汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù).ppt

信息系統(tǒng),第一節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展 第二節(jié) 應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)上的電子控制系統(tǒng) 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的基本組成,第一章 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)概述,一、發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)發(fā)展 二、電控技術(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響,第一節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展,一、發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)發(fā)展,始于20世紀(jì)60年代，分為三個(gè)階段： 第一階段，從20世紀(jì)60年代中期到70年代中期，主要是 為了改善部分性能而對(duì)汽車產(chǎn)品進(jìn)行的技術(shù)改造，如在 車上裝了晶體管收音機(jī)； 第二階段，從20世紀(jì)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(dòng)裝置和電控點(diǎn)火系統(tǒng)； 第三階段，20世紀(jì)90年代中期以后，電子技術(shù)廣泛的應(yīng) 用在底盤、車身、和車用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)多個(gè)領(lǐng)域。,二、電控技術(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響,1.提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性 2.高發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性 3.降低排放污染 4.發(fā)動(dòng)機(jī)的加速和減速性能 5.改善發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能,一、電子燃油噴射系統(tǒng) 二、電控點(diǎn)火系統(tǒng) 三、怠速控制系統(tǒng) 四、排放控制系統(tǒng) 五、進(jìn)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(bào)警系統(tǒng) 十、失效保護(hù)系統(tǒng) 十一、應(yīng)急備用系統(tǒng),第二節(jié) 應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)上的電子控制系統(tǒng),功用：根據(jù)進(jìn)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(hào)等對(duì)噴油量進(jìn)行修正，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行工況下均能獲得最佳濃度的混合氣，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。,一、電子燃油噴射系統(tǒng)（EFI）,功用：是點(diǎn)火提前角控制 。根據(jù)各相關(guān)傳感器信號(hào)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況和運(yùn)行條件，選擇最理想的點(diǎn)火提前角點(diǎn)燃混合氣，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程，以實(shí)現(xiàn)提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和降低排放污染的目的。,二、電控點(diǎn)火系統(tǒng)（ESA）,功用：是在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、空調(diào)壓縮機(jī)是否工作、變速器是否掛入擋位等，通過怠速控制閥對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量進(jìn)行控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)隨時(shí)以最佳怠速轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。,三、怠速控制系統(tǒng)（ISC）,功用：主要是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制裝置的工作實(shí)行電子控制。排放控制的項(xiàng)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣進(jìn)行控制，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性。,五、進(jìn)氣控制系統(tǒng),功用：是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣增壓裝置的工作進(jìn)行控制。在裝有廢氣渦輪增壓裝置的汽車上，ECU根據(jù)檢測(cè)到的進(jìn)氣管壓力，對(duì)增加裝置進(jìn)行控制，從而控制增壓裝置對(duì)進(jìn)氣增壓的強(qiáng)度。,六、增壓控制系統(tǒng),功用：設(shè)定巡航控制模式后，ECU根據(jù)汽車運(yùn)行工況和運(yùn)行環(huán)境信息，自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作，使汽車自動(dòng)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(bào)警裝置，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)出信號(hào)以警告提示 。,八、警告提示,功用：用來提示駕駛員發(fā)動(dòng)機(jī)有故障；同時(shí)，系統(tǒng)將故障信息以設(shè)定的數(shù)碼（故障碼）形式儲(chǔ)存在存儲(chǔ)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(bào)警系統(tǒng),功用：主要是當(dāng)傳感器或傳感器線路發(fā)生故障時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)按電腦中預(yù)先設(shè)定的參考信號(hào)值工作，以便發(fā)動(dòng)機(jī)能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。,十、失效保護(hù)系統(tǒng),功用：是當(dāng)控制系統(tǒng)電腦發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)啟用備用系統(tǒng)（備用集成電路），按設(shè)定的信號(hào)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，以防車輛停駛在路途中。,十一、應(yīng)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(dòng)機(jī)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(hào)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(hào)輸入裝置各種傳感器，采集控制系統(tǒng)的信號(hào)，并轉(zhuǎn) 換成電信號(hào)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(hào)，進(jìn)行存儲(chǔ)、計(jì)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(xiàng)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(jiǎn)單，ECU只根據(jù)傳感器信號(hào)對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行控制，而控制的結(jié)果是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)對(duì)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(hào)對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行控制，但不去檢測(cè)控制結(jié)果； 閉環(huán)控制系統(tǒng)除具有開環(huán)控制的功能外，還對(duì)其控制結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果（即反饋信號(hào)）輸入ECU，ECU則根據(jù)反饋信號(hào)對(duì)其控制誤差進(jìn)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(chǔ)上，它對(duì)控制結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)，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(jì)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，將信號(hào)輸入ECU。 2進(jìn)氣絕對(duì)壓力傳感器測(cè)量進(jìn)氣管內(nèi)氣體的絕對(duì)壓力，將信號(hào)輸入ECU。 3節(jié)氣門位置傳感器檢測(cè)節(jié)氣門的開度及開度變化，信號(hào)輸入ECU。 4凸輪軸位置傳感器提供曲軸轉(zhuǎn)角基準(zhǔn)位置信號(hào)。 5曲軸位置傳感器檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角位移，給ECU提供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)。 6進(jìn)氣溫度傳感器檢測(cè)進(jìn)氣溫度信號(hào)。 7冷卻液溫度傳感器給ECU提供冷卻液溫度信號(hào)。 8車速傳感器檢測(cè)汽車的行駛速度，給ECU提供車速信號(hào)（SPD信號(hào)）。,下一頁,二、傳感器的類型及功用 ：,9 氧傳感器檢測(cè)排氣中的氧含量。 10爆燃傳感器檢測(cè)汽油機(jī)是否爆燃及爆燃強(qiáng)度。 11空調(diào)開關(guān)當(dāng)空調(diào)開關(guān)打開，空調(diào)壓縮機(jī)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷加大時(shí)，由空調(diào)開關(guān)向ECU輸入信號(hào)。 12檔位開關(guān)自動(dòng)變速器由空檔掛入其他檔時(shí)，向ECU輸入信號(hào)。 13啟動(dòng)開關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，給ECU提供一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)。 14制動(dòng)燈開關(guān)制動(dòng)時(shí)，向ECU提供制動(dòng)信號(hào)。 15動(dòng)力轉(zhuǎn)向開關(guān)當(dāng)方向盤由中間位置向左右轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵工作而使發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷加大，此時(shí)向ECU輸入信號(hào)。 16巡航控制開關(guān)當(dāng)進(jìn)入巡航控制狀態(tài)時(shí)，向ECU輸入巡航控制狀態(tài)信號(hào)。,1、給傳感器提供電壓，接受傳感器和其他裝置的輸入信號(hào)， 并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)； 2、儲(chǔ)存該車型的特征參數(shù)和運(yùn)算所需的有關(guān)數(shù)據(jù)信號(hào)； 3、確定計(jì)算輸出指令所需的程序，并根據(jù)輸入信號(hào)和相關(guān)程序計(jì)算輸出指令數(shù)值； 4、將輸入信號(hào)和輸出指令信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，確定并存儲(chǔ)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(chǔ)存的信息； 6、自我修