发动机电控基础知识

电控基础知识汽车电子技术发展简介一、汽车电子技术的发展过程1.在20世纪50年代，汽车上开始采用的电子装置是收音机。2.1960年美国克莱斯勒汽车公司和日本日产汽车公司开始采用二极管整流的交流发电机。3.1973年，美国通用（GM）汽车公司采用了集成电路（IC）点火装置。4.1974年，美国通用汽车公司开始装备加大火花塞电极间隙、增强点火能量的高能点火（HEI）系统。5.1976年，美国克莱斯勒公司首先创立了由模拟计算机对发动机点火时刻进行控制的控制系统。6.1977年，美国通用汽车公司开始采用数字式点火时刻控制系统，称为迈塞（MISAR）系统。7.汽车的电子控制技术的研发是从发动机控制开始的，而发动机的电子控制技术的研发，又是从控制点火时刻开始的。现代汽车电子控制已从单一项目的控制，发展到多个项目的集中控制。汽车电子技术应用的优越性1．减少汽车修复时间2．节油3．减少空气污染4．减少交通事故5．提高人体乘坐的舒适性

汽车电子技术应用现状与发展趋势一、由单独控制系统到集中控制系统（1）单独控制（2）集中控制系统二、集中控制系统在现代汽车中的应用三、汽车上网络应用已成趋势汽车电子控制系统的组成及工作原理

一、自动控制系统的组成与分类所谓自动控制就是应用控制装置自动地、有目的地控制、操纵机器设备或过程，使之具有一定的状态和性能。1．自动控制系统的一般组成２．自动控制系统的分类①开环控制系统若系统的输出量对系统的控制作用不产生影响（即无检测反馈单元），则称为开环控制系统。②闭环控制系统系统的输出通过检测反馈单元返回来作用于控制部分，形成闭合回路，这种控制系统称为闭环控制系统，又称为反馈控制系统。二、汽车电子控制系统的组成与分类

汽车电子控制系统是自动控制系统中的一种，它主要由信号输入装置即传感器（Sensor）、电子控制单元（ECU、ECM、ECA）、执行器（Actuator）等组成。发动机控制部分（1）电控点火装置（ESA）（2）电控汽油喷射（电喷EFI）（3）废气再循环系统（EGR）（4）怠速控制（ISC）三、电子控制单元的功能与组成1．电子控制单元所具备的基本功能（1）接受传感器或其他装置输入的信息，给传感器提供参考（基准）电压：2V、5V、9V、12V（个别为8V），将输入的信息转变为计算机所能接受的信号。（2）存储、计数、分析处理信息，存储处理程序，存储该车型的特性参数，存储运算中的数据（随存随取）及故障信息。（3）运算分析。（4）输出执行命令。（5）自我修正功能（自适应功能）。2．电子控制单元的组成ECU是一种电子综合控制装置，ECU主要由输入回路、A/D转换器、计算机和输出回路四部分组成。1—传感器；2—模拟信号；3—输入回路；4—A/D转换器；5—输出回路；6—执行器；7—计算机；8—数字信号；9—存储器（RAM/ROM）（1）输入回路。输入ECU的传感器信号有两种：一种是模拟信号，另一种是数字信号。

①模拟信号：用信号强弱表示被测量的大小，如热线式空气流量传感器的输出信号和水温传感器的输出信号等。②数字信号：用频率快慢表示被测量的大小，如卡门旋涡式空气流量传感器的输出信号和转速传感器的输出信号等。（2）A/D转换器。由传感器输入的模拟信号，计算机不能直接处理，故须用A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，再输入计算机。

1—空气流量传感器；2—输入回路；3—A/D转换器；4—计算机模拟信号转换处理（3）计算机。计算机由中央处理器（CPU）、存储器（RAM/ROM）、输入/输出回路等组成。1—存储器；2—信息转送通道；3—输入/输出回路（I/O）计算机的内部结构四、电子控制系统的简要工作过程从传感器传来的信号，先进入回路进行处理。如果是数字信号，根据CPU的安排，经I/O接口直接进入计算机。如果是模拟信号，还要经过A/D转换器，将其转换成数字信号后，才能经I/O接口进入计算机。大多数信息暂时存储在RAM内，根据指令再从RAM送至CPU。有时需将存储在ROM中的参考数据引入CPU，使输入到传感器的信号与之进行比较。对来自有关传感器的每一个信号依次取样，并与参考数据进行比较。CPU对这些数据进行比较运算，并进行处理，最后经输出回路去控制执行器动作。汽油机电控燃油喷射系统第一节汽油机燃油喷射系统概述第二节汽油机电控燃油喷射系统(EFI)的组成与工作原理第三节燃油供给系统主要部件结构与工作原理第四节空气供给系统主要部件结构与工作原理第五节控制系统主要部件结构与工作原理

第一节汽油机燃油喷射系统概述汽油喷射系统对发动机混合气的配制与化油器不一样,它是以直接与间接测出的空气量信号为基础,计算出发动机燃烧必需的汽油量,通过喷油阀的开启给发动机提供适量的燃料,控制精通的空燃比。一、电控燃油喷射系统的分类

二、电控汽油喷射发动机的优点

一、电控燃油喷射系统的分类（一）按喷射系统执行机构的不同分

多点喷射(MPI)

单点喷射(SPI)（二）按喷射控制方式不同分

间歇喷射

连续喷射（三）按喷射位置的不同分

进气道喷射式

缸内喷射式（四）按空气流量测量方式分

速度密度控制

质量流量控制

节流速度控制多点喷射多点喷射系统是在每缸进气口处装有一只喷油器，由电控单元(ECU)控制顺序地进行分缸单独喷射或分组喷射。控制更为精确，使发动机无论处于何种状态，其过渡过程的响应及燃油经济性都是最佳的。返回图2—1多点喷射

单点喷射由1～2个安装在化油器所在的节气门段的喷油器，将燃油喷入进气流，形成混合气进入进气歧管，再分配到各个气缸中。单点喷射系统结构简单，故障源少，可采用较低的喷油压力(只有0.1MPa)，成本低。返回图2—2单点喷射

间歇喷射对每一个气缸的喷射都有一限制的喷射持续期，喷射是在进气过程中的某段时间内进行的，喷射持续时间相应就是所控制的喷油量。对于所有的缸内直接喷射系统和多数进气道喷射系统都采用了间歇喷射的方式。间歇喷射由可细分为同时喷射、顺序喷射和分组喷射。(a)同时喷射(b)顺序喷射(c)分组喷射返回图2—3间歇喷射的三种方式

连续喷射式

燃料喷射的时间占有全工作循环的时间，连续喷射都是喷在进气道内，而且大部分的燃料是在进气门关闭后喷射的，因此大部分燃料是在进气道内蒸发的。

返回进气道喷射式它是指在进气歧管内喷射或进气门前喷射。在该方式中，喷油器被安装于进气歧管内或进气门附近，故汽油在进气过程中被喷射后与空气混合形成可燃混合气再进入气缸内。采用低压喷射。

返回图2—4进气道喷射

缸内喷射式它是将喷油器安装于缸盖上直接向缸内喷油，需要较高的喷油压力(3到12MPa)。相比而言，由于缸外喷射方式汽油的喷油压力(0.1到0.5MPa)不高，且结构简单，成本较低，故目前应用较为广泛。返回速度密度控制法(D型EFI)

它是是通过检测进气歧管的压力(真空度)和发动机的转速,推算发动机吸入的空气量,并计算燃油流量的速度密度控制方式。“D”是德文“压力”一词的第一个字母。D型EFI是最早的、典型的多点压力感应式喷射系统。美国通用、福特、克莱斯勒,日本的丰田、本田铃木和大发等公司都有类似产品。由于空气在进气管内的压力波动，该方法的测量精度稍差。图2—5D型EFI示意图

返回2、质量流量控制法(L型EFI)

这种方式是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”一词的第一个字母。其测量的准确程度高于D型，故可更精确地控制空燃比。L型EFI系统常用的空气流量计有叶片式、热式和卡门涡旋式三种类型图2—7L型EFI示意图

返回节流速度方式节流速度方式是利用节流阀开度和发动机转速，推算每一循环吸入发动机的空气量，根据推算的空气量，计算汽油喷射量。由于是直接测量节流阀开度的角位移，所以过渡响应性能好。在竞赛汽车中得到应用，有些Mono系统也采用该方式。但是，由于吸入的空气量与节流阀开度和发动机转速是复杂的函数关系，所以不容易测量吸入的空气量。返回二、电控汽油喷射发动机的优点

（1）能实现空燃比的高精度控制。(2)充气效率高。