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第1次课

汽车发动机电控技术概述

2

案

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容

汽车电子技术发展始于20世纪60年代，分为三个阶段：

第一阶段，从20世纪60年代中期到70年代中期，主要是为了改善部分性能而对汽车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，从20世纪70年代末期到90年代中期，为解决安全、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，电子技术广泛的应用在底盘、车身、和车用柴油发动机多个领域。

目前发动机上常用的电控系统有：

电控燃油喷射系统、电控点火系统、怠速控制系统、排放控制系统、增压控制系统、警告提示系统、自我诊断与报警系统、失效保护系统和应急备用系统。

二、电控技术对发动机性能的影响

1．提高发动机的动力性 

通过减小进气阻力，提高充气效率，电控系统使得进入气缸中的空气得到充分的利用。

2．提高发动机燃油经济性

通过电控系统来精确的控制在各种运行工况下发动机所需的混合气浓度，使燃烧更为充分。

3．降低排放污染

通过电控系统的优化控制，提高燃烧质量，应用排放控制系统，降低排放污染。

4．改善发动机的加速和减速性能

5．改善发动机的起动性能

案

内

容

一、电子燃油喷射系统

ECU主要根据进气量确定基本的喷油量，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）信号对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气；同时还包括喷油正时控制、断油控制和燃油泵控制。

二、电控点火系统

ESA的功能是点火提前角控制。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。

三、怠速控制系统

    发动机辅助控制系统。

四、排放控制系统

对发动机控制装置的工作实行电子控制。

五、进气控制系统

六、增压控制系统

七、巡航控制系统

八、警告系统

九、自诊断与报警系统

十、失效保护系统

十一、应急备用系统

案

内

容

1．组成

有三部分组成：

信号输入装置——各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给ECU。

电子控制单元——ECU，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令。

执行元件——由ECU控制，执行某项控制功能的装置。

2．类型

开环控制——ECU根据传感器的信号对执行器进行控制，而控制的结果是否达到预期目标对其控制过程没有影响。

闭环控制——也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给ECU， 进行原先的控制修正。

二、传感器的类型及功用

1．空气流量计——测量发动机的进气量，将信号输入ECU（主信号）。

2．进气绝对压力传感器——测量进气管内气体的绝对压力，将信号输入ECU（主信号）。

3．节气门位置传感器——检测节气门的开度及开度变化，信号输入ECU。

4．凸轮轴位置传感器——提供曲轴转角基准位置信号（主信号）。

5．曲轴位置传感器——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（主信号）。

6．进气温度传感器——检测进气温度信号（修正信号）。

7．冷却液温度传感器——给ECU提供冷却液温度信号（修正信号）。

8．车速传感器——检测汽车行驶速度。

9．氧传感器——检测排气中的氧含量。

10．爆燃传感器——检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。

11．空调开关——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。

12．挡位开关——自动变速器由空挡挂入其他档时，向ECU输入信号。

13、起动开关——发动机起动时，给ECU提供一个起动信号。

案

内

容

15．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。

16．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。

三、电子控制单元（ECU）的基本功能

1．给传感器提供电压，接受传感器和其他装置的输入信号，并转换成数字信号。

2．储存该车型的特征参数和运算所需的有关数据信号。

3．确定计算输出指令所需的程序，并根据输入信号和相关程序计算输出指令数值。

4．将输入信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定并存储故障信息。

5．向执行元件输出指令，或根据指令输出自身已储存的信息。

6．自我修正功能（学习功能）。

四、执行元件的类型

有以下主要执行元件：

喷油器、点火器、怠速控制阀、巡航控制电磁阀、节气门控制电动机、EGR阀、进气控制阀、二次空气喷射阀、活性炭罐排泄电磁阀、油泵继电器、风扇继电器、空调压缩机继电器、自诊断显示与报警装置、仪表显示器等。

2．什么叫开环系统？什么叫闭环系统？有什么特点？

3．电控系统由哪几部分组成？各有什么作用？

小  结

2．电控技术对发动机性能的影响。

3．电控系统的基本由3部分组成：信号输入装置、ECU、执行元件。

4．电控系统有开环和闭环两中控制类型。

5．电控单元的基本功能是按照一定的程序对各种输入信号进行运算处理、储存、分析处理，然后输出指令，控制执行元件工作，以达到快速、准确、自动控制发动机工作的目的。