1电控发动机-实操a.ppt

发动机控制系统 主讲人 张文 一 传感器 1 爆振传感器 检测发动机有无爆燃爆振 属于异常燃烧是指发动机燃烧室自燃着火 或者点火过早引起 修正点火时刻 2 氧传感器 检测发动机排出的废气中的氧离子含量 来检测空燃化进行喷动得闭环控制 它主要是 修正喷油量 降低排放污染 精确控制空燃比 一 传感器 3 冷却液温度传感器 检测发动机冷却液温度信号 简称水温传感器它主要是修正喷油量和修正点火时刻 辅助怠速控制和废气再循环及冷却风扇 水温表等系统的控制 4 进气温度传感器 检测进去发动机的空气温度信号它主要是修正喷油量和点火时刻 其特点 温度低 空气密度大 质量也大 一 传感器 5 空气流量计 直接或间接的测量进气量 它主要是确定基本的喷油量和基本点火时刻 其一般安装在节气门前面 病内装有进气温度传感器 6 进气支管 绝对压力传感器 检测进气支管的负压变化来感知 发动机进气量的大小 它主要是确定基本喷油量和基本点火时刻 它一般安装在进气支管上 属于D型控制系统 一 传感器 7 节气门位置传感器 检测节气门开展 加速 减速 怠速等信号 它主要是修正喷油量 及其它辅助系统 例EGR 开环控制等 8 相位传感器 检测活塞上止点的信号 通常安装在凸轮轴上 它主要是作用于喷油时刻和点火时刻的控制 一 传感器 9 发动机转速信号 检测发动机转速 通常称作曲轴位置信号 确定基本喷油量和点火时刻 它还是有转角 转速 上止点信号功能 二 执行器 1 电动燃油泵 供给燃油系统一定压力的干净的燃油 高档车的油泵 带ECU分高低中 2 喷油器 根据ECU的喷油脉冲信号向进气管内喷射ECU计算好的燃油 3 点火控制模块和点火线圈 将电池的低压电转变可点燃混合器的高压电 二 执行器 4 节流阀体 怠速马达 控制发动机的进气量 保证怠速时 发动转速 5 活性炭罐电池阀 根据ECU的控制指合信号 回收发动机内部的燃油蒸汽以便减少排放污染 6 氧传感器加热器 将氧化传感器的温度迅速加油 到工作温度 以便氧化传感器正常工作 三 ECU 一般具有以下功能 1 接受信号功能2 运算处理 分批功能3 替代功能 某些元件失效后 ECU会用其他信号代替 4 发出指令功能5 自诊断功能 四 电控发动机 一 几个重要的概念1 可燃混合物 油和空气混合器的雾状期 2 空燃比 可燃混合物中空气质量与燃油质量之比为空燃比燃烧 完全燃烧 产生二氧化碳 CO2 和水 H2O 不完全燃烧 产生二氧化碳 CO2 和水 H2O 还有一氧化碳CO 和碳氢化合物HC 四 电控发动机 一氧化碳CO 和碳氢化合物HC都是有害的排放物 对环境造成的污染 研究人员为了控制有害排放物 经过无数次的研究 终于找出了一种油和气的最好的搭配 即 14 7克空气功率空燃比 12 1经济空燃比 16 1 1克汽油 生成 CO2 和水 H2O 四 电控发动机 汽车的五大工况 1 起动工况 a 点火开关至起动位置到发动机自行运转的过程 b 起动工况下 发动机有自己的特殊 因为是起动机 驱动发动机运转 其转速低 金杯491Q ME 为200转 捷达ATK为190R min 却波动大 导致反映进气量的空气流量 信号或进气压力信号误差较大 因此在发动机冷起动时ECU是不认进气量 信号作为喷油依据 而是按照 可编程只读器ROM中预先编制的启动程序和预定空燃比控制喷油 图下一页 四 电控发动机 预定空燃化 15 25ms 喷油器 四 电控发动机 2 怠速工况 a 怠慢是指发动机无功率输出的工况 这时可燃混合物燃烧后对活塞所作的功全部回来克服发动机的阻力 使发动机以低速稳定运转 目前 汽油机的怠速转速为700 900r min 起动后自行运转 就进入了怠速工况 从冷车到水温为80 的过程中称快怠速 温度热车后位正常怠速 b 怠速运转过高 会增加燃油的消耗量 汽车在使用过程中约有30 以燃油消耗在怠速阶段 因此怠速应尽可能降低 但考虑到降低有害物质的排放 怠速不能过的 通常发动机输出率时 其转速是由驾驶员通过节气踏板改变节气门的位置 调节充气量来实现的 但在怠速时 驾驶员的脚已离开节气门踏板 驾驶员要对进气量进行调节 已无能为力 为了更好解决以上问题 电控发动机上都没有不同型式的怠速控制装置 见下图 四 电控发动机 1 辅助控制 例ISC控制 2 怠速控制电磁阀 怠速空燃比 怠速控制的实质是ECU根据发动机负荷变化来控制怠速时的进气量 怠速时的喷油量 则又ECU根据预先设置的怠速空燃比和实际充气量来决定 所以非常精确 四 电控发动机 3 中小负荷工况a 小负荷工况时 节气门开度在25 以内 中等负荷工况节气门在25 85 范围内 汽车发动机随着负荷的增加 节气门逐渐开打 混合气逐渐变稀 B 电控发动机进入中小小负荷工况时 节气门已有一定的开度 此时 由进气压传感器或空气流量计测量其进气量 由发动机转速传感器测出发动机转速 电控单元ECU 根据以上两个信号来确定基本喷油量 并根据水温传感器 进气温度传感器 节气门位置传感器 氧传感器等信号 修正喷油量 最后由喷油器发出精确的脉冲信号来确定喷入接近理论空燃比14 7 1的燃油 图下一页 四 电控发动机 基本喷油量 修正喷油量 喷油器 四 电控发动机 4 大负荷工况 a 发动机在大负荷工作时 节气门接近或达到全开 这是需要发动机发出最大功率以克服较大的外界阻力或加速行驶 譬如 车全速前进 发动机功率较大 油耗较大 基本喷油量 修正喷油量 喷油器 从中小负荷中 我们知道 基本喷油量是由进气量 信号和发动机转速信号确定的 所以电控发动机彻底解决了根据发动机转速变化来进行 加浓混合器的要求 四 电控发动机 5 加速工况a 汽车在行驶过程中 有时需要在很短时间内迅速提高车速 为此驾驶员需要猛踩加速踏板 使节气门突然开大 以期迅速增加发动机功率 譬如 超车加速工况 时间较短 基本喷油量 修正喷油量 喷油器 四 电控发动机 1 234 5 低压平 约35V 高压平 四 电控发动机 喷油器波形1 ECU控制喷油器断路 有12v电压但电路中无电流通过 喷油器不工作2 ECU控制喷油接地时 有OV电压 但喷油器线图中约有4A电流通过 喷油器开始开启3 打开模式 有OV电压 喷油器一起开启4 ECU控制断开 喷油器的接地 喷油器产生自感电压 约峰值电压为35V 5 ECU控制喷油器断路 有12V电压但电路中无电流通过 喷油器不工作 四 电控发动机 空燃比问题 电控发动机中 每个气缸都有自己的喷油量 喷油量的多少主要是由电控单元根据发动机转速负荷的变化来确定的 并且发动机的空燃比也是由电控单元控制喷油器工作的时间 所以各钢混合气体均匀分配 发动机减速问题 电控发动中 有一定开度的节气门突然关闭 节气门位置传感器或怠速开关 立即告知电控单元 电控单元将在短时间内停止燃油喷射 这使废气中的HC化合物的含量大大降低 也降低了燃油消耗 四 电控发动机 电控燃油系统分类一 按喷油器位置分1 缸内喷射 将喷油器直接安装在缸盖上 直接向气缸内喷油 特点 喷射难度大 制造成本高 可靠性差 增加布置喷油器的难度 压力需要3 5MPA 缸外喷射需要0 2 0 35Mpa2 缸外喷射 当前正在使用的近气支管汽油喷射系统可分 单点喷射 SPT多点喷射 MPT特点 不需要对发动机本身进行改动 喷油器不直接承受高温 高压 喷油器设计更方便 单点喷射 在节气门体上有一个或两个喷油器 通常用一个 目的是将汽油喷到进气流中 形成混合气进入进气支管 分配到各缸中 化油器发展过来 四 电控发动机 多点喷射 在每一个气