汽车发动机电控技术

1、汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术 491Q电喷发动机右视外型图电喷发动机右视外型图 491电喷发动机左视外型图 491Q491Q电喷发动机电喷发动机 为适应国家环保法规，发动机最大生为适应国家环保法规，发动机最大生 产厂产厂绵阳新晨动力机械有限公司绵阳新晨动力机械有限公司与与意大利玛瑞意大利玛瑞 利和美国德尔福公司利和美国德尔福公司合作，先后开发出合作，先后开发出 单点电喷发动机和单点电喷发动机和多点电多点电 喷发动机，并已成为公司的主导产品。其中多点电喷喷发动机，并已成为公司的主导产品。其中多点电喷 发动机尾气排放能满足欧洲号标准，功率和扭矩相发动机尾气排放能满足欧洲号标准，功率和扭矩相

2、 应提高应提高，油耗降低油耗降低。与化油器式发动机与化油器式发动机 相比，电喷发动机在使用保养等方面有明显差异：相比，电喷发动机在使用保养等方面有明显差异： （）必须使用号以上无铅汽油。（）必须使用号以上无铅汽油。 （）起动时不能踩油门。（）起动时不能踩油门。 （）使用单点电喷发动机的汽车，油箱中必须保持（）使用单点电喷发动机的汽车，油箱中必须保持 足够燃油。足够燃油。 （）发动机首次起动或非正常关机后起动，需要（）发动机首次起动或非正常关机后起动，需要 对发动机进行初始化设置：方法是将钥匙拧到点火位置，对发动机进行初始化设置：方法是将钥匙拧到点火位置， 停留秒钟，关闭，秒后再重复该动作。停留

3、秒钟，关闭，秒后再重复该动作。 （）在水温低于度或高于度时，发动机（）在水温低于度或高于度时，发动机 可能进入自动保护状况，转速会高于额定转速。可能进入自动保护状况，转速会高于额定转速。 491Q电喷发动机 （）不能采取断开高压线的办法检查发动机每缸工作（）不能采取断开高压线的办法检查发动机每缸工作 情况；发动机缺缸或烧机油时，要尽快修理，否则会损情况；发动机缺缸或烧机油时，要尽快修理，否则会损 坏三元催化器。坏三元催化器。 （）电脑板必须置于驾驶室内通风的地方，不得用水（）电脑板必须置于驾驶室内通风的地方，不得用水 冲涮外壳。冲涮外壳。 （）每行驶公里必须更换机油滤清器、汽油（）每行驶公里必

4、须更换机油滤清器、汽油 滤清器并清洁空滤器滤芯；每行驶万公里，必须清洗滤清器并清洁空滤器滤芯；每行驶万公里，必须清洗 节流阀，并用超声波清洁装置清洗喷油嘴。节流阀，并用超声波清洁装置清洗喷油嘴。 （）发动机出现故障时，应首先检查是否属电线插头（）发动机出现故障时，应首先检查是否属电线插头 松动或接触不良。松动或接触不良。 对于多数驾驶员，电喷发动机使用和维护与原有驾驶对于多数驾驶员，电喷发动机使用和维护与原有驾驶 习惯不尽一致，需要有一个适应过程。积累了一定经验习惯不尽一致，需要有一个适应过程。积累了一定经验 后，电喷机的优势会逐步显示出来，将会带给您更多的后，电喷机的优势会逐步显示出来，将会

5、带给您更多的 驾驶乐趣。驾驶乐趣。 491Q电喷发动机 奥迪A6轿车电喷发动机 HL495JIQHL495JIQ多点电喷甲醇发动机多点电喷甲醇发动机 赛欧相同的1.6升多点电喷发动机 赛欧相同的赛欧相同的1.61.6升多点电喷发动机升多点电喷发动机 发动机型式发动机型式 : :直直4 84 8气门气门 多点电喷多点电喷 排量排量 15981mL 15981mL 最大功率最大功率 66KW/5600r/min 66KW/5600r/min 最大扭距最大扭距 128Nm/2800r/min 128Nm/2800r/min 压缩比压缩比 9.49.4：1 1 驱动驱动 型式型式 前置前轮驱动前置前轮

6、驱动 最高车速最高车速 150km/h150km/h，0-100km/h0-100km/h加速时间加速时间 19.519.5秒，油耗及排放秒，油耗及排放90km/h90km/h等速等速 7.5L/100km7.5L/100km排放标准排放标准 欧洲欧洲IIII 上气赛宝上气赛宝 SAC6420SAC6420 上汽集团上汽集团- -上汽集团仪征上汽集团仪征 汽车有限公司汽车有限公司 制造制造 原装美国康明斯Q系列电喷发动机，K系列电子 调速机组等 广州本田新雅阁广州本田新雅阁(accord)(accord)发动机发动机 奇瑞东方之子发动机 三厢夏利三厢夏利n3 1.0n3 1.0发动机发动机 威

7、姿发动机 双环来宝双环来宝S-RVS-RV发动机发动机 法拉利发动机法拉利发动机 总总 论论 第一节第一节 概概 述述 汽油喷射汽油喷射是利用喷油器在低压下是利用喷油器在低压下 (250350kPa)(250350kPa)将汽油以雾状喷入进气总管、将汽油以雾状喷入进气总管、 进气道或气缸内，然后和空气混合形成可燃进气道或气缸内，然后和空气混合形成可燃 混合气。混合气。 电子控制汽油喷射系统电子控制汽油喷射系统(Electronic Fuel (Electronic Fuel InjectionInjection，简称，简称EFIEFI，电喷系统，电喷系统) )利用系统中的各传利用系统中的各传

8、感器将监测到的发动机运行状态的参数感器将监测到的发动机运行状态的参数( (如空气流量、如空气流量、 发动机转速、进气压力、进气温度、冷却液温度、发动机转速、进气压力、进气温度、冷却液温度、 排气中氧的含量等排气中氧的含量等) )转换成电信号，输入到发动机控转换成电信号，输入到发动机控 制器制器(ECU(ECU，又称电控单元，又称电控单元) )中，控制器根据这些信号，中，控制器根据这些信号， 计算出喷油器计算出喷油器( (喷油器的结构为电磁阀，通电时电磁喷油器的结构为电磁阀，通电时电磁 阀开启喷油，通电时间的长短就决定了其喷油量的阀开启喷油，通电时间的长短就决定了其喷油量的 多少多少) )的通电

9、时间，并接通喷油器电路，使喷油器喷的通电时间，并接通喷油器电路，使喷油器喷 油，从而对喷油器的喷油时刻、喷油量进行精确的油，从而对喷油器的喷油时刻、喷油量进行精确的 控制。控制。 第一节第一节 概概 述述 汽油喷射示意图汽油喷射示意图 a)a)喷入进气道喷入进气道 b)b)多点喷射多点喷射 1 1一汽油分配管一汽油分配管 2 2一喷油器一喷油器 3 3一气缸盖一气缸盖 4 4一节气门一节气门 5 5一进气管一进气管 6 6一发动机一发动机 第一节第一节 概概 述述 一、电控汽油喷射系统的发展一、电控汽油喷射系统的发展 化油器发动机 电控（喷）发动机 一、电控汽油喷射系统的发展史一、电控汽油喷射

10、系统的发展史 二、电控汽油喷射优点二、电控汽油喷射优点 1 1、改善了各缸混合气的均匀性、改善了各缸混合气的均匀性 2 2、提高发动机的动力性和经济性、提高发动机的动力性和经济性 3 3、减少排放污染、减少排放污染 4 4、工况过渡圆滑、工况过渡圆滑 5 5、改善了汽油机对地理及气候环境的适应性、改善了汽油机对地理及气候环境的适应性 6 6、提高了汽油机高、低温启动性能和暖机性能、提高了汽油机高、低温启动性能和暖机性能 三、汽车电子控制系统三、汽车电子控制系统 根据汽车的总体结构，汽车电子控制系统分为：根据汽车的总体结构，汽车电子控制系统分为： 1 1、发动机电子控制系统、发动机电子控制系统

11、2 2、变速器电子控制系统、变速器电子控制系统 3 3、底盘电子控制系统、底盘电子控制系统 4 4、车身电子控制系统、车身电子控制系统 根据控制功能，汽车电子控制系统又可分为根据控制功能，汽车电子控制系统又可分为动力性动力性、安安 全性全性、舒适性舒适性和和信息控制信息控制4 4种类型。种类型。 四、发动机电控系统的控制功能四、发动机电控系统的控制功能 1 1、发动机电控系统的主要控制功能发动机电控系统的主要控制功能电控燃油喷射（电控燃油喷射（EFIEFI）( (喷油量、喷油时刻、喷油量、喷油时刻、 燃油泵、燃油停供）燃油泵、燃油停供） 何时喷？ 燃油控制 喷多少？ 喷油正时喷油脉宽 四、发动

12、机电控系统的控制功能四、发动机电控系统的控制功能 2 2、发动机电控系统的主要控制功能发动机电控系统的主要控制功能点火控制点火控制 （ESAESA）（点火时刻、通电时间、爆震控制）（点火时刻、通电时间、爆震控制） 何时点火？ 点火控制 点火能量？ 点火正时闭合角控制 四、发动机电控系统的控制功能四、发动机电控系统的控制功能 3 3、辅助控制功能：、辅助控制功能： 1 1）怠速控制）怠速控制（ISCISC）（空调接通与切断、变速器挂档、）（空调接通与切断、变速器挂档、 动力转向泵接通与切断）动力转向泵接通与切断） 2 2）排放控制）排放控制（废气再循环、空燃比反馈控制、活性碳（废气再循环、空燃比

13、反馈控制、活性碳 罐电磁阀控制、罐电磁阀控制、COCO控制、二次空气喷射）控制、二次空气喷射） 3 3）进气控制）进气控制（进气引导通路切换、涡流控制阀）（进气引导通路切换、涡流控制阀） 4 4）增压控制）增压控制（泄压阀、废气涡轮增压器）（泄压阀、废气涡轮增压器） 5 5）警告控制）警告控制 6 6）自我诊断和报警系统）自我诊断和报警系统 7 7）传感器故障预诊参考系统（失效保护）传感器故障预诊参考系统（失效保护） 8 8）ECUECU故障备用控制系统故障备用控制系统 五、发动机电控系统的组成五、发动机电控系统的组成 发动机电控系统又称发动机管理系统EMS （Engine Managemen

14、t System） ECU-Electronic Control Unit 控制软件控制软件 执行器执行器 控制单元控制单元 硬件硬件 传感器传感器 ECU 五、五、发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成 传感器、电子控制单元、执行器 五、发动机电控系统的组成五、发动机电控系统的组成 发 动 机 控 制 单 元 空气流量传感器燃油控制 燃油泵 喷油器 点火器 点火线圈 进气压力传感器 节气门位置传感器 进气温度传感器 发动机转速/ 曲轴位置传感器 凸轮轴位置传感器 冷却液温度传感器 爆震传感器 氧传感器 点火控制 火花塞 传感器执行器 空气流量计 分电器 转速信号 /曲轴转 角信号 水温传感

15、器 进气温度传感 器 节气门位置 传感器 怠速信号 节气门位 置信号 点火开关 启动信号 车速传感器 刹车灯开关 空调开关 氧传感器 电源 喷油器组 点火器 空挡启动开 关 点火线圈 分电器 前大灯 火花塞 雾灯 控制阀 真空开关阀 其它发动机系统 自诊断指示灯（诊 断数据显示） 汽车发动机电子控制系统常用的传感器与开关信号汽车发动机电子控制系统常用的传感器与开关信号 1 1、空气流量传感器（、空气流量传感器（Air Flow SensorAir Flow Sensor，AFSAFS）或进气歧管绝对压力传感器）或进气歧管绝对压力传感器 （Manifold Absolute Pressure S

16、ensorManifold Absolute Pressure Sensor，MAPMAP） 2 2、曲轴位置传感器（、曲轴位置传感器（Crankshaft Position SensorCrankshaft Position Sensor，CPSCPS）和凸轮轴位置传感器）和凸轮轴位置传感器 （ Cylinder Identification SensorCylinder Identification Sensor，CISCIS） 3 3、节气门位置传感器（、节气门位置传感器（ Throttle Position SensorThrottle Position Sensor，TPSTPS）

17、4 4、爆震传感器（、爆震传感器（Detonation SensorDetonation Sensor，DSDS） 5 5、冷却液温度（水温）传感器（、冷却液温度（水温）传感器（Coolant Temperature SensorCoolant Temperature Sensor，CTSCTS） 汽车发动机电子控制系统常用的传感器与开关信号汽车发动机电子控制系统常用的传感器与开关信号 6 6、进气温度传感器（、进气温度传感器（Intake Air Temperature SensorIntake Air Temperature Sensor，IATSIATS） 7 7、氧传感器或、氧传感器或

18、O O2 2传感器（传感器（Oxygen sensorOxygen sensor） 8 8、车速传感器（、车速传感器（Vehicle Speed SensorVehicle Speed Sensor，VSSVSS） 9 9、空挡安全开关信号（、空挡安全开关信号（Neutral Start SwitchNeutral Start Switch，NSWNSW） 1010、点火开关信号（、点火开关信号（Ignition switchIgnition switch，IGNIGN） 1111、空调、空调A/C A/C （Air Conditioning SwitchAir Conditioning Sw

19、itch）选择与请求信号）选择与请求信号 1212、蓄电池电压信号、蓄电池电压信号BATBAT 发动机电子控制系统常用执行器发动机电子控制系统常用执行器 1 1、电动燃油泵、电动燃油泵 2 2、电磁喷油器、电磁喷油器 3 3、冷启动喷油器及热限时开关、冷启动喷油器及热限时开关 4 4、怠速控制阀（、怠速控制阀（Idle Speed Control ValveIdle Speed Control Valve，ISCISC或或ISCVISCV） 5 5、活性炭罐及其电磁阀、活性炭罐及其电磁阀 6 6、点火控制器与点火线圈、点火控制器与点火线圈 小小 结结 1.发动机电控系统的主要控制功能。 燃油控

20、制喷油器 点火控制火花塞 2.发动机电控系统的组成。 3.掌握主要传感器和执行器位置查找方法。 按功能查找 控制软件控制软件 思考作业思考作业 思考作业 用框图描述发动机电控系统的组成。 简述主要传感器和执行器位置查找方法。 六、电控汽油喷射系统组成六、电控汽油喷射系统组成 进气系统进气系统 供油系统供油系统 控制系统控制系统 点火系统点火系统 ElectronicFuelInjectionOverview 燃油供给 系统 电控燃油喷射系统 进气系统 电控系统 TheAirInductionSystem 进气系统 空气滤清器 空气流 量计 节气门 进气室 进气门 进气歧管 TheFuelDel

21、iverySystem 燃油分配系统 喷油器 燃油压力 调节器 回油管 供油管 燃油滤清器 燃油箱 燃油泵 ElectronicControlSystem 控制系统 喷油器 喷油器激发器 节气门角度 冷却剂温 度 空气 流量 废气中 氧含量 发动机转 速 信号输入传 感器 BasicSystemOperation 基本系统操作 空气流量 计 点火 线圈 冷却温度传 感器 节气门位置 传感器 氧传感器 电控单元 喷油器 第二节第二节 汽油喷射的分类汽油喷射的分类 一、按喷射位置分类：一、按喷射位置分类： 1 1、缸内喷射、缸内喷射 2 2、进气管喷射（缸外喷射）：单点喷射（节气门、进气管喷射（缸

22、外喷射）：单点喷射（节气门 体喷射或集中喷射体喷射或集中喷射SPISPI、TBITBI或或CFICFI）和多点喷射（）和多点喷射（MPIMPI） 注：现在的电控汽油喷射发动机绝大多数采用多点喷射注：现在的电控汽油喷射发动机绝大多数采用多点喷射 福特汽车公司研究表明：缸内喷射的优越性在于能够福特汽车公司研究表明：缸内喷射的优越性在于能够 实现实现稀薄混合气燃烧稀薄混合气燃烧，有利于，有利于降低燃油消耗和控制排降低燃油消耗和控制排 放放。因此缸内喷射是发动机燃油喷射技术的发展方向，。因此缸内喷射是发动机燃油喷射技术的发展方向， 目前许多汽车公司正在致力于攻克喷油器工作寿命等目前许多汽车公司正在致力

23、于攻克喷油器工作寿命等 关键技术问题。关键技术问题。 采用进气管喷射的汽车有：国产桑塔纳采用进气管喷射的汽车有：国产桑塔纳GLiGLi、 2000GLi2000GLi、2000GSi2000GSi，捷达，捷达ATAT、GTXGTX，奥迪，奥迪Audi100Audi100、 Audi200Audi200，红旗，红旗CA7180ECA7180E、CA7200ECA7200E、CA7220ECA7220E，夏利，夏利 TJ7100ETJ7100E、TJ7130ETJ7130E型轿车和切诺基吉普车等。型轿车和切诺基吉普车等。 一、按喷射位置分类：一、按喷射位置分类： 二、按喷射方式分二、按喷射方式分

24、1 1、连续喷射方式、连续喷射方式: :又称稳定喷射（又称稳定喷射（仅限于进气管喷射）仅限于进气管喷射） 2 2、间歇喷射方式（脉冲喷射）、间歇喷射方式（脉冲喷射） 1 1）同时喷射）同时喷射 2 2）分组喷射）分组喷射 3 3）顺序喷射（独立喷）顺序喷射（独立喷 射）射） 注：现在绝大多数电控汽油机采用顺序喷射注：现在绝大多数电控汽油机采用顺序喷射 三、按控制方式分三、按控制方式分 1 1、压力型（、压力型（D D型）型） 国产桑塔纳国产桑塔纳GLiGLi、2000GLi2000GLi型轿车、切诺基型轿车、切诺基BJ2021BJ2021型吉普车、夏型吉普车、夏 利利20002000型轿车、部

25、分进口丰田佳美（型轿车、部分进口丰田佳美（CAMRYCAMRY）、皇冠（）、皇冠（CROWNCROWN）3.03.0、 本田雅阁（本田雅阁（ACCORDACCORD）等型轿车采用）等型轿车采用D D型型MPIMPI系统。系统。 2 2、流量型（、流量型（L L型）型） 目前丰田大霸王（即子弹头目前丰田大霸王（即子弹头PREVIAPREVIA）小客车、丰田佳）小客车、丰田佳 美（美（CAMRYCAMRY）轿车与马自达）轿车与马自达MPVMPV多用途汽车采用多用途汽车采用L L型型MPIMPI燃燃 油喷射系统。油喷射系统。 3 3、 热线型（热线型（LHLH型）型） 别克（别克（BUICKBUIC

26、K）世纪（）世纪（CENTURYCENTURY）、凌志（）、凌志（LEXUSLEXUS）LS400LS400、尼桑、尼桑 风度（风度（CEFIROCEFIRO）、尼桑千里马（）、尼桑千里马（MAXIMAMAXIMA）、马自达）、马自达626626、19911991年后年后 出厂的奔驰出厂的奔驰600SE600SE轿车等轿车等 4 4、卡门涡流型（、卡门涡流型（LDLD型）型） 1 1、高压燃油喷射、高压燃油喷射 2 2、低压燃油喷射、低压燃油喷射 四、按喷射压力四、按喷射压力 五、按喷射装置的控制方式分五、按喷射装置的控制方式分 1 1、机械式汽油喷射系统（、机械式汽油喷射系统（K K型）型）

27、 2 2、机电结合式汽油喷射系统（、机电结合式汽油喷射系统（KEKE型）型） 3 3、 电控燃油喷射系统电控燃油喷射系统 1 1）D D型型EFI EFI 2 2）L L型型EFIEFI 3 3）MonoMono系统系统 机械式汽油喷射系统（机械式汽油喷射系统（K K型）型） 机电结合式汽油喷射系统（机电结合式汽油喷射系统（KEKE型）型） EFI -DEFI -D型型 EFI -LEFI -L型型 MonoMono系统系统 3 3、 电控燃油喷射系统电控燃油喷射系统 1 1）单一电控汽油喷射系统（）单一电控汽油喷射系统（D D型、型、L L型、型、LHLH型）型） 2 2）发动机集中管理系统

28、（）发动机集中管理系统（M M型）型） 注：发动机集中管理系统已在轿车汽油机中得到普遍注：发动机集中管理系统已在轿车汽油机中得到普遍 应用。应用。 如丰田凌志（如丰田凌志（LEXUSLEXUS）LS400LS400型和皇冠型和皇冠3.03.0型轿型轿 车的发动机控制系统与自动变速器共用一个车的发动机控制系统与自动变速器共用一个ECUECU控制，控制， 而上海别克、一气捷达、尼桑风度（而上海别克、一气捷达、尼桑风度（CEFIROCEFIRO）和瑞典）和瑞典 沃而沃（沃而沃（VOLVOVOLVO）等轿车则各自用一个）等轿车则各自用一个ECUECU控制。控制。 六、按空气量的检测方式分六、按空气量的

29、检测方式分 1 1、间接测量方式、间接测量方式 1 1）节流速度方式（节气门开度和发动机）节流速度方式（节气门开度和发动机 转速）转速） 2 2）速度密度方式（进气歧管压力和发动）速度密度方式（进气歧管压力和发动 机转速）机转速） 2 2、直接测量方式、直接测量方式 1 1） 体积流量方式（翼片式或卡门涡流式）体积流量方式（翼片式或卡门涡流式） 2 2）质量流量方式（热线式或热膜式）质量流量方式（热线式或热膜式） 间接测量方式间接测量方式 质量流量方式质量流量方式 小结小结 1 1、汽油机电子控制技术的应用使汽油机的综合性能得到全面的提、汽油机电子控制技术的应用使汽油机的综合性能得到全面的提

30、升；升； 2 2、发动机控制系统功能主要由电控燃油喷射、电控点火装置、怠、发动机控制系统功能主要由电控燃油喷射、电控点火装置、怠 速控制、排放控制、进气控制、增压控制、警告提示、自我诊断速控制、排放控制、进气控制、增压控制、警告提示、自我诊断 与报警系统、失效保护、主电脑故障备用控制系统；与报警系统、失效保护、主电脑故障备用控制系统； 3 3、发动机控制系统主要由信号输入装置、电子控制单元、执行器、发动机控制系统主要由信号输入装置、电子控制单元、执行器 等组成；等组成； 4 4、发动机控制系统的信号输入主要是通过各种传感器或其他控制、发动机控制系统的信号输入主要是通过各种传感器或其他控制 装置

31、将各种控制信号输入装置将各种控制信号输入ECUECU的；的； 5 5、执行器是受、执行器是受ECUECU控制、具体执行某项控制功能的装置；控制、具体执行某项控制功能的装置； 6 6、采用汽油喷射技术的汽油机，按喷射的位置分类有缸内喷射和、采用汽油喷射技术的汽油机，按喷射的位置分类有缸内喷射和 进气管喷射两种汽油机；进气管喷射两种汽油机； 7 7、采用汽油喷射技术的汽油机，按汽油喷射方式不同，可分为连、采用汽油喷射技术的汽油机，按汽油喷射方式不同，可分为连 续喷射和间歇喷射两种汽油机；续喷射和间歇喷射两种汽油机； 8 8、采用汽油喷射技术的汽油机，按汽油喷射方式不同，可分为机、采用汽油喷射技术的

32、汽油机，按汽油喷射方式不同，可分为机 械式和电子式汽油机；械式和电子式汽油机； 9 9、采用汽油喷射技术的汽油机，按空气量测量方式不同，可分为、采用汽油喷射技术的汽油机，按空气量测量方式不同，可分为 间接测量方式和直接测量方式汽油机间接测量方式和直接测量方式汽油机 威姿发动机 三、汽车电子控制系统三、汽车电子控制系统 根据汽车的总体结构，汽车电子控制系统分为：根据汽车的总体结构，汽车电子控制系统分为： 1 1、发动机电子控制系统、发动机电子控制系统 2 2、变速器电子控制系统、变速器电子控制系统 3 3、底盘电子控制系统、底盘电子控制系统 4 4、车身电子控制系统、车身电子控制系统 根据控制功能，汽车电