411级电控发动机模块二.docx

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411级电控发动机模块二

一体化教学教案首页

课程

汽车电控发动机构造与维修

授课

教师

温济兴

课题

模块二电控发动机空气共给系统

分课题

单元四、温度传感器、单元五、怠速控制与调整

授课班级

11级汽修4班

授课

日期

2012-9-24至9-28

课时

8

教学

目的

专业

理论

知识

1、温度传感器的作用及工作原理

2、怠速控制分类、组成、工作过程、工作原理

实际

操作

技能

1、温度传感器的检测、故障诊断

2、怠速控制的检测、调整

重点

1、温度传感器作用及工作原理

2、怠速控制分类、组成、工作过程、工作原理

3、温度传感器检测、故障诊断

4、怠速控制的检测、调整

难点

1、温度传感器的工作原理

2、怠速控制工作过程、工作原理

3、温度传感器的检测、故障诊断

4、怠速控制的检测、调整

教学场地与教具

工业楼二楼、丰田5A发动机实训台架4台、丰田卡罗拉2台.万用表8台、金德K600电脑检测仪

教学回顾

通过教学学生懂得了、温度传感器作用及工作原理。

怠速控制分类、组成、工作过程、工作原理。

掌握了温度传感器检测、故障诊断。

怠速控制的检测、调整

说明

11中级汽修专业班级、所授《汽车电控发动机构造与维修》课程共用该教案。

审阅签名：

年月日

教学过程（代号A—4）

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课题模块二电控发动机空气共给系统

★教学组织（10分钟）

一、点名检查学生出勤情况，检查学生穿工作服、工作鞋、带校卡情况。

二、分好小组，安排好学生实习岗位。

三、检查学生所带工具情况，实习器材准备情况，不得带有安全方面的缺陷。

四、检查实习场所的消防、卫生等情况应符合实习安全要求

★入门指导（170分钟）

一、教学回顾：

1、压力传感器的分类。

结构、工作原理

2、节气门位置传感器的类型、用途、原理

二、引入新课

用温度传感器检测发动机的水温、进气、排气温度。

用怠速控制装置控制怠速

三、新课讲解

单元四、温度传感器、单元五、怠速控制与调整

（一）课题分析

主要讲述1、温度传感器作用及工作原理2、怠速控制分类、组成、工作过程、工作原理3、温度传感器检测、故障诊断4、怠速控制的检测、调整

（二）.相关理论知识

单元四、温度传感器

一、温度传感器作用

用温度传感器检测发动机的水温、进气、排气温度。

二、热敏电子式温度传感器工作原理

1、正温度系数热敏电子式温度传感器。

其工作原理是随温度升高电子升高

2、负温度系数热敏电子式温度传感器。

其工作原理是随温度升高电子降低

教学过程（代号A—4）

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单元五、怠速控制与控制

怠速控制系统概述

1、什么是怠速工况？

怠速工况指发动机对外无功率输出的稳定运转工况。

此时节气门开度最小，汽车处于空档，发动机只带动附件维持最低稳定转速。

2、为什么要控制怠速工况？

发动机怠速运转时间约占30%，怠速转速的高低影响油耗、排放、运转的稳定性等。

在保证发动机排放要求且运转稳定的前提下，应尽量使发动机的怠速转速保持最低，以降低怠速时的燃油消耗量。

教学过程（代号A—4）

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3、怠速控制的功能：

怠速控制就是怠速转速的控制。

根据发动机工作温度和负载，由ECU自动控制怠速工况下的空气供给量，维持发动机以稳定怠速运转。

一、怠速控制方式的分类

1、双金属片式2、石蜡式3、开关式平动电磁阀式4、比例式平动电磁阀式5、旋转电磁阀式6、歩进电动机式

二怠速控制系统的组成

教学过程（代号A—4）

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三、歩进电动机式怠速控制阀

1、结构：

步进电机、螺旋机构、阀芯、阀座等。

步进电机：

由永磁转子、定子绕组等组成。

用于产生驱动力矩。

螺旋机构：

由螺杆（丝杆）和螺母组成。

螺母与步进电机转子制成一体，螺杆的一端制有螺

纹，另一端固定有阀心，螺杆与阀体之间为滑动花键连接，只能作轴向移动，不能作旋转运动。

2、工作原理：

当步进电机的转子转动时，螺母将带动丝杆作轴向运动，使阀芯开大或关小阀门的开度。

ECU通过控制步进电机的转动方向和转动角度来控制丝杆的移动方向和移动距离，从而达到控制阀门开度，调整怠速转速之目的。

教学过程（代号A—4）

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3、步进原理：

转子由永久磁铁制成，共有8对磁极，N、S相间排列。

定子由上、下两部分（定子A、定子B）组成，有两相独立的绕组。

定子的每一部分也有8对磁极，成爪形，

上下两部分相间地组合到一起。

定子的磁极布置为NNSSNNSS……。

定子绕组通电时产生磁场，与转子的永久磁铁形成的磁场在同性相斥、异性相吸的原理作用下，使转子转动。

4、控制电路：

EFI主继电器向步进电机的B1和B2端子供给蓄电池电压。

微电脑通过其ISC1、ISC2、ISC3和ISC4端子控制步进电机内4个线圈的搭铁电路。

微电脑按一定顺序控制ISC1、ISC2、ISC3、ISC4

端子轮流搭铁，使步进电机顺时针或逆时针旋转，从而带动阀门向前或向后移动，开大或关小节气门旁通气道，控制发动机怠速。

教学过程（代号A—4）

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丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机怠速控制阀控制电路

5、怠速控制的内容：

①起动初始位置设定

为了改善发动机的再次起动性能，在点火开关断开时，ECU将控制怠速控制阀处于全开状态，为再次起动作好准备。

当ECU内部主继电器控制电路接收到点火开关OFF位

置信号时，ECU将利用备用电源输入端提供的电压控制主

继电器线圈继续供电2秒，使步进电机的怠速控制阀退回到初始位置，以便下次起动时具有较大的进气量。

②起动中控制

由于发动机起动前，ECU已把怠速控制阀的初始位置设定在最大开度位置，因此发动机起动后，若怠速控制阀仍保持全开，则会引起发动机转速过高。

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为避免出现这种情况，在起动过程中，当发动机转速

达到由冷却液温度确定的对应转速时，ECU控制怠速控制

阀，逐渐将阀门关小到与冷却液温度对应的开度。

③暖机控制

暖机过程中，ECU控制怠速控制阀从起动后的开度逐渐关小，当冷却液温度达到70℃时，暖机控制结束，怠速控制阀达到正常怠速开度。

④反馈控制

当发动机处于怠速工况运转时，如果发动机的实际转速与ECU存储器中所存放的目标转速差超过规定值（如20r/min），则ECU即控制怠速控制阀增减旁通空气量，使发动机实际转速与目标转速差小于规定值。

目标转速与发动机怠速工况时的负荷有关，对应空档起动开关是否接通、是否使用空调、用电器增加等不同情况，都有确定的目标转速。

⑤发动机转速变化的预测控制

发动机处于怠速工况时，空调开关、空档起动开关等接通或断开时，都会引起发动机怠速负荷变化，产生较大的怠速转速波动。

为了减小负荷变化对怠速转速的影响，ECU在收到以上开关量信号、发动机转速变化出现前，就控制怠速控制阀预先把阀门开大或关小一个固定的距离。

⑥电器负载增大时的怠速控制

当汽车上使用的电器增多时，将引起电源系供电电压降低，同时发动机的负荷也要增大。

为保证ECU的+B端有正常的供电电压，需要相应地增加进气量，提高发动机的怠速转速。

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⑦学习控制

ECU通过控制怠速控制阀的位置，调整发动机的怠

速转速。

由于发动机在使用过程中其性能会发生变化，因此

这时怠速控制阀的位置虽然没有变化，但实际的怠速转速

也会偏离初始值。

出现这种情况时，ECU除了用反馈控制

使怠速转速仍达到目标值外，还将此时步进电机转过的步

数储存在备用存储器中，供以后的怠速控制用

学生实习

★示范操作（40分钟）示范

一、展示温度传感器实物

5A-FE发动机温度传感器检测

该车温度传感器电路图如下图所示

教师示范检查

二、展示怠速控制阀实物…………..

教师示范检修：

车上检查。

当发动机熄火时，怠速控制阀会发出“咔嗒”的声响，使阀门开度退到最大

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位置。

如果不响，应检查怠速控制阀。

检测定子绕组电阻。

拔下步进电机的导线插接器，用万用表欧姆档测量怠速控制阀4组绕组（B1-S1、B1-S3、B2-S2、B2-S4）的电阻值（10-30Ω）。

若电阻值不符合规定，则更换之。

车下检查（检查步进电机工作情况

★巡回指导（155分钟）

一、检查与指导内容

检查学生是否按操作规范进行检测和调整，对表现好的学生给予表扬，对操作错误者给予纠正。

操作步骤（学生检测数据填在空格内）

（一）冷却液温度传感器检测

 1.测量冷却液温度传感器输出的信号电压：

点火开关置“ON”，测量“THW”与“E2”间的电压，20℃时应为        ，实际测量为        ；80℃时应为               ，实际测量为        。

随发动机温度的升高，信号电压变化情况为                。

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2.测电源电压与搭铁：

拔下传感器连接器，测量ECU过来的线束搭铁端与发动机壳体间电阻，应为         ，实际测量值为            ；测量线束的电源端与壳体间电压，应为         ，实际测量值为            。

   3、测量冷却液温度传感器的电阻值：

点火开关“OFF”，拔下传感器连接器，测量传感器两个端子间电阻，应为         ，实际测量值为            。

随发动机温度的升高电阻值的变化情况为                     。

结论                                                                     。

（二）…检查步进电机工作电压。

将怠速控制阀安装到节气门体上，插好连接器插头。

当点火开关在“ON”位置时，检测ECU的端子ISC1、ISC2、ISC3、ISC4与E1之间（或检测怠速控制阀连接器端子S1、S2、S3、S4与搭铁之间）应有9-12V电压。

如无电压，再检查电源电压和主继电器是否正常。

二、巡回指导注意点

实习安全注意事项

（1）、在车测量时，要拨开插头测量的地方要注意不要乱拨线束，不要损坏线束。

（2）在测量传感器的信号电压时，需要着车检测时，注意车已挂空挡，车前方无人才能着车测量。

（3）测量时不能用电阻档测量电压，用电压档测量电阻

…………

★结束指导（10分钟）

一、针对出现的错误予以纠正

1．对学生操作过程进行总结、评定表扬考试成绩优良者

2．指出不足之处及改正方法

3．指出本次课的重点、难点和关键技术

…………

二、授课质量分析

通过教学学生懂得了、温度传感器作用及工作原理。

怠速控制分类、组成、工作过程、工作原理。

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掌握了温度传感器检测、故障诊断。

怠速控制的检测、调整………

★作业布置（10分钟）

预习模块二单元六电子节气门….