流速成正比关系的卡门旋涡。在进气过程中只要测出卡门旋涡数，便可计算出空气的流速，再将空气通道的有效面积与空气流速相乘即可得知吸入气缸内的空气流量。由于卡门旋涡会使超声波的传播速度发生变化，在进气过程中超声波受到周期性的调制，使其振幅、相位和频率发生变化。被调制后的超声波由接收器接收后变换成相应的信号电压，再经整形、放大后，形成与涡流数目相对应的矩形脉冲信号输送给ECU，经ECU对比、计算得出实际进气量，进而控制喷油器以适宜的喷油脉冲宽度喷油。 - 28 - / 104

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汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 单件检测 a将点火开关置于“OFF”。 b拆下空气流量传感器。 c首先检查电动汽油泵开关，用万用表Ω挡检测Fc-El端子；在检测片全关闭时，Fc-El间不应导通（电阻为∞），在测量翼片开启后的 - 29 - / 104 空气流量传感器的检测 空气流量传感器的检测 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 学生按要求进行实践训练 空气流量传感器的性能检测 1）翼片式空气流量传感器 1）翼片式空气流量传感器的检测 ①丰田车翼片式空气流量传感器的检测 可采用就车检测和单件检测两种方式 就车检测： a点火开关置于“OFF”位置。 b拔下空气流量传感器上的电插。 c用万用表Ω档检测电插内各端子间的电阻值，检测方式如图示。

巡回指导 分组练习 任上位置上，Fc-El端子间均应导通（电阻为0） d推动测量翼片，同时用万用表Ω挡检测电位计滑动触点Vs与E2端子间的电阻，如图所示。在检测翼片由全闭至全开的过程中，电阻值应逐渐变小。 ②日产车翼片式空气流量传感器的检测 日产车翼片式空气流量传感器电路的检测方 法如图所示。用万用表Ω挡检测各端子之间的实操演示 电阻，应符合规定。 五十铃车翼片式空气流量传感器的检测 其电位计与传感器内部接线如图示。工作时，滑动臂在电位计的电阻片上滑动，端子7与8之间的电压U和端子6与9之间的电压UB作为输出信号输送到ECU。 取下传感器电插，用万用表测量6、7端子间电阻值，随测量翼片平稳张开，其阻值是逐渐变化的；6与9端子间阻值为350～400Ω；进气温度传感器27与6端子间的阻值为0.3～10kΩ。 - 30 - / 104

电动汽油泵触点39和36端子之间在测量翼片全闭时不导通（断开）；测量翼片只要稍一转动，39和36端子之间便导通 翼片式空气流量传感器的示波器检测 ①按照示波器操作使用说明连接好示波器至翼片式空气流量传感器的电位计端子。 ②起动发动机并怠速运转，缓慢地增加发动机转速，同时观测显示结果。 ③检测波形如图示。 检测中可利用一字旋具柄轻轻敲击传感器壳体，若传感器内部的连接有松动会造成提速不顺或迟滞。 - 31 - / 104

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汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 空气流量传感器的检测 空气流量传感器的检测 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 学生按要求进行实践训练 卡门旋涡式空气流量传感器 1）电阻的检测 ①将点火开关置于“OFF”。 ②拔下空气流量传感器上的电插。 ③用万用表Ω挡检测传感器“THA”与“E2”端子之间的电阻，如图示 2）电压的检测 ①插好空气流量传感器上的电插。 ②用万用表电压挡检测发动机ECU端 子THA-E2、Vc-E1、KS-El之间的电压， 示波器检测 ①按照示波器操作使用说明连接好示波器。 ②起动发动机，并工作至正常水温。 ③关闭所有附属设备，变速器操纵杆处 - 32 - / 104

巡回指导 分组练习 示波器检测 ①按照示波器操作使用说明连接好示波器。 ②起动发动机，并工作至正常水温。 ③关闭所有附属设备，变速器操纵杆处于停车 挡或空挡，并注意车辆的纵向限位。 ④缓慢加速，观察不同转速时信号波形 在大多数情况下，波形的振幅应满5V，同时波形的正确形状、矩形脉冲的方角及垂直沿应实操演示 一致。若脉冲宽度缩短，波形有尖峰及圆角产 生，则表明信号不正常，传感器可能有故障。 于停车挡或空挡，并注意车辆 课后回顾： 板书设计： 空气流量传感器的检测

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汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 - 33 - / 104

教学重点 教学难点 教学环节 组织教学 复习提问 导入新课 讲授新课 巡回指导 空气流量传感器的检测 空气流量传感器的检测 教 学 内 容 热线式空气流量传感器 1）日产MAXIMA汽车VG30E发动机热线式空气流量传感器的检测传感器的线路。 传感器的线路如图所示 ①拔下空气流量传感器上的电插，拆下空气流量传感器。将蓄电池的电压施加于空气流量传感器的端子D和E之间（电源极性应正确），然后用万用表电压挡检测端子B和D之间的电压。其标准电压值应为1.6±0.5V。如其电压值不符合规定，则须更换空气流量传感器。 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 实操演示 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 ②在进行上述检查之后，给空气流量传感器的进气口吹风 检查自清洁功能：装好热线式空气流量传感器及其连接电插，拆下此空气流量传感器的防尘网，起动发动机并加速到2500r/min以上。当发动机停转5s后，从空气流量传感器进气口处，可以看到热线自动发出的光亮（加热到1000℃左右）约1s，如无此现象发生，则须检查自清洁信号或更换空气流量传感器。 日产CA18E型发动机热线式空气流量传感器 ① 车检查 先拆下空气流量传感器上的电插，检查线束一侧B端子与搭铁间的电压，其基准电压为12V。其次，按单件检查方法检查端子31与搭铁端之间的电压 ②单件检查 a将B端子与蓄电池正接线柱相连，C - 34 - / 104

分组练习 端子与蓄电池的负接线柱相连。 b然后检查D、C两端子间的输出电压。 c在吹入空气的情况下，检测空气流量传感器输出电压的变化，其标准为：当没有空气吹入时，电压约为0.8V；有空气吹入时，电压约2.0V。 学生按要求进行实践训练 示波器检测 ①按照示波器操作使用说明连接好示波器。 ②关闭所有附属电气设备，起动发动机，处于稳定怠速运转，检查怠速时输出信号波形 ③从怠速缓慢加至节气门全开，持续2s，不要超速，检查信号波形 ④再由全开状态减速回到怠速状况，持续2s。 ⑤再急加速至节气门全开，然后再回到怠速 - 35 - / 104

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汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 进气压力传感器的结构和工作原理 进气压力传感器的结构和工作原理 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 进气压力传感器的结构和工作原理 1）三线高灵敏度可变电阻式进气压力传感器 主要由壳体、膜片和可变电阻等组成，如图示。 半导体压敏电阻式进气压力传感器 利用半导体的压敏效应制造而成的。因其具有 尺寸小、精度高、成本低和响应性、再现性、抗振性较好等优点，在压力感应式电控汽油喷射系统中得刭了广泛的应用。主要由压力转换元件和混合集成电路等组成 - 36 - / 104

巡回指导 分组练习 工作原理：传感器通过压力转换元件将进气压 力信号转变成电信号。压力转换元件是利用半 导体的压阻效应制成的硅膜片，如图示。硅膜 片的一面是真空室，另一面通过连接管路与进 气歧管相通。硅膜片为边长约3 mm的正方 形，其中部经光刻腐蚀形成直径约2 mm、厚 度约0.05mm的薄膜；薄膜周围有四个应变电 阻，组成惠斯登电桥。随着发动机节气门开度 的增大，进气歧管内绝对压力增高，由于薄膜 另一侧为真空，所以硅膜片的变形增大，附着 在薄膜上的应变电阻的阻值与变形成正比例 关系，因此即可通过惠斯登电桥将硅膜片的变 形转换成为电压信号，再经混合集成电路放大实操演示 后输送到ECU。ECU根据这一输入信号电压 的高低，通过分析、比较、计算后确定发动机 的实际进气量，进而控制喷油器喷射满足发动机最佳燃烧所需的汽油量。 学生按要求进行实践训练 膜盒传动式（LVDT）进气压力传感器 主要由膜盒、铁心、感应线圈、回位弹簧和电子电路等组成。 进气歧管压力变化时，膜盒带动铁心在感应线圈产生的磁场中移动，改变磁回路中的磁阻，使感应线圈中产生的信号电压随之变化，这一随压力变化的电压信号被输送至ECU。ECU根据这一输入信号电压的高低，确定发动机的实际进气量，进而控制喷油器喷射满足发动机最佳燃烧所需的汽油量。 - 37 - / 104

电容式进气压力传感器 该传感器利用氧化铝膜片和底板彼此靠近排列形成电容，其电容量随膜片上下压力差变化的性质制造而成。发动机进气歧管内压力变化，可获得与压力成比例的电容信号。压变电容是传感器振荡电路中的一个元件，其容量变化，振荡电路中可输出变频信号，信号频率与进气歧管内的绝对压力成正比。ECU根据输入信号的频率可感知进气歧管内的压力，进而确定发动机的实际进气量，控制喷油器喷射满足发动机最佳燃烧所需的汽油量。 板书设计： 进气压力传感器检测 课后回顾：

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课 题 教 学 目 的 汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 - 38 - / 104

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进气压力传感器检测 进气压力传感器检测 教 学 内 容 进气压力传感器的性能检测 三线高灵敏度可变电阻式进气压力传感器 北京切诺基轿车采用的三线高灵敏度可变电阻式进气压力传感器控制电路 ② 火开关置于“ON”。 ②万用表正表笔接端子C，负表笔搭铁，检测传感器端子C的电压值 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 实操演示 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 ③用万用表的电压挡检测传感器端子B的输出电压。 ④起动发动机，怠速运转，检测传感器端子B的输出电压。 ⑤节气门全开，检测传感器端子B的输出电压。 半导体压敏电阻式进气压力传感器 皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机用进气压力传感器与ECU之间的连接电路 （1）参考电压检测 ①将点火开关置于“OFF”位置，拔下进气压力传感器上的电插。 ②将点火开关置于“ON”位置（不起动发动机）。 ③万用表电压挡检测传感器电插中的Vc和E2端子之间的电压，如图示。对比标准，如有异常，应检查进气压力传感器与ECU之间的线路。 - 39 - / 104

巡回指导 分组练习 学生按要求进行实践训练 输出电压检测 ①将点火开关置于“ON”位置（不起动发动机）。 ②拆下进气压力传感器与进气歧管间的真空软管。 ③在ECU导线插接器一侧用万用表电压挡检测进气压力传感器PIM-E2端子间的输出电压。 ④用真空泵向进气压力传感器内施加真空，从13.3 kPa（100 mmHg）起，每次递增13.3 kPa（100 mmHg），一直增加到66.7 kPa（500 mmHg）为止，然后检测在不同真空度下进气压力传感器（PIM—E2端子间）的输出电压。 输出电压检测 ①将点火开关置于“ON”位置（不起动发动机）。 ②拆下进气压力传感器与进气歧管间的真空软管。 ③在ECU导线插接器一侧用万用表电压挡检测进气压力传感器PIM-E2端子间的输出电压。 ④用真空泵向进气压力传感器内施加真空，从13.3 kPa（100 mmHg）起，每次递增13.3 kPa（100 mmHg），一直增加到66.7 kPa（500 - 40 - / 104

mmHg）为止，然后检测在不同真空度下进气压力传感器（PIM—E2端子间）的输出电压。 膜盒传动式进气压力传感器 ①在不断开进气压力传感器上的电插的情况下，将点火开关置于“ON”位置。 ②万用表电压挡检测传感器电插中的Vs和E端子之间的电压，如图示。 ③拔下真空管，电压值约1.5V。 ④接上真空管，并在真空度不断增加的情况下，电压值应从1.5V逐渐无跳跃地下降。 ⑤发动机怠速远转时，电压值约0.4V，转速逐渐升高时，此电压值逐渐升高 - 41 - / 104

示波器检测 ①按照示波器操作使用说明连接好示波器。 ②起动发动机，处于稳定怠速运转，检查怠速时输出信号波形。 ③从怠速缓慢加至节气门全开，检查信号波形。 不同类型的进气压力传感器或产生数字信号或产生，模拟信号，其波形参考下图。 板书设计： 进气压力传感器检测 课后回顾： 课时计划

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汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 节气门位置传感器的工作原理 节气门位置传感器的工作原理 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 节气门位置传感器 作用：将节气门打开的角度转换成电信号输送到ECU，以便在节气门不同开度状态时控制喷油量。 类型：可变电阻式（全程式）、开关式（两 - 42 - / 104

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级式 1.节气门位置传感器的结构和工作原理 （1）可变电阻式节气门位置传感器 主要由主触点、分触点、滑道和绝缘体等组成。滑动触点与节气门轴联动，当节气门轴转动时，触点在滑道上会有不同的电阻值 实操演示 学生按要求进行实践训练 工作原理：将点火开关置于“ON”位置，ECU通过Vc端子给传感器输入5V的参考电压，通过膜片电阻构成回路，其电路为：+5V→膜片电阻→E2搭铁。信号电压通过主触点、分触点，由VTA端子输入到ECU，随着节气门开度的增大，上、下触点逆时针转动，信号电压逐渐增高，当节气门在全开位置时，信号电压为5V左右。随着节气门开度的减小，信号电压逐渐降低。为了提高发动机在怠速位置时的检测精度，在节气门全闭时，下触点越过滑道上的绝缘体，使IDL端子与E2端子接通，IDL端子的电位迅速下降，从而给ECU提供一辅助信号。下触点只在节气门全闭（怠速）时才被接通，所以又称“怠速触点”。 ECU根据节气门位置传感器的信号电压，进一步调整喷油脉冲宽度，实现喷油量的增加与减少。同时在发动机急减速（到怠速位置）的过程中，当转速高于2400r/min时指令喷油器停止喷油。 2.开关式节气门位置传感器 由一个可动触点和两个固定触点（全负荷触点和怠速触点）构成。可动触点可沿导向凸轮沟槽移动，导向凸轮由固定在节气门轴上的控制杆驱动 - 43 - / 104

分组练习 点火开关处于“ON”时，ECU通过可动触点向传感器提供一参考电压。当节气门全关时，可动触点与怠速触点接触，由怠速端子向ECU反馈一电压信号，从而ECU可检测到节气门的全关闭状态。当节气门开度达50°以上（全负荷）时，可动触点与全负荷触点接触，由全负荷端子向ECU反馈一电压信号，从而ECU可检测到节气门的全开状态。中间状态无检测信号。 板书设计： 节气门位置传感器的工作原理 课后回顾：

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汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 实操演示 节气门位置传感器的性能检测 节气门位置传感器的性能检 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 节气门位置传感器的性能检测 1）可变电阻式节气门位置传感器 电压检测 ①连接好节气门位置传感器上的电插。 ②将点火开关置于“ON”位置。 ③用万用表电压挡检测IDL-E2、Vc-E2、VTA-E2间的电压值 调整 松动节气门位置传感器的两个固定螺钉，在节气门限位螺钉和限位杆之间分别插入0.45mm、0.50 mm和0.55mm的塞尺，用万用表电阻挡测IDL和E2的导通情况。塞尺为0.45mm时应导通；塞尺为0.55mm时应不导通 示波器检测 ①按照示波器操作使用说明连接好示波器。 ②将点火开关置于“ON”位置，不起动发动机。 ③使节气门处于不同的状态，检查信号波形 - 45 - / 104

巡回指导 分组练习 2）开关式节气门位置传感器 （1）就车检查端子间的导通性（丰田1S-E和2S-E发动机） ①将点火开关置于“OFF”位置。 ②拔下传感器上的电插 ③在节气门限位螺钉和限位杆之间插入适当厚度的塞尺，用万用表电阻挡在节气门位置传感器的各端子上检测怠速触点和全负荷触点的导通情况 当气节门全闭时，怠速触点（IDL）应导通；当节气门全开或接近全开时，全负荷触点（PSW）应导通；在其他开度下两触点均应不导通。否则，应调整或更换节气门位置传感器 学生按要求进行实践训练 (2）单体检测 节气门完全关闭时与垂直位置的角度为6°。用角度规检测节气门处于相应开度时，检测各端子间的通断情况 车辆装配有三元催化转换器和没有装配三元催化转换器的开度角有所不同 - 46 - / 104

（3）调整 松动节气门位置传感器的两个固定螺钉，在节气门限位螺钉和限位杆之间插入0.7 mm（丰田1G-EU车为0.55 mm）的塞尺，并将万用表电阻挡的表笔连接节气位置传感器的端子IDL和E（TL），逆时针平稳地转动节气位置传感器，直到万用表有读数显示，将两个固定螺钉固定；然后换用0.50 mm或0.9 mm的塞尺（丰田1G-EU车为0.44 mm或0.66 mm）。 板书设计： 节气门位置传感器的性能检测 课后回顾：

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课 题 汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 - 47 - / 104

教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 教学环节 组织教学 复习提问 导入新课 讲授新课

1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 实操演示 发动机转速传感器工作原理 发动机转速传感器工作原理 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 发动机转速传感器 作用：确认活塞在气缸内的实际位置，控制点火时刻和喷油时刻。产生的信号包括活塞上止点位置信号和曲轴转角信号。 类型：磁脉冲式（电磁感应式）、光电感应式和霍尔式。其安装部位有曲轴、凸轮轴、飞轮和分电器内等 1.发动机转速传感器的结构和工作原理 1）电磁感应式发动机转速传感器 主要由永久性磁铁、信号线圈、转子等组成 永久性磁铁的磁感线经转子、信号线圈、托架构成回路。转子旋转时，不断改变凸齿与托架间的磁隙，通过信号线圈的磁通量不断变化，产生与发动机缸数相对应的感生电压。检测单位时间内感生电压的变化次数，即可得知发动机转速。 工作原理：将发动机转速和曲轴位置传感器一同装于分电器内，使用复合转子和耦合线圈。它具有两套信号发生系统，即具有一个凸齿的G转子，信号线圈G1、G2，以及具有24个凸齿的Ne转子、Ne信号线圈。 - 48 - / 104

巡回指导 分组练习 G转子和Ne转子与分电器轴同步转动。具有一个凸齿的G转子与信号线圈G1、G2之间的磁隙不断发生变化，分电器每转一圈，在信号线圈Gl和G2中各产生一个脉冲电压信号。设计和装配保证使G转子的凸齿在一缸或四缸压缩行程上止点时，与信号线圈G1或G2最靠近，即可通过检测信号线圈Gl、G2中的电压变化，来判断一缸或四缸上止点的位置。 G信号作为曲轴位置的参考信号提供给ECU，用于确定发动机各缸正确的点火和喷油时刻。 ECU根据G1和G2信号确定活塞压缩上止点位置，再结合Ne信号，便可得知活塞在上止点前（或后）的具体曲轴转角数值，即活塞在气缸内的实际位置 霍尔式发动机转速传感器 霍尔式发动机转速传感器的基本原理是：当电流通过放在磁场中的霍尔半导体基片，且电流方向与磁场方向垂直时，在垂直于电流和磁场。 学生按要求进行实践训练 - 49 - / 104

G1、G2、Ne信号确定点火和喷油时刻 霍尔式发动机转速传感器 G1、G2信号确定点火时刻 ECU根据G1和G2信号确定活塞压缩上止点位置，再结合Ne信号，便可得知活塞在上止点前（或后）的具体曲轴转角数值，即活塞在气缸内的实际位置。 叶轮上的缺口对着空气隙时，有磁感线通过霍尔元件，传感器产生霍尔电压。叶轮上的叶片进入空气隙时，由于磁路被叶片旁通，无磁感线通过霍尔元件，传感器不产生霍尔电压。霍尔电压变化的时刻可供ECU判断活塞在气缸内的实际位置，单位时间内霍尔电压变化的次数可供ECU确定发动机的转速。 光电感应式发动机转速传感器 主要由光源、光接收器、遮光盘和控制电路等组成。 - 50 - / 104

遮光盘置于发光二极管与光敏二极管之间，当遮光盘挡住发光二极管的光线时，光敏二极管截止，控制电路输出低电平。当缝隙对准发光二极管和光敏二极管时，光线照射到光敏二极管上，控制电路输出高电平。 板书设计： 发动机转速传感器 课后回顾：

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汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 发动机转速传感器的性能检测 发动机转速传感器的性能检测 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 发动机转速传感器的性能检测 电磁感应式发动机转速传感器 皇冠3.0轿车2JZ-GE型发动机使用的电磁感应式发动机转速传感器的电路如图 - 51 - / 104

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示 ①电阻检测 a将点火开关置于“OFF”位置。 b拔下发动机转速传感器上的电插。 c用万用表电阻挡检测传感器各端子间 的电阻。 ②输出信号检测 拔下传感器上的电插，当发动机转动时，用万用表电压挡检测发动。 ③感应线圈与正时转子间隙检测 用塞尺检测正时转子与感应线圈凸出部分的 空气间隙，其值应为0.2～0.4mm。 示波器检测 a按照示波器操作使用说明连接好示波器。 b起动发动机，使发动机处于不同工作状况， 检查信号波 实操演示 学生按要求进行实践训练 光电感应式发动机转速传感器 ①线束检测 现代SONATA轿车使用的光电感应式发动机 - 52 - / 104

分组练习 转速传感器的电插端子位置和检测方法，如图示 拔下传感器上的电插。 b将点火开关置于“ON”位置。 c用万用表的电压挡检测线束侧4＃端子与搭铁的电压。线束侧2＃端子和3＃端子与搭铁间的电压。 d用万用表的电阻挡检测线束侧1＃端子与搭铁间的导通情况 ②输出信号检测 a连接好传感器电插。 b在发动机起动过程中，用万用表的电压挡检测3#端子和1#端子之间的电压值。 c怠速状态下，用万用表电压挡检测2#端子和1# 端子电压值。 示波器检测 a按照示波器操作使用说明连接好示波器。 b起动发动机，使发动机处于不同工作状况，检查信号波形。 霍尔式发动机转速传感器 北京切诺基的霍尔式发动机转速传感器与ECU的电路及传感器电插如图示。 ①参考电压检测 a将点火开关置于“ON”。 b用万用表电压挡检测ECU一侧7＃端子与搭铁之间的电压 c用万用表电压挡检测传感器导线电插“A”端子处检测与搭铁之间的电压。 ②端子间电压检测 a将点火开关置于“ON”。 - 53 - / 104

b用万用表电压挡检测传感器电插A-C之间的电压。 c发动机运转，用万用表电压挡检测传感器电插B-C之间的电压。 ③电阻检测 a将点火开关置于“OFF”。 b拔下传感器电插。 c用万用表电阻挡检测传感器A-B，A-C间导通情况（电阻值）。 示波器检测 a按照示波器操作使用说明连接好示波器。 b起动发动机，使发动机处于不同工作状况，检查信号波形。 板书设计： 发动机转速传感器的性能检测 课后回顾： 课时计划

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汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 水温传感器的结构与工作原理 水温传感器的结构与工作原理 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 水温（冷却液温度）传感器 1.水温传感器的结构与工作原理 作用：将发动机冷却水的温度转变为电信号输送到ECU。以便在发动机低温起动或升温暖机期间，根据冷却液的温度，对发动机的基本喷油量作进一步修正。 类型：主要有绕线电阻式、热敏电阻式、 - 54 - / 104

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扩散电阻式、半导体晶体管式、金属心式和热电偶式等 最常见的水温传感器为热敏电阻式的，安装在发动机冷却水道上， 水温传感器多用负温度系数的热敏电阻 实操演示 学生按要求进行实践训练 水温传感器的性能检测 水温传感器电阻检测 ①就车检测 a将点火开关置于“OFF”位置。 b拔下水温传感器上的电插 c用数字式高阻抗万用表电阻挡按图示的方法检测传感器两端子间的电阻值 ②车下检测 a将点火开关置于“OFF”位置。 b拔下水温传感器上的电插。 c从发动机上拆下冷却水温度传感器。 d将传感器置入烧杯内的热水中，加热烧杯内的水，同时万用表电阻挡检测传感器两端子间的电阻值。 - 55 - / 104

分组练习 水温传感器输出信号电压的检测 a将水温传感器装好，并连接上电插。 b将点火开关置于“ON”位置。 c用万用表电压挡检测水温传感 水温传感器输出信号电压的检测 a将水温传感器装好，并连接上电插。 b将点火开关置于“ON”位置。 c用万用表电压挡检测水温传感器或ECU电插上的THW与E2端子间的电压值。 水温传感器的示波器检测 a按照示波器操作使用说明连接好示波器。 b起动发动机，持续观察发动机温度的变化以及冷却水温度传感器信号波形 板书设计： 水温传感器的结构与工作原理 课后回顾： 课时计划

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1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 进气温度传感器的结构与工作原理 进气温度传感器的结构与工作原理 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 学生按要求进行实践训练 进气温度传感器 进气温度传感器的结构与工作原理 作用：将吸入发动机气缸内的空气温度转变为电信号输送到ECU。以便确定空气密度的大小，控制喷油器适当地增加或减小喷油量，以获得最佳的空燃比 进气温度传感器的安装部位因电控燃油喷射系统形式不同而异。D型汽油喷射系统中，安装在空气滤清器的壳体内；L型汽油喷射系统中，安装在空气流量传感器内 其结构和工作原理与水温传感器基本相同，大多也是采用负温度系数热敏电阻式，其控制电路如图示。 进气温度传感器的性能检测 进气温度传感器电阻检测 其方法与水温传感器基本相同。车下检测时，用电热吹风器、红外线灯或热水加热进气温度传感器；用万用表电阻挡测量在不同温度下两端子间的电阻值。 - 57 - / 104

巡回指导 分组练习 进气温度传感器输出信号电压的检测 将进气温度传感器装车，插好传感器电插，当 点火开关置于“ON”位置时，用数字式万用实操演示 表测量ECU或传感器上的THA与E2两端子 之间的电压。 进气温度传感器的示波器检测 同水温传感器。 a按照示波器操作使用说明连接好示波器。 b起动发动机，持续观察发动机温度的变化以及冷却水温度传感器信号波形。 课后回顾： 板书设计： 进气温度传感器的结构与工作原理

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汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 氧化锆式氧传感器工作原理 氧化锆式氧传感器工作原理 教 学 内 容 氧传感器 作用：在发动机工作过程中，向ECU输送一个标志着排气中含氧量的电压信号，根据此信号，ECU随时修正汽油的喷射量，确保可燃混合气的空燃比始终稳定在理论空燃比附近。 - 58 - / 104 使用 实物或仿真软件教学 学生活动

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安装在排气管内。 类型：二氧化锆式、二氧化钛式 氧传感器的结构与工作原理 主要由壳体、陶瓷电解质和弹簧等组成 实操演示 氧传感器的固体电解质 氧化锆式氧传感器工作原理 陶瓷电解质内外两侧均镀有一层多孔性 铂电极。传感器外侧与排放废气接触， 而内部则通入大气。陶瓷电解质二氧化 锆允许氧的渗入，高温下氧气发生电离， 锆管两侧氧含量不一致，即存在着浓度 差时，电解质内部的氧离子由高向低扩 散，结果使锆管元件成了一个微电池， 能够向外输出电压。 二氧化锆氧传感器的输出特性如图示。当 混合气稀时，排气中所含氧多，两侧氧浓度差 小，产生的电压低；而当混合气浓时排气中氧 含量少，两侧氧浓度差大，产生的电压高。 ECU通过氧传感器输入信号电压的高低即可 确定混合气的空燃比是否为最佳值，并发出指 令对喷油器的喷油脉冲宽度进行修正。 氧传感器的性能检测 氧传感器的基本电路如图示 学生按要求进行实践训练 - 59 - / 104

分组练习 氧传感器加热电阻的检测 a将点火开关置于“OFF”位置。 b拔下氧传感器上的电插。 c同时万用表电阻挡检测传感器接线端子中加热端子与搭铁端子间的电阻值。 氧传感器信号电压的检测 ①丰田V6发动机氧传感器信号电压的检测 将发动机热车至正常工作温度（或起动后以2500r/min的转速连续运转2min）。 b把指针式电压表的负表笔接故障诊断插座内的E1插孔或蓄电池负极，正表笔接故障诊断插座内的OX1或OX2插孔或氧传感器电插上的信号输出线。 c接上脱开的曲轴箱通风管或真空软管，再拔下水温传感器接头，且用一个4～8kΩ的电阻代替水温传感器（或堵住空气滤清器的进气口），人为地形成浓混合气，此时，电压表读数应上升到0.8～1.0V。 检查氧传感器是否损坏 如果在混合气浓度变化时，氧传感器输出电压不能相应地改变，说明传感器有故障。此时可拆去一根大真空管，使发动机高速运转，以清除氧传感器上的积炭，然后再检测。如果氧传感器信号电压能按上述规律变化，说明氧传感器良好；否则须更换氧传感器。 氧传感器检测程序 北京切诺基氧传感器信号电压的检测 北京切诺基用的是带加热元件的氧传感器。它与ECU之间的连接如图示。 a良好的氧传感器，在接线正常情况下，当发动机处于正常工作温度且稳定运转时，氧传感 - 60 - / 104

器端子C、D间的电压值应为0～1V。 b如果测得的电压值在0V且保持不变，则需反复开、闭节气门，使发动机转速变化。此时，若电压随节气门的开闭而变化，则表明氧传感器良好；若电压值仍为0V，则说明氧传感器已经损坏。 c如果测得的电压值在1V且保持不变，则需拆去进气歧管上的一根真空软管，让混合气变稀。此时，若电压值开始变化，则说明氧传感器有效；否则，说明氧传感器已损坏，应更换。 氧传感器的示波器检测 氧化锆式氧传感器 氧化锆式氧传感器的示波器信号波形，如图示。图a是从开环控制到闭环控制的氧传感器信号波形。起动后，传感器输出电压逐渐达到450mV时，开始进入浓、稀转换的闭环控制状态，带加热器的氧传感器从冷车到进入闭环状态需23s。图b是良好的氧传感器信号波形 用急加速的方法可检测氧传感器是否良好，良好的氧传感器信号最高电压应大于850 mV，最低电压应在75～175mV，从浓到稀的允许响应时间应少于100 ms，其检测方法如下： a按照示波器操作使用说明连接好示波器。 b使发动机运转至正常温度，怠速运转。 c在2s内将节气门从怠速加至完全打开（发动机转速一般不要超过4000 r／min），再立即放开加速踏板使节气门全关，连续5～6次动作， - 61 - / 104

上升波形是急加速造成的，下降波形是急减速造成的，图中最大幅值应达到800mV以上，最小幅值应小于200mV，响应时间少于100ms，峰值电压值至少为6OO mV或大于450 mV平均值。 板书设计： 氧传感器加热电阻的检测 课后回顾： 课时计划

课 题 教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 教学环节 组织教学 复习提问 导入新课 讲授新课

汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教 学 内 容 教师调控 - 62 - / 104 爆燃强度的确定 爆燃强度的确定 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 爆震控制 1．爆震与点火时刻的关系 爆震与点火时刻有密切的关系，点火提前角越大，燃烧的最大压力就越高，越容易产生爆震。 2．爆震控制原理 1）组成（如图） 2）原理：爆震传感器安装在缸体上，利用压电晶体的压电效应，把爆震传到气缸体上的机械振动转换成电信号输入ECU，ECU通过爆震传感器输入信号判别发动机有无爆震，并依据爆震强度推迟点火时间。爆震越强，推迟点火角越大，知道爆震消失为止。

巡回指导 分组练习 3．爆燃强度的确定 ECU根据爆燃信号超过基准值的次数来 判定爆燃强度，次数越多，爆燃强度越大，反 之越小。而后又以一固定的角度增加点火提前 角，当发动机再次出现爆震时，ECU又使点 火提前角推迟，调整过程反复进行。 功能：检测发动机有无爆燃发生及爆燃强度。 类型：电感式和压电式两种，压电式又分为 共振式、非共振式和火花塞座金属垫型。 实操演示 1．电感式爆燃传感器 构造：主要由铁心、永久磁铁、线圈及外壳等 组成。 原理：利用电磁感应原理检测发动机爆燃。 2．压电式爆燃传感器 原理：利用压电效应原理检测发动机爆燃。 （1）压电式共振型爆燃传感器 由压电元件、振子、基座、外壳等组成。当发生爆燃时，振子与发动机共振，压电元件输出的信号电压也有明显增大，易于测量。 （2）压电式非共振型爆燃传感器 与共振式相比，非共振式内部无震荡片，但设一个配重块，以一定的预紧压力压紧在压电元件上。当发动机发生爆燃时，配重块以正比于振动加速度的交变力施加在压电元件上，压电元件则将此压力信号转变成电信号输送给ECU。 （3）压电式火花塞座金属垫型爆燃传感器 安装在火花塞的垫圈处，每缸一个，根据各缸的燃烧压力直接检测各缸的爆燃信息，并转换 - 63 - / 104

学生按要求进行实践训练

成电信号输送给ECU。 爆震传感器控制电路如图所示 爆震传感器的检修 1）爆震传感器电阻的检查 用万用表的电阻挡检查传感器端子与传感器壳体之间的电阻，应不通。 2）爆震传感器输出信号的检查 拔下爆震传感器连接插头，当发动机怠速时，用示波器检查爆震传感器的接线端子与搭铁间应有脉冲波形输出 开关信号 （1）起动信号（STA）STA 信号是用来判断发动机是否处于起动状态，同时向ECU提供起动电路接通并工作的信号。起动时，进气管内混合气的温度低，燃油的雾化、蒸发较差，为了改善起动性能，在发动机起动时，必须加浓混合气。当ECU接到STA信号，确认发动机处于起动状态时，自动增加喷油量。 （2）空挡起动开关信号（NSW） 空挡起动开关信号是用来判断变速器是否处于“P”或“N”（停车或空挡），还是处于“L”“2”“D”或“R”挡（行驶状态）。此信号主要用来控制怠速系统。空挡起动开关安装在变速器壳体上。 （3）点火开关信号（IGN） 点火开关信号是用来判断点火开关是否处于点火状态。当点火开关处于ON位置时，ECU将会控制怠速步进电机进入预定位置；接通燃油泵继电器电路；根据进气歧管压力、大气压力和进气温度传感器的信号，确定基本喷油量；根据各传感器信号，修正喷油时间和点火时刻等。、 （4）空调开关信号（A/C） - 64 - / 104

空调开关信号是用来判断空调压缩机是否处于工作状态。当空调压缩机工作时，向ECU提供一个高电平信号，ECU根据空调开关信号控制发动机怠速时的点火提前角、怠速转速和断油车速等。 板书设计： ．爆燃强度的确定 课后回顾： 课时计划

课 题 教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 教学环节 导入新课 讲授新课 汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2通过本章内容的学习，能够正确描述电控单元（ECU）的组成，及其工作原理；正确叙述汽油机电子控制系统控制原理和控制方法。 燃油喷射控制 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 控制电路及控制过程分析 教 学 内 容 前面我们学习了电控汽油发动机的燃料系统与性能检测。接下来我们学习一下燃油喷射系统 1．电控单元（ECU） 教师分析讲解：电控单元（ECU）的作用和组成，ECU电源电路。 通过教师讲解，引导学生掌握电控单元（ECU）的作用和组成，ECU电源电路。组织学生互相探讨，加深理解。 2.燃油泵控制 （1）ECU控制的燃油泵控制电路 主要应用在装用D型EFI和装用热式和卡门旋涡式空气流量计的L型EFI系统中。 控制原理：燃油泵控制ECU根据 - 65 - / 104

巡回指导 分组练习 发动机ECU端子FPC和DI的信号，控制＋B端子与FP端子的连通回路，以改变输送给燃油泵电压，从而实现对燃油泵转速的控制。 （2）燃油泵开关控制的燃油泵控制 主要用于装用叶片式空气流量计的L型EFI系统中。 控制原理：当点火开关ST端子接通时，起动机继电器线圈通电使触点闭合，此时开路继电器中L1线圈通电使其触点闭合，从而通过主继电器、开路继电器向燃油泵供电，油泵工作；发动机正常运转时，点火开关IG端子与电源接通，同时空气流量计测量板转动使油泵开关闭合，开路继电器L2通电，使开路继电器触点保持闭合，油泵继续工作。发动机停转时，L1和L2线圈不通电，燃油泵停止工作。 （3）燃油泵继电器控制的燃油泵控制电路 如下图，此控制电路根据发动机转速和负荷的变化，通过燃油泵继电器改变油泵的供电线路，从而控制油泵的工作转速。 实操演示 学生按要求进行实践训练 燃油泵继电器控制的燃油泵控制电路 板书设计： ECU、电动汽油泵的控制 课后回顾： - 66 - / 104

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汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教 学 内 容 教师调控 喷油器的控制 喷油器的控制 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 学生按要求进行实践训练 现在起床发动燃油喷射靠ECU控制的，那么ECU是怎么控制的呢？ 喷油器的控制 控制形式有同时喷射控制、分组喷射控制和顺序喷射控制。控制内容主要由喷油时刻的控制和喷油量的控制线。 一、喷油时刻的控制 顺序喷射正时控制 特点：喷油器驱动回路数与气缸数目相等。 ECU根据凸轮轴位置传感器（G信号）、曲轴位置传感器（Ne信号）和发动机的作功顺序，确定各缸工作位置。当确定各缸活塞运行至排气行程上止点某一位置时，ECU输出喷油控制信号，接通喷油器电磁线圈电路，该缸开始喷 油。 顺序喷射控制电路 分组喷射正时控制 特点：把所有喷油器分成2～4组，由ECU分组控制喷油器。 以各组最先进入作功的缸为基准，在该缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出指令信号，接通该组喷油器电 - 67 - / 104

分组练习 磁线圈电路，该组喷油器开始喷油。 分组喷射控制电路 同时喷射正时控制 特点：所有各缸喷油器由ECU控制同时喷油和停油。 喷油正时控制是以发动机最先进入作功行程的缸为基准，在该缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出指令信号，接通该组喷油器电磁线圈电路，该组喷油器开始喷油。 实操演示 二、 喷油量的控制 目的：使发动机在各种运行工况下，都能获得最佳的喷油量，以提高发动机的经济性和降低排放污染。 当喷油器的结构和喷油压差一定时，喷油量的多少取决于喷油时间。 1．起动时的同步喷油量控制 在发动机转速低于规定值或点火开关接通位于STA（起动）档时，喷油时间的确定见图，ECU根据冷却液传感器信号（THW信号）和冷却液温度——喷油时间确定基本喷油时间，根据进气温度传感器（THA信号）对喷油时间作修正（延长或缩短）。然后在根据蓄电池电压适当延长喷油时间，以实现喷油量的进一步的修正，即电压修正。 - 68 - / 104

2．起动后的同步喷油量控制 喷油持续时间 = 基本喷油持续时间×喷油修正系数 + 电压修正值 D型根据发动机转速信号和进气管绝对压力信号确定基本喷油时间。 L型根据发动机转速信号和空气流量计信号确定基本喷油时间。 喷油修正系数有： （1）起动后加浓修正 根据冷却液温度确定喷油时间的初始修正值； （2）暖机加浓修正 在达到正常温度之前，根据冷却液温度信号进行喷油时间修正； （3）进气温度修正 根据进气温度传感器提供的进气温度信号（THA信号），对喷油时间进行修正；低于20℃是空气密度大，ECU适当的增加喷油时间，高于20℃的适当的减少喷油时间。 （4）大负荷工况喷油量修正 根据PIM信号和Vs信号以及节气门位置传感器输送的全负荷信号（PSW信号）或VTA信号判断发动机负荷状况，大负荷时适当增加喷油时间。 （5）过渡工况喷油量修正 主要根据PIM信号或Vs信号、Ne信号、SPD信号、VTA信号、NSW信号判断过渡工况，对喷油时间进行修正。 （6）怠速稳定性修正 ECU根据PIM信号和Ne信号对喷油量进行修正，随着进气管绝对压力增大或怠速降低，适当增加喷油时间；反之，减少喷油时间。 板书设计： 燃油喷射控制 课后回顾：

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汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 点火提前角控制系统的基本工作原理 点火提前角控制系统的基本工作原理 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 学生按要求进行实践训练 影响点火提前角的因素 1）发动机转速 发动机转速的升高点火提前角均应增大。采用ESA控制系统相对于机械离心式点火提前系统，更接近理想的点火提前角。 （2）发动机负荷 歧管压力高（真空度小、负荷大），点火提前角小，反之点火提前角大。 （3）燃油辛烷值 辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可增大，反之应减小。 （4）其他因素 燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度。 （一）点火提前角控制系统的组成 电子点火提前控制系统的组成主要由监测发动机运行状态的传感器、处理信号、发出指令的ECU、响应指令的点火器以及点火线圈等组成。 （二）点火提前角控制系统的基本工作原理 以丰田皇冠3.0轿车点火控制电路为例，维修时用万用表检测“＋B”端子和点火线圈的“＋”端子与搭铁之间的电压，应为蓄电池电压。怠速时检查点火器“IGT”端子与搭铁之间应有脉冲信号，检查ECU的“IGF”端子与搭铁之间应有脉冲信号。 - 70 - / 104

巡回指导 分组练习 (三）点火提前角的控制方式 1、点火提前角的计算 对丰田汽车计算机控制系统（TCCS）而言，其实际点火提前=初始点火提前+基本点火提前+修正点火提前（或延迟角）。ECT根据进气歧管压力或进气量和发动机转速，从存储器存储的数据中找到相应的基本点火提前角，再根据有关传感器信号值加以修正，得出实际点火提前角。 （1）初始点火提前角：初始点火提前角也称固定点火提前角。如：丰田汽车的IC—GEL发动机，其值为上止点前10°，在下列情况下，IG—GEL发动机的实际点火提前角为固定点火提前角。 ①当发动机起动时，以动机的转速变化大，无法正确计算点火提前角； ②当发动机的转速低于400r/min； ③当车速在2km/h时，或节气门位置传感器怠速（IDL）触点闭合时； ④当ECU由后备系统控制工作时。 （2）基本点火提前角：ECU根据发动机转速信号和进气歧压力信号(或进气量信号)等，从存储器中获得。 （3）修正点火提前角：初始点火提前角和基本点火相加得到的点火提前必须根据相关因素加以修正。修正项目因发动机而异,且应根据发动机各自的特性曲线进行修正。 点火提前的控制包括起动期间的点火时间控制和起动后以动机正常运行期间的点火时间控制。 （1） 起动期间的点火时间控制 在起动期间，其实际点火提前角等于初始点火提前（因发动机而异）。此时的控制信号主要是发动机转速信号（Ne）和起动开关信号(STA). - 71 - / 104

实操演示

（2）起动后点火时间控制 ①基本点火提前角的控制：怠速时的基本点火提前角是指节气门位置传感器怠速触点闭合时，ECU根据发动机转速和空调开关是否接通而确定的基本点火提前角。 在空调工作时,其基本点火提前角要大一些,以防因空调负荷使发动机工作不稳。 在怠速工况下运转时，节气门位置传感器的怠速(IDL)触点断开,ECU根据存储器的数据确定基本点火提前角。 在正常运行工况下运转时，节气门位置传感器的怠速（IDL）触点断开，ECU根据存储器的数据确定基本点火提前角。 在正常运行工况运行时，控制信号主要有：进气歧管压力或进气量信号、发动机转速信号（Ne）、节气门位置信号（IDL）、燃油选择开关或插头（R—P）、爆震信号（KNK）等。 在某些发动机中，按燃油辛烷值不同，在存储器中存放着两张基本点火提前角的数据表格。驾驶员可根据使用燃油的辛烷值，通过燃油选择开关或插头进行选择 2、通电时间的控制 A、通电时间对发动机性能的影响 初级电路被断开的瞬间，初始电流能达到的值与初级电路接通的时间长短有关，只有通电时间一定值时，初级电流才可能达到饱和。由于断开电流影响次级电压的最大值，次级电压的高低又直接影响点火系工作的可靠性。所以，发动机工作时，必须保证点火线圈的初级电路有足够的通电时间。 B．通电时间的控制方法 现代电控点火系统和传统的分电器不同，传统的点火线圈初级电路的通电时间取决于断电器触点的闭合角和发动机转速；而现代点火线圈初级电路的通电时间由ECU控制，根据发动机的转速信号和电源电压信号确定最佳的闭合角（通电时间），并控制点火器输出指令信 - 72 - / 104

号（IGt信号），以控制点火器中晶体管的导通时间。 C．点火线圈的恒流控制 由于现代车采用了高能点火线圈，改善点火性能。为了防止初级电流过大烧坏点火线圈，在部分电控点火系统的点火控制电路中增加了恒流控制电路。 恒流的基本方法是：在点火器功率晶体管的输出回路中增设一个电流检测电阻，用电流在该电阻上形成的电压降反馈控制晶体管的基极电流，只要这种反馈为负反馈，就可使晶体管的集电极电流稳定，从而实现恒流控制。 3.爆燃的控制 ECU根据爆燃信号超过基准值的次数来判定爆燃强度，次数越多，爆燃强度越大，反之越小。而后又以一固定的角度增加点火提前角，当发动机再次出现爆震时，ECU又使点火提前角推迟，调整过程反复进行。 板书设计： 点火提前角控制系统的基本工作原理 课后回顾： 课时计划

课 题 教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 电控点火系工作原理 电控点火系工作原理 使用 实物或仿真软件教学 - 73 - / 104

教学环节 组织教学 复习提问 导入新课 讲授新课 巡回指导 教 学 内 容 教师调控 学生活动 学生按要求进行实践训练 1．无分电器点火系统的方式： （1）同时点火方式。指两个气缸合用一个点火线圈，即一个点火线圈有两个高压输出端，分别与一个火花塞相连，负责对两个气缸点火。 （2）单独点火方式。指导每个气缸的火花塞上配用一个点火线圈，单独对本缸进行点火。 来自曲轴位置传感器的信号：曲轴位置传感器由G1、G2及Ne三个线圈组成，其功能是判别气缸，检测曲轴的转角，以决定点火时期的原始设定位置。 无分电器点火系统的工作原理 1）来自曲轴位置传感器的信号：曲轴位置传感器由G1、G2及Ne三个线圈组成，其功能是判别气缸，检测曲轴的转角，以决定点火时 期的原始设定位置。 ①G1信号：利用G1信号可判别出第6 缸在压缩上止点的附近。G1传感线圈产生电 压波形，是设定在第6缸压缩上止点附近时产 生的，因此只要G1线圈产生指导，就表示第 6缸处于压缩上止点附近，其点火提前角和闭 合角由ECU根据Ne信号决定。 ②G2信号：G2信号与G1信号波形相同， G1信号与G2信号相隔180°(曲轴转角 360°)。当G2信号产生时，即表示第1缸活 塞处于压缩上止点的附近。应完成其点火准 备，点火正时也由Ne信号决定。 ③Ne信号正时转子有24个齿，它每转一 转，产生24个信号波形，其波形与G1、G2 信号波形相似，每个波形表示Ne正时转子角 度为15°或发动机曲轴转角30°。这个数值 在点火控制中会引起较大误差，为了保持一定 的精度，需将这些脉冲电压信号整形，再通过 转角脉冲发生器，把24个脉冲转变为曲轴一 转产生720个脉冲，即转变为每0.5°曲轴转 角发生1个脉冲。 2）ECU的输出信号：ECU通过曲轴位置传感 器接收到G1、G2、Ne信号，向点火器输出 IGT、IGdA、IGdB三个信号。 1）IGT信号：IGT信号就是点火正时信实操演示 号。 - 74 - / 104

分组练习 当G1或G2信号产生时，ECU以此信号为基准，根据Ne信号控制其后的三次点火信号，即每4个Ne信号产生一次点火信号（4个Ne信号为60°，相当于曲轴转角为120°），而每产生三次点火信号后，再经G信号重新设定其后的三次点火信号。 点火提前角的控制仍然由ECU利用各传感器检测到的发动机转速、进气压力（真空度）、节气门位置、水温等信号进行控制。闭合角由点火器中的闭合角控制电路进行控制。 2）IGdA、IGdB信号：IGdA、IGdB信号是ECU输送给点火器的判缸信号，它存于ECU的存储器中，ECU根据G1、G2及Ne信号查表选择IGdA、IGdB信号状态，以确定各缸的点火顺序。 3）点火器：点火器内有气缸判别、闭合角控制、恒流控制、安全信号等电路，其主要功能是接收ECU发出的IGT、IGdA、IGdB信号，并依次驱动各个点火线圈工作。另外它还向ECU输入安全信号（IGF）。其具体工作过程如下： 4）安全信号IGF：将点火器继续点火线圈的初级电流的信号。 5）点火线圈：一般传统点火线圈的二次线圈的一端通过配电器接火花塞，一端与一次线圈相接。无分电器点火系统采用小型闭磁路的点火线圈，二次线圈的两端分别与两个气缸上的火花塞相联接 板书设计： 电控点火系 课后回顾：

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课 题 汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 - 75 - / 104

教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 教学环节 组织教学 复习提问 导入新课 讲授新课

1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 发动机怠速控制的组成、分类及工作原理 发动机怠速工作原理 教 学 内 容 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 怠速控制系统主要由传感器、 ECU 、和执行 元件三部分组成。控制怠速进气量的基本类型 有节气门直动式和旁通空气式。 节气门直动 式通过执行元件改变节气门的最小开度来控 制怠速进气量。 旁通空气式怠速控制系统中， 设有旁通节气门的怠速空气道，由执行元件控 制流经怠速空气道的空气量。旁通空气式怠速 控制系统按执行元件不同分：步进电机型、旋 转电磁阀型、占空比控制电磁阀型、开关型等。 步进电机型怠速控制阀 步进电机型怠速控制阀结构如图1所示。 步进电机主要转子和定子组成，丝杠机构将步 进电机的旋转运动转变为阀杆的直线运动，使 阀心作轴向移动，改变阀心与阀座之间的间实操演示 隙，从而改变怠速空气道的流通截面，控制发 动机怠速工况下的进气量。 工作原理：当 ECU 控制使步进电机的线圈按 1-2-3-4 顺序依次搭铁时，定子磁场顺时针转 - 76 - / 104

巡回指导 分组练习 动，由于与转子磁场间的相互作用，使转子随定子磁场同步转动。同理，步进电动机的线圈按相反的顺序通电时，转子则随定子磁场同步反转。转子每转一步与定子错开一个爪极的位置，定子有 32 个爪级，所以步进电动机每转一步为 1/32 圈，步进电机的工作范围为 0 ～ 125 个步进级。 控制阀的检修 1.在检修时应注意不要用手推拉控制阀，以免损坏丝杠机构的螺纹。 2.不要将控制阀浸泡在任何清洗液中，以免步进电动机损坏。 3.安装时，检查密封圈好坏，并在密封圈上涂少量润滑油。 检修步进电动机型怠速控制阀的方法 学生按要求进行实践训练 1.拆下控制阀线束连接器，点火开关转至“ ON ”但不起动发动机，在线束侧分别测量 B1 和 B2 与搭铁之间的电压，均应为蓄电池电压。 2.发动发动机后再熄火时， 2 ～ 3s 内在怠速控制阀附近应能听到内部发出的“嗡嗡”响声，否则应作进一步检查. 3.拆下控制阀线束连接器，在控制阀侧分别测量 B1 与 S1 和 S3 、 B2 与 S2 和 S4 之间的电阻，应为 10 ～ 30 Ω。拆下怠速电磁阀，将蓄电池正极接至 B1 和 B2 端子，负极按顺序依次接通 S1 — S2 — S3 — S4 端子时，随步进电动机的旋转，控制阀应向外伸出；蓄电池负极按反方向接通 S4 — S3 — S2 — S1 端子，则控制阀应向内缩回。 - 77 - / 104

旋转电磁阀型怠速控制阀 ECU 控制两个线圈的通电或断开，改变两个线圈产生的磁场强度，两线圈产生的磁场与永久磁铁形成的磁场相互作用，即可改变控制阀的位置，从而调节怠速空气口的开度，以实现怠速空气量的控制。 双金属片制成的卷簧，主要起保护作用。当流过阀体冷却液腔的冷却液温度变化时，双金属片变形，带动挡块转动，从而改变阀轴转动的两个极限位置，以控制怠速控制阀的最大开度和最小开度. 工作原理： ECU 控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时，控制阀的开度是通过控制两个线圈的平均通电时间（占空比）来实现的。 - 78 - / 104

控制阀的检修 （1）拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，不起动发动机，在线束侧分别测量电源端子（+B）与搭铁间的电压，应为蓄电池电压。 （2）发动机达到正常工作温度、变速器处于空挡位置时，使发动机维持怠速运转，用专用短接线接故障诊断座上的 TE1 与 E1 端子，发动机转速应保持在 1000 ～ 1200r/min ， 5s 后转速下降约 200 r/min 。 （3）拆下怠速控制阀上的三端子线束连接器，在控制阀侧分别测量中间端子（+B）与两侧端子（ ISC1 和 ISC2 ）的电阻，应为 18.8 ～ 22.。 板书设计： 发动机怠速控制 课后回顾： 课时计划

课 题 教 学 目 的 要 求 教学重点 汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 废气在循环控制系统（EGR） 废气在循环控制系统（EGR） 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 教学难点 教学环节 导入新课 讲授新课

通过教师讲解引导，使学生掌握排气净化与排放控制的组成和工作原理。 三元催化转换器，它不仅能促使CO、HC的氧化反应也能促使NOx的还原反应，从而使三种有害气体都得到净化。三元催化转换器安装在排气管中。外观像排气消声器，壳体由耐高温、耐腐蚀的材料制造而成，内部设置有催化床（催化剂），装在靠近发动机的位 - 79 - / 104

巡回指导 分组练习

实操演示 废气在循环控制系统（EGR） 1．EGR控制系统功能 将适当的废气重新引入气缸参加燃烧，从而降低 气缸的最高温度，以减少NOx的排放量。 种类：开环控制EGR系统和闭环控制EGR系统。 2．开环控制EGR系统 如图，主要由EGR阀和EGR电磁阀等组成。 废气在循环控制系统（EGR） 3．闭环控制EGR系统 闭环控制EGR系统，检测实际的EGR率或EGR 阀开度作为反馈控制信号，其控制精度更高。 与开环相比只是在EGR阀上增设一个EGR阀开 度传感器，控制原理，EGR率传感器安装在进气 总管中的稳压箱上，新鲜空气经节气门进入稳压 箱，参与再循环的废气经EGR电磁阀进入稳压箱， 传感器检测稳压箱内气体中的氧浓度，并转换成 电信号送给ECU，ECU根据此反馈信号修正EGR 电磁阀的开度，使EGR率保持在最佳值。 4．EGR控制系统的检修 （1）一般检查：拆下EGR阀上的真空软管，发动机转速应无变化，用手触试真空软管应无真空吸力；发动机温度达到正常工作温度后，怠速时检查结果应与冷机时相同，若转速提高到2500 - 80 - / 104 置上。 学生按要求进行实践训练

r/min左右，拆下真空软管，发动机转速有明显提高。 （2）EGR电磁阀的检查：冷态测量电磁阀电阻应为33～39Ω。电磁阀不通电时，从进气管侧吹入空气应畅通，从滤网处吹应不通；接上蓄电池电压时，应相反。 （3）EGR阀的检查：如图，用手动真空泵给EGR阀膜片上方施加约15KPa的真空度，EGR阀应能开启，不施加真空度，EGR阀应能完全关闭。 二次空气喷射系统 二次空气喷射系统主要由空气泵、空气分流阀、空气转向阀和真空开关等组成。空气泵为叶片式，由发动机曲轴经传动带驱动，在发动机工作过程中，空气经分流阀、转向阀等到达达各缸的排气门附近（或排气管道），利用燃烧后的高温，使废气中残留的HC和CO与空气相混合后再次燃烧，以达到排气净化的目的。 汽油蒸气排放（EVAP）控制系统 1．EVAP控制系统功能 收集汽油箱和浮子室内蒸气的汽油蒸气，并将汽油蒸气导入气缸参加燃烧，从而防止汽油蒸气直接排出大气而防止造成污染。同时，根据发动机工况，控制导入气缸参加燃烧的汽油蒸气量。 2．EVAP控制系统的组成与工作原理 如图，油箱的燃油蒸气通过单向阀进入活性碳罐上部，空气从碳罐下部进入清洗活性碳，在碳罐右上方有一定量排放小孔及受真空控制的排放控制阀，排放控制阀内部的真空度由碳罐控制电磁阀控制。 3．EVAP控制系统的检测 （1）一般维护：检查管路有无破损或漏气，碳罐壳体有无裂纹，每行驶 - 81 - / 104

20000㎞应更换活性碳罐底部的进气滤心。 （2）真空控制阀的检查：拆下真空控制阀，用手动真空泵由真空管接头给真空控制阀施加约5KPa真空度时，从活性碳罐侧孔吹入空气应畅通，不施加真空度时，吹入空气则不通。 （3）电磁阀的检查：拆开电磁阀进气管一侧的软管，用手动用真空泵由软管接头给控制电磁阀施加一定的真空度，电磁阀不通电时应能保持真空度，若接蓄电池电压，真空度应释放。测量电磁阀两端子间电阻应为36～44Ω。 谐波增压控制系统是利用进气流惯性产生的压力波提高进气效率 板书设计： 废气在循环控制系统（EGR） 课后回顾：

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课 题 教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 教学环节 组织教学 复习提问

汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 谐波增压控制系统（ACIS 谐波增压控制系统（ACIS 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 谐波增压控制系统（ACIS） 谐波增压控制系统是利用进气流惯性产生的压力波提高进气效率。 1．压力波的产生 - 82 - / 104

导入新课 讲授新课 巡回指导 当气体高速流向进气门时，如进气门突然关闭，进气门附近气流流动突然停止，但由于惯性，进气管仍在进气，于是将进气门附近气体被压缩，压力上升。当气体的惯性过后，被压缩的气体开始膨胀，向进气气流相反方向流动，压力下降。膨胀气体的波传到进气管口时又被反射回来，形成压力波。 2．压力波的利用方法 一般而言，进气管长度长时，压力波长，可使发动机中低转速区功率增大；进气管长度短时，压力波波长短，可使发动机高速区功率增大。 3．波长可变的谐波进气增压控制系统 丰田皇冠车型2JZ—GE发动机采用在进气管增设一个大容量的空气室和电控真空阀，以实现压力波传播路线长度的改变，从而兼顾低速和高速的进气增压效果。 系统工作原理如图，ECU根据转速信号控制电磁真空通道阀的开闭。低速时，电磁真空孔道阀电路不通，真空通道关闭，真空罐的真空度不能进入真空气室，受真空气室控制的进气增压控制阀处于关闭状态。此时进气管长度长，压力波长大，以适应低速区域形成气体动力增压效果。高速时，ECU接通电磁真空道阀的电路，真空通道打开，真空罐的真空度进入真空气室，吸动膜片，从而将进气增压控制阀打开，由于大容量空气室的参与，缩短了压力波的传播距离，使发动机在高速区域也得到较好的气体动力增压效果。 实操演示 学生按要求进行实践训练 - 83 - / 104

分组练习 动力阀控制系统 功用：根据发动机不同的负荷，改变进气流量去改善发动机的动力性能。 工作原理：受真空控制的动力阀在进气管上，控制进气管空气通道的大小。发动机小负荷运转时，受ECU控制的真空电磁阀关闭，真空室的真空度不能进入动力阀上部的真空室，动力阀关闭，进气通道变小，发动机输出小功率。当发动机负荷增大时，ECU根据转速、温度、空气流量信号将真空 课后回顾： 板书设计： 谐波增压控制系统（ACIS

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课 题 教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 教学环节 组织教学 汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 可变可变配气相位控制系统（VTEC） 可变可变配气相位控制系统（VTEC） 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 可变可变配气相位控制系统（VTEC） - 84 - / 104

复习提问 导入新课 讲授新课 巡回指导

1．对配气相位的要求 要求配气相位随着发动机转速的变化， 适当的改变进、排气门的提前或推迟开 启角和迟后关闭角。 2．VTEC机构的组成 同一缸有主进气门和次进气门，主摇 臂驱动主进气门，次摇臂驱动次进气门， 中间摇臂在主次之间，不与任何气门直 接接触。 VTEC配气机构与普通配气机构相比 较，主要区别是：凸轮轴上的凸轮较多， 且升程不等，结构复杂。 实操演示 3．VTEC机构的工作原理 功能：根据发动机转速、负荷等变化来控制VTEC机构工作，改变驱动同一 气缸两进气门工作的凸轮，以调整进气 门的配气相位及升程，并实现单进气门 工作和双进气门工作的切换。 工作原理：发动机低速运转时，电磁 阀不通电使油道关闭，此时，三个摇臂 彼此分离，主凸轮通过摇臂驱动主进气 门，中间凸轮驱动中间摇臂空摆；次凸 轮的升程非常小，通过次摇臂驱动次进 气门微量关闭。配气机构处于单进、双 排气门工作状态，单进气门由主凸轮轴 驱动。 当发动机高速运转，电脑向VTEC电 磁阀供电，使电磁阀开启，来自润滑油 道的机油压力作用在正时活塞一侧，此 时两个活塞分别将主摇臂和次摇臂与中 间摇臂接成一体，成为一个组合摇臂。 此时，中间凸轮升程最大，组合摇臂受 中间凸轮驱动，两个进气门同步工作。 当发动机转速下降到设定值，电脑切 断电磁阀电流，正时活塞一侧油压下降， 各摇臂油缸孔内的活塞在回位弹簧作用 下，三个摇臂彼此分离而独立工作 4．VTEC系统电路 5．VTEC系统的检测 发动机不工作时，拆下气门室罩，转 动曲轴分别使各缸处于压缩上止点位 置，用手按压中间摇臂，应能与主摇臂 和次摇臂分离单独运动。 在使用中，本田车系若有故障21，说明 - 85 - / 104

学生按要求进行实践训练

分组练习 板书设计： VTEC电磁阀或电路有故障，按以下进行检查： ①清除故障码，在重新调取故障码。 ②关闭点火开关，拆开VTEC电磁阀线束，测电磁阀线圈电阻应为14～30Ω。 ③检查VTEC电磁阀与电脑之间的接线。 ④起动发动机，当工作温度正常时，检查发动机转速分别为1000r/min、2000 r/min和4000 r/min时的机油压力。 ⑤用换件法检查电脑是否有故障 可变可变配气相位控制系统（VTEC） 课后回顾：

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课 题 教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 教学环节 组织教学 复习提问 汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 巡航控制系统及电控节气门系统 巡航控制系统及电控节气门系统 教 学 内 容 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 巡航控制系统及电控节气门系统 （一）巡航控制系统 1．巡航控制系统的功能 （1）匀速控制功能 （2）巡航控制车速设定功能 （3）滑行功能 - 86 - / 104

导入新课 讲授新课 巡回指导 分组练习

（4）加速功能 （5）恢复功能 （6）车速下限控制功能 （7）车速上限控制功能 （8）手动解除功能 （9）自动解除功能 （10）自动变速器控制功能 （11）快速修正巡航控制车速功能 （12）自诊断功能 一）巡航控制系统 2．巡航控制系统的组成 主要由操纵开关、安全开关、传感器、巡航控 制ECU和执行元件组成。 3．电动机式巡航控制执行元件 主要执行元件有电动机、电磁离合器、位置传 感器和安全开关。 4．气动膜片式巡航控制执行元件 主要有真空输送阀、真空输送电磁阀、真空释 放阀、膜片气室和膜片拉杆等组成。 5．巡航控制使用注意事项 （1）在天气恶劣条件下不要使用。 （2）在解除巡航控制模式后，应关闭巡航 控制系统的控制开关。 （3）在坡道较大或较多的道路上行驶时不 要使用。 （4）若巡航指示灯闪亮时，说明有故障， 请勿使用。 （5）ECU是巡航控制系统的中枢，对电 磁环境、湿度及机械振动有较高的要求 6．巡航控制系统的使用方法 （1）设定巡航速度 （2）解除巡航控制模式 （3）提高巡航控制车速 （4）降低巡航控制车速 7．巡航控制系统的检修 实操演示 系统工作时，如果ECU在预定的时间内收不 到车速信号，或由于操纵开关或执行元件故障 而自动解除巡航控制模式，系统指示灯闪烁5次，说明巡航控制系统有故障 二）电控节气门系统 1．电控节气门系统的功能 （1）非线性控制 （2）怠速控制 （3）减小换档冲击控制 - 87 - / 104

学生按要求进行实践训练

（4）驱动力控制（TRC） （5）稳定性控制（VSC） （6）巡航控制 课后回顾： 板书设计： 巡航控制系统及电控节气门系统

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课 题 教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 教学环节 组织教学 复习提问 导入新课 讲授新课

汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 仿真软件是否使用 教学方法 教 学 内 容 教师调控 实操演示 - 88 - / 104 废气涡轮增压控制 废气涡轮增压控制 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 废气涡轮增压控制 （一）增压控制系统功能 根据发动机进气压力的大小，控制增压装置的工作，以达到控制进气压力、提高发动机动力性和经济性的目的。 （二）废气涡轮增压原理 当ECU检测到进气压力在0.098MPa以下时，受ECU控制的释压电磁阀的搭铁回路断开，释压电磁阀关闭。此时涡轮增压器出口引入的压力空气，经释压阀进入驱动空气室，克服气室弹簧的压力推动切换阀将废气进入涡轮室的通道打开，同时将排气旁通道口关闭，此时废气流经涡轮室使增压器工作。当ECU检测到的进气压力高于0.098MPa时，

巡回指导 分组练习 ECU将释压电磁阀的搭铁回路接通，释压电磁阀打开，通往驱动器室的压力空气被切断，在气室弹簧弹力的作用下，驱动切换阀，关闭进入涡轮室的通道，同时将排气旁通道口打开，废气不经涡轮室直接排出，增压器停止工作，进气压力下降，只到进气压力降至规定的压力时，ECU又将释压阀关闭，切换阀又将进入涡轮室的通道口打开，废气涡轮增压器又开始工作。 学生按要求进行实践训练 课后回顾： 板书设计： 废气涡轮增压控制

课时计划

课 题 教 学 目 的 要 求 汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 - 89 - / 104

教学重点 教学难点 教学环节 导入新课 讲授新课 巡回指导 故障自诊断功能 故障自诊断功能 教 学 内 容 仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 学生按要求进行实践训练 一、故障自诊断系统的功能 1．通过自诊断测试判断电控系有无故障，有故障时，指示灯发出警报，并将故障码存储 2．在维修时，通过一定操作程序可将故障码调出，进行有针对性的检查。 3．当传感器或其电路发生故障时，自动起动失效保护功能。 4．当发生故障导致车辆无法行驶时，自动起动应急备用系统，以保证汽车可以继续行驶。 二、传感器的故障自诊断 系统正常工作进，传感器输送给ECU的各种信号的电平都是在规定范围内变化，当某一电路出现超出规定范围的信号，或ECU在一段时间里收不到某一传 感器的输入信号，或输入信号在一段时间内不发生变化时，故障自诊断功能就判定为该电路信号出现故障。如水温传感器（THW）正常工作时，其输出电压信号在 0.1~4.8V范围内变化。如果水温传感器输出电压低于0.1V（相当于水温高于139℃）或高于4.8V（相当于水温低于-50℃）时，ECU即判断为故障信号，并将设定的故障并存入存储器内. 发动机工作中，如果偶然出现一次不正常信号，ECU自诊断不会判断为故障。 只有当不正常信号持续一定时间或多次出现时，ECU才能判定为故障。，如发动机转速在1000r/min时，转速信号（Ne信号）丢失3～4个脉冲信号 ECU不会判定为转速信号故障，“检查发动机”警示灯也不会亮，转速信号的故障码也不会存入存储器内。 执行器的故障自诊断 对执行器的故障进行诊断，一般需增加专用电路来监测。丰田汽车电子控制点火系统中点火器（有的车型将点火器与ECU做成一件） - 90 - / 104

分组练习 的故障自诊断电路中，其中IGT为点火信号， IGF为点火监控信号。当点火电路中控制点火 线圈一次线圈通断的功率三极管不能正常工实操演示 作时，点火监控电路就不能得到功率三极管正 常工作（不断地交替导通和截止）的信号，它 就不能把点火监控信号IGF反馈给ECU。ECU只要收不到该反馈信号，就判定点火系统发生故障。与此同时，ECU立即切断喷油脉冲信号，使喷油器停止喷射燃油。 如果由于某种原因，偶尔出现一次不正常信号，如上所述，ECU并不会判定为故障。一般，需点火器6次没有点火监控信号反馈给ECU，才判定点火系统发生故障 配线电路的故障自诊断 故障信号的出现不只是与传感器或执行本身发生故障有关，而且还与相应的配线电路故障有关。当水温传感器与ECU间的配线开路时，其输出的电压信号就会高于4.8V，ECU也会判定为水温传感器故障。同理，当水温传感器与ECU之间的配线短路搭铁时，其输出的电压信号就会低于0.1V，ECU也会判定为水温传感器发生故障 自诊断形式 1）连续诊断方式。在车辆正常运行工况，ECU自动地、连续地执行此方式的自诊断流程。 2）KOEO方式（Key On，Engine off），即打开点火开关，但不起发动机的方式。此时，ECU需要由电控系统的诊断接口收到相应的命令后才会进入此方式的自诊断流程。 3）ER方式（Engine Running），即打开点火开关并起动发动机的方式。此时，ECU也需要由诊断接口收到相应的命令都会进入此方式的自诊断流程。 由于自诊断是按事先设置好的流程进行，当执行KOEO和ER诊断方式时，如果某个故障在流程之前发生，但在流程进行中恰好消失，该保障就会漏检。为了克服这种情况，一些系统专门设置了“晃动检查”，ECU将连续监测指定的信号。此时，可对待检查的传感器或接头进行摇动、轻敲等，往往能查出不明显的接触不良、锈蚀、脱焊等故障。 三、OBD是ON一BOARD DIAGNOSITICS的缩写，其由美国汽车工程学会（SAE）提出，经环保机构（EPA）和加州资源协会（CABR） - 91 - / 104

认证通过。 OBD—Ⅱ随车诊断系统具有以下特点： 1） 按照SAE标准，提供统一的16脚诊断座，安装于驾驶室仪表板下方。 2）OBD—Ⅱ诊断模式采用高效率的明码编码方式以及压缩数据包方式传递信息，读取和消除故障码可在瞬间利用仪器完成。 3）OBD—Ⅱ诊断座仍保留了通过跨接诊断的引脚从故障指示灯或LED灯、电压表上读取故障码的功能。 4）OBD—Ⅱ资料传输线有两个标准：①ISO—k和ISO—l国际统一标准7#、15#脚； ②SAE—J1850美国统一标准2#、10#脚。 5）各种车辆相同故障码代号及故障码意义统一。OBD—Ⅱ故障码由5个字组成。 6）具有行车记录功能，能记录车辆行驶过程的有关数据资料。 7）具有重新显示记忆故障功能，由仪器直接消除故障码功能。 四、故障码的清除 1、用故障诊断仪清除故障码。 2、把汽车蓄电池负极电缆或通往发动机电控系统的电源线或熔丝拔掉约30s清除掉ECU中存储的故障代码。 注意：使用拔掉蓄电池负极电缆的方法清除故障码，将会使汽车上石英钟和音响等装置内存中的内容一起清除掉。 在清除故障码后，应起动发动机，看“CHECK ENGINE”灯是否又闪亮。若又闪亮，说明系统仍存在故障，需进一步诊断 五、失效保护功能主要有： 1）空气流量计或进气压力传感器断路或短路时，ECU按节气门位置传感器的信号，以三种固定的喷油量控制喷油。当节气门位置传感器内的怠速开关闭合时，以固定的怠速喷油量喷油；当怠速开关断开而节气门尚未全开时，以固定的小负荷喷油量喷油；当节气门开开或接近全开时，以固定的大负荷喷油量喷油。 2）水温传感器断路或短路时，ECU按 - 92 - / 104

水温为80℃的状态控制喷油。 3）进气温度传感器断路或短路时，ECU按进气温度为20℃的状态控制喷油。 4）节气门位置传感器（线性输出式）信号电路故障。当线性输出式节气门位置传感器产生断路或短路故障时，ECU将检测到节气们处于全开或完全关闭状态信号，此时安全保险功能将采用正常运转值（标准值），通常按节气门开度为0或25值控制发动机工作。 六、备用系统 当电控系统发生某些故障时，将无法控制发动机运转，此时ECU中的备用系统会接通备用集成电路（IC）。用固定的信号控制燃油喷射和点火正时，控制发动机进入强制运转，使发动机仍能维持运转，以便驾驶员能将车辆开到修理厂进行检修。 当遇到下列情况之一时，ECU自动接至备用系统工作状态： 1）微处理器停止输出点火正时控制信号（IGT）时。 2）进气压力传感器信号电路出现开路或短路（只适于D型EFI系统）时。 3）曲轴位置传感器信号电路开路或短路时 4）当ECU中的中央微处理器（CPU）、输入/输出（I/O）接口和存储器发生故障时 板书设计： 故障自诊断功能 课后回顾： 课时计划

课 题 汽油发动机电控系统维修 课 型 新课 - 93 - / 104

教 学 目 的 要 求 教学重点 教学难点 教学环节 导入新课 讲授新课 巡回指导

1渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 2培养学生的分析能力和理解能力 电控发动机维修注意事项 电控发动机维修注意事项 教 学 内 容 自诊断系统的作用 前面学了电控系统各部分的组成、工作原理及检修，那么这节课开始学习电控发动的维修 一、进气系统检修注意事项 1、发动机机油尺，机油加注口盖安装良好； 2、进气软管应无破裂现象； 3、真空软管应无破裂，扭节，插错现象； 4、喷油器密封垫完好，安装牢固可靠。 二、燃油系统检修注意事项 方法一： ① 打开油箱上的加油盖，释放油箱中的燃油蒸气。 ②将三通油压表一端软管连接到燃油压力检测头上，另一端软管插入准许的容器中连接油压表是，应用棉纱罩好燃油压力接头，防止燃油喷洒。最后将燃油压力表中残留的燃油放入容器中。 ③卸压后维修燃油管路时，将有少量燃油喷出，因此，在断开油管之前，用棉纱罩住拆 - 94 - / 104

仿真软件是否使用 教学方法 教师调控 使用 实物或仿真软件教学 学生活动 学生按要求进行实践训练

分组练习 卸处，以吸附泄漏的燃油。 方法二： （1）拔下燃油泵继电器或熔断器（也可拔下燃油泵电插）启动发电机，直至发电机自然停机。拆卸油管前用棉纱罩住拆卸处，以免残余燃油溢出； （2）联机螺母或连接螺栓与高压油管接头连接处，必须使用新垫片，应先用手拧接头螺栓，在使用工具即将接头拧紧到规定力距； （3）安装喷油器时，要小心仔细，用汽油润滑，O型密封圈，密封圈不能损坏，也不可重复使用。拆卸燃油泵时，应使用棉纱吸附溢出的燃油。 （4）燃油系统维修后，不能立即启动发动机工作，应首先是系统管路充满燃油，并达到规定压力。直系观察有无燃油泄漏，不同车型升压方法也不相同，有的车可接通点火开关，燃油泵工作1—2S，不启动发动机立即停止工作。对于这样的汽车可接通点火开关2S，在关闭点火开关10S，连续几次即可使油压达到规定值，还可以堵住回油管，缩短回油时间。有的侧启动发动机的油泵才工作，对于这样的汽车可通过启动发动机使系统油压上升，系统升压的通用方法是使用导线短接电动汽油泵得来能够检查端子。 三、电控系统检修注意事项 检修电控系统时应注意如下事项： 实操演示 - 95 - / 104

（1）拆卸传感器和信号开关前，应先将点火开关置于OFF 位置。 （2）然后拆下蓄电池的负极搭铁线，因发动机ECU 有常火线存在。 （3）应特别注意电池的正、负极不可接反。 （4）拆下蓄电池的负极搭铁线后，发动机ECU将会丢失存储的信息，包括故障代码，因此，如系统防盗系统和音响防盗系统造成一定的影响，会使车辆的防盗起作用，音响防盗系统自动锁死。所以，如不熟悉车辆的情况下，拆下蓄电池负极搭铁线前应向车主主动询问有无防盗系统，若有，请其提供发那个到密码。若车主不知道防盗密码，但又必须更换蓄电池时，应使用应急电池，先将其并联在车上，在拆下车上的电池。 （5）严禁使用启动电源，以免过大的启动电流，对发动机ECU及其它电子元件造成损坏。用其它蓄电池辅助启动时，应先将点火开关置于 OFF 位置，在连接跨地线。启动时不可猛踩加速踏板。 （6）严禁使用高压水冲洗发动机室，以免造成短路。 （7）检测控制系统中输入或输出信号时，不可使用本车用灯炮试灯。可用330 Ω 的电阻串联一发光管自制试灯。 （8）使用内阻大于10Ω 的万能表。 - 96 - / 104

（9）不可用刮火的方法来判断是否有电。 （10）晴天拆卸发动机ECU时，应防止注意静电。 （11）车上不易安装功率超过8W的无线电台，若必须安装时，天线应远离发动机ECU ，以免对其造成不良影响。 （12）在车身上使用电弧焊时，应先断开蓄电池负极搭铁线。 板书设计： 电控发动维修注意事项 课时计划

【课题】电控汽油发动机常见故障现象及诊断方法 【教学目标】

1.知识目标：通过本章内容的学习，能够正确描述电控汽油发动机的维修注意事项。

2.能力目标：通过讲解与演示，使学生能正确描述电控汽油发动机故障诊断的基本流程和方法；能对电控汽油发动机常见故障的进行正确的诊断。

3.情感目标：渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。 【教学重点、难点】

教学重点：电控发动机维修注意事项，故障诊断的基本方法。 教学难点：常见故障的诊断。

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【教学媒体及教学方法】

本章课程通过使用“讲-演-议”的方法，调动学生的学习积极性，注重培养学生观察分析、自主探究的能力，针对不同的学生采用因材施教的方法，使全体学生在合作学习中都能有所收获。

使用教材第九章 电控汽油发动机常见故障现象及诊断方法，常见车型的电控发动机试验台（或实训车），投影仪播放收集的多媒体演示素材。 【课时安排】

10课时（40分钟×10） 【教学过程】

一、导入

前面我们学习过了电控汽油发动机的组成、原理、自诊断系统（简单回顾前述内容，可现场提问、讨论）。接下来我们学习电控发动机在使用中有哪些常见的故障现象，如何系统地进行诊断。

二、新课讲授

1、电控汽油发动机故障诊断的基本方法

教师分析讲解：电控汽油发动机故障诊断的基本流程，电控汽油发动机故障诊断表。

电控汽油发动机故障诊断的基本流程： - 98 - / 104

通过教师讲解，引导学生分析该流程。组织学生讨论，利用学生之间的互动，加深对基本流程的理解。

2、 电控汽油发动机常见故障的诊断方法

发动机不能起动、冷车起动困难、热车起动困难、发动机怠速过低、发动机怠速过高、发动机怠速不稳、发动机动力不足加速不良、汽车减速或停车时发动机自动熄火、发动机油耗高等故障现象的诊断方法。

通过教师讲解，引导学生分析不同故障的诊断方法。组织学生讨论，利用学生之间的互动，加深对故障诊断的理解。

发动机不能起动故障的检查方法 - 99 - / 104

冷车起动困难故障的检查方法 - 100 - / 104

发动机热起动困难的检测方法 发动机怠速过低的检测方法 - 101 - / 104

发动机怠速过高的检测方法 发动机怠速不稳的检测方法 - 102 - / 104

发动机动力不足，加速不良的检测方法 汽车减速或停车时发动机自动熄火的检测方法 - 103 - / 104

发动机油耗高的检测方法 三、学习评价及作业

学习评价，充分体现学生在教学中的主体地位。通过学生的自我评价，使其能够进行客观地自我反思，清晰地认识自我、自我总结的一个过程；通过小组评价，可以使学生更加注重小组的团结协作、互相学习，加强团队意识；通过教师评价，体现教师在教学中的另一主体地位，引导教学的方向和进程，指导学生掌握学习方法，学会探索、发现规律，同时，培养能力强的学生积极思考，主动探究；激励能力弱的学生认真观察，积极参与，以提高教学效果。

布置作业前，总结本章课程的内容。指出需要注意的问题。 作业

1．电控汽油发动机进气系统、燃油系统及电控系统维修注意事项是什么？

2．电控发动机故障诊断的基本流程是什么？

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