《汽车发动机电控系统检修》课件 项目一 发动机电控系统认知

项目一-发动机电控系统的认知《汽车发动机电控系统检修》目录01发动机电控系统概述02发动机电控系统的组成和控制方式发电机电控系统认识051.了解电控系统发展历程。2.掌握发动机电控系统的特点及结构，理解数据闭环控制逻辑。3.了解新能源混合动力控制策略，理解党的二十大提出的“双碳目标”对发动机技术革新的指导意义。技能目标1.能独立指认电控系统各部件，运用系统工程思维解决复杂问题。2.能使用示波器和诊断仪进行数据流读取。素养目标1.形成国产电控系统技术攻关意识，建立技术伦理观，树立“质量强国”理念。2.培养绿色维修意识，严格执行废油回收等规程，落实生态文明建设要求。3.强化团队协作中的责任担当，通过分组项目培养现代工匠职业操守

项目一-发电机电控系统认知

学习目标发电机电控系统认识050601发动机电控系统概述第一阶段是从20世纪60年代中期到70年代中期，当时的电控系统主要是为了改善部分性能，而对汽车产品进行了技术改造，比如在汽车上装了晶体管收音机等。第二阶段从20世纪70年代末期到90年代中期，为了解决安全、污染和节能三大问题，研制出电控汽油喷射系统、电子控制防滑制动系统和电控点火系统。第三阶段是20世纪90年代中期以后，电子技术广泛地应用在底盘车身和车用柴油机发动机等多个领域。随后美国在轿车上全部采用了电控汽油喷射系统，欧洲的轿车采用汽车喷射系统的占90%以上。现代集成与智能化阶段（2000年至今）此阶段从分布式ECU器转向域控制器（如动力域、车身域），如特斯拉Modal3。等车型，通过区域控制器减少线束长度和ECU器数量，提升算力效率。发动机电控系统的发展历程05智能化其主要技术中自动驾驶的构想必将依赖于电子技术实现。智能交通系统的开发将与电子、卫星定位等多个交叉学科相结合，它能根据驾驶员提供的目标资料，向驾驶员提供距离最短而且能绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线。从全球定位卫星获取沿途天气、车流量、交通事故、交通堵塞等各种情况，自动筛选出最佳行车路线。电动化与新能源技术集成将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制；将制动防抱死控制系统、牵引力控制系统和驱动防滑控制系统综合在一起进行制动控制；通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接，控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统。发动机发动机电控系统的发展趋势05发动机发动机电控系统的发展趋势安全性与冗余设计强化安全性与冗余设计强化功能安全标准（ISO26262）要求电控系统在失效时仍能保持基本功能，提升系统可靠性。在故障预测与健康管理方面，未来可基于大数据分析实现故障预警，结合云端诊断可缩短维修周期。网络化与集成控制架构演进以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是十分必要的。大量数据的快速交换、高可靠性及低成本是对汽车电子网络系统的要求。在该系统中，各子系统独立运行，控制改善汽车某一方面的性能，同时在其它处理机需要时提供数据服务。主处理机收集整理各子处理机的数据，并生成车况显示。发动机系统的功能和特点05一、发动机电控系统的功能基础控制功能优化管理功能安全防护功能智能扩展功能环保协同功能二、发动机电控系统的特点降低排放污染提高发动机的最大功率耗油量低，经济性能好改善了发动机的低温启动性能怠速平稳，工况过渡圆滑，工作可靠灵敏度高发动机电控系统的工作原理及类型1.工作原理发动机电控系统基于“感知—决策—执行”三级闭环控制逻辑，通过传感器、ECU器和执行器的协同工作，基于预设MAP图（如点火MAP、喷油MAP）和实时数据（如转速、负荷）计算最佳控制策略，实现精准控制。发动机起动时，ECU进入工作状态，相应程序从ROM（只读存储器）中被读取至CPU器，这些程序可以用来控制点火时刻、燃油喷射和怠速等。通过CPU器的控制，指令逐个地循环执行。执行程序中所需要的发动机信息来自各个传感器。从传感器来的信号，首先进入输入电路进行处理。如果是数字信号，则直接经I/O，接口进入微处理器；如果是模拟信号，则经A/D转换器转换成数字信号后才经I/O，接口进入微处理器。大多数信息暂时存储在RAM（随机存取存储器）内，根据指令再从RAM送到CPU器。有时需将存储在ROM中的参考数据引入CPU，使输入传感器的信息与之进行对比，即对来自有关传感器的每一条信息依次取样，并与参考数据进行比较。CPU对这些数据进行比较运算后，做出决定并发出输出指令信号，经I/O，接口，必要的信号还要经A/D转换器变成模拟信号，最后经输出电路控制执行器动作。发动机电控系统的工作原理及类型2.主要类型：汽车动力系统的电控系统通过精准感知、智能决策、高效执行的闭环控制逻辑，实现动力、环保与能效的平衡，可根据控制功能和技术架构分为以下类型：（1）按控制功能分类发动机电控系统的工作原理及类型（2）按技术架构分类发动机电控系统的工作原理及类型（3）新能源扩展类型02发动机电控系统的组成和控制方式11组成发动机电控系统主要由传感器、控制器和执行器组成，主要包括进气系统、燃油供给系统、点火控制系统、污染物控制系统和电控系统五个子系统，每个子系统均有相应的传感器和执行器，如图1-1所示。组成进气系统各部分的作用是：空气滤清器过滤空气；空气流量传感器检测发动机进气量，其内的进气温度传感器用来检测进气温度，使进气量计量更准确；节气门体控制发动机进气量和发动机怠速。进气系统通过动力阀等配气控制系统保证流过进气道的空气量最大。

燃油供给系统各部分的作用是：汽油箱内汽油由电动汽油泵泵出，经汽油滤清器过滤后，油压调节器将其压力调整为比进气管压力高约250kPa的状态。当油路压力超过规定值时，一部分汽油回到汽油箱，大部分经分配油管配送给各个喷油器。当ECU器发出信号控制喷油器通电时，与进气量相适应的汽油被喷射到进气歧管或气缸内。点火控制系统的作用是：根据不同工况，以合适的能量来准时点燃空气与汽油形成的混合气，使发动机工作。污染物控制系统的作用是：减少发动机工作时对大气的污染。汽车发动机的污染物来自油箱、发动机曲轴箱和排气管。组成发动机电控系统装有信号输入装置（传感器）、控制器和执行器，如图1-2所示。发动机电控系统ECU器通过发动机的各种传感器随时监测发动机的工作，然后通过各种执行器来控制空气、汽油的混合比和点火正时等，使发动机在发挥最佳效能的同时保持较低的废气排放。组成在汽车发动机电控系统中，传感器的作用是将汽车各部件运行的状态参数转换成电信号并输送到各种控制器，用以监测各部件运行情况和环境条件。下面介绍九种常见的发动机电控系统的传感器1.空气流量传感器2.进气歧管压力传感器3.节气门位置传感器4.曲轴位置传感器5.凸轮轴位置传感器6.冷却液温度传感器7.进气温度传感器8.氧传感器9.爆震传感器组成控制器发动机控制器即发动机控制模块(ECM)，可以接收来自传感器的信息并存储相关信息，经计算和分析处理后发出相应的控制指令给执行器。ECM作为发动机控制系统的核心，可被视为发动机控制系统的大脑，具有强大的数学运算、逻辑判断、数据处理与数据管理等功能。其作用主要体现在以下几个方面：给传感器提供参考（基准）电压；存储分析计算所用的程序、车型的特点参数、运算中的数据及故障信息；3.运算分析，即根据信息参数求出执行命令并输出给执行器；4.将输出的信息与标准值对比，查出故障并输出故障信息；5.自我修正（自适应功能）。组成执行器执行器是电子控制系统的执行机构，执行器接收ECM发来的各种指令，完成具体的执行动作。发动机控制系统中主要的执行器及其功能如下：燃油泵喷油器怠速控制阀点火线圈废气再循环阀（EGR）控制方式05开环控制发动机工作时，ECM根据传感器的信号对执行器进行控制，而控制的结果（如燃烧是否完全、怠速是否稳定、是否有爆燃发生等）是否达到预期目标无法做出分析，控制的结果对控制过程没有影响，这种控制方式称为开环控制。控制方式09

闭环控制闭环控制实质上就是反馈控制。闭环控制的特点是在控制器与被控对象之间，不仅存在着正向作用，而且存在着反馈作用，即系统的控制结果对控制