第六章 典型发动机集中控制系统
04812《汽车发动机电控技术与检修》(简版)
1-喷油器 2-冷起动喷油器 3-汽油分配压差阀 4-电液式压差调节器 5-油压调节器 6-油箱 7-混合控制器 8-电动燃油泵 9-燃油滤清器 10-蓄压器 11-怠速空气调节器 12-节气门位置开关 13-电控单元 14-温度传感器 15-热限时开关
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(3)电子控制式 电子控制式汽油喷射系统在六、七十年代大多只控制汽油喷射,八十年代 开始与点火控制一起构成发动机电子集成控制系统。它根据各种传感器送至ECU的发动 机运行状况的信号,由ECU运算后,发出控制喷油量和点火时刻等多种指令,实现了多 种机能的控制。
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汽油喷射技术早在上世纪30年代已应用于航空发动机上,二次世界大战后, 汽油喷射技术逐渐应用到汽车发动机上。 20世纪60年代,由德国波许(BOSCH)公司成功研制了K-Jetronic机械式 汽油喷射系统,后来,在K-Jetronic系统的基础上,经改进成为KE-Jetronic 机电式汽油喷射系统。 1957年,德国波许公司研制开发了D型电子控制汽油喷射系统,开创了汽 油喷射电子控制的新时代。 20世纪70年代,德国波许公司在D型电子控制汽油喷射系统的基础上,又 相继开发了L型电子控制汽油喷射系统和LH型电子控制汽油喷射系统。 20世纪70年代,美国通用(GM)汽车公司采用了集成电路(IC)点火装置 和高能点火(HEI)系统,并在分电器内装上点火控制线路,使点火系统成为 一体。 1976年美国克莱斯勒汽车公司首创电子控制点火系统。系统中使用了模拟 计算机,根据输入的空气温度、进气温度、水温、转速和负荷,计算出最佳点 火时刻。1977年通用公司开始使用数字点火时刻控制系统。同年,福特公司将 这种发动机上的电子控制系统扩展到同时控制废气再循环和二次空气喷射上。 1979年,德国波许公司开始生产集中电子点火和电控汽油喷射系统于一体 的Motronic发动机集中控制系统。与此同时,美国和日本各大汽车公司也相继 开发出与各自车型配套的电控发动机汽油喷射系统。 为了将电子控制汽油喷射系统进一步推广到普通轿车及轻型载货车上。 1980年,美国通用公司首先研制成功一种结构简单、价格便宜的TBI节气门体 喷射系统。1983年,德国波许公司又研制出Mono型单点喷射系统。
发动机控制系统的基本组成、原理和类型
一、控制系统的基本组成控制系统是指控制对象与控制器的总称。
(一)控制对象控制服务的对象,称控制对象。
发动机是发动机控制系统的控制对象,它受两种干扰量的作用:一种是外界条件(如P1*、T1*)的作用,这种作用量称干扰作用量;另一种是通过调准机构改变的控制量的作用,这种作用称控制作用量(如:油门转角a)。
(二)控制器用来完成控制的装置,称控制器。
例如控制发动机转速的装置,称为转速控制器。
控制器由多个元件组成。
不同的控制器有不同的元件,但都有敏感元件、放大随动装置和执行机构这三个基本部分。
1.敏感元件敏感元件又称测量元件,它感受被控参数或引起被控参数变化的干扰量的变化。
例如,感受被控参数转速变化的离心飞重,就是转速敏感元件;感受引起被控参数转速变化的干扰作用量P1*变化的膜盒,就是压力敏感元件。
2.放大随动装置放大随动装置由放大元件和随动装置两部分组成。
在控制器中,由于放大元件与随动装置是联合使用的,有着密切的联系,因此,通常把它们一起称为放大随动装置。
将敏感元件感受的变化信号加以放大的元件称为放大元件。
例如分油活门便是转速控制器的放大元件,它将离心飞重感受到的转速变化转变成位移而去控制油孔开度,使控制器进行工作。
利用外界能源,借放大元件的输出信号推动执行机构工作的元件,称为随动装置。
例如随动活塞便是转速控制器的随动装置,它是借分油活门的油孔开度变化,利用工作油液的压力去推动斜盘的。
3.执行机构执行机构也称控制机构,用来改变控制量的大小。
发动机转速控制系统中的油门开关、柱塞式油泵的斜盘都是执行机构。
控制器除了具有上述三个基本元件外,还常常设有一些其它元件。
如比较元件、计算元件和校正元件等,在此不再叙述。
为了简单形象地表现控制系统的结构特点及相互关系,常用方块图表示控制系统的各组成部分,用带箭头的线段表示输入量或输出量,这祥组成的图形称为方块图。
又称结构简图,如图1-2所示** ——― 捶・暮检拄才拿田】-2方块田。
06典型发动机集中控制系统
发动机 电子控 制系统 的控制 模式
起动模式
低速模式
气门全关模式(怠 速和减速模式)
部分节气门模式
节气门全开模式
发动机低温与高 温运行 喷油闭环控制自 学习功能
故障运行模式
3.电子控制系统
1.起动模式 在起动时,点火开关接至起动位置,电子控制组件ECA进入起动模式此时系统处于开环控制状态。每个喷油器 按发动机点火顺序,在每工作循环同时喷油两次。同时,ECA控制点火系统使点火提前角处在上止点前 10°~15°曲轴转角。 当发动机起动后,ECA根据发动机冷却液温度的变化调整喷油器的喷油量,同时控制辅助空气阀电磁线圈通、 断电的比例,使发动机进入快怠速暖机阶段。当发动机冷却液温度达到发动机规定的运行温度时,ECA控制系 统进入正常运行模式。 在发动机正常运行模式下,如果出现发动机运转不稳的现象,ECA控制系统进入低速模式,以防止发动机熄火。
3.电子控制系统
7.喷油闭环控制自学习功能 福特公司生产的轿车喷油闭环控制系统具有自学习功能,即当系统处于闭环状态下,由于部件的磨损等因素 造成闭环控制参数与开环控制参数(即存入ECA中控制参数)相差比较大时,ECA控制对原开环控制程序进行 修正,并将修正后程序存入RAM中, 8.故障运行模式 当ECA监视到某个传感器超出测量范围时,ECA用预先存在存储器内的值来取代该传感器继续控制执行器工 作,同时将该传感器故障以代码的形式存人存储器,并通过发动机检查灯通知驾驶员,防止因信号异常使控 制失常,车辆不能正常行驶。 当ECA中的CPU发生故障不能实施控制时,ECA起用备用系统,此时,喷油脉冲、点火提前角均为一固定值,无 废气再循环,确保发动机不熄火,以保证运行到临近的维修厂。 当备用系统未起动之前,发动机熄火,ECA使用故障模式有效管理系统(FMEM),使发动机仍能起动,并进入备 用系统控制状态。
发动机集成控制系统2
7.怠速控制电路 如图,怠速控制电路的工作电源由蓄电池电源经EFI主继电器开关触点提供, 如图,怠速控制电路的工作电源由蓄电池电源经EFI主继电器开关触点提供, 怠速控制阀中步进电机的四个线圈通过端子S1~S4与ECU端ISC1~ISC4相连,通 怠速控制阀中步进电机的四个线圈通过端子S1~S4与ECU端ISC1~ISC4相连,通 过该连线控制线圈的搭铁回路。ECU根据节气门开度传感器的怠速触点IDL信号、 过该连线控制线圈的搭铁回路。ECU根据节气门开度传感器的怠速触点IDL信号、 水温信号、进气温度信号、空调开关信号等,按— 定顺序,控制ISC1~ISC4 水温信号、进气温度信号、空调开关信号等,按—‘定顺序,控制ISC1~ISC4 轮流 搭铁,依次使四个线圈通电,驱动步进电机旋转,调节节气门旁通道的开度,从 而调节旁通道进气量,控制发动机怠速转速。
1、电源电路 如图所示,蓄电池电源经MAIN主保险FL和EFI保险后.一路接了ECU的 如图所示,蓄电池电源经MAIN主保险FL和EFI保险后.一路接了ECU的BATT 端,为ECU提供12v的常设电源:另一路经EFI主继电器开关触点控制后向ISC阀、电 端,为ECU提供12v的常设电源:另一路经EFI主继电器开关触点控制后向ISC阀、电 磁真空阀、油泵及+B、+B1端提供电源。当点火开关AM2接通时,蓄电池电源经 磁真空阀、油泵及+B、+B1端提供电源。当点火开关AM2接通时,蓄电池电源经 AM2保险、点火开关AM2、点火保险IGN接于IGSW端,为ECU提供点火控制电源。 AM2保险、点火开关AM2、点火保险IGN接于IGSW端,为ECU提供点火控制电源。 此时,ECU经 此时,ECU经M—REL输出电压加到EFI主继电器线圈上,于是EFI主继电器开关触 REL输出电压加到EFI主继电器线圈上,于是EFI主继电器开关触 点闭合,整个控制系统电路全部接通,进入工作状态。
航空发动机控制系统
• 如何通过调节油门给定转速 • 当推油门时,则通过传动臂,齿轮,齿套等来改变调准弹簧力转速给定值改 变 • 控制器相应地调节供油量,将转速调到给定值 • 具体工作原理 • 思考
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• 闭环控制的优缺点 • 控制器感受的不是外界的干扰量,而是直接感受发动机(被控对象)的被控 参数(转速) • 当被控参数有了偏离后,才被控制器感受,再进行控制,使被控参数重新恢 复到给定值 • 由于它是按被控参数的偏离信号而工作的,故称闭环控制的工作原理为偏离 原理。 • 它的优点是控制比较准确,但控制不及时,滞后
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• 8.2 液压机械式发动机控制系统 • 发动机控制系统分类 • 液压机械式 • 监控型电子式 • 全功能数字电子式 • 液压机械式及气动机械式燃油控制器 • 目前为止民用航空发动机上使用最多的控制器 • 它有良好的使用经验和较高的可靠性 • 它除控制供往燃烧室的燃油外,还操纵控制发动机可变几何形状,例如 可调静子叶片、放气活门、放气带等,保证发动机工作稳定和提高发动 机性能
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• 开环控制 • 控制器与发动机的关系以及信号传递的关系形成一个开路,故称为开环控制 系统 • 被控对象的输出量是发动机的转速n,控制器的输入量是干扰量f; 而控 制器的输出量是qmf
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• 敏感元件(膜盒) • 感受进气总压; 进气总压是飞行高度和飞行马赫数的函数;
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• (1)容积式泵
• 容积式泵是依靠泵的抽吸元件作相对运动,交替改变元 件间的自由容积进行吸油、排油的
• 供油量取决于元件一次循环运动中自由容积变化的大小。 在一定的供油量下,泵根据出口处的液体流动阻力来建 立压力。这类泵在航空发动机上应用最广,如:柱塞泵、 齿轮泵、旋板泵(叶片泵)
汽车电子控制技术第六章 发动机集中控制系统
第一节 发动机集中控制
二、发动机集中控制系统组成
汽车发动机集中控制采用智能型多路传感系统, 代替独立传感器。其区别在于:传感系统中的各个传感 器均采用自适应标准化界面 /接口,通过 CAN总线实现
通讯模数转换与数据传输,共享电源、信息处理软件及
中心处理器。如此设计使得信息传感系统具有多变量数 据采集,辅助信息附加输出,自我监控 / 校正和性能与 故障诊断及预告等特点。
速发展,环境 / 安全控制标准的不断强化,以及车辆性 能与要求的不断提高,几乎任何车载 / 车用配置的增添 和性能的完善,均会对动力系统提出新的要求,使得发 动机控制日益多样化与复杂化。
第一节 发动机集中控制
一、发动机集中控制系通过
车辆发动机由多个单元(子系统)构成。从系统工程角
度整体分析,各子系统控制变量的数量,以及变量控制变化
第一节 发动机集中控制
三、发动机集中控制方式 3.发动机与环境协调性的外部集成
此处所谓“环境”包含:发动机本身工作环境,发 动机与车辆其他系统之间的环境影响,以及车辆与外界 大环境(包括自然、人文与社会环境)之间的协调。具 体内容包括:
(1)发动机动力、经济、排放性能以及稳定与非稳
定工况之间的协调; (2)发动机与传动、操纵、安全和辅助等分系统之 间的协调;
集中控制系统必须获得网络数据总线的支撑,是实施
集中控制的必要条件。请参阅本书第13章有关内容。
第一节 发动机集中控制
二、发动机集中控制系统组成
2)交叉控制 指在发动机控制总目标的框架下,子系统控制功能
在时间与顺序上的交叉。
传统子系统单目标独立控制过程中,其它子系统也 会发生随动性变化。比如:当点火时刻处于自身实现最 佳的非稳定过程中,由于点火能量和点火正时变化的影 响,可能导致燃烧状况发生变化,如此则闭环反馈信号
第六章 发动机集中电子控制系统
【实例1】 发动机冷车怠速不稳、易熄火 (1)故障现象
发动机冷车运转时怠速不稳或转速过低,易熄火,热车后怠 速恢复正常。
(2)故障分析与排除
1)进行发动机故障自诊断,检查有无故障码。
2)检查怠速空气阀。
3)水温传感器可能有故障。测量水温传感器电阻值,应符 合标准值。
【实例2】 热车怠速不稳或熄火 (1)故障现象
(5)专用仪器显示方式 2 故障码的读取方法 (1)跨接导线读取法 (2)打开专用诊断开关读取法 (3)诊断开关功能的共用开关读取法 (4)利用点火开关的约定操作程序读取法 (5)利用加速踏板的约定操作程序读取法 (6)利用专用微机(电脑)检测仪读取法 (7)利用OBD-II测试仪读取法 3 故障码的清除
3 上海通用别克轿车电控系统 (1)电控系统 该车发动机电控系统中常见的传感器控制电路如图6-31所示。 1)空气流量传感器。 2)节气门位置传感器。 3)凸轮轴位置传感器。 4)曲轴位置传感器。 5)爆震传感器。 6)进气温度传感器。 7)发动机冷却液温度传感器。 8)氧传感器。 9)车速传感器。
发动机转速传感器G28 霍尔传感器G40 进气温度传感器G72 冷却水温度传感器G62 λ传感器G39 爆震传感器G61、G66 附加信号 发动机控制单元J220
(2)汽油喷射系统的控制 1) 点火控制 ①点火基准的确定 ②点火提前角的确定 ③爆震控制 2)燃油喷射控制 ①电动汽油泵的控制 ②喷油量控制 3)汽油箱通风系统的控制
6.2 故障自诊断系统
6.2.1 故障自诊断系统的基本原理
1 传感器系统的故障诊断和处理 2 执行机构的故障诊断与处理 3 微机系统的故障诊断与处理
6.2.2 故障自诊断的操作
发动机集成控制系统1
喷油量和点火提前角。 怠速控制阀(ISV)控制节气门旁通道的空气通道,水温低时,ISC打开,空 气同时由此阀和节气门进入;发动机暖机期间,节气门即使全关,空气可由 ISC进入,以保证发动机怠速下的平稳运转。 发动机采用了进气惯性增压控制系统,即谐波进气增压控制系统(ACIS), 是利用进气流惯性产生的压力波提高进气效率。当气体高速流向进气门时,如 果气门突然关闭,则气门附近气体被迫停止流动。但是由于惯性,进气管仍在 进气,于是使气门附近的气体被压缩,气压上升。当气流的惯性过后,气门附 近压缩的气体开始膨胀,向进气侧流动,气压下降。流向进气侧的膨胀的气体 到达进气管口时,又反射回来,形成压力波。一般而言,进气管越长,该压力 波波长越长,可使发动机中低速区功率增大;若进气管短,压力波波长短,可 使发动机高速区功率增大。但一般进气管是不能改变其长度的,为此2JZ—GE 发动机进气系统在进气管中部加设了一个大容量的空气室和电控真空阀,如图 所示,可实现压力波传播路线长度的改变,从而兼顾了发动机高速和低速下进 气增压效果。
(3)电子控制系 EFI电子控制系由ECU和相关传感器组成。 ①正常情况下的喷油量:正常运转时的喷油量由同步喷射方式决定,各缸每次喷油 量可由下式确定: 实际喷油量=基本喷油量X(1+各种喷射修正系数之和)X空燃比修正系数 基本喷射量:它是根据进气量和转速所确定的喷射量,即 基本喷射量(时间)=K *吸入空气量/发动机转速 喷射量的修正:由于基本喷射量决定出基本空燃比,但在某些特定的工作条件下, 要修正基本喷射量,使空燃比满足当时工况的要求。喷射量的修正项目包括: 进气温度——由于空燃比是以质量比计算的,而不同温度下空气密度不同,温度低 密度大,如不增加喷油量将会导致混合气偏稀。计算基本喷射量的温度标准为20 C0, 因而必须按进气温度变化进行修正。 暖机加浓——为确保发动机在冷态下能够稳定运行,应增加喷油量。 暖机时的加速加浓——为了在暖机时能顺利起步及加速而设置的修正。 减速变稀——发动机在减速工况下,其负荷减小b进气旦也变少,为节省泊耗应缩短 喷油 时间。 空燃比修正——这是为了有效地发挥三元催化刑的作用.而将混合气维持在可能 的理论空燃比附近的修正功能,由氧传感器提供反馈控制信号。 ECU将上述各项修正量之和作为实际修正量(不计空燃比修正),但修正量不得超 过预先设定的上限值。空燃比修正系数为0.8~1.2.反馈停止时修正系数为1.
发动机电子控制系统课件
发动机电子控制系统课件
压力脉动衰 减器结构图
发动机电子控制系统课件
脉动缓冲器
(Fuel Pulsation Damper)
概要
在喷油器喷油时,油路
中
阀门
油压会产生微小波动,
缓冲器的作用就是减小
这种波动,并降低噪音.
(ⅰ)工作原理
利用膜片和弹簧的减
分配管
震效果降低压力波动.
弹簧 膜片
发动机电子控制系统课件
热膜式 空气流 量传感
器
热膜式空气流量计
(Hot-Film Air Flow Sensor)
☺热模式空气流量计比热线式空气流量 计有以下优点. 1.无白金热线和冷线,精密电阻器,所 以价格便宜. 2.无自清功能,所以无功能下降情况. 3.响应性优. 4.无需空气密度的修正.
的位移。计算机据此作为判断发动机运转工况的依据。
节气门体结构图
发动机电子控制系统课件
节气门位置传 器的安装位置
发动机电子控制系统课件
节气门位置传感器有开关型和线性可变电阻型两种。 1)线性可变电阻型节气门位置传感器
线性可变电阻型节气门位置传感器的结构
发动机电子控制系统课件
节气门位置传感器 的电压输出特性
因此,在单位时间内通过立柱后方某点的旋涡数 量与空气流速成正比,即通过测量单位时间内 旋涡的数量就可计算出空气流速和流量。
测量单位时间内旋涡数量的方法有两种:一种是 在卡涡旋式空气流量传感器后半部的两侧设置 一对超声波发生器和接收器;另一种是在空气 流量传感器内设置一对发光二极管和光敏三极 管。
发动机电子控制系统课件
发动机电子控制系统课件
3)卡门涡旋式空气流量传感器
航空发动机控制系统
发动机控制系统分类
(1)液压机械式
液压机械式及气动机械式燃油控制器仍然是目前为止民用航空发动机上使用最多的控制器。它有良好的使用 经验和较高的可靠性。除控制供往燃烧室的燃油外,还可操纵控制发动机可变几何形状,例如可调静子叶片、放 气活门、放气带等,保证发动机工作稳定和提高发动初性能。
(2)监控型电子式
(1)燃油流量控制
根据发动机的不同状态(包括起动、加速、稳态、减速、反推等),将清洁的,无蒸气的、经过增压的、计量 好的燃油供给燃烧室。在控制中要求:不能喘振;不能超温;不能超转;不能富油熄火;不能贫油熄火。这就是所谓 的推力控制、过渡控制和安全限制。
(2)空气质量流量控制
对流经发动机的空气质量流量进行控制,以保证压气机工作的稳定性。它包括可调静子叶片(VSV)和放气活 门(VBV)等。
当飞行高度增加时,进入发动机的空气质量流量减少,控制器和膜盒同时感受到这一干扰量的变化,于是膜 盒膨胀,通过杠杆使档板活门的开度增大,随动活塞上腔的放油量增大,使随动活塞上移,并带动柱塞泵的斜盘 角变小,供油量减少与空气质量流量的减少相适应,从而保持转速不变。
复合控制
复合控制系统是开环和闭环控制的组合控制系统。这种控制系统兼有开环和闭环控制系统的优点,即控制及 时(响应快)又准确(精度高),工作稳定,但控制器的结构较复杂。
发动机的控制系统由控制系统和被控对象组成,控制系统的主要元件有敏感元件、放大元件、执行元件、供 油元件等。
闭环控制系统
闭环控制系统的被控对象的输出量就是控制器的输入量;而控制器的输出量是被控对象的输入量,在结构方 块图上,信号传递的途径形成一个封闭的回路。
敏感元件是离心飞重,其功用是感受发动机的实际转速;指令机构是油门杆,它通过传动臂,齿轮,齿套等来 改变调准弹簧力,确定转速的给定值;推力杆经钢索、连杆联到燃油控制器上的功率杆。
培训资料-发动机控制系统
E C M
燃油泵继电器
燃油泵
系统及零部件 - 燃油供给系统(二)
系统的供油是采用闭环控制多点顺序喷射系统. “闭环燃油控制”是根据在排气系统安装的氧传感器反馈的氧含量化变 信号(即:发动机工作时的实际空燃比), 实时地对发动机供油进行修正 和补偿. 以强化催化转化器的转化效率. 闭环控制系统的自动修正功能, 能对发动机所存在的制造误差和实际 使用的老化影响进行适度修正补偿.
发动机控制系统原理图
碳罐 碳罐控制阀 进气温度传感器 前氧传感器 前催化器 后氧传感器
相位传感器
点火线圈
燃油分配管总成
Air mass
电子控制器(ECU)
节气门
(ETC)
爆震 传感器 转速传感器
温度 传感器
主催化器
油门踏板
CAN
故障指示灯
Source: GS/VSA 6402e
.按进气量检测方法来分 (1)间接测量 (2)直接测量 4.按多点喷射的喷油间隔来分 (1)同时喷射 (2)分组喷射 (3)顺序喷射
系统特征(一)
目前国内4缸车用汽油发动机电控管理系统大多数是采 用电脑闭环控制多点燃油顺序喷射(MPFI 为multipoint fuel injection缩写), 无分电器直接点火和 三元催化器后处理技术。下面我们就以德国BOSCH公司 ME744系统为例,进行系统介绍。
E C M
接点火开关
系统及零部件 - 燃油供给系统(三)
顺序喷射的是按照活塞着火顺序1-3-4-2,ECM依次给各缸的喷嘴发出指 令,燃油和空气在进气门口处充分混合后,在进入气缸内燃烧。 喷油时刻是由系统根据发动机反馈的信号, 由标定后的数据确定的.
1、同时喷射:
5.发动机集中控制系统
发动机ECU 的连接器
丰田车系故障诊断座有三种型式
2JZ-GE 型发动机采用的是圆形17 针诊断座。
诊断座各端子代号及其功能
皇冠3.0轿车2JZ-GE型发动机控制系统的检修
一、人工读故障码及清除故障码
二、使用汽车数字式万用表对皇冠3.0 轿车 2JZ-GE发动机主要元件的检测
一、人工读故障码及清除故障码
第5章
发动机集中控制实例
5.1日本丰田系列TCCS发动机控制系统 5.2一汽大众捷达MOTRONIC M3.8.2 电控系统 5.3北京切诺基2.5L、4.0L 发动机控制系统
学习目标
要求:
掌握皇冠3.0轿车2JZ-GE型发动机控制系统的组成、工作原理及维修
重点:
皇冠3.0轿车2JZ-GE型发动机控制系统的检修方法
6) 所有的故障码显示完毕后,再关闭点火开关,拆下跨接线。
故障代码输出波形
(2)试验诊断模式
与正常诊断模式相比: 试验诊断模式有较高的灵敏度。 它能 检测起动信号、节气门位置传感器、 怠速触点IDL 信号,A/C(空调)信号和 变速器P/N 空档开关等开关信号。此 外,在正常诊断模式中能够检测的项 目,在试验诊断模式中都同样可以检 测出来。
5.1.1皇冠3.0轿车2JZ-GE型发动机控制系统
2JZ-GE型发动机ECU集中控制子系统包括: 电子控制燃油喷射 电子控制点火 怠速控制 电控自动变速器 故障自诊断 失效保护与后备功能
5.1.1皇冠3.0轿车2JZ-GE型发动机控制系统
2JZ-GE型发动机类型,两种:
2) 检查电源电压应在11V 以上。 3) 将点火开关置于ON,不要起动发动机,用专用 跨接线将诊断座中的TE1 与E1 插孔跨接,
发动机电控系统简介
这种喷射方式将各缸喷油器的控制电路连接在一起,通过一条共同的控制电路与ECU连接。在发动机的每个工作循环中(四冲程内燃机曲轴转两转),各缸喷油器同时喷油一次或两次,这种方式的缺点是各缸喷油时刻距进气行程开始的时间间隔差别大,喷人的燃油在进气道内停留的时间不同,导致各缸混合气品质不一,影响了各缸工作的均匀性。
(三)燃油喷射类型
1.K-Jetronie燃油喷射系统(机械式)
(1)K型喷射系统工作原理
K型喷射是一种无外驱动的机械式汽油喷射系统,直接测量空气流量,其燃油连续地与发动机吸入的空气量成比例地计量,需要使用精确计量吸入空气量的控制装置。在新推出的汽车上已停止使用。
空气供给过程:发动机工作时,空气经空气滤清器过滤,沿进气管道,推开挡板至节气门体,节气门体设有节气门,控制进人进气歧管的空气量,最后与燃油混合进人气缸燃烧。
在汽车电子控制系统中,空燃比反馈控制、发动机爆燃控制、排气再循环(EGR)控制、防抱死制动控制等都采用了闭环控制方式。
③自适应控制
自适应控制系统就是随着环境条件或结构参数产生不可预计的变化时,系统本身能够自行调整或修改系统的参数值,使系统在任何环境条件下都保持有满意的性能的控制系统。换句话说,自适应控制系统是一种“自身具有适应能力”的控制系统。在汽车电子控制系统中,自适应控制得到了广泛应用,点火时刻、喷油时间以及空燃比等的控制都采用了自适应控制方式。
顺序喷射:
这种喷射方式的各缸喷油器分别由各自的控制电路与ECU连接,ECU分别控制各喷油器在各自的气缸接近进气行程开始的时刻喷油,由于每增加一个喷油器,在ECU内部就要相应增加一套喷油器控制线路。因此,顺序喷射方式的控制电路最为复杂,但各缸混合气品质最均匀。目前,这种喷射方式的应用越来越广泛。
发动机电控系统ppt课件
04
发动机电控系统的故障诊断与维修
故障诊断方法
故障码分析
通过读取故障码,分析故障可能的原因和位 置。
数据流分析
通过实时监测发动机电控系统各传感器和执 行器的数据,判断系统工作状态。
电路检测
使用万用表等工具检测电路的通断、电压、 电阻等参数,确定故障点。
模拟试验
在怀疑的故障部位附近进行模拟操作,观察 系统反应,判断故障原因。
作用
通过精确控制发动机的工作参数,发动机电控系统可以提高发动机的性能、燃 油经济性和排放性能,使发动机在各种工况下都能保持最佳的工作状态。
发动机电控系统的发展历程与趋势
发展历程
发动机电控系统的发展经历了从机械控制、液压控制到电子 控制的历程。随着微电子技术和计算机技术的发展,现代发 动机电控系统越来越智能化、精确化和集成化。
混合动力技术
混合动力技术是一种将内燃机和电动 机相结合的技术。通过在车辆中同时 安装内燃机和电动机,混合动力技术 可以同时利用内燃机和电动机的优势 ,提高车辆的燃油经济性和排放性能 。未来,随着电池技术的不断发展, 混合动力技术有望得到更广泛的应用 。
THANK YOU
感谢各位观看
维修保养注意事项
严格按照维修手册操作
遵循厂家提供的维修手册,确保操作正确无 误。
定期检查
按照厂家建议的保养周期,对发动机电控系 统进行定期检查。
使用原厂配件
确保更换的配件与原车完全匹配,保证维修 质量。
防止误操作
在维修过程中,避免误触、误碰可能导致系 统损坏的部位。
05
发动机电控系统的发展趋势与展望
压力传感器
检测发动机内的压力,如进气 压力、燃油压力等,用于控制 发动机的进气和燃油喷射。
6-发动机集中控制与检测
(3)动态数据流测试 车辆在运行中,使用解码器可以将电子控 制单元检测到的电控系统中各项动态参数记录下来,以供检修 人员查阅。
(4)静态数据流测试 在车辆停驶发动机运转状态下,使用解码 器同样可以将电子控制单元检测到的电控系统中各项参数记录 下来,以供检修人员查阅。
2.2 解码器的使用方法
一、故障码的读取
以金德K81为例。
(1)根据被测车型和该测试车的诊断座形式选择合适的测试接 头,用测试线将解码器、测试接头和测试车诊断座连接。
(2)按[POWER]键,解码器将进行自 检,自检结束后按[ENTER]键,进入 开机等待画面。等待20秒或者直接 按[ENTER]键进入主菜单界面,如图 示,可选项有汽车检测、示波器、 辅助功能和升级系统。
(3)选择汽车检测功能,按[ENTER]键 进入,显示屏显示故障测试、设备自 检、测试演示、音响解码,如图示。
(4)选择故障测试功能,按[ENTER]键进 入车系选择菜单,如图示。
(5)选择中国车系,按[ENTER]键进入车 型选择菜单,如图示。
(6)在中国车系界面上选择富康车,按 [ENTER]键进入检测项目选择菜单, 如Байду номын сангаас示。
(10)按[EXIT]键回到上一级菜单。
二、故障码的清除
利用清除故障码的功能可清除发动机ECU存储器中储存的 故障代码及相应的故障说明,一般在维修项目结束时,重新读 一次故障代码,然后再清除故障代码,试车确认故障代码不再 出现,则维修项目完成。
故障码的清除方法为:在系统功能选择菜单中,选择清除 故障代码功能,按[ENTER]键诊断,屏幕显示信息如图示。
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典型发动机集中控制系统
4.怠速控制系统
当使用空调、动力转向装置以及发动机暖车阶段要对怠速空气量进 行调整,两种形式发动机采用如图6-6所示的直动式、占空比型的 辅助空气阀,它是由电控单元根据传感器输入的信号控制的电磁旁 通阀,通过控制电磁阀的开、闭,使部分空气绕过节气门而进入进 气歧管。
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典型发动机集中控制系统
柴油机电控技术的发展:第三代(时间-压力方式)
这是国外于20世纪90年代中期研制的一种新型柴油机电控技术。 基本改变了传统燃油供给系统的组成和结构,主要以电控共轨(各缸喷 油器共用一个高压油管)式喷油系统为特征,直接对喷油器的喷油量、 喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等进行时间-压力控制。 油压油泵并部直接控制喷油,而仅仅向共轨供油以维持所需的共轨压力, 并通过连续调节共轨压力来控制喷射压力。 优点:可实现高压喷射(最高达200Mpa),喷射压力独立于发动 机转速,可实现理想喷油规律,具有良好的喷射特性。 共轨喷射系统是柴油机燃油系统的一个发展方向。目前在卡车和轿车柴 油机上得到广泛应用,发展速度十分惊人。 国外典型共轨喷射系统:日本电装公司的ECD-U2系统;美国BKM公司 的servojet系统;美国Caterpiller公司的HEUI系统,等等。
用电子调速器取代传统机械离心式调速器。
用发动机转速传感器和加速踏板位置传感器代替原有的转速和负荷传 感机构(如离心飞块、真空室等); 用ECU控制的电子执行元件来代替机械离心式调速执行机构和加速踏 板传动机构。
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典型发动机集中控制系统
柴油机电控燃油喷射系统பைடு நூலகம்优点
改善低温起动性
电子控制系统能够以最佳的程序替代驾驶员进行这种麻烦的起动操作, 使柴油机低温起动更容易。
降低氮氧化物和烟度的排放
采用柴油机电控技术,可精确地将喷油量控制在不超过冒烟界限的适 当范围内,同时根据发动机工况调节喷油时刻,从而有效地抑制排烟。
典型发动机集中控制系统
分电器处霍尔效应式传感器 线性式节气门位置传感器 负电阻系数温度传感器 负电阻系数温度传感器 加热型氧化锆氧传感器 点火起动开关 空调压缩机离合器开关 离合器接合开关 变速器位置开关 动力转向压力开关 压力变送器 热线式空气流量传感器 喷油器 TFI-IV点火系统 占空比型旁通空气阀 EGR真空度调节器 电磁式排气阀 A/C及风扇控制系统 汽油泵继电器
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测量(控制)参数 曲轴位置及转速 节气门位置 发动机冷却液温度 发动机进气温度 排气中氧浓度 起动信号 空调 离合器位置 变速器位置 动力转向 EGR系统排气压力 发动机进气流量 空燃比控制 点火正时控制 怠速控制 排气再循环量控制 汽油蒸气排放控制 空调及冷却风扇转速控制 电动汽油泵控制 传感器/执行器
福特92款轿车采用的传感器和执行器
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典型发动机集中控制系统
1.空气流量计(MAF)
早期的福特公司生产的轿车采用进气歧管压力传感器测量进气量, 在92款轿车中,用在进气管旁通管路中安装的热线式质量空气流量 传感器测量发动机进气量,以电压变化的形式输出给电控单元,来 感知进气量的质量流量,其输出电压范围为0.5V~5.0V。为了防止 污物污染热线,在进气系统中空气过滤器后装有滤网。
加速踏板位置传感器、反馈信号传感器、燃油温度传感器等和信号开关
柴油机控制ECU 根据各传感器输入信号和内存程序,计算出供(喷)油量和供(喷)油 开始时刻,并向执行元件发出执行令信号。
执行元件
执行ECU的指令,调节柴油机的供(喷)油量和供(喷)油正时。
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三、柴油机供(喷)油量控制
本节内容:
位置控制方式 时间控制方式 时间-压力控制方式 压力控制方式
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典型发动机集中控制系统
位置控制方式
位置控制系统不仅保留了传统的泵-管-嘴系统,还保留了原喷油泵中的齿 条、滑套、柱塞上的斜槽等控制油量的机械传动机构,只是对齿条或者滑 套的运动位置予以电子控制。
供(喷)油量控制特点:
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二、柴油机电控系统的功能与组成
柴油机电控系统的功能
燃油喷射控制
主要包括:供(喷)油量控制、供(喷)油正时控制、供(喷)油速率 控制和喷油压力控制等。
怠速控制
主要包括怠速转速控制和怠速时各缸均匀性的控制。
进气控制
主要包括进气节流控制、可变进气涡流控制和可变配气正时控制。
控制涡轮增压
采用电子控制技术可以对增压装置进行精确的控制。
适应性广
只要改变ECU的控制程序和数据,一种喷油泵就能广泛用在各种柴油 机上,而且柴油机燃油喷射控制可与变速器控制、怠速控制等各种控 制系统进行组合实现集中控制,有利于缩短柴油机电控系统开发周期, 并降低成本,从而扩大柴油机电控系统的应用范围。
故障自诊断
包含故障自诊断和失效保护两个子系统。
柴油机与自动变速器的综合控制
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柴油机电控系统的组成
柴油机电控燃油喷射系统除了控制喷油量外,对喷油正时和喷油的压力都有很高 的要求(柴油机电控燃油喷射系统的喷油压力较高约19.6MPa) 。 由传感器、ECU、执行元件三部分组成。 传感器
在直列柱塞泵上实施位置控制的有:日本电装公司的ECD-P1、ECD-P2、 ECD-P3系统;德国波许公司的EDR系统;美国的PEEC系统等。 在分配泵上实施位置控制的有:日本电装公司的ECD-V1系统;德国波许的 EDC系统;美国的PCF系统等。
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典型发动机集中控制系统
柴油机电控技术的发展:第二代(时间控制方式)
基本保留了传统燃油供给系统的组成和结构,通过高速电磁阀直接控制 高压燃油的适时喷射。一般情况下,电磁阀关闭,执行喷油;电磁阀 打开,喷油结束。因此可实现供油量控制,又可实现供油正时的控制。 优点:控制自由度更大,供油加压与供油调节在结构上相互独立, 使喷油泵结构得以简化,强度得到提高。高压喷油能力大大加强。 缺点:供油压力无法控制。 在分配泵上实施时间控制的有:日本电装公司的ECD-V3系统;美国 Stanadyne公司的DS型和RS型(DS型已用于GM公司1994年的增压柴 油机上,RS型已用于GM公司的客货两用车和越野车);日本丰田公 司的ECD-2系统,等等。 电控泵喷嘴系统有:德国波许公司的PDE27/PDE28系统,等等。
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第六章
典型发动机集中控制系统
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第一节
丰田TCCS系统
TCCS是丰田计算机控制系统的英文缩写。控制内容主要包括 发动机控制、电子控制自动变速器(ECT) 制动防抱死系统(ABS) 电控悬架(TEMS) 牵引控制(TRC) 空调(A/C) 巡航控制(CCS) 安全气囊(SRS)
位置控制 时间控制
时间-压力控制(压力控制)
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典型发动机集中控制系统
柴油机电控技术的发展:第一代(位置控制方式)
保留了传统柴油机供给系统的基本组成和结构,只是取消了机械控制部件 (调速器等),增加了传感器、ECU、执行器等组成的控制系统,使控制 精度和响应速度得以提高。 优点:柴油机的结构几乎不需改动,便于对现有柴油机进行升级换代。 缺点:响应慢,控制精度不高,供油压力不能控制。
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典型发动机集中控制系统
第二节 福特EEC-IV系统
目前福特轿车均采用了福特汽车公司1988年推出的第四代电子发动 机控制组件,用质量流量型空气流量计取代了以往的进气歧管绝对 压力传感器,并采用功能最强、最先进的微处理器,根据各传感器 输入的信号优化发动机工作,使发动机控制能力进一步增强,改善 了冷起动和可驾驶性,同时还具有很强的故障自检测性能。
提高发动机运转稳定性
采用柴油机电控系统,无论负荷怎样增减,都能保证发动机怠速工况 下以最低的转速稳定运转,有利于提高其经济性。
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典型发动机集中控制系统
柴油机电控燃油喷射系统的优点
提高发动机的动力性和经济性
柴油机电控系统中,ECU根据传感器信号精确计算喷油量和喷油正时。 从而提高发动机的动力性和经济性。
第五节 柴油机电控技术简介
本节主要内容:
柴油机电控技术概述 柴油机电控燃油喷射系统功能与组成 柴油机供(喷)油量控制
柴油机供(喷)油正时控制
柴油机电控燃油喷射系统实例
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典型发动机集中控制系统
一、柴油机电控技术概述
柴油机电控技术的发展
柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下,在飞速发 展的电子控制技术平台上发展起来的。汽油机电控技术的发展为柴油机电 控技术的发展提供了宝贵经验。 柴油机电控系统的开发研究从20世纪70年代开始,经历了三代:
增压控制
根据柴油机转速信号、负荷信号、增压压力信号等,通过各种措施,实 现对废气涡增压器工作状态和增压压力的控制。
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典型发动机集中控制系统
柴油机电控系统的功能
排放控制
主要是废气再循环(EGR)控制。
起动控制
主要包括供(喷)油量控制、供(喷)油正时控制和预热装置控制。
巡航控制
ECU根据车速信号等自动维持汽车以一定车速行驶。
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典型发动机集中控制系统
5.排气氧传感器
采用了加热型氧化锆氧传感器。根据排气中氧气的含量引起氧化锆 元件内、外表面两电极间电压的变化来感知混合气浓度,电控单元 根据此信息以及其它传感器传入的信息,反复调节喷油器喷油量, 使混合气空燃比稳定在14.7:l附近。