清华大学课件汽车构造I9发动机管理系统

造 I汽 车 构 造（ 9）清华大学汽车工程系赵雨东 主 要 内 容 和 学 时 安 排 柴 油 机 燃 油 供 给 系 统 （ 4学 时 ）汽 油 机 点 火 系 统 （ 2学 时 ）发 动 机 冷 却 系 统 （ 2学 时 ）发 动 机 润 滑 系 统 （ 2学 时 ）发 动 机 起 动 系 统 与 电 源（ 1学 时 ）发 动 机 管 理 系 统 （ 2学 时 ）汽 车 发 动 机 基 本 知 识 （ 4学 时 ）发 动 机 机 体 （ 2学 时 ）曲 柄 连 杆 机 构 （ 3学 时 ）气 门 机 构 （ 3学 时 ）进 排 气 、 增 压 系 统 及 排 放控 制 装 置 （ 3学 时 ）汽 油 机 燃 油 供 给 系 统 （ 4学 时 ） 汽 油 机 管 理 系 统管 理 内 容系 统 组 成传 感 器执 行 器控 制 器 汽 油 机 管 理 系 统 管 理 内 容 （ 1）满 足 发 动 机 动 力性 、 燃 油 经 济 性 、排 放 控 制 及 操 纵舒 适 、 安 全 、 方便 等 要 求基 本 功 能燃 油 喷 射电 子 点 火 汽 油 机 管 理 系 统 管 理 内 容 （ 2）其 它 控 制 功 能可 变 气 门 驱 动 控 制限 制 输 出 转 矩 、 转 速巡 航 控 制自 适 应 巡 行 控 制自 动 变 速 器 换 高 档 位 时 转矩 控 制载 荷 瞬 变 控 制 （ 对 驾 驶 员需 求 平 滑 响 应 ）转 矩 协 调 （ 外 部 转 矩 干 预 ）其 它 控 制 功 能怠 速 转 速 控 制闭 环 空 燃 比 控 制汽 油 蒸 发 污 染 控 制 （ 碳 罐系 统 ）爆 震 控 制废 气 再 循 环 （ EGR） 控 制二 次 空 气 喷 射 控 制涡 轮 增 压 器 控 制可 变 进 气 管 长 度 控 制 汽 油 机 管 理 系 统 管 理 内 容 （ 3）自 诊 断 功 能监 测 发 动 机 管 理 系 统 是 否 有 发 生 故 障 的 迹 象 ， 存 储 故障 信 息 ， 以 便 于 故 障 诊 断 和 修 理 。监 测 ECU的 输 入 信 号 ： 判 断 传 感 器 及 引 线 的 工 作 状 态 、是 否 断 路 、 对 电 源 或 地 短 路监 测 传 感 器 的 供 电 电 压检 查 传 感 器 测 量 值 是 否 在 正 常 范 围 内 （ 如 冷 却 水 温 在 -40150 C之 间 ）如 有 可 相 互 印 证 的 两 个 传 感 器 的 测 量 值 ， 则 进 行 可 信 度 检查 （ 如 比 较 曲 轴 和 凸 轮 轴 转 速 ）对 非 常 重 要 的 传 感 器 采 用 冗 余 设 置 ， 以 判 断 和 比 较 相 关 的信 号 的 可 信 度 （ 如 加 速 踏 板 采 用 两 个 位 置 传 感 器 ） 汽 油 机 管 理 系 统 管 理 内 容 （ 4）监 测 ECU的 输 出 信 号 ： 判 断 执 行 器 及 引 线 的 工 作 状态 ， 执 行 器 是 否 发 生 故 障 ， 是 否 断 路 、 短 路通 过 输 出 驱 动 电 路 监 测 输 出 信 号 ， 判 断 是 否 对 电 源 短 路 ，断 路 、 对 地 短 路 ， 是 否 信 号 中 断将 管 理 系 统 中 的 数 据 与 执 行 器 控 制 信 号 进 行 比 较 ， 判 断 执行 结 果 的 真 实 性 。 如 EGR系 统 中 ， 要 判 断 进 气 歧 管 压 力 值是 否 在 规 定 范 围 内 ， 以 及 进 气 歧 管 压 力 值 对 执 行 器 控 制 的反 应 是 否 正 确 。监 测 ECU之 间 的 数 据 通 讯 、 ECU内 部 工 作 情 况 汽 油 机 管 理 系 统 管 理 内 容 （ 5）对 故 障 的 处 理故 障 识 别故 障 码 存 储跛 行 回 家 功 能 发 生 故 障 后 ， 管 理 系 统 启 动 应 急 功 能 ，用 预 先 设 定 的 喷 油 、 点 火 值 使 发 动 机 进 入 简 易 控 制 状 态 ，从 而 能 继 续 工 作 ， 让 汽 车 行 驶 回 家 。提 供 诊 断 接 口 ， 供 检 修 用各 厂 家 自 诊 断 功 能 大 同 小 异 ， 但 无 统 一 标 准 汽 油 机 管 理 系 统 管 理 内 容 （ 6）车 载 诊 断 功 能 （ On-board diagnostics）发 动 机 管 理 系 统 必 须 持 续 监 测 与 排 放 控 制 有 关 的 系 统和 零 部 件 ， 以 使 排 放 符 合 法 规 要 求 ；与 排 放 控 制 有 关 的 系 统 和 零 部 件 发 生 故 障 要 报 警 ；自 诊 断 功 能 集 成 到 OBD中 ， OBD已 是 发 动 机 管 理 系 统中 标 准 化 配 置 （ 与 厂 家 无 关 ）OBD I（ 美 国 加 州 ， 1988）OBD II （ 美 国 加 州 ， 1994 ）EPA OBD（ 美 国 环 保 署 强 制 其 它 州 1994施 行 ， 与 OBD II略有 不 同 ）EOBD（ 欧 洲 2000施 行 ， 基 于 EPA OBD ） 汽 油 机 管 理 系 统管 理 内 容系 统 组 成传 感 器执 行 器控 制 器 汽 油 机 管 理 系 统 组 成 （ 1）发 动 机 管 理 系 统 的 主 要 开 发 商德 国 BOSCH， 世 界 第 二 汽 车 零 部 件 供 应 商美 国 Delphi， 最 大日 本 Denso（ 电 装 ） ， 第 三德 国 Siemens VDO意 大 利 Magneti-Marelli各 公 司 开 发 的 系 统 大 同 小 异 汽 油 机 管 理 系 统 组 成 （ 2）Bosch M-Motronic驾 驶 员 通 过 加 速 踏 板 操 纵 节 气 门 ， 控 制 进 气 量 及 输 出转 矩 ； 怠 速 执 行 器 控 制 怠 速 空 气 量 。确 定 空 气 质 量 流 量 和 每 缸 循 环 进 气 量 ： 用 空 气 质 量 流量 计 测 量 ， 或 根 据 进 气 歧 管 绝 对 压 力 、 进 气 温 度 和 发动 机 转 速 ， 用 速 度 密 度 法 计 算 ；根 据 发 动 机 工 况 确 定 基 本 喷 油 量 和 点 火 提 前 角 ， 再 根据 节 气 门 位 置 、 蓄 电 池 电 压 、 变 速 器 档 位 、 冷 却 液 温度 、 进 气 温 度 、 爆 震 倾 向 等 进 行 修 正 。电控汽油喷射系统组成.swf 汽 油 箱空 气 流 量 计 节 气 门 位置 传 感 器 油 箱 泄漏 诊 断模 块 碳 罐发 动 机 ECU诊 断接 口 故 障 指 示 灯变 速 器接 口 EGR阀 二 次 空 气 泵二 次 空 气 阀点 火 线 圈 凸 轮 轴 相及 火 花 塞 位 传 感 器VVT传 感器 执 行 器喷 油 器 油 箱 压 力传 感 器 爆 震传 感 器曲 轴 转 速传 感 器 冷 却 液 温度 传 感 器BOSCH M-Mochonic氧 传 感 器氧 传 感 器 脱 附 控 制 阀进 气 歧 管压 力 传 感 器 可 变进 气 1： 电 动 汽 油 泵 2： 汽 油 滤 清 器 3： 炭 罐 脱 附 电 磁 阀 4： 炭 罐 5： 点 火 线 圈 6： 相 位 传 感 器 7：喷 油 器 8： 油 压 调 节 器 9： 节 气 门 控 制 组 件 10： 空 气 流 量 计 11： 氧 传 感 器12： 冷 却 水 温 传 感 器 13： 爆 震 传 感 器 14： 发 动 机 转 速 传 感 器 15： 进 气 温 度 传 感 器 16： ECU Motronic， Santana2000 Delphi system for Dongan engine 汽 油 机 管 理 系 统 组 成 （ 3）BOSCH ME-Motronic采 用 电 动 节 气 门 ， 无 怠 速 执 行 器 。 驾 驶 员 通 过 加 速 踏板 设 定 发 动 机 的 工 作 状 态 。根 据 加 速 踏 板 位 置 信 号 ， 将 驾 驶 员 的 意 图 转 换 为 发 动机 转 矩 ； 再 基 于 大 量 的 发 动 机 运 行 的 当 前 数 据 ， 将 转矩 转 换 为进 入 气 缸 的 新 鲜 空 气 充 量 （ 通 过 电 控 节 气 门 实 现 ）喷 油 量 （ 通 过 燃 油 喷 射 系 统 实 现 ）点 火 提 前 角 （ 通 过 点 火 系 统 实 现 ） 碳 罐 脱 附 控 制 阀空 气 流 量 计 诊 断接 口 故 障 指 示 灯 点 火 线 圈 凸 轮 轴 相及 火 花 塞 位 传 感 器VVT传 感器 执 行 器喷 油 器进 气 歧 管压 力 传 感 器节 气 门 组 件 氧 传 感 器氧 传 感 器 曲 轴 转 速传 感 器 冷 却 液 温度 传 感 器爆 震传 感 器EGR阀发 动 机 ECU 加 速 踏板 模 块 BOSCH ME-Mochonic 汽 油 机 管 理 系 统 组 成 （ 4）BOSCH DI-Motronic基 于 ME-Motronic， 多 出 一 个 汽 油 高 压 油 路 ； 比 ME-Motronic复 杂需 要 确 定空 气 充 量 （ 电 控 节 气 门 实 现 ）喷 油 压 力 （ 高 压 泵 实 现 ）喷 射 时 刻 中 高 速 大 负 荷 均 质 充 量 （ 进 气 冲 程 喷 射 ） 、 低速 低 负 荷 分 层 充 量 （ 压 缩 冲 程 末 期 ， 点 火 之 前 喷 射 ）喷 入 燃 烧 室 的 油 量点 火 提 前 角 碳 罐空 气 流 量 计发 动 机 ECU 诊 断接 口 故 障 指 示 灯 点 火 线 圈 凸 轮 轴 相及 火 花 塞 位 传 感 器VVT传 感器 执 行 器 曲 轴 转 速传 感 器 冷 却 液 温度 传 感 器喷 油 器爆 震传 感 器 脱 附 控 制 阀 进 气 歧 管压 力 传 感 器 氧 传 感 器 氧 传 感 器 氧 传 感 器废 气 温 度传 感 器 高 压 泵 带油 量 控 制 阀节 气 门 组 件 EGR阀 加 速 踏板 模 块 BOSCH DI-Mochonic Audi A3 BOSCH DI-Mochonic 汽 油 机 管 理 系 统 组 成 （ 5）Mono-Motronic与 M-Motronic相 比 ， 只 是 再 节 气 门 体 处 安 置 一 个 喷 油器目 前 极 少 应 用 Bosch Mono-Jetronic汽 油 箱 电 动 汽 油 泵 汽 油 滤 清 器氧 传 感 器 分 电 器 及 曲 轴位 置 传 感 器冷 却 水 温传 感 器 油 压 调 节 器怠 速 控 制 阀 喷 油 器进 气 温 度传 感 器 ECU节 气 门 及 其 位 置 传 感 器继 电 器蓄 电 池 点 火开 关 汽 油 机 管 理 系 统 组 成 （ 6）发 动 机 管 理 系 统 硬 件 构 成传 感 器 、 ECU、 执 行 器 ，传 感 器 、 执 行 器 分 布 在 发 动 机 上 的 具 有 独 立 功 能的 各 子 系 统 中空 气 系 统供 油 系 统点 火 系 统排 放 控 制 系 统附 件 系 统 曲轴转速及上止点凸轮轴位置变速器档位车速氧传感器的加热器VVT控制油箱通风可变进气控制二次空气EGR 传 感 器加速踏板位置节气门位置空气质量流量蓄电池电压进气温度冷却液温度爆震强度氧传感器ECU 执 行 器点火线圈及火花塞电控节气门驱动器喷油器主继电器发动机转速表燃油泵继电器ME-Mochonic 发 动 机 控 制 单 元自 诊 断 接 口 节 气 门 控 制 组 件喷 油 器点 火 线 圈 组 件炭 罐 脱 附 电 磁 阀 辅 助 信 号电 动 燃 油 泵氧 传 感 器发 动 机 转 速空 调 器 压 缩 机 空 气 流 量 计发 动 机 转 速 传 感 器相 位 传 感 器节 气 门 控 制 组 件进 气 温 度 传 感 器冷 却 水 温 传 感 器氧 传 感 器爆 振 传 感 器 辅 助 信 号车 速空 调 器 SANTANA 2000 相 位 传 感 器 节 气 门 控 制 组 件空 气 流 量 计炭 罐爆 振 传 感 器爆 振 传 感 器炭 罐 脱 附 电 磁 阀 发 动 机 控 制 单 元 氧 传 感 器 冷 却 水 温传 感 器 传 感 器 插 头 支 架进 气 温 度 传 感 器发 动 机 转 速 传 感 器电 动 燃 油 泵喷 油 器 油 压 调 节 器SANTANA 2000 Polo 1.4L 汽 油 机 管 理 系 统 组 成 （ 7）测 量 载 荷 的 传 感 器翼 片 式 空 气 流 量 计热 线 式 空 气 流 量 计热 膜 式 空 气 流 量 计进 气 歧 管 压 力 传 感 器（ 与 进 气 温 度 传 感 器 、发 动 机 转 速 一 起 用 于 计算 空 气 量 ）节 气 门 位 置 传 感 器空 气 系 统节 气 门怠 速 执 行 器 （ 电 动 节 气门 则 无 怠 速 执 行 器 ）测 量 载 荷 的 传 感 器可 变 进 气可 变 气 门 驱 动废 气 再 循 环 （ EGR） 汽 油 机 管 理 系 统 组 成 （ 8）供 油 系 统电 动 汽 油 泵汽 油 滤 清 器油 压 调 节 器汽 油 蒸 发 污 染 控 制 系 统油 轨喷 油 器缸 内 直 喷 系 统 不 同 点 火 系 统点 火 线 圈火 花 塞 汽 油 机 管 理 系 统 组 成 （ 9）排 放 控 制一 个 或 两 个 三 效 催 化 转换 器 （ 初 级 催 化 转 换 器和 主 催 化 转 换 器 ）氧 传 感 器 ， 初 级 催 化 转换 器 前 、 后 端 各 一二 次 空 气 喷 射 装 置EGR发 动 机 装 废 气 温 度传 感 器 附 件 系 统冷 却 风 扇空 调 压 缩 机发 动 机 工 作 信 息 传 感 器曲 轴 转 速凸 轮 轴 相 位冷 却 液 温 度进 气 温 度爆 震 强 度 汽 油 机 管 理 系 统管 理 内 容系 统 组 成传 感 器执 行 器控 制 器 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器空 气 质 量 流 量 传 感 器温 度 传 感 器压 力 传 感 器转 速 和 转 角 位 置 传 感 器位 置 传 感 器氧 传 感 器 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 空 气 质 量 流 量 传 感 器 （ 1）翼 片 式通 过 流 量 计 的 空 气 推 动 翼 片 （ 带 回 位 弹 簧 卷 簧 ）转 动 ， 气 流 速 度 （ 体 积 流 量 ） 越 大 ， 由 弹 簧 力 和 气流 推 力 决 定 的 翼 片 转 角 越 大 。翼 片 带 动 的 电 位 计 ， 将 翼 片 角 度 转 换 为 电 信 号 。缓 冲 室 起 阻 尼 作 用 ， 使 翼 片 转 动 平 稳 ， 避 免 发 生 摆振 。工 作 可 靠 ， 有 进 气 阻 力 ， 易 磨 损 。已 经 基 本 不 用 翼 片进 气 温 度 传 感 器接 到 ECU 缓 冲 片缓 冲 室 电 位 计翼 片 式 空 气 流 量 计 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 空 气 质 量 流 量 传 感 器 （ 2）铂 热 丝温 度 补 偿 电 阻微 调 电 阻 混 合 电 路热 线 式热 线 铂 金 属 丝 ； 惠斯 通 电 桥 （ 铂 丝 为 其中 一 电 阻 ） ； 混 合 电路热 线 工 作 时 通 电 加热 ， 要 求 热 线 表 面 与周 围 环 境 保 持 固 定 温差 ； 测 量 电 阻 铂 热 丝 精 密 测 量 电 阻温 度 补 偿 电 阻 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 空 气 质 量 流 量 传 感 器 （ 3）热 线 式经 过 热 线 表 面 的 空 气 会 带 走 热 线 散 发 的 一 部 分 热 量 ， 铂 丝 温度 及 电 阻 减 小 ， 电 桥 失 去 平 衡 ； 混 合 电 路 自 动 增 大 通 过 铂 丝的 电 流 ， 增 大 其 温 度 和 电 阻 ， 电 桥 恢 复 平 衡 。流 经 热 线 的 空 气 量 越 大 ， 混 合 电 路 供 给 热 线 的 加 热 电 流 也 越大 。 加 热 电 流 是 空 气 流 量 的 单 值 函 数 。加 热 电 流 通 过 一 精 密 电 阻 产 生 的 压 降 作 为 输 出 信 号 。无 运 动 件 、 无 磨 损 ， 灵 敏 度 高 ， 响 应 快 。 但 任 何 方 向 运 动 的空 气 都 会 带 走 热 量 ， 故 在 进 气 管 气 流 脉 动 较 强 的 场 合 （ 如 四缸 机 ） 易 导 致 误 判 ； 且 热 线 污 染 时 会 发 生 零 点 飘 移 。 金 属 防 护 网 测 试 管 控 制 电 路 板电 接 头 铂 热 丝 温 度 补 偿 电 阻壳 体 热 线 式 空 气 流 量 计 测 量 原 理 与 热 线 式相 同 ；利 用 热 膜 与 空 气 的热 传 递 来 测 量 空 气流 量 ；热 膜 ： 铂 金 属 片 固定 在 树 脂 薄 膜 上 。与 热 线 式 相 比 ， 提高 了 可 靠 性 和 耐 用性 。 不 会 被 灰 尘 污染 。汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 空 气 质 量 流 量 传 感 器 （ 4）电 接 头热 膜 式 测 管混 合 电 路热 膜壳 体空 气 分 流 通 路 壳 体热 膜 元 件混 合 电 路 盒电 插 头 主 流 热 膜 式 空 气 流 量 计 金 属 防 护 网导 流 隔 栅 SANTANA 2000 上 海 联 合 电 子 （ BOSCH） 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 温 度 传 感 器 （ 1）发 动 机 温 度 传 感 器 （ 冷 却 液 温 度 传 感 器 ）装 在 气 缸 体 上 ， 测 量 冷 却 液 温 度 ； 测 量 范 围 40 130 C空 气 温 度 传 感 器装 在 进 气 总 管 或 进 气 质 量 流 量 计 上 ； 测 量 范 围 40 120 C与 进 气 压 力 传 感 器 一 起 ， 用 于 计 算 进 气 质 量用 于 各 种 控 制 （ EGR、 增 压 压 力 ）机 油 温 度 传 感 器装 在 缸 体 主 油 道 ， 用 于 计 算 维 修 间 隔 ； 测 量 范 围 40170 C燃 油 温 度 传 感 器 装 在 柴 油 机 低 压 油 路 ， 用 于 精 确 计 算 喷 油 量 ； 测 量 范 围 40 120 C 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 温 度 传 感 器 （ 2） 冷却液测温电阻安装螺纹密封垫圈引线接头 壳体大 多 采 用 负 温 度 系 数 （ NTC）热 敏 电 阻 式 ， 其 电 阻 值 随 温 度升 高 而 降 低 。将 热 敏 电 阻 与 一 标 准 电 阻 串连 ， 并 提 供 稳 定 电 压 （ 5V） 。温 度 变 化 时 ， 标 准 电 阻 分 压 值发 生 变 化 。冷 却 水 温 传 感 器 ： 导 热 的 金 属套 管 隔 水 密 封 封 装 。进 气 温 度 传 感 器 ： 贯 通 的 保 护套 式 封 装 ， 以 直 接 接 触 被 测 气体 ， 提 高 灵 敏 度 。 热 敏电 阻 热 敏电 阻导 热 的 绝缘 填 充 物 进 气 温 度冷 却 水 温 Deiphi 冷 却 液 温 度 传 感 器 Deiphi 进 气 温 度 传 感 器 冷 却 液 温 度 传 感 器 进 气 温 度 传 感 器上 海 联 合 电 子 （ BOSCH） 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 压 力 传 感 器 （ 1）进 气 歧 管 压 力 传 感 器装 在 进 气 总 管 上 ， 测 量 进 气 绝 对 压 力用 于 计 算 进 气 质 量 ， 以 及 用 于 控 制 增 压 压 力大 气 压 力 传 感 器装 在 ECU上 或 发 动 机 仓 内 ， 用 于 海 拔 高 度 修 正机 油 压 力 传 感 器装 在 机 油 滤 清 器 内 或 主 油 道 ， 用 于 监 测 润 滑 系 统 的 工 作 情 况燃 油 压 力 传 感 器装 在 燃 油 滤 清 器 上 ， 用 于 监 测 滤 芯 的 堵 塞 程 度 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 压 力 传 感 器 （ 2）引 线真 空 室玻 璃封 装引 线端 子 硅 膜 片玻 璃基 座外 罩引 压 管半 导 体 压 敏 电 阻 型主 要 元 件 单 晶 硅材 料 制 成 的 硅 膜 片 ，一 侧 是 真 空 ， 一 侧 是引 入 的 进 气 管 压 力 。用 集 成 电 路 加 工 技 术在 膜 片 上 制 成 四 个 阻值 相 等 的 压 敏 电 阻（ 固 态 电 阻 ） ， 构 成惠 斯 通 电 桥 。 进 气 管 压 力 传 感 器 引 线端 子 真 空 管 电 极引 线底 座金 线电 极压 敏电 阻锡 焊封 口硅 膜 片真 空 室硅 杯壳 体 硅 膜 片 压 敏 电 阻硅 膜 片 压 敏 电 阻压 敏 电 阻 型 进 气 管 压 力 传 感 器 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 压 力 传 感 器 （ 3） Delphi 进 气 管 压 力 传 感 器半 导 体 压 敏 电 阻 型 （ 续 ）在 压 力 作 用 下 ， 膜 片 产 生应 变 ， 压 敏 电 阻 阻 值 变化 ， 电 桥 平 衡 被 打 破 。 若电 桥 输 入 电 压 一 定 ， 则 其输 出 也 会 变 化 ， 反 映 出 进气 管 压 力 的 大 小 。输 出 电 压 与 进 气 管 压 力 成线 性 关 系 。 温 度传 感 器 传 感 器下 体 进 气歧 管 密 封 圈 引 线端 子 传 感 器外 罩压 力 测量 组 件 进 气 管 压 力 /温 度 传 感 器 Delphi 进 气 管 压 力 /温 度 传 感 器 北 京 现 代 SONATA 2.0L进 气 压 力 /温 度 传 感 器 （ 无 空 气 流 量 计 ） 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 压 力 传 感 器 （ 4）厚 膜 压 敏 电 阻 型用 真 空 沉 积 法 将 金 属 沉 积 在 玻 璃 板 或 铝 板 上 ， 形 成 厚 膜 ；厚 膜 上 的 四 个 压 敏 电 阻 构 成 一 个 桥 路原 理 同 半 导 体 压 敏 电 阻 型 压 力 传 感 器 。压 敏 电 阻测 量 桥 路 膜 片 基 准 压 力 室 陶 瓷 载 体 电 气 接 头混 合 电 路金 属 膜 片 带变 形 电 阻 桥 路高 压 通 道固 定 螺 纹汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 压 力 传 感 器 （ 5）高 压 传 感 器缸 内 直 喷 汽 油 机 油 轨压 力 传 感 器 ， 装 在 油轨 上 ； 用 于 通 过 压 力控 制 阀 闭 环 调 整 油 轨压 力 使 之 随 转 速 、 负荷 而 变 （ MAP图 ） ； 实际 油 压 范 围 50120bar。柴 油 机 机 油 轨 压 力 传感 器 ， 用 于 闭 环 控 制油 轨 压 力 ， 实 际 最 高1600bar。 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 转 速 及 转 角 位 置 传 感 器 （ 1）由 装 在 曲 轴 、 凸 轮 轴 、 分 电 器 轴 上 的 齿 型 信 号 盘 与 固 定在 机 体 上 的 传 感 器 组 成 。曲 轴 上 安 置 的 信 号 盘 和 缸 体 上 固 定 的 传 感 器 可 以 计 算 曲轴 转 速 ， 以 及 给 出 上 止 点 。 但 只 能 给 出 每 转 一 次 的 转 角信 号 ， 不 能 判 断 是 压 缩 上 止 点 还 是 进 排 气 上 止 点 ；要 实 现 顺 序 喷 油 和 顺 序 点 火 ， 必 须 测 出 凸 轮 轴 （ 或 分 电器 轴 ） 相 位 ， 即 给 出 一 个 工 作 循 环 内 的 转 角 信 号 。主 要 两 种磁 电 感 应 式 霍 尔 效 应 式 铁 芯感 应 线 圈 机 体 信 号 盘汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 转 速 及 转 角 位 置 传 感 器 （ 2）永 磁 铁 传 感 器 壳 体磁 电 感 应 式信 号 盘 58个齿 ， 每 齿 占6 转 角 ，另 有 一 个 缺齿 占 12 转角 。 缺 齿 位置 可 为 某 一缸 上 止 点 。 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 转 速 及 转 角 位 置 传 感 器 （ 3）磁 电 感 应 式传 感 器 的 电 磁 铁 或 永 磁铁 发 出 的 磁 力 线 通 过 信号 盘 形 成 回 路 。 信 号 盘旋 转 时 ， 盘 边 齿 型 缺 口使 传 感 器 与 信 号 盘 磁 隙发 生 变 化 ， 通 过 感 应 线圈 的 磁 通 发 生 变 化 ， 产生 感 生 电 动 势 ， 经 整 型放 大 形 成 一 连 串 方 波 信号 。可 装 在 曲 轴 前 端 、 中 间 或 后 端 （ 飞 轮 ） Polo 1.4L 上 海 联 合 电 子 （ BOSCH） 磁 电 式 转 速 传 感 器 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 转 速 及 转 角 位 置 传 感 器 （ 4）霍 尔 效 应 式利 用 霍 尔 效 应 产 生 电 压脉 冲 信 号 。半 导 体 晶 片 （ 霍 尔 元 件 ）被 磁 力 线 穿 过 ， 外 加 电流 在 垂 直 磁 力 线 方 向 通过 晶 片 ， 则 在 与 磁 力 线 、电 流 都 垂 直 的 方 向 产 生电 位 差 ， 称 霍 尔 电 压 。若 电 流 一 定 ， 则 霍 尔 电 压 与 磁 场 强 度 成 正 比 。 永 磁 铁霍 尔 元 件外 加 电 流 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 转 速 及 转 角 位 置 传 感 器 （ 5）霍 尔 效 应 式信 号 盘 用 不 导 磁 材 料（ 铝 或 工 程 塑 料 ） 制成 ， 固 定 于 曲 轴 或 凸 轮轴 。 触 发 叶 片 转 过 霍 尔传 感 器 的 永 磁 铁 与 霍 尔元 件 之 间 的 气 隙 时 ， 霍尔 电 压 为 零 ； 转 过 后 ，输 出 一 定 电 压 。结 构 型 式 多 样 ， 但 原 理 基 本 相 同 霍 尔 元 件 触 发 叶 片 Polo 1.4L Deiphi Hall效 应 凸 轮 轴 位 置 传 感 器 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 节 气 门 位 置 传 感 器 （ 1）机 械 式 节 气 门 发 动 机节 气 门 转 角 位 置 是 表 征 负 荷 的 辅 助 信 号 ， 与 空 气 流 量 计 信 号对 照 互 检判 断 发 动 机 工 况 ： 怠 速 、 部 分 负 荷 、 大 （ 全 ） 负 荷根 据 节 气 门 转 角 变 化 率 ， 确 定 加 减 速 修 正 喷 油 量空 气 流 量 计 发 生 故 障 时 ， 作 为 跛 行 回 家 或 紧 急 情 况 下 的 负 荷信 号电 动 节 气 门 发 动 机用 于 闭 环 控 制 节 气 门 转 角 冗 余 设 计 ， 用 两 个 电 位 计 且 参 考 电 压 不 同 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 节 气 门 位 置 传 感 器 （ 2）滑 膜 电 滑 臂节 气 门 轴 阻 1、 2 及 触 点大 多 采 用 滑膜 电 阻 式 电位 计 ， 节 气门 轴 带 动 电位 计 滑 动 触点 。 节 气 门开 度 不 同 ，电 位 计 输 出电 压 不 同 。 电 路 接 头 Deiphi 节 气 门 位 置 传 感 器 北 京 现 代 SONATA 2.0L节 气 门 位 置 传 感 器 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 爆 震 传 感 器装 在 缸 体 侧 面 ， 用 于 确 定 点 火 提 前 角 而 避 免 发 生 爆 震 。直 列 机 至 少 装 一 个 ， V型 机 两 侧 至 少 各 装 一 个 。压 电 晶 体 式 振 动 传 感 器 ， 将 缸 体 振 动 转 变 为 电 信 号爆 震 时 发 动 机 缸 体 振 动 频 率 与 传 感 器 固 有 频 率 相 同 ，传 感 器 内 的 惯 性 质 量 的 惯 性 力 压 压 电 晶 体 ， 使 之 产 生电 信 号 。 压电陶瓷 惯性质量 外壳 紧固螺钉 Siemens VDO接触表面电接头 缸体 Delphi 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 氧 传 感 器 （ 1）初 级 催 化 转 换 器 主 催 化 转 换 器装 在 进 气 歧 管 与 三 效催 化 转 换 器 之 间 ， 或催 化 转 换 器 前 后 。监 测 废 气 中 氧 的 浓度 ， 用 于 闭 环 控 制 空燃 比 ， 使 三 效 催 化 转换 器 工 作 在 高 效 转 换区 。有 多 种 布 置 方 式 NOx传 感 器 BMW V8 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 氧 传 感 器 （ 2）氧 化 锆 型ZrO2固 体 电 解 质 ， 具 氧 离 子 电 导 特 性 ；ZrO2陶 瓷 管 内 外 两 侧 镀 多 孔 铂 膜 做 电 极 ， 内 侧 与 空 气 接 触 ， 外侧 与 排 气 接 触 。高 温 下 （ 300 ） ， 内 外 侧 氧 离 子 化 ， 氧 离 子 浓 度 不 同 ， 产生 流 动 ， 在 两 电 极 间 产 生 电 位 差 。铂 ： 催 化 作 用 ， 使 浓 混 合 气 燃 烧 产 物 中 残 存 O 2与 HC、 CO发 生氧 化 反 应 而 消 除 。加 热 管 ： 保 证 ZrO2管 700 。 多 孔 涂 层电 极排 气 管氧 化 锆 废 气 外 壳 连 接 件连 接 件 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 氧 传 感 器 （ 3）壳 体 接 线 端 子 带 槽 保 护 管 氧 化 锆 连 接 线 连 接 线陶 瓷 支 承 管加 热 管外 套 盘 型 弹 簧 BOSCH氧 传 感 器 保 护 套 管 TiO2厚 膜 元 件连 接 线 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 氧 传 感 器 （ 4）氧 化 钛 型TiO2常 温 下 具 有 很 高 电 阻的 半 导 体 。 高 温 排 气 中 ，随 其 中 氧 含 量 有 （ 稀 混 合气 ） 无 （ 浓 混 合 气 ） ， 电阻 值 由 高 到 低 阶 跃 变 化 。设 加 热 器 ， 保 持 高 温 。 设温 度 补 偿 电 路 ， 使 其 电 阻不 随 温 度 变 化 。氧 传 感 器 和 一 同 阻 值 电 阻串 连 ， 接 稳 压 电 源 ； 取 其 分 压 值 为 输 出 。 汽 油 机 管 理 系 统 传 感 器 氧 传 感 器 （ 5）检 测 单 元 泵 氧 单 元 扩 散 间 隙废 气 基 准 氧 气 室 加 热 器 控 制 电 路泵氧电流宽 域 氧 传 感 器可 测 很 宽 范 围 的 空 燃 比（ 10:135:1） ， 用 于 缸内 直 喷 稀 燃 发 动 机 。 宽 域 氧 传 感 器 输 出 特 性 检 测 单 元 BOSCH 宽 域 氧 传 感 器 汽 油 机 管 理 系 统管 理 内 容系 统 组 成传 感 器执 行 器控 制 器 汽 油 机 管 理 系 统 ECU采 集 、 各 种 处 理 各 种 传 感 器 输 入 信 号 ， 根 据 发 动 机 工 作要 求 进 行 控 制 决 策 的 运 算 ， 并 输 出 相 应 的 控 制 信 号 。硬 件 组 成微 计 算 机 ： 微 处 理 器 、 只 读 存 储 器 （ ROM） 、 随 机 存 储 器（ RAM） 、 时 钟 脉 冲 发 生 器 、 输 入 输 出 接 口 、 总 线 等数 字 电 路 （ 包 括 A/D、 D/A转 换 器 ）功 率 输 出 级 ， 把 输 出 信 号 放 大 ， 驱 动 执 行 器 工 作外 部 通 讯 电 路电 源 管 理 电 路通 过 总 插 头 与 蓄 电 池 、 各 种 传 感 器 /执 行 器 连 接 在 一 起 Delphi ECM安 装 在 驾 驶 室 内 汽 油 机 管 理 系 统管 理 内 容系 统 组 成传 感 器执 行 器控 制 器 汽 油 机 管 理 系 统 执 行 器 （ 1）喷 油 器点 火 线 圈 级 火 花 塞电 控 节 气 门 位 置 调 节 器 （ 电 控 节 气 门 发 动 机 ）怠 速 执 行 器 （ 传 统 机 械 式 节 气 门 发 动 机 ）废 气 再 循 环 （ EGR） 阀废 气 涡 轮 增 压 压 力 控 制 电 磁 阀碳 罐 脱 附 电 磁 阀二 次 空 气 喷 射 控 制 阀可 变 气 门 驱 动 及 可 变 进 气 管各 种 继 电 器 汽 油 机 管 理 系 统 执 行 器 （ 2）加 速 踏 板怠 速 执 行 器直 接 控 制 节 气 门 最小 开 度 很 难 达 到 要求 的 怠 速 稳 定 性 ，故 普 遍 采 用 控 制 怠速 旁 通 通 路 面 积 的怠 速 执 行 器 ， 以 控制 热 机 怠 速 、 冷 机起 动 、 暖 机 和 减 速工 况 的 发 动 机 进 气量 （ 并 不 限 于 怠 速工 况 ） 。 怠 速 执 行 器 ECU输入信号 电 机 转 子 锥 面 控 制 阀阀 座螺 杆挡 板励 磁 线 圈汽 油 机 管 理 系 统 执 行 器 （ 3）步 进 电 机 式步 进 电 机 、 螺 旋 机构 （ 螺 杆 、 螺 母 ） 、锥 面 控 制 阀 ； 螺 杆与 锥 面 阀 一 体 ， 步进 电 机 转 子 和 螺 母一 体 。在 ECU控 制 下 ， 步进 电 机 转 子 及 螺 母旋 转 ， 则 螺 杆 带 动锥 面 阀 移 动 ， 改 变旁 通 空 气 道 的 通 路面 积 。 Delphi 怠 速 控 制 阀 汽 油 机 管 理 系 统 执 行 器 （ 4）电 接 头壳 体永 磁 铁电 枢 旋 转 滑 阀旋 转 电 磁 式怠 速 旁 通 空 气 道 通路 面 积 决 定 于 滑 阀旋 转 位 置 ， 该 位 置有 电 磁 转 矩 与 回 位弹 簧 转 矩 的 平 衡 确定 。PWM信 号 控 制 电 磁阀 的 电 磁 转 矩 。 北 京 现 代 SONATA 2.0L怠 速 执 行 器 汽 油 机 管 理 系 统 执 行 器 （ 5）弹 簧电 磁线 圈阀 轴 波 纹 管阀 头平 动 电 磁 式怠 速 旁 通 空 气 道通 路 面 积 决 定 于阀 头 开 启 位 置 ，该 位 置 有 电 磁 力与 弹 簧 力 的 平 衡确 定 。PWM信 号 控 制电 磁 阀 的 电 磁 力 。 阀 头 壳 体 空 气 入 口 复 习 思 考 题1 目 前 车 用 汽 油 机 主 流 电 控 燃 油 喷 射 系 统 有 哪 些 特 点 ？2 简 述 各 种 供 油 系 统 组 成 。3 在 汽 油 机 总 成 上 ， 各 传 感 器 、 执 行 器 都 装 在 什 么 位 置上 ？ 这 些 传 感 器 、 执 行 器 的 主 要 作 用 和 工 作 原 理 是 什么 ？4 汽 油 机 电 控 燃 油 喷 射 系 统 如 何 确 定 喷 油 器 的 喷 油 量 ？ 作 业1 在 汽 车 楼 专 业 教 室 任 选 一 款 电 控 汽 油 机 观 察 。 写 出 各传 感 器 、 执 行 器 名 称 和 安 装 位 置 ， 简 要 介 绍 其 工 作 原 理 。