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发动机电子控制系统.ppt

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    • 第第8 8章章 发动机电子控制系统发动机电子控制系统汽车电器与电子技术汽车电器与电子技术主讲:贠海涛主讲:贠海涛 v现代汽车发动机电子控制系统的主要组成v汽油喷射控制系统v电子点火控制系统v怠速控制系统v排放控制系统v其它发动机电子控制技术v故障诊断系统v重点:汽油喷射控制原理本章主要内容http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.1.1 发动机电子控制系统的发展概况(1)模拟技术  20世纪60年代及70年代初,在汽车上出现了由集成电路组成的电子控制系统,这种模拟式集成电路模块只能完成某种控制功能,如果要增加控制项目,需要增加相应的控制功能电路,使得组合控制模块的电路很复杂且体积大,其控制精度、工作可靠性等都较低因此,这一时期出现的多为单一控制功能的汽车电子控制系统,发动机的电子控制项目发展受到了限制 8.1 概述http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 (2)微电子技术  微机所具有的高运算速度、大存储量和多路数据传输通道等特点使得将几个电子控制装置集中控制成为可能,增加新的电子控制项目也很容易。

      发动机集中控制系统在增加新的控制项目时,只需增加相应的执行机构和该项目特有的传感器,而电子控制器中的微机则只要增加该控制项目所需的标准参数和控制程序、增设相应的输入输出接口即可因此,20世纪70年代后期以来,以微机为控制核心的电子控制系统不仅将原先互相独立的电子点火控制系统和汽油喷射电子控制系统组合成一个综合的控制系统,还增加了怠速控制、废气再循环控制、活性炭罐通气控制及故障自诊断等功能8.1.1 发动机电子控制系统的发展概况http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 (3)发动机集中电子控制系统 发动机集中电子控制系统各控制项目共用传感器所提供的信息,可以设置协调各控制单项的综合控制程序,因而其控制的协调性和精度比各单项独立控制高随着对汽车性能要求的不断提高和微机技术的进一步发展,发动机集中控制系统的项目将会更多,并向着与汽车其它电子控制系统实现集中控制的整车集中电子控制的方向发展8.1.1 发动机电子控制系统的发展概况http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 发动机电子控制系统的结构http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 ü日产公司的ECCS(发动机集中电子控制系统)ü丰田公司的TCCS(丰田计算机控制系统)ü本田公司的PGM(程序式汽油喷射系统)ü通用公司的DEI(数字式汽油喷射系统)ü福特公司的EEC(发动机电子控制系统)ü大众公司的MPEI(多点汽油喷射系统) 这些不同名称的电子控制系统均具有多项控制功能,但具体的结构形式或控制功能则有所不同。

      同一汽车公司应用于不同型号发动机的电子控制装置,其结构和控制内容也可能不完全相同8.1.2 发动机集中电子控制系统实例http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.1.2 发动机集中电子控制系统实例 1、日产公司的发动机集中电子控制系统(ECCS)http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.1.2 发动机集中电子控制系统实例2.丰田公司计算机控制系统(TCCS)http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2 汽油喷射控制系统n汽油喷射控制技术的发展概况n汽油喷射控制系统的结构n汽油喷射控制系统的控制原理n重点:汽油喷射系统的控制原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.1 概 述v20世纪50年代开始应用于赛车的二行程发动机v1954年,德国奔驰汽车公司在其生产的300BL四行程发动机上使用了汽油喷射技术v1958年,奔驰公司推出了进气管内喷射式220SE发动机v1967年,德国博世(Bosch)公司购买美国本迪克斯(Bendix)公司开发的电子控制汽油喷射装置(Electrojector)技术, 推出了D-Jetronic电控汽油喷射装置。

      1.1.汽油喷射技术发展概况与特点汽油喷射技术发展概况与特点((1 1)汽油喷射技术发展概况)汽油喷射技术发展概况http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.1 概 述v1968年,德国大众汽车公司首次将博世公司研制的D-Jetronic应用于轿车上v1972年,博世公司推出L-Jetronic电控汽油喷射装置和K-Jetronic机械控制汽油喷射装置v1980年,美国通用(GM)和福特(Ford)公司又推出了单点喷射式电子控制汽油喷射装置(SPI)v2002年,奥迪开始在车型中使用FSI汽油直喷技术 v2004年,奥迪在FSI发动机中融入涡轮增压技术形成TFSI发动机技术 v2005年,大众1.4升直喷汽油发动机首先采用了TSI技术(涡轮机械增压汽油分层喷射发动机 )http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.1 概 述((2 2)汽油喷射式发动机的特点)汽油喷射式发动机的特点 汽油喷射技术是将具有一定压力的汽油直接喷射到进气歧管,与进入的空气混合而形成适当浓度的可燃混合气。

      这种混合气形成方式具有如下的优点 ① 进气阻力小由于进气管中无需喉管,发动机的进气阻力小,使发动机的充气效率得以提高,从而有效地提高了发动机的动力性 ② 雾化良好喷射的汽油颗粒小、雾化良好,有助于形成空燃比适当、各缸均匀的混合气,可使发动机各缸均有良好的燃烧,充分发挥汽油的效能,降低油耗和排气污染;汽油喷射可在发动机低温、低速时使汽油仍得到良好的雾化,因此也改善了发动机低温起动性能和汽车爬坡性能 ③ 供油滞后性小由于汽油以一定的压力直接喷射在进气门处,其对节气门的响应快,因此,发动机的加速性能好http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.1 概 述 相比于机械控制汽油喷射系统,电子控制汽油喷射系统还具有如下的优点 ① 空燃比控制精度高电子控制汽油喷射技术可实现非线性的空燃比控制,在发动机的各种工况下均有最佳的基本供油量控制,并且还可根据发动机的温度、废气中的氧含量等情况对供油量作出修正控制因此,电子控制汽油喷射系统可使发动机始终在最佳的空燃比状态下工作 ② 可实现汽车减速断油控制电子控制汽油喷射系统很容易实现在汽车减速时断油控制。

      从而进一步减少了汽油的消耗和排气污染 ③ 可实现与其它电子控制系统的协调性控制汽车各个电子控制系统的协调控制,可使汽车的安全性、舒适性、动力性及经济性进一步提高 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.1 概 述汽油喷射系统分类 喷油和供油量的控制方式 喷油器的位置 博世(Bosch)公司的命名方式 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.1 概 述Ø喷油和供油量的控制方式 机械控制方式 机电混合控制方式 电子控制方式http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.1 概 述Ø喷油器的位置 缸内喷射 缸外喷射 单点喷射式(SPI) 多点喷射式(MPI) 同时喷射 分组喷射 独立喷射 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.1 概 述博世(Bosch)公司的命名方式 K型 KE型 D型 L型http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.1 概 述 1.按喷油和供油量的控制方式不同分 ① 机械控制方式。

      通过油路中的压力油顶开喷油器实现喷油,由空气流量计的感知板根据进气管空气流量动作,并通过柱塞式比例阀的联动来控制喷油量这种机械控制方式在工作过程中喷油器连续喷油,通过控制喷射流量来调节空燃比 ② 机电混合控制方式实际上是机械控制方式的改进型,增设了一个由电子控制器控制的电液流量调节器,使其、适应性和控制功能得以提高 ③ 电子控制方式电子控制器根据发动机各传感器输入的信号产生适当的喷油控制脉冲,控制电磁阀式喷油器喷油,其组成与原理如图所示 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.1 概 述2.按喷油器的位置不同分 (1) 缸内喷射式 喷油器安装在发动机气缸盖上,汽油直接喷射到气缸内这种喷射方式其喷油的压力高,喷射的时间要求很严,且喷油器要承受高温、高压,其结构较为复杂因此,缸内喷射式只是在早期的机械控制汽油喷射装置中被采用近年来,人们又致力于研究开发缸内喷射式电子控制汽油喷射装置,其目的是使发动机能满足更高的动力性、经济性和排放控制要求FSI是Fuel Stratified Injection的词头缩写,汽油分层喷射) (2) 缸外喷射式 缸外喷射式又分单点喷射(SPI)和多点喷射(MPI)两种形式。

      http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.1 概 述 1) 单点喷射式(SPI, Single Point Injection) 汽油喷射装置有一个或两个喷油器,安装在节气门体处,因此也被称之为节气门体式汽油喷射装置SPI的控制精度稍低于MPl,但执行机构简单、成本较低、工作可靠性相对较高从80年代开始,SPI在一些汽车上得到了应用2) 多点喷射式(MPI, Multi Point Injection ) 汽油喷射装置有与发动机气缸数相等的喷油器,安装在进气门处的进气歧管上这种喷射方式汽油的控制精度、喷油变化灵敏度等均优于单点喷射,是目前广泛采用的汽油喷射装置多点喷射又有同时喷射、分组喷射和单独喷射等三种控制方式http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.1 概 述http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.1 概 述 同时喷射方式:按发动机转动节拍各缸喷油器同时喷油,同时喷射方式:按发动机转动节拍各缸喷油器同时喷油,可只用一个喷油器驱动电路,结构简单,空燃比的控制精度相可只用一个喷油器驱动电路,结构简单,空燃比的控制精度相对较低。

      对较低 分组喷射方式:将喷油器分成两组或三组,按发动机转动分组喷射方式:将喷油器分成两组或三组,按发动机转动节拍各组交替同时喷油分组同时喷射方式其控制精度有所提节拍各组交替同时喷油分组同时喷射方式其控制精度有所提高,但增加了喷油器驱动电路,且需要分组气缸识别信号,控高,但增加了喷油器驱动电路,且需要分组气缸识别信号,控制电路相对要复杂一些制电路相对要复杂一些 独立喷射方式:各缸喷油器按照发动机气缸的工作顺序喷独立喷射方式:各缸喷油器按照发动机气缸的工作顺序喷油,各缸独立喷射可相对于各缸的每次燃烧所需喷油量都设定油,各缸独立喷射可相对于各缸的每次燃烧所需喷油量都设定一个最佳的喷射时刻,因此可以展宽稀薄空燃比界限,进一步一个最佳的喷射时刻,因此可以展宽稀薄空燃比界限,进一步降低油耗这种喷射方式需要气缸识别信号及与气缸数相等的降低油耗这种喷射方式需要气缸识别信号及与气缸数相等的喷油器驱动电路,因此其控制电路的结构更为复杂喷油器驱动电路,因此其控制电路的结构更为复杂http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.1 概 述3.按博世(Bosch)公司的命名方式分 ① K型。

      即博世公司的K-Jetronic是一种机械控制单点连续喷射式汽油喷射装置 ② KE型即K型的改进型,是一种机电混合式汽油喷射装置 ③ D型即博世公司的D-Jetronic一种压力型(速度密度)空气流量检测方式的电子控制汽油喷射系统,用压力传感器检测进气管的压力,并再根据发动机的转速推算出进入发动机的空气量属此类汽油喷射装置的有:丰田公司的EFI-D、本田公司的PGM-FI、大发公司的EFI、通用公司的MFI、福特公司的PFI等 ④ L型即博世公司的L-Jetronic一种流量型(质量流量)空气流量检测方式的电子控制汽油喷射系统,直接用空气流量传感器检测进气流量确定发动机的进气量与之同种类型的如丰田公司的EFI、马自达公司的EGI、铃木公司的EPI、美国通用公司的SFI和TPI等http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构 电子控制汽油喷射系统由供油系统、空气供给系统和电子控制系统三部分组成一典型的电子控制汽油喷射系统构成如图所示http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构电控汽油喷射系统主要由下列四部分组成: 进气系统 供油系统 控制系统 点火系统 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构1.汽油供给系统 汽油供给系统主要由汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、汽油压力调节器及喷油器等组成。

      工作时,电动汽油泵将汽油箱的汽油源源不断地泵出,经汽油滤清器滤除去杂质和水份后,在由汽油压力调节器的调节作用下使喷油器内的汽油压力始终保持为一定值喷油器在电子控制器的控制脉冲作用下间歇喷油,将适量的汽油喷入进气管与空气混合形成空燃比适当的可燃混合气http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构供油系统http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构供油系统在车上的位置供油系统在车上的位置http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构(1)汽油泵 汽油泵装在油箱内,涡轮泵由电机驱动当泵内油压超过一定值时,汽油顶开单向阀向油路供油当油路堵塞时,卸压阀开启,泄出的汽油返回油箱 汽油泵主要由直流电动机和油泵组成,根据其油泵的结构与原理不同,汽油泵可分为滚柱式、叶片式(涡轮式)、齿轮式等。

      图9-14所示为滚柱式汽油泵的结构图 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构叶片式叶片式( (涡轮式涡轮式) )http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构 汽油泵中安全阀的作用是防止供油管路中的油压过高,而单向阀的作用是在汽油泵停止工作时,使汽油管路中保持一定的油压,以便在发动机再次起动时能及时供油而易于起动 汽油泵有油箱内、油箱外两种安装形式,滚柱式汽油泵的自吸能力较强,因此有安装在汽油箱内的,也有安装在油箱外面的自吸能力较差的汽油泵(比如叶片泵)一般都采用内装形式 滚柱式汽油泵所泵出的汽油脉动较大,因此有的汽油喷射系统在输油管路中串接一个汽油脉动缓冲器(图9-15),以减小输油管路中汽油的脉动。

      http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构(2) 汽油压力调节器 汽油压力调节器的作用:使喷油器的喷油压力稳定,以保证控制器通过喷油时间控制空燃比的精确度 汽油压力调节器有: 绝对压力调节 相对压力调节 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构1)绝对压力调节器 当汽油压力超过调定值时,压力油就会推动膜片上移而使出油阀开启,部分压力油经出油阀、回油管流回汽油箱,使油压降低当汽油压力低于调定的压力时,弹簧力使膜片下移而关闭出油阀,油压又会回升绝对压力调节器通过膜片根据油压变化的振动,使汽油压力稳定在一个恒定值通过调节螺钉改变弹簧的张力即可调整压力调节器的绝对压力调节值。

      绝对压力调节器的不足是当进气管的压力发生变化时,喷油压力与进气管的压力差就会随之改变,从而导致喷油量发生变化为此,采用这种压力调节器,其电子控制器需根据进气管压力的变化对喷油器的喷油时间作适当的修正其结构如图9-16所示http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构2) 相对压力调节器 它与绝对压力调节器的主要区别在于膜片的弹簧侧通过一真空管与进气歧管相通,使得进气歧管压力的变化对弹簧侧的作用力产生影响相对压力调节器如图9-17所示http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构 如果进气歧管的压力降低了Δp,就会在汽油的压力比原设定的值低Δp时就推动膜片上移而使出油阀被打开,也就是说,喷油器的喷油压力也降低了Δp由于喷油压力随进气歧管的压力变化而相应改变,使得喷油器的喷油压力与进气歧管的压力差保持恒定(图9-18),因此采用相对压力调节器时,进气歧管压力的变化不会对喷油量造成影响。

      http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构(3) 喷油器 喷油器是电磁阀类执行器,其作用是根据电子控制器的喷油脉冲信号将适量的汽油喷射到进气歧管中 喷油器的结构类型较多,有适用于多点喷射和单点喷射两种不同的喷油器 多点喷射的喷油器按其阀的结构不同分:有针阀式、球阀式和片阀式三种;按喷口数量分,则有单喷口、双喷口和多喷口等几种结构型式;按其电磁线圈的电阻不同分,则有低电阻型(一般为2~3Ω)和高电阻型(一般为13~17Ω)两种http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构喷油器的结构喷油器的结构http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构喷油器的位置喷油器的位置http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构 图9-19是一种适用于多点喷射的针阀式喷油器。

      http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构针阀式喷油器的工作原理: 电磁线圈通电,产生的电磁力使铁心克服弹簧力而移动,与铁心为一体的针阀被打开,压力油便从喷口喷出电磁线圈断电,其电磁力消失,铁心在弹簧力作用下迅速回位,针阀关闭,喷油器立即停止喷油http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构2.空气供给系统 空气供给系统主要由空气滤清器、进气管道、节气门及节气门体、怠速辅助空气通道及怠速调节电磁阀、进气歧管等组成(参见图9-13)在气缸进气行程真空吸力作用下,适量的空气经空气滤清器滤清后,经节气门和(或)怠速通道到进气歧管,与喷油器喷出的汽油混合后从进气门进入气缸 在汽车运行时,空气的流量由节气门开度控制发动机处于怠速工况时,节气门关闭,空气由怠速旁通道和怠速辅助通道进入气缸通过怠速调节螺钉改变怠速旁通道的通气量,可调整发动机的怠速;电子控制器通过控制怠速调节电磁阀,可调节怠速辅助空气通道的空气流量,以实现发动机怠速的自动控制。

      http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构进气系统http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构3.电子控制系统 (1) 汽油喷射电子控制系统的组成  传感器、执行器和电子控制单元   不同车型上使用的电子控制汽油喷射系统的组成及电路结构不完全相同,一种采用量板式空气流量传感器,并有冷起动喷油器的汽油喷射电子控制系统组成如下图http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构执行器 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构中间的金属方中间的金属方盒为电子控制盒为电子控制单元,箭头指单元,箭头指向电子控制单向电子控制单元的部件为传元的部件为传感器,箭头从感器,箭头从电子控制单元电子控制单元出去的部件为出去的部件为执行器。

      执行器http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.2 电子控制汽油喷射系统的结构电子控制汽油喷射系统的结构http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射控制系统原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理 电子控制器(ECU)根据各传感器输入的电信号判断发动机的工况和状态,并确定最佳的喷油量由于电子控制汽油喷射系统的喷油压力和喷油器的喷口截面积均为恒定,因此喷油量的控制实际上就是控制喷油器间歇喷油的时间 最佳喷油量包括确定基本喷油量和各种情况下的喷油量修正CPU根据各传感器信号进行处理后,取得最佳的喷油时间,并立即调整喷油器控制脉冲,使喷油器在最佳的喷油时间下工作http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理1.基本喷油量的控制 基本喷油量是保证发动机在正常的工作温度下运行时有最佳的空燃比。

      电子控制器根据发动机转速传感器的发动机转速信号、进气压力传感器(压力型)的进气管的压力信号或空气流量传感器(流量型)的进气流量信号确定基本喷油量,并通过喷油器驱动电路控制喷油器每个工作循环的喷油(通电)时间 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理 汽油喷射控制系统多采用查寻法求得基本喷油时间,即通过试验确定发动机特定工况下的最佳喷油时间,取得一组组发动机转速、空气流量或进气管压力所对应的喷油时间标准数据并存入ROM存储器中http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理 工作时,电子控制器中的CPU根据当时的发动机转速和空气流量(或进气管压力),从ROM中查寻得到基本喷油时间如果发动机工作在非特定工况,CPU则根据该工况周围的4个特定工况点的基本喷油时间,通过插值法计算得到该工况下的喷油时间查寻法求得最佳的基本喷油时间,可实现非线性控制,使汽油喷射的控制精度更高http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理2.喷油量修正控制 喷油量修正控制是使发动机在各种情况下都有适当的空燃比,以保证发动机在各种情况下都能有可靠和良好的工作状态。

      汽油喷射电子控制系统一般有如下喷油量修正 (1) 进气温度修正 进气温度不同时,空气的密度也不同,使混合气的空燃比发生变化进气温度修正是为了在不同的进气温度下均能达到理想的空燃比电子控制器根据进气温度传感器输入的进气温度信号对喷油时间作出适当的修正,进气温度修正特性如图所示http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理 (2) 起动喷油量修正 起动时,发动机转速很低,这时基本喷油量少起动喷油修正是通过适当增加喷油量来改善其起动性能电子控制器根据点火开关、发动机冷却液温度传感器和进气温度传感器的信号作出起动喷油量修正 ① 点火开关信号,当点火开关转至起动档时,点火开关向电子控制器提供发动机起动信号,电子控制器就会根据起动信号作出起动补充喷油量修正有的汽油喷射系统是通过正常的喷油控制脉冲之间增加一个喷油脉冲来增加起动喷油量 ② 发动机冷却液温传感器信号,当发动机冷却液温度低于80℃时,电子控制器就会作出发动机低温起动补充喷油量修正。

      温度越低,其补充量也越多 ③ 进气温度传感器信号,进气温度低时,则适当增加起动补充喷油量http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理 (3) 起动后的喷油量修正 发动机起动后,电子控制器在基本喷油量的基础下增加起动后补充喷油量,以保证发动机在温度较低,汽油雾化不良的情况下能稳定运转控制器根据点火开关、发动机冷却液温度传感器和发动机转速传感器的信号作出起动后喷油量修正 ① 点火开关信号,当点火开关从起动档到点火档的瞬间,起动补充喷油量修正结束,起动后补充喷油量修正开始 ② 发动机冷却液温度传感器信号,发动机冷却液温度越低,起动后补充喷油量就越多(图a) ③ 发动机转速传感器信号,起动后补充喷油量随发动机的转速信号脉冲的输入递减(图b) http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理 (4) 怠速暖机喷油量修正 发动机冷机起动后,保证发动机起动后能稳定运行的起动后补充喷油量很快就会消失,如果这时发动机的温度还较低,就仍需有较浓的混合气。

      这由时间相对较长的怠速暖机修正来保证电子控制器根据发动机冷却液温度传感器、节气门位置传感器及发动机转速传感器的信号作出适当的怠速暖机喷油量修正 ① 节气门位置传感器信号,向控制器提供发动机怠速工况信号 ② 发动机冷却液温度传感器信号,发动机的温度越低,怠速暖机喷油补充量就越大,当发动机冷却液温度升至正常工作温度时,怠速暖机修正量减至零 ③ 发动机转速传感器信号,发动机转速有变化时,怠速暖机修正量也会作相应的调整http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理 (5) 加速时的喷油量修正 加速时,基本喷油量控制会使混合气偏稀,为保证发动机有良好的加速性能,必须在基本喷油量的基础上增加适当的喷油量电子控制器根据节气门位置传感器、空气流量传感器或进气压力传感器、发动机转速传感器及发动机冷却液温度传感器的信号作出适当的加速喷油量修正 ① 节气门位置传感器信号,向电子控制器提供加速信号,电子控制器根据此信号作出加速喷油量修正。

      ② 空气流量传感器或进气压力传感器信号,与发动机转速传感器信号一起,供电子控制器计算发动机负荷变化量(ΔGa/n),确定加速喷油修正量 ③ 发动机冷却液温传感器信号,发动机温度较低时,加速喷油补充量就越大http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理 (6) 减速时的喷油量修正与加速时相反,减速时会使混合气过浓电子控制器根据节气门位置传感器、空气流量传感器或进气压力传感器、发动机转速传感器及发动机冷却液温度传感器的信号作出减速喷油量修正,目的是减少喷油器喷油,以降低汽油消耗和排气污染 (7) 大负荷喷油量修正 在发动机大负荷时需适当加浓混合气,以保证发动机仍在最佳的状态下工作电子控制器根据节气门位置传感器的信号作出大负荷喷油量修正 当节气门的开度达34°(以某种汽油喷射系统为例)以上时,电子控制器根据节气门位置传感器的信号电压即可作出大负荷的判断,并开始进行大负荷喷油量修正,以加浓混合气。

      当节气门开度小于34°时,大负荷喷油量修正立即结束 对于开关式节气门位置传感器和有节气门全开触点的线性节气门位置传感器,由节气门全开触点的闭合送出发动机大负荷信号http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理 (8) 汽油高温喷油量修正 当汽油温度过高时,喷油器内的汽油会汽化含有蒸汽的汽油会导致喷油量减少而使混合气过稀因此,在汽车热起动,汽油的温度过高时,应适当增加喷油时间,以弥补因汽油汽化所引起的混合气稀化电子控制器根据点火开关和发动机冷却液温度传感器的信号作出热起动喷油量修正 ① 点火开关信号,点火开关转至起动档时,向电子控制器提供起动信号 ② 发动机冷却液温度传感器信号,当发动机冷却液温度在设定值(通常为100℃)以上时,电子控制器根据发动机冷却液温度传感器的信号作出汽油高温喷油量修正,如图所示http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理 (9) 汽油关断控制 汽油关断控制有两种情况,一是在汽车减速时停止喷油,以达到节油和降低排气污染之目的;二是在发动机转速太高时停止供油,以防止发动机超速损坏。

      1) 减速停止喷油控制 电子控制器根据节气门位置传感器、发动机转速传感器和发动机冷却液温度传感器信号作出减速停止喷油控制 ① 节气门位置传感器信号,节气门开度突然减小至关闭时,电子控制器将根据发动机转速和温度情况,确定是否停止输出喷油脉冲 ② 发动机转速传感器信号,在减速过程中发动机的转速很高时,电子控制器将不输出喷油脉冲信号(停止喷油);而当节气门仍处于关闭位置,发动机转速低于某一个范围时(具体的转速值还与发动机冷却液温度有关),电子控制器使喷油器恢复喷油,以使发动机能维持运转(不熄火) ③ 发动机冷却液温传感器信号,当发动机冷却液温度较低,发动机的转速又不高时,电子控制器将不作出停止喷油控制,或是在停止喷油状态下恢复喷油http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理 2) 高转速停止喷油控制 电子控制器根据发动机转速传感器信号作出高转速停止喷油控制 当发动机的转速超过了设定的极限转速时,电子控制器停止输出喷油脉冲,从而使发动机转速下降,以避免发动机因转速太高而引起事故。

      http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理 (10) 蓄电池电压变化喷油量修正 当蓄电池的电压变化时,由于喷油器的电磁线圈电流会随之改变,使喷油器阀的开启速率发生变化为消除因喷油器阀开启速率变化而引起的喷油量偏差,电子控制器将根据蓄电池电压的变化对喷油器通电时间(喷油脉冲宽度)进行修正 当蓄电池的电压降低时,电子控制器适当延长喷油时间,以补偿因开启速率下降而减少的喷油量蓄电池电压改变时的喷油时间修正特性如图所示http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理(11) 混合气浓度反馈喷油量修正为使发动机的排放有害物降至很低的水平,在发动机的排气通道上安装三元催化转化器来净化废气中的NOx、HC和CO当混合气的浓度在理论空燃比附近时,三元催化转化器的净化效果最佳http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理 混合气浓度反馈喷油修正是将混合气浓度控制在理论空燃比附近,以保证三元催化转化器良好的排气净化效果。

      氧传感器通过监测发动机排出废气中的氧含量来反映混合的浓度电子控制器则根据氧传感器输入的信号对喷油量进行修正当氧传感器的输入信号电压为0.8V左右时,电子控制器将作出降低混合气浓度(减少喷油时间)修正;当氧传感器的电压为0.1V左右时,电子控制器则作出提高混合气浓度(增加喷油时间)的修正通过这样的反馈修正,使得发动机的空燃比始终保持在理论空燃比附近 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.2.3 汽油喷射电子控制系统的控制原理 (12) 自适应修正 自适应修正也称学习修正,用于进一步提高空燃比控制精度在使用过程中,发动机的供油系统、进气系统及汽油喷射电子控制系统等的性能会发生变化,使得实际空燃比中心值与理论空燃比的偏差逐渐加大,导致电子控制系统不能进行正常的控制自适应修正就是计算出实际空燃比中心值与理论空燃比的偏离量,并求出空燃比偏离量的修正系数,然后将修正系数存入RAM存储器中(点火开关断开也不断电的),并在以后的工作中使用这一修正系数修正喷油时间,使空燃比的控制精度得以提高http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 vFSI是Fuel Stratified Injection的英文缩写,意指汽油分层喷射。

      汽油分层喷射技术是电喷发动机利用电子芯片经过计算分析精确控制喷射量进入气缸燃烧,以提高使发动机混和汽油比例,进而提高发动机效率的一种技术 与传统技术把汽油喷入进气歧管的发动机相比,FSI发动机的主要优势有:动态响应好、功率和扭矩可以同时提升、汽油消耗降低8.2.4 先进汽油喷射控制技术http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 vTFSI(涡轮增压汽油分层喷射发动机),(Turbocharger)涡轮增压是利用排气的高温高压推动废气涡轮高速转动,在带动进气涡轮压缩进气,提高空气密度,同时电脑控制增大喷油量,配合高密度的进气,因此可以在排量不变的条件下提高发动机工作效率 8.2.4 先进汽油喷射控制技术http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 vTSI(涡轮机械增压汽油分层喷射发动机)是把一个涡轮增压器(Turbocharger)和机械增压器(Supercharger)一起装到一台发动机里面涡轮增压发动机在较低和较高转速时都有一个动力的空挡,为了进一步提高发动机的效率,增加一个机械增压装置,并让它在低转速时加大进气压力。

      而涡轮增压器的尺寸可以再大一些,去弥补高转速时的动力空挡,从而达到一个从低到高转速的全段优异动力表现 8.2.4 先进汽油喷射控制技术http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.3 电子点火控制系统电子点火控制系统n电子点火控制系统的分类n电子点火控制系统的结构与工作原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 1.发展概况 1931年美国人首先在分电器上使用真空装置与离心装置来自动调节点火提前角 1976年,美国通用汽车公司首次将微机应用于点火时刻控制 微机控制的燃油喷射系统:点火提前角控制功能通常作为发动机电子控制系统的一部分,由发动机电子控制系统协调控制 全电子点火控制装置(无分电器、无高压导线)其点火性能也有进一步的提高8.3.1 8.3.1 概概 述述http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 2.机械式点火提前调节的不足 ü点火提前角调节性能较差点火提前角调节性能较差ü对温度等其它影响燃烧的因素不能起调节作用对温度等其它影响燃烧的因素不能起调节作用8.3.1 概 述http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.3.1 概 述(1) 点火提前角调节性能较差 理论和实践证明,发动机的最佳点火时间应能够使发动机的燃烧临近爆燃(但不产生爆燃)。

      因此,发动机的最佳点火提前角随发动机转速和负荷的变化是一个不规则的曲面http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.3.1 概 述(2) 对温度等其它影响燃烧的因素不能起调节作用 当发动机的温度、进气压力和温度、混合气浓度等因素起变化时,混合气的燃烧速度会发生变化,点火提前角也应作相应的调整而真空、离心点火提前调节器则不能起作用http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.3.1 概 述3.电子点火控制系统的优点 电子控制点火系统由微机根据各有关传感器的电信号确定最佳的点火时间并进行实时调整,这种点火提前角控制方式具有如下的优点 ① 可实现最佳点火时间控制电子控制点火实现了非线性控制,使发动机各工况下都可处于最佳的点火状态 ② 可针对各种影响因素修正点火时间电子控制点火系统微机根据发动机温度、进气压力、混合气浓度等传感器的信号,及时对点火提前角进行修正,使发动机在任何状态下都不偏离最佳的点火提前角控制 ③ 可与其它电子控制系统实现协调控制电子点火控制系统可接受其它电子控制系统的有关信号,及时对点火提前角进行适当的调整,以使发动机的运转和汽车的运行更加平稳。

      http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.3.2 8.3.2 电子点火控制系统分类电子点火控制系统分类 电子点火控制系统分类1.高压配电方式 机械高压配电 电子高压配电 2.点火方式 分组同时点火 单独点火3.控制方式 闭环控制 开环控制http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.3.2 8.3.2 电子点火控制系统分类电子点火控制系统分类 1.高压配电方式① 机械高压配电:采用传统的配电器分配点火线圈产生的高压因此这种改进型的电子点火控制系统还有分电器,但只相当于传统分电器中的配电器的功能② 电子高压配电:由电子控制进行高压分配,这种全电子点火控制系统又分两种类型,一种是无分电器,但点火线圈与火花塞之间还用高压导线连接;另一种则无高压导线,每个火花塞上面直接连接着一个点火线圈http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.3.2 8.3.2 电子点火控制系统分类电子点火控制系统分类全电子点火控制系统的优点。

      ① 减少了点火能量的损失传统的高压配电方式工作时配电器分火头与旁电极之间的跳火和具有较高电阻的高压导线均会损失部分点火能量,电子高压配电避免了这部分能量损失,提高了有效的点火能量 ② 降低了点火系统的故障率配电器在高压下工作,分电器盖、分火头及高压导线等的漏电、烧损是电子点火装置常见的故障,采用电子高压配电则避免了这些故障可能,从而提高了点火系统的工作可靠性 ③ 增加了点火线圈(或初级绕组)的个数对于每个点火线圈来说,初级绕组的可通电时间增加了2~6倍因此,即使发动机在极高的转速下,点火线圈初级也有充足的通路时间,从而保证了发动机在高速时有足够的点火能量和次级电压http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.3.2 8.3.2 电子点火控制系统分类电子点火控制系统分类2.按点火方式不同分 ① 分组同时点火方式:一般是将各缸火花塞两两分组,每次点火都是同组的两缸火花塞同时进行其中一缸是有效点火,成对的另一缸为排气行程,是无效点火由于排气行程缸内的温度高、压力低,因此跳火电压很低,能量的损失很小分组同时点火方式又有二极管分配方式和点火线圈分配方式两种不同的高压配电形式。

      ② 单独点火方式:每缸火花塞都单独配有一个点火线圈,一般是将点火线圈直接安装在火花塞的上面,因此可省去高压导线http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.3.2 8.3.2 电子点火控制系统分类电子点火控制系统分类3.控制方式 ① 开环控制:电子点火控制系统中无爆燃传感器,控制器只是以反映发动机工况、状态的各传感器信号对点火提前角进行控制 ② 闭环控制:电子点火控制系统中设有发动机爆燃传感器,通过发动机爆燃传感器反馈发动机爆燃情况,作出点火提前角的修正控制闭环控制方式可使点火提前角控制更接近爆燃区,可更有效地发挥发动机的功率因此,目前的电子点火控制系统大都采用闭环控制方式http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.3.3 电控点火系统的组成 ECUECU 传感器传感器 点火执行器点火执行器http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 4.4.点火提前角的控制点火提前角的控制实际点火提前角=初始提前角实际点火提前角=初始提前角+ +基本提前角基本提前角+ +修正提前角修正提前角8.3.4 电控点火系统的控制原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 起动期间起动期间: :点火提前角为点火提前角为固定值固定值起动后起动后 基本点火提前角的控制:由转基本点火提前角的控制:由转速和负荷确定速和负荷确定  点火提前角的修正:部分负荷 点火提前角的修正:部分负荷工况根据冷却水温、进气温度和工况根据冷却水温、进气温度和节气门位置等信号修正。

      节气门位置等信号修正  满负荷工况要特别小心控制点 满负荷工况要特别小心控制点火提前角,以免产生爆震火提前角,以免产生爆震 最大和最小提前角的控制:微 最大和最小提前角的控制:微处理器计算的点火提前角必须控处理器计算的点火提前角必须控制在一定范围内,否则发动机很制在一定范围内,否则发动机很难正常运转难正常运转8.3.4 电控点火系统的控制原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 闭合角的控制闭合角的控制 闭合角控制电路的作用是:根据发动机转速和蓄电池电压调节闭合角,以保证足够的点火能量在发动机转速上升和蓄电池电压下降时,闭合角控制电路使闭合角加大,即延长一次侧电路的通电时间,防止一次侧储能下降,确保点火能量 28.3.4 电控点火系统的控制原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 发动机爆震的控制发动机爆震的控制 闭环控制所用的反馈信息可以是发动机的爆震信号、闭环控制所用的反馈信息可以是发动机的爆震信号、转速信号或气缸的压力信号等最常见的是利用发动机转速信号或气缸的压力信号等。

      最常见的是利用发动机的爆震信号作为反馈信息,用来控制大负荷等工况下的的爆震信号作为反馈信息,用来控制大负荷等工况下的点火提前角;点火提前角; 爆震传感器将发动机的爆震状况反馈给爆震传感器将发动机的爆震状况反馈给ECUECU,一旦,一旦爆震程度超过规定的标准,爆震程度超过规定的标准,ECUECU立即发出点火系统推迟立即发出点火系统推迟点火;当爆震程度低于规定的标准时,点火;当爆震程度低于规定的标准时,ECUECU又会将点火又会将点火时刻提前,循环调节点火时刻的结果,使发动机始终处时刻提前,循环调节点火时刻的结果,使发动机始终处于临界爆震的工作状态于临界爆震的工作状态 8.3.4 电控点火系统的控制原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 若若用用发发生生爆爆震震的的循循环环次次数数与与实实际际工工作作循循环环的的次次数数之之比比值值((爆爆震震率率))来来衡衡量量爆爆震震强强度度,,可可以以定定量量地地把把爆爆震震分分为为四四个等级:个等级:爆震率在爆震率在5 5%以下时为微爆震%以下时为微爆震5 5%~%~1010%为轻爆震%为轻爆震1010%~%~2525%为中爆震%为中爆震2525%以上为重爆震。

      %以上为重爆震 当发动机出现当发动机出现1 1%~%~5 5%的轻微爆震时,其动力性、%的轻微爆震时,其动力性、经济性接近最佳值闭环控制方式即按轻微爆震来确定经济性接近最佳值闭环控制方式即按轻微爆震来确定最佳点火提前角最佳点火提前角 8.3.4 电控点火系统的控制原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 一定时间内无爆震时,就逐步增大点火提前角,直至发一定时间内无爆震时,就逐步增大点火提前角,直至发生轻微爆震;爆震率大于生轻微爆震;爆震率大于5 5%时,又将点火提前角减小,直%时,又将点火提前角减小,直至爆震消除至爆震消除 8.3.4 电控点火系统的控制原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.3.4 电控点火系统的控制原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.4 发动机怠速控制系统n怠速控制系统的作用、类型n发动机怠速控制系统的结构与工作原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.4.1 怠速控制应用概况 发动机在怠速工况下,节气门关闭,从节气门缝隙和怠速旁空气通道进入的空气,与相应的汽油配制而成的混合气燃烧所产生的转矩仅用于克服发动机本身的磨擦和压缩阻力矩,及由发动机驱动的附加装置阻力矩,以使发动机维持在低转速下稳定运转。

      早期的汽油喷射式采用了温控辅助空气阀来控制怠速时辅助怠速空气通道的空气流量,用以实现冷起动后的低温怠速稳定和快速暖机控制 这种温控辅助空气阀其控制功能有限,不能满足现代汽车发动机使用全过程的怠速控制要求随后出现的由微机控制怠速控制阀的怠速控制系统具有多项控制功能,可使发动机的怠速控制能适应电控发动机性能进一步提高的要求现代汽车电子怠速控制系统一般都覆盖了温控辅助空气阀的功能,因此温控式的辅助空气阀在现代电控发动机上已很少使用http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.4.1 怠速控制应用概况http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.4.2 怠速控制系统的作用汽车怠速控制系统主要有如下功能: 稳定怠速控制 快速暖机控制 高怠速控制 其它控制http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.4.2 怠速控制系统的作用① 稳定怠速控制:怠速控制系统以设定的发动机转速为怠速控制目标,当发动机的转速偏离目标转速时,电子控制器便输出怠速调整信号,通过怠速控制执行器将发动机怠速调整到设定的目标范围之内。

      设定的目标转速是发动机各种状态下的能保持稳定运转的最理想怠速,因此电子怠速稳定控制可使发动机在各种状态下都可在最佳的稳定怠速下运转② 快速暖机控制:在冷机起动后,怠速控制系统可以使发动机在较高的怠速下稳定运行,并可加速发动机的暖机过程 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.4.2 怠速控制系统的作用③ 高怠速控制:在怠速工况下,当发动机负荷增加时,为保持发动机的稳定运转或使发动机向外能输出一定的功率,电子控制器输出控制信号,通过执行器将发动机调整至设定的高怠速下稳定运转④ 其它控制:当发动机起动时,电子怠速控制系统使怠速辅助空气通道自动开启至最大,以使发动机起动容易在活性炭罐控制阀、废气再循环控制阀等工作时,调整怠速控制阀以稳定怠速因发动机部件磨损、老化等原因而使发动机的怠速偏离正常范围时,电子怠速控制系统能自动将怠速修正到正常值http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.4.3 怠速控制系统的分类ü按进气量的调节方式分 节气门直动式 旁通空气式ü按怠速控制阀的结构原理分 步进电机式 开度电磁阀式 开关电磁阀式http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.4.3 怠速控制系统的分类① 节气门直动式:电子控制器通过控制执行机构直接操纵节气门,以节气门开度的改变来实现怠速的控制(图a)。

      特点:工作可靠性好,控制位置的稳定性也良好但动态响应性较差,执行机构较为复杂且体积较大 ② 旁通空气式电子控制器通过怠速控制阀改变怠速辅助空气通道的空气流量来实现怠速的控制(图b)这种控制方式动态响应好,结构简单且尺寸较小,目前较为常见 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.4.3 怠速控制系统的分类http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.4.3 怠速控制系统的分类2.按怠速控制阀的结构原理分 ① 步进电机式以步进电动机为动力,电子控制器通过控制步进电动机的转动来驱动空气阀的开启和关闭 ② 开度电磁阀式以电磁阀通电产生的电磁力来驱动空气阀的开度根据空气阀的运动方式不同,开关电磁阀又可分为直动式和转动式两种 ③ 开关电磁阀式电磁阀部分与开度电磁阀并无大的差别,主要的不同点是其工作方式开关式电磁阀只有打开和关闭两种状态,工作时阀以一定的频率开闭,通过阀的开闭比来控制怠速空气流量http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.4.4 怠速控制系统原理 1.怠速稳定控制 发动机怠速稳定控制实际上是一种转速反馈控制。

      在微机存储器中,存储有发动机在不同状态下的最佳稳定怠速参数(目标转速) 当发动机处于怠速工况时,怠速控制系统不断地监测发动机的转速,并与当前发动机状态下的目标转速进行比较,当发动机怠速出现波动,偏离了设定的目标转速时,ECU输出控制脉冲使怠速控制执行器动作,将发动机的怠速调节在设定的目标转速范围之内http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.4.4 怠速控制系统原理 怠速稳定控制所需的传感器信号有以下几种 ① 发动机转速传感器,提供发动机在怠速工况下的发动机转速信号 ② 节气门位置传感器,提供节气门关闭信号,是ECU判断发动机是否处于怠速工况的基本信号 ③ 发动机冷却液温传感器,提供发动机温度信号,ECU根据此信号选定目标转速 ④ 车速传感器,提供汽车行驶速度信号,当车速低于2km/h,且节气门关闭时,ECU作出“发动机处于怠速工况”的判断,进入怠速控制程序 ⑤ 空调开关,提供空调关断信号,只有在空调不使用时,ECU才进入发动机转速反馈式怠速稳定控制http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.4.4 怠速控制系统原理2.高怠速运行控制 (1) 发动机负荷高怠速控制 在节气门处于关闭位置(发动机在怠速工况),但需要发动机带动一定的负荷以较高的转速下运转时,ECU输出控制信号,使怠速控制执行器动作,将发动机的怠速调高至某一值。

      比如,在使用汽车空调、蓄电池亏电等情况下,怠速控制系统通过高怠速运行控制,使发动机在一个较高的怠速下运行,以保证在发动机怠速工况下的空调系统正常工作和及时向蓄电池补充电能 (2) 转速变化预见性高怠速控制 在发动机怠速工况时,为避免发动机驱动的附加装置的阻力矩突然增大而导致发动机怠速下降甚至熄火,ECU在接收到附加装置阻力矩增大的有关电信号时,就输出控制信号,通过怠速控制执行器预先调大怠速进气量 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.4.4 怠速控制系统原理怠速控制系统高怠速运转控制除了利用发动机转速传感器、节气门位置传感器、车速传感器、发动机冷却液温度传感器等得到发动机转速、怠速工况及发动机温度信息外,还用到如下的开关信号 ① 空调开关,提供汽车空调是否使用信息若开关接通,ECU将作出高怠速运转控制,以使发动机有适当的功率输出,带动空调压缩机正常运转 ② 蓄电池电压,提供蓄电池是否亏电或蓄电池负荷是否很高的信息若亏电或负荷很高,ECU将作出高怠速运转控制,以便在怠速工况下使发电机能向蓄电池充电 ③ 自动变速器档位开关,提供自动变速器是否从N档或P档挂上运行档位(D档或R档、3位、2位)信息。

      若挂入相应档位,ECU将作出高怠速运转控制,以避免自动变速器油泵因挂上运行档后阻力增大而引起发动机转速下降 ④ 尾灯继电器或后窗降雾继电器等,向怠速控制系统提供电器负荷增大信号,ECU根据这些用电设备继电器接通信号作出电器负荷增大判断,并进行高怠速控制,以避免发电机负荷增大而引起发动机转速下降http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5 汽车排放电子控制系统n汽车排放的形成和危害n汽车排放控制的作用与分类n汽车排放电子控制系统的结构与工作原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.1 概 述1.汽车排放的形成和危害 随着汽车保有量的增加,汽车排放对环境所造成的影响也随之增大 汽车排放对人类危害最大的是: 一氧化碳(CO) 碳氢化合物(HC) 氮氧化物(NOx)http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.1 概 述 1.一氧化碳(CO) CO是烃类燃料在空气不足的情况下,由于不完全燃烧而产生的有害物。

      CO被人体吸收后,容易与血红蛋白结合,阻碍血红蛋白带氧,会造成人体内缺氧而使人感到头痛、恶心,严重时还导致人因窒息而死2.碳氢化合物(HC) HC是石油产品的基本组成部分,其与氧的化合(燃烧)所释放的热量是发动机运转所需的能量但排人大气中的HC则是一种污染发动机排气中高含量的HC是燃料未经燃烧或燃烧不完全的产物此外,燃油箱汽油蒸发、曲轴箱气体直接排放等,也是HC对大气造成污染的来源HC气体在阳光下与氮氧化物NOx作用,进行光化学反应,形成含有臭氧(O3)、丙稀醛、甲醛、硝酸盐、酮及过氧化酰等物质的光化学烟雾这种“烟雾”具有较强的氧化力和特殊的气味,对人眼、咽喉等有刺激作用,并容易使橡胶开裂和植物受损等在诸多的碳氢化合物中,苯比芘还是一种致癌物3.氮氧化物(NOX) NOX是在温度很高的情况下氮与氧化合的产物,对大气造成污染的主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)氮氧化物是一种有毒并带有恶臭的气体,会引起人眼结膜、口腔、咽喉粘膜肿胀和充血,并可能导致支气管炎、肺炎等病http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.1 概 述2.汽车排放控制的作用与分类 (1)汽车排放控制的作用 汽车对大气的污染主要源自发动机排出的废气,三种有害排放物中,全部CO、NOx和约占60%的HC都是由发动机排气管排出的。

      此外,曲轴箱气体和燃油箱燃油蒸发的HC排放各约占汽车HC总排放的20%对汽车排放的控制,就是通过改善燃烧、降低燃烧温度、阻断曲轴箱气体和燃油蒸发排放、净化排气管废气等手段,使汽车对大气的污染减小到最低的限度,以缓解汽车保有量增加对环境所带来的负面影响、满足人类对环境质量不断提高的要求http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.1 概 述(2).汽车排放控制的分类 ① 机内净化:从进气系统入手,通过改善混合气的质量,使燃烧产生的有害成分降低这一类的排放控制装置有:进气温度自动控制装置、废气再循环控制装置、混合比加浓式减速废气净化装置、进气歧管真空度控制阀等 ② 机外净化:对发动机排出的废气进行再净化处理,将废气中所含的CO、HC和NOx等有害气体转化为无害的水(H2O)、二氧化碳(CO2)和氮(N2)等气体这一类的排放控制装置有:热反应器、氧化催化剂转化器、三元催化转化器、二次空气供给装置等目前广泛使用的发动机废气净化装置是三元催化转化装置 ③ 污染源封闭循环净化:对曲轴箱气体及燃油箱燃油蒸发等HC排放源实施封闭化处理,以阻断向空气排放HC。

      这类控制装置有:曲轴箱强制通风装置、活性炭罐等http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.2 汽车排放电子控制系统的结构与原理1.废气再循环控制系统 (1)废气再循环的作用 在高温下(高于1370 ℃),氮与氧气化合生成NOx在其它条件相同的情况下,发动机的燃烧温度越高,燃烧后产生的NOx就越多废气再循环(Exhaust Gas Recirculation——EGR)就是将发动机排出的部分废气引入进气管(如下图),与新鲜混合气混合后进入气缸,利用废气中所含有大量的二氧化碳(CO2)不参与燃烧却能吸收热量的特点,降低燃烧温度,以减少NOx的排放http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.2 汽车排放电子控制系统的结构与原理EGREGR原理原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.2 汽车排放电子控制系统的结构与原理(2)废气再循环量的控制方式 增加废气再循环量,发动机的燃烧温度可进一步降低,抑制NOx产生的作用就更有效。

      但废气再循环量过多,会导致混合气的着火性变差,造成发动机的油耗上升,动力性下降,HC排放量上升因此,必须控制废气引入量,而在发动机起动、怠速和低负荷等工况下,发动机的燃烧温度较低,NOx不会超量,为确保发动机可靠运行,就不能在新鲜混合气中掺入废气 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.2 汽车排放电子控制系统的结构与原理 通常以废气再循环率来衡量废气的引入量,废气再循环率定义如下: EGR率 = EGR气体量/(吸入的空气量+ EGR气体量)100% 废气再循环控制装置通过控制EGR率来保证发动机运转性能良好的同时,达到最佳的NOx净化效果 EGR率与发动机动力性、经济性和排放性能有关(如下图)  EGR率增加过大时,使燃烧速度太慢,燃烧变得不稳定,失火率增加,使HC也会增加;EGR率过小,NOx排放达不到法规要求,易产生爆震,发动机过热等现象 因此EGR率必须根据发动机工况要求进行控制http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.2 汽车排放电子控制系统的结构与原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.2 汽车排放电子控制系统的结构与原理 试验结果说明:当EGR率小于10%时,燃油消耗量基本上不增加,当EGR率大于20%时,发动机燃烧不稳定,工作粗暴,HC排放物将增加10%。

      因此通常将EGR率控制在10%~20%范围内较合适 随着负荷增加EGR率允许值也增加(阴影部分)  怠速和低负荷时,NOx排放浓度低,为了保证稳定燃烧,不进行EGR    只有热态下进行EGR发动机温度低时,NOx排放浓度也较低,为了保证正常燃烧,冷机时不进EGR    大负荷、高速时,为了保证发动机有较好的动力性,此时混合气较浓,NOx排放生成物较少,可不进行EGR或减少EGR率 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.2 汽车排放电子控制系统的结构与原理2.燃油蒸发排放控制系统 (1)活性炭罐的作用 燃油箱中的汽油蒸发,汽油蒸气的压力达到设定值时,就会从油箱盖的排气阀排出,造成对大气的HC污染燃油箱用通气管与活性炭罐连接,其作用就是将汽油箱中的汽油蒸气收集于罐中,并在发动机工作时,通过流经的空气将汽油蒸气送入进气管参与燃烧,以免汽油箱中的汽油蒸气直接排放到大气中而造成空气污染http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.2 汽车排放电子控制系统的结构与原理http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.2 汽车排放电子控制系统的结构与原理(2)活性炭罐通气量控制的作用 要使活性炭罐能随时收集汽油箱中的汽油蒸气.必需及时将活性炭罐中的汽油蒸气“驱走”,同时,携带活性炭罐汽油蒸气的这部分气体进入进气管后,不应对发动机的正常工作造成负面影响。

      活性炭罐通气量控制就是在保证活性炭罐能正常起作用的同时,发动机能正常地工作3)活性炭罐通气控制原理 EUC根据有关传感器的信号判断发动机工况与状态,并输出相应的控制脉冲,通过控制活性炭罐通气电磁阀的开关占空比来调节活性炭罐通气阀的开度,使流经活性炭罐进入进气管的空气流量适应发动机工况、状态变化的需要 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.2 汽车排放电子控制系统的结构与原理① 活性炭罐活性炭罐中装有活性炭,活性炭可吸附汽油箱中的汽油蒸气,但这种吸附力不强,当有空气流过时,蒸气分子又会脱离,随空气一起进入进气歧管② 活性炭罐通气阀阀的上部为真空室,其真空度由活性炭罐通气电磁阀控制当真空度增大时,阀膜片向上拱,主通气口通气量增加③ 活性炭罐通气电磁阀三通气口的活性炭罐通气电磁阀其结构与工作原理与EGR电磁阀相似,其作用是根据ECU输出的占空比控制脉冲工作,调整活性炭罐通气阀的开度http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.3 汽车排放控制技术发展趋势v缸内直接喷射http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.3 汽车排放控制技术发展趋势 采用电控缸内直接喷射方法,在火花塞附近供给浓混合气,以利着火;在其它区域供给稀混合气,进行分段喷油。

      达到分层燃烧的目的据报导空燃比为30时,仍可燃烧此种方法可节约燃料三分之一以上 为了减少稀燃时的NOx,在排气系统中安装了两只温度传感器、两只氧传感器和两级催化转化器 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.3 汽车排放控制技术发展趋势•两级催化转化器两级催化转化器http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.5.3 汽车排放控制技术发展趋势试验结果表明:试验结果表明:  CO、HC和NOx三种排放物在J1015工况循环中将占总排放量的70-80%,因此今后解决排放的重点在: 降低HC排放; 改善怠速和暖机期间的排放; 尽可能地缩短催化器的加热时间,在催化器达到起燃温度之前,最大程度地降低发动机排出的废气http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.6 其它发动机电子控制技术ü气门升程与配气相位可变控制ü断缸控制ü进气压力波增压控制ü废气涡轮增压控制http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.6 其它发动机电子控制技术 1.气门升程与配气相位可变控制 普通发动机的气门开闭由凸轮驱动,进排气门的早开角、晚关角固定不变,这实际上只能使发动机在某一转速下处于最佳的配气相位,而在发动机转速很低或很高时,其配气相位就会处于不理想的状态。

      气门升程与配气相位可变控制就是:发动机电子控制系统ECU根据发动机转速传感器的信号,并参考发动机负荷、发动机温度及车速等传感器的信号,作出对配气相位及气门行程是否需要调整的判断,当需要调整时,ECU输出控制信号,控制执行机构动作,使配气相位及气门行程得到相应的改变目前在一些汽车发动机上已使用的气门升程与配气相位可变控制系统有多种结构形式,根据配气相位及气门行程调整机构的不同,可分为机械式、液压式、机液混合式和电动式等例如:(1)VVT(Variable Valve Timing)可变气门正时系统;(2)CVVT是英文ContinueVariableValveTiming的缩写,翻译成中文就是连续可变气门正时机构.http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.6 其它发动机电子控制技术 2.断缸控制 一些气缸数较多,发动机的输出功率很大的汽车,往往有较高的功率储备在城市市区或在城外公路上行驶时,发动机在许多情况下是在部分负荷下运转,其工作效率很低断缸控制就是:发动机电子控制系统根据发动机的空气流量传感器(或进气管压力传感器)的信号判断发动机的负荷情况,当发动机在低负荷时,输出停止喷油和断火控制信号而使一个缸或几个缸停止燃烧做功,使工作气缸的效率得以提高,从而提高了整个发动机的工作效率,降低了发动机的燃油消耗。

      http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.6 其它发动机电子控制技术3.进气压力波增压控制 利用进气流的压力波来提高进气压力,是现代电控发动机用以提高发动机动力性的技术措施之一,如丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机上使用的“谐波进气增压控制系统”,日产千里马轿车VG30E发动机上使用的“动力阀控制系统”等 ① 进气压力波的产生在进气门突然关闭时,高速进气流由于惯性仍在流动,使得进气门附近的气体被压缩而压力上升气流惯性过后,被压缩的气体开始膨胀,向着进气相反的方向流动,进气门处的气压下降当膨胀的气体波传到进气管口处时,又会被反射回来于是,在进气管内形成了脉动的压力波http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.6 其它发动机电子控制技术 ② 进气压力波的利用如果在进气门刚要打开时,进气压力波恰好到达进气门附近,进气门打开时,进气压力波可促使进气量的增加进气压力波的波长与进气管的长度有关,进气管长,压力波长较长,可使中低速时有进气增压的效果;进气管较短时,压力波长较短,可使高速时有进气增压效果。

      发动机进气管长度是不可变的,在设计进气管长度时,一般是按最大转矩所对应的转速区域能有进气增压效果来考虑的 ③ 进气压力波增压控制为使发动机在中低速和高速时都有进气增压效果,进气压力波增压控制装置在进气管的中部设置了一个容量较大的空气室,并由进气增压控制阀的开闭控制其与进气管的通断进气增压控制阀关闭时,进气流压力波传递长度为空气滤清器至进气门,压力波波长长;进气增压控制阀打开时,进气流压力波只在空气室口至进气门之间传播,压力波波长缩短http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.6 其它发动机电子控制技术4.废气涡轮增压控制 一些汽油发动机采用了废气涡轮增压,废气涡轮增压控制的作用就是使发动机在工作中能达到最佳的增压值典型的废气涡轮增压控制系统如图所示http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.6 其它发动机电子控制技术 发动机ECU根据发动机加速、进气量、温度等信号确定增压压力目标值,并与进气管压力传感器所监测的实际增压压力值进行比较当目标值与实际值有差别时,ECU输出控制信号(占空比脉冲信号),分别控制可变喷嘴环控制电磁阀和放气阀控制电磁阀的开关占空比,用以改变可变喷嘴环控制膜盒和放气阀控制膜盒的真空度而使其动作,改变可变喷嘴环的角度和废气放气阀的开度,从而控制废气涡轮的转速,将增压压力调整到目标值。

      爆燃传感器反馈发动机的爆燃情况,以实现废气涡轮增压的闭环控制由于增压发动机的排气温度较高,不可能单纯用点火提前角来控制爆燃,也不能只用降低增压来防止爆燃,因为这样将使发动机的动力性下降因此,采用减小点火提前角与降低增压压力相结合的办法具体控制方法是:当发动机产生爆燃时,ECU立刻推迟点火时间,同时降低增压压力,当点火提前角改变已经生效时,增压压力下降就可缓慢下降随着增压压力的降低,点火提前角则又恢复至正常值 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8 8. .7 7 故障自诊断系统故障自诊断系统8.7.1.故障自诊断原理 现代汽车发动机集中电子控制系统都具有故障自诊断功能在ECU中设置了判别各输入信号的监控程序和有关诊断标准参数,工作中,自诊断系统不断地监测发动机各传感器输入的电信号、执行器的反馈信号当出现信号异常或消失、电信号的值超出了设定范围时,自诊断系统就会作出有故障的判断,并根据不同的情况作出如下反应:ü故障警告故障警告ü故障码储存故障码储存ü安全保障安全保障ü故障运行故障运行http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.7.1 故障自诊断原理故障警告 当出现影响行车安全、会造成事故或其它较严重的故障时,自诊断系统使仪表板上的发动机故障警告灯亮起或闪亮,以提醒司机停车检修。

      故障码储存 自诊断系统将其所监测到的故障都以故障码的形式储存起来,在汽车维修时,可以用某种方式取得故障码,以便于准确、迅速查找和排除故障 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.7.1 故障自诊断原理故障运行(跛行) 为使发动机不因一些传感器的信号消失或异常而停止工作,自动地使系统在设定的参数下工作,以维持发动机基本的运行,能将汽车开到附近的汽修厂维修比如:发动机温度传感器信号不正常或消失时,系统则以起动时20℃,运行时80℃的标准参数进行控制,以使发动机能够起动和“带病坚持工作”;当爆燃传感器及其线路因断路或短路而无信号输入时,系统则自动使点火提前角减小3°~8°,以避免因点火控制系统失去对爆燃的控制而使发动机产生爆燃;空气流量传感器信号不正常时,系统使点火时间和喷油时间固定为起动、怠速和行走3个设定值,以维持发动机的基本运行http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.7.1 故障自诊断原理安全保障 当发动机电子控制系统出现影响汽车行车安全或导致某部件损坏的故障时,自诊断系统会立即停止发动机的工作,以确保安全。

      比如:当点火系统出现故障,系统接收不到电子点火器的反馈信号IGf时,就立刻停止喷油,以避免有未燃烧的混合气排出,使大量的HC进入三元催化转化器,造成过量的氧化反应而烧坏反应器http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.7.1 故障自诊断原理 ECU是自诊断系统的核心,而对ECU的诊断是通过其内部的监控电路来实现的在监控电路中设有监视计时器,监视计时器定时对微机进行复位 当微机发生故障时,例行程序就不能正常运行,使监视计时器不能复位而造成溢出,自诊断系统据此即可判断微机出现了故障 为避免因ECU出现故障而使汽车立刻停驶,在ECU盒内设置了应急的后备电路当微机本身出现故障时,后备电路就会根据监控电路的信号而立即投入工作,使发动机电子控制系统按设定的基本控制程序工作 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.7.8.7.2 故障自诊断系统的基本组成http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.7.3 故障自诊断的操作ü故障码读取操作ü故障码的显示ü故障码清除http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.7.3 故障自诊断的操作 1.故障码读取操作Ø跨接线短接Ø按压诊断开关Ø旋动诊断开关Ø空调控制面板按键操纵Ø加速踏板操纵Ø循环开闭点火开关http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.7.3 故障自诊断的操作 为读取ECU存储器中储存的故障码,需进行适当的操作,以使ECU进入自诊断测试状态。

      不同车型故障码读取操作方法不同,主要有以下几种方式 ① 跨接线短接方式:用跨接线将诊断插座有关的两个端子短接,或将诊断插座的某个端子搭铁比如,丰田系列车是将诊断插座的TE1、E1两端子短接,富康轿车则是将故障检查盒中的2号端子搭铁3s后拆除,就可使仪表板上的故障指示灯(“CHECK”灯)闪烁,显示故障码 ② 按压诊断开关方式:自诊断系统直接设置了一个开关,当需要其显示故障码时,按压诊断开关即可比如,瑞典沃尔沃公司(VOLVO)740和240系列小轿车和天津三峰TJ6481AQ4客车上使用的B230F发动机,打开诊断器盖,根据需诊断的系统将选择电缆插入相应的插孔后,按压诊断器上的按钮1~3s,就可从诊断器发光二极管的闪烁中读取故障码http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.7.3 故障自诊断的操作 ③ 旋动诊断开关方式:典型的实例是日产的ECCS,有5种诊断模式,通过ECU控制盒上的诊断模式选择开关可选择相应的诊断模式转动诊断模式选择开关选择了诊断模式3(为自诊断测试模式,由ECU控制盒上的红、绿发光二极管闪烁3次确认)后,再将开关逆时针旋转到底,即可由ECU控制盒上的红色发光二极管和绿色发光二极管的闪烁中读取故障码。

      ④ 空调控制面板按键操纵方式:由空调控制面板上相应的按键开关替代自诊断开关,同时按下“OFF”(关机)和“WARM”(加温)按键,就可进入自诊断测试状态比如,美国的林肯、大陆、凯迪拉克等轿车,其故障码读取操纵方式就属此种方式 http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.7.3 故障自诊断的操作 ⑤ 循环开闭点火开关方式:在规定的时间内,将点火开关ON→OFF→ON→OFF→ON循环操作一次,即可进入自诊断测试状态美国克莱斯勒汽车公司生产的轿车发动机电子控制系统就有采用此种操作方式读取故障码的 ⑥ 加速踏板操纵方式:在规定的时间内,将加速踏板连续踩下5次,即可进入自诊断测试状态宝马轿车装备的DME3.1发动机电子控制系统就采用此种方式读取故障码http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.7.3 故障自诊断的操作2.故障码的显示 不同车型故障码的显示方式也不同,大致有如下几种方式ü仪表板故障指示灯仪表板故障指示灯( (“CHECKCHECK”灯灯) )闪示方闪示方式式ü电压表指针摆动方式电压表指针摆动方式ü发光二极管闪示方式发光二极管闪示方式ü液晶显示器直接显示方式液晶显示器直接显示方式http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.7.3 故障自诊断的操作 3.故障码清除 在排除发动机电子控制系统的故障后,应清除RAM存储器中的故障码。

      只要将储存故障码的RAM存储器断电就可清除其储存的故障码,但不同的车型RAM断电(清除故障码)的方法也不同比如,丰田系列轿车发动机电子控制系统故障码的清除方法是拔开EFI的熔丝10s以上;富康轿车发动机电子控制系统则是通过断开蓄电池的负极电缆来清除故障码有些发动机需要经过若干个操作步骤才能清除故障码,但无论是哪一种发动机电子控制系统,在断开蓄电池连接30s以上时,均可使储存的故障码消失必须注意的是,断开蓄电池时,同时也清除了RAM储存的自适应修正参数以及石英钟和音响等装置的内存信息因此,清除故障码最好是按相关车型维修手册所指示的方法进行,不要随意断开蓄电池的连接http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 8.7.3 故障自诊断的操作4.自诊断系统的标准化与专用故障诊断设备ü自诊断系统的标准化: 随车自诊断系统OBD-I,1993年;OBD-Ⅱ,1996年已全面实施)ü专用故障诊断设备:故障解码仪,如法国雪铁龙公司的ELIT检测仪http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 思考题v1、典型、典型发动机集成机集成电子控制系子控制系统主要包括哪几种控主要包括哪几种控制系制系统??v2、、电子控制汽油子控制汽油喷射技射技术有哪些有哪些优点?点?v3、汽油、汽油喷射系射系统分分类。

      v4、、简述汽油述汽油喷射射电子控制系子控制系统的基本控制原理的基本控制原理v5、名、名词解解释::TSI、、FSI、、TFSIv6、、电控点火系控点火系统中点火提前角的控制方法中点火提前角的控制方法v7、、发动机爆震控制的基本原理机爆震控制的基本原理v8、怠速控制系、怠速控制系统的作用v9、汽、汽车废气中的主要有害成分包括哪些?气中的主要有害成分包括哪些?v10、汽、汽车排放控制的方式主要包括哪些?排放控制的方式主要包括哪些?http://211.64.192.58/cb/65097564青岛理工大学汽车与交通学院 。

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