广州南洋理工职业学院教案
课程名： 汽车电子控制技术(发动机)
课题（项目） | 项目一、汽车发动机电控系统基础知识 | 授课时间 | 2017-2018第一学期 | |||
周次 | 第2周 项目一 任务三 （第1、2次课共4学时完成） | 授课地点 | 汽车发动机实验多媒体室 | |||
班级 | 16汽电班 | 授课教师 | ||||
教学目的和要求 | 一、教学目的： 二、教学要求 具备检修空气流量传感器和进气压力传感器的能力。 | |||||
能力目标 | 具备检修空气流量传感器和进气压力传感器的能力。 | 知识目标 | 1、掌握空气流量传感器（空气流量计）的原理及检修方法； 2、掌握进气压力传感器的原理及检修方法。 | |||
课程设计： 内容提要与时间安排，教学方法（讲授、提问、讨论、实验等） | 一、本课题主要内容与时间安排 1、课题导入（时间约10分钟） 2、进入新课：（时间约160分钟） （1）空气流量传感器检修（第一、二节课进行，时间约75分钟） （2）进气压力传感器检修（第三、四节课进行，时间约85分钟） 3、小结及作业安排：时间约10分钟 二、进入新课（总时间180分钟） 本项目总体教学思路： 本项目为教学做一体化课题，采用讲授、学生分组讨论、教师演示、学生分组（指定组别）操作等教学方式，大约需要4学时（180分钟）完成，为保证本课题顺利完成，学生能真正掌握本项目的知识和技能，因此本课题的教学思路有如下几个方面： 第一：课程由于知识点多，需合理安排理论教学和随堂实训，以使有限时间内保证教学质量； 第二：项目安排按先理论后实训，先演示后操作的原则，确保学生学后有练习，练后能掌握。 第三：本项目实训实施中，教师安排学生分组（或指定小组）按教师的演示，有组织的锻炼协作、管理、实践能力。 教学具体过程如下： （一）课题导入（时间约15分钟，包括学生考勤） 1、引入课题项目：汽车发动机电控系统常用传感器检修。 2、课题的导入： 一辆行驶里程约16万km的2007年上海大众桑塔纳轿车。用户反映：该车动力不足，怠速波动，而且排气管中一直发出无规则的“卟卟”声。经检测是空气流量传感器有问题，试分析空气流量传感器出现故障为什么会导致汽车动力不足？应怎么检修？ 3、课题导入方法：案例导入。 （二）进入新课 （总时间约160分钟） 任务三、汽车发动机电控系统常用传感器检修 一、空气流量传感器检修（结合多媒体讲授+实训，约75分钟） 1、功用：直接测量发动机的进气量，并将进气量转换成电信号输送给ECU。进气量信号是控制单元计算喷油时间和点火时间的主要依据。 2、分类：按结构原理不同，空气流量计可分为叶片式（已淘汰，不讲）、热式（包括热线式和热膜式）和卡门旋涡式三种类型。 其中，叶片式、卡门涡流式是体积流量型；热丝式和热膜式能够由电子元件直接测量空气气流的质量流量，避免了海拔高度变化引起的测量误差，是质量流量型。 3、安装位置：一般安装在空气滤清器和节气门体之间。 4、热线式空气流量计结构原理---多媒体讲授 组成：热线式空气流量计由防护网、取样管、铂金属丝（热丝）、温度补偿电阻（冷丝）、控制电路板、电连接器、壳体组成； 原理：空气流过RH→ RH温度降低→ RH电阻值减小→电桥失去平衡→控制电路增大流经RH的电流以恢复RH的阻值，使电桥重新平衡→RM两端的电压增大，此电压即为热线式空气流量计的信号。 自洁：热线式空气流量计都有自清洁功能，即：发动机转速超过1500r/min，关闭点火开关使发动机熄火后，控制系统自动将热线加热到1000℃以上并保持约1s,使附在热线上的粉尘烧掉。 5、热线式空气流量计的检测---演示+实训 接通点火开关，不起动发动机，测E与D、E与C之间的电压为蓄电池电压。B与C间的信号电压，发动机工作时为2～4V，发动机不工作为1.0～1.5V， F与D间电压，关闭点火开关时，电压应回零并在5s后有跳跃上生，1s后再回零，说明自洁信号良好。 6、热膜式空气流量计结构原理 热膜式空气流量计的结构和工作原理与热线式空气流量计基本相同。只是将发热体由热线改为热膜，热膜是由发热金属铂固定在薄的树脂上构成的。 7、热膜式空气流量计的检测---演示+实训 8、卡门旋涡式空气流量计 在气流通道中放一个柱体，气体通过时在柱体后产生许多涡旋。 1）分类：按检测分为反光镜检测法和超声波检测。 2）反光镜检测法 检测部分结构：镜片、发光二级管和光电晶体管组成。 原理：在产生卡门旋涡的过程中，旋涡发生器两侧的空气压力会发生变化，通过导孔作用在金属箔上，从而使其振动，发光二极管的光照在振动的金属箔上时，光敏三极管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光，其输出经解调得到代表空气流量的频率信号。 3）超声波检测法 结构：由超声波信号发生器、超声波发射探头、涡流稳定板、涡流发生器、整流器、超声波接收探头和转换电路组成。 原理：在旋涡发生器下游管路两侧相对安装超声波发射探头1和超声波接收探头8，超声波发射探头1不断向超声波接收探头8发出一定频率（一般为40kHz）的超声波，当超声波通过进气气流到达超声波接收器时，由于受到卡门涡流对空气密度的影响，就会使超声波从发射探头到接收探头的时间较无旋涡时变晚而产生相位差。集成控制电路对此相位信号进行处理，根据相位或相位差的变化情况计量出涡流的频率，就可得到旋涡脉冲信号（涡流频率信号），即代表体积流量的电信号，该信号输入ECU后，ECU就可 以计算出进气量。 4）检修 凌志LS400轿车空气流量计的检测 E2-搭铁端子；VC-5V电压；KS-信号电压；THA-进气温度传感器端子 VC-E2应为5V左右； Ks-E2应为2-4V。 二、进气压力传感器检修（实物讲授+演示+实训，约45分钟） 进气压力传感器全称为进气管绝对压力传感器，英文manifold absolute pressure 简称MAP， 1、进气压力传感器的作用是测量进气管压力，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。 2、基本结构形式有两种：一种是压敏电容式，常见于福特公司生产的汽车上；另一种是压敏电阻式，普遍应用于D型电控燃油喷射系统中。 3、压敏电阻式进气压力传感器结构原理 压敏电阻式进气压力传感器由压力转换元件、放大压力转换元件输出信号的集成电路（IC）和真空室构成。 压阻效应式进气歧管压力传感器的工作原理: 硅膜片一面通真空室，另一面导入进气歧管压力。发动机工作时，从进气歧管进入的进气压力作用在硅膜片上，硅膜片就会产生应力变形。在应力作用下，应变电阻的电阻率就会发生变化而引起阻值变化，惠斯顿电桥上电阻值的平衡就被打破。 当电桥输入端输入一定的电压或电流时，在电桥的输出端就可得到变化的信号电压或信号电流。根据信号电压或信号电流的大小，就可计算出歧管压力的高低。当传感器结构和输入的电源电压Ucc一定时，输出电压U0与作用在圆形硅膜片上的压力成正此，即压力越高，则输出电压越高。 4、压敏电容式进气压力传感器结构和原理 原理：发动机工作时，进气管内的空气压力作用于弹性膜片上，使膜片位移，弹性膜片和两个金属涂层之间的距离发生变化，两个电容的电容量也发生变化，电容量变化与弹性膜片的位移成正比，电容量变化在经过测量电路转换成电压信号输送给ECU。 5、进气压力传感器检测 检测：信号线：接脚PIM与E2间的动态信号电压，随进气压力增大而增大,大气压3.3V~3.9V；搭铁线：插头E2与搭铁间的搭铁电阻电阻，应为0Ω；电源线：插头VCC与搭铁间的供电电压，应为4.5-5.5V。 三、分组实训 6人左右一组，用解码器读取指定车型的空气流量计或进气压力传感器的输出波形。 （三）小结（10分钟） （1）回顾本课要点； （2）归位用具；整洁场地等。 | |||||
重点、难点及解决方法 | 1）空气流量传感器的结构原理与检修；（重点、难点）---实训 2）进气压力传感器的结构原理与检修（重点、难点）---实训 | |||||
复习思考题 | 1、简述空气流量传感器的原理与检修方法； 2、简述进气压力传感器的原理与检修方法。 | |||||
课后小结(实施情况，发现问题及改进意见) | ||||||
备注：1、每次课一份，可以自已加页，重点是课程设计要求内容完整全面。汽车反光镜怎么调
2、本教案对应授课计划周次二 －汽车发动机电控系统基础知识
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