發動機電控燃油放射系統交通與汽車工程學院吳怡2005年7月第一章汽車電子技術概述一、汽車電子技術開展簡介50年代：汽車上最初采用的電子儀器是收音機；60年代：交流發電機、電壓調理器、點火安裝電子化、IC調理器、IC點火安裝；德國波許〔Bosch)公司研制出D型電子燃油放射系統、L型電子燃油放射系統；70年代：電子控制點火系統、模擬計算機〔計算最正確點火時辰、化油器空燃比反響等〕近年來，車用電子安裝越來越多，如：駕駛輔助安裝、通訊、文娛安裝等。二、現代汽車電控技術的運用〔一〕、由單獨控制到集中控制1、單獨控制采用模擬電路的ECU〔電子控制單元〕，單獨對汽車某一系統進展控制。2、集中控制采用數字電路及大規模集成電路，微機處置速度提高，存儲容量添加，控制功能大大添加，并有各種備用功能，很多傳感器可通用，使控制功能集中到一個ECU上，構成集中控制系統。〔二〕、集中控制系統的運用1、發動機控制〔1〕、電控燃油放射〔EFI〕噴油量、噴油定時、燃料停供、燃油泵〔2〕、電控點火安裝〔ESA〕點火時辰、通電時間、爆震防止〔3〕、怠速控制〔ISC)〔4〕、排放控制EGR廢氣再循環、開環與閉環控制等〔5〕、進氣控制〔6〕、增壓控制〔7〕、警告提示〔8〕、自我診斷〔9〕、備用功能及失效維護2、傳動系控制〔1〕、自動變速器〔2〕、防滑差速器與加速防滑安裝〔3〕、旁引力控制3、行駛、制動轉向系控制〔1〕、電控制動防抱死安裝〔2〕、電控懸架安裝〔3〕、電控定速/加速/怠速控制〔4〕、動力轉向車速感應穩定系統4、平安保證及儀表警報〔1〕、電子儀表〔2〕、雷達防撞安裝〔3〕、平安氣囊〔4〕、防盜安裝〔5〕、平安帶〔6〕、照明系統監測5、電源系統〔1〕、發電機電壓調理〔2〕、過壓維護6、溫馨性〔1〕、空調系統〔2〕、門窗自動開啟〔3〕、座椅調理〔4〕、門鎖控制7、通訊文娛〔1〕、汽車音響系統〔2〕、汽車通訊系統上述各系統，既獨立執行相應功能，相互間又交換大量信息，如：轉速、負荷、車速等，是一個非常復雜的綜合控制系統。第二章電控汽油放射系統概略一、汽油放射的根本概念用噴油器將一定壓力和數量的汽油噴入進氣道或氣缸內，其目的是提高汽油霧化質量，改良熄滅，改善汽油發動機的性能。二、汽油放射的優點1、點火方面；2、任務形狀方面；3、進氣道設計方面；4、提高熄滅效率方面；5、混合氣均勻性；6、汽油放射系統與傳統化油器式發動機比較。三、放射系統的根本類型及特點〔一〕、按控制原理分1、機械控制式燃油放射系統〔K型〕2、機電混合控制系統〔KE型〕3、電子控制式汽油放射系統〔EFI〕〔1〕、開環控制〔2〕、閉環控制〔二〕、按噴油器的布置分1、單點式汽油放射系統〔SPI)2、多點式汽油放射系統〔MPI)〔1〕缸內放射〔2〕進氣道內放射〔三〕、按噴油器任務的時間分1、延續放射2、間隙放射〔1〕、異步放射〔2〕、同步放射順序放射、同時放射、分組放射〔四〕、按進氣量的丈量方式分1、直接丈量2、間接丈量〔1〕、絕對壓力丈量法〔2〕、節氣門開度丈量法四、電子控制汽油放射系統的組成1、空氣供應系統2、燃油供應系統3、點火系統4、電控系統第三章電控汽油放射系統主要元件構造及其任務原理第一節空氣供應系統功能：為發動機提供其正常熄滅必需的空氣量，并經過電控單元對進氣量進展丈量和控制。空氣濾清器空氣流量計節氣門進氣岐管氣缸附加空氣閥空氣供應系統圖一、空氣流量計量兩種方法：間接丈量、直接丈量1、進氣壓力傳感器構造：見下組成：真空室、可變電阻片、集成放大電路、硅片、濾清器任務原理：壓力變化引起電壓變化2、空氣流量計〔1〕、翼板式空氣流量計組成：翼板、回位彈簧、電位器位置：濾清器之后節氣門總成之前任務原理：氣流推進翼板產生偏轉，與翼板同軸電位器發生電壓變化〔2〕、卡門渦旋式空氣流量計特點：電測直接測定任務原理：渦旋發生頻率與空氣流速成正比，與渦旋發生管直徑成反比。〔3〕熱線式空氣流量計特點：計量準確。任務原理：空氣流量大小對熱線的冷卻作用不同。實踐中的三種運用方法3、進氣溫度傳感器作用：ECU需求根據進氣溫度值對空氣量進展修正和計算，才干獲得較高的控制精度。位置：通常在空氣濾清器或進氣總管內。L型那么安裝在空氣流量計內。任務原理：進氣溫度變化使熱敏電阻值發生變化引起電壓降。二、進氣總管和進氣歧管1、設計時應思索要素最大限制的控制和利用進氣流的脈動。2、設計目的既可獲得較大充氣量，又能滿足各缸均勻性要求。3、分類三、節氣門總成1、組成2、位置3、作用4、怠速空氣量的供應5、節氣門位置傳感器〔1〕、開關型〔2〕、線性可變電阻型6、輔助空氣閥〔1〕、作用〔2〕、雙金屬片式輔助空氣閥構造和任務原理〔3〕、蠟式附加空氣閥第二節燃油供應系統燃油道路：油箱電動燃油泵輸油管道濾清器噴油器冷啟動閥門燃油分配管油箱壓力調理器一、電動燃油泵1、要求：在發動機的各種工況供應比發動機的最大噴油量還要多的燃油量。2、作用3、分類4、安裝方式：內裝、外裝5、滾柱式電動燃油泵〔1〕、組成〔2〕、任務原理〔3〕、平安閥〔4〕、單向閥〔5〕、壓力緩沖器〔6〕、缺陷6、渦輪式電動燃油泵〔1〕、組成〔2〕、任務原理〔3〕、優點二、汽油濾清器1、作用2、構造3、優點三、燃油分配管1、作用2、目的3、位置四、噴油器及其驅動與控制〔一〕、作用〔二〕、要求〔三〕、噴油器的種類1、按用途分：多點放射MPI用、單點放射SPI用2、按構造特點分：上部供油方式、下部供油方式3、按噴嘴外形分：軸針式、孔式4、按驅動線圈阻值分：高電阻式、低電阻式〔四〕、多點放射系統用噴油器1、軸針式噴油器〔1〕、組成〔2〕、任務原理〔3〕、優點2、球閥式噴油器〔1〕、產生緣由〔2〕、與軸針式比較的區別3、片閥式噴油器〔1〕、構造特點〔2〕、任務原理〔五〕、冷起動噴油器1、作用2、任務條件3、構造與任務原理4、控制〔1〕、冷起動定時開關控制〔2〕、ECU與定時開關協同控制〔3〕、ECU控制五、壓力調理器1、作用：堅持噴油壓力與噴油環境壓力的差值一定。2、位置3、構造4、任務原理〔1〕、絕對壓力式〔2〕、相對壓力式第三節控制系統一、組成〔一〕、信號輸入安裝1、空氣流量計2、壓力傳感器3、節氣門位置傳感器4、進氣溫度傳感器5、發動機轉速與曲軸位置傳感器〔1〕、電磁式傳感器構造與任務原理〔2〕、霍爾式傳感器1、霍爾效應2、位置3、構造4、任務原理5、優點〔3〕、光電式曲軸位置傳感器組成任務原理位置特點6、水溫傳感器〔1〕、作用〔2〕、任務原理7、起動與空檔起動開關信號〔1〕、起動信號〔STA〕〔2〕、空檔起動開關信號(NSW)8、車速傳感器作用：丈量汽車行駛速度。〔1〕、舌簧開關型〔2〕、光電耦合型9、空調信號〔二〕、控制單元〔ECU〕1、輸入信號處置電路2、微處置器3、輸出處置回路4、電源回路5、控制程序6、ECU的根本功能〔三〕、執行器1、作用2、方式二、任務過程〔燃油放射控制〕噴油正時、噴油量、目的空燃比、根本噴油繼續時間〔一〕、噴油方式和噴油定時1、同時放射2、分組放射3、順序放射〔獨立放射〕〔二〕、噴油時間控制1、同步放射〔1〕、起動噴油控制起動根本噴油時間進氣溫度修正電壓修正實噴時間噴油信號繼續時間〔2〕、起動后的噴油控制根本噴油繼續時間起動后各工況下噴油量的修正：a、起動后加濃b、暖機加濃c、進氣溫度修正d、大負荷加濃e、過渡工況空燃比控制f、怠速穩定性修正〔3〕、斷油控制減速斷油發動機超速斷油汽車超速行駛斷油2、異步放射〔1〕、起動噴油控制〔2〕、加速噴油控制第四章點火控制一、點火系的功能根據發動機做功順序適時向各缸提供劇烈的高壓火花，保證點火時辰和火花強度。二、點火系的根本任務原理三、點火系的分類1、按有無斷電器觸點有觸點電子點火系〔半導體輔助點火系〕、無觸點電子點火系2、按有無分電器有分電器電子點火系、無分電器電子點火系〔微機控制〕3、按點火信號產生的方式不同磁感應式、光電式、霍爾效應式第一節點火提早角控制一、點火提早角及其影響要素1、最正確點火提早角2、影響點火提早角的要素〔1〕、發動機轉速〔2〕、進氣岐管絕對壓力〔3〕、辛烷值〔4〕、其他要素3、點火提早角與廢氣中污染物含量的關系二、點火提早系統的組成1、傳感器：2、執行器：點火控制器3、控制單元：ECU三、控制方式點火正時信號、初始點火提早角1、初始點火提早角2、點火提早角的計算實踐角=初始角+根本角+修正角〔延遲角〕3、點火提早角的控制〔1〕、起動期間的控制〔2〕、起動后的控制A、根本點火提早角：a、正常工況b、怠速工況B、點火提早角的修正a、暖機修正b、過熱修正c、怠速穩定性的修正d、最大和最小提早角的控制4、點火提早角的控制方法〔1〕、點火控制方式I〔2〕、點火控制方式II〔3〕、點火控制方式III第二節通電時間控制一、要求使初級電流到達飽和。二、修正三、留意：1、高能點火線圈2、恒流控制電路第三節爆震控制爆震：由于熄滅室末端混合氣在沒有正常熄滅之前自燃，使壓力迅速上升，火焰傳播速度大大加快。一、爆震控制的方法1、控制過程2、控制方法3、爆震控制處置時間二、爆震傳感器1、功用2、類型〔1〕、共振型爆震傳感器〔2〕、非共振型〔3〕、火花塞座金屬墊型第五章輔助控制第一節怠速控制(ISC)怠速控制：本質是對發動機怠速是充氣量的控制。方法：調理空氣通路面積以控制空氣流量。一、怠速控制系統的組成1、傳感器2、執行器3、ECU二、怠速控制原理1、根本原理2、怠速控制執行機構(1)、節氣門直動式(2)、旁通空氣式：步進電機型、旋轉電磁閥型、占空比控制型三、怠速控制過程1、步進電機型〔1〕、起動初始位置的設定〔2〕、起動控制〔3〕、暖機控制〔4〕、反響控制〔5〕、發動機轉速變化預控制〔6〕、電器負載增大時控制〔7〕、學習控制2、旋轉電磁閥型3、占空比型4、開關型第二節排氣凈化與排放控制排放污染的主要來源：排氣管廢氣、曲軸箱竄氣和燃油蒸氣。排氣管廢氣主要有害物：CO、HC、NOx、SO2、PbO2等。排放凈化：機內凈化、機外凈化。一、機內凈化1、強迫曲軸箱通風〔1〕、原理〔2〕、PVC閥2、廢氣再循環系統〔EGR〕〔1〕、原理〔2〕、方式3、燃油蒸發排放系統〔EVAP〕4、進氣加溫安裝〔用于單點放射系統〕二、機外凈化1、空氣放射安裝〔二次放射〕2、三元催化轉換器〔1〕、原