汽车电控发动机系统经典课件.docx

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汽车电控发动机系统经典课件

汽车电控发动机系统经典课件

一、汽车电子技术的发展：

50年代，汽车上最初采用的电子装置只是晶体管，收音机。

60年代初期，开发了发电机整流器，60年代中期开始采用晶体管电压调压器和晶体管点火等。

66年，美国加利福利亚，首先颁布了汽车排放法规，从而导致了电子点火系统和电子燃油喷射的研制。

70年代出现能源危机，又颁布了油耗法规。

70年代后期，电子工业开始发展，集成电路，大规模集成电路和超大规模集成电路。

1976年，美国克莱斯勒公司首先创立了由模拟计算机对发动机点火时刻进行控制的控制系统。

1977年，美国通用公司开始采用数字点火时刻控制系统，称为迈赛（MISAR）系统。

1976年，德国推出（Bosch）公司研制成功电子控制燃油喷射系统。

90年代后，世界各国95%以上采用了电子控制燃油喷射系统。

二、汽车电子技术应用

（1）动力传动系统的控制（Powrtraincontrol）

1、发动机部分

主要包括最佳空燃比控制，最佳点火提前角控制，怠速控制，废弃控制，进气控制，自诊断等内容。

2、自动变速器

（2）底盘方面的控制（Vehicleontrol）

主要用来提高驾驶的轻便性，行驶的稳定性，安全性和司机、乘人员的舒适性。

主要内容：

1、悬挂系统控制。

2、动力转向控制。

3、四轮转向控制

4、巡航控制。

5、制动防抱死控制。

6、驱动防滑控制

7、轮胎压力的监测。

（3）车身方面的控制（Bodycontrol）

主要是为司机提供更为安全、更为方便和更为舒适的环境，并能够提高整车的市场竞争力。

主要内容：

1、安全气囊。

2、安全带控制。

3、防撞系统控制。

4、灯光控制。

5、门锁控制。

6、防盗系统控制。

7、自动空调控制。

8、自动座椅控制。

9、音响、音像控制。

（4）信息与通讯系统（InformationCommuniCatwn）

主要内容：

1、数字化仪表。

2、汽车定位导

3、移动电话。

三、汽油喷射的发展过程。

20世纪初期，德国Wright兄弟首先由他们制造的早期飞机发动机上采用了先进气管连续喷射汽油的混合气配置方式。

34年，德国研制成功第一架装汽油喷射发动机的军用战斗机，二战后期，美国开始采用机械式喷射泵向气缸内直接喷射汽油的方式。

52年，德国Daimler—Ben1300L型赛车装用了Bosch公司生产的第一台机械控制喷射装置。

52年，德国成批生产的Mercedes2205型轿车装备了Bosch公司的喷射装置，67年，德国Bosch公司研制成功K—Jetronic机械式汽油喷射系统。

67年，德国Bosch公司开始批量生产用进气管绝对压力控制空燃比的DJetronic模式，电子控制汽油喷射系统，装备在大众汽车公司生产的Vw—1600型轿车上。

73年，在D—Jetronic系统基础上，经改进发展成为L—Jetronic系统，用翼片式空气流量及直接测量进气体积流量来控制空燃比。

81年，L—Jetronic系统又进一步发展LH—Jetronic系统用热线式空气流量计代替机械式空流计。

79年，Bosch公司开始生产电子点火和电控喷射于一体的motronic系统。

80年，美国GM公司首先研制成功节流阀喷射系统（TBI），83年，Bosch公司又推出了燃油压力，只存0.1mpa的Mono—Jetronic低压中央喷射系统又称单点喷射。

四、汽油喷射系统的分类：

（一）、按喷油器安装位置分类：

单点喷射，多点喷射。

单点喷射系统是指在节流阀体上安装一只或两只喷油器（如图1—1）

图1-1

这种喷射又称为节流阀体喷射系统或几种喷射系统，如GM公司TBI系统，FORO公司CFI系统和Bosch公司MONO—JETRONIC系统等。

多点系统是指在每一个气缸的气门前均安装一只喷油器（如图1—2）

这种喷射能较好地保证各缸混合气的均匀，如Bosch公司L—Jetronict系统，GM公司EFI系统，日产公司的ECCS系统，丰田TCCS系统

图1-2

（二）按喷油方式分类：

分连续喷射系统和间歇喷射。

连续喷射方式大多应用于机械式或机电结合式喷射中，如Bosch公司K—Jetronic系统。

间歇喷射用于电控喷射中，其喷油量大小取决于喷油器阀开启时间，即喷油脉宽。

按喷射时序分类：

分同时喷射、分组喷射和次序喷射。

如图1-3所示，同时喷射是指发动机在运行期间，各缸喷油器同时开启且同时关闭。

图1-3

分组喷射（图1-4）是喷油器分成两组交替喷射。

图1-4

次序喷射

（图1-5）是指喷油器按发动机各缸，进气行程的顺序轮流喷射，它具有喷射正时。

图1-5

（三）按喷射装置的控制方式分类：

机械式、机电结合式、电控式。

1、机械式

其空气计量器与燃油分配器组合在一起（如图1-6），空气计量器监测空气流量的大小后靠连杆传动操作燃油分配器的柱塞动作，以燃油计量槽开度的大小控制喷油量，如Bosch公司的K—Jetronic系统。

2、机电结合式

机电结合式是在机械式的基础上改进，主要区别于：

在燃油分配器上安装了一个

由ECU控制的电液式压差调节器，ECU根据水温、节气门、氧等传感器的输入信号控制电液式压差调节器动作，通过改变燃油分配器燃油计量槽进出口油压差以调节燃油供给量，如Bosch公司的KE—Jetronic系统（如图1-7）

图1-7

机电结合式汽油喷射系统

3、电控式

电控式汽油喷射系统是将汽油喷射和点火控制一起的构成发动机电子集中控制系统，它根据各种传感器送至电脑的发动机运行状况的信号，同ECU运算后发出控制喷油量和点火时刻等多种指令，实现了多种机能的控制，如BoSCH公司Motronic系统（莫特朗尼克）（图1-8所示）

图1—8电控式

（四）、按空气量的检测方式分类:

（Bosch公司）

歧管压力计量计

翼片式（叶片式）

卡门漩涡式

热线式

热膜式

歧管压力计量式是将歧管绝对压力和转速信号输送到ECU，由ECU根据该信号计算出进气量，再产生与之相对应的喷油脉冲，如Bosch公司D—Jetronic系统（图1-9）

图1-9

采用翼片式空气流量计和卡门漩涡式空流计，通过检测进气体积流量，然后转换或电信号输送至ECU，ECU计算出相对的喷油量，Bosch公司称此系统为L—Jetronic系统（图1-10）

图1-10

采用热线式和热膜式，可以直接测量进入气缸空气的质量，将该空气的质量转换成电信号输送给ECU计算相对的喷油量。

五、电子燃油喷射的优点

1、在进气系统中，取消了化油器喉管，进气压力损失小，进气管设计自由度大，可以得到进气惯性增压作用，增大充气量。

提高输出功率。

2、在加减速行驶的过渡运转阶段，空然比控制系统能够迅速响应，使汽车加减速反应灵敏。

3、当在不同地区行驶时，对大气压力和外界环境温度变化引起的空气密度变化，可适量的修正混合比。

4、在启动时，ECU提供启动供油量，使发动机顺利启动，且暖机性能提高。

5、根据工况配比适量空然比，且雾化好，各缸分配均匀，使燃烧效率提高，因此可降低油耗，节省燃油。

6、减速断油功能，也能降低排放，节省燃油。

六、电喷EFI系统的控制内容及功能：

图1-11

电喷系统主要由传感器、控制器和执行器三部分组成。

主要控制汽油喷射喷油量

喷油正时

点火控制点火时刻

闭合角

辅助控制怠速控制

废气再循环控制

发电机控制

变速控制

燃油泵控制

加速踏板控制

巡航控制

极限传达控制

发动机闭缸工作控制

自诊断系统

（一）电子燃油喷射系统EFI

英文EFI—ElectronicFuel.Injection

（电子燃油喷射）

EFI喷油量控制

喷油正时控制

油泵控制

燃油停供

1、燃油量控制

ECU根据转速和负荷（TPS、MAF/MAP）两个主控信号，计算出基本的喷油量，然后再根据其他传感器决定出最佳的喷油量，通过控制喷油器的喷油脉宽来控制其喷油量。

2、喷油正时控制

ECU不但要控制点火顺序，而且也会按发动机的点火顺序将喷油控制在最佳的时间内。

3、油泵控制

当KEY—ON后，ECU首先控制油泵工作3—5S，以建立工作油压，便以启动，启动后ECU根据转速信号控制油泵继续工作，在行驶中，若突然停止运转，ECU将立刻切断油泵电路，以防意外发生。

4、燃油停供

包括限速断油和减速断油。

当发动机转速超过安全转速或所设定的转速时，ECU切断燃油，从而保护了发动机。

当汽车行驶超过安全车速时，ECU也会切断燃油，从而达到安全性。

当发动机运转中，TPS开度减小时，ECU将立刻切断燃油，避免了浪费和污染，当转速降到一定时，ECU又恢复了供油。

（二）、微机点火EST

EST—ElectronicSparkTiming

（电子点火正时）

EST点火提前角控制

通电时间控制

爆震控制

反馈信号

1、点火提前角控制

ECU根据转速和负荷两个主控信号计算出基本的提前角，再根据其他传感器的修正，决定出最佳的点火提前角。

2、通电时间控制

即恒流控制，相当于白金闭合时间，ECU会把点火线圈初级电流控制在恒定状态，不受转速工况影响。

3、爆震控制

在缸体上装有一个或两个爆震传感器，将爆震信号送入ECU，ECU根据爆震强度控制点火时间，将点火时间控制在爆震的边缘。

4、反馈信号控制

当起动车，点火成功后，由点火模块ICM向ECU提供一个反馈信号，表示点火成功，否则，第一、ECU储存记忆故障码；第二、立刻将燃油喷射切断，以防淹死火花塞和烧坏三元催化。

（图1-12）

图1-12

（三）怠速控制ISC

ISC—IdleSpeedControl

怠速度控制

该系统能根据发动机冷却水温及其他有关参数，如A/C信号，动力转向开关信号等，通过怠速控制阀控制节气门旁通的空气流量，使发动机的怠速转速处于最佳状态。

（四）排放控制

1、废气组成：

①碳氢化合物HC→燃烧不充分

②一氧化碳CO→缺氧

③氢氧化合物NOx→高温下产生

2、控制方式

1）废气再循环EGR

2）曲轴箱强制通风PCV

3）油箱蒸发控制EVAP

4）二次空气喷射AT

5）开环闭环与三元催化

（五）增压控制

是利用发动机工作的进气管道的进气动态效应，用来提高充气效率，以达到在发动机转速范围内增大发动机的扭矩和功率。

（六）自我诊断与报警

①当行车中有故障存在时，故障灯点亮。

②“CHECK”灯亮的同时会把故障码储存起来。

③通过一定程序将故障码读取出来。

（七）传感器失效保护

当某传感器出现故障时，ECU立即自动提供修正值，使发动机积雪运转，但性能差。

（八）电脑备用系统

当主芯片被打穿后，ECU内会自动转换IC集成电路进行简单控制。

本章小结

一、汽油喷射系统的优点——六大优点

二、汽油喷射系统的分类——五大类

三、EFI系统控制的内容——八大功能

四、

1、汽油喷射系统有什么优点。

2、汽油喷射分多少种。

3、EFI系统喷油量如何控制。

4、点火反馈信号起什么作用。

5、排气中有几种成分。