汽車發(fā)動機電控技術.ppt

信息系統(tǒng),第一節(jié) 發(fā)動機電控技術的發(fā)展 第二節(jié) 應用在發(fā)動機上的電子控制系統(tǒng) 第三節(jié) 發(fā)動機電控系統(tǒng)的基本組成,第一章 汽車發(fā)動機電控技術概述,一、發(fā)動機電控技術發(fā)展 二、電控技術對發(fā)動機性能的影響,第一節(jié) 發(fā)動機電控技術的發(fā)展,一、發(fā)動機電控技術發(fā)展,始于20世紀60年代，分為三個階段： 第一階段，從20世紀60年代中期到70年代中期，主要是 為了改善部分性能而對汽車產(chǎn)品進行的技術改造，如在 車上裝了晶體管收音機； 第二階段，從20世紀70年代末期到90年代中期，為解決 安全、污染、和節(jié)能三大問題，研制出電控汽油噴射系 統(tǒng)、電子控制防滑制動裝置和電控點火系統(tǒng)； 第三階段，20世紀90年代中期以后，電子技術廣泛的應 用在底盤、車身、和車用柴油發(fā)動機多個領域。,二、電控技術對發(fā)動機性能的影響,1.提高發(fā)動機的動力性 2.高發(fā)動機燃油經(jīng)濟性 3.降低排放污染 4.發(fā)動機的加速和減速性能 5.改善發(fā)動機的起動性能,一、電子燃油噴射系統(tǒng) 二、電控點火系統(tǒng) 三、怠速控制系統(tǒng) 四、排放控制系統(tǒng) 五、進氣控制系統(tǒng) 六、增壓控制系統(tǒng) 七、巡航控制系統(tǒng) 八、警告系統(tǒng) 九、自診斷與報警系統(tǒng) 十、失效保護系統(tǒng) 十一、應急備用系統(tǒng),第二節(jié) 應用發(fā)動機上的電子控制系統(tǒng),功用：根據(jù)進氣量確定基本噴油量，再根據(jù)其他傳感器（如冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等）信號等對噴油量進行修正，使發(fā)動機在各種運行工況下均能獲得最佳濃度的混合氣，從而提高發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放性。,一、電子燃油噴射系統(tǒng)（EFI）,功用：是點火提前角控制 。根據(jù)各相關傳感器信號，判斷發(fā)動機的運行工況和運行條件，選擇最理想的點火提前角點燃混合氣，從而改善發(fā)動機的燃燒過程，以實現(xiàn)提高發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性和降低排放污染的目的。,二、電控點火系統(tǒng)（ESA）,功用：是在發(fā)動機怠速工況下，根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度、空調壓縮機是否工作、變速器是否掛入擋位等，通過怠速控制閥對發(fā)動機的進氣量進行控制，使發(fā)動機隨時以最佳怠速轉速運轉。,三、怠速控制系統(tǒng)（ISC）,功用：主要是對發(fā)動機排放控制裝置的工作實行電子控制。排放控制的項目主要包括：廢氣再循環(huán)（EGR）控制，活性炭罐電磁閥控制，氧傳感器和空燃比閉環(huán)控制，二次空氣噴射控制等。,四、排放控制系統(tǒng),功用：主要是根據(jù)發(fā)動機轉速和負荷的變化，對發(fā)動機的進氣進行控制，以提高發(fā)動機的充氣效率，從而改善發(fā)動機動力性。,五、進氣控制系統(tǒng),功用：是對發(fā)動機進氣增壓裝置的工作進行控制。在裝有廢氣渦輪增壓裝置的汽車上，ECU根據(jù)檢測到的進氣管壓力，對增加裝置進行控制，從而控制增壓裝置對進氣增壓的強度。,六、增壓控制系統(tǒng),功用：設定巡航控制模式后，ECU根據(jù)汽車運行工況和運行環(huán)境信息，自動控制發(fā)動機工作，使汽車自動維持一定車速行駛。,七、巡航控制系統(tǒng),功用：由ECU控制各種指示和報警裝置，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)能及時發(fā)出信號以警告提示 。,八、警告提示,功用：用來提示駕駛員發(fā)動機有故障；同時，系統(tǒng)將故障信息以設定的數(shù)碼（故障碼）形式儲存在存儲器中，以便幫助維修人員確定故障類型和范圍 。,九、自診斷與報警系統(tǒng),功用：主要是當傳感器或傳感器線路發(fā)生故障時，控制系統(tǒng)自動按電腦中預先設定的參考信號值工作，以便發(fā)動機能繼續(xù)運轉。,十、失效保護系統(tǒng),功用：是當控制系統(tǒng)電腦發(fā)生故障時，自動啟用備用系統(tǒng)（備用集成電路），按設定的信號控制發(fā)動機轉入強制運轉狀態(tài)，以防車輛停駛在路途中。,十一、應急備用系統(tǒng),一、電控系統(tǒng)的基本組成與類型,二、傳感器的類型及功用,三、電子控制單元（ECU）的基本功能,四、執(zhí)行元件的類型,第三節(jié) 發(fā)動機電控系統(tǒng)的基本組成,電控系統(tǒng)的基本組成,基本組成 任何一種電子控制系統(tǒng)，其主要組成都可分為信號輸入裝置、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行元件三部分。,一、電控系統(tǒng)的基本組成與類型,下一頁,信號輸入裝置各種傳感器，采集控制系統(tǒng)的信號，并轉 換成電信號輸送給ECU； 電子控制單元ECU，給各傳感器提供參考電壓，接受傳感器信號，進行存儲、計算和分析處理后執(zhí)行器發(fā)出指令； 執(zhí)行元件由ECU控制，執(zhí)行某項控制功能的裝置。,類型： 開環(huán)控制系統(tǒng)的控制方式比較簡單，ECU只根據(jù)傳感器信號對執(zhí)行元件進行控制，而控制的結果是否達到預期目標對其控制過程沒有影響。 開環(huán)控制（如圖 ）ECU根據(jù)傳感器的信號對執(zhí)行器進行控制，但不去檢測控制結果； 閉環(huán)控制系統(tǒng)除具有開環(huán)控制的功能外，還對其控制結果進行檢測，并將檢測結果（即反饋信號）輸入ECU，ECU則根據(jù)反饋信號對其控制誤差進行修正，所以閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制精度比開環(huán)控制系統(tǒng)高。 閉環(huán)控制（如圖 ）也叫反饋控制，在開環(huán)的基礎上，它對控制結果進行檢測，并反饋給ECU。,下一頁,開環(huán)控制示意圖,閉環(huán)控制示意圖,上一頁,1空氣流量計測量發(fā)動機的進氣量，將信號輸入ECU。 2進氣絕對壓力傳感器測量進氣管內(nèi)氣體的絕對壓力，將信號輸入ECU。 3節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門的開度及開度變化，信號輸入ECU。 4凸輪軸位置傳感器提供曲軸轉角基準位置信號。 5曲軸位置傳感器檢測曲軸轉角位移，給ECU提供發(fā)動機轉速信號和曲軸轉角信號。 6進氣溫度傳感器檢測進氣溫度信號。 7冷卻液溫度傳感器給ECU提供冷卻液溫度信號。 8車速傳感器檢測汽車的行駛速度，給ECU提供車速信號（SPD信號）。,下一頁,二、傳感器的類型及功用 ：,9 氧傳感器檢測排氣中的氧含量。 10爆燃傳感器檢測汽油機是否爆燃及爆燃強度。 11空調開關當空調開關打開，空調壓縮機工作，發(fā)動機負荷加大時，由空調開關向ECU輸入信號。 12檔位開關自動變速器由空檔掛入其他檔時，向ECU輸入信號。 13啟動開關發(fā)動機啟動時，給ECU提供一個啟動信號。 14制動燈開關制動時，向ECU提供制動信號。 15動力轉向開關當方向盤由中間位置向左右轉動時，由于動力轉向油泵工作而使發(fā)動機負荷加大，此時向ECU輸入信號。 16巡航控制開關當進入巡航控制狀態(tài)時，向ECU輸入巡航控制狀態(tài)信號。,1、給傳感器提供電壓，接受傳感器和其他裝置的輸入信號， 并轉換成數(shù)字信號； 2、儲存該車型的特征參數(shù)和運算所需的有關數(shù)據(jù)信號； 3、確定計算輸出指令所需的程序，并根據(jù)輸入信號和相關程序計算輸出指令數(shù)值； 4、將輸入信號和輸出指令信號與標準值進行比較，確定并存儲故障信息。 5、向執(zhí)行元件輸出指令，或根據(jù)指令輸出自身已儲存的信息； 6、自我修