1、汽车电子控制技术 复习概要内容 第一章概述 第二章传感器 第三章电控汽油喷射系统 第四章汽油机点火控制 第五章发动机辅助电控系统 第六章典型发动机集中控制系统 第七章自动变速器第一章概述汽车电子控制系统的一般组成:电子控制系统一般由 组成。传感器电子控制单元(ECU)执行器采集控制系统的信号,并转换成电信号输送 给 ECU;给各传感器提供参考电压,接受传 感器信号,进行存储、计算和分析处理后向执行器发出指 令;由ECU控制,执行某项控制功能的装置。汽油机的排放与净化燃料不完全燃烧、混合气过浓过稀、怠速减速暖车HC排 放增加。局部缺氧、低温不完全燃烧、CO含量取决于空燃比。空气高温反应、温度越高
2、高温时间越长、氧气越浓 NO*生成量越多。(A/F)低于理论空燃比14.7浓度大,16附近起数值低。17以内,随空燃比增大排放减少;大于17,燃烧不良 排放浓度增加。15.516排放浓度最大。点火时刻对CO影响不大,过分推迟没时间氧化,排 放会增加。推迟点火排气温度上升,促进氧化,HC浓度下降。点火提前,燃烧温度增加,排放浓度增加。用于减少 的排放量。八汽油机对点火系统的要求三个基本要求能产生足以击穿火花塞电极间隙的火花应具有足够工火花能量=火花电压火火花电流X火花持续时间不同发动机最佳点火提前角不同,同一发动机不同工况最佳点火提前角不同。影响因素:转速越高,最佳提前角越大。同一转速下,负荷
3、增大,混合气增多,燃烧速 度加快,点火最佳提前角减小。A/F=11.7时,燃烧速度最快,最佳提前角最小;混合气变稀和变浓,燃烧速度都变慢,最佳提前都增 大。进气压力小。混合气雾化和扰流变坏,燃烧 速度都变慢,最佳提前角增大。第二章传感器2空气流量计4节气门位置传感器5氧传感器7爆燃传感器8曲轴位置传感器第二节空气流量计发动机电子控制系统的很重要的一项控制内容就是最佳 空燃比的控制,这需要对进气量进行精确测量。空气流量计 是测量发动机进气量的装置,它将吸入的空气量转换成电信 号送至电脑,作为决定喷油量的基本信号之一。根据测量原理不同,空气流量计有:翼片式(也称叶片式、风门式)卡门旋涡式热线式热式
4、国膜式热式空气流量计热式空气流量计的主要元件是热线电阻,可分 为热线式和热膜式两种类型,其结构和工作原理基 本相同。图2-496-需,取叱2-热膜 传感器4If防护网,空气仝气流(主测量方式)白金热线)图 2-50热膜式空气 1 一控制电路流量计结构金属网进气温度至发动机工作原理:热线电阻rh以钳丝制成,rh和温度补偿电阻小均置 于空气通道中的取气管内,与此、七共同构成桥式电路。rh、Rc阻值均随温度变化。当空气流经场时,使热线温度发生变化,电阻减小 或增大,使电桥失 去平衡,若要保持 电桥平衡,就必须 使流经热线电阻的 电流改变,以恢复 其温度与阻值,精 热及式空气流n计原理0-5V的劫电压
5、RBOV2VII作电儿 放大罂 V2BCD密电阻切两端的电星WI单量餐置、jr聂?七小旧 勺i F/n公 式空气流量计输出的雷氏伊姆理热线传热系数:h=a+P4G戈值热层:H=p4GH-)热线的电功率:二区小热丫仇工程:=H 即 RhI1=(a+04g-1H-Ta)热线电流关系:,h 0c+,历热线的传热性质:0 100 20017(X107kg)图Ml热线式空气流能计的输出特性第四节 节气门位置传感器节气门位置传感器安装在节气门体上,与节气 门轴同轴设置。节气门位置传感器将节气门开度转 换成电压信号输出,常用有开关量输出和线性输出 两种型式。第五节氧传感器由于排气中的氧浓度可以反映空燃比的大
6、小,氧传感 器安装在排气管内,形成发动机电子控制系统的反馈控制,组成闭环控制系统提高控制精度。常用的有两种,氧传感器Lambda Sensor(LS)第十七页,编辑于星期四:七点十八分。二氧化钛氧传感器氧化钛式氧传感器是利用导体二氧化钛的导电性随排气中的 氧含量变化的特性,又称电阻型氧传感器。当废气中的氧浓度高时,二氧化钛的电阻值增大;反之,废 气中氧浓度较低时二氧化钛的电阻值减小,利用电路把电阻变量 转换成电压信号输送给ECU,用来确定实际的空燃比。氧化钛式氧传 感器有两个元件,一个感测排气中的 氧含量,一个用作 温度补偿。100k过空气系数Ab)图3-52氧化软式氧传感器结构、国羯户|省微
7、值十八分二氧化错式氧传感器氧化错式氧传感器的结构基本元件是二氧化错(ZNV陶瓷,为固定电解质管,也称错 管。内表面与大气相通,外表面与排气相通。错管接触氧气产生 负氧离子,内外氧 浓度不同,负氧离 子浓度不同,负离 子扩散至平衡,形 成电动势。氧化错式氧传感器的特性如右图b6O图350辄化脩氧传感器的输出特性 a)优金催化剂不圆作用时b)轮金催化剂起作用时 1-电动势2一传感翳表面Q的浓度第七节爆燃传感器爆燃传感器用来检测发动机有无爆燃发生,检测 方法有三种:1.检测气缸压力2.检测发动机振动3.检测燃烧噪声 目前常用检测 判断爆 燃的发生。爆震传感器Knock Sensor(KS)第二十一页
8、编辑于星期四:七点十八分。第八节曲轴位置传感器曲轴位置传感器也称点火信号发生器,主要用于点 火正时控制,同时还是发动机转速的信号源。常用的有 磁脉冲式、霍尔式、光电式等。空气流量计只能够检测出每个单位时间内吸入的空气量,但是不能检测出每工作循环内吸入的空气量,因此为确定 最佳空燃比的喷油量,还必须在已知单位时间空气流量的基础 上,应检测发动机转速。同时为选取合适的喷油时刻和点火时 刻,还需检测每缸曲轴转角的位置,故还须设有发动机转速与 曲轴位置传感器。安装位置:传感器可装在曲轴中部或飞轮上,亦可装于 分电器上。第三章电控汽油喷射系统1汽油喷射系统概述2空气供给系统3汽油供给系统4电控汽油喷射
9、系统汽油发动机电控喷射系统的基本组成及功用汽油发动机电控喷射系统主要由空气供给系统、燃油供给 系统、三个子系统组成。1.为发动机形成可燃混合气提供空气。由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气支管 组成。2.依据发动机工况、进气量为发动机燃烧所需空燃比提供精确燃油量。3.根据各种传感器的信息进行综合分析和处理,精确控制喷油量,使发动机在各种 工况具有最佳性能。电控汽油喷射系统分类1.2.:开环闭环进气支管、多点喷射 进气总管、单点喷射 缸内喷射3.(r-同时喷射 顺序喷射 分组喷射一、空气供给系统的组成:测量和控制汽油燃烧是所需要的空气量。:空气滤清器、空气流量计、进气支管、节气门。第
10、三节汽油供给系统一、汽油供给系统组成二、电动汽油泵的构造和工作原理三、汽油压力调节器的构造和工作原理 四、汽油滤清器及脉动减振器五、电磁喷油器一、汽油供给系统组成功用:向气缸内供给燃烧所需的汽油。汽油供给系统组成:喷油泵、压力调节器、滤清器、脉动阻尼器、喷油器1.汽油压力调节器的构造和工作原理I:使汽油压力相对于进气支管压力之差保持常数,一般为250kPa。即保持喷油压力与喷油环境压力的差值一定,以使ECU能以控制喷油时间的长短来控制喷油量。压力调节器Pressure Regulator(DR编辑于星期四:七点十八分:使汽油压力相对于进气管负压保持定,即保持喷油压力与喷油 环境压力的差值一定,
11、以使 ECU能以控制喷油时间的长 短来控制喷油量。出II图2-36燃油压力调节器结构1 弹簧室2弹簧.3膜片4一壳体5一阀 6母燃料塞厅星期四:七点十八分。:汽油压力调节器一般安装在燃油总管上,并 采用膜片结构。膜片联动一个汽油阀门,并将弹簧室和汽 油室隔开,弹簧室有一预紧弹簧,且和进气支管相连通。膜片两侧的压力平衡方程:2.在喷油器喷油时,在输油管道内会产生燃油压力脉动,脉动阻尼器的作用是使压力脉动衰减以减小 这种波动和降低噪音。图2-33燃油脉动阻尼器的结构1燃油接头2固定螺钉3膜片4一压力弹簧5壳体6一调节螺钉图2-34燃油脉动阻尼器 安装在供油总管上1阀2弹簧3膜片第三十4Tli油y9
12、管七点十八分。3.电磁喷油器电磁喷油器是发动机电控喷射系统的 一个关键执行器,它接受ECU的喷油脉冲 信号,精确计量汽油喷射量。:动态流量范围大;抗堵塞抗污染能力强;雾化性能好。:轴针式电磁喷油器 球阀式电磁喷油器 片阀式电磁喷油器喷油器防油器Fuel Injector(EV)第三十四页,编辑于星期四:七点十八分。按用途分为SPI用和MPI用;按燃料的送入位置可分为 和按喷口形式分为 和按电磁线圈阻值可分为和ECU的喷油控制信号将喷油器与电 源回路接通时,电磁线圈通电并在周围 产生磁场,吸引衔铁移动,而衔铁与针 阀一体,因此克服弹簧张力而打开,燃 油即开始喷射。当ECU将电路切断时,吸力消失,
13、弹簧使针阀关闭,喷射停 止。喷油量的多少取决于针阀行程、喷 口截面积及喷射环境压力与燃料压力的 压差和喷油时间。当前述各因素确定时,喷油量就取决于针阀的开启时间,即电 磁线圈的通电时间。驱动方式分为电流驱动与电压驱动两种方式O 电流驱动只适用于低阻喷油器;电压驱动既可用于低阻喷油器,又可用于高阻喷油器。电流驱动低阻型方式无效喷油时间最短,动态响应好;电压驱动低阻型驱动方式其次;电压驱动高阻型驱动方式最差。a)b)c)喷油器驱动方式a)电流驱动b)电压驱动(低阻值)第Q思塔黑翻(商限值)喷油器驱动方式低电阻喷油器是指电磁线圈的电阻值为0.63C,通常为2 3C。高电阻喷油器是指电磁线圈的电阻值为
14、1217C,通常为 15QO第四节电控汽油喷射系统电控汽油喷射系统主要控制的项目包括:喷油器控制、喷油量控制、喷油时间控制。一、喷油器的基本工作情况与有关特性二、喷油正时的控制三、喷油量的控制四、汽油泵的控制一、喷油器的基本工作情况与有关特性 1.喷油器的基本控制电路和工作原理 间歇性喷射喷油器的控制原理电路。喷油器的喷油量取决于针阀行程、喷口面积、喷油压 力等因素,这些因素确定后就唯一取决于喷油时间,即 O图4-1燃油喷射控制系统2.喷油器针阀的工作特性由于针阀的机械惯性和电磁线圈的磁滞,从脉冲开始到针阀最大升程需要一定的 到针阀完全关闭也需要一定的(To-Tc)称为无效时间,从脉冲消失To
15、Tc不受蓄电池电压影响触发肽冲针阀升程Ob图4-2触发脉冲和针阀工作特性 入一通电时间(脉宽);兀一开阀时间;兀一关网时 间;。一针阚全开位置;6一针阀全关位置八喷油正时的控制年1时喷油同步喷射,分组喷油喷油时刻r 加喷油飞异步喷射:与发动机旋转同步,在固定的曲轴转角位置 进行喷射。:喷射时刻与曲轴转角位置无关。(如急加 速临时性喷油)1.同时喷射早期发动机多用同时喷射,曲轴每转一圈,各缸同 时喷射一次。发动机每循环各缸喷射两次,也称同时两 次喷射。ECU控制电路简单 驱动回路通用 混合气均匀性差微机同时喷射控制电路图 4-11啧 油 器2.分组喷油分组喷射一般是把所有气缸的喷油器分成24组。
16、四缸发动机一4 把喷油器分成两 组,微机分组控 制喷油器,两组 喷油器轮流交替微机Xo:42 No喷射。图4-14分组喷射控制电路720A喷油器I缸2缸3缸4缸进 压东排 进动 排功功空排压i进功压方压外功图进压夕功排功图4f 15分组喷刖正时因fi;四十四贝,编辑于星期四:七点十八分。3.顺序喷油顺序喷射也叫独立喷射。曲轴每转两转,各缸喷油器都 轮流喷射一次,且像点火系一样,按照特定的顺序依次进行 喷射。图4-16顺序喷射控制电路三、喷油量的控制精确计算基本喷油持续时间和各种参数修正量,其 目的是使发动机燃烧混合气的空燃比符合要求。微机控制喷射时间的对策、措施、方法,各个厂家不 尽相同,本课
17、介绍常见的基本做法。汽油喷射时间的控制分为两大类:是,根据进气质量来计舁;是,不是根据进气质量来计算的。基本喷射时间修正射间制 喷时控起动后控制 r同步控制起动时控制发动机温度相关的修正 加减速时的燃油修正理论空燃比的反馈修正 学方控制产生的修正大负荷高转速的修正蓄电池电压的修正(无效时间)燃油停供(断油)基本喷射时间修正发动机冷却水温度异步控制急加速时的异步喷射与发动机温度相关的修正系数 分三种情况:1.(起动后数十秒内)发动机低温起动后,进气门及气缸壁处汽油汽化不良附 着在进气门及气缸壁上,混合气变稀。燃油增量修正分两步 根据起动时水温确定起动后燃油增量修正系数的初值发动机完成 爆震后,每
18、隔 一步长(时间 或发动机转数)对起动后燃油 里量修正系数 衰减。堪梗 癖 耍后低一冷却水温度一高a)图40起动后燃油增量系数F.的初始值与衰减 a)初始值b)荏减过程2.暖机燃油增量修正也是对发动机冷态燃油供给不 足的一种补偿,在进行起动后燃油增量修正的同时,进行暖机燃油增量修正。前者在发动机完成爆震后数 十秒内结束,而后者应一直到冷却水温度达到规定值。随着冷却水温度的 上升而逐渐衰减。WI _ 低一冷却水温度一高图4J1暖机燃油增量修正系数加减速运转时的燃油修正系数在汽车进行加速、减速等过渡工况时,仅仅使用燃油 基本喷射量,则混合气的空燃比相对于目标值会产生一 定偏移,一般情况下,偏移趋向
19、是:,O因此,要分别进行 和 的 修正。如果不进行加速减速时的燃油量修正,发动机就 会产生“喘振”、车辆产生前后方向的振动等现象,排气中的 有害成分也会增加。1.加速时燃油修正2.减速时燃油修正理论空燃比的反馈修正在ECU根据氧传感器的输入信号,对喷油器喷射量进 行修正时,由于发动机运转条件非常复杂,时刻在变化,不是修正一次就可以维持在理论空燃比状态的。在实际控 制过程中,都是在一定的周期内重复加浓(增加喷射量)或重复减稀(减少喷射量),逐渐使其平均值达到理论空 燃比。在下列工况下 反馈控制:发动机起动时;起动后燃油增量修正(加浓)时;冷却水温度使燃油增量修正时;节气门全开(大负荷、高转速)时
20、加、减速燃油量修正时;燃油中断停供时;(七)无效喷射时间(To-Tc)中,开阀时间To受 的影响较大,关阀时间Tc受蓄电池电压的影响较 小。当蓄电池电压降低时,无效喷射时间增长;当蓄电池电压升高时,无效喷射时间变短。因此,在计算燃油喷射时间时,考虑蓄电池电压对无 效喷射时间的影响,对喷射时间进行加法修正。低一蓄电池电压 一高困4-34 无效喷射时旗麻性十八分。第四章汽油机点火控制1电控点火系统的组成和分类2点火提前角和闭合角的控制3发动机爆燃(爆震)的控制概述电子控制的点火系统则能很好地根据转速、负荷等因素 进行综合考虑,以电子的手段控制发动机各工况下的点火 提前角,并进行通电时间控制和爆震
21、控制,使发动机的功 率、经济性和排放各方面达到最佳。电控点火系统控制的主要内容:第一节 电控点火系统的组成和分类、电控点火系统的组成与功能微机控制点火系的一般组成:监测发动机运行状 况的传感器、处理信号、发出指令的微处理机;响应 微机发出指令的点火器、点火线团等组成。:传感器一 ECU 一点火执行器各种传感器蓄电池第五十六页,编辑于星期四:七点十八分。1.基本组成点火系统由电源、分电器、(点火控制模块)和我花塞组成。组成:由蓄电池和发电机组成,提供点火能量 蠹低电压转变为1520kV高电压 依据发动机工作时序,将点火线圈的高电压分送火花塞(4)将具有一定能量的电火花引入汽缸 有转速传感器、曲轴
22、位置传感器、爆燃传感器(6)是一个功率放大的驱动电路将点火信号送给点火线圈。点火系统的工作原理发动机工作时,ECU根据接收的传感器信号,按 存储器中的相关程序和数据,确定出最佳点火提前 角和通电时间,并向点火控制器发出指令。点火控 制器根据指令,控制点火线圈初级电路的导通和截 止。当电路导通时,电流从点火线圈中的初级电路 通过,点火线圈将点火能量以磁场形式储存;当初 级电路被切断时,次级线圈中产生很高的感应电动 势,经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。3.(1)(2)(3)按发动机时序:四缸机3 4 2 六缸机 153 624Mixture density.Turbulence.Cylinde
23、r pressure.Spark Plug gap.Spark Plug electrode condition.Secondary circuit resistance.:在压缩行程上止点前点火过迟:燃烧压力小、热损失大、发动机过热、功率下降点火过早:燃烧压力过大、负功多、易爆燃、功率 下降点火提前角对气缸压力的影响气缸压力I曲轴角度上止点能使发动机获得最佳动力性、经济性和最佳排 放时的点火提前角,称为。其一般保证燃烧压力最大值出现在上止点后1015。影响最佳点火提前角的因素:转速高提前角大,转速低提前角小。负荷大提前较小,负荷小提前角大。(6)a=0.80.9时燃烧速度最快,此时提前角最小
24、过浓和过稀,提前角都增大。进气压力小、提前角增大。、电控点火系统分类电控点火系统分为:ECU根据各输入信号,确定点火时间,并将点火正时信号送至点火控制器(简称点火器)。当正 时信号变为低电平时,点火线圈初级电路由于功率晶体管 的截止而被切断,次级感应出高电压,由 按发火顺序送至相应气缸的火花塞产生电火花。:现代的点火控制系统都是由计算机控制 的直接点火系统,是指不用分电器而用计算机控制点火线圈,直接使火花塞跳火。-11主继电器;2压力传感器;3温度传感器;4基准位置传感器;5转速传感器;6ECU;7EFI控制;8ESA控制;10通电开始;11点火;12电子点火器;13点火监视回路;;15一点
25、火线圈;16点火开美;17蓄电池;19至发动机转速表特点:用电子控制装置取代了分电器,利用电子分 火控制技术将点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进 行点火,点火线圈的数量比有分电器电控点火系统多。优缺点:分火性能较好,但其结构和控制电路复 杂。根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同,该点火系统又可分为:有分电器电控点火系统r二极管分配式 无分电器r点火线圈分配式双缸同时点火 1各缸单独点火 方式特点是每缸一个点火线圈,即点火线圈的数量与 气缸数相等。同时点火方式特点:点火线圈的数等于气缸数的一半二极管配电点火方式特点:四个气缸共用一个点火线圈。双缸一缸在压缩上止点前时点火,另一缸在排气上止点
26、前点 火。曲轴转360,两缸冲程对调。一个点火线圈的次级绕组分别与两个火花塞串联同时跳 火。压缩行程一缸的压力高,火花塞击穿电压高,排气 行程一缸的压力低,火花塞击穿电压低。阻抗绝大部分 在压缩一缸的火花塞上,点火能量主要通过该火花塞释 放。双缸同时点火输入接口CPU转速表输出接口发动机控制计算机(ECU)+BNo.l+B点火组件No.2点火线圈 火花塞第六千八页,编辑于星期这种点火方式相当于每一气缸单独采用一套独立的 点火装置,分别独立对每一缸进行点火。在每一个气缸 的火花塞上各配有一个点火线圈。这种点火方式特别适 合在四气门发动机上装用,火花塞可安装在双凸轮轴中 间,在每一缸火花塞上直接压
27、装一个点火线圈,充分利 用了安装空间,这对V型多缸发动机舱的合理紧凑布置具 有重要的实用意义。无分电器单独点火内装式ECCS控制组件曲轴位置 传感器空气流量 传感器水温怠速 开关爆燃 传感器一八分。第二节点火提前角和闭合角的控制点火提前角的控制分为 和 O方式的基本点火提前角是靠预先台架上 的试验方法测得的数据来确定的。这些数据存入ECU 的只读存储器中,工作时根据发动机工况来选择调取。方式是根据发动机实际运行结果的反馈信 息来控制点火提前角,又称反馈控制。点火的闭环控制 通常利用爆燃爆震传感器反馈爆震信号来控制点火提前 角。目前广泛应用的电控点火系统是在开环控制的基础上配 再和闭环控制的 方
28、式。点火提前角的控制模型点火提前角的项目丰田汽车TCCS系统点火提前角的控制点火时间控制起动点火时间控制一初始点火提前角,基本点火提前角一由发动机的进气质量和转速确定I起动后点火时间控制j暖机修正量稳定息速修正量空燃比反馈修正置、修正点火提前角过热修正量爆振修正重最大提前/延迟角控制、其他修正量第七十三页,编辑于星期四:七点十八分。丰田IGGEL发动机为上止点前。在下列情况下,实际点火提前角等于初始点火提前角:起动时,发动机转速变化大,无法计算点火提前角发动机转速低于400r/minT端头短路或节气门怠速触点闭合,车速在2km/h怠速时基本点火提前角无空调有空调实际提前角为无空调有空调发动机转
29、速图53急速时的基本点火提前角正常行驶时基本点火提前角依据发动机转速和负荷(进气量)负荷大提前较小,负荷小提前角大。b皆月口 n b888&口 IB 田硼国Q口 一-QQ国由旧口 16 20大Hr掴SM群?小 _低发动机,速图54正常行驶时的基本点火提前角 点火提前角调整特性(转速、进气真空度)转速高,提前角大;转速低,提前角小。进气真空度大(压力小),提前角大;进气真空度小(压力大),提前角小。(5)、解笠壬筹点火提前角)b)图1-7-4 6100Q汽油机的点火提前角曲整朴性a)节,H个升:h)循速,=J-r/mb第七十七页,编辑于星期四:七点十八分。汽油的辛烷值越小,则爆燃倾向加大,应减小
30、点火提前角O 点火正时必须随发动机的转速和负荷变化而变化。在暖机过程中,随着冷却水温度的提高,点火提前角应 适当的减小。(4)发动机正常工作时,若过热,为避免爆燃,减 小点火提前角;发动机怠速时,若过 热,为避免长时间过热,增加点火提前角。IDLifi【DL妍40 60 M 100 120 冷却水温/C 图5-7点火提前角的过热修正二、闭合角的控制闭合角控制的作用是根据发动机转速和蓄电池电 广力压调节闭合角,以保证足够的点火能量。在发动机转速上升和蓄电池电压下降时,使闭合 角加大,防止一次线圈储能下降,确保点火能量;在发动机转速下降和蓄电池电压上升时,使闭合 角减小,确保一次线圈安全。第八十页
31、编辑于星期四:七点十八分。第三节发动机爆燃的控制汽油发动机是利用火花塞点燃混合气,使火焰在混合气 内不断传播进行燃烧。火焰传播途中,如果压力异常升高时,一些部位的混合气在火焰未到时就会发生自燃,造成瞬时爆 发燃烧,这种现象称为爆燃。爆燃的主要危害:振动大、噪声大;发动机所受冲击负荷大,易损坏。消除爆燃的方法:采用抗爆性能好的燃油、改进燃 烧室结构、加强冷却水循环、推迟点火提前角。尤其是 对消除爆燃有明显作用。电控发动机常用闭环控制方式进行爆燃控制。利用发动机 爆震信号作为反馈信息,ECU进行分析处理发出调整点火提 前角的指令,控制点火时刻。一般使发动机始终处于临 界爆燃的工况,此工况可获得最
32、大动力性、经济性能也 较高。1.爆燃与点火时刻的关系点火提 前角越大,燃烧压力越 大,越容易 产生爆燃。气缸压力I上止点曲轴角度2.爆燃控制系统示府遥面然的循环次数与实际工作循环次数之比(爆 燃率)衡量爆燃强度,分为4个等级:爆燃率在5%以下为 微爆燃;5%10%为轻爆燃;10%25%为中爆燃;25%以上为重爆燃。当发动机出现1%5%的轻微爆燃时,其动力性、经济性接近最佳值,闭环控制按轻微爆燃来确定最佳点 火提前角。闭环控制时,ECU测 出爆燃率对点火提前角进 行调节。一定时间内无爆 燃时就逐步增大点火提前 角,直至发生轻微爆燃;爆燃率大于5%时减小点 火提前角,直至爆燃消 除。爆燃判断范围信
33、号 aaaM saw 1爆物 传感器注波电路r峰值检测便号I判断爆燃;_I图5-23 ECU中的爆燃信号识别电路产生_减小爆燃 点火提前角)爆燃 消失增大 点火提前角第五章发动机辅助控制1怠速控制2排放控制第一节怠速控制怠速通常是指发动机在无负荷(对外无功率输出)情况的稳定运转状态。怠速转速过高,会增加燃油消耗 量。但考虑排放和发动机的稳定运转,怠速转速也不能 过低。另外,也要考虑所有怠速使用条件,如冷车运转 与电器负荷、空调装置、自动变速器、动力转向伺服机 构的接入等情况,因此,要对 进行控制。、怠速控制系统的组成与控制原理怠速控制系统的组成怠速控制原理1.功能:保证发动机排放要求且运转稳定
34、的前提下,尽量使发动机 保持最低稳定转速,降低怠速的燃油消耗量。分别有:起动后控制、暖机控制、负荷变化控制等。2.类型:1节气门2进气管3一节气门操纵臂4执行元件5怠速空气道怠速控制的执行机构怠速控制也就是对怠速工况下的 进行控制。执行机构的控制方式分为两种:1.对节气门最小开度直接控制的节气门直动式。执行机 构由直流电动机、减速齿轮、丝杠等组成。2.控制旁通空气量的旁通空气式步进电机式占空比控制型旋转电磁阀式开关控制型一、三元催化转换(闭环控制)三元催化反应的理想工作条件(工作窗口)是理论空 燃比14.7:1,需要闭环控制技术提高空燃比的控制精 度。第九十二页,编辑于星期四:七点十八分。汽油
35、机的有害排放主要为碳氢化合物HC、一氧化碳CO、氮 氧化物NOx三种。其生成机理:HC:燃料不完全燃烧、混合气过浓过稀。CO:局部缺氧、低温不完全燃烧。NOx(NO2、NO):空气高温反应、温度越高、高温时 间越长、氧气越浓NOx生成量越多。可见其含量都取决于空燃比,但影响不同。三元催化反应的理想工作条件(工作窗口)是理论空燃比 14.7:1,需要很高的控制精度。由于排气中的氧浓度可以反映空燃比的大小,氧传感器 安装在排气管内,形成发动机电子控制系统的反馈控制,组 成闭环控制系统提高控制精度。精确地将空燃比控制在理论 空燃比附近一个极小的范围内,使三元催化转换器工作在最 佳状态。(Exhaust Gas Rec irc ulation)ECU根据发动机的转速、负荷、温度、进气量、排气 温度控制EGR阀,使排气中少部分废气进入进气系统,与混合气进入气缸。降低燃烧时气缸中的,因的条件下生成的,从而降低其排放。但过度废气会影响混合气的燃烧及发动机性能,特别是 在怠速、低速、小负荷及冷机时。此时ECU控制废气不参 与再循环。EGR率-EGR气体流量吸入气体量+EGR气体流量EGR率达到15%,NO*排放减少60%。EGR率增加过多,HC排放上升。应用ECU控制可保持最佳EGR率。一般作用范围:发动机正常工作转速为 10003000r/min。