清华大学_课件_汽车构造i(9)_发动机管理系统

造 I汽车构造（ 9）清华大学汽车工程系赵雨东主要内容和学时安排柴油机燃油供给系统（ 4学时）汽油机点火系统（ 2学时）发动机冷却系统（ 2学时）发动机润滑系统（ 2学时）发动机起动系统 与电源（ 1学时）发动机管理系统（ 2学时）汽车发动机基本知识 （ 4学时）发动机机体（ 2学时）曲柄连杆机构（ 3学时）气门机构（ 3学时）进排气、增压系统及排放控制装置（ 3学时）汽油机燃油供给系统（ 4学时）汽油机管理系统管理内容系统组成传感器执行器控制器汽油机管理系统管理内容（ 1）满足发动机动力性、燃油经济性、排放控制及操纵舒适、安全、方便等要求基本功能燃油喷射电子点火汽油机管理系统管理内容（ 2）其它控制功能可变气门驱动控制限制输出转矩、转速巡航控制自适应巡行控制自动变速器换高档位时转矩控制载荷瞬变控制（对驾驶员需求平滑响应）转矩协调（外部转矩干预）其它控制功能怠速转速控制闭环空燃比控制汽油蒸发污染控制（碳罐系统）爆震控制废气再循环（ EGR）控制二次空气喷射控制涡轮增压器控制可变进气管长度控制汽油机管理系统管理内容（ 3）自诊断功能监测发动机管理系统是否有发生故障的迹象，存储故障信息，以便于故障诊断和修理。监测 ECU的输 入信号：判断传感器及引线的工作状态、是否断路、对电源或地短路监测传感器的供电电压检查传感器测量值是否在正常范围内（如冷却水温在 -40150 C之间）如有可相互印证的两个传感器的测量值，则进行可信度检查（如比较曲轴和凸轮轴转速）对非常重要的传感器采用冗余设置，以判断和比较相关的信号的可信度（如加速踏板采用两个位置传感器）汽油机管理系统管理内容（ 4）监测 ECU的输 出信号：判断执行器及引线的工作状态，执行器是否发生故障，是否断路、短路通过输出驱动电路监测输出信号，判断是否对电源短路，断路、对地短路，是否信号中断将管理系统中的数据与执行器控制信号进行比较，判断执行结果的真实性。如 EGR系统中，要判断进气 歧管压力值是否在规定范围内，以及进气歧管压力值对执行器控制的反应是否正确。监测 ECU之间 的数据通讯、 ECU内部工作情况汽油机管理系统管理内容（ 5）对故障的处理故障识别故障码存储跛行回家功能 发生故障后， 管理系统启动应急功能，用预先设定的喷油、点火值使发动机进入简易控制状态，从而能继续工作，让汽车行驶回家。提供诊断接口，供检修用各厂家自诊断功能大同小异，但无统一标准汽油机管理系统管理内容（ 6）车载诊断功能（ On-board diagnostics）发动机管理系统必须持续监测与排放控制有关的系统和零部件，以使排放符合法规要求；与排放控制有关的系统和零部件发生故障要报警；自诊断功能集成到 OBD中， OBD已是发动机管理系统中标准化配置（与厂家无关）OBD I（美国加州， 1988）OBD II （美国 加州， 1994 ）EPA OBD（美国环保署强制其它州 1994施行，与 OBD II略有不同 ）EOBD（欧洲 2000施行，基于 EPA OBD ）汽油机管理系统管理内容系统组成传感器执行器控制器汽油机管理系统组成（ 1）发动机管理系统的主要开发商德国 BOSCH，世 界第二汽车零部件供应商美国 Delphi，最大日本 Denso（电 装），第三德国 Siemens VDO意大利 Magneti-Marelli各公司开发的系统大同小异汽油机管理系统组成（ 2）Bosch M-Motronic驾驶员通过加速踏板操纵节气门，控制进气量及输出转矩；怠速执行器控制怠速空气量。确定空气质量流量和每缸循环进气量：用空气质量流量计测量，或根据进气歧管绝对压力、进气温度和发动机转速，用速度密度法计算；根据发动机工况确定基本喷油量和点火提前角，再根据节气门位置、蓄电池电压、变速器档位、冷却液温度、进气温度、爆震倾向等进行修正。电控汽油喷射系统组成 .swf汽油箱空气流量计节气门位置传感器油箱泄漏诊断模块碳罐发动机 ECU诊断接口故障指示灯变速器接口EGR阀二次空气泵二次空气阀点火线圈 凸轮轴相及火花塞 位传感器VVT传感器执行器喷油器油箱压力传感器爆震传感器曲轴转速传感器冷却液温度传感器BOSCH M-Mochonic氧传感器氧传感器脱附控制阀进气歧管压力传感器可变进气1：电动汽油泵 2：汽油滤清器 3：炭罐脱附电磁阀 4：炭罐 5：点火线圈 6：相位传感器 7：喷油器 8：油压调节器 9：节气门控制组件 10：空气流量计 11：氧传感器12：冷却水温传感器 13：爆震传感器 14：发动机转速传感器 15：进气温度传感器 16： ECUMotronic， Santana2000Delphi system for Dongan engine汽油机管理系统组成（ 3）BOSCH ME-Motronic采用电动节气门，无怠速执行器。驾驶员通过加速踏板设定发动机的工作状态。根据加速踏板位置信号，将驾驶员的意图转换为发动机转矩；再基于大量的发动机运行的当前数据，将转矩转换为进入气缸的新鲜空气充量（通过电控节气门实现）喷油量（通过燃油喷射系统实现）点火提前角（通过点火系统实现）碳罐脱附控制阀空气流量计诊断接口故障指示灯点火线圈 凸轮轴相及火花塞 位传感器VVT传感器执行器喷油器进气歧管压力传感器节气门组件氧传感器氧传感器曲轴转速传感器冷却液温度传感器爆震传感器EGR阀发动机 ECU加速踏板模块BOSCH ME-Mochonic汽油机管理系统组成（ 4）BOSCH DI-Motronic基于 ME-Motronic，多 出一个汽油高压油路；比 ME-Motronic复 杂需要确定空气充量（电控节气门实现）喷油压力（高压泵实现）喷射时刻中高速大负荷均质充量（进气冲程喷射）、低速低负荷分层充量（压缩冲程末期，点火之前喷射）喷入燃烧室的油量点火提前角碳罐空气流量计发动机 ECU诊断接口故障指示灯点火线圈 凸轮轴相及火花塞 位传感器VVT传感器执行器曲轴转速传感器冷却液温度传感器喷油器爆震传感器脱附控制阀进气歧管压力传感器氧传感器氧传感器氧传感器废气温度传感器高压泵带油量控制阀节气门组件EGR阀加速踏板模块BOSCH DI-MochonicAudi A3 BOSCH DI-Mochonic汽油机管理系统组成（ 5）Mono-Motronic与 M-Motronic相 比，只是再节气门体处安置一个喷油器目前极少应用Bosch Mono-Jetronic汽油箱电动汽油泵汽油滤清器氧传感器分电器及曲轴位置传感器冷却水温传感器油压调节器怠速控制阀喷油器进气温度传感器ECU节气门及其位置传感器继电器蓄电池 点火开关汽油机管理系统组成（ 6）发动机管理系统硬件构成传感器、 ECU、执行器 ，传感器、执行器分布在发动机上的具有独立功能的各子系统中空气系统供油系统点火系统排放控制系统附件系统曲轴转速及上止点凸轮轴位置变速器档位车速氧传感器的加热器VVT控制油箱通风可变进气控制二次空气EGR传感器加速踏板位置节气门位置空气质量流量蓄电池电压进气温度冷却液温度爆震强度氧传感器ECU 执行器点火线圈及火花塞电控节气门驱动器喷油器主继电器发动机转速表燃油泵继电器ME-Mochonic发动机控制单元自诊断接口节气门控制组件喷油器点火线圈组件炭罐脱附电磁阀辅助信号电动燃油泵氧传感器发动机转速空调器压缩机空气流量计发动机转速传感器相位传感器节气门控制组件进气温度传感器冷却水温传感器氧传感器爆振传感器辅助信号车速空调器SANTANA 2000相位传感器节气门控制组件空气流量计炭罐爆振传感器爆振传感器炭罐脱附电磁阀发动机控制单元氧传感器 冷却水温传感器传感器插头支架进气温度传感器发动机转速传感器电动燃油泵喷油器油压调节器SANTANA 2000Polo 1.4L汽油机管理系统组成（ 7）测量载荷的传感器翼片式空气流量计热线式空气流量计热膜式空气流量计进气歧管压力传感器（与进气温度传感器、发动机转速一起用于计算空气量）节气门位置传感器空气系统节气门怠速执行器（电动节气门则无怠速执行器）测量载荷的传感器可变进气可变气门驱动废气再循环（ EGR）汽油机管理系统组成（ 8）供油系统电