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汽车发动机电控系统总体认识
知识目标:
(1)了解汽车发动机电控技术发展;
(2)了解电控技术对汽车发动机性能的影响;
(3)了解汽车发动机上的电子控制系统应用;
(4)掌握发动机电控系统的基本控制原理;
(5)掌握随车自诊断系统的功用。
一、任务分析
随着电子技术在汽车领域的广泛应用,汽车技术与电子技术相结合,形成了电控发动机。本任务学习汽车发动机电控技术的发展,电控技术对汽车发动机性能的影响,电子控制系统应用,发动机电控系统的基本控制原理,随车自诊断系统的功用、工作原理等内容。通过任务的学习,认识汽车发动机电控系统常见的传感器、电子控制单元、执行器。
二、相关知识
(一)汽车发动机电控技术的发展
第—阶段,从20世纪60年代中期到70年代末期,主要是为改善部分性能而对汽车电器产品进行技术改造。第二阶段,从20世纪70年代末期到90年代中期。进入20世纪70年代后,随着汽车数量的日益增多,汽车安全问题和排放污染日益严重,为解决汽车安全、节能和污染三大问题,电子技术在汽车上的应用更加广泛和完善。第三阶段,20世纪90年代中期以后,随着社会和汽车相关科学技术的进—步发展,电子技术在汽车上的应用越来越普遍,各种车用电控系统也日趋完善。
(二)电控技术对汽车发动机性能的影响
1、提高发动机的动力性
2、提高发动机的燃油经济性
3、改善发动机的加速或减速性能
4、改善发动机的起动性能
5、降低排放污染
6、故障发生率大大降低
(三)应用在汽车发动机上的电子控制系统
1、电控燃油喷射系统2、电控点火系统
3、怠速控制系统4、进气控制系统
5、排放控制系统6、增压控制系统
7、巡航控制系统8、警告提示系统
9、自诊断与报警系统10、失效保护系统
11、应急备用系统
(四)发动机电控系统的基本组成
发动机电控系统由信号输入装置(传感器)、电子控制单元和执行器三部分组成。
图1-1发动机电控系统的组成
(四)发动机电控系统的基本组成
1、信号输入装置
(1)空气流量传感器(2)进气歧管绝对压力传感器
(3)节气门位置传感器(4)凸轮轴位置传感器
(5)曲轴位置传感器(6)进气温度传感器
(7)冷却液温度传感器(8)车速传感器
(9)氧传感器(10)爆震传感器
(11)启动开关(12)空调开关
(13)挡位开关(14)制动灯开关
(15)动力转向开关(16)蓄电池电压信号
(四)发动机电控系统的基本组成
2、电子控制单元(ECU)
(1)电子控制单元的结构
电子控制单元的结构组成主要由输入回路、A/D(模拟/数字)转换器、微处理器和输出回路四部分组成。
①输入回路
(四)发动机电控系统的基本组成
图1-2输入回路的作用
(四)发动机电控系统的基本组成
②微处理器
微处理器主要由中央处理器CPU(CentalProcessingUnit)、存储器M(Memory)、输入/输出(I/O)接口等组成。
③输出回路
输出回路为微机与执行器之间建立联系的一部分装置,它将微机发出的决策指令转变成控制信号来驱动执行器工作,输出回路一般起着控制信号的生成和放大等功能。
(四)发动机电控系统的基本组成
(2)电子控制单元的工作过程
发动机起动时,ECU进入工作状态,从ROM中调出某些程序,这些程序可以用来控制点火时刻、燃油喷射、怠速等。通过CPU的控制,一个个指令逐个地进行循环执行。执行程序过程中所需的发动机信息,来自各个传感器,从传感器来的信号。CPU对这些信息进行比较运算后,作出决定并发出输出指令信号,经I/O接口,最后经输出回路去控制执行器动作。
(四)发动机电控系统的基本组成
3、执行器
执行器又称执行元件,是控制系统的执行机构,其功用是接受ECU发出的控制指令并完成具体的执行动作。
(1)电动燃油泵(2)喷油器
(3)点火控制器和点火线圈(4)怠速控制阀。
(5)EGR阀(6)巡航控制电磁阀。
(7)活性炭罐电磁阀
其他执行器还有:进气控制阀、节气门控制电动机、二次空气喷射阀、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及仪表显示器等。
(五)随车自诊断系统
OBD-Ⅰ
(1)仪表板必须有“发动机故障警示灯”(MIL),以提醒驾驶注意特定的车辆系统已发生故障(通常是废气控制相关系统)。
(2)系统必须有记录/传输相
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