汽车原理——第7、8章

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第七章 汽车电子控制技术,电子控制技术的应用概况以,7-1,图为例，主要用于汽车动力性、安全性、舒适性和娱乐通讯信息控制。,第一节 汽车电子控制技术的应用,汽车原理,第,79,页,第七章 汽车电子控制技术,第二节 汽车电子控制系统的类型,根据汽车的总体结构，汽车电子控制系统可分为发动机电子控制系统、变速器电子控制系统、底盘电子控制系统和车身电子系统四大类。根据控制功能，汽车电子控制系统可分为动力性、安全舒适性和娱乐通讯信息控制四种类型。,第三节 汽车电子控制系统的控制方式,电子控制系统是由传感器、信息处理器和执行器三部分组成，如图,7-2,。,第七章 汽车电子控制技术,第三节 汽车电子控制系统的控制方式,1,、开环控制,在控制系统中，如果输出端与输入端之间不存在反馈回路，输出量对系统的控制作用没有影响，该系统就称为开环控制系统；如图,7-3,。,第七章 汽车电子控制技术,第三节 汽车电子控制系统的控制方式,2,、闭环控制,凡是系统的输出端与输入端之间存在反馈回路，即输出量对控制作用有直接影响的系统，就称为闭环控制系统。如图,7-4,。,第七章 汽车电子控制技术,第三节 汽车电子控制系统的控制方式,3,、自适应控制,自适应控制系统是一种“自身具有适应能力”的控制系统。根据参数值的调节方式不同，自适应控制可分以下两种基本形式：前馈自适应控制和反馈自适应控制,第八章 发动机电子控制系统,第一节 发动机电子控制系统的功能,发动机电子控制系统（,ECCS,）的主要功能：,控制燃油喷射式发动机的空燃比和点火时刻。除此之外，还有控制发动机起动、怠速转换、极限转速、排气再循环、闭缸工作、二次空气喷射、进气增压、爆震、发电机输出电压、电动燃油泵和系统自诊断等辅助功能。,目前，汽车上广泛应用的是集中控制系统，应用在发动机上的子控制系统主要包括电控燃油喷系统、电控点火系统和其他辅助控制系统，以下将逐一介绍其功能：,电控燃油喷射系统,在电控燃油喷射（,EFI,）系统中，喷油量控制是最基本的也是最重要的控制内容，电子控制单元（,ECU,）主要根据进气量确定基本的喷油量，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。除喷油量控制外，电控燃油喷射系统还包括喷油正在控制、断油控制和燃油泵控制。,第八章 发动机电子控制系统,第一节 发动机电子控制系统的功能,发动机电子控制系统（,ECCS,）的主要功能：,电控点火系统,电控点火系统（,ESA,）最基本的功能是点火提前控制。该系统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。此外，电控点火系统还具有通电时间和爆燃控制功能。,怠速控制系统,怠速控制（,ISC,）系统是发动机辅助控制系统，其功能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。,第八章 发动机电子控制系统,第一节 发动机电子控制系统的功能,发动机电子控制系统（,ECCS,）的主要功能：,排放控制系统,其功能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。,进气控制系统,进气控制系统的功能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。,增压控制系统,增压控制系统的功能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增压进气的强度。,第八章 发动机电子控制系统,第一节 发动机电子控制系统的功能,发动机电子控制系统（,ECCS,）的主要功能：,巡航控制系统,驾驶员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。,失效保护系统,失效保护系统的功能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。如：冷却液温度传感器电路有故障时，可能会向,ECU,输入低于,-50,或高于,139,的冷却液温度信号，失效保护系统将自动按设定的标准冷却液温度信号（,80,）控制发动机工作，否则会引起混合气过浓或过稀，导致发动机不能工作。,此外，当对发动机工作影响较大的传感器或电路发生故障时，失效保护系统则会自动停止发动机工作。如：,ECU,收不到点火控制器返回的点火确认信号时，失效保护系统则立即停止燃油喷射，以防大量燃油进入气缸而不能点火工作。,第八章 发动机电子控制系统,第一节 发动机电子控制系统的功能,发动机电子控制系统（,ECCS,）的主要功能：,应急备用系统,应急备用系统功能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。应急备用系统只能维持发动机运转的基本功能，但不能保证发动机性能。,警告提示,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，如氧传感器失效、油箱油温过高等。,除上述控制系统外，应用在发动机上的电控系统还有冷却风扇控制、配气正时控制、发电机控制等。,应当说明的是，上述各控制系统在不同的汽车发动机上，只是或多或少地被采用。此外，随着汽车技术和电子技术的发展，发动机控制系统的功能必将日益增加。,第八章 发动机电子控制系统,第二节 发动机电子控制系统的组成,汽车发动机电子控制系统是由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统三部分组成。,第八章 发动机电子控制系统,第二节 发动机电子控制系统的组成,第八章 发动机电子控制系统,第二节 发动机电子控制系统的组成,一、空气供给系统,根据发动机怠速转速的控制方式不同，供给空气的进气道分为有旁通空气道和无旁通空气道两种。,第八章 发动机电子控制系统,第二节 发动机电子控制系统的组成,二、燃油供给系统,燃油供给系统简称供油系统，其功用是：向发动机各个气缸供给混合气燃烧所需的燃油量。主要由燃油箱、电动燃油泵、输油管、燃油滤清器、油压调节器、燃油分配管、喷油器和回油管等组成，如图,8-5,。,第八章 发动机电子控制系统,第二节 发动机电子控制系统的组成,二、燃油供给系统,桑塔纳,2000GLi,、,2000GSi,、捷达,GTX,等轿车燃油供给系统的结构主要由汽油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、油压调节器、燃油分配管及喷油器等组成，如图,8-6,。,第八章 发动机电子控制系统,第二节 发动机电子控制系统的组成,三、电子控制系统,汽车发动机电子控制系统的主要功用是：,采集发动机的工况信号，根据采集的信号计算确定最佳喷油量、最佳喷油时刻以及最佳点火时刻等，从而提高发动机的动力性、燃油经济性和排放性能,。,发动机电子控制系统由传感器、电子控制器ECU（电控单元）和执行器（执行元件）三部分组成。,1,、传感器,传感器是一种信号转换装置，安装在发动机的各个部位，其功用是：,检测发动机运行状态的各种电量参数、物理量和化学量等，并将这些参量转换成计算机能够识别的电量信号输入电控单元（ECU）。,第八章 发动机电子控制系统,第二节 发动机电子控制系统的组成,三、电子控制系统,2,、电子控制器,电子控制器又称为电控单元（,ECU,），俗称电脑，是发动机控制系统的核心部件。外观如图,8-7,，结构框图如图,8-8,、,9,。其功用是：,根据各种传感器和控制开关输入的信号参数，对喷油量、喷油时刻和点火时刻等进行实时控制。,第八章 发动机电子控制系统,第二节 发动机电子控制系统的组成,三、电子控制系统,3,、执行器,执行器又称为执行元件，是控制系统的执行机构，其功用是：,接受电控单元（,ECU,）的控制指令，完成具体的控制动作。,发动机电子控制系统常用的执行器有以下几种：,