汽車發(fā)動機(jī)電控技術(shù)課件1概述

汽車發(fā)動機(jī)電控技術(shù)河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院張俊hnzj361@

汽車發(fā)動機(jī)電控技術(shù)河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院電控1發(fā)動機(jī)控

制

技術(shù)2汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)3

電

控

點(diǎn)

火

系

統(tǒng)4

汽油機(jī)

怠

速

控

制

系統(tǒng)《汽車發(fā)動機(jī)電控技術(shù)》5

進(jìn)氣控

制

系

統(tǒng)7失效保護(hù)與故障自診斷系統(tǒng)汽車發(fā)動機(jī)電控技術(shù)

6排放控制系統(tǒng)8電控發(fā)動機(jī)故障診斷9

柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)主要內(nèi)容第1章發(fā)動機(jī)控制技術(shù)概述第2章汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)第3章電控點(diǎn)火系統(tǒng)第4章汽油機(jī)怠速控制系統(tǒng)第5章進(jìn)氣控制系統(tǒng)第6章

排放控制系統(tǒng)第7章

失效保護(hù)與故障自診斷系統(tǒng)第8章

電控發(fā)動機(jī)的故障診斷第9章

柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)

第一章發(fā)動機(jī)電控技術(shù)概述學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解電控發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)；了解汽車電子控制系統(tǒng)的功能與組成；了解電控發(fā)動機(jī)各控制系統(tǒng)的功能及控制內(nèi)容；了解電控發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的傳感器和執(zhí)行器。能夠在汽車上熟練找到電控發(fā)動機(jī)主要傳感器、執(zhí)行器，并闡述其作用。汽車制造廠無數(shù)，生產(chǎn)的汽車無數(shù)，但價格差異如此巨大？！序車名報價序車名報價1勞斯萊斯6.7618～18886本田雅閣22.982奔馳s600215～361.87豐田花冠11.48～12.683寶馬760Li249.968吉利金剛4.68～5.284雷克薩斯LX570129.8～164.89奇瑞QQ3.2～4.485奧迪A6L35.5～69.610長安奔奔2.79～5.88汽車配置不同！價格差別巨大，為什么？?。康谝徽掳l(fā)動機(jī)電控技術(shù)概述本章主要內(nèi)容：

一、汽車電控技術(shù)的發(fā)展歷程二、電控技術(shù)對發(fā)動機(jī)性能的影響三、汽車主要電子控制系統(tǒng)簡介四、發(fā)動機(jī)主要電子控制系統(tǒng)五、發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的組成六、柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)基本組成電控技術(shù)發(fā)展歷程電控技術(shù)對發(fā)動機(jī)性能影響汽車電控系統(tǒng)發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)612345柴油機(jī)電控系統(tǒng)前言現(xiàn)代汽車面臨諸多挑戰(zhàn)，“安全、節(jié)能、環(huán)?！眴栴}最為突出（老百姓關(guān)注，政府通過法規(guī)強(qiáng)制越來越嚴(yán)格?。┙鉀Q問題的最有效措施就是汽車電子化！

什么是汽車電子化？用傳感器、執(zhí)行器、控制單元等電子元器件組成的汽車電子控制系統(tǒng)，代替人腦進(jìn)行監(jiān)測、控制過去由人工操作、機(jī)械控制的系統(tǒng)，使駕駛員更省心、發(fā)動機(jī)更省油、排放污染最小、汽車行駛更安全、乘座更舒適的系統(tǒng)。

如：氣門開閉、噴油量控制、換檔時刻控制、空調(diào)溫度控制、懸架軟硬控制等。汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢是什么？汽車將由單純的機(jī)械產(chǎn)品向機(jī)電一體化（機(jī)電熱、機(jī)電液、機(jī)電光）方向發(fā)展。汽車必將進(jìn)入電腦控制時代，“電子汽車”時代”、“智能汽車時代”。

什么是汽車電子控制技術(shù)？汽車技術(shù)與電子技術(shù)（計算機(jī)技術(shù)、電子控制技術(shù)、人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)）相結(jié)合而形成的電子控制技術(shù)（裝置）。1：20世紀(jì)60年代中期到70年代中主要是為改善部分性能而對汽車電器產(chǎn)品進(jìn)行的技術(shù)改造，如在

車上裝了晶體管收音機(jī)；硅整流交流發(fā)電機(jī)、電子點(diǎn)火系等。2：20世紀(jì)70年代末期到90年代中期為解決汽車安全、環(huán)保和節(jié)能三大問題，研制出電控汽油噴射系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)電子管理系統(tǒng)、自動變速器系統(tǒng)、ABS/ASR、巡航系統(tǒng)、智能空調(diào)系統(tǒng)等；3：20世紀(jì)90年代中期以后電子技術(shù)從發(fā)動機(jī)擴(kuò)展到底盤、車身及柴油機(jī)多個領(lǐng)域，各種電控系統(tǒng)日趨完善，汽車電子化已達(dá)到相當(dāng)高的程度。如動力總成控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)、車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等（詳見車身電氣系統(tǒng)4：21世紀(jì)智能汽車及新能源汽車技術(shù)

獨(dú)立控制→集中控制→整車控制技術(shù)一、汽車電控技術(shù)的發(fā)展歷程汽車電子4歷程動力總成控制底盤集中控制車身電控車載網(wǎng)絡(luò)故障自診斷4321收音機(jī)硅發(fā)電機(jī)電子時鐘電子點(diǎn)火燃油噴射控制發(fā)動機(jī)集中控制自動變速器ABS自動懸架巡航控制自動空調(diào)智能汽車EFI--發(fā)動機(jī)集中控制--汽車集中控制--智能汽車2134收音機(jī)硅整流發(fā)電機(jī)電子時鐘電子點(diǎn)火燃油噴射控制發(fā)動機(jī)集中控制自動變速器ABS自動懸架巡航控制自動空調(diào)動力總成控制底盤集中控制車身電控車載網(wǎng)絡(luò)故障自診斷智能汽車（1）提高發(fā)動機(jī)的動力性；（2）提高發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性；（3）降低排放污染；（4）改善發(fā)動機(jī)的加速和減速性能；（5）改善發(fā)動機(jī)的起動性能；（6）故障診斷的速度加快和準(zhǔn)確性提高。二、電控技術(shù)對發(fā)動機(jī)性能的影響三、汽車電子控制系統(tǒng)簡介發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)底盤電子控制系統(tǒng)車身電子控制系統(tǒng)整車控制技術(shù)信息與通訊系統(tǒng)智能汽車1.發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)（EECS)是通過對發(fā)動機(jī)點(diǎn)火、噴油、空氣與燃油的比率、排放廢氣等進(jìn)行電子控制，使發(fā)動機(jī)在最佳工況狀態(tài)下工作，以達(dá)到提高其整車性能、節(jié)約能源、降低廢氣排放的目的。注意：新型汽車增加了發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)對噴油、點(diǎn)火和進(jìn)氣過程進(jìn)行綜合控制，保證發(fā)動機(jī)能夠在保持良好動力性的基礎(chǔ)上，達(dá)到最優(yōu)的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性，同時降低了噪聲和振動。集中管理

2.底盤電子控制系統(tǒng)電控自動變速器系統(tǒng)、電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、智能懸架系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)車輛動態(tài)控制系統(tǒng)汽車電控=發(fā)+底+車身+通訊汽車底盤電控ABS智能懸架電控動力轉(zhuǎn)向自動變速器ASRESP3、車身電子控制系統(tǒng)改善汽車的視野性安全性方便性舒適性娛樂性通信與智能技術(shù)

………

4、信息通訊系統(tǒng)汽車導(dǎo)航與定位系統(tǒng)語音系統(tǒng)信息系統(tǒng)通信系統(tǒng)5、整車控制技術(shù)（1）CAN/LIN通訊技術(shù)（車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）（2）線控技術(shù)根據(jù)駕駛員的意圖和車輛行駛狀況對執(zhí)行器給出執(zhí)行的設(shè)定值控制系統(tǒng)2通訊系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)在控制系統(tǒng)的控制下，完成具體的執(zhí)行動作(轉(zhuǎn)向、制動等)實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)內(nèi)部及之間信息傳輸線控系統(tǒng)應(yīng)用：轉(zhuǎn)向、制動、油門目前，通用公司在Autonomy上已使用Steer-By-Wire、Brake-By-Wire。裝用線控（X-By-Wire）系統(tǒng)的汽車越來越多。請查閱資料：哪款車的哪些系統(tǒng)采用了線控？6、智能化技術(shù)衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)車載電話與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全維護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)智能化與自動化高速公路管理系統(tǒng)故障自診斷系統(tǒng)…智能交通救援電子收費(fèi)自動避撞自動導(dǎo)航自主尋路自動控制車速自動避撞系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)、救援系統(tǒng)、車載定位、導(dǎo)航系統(tǒng)四、發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)簡介1.電控燃油噴射系統(tǒng)EFI2.電控點(diǎn)火系統(tǒng)ESA3.怠速控制系統(tǒng)ISC4.排放控制系統(tǒng)5.進(jìn)氣控制系統(tǒng)6.增壓控制系統(tǒng)7.巡航控制系統(tǒng)8.警告提示9.自診斷與報警系統(tǒng)10.失效保護(hù)系統(tǒng)11.應(yīng)急備用系統(tǒng)12.其他控制系統(tǒng)其它發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)1.電子燃油噴射系統(tǒng)（EFI）根據(jù)進(jìn)氣量確定基本噴油量；根據(jù)其他傳感器（如冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等）信號等對噴油量進(jìn)行修正；使發(fā)動機(jī)在各種運(yùn)行工況下均能獲得最佳濃度的混合氣，從而提高發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。電控燃油噴射系統(tǒng)電控燃油噴射系統(tǒng)燃油噴射電控燃油噴射2.電控點(diǎn)火系統(tǒng)（ESA）控制點(diǎn)火提前角，即點(diǎn)火時刻。根據(jù)各相關(guān)傳感器信號，判斷發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況和運(yùn)行條件，選擇最理想的點(diǎn)火提前角點(diǎn)燃混合氣，從而改善發(fā)動機(jī)的燃燒過程，以實(shí)現(xiàn)提高發(fā)動機(jī)動力性、經(jīng)濟(jì)性和降低排放污染的目的。電控點(diǎn)火系統(tǒng)電控點(diǎn)火3.怠速控制系統(tǒng)（ISC）根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度、空調(diào)壓縮機(jī)是否工作、變速器是否掛入擋位等通過怠速控制閥對發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量進(jìn)行控制，使發(fā)動機(jī)隨時以最佳怠速轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。怠速控制4.排放控制系統(tǒng)廢氣再循環(huán)（EGR）控制燃油蒸氣控制氧傳感器、三元催化與開閉環(huán)控制二次空氣噴射控制曲軸箱通風(fēng)控制廢氣再循環(huán)曲軸箱通風(fēng)二次空氣噴射氧傳感器三元催化開閉環(huán)控制燃油蒸汽控制排放控制？各系統(tǒng)綜合示意圖ECU清污電磁閥活性炭罐燃油壓力調(diào)節(jié)器PCV閥噴油器WTSEGR控制閥EGR電磁閥ISC閥TPSAFS氧傳感器燃油濾清器燃油泵單向閥分離器三元催化器

WTS：水溫傳感器

TPS：節(jié)氣門位置傳感器AFS：空氣流量計（1）廢氣再循環(huán)控制（EGR）當(dāng)發(fā)動機(jī)溫度達(dá)到一定數(shù)值時，ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速控制EGR閥開度，將部分尾氣引入進(jìn)氣管進(jìn)行再循環(huán)，以降低NOX的排放量。（2）氧傳感器、三元催化與開閉環(huán)控制在裝有氧傳感器、三元催化轉(zhuǎn)化器的發(fā)動機(jī)中，ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的工況及氧傳感器反饋的空燃比信號，確定進(jìn)行開環(huán)或閉環(huán)控制。當(dāng)ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況確定對空燃比實(shí)行閉環(huán)控制時，ECU根據(jù)氧傳感器的反饋信號修正噴油持續(xù)時間，把空燃比精確控制在14.7：1附近，使三元催化器具有最高的凈化效率（3）二次空氣噴射控制ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況及工作溫度，向排氣歧管或三元催化轉(zhuǎn)化器中噴入適量的新鮮空氣，以減少CO和HC的排放。（4）燃油蒸汽控制（活性炭罐控制）ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作溫度、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等，打開活性炭罐電磁閥將燃油蒸氣導(dǎo)入進(jìn)氣管降低油箱燃油蒸發(fā)污染（HC）（5）曲軸箱通風(fēng)將曲軸箱內(nèi)高溫、高壓氣體導(dǎo)入進(jìn)氣管，以減少曲軸箱內(nèi)氣體對外污染及降壓防滲漏動力閥控制系統(tǒng)諧波進(jìn)氣增壓系統(tǒng)可變配氣相位控制系統(tǒng)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)

進(jìn)氣控制5.進(jìn)氣控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化，控制發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣，以提高發(fā)動機(jī)的充氣效率，從而改善發(fā)動機(jī)動力性。

進(jìn)氣諧波增壓6.增壓控制系統(tǒng)對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣增壓進(jìn)行控制。在裝有廢氣渦輪增壓裝置的汽車上，ECU根據(jù)檢測到的進(jìn)氣管壓力，對增加裝置進(jìn)行控制，從而控制增壓裝置對進(jìn)氣增壓的強(qiáng)度。7.巡航控制系統(tǒng)設(shè)定巡航控制模式后，ECU根據(jù)汽車運(yùn)行工況和運(yùn)行環(huán)境信息，自動控制發(fā)動機(jī)工作，使汽車自動維持一定車速行駛。8.警告提示由ECU控制各種指示和報警裝置，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)能及時發(fā)出信號以警告提示。9.自診斷與報警系統(tǒng)用來提示駕駛員發(fā)動機(jī)有故障；同時，系統(tǒng)將故障信息以設(shè)定的數(shù)碼（故障碼）形式儲存在存儲器中，以便幫助維修人員確定故障類型和范圍。故障碼故障碼含義故障碼故障碼含義P0100空氣流量傳感器線路故障P0125發(fā)動機(jī)無法達(dá)到閉環(huán)工作溫度P0101怠速時空氣流量傳感器信號不良P01130主氧傳感器信號電壓過高或過低P0102空氣流量傳感器電壓過低P0131氧傳感器信號電壓過低P0103空氣流量傳感器電壓過高P0132氧傳感器信號電壓過高P105大氣壓力傳感器信號不良P0133主氧傳感器信號電壓變化不靈敏P0107進(jìn)氣壓力傳感器信號電壓過高P0135主氧傳感器加熱線圈不良P0108進(jìn)氣壓力傳感器信號電壓過低P0136副氧傳感器信號電壓過高或過低P1100進(jìn)氣溫度傳感器線路故障P0137副氧傳感器信號電壓過低P0111進(jìn)氣溫度傳感器信號不良P0138副氧傳感器信號電壓過高P0112進(jìn)氣溫度傳感器線路短路P01140副氧傳感器線路斷路P0113進(jìn)氣溫度傳感器線路斷路P01141副氧傳感器加熱線圈短路P0115冷卻液溫度傳感器線路故障P0150后氧傳感器信號電壓過高或過低P0116冷卻液溫度傳感器信號不良P0151前氧傳感器信號電壓過低P0117冷卻液溫度傳感器線路短路P0152前氧傳感器信號電壓過高P0118冷卻液溫度傳感器線路斷路P0153后氧傳感器信號過慢P0120節(jié)氣門位置傳感器信號不良P0154前氧傳感器線路斷路P0121節(jié)氣門位置傳感器調(diào)整不當(dāng)P0155后氧傳感器加熱線圈線路短路P0122節(jié)氣門位置傳感器信號電壓過低P0158后副氧傳感器信號電壓過高P0123節(jié)氣門位置傳感器信號電壓過高P0160后進(jìn)口量氧傳感器信號線路不良P0161后氧傳感器信號線路受干擾P0420TWC或后氧傳感器信號不良P0171氧傳感器信號電壓過低P0421TWC不良P0172氧傳感器信號電壓過高P0422TWC不良P0174后氧傳感器信號電壓過低P0430后TWC不良P0175后氧傳感器信號電壓過高P0440活性炭罐堵塞或控制不良10.失效保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)傳感器或傳感器線路發(fā)生故障時，控制系統(tǒng)自動按電腦中預(yù)先設(shè)定的參考信號值工作，以便發(fā)動機(jī)能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。如冷卻液溫度傳感器電路有故障時，可能會向ECU輸入低于-50℃或高于139℃的冷卻液溫度信號，失效保護(hù)系統(tǒng)將自動按設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)冷卻液溫度信號（80℃）工作，否則會引起混合氣過濃或過稀，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)不能工作；失效保護(hù)當(dāng)重要傳感器（如點(diǎn)火確認(rèn)信號）失效時，發(fā)動機(jī)熄火。當(dāng)對發(fā)動機(jī)工作影響較大的傳感器或電路發(fā)生故障時，失效保護(hù)系統(tǒng)則會自動控制發(fā)動機(jī)停止工作（如ECU收不到點(diǎn)火器反饋的點(diǎn)火確認(rèn)信號時，失效保護(hù)系統(tǒng)則會立即停止燃油噴射，以防大量燃油進(jìn)入氣缸而無點(diǎn)火）。11.應(yīng)急備用系統(tǒng)當(dāng)控制系統(tǒng)電腦發(fā)生故障時，自動啟用備用系統(tǒng)（備用集成電路），按設(shè)定的信號控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)入強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，以防車輛停駛在路途中。當(dāng)重要傳感器失效時：也啟用應(yīng)急備用系統(tǒng)只要發(fā)生下列條件之一，將啟動應(yīng)急系統(tǒng)：（1）ECU中的中央處理器、輸入/輸出接口和存儲器發(fā)生故障；（2）曲軸位置傳感器或其電路發(fā)生故障，ECU接收不到G1和G2信號；（3）在D型電控燃油噴射系統(tǒng)中，進(jìn)氣壓力傳感器或其電路發(fā)生故障。12.其它控制冷卻風(fēng)扇控制配氣正時控制發(fā)電機(jī)控制空調(diào)控制…四、發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的基本組成任何一種電子控制系統(tǒng)，都由信號輸入裝置、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行元件三部分組成。信號輸入裝置（各種傳感器）電子控制單元(ECU)執(zhí)行元件電控系統(tǒng)的基本組成傳感器執(zhí)行器ECU傳感器+執(zhí)行器+ECU=電控系統(tǒng)傳感器執(zhí)行器ECU傳感器：采集控制系統(tǒng)所需信息，并將其轉(zhuǎn)換成電信號送給ECU。

常用的傳感器有：空氣流量傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、氧傳感器凸輪軸位置傳感器、曲軸位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、車速傳感器、爆燃傳感器、起動開關(guān)、空調(diào)開關(guān)、檔位開關(guān)、制動燈開關(guān)等傳感器（信號輸入裝置）：執(zhí)行元件（執(zhí)行器）執(zhí)行器：受ECU控制，執(zhí)行某項(xiàng)控制功能。常用的執(zhí)行元件：噴油器、點(diǎn)火器、怠速控制閥/節(jié)氣門控制電機(jī)、EGR閥、炭罐電磁閥、油泵繼電器、氧傳感器加熱器、二次空氣噴射閥、儀表顯示器等電子控制單元（ECU）：

ECU給傳感器提供參考電壓；接受傳感器或其他裝置輸入的電信號；對所接受的信號進(jìn)行存儲、計算和分析處理，根據(jù)計算和分析的結(jié)果向執(zhí)行元件發(fā)出指令。主要傳感器及其功用1、空氣流量計MAF：測量發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量，控制基本噴油量、點(diǎn)火時刻

2、進(jìn)氣管絕對壓力傳感器MAP：測量進(jìn)氣管內(nèi)氣體壓力，控制基本噴油量、點(diǎn)火時刻3、節(jié)氣門位置傳感器TPS：檢測節(jié)氣門的開度及開度變化，噴油、點(diǎn)火修正信號。4、凸輪軸位置傳感器CMP：提供凸輪軸轉(zhuǎn)角信號，用于氣門開閉時刻控制，以提高進(jìn)氣量。5、曲軸位置傳感器CKP：檢測曲軸轉(zhuǎn)角位移，提供發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號。6、進(jìn)氣溫度傳感器IAT：檢測進(jìn)氣溫度信號，用于起動噴油。7、冷卻液溫度傳感器ECT：給ECU提供冷卻液溫度信號，用于起動時噴油、點(diǎn)火控制。主要傳感器及功用8、車速傳感器VSS：檢測汽車行駛速度，提供車速信號（SPD信號）、ABS控制9、氧傳感器O2S：檢測排氣中的氧含量，通過控制噴油，實(shí)現(xiàn)排放控制。10、爆燃傳感器KS：檢測汽油機(jī)是否爆燃及爆燃強(qiáng)度。主要傳感器及功用11、空調(diào)開關(guān)A/C：當(dāng)空調(diào)開關(guān)打開，空調(diào)壓縮機(jī)工作，發(fā)動機(jī)負(fù)荷加大時，由空調(diào)開關(guān)向ECU