第一章汽车发动机电控技术概述

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2007.9,1,第一章汽车发动机电控技术概述,辽宁工程技术大学机械工程学院车辆工程系2007.08,第一节,发动机电,控技术的发展,第二节,应用在发动机上的电子控制系统,第三节,发动机电控系统的基本组成,2007.9,一、,发动机电控技术发展,二、,电控技术对发动机性能的影响,第一节,发动机电控技术的发展,2007.9,一、,发动机电控技术发展,始于,20,世纪,60,年代，分为三个阶段：,第一阶段，从,20,世纪,60,年代中期到,70,年代中期，主要是,为了改善部分性能而对汽车产品进行的技术改造，如在,车上装了晶体管收音机；,第二阶段，从,20,世纪,70,年代末期到,90,年代中期，为解决,安全、污染、和节能三大问题，研制出电控汽油喷射系,统、电子控制防滑制动装置和电控点火系统；,第三阶段，,20,世纪,90,年代中期以后，电子技术广泛的应,用在底盘、车身、和车用柴油发动机多个领域。,2007.9,二、,电控技术对发动机性能的影响,1.提高发动机的动力性,2,.高发动机燃油经济性,3.降低排放污染,4.发动机的加速和减速性能,5.改善发动机的起动性能,2007.9,一、,电子燃油喷射系统,二、,电控点火系统,三、,怠速控制系统,四、,排放控制系统,五、,进气控制系统,六、,增压控制系统,七、,巡航控制系统,八、,警告系统,九、,自诊断与报警系统,十、,失效保护系统,十一、,应急备用系统,第二节应用发动机上的电子控制系统,2007.9,功用：根据进气量确定基本喷油量，再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器等）信号等对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气，从而提高发动机的动力性、经济性和排放性。,一、电子燃油喷射系统（,EFI）,2007.9,功用：是点火提前角控制 。根据各相关传感器信号，判断发动机的运行工况和运行条件，选择最理想的点火提前角点燃混合气，从而改善发动机的燃烧过程，以实现提高发动机动力性、经济性和降低排放污染的目的。,二、,电控点火系统,（,ESA,）,2007.9,功用：是在发动机怠速工况下，根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等，通过怠速控制阀对发动机的进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转。,三、怠速控制系统,（,ISC,）,2007.9,功用：主要是对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。排放控制的项目主要包括：废气再循环（,EGR,）,控制，活性炭罐电磁阀控制，氧传感器和空燃比闭环控制，二次空气喷射控制等。,四、排放控制系统,2007.9,功用：主要是根据发动机转速和负荷的变化，对发动机的进气进行控制，以提高发动机的充气效率，从而改善发动机动力性。,五、进气控制系统,2007.9,功用：是对发动机进气增压装置的工作进行控制。在装有废气涡轮增压装置的汽车上，,ECU,根据检测到的进气管压力，对增加装置进行控制，从而控制增压装置对进气增压的强度。,六、增压控制系统,2007.9,功用：设定巡航控制模式后，,ECU,根据汽车运行工况和运行环境信息，自动控制发动机工作，使汽车自动维持一定车速行驶。,七、巡航控制系统,2007.9,功用：由,ECU,控制各种指示和报警装置，一旦控制系统出现故障，该系统能及时发出信号以警告提示 。,八、警告提示,2007.9,功用：用来提示驾驶员发动机有故障；同时，系统将故障信息以设定的数码（故障码）形式储存在存储器中，以便帮助维修人员确定故障类型和范围 。,九、自诊断与报各系统,2007.9,功用：主要是当传感器或传感器线路发生故障时，控制系统自动按电脑中预先设定的参考信号值工作，以便发动机能继续运转。,十、失效保护系统,2007.9,功用：是当控制系统电脑发生故障时，自动启用备用系统（备用集成电路），按设定的信号控制发动机转入强制运转状态，以防车辆停驶在路途中。,十一、应急备用系统,2007.9,一、电控系统的,基本组成,与,类型,二、,传感器的类型及功用,三、,电子控制单元（,ECU,）,的基本功能,四、,执行元件的类型,第三节 发动机电控系统的基本组成,2007.9,电控系统的基本组成,基本组成,任何一种电子控制系统，其主要组成都可分为信号输入装置、电子控制单元（,ECU）,和,执行元件三部分。,一、电控系统的,基本组成与类型,下,一页,2007.9,信号输入装置各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给,ECU,；,电子控制单元,ECU,，,给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令；,执行元件由,ECU,控制，执行某项控制功能的装置。,2007.9,类型：,开环控制系统的控制方式比较简单，,ECU,只根据传感器信号对执行元件进行控制，而控制的结果是否达到预期目标对其控制过程没有影响。,开环控制（,如图,）,ECU,根据传感器的信号对执行器进行控制，但不去检测控制结果；,闭环控制系统除具有开环控制的功能外，还对其控制结果进行检测，并将检测结果（即反馈信号）输入,ECU，ECU,则根据反馈信号对其控制误差进行修正，所以闭环控制系统的控制精度比开环控制系统高。,闭环控制,（,如图,）,也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给,ECU,。,下,一页,2007.9,开环控制示意图,闭环控制示意图,上一页,2007.9,1空气流量计,测量发动机的进气量，将信号输入,ECU,。,2,进气绝对压力传感器测量进气管内气体的绝对压力，将信号输入,ECU,。,3,节气门位置传感器检测节气门的开度及开度变化，信号输入,ECU,。,4,凸轮轴位置传感器提供曲轴转角基准位置信号。,5曲轴位置传感器检测曲轴转角位移，给,ECU,提供发动机转速信号和曲轴转角信号。,6进气温度传感器检测进气温度信号。,7冷却液温度传感器给,ECU,提供冷却液温度信号。,8,车速传感器,检测汽车的行驶速度，给,ECU,提供车速信号（,SPD,信号）。,下,一页,二、传感器的类型及功用,：,2007.9,9,氧传感器,检测排气中的氧含量。,10,爆燃传感器,检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。,11,空调开关,当空调开关打开，空调压缩机工作，发动机负荷加大时，由空调开关向,ECU,输入信号。,12,档位开关,自动变速器由空档挂入其他档时，向,ECU,输入信号。,13,启动开关,发动机启动时，给,ECU,提供一个启动信号。,14,制动灯开关,制动时，向,ECU,提供制动信号。,15,动力转向开关,当方向盘由中间位置向左右转动时，由于动力转向油泵工作而使发动机负荷加大，此时向,ECU,输入信号。,16巡航控制开关,当进入巡航控制状态时，向,ECU,输入巡航控制状态信号。,2007.9,给传感器提供电压，接受传感器和其他装置的输入信号，并转换成数字信号；,储存该车型的特征参数和运算所需的有关数据信号；,确定计算输出指令所需的程序，并根据输入信号和相关程序计算输出指令数值；,将输入信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定并存储故障信息。,向执行元件输出指令，或根据指令输出自身已储存的信息；,自我修正功能（学习功能）。,三、,电子控制单元（,ECU,）,的基本功能,2007.9,喷油器、点火器、怠速控制阀、巡航控制电磁阀、节气门控制电动机、,EGR,阀、进气控制阀、二次空气喷射阀、活性炭罐排泄电磁阀、油泵继电器、风扇继电器、空调压缩继电器、自诊断显示与报警装置、仪表显示器等,。,四、,执行元件的类型,2007.9,