电控发动机概述

1、电控发动机电控发动机=电控电控+发动机发动机一、电控的基础知识：一、电控的基础知识：1、电阻、电阻 2、电流、电流 3、电压、电压 4、三极管、三极管5、桥电路、桥电路6、磁、磁电电二、发动机的基础知识：二、发动机的基础知识：1、四个行程、四个行程必备的基础知识必备的基础知识汽车电子技术的发展汽车电子技术的发展第一阶段（第一阶段（19531980）分立电子元件分立电子元件第二阶段（第二阶段（19811990）第三阶段（第三阶段（19902000）微机计算机微机计算机第四阶段（第四阶段（2000 至今）至今）车载局域网车载局域网二、汽车电子技术的功用二、汽车电子技术的功用发动机：发动机：1安全性

2、安全性 2稳定性稳定性 3动力性动力性 4环保性环保性 5经济性经济性其他：其他：6舒适性舒适性 7操作性操作性 8通过性通过性 9娱乐与信息娱乐与信息 汽车电子技术的组成汽车电子技术的组成 传感元件传感元件 ECU 执行元件执行元件汽车电子技术汽车电子技术四、汽车电子技术的应用四、汽车电子技术的应用一、动力传动系统的控制一、动力传动系统的控制 1 1、发动机部分、发动机部分 主要包括最佳空燃比控制，最佳点火提前角控制，怠速控制，主要包括最佳空燃比控制，最佳点火提前角控制，怠速控制，废弃控制，进气控制，自诊断等内容。废弃控制，进气控制，自诊断等内容。 2 2、自动变速器、自动变速器四、信息与通

3、讯系统四、信息与通讯系统 主要内容：主要内容： 1、数字化仪表。、数字化仪表。 2、汽车定位导、汽车定位导 3、移动电话。、移动电话。第一节：电控发动机的特点第一节：电控发动机的特点（电控式与化油器式比较）（电控式与化油器式比较）化油器清洗剂化油器清洗剂一、化油器发动机一、化油器发动机二、电控发动机一、机械方面一、机械方面1、化油器式、化油器式2、电控式、电控式二、供油方面二、供油方面1、化油器式、化油器式2、电控式、电控式三、进气方面三、进气方面1、化油器式、化油器式2、电控式、电控式四、喷油方面四、喷油方面1、化油器式、化油器式2、电控式、电控式五、点火方面五、点火方面1、化油器式、化油器

4、式2、电控式、电控式六、排放方面六、排放方面1、化油器式、化油器式2、电控式、电控式七、诊断方面七、诊断方面1、化油器式、化油器式2、电控式、电控式八、维修方面八、维修方面1、化油器式、化油器式2、电控式、电控式电控式与化油器式比较电控式与化油器式比较第二节：电控燃油喷射系统的分类第二节：电控燃油喷射系统的分类一、按喷射方式分一、按喷射方式分1、连续式、连续式2、间歇式、间歇式二、按喷油器位置分二、按喷油器位置分1、缸外喷射、缸外喷射1）单点喷射）单点喷射（SPI）2）多点喷射）多点喷射（MPI）D型型L型型LH型型M型型2、缸内直喷、缸内直喷三、按控制方式分三、按控制方式分1、K型：机械控制

5、式型：机械控制式2、KE型：机电结合式型：机电结合式3、EFI：电子控制式：电子控制式1）、开环控制）、开环控制2）、闭环控制）、闭环控制3）、自适应控制）、自适应控制4）、学习控制）、学习控制5）、模糊控制）、模糊控制一、按喷射方式分一、按喷射方式分1、连续式、连续式 连续喷射的喷油器在连续喷射的喷油器在发动机工作的整个过程中发动机工作的整个过程中不间断地喷油，大部分的不间断地喷油，大部分的汽油是在进气门关闭时喷汽油是在进气门关闭时喷射的，燃料的大部分是在射的，燃料的大部分是在进气管内蒸发的，因此连进气管内蒸发的，因此连续喷射仅用于进气管喷射续喷射仅用于进气管喷射系统。系统。2、间歇式、间歇

6、式 间歇喷射的喷射是非间歇喷射的喷射是非连续的，即每次喷射都有连续的，即每次喷射都有一个固定的喷射持续期和一个固定的喷射持续期和间歇期，喷油持续期的长间歇期，喷油持续期的长短直接控制了喷油量的多短直接控制了喷油量的多少。少。二、按喷油器位置分二、按喷油器位置分1、缸外喷射、缸外喷射1）单点喷射）单点喷射 它在结构布置上与化油器相似，也可在原采用化油器的发动机它在结构布置上与化油器相似，也可在原采用化油器的发动机上直接改进，即在多缸发动机中只用一只或两只喷油器安装在节气上直接改进，即在多缸发动机中只用一只或两只喷油器安装在节气门上方，成本比电控多点喷射系统的低，因此广泛应用于小排量、门上方，成本

7、比电控多点喷射系统的低，因此广泛应用于小排量、经济型车辆上，但其动力性、燃油经济性比多点喷射系统差。经济型车辆上，但其动力性、燃油经济性比多点喷射系统差。2）多点喷射）多点喷射多点喷射系统（多点喷射系统（MPI）：多点喷射系统是指在每一个气缸的进气）：多点喷射系统是指在每一个气缸的进气门前均安装一只喷油器门前均安装一只喷油器,喷油器适时喷油。喷油器适时喷油。D型型歧管压力计量式汽油喷射系统。歧管压力计量式汽油喷射系统。 L型型空气流量计量式汽油喷射系统。空气流量计量式汽油喷射系统。 LH型型热线式、热膜式汽油喷射系统。热线式、热膜式汽油喷射系统。M型型电子点火和电控喷射于一体的电子点火和电控喷

8、射于一体的motronic系统。系统。空气流量计一般安装于空气滤清器与节气门体之间。叶片式空气流量计热式空气流量计卡门涡旋式空气流量计量 芯 式 空 气流量计2、缸内直喷、缸内直喷 缸内直喷：缸内直喷：有利于实现混合气的稀薄燃烧，改善汽油机部分负荷有利于实现混合气的稀薄燃烧，改善汽油机部分负荷时的泵气损失，提高汽油机的效率。但是结构更复杂，喷射压力高时的泵气损失，提高汽油机的效率。但是结构更复杂，喷射压力高达达5MPa的油压，以及缸内的高温给系统的设计、成本和工作可靠的油压，以及缸内的高温给系统的设计、成本和工作可靠性带来不利影响。性带来不利影响。三、按控制方式分三、按控制方式分1、K型：机械

9、控制式型：机械控制式：空气计量器与燃：空气计量器与燃油分配器组合在一起油分配器组合在一起,空气计量器检测空空气计量器检测空气流量的大小后气流量的大小后,靠连接杆传动操纵燃油靠连接杆传动操纵燃油分配器的柱塞动作分配器的柱塞动作,以燃油计量槽开度的以燃油计量槽开度的大小控制喷油量大小控制喷油量,达到控制混合气空燃比达到控制混合气空燃比的目的。的目的。2、KE型：机电结合式型：机电结合式在燃油分配器上在燃油分配器上安装了一个由电脑控制的电液式压差调安装了一个由电脑控制的电液式压差调节器节器,电脑根据水温、节气门位置等传感电脑根据水温、节气门位置等传感器的输入信号控制电液式压差调节器动器的输入信号控制

10、电液式压差调节器动作作,以调节燃油供给量。以调节燃油供给量。 3、EFI：电子控制式：电子控制式根据各种传感器根据各种传感器送至电脑的发动机运行状况的信号送至电脑的发动机运行状况的信号,由电由电脑运算后脑运算后,发出控制喷油量和点火时刻等发出控制喷油量和点火时刻等多种执行指令多种执行指令,实现多种机能的控制实现多种机能的控制.即即为发动机电子集中控制系统。为发动机电子集中控制系统。1）、开环控制）、开环控制2）、闭环控制）、闭环控制3）、自适应控制）、自适应控制4）、学习控制）、学习控制5）、模糊控制）、模糊控制当当ECM自身出现故障时，后备系统把汽油喷射和点火正时控制在预定值。此时，自身出现

11、故障时，后备系统把汽油喷射和点火正时控制在预定值。此时，发动机仅维持基本功能。发动机仅维持基本功能。 任何电子控制系统主要有传感器、控制电脑、执行器组成。任何电子控制系统主要有传感器、控制电脑、执行器组成。 (一一) 传感器：传感器： 传感器是电控系统的输入装置，它把汽车运行中各种工况传感器是电控系统的输入装置，它把汽车运行中各种工况信息，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等，转化成电信息，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等，转化成电讯号输给控制电脑，以便发动机处于最佳工作状态。讯号输给控制电脑，以便发动机处于最佳工作状态。 电控系统的主要传感器有：电控系统的主要传感器有： 1、空气

12、流量计（、空气流量计（AFS） 6、曲轴位置传感器曲轴位置传感器(CPS) 2、进气管绝对压力传感器（、进气管绝对压力传感器（MPS） 7、凸轮轴位置传感器（凸轮轴位置传感器（CIS） 3、节气门位置传感器（、节气门位置传感器（TPS） 8、车速传感器、车速传感器(VSS) 4、进气温度传感器进气温度传感器(ATS) 9、氧传感器、氧传感器(O2S) 5、冷却液温度传感器冷却液温度传感器(CTS) 10、爆燃传感器、爆燃传感器(KS)AFS(Air Flow Sensor 空气流量传感器ATM（Air FlowMeter空气流量计MAFS（Manifold Air Flow sensor进气歧

13、管空气流量传感器CPS(Camshaft position sensor凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器CIS(cylinder identificaton sersor气缸识别传感器气缸识别传感器CPS(Cranshaft position sensor曲轴位置传感器曲轴位置传感器 1、空气流量计（、空气流量计（AFS）1）、安装位置：空气格至节气门体之间；）、安装位置：空气格至节气门体之间；2）、作用：）、作用：检测进气量信号，是控制喷油和点火时刻的主要信号。检测进气量信号，是控制喷油和点火时刻的主要信号。 叶片式空气流量计热式空气流量计卡门涡旋式空气流量计量芯式空气流量计 2、进气管绝对

14、压力传感器（、进气管绝对压力传感器（MPS） 1）、安装位置：节气门后面的进气总管上）、安装位置：节气门后面的进气总管上 2）、作用：测量进气歧管内绝对压力的变化，是控制喷油和点火）、作用：测量进气歧管内绝对压力的变化，是控制喷油和点火时刻的主要信号。时刻的主要信号。 3、节气门位置传感器（、节气门位置传感器（TPS） 1）、安装位置：节气门体上）、安装位置：节气门体上 2）、作用：将节气门开度转换成电压信号，）、作用：将节气门开度转换成电压信号，ECU利用该信号和其利用该信号和其他传感器输入的信号一起，确定发动机的工况，如怠速工况、加速他传感器输入的信号一起，确定发动机的工况，如怠速工况、加

15、速工况、减速工况、全负荷工况，作为喷油量和点火时刻修正信号。工况、减速工况、全负荷工况，作为喷油量和点火时刻修正信号。 4、进气温度传感器、进气温度传感器(ATS) 1）、安装位置：进气温度传感器通常安装在进气管上，有些进气）、安装位置：进气温度传感器通常安装在进气管上，有些进气温度传感器和空气流量计或进气压力传感器安装在一起。温度传感器和空气流量计或进气压力传感器安装在一起。 2）、作用：检测进入发动机空气的温度，补偿由于进气温度变化）、作用：检测进入发动机空气的温度，补偿由于进气温度变化而导致的空气密度变化，准确计算进气量，修正喷油量和点火时刻而导致的空气密度变化，准确计算进气量，修正喷油

16、量和点火时刻等。等。 5、冷却液温度传感器、冷却液温度传感器(CTS) 1）、安装位置：一般安装在气缸体水道上或冷却水出口）、安装位置：一般安装在气缸体水道上或冷却水出口 2）、作用：反映发动机的热状态信号，用来修正喷油量、点火时）、作用：反映发动机的热状态信号，用来修正喷油量、点火时 刻等。刻等。6、曲轴位置传感器、曲轴位置传感器(CPS)1）、安装位置：与曲轴有精确传动关系的位置处，如曲轴、飞轮、）、安装位置：与曲轴有精确传动关系的位置处，如曲轴、飞轮、凸轮轴和分电器内。凸轮轴和分电器内。2）、作用一：检测发动机转速：用于控制喷油量与点火正时的基）、作用一：检测发动机转速：用于控制喷油量与

17、点火正时的基本信号本信号. 作用二：检测曲轴转动所在的位置，用于控制喷油正时与点作用二：检测曲轴转动所在的位置，用于控制喷油正时与点火正时信号。火正时信号。7、凸轮轴位置传感器（、凸轮轴位置传感器（CIS）1）、安装位置：凸轮轴周围、分电器内。）、安装位置：凸轮轴周围、分电器内。2）、作用：给）、作用：给ECU提供曲轴转角基准位置（第一缸压缩上止点）提供曲轴转角基准位置（第一缸压缩上止点）信号，作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号。信号，作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号。8、车速传感器、车速传感器(VSS) 1）、安装位置：变速器（差速器）输出轴。）、安装位置：变速器（差速器）输出轴。

18、2）、作用：检测汽车行驶速度，给）、作用：检测汽车行驶速度，给ECU提供车速信号，用于控制提供车速信号，用于控制发动机怠速转速、汽车加减速器件的汽油喷射和点火控制、巡航控发动机怠速转速、汽车加减速器件的汽油喷射和点火控制、巡航控制及限速断油控制制及限速断油控制 。9、氧传感器、氧传感器(O2S)1）、安装位置：排气岐管上、三元催化器前后。）、安装位置：排气岐管上、三元催化器前后。2）、作用：通过监测排气中氧离子的含量获得混合气的空燃比信）、作用：通过监测排气中氧离子的含量获得混合气的空燃比信号，并将该信号转变为电信号输入号，并将该信号转变为电信号输入ECU。ECU根据氧传感器信号，根据氧传感器

19、信号，对喷油时间进行修正，实现空燃比反馈控制（闭环控制），从而将对喷油时间进行修正，实现空燃比反馈控制（闭环控制），从而将过量空气系数（过量空气系数（）控制在）控制在0.98-1.02之间的范围内（空燃比之间的范围内（空燃比A/F约为约为14.7），使发动机得到最佳浓度的混合气，从而达到降低有），使发动机得到最佳浓度的混合气，从而达到降低有害气体的排放量和节约燃油之目的。害气体的排放量和节约燃油之目的。 氧 传 感器1氧 传 感器2三 元 催 化装置10、爆燃传感器、爆燃传感器(KS)1）、安装位置：气缸体上）、安装位置：气缸体上2）、作用：检测发动机的爆燃情况并通过电信号输入）、作用：检测发

20、动机的爆燃情况并通过电信号输入ECU，控制，控制点火正时。点火正时。 空调设置面板中空调开关打开时信号将输入ECU。二、ECU （三）（三） 电子控制系统的简要工作过程电子控制系统的简要工作过程 1 1、发动机起动时、发动机起动时,ECU,ECU进入工作状态进入工作状态, ,某些程序从某些程序从ROMROM中取出中取出, ,进入进入CPUCPU。这些程。这些程序可以用来控制点火时刻、燃油喷射、怠速等。序可以用来控制点火时刻、燃油喷射、怠速等。 2 2、通过、通过CPUCPU的控制的控制, ,一个个指令逐个地进行循环执行。执行程序中所需要的发一个个指令逐个地进行循环执行。执行程序中所需要的发动机

21、信息动机信息, ,来自各个传感器。来自各个传感器。 3 3、从传感器来的信号、从传感器来的信号, ,首先进入输入回路进行处理。如果是数字信号直接经首先进入输入回路进行处理。如果是数字信号直接经I/OI/O接口进入微机；如果是模拟信号经接口进入微机；如果是模拟信号经A/DA/D转换器转换成数字信号后才经转换器转换成数字信号后才经I/OI/O接口进入微机。接口进入微机。 4 4、大多数信息暂时存储在、大多数信息暂时存储在RAMRAM内内, ,根据指令再从根据指令再从RAMRAM送到送到CPUCPU。有时需将存储在。有时需将存储在ROMROM中的参考数据引入中的参考数据引入CPU,CPU,使输入传感

22、器的信息与之进行对比。使输入传感器的信息与之进行对比。 5 5、对来自有关传感器的每一个信息依次取样、对来自有关传感器的每一个信息依次取样, ,并与参考数据进行比较。并与参考数据进行比较。 6 6、CPUCPU对这些数据进行比较运算后对这些数据进行比较运算后, ,作出决定并发出输出指令信号作出决定并发出输出指令信号, ,经经I/OI/O接口接口, ,必要的信号还要经必要的信号还要经D/AD/A转换器变成模拟信号转换器变成模拟信号, ,最后经输出回路去控制执行最后经输出回路去控制执行器动作。器动作。 （四）、使用注意事项（四）、使用注意事项1、ECU俗称汽车电脑，是汽车上非常精密的元件，不能受潮

23、受压俗称汽车电脑，是汽车上非常精密的元件，不能受潮受压受高温烘烤，一般安装在驾驶室仪表盘下方，不可在上面堆放重物，受高温烘烤，一般安装在驾驶室仪表盘下方，不可在上面堆放重物，洗车时亦不能将它淋湿，对汽车进行烤漆、焊接时应预先拆下洗车时亦不能将它淋湿，对汽车进行烤漆、焊接时应预先拆下ECU。2、首先蓄电池搭铁线不可随意断开。在点火开关接通的状态下，、首先蓄电池搭铁线不可随意断开。在点火开关接通的状态下，不可断开蓄电池搭铁线，否则会产生较高的感应电动势不可断开蓄电池搭铁线，否则会产生较高的感应电动势 而烧坏而烧坏ECU及其它灵敏电子元件。需拆下及其它灵敏电子元件。需拆下ECU时，必须先关闭点火开关

24、，时，必须先关闭点火开关，拔下点火钥匙后，拆下蓄电池极柱线，最后拆卸拔下点火钥匙后，拆下蓄电池极柱线，最后拆卸ECU。3、即使是电控发动机，它也是由机械和电控两大部分组成的。因、即使是电控发动机，它也是由机械和电控两大部分组成的。因此在正常使用条件下的故障远比电控系统要多，另外机械部分相应此在正常使用条件下的故障远比电控系统要多，另外机械部分相应简单，维修人员也较易掌握，所以维修时应从易到难，先机后电，简单，维修人员也较易掌握，所以维修时应从易到难，先机后电，优先排除机械故障后，再检测电控系统的故障。优先排除机械故障后，再检测电控系统的故障。4、检修电控系统的电子元件时一定要使用高阻抗数字式万

25、用表，、检修电控系统的电子元件时一定要使用高阻抗数字式万用表，而不能用低阻抗的指针型万用表。后者因阻抗小易损坏而不能用低阻抗的指针型万用表。后者因阻抗小易损坏ECU。5、人体静电放电量可能达到、人体静电放电量可能达到10000V以上的高压，因此对以上的高压，因此对ECU控控制的数字仪表等进行维修作业时，一定要带上搭铁金属带并将一头制的数字仪表等进行维修作业时，一定要带上搭铁金属带并将一头缠在手腕上，另一头夹在车身上。缠在手腕上，另一头夹在车身上。 三、执行器三、执行器 四、看电路图四、看电路图一、供油控制一、供油控制提供一个干净、油压稳定的供油系统，喷油量唯一由喷油脉宽决定提供一个干净、油压稳

26、定的供油系统，喷油量唯一由喷油脉宽决定。1 1、建立启动油压：当、建立启动油压：当KEYON后，后，ECU首先控制油泵工作首先控制油泵工作35S，以建立工作油压，便以启动。，以建立工作油压，便以启动。2 2、油压调节器调节油压。、油压调节器调节油压。3 3、新技术：可变泵油量。、新技术：可变泵油量。第四节第四节:发动机电子控制系统的主要控制内容发动机电子控制系统的主要控制内容二、进气控制二、进气控制进气系统负责控制并测量发动机的进气量。进气系统负责控制并测量发动机的进气量。1、怠速控制、怠速控制ISC通过怠速控制阀控制节气门的空气流量，使发动机的怠速转速处通过怠速控制阀控制节气门的空气流量，使

27、发动机的怠速转速处于最佳状态。于最佳状态。2、进气辅助系统、进气辅助系统 增加进气量，提高发动机动力。增加进气量，提高发动机动力。1）、可变进气系统）、可变进气系统 2）、涡轮增压控制）、涡轮增压控制 3）、可变气门系统）、可变气门系统进气控制阀进气控制阀进气道进气道进气室进气室真空驱动器真空驱动器喷油器喷油器节气门节气门空气滤清器空气滤清器三、喷油控制 1、喷油正时控制、喷油正时控制ECU不但要控制点火顺序，而且也会按发动机的点火顺序将喷油控不但要控制点火顺序，而且也会按发动机的点火顺序将喷油控制在最佳的时间内。制在最佳的时间内。2、燃油量控制、燃油量控制 ECU根据转速和负荷两个主控信号，

28、计算出基本的喷油量，然根据转速和负荷两个主控信号，计算出基本的喷油量，然后再根据其他传感器决定出最佳的喷油量，通过控制喷油器的喷油后再根据其他传感器决定出最佳的喷油量，通过控制喷油器的喷油脉宽来控制其喷油量。脉宽来控制其喷油量。3、燃油停供、燃油停供 包括限速断油和减速断油。包括限速断油和减速断油。 当发动机转速超过安全转速或所设定的转速时，当发动机转速超过安全转速或所设定的转速时，ECU切断燃油，切断燃油，从而保护了发动机。从而保护了发动机。 当汽车行驶超过安全车速时，当汽车行驶超过安全车速时，ECU也会切断燃油，从而达到安也会切断燃油，从而达到安全性。全性。 当发动机运转中，当发动机运转中，TPS开度减小时，开度减小时，ECU将立刻切断燃油，避将立刻切断燃油，避免了浪费和污染，当转速降到一定时，免了浪费和污染，当转速降到一定时，ECU又恢复了供油。又恢复了供油。 1、 点火提前角控制点火提前角控制 ECU根据转速和负荷两个主控信号计算出基本的提前角，再根据