汽车发动机电控技术.ppt

汽车发动机电控技术,一、发动机上常用的电控系统有：电控燃油喷射系统EFI、电控点火系统ESA、怠速控制系统ISC、排放控制系统、增压控制系统、自我诊断与报警系统、失效保护系统和应急备用系统。,提高发动机的动力性；提高发动机的燃油经济性；降低排放污染；改善发动机的加速和减速性能；改善发动机的起动性能；发动机故障发生率大大降低。,二、电控技术对发动机性能的影响,3）电子控制式（EFI型）,组成：空气供给系统、燃油供给系、控制系统,电喷发动机的工作原理及组成,一、进气系统流程图,空气滤清器,空气流量计,进气歧管压力传感器,节气门位置传感器,进气管,怠速空气控制阀,发动机,空气滤清器,节气门位置传感器,怠速空气控制阀,进气管,发动机,D型,L型,功用：供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电脑指令喷油。,工作原理如图,二、燃油供给系,燃油系统,（1/1）,一.主要部件,燃油滤清器,输送管,脉动缓冲器,喷油器,压力调节器,燃油泵,燃油泵滤清器,燃油箱,脉动缓冲器,输送管,燃油滤清器,燃油泵,燃油泵滤清器,压力调节器,燃油泵总成,燃油箱,喷油器,燃油箱燃油泵总成燃油泵燃油泵滤清器燃油滤清器压力调节器输送管喷油器脉动缓冲器,电动汽油泵,功用：,将汽油从油箱中吸出，加压后送到油轨，经油轨分配给喷油器。,根据电动汽油泵的安装位置,外装式,内装式,燃油系统,燃油系统,燃油泵,（1/1）,单向阀,安全阀,马达,叶轮,燃油泵滤清器,燃油,壳体,叶轮,叶片,进油口,出油口,1、汽油泵检测线圈电阻：0.1-5；电流：7A，最大10A。,燃油系统,压力调节器,（2/2）,基本形式1.第一种,至进气歧管,阀,脉动缓冲器,压力调节器,回油管,燃油箱,至燃油箱,从输送管,膜片,燃油系统,压力调节器,（1/2）,2.第二种,至喷油器,来自燃油泵,燃油滤清器,压力调节器,至燃油箱,阀,燃油系统,燃油滤清器/燃油泵滤清器,1.燃油滤清器2.燃油泵滤清器,燃油滤清器,燃油泵滤清器,功用：滤清燃油中的杂质和水分，防止燃油系统堵塞，减小机件磨损，保证发动机正常工作。一般采用纸质滤心，每行驶2000040000或1到2年应更换，安装时应注意燃油流动方向的箭头，不能装反。如右图,燃油系统,燃油泵的控制,（1/5）,1.基本工作原理,开路继电器,EFI继电器,燃油泵,IG,ST,点火开关,FC,E1,STA,NE,NE信号,发动机ECU,微处理器,燃油系统,燃油泵的控制,（1/5）,开路继电器,EFI继电器,燃油泵,IG,ST,点火开关,FC,E1,STA,NE,NE信号,发动机ECU,微处理器,燃油泵的控制(1)点火开关至“ON”位置：当点火开关位于“IG”位置时，EFI继电器接通。,燃油系统,燃油泵的控制,（1/5）,开路继电器,EFI继电器,燃油泵,IG,ST,点火开关,FC,E1,STA,NE,NE信号,发动机ECU,微处理器,燃油泵的控制(2)点火开关至“STA”位置：发动机起动时，从点火开关的ST端子会传递一个STA信号到发动机ECU。当STA信号被输入到发动机ECU时，发动机ECU内部的晶体管接通，结果开路继电器被打开。随后，电流流进燃油泵，使燃油泵开始运作。,燃油系统,燃油泵的控制,（1/5）,开路继电器,EFI继电器,燃油泵,IG,ST,点火开关,FC,E1,STA,NE,NE信号,发动机ECU,微处理器,燃油泵的控制(3)发动机起动/运转：发动机运转的同时，发动机ECU收到曲轴位置传感器传来的NE信号，晶体管继续保持开启，使燃油泵继续运作。,燃油系统,燃油泵的控制,（1/5）,开路继电器,EFI继电器,燃油泵,IG,ST,点火开关,FC,E1,STA,NE,NE信号,发动机ECU,微处理器,燃油泵的控制(4)若发动机停止：若发动机停止，即使点火开关仍处于开启状态，NE信号不再被输入发动机ECU，故发动机ECU会关闭晶体管，其结果开路继电器被关闭，使燃油泵停止工作。,燃油系统,燃油泵的控制,（1/5）,开路继电器,EFI继电器,燃油泵,IG,ST,点火开关,FC,E1,STA,NE,NE信号,发动机ECU,微处理器,DLC1,+B,FP,SST,DLC1,燃油泵的控制维修提示:DLC1有些汽车装备有DLC1，如左图所示。当DLC1的+B终端和FP终端短路时，在点火开关关闭的情况下，使用一个SST，电流就可以不经过开路继电器而流向燃油泵，使燃油泵开始运作。这样，就可以通过迫使燃油泵运作而检查燃油压力或燃油泵的运作。,燃油系统,燃油泵的控制,（2/5）,开路继电器,EFI继电器,燃油泵,IG,ST,点火开关,FC,E1,STA,NE,NE信号,发动机ECU,微处理器,燃油泵控制继电器,电阻,FP,A,B,2.燃油泵的速度控制这种控制能使燃油泵速度变慢，比如当发动机低速运转时，可以减少燃油泵的磨损，减少电能消耗。在发动机起动时或发动机高速运转时，发动机ECU使燃油泵控制继电器的触点切换到为A触电，使燃油泵处于高速运转。,燃油系统,燃油泵的控制,（3/5）,EFI继电器,燃油泵ECU,FP+,FP,FPC,D1,发动机ECU,燃油泵,由发动机ECU和燃油泵ECU通过控制接通/关闭来控制速度某些型号的燃油泵中，燃油泵的速度是通过燃油泵ECU控制的，而不是由开路继电器、燃油泵控制继电器和电阻控制。此外，这种控制系统中，还有一个燃油泵系统诊断功能。当探测到故障时，会从燃油泵ECU向发动机ECU的D1终端传递一个信号。,燃油系统,燃油泵的控制,（4/5）,开路继电器,EFI继电器,燃油泵,IG,ST,点火开关,FC,E1,STA,NE,NE信号,发动机ECU,微处理器,GSFC,GSW,空气囊中央传感器总成,3.燃油泵关闭系统有些汽车有这样的机械装置，在遇到下述情况时，燃油泵控制系统能使燃油泵停止运转，以保证安全。当空气囊充气胀开时,1.供油压力：怠速燃油的实际油压210-280KPa，测试时油压表指针应稳定，如剧烈摆动，油压可能不正常。2.调节压力：怠速拔掉油压调节器真空管后燃油系统升高的压力（28-70Kpa）；3.最大油压：发动机怠速运转中，将回油管夹紧时燃料系统的油压应在供油压力2-3倍。,4.供油量：怠速运转，急加速到3000r/min以上，油压升高应不得低于21kpa以上；5.系统残压：读取怠速油压，将发动机熄火，20min后，系统油压应保持140Kpa以上；6.油密测试:判断喷油嘴是否滴油的测试，拆下分油管，喷油嘴保持在上面，当建立燃料系统油压保持在供油压力以上（不发动），观看喷油嘴，在一分钟内不得有滴油现象。,1喷油器,分类：1）按喷油口的结构不同，喷油器可分为轴针式和孔式两种。如图所示：a）孔式喷油器b）轴针式喷油器,下一页,检查方法：、简单检查方法检查喷油器针阀开启时的振动和声响。、用万用表测量喷油器接线座两个端子间的电阻值是否符合规定。一般电流驱动的喷油器电阻为2-左右，电压驱动的喷油器电阻值为12-15左右。如果电阻值不相符，则喷油器有故障。、将电压接到喷油器接线座的一个端子上，将另一端子反复与地接通和断开，如喷油器能发出短促的响声，则表明喷油器工作正常，否则喷油器有故障。4、检查与喷油器相连的线路是否有故障。将试灯接在喷油器接插件两端之间，起动发动机。如果试灯不闪烁，则线路有故障，应检查喷油器的电源和接地线路。,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,发动机电控系统的基本组成,五、燃油喷射时间控制,三、发动机电控系统的基本组成,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。,电控系统的基本组成,信号输入装置：各种传感器，用于采集控制系统所需的信息，并将其转换成电信号通过线路输送给ECU。电子控制单元（ECU）：给传感器提供参考电压，接受传感器或其他装置输入的电信号，并对所接受的信号进行存储、计算和分析处理，根据计算和分析的结果向执行元件发出指令。执行元件：受ECU控制，具体执行某项控制功能的装置。,工作原理示意图,发动机电控系统的类别,1按喷射位置,2按喷射方式,3按喷射控制,4按空气流量计,缸内喷射,缸外喷射,多点喷射,单点喷射,连续喷射,分组喷射,顺序喷射,单一控制,集中控制,机械喷射,机电喷射,电控喷射,D型（间接测量）,L型（直接测量）,节流-速度节气开度,速度-密度绝对压力,体积流量翼板式、卡门涡流式,质量流量热线式、热膜式,机械喷射,电控喷射,1空气流量计测量发动机的进气量，提供给ECU作为喷油时间的基准信号。2进气绝对压力传感器测量进气管内气体的绝对压力，向ECU（发动机电控单元）提供计算喷油持续时间的基准信号。3节气门位置传感器检测节气门的开度及开度变化，提供给ECU作为断油、控制燃油/空气比、点火提前角修正的基准信号。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及发动机转速，提供给ECU作为确定点火正时及工作顺序的基准信号。6进气温度传感器检测进气温度，提供给ECU作为计算空气密度的依据。7冷却液温度传感器检测冷却液的温度，向ECU提供发动机温度信息。,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）。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。,提供电压，接受输入信号，并转换成数字信号；储存特征参数和运算所需的有关数据信号；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；自我修正功能（学习功能）。,三、电子控制单元（ECU）的基本功能,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,五、燃油喷射时间控制发动机ECU通过改变喷射时间来改变每次注入气缸内的燃油量。准确的燃油喷射时间取决于以下两点:1.基本燃油喷射时间取决于空气的摄入量和发动机转速。2.加上各种基本时间的校正时间主要有以下几种校正控制:,喷射时间=基本喷射时间+校正喷射时间,起动加浓,预热加浓,空燃比反馈校正,加速加浓,燃油切断,ON,START,功率加浓,进气温度校正,喷油时间控制,各种矫正,（1/11）,长,1.起动加浓,喷油时间,短,起动,开,低,冷却液温度（C）,高,维修提示:如果温度传感器失灵，可考虑这是引起起动性较差的原因之一。参考:当发动机处于冷机时，为了改善其起动性，旧式的EFI发动机有一个常规喷射器，还外加冷起动喷射器和冷起动喷油器时控开关，以增加起动时的燃油喷射量。,喷油时间控制,各种矫正,（2/11）,大,2.预热加浓,校正期间的喷油量,小,低,冷却液温度（C）,高,0,发动机ECU在冷机时，因为此时燃油不容易雾化，所以，燃油的喷射量就需增加。从而达到较好的行车性。最大校正量是常温下的两倍。,维修提示:如果温度传感器失灵时，可考虑这是引起发动机的行车性较差的原因之一。,喷油时间控制,各种矫正,（3/11）,3.空燃比反馈校正（闭环控制系统）,氧传感器,浓,0.45V,ECU,测定发动机ECU,浓,稀,稀,反馈校正,减少,增加,减少,增加,氧传感器检测排气中含氧量的变化，通过电脑判断实际进入气缸的混合气空燃比，修正喷油量。空燃比控制精度较高。,喷油时间控制,各种矫正,（7/11）,大,校正量,小,大,小,进气的变化量,大,校正量,小,时间,突然加速,慢加速,4.加速加浓加速加浓的大小取决节气门开启角度的变化速度。加速校正在加速开始阶段会大量增加，增加到上限值后又会逐渐减小。此外，加速越快，燃料喷射量的增加越大。,喷油时间控制,各种矫正,（8/11）,5.燃料切断,Enginespeed,Injectionresumption,Fuelcut-off,Low,Coolanttemperature,High,1）减速断油：2）超速断油：3）溢流断油：,喷油时间控制,各种矫正,（9/11）,6.功率加浓（大负荷加浓）,发动机在高负载情况下，燃烧过程中就需要较浓的混合气而增加功率。高负载是由节气门位置传感器的开启，发动机转速和进气质量（VG或PIM）来确定的。增加量的校正从大约10%到30%。,喷油时间控制,各种矫正,（11/11）,7.电压校正,校正喷射时间（msec）,开,关,打开,关闭,电压校正,喷油信号,喷油器实际开,标准喷射持续时间,低,蓄电池电压（V）,高,14,发动机ECU根据蓄电池电压的降低而延长喷射时间以进行调节。,谢谢大家！,