BOSCH发动机电控管理系统

BOSCH M1.5.4 发 动 机 电 控 系 统,目 录,发动机概述,型号：DA465Q-1A2/D型汽油机 型式：四缸、四冲程、水冷、 直列、横置、顶置凸轮轴 缸径： 65.5mm 冲程： 78mm 压缩比 ：9 排量： 1051ml 额定功率：38.5kW（5200 r/min） 最大扭矩：83Nm（30003500r/min）,标准电喷参数,发动机电控管理系统（EMS）可以精确地控制进入发动机汽缸内的空气和燃油的混合比、燃烧过程及废气转换，以达到优化发动机性能，改善汽车驾驶性能，并且更加严格地控制汽车所排出的废气对于空气的污染。,EMS系统简介,联合汽车电子 BOSCH（博世） M1.5.4 该系统具有顺序点火、顺序喷油、爆震闭环控制、怠速闭环控制、碳罐控制、空调自动控制等功能 采用的是闭环控制发动机电控系统，以ECU为核心，控制每循环的喷油量 三元催化反应器最大限度地净化排放 ，排放达到欧洲II号水平 具有自我诊断功能,EMS系统简介,开环与闭环控制,开 环 控 制,控 制 结 果,系 统 控 制,执 行 器 动 作,工 作 请 求,误 差 监 控,控 制 结 果,系 统 控 制,执 行 器 动 作,工 作 请 求,闭 环 控 制,怠速转速闭环控制的原理,ECU通过节气门位置、冷却液温度传感器信号识别怠速工况，并确定怠速转速的预控制值 当发动机第一次起动时，ECU通过“自学习”来确定怠速转速执行器的位置 通过怠速调节器改变怠速空气通道的截面积，调节进入气缸的空气量和燃油量，使转速实际值趋向于预控制值，并最终达到一致。此时，ECU将记住怠速调节器的位置 当发动机再次识别到怠速工况时，将直接控制怠速调节器到怠速位置 当空调接通时，ECU控制怠速调节器进行预控制修正，提高怠速转速,点火正时与爆震控制的原理,系统采用有分电器顺序点火方式 ECU根据负荷信息和转速信息确定点火提前角设定值 根据冷却液温度信息、加速信息和倒拖信息等进行修正，得出应有的点火提前角，由此确定点火正时 一旦检测到爆震信号，ECU立刻推迟点火提前角，直到不再出现爆震信号,EMS 系 统 组 成,发动机电控系统由传感器、电子控制单元（ECU）和执行器三个部分组成。,MOTRONIC 电子控制单元,传感器： 节气门位置传感器 进气压力传感器 进气温度传感器 爆震传感器 冷却液温度传感器 氧传感器 曲轴转速传感器,执行器： 电动燃油泵 喷油器 燃油压力调节器 点火线圈 怠速调节器 碳罐控制阀,EMS 系 统 组 成,传感器节气门位置传感器,形式：电位计式 作用：本传感器用于向ECU提供节气门转角信息。根据这个信息，ECU可以获得发动机负荷信息、工况信息（如起动、怠速、倒拖、部分负荷、全负荷）以及加速和减速信息。 位置：与节气门同轴，安装在节气门体外侧,传感器节气门位置传感器,电压检测：节气门全关 0.2V-0.7V 节气门全开 3.0V-4.8V 电阻检测：1.952.10 K 注：在观察电阻值变化的时候，注意观察阻值是否有较大的跳跃。,节气门传感器波形测量只要点火开关打开就可以测量，如右图， 1-节气门怠速电压值 2-转动节气门查看是否有信号中断现象 3-最高电压位置,传感器进气压力传感器,作用：提供发动机负荷信息，即通过对进气管的压力测量，间接测量进入发动机的进气量，再通过内部电路使进气量转化成电信号，提供给电脑 位置：装在进气歧管稳压腔上 电压：5V 接线端子： 1-地 2-温度信号 3- +5V 4-压力信号,传感器进气压力传感器,结构原理： 进气管压力传感器通过一条通道与进气管相连，监测进气管的进气绝对压力 传感器元件由一块钟罩状的、有一定厚度的膜片构成，这层膜片密封信具有特定内压的参考压力腔 膜片导电性根据机械应力的变化而改变，膜片的任何变形都会引起电桥平衡发生变化 电桥电压指示了进气管压力的变化信号 处理电路将电桥电压放大，以补偿温度变化带来的影响，并使压力响应曲线线性化 信号处理电路中输出电压信号被传送到ECU,传感器进气温度传感器,作用：提供空气温度信息用于修正喷油量和点火正时 位置：进气温度传感器与进气歧管压力传感器做成一体 结构原理：其内部为一个负温度系数的热敏电阻，即温度越高，其电阻越小，温度越低，电阻越大 波形：进气温度传感器波形在怠速常温情况下是固定不动的 电阻检测：当温度为20时，阻值应为2.2-2.7K;30时应为1.4-1.9 K,40时应为1.11.4 K否则更换传感器.,传感器曲轴转速传感器,形式：霍尔式 作用：提供转速和曲轴相位信息，相位信息为喷油正时和点火正时提供参照点 检测：应用示波器测量波形，其信号为5V方波,传感器曲轴转速传感器,1-叶片 2-叶片开关 3-传导元件 4-气隙; 5-霍尔集成电路的陶瓷衬底(壶形) 6-霍尔发生器三芯导线 7-分电器轴 8-支承板 9-分电器壳 10-分电器转子,传感器冷却液温度传感器,作用：水温传感器是监测发动机冷却水温度，将之转换为电压信号传送到ECU，ECU根据此信号来控制喷油量，点火正时和怠速控制等 安装位置：装在进气歧管缸盖出水口处,1-信号地 2-温度信号,传感器冷却液温度传感器,结构原理：进气温度传感器内部为负温度系数的热敏电阻,波形：水温传感器波形在水温不变情况下，波形不变 1-从冷车开始； 2-风扇开始运转； 3-风扇停止,传感器氧传感器,位置：装在发动机和三元催化转化器之间 作用：提供混合气浓度信息用于修正喷油量，实现对空燃比的闭环控制 原理：氧传感器根据排气中氧溶度的高低换成输出电压信号并将电压信号送到ECU。当空燃比小时，则排气中含氧浓度降低，输出电压升高,传感器氧传感器,电阻：点火开关关闭，脱开氧控测器插塞连接，电阻测量仪连接到探测器方向的二根白色导线，阻值在0.2-20K,与温度有关,波形： 其电压变化应在0.10.9V之间。2500rpm定速情况下，10秒钟至少变化5次以上，否则氧传感器老化。怠速情况下检查电压不能超出1V 。,传感器爆震传感器,位置：装在发动机缸体进气侧四缸中上部 作用：提供爆震信息用于修正点火正时，实现爆震闭环控制 安装：传感器必须以其金属面紧贴在气缸体上，安装时不能加任何垫片及锁紧装置,只可用螺钉紧固 ，力矩不可过大。,传感器爆震传感器,原理 ： 在某种条件下，火花点火发动机的燃烧会演化为一种不正常的燃烧过程，此时伴随着典型的“敲缸声”和“碰击声” ，我们称之为“爆震” 爆震过程是由于在燃烧火焰前锋还示达到之前，提前点燃混合气所致，它限制了发动机的功率输出的有效热效率 。长时间的爆燃引起的压力波，以及在气缸垫上、活塞顶和气门附近的区域产生的热应力，都会导致机械损坏 爆震传感器测得爆震燃烧所产生的振动信号，并把它们转换为电信号，然后传递给ECU,传感器爆震传感器,检测：用欧姆表测量插头上接脚1（信号线）与2之间阻值,应大于1.0M。测量插头上接脚2、3分别与搭铁之间阻值，均应为0,波形： 在没有爆震发生时其电压不变。其波形检测可以在发动机熄火情况下采用敲击发动机的方式测量。或者发动机着车情况下，猛踩油门几次，发生爆震时测量。,执行器电动燃油泵,位置：安装在油箱内 功能：电动燃油泵能将燃油持续地从油箱中吸出，给发动机供给足够的燃油。电动燃油泵的开或关由发动机电脑ECU决定。当发动机工作而点火系统停止工作时，则由一个安全电路切断燃油供应 组成：燃油泵总成和电动机安装在同一机体中，并且都沉浸在流动的燃油中；储油桶及其特殊的结构设计，在油箱内液位较低时，使储油桶内的液面高于油箱的液面,组成： 1-泵；2-电动机；3-泵盖,执行器电动燃油泵,系统压力测试：连接油压表到燃油管路，启动发动机，油压为30PSI。 调节压力测试：怠速情况下，拔下油压调节器，燃油压力达到40PSI以上。 最大压力测试：夹住回油管，油压迅速升高，达到80PSI以上。 残余压力测试：发动机熄火后20分钟，燃油压力在20PSI以上。,执行器喷油嘴,位置：如图装在油轨总成上 原理：电磁式喷油器内装有一副螺线管衔铁，衔铁位于阀针之上与阀针一起在阀体中作精确运动。当喷油器不工作时，螺旋弹簧将阀针压在阀座上，防止燃油从喷油口流出进入进气道。当控制系统向壳体内的螺线管发出激励电流时，螺线管内通电，使衔铁上升60100m，并按程序指令打开阀针，燃油从喷油器的喷油口喷出,工作电压：12V 线圈电阻：15-18,执行器喷油嘴,1、燃油分配管； 2、喷油器总成； 3、喷油嘴密封圈； 4、螺钉； 5、燃油压力调节器,使用： 根据装有汽油喷射系统的进口车辆在中国的使用情况，以及我国目前使用的汽油油品的实际情况，车辆在长期停放时，要求每两至三个月运转一次发动机，时间三至五分钟，以避免因汽油结胶堵塞喷油器，以确保车辆的良好状况。每年或两万公里应清洗一次，时间不可超过5分钟。,执行器喷油嘴,波形分析：1 应注意怠速时波形的稳定性。 2 注意加速时的搭铁时间的增加量 3 观察减速断油、开空调提速等波形变化。,执行器燃油压力调节器,功能：燃油压力调节器用于调节燃油系统中的燃油压力，使其与大气压力的压力差大体上保持一个恒定的数值。 原理：该压力调节器为膜片式溢流阀。当系统燃油压力增加，进油口内的油压超过弹簧的预紧弹力和弹簧室内空气压力的合力时，膜片被顶起，阀开启，燃油通过压力调节器中央的回油口泄流回到燃油箱，燃油压力下降，直到阀关闭。,油压调节器的检修,发动机熄火，在进油管接头围上抹布，卸下进油管接头，并在进油管接头与燃油分配管间装上一油压表。起动并怠速运转，燃油压力额定值应为30PSI 。增大节气门开度，燃油压力应短时增大到约33PSI 。拨下真空管,燃油压力必须提高到约35PSI 。关闭点火开头,通过油压表上的压力降检查密封性和压力保持,在10min后必须还至少有20PSI 。 若压力低于20PSI起动发动机并怠速运转,压力建立后,关闭点火开关,用钳子夹回油管;观察油压表上的压力降,若隐若现10分钟后,表压力不低于20PSI 。 更换燃油压力调节器，若此时压力仍低于20PSI,则检查以下各项:检查管路是否泄漏;检查电动燃油泵单向阀;检查燃油分配管和喷油器的接口O形圈的密封性;检查油压表的密封性.,执行器点火线圈,功能：点火线圈储存点火能量，并且在点火触发时，产生点火所需的高电压 安装：点火线圈的安装支座必须稳定可靠接地 控制：由ECU控制接通和断开初级回路而点火,型号:0221502462 初级线圈电阻： 0.60.8 中央高压线电阻：5.4K， 分缸高压线电阻：7.2 K,执行器点火线圈,1-分电器 2-电脑 3-点火线圈 a点火线圈电源 b点火线圈到电脑控制线 c分电器内曲轴信号,原理：点火线圈是根据电感原理工作的，系统由初级和次级线圈构成，储存在初级绕组磁场中的能量传递到次级绕组。现代点火线圈由一块铁心构成，形成一个封闭的磁回路，并且有一个塑料外壳。在壳体内，初级绕组直接安装在铁心上的绕线管上。其外部缠有次级绕组。为了提高抗击能力，将绕组制成盘式或盒式。为使两极绕组之间以及绕组同铁心之间实现有效绝缘，壳体内灌满环氧树脂。,执行器怠速调节器（步进电机）,位置：安装在节气门体上 功能：提供怠速旁通空气道，并由ECU控制其动作通过改变通道截面积控制旁通空气量，实现发动机怠速工况时转速的闭环控制。 原理：怠速马达外接4线，内部为两组线圈，转子是一个永久磁铁，同时有一根螺线轴穿过永久磁铁，两者是螺纹接触。通以电流时，转子会朝相应方向旋转，由于转子与螺线轴是螺纹接触，转子角位移就转化为螺线轴的线位移 电阻值：12-18,执行器怠速调节器（步进电机）,工作情况：正常水温（60以上）怠速转速为850±50r/min。冷机时，汽油机在ECU的控制下在大约10