汽車電子功率控制 EPC技術(shù)培訓(xùn).ppt

1、汽車電子功率控制（EPC）,主講：何正茂,electronic power control,電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)不僅僅是節(jié)氣門拉線的替代品!,通過定位節(jié)氣門，駕駛員在沒有踏下加速踏板的情況下，發(fā)動機(jī)控制單元也可以調(diào)節(jié)扭矩。,機(jī)械節(jié)氣門定位系統(tǒng),在該系統(tǒng)中，駕駛員踏下加速踏板并通過拉索對節(jié)氣門進(jìn)行機(jī)械定位。 當(dāng)踏下加速踏板時(shí)，ECU不能控制節(jié)氣門的位置，為了調(diào)整發(fā)動機(jī)的扭矩，ECU必須參考其他的變量，比如點(diǎn)火正時(shí)和噴射正時(shí)。 只有在怠速范圍內(nèi)和巡航控制系統(tǒng)中節(jié)氣門的定位才可以由電機(jī)驅(qū)動。,電子節(jié)氣門定位系統(tǒng),在該系統(tǒng)中，節(jié)氣門在整個(gè)調(diào)整范圍內(nèi)都是由電機(jī)來控制的。 駕駛員踏下加速踏板，傳感器記錄下加

2、速踏板的位置并將該信息傳遞給ECU，ECU再將相應(yīng)的輸入信號傳遞給節(jié)氣門定位器，獲得所需要的發(fā)動機(jī)動力。 但是，如果出于安全或燃油消耗的因素考慮，ECU可以獨(dú)立于加速踏板的位置而控制節(jié)氣門。 優(yōu)點(diǎn)是發(fā)動機(jī)可以根據(jù)不同的需求（駕駛員的輸入，廢氣的排放，燃油消耗以及安全性。）確定節(jié)氣門的位置。,發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)所使用的能夠影響發(fā)動機(jī)扭矩的工具是：節(jié)氣門、增壓壓力、汽缸壓縮比和點(diǎn)火提前角。,內(nèi)部的扭矩要求包括：啟動、三元催化預(yù)熱、怠速控制、動力限制、速度限制裝置、lambda控制。 外部的扭矩要求來自：自動變速箱（換擋點(diǎn)）、制動系統(tǒng)（牽引力控制和發(fā)動機(jī)制動）、空調(diào)控制、巡航控制。,機(jī)械式節(jié)氣門定位系統(tǒng)

3、的發(fā)動機(jī)扭矩控制,各種需要的扭矩信號都被傳遞到ECU，然后再進(jìn)行處理。 扭矩的需求不能得到最優(yōu)化的匹配，因?yàn)镋CU不能直接控制機(jī)械式調(diào)整的節(jié)氣門。,電子節(jié)氣門定位系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)扭矩控制,該系統(tǒng)使用以扭矩為導(dǎo)向的發(fā)動機(jī)管理模式,它的意義在于： ECU收集所有內(nèi)部和外部的扭矩信號然后計(jì)算出必須的控制動作。該系統(tǒng)比以前的系統(tǒng)更精確，更有效。,系統(tǒng)同時(shí)處理兩條路徑的信息,在第一條路徑中，系統(tǒng)激活影響到增壓的控制變量，這些變量也被當(dāng)作長期扭矩需求的控制變量。 它們是： 節(jié)氣門角度 增壓壓力,在第二條路徑中，系統(tǒng)改變影響到獨(dú)立于增壓的短期扭矩的控制變量。 它們是： 點(diǎn)火時(shí)間 噴射時(shí)間 汽缸壓縮,電子節(jié)氣門控

4、制系統(tǒng)的組成,帶加速踏板位置傳感器的加速踏板模塊 發(fā)動機(jī)控制單元 節(jié)氣門控制單元 故障指示燈,用傳感器來確定當(dāng)前加速踏板的位置并將相應(yīng)的信號傳遞到發(fā)動機(jī)控制單元。,發(fā)動機(jī)控制單元 根據(jù)加速踏板信號計(jì)算出駕駛員需要的發(fā)動機(jī)動力，并將此信息轉(zhuǎn)換為發(fā)動機(jī)扭矩?cái)?shù)值。為此，發(fā)動機(jī)控制單元激活節(jié)氣門驅(qū)動裝置以進(jìn)一步開啟或關(guān)閉節(jié)氣門。在激活節(jié)氣門驅(qū)動裝置時(shí)，發(fā)動機(jī)控制單元也考慮滿足其它的扭矩需求。 此外，它還監(jiān)控“電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)”的功能。,節(jié)氣門驅(qū)動裝置根據(jù)發(fā)動機(jī)控制單元發(fā)出的指令激活節(jié)氣門。 節(jié)氣門位置傳感器向發(fā)動機(jī)提供節(jié)氣門位置的反饋數(shù)值。,故障指示燈 向駕駛員提示電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)已存在故障。,工

5、作過程 怠速時(shí) ECU可以從加速踏板位置傳感器的信號電壓上識別出加速踏板有沒有被踏下，怠速控制過程現(xiàn)在開始。,ECU激活節(jié)氣門驅(qū)動裝置并通過一個(gè)電機(jī)來定位節(jié)氣門。 節(jié)氣門根據(jù)實(shí)際怠速值與規(guī)定怠速值的偏差來開啟或關(guān)閉節(jié)氣門。,節(jié)氣門驅(qū)動裝置的兩個(gè)角度傳感器將當(dāng)前節(jié)氣門的位置信號傳遞給ECU。,踩下加速踏板時(shí)： ECU可以從加速踏板位置傳感器的信號電壓識別加速踏板被踩下的程度，使用該信息，ECU計(jì)算出駕駛員的輸入并通過一個(gè)電機(jī)激活節(jié)氣門的驅(qū)動裝置，將節(jié)氣門定位。 發(fā)動機(jī)控制單元同時(shí)控制點(diǎn)火正時(shí)、噴油時(shí)間以及必要的增壓壓力。,ECU在計(jì)算必要的節(jié)氣門位置時(shí)，允許附加的發(fā)動機(jī)扭矩需求因素。 包括： 速

6、度限制裝置 巡航控制 牽引力控制 發(fā)動機(jī)制動控制,當(dāng)需要一定的發(fā)動機(jī)扭矩時(shí)，即使加速踏板的位置沒有被改變，依然可以調(diào)節(jié)節(jié)氣門。,系統(tǒng)部件功能解析,請說出上述系統(tǒng)部件的名稱？,發(fā)動機(jī)控制單元,簡單地說，發(fā)動機(jī)控制單元由以下兩個(gè)處理單元組成功能處理器和監(jiān)視處理器。,功能處理器：接受來自傳感器的信號，對其進(jìn)行處理并激活執(zhí)行元件。 監(jiān)視處理器：自診斷,監(jiān)視處理器連續(xù)地對功能處理器的功能進(jìn)行監(jiān)控。同時(shí)，它也檢查功能處理器的輸出信號并把它與自己的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。功能處理器和監(jiān)視處理器通過查詢/應(yīng)答功能來相互檢查。 如果發(fā)現(xiàn)故障，兩個(gè)處理器能夠影響互相獨(dú)立的節(jié)氣門控制單元，點(diǎn)火和噴射以關(guān)閉發(fā)動機(jī)。 如果E

7、CU出現(xiàn)故障，影響到發(fā)動機(jī)工況及EPC無法 匹配等。,加速踏板模塊,使用兩個(gè)傳感器是為了最大程度地保證安全性。這種系統(tǒng)配置也被稱之為“冗余系統(tǒng)”，冗余在字面上的意思是“多余的”。 兩個(gè)傳感器是滑動觸點(diǎn)電位計(jì)，它們被安裝在一根公用的軸上，電位計(jì)的觸點(diǎn)和傳送至ECU的電壓隨著加速踏板位置的變化而變化。,如果一個(gè)傳感器發(fā)生故障，則出現(xiàn)以下情況： 在故障存儲器中儲存故障，并且故障指示燈點(diǎn)亮。 系統(tǒng)開始啟動怠速模式，如果在定義的測試時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)第二個(gè)傳感器在怠速位置內(nèi)，則車輛繼續(xù)運(yùn)行。 如果需要節(jié)氣門進(jìn)入全開狀態(tài)，則發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速緩慢提高。 此外，也通過制動踏板開關(guān)來識別怠速。 舒適系統(tǒng)功能，如巡航控制被關(guān)閉

8、。,當(dāng)兩個(gè)傳感器都發(fā)生故障時(shí)，則發(fā)生以下情況： 在故障存儲器中儲存故障，并且故障指示燈點(diǎn)亮。 發(fā)動機(jī)僅僅在高怠速（最高1500轉(zhuǎn)/分）下運(yùn)轉(zhuǎn)，并不在對加速踏板作出響應(yīng)。,電路： 兩個(gè)滑動觸點(diǎn)電位計(jì)上的電壓均為5V。出于安全性考慮，每一個(gè)電位計(jì)都有其單獨(dú)的電源（紅色）、單獨(dú)的接地線（棕色）和單獨(dú)的信號線（綠色） 其中一個(gè)電位計(jì)上安裝一個(gè)串聯(lián)電阻。其結(jié)果是兩個(gè)電位計(jì)的特性曲線不同。這對安全性和測試功能是必需的。,節(jié)氣門控制單元,思考：為什么要對節(jié)氣門控制單元進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)定？,兩個(gè)角度傳感器向發(fā)動機(jī)控制單元提供當(dāng)前節(jié)氣門位置的反饋信號。出于安全性的考慮，使用兩個(gè)傳感器。,兩個(gè)角度傳感器使用共同的電源線

9、（紅色）和接地線（棕色）。 每個(gè)角度傳感器都有自己的信號線（綠色）。 取決于運(yùn)動方向，節(jié)氣門驅(qū)動裝置（藍(lán)色）被激活。,節(jié)氣門驅(qū)動裝置 節(jié)氣門可以在怠速位置和節(jié)氣門全開位置無級的定位。,節(jié)氣門位置,下機(jī)械停止位 在該位置，節(jié)氣門關(guān)閉。,下電子停止位,在ECU中定義，它位于下機(jī)械停止位的上部。在工作中，節(jié)氣門的關(guān)閉位置不會超過下電子停止位，這樣可以防止節(jié)氣門伸入殼體中。,緊急運(yùn)行模式 當(dāng)節(jié)氣門驅(qū)動裝置上沒有電壓時(shí)，彈簧回位系統(tǒng)把節(jié)氣門設(shè)置在緊急運(yùn)行模式上，在該位置上，車輛只能在高怠速下行駛并且功能受到限制。,上電氣停止位 在ECU中定義，它是車輛在運(yùn)行時(shí)節(jié)氣門能打開的最大角度位置。,上機(jī)械停止位

10、位于上電氣停止位的上部。但是它不影響發(fā)動機(jī)的動力，因?yàn)樗挥诠?jié)氣門軸的陰影中。,故障所造成的影響 如果節(jié)氣門驅(qū)動裝置出現(xiàn)故障，則節(jié)氣門自動進(jìn)入緊急運(yùn)行位置。 故障被存儲在故障存儲器中，電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的故障指示燈點(diǎn)亮。 駕駛員只能在緊急運(yùn)行狀態(tài)下行駛。 舒適系統(tǒng)的功能被關(guān)閉。,節(jié)氣門的角度在測量數(shù)據(jù)塊中是以百分比的方式或角度形式來顯示的。,信號失靈造成的影響,如果ECU接收到一個(gè)錯(cuò)誤的信號，或者角度傳感器沒有發(fā)出信號： 故障存儲器中會存儲故障，并且電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)故障指示燈點(diǎn)亮。 對扭矩具有影響的子系統(tǒng)（例如巡航定速或發(fā)動機(jī)制動控制）都將被關(guān)閉。 負(fù)載信號用來監(jiān)控剩下的角度傳感器。 對加速

11、踏板的響應(yīng)正常。,如果ECU接收到一個(gè)錯(cuò)誤的信號，或者兩個(gè)角度傳感器都沒有發(fā)出信號： 故障存儲器中會存儲故障，并且電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)故障指示燈點(diǎn)亮。 節(jié)氣門驅(qū)動裝置被關(guān)閉。 發(fā)動機(jī)僅在1500rmp的高轉(zhuǎn)速下運(yùn)行、并且不再對加速踏板的位置做出響應(yīng)。,輔助信號,制動燈開關(guān) 制動踏板開關(guān) 2個(gè)傳感器都集成在位于制動踏板的部件中?！爸苿犹ぐ逡烟は碌男盘柋浑娮庸?jié)氣門控制系統(tǒng)使用兩次。 “制動踏板已踏下”信號 使得巡航控制系統(tǒng)關(guān)閉 在加速踏板位置傳感器發(fā)生故障時(shí)，被用作缺省的怠速信號。,信號故障所產(chǎn)生的影響 如果一個(gè)傳感器出現(xiàn)故障，或者發(fā)現(xiàn)輸入信號不正常，發(fā)動機(jī)控制單元開始執(zhí)行以下功能： 舒適系統(tǒng)的功能 如果一個(gè)加速踏板位置傳感器也發(fā)生故障，那么發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速被限制在高怠速。,電路 在正常位置上，制動踏板開關(guān)是打開的，它從30號接線