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文档简介

主讲:王文林教授

南昌大学机电工程学院------车辆工程技术研究中心汽车传动系统的电子控制汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第1页!反馈控制原理人工控制恒温箱控制过程:观测恒温箱内的温度(被控制量)与要求的温度(给定值)进行比较得到温度偏差的大小和方向根据偏差大小和方向调节调压器,控制加热电阻丝的电流以调节温度回复到要求值。实质:检测偏差再纠正偏差

123汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第2页!反馈控制原理自动控制恒温箱温度偏差信号经电压、功率放大后,用以驱动执行电动机,并通过传动机构拖动调压器动触头。当温度偏高时,动触头向减小电流的方向运动,反之加大电流,直到温度达到给定值为止,此时,偏差u=0,电机停止转动。控制过程:恒温箱实际温度由热电偶转换为对应的电压u2恒温箱期望温度由电压u1给定,并与实际温度u2比较得到温度偏差信号u=u1-u2汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第3页!反馈控制原理从恒温箱控制系统功能框图可见:给定量位于系统的输入端,称为系统输入量,也称为参考输入量(信号)。被控制量位于系统的输出端,称为系统输出量。输出量(全部或一部分)通过测量装置返回系统的输入端,使之与输入量进行比较,产生偏差(给定信号与返回的输出信号之差)信号。输出量的返回过程称为反馈。返回的全部或部分输出信号称为反馈信号。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第4页!反馈控制原理开环控制控制器与被控对象间只有顺序作用而无反馈联系,控制单方向进行。数控机床的开环控制系统方块图优点:简单、稳定、可靠。若组成系统的元件特性和参数值比较稳定,且外界干扰较小,开环控制能够保持一定的精度。缺点:精度通常较低、无自动纠偏能力。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第5页!反馈控制原理自动控制的基础为闭环控制。控制论的奠基人N.Wiener给出的定义为:

“Feedbackisamethodofcontrollingasystembyinsertingintoittheresultofitspastperformance”

汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第6页!反馈控制原理自动控制系统的评价指标稳定性系统动态过程的振荡倾向及其恢复平衡状态的能力。稳定的系统当输出量偏离平衡状态时,其输出能随时间的增长收敛并回到初始平衡状态。不稳定稳定汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第7页!反馈控制原理

稳态误差:系统的调整(过渡)过程结束而趋于稳定状态时,系统输出的实际值与给定量之间的差值。

快速性:输出量和输入量产生偏差时,系统消除这种偏差的快慢程度。快速性表征系统的动态性能。

精确性:控制精度,以稳态误差来衡量。注意:不同性质的控制系统,对稳定性、精确性和快速性要求各有侧重系统的稳定性、精确性、快速性相互制约,应根据实际需求合理选择。tst0Mp2Δ汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第8页!反馈控制原理自动控制系统(2)汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第9页!汽车电子技术—自动控制在汽车领域的应用传统汽车现代汽车机械系统机电一体化多种高新技术劳动密集技术密集技术密集知识密集汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第10页!汽车电子技术—自动控制在汽车领域的应用汽车电子技术发展过程美国每辆汽车电子产品平均价格1970198019902000价格/美元200600100014001800(年)汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第11页!汽车电子技术—自动控制在汽车领域的应用汽车电子控制系统的综合化目前,电子产品几乎覆盖了整个汽车。随着汽车上实现相对独立功能的部件控制系统的数量增加,较多的ECU、传感器和执行机构带来诸多困难。系统诊断和维护不便,故障多、不可靠。为了使汽车各个控制系统的功能达到最优协调与匹配,减少传感器的使用数量,开始采用车载网络技术,通过数据总线将各个ECU联结在一起,产生了汽车综合电子控制系统。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第12页!汽车电子技术—自动控制在汽车领域的应用汽车电子控制系统的综合化

由此可充分地利用车内空间和现有的电子控制功能,避免了控制功能的重复,简化了布线和安装,改善了故障诊断能力,同时提高了系统的可靠性和可维护性。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第13页!汽车电子控制系统的构成设计或选用传感器时,除考虑传感器的测量范围、精度、分辨率、响应速度等基本因素应符合要求之外,还要考虑到参数的一致性、可靠性(工作环境的特殊性)、耐久性及经济性等。除非特别原因,应该选用直接测量的传感器,而不选用间接的。有些量理论上可以从其它量推导得到,但实际上很难实现。如速度和加速度量由于信号的干扰作用就难于从位移信号中求出。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第14页!汽车电子控制系统的构成霍尔效应元件曲轴位置传感器CPS喷油与点火定时,空然比,怠速,燃油泵,EGR热线空气质量流量传感器MAF点火定时,空然比电磁元件转速与位置传感器喷油与点火定时,空然比车速传感器VSS怠速,恒速行驶控制,风扇汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第15页!汽车电子控制系统的构成ECU—汽车电子控制系统的核心ECU—ElectronicControlUnit是电子控制系统的核心,软件存储在ECU中,它支配电子控制系统完成实时测控功能,包括各种数据采集、计算处理、输出控制、系统控制与自诊断等。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第16页!汽车电子控制系统的构成输入处理电路模拟信号转换成数字信号数字信号(包括开关信号)脉冲信号输入处理电路+12v0v+5v0v汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第17页!汽车电子控制系统的构成输出处理电路微处理器喷射信号输出功率驱动信号喷射器功率放大汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第18页!汽车电子控制系统的构成名称驱动能源应用举例电动机直流电动机电能刮水器伺服电动机电能节气门开度控制步进电动机电能节气门开度控制、电子悬架阻尼与刚度控制控制阀2/2开关阀液压/气动防抱死制动、驱动控制、AT变速器3/3开关阀液压/气动防抱死制动、驱动控制、AT变速器比例压力阀液压/气动起步离合器、CVT金属带夹紧力控制比例流量阀液压/气动CVT连续速比控制继电器电能电磁阀驱动、电动机驱动电磁铁比例电能电磁离合器、比例液压阀开关电能开关电磁阀常用的执行机构汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第19页!汽车电子控制系统的构成可通过三种不同的方式获得系统的模型,如理论推导、试验标定以及系统辨识。理论模型能准确而全面地描述系统的动态和稳态特性,但往往难于导出。一般而言,静态数据模型可以解决任意复杂系统的定量描述问题,但如果系统的动态特性起主导作用时,用静态模型描述可能产生较大的误差。系统辨识可以提供包括动态特性在内的参数模型。在实际应用中,人们习惯把系统辨识的动态参数模型与稳态数据模型结合起来,以改善数据模型的精度。系统模型汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第20页!Takeabreak!汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第21页!汽油发动机的电子控制信号输入装置主控信号转速信号(曲轴位置)负荷信号(空气流量或进气管压力)修正信号冷却液温度进气温度节气门位置起动空凋开关…执行机构喷油器点火控制器怠速控制阀自诊断故障灯…电子控制单元ECU发动机功率扭矩油耗排放爆震反馈信号(氧传感器、爆震传感器)汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第22页!电控汽油喷射--EFIEFI分类(按空气计量方式)1、D型EFI系统(速度密度型)通过检测进气歧管的真空度来间接检测发动机吸入的空气量。“D”是德文“压力”的个字母。由于空气在进气歧管内的压力波动,该方法的测量精度较差。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第23页!电控汽油喷射--EFIEFI分类(按空气计量方式)2、L型EFI系统(质量流量型)采用空气流量计直接测量发动机吸入的空气量。“L”是德文“空气”的个字母。其测量精度高于D型,故可精确地控制空燃比,它是目前应用最广的一种形式。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第24页!电控汽油喷射--EFIEFI分类(按空气计量方式)3、Mono型EFI系统该系统又称为节流阀体喷射系统(TBI)。仅用一只电磁喷油器在原来安装化油器的部位依据一定的规律进行单点集中喷射,间歇性地将燃油喷射至发动机的进气歧管内。Mono型EFI系统的空气量可以采用空气流量计计量,也可以采用按节气门开度和发动机转速来计量进气量,并据此控制空燃比,后者可省去空气流量计,简化结构,因此在低排量轿车上应用较多。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第25页!电控汽油喷射--EFIEFI分类(按喷射位置与方式)1、单点喷射(SPI)单点喷射系统是在进气管节气门上方装一个中央喷射装置,用一到两只喷油器集中喷射,汽油喷入进气流中,与空气混合后,再由进气歧管分配到各个汽缸中。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第26页!电控汽油喷射--EFIEFI分类(按喷射位置与方式)3、缸内直接喷射缸内直接喷射是将燃料直接喷入汽缸内,喷射装置所需要的喷射压力较高。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第27页!电控汽油喷射--EFIEFI的空气供给系统:作用是测量和控制不同工况下发动机所需的空气量。进气室(稳压箱)节气门发动机空气流量计空气阀空气虑清器汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第28页!电控汽油喷射--EFIEFI的空气供给系统汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第29页!电控汽油喷射--EFIEFI的空气供给系统节气门阀体总成汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第30页!电控汽油喷射--EFIEFI的燃油供给系统汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第31页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号1、空气流量计2、进气压力(真空度)传感器3、进气温度传感器4、节气门位置传感器5、发动机转速和曲轴位置传感器6、冷却水温传感器7、氧传感器8、起动开关信号9、空凋信号(A/C)汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第32页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号(1).叶片式空气流量计汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第33页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号(2).卡门涡旋式空气流量计汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第34页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号(3).热线式空气流量计汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第35页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号2、进气压力(真空度)传感器汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第36页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号3、进气温度传感器进气温度传感器汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第37页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号5、发动机转速和曲轴位置传感器曲轴位置传感器进气温度传感器汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第38页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号6、冷却水温传感器汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第39页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号7、氧传感器汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第40页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号7、氧传感器采用氧传感器进行空燃比反馈控制汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第41页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号7、氧传感器氧传感器碳罐电磁阀汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第42页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第43页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第44页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—电磁喷油器电磁喷油器汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第45页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—电磁喷油器2、喷油器的动态流量汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第46页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—电磁喷油器4、动态流量范围

动态流量范围是指喷射周期为10ms时,喷油器的最大喷射量与最小喷射量之比。动态流量范围=qmax/qmin汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第47页!电控汽油喷射--EFIEFI的喷油控制策略1、喷油方式同时喷射;分组喷射;顺序喷射。2、喷油正时

同步喷射:指在既定的曲轴转角进行喷射。在发动机稳定工况的大部分运转时间里,喷油系统以同步喷射方式进行,是发动机的基本喷油工作模式。

异步喷射:根据传感器的输入信号控制喷射时间,与曲轴转角无关。异步喷射作为同步喷射的补充,在起动、加速工况下发生。

汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第48页!电控汽油喷射--EFIEFI的喷油控制策略4、启动后的喷油控制当发动机的转速超过预定值时,ECU确定的喷油持续时间应按下式计算:喷油脉冲持续时间=基本喷油持续时间*修正系数+电压修正值。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第49页!电控汽油喷射--EFIEFI的喷油控制策略6、基本喷油时间二对于采用叶片式空气流量计和卡门涡旋式空气流量计的系统,它们输出的都是体积流量,可采用下式计算基本喷油时间:式中TP:基本喷油时间(s);Q:进气体积流量(m3/s);n:发动机转速(rpm);A/F:目标空燃比;K:与结构有关的常系数;KT:进气温度修正系数KP:大气压力修正系数汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第50页!电控汽油喷射--EFIEFI的喷油控制策略8、不同工况下喷油量的修正启动加浓虽然在低速低温下,较之化油器式发动机,燃油喷射极大地改善了燃油的雾化程度,但是由于此时燃油微粒的旋转流动减弱,燃油蒸发量减少,壁部被燃油严重沾湿,所以仍需供给较浓的混合气,才能保证有一定量的燃油蒸气与空气组成可燃混合气,为保证发动机在低温下顺利启动,必须进行加浓。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第51页!电控汽油喷射--EFIEFI的喷油控制策略进气温度修正通常以20°C为进气温度修正的标准温度。低于20°C时,增加喷油量。高于20°C时,减少喷油量。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第52页!电控汽油喷射--EFIEFI的喷油控制策略过渡工况空燃比控制发动机在过渡工况下运行时(即汽车加速或减速行驶),为获得良好的动力性和经济性,其空燃比应相应变化。ECU可根据进气歧管绝对压力(PIM)或空气量(Vs)、发动机转速(Ne)、车速(SPD)、节气门开度、空挡启动开关(NSW)和冷却水温度(THW)等信息来控制喷油量。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第53页!电控汽油喷射--EFIEFI的喷油控制策略发动机在高速运转时急减速,使节气门关闭,为避免混合气过浓,增加燃油消耗量并使排放性能恶化,ECU应控制喷油器立即停止喷油,而当发动机转速下降至预定转速时,或节气门被重新开启时,喷油器才恢复喷油。发动机超速断油。为避免发动机超速运行,当发动机转速超过额定转速时,ECU控制喷油器停止喷油。汽车超速运行时断油。有些车型上当汽车车速超过限定值时,ECU控制喷油器停止喷油。在上述断油控制中,ECU根据节气门位置、发动机转速、冷却水温度、空调开关位置、停车开关信号及车速信号等来进行断油控制。断油控制汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第54页!电控点火提前--ESA传统点火系汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第55页!电控点火提前--ESA传统点火系存在的问题机械触点。有火花放电现象,触点易烧蚀,初级回路电流切断不彻底,损失点火能量,另外触点过流限制初级电流和点火能量提高。不能满足发动机多种工况对点火时刻的要求。压缩比不断提高,增压技术的运用,爆震倾向越来越大。机械装置存在磨损,需定期维护和保养。一个点火周期初级回路接通和断开的时间比例固定,因此存在高速时初级回路能量存贮不足和低速时点火线圈易发热烧毁。分电器轴高速旋转时,触点严重抖动,次级电压和点火能量急剧下降,限制汽油机最高转速增加。触点和分火头与分电器盖侧电极存在火花放电,损失用于点火的能量。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第56页!电控点火提前--ESAESA的信号输入、输出控制系统输入多个传感器信号:基准位置,曲轴转角,转速,水温,进气压力(或进气流量),节气门位置等,其中基准位置,曲轴转角,转速三个信号相互配合,决定高压产生时刻。

电子点火器在有微处理器的点火系统中常作为一个执行部件,而在无微处理器的点火控制系统中它又被用作控制单元。作为系统控制单元时一般有脉冲整形、初级电路闭合时间控制以及信号放大功能。包括四部分:A)稳压部分B)脉冲整形部分C)闭合时间控制部分D)复合管输出级。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第57页!电控点火提前--ESA通电时间控制点火线圈的通电时间是以建立磁场形式蓄积点火能量的时间,对应的曲轴转角为闭合角。通电时间控制的原则是在不影响火花放电的前提下,在保证点火线圈有足够时间蓄积能量下而不造成过热损失和破坏;蓄电池电压变化影响点火线圈磁场建立。电压下降,通电时间加长,关系如下:汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第58页!电控点火提前--ESA压电式爆震传感器1、6—电气接头2—配重3—压电元件4—外壳5、8—安装部螺纹7—压电元件汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第59页!电控点火提前--ESA爆震控制点火过早时,由于上止点附近的压力升高率迅速增大,使末端混合气的压力显著上升,因而爆震容易发生;相反,推迟点火则可以减轻甚至避免爆震。爆震控制的目的就是根据爆震传感器的信号调整点火时刻使汽油发动机工作在临界爆震状态。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第60页!电控点火提前--ESA(a)缓慢推迟,缓慢提前1---爆震判断信号(b)急速推迟,缓慢提前(c)急速推迟,急速提前2---点火提前角延迟量爆震控制—硬件调整汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第61页!电控点火提前--ESAESA带驱动级的点火模块汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第62页!排放控制1、空燃比反馈控制2、EGR控制!3、活性碳罐蒸发污染控制!汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第63页!排放控制活性碳罐蒸发污染控制汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第64页!进气控制进气惯性增压控制系统汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第65页!进气控制废气涡轮增压控制汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第66页!反馈控制原理系统原理方块图实质:

检测偏差纠正偏差汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第67页!反馈控制原理检测输出量(被控制量)的实际值;将输出量的实际值与给定值(输入量)进行比较得出偏差;用偏差值产生控制调节作用去消除偏差,使得输出量维持期望的输出。综上所述,控制系统的工作原理可简述如下:

由于存在输出量反馈,上述系统能在存在无法预计扰动的情况下,自动减少系统的输出量与参考输入量(或者任意变化的希望的状态)之间的偏差,故称之为反馈控制。

显然:反馈控制建立在偏差基础上,其控制方式是“检测偏差再纠正偏差”。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第68页!反馈控制原理闭环控制

闭环控制系统特点:输出端和输入端之间存在反馈回路,输出量对控制过程有直接影响。闭环的作用:应用反馈,减少偏差。优点:精度较高,对外部扰动和系统参数变化不敏感缺点:存在稳定、振荡、超调等问题,系统性能分析和设计麻烦。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第69页!反馈控制原理动作要求偏差控制算法ECU能量输入外部扰动执行机构被控对象动态模型传感装置输出+-自动控制系统的一般结构汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第70页!反馈控制原理稳定性可以这样定义:当一个实际的系统处于一个平衡的状态时,如果受到外来作用的影响,系统经过一个过渡过程仍然能够回到原来的平衡状态,称这个系统是稳定的,否则称系统不稳定。稳定性是控制系统正常工作的先决条件。控制系统稳定性由系统结构所决定,与外界因素无关。稳定性由控制系统内部储能元件的能量不可能突变所产生的惯性滞后作用所导致。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第71页!反馈控制原理自动控制系统(1)汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第72页!反馈控制原理自动控制系统(3)汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第73页!汽车电子技术—自动控制在汽车领域的应用阶段第二阶段第三阶段车载收音机发电机硅整流器晶体管无触点点火燃油喷射控制电子时钟发动机电子管理系统自动变速系统制动防抱死系统软/硬悬架巡航控制电子仪表小气候控制动力传动总成控制系统制动、转向、悬架整体控制车身电子控制综合信息显示控制在线故障诊断系统通讯和导航系统多路传输和智能电源1960198019902000汽车电子技术发展过程汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第74页!汽车电子技术—自动控制在汽车领域的应用4信息与通信系统显示:中央综合显示系统、多画面电子地图、前视窗显示、电子时钟信息通讯:多路传输总线,蜂窝电话导航:惯性导航、GPS导航故障诊断系统2底盘控制系统悬架控制制动防抱死控制·····3车身控制系统安全:安全气囊、安全带舒适:空调、音频系统方便:桌椅控制、自动照明1动力传动总成控制系统汽油机控制柴油机控制自动变速控制动力传动整体控制汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第75页!汽车电子技术—自动控制在汽车领域的应用汽车电子控制系统的综合化功能模块CPURAMROM功能模块CPURAMROM功能模块CPURAMROM功能模块CPURAMROM共享存储器功能模块CPURAMROM动力传动控制处理器底盘控制处理器车身控制处理器后备控制处理器信息与通信控制处理器CAN总线汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第76页!汽车电子控制系统的构成传感器有的汽车上传感器多达50多个。可以说,汽车电子控制技术成功与否在很大程度上取决于传感器。车用传感器,按检测项目可分为:温度传感器;压力传感器;空气流量传感器;位置、角度传感器;气体浓度传感器;转速传感器;加速度传感器;光量传感器;液位传感器;距离传感器;电流传感器;载荷传感器等。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第77页!汽车电子控制系统的构成类型传感器示例所涉及的系统及参数温敏元件冷却水温传感器ECTEGR,点火定时,燃油蒸发净化,怠速,空然比进气温度传感器IAT点火定时,空然比,增压压力电位器节气们位置传感器TPEGR,点火定时,燃油蒸发净化,空然比翼片式空气流量传感器VAF点火定时,空然比信号发生器排气氧传感器EGO空然比爆燃传感器KS点火定时进气管绝对压力传感器MAPEGR,点火定时,空然比汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第78页!汽车电子控制系统的构成ECU—汽车电子控制系统的核心汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第79页!汽车电子控制系统的构成ECU的基本构成A/D输出处理微处理器电源电路输入处理电源数字信号模拟信号电磁阀电机指示灯ECU输入输出D/A汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第80页!汽车电子控制系统的构成输出处理电路微处理器输出的信号往往被用作控制电磁阀的电流信号、指示灯的开/关信号、规定的周期脉冲信号、用于驱动步进电机的一系列固定周期的脉冲信号和用于比例控制的电压信号等。一方面由于这些信号功率小,另一方面由于汽车上执行机构的电源大多数是蓄电池,而微处理器所使用的是+5V的电压,所以不能直接驱动执行机构,需要将微处理器的控制信号通过输出处理电路处理后再驱动执行机构。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第81页!汽车电子控制系统的构成执行机构常用的执行机构根据驱动能量不同可分为三类:液压、气动和电气。也有利用材料特殊性质完成期望动作的,如节温器。对小功率和运动伺服系统,一般采用电气元件。对大功率系统,可采用液压和气动元件。如果结构尺寸要求很严,则采用液压件;若结构尺寸要求不严,则多采用气动。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第82页!汽车电子控制系统的构成系统模型汽车电子控制系统的模型既包括动态模型,也包括静态模型。比较典型的动态模型,如汽车驱动控制的动态模型、汽车整车动力学模型、防抱死制动模型等。常用的静态模型,如发动机数据模型、各种液压阀控制电压(电流)与流量/压力输出特性模型。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第83页!汽车电子控制技术课程体系发动机的电子控制(汽油机、柴油机)纵向动力学控制(ABS/ASR)自动变速控制(AT/AMT/CVT)电子悬架控制系统☆☆☆其它控制系统、车载网络☆汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第84页!汽油发动机的电子控制图1发动机电子控制系统示意图1.电动燃油泵2.燃油滤清器3.活性炭罐电磁阀4.活性炭罐5.带输出驱动级的点火线圈6.凸轮轴位置传感器7.喷油器8.燃油压力调节器9.节气门控制组件10.空气流量计11.氧传感器12.冷却液温度传感器13.爆震传感器14.曲轴位置传感器15.进气温度传感器16.发动机控制单元汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第85页!汽油发动机的电子控制ECU主要控制内容:1、电控汽油喷射(EFI);2、电控点火提前(ESA);3、怠速控制(ISC);4、排放控制;5、进气控制。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第86页!电控汽油喷射--EFIEFI分类(按空气计量方式)汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第87页!电控汽油喷射--EFIEFI分类(按空气计量方式)汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第88页!电控汽油喷射--EFIEFI分类(按空气计量方式)汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第89页!电控汽油喷射--EFIEFI分类(按喷射位置与方式)2、多点喷射(MPI)多点喷射系统是在每缸进气口处装有一只电磁喷油器,由电子控制按照一定的模式进行喷射。有三种模式:1,同时喷射;2,分组同时喷射;3,顺序喷射。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第90页!电控汽油喷射--EFIEFI分类(按喷射位置与方式)4、连续喷射在发动机的运转过程中喷射器持续喷射,使燃料通路中燃料测量截面前后的压差一定,控制燃料测量截面积大小变化,来改变供油量。连续喷射仅限于进气管喷射的情况。5、间断喷射喷射仅在发动机工作循环中的某一段或几段时间内进行,通过控制每次喷射的持续时间来控制喷射量。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第91页!电控汽油喷射--EFIEFI的空气供给系统双金属片型空气阀热敏蜡式空气阀汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第92页!电控汽油喷射--EFIEFI的空气供给系统汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第93页!电控汽油喷射--EFIEFI的燃油供给系统:根据不同工况的要求,配制相应空燃比和一定数量的可燃混合气进入汽缸。燃油箱燃油泵燃油滤清器稳压箱压力调节器喷油器低温启动喷油器发动机储油室脉动减震器汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第94页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统控制系统的功用是根据发动机运转情况和车辆运行状况确定最佳喷油量,并控制喷油器以控制喷油量。主要由三部分组成:传感器、ECU及执行部件(喷油器、油泵)。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第95页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号1、空气流量计空气流量计汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第96页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号(1).叶片式空气流量计立体图平面图汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第97页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号其中V:空气流速d:涡流发生器外径尺寸ST:斯特罗巴尔数(常数)f:卡门涡旋频率1002000.51.0空气流量输出信号频率(2).卡门涡旋式空气流量计汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第98页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号(4).热膜式空气流量计汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第99页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号3、进气温度传感器汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第100页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号4、节气门位置传感器线性输出型开关量输出型汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第101页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号6、冷却水温传感器汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第102页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号6、冷却水温传感器冷却水温传感器汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第103页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号7、氧传感器三元催化转换器转换效率汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第104页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号7、氧传感器采用氧传感器进行空燃比反馈控制汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第105页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—传感器、信号8、起动开关信号9、空凋信号(A/C)汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第106页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统氧传感器热定时开关水温传感器空调器信号空气流量计启动开关位置信号喷油器点火开关信号基准及转速传感器电路断开继电器节气门位置传感器进气温度传感器蓄电池ECU汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第107页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—电磁喷油器喷油器的功用是根据ECU发出的喷油信号,喷射出相应数量的燃油,并使燃油雾化。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第108页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—电磁喷油器1、喷油器的静态流量

在规定压力下,使针阀保持在最大行程位置时,每单位时间所喷射的燃油量。2、喷油器的动态流量由于喷油器针阀的开启和落座是一个动态过程,因此仅用静态流量来描述喷油器的喷射特征是不够的。所谓动态流量,是指某一通电时间的喷射量。作出多个通电时间下的动态流量,即得到喷油器的流量特征,其中Q反映的就是静态流量。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第109页!电控汽油喷射--EFIEFI控制系统—电磁喷油器3、喷射范围喷油器是利用电磁信号通过控制开阀时间来控制喷射量,由于针阀具有动作滞后的工作特征,所以存在着最小通电时间和最大通电时间两个重要参数。

最小通电时间:一般为1.2~1.8ms。最小通电时间所对应的喷射量为最小喷射量。

最大通电时间:是指喷射周期为10ms时,喷油器所能达到的最大通电时间,由于喷油器针阀关闭时的滞后特点,最大通电时间小于10ms。最大通电时间所对应的喷射量为最大喷射量。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第110页!电控汽油喷射--EFIEFI的喷油控制策略在电子控制燃油喷射系统中,控制喷油量实际上是控制喷油器的喷射持续时间,即喷油脉宽。该脉宽由ECU依据传感器提供的各种信息来确定,脉冲信号经驱动电路后输出至喷油器。喷油控制方式:开环控制+闭环控制汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第111页!电控汽油喷射--EFIEFI的喷油控制策略3、启动时的喷油控制在发动机启动时,ECU根据冷却水温度,由预先存贮在ECU中的水温-喷射时间图,查找相应的基本喷油时间,然后进行进气温度和蓄电池的修正,就得到启动时的喷油持续时间。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第112页!电控汽油喷射--EFIEFI的喷油控制策略5、基本喷油时间一对于采用热式空气流量计的系统,空气流量计输出的就是质量流量,可采用下式计算基本喷油时间:式中TP:基本喷油时间(s);G:进气质量流量(g/s);n:发动机转速(rpm);A/F:目标空燃比;K:常系数。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第113页!电控汽油喷射--EFIEFI的喷油控制策略7、基本喷油时间三对于速度密度方式的系统,采用三维MAP图的方式确定基本喷油时间此图说明了在各种转速和进气歧管绝对压力下对应的基本持续时间。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第114页!电控汽油喷射--EFIEFI的喷油控制策略暖机加浓在冷却水温度降低时,ECU根据水温传感器的信号,相应增加燃油喷射量。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第115页!电控汽油喷射--EFIEFI的喷油控制策略大负荷加浓当发动机在大负荷下运转时,要求使用浓混合气以保证获得最大功率。ECU根据发动机负荷增加喷油量。发动机的负荷大小可以根据节气门开度或进气量大小来确定,故ECU可根据绝对压力传感器、空气流量计、节气门位置传感器输送的PIM、Vs或VTA信号来判断发动机的负荷状况,决定相应增加的燃油喷射量。大负荷时的加浓量约为正常喷油的10%~30%。有些车型其大负荷加浓时还与冷却液温度信号THW有关。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第116页!电控汽油喷射--EFIEFI的喷油控制策略怠速稳定性修正(D系统)为提高发动机怠速运转的稳定性,ECU根据绝对压力(PIM)和发动机转速(Ne)对喷油量进行修正,随压力增大或转速降低,增加喷油量;随压力减少或转速提高,减少喷油量。汽车传动系统的电子控制共130页,您现在浏览的是第117页!电控汽油喷射--EFIEFI的喷油控制策略断

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