汽车发动机电控模块一

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1、Hello hello hello 汽车发动机电控技术 主讲人 田延俊TEL 15805415712E mail yanjun3607 2011 9 思考 什么是汽车 发动机底盘汽车车身汽车电器电气设备 汽车电子控制系统 发动机 底盘 模块一概述 课题一发动机电子控制技术发展史 课题二发动机电子控制系统的组成 课题三汽油机燃油喷射系统的分类 汽车电子控制系统由传感器 电器开关 电子控制单元和执行器等组成 包括发动机电子控制系统 底盘电子控制系统和车身电子控制系统等子系统 汽车电子控制技术发展的根本原因有两个方面 一是电子技术水平不断提高 这是汽车电子控制技术发展的基础 二是全球能源紧缺 环境保

2、护和交通安全问题 促使汽车油耗法规 排放法规的不断提高 一 汽油机电子控制技术发展史 20世纪30年代用于军用飞机上 1954年德国奔驰公司在奔驰300SL上装了机械式汽油喷射系统 K型 20世纪60年代在K型的基础上发展了机电组合式汽油喷射系统 KE型 20世纪60年代后期 随着电子技术的发展 德国BOSCH公司研制出D型燃油喷射系统 EFI 1973年 德国Bosch公司在D型燃油喷射系统的基础上 改进发展成为L型燃油喷射系统 1976年 美国克莱斯勒 Chrysler 汽车公司研制成功微机控制点火系统 取名为 电子式稀混合气燃烧系统ELBS 1977年 美国通用汽车公司研制成功了数字式点

3、火控制系统 1979年 日本日产 Nissan 汽车公司研制成功了集点火时刻控制 空燃比控制 废气再循环控制和怠速转速控制与一体的发动机集中控制系统ECCS 1980年 日本丰田 TOYOTA 公司开发出了具有汽油喷射控制 点火控制 怠速转速和故障自诊断功能的丰田计算机控制系统TCCS 1995年 日本三菱 MITSUBISHl 汽车公司公布了电控缸内直喷汽油机 GDI 可以实现汽油机分层稀薄燃烧 2001年 Volkswagen Audi集团研制出独有的FSI FuelStratifiedInjection 缸内直喷系统Bosch公司也开发成功了具有节气门控制功能的ME Motronic系统

4、和采用缸内直喷技术的MED Motronic系统 二 柴油机电子控制技术发展史 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 通 断电时刻和通 断电时间控制喷油泵的供油量和供油正时 但供油压力还无法独立控制 三 发动机电控技术发展趋势 未来汽车发动机电子控制技术仍将把按规定时间达到规定的排放标准作为主要的发展方向 同时 能源越来越紧张 降低汽油机的能耗也已经成为汽车界当前必须要解决的一个问题 发动机集中管理系统的控制功能将进一步拓展到整个动力总成系统的控制和管理 控制方式将从现在的被

5、动控制向主动控制转变 控制功能和内容将得到增加 过去无法实现的控制功能 如发动机燃烧过程的控制等 将成为现实 缸内直喷技术 分层稀薄燃烧控制技术将是汽油机技术发展的重要方向 四元催化净化装置的研究和开发将是柴油机技术重要发展方向之一 课题二发动机电子控制系统的组成 如何理解电子控制系统 功能 提高汽车的动力性 经济性和排放性能组成 传感器 电子控制单元 ECU 执行器 人体比喻 功能 将发动机各部件运行的状态参数转换成电信号并输送到电控单元 作为电控系统做出各种控制决策的依据 传感器 进气歧管绝对压力传感器 热线式空气流量传感器 曲轴位置传感器 节气门位置传感器 氧传感器 冷却液温度传感器 功

6、能 1 向各种传感器提供所需基准电压 2 接收传感器或其他输入信号 并转化为ECU可以处理的信号 3 储存输入信息 对其运算及分析 输出执行命令 4 将输入信号与标准值进行比较判断 如发现数据异常 确定故障位置 并把故障信息储存在存储器中 并由故障指示灯显现出来 电子控制单元 ElectronicControlUnit ECU 执行器 功能 接受电控单元 ECU 发出的指令 完成具体的执行动作 常见有电动燃油泵 电磁喷油器 怠速控制电机 活性炭罐电磁阀 点火控制器和点火线圈 怠速控制电机 活性炭罐电磁阀 点火控制器 点火线圈 图1 2桑塔纳轿车莫特朗尼克 Motronic M3 8 2型发动机

7、电子控制系统1 活性炭罐 2 活性炭罐电磁阀N80 3 燃油压力调节器 4 喷油器N30 N31 N32 N33 5 点火线圈及点火控制器总成N152 6 霍尔凸轮轴位置传感器G40 7 热膜式空气流量传感器G70 8 电控单元J220 9 节气门控制组件 节流阀体 J338 10 进气温度传感器G72 11 燃油滤清器 12 1号爆震传感器G61及2号爆震传感器G66 13 曲轴位置传感器G28 14 冷却液温度传感器G62 15 氧传感器G39 16 蓄电池 17 电动燃油泵 图1 3桑塔纳2000GSi 3000型轿车发动机电子控制系统的组成注 G70 G66 G28等为原厂维修资料代号

8、 图1 4桑塔纳2000GSi 3000型轿车发动机电子控制系统各组成部件的安装位置1 霍尔凸轮轴位置传感器G40 2 喷油器N30 N31 N32 N33 3 活性炭罐 4 热膜式空气流量传感器G70 5 活性炭罐电磁阀N80 6 电控单元J220 7 氧传感器G39 8 冷却液温度传感器G62 9 转速传感器连接器 灰色 10 1号爆震传感器连接器 白色 11 氧传感器连接器 黑色 12 2号爆震传感器连接器 黑色 13 节气门控制组件 节流阀体 J338 14 2号爆震传感器G66 15 曲轴位置传感器G28 16 进气温度传感器G72 17 点火线圈及点火控制器总成N152 18 1号

9、爆震传感器G61 课题三汽油机燃油喷射系统的分类 一 按喷油器的喷射部位分类 1 进气管喷射系统 缸外喷射 缸外喷射系统是将喷油器安装在进气总管或进气歧管上 以0 20 0 35MPa的喷射压力将汽油喷入进气管或进气道内 1 单点喷射系统 节气门体喷射 单点喷射系统 SinglePointFuelInjectionSystem SPI 是指在多缸发动机的的节气门上方安装一只或并列两只喷油器的燃油喷射系统 缺点 由于燃油喷射在进气总管内 因此各缸可燃混合气的均匀性不好 2 多点喷射系统 多点喷射系统 MultiPointFuelInjectionSystem MPI 是指在发动机每个气缸进气门前

10、方的进气歧管上均安装一只喷油器的燃油喷射系统 图1 6多点喷射系统喷油器的布置1 气缸盖 2 进气门 3 电磁喷油器 4 进气歧管 多点喷射系统几种典型的型式 D型 L型 LH型和M型燃油喷射系统 单点喷射和多点喷射的不同 2 缸内喷射系统喷油器安装在汽缸盖上 喷油器以较高的燃油压力 约3 4MPa 把汽油直接喷入发动机汽缸内 并与空气混合形成可燃混合气 图1 7缸内直接喷射1 喷油器 2 活塞 二 按喷油器喷射方式分类 按喷油器喷射方式分类 汽油机燃油喷射系统可以分为连续喷射系统和间歇喷射系统两种类型 1 连续喷射系统同时喷射2 间歇喷射系统分组喷射顺序喷射 顺序喷射分组喷射 同时喷射 分组

11、喷射 顺序喷射 三 按喷射系统的控制方式分类 1 机械控制式汽油喷射系统 图1 11机械式汽油喷射系统1 喷油器 2 冷启动喷油器 3 燃油分配器 4 混合气控制器 5 暖机调节器 6 油箱 7 燃油滤清器 8 电动燃油泵 9 蓄压器 10 速度继电器 11 最高转速切断阀 12 辅助空气阀 13 节气门位置开关 14 热控正时开关 2 机电结合式汽油喷射系统 图1 12机电混合式汽油喷射系统1 喷油器 2 冷启动喷油器 3 燃油分配器 4 电液式压差调节器 5 油压调节器 6一油箱 7 混合气控制器 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 1

12、3 电控单元 14 冷却液温度传感器 15 热控正时开关 3 电子控制式汽油喷射系统 图1 13发动机集中管理系统1 电动汽油泵 2 燃油箱 3 燃油滤清器 4 燃油分配管 5 压力调节器 6 电控单元 7 空气流量传感器 8 空调开关 9 启动 点火开关 10 节气门位置传感器 11 怠速空气调节器 12 喷油器 13 冷却液温度传感器 14 曲轴位置传感器 15 氧传感器 16 分电器 17 点火线圈 四 按进气量测量方式分类 1 间接测量方式汽油喷射系统 1 节流 速度方式 Throttle Speed 方式 2 速度 密度 Speed Density 方式 如D型 采用速度 密度方式的

13、典型汽油喷射系统是Bosch公司的D Jetronic系统国产天津夏利1 0 广州的本田雅阁等采用这种进气量测量方式 图1 14Bosch公司D Jetronic电控汽油喷射系统1 喷油器 2 冷启动喷油器 3 压力调节器 4 电控单元 5 电动汽油泵 6 节气门位置传感器 7 怠速空气调节器 8 汽油滤清器 9 进气歧管压力传感器 10 冷却液温度传感器 11 热控正时开关 2 直接测量方式汽油喷射系统 1 体积流量方式采用体积流量式的典型汽油喷射系统是Bosch公司的L Jetronic系统 图1 15Bosch公司L Jetronic电控汽油喷射系统1 喷油器 2 压力调节器 3 翼片式

14、空气流量传感器 4 怠速辅助空气阀 5 汽油滤清器 6 电动汽油泵 7 节气门位置传感器 8 电控单元 9 冷却液温度传感器 2 质量流量方式采用质量流量方式的典型汽油喷射系统是Bosch公司的LH Jetronic系统 如图1 16 上海大众桑塔纳轿车和帕萨特轿车 一汽大众的捷达轿车和奥迪轿车等采用这种进气量测量方式 图1 16Bosch公司LH Jetronic电控汽油喷射系统1 氧传感器 2 喷油器 3 压力调节器 4 热线式空气流量传感器 5 汽油滤清器 6 电动汽油泵 7 怠速空气调节器 8 电控单元 9 节气门位置传感器 10 冷却液温度传感器 热线式空气流量计 小结 1 汽车电子控制技术的发展史2 发动机电控系统的组成3 电控汽油喷射系统的分类