汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)原理與維修

本章主要介紹的內(nèi)容有：

第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的功能及分類第二節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)電控制系統(tǒng)的組成

第一章概述第一頁，共四十二頁。第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的功能及分類本節(jié)主要介紹的內(nèi)容有：

一、按控制功能分類

二、按控制方式分類

第二頁，共四十二頁。一、按控制功能分類電控點(diǎn)火系統(tǒng)怠速控制系統(tǒng)怠速控制系統(tǒng)排放控制系統(tǒng)進(jìn)氣控制系統(tǒng)增壓控制系統(tǒng)失效保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)急備用系統(tǒng)自診斷與報(bào)警系統(tǒng)巡航控制系統(tǒng)警告提示電控燃油噴射系統(tǒng)

目前，汽車上廣泛應(yīng)用的是集中控制系統(tǒng)，應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)上的子控制系統(tǒng)主要包括電控燃油噴射系統(tǒng)、電控點(diǎn)火系統(tǒng)和其他輔助控制系統(tǒng)。第三頁，共四十二頁。二、按控制方式分類

1.開環(huán)控制

在控制系統(tǒng)中，如果輸出端與輸入端之間不存在反饋回路，輸出量對系統(tǒng)的控制作用沒有影響，該系統(tǒng)就稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。第四頁，共四十二頁。2.閉環(huán)控制

凡是系統(tǒng)的輸出端與輸入端之間存在反饋回路，即輸出量對控制作用有直接影響的系統(tǒng)，就稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。第五頁，共四十二頁。3.自適應(yīng)控制

自適應(yīng)控制系統(tǒng)就是隨著環(huán)境條件或結(jié)構(gòu)參數(shù)產(chǎn)生不可預(yù)計(jì)的變化時(shí)，系統(tǒng)本身能夠自行調(diào)整或修改系統(tǒng)的參數(shù)值，使系統(tǒng)在任何環(huán)境條件下都保持有滿意的性能的控制系統(tǒng)。換句話說，自適應(yīng)控制系統(tǒng)是一種“自身具有適應(yīng)能力”的控制系統(tǒng)。在汽車電子控制系統(tǒng)中，自適應(yīng)控制得到了廣泛地應(yīng)用，點(diǎn)火時(shí)刻、噴油時(shí)間以及空燃比等的控制都采用了自適應(yīng)控制方式。第六頁，共四十二頁。第二節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)電控制系統(tǒng)的組成本節(jié)主要介紹的內(nèi)容有：一、組成示意圖二、傳感器三、執(zhí)行器四、電子控制器

第七頁，共四十二頁。一、傳感器第八頁，共四十二頁。第九頁，共四十二頁。第十頁，共四十二頁。二、執(zhí)行器第十一頁，共四十二頁。第十二頁，共四十二頁。第十三頁，共四十二頁。三、電子控制器

電子控制器又稱為電控單元（ECU），俗稱電腦，是發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的核心部件。外觀如下圖：第十四頁，共四十二頁。結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示：第十五頁，共四十二頁。本章主要介紹的內(nèi)容有：

第一節(jié)系統(tǒng)組成第二節(jié)電控燃油噴射系統(tǒng)的分類

第二章汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)第十六頁，共四十二頁。第一節(jié)系統(tǒng)組成本節(jié)主要介紹的內(nèi)容有：空氣供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)控制系統(tǒng)噴油控制軟件

第十七頁，共四十二頁。一、空氣供給系統(tǒng)

空氣供給系統(tǒng)的功用：為發(fā)動(dòng)機(jī)提供清潔的空氣并控制發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的進(jìn)氣量。 如下圖。第十八頁，共四十二頁。二、燃油供給系

燃油供給系統(tǒng)的功用：供給噴油器一定壓力的燃油，噴油器則根據(jù)電腦指令噴油。如下圖。第十九頁，共四十二頁。三、控制系統(tǒng)

在電控燃油噴射系統(tǒng)中，噴油量控制是最基本的也是最重要的控制內(nèi)容。如下圖。第二十頁，共四十二頁。四、噴油控制軟件

電子控制燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)噴油控制采用實(shí)時(shí)控制，其控制精度高、運(yùn)算速度快，因此一般都采用匯編語言編程。為了便于程序編制與調(diào)試，一般采用模塊化結(jié)構(gòu)，將程序分成若干個(gè)子程序進(jìn)行編制與調(diào)試。噴油控制軟件的流程主要由主程序、自檢程序、故障報(bào)警子程序、起動(dòng)子程序和怠速子程序等組成。如下圖。第二十一頁，共四十二頁。第二節(jié)電控燃油噴射系統(tǒng)的分類本節(jié)主要介紹的內(nèi)容有：●按噴射方式●按對空氣量的計(jì)量方式●按噴射位置分類

●按有無反饋信號分類●按功能分類

第二十二頁，共四十二頁。一、按噴射方式

1.連續(xù)噴射方式

指在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，汽油連續(xù)不斷地噴射在進(jìn)氣道內(nèi)，且大部分汽油是在進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)噴射的，因此大部分汽油在進(jìn)氣道內(nèi)蒸發(fā)。除K型機(jī)械式、KE型機(jī)電組合式汽油噴射系統(tǒng)外，電控燃油噴射系統(tǒng)一般不采用此種噴射方式。第二十三頁，共四十二頁。2.間歇噴射方式（1）同時(shí)噴射第二十四頁，共四十二頁。（2）分組噴射

指將各缸的噴油器分成幾組，同一組的噴油器同時(shí)噴油或斷油。如下圖。第二十五頁，共四十二頁。（3）順序噴射

指各噴油器由電腦分別控制，按發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的工作順序噴油。多缸發(fā)動(dòng)機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)采用分組噴射或順序噴射方式較多。如下圖。第二十六頁，共四十二頁。二、按對空氣量的計(jì)量方式

1.D型電控燃油噴射系統(tǒng)

第二十七頁，共四十二頁。2.L型電控燃油噴射系統(tǒng)第二十八頁，共四十二頁。三、按噴射位置分類

1.缸內(nèi)直接噴射

缸內(nèi)直接噴射是將噴油器安裝在氣缸蓋上，把燃油直接噴入氣缸內(nèi)，配合缸內(nèi)組織的氣體流動(dòng)形成可燃混合氣，容易實(shí)現(xiàn)分層燃燒和稀混合氣燃燒，可進(jìn)一步提高汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性。如下圖所示。第二十九頁，共四十二頁。2.進(jìn)氣管噴射

目前汽車上應(yīng)用的電控燃油噴射系統(tǒng)一般都是進(jìn)氣管噴射式，按噴油器的數(shù)量不同，又可分為單點(diǎn)噴射（SPI）系統(tǒng)和多點(diǎn)噴射（MPI）系統(tǒng)。如下圖所示。第三十頁，共四十二頁。（1）單點(diǎn)噴射第三十一頁，共四十二頁。（2）多點(diǎn)噴射第三十二頁，共四十二頁。四、按有無反饋信號分類

1.開環(huán)控制系統(tǒng)

開環(huán)控制系統(tǒng)按預(yù)先設(shè)定在電腦中的控制規(guī)律工作，只受發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況參數(shù)變化的控制，簡單易行。但其精度直接依賴于所設(shè)定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和噴油器調(diào)整標(biāo)定的精度。噴油器及發(fā)動(dòng)機(jī)的產(chǎn)品性能存在差異，或由于磨損等引起性能參數(shù)變化時(shí)，就不能使混合氣準(zhǔn)確地保持在預(yù)定的濃度（空燃比）上。因此，開環(huán)控制系統(tǒng)對發(fā)動(dòng)機(jī)及控制系統(tǒng)各組成部分的精度要求高，抗干擾能力差，當(dāng)使用工況超出預(yù)定范圍時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)最佳控制。如下圖所示。第三十三頁，共四十二頁。2.閉環(huán)控制系統(tǒng)

閉環(huán)控制系統(tǒng)可達(dá)到較高的空燃比控制精度，并可消除因產(chǎn)品差異和磨損等引起的性能變化，工作穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)。但是，為了使排氣凈化達(dá)到最佳效果，只能運(yùn)行在理論空燃比14.7附近。對起動(dòng)、暖機(jī)、加速、怠速、滿負(fù)荷等特殊工況，仍需采用開環(huán)控制，使噴油器按預(yù)先設(shè)定的加濃混合氣配比工作，以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)特殊工況的工作要求。所以，目前普遍采用開環(huán)和閉環(huán)相結(jié)合的控制方案。如下圖所示。第三十四頁，共四十二頁。五、按功能分類

1.K-Jetronic燃油噴射系統(tǒng)第三十五頁，共四十二頁。2.KE-Jetronic燃油噴射系統(tǒng)第三十六頁，共四十二頁。3.單點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)第三十七頁，共四十二頁。4.L-Jetronic電控燃油噴射系統(tǒng)

該系統(tǒng)由葉板式空氣流量傳感器（MAF）代替進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器（MAP）檢測進(jìn)氣量來控制噴油器的噴油量。豐田佳美、豐田大霸王以及馬自達(dá)MPV多用途汽車采用。結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。第三十八頁，共四十二頁。第三十九頁，共四十二頁。5.D-Jetronic電控燃油噴射系統(tǒng)第四十頁，共四十二頁。6.LH-Jetronic電控燃油噴射系統(tǒng)第四十一頁，共四十二頁。內(nèi)容總結(jié)本章主要介紹的內(nèi)容有：。第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的功能及分類。第二節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)電控制系統(tǒng)的組成。第一章概述。凡是系統(tǒng)的輸出端與輸入端之間存在反饋回路，即輸出量。對控制作用有直接影響的系統(tǒng)，就稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。第一節(jié)系統(tǒng)組成。第二節(jié)電控燃油噴射系統(tǒng)的分