汽车发动机电控技术.ppt

1、汽车发动机电控技术,一、发动机上常用的电控系统有： 电控燃油喷射系统EFI、 电控点火系统ESA、 怠速控制系统ISC、 排放控制系统、 增压控制系统、 自我诊断与报警系统、 失效保护系统和应急备用系统。,提高发动机的动力性； 提高发动机的燃油经济性； 降低排放污染； 改善发动机的加速和减速性能； 改善发动机的起动性能； 发动机故障发生率大大降低。,二、电控技术对发动机性能的影响,3）电子控制式（EFI型）,组成：空气供给系统、燃油供给系、控制系统,电喷发动机的工作原理及组成,一、进气系统流程图,空气滤清器,空气流量计,进气歧管压力传感器,节气门位置传感器,进气管,怠速空气控制阀,发动机,空气

2、滤清器,节气门位置传感器,怠速空气控制阀,进气管,发动机,D型,L型,功用：供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电脑指令喷油。,工作原理如图,二、燃油供给系,燃油系统,（1/1）,一.主要部件,燃油滤清器,输送管,脉动缓冲器,喷油器,压力调节器,燃油泵,燃油泵滤清器,燃油箱,脉动缓冲器,输送管,燃油滤清器,燃油泵,燃油泵滤清器,压力调节器,燃油泵总成,燃油箱,喷油器,燃油箱 燃油泵总成 燃油泵 燃油泵滤清器 燃油滤清器 压力调节器 输送管 喷油器 脉动缓冲器,电动汽油泵,功用：,将汽油从油箱中吸出，加压后送到油轨，经油轨分配给喷油器。,根据电动汽油泵的安装位置,外装式,内装式,燃油系统,燃油

3、系统,燃油泵,（1/1）,单向阀,安全阀,马达,叶轮,燃油泵滤清器,燃油,壳体,叶轮,叶片,进油口,出油口,1、汽油泵检测 线圈电阻：0.1-5；电流：7A，最大10A。,燃油系统,压力调节器,（2/2）,基本形式 1. 第一种,至进气歧管,阀,脉动缓冲器,压力调节器,回油管,燃油箱,至燃油箱,从输送管,膜片,燃油系统,压力调节器,（1/2）,2. 第二种,至喷油器,来自燃油泵,燃油滤清器,压力调节器,至燃油箱,阀,燃油系统,燃油滤清器/燃油泵滤清器,1. 燃油滤清器2. 燃油泵滤清器,燃油滤清器,燃油泵滤清器,功用：滤清燃油中的杂质和水分，防止燃油系统堵塞，减小机件磨损，保证发动机正常工作。

4、 一般采用纸质滤心，每行驶2000040000或1到2年应更换，安装时应注意燃油流动方向的箭头，不能装反。如右图,燃油系统,燃油泵的控制,（1/5）,1. 基本工作原理,开路继电器,EFI继电器,燃油泵,IG,ST,点火开关,FC,E1,STA,NE,NE信号,发动机ECU,微处理器,燃油系统,燃油泵的控制,（1/5）,开路继电器,EFI继电器,燃油泵,IG,ST,点火开关,FC,E1,STA,NE,NE信号,发动机ECU,微处理器,燃油泵的控制 (1) 点火开关至“ON”位置： 当点火开关位于“IG”位置时，EFI继电器接通。,燃油系统,燃油泵的控制,（1/5）,开路继电器,EFI继电器,燃

5、油泵,IG,ST,点火开关,FC,E1,STA,NE,NE信号,发动机ECU,微处理器,燃油泵的控制 (2) 点火开关至“STA”位置 ： 发动机起动时，从点火开关的ST端子会传递一个STA信号到发动机ECU。当STA信号被输入到发动机ECU时，发动机ECU内部的晶体管接通，结果开路继电器被打开。随后，电流流进燃油泵，使燃油泵开始运作。,燃油系统,燃油泵的控制,（1/5）,开路继电器,EFI继电器,燃油泵,IG,ST,点火开关,FC,E1,STA,NE,NE信号,发动机ECU,微处理器,燃油泵的控制 (3) 发动机起动/运转： 发动机运转的同时，发动机ECU收到曲轴位置传感器传来的NE信号，晶

6、体管继续保持开启，使燃油泵继续运作。,燃油系统,燃油泵的控制,（1/5）,开路继电器,EFI继电器,燃油泵,IG,ST,点火开关,FC,E1,STA,NE,NE信号,发动机ECU,微处理器,燃油泵的控制 (4) 若发动机停止： 若发动机停止，即使点火开关仍处于开启状态，NE信号不再被输入发动机ECU，故发动机ECU会关闭晶体管，其结果开路继电器被关闭，使燃油泵停止工作。,燃油系统,燃油泵的控制,（1/5）,开路继电器,EFI继电器,燃油泵,IG,ST,点火开关,FC,E1,STA,NE,NE信号,发动机ECU,微处理器,DLC1,+B,FP,SST,DLC1,燃油泵的控制 维修提示: DLC1

7、 有些汽车装备有DLC1，如左图所示。当DLC1的+B终端和FP终端短路时，在点火开关关闭的情况下，使用一个SST，电流就可以不经过开路继电器而流向燃油泵，使燃油泵开始运作。这样，就可以通过迫使燃油泵运作而检查燃油压力或燃油泵的运作。,燃油系统,燃油泵的控制,（2/5）,开路继电器,EFI继电器,燃油泵,IG,ST,点火开关,FC,E1,STA,NE,NE信号,发动机ECU,微处理器,燃油泵控制继电器,电阻,FP,A,B,2. 燃油泵的速度控制 这种控制能使燃油泵速度变慢，比如当发动机低速运转时，可以减少燃油泵的磨损，减少电能消耗。 在发动机起动时或发动机高速运转时，发动机ECU使燃油泵控制继

8、电器的触点切换到为A触电，使燃油泵处于高速运转。,燃油系统,燃油泵的控制,（3/5）,EFI继电器,燃油泵ECU,FP+,FP,FPC,D1,发动机ECU,燃油泵,由发动机ECU和燃油泵ECU通过控制接通/关闭来控制速度 某些型号的燃油泵中，燃油泵的速度是通过燃油泵ECU控制的，而不是由开路继电器、燃油泵控制继电器和电阻控制。此外，这种控制系统中，还有一个燃油泵系统诊断功能。当探测到故障时，会从燃油泵ECU向发动机ECU的D1终端传递一个信号。,燃油系统,燃油泵的控制,（4/5）,开路继电器,EFI继电器,燃油泵,IG,ST,点火开关,FC,E1,STA,NE,NE信号,发动机ECU,微处理器

9、,GSFC,GSW,空气囊中央传感器总成,3. 燃油泵关闭系统 有些汽车有这样的机械装置，在遇到下述情况时，燃油泵控制系统能使燃油泵停止运转，以保证安全。 当空气囊充气胀开时,1.供油压力：怠速燃油的实际油压210-280KPa，测试时油压表指针应稳定，如剧烈摆动，油压可能不正常。 2.调节压力：怠速拔掉油压调节器真空管后燃油系统升高的压力（28-70Kpa）； 3.最大油压：发动机怠速运转中，将回油管夹紧时燃料系统的油压应在供油压力2-3倍。,4.供油量： 怠速运转，急加速到3000r/min以上，油压升高应不得低于21kpa以上； 5.系统残压：读取怠速油压，将发动机熄火，20min后，系

10、统油压应保持140Kpa以上； 6.油密测试:判断喷油嘴是否滴油的测试，拆下分油管，喷油嘴保持在上面，当建立燃料系统油压保持在供油压力以上（不发动），观看喷油嘴，在一分钟内不得有滴油现象。,1喷油器,分类：1）按喷油口的结构不同，喷油器可分为轴针式和孔式两种。 如图所示：a）孔式喷油器b）轴针式喷油器,下一页,检查方法： 、简单检查方法 检查喷油器针阀开启时的振动和声响。 、用万用表测量喷油器接线座两个端子间的电阻值是否符合规定。 一般电流驱动的喷油器电阻为2 -左右，电压驱动的喷油器电阻值为1 2-1 5左右。如果电阻值不相符，则喷油器有故障。 、将电压接到喷油器接线座的一个端子上，将另一端

11、子反复与地接通和断开， 如喷油器能发出短促的响声，则表明喷油器工作正常，否则喷油器有故障。 4、检查与喷油器相连的线路是否有故障。将试灯接在喷油器接插件两端之间，起动发动机。如果试灯不闪烁，则线路有故障，应检查喷油器的电源和接地线路。,一、电控系统的基本组成与类型,二、传感器的类型及功用,三、电子控制单元（ECU）的基本功能,四、执行元件的类型,发动机电控系统的基本组成,五、燃油喷射时间控制,三、发动机电控系统的基本组成,任何一种电子控制系统，其主要组成都可分为 信号输入装置、电子控制单元（ECU）和执行元件三部分。,电控系统的基本组成,信号输入装置：各种传感器，用于采集控制系统所需的信息，并

12、将其转换成电信号通过线路输送给ECU。 电子控制单元（ECU）：给传感器提供参考电压，接受传感器或其他装置输入的电信号，并对所接受的信号进行存储、计算和分析处理，根据计算和分析的结果向执行元件发出指令。 执行元件：受ECU控制，具体执行某项控制功能的装置。,工作原理示意图,发动机电控系统的类别,1按喷射位置,2按喷射方式,3按喷射控制,4按空气 流量计,缸内喷射,缸外喷射,多点喷射,单点喷射,连续喷射,分组喷射,顺序喷射,单一控制,集中控制,机械喷射,机电喷射,电控喷射,D型（间接测量）,L型（直接测量）,节流-速度节气开度,速度-密度绝对压力,体积流量翼板式 、卡门 涡流式,质量流量热线式、

13、热膜式,机械喷射,电控喷射,1空气流量计测量发动机的进气量，提供给ECU作为喷油时间的基准信号 。 2进气绝对压力传感器测量进气管内气体的绝对压力，向ECU（发动机电控单元）提供计算喷油持续时间的基准信号。 3节气门位置传感器检测节气门的开度及开度变化，提供给ECU作为断油、控制燃油/空气比、点火提前角修正的基准信号 。 4凸轮轴位置传感器提供曲轴转角基准位置信号。 5曲轴位置传感器检测曲轴及发动机转速，提供给ECU作为确定点火正时及工作顺序的基准信号 。 6进气温度传感器检测进气温度，提供给ECU作为计算空气密度的依据 。 7冷却液温度传感器检测冷却液的温度，向ECU提供发动机温度信息 。,

14、8车速传感器检测汽车的行驶速度，给ECU提供车速信号（SPD信号）。 9 氧传感器检测排气中的氧含量。 10爆燃传感器检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。 11空调开关当空调开关打开，空调压缩机工作，发动机负荷加大时，由空调开关向ECU输入信号。 12档位开关自动变速器由空档挂入其他档时，向ECU输入信号。 13启动开关发动机启动时，给ECU提供一个启动信号。 14制动灯开关制动时，向ECU提供制动信号。 15动力转向开关当方向盘由中间位置向左右转动时，由于动力转向油泵工作而使发动机负荷加大，此时向ECU输入信号。 16巡航控制开关当进入巡航控制状态时，向ECU输入巡航控制状态信号。,提供电压，接受

15、输入信号，并转换成数字信号； 储存特征参数和运算所需的有关数据信号； 根据输入信号和相关程序计算输出指令数值； 将输入信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定并存储故障信息。 向执行元件输出指令； 自我修正功能（学习功能）。,三、电子控制单元（ECU）的基本功能,喷油器、点火器、怠速控制阀、巡航控制电磁阀、节气门控制电动机、EGR阀、进气控制阀、二次空气喷射阀、活性炭罐排泄电磁阀、油泵继电器、风扇继电器、空调压缩继电器、自诊断显示与报警装置、仪表显示器等 。,四、执行元件的类型,五、燃油喷射时间控制 发动机ECU通过改变喷射时间来改变每次注入气缸内的燃油量。准确的燃油喷射时间取决于以下两点:

16、1. 基本燃油喷射时间取决于空气的摄入量和发动机转速。 2.加上各种基本时间的校正时间 主要有以下几种校正控制:,喷射时间=基本喷射时间 + 校正喷射时间,起动加浓,预热加浓,空燃比反馈校正,加速加浓,燃油切断,ON,START,功率加浓,进气温度校正,喷油时间控制,各种矫正,（1/11）,长,1. 起动加浓,喷油时间,短,起动,开,低,冷却液温度 （C）,高,维修提示: 如果温度传感器失灵，可考虑这是引起起动性较差的原因之一。 参考: 当发动机处于冷机时，为了改善其起动性，旧式的EFI发动机有一个常规喷射器，还外加冷起动喷射器和冷起动喷油器时控开关，以增加起动时的燃油喷射量。,喷油时间控制,

17、各种矫正,（2/11）,大,2. 预热加浓,校正期间的喷油量,小,低,冷却液温度（C）,高,0,发动机ECU在冷机时，因为此时燃油不容易雾化，所以，燃油的喷射量就需增加。 从而达到较好的行车性。 最大校正量是常温下的两倍。,维修提示: 如果温度传感器失灵时，可考虑这是引起发动机的行车性较差的原因之一。,喷油时间控制,各种矫正,（3/11）,3. 空燃比反馈校正（闭环控制系统）,氧传感器,浓,0.45V,ECU,测定发动机ECU,浓,稀,稀,反馈校正,减少,增加,减少,增加,氧传感器检测排气中含氧量的变化，通过电脑判断实际进入气缸的混合气空燃比，修正喷油量。空燃比控制精度较高。,喷油时间控制,各种矫正,（7/11）,大,校正量,小,大,小,进气的变化量,大,校正量,小,时间,突然加速,慢加速,4. 加速加浓 加速加浓的大小取决节气门开启角度的变化速度。 加速校正在加速开始阶段会大量增加，增加到上限值后又会逐渐减小。此外，加速越快，燃料喷射量的增加越大。,喷油时间控制,各种矫正,（8/11）,5. 燃料切断,Engine speed,Injection resumption,Fuel cut-off,Low,Coolant temperature,High,1