宝马BMW发动机电控技术PPT课件

1、一、发动机控制系统分类 系列系列车名车名9797989899992000200020012001200220023 3系列系列318318M1.7.3M1.7.3BMS46BMS46BMS46BMS46BMS46BMS46BMS46BMS46BMS46BMS46323323MS41.1MS41.1MS41.1MS41.1MS41.1MS41.1MS41.1MS41.1MS42.0MS42.0MS42MS42328328MS41.1MS41.1MS41.1MS41.1MS42MS42MS42.0MS42.0MS42.0MS42.0MS42MS42330330MS41.1MS41.1MS41.1M

2、S41.1MS42MS42MS42MS42MS42MS42MS43MS435 5系列系列520520MS41MS41MS41.1MS41.1MS42MS42MS42MS42MS42MS42MS42MS42528528MS41.1MS41.1MS41.1MS41.1MS42MS42MS42MS42MS42MS42MS42MS42530530MS41.1MS41.1MS41.1MS41.1MS42MS42MS42MS42MS42MS42MS42MS42540540M5.2M5.2M5.2.1M5.2.1M5.2.1M5.2.1M7.2M7.2M7.2M7.2M7.2M7.27 7系列系列72872

3、8MS41.1MS41.1MS41.4MS41.4MS41.1MS41.1MS42MS42MS42MS42MS42MS42740740M5.2M5.2M5.2.1M5.2.1ME7.2ME7.2ME7.2ME7.2ME7.2ME7.2ME7.2ME7.2745745M9.2M9.2M9.2M9.2750750M5.2.1M5.2.1MSS52MSS52MSS52MSS52MSS52MSS52MS552MS552M：BOSCH电脑控制系统 MS：siemens电脑控制系统第1页/共28页二、凸轮轴位置传感器引脚引脚电阻电阻2-32-3号脚号脚0.40.4左右左右1-21-2号脚号脚12.512.

4、5左左右右MS41.1控制采用线圈式凸轮轴位置位置传感器.凸轮轴位置传感器采用双线圈，分为一次线圈与二次线圈。电脑在一次线圈上输出一个频率为120HZ的交流信号作号一次触发信号。第2页/共28页三、二次点火监测信号第3页/共28页二次点火监控电阻 工作原理 点火电阻监控功能在各气缸动态工作时检测失火现象，不良的气缸点火会使点火电流点火电阻监控功能在各气缸动态工作时检测失火现象，不良的气缸点火会使点火电流经由分流器输出到发动机电脑。经由分流器输出到发动机电脑。 分流器的电阻为分流器的电阻为240240，位于点火线圈的一般二次搭铁端，如果确认一次点火电脑监，位于点火线圈的一般二次搭铁端，如果确认一

5、次点火电脑监控没有问题，但二次点火电压并未传达，则相互作用的喷油嘴喷油阶段会关闭。控没有问题，但二次点火电压并未传达，则相互作用的喷油嘴喷油阶段会关闭。第4页/共28页二次点火监控电阻 西门子西门子MS41.1MS41.1版的版的DMEDME电脑具有二次点火监控的功能，点火监控电阻与并电脑具有二次点火监控的功能，点火监控电阻与并联的六只缸点火线圈二次侧串联，利用分压信号的改变使电脑得知某缸有点火联的六只缸点火线圈二次侧串联，利用分压信号的改变使电脑得知某缸有点火不良或不点火的情形，此时电脑会为了保护触媒转换器，会切断不点火的那只不良或不点火的情形，此时电脑会为了保护触媒转换器，会切断不点火的那

6、只缸的喷油信号缸的喷油信号, ,保护三元触媒。保护三元触媒。第5页/共28页点火正时控制 基本点火正时信号：曲轴位置传感器凸轮轴传感器负荷信号：空气流量计进气温度传感器节气门位置传感器点火正时修正延迟信号爆震传感器变速箱挡入档及换档信号ASC工作信号空调工作信号不点火控制EWS晶片防盗电脑信号仪表板燃油过低信号点火监测电阻信号第6页/共28页四、VANOS凸轮轴正时控制发动机在进气侧有一个可调发动机在进气侧有一个可调VANOS VANOS ，VANOSVANOS系统用于增加发动机在低中转速系统用于增加发动机在低中转速区域的扭矩。通过减小气门重叠角可以减少怠速时的残余废气量。在部分负荷区区域的扭

7、矩。通过减小气门重叠角可以减少怠速时的残余废气量。在部分负荷区通过内部废气再循环，可减少氧化氮的含量。同样可以将触媒转换器快速加热，通过内部废气再循环，可减少氧化氮的含量。同样可以将触媒转换器快速加热，使冷起动后产生较少废气并减少耗油量。使冷起动后产生较少废气并减少耗油量。第7页/共28页VANOS控制结构和功能 每个气缸列的每个气缸列的VANOSVANOS由下列部件组成：由下列部件组成： 进气凸轮轴进气凸轮轴 VANOSVANOS变速器及链轮变速器及链轮 机油分配器机油分配器- -中间法兰中间法兰 电磁阀电磁阀 单向阀单向阀 脉冲传感器齿轮（凸轮轴传感器）脉冲传感器齿轮（凸轮轴传感器） 从转

8、速和负荷信号借助进气温度和发动机温度计算进从转速和负荷信号借助进气温度和发动机温度计算进气凸轮轴需求的位置，并通过气凸轮轴需求的位置，并通过DMEDME控制单元对控制单元对VANOSVANOS调整装置进行相应的控制。调整装置进行相应的控制。VANOSVANOS直接受到直接受到发动机油压推动，发动机油压推动，DMEDME控制单元控制周期性工作的电控制单元控制周期性工作的电磁阀打开，磁阀打开，第8页/共28页VANOS控制结构和功能 调整的机油油量大小将进气凸轮轴提前或滞后。调整的机油油量大小将进气凸轮轴提前或滞后。进气凸轮轴在其最大调节范围内是无级调节的。如果进气凸轮轴在其最大调节范围内是无级调

9、节的。如果达到了最佳凸轮轴位置，活塞内外的油量通过电磁阀达到了最佳凸轮轴位置，活塞内外的油量通过电磁阀保持两侧恒定，使得凸轮轴保持在相应的位置。保持两侧恒定，使得凸轮轴保持在相应的位置。 发动机起动时，进气凸轮轴位于末位，位于点火滞后发动机起动时，进气凸轮轴位于末位，位于点火滞后位置。位置。 DMEDME电脑输出脉冲频率信号控制电脑输出脉冲频率信号控制VANOSVANOS电磁阀工作。电磁阀工作。 VANOSVANOS具备完全诊断能力。如果发动机运行时出现具备完全诊断能力。如果发动机运行时出现故障，则在故障，则在DMEDME故障代码存储器中会存下相应的记录，故障代码存储器中会存下相应的记录，VA

10、NOSVANOS停止工作，发动机在紧急运行程序还是可以停止工作，发动机在紧急运行程序还是可以运行。运行。 诊断程序可以通过测试仪检测诊断程序可以通过测试仪检测VANOSVANOS运行，以便进运行，以便进行功能检测和故障查询。行功能检测和故障查询。2 2、测量、测量 可变凸轮轴电磁阀电阻可变凸轮轴电磁阀电阻18-4018-40。第9页/共28页双可变气门正时VANOS控制机构双双VANOSVANOS组成元件组成元件：进、排气凸轮轴带带插入螺旋齿的推杆进、排气凸轮轴带带插入螺旋齿的推杆机构；机构；可调整的凸轮轴链轮；可调整的凸轮轴链轮；进、排气各一个进、排气各一个VANOSVANOS；两路三通电磁

11、转换阀；两路三通电磁转换阀；两个可改变凸轮轴位置可推进轮；两个可改变凸轮轴位置可推进轮；两个霍尔式凸轮轴位置传感器。两个霍尔式凸轮轴位置传感器。第10页/共28页第11页/共28页双可变气门正时VANOS控制机构 2 2、双、双VANOSVANOS工作优点：工作优点： 在在1500-2000 RPM1500-2000 RPM低速时发动机扭力增加；低速时发动机扭力增加； 怠速时，凸轮轴有较小的重叠角，改善怠速特性，怠速燃烧更充分；怠速时，凸轮轴有较小的重叠角，改善怠速特性，怠速燃烧更充分； 排气凸轮轴调节，减少排气凸轮轴调节，减少NOXNOX排放，促进排气流通；排放，促进排气流通； 汽车时触媒升

12、温更快；汽车时触媒升温更快； 减少燃油消耗。减少燃油消耗。第12页/共28页双可变气门正时VANOS控制机构 3 3、双、双VANOSVANOS工作：工作： 双双VANOSVANOS机构用以改变进气及排气正时。机构用以改变进气及排气正时。 MS42MS42电脑根据双凸轮轴位置传感器监测进、排气凸轮位置。电脑根据双凸轮轴位置传感器监测进、排气凸轮位置。 MS42MS42电脑根据发动机转速水温及节气门位置改变电脑根据发动机转速水温及节气门位置改变VANOSVANOS控制正时。控制正时。 电脑输出电脑输出100-220 HZ100-220 HZ频率信号控制频率信号控制VANOSVANOS电磁阀，保持

13、恒定压力的机油进入电磁阀，保持恒定压力的机油进入VANOSVANOS机构，推动凸轮轴动机构，推动凸轮轴动作。作。第13页/共28页进气、排气VANOS基准工作状态 第14页/共28页双VANOS内部废气再循环（EGR）控制 内部内部EGREGR：排气行：排气行程时，排气门打开，程时，排气门打开，VANOSVANOS推动进气推动进气门打开较小角度，门打开较小角度，部分排气进入进气部分排气进入进气歧管。吸气行程时，歧管。吸气行程时，排气门关闭，将进排气门关闭，将进气歧管废气与新鲜气歧管废气与新鲜空气同时吸入气缸，空气同时吸入气缸，完成内部废气再循完成内部废气再循环工作环工作。第15页/共28页DM

14、E9.2发动机控制DME9.2DME9.2控控制系统用于制系统用于BMW BMW E65/E66E65/E66底底盘盘20012001年后年后生产的生产的BMW745/7BMW745/73535等车型中等车型中。第16页/共28页元件位置 仪表板手套箱下保险丝盒1、电子气门行程控制电脑2、发动机电脑3、集成供电电源电脑第17页/共28页ValvetronicValvetronic机构功能机构功能 ValvetronicValvetronic机构为改变进、排气缸打开角度，仍单独运行。机构为改变进、排气缸打开角度，仍单独运行。 ValvetronicValvetronic机构与机构与Valvetr

15、onicValvetronic可变进气电机可变进气电机由由ValvetronicValvetronic电脑控制功能电脑控制功能: : 改善发动机怠速；改善发动机怠速； 提高发动机扭矩；提高发动机扭矩； 改善发动机扭力曲线；改善发动机扭力曲线； 减少废气污染。减少废气污染。第18页/共28页第19页/共28页第20页/共28页第21页/共28页Valvetronic气门行程控制 传统发动机控制进气量的大小，传统发动机控制进气量的大小，通过气门截面大小及气门行程决定进通过气门截面大小及气门行程决定进入气缸空气量的大小。气门截面设计入气缸空气量的大小。气门截面设计位置固定不可再改变。气门行程由凸位置

16、固定不可再改变。气门行程由凸轮轴凸顶高度限制最大进气量，在最轮轴凸顶高度限制最大进气量，在最小与最大进气量间由节气门进行调节。小与最大进气量间由节气门进行调节。采用采用ValvetronicValvetronic控制的控制的BMWBMW发动机发动机由进气门行程控制调节进气量，进行由进气门行程控制调节进气量，进行加速与减速。加速与减速。第22页/共28页Valvetronic气门行程控制原理 ValvetronicValvetronic机构控制气门打开行程长度。当节气门打开时，进机构控制气门打开行程长度。当节气门打开时，进气量由怠速逐渐增大至最在进气量。节气门与气门行程同时控气量由怠速逐渐增大至

17、最在进气量。节气门与气门行程同时控制，制，进气量控制主要由进气量控制主要由ValvetronicValvetronic调节调节。此时，。此时，ValvetronicValvetronic电电机推动机推动ValvetronicValvetronic轴轴带动气门摇臂动作带动气门摇臂动作，进气门的行程开度可，进气门的行程开度可以由以由0.3mm0.3mm升至升至9.85mm9.85mm。此时可改变节气门控制最大真空度。此时可改变节气门控制最大真空度由传统发动机的由传统发动机的500mbar500mbar提高至提高至1000mbar1000mbar，进气量大增，发动，进气量大增，发动机位于中、高速功率

18、也大增。机位于中、高速功率也大增。第23页/共28页气缸盖Valvetronic机构位置1 1、ValvetronicValvetronic轴轴2 2、ValvetronicValvetronic电机安装座电机安装座3 3、ValvetronicValvetronic摇臂连接固定摇臂连接固定装置装置4 4、机油管、机油管5 5、正时链座、正时链座6 6、机油压力开关、机油压力开关7 7、链轮、链轮8 8、排气凸轮轴、排气凸轮轴9 9、火花塞、火花塞1010、1111、凸轮轴传感器切割齿、凸轮轴传感器切割齿第24页/共28页Valvetronic（凸轮轴控制） 凸轮轴及凸轮轴及ValvetronicValvetronic轴轴根据凸顶形状与回位弹簧推动摇臂动作，根据凸顶形状