汽油喷射发动机电控系统

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汽油喷射发动机电控系统
基本原理
概 述
当今世界,汽车已成为人们生活的一部分,目前,汽车 保有量已超过5亿辆。同时,环境污染的矛盾日益突出。为此,
世界各国定了严格的汽车排放法规。
电子控制汽油喷射技术是降低排放的一种非常有 效的手段。如果在此基础上,在排气管增设三元崔化 器,排放指标可进一步显著降低。此外,电控喷油还 使整车的动力性能和经济性能有很大的提高。
发动机总体控制系统
这些系统具有以下几个特点:

(1)能自动实现起动加浓、冷车快怠速、加速加浓、全负荷加浓等功能。 普遍采用了带有氧传感器的喷油量闭环控制系统(或称为反馈控制系统), 能将混合气浓度精确地控制在十分接近理论混合比的范围内。 (2)具有急减速断油、起动溢油时自动断油及超速断油等功能。 (3)自动稳定怠速转速的功能,在使用和维护中无需调整怠速。 (4)能根据运转工况自动调整点火提前角,采用带有爆震传感器的点火 提前角闭环控制系统,在产生爆震时能自动推迟点火。 (5)采用电脑控制的可变惯性充气系统,充分利用进气气流惯性所产生 的的谐振增压效应,最大限度地提高充气量,使发动机在所有转速范围内 都能产生充足的扭矩。 (6)电脑除了控制各个系统的工作外,还具有故障自诊断和保护功能, 能自动检测各传感器、执行器线路方面的故障,并能在出现故障时按预定 的保护程序维持发动机运转等。
泵油控制(Fuel Pump Control);
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主要汽车电子设备有:
自动悬挂控制(Auto Suspension Control System);
自动门锁(Auto Door-lock Control System);
玻璃窗升降控制(Window Lift Control);
声控警报系统(Voice Warning and Recognition);
90年代以来,用在各国小轿车发动机上的电子 控制汽油喷射系统通常都采用超大规模集成电路 组成的电脑和数字控制方式,能同时对汽油喷射 系统、进气系统、排放控制系统、电子点火系统 以及自动变速器、巡航控制系统等进行控制。通 常将这种控制系统称为发动机总体控制系统(简 称TECS)如图。
发动机总体控制系统
目前国内汽车电子技术发展状况
1997 年 上海大 众汽车 有限公 司推出 了桑塔 纳 2000GSi型“时代超人”轿车。该车还采用了防抱 死制动系统( ABS )等九十年代先进技术和设备。 最近生产的PASSAT B5 1.8T型轿车等。
一汽大众生产的奥迪 A6 等车型更是代表了当 今国际上先进的车型,该车装有十几个单片机的 CAN 总线网络电子控制系统。



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目前国内汽车电子技术发展状况
1995年4月30日,上海大众汽车有限公司正式开始批量生产 采用电子控制燃油喷射式发动机的上海桑塔纳 2000GLi型轿车, 把桑塔纳轿车技术乃至国产轿车电子技术提高到一个新的水平。 桑塔纳 2000GLi型轿车采用了发动机电子控制汽油喷射系统, 五档手动变速箱,动力转向装置等。
目前国外汽车电子技术发展状况 汽车电脑控制技术是近二十年来汽车工业发展 最快的领域,随着微电子技术,单片机技术和传 感器技术的发展,汽车电子设备应用有的已是汽 车总成本的三分之一。
目前在国外,美国福特公司、日本丰田公司、 德国大众公司等生产的汽车上装有几个甚至二十 几个单片机和上百个各类传感器。
微型处理器(Microcomputer)
1990年采用16位微处理器, 2000年开始采用32位微处理器,其发展趋势情况如图, BOSCH公司M1.5.4ECU中的CPU是德国西门子公司80年 生产的80C517A. 8位的微处理器。
ECU中单片机发展演变进程
主要汽车电子设备有:
发动机电控系统(EMSECU); 自动变速系统(Transmission); 防抱死/牵引控制(ABS/Traction); 防碰撞系统(Vehicle Collision Prevention System) ; 电子动力转向控制系统(Electronic Power 安全气囊(Air-Bag-Control System); Steering);
自动导航(GPS ) ;
路线识别计算机(Trip Computer);
汽车防盗系统(Anti-Theft System)。
这些设备都可用BOSCH公司首推 CAN总线控制网络进行通讯和控制如图:
CAN 总线控制网络
汽车电子应用领域图
目前BOSCH公司设计的电子控制汽油喷射系 统已被广泛应用在各国生产的汽车上。此外,美 国、日本及欧洲各国汽车制造厂除了采用BOSCH 公司设计生产的电子控制汽油喷射系统外,自己 也逐步研制开发了各种型式的汽油喷射系统,以 适应不同车型的需要,且在技术上也有所创新和 发展。
代码
J220 J217 J104 E87 J234 J492 J347
控制内容
发动机点火/正时、喷油量/正时、怠速、爆震控制 挡位变换、巡航车速控制 车轮抱死、制动力分配、驱动轮差速/侧滑控制 空调出风温度、风量、风向控制 正面、侧面气囊和焊炸式安全带 舒适功能、车内照明、防盗警报、遥控门锁 监控侧窗并报警
随着人们对汽车性能(如:经济性、排放性、安全性等) 要求不断提高,就需要电控系统采集更多的传感器信号, 进行更为复杂的数学运算,安全可靠的诊断故障,及时迅 速的排除故障。然而原有的微处理器已不能满足要求。 随 着单片机技术的发展,汽车电喷控制技术也不断提高。
1980年人们在ECU 中采用8位的微处理器,
奥迪A6 CAN 总线网络电子控制系统: 发动机控制单元 、 变速器控制单元 、 带ABS的控制单元、 中央门锁控制单元、 室内监控控制单元、 座椅控制单元、
空调显示/控制单元 、
安全气囊控制单元、 辅助停车控制单元 、 停车加热装置控制单元、 收音机车载电话控制单元。
仪表内组合处理器、
大灯照程控制单元、
Audi A6 轿车控制单元一览表
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
名称
发动机控制单元 变速器控制单元 带ABS的ABS控制单元 空调显示/控制单元 安全气囊控制单元 中央门锁控制单元 室内监控控制单元 座椅控制单元 收音机、车载电话控制单元 辅助停车控制单元 仪表内组合处理器 停车加热装置控制单元 大灯照程控制单元
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