汽車電控技術(shù)培訓(xùn)文件

1、58/58/.汽車電子操縱技術(shù)選用教材：汽車電子操縱技術(shù)上、下，馮崇毅、付百學(xué)著，機械工業(yè)出版社。汽車電子操縱技術(shù)，主編：于京諾，機械工業(yè)出版社。參考書：汽車電控技術(shù)簡明教程，郗沭平編著，北京理工大學(xué)出版社?，F(xiàn)代汽車電器與電子設(shè)備，王遂雙編著，機械工業(yè)出版社?，F(xiàn)代汽車電子技術(shù)，潘旭峰編著，北京理工大學(xué)出版社?，F(xiàn)代汽車電子技術(shù)與裝置，皇甫鑒，北京理工大學(xué)出版社。汽車?yán)碚摚嘀旧?，機械工業(yè)出版社。汽車構(gòu)造，陳家瑞，機械工業(yè)出版社。自動操縱原理，胡壽松，國防工業(yè)出版社。第一章 緒論課堂教學(xué)要緊內(nèi)容：1. 汽車電控技術(shù)進(jìn)展現(xiàn)狀及應(yīng)用2. 電控系統(tǒng)對整車性能的阻礙及技術(shù)要求3. 汽車要緊電控系統(tǒng)的組成和

2、工作原理4. 操縱系統(tǒng)中的操縱器、傳感器、執(zhí)行器結(jié)構(gòu)及工作原理5. 典型電控系統(tǒng)操縱策略及系統(tǒng)設(shè)計一、汽車電控技術(shù)進(jìn)展現(xiàn)狀汽車電控技術(shù)包含電子技術(shù)、操縱技術(shù)、計算機技術(shù)及傳感器技術(shù)，電控系統(tǒng)的工作目標(biāo)確實是提高汽車的整車性能、降低制造成本，提高產(chǎn)品核心競爭力。其進(jìn)展歷程可為：汽車電器汽車電子汽車電控智能汽車。目前汽車電控化和智能化程度已成為評價一個國家汽車研發(fā)、生產(chǎn)水平和汽車產(chǎn)品性能的重要指標(biāo)。汽車電控技術(shù)也已成為國內(nèi)車輛工程專業(yè)本科教學(xué)的核心內(nèi)容之一。汽車電子操縱技術(shù)的進(jìn)展大致分為四個時期：第一時期：（6070年代）要緊是利用半導(dǎo)體器件對汽車電器產(chǎn)品進(jìn)行電子化改造，以提高其性能、降低成本、延

3、長使用壽命。如晶體管調(diào)壓器、晶體管點火裝置。第二時期：（7090年代）要緊是將操縱技術(shù)、微處理器及傳感器技術(shù)有機結(jié)合，用于解決機械系統(tǒng)無法解決的復(fù)雜操縱問題，如發(fā)動機噴油和點火的精確操縱。第三時期：（9000年代）強調(diào)人車環(huán)境為主線的系統(tǒng)工程，要緊是將汽車各電控系統(tǒng)進(jìn)行集成、對整車綜合性能進(jìn)行優(yōu)化。第四時期：（2000年以后）汽車操縱系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、故障診斷遠(yuǎn)程化、操縱系統(tǒng)智能化，并向智能網(wǎng)聯(lián)汽車方向進(jìn)展，如無人駕駛技術(shù)、駕駛輔助技術(shù)、智能交通技術(shù)等。 微電子技術(shù)和傳感器技術(shù)的進(jìn)展給汽車電子操縱技術(shù)提供了必要的基礎(chǔ)，人們對汽車性能要求的不斷提高，各國政府對汽車安全、環(huán)保及節(jié)能的重視給汽車電控技術(shù)進(jìn)

4、展提供了動力。當(dāng)今，安全、節(jié)能和環(huán)保已成為現(xiàn)代汽車工業(yè)進(jìn)展的要緊方向，電控技術(shù)和人工智能已成為解決上述汽車技術(shù)難題，促進(jìn)汽車工業(yè)進(jìn)步的有效手段。近些年，人工智能和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在汽車領(lǐng)域得到了快速進(jìn)展，駕駛員能夠隨時得到汽車運行參數(shù)、道路狀況信息，能夠優(yōu)化出行路線、實現(xiàn)自動駕駛和故障遠(yuǎn)程處理等，從而提高汽車行駛安全性、降低了能源消耗、減輕了交通擁堵。二、汽車電控系統(tǒng)開發(fā)流程：1、開發(fā)目的：確定系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用前景。2、技術(shù)指標(biāo)：系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的性能指標(biāo)。3、技術(shù)路線：V字形開發(fā)流程。 4、工作內(nèi)容：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、操縱策略、程序運行可靠性、系統(tǒng)調(diào)試及標(biāo)定。5、現(xiàn)有基礎(chǔ)：技術(shù)儲備、開發(fā)手段、市場資源、協(xié)

5、作單位能力。6、時刻進(jìn)度：對開發(fā)工作進(jìn)行分解，制定進(jìn)度表和節(jié)點驗收內(nèi)容。7、人員安排：提出人力資源需求及調(diào)配。8、資金預(yù)算：制定開發(fā)成本，資金使用打算。9、經(jīng)濟(jì)分析：對開發(fā)成果進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性分析。10、風(fēng)險預(yù)測：對開發(fā)過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險進(jìn)行分析，制定預(yù)案。11、項目總結(jié)：對開發(fā)過程形成的技術(shù)文件整理歸檔、生產(chǎn)預(yù)備。汽車電控系統(tǒng)差不多組成：1、傳感器：它是將汽車工況和狀態(tài)等物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置，該信號能夠作為操縱系統(tǒng)的反饋量或顯示系統(tǒng)的輸入量。傳感器分為有源和無源傳感器。在傳感器選型時還應(yīng)考慮傳感器量程、靈敏度、非線性度和動態(tài)響應(yīng)及成本。2、操縱器：它負(fù)責(zé)對各種傳感器輸入的信號進(jìn)行整形、

6、濾波和運算處理，做出實時的推斷，輸出操縱指令。汽車用的操縱器要選用汽車級操縱器芯片（16位、32位），操縱器硬件設(shè)計要考慮其工作可靠性、環(huán)境適應(yīng)性、電磁兼容性、操縱程序編寫的難易程度等因素。3、執(zhí)行器：它是依照操縱器輸出的操縱信號，完成相應(yīng)的操縱動作，將操縱參量迅速調(diào)整到設(shè)定值。執(zhí)行器有電磁式、電動式、液動式、真空助力式等。執(zhí)行器選擇要考慮工作可靠性、功率消耗、動態(tài)響應(yīng)、安裝條件及成本等因素。三、電控技術(shù)在汽車內(nèi)的應(yīng)用1. 發(fā)動機及傳動系（1）交流發(fā)電機的整流及調(diào)節(jié)：解決發(fā)電機供電電壓不穩(wěn)定問題，目前汽車電器供電電壓為12V和24V，發(fā)電機輸出電壓與發(fā)電機轉(zhuǎn)速成正比，而發(fā)電機轉(zhuǎn)速隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變

7、化，因此需要一個穩(wěn)壓電路，以保證供電電壓的穩(wěn)定性。（2）電子點火（晶體管）：系統(tǒng)分為有觸電點火、無觸點點火和直接點火系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠解決傳統(tǒng)點火系統(tǒng)中斷電器觸點的磨損和燒蝕現(xiàn)象、點火能量損失、點火提早角多參數(shù)操縱和點火順序等問題。（3）廢氣再循環(huán)操縱：將發(fā)動機尾氣以一定的比例與新奇空氣進(jìn)行混合，然后送入燃燒室進(jìn)行燃燒，能夠降低尾氣排放指標(biāo)（NOx）；同時能夠提高混合氣溫度，改善發(fā)動機冷啟動性能。（4）汽油機燃油噴射操縱：通過采集發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及進(jìn)氣溫度等信號操縱電磁噴油器的噴油時刻和噴油順序，改善發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放指標(biāo)。（5）發(fā)動機綜合操縱（空燃比、點火、廢氣再循環(huán)、怠速、爆振、噴射

8、等），綜合解決發(fā)動機動力性和經(jīng)濟(jì)性及排放指標(biāo)的問題。（6）巡航操縱：ECU依照設(shè)定巡航車速和汽車行駛阻力，通過調(diào)節(jié)發(fā)動機節(jié)氣門開度，使發(fā)動機輸出力矩與車輛的行駛阻力平衡，保證車輛恒速行駛、以減輕駕駛職員作強度、提高行車安全。同時也為自動駕駛技術(shù)開發(fā)提供基礎(chǔ)技術(shù)平臺。2. 安全方面（1）ABS電子防抱制動操縱：由于車輪與地面之間的附著力隨車輪滑移率變化，而且在滑移率為15-25%期間附著力存在最大值，因此，能夠操縱車輪滑移率來實現(xiàn)汽車制動性能的改善，解決制動過程出現(xiàn)的甩尾、制動距離過大和制動跑偏等問題，提高行車安全。（2）ASR驅(qū)動防滑操縱：其原理與ABS相同，兩系統(tǒng)能夠共用傳感器和執(zhí)行器，但操

9、縱算法和操縱過程不同，首先 ASR只能在驅(qū)動輪上采納，解決方案也比ABS多，例如，為了操縱驅(qū)動輪滑移率在給定范圍，能夠進(jìn)行驅(qū)動力、制動力和差速器鎖止操縱，以解決汽車在低附著路面及坡路汽車行駛時驅(qū)動力打滑的問題。（3）ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)：系統(tǒng)通過采集車身運動狀態(tài)信息，協(xié)調(diào)操縱汽車各輪的驅(qū)動力和制動力以及方向盤轉(zhuǎn)角，把汽車從危險運動姿態(tài)調(diào)整到安全姿態(tài)，幸免重大交通事故發(fā)生。（4）主動懸架：為了提高車輛在不行路面上行駛的乘員舒適性以及車輛在高速行駛時的穩(wěn)定性，系統(tǒng)采集車身振動和車身運動狀態(tài)信息，調(diào)節(jié)車輛各懸架剛度和阻尼力，以提高車輛行駛安全性和舒適性。（5）電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：用電機驅(qū)動助力取代傳統(tǒng)液

10、壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，能夠降低轉(zhuǎn)向系統(tǒng)成本和整車能耗。（6）電控安全氣囊（SRS）：系統(tǒng)檢測汽車縱向減速度信號，推斷車輛是否將發(fā)生碰撞事故，在車輛發(fā)生碰撞時及時操縱氣囊打開，愛護(hù)乘員人身安全。（7）雨刮器自動操縱：雨天行駛時汽車前方視野與雨量大小和車速有關(guān)，系統(tǒng)依照上述信息自動調(diào)節(jié)雨刮器工作頻率，改善雨天駕駛時的能見度，提高行車安全。（8）車身高度自動操縱：汽車懸架的偏頻與車輛行駛舒適性有直接關(guān)系，偏頻與懸架剛度成正比，與簧載質(zhì)量成反比。大型旅游客車空載和滿載時簧載質(zhì)量相差較大，因此為了解決客車行駛舒適性和穩(wěn)定性問題，系統(tǒng)要依照簧載質(zhì)量變化調(diào)節(jié)懸架剛度，以保持懸架偏頻不變。（9）輪胎氣壓報警：用于解

11、決車輛在高速行駛時由于輪胎過熱可能出現(xiàn)爆胎事故。（10）防盜報警：一種是防止非法進(jìn)入車內(nèi)的防盜系統(tǒng)，另一種是防止非法啟動車輛的防盜系統(tǒng)。在鑰匙上加裝電阻或遙控器改變通訊頻率，能夠防止車輛非法啟動。加裝振動和紅外線報警裝置能夠防止非法進(jìn)入車內(nèi)。（11）行車間距報警：加裝測距雷達(dá)能夠防止撞車事故，提高行車安全。（12）車燈自動操縱：自動切換遠(yuǎn)近光燈使用，汽車前照燈能夠跟隨方向盤轉(zhuǎn)動，解決駕駛員在夜間行車時的安全性問題。（13）汽車自動空調(diào)：解決車內(nèi)溫度操縱問題，提高行車安全。自動空調(diào)系統(tǒng)是由壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器組成，一般壓縮機的制冷量與壓縮機轉(zhuǎn)速成正比，由于壓縮機轉(zhuǎn)速隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化，因

12、此當(dāng)壓縮機轉(zhuǎn)速較高時，汽車行駛車速也較高，汽車的散熱能力也增大，所需要的制冷量減少，如此就存在當(dāng)車輛需要的制冷量與壓縮機能提供的制冷量之間的矛盾，為了保證車內(nèi)溫度恒定就出現(xiàn)了自動空調(diào)系統(tǒng)，目前在調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度時有以下方法：a、調(diào)節(jié)外部空氣進(jìn)氣量；b、壓縮機間斷工作；c、壓縮機排量連續(xù)可調(diào)。第c種方法是最有效和節(jié)能方法。（14）自動導(dǎo)航系統(tǒng)：目前導(dǎo)航系統(tǒng)多數(shù)采納GPS系統(tǒng)，這是由美國提供的全球定位系統(tǒng)。中國也在開發(fā)自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，目前已開始對亞太地區(qū)用戶提供服務(wù)。導(dǎo)航系統(tǒng)需要發(fā)射24顆同步通訊衛(wèi)星，這些衛(wèi)星分布在6個軌道平面上，以保證在地球上任意位置的GPS接收器都能同時收到4顆

13、衛(wèi)星信號，從而確定接收器的地理坐標(biāo)。為了實現(xiàn)自動導(dǎo)航還需要電子地圖，目前國內(nèi)許多公司從事電子地理信息數(shù)據(jù)采集工作，以完成電子地圖的制作，為客戶提供最新版的電子地理信息。四、汽車電子操縱技術(shù)進(jìn)展方向1、操縱系統(tǒng)集成化：如發(fā)動機綜合操縱系統(tǒng)，提高發(fā)動機動力性和經(jīng)濟(jì)性，整車綜合操縱系統(tǒng)，提高車輛動力性和經(jīng)濟(jì)性及降低排放。操縱系統(tǒng)集成化能夠使整個系統(tǒng)簡化，有利于對復(fù)雜系統(tǒng)多變量、多目標(biāo)的綜合協(xié)調(diào)操縱。但系統(tǒng)集成需要運算能力更強、速度更快的微處理器，因此微處理器也從8位、16位、32位進(jìn)展到64位。2、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化：由于汽車內(nèi)電子裝置數(shù)量增多、汽車電路也越來越復(fù)雜，為了減少連接數(shù)量、現(xiàn)代汽車廣泛采納車

14、載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將過去的一線一用的專線制改為一線多用制。利用車載網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⑵嚫鞑倏v單元、傳感器、儀表和 執(zhí)行器連接起來，從而構(gòu)成汽車內(nèi)部的操縱器局域網(wǎng)，實現(xiàn)各系統(tǒng)間的信息資源共享。減少了電氣節(jié)點和導(dǎo)線數(shù)量，增加了信息傳輸?shù)目煽啃?。依照網(wǎng)速不同，美國汽車工程師協(xié)會將總線協(xié)議劃分為A、B、C三大類，A（LIN總線）類是面向傳感器和執(zhí)行器的一種低速網(wǎng)絡(luò)，要緊用于后視鏡、燈光操縱及電動車窗等。B類（低速CAN）應(yīng)用于獨立模塊間的數(shù)據(jù)共享，如汽車舒適性、故障診斷和儀表顯示等。C類（高速CAN）用于實時閉環(huán)操縱的多路數(shù)據(jù)傳輸，如發(fā)動機、ABS和自動變速器、安全氣囊等操縱。 3、汽車和交通的智能化，智能汽車是

15、一個集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)。智能交通是將先進(jìn)的信息技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、操縱技術(shù)和計算機技術(shù)進(jìn)行有效集成，建立實時、準(zhǔn)確、高效的綜合運輸和治理系統(tǒng)，兩者的有機結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)汽車行駛路線最佳選擇和自動駕駛。4、電控系統(tǒng)設(shè)計模塊化，是指為開發(fā)具有多種功能的不同產(chǎn)品，不需要對每種產(chǎn)品進(jìn)行單獨設(shè)計，而是精心設(shè)計出多種模塊，將其通過不同方式組合在一起，以實現(xiàn)系統(tǒng)新的功能。采納模塊化設(shè)計能夠縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品開發(fā)成本、提高操縱系統(tǒng)工作的可靠性。五、電子操縱技術(shù)進(jìn)展動力1. 國家法規(guī)：如環(huán)保、油耗、安全、電磁干擾等2. 市場競爭：國內(nèi)各合資品牌競爭，

16、國產(chǎn)車與進(jìn)口車的競爭，3. 專門用戶：如F1賽車、拉力賽，高端用戶專門需求，軍用車輛等。六、電動汽車電控技術(shù)*1、整車操縱系統(tǒng)設(shè)計（1）動力系統(tǒng)架構(gòu)：電機前置、電機后置、分布式電機驅(qū)動、輪轂電機等。（2）動力系統(tǒng)匹配：依照整車動力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)匹配電機、電池參數(shù)及數(shù)量。（3）整車操縱策略制定：動力模式、經(jīng)濟(jì)模式、常規(guī)模式、再生制動模式、跛行模式和故障模式等。（4）操縱系統(tǒng)邊界劃分：確定通訊方式、通訊協(xié)議、接口定義等。（5）整車模型建立：整車、電機、電池組和測試工況等。（6）操縱策略的仿真測試：操縱策略門限值優(yōu)化、測試工況選取、評價指標(biāo)制定等。（7）操縱系統(tǒng)軟硬件設(shè)計：操縱器硬件電路圖設(shè)計、電路

17、板設(shè)計等，托付專業(yè)公司完成操縱器硬件制造，但公司應(yīng)具備硬件測試能力；軟件流程圖設(shè)計，子模塊程序設(shè)計，程序調(diào)試及目標(biāo)程序生成等。（8）操縱策略在環(huán)測試：真實的操縱器、真實的操縱程序、整車為模型、加載測試工況等，檢驗操縱策略、操縱器硬件和操縱程序的有效性和合理性。（9）操縱系統(tǒng)臺架試驗：電機、電池組、電動附件和其他低壓電器均為實際裝車件，用測功機模擬車輛行駛負(fù)載，在臺架條件下測試整車操縱策略的有效性和程序運行的可靠性。（10）操縱系統(tǒng)實車調(diào)試：靜態(tài)調(diào)試：確定系統(tǒng)各部件信號傳輸是否正常，車輛是否預(yù)備就緒；動態(tài)調(diào)試：車輛在規(guī)定載荷下按照國標(biāo)進(jìn)行各項測試，調(diào)試操縱參數(shù)使車輛達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求。2、動力電池

18、及治理BMS（1）確定電池類型、容量、節(jié)數(shù)和連接方式。（2）確定電池箱數(shù)量、操縱功能（加熱、通風(fēng)、絕緣和均衡）、測量參數(shù)（單體電壓、總體電流、電壓、電池箱溫度等）、與整車通訊協(xié)議等。3、驅(qū)動電機及操縱（1）確定電機類型、容量、參數(shù)、布置方式、（2）電機冷卻方式及冷卻系統(tǒng)設(shè)計。（3）電機操縱功能及與整車的通訊協(xié)議。4、電動汽車核心技術(shù)問題（1）動力電池低溫性能；（2）電池的比能量；（3）快速充電及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；（4）電池組的一致性；（5）電動車啟動性能；（6）再生制動協(xié)調(diào)操縱；（7）操縱系統(tǒng)故障診斷及容錯操縱；（8）北方冬季車內(nèi)加熱和除霜除霧。（9）電動車防水及絕緣。第二章 汽油機點火系統(tǒng)第一節(jié) 汽

19、油機傳統(tǒng)點火系統(tǒng)汽油機點火系統(tǒng)是阻礙汽油發(fā)動機動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放指標(biāo)的重要因素之一，以傳統(tǒng)機械式有觸點點火系統(tǒng)為基礎(chǔ)，點火系統(tǒng)的電子化經(jīng)歷了一般電子點火系統(tǒng)、微機操縱電子點火系統(tǒng)兩個進(jìn)展時期。發(fā)動機點火系統(tǒng)作用：在合適的時刻產(chǎn)生點火時序操縱信號，并通過對點火線圈的充放電操縱使發(fā)動機上的火花塞產(chǎn)生點火高壓，點燃發(fā)動機氣缸內(nèi)差不多壓縮的可燃?xì)怏w，使發(fā)動機能夠順利啟動做功，且在發(fā)動機運行期間能夠連續(xù)、準(zhǔn)確地提供點火脈沖。一、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成及工作原理蓄電池蓄電池點火開關(guān)點火線圈線圈次級配電器線圈初級斷電器觸電接地火花塞接地1、組成：（1）蓄電池：為12V或24V鉛酸電池，容量為30Ah，45Ah

20、和60Ah，用作是給點火系統(tǒng)提供點火能量。（2）點火開關(guān)：車輛啟動按鈕或鑰匙轉(zhuǎn)動到啟動擋，作用是接通點火系統(tǒng)，使其開始供電。（3）點火線圈：初級線圈匝數(shù)較少、次級線圈匝數(shù)較多，如此能夠?qū)⒊跫墏?cè)的電壓升至較高的電壓。（4）斷電器：它是一個高速開關(guān)，發(fā)動機曲軸通過定時皮帶驅(qū)動凸輪軸轉(zhuǎn)動，凸輪軸轉(zhuǎn)動能夠頂起斷電器觸點，使點火線圈初級斷開，次級線圈產(chǎn)生高壓脈沖，火花塞產(chǎn)生電火花，點燃混合氣體。發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動兩周，凸輪軸轉(zhuǎn)動一周，斷電器觸點開關(guān)4次（4缸發(fā)動機），點火線圈初級產(chǎn)生4個電壓脈沖。（5）配電器：配電器轉(zhuǎn)動也是由凸輪軸驅(qū)動，它的作用是將點火線圈次級分不與各氣缸上的火花塞連接，把點火線圈次級產(chǎn)生

21、的高壓脈沖傳送到火花塞，點燃?xì)飧變?nèi)的混合氣體。2、工作原理：發(fā)動機通過定時皮帶驅(qū)動凸輪軸轉(zhuǎn)動，凸輪角數(shù)與發(fā)動機汽缸數(shù)相同，凸輪軸轉(zhuǎn)動會頂起斷電器觸點開關(guān)，斷電器觸點開閉時點火線圈初級進(jìn)行儲能，當(dāng)斷電器觸點打開時點火線圈初級產(chǎn)生電壓脈沖，現(xiàn)在配電器正好轉(zhuǎn)到與某一氣缸的火花塞連接，如此點火線圈次級繞組產(chǎn)生的高壓脈沖被傳送到氣缸火花塞上，在火花塞電極間施加高壓脈沖，當(dāng)火花塞極間電壓升高到一定程度時，擊穿混合氣而產(chǎn)生放電現(xiàn)象，氣缸中的混合氣體燃燒，發(fā)動機開始工作。啟動時發(fā)動機由起動機拖轉(zhuǎn)到70rpm，這時混合氣膨脹做功，發(fā)動機才能靠自身動力轉(zhuǎn)動，現(xiàn)在通過一個機械裝置能夠使起動機與發(fā)動機自動脫開。二、汽

22、車發(fā)動機對點火系統(tǒng)的要求及布置方式1、具有足夠高的點火電壓，為了點燃?xì)飧變?nèi)的混合氣體，火花塞電極間的電壓應(yīng)達(dá)到20kV以上。阻礙點火電壓的因素：（1）當(dāng)混合氣壓力較高時，氣體密度相對較大，需較高的點火電壓；（2）當(dāng)混合氣溫度較低，混合氣不容易點燃，因此需較高的點火電壓；（3）當(dāng)火花塞溫度超過混合氣體溫度時，需要的擊穿電壓可降低30%50%；（4）火花塞中心電極為負(fù)極時，擊穿電壓可降低20%；（5）火花塞間隙和形式，火花塞電極間隙增大，擊穿電壓升高；火花塞電極較細(xì)或電極表面有溝棱時，所需的擊穿電壓較低；2. 具有足夠大的點火能量，工作時應(yīng)保證50-80mJ的點火能量，起動時，應(yīng)產(chǎn)生大于100mJ

23、的點火能力。阻礙點火能量的因素：（1）蓄電池：環(huán)境溫度越低、電池使用時刻越長，蓄電池所提供的能量越小。（2）火花塞狀況：表面有積碳、燒蝕時會損失點火能量。（3）導(dǎo)線漏電及絕緣：高壓線漏電、點火線圈絕緣等級下降等都會損失點火能量。（4）觸點狀況：斷電器觸點和配電器觸點磨損和燒蝕都會損失點火能量。3. 具有適當(dāng)?shù)狞c火時刻和順序四缸機工作順序1-3-4-2.六缸機工作順序1-5-3-6-2-4.工作區(qū)間，最佳點火提早角是在氣缸壓縮行程到達(dá)上止點前1015。4. 發(fā)動機點火線圈布置形式： （1）獨立點火：每個氣缸有單獨的點火線圈（B、C級車采納）。（2）分批點火：兩缸共用一個點火線圈（一個為有效點火，

24、一個為無效點火）（A級車采納）。（3）集中點火：共用一個點火線圈，用凸輪操縱次級線圈與每個氣缸的點火花塞的通電（貨車采納）。5. 點火提早角阻礙因素： （1）混合氣濃度較高，其燃燒較快，現(xiàn)在應(yīng)減小點火提早角。 （2）當(dāng)進(jìn)氣溫度較低時，燃油霧化較差，混合氣燃燒速度較慢，現(xiàn)在應(yīng)增大點火提早角。 （3）發(fā)動機溫度較低時，應(yīng)提高混合氣濃度、減小點火提早角。為了使發(fā)動機溫度快速升高，希望有部分燃燒在發(fā)動機做功行程完成，此時可能使點火提早角為零度。 （4）混合氣壓縮比越大，混合氣的壓力和溫度高，混合氣燃燒速度越快，現(xiàn)在應(yīng)減小點火提早角。 （5）汽油辛烷值越高的汽油抗爆性好，發(fā)生爆震時的點火提早角較大，因此

25、可采納較大的點火提早角。 （6）火花塞數(shù)量多，點火能量大，能夠快速點燃混合氣燃，因此可減小點火提早角。三、阻礙點火線圈次級電壓的因素1. 發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，點火線圈次級電壓下降越快。發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，斷電器凸輪轉(zhuǎn)動也快，斷電器觸點的開閉周期縮短，點火線圈儲能不足，次級線圈電壓下降。2. 發(fā)動機汽缸數(shù)越多，點火系統(tǒng)次級電壓下降較大。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速一定時，汽缸數(shù)多，斷電器凸輪角數(shù)增加，在相同時刻內(nèi)，斷電器觸點閉合、打開周期縮短，點火線圈儲能時刻縮短，次級線圈電壓下降。3. 火花塞積炭，未燃燒的汽油或機油粘附在火花塞絕緣體上，在高溫作用下而形成積炭，積炭具有一定的導(dǎo)電性，它相當(dāng)于在火花塞電極之間并聯(lián)一個電

26、阻，消耗一定的點火能量。4. 滅弧電容，電容在觸點斷開時，能夠起到滅弧作用，延長觸電壽命；但電容過大會使觸點斷開時，電容放電時刻延長，使初級電流變化減小，造成次級線圈電壓下降。5. 觸點間隙，間隙過大，相同轉(zhuǎn)速下觸點閉合時刻短，初級電流較小，次級電壓降低。6. 觸點的接觸電阻，理想狀態(tài)為觸點無接觸電阻，但由于觸點表面有腐蝕、氧化后，會有一定的接觸電阻，使初級線圈電流減小，次級電壓下降。7.高壓線長度和漏電也會阻礙點火電壓。四、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)存在的問題：1. 工作可靠性差：由于發(fā)動機工作時觸點高速打開閉合，使觸點磨損較快，造成觸點表面有燒蝕、氧化現(xiàn)象，導(dǎo)致點火能量下降和丟失點火脈沖。2. 點火電壓

27、不穩(wěn)定：當(dāng)發(fā)動機高速工作時，點火線圈儲能不足，次級線圈電壓下降較大，可能達(dá)不到點燃混合氣的電壓要求。3. 點火能量較低：傳統(tǒng)點火系統(tǒng)是靠觸電打開閉合來提供點火高壓，用提高初級電流來增大點火能量的方法會使觸點燒蝕加劇，一般情況點火線圈初級電流5A。4. 點火能量對火花塞積炭比較敏感。5. 斷電觸點工作將產(chǎn)生較大的電磁干擾。6.高壓線長度將降低點火電壓和能量。7. 點火能量受蓄電池狀態(tài)阻礙較大。第二節(jié) 電子點火系統(tǒng)一、差不多組成1414523點火信號發(fā)生器 2.點火操縱器 3.點火開關(guān) 4.點火線圈 5.火花塞該點火系統(tǒng)是在傳統(tǒng)點火系統(tǒng)基礎(chǔ)上用點火操縱器取代斷電器，用點火信號發(fā)生器確定點火時刻，實

28、現(xiàn)無觸點點火，消除了斷電器觸點磨損和燒蝕給點火帶來的不利阻礙。特點：1）用晶體管的導(dǎo)通、截止操縱點火線圈初級電流的通斷。 2）用發(fā)動機曲軸位置傳感器確定點火時刻和點火順序。二、工作原理：關(guān)于4缸汽油機而言，發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動2周，分電器轉(zhuǎn)動1周，點火信號發(fā)生器將產(chǎn)生4個點火脈沖信號，此信號經(jīng)放大處理后，操縱串聯(lián)于點火線圈初級回路的點火操縱器（大功率晶體管）導(dǎo)通和截止，通過配電器及高壓線將點火高壓送至火花塞，點燃?xì)飧字械幕旌蠚?。此方案解決了斷電器觸點磨損和燒蝕的問題，但系統(tǒng)沒有解決高壓線帶來的點火能量損失和點火提早角優(yōu)化操縱問題。三、點火系統(tǒng)要緊部件1. 點火信號發(fā)生器（1）磁電式點火信號發(fā)生器 組

29、成：永久磁鐵、導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子、導(dǎo)磁鐵芯、感應(yīng)線圈。永久磁鐵、導(dǎo)磁鐵芯、感應(yīng)線圈安裝在活動底板上，可由節(jié)氣門處的真空度和發(fā)動機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)點火提早角。導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子有與發(fā)動機汽缸數(shù)相同的凸臺，導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子隨發(fā)動機凸輪軸一起轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時閉合磁路中的磁阻變化會使感應(yīng)線圈中的磁通量發(fā)生變化，則在感應(yīng)線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電勢，所產(chǎn)生的電壓脈沖與發(fā)動機汽缸數(shù)對應(yīng)，該電壓脈沖經(jīng)整形放大后用于操縱點火線圈初級的通斷。特點：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、應(yīng)用廣泛。但發(fā)動機高轉(zhuǎn)速時會丟失點火脈沖信號，低速時點火脈沖信號幅值較低，操縱精度下降。（2）光電式點火信號發(fā)生器組成：發(fā)光元件、光敏元件和遮光轉(zhuǎn)子，遮光轉(zhuǎn)子的缺口數(shù)與發(fā)動機汽缸數(shù)相同。工

30、作原理：分電器軸轉(zhuǎn)動時，遮光轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，其缺口周期性通過光線使光敏元件導(dǎo)通，操縱電路會間歇導(dǎo)通和截止，從而產(chǎn)生與曲軸位置對應(yīng)的電壓脈沖。特點：結(jié)構(gòu)簡單、信號電壓不受轉(zhuǎn)速的阻礙、工作需外加電源、抗污能力差。（3）霍爾元件式點火信號發(fā)生器霍爾效應(yīng)：將某種半導(dǎo)體元件置于磁感應(yīng)強度為B的磁場中，在其相對兩邊施加恒定電流I，則在其另外兩邊會產(chǎn)生一個感應(yīng)電動勢?；魻栂禂?shù)，d基體厚度霍爾式點火信號發(fā)生器中電流I不變，磁感應(yīng)強度B周期性的變化，從而產(chǎn)生與發(fā)動機氣缸數(shù)相同的點火脈沖信號。特點：響應(yīng)頻率高，成本低，環(huán)境適應(yīng)性好。2. 點火操縱器差不多要求：對點火信號發(fā)生器輸出的點火脈沖信號進(jìn)行處理，準(zhǔn)確可靠地操縱串

31、聯(lián)在點火線圈初級的大功率三極管的導(dǎo)通與截止，使點火線圈次級適時產(chǎn)生點火高壓脈沖。在操縱時要求三極管打開快速，關(guān)斷完全。附加功能：閉合角可控功能電路，初級回路電阻操縱電路，停車斷電愛護(hù)電路，過壓愛護(hù)電路，低速推遲點火功能等。四、電容儲能式電子點火系統(tǒng)1. 組成及特點：整整流升壓器12V分電器點火信號發(fā)生器火花塞晶閘管點火線圈300500V該點火系統(tǒng)要緊特點是采納整流升壓器提高電火線圈初級電壓，從12V提高到300-500V，利用電容儲能放電，提高了點火系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。特點：1、次級電壓穩(wěn)定 2、對火花塞積炭不敏感 3、點火線圈工作溫度低 4、能量損失小 5、火花持續(xù)時刻太短，150，電感式12m

32、s。第三節(jié) 計算機操縱汽車點火系統(tǒng)信號處理信號處理A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速曲軸位置負(fù)荷爆振溫度I/OCPUROM/RAMI/O1234點火線圈DIAN傳感器操縱器點火操縱裝置優(yōu)點：1、系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)點火提早角的多參數(shù)調(diào)節(jié)；2、消除傳統(tǒng)點火系統(tǒng)中分電器中各運動部件的磨損。一、組成：電源，12V或24V點火線圈，15-20kV分電器可依照發(fā)動機工作順序，將點火高壓依次送到各缸火花塞。傳感器、曲軸轉(zhuǎn)速、曲軸位置、進(jìn)氣量傳感器，用于測量發(fā)動機運行參數(shù)。操縱器，依照發(fā)動機運行信號，按事先設(shè)置的程序計算出最佳點火提早角，并發(fā)出點火指令。點火操縱模塊，用于功率放大、驅(qū)動點火線圈。二、原理：發(fā)動機運行時，ECU不斷采集發(fā)

33、動機轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻水溫度、進(jìn)氣溫度等信號，并依照ROM中存儲的相關(guān)程序和數(shù)據(jù)，確定該工況下的最佳點火提早角，并向點火操縱模塊發(fā)出點火指令，操縱點火線圈初級回路的導(dǎo)通和截止，在點火線圈次級將產(chǎn)生高壓脈沖信號，高壓脈沖信號通過分電器和高壓線送至各汽缸的火花塞，點火能量被瞬間釋放，產(chǎn)生電火花，點燃混合氣體。此外在帶有爆震傳感器的點火提早角閉環(huán)操縱系統(tǒng)中，ECU可依照爆震傳感器的輸出信號，推斷爆震是否發(fā)生，合理調(diào)節(jié)點火提早角，使發(fā)動機獲得較好的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。三、功能：能夠?qū)崿F(xiàn)多參數(shù)點火提早角操縱；能夠?qū)c火線圈儲存能量進(jìn)行操縱。能夠有效防止爆振發(fā)生。便于實現(xiàn)發(fā)動機集中操縱。四、點火提早角操縱

34、點火提早角阻礙發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟(jì)性、排放指標(biāo)。點火提早角操縱屬于多變量求解問題，專門難找到操縱模型。其要緊因素（轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度、進(jìn)氣壓力等）與點火提早角的關(guān)系曲線可通過實驗法獲得，并將此數(shù)據(jù)存入計算機中，在實際使用時能夠通過查表得到最佳點火提早角。計算公式：實際點火提早角=差不多點火提早角+修正點火提早角點火提早角操縱1. 固定點火提早角，一般為10。發(fā)動機啟動時，用固定點火提早角或不提早。2. 差不多點火提早角（1）怠速時差不多點火提早角，a. 當(dāng)空調(diào)工作時，由于發(fā)動機負(fù)載增大，因此應(yīng)調(diào)高發(fā)動機怠速，并適當(dāng)增加點火提早角8，以利于發(fā)動機工作穩(wěn)定。b. 空調(diào)不工作時，差不多提早角定位4，因

35、此對應(yīng)上述兩種情況的實際點火提早角應(yīng)該再加上固定點火提早角10，分不為18、14。（2）正常工作時，差不多點火提早角是依照發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負(fù)荷信號，通過查表得到最佳點火提早角。3. 點火提早角的修正量（1）怠速修正，發(fā)動機溫度較低，混合氣燃燒較慢，點火提早角應(yīng)加大，隨發(fā)動機溫度升高，提早角應(yīng)逐漸減?。划?dāng)發(fā)動機達(dá)到工作溫度后應(yīng)加大點火提早角。（2）行車修正，汽車行駛時，假如發(fā)動機過熱，應(yīng)加大點火提早角；假如發(fā)動機有發(fā)生爆振趨勢時，則應(yīng)減小點火提早角。（3）空燃比反饋，假如使用較大的空燃比操縱時，應(yīng)適當(dāng)增大點火提早角，反之，應(yīng)減小點火提早角。五、無分電器點火系統(tǒng)（DLI），直接點火系統(tǒng)直接點火系統(tǒng)是將

36、點火線圈的次級繞組直接與火花塞相連，取消分電器和高壓線。實現(xiàn)全電子化點火系統(tǒng)。六缸機點火順序為：1-5-3-6-2-4發(fā)動機操縱點1-5-3-6-2-4發(fā)動機操縱點火裝置進(jìn)氣歧管壓力爆振傳感器啟動開關(guān)空調(diào)開關(guān)節(jié)氣門位置曲軸位置水溫傳感器火花塞1、6點火線圈A點火線圈B點火線圈C 圖5-16，無分電器點火系統(tǒng)電子配電方式示意圖。點火方式：單獨點火、雙缸點火、二極管配電點火。1. 單獨點火配點方式可將點火線圈直接安裝在火花塞頂上，取消分電器和高壓線，點火性能好，操縱電路復(fù)雜。2. 雙缸同時點火配點方式，是兩汽缸工作相位相差360的火花塞共用一個點火線圈，一個汽缸在壓縮行程點火，另一個在排氣行程點火

37、，由于排氣溫度較高，易產(chǎn)生火花，因此無效點火能量損失小，但它保留了點火線圈與火花塞之間的高壓線，有能量損失。3. 二極管配電點火方式，特點是4個汽缸共用一個點火線圈，但點火線圈為雙初級，雙初級的專門點火線圈利用4個二極管的單向?qū)щ娦越惶嫱瓿蓪?、4缸和2、3缸的配電過程。該方式中采納的點火線圈專門，發(fā)動機氣缸數(shù)應(yīng)是4的倍數(shù)。曲軸位置傳感器不僅能夠測量曲軸轉(zhuǎn)過的角度，而且能夠給出判缸信號，用來計算出某一氣缸的上止點位置。該傳感器有3個線圈組成：G1信號波峰出現(xiàn)時表明6缸處于壓縮行程上止點附近；G2信號波峰出現(xiàn)時表明1缸處于壓縮行程上止點附近；Ne為轉(zhuǎn)角信號。在實際工作中操縱電路有點火成功確認(rèn)信號

38、，若5次無確認(rèn)信號，則停止噴油，發(fā)動機停止工作。第四節(jié) 發(fā)動機爆震操縱發(fā)動機工作時假如汽缸壓力和溫度異常升高，有可能使混合氣自行燃燒，并會產(chǎn)生高和氣高壓，這種現(xiàn)象為爆震。爆震會對發(fā)動機部件造成損壞和產(chǎn)生較大的噪聲，采納爆震操縱能夠有效防止爆震的產(chǎn)生。點火提早角越大，越容易產(chǎn)生爆震，發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩點出現(xiàn)在爆震界限附近，假如將發(fā)動機工作點操縱在爆震附近能夠提高發(fā)動機的動力性。在裝配廢氣渦輪增壓的發(fā)動機上，發(fā)生爆震的可能性會增大，故應(yīng)采納點火提早角閉環(huán)操縱，同時也能夠操縱廢氣量，來幸免爆震的發(fā)生。目前廣泛使用的是寬帶共振壓電式爆震傳感器，用爆震信號識不電路能夠得到爆震信號電壓的峰值，再與爆震基準(zhǔn)值比

39、較，用爆震信號峰值超過基準(zhǔn)值的次數(shù)來評價爆震強度。爆震操縱只是在發(fā)動機點火后且可能發(fā)生爆震的范圍內(nèi)使用，如小負(fù)荷時一般可不能發(fā)生爆震，點火提早角進(jìn)行開環(huán)操縱。為了防止導(dǎo)線或傳感器失靈，系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有安全電路，點火系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，安全電路將點火時刻推遲，并發(fā)出警報信息。第三章 燃油噴射操縱系統(tǒng)第一節(jié) 概述一、燃油噴射技術(shù)的進(jìn)展概況燃油噴射技術(shù)最早應(yīng)用在航空發(fā)動機上，20世紀(jì)50年代開始用于賽車發(fā)動機。1954年奔馳公司在高檔汽車內(nèi)使用了燃油噴射技術(shù)，1968年，德國大眾公司首次將博世公司的D型燃油噴射系統(tǒng)用于轎車。1972年博世公司又研制出L型燃油噴射系統(tǒng)。1986年通用和福特公司又推出了單點噴

40、射式汽油噴射裝置，目前在售車輛均使用發(fā)動機電噴系統(tǒng)。2. 傳統(tǒng)供油系統(tǒng)的缺點：油耗大、排放不能滿足要求。3. 電控噴油系統(tǒng)的優(yōu)點：（1）進(jìn)氣阻力?。河捎跓o需喉管，使發(fā)動機進(jìn)氣阻力小，充氣效率高，提高發(fā)動機的動力性。（2）燃油霧化好：由于采納噴射技術(shù)各缸混合氣均勻性好，燃燒充分，油耗低、排放好。此外還能提高發(fā)動機的低溫啟動性能和爬坡能力。（3）供油滯后?。河捎谠谶M(jìn)氣門處噴射，使其對節(jié)氣門的響應(yīng)快，發(fā)動機加速性好。（4）空燃比操縱精度高，可實現(xiàn)空燃比的反饋操縱。（5）可實現(xiàn)汽車減速斷油操縱，進(jìn)一步降低油耗和排放污染物。（6）可實現(xiàn)發(fā)動機集中操縱，進(jìn)一步提高汽車的安全性、舒適性、動力性及經(jīng)濟(jì)性。二、

41、燃油操縱系統(tǒng)分類1. 按噴油器和供油量的操縱形式分：（1）機械式汽油噴射系統(tǒng)：1972年有德國博世公司研制，系統(tǒng)中汽油噴射操縱裝置和空氣計量裝置以機械方式相互連接，當(dāng)發(fā)動機進(jìn)氣量增加時，空氣流量計的計量板向上移動，通過相連的杠桿機構(gòu)推動燃油計量分配器的柱塞向上移動，使燃油計量槽孔的開啟截面積增大，供油量增加，實現(xiàn)發(fā)動機的空燃比調(diào)節(jié)。（2）機電混合式汽油噴射系統(tǒng)：1982年德國博世公司在機械噴油系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了電控單元和各種傳感器，構(gòu)成機電混合式汽油噴射系統(tǒng)。系統(tǒng)中的電控單元能夠依照水和氣節(jié)氣門開度，操縱電液式壓差調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)燃油計量分配器內(nèi)系統(tǒng)油壓，操縱計量槽進(jìn)、出口油壓差，從而操縱噴油量。（

42、3）電子操縱方式：操縱器依照發(fā)動機各種傳感器輸入信號，產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膰娪蜁r刻脈沖，在噴射壓力和噴油孔截面積一定時。電磁噴油器的噴油時刻與噴油量成正比，從而實現(xiàn)了噴油量操縱。2. 按噴油器位置分：（1）缸內(nèi)噴射：噴油器安裝在氣缸蓋上，汽油直接噴射到氣缸內(nèi)，其特點：噴油時刻精確，混合氣霧化較好。但噴油器要承受高溫、高壓，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。（2）缸外噴射 a. 單點噴射，只用一個或兩個噴油器在節(jié)氣門體處，優(yōu)點為結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠性好。但各缸混合氣濃度差異大，空燃比操縱精度低。 b. 多點噴射，使用與發(fā)動機氣缸數(shù)相同的噴油器，安裝在進(jìn)氣門處的進(jìn)氣歧管上，優(yōu)點是空燃比的操縱精度高、噴油霧化好，目前廣泛

43、使用。多點噴射又分為同時噴射、分組噴射和單獨噴射。同時噴射：按發(fā)動機轉(zhuǎn)動節(jié)拍，各缸噴油器同時噴油，可用一個噴油器驅(qū)動電路，結(jié)構(gòu)簡單、空燃比操縱精度低。分組噴射：將噴油器分成2、3組，按發(fā)動機轉(zhuǎn)動節(jié)拍各組交替同時噴射，噴油精度有所提高，但增加了驅(qū)動電路數(shù)量，且需要氣缸識不信號，操縱電路相對復(fù)雜。單獨噴射方式：按照發(fā)動機汽缸的工作順序和需求噴油量，各缸噴油器能夠設(shè)定一個最佳噴油時刻進(jìn)行噴油。但系統(tǒng)需要識不氣缸，每只噴油器噴油有獨立的驅(qū)動電路，電控系統(tǒng)更為復(fù)雜，但各氣缸內(nèi)的空燃比操縱精度高。最佳噴油時刻一般在排氣行程上止點前70。3. 按博世公司命名分類：（1）K型，機械操縱燃油噴射裝置。（2）KE

44、型，機電混合式燃油噴射裝置。（3）D型，使用壓力型空氣流量計的電控燃油噴射系統(tǒng)（電控式）。（4）L型，使用質(zhì)量型空氣流量計的電控燃油噴射系統(tǒng)（電控式）。第二節(jié) 燃油噴射操縱系統(tǒng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量空氣流量或進(jìn)氣壓力測量發(fā)動機溫度、進(jìn)氣溫度、車速、節(jié)氣門位置測量發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量空氣流量或進(jìn)氣壓力測量發(fā)動機溫度、進(jìn)氣溫度、車速、節(jié)氣門位置測量差不多噴油量修正噴油量噴油器ECU一、組成：燃油系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)。二、原理：ECU依照各種傳感器信號，推斷發(fā)動機工況和狀態(tài)，確定最佳噴油量，在噴油壓力和噴口截面積一定時，實際噴油量可用噴油間歇時刻操縱。噴油量包括差不多噴油量和修正噴油量。三、差不多噴油量計算為

45、了獲得發(fā)動機運行時的最佳空燃比，提高其性能，需要精確操縱每個氣缸的噴油量。差不多噴油量是由發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷確定，由于電磁噴油器的噴油量與噴油器開啟時刻成正比，因此需要計算每個發(fā)動機工作循環(huán)的噴油時刻?？諝饬髁浚琧噴油的常數(shù)，z氣缸數(shù)，n轉(zhuǎn)速依照發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，通過查表能夠得到差不多噴有時刻?？諝饬髁坑嫿Y(jié)構(gòu)不同其差不多噴油時刻計算公式也不同。熱線式：翼片式：空氣流量計輸出信號?？ㄩT式： T：噴油持續(xù)時刻，：差不多噴油時刻，：噴油器無效時刻，：修正噴油系數(shù)。四、修正噴油系數(shù)阻礙因素：（1）進(jìn)氣溫度修正，進(jìn)氣溫度不同，空氣密度也不同，空燃比會發(fā)生變化。因此，ECU將依照進(jìn)氣溫度變化，修正噴油時刻。

46、（2）啟動噴油量修正，啟動時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速和溫度專門低，發(fā)動機工作不穩(wěn)定，應(yīng)提供濃的混合氣，因此適當(dāng)增加噴油時刻，能夠改善啟動性能。（3）啟動后噴油量修正，修正目的是保證發(fā)動機在溫度較低，汽油霧化不良的情況下能穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。（4）怠速暖機修正，假如現(xiàn)在發(fā)動機溫度較低，應(yīng)提供濃混合氣，使發(fā)動機溫度迅速升高到工作溫度。（5）加速時噴油量修正，加速時由于瞬間進(jìn)氣量增大，會使混合氣濃度下降，為保證汽車具有良好的加速性能，必須增加噴油量。（6）減速時噴油量修正，與加速時相反，減速時由于瞬間進(jìn)氣量減少，會使混合氣過濃，現(xiàn)在ECU將依照節(jié)氣門位置、進(jìn)氣量、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和溫度進(jìn)行減速噴油量修正。（7）燃油溫度噴油量修

47、正，當(dāng)汽油溫度較高時，噴油器內(nèi)的汽油會產(chǎn)生汽化，導(dǎo)致汽油密度下降，實際噴油量減少，當(dāng)汽車熱啟動時，應(yīng)適當(dāng)增加噴油時刻，以彌補因汽油汽化引起的燃油密度的變化。（8）燃油關(guān)斷操縱，一種是減速斷油操縱，另一種是超速斷油操縱。（9）蓄電池電壓變化噴油量修正，電池電壓變化會阻礙噴油線圈電流的變化，使噴油器的開啟時刻發(fā)生變化，從而引起噴油量的偏差，ECU能夠依照電池電壓變化，修正噴油器的噴油時刻。（10）空燃比反饋操縱，為了降低排放污染物，在汽車排氣系統(tǒng)均裝有三元催化裝置，只有在理論空燃比附近，三元催化器的催化效果最好。用氧傳感器為測量元件測量尾氣中氧氣濃度，以此來調(diào)節(jié)噴油時刻，實現(xiàn)空燃比的閉環(huán)操縱。在下

48、列條件下，空燃比反饋操縱不工作。a.發(fā)動機低溫工況（溫度低于60）。b.啟動及暖機工況。c.發(fā)動機大負(fù)荷工況。d.發(fā)動機減速斷油工況。（11）自適應(yīng)修正，也稱學(xué)習(xí)修正，用于進(jìn)一步提高空燃比的操縱精度，在噴油系統(tǒng)長時刻工作后，系統(tǒng)部件特性會發(fā)生變化，使空燃比反饋操縱的誤差加大，阻礙發(fā)動機性能。通過模糊算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法等操縱算法，系統(tǒng)能夠自我修正由于部件磨損等因素產(chǎn)生的操縱誤差，保證空燃比的操縱精度。五、怠速操縱（FSC）怠速是指節(jié)氣門關(guān)閉、油門踏板完全松開，且發(fā)動機對外無功率輸出，并能保持最低轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)工況。在都市道路工況約有30%的燃油消耗在怠速時期，怠速低能夠節(jié)油，但過低會使

49、發(fā)動機不能穩(wěn)定工作。目的：在滿足發(fā)動機怠速排放需求和穩(wěn)定運轉(zhuǎn)前提下，盡可能降低發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速。內(nèi)容：起動后操縱、暖機過程操縱、負(fù)荷變化操縱、減速操縱等。方式：1. 旁通通道空氣量操縱：采納步進(jìn)電機式怠速操縱系統(tǒng)，它由步進(jìn)電機式怠速操縱閥、傳感器和ECU組成，ECU能夠依照傳感器的輸出信號來推斷發(fā)動機的運行狀態(tài)，進(jìn)而操縱怠速操縱閥的開度，調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，使發(fā)動機工作在穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速上。操縱策略：（1）初始位置：為了改善發(fā)動機的再起動性能，在發(fā)動機點火開關(guān)關(guān)斷后，ECU操縱怠速操縱閥處于全開（125步）狀態(tài)，以便為下次起動做好預(yù)備；（2）啟動操縱：由于怠速操縱閥預(yù)先設(shè)置在全開位置，在起動期間通過怠速操縱閥

50、的旁通空氣量最大，發(fā)動機容易啟動。當(dāng)發(fā)動機冷卻水溫升到20度、轉(zhuǎn)速達(dá)到500rpm時，ECU將減小怠速操縱閥的開度。（3）暖機操縱：隨著發(fā)動機冷卻水溫度的升高，怠速操縱閥開始逐漸關(guān)閉，水溫達(dá)到70度時，暖機過程結(jié)束，怠速操縱閥關(guān)閉。（4）反饋操縱：當(dāng)發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速差超過一定值時，ECU將通過步進(jìn)電機操縱怠速操縱閥開度，增減旁通通道的空氣量，使發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相接近。（5）負(fù)荷變化操縱：怠速時如空擋開關(guān)、空調(diào)開關(guān)接通、斷開都會阻礙到發(fā)動機的負(fù)荷，為了幸免轉(zhuǎn)速波動或熄火，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速出現(xiàn)變化前，ECU預(yù)先設(shè)置怠速操縱閥的開度。（6）學(xué)習(xí)操縱：由于發(fā)動機在使用期間怠速操縱閥特性會發(fā)

51、生變化，使步進(jìn)電機操縱步數(shù)與怠速操縱閥實際開度之間關(guān)系發(fā)生變化，從而阻礙發(fā)動機轉(zhuǎn)速的操縱精度。2. 節(jié)氣門開度直接操縱 節(jié)氣門直動式是直接調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度，以達(dá)到操縱進(jìn)氣量目的。四、廢氣再循環(huán)（EGR）目的： 降低尾氣中指標(biāo)，提高進(jìn)氣溫度，改善發(fā)動機的燃燒條件。EGR為15%，可減少60%，但EGR過大，會阻礙發(fā)動機的動力性。方式：1. 固定比例式廢棄再循環(huán)系統(tǒng)。2. 可變EGR閥的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。實現(xiàn)：1. 在發(fā)動機工作時，ECU依照發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷信號，查表獲得現(xiàn)在的EGR閥的開度，從而操縱廢氣再循環(huán)比例。EGR閥有兩種形式，一種是電磁開關(guān)閥，另一種是步進(jìn)電機操縱的線性閥。五、燃油泵操縱在發(fā)

52、動機工作前，燃油泵應(yīng)提早工作，給油路建立供油壓力。此外，由于在發(fā)動機工作時，噴油器會連續(xù)不斷的進(jìn)行噴油，如此會使供油系統(tǒng)壓力產(chǎn)生波動，阻礙噴油量操縱精度，因此，供油系統(tǒng)中還要加裝燃油壓力調(diào)節(jié)器，以保證供油壓力穩(wěn)定。1、燃油供給系統(tǒng)的技術(shù)要求：（1）能夠產(chǎn)生足夠的噴油壓力（電動燃油泵）（2）精確操縱噴油時刻和噴油量（電磁噴油器）（3）噴油壓力與進(jìn)氣壓力之差保持不變（油壓調(diào)節(jié)器）（4）油管內(nèi)不能產(chǎn)生燃油蒸汽（二級電動燃油泵、底部供油噴油器）（5）發(fā)動機啟動前或短時刻停止工作后，供油管內(nèi)仍保持一定的供油壓力（單向閥）（6）當(dāng)油管內(nèi)壓力過高時，應(yīng)有高壓愛護(hù)裝置（高壓愛護(hù)閥）（7）減少壓力波動（燃油壓力

53、脈沖阻尼器），用膜片將阻尼的殼體分為兩部分，利用彈簧和膜片汲取燃油壓力的脈動，使噴油總管內(nèi)壓力平穩(wěn)。2、噴油供油方式：（1）頂部供油，當(dāng)發(fā)動機溫度較高時，油路中的燃油會氣化，產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象，阻礙汽車熱啟動性能。（2）底部供油，該方式能夠防止氣阻產(chǎn)生。3、噴油器的工作特性：由于噴油器閥針的機械慣性和電磁響應(yīng)時刻的存在，電磁閥的開啟將產(chǎn)生一個滯后時刻（取決于電磁閥通電電流和回位彈簧剛度），而噴油脈沖消逝后到閥針完全落座關(guān)閉也存在一個滯后時刻（取決于回位彈簧剛度），故將、稱為無效噴油時刻。蓄電池電壓對阻礙較大，故當(dāng)電池電壓變化時，需進(jìn)行修正。4、噴油量：（1）靜態(tài)流量Q：在規(guī)定噴油壓力下閥針保持在最大

54、升程時，單位時刻內(nèi)噴射的燃油量。（2）動態(tài)流量：為在某一個脈沖寬度范圍內(nèi)，噴油器噴射的燃油量，：脈沖寬度，：無效噴射時刻。5、噴油器評價：（1）最小線性動態(tài)流量：=K*T0，T0最小開啟時刻在1.21.8ms。（2）最大線性動態(tài)流量，qmax=K*(Ti-Tc)，Ti是噴油脈沖周期，Tc為噴油器關(guān)斷時刻，K是常數(shù)。TC噴油器停頓關(guān)斷最小時刻一般為0.6ms。（3）動態(tài)流量范圍。（4）噴油器的噴霧特性，噴油角度一般為1040為最佳。6、噴油器驅(qū)動電路：電流驅(qū)動和電壓驅(qū)動電路，電流驅(qū)動只用于低阻噴油器。低阻噴油器阻值范圍：0.63，高阻噴油器阻值范圍：1217。低阻噴油器驅(qū)動電壓：56V，高阻噴油

55、器驅(qū)動電壓：12V。六、電控噴油系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1. 燃油供給系統(tǒng)，燃油箱、燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器和噴油器。系統(tǒng)工作時，電動燃油泵將燃油從油箱中泵出，經(jīng)濾清器除去雜質(zhì)和水分后，在壓力調(diào)節(jié)器配合下在油路內(nèi)建立穩(wěn)定的供油壓力。電控單元采集發(fā)動機狀態(tài)信息（轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、進(jìn)氣溫度、水溫、氧濃度及爆震信號），通過運算和查表，確定現(xiàn)在噴油器的開啟時刻、工作頻率和噴油脈沖寬度，對各氣缸進(jìn)行連續(xù)噴油，燃油與空氣混合形成空燃比適當(dāng)?shù)目扇細(xì)怏w，在點火系統(tǒng)作用下點燃混合氣體，發(fā)動機開始做功。（1）燃油泵：汽油供油壓力250300KPa，燃油泵由直流電機和油泵組成，依照油泵結(jié)構(gòu)和原理不同，燃油泵可分為滾柱式、葉片

56、式、齒輪式。當(dāng)壓力超過400KPa時，安全閥打開，進(jìn)行卸壓。燃油泵中的安全閥的作用是防止供油管路中的油壓過高。在燃油泵停止工作后單向閥能使油路中保持一定的油壓，使發(fā)動機下次啟動時更加容易。燃油泵通常安裝在燃油箱內(nèi)，滾柱式燃油泵汲取能力較強，但燃油壓力脈動較大，必須串接一個燃油脈動緩沖器。電動燃油泵采納雙級泵，初級采納側(cè)槽泵，它能實現(xiàn)氣液分離，并以較低壓力向主泵供油，主泵采納齒輪式渦輪泵，用于產(chǎn)生供油壓力，以減小油壓的波動。（2）燃油壓力調(diào)節(jié)器：作用是使噴油器的噴油壓力穩(wěn)定，提高噴油量操縱精度，它分為絕對和相對壓力調(diào)節(jié)器兩種。a. 絕對壓力調(diào)節(jié)器，當(dāng)油壓超過設(shè)定值時，壓力油會推動膜片上移而使出油

57、閥開啟，部分壓力油經(jīng)出油閥和回油管流回到油箱，管路中油壓隨之降低，反之，會使出油閥關(guān)閉，油壓又會上升，絕對壓力調(diào)節(jié)器通過膜片依照油壓變化的振動，使油壓穩(wěn)定在一個恒定值，通過調(diào)節(jié)螺釘可改變彈簧力大小，用來確定油壓的設(shè)定值。缺點：它不能夠依照進(jìn)氣壓力變化調(diào)節(jié)噴油壓力，因此噴油量操縱精度較低。b. 相對壓力調(diào)節(jié)器，它與絕對壓力調(diào)節(jié)器的要緊區(qū)不在于膜片的彈簧側(cè)通過管路與發(fā)動機進(jìn)氣管相通，如此進(jìn)氣壓力的變化會阻礙彈簧側(cè)的作用力大小，進(jìn)而推動膜片的上下振動，調(diào)節(jié)噴油壓力。只有在噴油壓力和進(jìn)氣壓力之差不變前提下，噴油量與噴油脈沖寬度成正比，因此在油路中使用這種油壓調(diào)節(jié)器，噴油量操縱精度較高。（3）噴油器，它

58、是電磁類執(zhí)行器，依照操縱器產(chǎn)生的噴油脈沖信號精確操縱燃油噴射量。其結(jié)構(gòu)要緊有針閥式、球閥式和片閥式。按噴口數(shù)量可分為單噴口、雙噴口和多噴口。按電磁線圈電阻值噴油器可分為低阻噴油器（0.63）和高阻噴油器（1217）。針閥式噴油器應(yīng)用于多點噴射系統(tǒng)，當(dāng)電磁線圈通電后，產(chǎn)生的電磁力使鐵心及閥針克服彈簧力而離開閥座，壓力油從噴口噴出，線圈斷電后，電磁力消逝，鐵心及閥針在回位彈簧的作用下迅速回位，噴油電磁閥關(guān)閉，噴油停止。要求噴油器開關(guān)迅速、關(guān)斷完全。（4）冷啟動噴油器和熱時刻開關(guān)，在早期電控燃油噴射系統(tǒng)中，用冷啟動噴油來加濃冷啟動時的混合氣，它是一種電磁閥，它是在低溫、低電壓下工作。要求：霧化質(zhì)量高

59、、噴油角度大、冷啟動噴油器多采納渦流式噴孔。2. 空氣供給系統(tǒng)：空氣濾清器、進(jìn)氣管道、節(jié)氣門、怠速輔助空氣通道，怠速調(diào)節(jié)電磁閥?？諝夤┙o系統(tǒng)能夠依照節(jié)氣門開度調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，并對進(jìn)氣量進(jìn)行準(zhǔn)確測量。在氣缸進(jìn)氣行程真空吸力作用下，適量的空氣經(jīng)空氣濾清器、節(jié)氣門或怠速通道進(jìn)入進(jìn)氣歧管，在此與噴油器噴出的汽油進(jìn)行混合，當(dāng)進(jìn)氣門開啟時進(jìn)入汽缸。（1）空氣流量傳感器a. 量板式空氣流量計，由流量計和電位計組成。空氣流量計的測量板與電位計的滑片都固定在轉(zhuǎn)軸上，在空氣進(jìn)入流量計時，氣流推動測量板轉(zhuǎn)動，進(jìn)氣量越大，測量板轉(zhuǎn)過角度越大，在轉(zhuǎn)軸帶動下，電位計滑片隨測量板轉(zhuǎn)動而滑動，并輸出相應(yīng)的輸出電壓，輸出電壓與進(jìn)氣量近似成正比。b. 卡門旋渦式空氣流量計，在進(jìn)氣通道中設(shè)置一錐形渦流發(fā)動器，當(dāng)空氣通過時，渦流發(fā)生器的后面就會產(chǎn)生漩渦，稱為卡門漩渦。漩渦頻率，只要測出卡門渦旋的頻率就能夠明白空氣的流速v，在已知空氣通道截面積和空氣密度及溫度條件下，能