發(fā)動(dòng)機(jī)電控基礎(chǔ)知識(shí)

電控基礎(chǔ)知識(shí)汽車電子技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介一、汽車電子技術(shù)的發(fā)展過程1.在20世紀(jì)50年代，汽車上開始采用的電子裝置是收音機(jī)。2.1960年美國(guó)克萊斯勒汽車公司和日本日產(chǎn)汽車公司開始采用二極管整流的交流發(fā)電機(jī)。3.1973年，美國(guó)通用（GM）汽車公司采用了集成電路（IC）點(diǎn)火裝置。4.1974年，美國(guó)通用汽車公司開始裝備加大火花塞電極間隙、增強(qiáng)點(diǎn)火能量的高能點(diǎn)火（HEI）系統(tǒng)。5.1976年，美國(guó)克萊斯勒公司首先創(chuàng)立了由模擬計(jì)算機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)刻進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)。6.1977年，美國(guó)通用汽車公司開始采用數(shù)字式點(diǎn)火時(shí)刻控制系統(tǒng)，稱為邁塞（MISAR）系統(tǒng)。7.汽車的電子控制技術(shù)的研發(fā)是從發(fā)動(dòng)機(jī)控制開始的，而發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制技術(shù)的研發(fā)，又是從控制點(diǎn)火時(shí)刻開始的?，F(xiàn)代汽車電子控制已從單一項(xiàng)目的控制，發(fā)展到多個(gè)項(xiàng)目的集中控制。汽車電子技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)越性1．減少汽車修復(fù)時(shí)間2．節(jié)油3．減少空氣污染4．減少交通事故5．提高人體乘坐的舒適性

汽車電子技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)一、由單獨(dú)控制系統(tǒng)到集中控制系統(tǒng)（1）單獨(dú)控制（2）集中控制系統(tǒng)二、集中控制系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車中的應(yīng)用三、汽車上網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已成趨勢(shì)汽車電子控制系統(tǒng)的組成及工作原理

一、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成與分類所謂自動(dòng)控制就是應(yīng)用控制裝置自動(dòng)地、有目的地控制、操縱機(jī)器設(shè)備或過程，使之具有一定的狀態(tài)和性能。1．自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般組成２．自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類①開環(huán)控制系統(tǒng)若系統(tǒng)的輸出量對(duì)系統(tǒng)的控制作用不產(chǎn)生影響（即無(wú)檢測(cè)反饋單元），則稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。②閉環(huán)控制系統(tǒng)系統(tǒng)的輸出通過檢測(cè)反饋單元返回來作用于控制部分，形成閉合回路，這種控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)，又稱為反饋控制系統(tǒng)。二、汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類

汽車電子控制系統(tǒng)是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一種，它主要由信號(hào)輸入裝置即傳感器（Sensor）、電子控制單元（ECU、ECM、ECA）、執(zhí)行器（Actuator）等組成。發(fā)動(dòng)機(jī)控制部分（1）電控點(diǎn)火裝置（ESA）（2）電控汽油噴射（電噴EFI）（3）廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）（4）怠速控制（ISC）三、電子控制單元的功能與組成1．電子控制單元所具備的基本功能（1）接受傳感器或其他裝置輸入的信息，給傳感器提供參考（基準(zhǔn)）電壓：2V、5V、9V、12V（個(gè)別為8V），將輸入的信息轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)所能接受的信號(hào)。（2）存儲(chǔ)、計(jì)數(shù)、分析處理信息，存儲(chǔ)處理程序，存儲(chǔ)該車型的特性參數(shù)，存儲(chǔ)運(yùn)算中的數(shù)據(jù)（隨存隨?。┘肮收闲畔?。（3）運(yùn)算分析。（4）輸出執(zhí)行命令。（5）自我修正功能（自適應(yīng)功能）。2．電子控制單元的組成ECU是一種電子綜合控制裝置，ECU主要由輸入回路、A/D轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)和輸出回路四部分組成。1—傳感器；2—模擬信號(hào)；3—輸入回路；4—A/D轉(zhuǎn)換器；5—輸出回路；6—執(zhí)行器；7—計(jì)算機(jī)；8—數(shù)字信號(hào)；9—存儲(chǔ)器（RAM/ROM）（1）輸入回路。輸入ECU的傳感器信號(hào)有兩種：一種是模擬信號(hào)，另一種是數(shù)字信號(hào)。

①模擬信號(hào)：用信號(hào)強(qiáng)弱表示被測(cè)量的大小，如熱線式空氣流量傳感器的輸出信號(hào)和水溫傳感器的輸出信號(hào)等。②數(shù)字信號(hào)：用頻率快慢表示被測(cè)量的大小，如卡門旋渦式空氣流量傳感器的輸出信號(hào)和轉(zhuǎn)速傳感器的輸出信號(hào)等。（2）A/D轉(zhuǎn)換器。由傳感器輸入的模擬信號(hào)，計(jì)算機(jī)不能直接處理，故須用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再輸入計(jì)算機(jī)。

1—空氣流量傳感器；2—輸入回路；3—A/D轉(zhuǎn)換器；4—計(jì)算機(jī)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換處理（3）計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)由中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（RAM/ROM）、輸入/輸出回路等組成。1—存儲(chǔ)器；2—信息轉(zhuǎn)送通道；3—輸入/輸出回路（I/O）計(jì)算機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)四、電子控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)要工作過程從傳感器傳來的信號(hào)，先進(jìn)入回路進(jìn)行處理。如果是數(shù)字信號(hào)，根據(jù)CPU的安排，經(jīng)I/O接口直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)。如果是模擬信號(hào)，還要經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，才能經(jīng)I/O接口進(jìn)入計(jì)算機(jī)。大多數(shù)信息暫時(shí)存儲(chǔ)在RAM內(nèi)，根據(jù)指令再?gòu)腞AM送至CPU。有時(shí)需將存儲(chǔ)在ROM中的參考數(shù)據(jù)引入CPU，使輸入到傳感器的信號(hào)與之進(jìn)行比較。對(duì)來自有關(guān)傳感器的每一個(gè)信號(hào)依次取樣，并與參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。CPU對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行比較運(yùn)算，并進(jìn)行處理，最后經(jīng)輸出回路去控制執(zhí)行器動(dòng)作。汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)第一節(jié)汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)概述第二節(jié)汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)(EFI)的組成與工作原理第三節(jié)燃油供給系統(tǒng)主要部件結(jié)構(gòu)與工作原理第四節(jié)空氣供給系統(tǒng)主要部件結(jié)構(gòu)與工作原理第五節(jié)控制系統(tǒng)主要部件結(jié)構(gòu)與工作原理

第一節(jié)汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)概述汽油噴射系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣的配制與化油器不一樣,它是以直接與間接測(cè)出的空氣量信號(hào)為基礎(chǔ),計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒必需的汽油量,通過噴油閥的開啟給發(fā)動(dòng)機(jī)提供適量的燃料,控制精通的空燃比。一、電控燃油噴射系統(tǒng)的分類

二、電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

一、電控燃油噴射系統(tǒng)的分類（一）按噴射系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的不同分

多點(diǎn)噴射(MPI)

單點(diǎn)噴射(SPI)（二）按噴射控制方式不同分

間歇噴射

連續(xù)噴射（三）按噴射位置的不同分

進(jìn)氣道噴射式

缸內(nèi)噴射式（四）按空氣流量測(cè)量方式分

速度密度控制

質(zhì)量流量控制

節(jié)流速度控制多點(diǎn)噴射多點(diǎn)噴射系統(tǒng)是在每缸進(jìn)氣口處裝有一只噴油器，由電控單元(ECU)控制順序地進(jìn)行分缸單獨(dú)噴射或分組噴射?？刂聘鼮榫_，使發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)論處于何種狀態(tài)，其過渡過程的響應(yīng)及燃油經(jīng)濟(jì)性都是最佳的。返回圖2—1多點(diǎn)噴射

單點(diǎn)噴射由1～2個(gè)安裝在化油器所在的節(jié)氣門段的噴油器，將燃油噴入進(jìn)氣流，形成混合氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管，再分配到各個(gè)氣缸中。單點(diǎn)噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障源少，可采用較低的噴油壓力(只有0.1MPa)，成本低。返回圖2—2單點(diǎn)噴射

間歇噴射對(duì)每一個(gè)氣缸的噴射都有一限制的噴射持續(xù)期，噴射是在進(jìn)氣過程中的某段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的，噴射持續(xù)時(shí)間相應(yīng)就是所控制的噴油量。對(duì)于所有的缸內(nèi)直接噴射系統(tǒng)和多數(shù)進(jìn)氣道噴射系統(tǒng)都采用了間歇噴射的方式。間歇噴射由可細(xì)分為同時(shí)噴射、順序噴射和分組噴射。(a)同時(shí)噴射(b)順序噴射(c)分組噴射返回圖2—3間歇噴射的三種方式

連續(xù)噴射式

燃料噴射的時(shí)間占有全工作循環(huán)的時(shí)間，連續(xù)噴射都是噴在進(jìn)氣道內(nèi)，而且大部分的燃料是在進(jìn)氣門關(guān)閉后噴射的，因此大部分燃料是在進(jìn)氣道內(nèi)蒸發(fā)的。

返回進(jìn)氣道噴射式它是指在進(jìn)氣歧管內(nèi)噴射或進(jìn)氣門前噴射。在該方式中，噴油器被安裝于進(jìn)氣歧管內(nèi)或進(jìn)氣門附近，故汽油在進(jìn)氣過程中被噴射后與空氣混合形成可燃混合氣再進(jìn)入氣缸內(nèi)。采用低壓噴射。

返回圖2—4進(jìn)氣道噴射

缸內(nèi)噴射式它是將噴油器安裝于缸蓋上直接向缸內(nèi)噴油，需要較高的噴油壓力(3到12MPa)。相比而言，由于缸外噴射方式汽油的噴油壓力(0.1到0.5MPa)不高，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，故目前應(yīng)用較為廣泛。返回速度密度控制法(D型EFI)

它是是通過檢測(cè)進(jìn)氣歧管的壓力(真空度)和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,推算發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣量,并計(jì)算燃油流量的速度密度控制方式。“D”是德文“壓力”一詞的第一個(gè)字母。D型EFI是最早的、典型的多點(diǎn)壓力感應(yīng)式噴射系統(tǒng)。美國(guó)通用、福特、克萊斯勒,日本的豐田、本田鈴木和大發(fā)等公司都有類似產(chǎn)品。由于空氣在進(jìn)氣管內(nèi)的壓力波動(dòng)，該方法的測(cè)量精度稍差。圖2—5D型EFI示意圖

返回2、質(zhì)量流量控制法(L型EFI)

這種方式是用空氣流量計(jì)直接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣量?！癓”是德文“空氣”一詞的第一個(gè)字母。其測(cè)量的準(zhǔn)確程度高于D型，故可更精確地控制空燃比。L型EFI系統(tǒng)常用的空氣流量計(jì)有葉片式、熱式和卡門渦旋式三種類型圖2—7L型EFI示意圖

返回節(jié)流速度方式節(jié)流速度方式是利用節(jié)流閥開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，推算每一循環(huán)吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量，根據(jù)推算的空氣量，計(jì)算汽油噴射量。由于是直接測(cè)量節(jié)流閥開度的角位移，所以過渡響應(yīng)性能好。在競(jìng)賽汽車中得到應(yīng)用，有些Mono系統(tǒng)也采用該方式。但是，由于吸入的空氣量與節(jié)流閥開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系，所以不容易測(cè)量吸入的空氣量。返回二、電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

（1）能實(shí)現(xiàn)空燃比的高精度控制。(2)充氣效率高。