汽车电子化与发动机电控技术

1、第一章 汽车电子化与发动机电控技术1.1汽车电子化发展简介v汽车电子技术发展始于20世纪50年代，分为三个阶段：v第一阶段，从20世纪50年代中期到70年代中期，主要是为了改善部分性能而对汽车产品进行的技术改造，如在车上装了晶体管收音机。v第二阶段，从20世纪70年代末期到90年代中期，为解决安全、污染、和节能三大问题，研制出电控汽油喷射系统、电子控制防滑制动装置和电控点火系统。v第三阶段，20世纪90年代中期以后，电子技术广泛的应用在底盘、车身、和车用柴油发动机多个领域。v目前发动机上常用的电控系统有：电控燃油喷射系统、电控点火系统、怠速控制系统、排放控制系统、增压控制系统、警告提示系统、自

2、我诊断与报警系统、失效保护系统和应急备用系统。1.2汽车发动机电子控制技术发展简介1.2.1汽油机电子控制技术发展简介v20世纪30年代用于军用飞机上，1954年德国奔驰公司在奔驰300SL上装了机械式汽油喷射系统（K型）。v20世纪60年代在K型的基础上发展了机电组合式汽油喷射系统（KE型）。v20世纪60年代后期，随着电子技术的发展，德国BOSCH公司研制出电控燃油喷射系统（EFI）。v电控燃油喷射技术经历了晶体管、集成电路、和微机处理三大发展进程。 电控燃油喷射系统的优点v1能提供发动机在各种工况下最合适的混合气浓度，是发动机在各种工况条件下保持最佳的动力性、经济性和排放性能。v2电控燃

3、油喷射系统配用排放物控制系统后，大大降低了HC、CO和NOX三种有害气体的排放。v3增大了燃油的喷射压力，因此雾化比较好。v4汽车在不同地区行驶时，对大气压力或外界环境温度变化引起的空气密度的变化，发动机控制ECU能及时准确地作出补偿。v5汽车加减速行驶的过渡运转阶段，燃油控制系统能迅速的作出反应。v6有减速断油功能，既能降低排放，也能节省燃油。v7在进气系统中，由于没有象化油器那样的喉管部位，因而进气阻力小。v8发动机冷机起动容易，暖机性能提高。 1.2.2柴油机电子控制技术发展回顾 v柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。汽油机

4、电控技术的发展为柴油机电控技术的发展提供了宝贵经验。v通、断电时刻和通、断电时间控制喷油泵的供油量和供油正时。但供油压力还无法独立控制 柴油机电控燃油喷射系统的优点 v1.改善低温起动性。v2.降低氮氧化物和烟度的排放。v3.提高发动机运转稳定性。v4.提高发动机的动力性和经济性。v5.控制涡轮增压。v6.适应性广。电控技术对发动机性能的影响1提高发动机的动力性 通过减小进气阻力，提高充气效率，电控系统使得进入气缸中的空气得到充分的利用。2提高发动机燃油经济性通过电控系统来精确的控制在各种运行工况下发动机所需的混合气浓度，使燃烧更为充分。3降低排放污染通过电控系统的优化控制，提高燃烧质量，应用

5、排放控制系统，降低排放污染。4改善发动机的加速和减速性能5改善发动机的起动性能 应用发动机上的电子控制系统有：（一）电子燃油喷射系统 ECU主要根据进气量确定基本的喷油量，再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器）信号对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气；同时还包括喷油正时控制、断油控制和燃油泵控制。（二）电控点火系统 ESA的功能是点火提前角控制。根据各相关传感器信号，判断发动机的运行工况和运行条件，选择最理想的点火提前角点燃混合气，从而改善发动机的燃烧过程。（三）怠速控制系统 发动机辅助控制系统。（四）排放控制系统 对发动机控制装置的工作实行电子

6、控制。（五）进气控制系统（六）增压控制系统（七）巡航控制系统（八）警告系统（九）自诊断与报警系统（十）失效保护系统（十一）应急备用系统发动机控制系统的基本组成发动机控制系统的基本组成 一、电控系统的基本组成与类型1组成有三部分组成：信号输入装置各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给ECU。电子控制单元ECU，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令。执行元件由ECU控制，执行某项控制功能的装置。2类型开环控制ECU根据传感器的信号对执行器进行控制，而控制的结果是否达到预期目标对其控制过程没有影响。闭环控制也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控

7、制结果进行检测，并反馈给ECU， 进行原先的控制修正。 二、传感器的类型及功用1空气流量计测量发动机的进气量，将信号输入ECU（主信号）。2进气绝对压力传感器测量进气管内气体的绝对压力，将信号输入ECU（主信号）。3节气门位置传感器检测节气门的开度及开度变化，信号输入ECU。4凸轮轴位置传感器提供曲轴转角基准位置信号（主信号）。5曲轴位置传感器检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号（主信号）。6进气温度传感器检测进气温度信号（修正信号）。7冷却液温度传感器给ECU提供冷却液温度信号（修正信号）。8车速传感器检测汽车行驶速度。9氧传感器检测排气中的氧含量。10爆燃传感器检测汽油机是否