汽車電子控制技術(shù)復(fù)習(xí)總結(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)課件VIP

1、汽車電子控制技術(shù)復(fù)習(xí)概要內(nèi) 容第一章 概述第二章 傳感器第三章 電控汽油噴射系統(tǒng)第四章 汽油機(jī)點(diǎn)火控制第五章 發(fā)動(dòng)機(jī)輔助電控系統(tǒng)第六章 典型發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)第七章 自動(dòng)變速器第一章 概述第二節(jié) 汽車電子控制系統(tǒng)的一般組成一、電子控制系統(tǒng)的一般組成 電子控制系統(tǒng)一般由檢測(cè)反饋單元、指令及信號(hào)處理單元、轉(zhuǎn)換放大單元、執(zhí)行器和動(dòng)力源。 ECU根據(jù)傳感器的信號(hào)對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行控制，但不 去檢測(cè)控制結(jié)果；傳感器電子控制單元執(zhí)行器發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng) 也叫反饋控制，在開(kāi)環(huán)的基礎(chǔ)上，它對(duì)控制結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)，并反饋給ECU。傳感器電子控制單元執(zhí)行器發(fā)動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制氧傳感器閉環(huán)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)化的汽車電子控制系統(tǒng)模型傳感器采

2、集控制系統(tǒng)的信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸送給ECU； 電子控制單元ECU給各傳感器提供參考電壓，接受傳感器信號(hào)，進(jìn)行存儲(chǔ)、計(jì)算和分析處理后向執(zhí)行器發(fā)出指令； 執(zhí)行器由ECU控制，執(zhí)行某項(xiàng)控制功能的裝置。 傳感器電子控制單元（ECU）執(zhí)行器第三節(jié) 汽車電子控制技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)一、汽油機(jī)的排放與凈化二、汽油機(jī)對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求一、汽油機(jī)的排放與凈化HC(碳?xì)浠衔?的生成機(jī)理燃料不完全燃燒、混合氣過(guò)濃過(guò)稀、怠速減速暖車HC排放增加。CO的生成機(jī)理局部缺氧、低溫不完全燃燒、 CO含量取決于空燃比。NOx(NO2、NO)的生成機(jī)理空氣高溫反應(yīng)、溫度越高、高溫時(shí)間越長(zhǎng)、氧氣越濃NOx生成量越多。影響排放中有害氣體生

3、成的因素空燃比(A/F)CO：低于理論空燃比14.7濃度大，16附近起數(shù)值低。HC：17以內(nèi)，隨空燃比增大排放減少；大于17，燃燒不良排放濃度增加。NOx：15.516排放濃度最大。點(diǎn)火時(shí)刻CO：點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)CO影響不大，過(guò)分推遲沒(méi)時(shí)間氧化，排放會(huì)增加。HC：推遲點(diǎn)火排氣溫度上升，促進(jìn)氧化，HC濃度下降。NOx：點(diǎn)火提前，燃燒溫度增加，排放濃度增加。排氣凈化的后處理二次空氣供給裝置空氣送到各缸排氣門(mén)附近，利用排氣高溫，使排放HC和CO再燃燒。三元催化轉(zhuǎn)換器現(xiàn)代汽車普遍應(yīng)用，后續(xù)章節(jié)將具體介紹。廢氣再循環(huán)(EGR)用于減少NOx的排放量，后續(xù)章節(jié)將具體介紹。二、汽油機(jī)對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)點(diǎn)火系

4、的要求三個(gè)基本要求能產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間隙的電壓影響電壓因素有：電極間隙和形狀、電極溫度和極性、混合氣壓力和溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)工況?；鸹☉?yīng)具有足夠能量火花能量火花電壓火花電流火花持續(xù)時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作所需能量很小，15mJ；起動(dòng)、怠速、節(jié)氣門(mén)急劇打開(kāi)，為保證可靠點(diǎn)火，需較高能量， 50 80mJ。最佳點(diǎn)火提前角/點(diǎn)火時(shí)刻不同發(fā)動(dòng)機(jī)最佳點(diǎn)火提前角不同，同一發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況最佳點(diǎn)火提前角不同。影響因素：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速越高，最佳提前角越大。負(fù)荷：同一轉(zhuǎn)速下，負(fù)荷增大，混合氣增多，燃燒速度加快，點(diǎn)火最佳提前角減小?？杖急龋篈/F=11.7時(shí)，燃燒速度最快，最佳提前角最??；混合氣變稀和變濃，燃燒速度都變慢

5、，最佳提前都增大。進(jìn)氣壓力：進(jìn)氣壓力小?；旌蠚忪F化和擾流變壞，燃燒速度都變慢，最佳提前角增大。第二章 傳感器2 空氣流量計(jì)4 節(jié)氣門(mén)位置傳感器5 氧傳感器7 爆燃傳感器8 曲軸位置傳感器第二節(jié) 空氣流量計(jì) 發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的很重要的一項(xiàng)控制內(nèi)容就是最佳空燃比的控制，這需要對(duì)進(jìn)氣量進(jìn)行精確測(cè)量。空氣流量計(jì)是測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的裝置,它將吸入的空氣量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送至電腦,作為決定噴油量的基本信號(hào)之一。 根據(jù)測(cè)量原理不同，空氣流量計(jì)有： 翼片式（也稱葉片式、風(fēng)門(mén)式） 卡門(mén)旋渦式 熱線式 熱式 熱膜式 熱式空氣流量計(jì)的主要元件是熱線電阻，可分為熱線式和熱膜式兩種類型，其結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。 熱式空

6、氣流量計(jì)熱式空氣流量計(jì)實(shí)物熱式空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu) 熱線電阻 RH 以鉑絲制成，RH 和溫度補(bǔ)償電阻RC 均置于空氣通道中的取氣管內(nèi)，與RA、RB 共同構(gòu)成橋式電路。 RH 、RC 阻值均隨溫度變化。當(dāng)空氣流經(jīng)RH 時(shí)，使熱線溫度發(fā) 生變化，電阻減小 或增大，使電橋失 去平衡，若要保持 電橋平衡，就必須 使流經(jīng)熱線電阻的 電流改變，以恢復(fù) 其溫度與阻值，精 密電阻RA 兩端的電壓也相應(yīng)變化，并且該電壓信號(hào)作為熱式空氣流量計(jì)輸出的電壓信號(hào)送往 ECU 。 熱式空氣流量計(jì)工作原理 工作原理：第四節(jié) 節(jié)氣門(mén)位置傳感器 節(jié)氣門(mén)位置傳感器安裝在節(jié)氣門(mén)體上，與節(jié)氣門(mén)軸同軸設(shè)置。節(jié)氣門(mén)位置傳感器將節(jié)氣門(mén)開(kāi)度轉(zhuǎn)換

7、成電壓信號(hào)輸出，常用有開(kāi)關(guān)量輸出和線性輸出兩種型式。第五節(jié) 氧傳感器 由于排氣中的氧濃度可以反映空燃比的大小，氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)，形成發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的反饋控制，組成閉環(huán)控制系統(tǒng)提高控制精度。 常用的有兩種，二氧化鈦氧傳感器和二氧化鋯氧傳感器 。 一、 二氧化鈦氧傳感器 氧化鈦式氧傳感器是利用導(dǎo)體二氧化鈦的導(dǎo)電性隨排氣中的氧含量變化的特性，又稱電阻型氧傳感器。當(dāng)廢氣中的氧濃度高時(shí)，二氧化鈦的電阻值增大；反之，廢氣中氧濃度較低時(shí)二氧化鈦的電阻值減小，利用電路把電阻變量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸送給ECU，用來(lái)確定實(shí)際的空燃比。 氧化鈦式氧傳感器有兩個(gè)元件，一個(gè)感測(cè)排氣中的氧含量，一個(gè)用作溫度補(bǔ)償。

8、二、氧化鋯式氧傳感器 氧化鋯式氧傳感器的結(jié)構(gòu)基本元件是二氧化鋯（ZrO2）陶瓷，為固定電解質(zhì)管，也稱鋯管。內(nèi)表面與大氣相通，外表面與排氣相通。鋯管接觸氧氣產(chǎn)生負(fù)氧離子，內(nèi)外氧濃度不同，負(fù)氧離子濃度不同，負(fù)離子擴(kuò)散至平衡，形成電動(dòng)勢(shì)。氧化鋯式氧傳感器的特性在400以上的高溫時(shí)，若氧化鋯內(nèi)外表面處的氣體中的氧的濃度有很大差別，在鉑電極之間將會(huì)產(chǎn)生電壓。當(dāng)混合氣稀時(shí)，排氣中氧的含量高，傳感器元件內(nèi)外側(cè)氧的濃度差小，氧化鋯元件內(nèi)外側(cè)兩極之間產(chǎn)生的電壓很低（接近0V），反之，如排氣中幾乎沒(méi)有氧，內(nèi)外側(cè)的之間電壓高（約為1V）。在理論空燃比附近，氧傳感器輸出電壓信號(hào)值有一個(gè)突變。如右圖 第七節(jié) 爆燃傳感器

9、 爆燃傳感器用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)有無(wú)爆燃發(fā)生，檢測(cè)方法有三種： 檢測(cè)氣缸壓力 檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng) 檢測(cè)燃燒噪聲 目前常用檢測(cè) 發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)判斷爆 燃的發(fā)生。 第八節(jié) 曲軸位置傳感器 曲軸位置傳感器也稱點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器，主要用于點(diǎn)火正時(shí)控制，同時(shí)還是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的信號(hào)源。常用的有磁脈沖式、霍爾式、光電式等。 空氣流量計(jì)只能夠檢測(cè)出每個(gè)單位時(shí)間內(nèi)吸入的空氣量，但是不能檢測(cè)出每工作循環(huán)內(nèi)吸入的空氣量,因此為確定最佳空燃比的噴油量，還必須在已知單位時(shí)間空氣流量的基礎(chǔ)上，應(yīng)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。同時(shí)為選取合適的噴油時(shí)刻和點(diǎn)火時(shí)刻，還需檢測(cè)每缸曲軸轉(zhuǎn)角的位置，故還須設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器。 安裝位置：傳感器可裝在曲軸中

10、部或飛輪上，亦可裝于分電器上。曲軸位置傳感器的功用：第三章 電控汽油噴射系統(tǒng)1 汽油噴射系統(tǒng)概述2 空氣供給系統(tǒng)3 汽油供給系統(tǒng)4 電控汽油噴射系統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射系統(tǒng)的基本組成及功用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射系統(tǒng)主要由空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)三個(gè)子系統(tǒng)組成?？諝夤┙o系統(tǒng)為發(fā)動(dòng)機(jī)形成可燃混合氣提供空氣。由空氣濾清器、空氣流量計(jì)、節(jié)氣門(mén)、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣支管組成。燃油供給系統(tǒng)依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況、進(jìn)氣量為發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒所需空燃比提供精確燃油量。 電子控制系統(tǒng)（ECU）根據(jù)各種傳感器的信息進(jìn)行綜合分析和處理，精確控制噴油量，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況具有最佳性能。電控汽油噴射系統(tǒng)分類按有無(wú)反饋：開(kāi)環(huán) 閉環(huán)按

11、噴油器的位置和數(shù)量：進(jìn)氣支管、多點(diǎn)噴射進(jìn)氣總管、單點(diǎn)噴射缸內(nèi)噴射按噴射方式（噴射時(shí)間和順序）：同時(shí)噴射 順序噴射 分組噴射一、空氣供給系統(tǒng)的組成作用：測(cè)量和控制汽油燃燒是所需要的空氣量。組成：空氣濾清器、空氣流量計(jì)、進(jìn)氣支管、節(jié)氣門(mén)。第三節(jié) 汽油供給系統(tǒng)一、汽油供給系統(tǒng)組成二、電動(dòng)汽油泵的構(gòu)造和工作原理三、汽油壓力調(diào)節(jié)器的構(gòu)造和工作原理四、汽油濾清器及脈動(dòng)減振器五、電磁噴油器六、冷起動(dòng)噴油器和熱限時(shí)開(kāi)關(guān)一、汽油供給系統(tǒng)組成功用：向氣缸內(nèi)供給燃燒所需的汽油。汽油供給系統(tǒng)組成：噴油泵、壓力調(diào)節(jié)器、濾清器、脈動(dòng)阻尼器、噴油器 三、汽油壓力調(diào)節(jié)器的構(gòu)造和工作原理 功用：使汽油壓力相對(duì)于進(jìn)氣支管壓力之差

12、保持常數(shù)，一般為250kPa。即保持噴油壓力與噴油環(huán)境壓力的差值一定，以使ECU能以控制噴油時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)控制噴油量。 汽油壓力調(diào)節(jié)器的構(gòu)造和工作原理 基本構(gòu)造：使汽油壓力相對(duì)于進(jìn)氣管負(fù)壓保持一定，即保持噴油壓力與噴油環(huán)境壓力的差值一定，以使ECU能以控制噴油時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)控制噴油量。 工作原理：汽油壓力調(diào)節(jié)器一般安裝在燃油總管上，并采用膜片結(jié)構(gòu)。膜片聯(lián)動(dòng)一個(gè)汽油閥門(mén)，并將彈簧室和汽油室隔開(kāi)，彈簧室有一預(yù)緊彈簧，且和進(jìn)氣支管相連通。膜片兩側(cè)的壓力平衡方程： 脈動(dòng)減振器 功用：在噴油器噴油時(shí)，在輸油管道內(nèi)會(huì)產(chǎn)生燃油壓力脈動(dòng)，脈動(dòng)阻尼器的作用是使壓力脈動(dòng)衰減以減小這種波動(dòng)和降低噪音。 結(jié)構(gòu)及原理 五、

13、電磁噴油器 電磁噴油器是發(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射系統(tǒng)的 一個(gè)關(guān)鍵執(zhí)行器，它接受ECU的噴油脈沖 信號(hào)，精確計(jì)量汽油噴射量。 要求：動(dòng)態(tài)流量范圍大； 抗堵塞抗污染能力強(qiáng)； 霧化性能好。 結(jié)構(gòu)類型：軸針式電磁噴油器 球閥式電磁噴油器 片閥式電磁噴油器 噴油器的分類方式： 按用途分為SPI用和MPI用； 按燃料的送入位置可分為上部給料式和下部給料式； 按噴口形式分為孔式(球閥、片閥)和軸針式； 按電磁線圈阻值可分為低阻式和高阻式。 工作原理： ECU的噴油控制信號(hào)將噴油器與電源回路接通時(shí)，電磁線圈通電并在周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，吸引銜鐵移動(dòng)，而銜鐵與針閥一體，因此克服彈簧張力而打開(kāi)，燃油即開(kāi)始噴射。當(dāng)ECU將電路切斷時(shí)

14、，吸力消失，彈簧使針閥關(guān)閉，噴射停止。 噴油量的多少取決于針閥行程、噴口截面積及噴射環(huán)境壓力與燃料壓力的壓差和噴油時(shí)間。當(dāng)前述各因素確定時(shí)，噴油量就取決于針閥的開(kāi)啟時(shí)間，即電磁線圈的通電時(shí)間。 噴油器驅(qū)動(dòng)方式： 驅(qū)動(dòng)方式分為電流驅(qū)動(dòng)與電壓驅(qū)動(dòng)兩種方式。 電流驅(qū)動(dòng)只適用于低阻噴油器； 電壓驅(qū)動(dòng)既可用于低阻噴油器，又可用于高阻噴油器。 電流驅(qū)動(dòng)低阻型方式無(wú)效噴油時(shí)間最短，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好； 電壓驅(qū)動(dòng)低阻型 驅(qū)動(dòng)方式其次； 電壓驅(qū)動(dòng)高阻型 驅(qū)動(dòng)方式最差。 噴油器驅(qū)動(dòng)方式 低電阻噴油器是指電磁線圈的電阻值為0.63，通常為2 3。 高電阻噴油器是指電磁線圈的電阻值為1217，通常為15。第四節(jié) 電控汽油噴射

15、系統(tǒng) 電控汽油噴射系統(tǒng)主要控制的項(xiàng)目包括：噴油器控制、噴油量控制、噴油時(shí)間控制。 一、噴油器的基本工作情況與有關(guān)特性 二、噴油正時(shí)的控制 三、噴油量的控制 四、汽油泵的控制一、噴油器的基本工作情況與有關(guān)特性噴油器的基本控制電路和工作原理間歇性噴射噴油器的控制原理電路。噴油器的噴油量取決于針閥行程、噴口面積、噴油壓力等因素，這些因素確定后就唯一取決于噴油時(shí)間，即信號(hào)脈沖寬度。 噴油器針閥的工作特性 由于針閥的機(jī)械慣性和電磁線圈的磁滯，從脈沖開(kāi)始到針閥最大升程需要一定的開(kāi)閥時(shí)間T0，從脈沖消失到針閥完全關(guān)閉也需要一定的關(guān)閥時(shí)間TC。 （ T0 TC ）稱為無(wú)效時(shí)間 T0 受蓄電池電壓影響 TC 不

16、受蓄電池電壓影響 二、噴油正時(shí)的控制噴油正時(shí)即確定噴油器開(kāi)始噴射的時(shí)刻。 同時(shí)噴油 同步噴射 分組噴油噴油時(shí)刻 順序噴油 異步噴射同步噴射：與發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)同步，在固定的曲軸轉(zhuǎn)角位置進(jìn)行噴射。異步噴射：噴射時(shí)刻與曲軸轉(zhuǎn)角位置無(wú)關(guān)。（如急加速臨時(shí)性噴油） 同時(shí)噴射 早期發(fā)動(dòng)機(jī)多用同時(shí)噴射，曲軸每轉(zhuǎn)一圈，各缸同時(shí)噴射一次。發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)各缸噴射兩次，也稱同時(shí)兩次噴射?？刂齐娐泛?jiǎn)單驅(qū)動(dòng)回路通用混合氣均勻性差 分組噴油 分組噴射一般是把所有氣缸的噴油器分成24組。四缸發(fā)動(dòng)機(jī)一般把噴油器分成兩組，微機(jī)分組控制噴油器，兩組噴油器輪流交替噴射。 順序噴油 順序噴射也叫獨(dú)立噴射。曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)，各缸噴油器都輪流噴射一

17、次，且像點(diǎn)火系一樣，按照特定的順序依次進(jìn)行噴射。 三、噴油量的控制 噴油量的控制即噴油器噴射時(shí)間的控制。 精確計(jì)算基本噴油持續(xù)時(shí)間和各種參數(shù)修正量，其目的是使發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒混合氣的空燃比符合要求。 微機(jī)控制噴射時(shí)間的對(duì)策、措施、方法，各個(gè)廠家不盡相同，本課介紹常見(jiàn)的基本做法。 汽油噴射時(shí)間的控制分為兩大類： 是發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后運(yùn)行時(shí)的控制，根據(jù)進(jìn)氣質(zhì)量來(lái)計(jì)算； 是發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的控制，不是根據(jù)進(jìn)氣質(zhì)量來(lái)計(jì)算的。汽油噴射時(shí)間的控制 基本噴射時(shí)間修正 發(fā)動(dòng)機(jī)溫度相關(guān)的修正 加減速時(shí)的燃油修正 理論空燃比的反饋修正 起動(dòng)后控制 學(xué)習(xí)控制產(chǎn)生的修正 大負(fù)荷高轉(zhuǎn)速的修正 蓄電池電壓的修正 （無(wú)效時(shí)間） 同步控制

18、燃油停供（斷油）噴射 基本噴射時(shí)間修正時(shí)間 起動(dòng)時(shí)控制控制 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度 異步控制 急加速時(shí)的異步噴射 與發(fā)動(dòng)機(jī)溫度相關(guān)的修正系數(shù)FET分三種情況： 起動(dòng)后燃油增量修正系數(shù)（起動(dòng)后數(shù)十秒內(nèi)） 發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)后，進(jìn)氣門(mén)及氣缸壁處汽油汽化不良附著在進(jìn)氣門(mén)及氣缸壁上，混合氣變稀。燃油增量修正分兩步：根據(jù)起動(dòng)時(shí)水溫確定起動(dòng)后燃油增量修正系數(shù)的初值發(fā)動(dòng)機(jī)完成爆震后，每隔一步長(zhǎng)（時(shí)間或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)）對(duì)起動(dòng)后燃油增量修正系數(shù)衰減。暖機(jī)時(shí)燃油增量修正系數(shù) 暖機(jī)燃油增量修正也是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)燃油供給不足的一種補(bǔ)償，在進(jìn)行起動(dòng)后燃油增量修正的同時(shí)，進(jìn)行暖機(jī)燃油增量修正。前者在發(fā)動(dòng)機(jī)完成爆震后數(shù)十秒內(nèi)結(jié)束，而后者應(yīng)

19、一直到冷卻水溫度達(dá)到規(guī)定值。 暖機(jī)燃油增量修正 系數(shù)隨著冷卻水溫度的 上升而逐漸衰減。 加減速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的燃油修正系數(shù)FAD 在汽車進(jìn)行加速、減速等過(guò)渡工況時(shí)，僅僅使用燃油基本噴射量，則混合氣的空燃比相對(duì)于目標(biāo)值會(huì)產(chǎn)生一定偏移，一般情況下，偏移趨向是：加速時(shí)混合氣變稀，減速時(shí)混合氣變濃。因此，要分別進(jìn)行燃油增量和減量的修正。如果不進(jìn)行加速減速時(shí)的燃油量修正，發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)產(chǎn)生“喘振”、車輛產(chǎn)生前后方向的振動(dòng)等現(xiàn)象，排氣中的有害成分也會(huì)增加。 加速時(shí)燃油修正 減速時(shí)燃油修正 理論空燃比的反饋修正 空燃比反饋控制的概念與控制過(guò)程 在ECU根據(jù)氧傳感器的輸入信號(hào)，對(duì)噴油器噴射量進(jìn)行修正時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件

20、非常復(fù)雜，時(shí)刻在變化，不是修正一次就可以維持在理論空燃比狀態(tài)的。在實(shí)際控制過(guò)程中，都是在一定的周期內(nèi)重復(fù)加濃（增加噴射量）或重復(fù)減?。p少噴射量），逐漸使其平均值達(dá)到理論空燃比。 理論空燃比的反饋條件，在下列工況下解除反饋控制：發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)；起動(dòng)后燃油增量修正(加濃)時(shí)；冷卻水溫度使燃油增量修正時(shí)；節(jié)氣門(mén)全開(kāi)(大負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速)時(shí)；加、減速燃油量修正時(shí)；燃油中斷停供時(shí)； 無(wú)效噴射時(shí)間 無(wú)效噴射時(shí)間（ T0 TC ）中，開(kāi)閥時(shí)間T0受蓄電池電壓的影響較大，關(guān)閥時(shí)間TC受蓄電池電壓的影響較小。 當(dāng)蓄電池電壓降低時(shí)，無(wú)效噴射時(shí)間增長(zhǎng)； 當(dāng)蓄電池電壓升高時(shí)，無(wú)效噴射時(shí)間變短。 因此，在計(jì)算燃油噴射時(shí)間時(shí)

21、，考慮蓄電池電壓對(duì)無(wú)效噴射時(shí)間的影響， 對(duì)噴射時(shí)間進(jìn)行加法修正。第四章 汽油機(jī)點(diǎn)火控制1 電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和分類2 點(diǎn)火提前角和閉合角的控制3 發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃（爆震）的控制 概述 電子控制的點(diǎn)火系統(tǒng)則能很好地根據(jù)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等因素進(jìn)行綜合考慮，以電子的手段控制發(fā)動(dòng)機(jī)各工況下的點(diǎn)火提前角，并進(jìn)行通電時(shí)間控制和爆震控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、經(jīng)濟(jì)性和排放各方面達(dá)到最佳。 電控點(diǎn)火系統(tǒng)控制的主要內(nèi)容： 點(diǎn)火提前角控制 通電時(shí)間控制 爆震控制第一節(jié) 電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和分類一、電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成與功能 微機(jī)控制點(diǎn)火系的一般組成：監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況的傳感器、處理信號(hào)、發(fā)出指令的微處理機(jī)；響應(yīng)微機(jī)發(fā)出指令的點(diǎn)火器、

22、點(diǎn)火線團(tuán)等組成。 一般組成： 傳感器 ECU 點(diǎn)火執(zhí)行器 點(diǎn)火系統(tǒng)由電源、點(diǎn)火線圈、分電器、傳感器、ECU、點(diǎn)火器（點(diǎn)火控制模塊）和火花塞組成 。 基本組成組成： 電源:由蓄電池和發(fā)電機(jī)組成，提供點(diǎn)火能量 點(diǎn)火線:圈低電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?520kV高電壓 分電器:依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)序，將點(diǎn)火線圈的高電壓分送火花塞 火花塞:將具有一定能量的電火花引入汽缸 傳感器:有轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸位置傳感器、爆燃傳感器 ECU 點(diǎn)火控制模塊:是一個(gè)功率放大的驅(qū)動(dòng)電路將點(diǎn)火信號(hào)送給點(diǎn)火線圈。點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，ECU根據(jù)接收的傳感器信號(hào)，按存儲(chǔ)器中的相關(guān)程序和數(shù)據(jù)，確定出最佳點(diǎn)火提前角和通電時(shí)間，并向點(diǎn)火控制

23、器發(fā)出指令。點(diǎn)火控制器根據(jù)指令，控制點(diǎn)火線圈初級(jí)電路的導(dǎo)通和截止。當(dāng)電路導(dǎo)通時(shí)，電流從點(diǎn)火線圈中的初級(jí)電路通過(guò)，點(diǎn)火線圈將點(diǎn)火能量以磁場(chǎng)形式儲(chǔ)存；當(dāng)初級(jí)電路被切斷時(shí)，次級(jí)線圈中產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)分電器或直接送至工作氣缸的火花塞。 對(duì)點(diǎn)火系的基本要求 能產(chǎn)生擊穿電壓 電火花具有足夠的能量 點(diǎn)火時(shí)刻適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況點(diǎn)火時(shí)序按發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)序：四缸機(jī) 1 3 4 2六缸機(jī) 153624點(diǎn)火提前角：在壓縮行程上止點(diǎn)前點(diǎn)火過(guò)遲：燃燒壓力小、熱損失大、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱、功率下降點(diǎn)火過(guò)早：燃燒壓力過(guò)大、負(fù)功多、易爆燃、功率下降點(diǎn)火提前角對(duì)氣缸壓力的影響最佳點(diǎn)火提前角： 能使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得最佳動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和最佳排放

24、時(shí)的點(diǎn)火提前角，稱為最佳提前角。其一般保證燃燒壓力最大值出現(xiàn)在上止點(diǎn)后1015。影響最佳點(diǎn)火提前角的因素：轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速高提前角大，轉(zhuǎn)速低提前角小。負(fù)荷：負(fù)荷大提前較小，負(fù)荷小提前角大?；旌蠚獬煞郑?0.80.9時(shí)燃燒速度最快，此時(shí)提前角最小；過(guò)濃和過(guò)稀，提前角都增大。進(jìn)氣壓力：進(jìn)氣壓力小、提前角增大。二、電控點(diǎn)火系統(tǒng)分類電控點(diǎn)火系統(tǒng)分為：有分電器式：ECU根據(jù)各輸入信號(hào)，確定點(diǎn)火時(shí)間，并將點(diǎn)火正時(shí)信號(hào)送至點(diǎn)火控制器(簡(jiǎn)稱點(diǎn)火器)。 當(dāng)正時(shí)信號(hào)變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，點(diǎn)火線圈初級(jí)電路由于功率晶體管的截止而被切斷，次級(jí)感應(yīng)出高電壓，由分電器按發(fā)火順序送至相應(yīng)氣缸的火花塞產(chǎn)生電火花。無(wú)分電器式：現(xiàn)代的點(diǎn)火控制系

25、統(tǒng)都是由計(jì)算機(jī)控制的直接點(diǎn)火系統(tǒng)，直接點(diǎn)火是指不用分電器而用計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火線圈，直接使火花塞跳火。它始于80年代中期，最初裝在某些薩伯斯和通用汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)上，目前已廣泛地應(yīng)用于各種型號(hào)的電控燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)。有分電器式電控點(diǎn)火系統(tǒng) 1主繼電器；2壓力傳感器；3溫度傳感器；4基準(zhǔn)位置傳感器；5轉(zhuǎn)速傳感器；6ECU；7EFI 控制；8ESA控制；9點(diǎn)火信號(hào)；10通電開(kāi)始；11點(diǎn)火；12電子點(diǎn)火器；13點(diǎn)火監(jiān)視回路；14閉合角控制；15點(diǎn)火線圈；16點(diǎn)火開(kāi)關(guān)；17蓄電池；18至分電器；19至發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表 無(wú)分電器式特點(diǎn)：用電子控制裝置取代了分電器，利用電子分火控制技術(shù)將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電直接送給火花

26、塞進(jìn)行點(diǎn)火，點(diǎn)火線圈的數(shù)量比有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)多。優(yōu)缺點(diǎn)：分火性能較好，但其結(jié)構(gòu)和控制電路復(fù)雜。根據(jù)點(diǎn)火線圈的數(shù)量和高壓電分配方式的不同，該點(diǎn)火系統(tǒng)又可分為：?jiǎn)为?dú)點(diǎn)火方式同時(shí)點(diǎn)火方式二極管配電點(diǎn)火方式 單獨(dú)點(diǎn)火方式特點(diǎn)是每缸一個(gè)點(diǎn)火線圈，即點(diǎn)火線圈的數(shù)量與氣缸數(shù)相等。 同時(shí)點(diǎn)火方式 特點(diǎn)：點(diǎn)火線圈的數(shù)等于氣缸數(shù)的一半 二極管配電點(diǎn)火方式 特點(diǎn)：四個(gè)氣缸共用一個(gè)點(diǎn)火線圈。 無(wú)分電器二極管分配式點(diǎn)火線圈分配式雙缸同時(shí)點(diǎn)火各缸單獨(dú)點(diǎn)火電控點(diǎn)火系統(tǒng)有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)分類無(wú)分電器式電控點(diǎn)火系統(tǒng) 雙缸同時(shí)點(diǎn)火 一缸在壓縮上止點(diǎn)前時(shí)點(diǎn)火，另一缸在排氣上止點(diǎn)前點(diǎn)火。曲軸轉(zhuǎn)360，兩缸沖程對(duì)調(diào)。 一個(gè)點(diǎn)火線

27、圈的次級(jí)繞組分別與兩個(gè)火花塞串聯(lián)同時(shí)跳火。 壓縮行程一缸的壓力高，火花塞擊穿電壓高，排氣行程一缸的壓力低，火花塞擊穿電壓低。阻抗絕大部分在壓縮一缸的火花塞上，點(diǎn)火能量主要通過(guò)該火花塞釋放。雙缸同時(shí)點(diǎn)火 單獨(dú)點(diǎn)火方式 這種點(diǎn)火方式相當(dāng)于每一氣缸單獨(dú)采用一套獨(dú)立的點(diǎn)火裝置，分別獨(dú)立對(duì)每一缸進(jìn)行點(diǎn)火。在每一個(gè)氣缸的火花塞上各配有一個(gè)點(diǎn)火線圈。這種點(diǎn)火方式特別適合在四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)上裝用，火花塞可安裝在雙凸輪軸中間，在每一缸火花塞上直接壓裝一個(gè)點(diǎn)火線圈，充分利用了安裝空間，這對(duì)V型多缸發(fā)動(dòng)機(jī)艙的合理緊湊布置具有重要的實(shí)用意義。無(wú)分電器單獨(dú)點(diǎn)火第二節(jié) 點(diǎn)火提前角和閉合角的控制 點(diǎn)火提前角的控制分為開(kāi)環(huán)控制和

28、閉環(huán)控制。 開(kāi)環(huán)控制方式的基本點(diǎn)火提前角是靠預(yù)先臺(tái)架上的試驗(yàn)方法測(cè)得的數(shù)據(jù)來(lái)確定的。這些數(shù)據(jù)存入ECU的只讀存儲(chǔ)器中，工作時(shí)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況來(lái)選擇調(diào)取。 閉環(huán)控制方式是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行結(jié)果的反饋信息來(lái)控制點(diǎn)火提前角，又稱反饋控制。點(diǎn)火的閉環(huán)控制通常利用爆燃爆震傳感器反饋爆震信號(hào)來(lái)控制點(diǎn)火提前角。 目前廣泛應(yīng)用的電控點(diǎn)火系統(tǒng)是在開(kāi)環(huán)控制的基礎(chǔ)上配再和閉環(huán)控制的混合控制方式。點(diǎn)火提前角的控制模型實(shí)際點(diǎn)火提前角=初始點(diǎn)火提前角+基本點(diǎn)火提前角+修正點(diǎn)火提前角點(diǎn)火提前角的項(xiàng)目豐田汽車TCCS系統(tǒng)點(diǎn)火提前角的控制 初始點(diǎn)火提前角 豐田IGGEL發(fā)動(dòng)機(jī)為上止點(diǎn)前10。在下列情況下，實(shí)際點(diǎn)火提前角等于初始點(diǎn)

29、火提前角：起動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化大，無(wú)法計(jì)算點(diǎn)火提前角發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于400r/min發(fā)動(dòng)機(jī)ECU后備系統(tǒng)工作T端頭短路或節(jié)氣門(mén)怠速觸點(diǎn)閉合，車速在2km/h 基本點(diǎn)火提前角怠速時(shí)基本點(diǎn)火提前角無(wú)空調(diào)4有空調(diào)8實(shí)際提前角為無(wú)空調(diào)14有空調(diào)18空調(diào)：轉(zhuǎn)速高、負(fù)荷大正常行駛時(shí)基本點(diǎn)火提前角 依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷（進(jìn)氣量） 負(fù)荷大提前較小，負(fù)荷小提前角大。點(diǎn)火提前角調(diào)整特性（轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣真空度）轉(zhuǎn)速高，提前角大；轉(zhuǎn)速低，提前角小。進(jìn)氣真空度大（壓力?。?，提前角大；進(jìn)氣真空度?。▔毫Υ螅崆敖切?。 修正點(diǎn)火提前角 暖機(jī)修正 發(fā)動(dòng)機(jī)冷車起動(dòng)后的暖機(jī)過(guò)程中，隨冷卻水溫的提高，混合氣的燃燒速度加快，燃燒過(guò)程所

30、占的曲軸轉(zhuǎn)角減小，點(diǎn)火提前角也應(yīng)適當(dāng)減小。 過(guò)熱修正 發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，若過(guò)熱，為避免爆燃，減小點(diǎn)火提前角； 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，若過(guò)熱，為避免長(zhǎng)時(shí)間過(guò)熱，增加點(diǎn)火提前角。二、閉合角的控制 閉合角控制的作用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和蓄電池電壓調(diào)節(jié)閉合角，以保證足夠的點(diǎn)火能量。 在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升和蓄電池電壓下降時(shí)，使閉合角加大，防止一次線圈儲(chǔ)能下降，確保點(diǎn)火能量； 在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降和蓄電池電壓上升時(shí)，使閉合角減小，確保一次線圈安全。第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃的控制 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是利用火花塞點(diǎn)燃混合氣，使火焰在混合氣內(nèi)不斷傳播進(jìn)行燃燒?；鹧?zhèn)鞑ネ局?，如果壓力異常升高時(shí)，一些部位的混合氣在火焰未到時(shí)就會(huì)發(fā)生自燃，造成瞬時(shí)爆

31、發(fā)燃燒，這種現(xiàn)象稱為爆燃。爆燃的主要危害：振動(dòng)大、噪聲大； 發(fā)動(dòng)機(jī)所受沖擊負(fù)荷大，易損壞。 消除爆燃的方法：采用抗爆性能好的燃油、改進(jìn)燃燒室結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)冷卻水循環(huán)、推遲點(diǎn)火提前角。尤其是推遲點(diǎn)火提前角對(duì)消除爆燃有明顯作用。爆燃控制 電控發(fā)動(dòng)機(jī)常用閉環(huán)控制方式進(jìn)行爆燃控制。利用發(fā)動(dòng)機(jī)爆震信號(hào)作為反饋信息，ECU進(jìn)行分析處理發(fā)出調(diào)整點(diǎn)火提前角的指令，控制點(diǎn)火時(shí)刻。一般使發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于臨界爆燃的工況，此工況可獲得最大動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性能也較高。爆燃現(xiàn)象 爆燃與點(diǎn)火時(shí)刻的關(guān)系 點(diǎn)火提前角越大，燃燒壓力越大，越容易產(chǎn)生爆燃。 爆燃控制系統(tǒng) 用發(fā)生爆燃的循環(huán)次數(shù)與實(shí)際工作循環(huán)次數(shù)之比（爆燃率）衡量爆燃強(qiáng)度，分為4個(gè)等級(jí)：爆燃率在5%以下為微爆燃；5%10%為輕爆燃；10% 25%為中爆燃；25%以上為重爆燃。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)1 % 5%的輕微爆燃時(shí)，其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性接近最佳值，閉環(huán)控制按輕微爆燃來(lái)確定最佳點(diǎn)火提前角