内燃机5_供给系汽3.ppt

1、第五章 汽油机的供给系,第八节 电控汽油喷射系统,一、系统的组成及功能,1967年德国波许(Bosch)公司首先推出。 在各种工况下都能获得精确空燃比、均匀的混合气 有效改善燃烧，大幅降低排放 最佳经济性和优良动力性 在最佳时机以最合适的供油量向发动机喷射汽油，并在最佳时刻点燃气缸内的可燃混合气。 组成：,控制系统框图,三元件系统框图,传感器：感测控制系统外部的信息并能电信号,电控单元：控制系统的中枢，是系统中的信息处理部分。处理、分析、计算输入信息，形成控制指令并将控制决定传输给执行器。,执行器：系统的输出部分，将ECU的控制指令转变为实现控制目标的物理运动,P109图534,传感器,电控单

2、元,执行器,输出,输入,闭环控制系统,转换器放大器,转换器放大器,电子控制一览,燃油喷射控制(EFI) 进气、增压控制 空燃比控制 点火控制(ESA) 爆震控制 怠速控制(ISC) 排放控制(EGR),发动机,功能,电子控制燃油喷射 喷油量控制 喷油定时控制 减速断油和超速断油控制 电动汽油泵控制 电子点火控制 点火提前角控制 通电时间与恒流控制 爆震控制 怠速控制 进气与增压控制 发电机控制,排放控制 废气在循环控制 开环与闭环控制 活性碳罐排泄电磁阀控制 二次空气喷射控制 巡航控制 警告控制 自诊断与报警 安全保险功能 备用控制,硬件部分： 壳体：密封 接口：端脚 电路板：印刷电路板 电路

3、：大规模集成电路，从功能上分四部分组成： 电源：蓄电池 转为 所需的恒定电压 微处理器：核心 输入信号处理电路 输出信号处理电路,软件部分 程序 与ECU的匹配部分 控制功能部分 安全保险功能部分 自检及诊断、通讯部分 数据 固定数据：与系统固定特性相关 校正数据：与系统可变特性相关,1、电控单元(Electronics Control Unit),二、传感器,作用：物理量电信号 把各种被测的非电量信号变换成电量信号，使控制器可以识别。 种类： 空气流量传感器、压力传感器、转速传感器 曲轴位置传感器、温度传感器、氧传感器 爆震传感器、节气门位置传感器、点火信号发生器,(1) 空气流量传感器,翼

4、片式空气流量传感器 安装在空滤器和节气门之间，用于检测发动机吸入空气量，从而可以确定喷油量 由空气流量计和电位计两部分组成 原理：空气理流量计：吸入空气推动测量片6使之处于一个位置；电位计：空气流量电信号。旋转角度与吸入空气量成对数关系,卡门涡旋式空气流量传感器 卡门涡旋理论：稳定气流中置圆柱形物体，下游产生涡旋气流，其发生频率与流速和直径有关f=0.2v/d 由涡旋发生器、超声波发生器、超声波接受器组成,热线式空气流量传感器 热线：50-100m的电阻丝，利用电流将其加热到很高的温度，故称热线 原理：气流速度高带走的热量越多热线电阻值下降电流变化 热膜式空气流量传感器 热丝改称热膜,(2)

5、压力传感器,进气压力传感器：安装在进气歧管上 压电式 进气压力经半导体电压元件转换成电压信号，线性关系 应变式 进气压力变化硅膜片发生变形电桥失去平衡输出端电压变化 大气压力传感器：用于在海拔高度不同时感知外界压力，用以对点火时刻和喷油量进行修正,压电式 原理：硅片的压阻效应：其电阻值大小压力 应变式 原理：压差膜片移动,(3) 转速和曲轴位置传感器,磁电式 光电式 霍尔式 可安装在： 曲轴前端、凸轮轴端、飞轮上、分电器内,笛簧开关式车速传感器 原理：当处在两极之间，磁化为不同极性，闭合；当处在一个磁极作用下，磁化为相同极性，触点断开 转一圈，笛簧开关4次，发出4个电脉冲信号,磁阻式车速传感器

6、 原理：MRE(集成电路中的磁阻元件)。磁阻元件：其电阻值随磁场变化而变化的元件。,光电式车速传感器 遮光板、光耦合部件、发光二极管,感应式发动机转速传感器 感应出交变电势 齿轮、线圈、永久磁铁,脉冲式发动机转速传感器 属感应式，感应的电压信号变化频率,霍尔转速传感器 霍尔元件：电流以垂直于磁力线的方向通过霍尔元件时，产生霍尔电压正比于磁场强度和电流强度,(4) 温度传感器,用途 冷却水温度 机油温度 排气温度 空调出水口温度,具体应用有： 热敏电阻式温度传感器 双金属片式温度传感器 热敏铁氧体温度传感器 腊式温度传感器 热电偶,热敏电阻式温度传感器 原理：半导体材料的电阻随温度的变化而变化，

7、分： PTC：电阻值随温度升高而增加 NTC：电阻值随温度升高而减小 CTR：阻值有一跃变，临界温度热敏电阻 应用：冷却水、机油、排气、空调出水口,双金属片式温度传感器 原理：两种热膨胀系数不同的金属薄板粘合在一起 应用：水温 腊式温度传感器 原理：石蜡受热后，固态变为液态，体积膨胀，适用于控制阀型的执行机构 应用：进气温度、空气调节阀(电喷),(5) 爆震传感器,感知爆燃发生时的压力波峰的爆震信号，通过控制器减小点火提前角，消除爆燃。 压点晶体式爆震传感器 图548，P116 根据压电效应原理做成的加速度计,(6) 氧传感器,降低排放、闭环控制、确保空燃比，必不可少的 插在排气管中，根据排气

8、中氧浓度测定空燃比，向控制器发出反馈信号，以控制空燃比收敛于理论值 有二氧化锆、二氧化钛两种 图550，P116。,(7) 节气门位置传感器,用途：检测节气门的开度，用以感知发动机负荷的大小和加减速工况 分：触点式、滑线电阻式 触点式节气门位置传感器（图见下页） 原理：节流阀轴转动接通不同的触点 IDL触点：发动机怠速状态 PSW触点：重负荷状态 ACC1触点：加速状态 ACC2触点：加速状态,可变电阻式节气门位置传感器 电阻膜做成电位器,三、执行器,电信号机械运动 电动汽油泵 喷油器，冷起动喷油器 点火控制 怠速控制 排放控制 三效催化转化器 废气再循环控制：P121 活性炭罐燃油蒸发排放控制 进气控制 故障自诊断功能 备用系统功能,自诊断和故障安全功能,自诊断功能：汽车计算机控制系统对系统状态进行检测和判定的功能。 故障安全功能：汽车计算机控制系统出现故障后，电控单元将控制输出电路或电源开关使系统处于故障安全状态。系统启动了回家功能，不同控制系统及故障情况的故障安全状态也有所不同。 自诊断和故障安全功能的发展趋势 故障情况及相关参数记录功能 故障定位功能 故障预告功能 参数替代功能 指导驾驶功能 离车诊断标准接口 维修档案功能,四、几种典型电控汽油喷射系统,分类 按控制装置形式分 按应用控制理论分 控制器型式 按进气量检测方法分 按喷射型式分 按Bosch公司供油系统分,按