汽车发动机电控技术概述.ppt

单击此处编辑母版标题样式,江西交通职业技术学院精品课程,汽车发动机电控技术,*,制作：,闵思鹏,第一级,第二级,第三级,汽车发动机电控技术概述,学习目标：,了解电控发动机的优点；,了解电控发动机各控制系统的功能及主要控制内容；,了解电控发动机控制系统主要的输入信号和执行器。,始于20世纪60年代，分为三个阶段：,第一阶段：,20世纪60年代中期到70年代中期,主要是为改善部分性能而对汽车电器产品进行的技术改造，如在车上装了晶体管收音机；,第二阶段：,20世纪70年代末期到90年代中期,为解决汽车安全、污染和节能三大问题，研制出电控汽油喷射系统、电子控制防滑制动装置和电控点火系统；,第三阶段：,20世纪90年代中期以后,电子技术从发动机扩展到底盘、车身及柴油机多个领域，各种电控系统日趋完善，汽车电子化已达到相当高的程度,电控系统控制：独立控制集中控制整车控制技术,一、发动机电控技术的发展,提高发动机的动力性；,提高发动机的燃油经济性；,降低排放污染；,改善发动机的加速和减速性能；,改善发动机的起动性能；,发动机故障发生率大大降低，自诊断与报警系统的应用，提高了故障诊断的速度和准确性，缩短汽车因发动机故障而停驶的时间。,二、电控技术对发动机性能的影响,三、应用在发动机上的电子控制系统,电控燃油喷射系统,EFI,电控点火系统,ESA,怠速控制系统,ISC,排放控制系统,进气控制系统,增压控制系统,巡航控制系统,警告提示,自诊断与报警系统,失效保护系统,应急备用系统,其他控制系统,电子燃油喷射系统（EFI）,功用：根据进气量确定基本喷油量，再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器等）信号等对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气，从而提高发动机的动力性、经济性和排放性。,电控点火系统（,ESA,）,功用：是点火提前角控制。根据各相关传感器信号，判断发动机的运行工况和运行条件，选择最理想的点火提前角点燃混合气，从而改善发动机的燃烧过程，以实现提高发动机动力性、经济性和降低排放污染的目的。,怠速控制系统（ISC）,功用：是在发动机怠速工况下，根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等，通过怠速控制阀对发动机的进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转。,排放控制系统,功用：主要是对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。排放控制的项目主要包括：废气再循环（,EGR,）控制，活性炭罐电磁阀控制，氧传感器和空燃比闭环控制，二次空气喷射控制等。,进气控制系统,功用：主要是根据发动机转速和负荷的变化，对发动机的进气进行控制，以提高发动机的充气效率，从而改善发动机动力性。,增压控制系统,功用：是对发动机进气增压装置的工作进行控制。在装有废气涡轮增压装置的汽车上，,ECU,根据检测到的进气管压力，对增加装置进行控制，从而控制增压装置对进气增压的强度。,巡航控制系统,功用：设定巡航控制模式后，,ECU,根据汽车运行工况和运行环境信息，自动控制发动机工作，使汽车自动维持一定车速行驶。,警告提示,功用：由,ECU,控制各种指示和报警装置，一旦控制系统出现故障，该系统能及时发出信号以警告提示。,自诊断与报警系统,功用：用来提示驾驶员发动机有故障；同时，系统将故障信息以设定的数码（故障码）形式储存在存储器中，以便帮助维修人员确定故障类型和范围。,失效保护系统,功用：主要是当传感器或传感器线路发生故障时，控制系统自动按电脑中预先设定的参考信号值工作，以便发动机能继续运转。,应急备用系统,功用：是当控制系统电脑发生故障时，自动启用备用系统（备用集成电路），按设定的信号控制发动机转入强制运转状态，以防车辆停驶在路途中。,四、发动机电控系统的基本组成,任何一种电子控制系统，其主要组成都可分为,信号输入装置,、,电子控制单元（,ECU,）,和,执行元件,三部分。,信号输入装置,（各种传感器）,电子控制单元,(ECU),执行元件,电控系统的基本组成,传感器,执行器,ECU,电控燃油喷射系统基本原理影片,信号输入装置,：各种传感器，用于采集控制系统所需的信息，并将其转换成电信号通过线路输送给ECU。,常用的传感器有,：空气流量计、进气管绝对压力传感器、节气门位置传感器、凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器、车速传感器、爆燃传感器、起动开关、空调开关、档位开关、制动灯开关等。,电子控制单元（ECU）,：给传感器提供参考电压，接受传感器或其他装置输入的电信号，并对所接受的信号进行存储、计算和分析处理，根据计算和分析的结果向执行元件发出指令。,执行元件,：受ECU控制，具体执行某项控制功能的装置。,常用的执行元件有,：喷油器、点火器、怠速控制阀、EGR阀、炭罐电磁阀、油泵继电器、节气门控制电机、二次空气喷射阀、仪表显示器等。,传感器的类型及功用,空气流量计,MAFS,：,测量发动机的进气量，将信号输入,ECU,。,进气管绝对压力传感器,MAPS,：,测量进气管内气体的绝对压力，将信号输入,ECU,。,节气门位置传感器,TPS,：,检测节气门的开度及开度变化，信号输入,ECU,。,凸轮轴位置传感器,CMPS,：提供曲轴转角基准位置信号。,曲轴位置传感器,CKPS,：检测曲轴转角位移，给,ECU,提供发动机转速信号和曲轴转角信号。,进气温度传感器,IATS,：检测进气温度信号。,冷却液温度传感器,ECTS,：给,ECU,提供冷却液温度信号。,车速传感器,VSS,：检测汽车的行驶速度，给,ECU,提供车速信号（,SPD,信号）。,氧传感器,O2S,：检测排气中的氧含量。,爆燃传感器,KS,：检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。,空调开关,A/C,：当空调开关打开，空调压缩机工作，发动机负荷加大时，由空调开关向,ECU,输入信号。,档位开关,：自动变速器由空档挂入其他档时，向,ECU,输入信号。,起动开关,STA,：发动机起动时，给,ECU,提供一个起动信号。,制动灯开关,：制动时，向,ECU,提供制动信号。,动力转向开关,：当方向盘由中间位置向左右转动时，由于动力转向油泵工作而使发动机负荷加大，此时向,ECU,输入信号。,巡航控制开关,：当进入巡航控制状态时，向,ECU,输入巡航控制状态信号。,高速电主轴在卧式镗铣床上的应用越来越多，除了主轴速度和精度大幅提高外，还简化了主轴箱内部结构，缩短了制造周期，尤其是能进行高速切削，电主轴转速最高可大10000r/min以上。不足之处在于功率受到限制，其制造成本较高，尤其是不能进行深孔加工。而镗杆伸缩式结构其速度有限，精度虽不如电主轴结构，但可进行深孔加工，且功率大，可进行满负荷加工，效率高，是电主轴无法比拟的。因此，两种结构并存，工艺性能各异，却给用户提供了更多的选择。现在，又开发了一种可更换式主轴系统，具有一机两用的功效，用户根据不同的加工对象选择使用，即电主轴和镗杆可相互更换使用。这种结构兼顾了两种结构的不足，还大大降低了成本。是当今卧式镗铣床的一大创举。电主轴的优点在于高速切削和快速进给，大大提高了机床的精度和效率。卧式镗铣床运行速度越来越高，快速移动速度达到2530m/min，镗杆最高转速6000r/min。而卧式加工中心的速度更高，快速移动高达50m/min，加速度5m/s2，位置精度0.0080.01mm，重复定位精度0.0040.005mm。落地式铣镗床铣刀 由于落地式铣镗床以加工大型零件为主，铣削工艺范围广，尤其是大功率、强力切削是落地铣镗床的一大加工优势，这也是落地铣镗床的传统工艺概念。而当代落地铣镗床的技术发展，正在改变传统的工艺概念与加工方法，高速加工的工艺概念正在替代传统的重切削概念，以高速、高精、高效带来加工工艺方法的改变，从而也促进了落地式铣镗床结构性改变和技术水平的提高。当今，落地式铣镗床发展的最大特点是向高速铣削发展，均为滑枕式(无镗轴)结构，并配备各种不同工艺性能的铣头附件。该结构的优点是滑枕的截面大，刚性好，行程长，移动速度快，便于安装各种功能附件，主要是高速镗、铣头、两坐标双摆角铣头等，将落地铣镗床的工艺性能及加工范围达到极致，大大提高了加工速度与效率。传统的铣削是通过镗杆进行加工，而现代铣削加工，多由各种功能附件通过滑枕完成，已有替代传统加工的趋势，其优点不仅是铣削的速度、效率高，更主要是可进行多面体和曲面的加工，这是传统加工方法无法完成的。因此，现在，很多厂家都竞相开发生产滑枕式(无镗轴)高速加工中心，在于它的经济性，技术优势很明显，还能大大提高机床的工艺水平和工艺范围。同时，又提高了加工精度和加工效率。当然，需要各种不同型式的高精密铣头附件作技术保障，对其要求也很高。高速铣削给落地式铣镗床带来了结构上的变化，主轴箱居中的结构较为普遍，其刚性高，适合高速运行。滑枕驱动结构采用线性导轨，直线电机驱动，这种结构是高速切削所必需的，国外厂家在落地式铣镗床上都已采用，国内同类产品还不多见，仅在中小规格机床上采用线性导轨。高速加工还对环境、安全提出了更高的要求，这又产生了宜人化生产的概念，各厂家都非常重视机床高速运行状态下，对人的安全保护与可操作性，将操作台、立柱实行全封闭式结构，既安全又美观。,工艺特点,精品课件文档，欢迎下载，下载后可以复制编辑。,更多精品文档，欢迎浏览。,