发动机管理系统50课件

发动机管理系统课程名称：检修发动机管理系统课程代码：课程学时：48h课程学分：3开课时段：第三学期适用专业：汽车检测与维修技术专业授课对象：大学二年级学生2-4-1：目标空燃比计算发动机管理系统目标空燃比与喷油量发动机管理系统空燃比数据在发动机管理系统中的地位：◆计算喷油量的主信号之一目标空燃比与喷油量发动机管理系统学习本节内容后，你可以做到◆理解确定空燃比因素◆长期燃油修正与短期燃油修正目标空燃比与喷油量发动机管理系统◆影响目标空燃比信号○扭矩需求信号（由加速踏板传感器提供踏板位置信号及踏板踩踏速度信号，ECU内预存动力系统机械阻力信息，AC信号，发动机工况如起动工况等）○影响燃油雾化信号（发动机水温传感器）○车速传感器（扭矩输出的稳定性和舒适性反馈信号）○发动机转速传感器（转速越高可供燃烧时间越短，如全负荷时采用浓混合气12:1）○尾气排放（前氧传感器）○爆震控制（爆震控制式，通过空燃比协调扭矩）○负荷信号（根据情况由进气量传感器或节气门位置传感器提供）目标空燃比与喷油量补充：①空燃比指的是质量比不是体积比；②可燃混合气比例6:1-20:1；③在一定范围内，空燃比浓动力更好；④动力空燃比：12.5:1经济空燃比：16.3:1⑤过量空气系数：A/F=14.7，则过量空气系数a=1A/F＞14.7，稀混合气，则a＞1怠速，a=0.7-0.9中负荷（节气门25%-85%），a=0.9-1.1大负荷、全负荷（＞85%），a=0.8-0.9暖机怠速，a=0.2-0.6发动机管理系统◆起动空燃比○冷车起动空燃比修正，见右示意图在冬天冷启动要加浓空燃比。○热车起动空燃比修正，见右图与发动机温度相关的燃油脉宽修正：○高温起动空燃比修正：正常工作时，油轨内燃油温度约50℃，当水温＞100℃时，由于燃油轨内燃油沸腾产生蒸汽，导致混合气偏稀，所以需要加浓空燃比。○清淹缸空燃比修正：加速踏板开度85%以上，起动发动机，此时采用稀混合气目标空燃比与喷油量发动机水温℃A/F发动机管理系统◆怠速空燃比确定○暖机怠速修正：冷车水温修正：起动时的冷却液温度决定了起动后增量喷油脉宽的初期值，起动后每隔一定时间或转数对燃油修正系数进行衰减，约数十秒钟。见右图○空调怠速修正开启AC开关，发动机水温高于3℃时压缩机接通，在接通前发动机ECU会提高怠速，增大空燃比，为了维持对外输出扭矩的稳定性，压缩机开启前后，ECU通过调整空燃比和点火角来实现。目标空燃比与喷油量补充：为什么需要暖机快怠速：为了尽快使发动机、三元催化器、氧传感器达到正常工作温度，进入闭环控制，需要对发动机进行暖机喷油脉宽修正。时间一直要持续到冷却液温度达到规定值发动机管理系统◆怠速空燃比确定○正常怠速修正①短期空燃比修正（空燃比闭环控制）用前氧传感器做适时监控，ECU适时调整空燃比

发动机ECU根据排气管残余氧含量来判断燃烧状况，修正空燃比，采用前氧传感器（三元催化器前）进行信号采集，空燃比反馈修正时为了维持对外输出扭矩的稳定性，通过调整点火角实现。短期空燃比修（开关式氧传感器）正条件：

发动机热车；目标空燃比14.7:1；

通常在正常怠速和中小负荷作用目标空燃比与喷油量发动机管理系统◆怠速空燃比确定○正常怠速修正目标空燃比与喷油量②长期空燃比修正由于短期燃油修正范围有限，当空燃比长期处于偏浓或偏稀的时候，ECU计算出实际空燃比与理论空燃比偏离量，并将此数值存储并重新产生A理想空燃比的值，此数值可以在一定范围内变动，所以又叫空燃比自适应调节系数。发动机管理系统◆加速空燃比修正满足负荷变化的修正量和冷却液变化的修正量ECU通过进气量、节气门、加速踏板计算出发动机负荷目标空燃比与喷油量◆大负荷高转速时的空燃比修正混合气浓度设定在扭矩峰值对应的12：1----13：1附近；ECU根据进气量、加速踏板信号、发动机转速信号判断是否大负荷发动机管理系统◆减速断油控制减速断油降低油耗、降低扭矩、改善尾气；种类：①发动机无负荷超速断油（约为4000-4500转/分）；②有负荷超速断油，如红旗7200E，180KM/h或6800转/分）保护发动机的断油控制。控制信号：节气门位置传感器、水温传感器、发动机转速传感器目标空燃比与喷油量发动机管理系统◆氧传感器○种类①安装位置分：前氧传感器-检测排气歧管残余氧含量，用于修正空燃比后氧传感器-检测三元催化器后废气中残余氧含量，配合前氧信号判断三元催化器是否失效○功能：检测排气管内残余氧含量○安装位置：三元催化器前、后②测量空燃比范围分：开关式氧传感器，可测量空燃比在14.7:1附近空燃比，有氧化钛是和氧化锆式两种，用于缸外喷射发动机宽量程氧传感器，可满足稀燃发动机空燃比测量需求，通常用于缸内直喷发动机氧传感器检修发动机管理系统◆开关式氧传感器○结构与工作原理①结构，见右图拓展：产品特性（数据来自德尔福培训资料）

工作温度：260~850℃；最大过热温度：930℃；加热电阻：12W②工作原理能斯特电池原理，如右图在高温和铂催化条件下，氧化锆内外两侧的氧浓度差产生电位差，氧浓度差越大，信号电压越大；A/F为14.7:1时信号0.45V，混合气偏浓0.9V，混合气偏稀0.1V传感器只能检测混合气是偏稀还是偏浓，无法准确稀浓的偏离量。③一般与缸外喷射汽油发动机配合使用氧传感器检修发动机管理系统◆开关式氧传感器○检测①电路图，见右图②传感器工作条件：温度大于300℃时开始工作，理想工作温度为900度左右，寿命一般在8万公里左右③空燃比修正条件：发动机工作温度50℃以上；传感器温度高于300度；发动机工况，在正常怠速和部分负荷工况（目标空燃比为14.7：1时信号参与空燃比修正）。氧传感器检修发动机管理系统◆开关式氧传感器○检测④检测●加热电阻检查，一般为2.5-4欧姆；●反馈电压检测（闭环控制时），信号在0.45伏上下，在0.1到0.9伏之间变化，且每10秒变化不少于6-8次；●读数据流：修正值±10%内，以0%为中心，2%步幅变化●外观检查，通气孔、陶瓷芯有无破损，顶端为浅灰色是正常的，白色顶尖（硅污染），棕色顶尖（铅污染），黑色顶尖（碳污染）；●故障时，信号电压稳定在0.45V；●后氧传感器信号电压（A/F比闭环控制时）：

0.4V-0.5V氧传感器检修发动机管理系统◆宽量程氧传感器○结构特点主要由加热电阻、正向能斯特电池、反向能斯特电池（氧泵）、控制器组成测量范围：过量空气系数0.7-4范围内任一值。○功能作用检测三元催化器前尾气中氧气含量，修正空燃比测量范围：过量空气系数0.7-4范围内任一值。宽带型氧传感器检修发动机管理系统◆宽量程氧传感器○工作原理正向能斯特电池感知空气和测量室氧浓度差；测量室内氧气量=尾气中氧气-扩散氧气+（-）氧泵泵入（出）氧气控制器控制氧泵电流，保持测量室内氧气浓度等于理想混合气尾气中氧气浓度，以维持能斯特电池信号电压在0.45V；氧泵的泵电压既是信号电压，此信号较小，且发动机处于浓混合气时，电流还会反向，所以需要对信号进行处理，使用万用表无法测量宽带型氧传感器检修发动机管理系统◆宽量程氧传感器○检测信号电流见右图，数据来自书籍《BOSCH汽油发动机管理系统》。由于无法在传感器上测量信号电压，所以通过诊断仪读取数据流进行判断。帕萨特领域为例，数据流组号33，规定值1.0V-2.0V，电压大于1.5V表示混合气过稀，电压小于1.5V表示混合气过浓。发动机ECU以斯柯达昊锐19款1.8TFSi为例：

数据流（氧泵信号）：01-08-33-（-0.1-+0.1;0.13-3.6V）万用表：能斯特电池电压V2#-6#