第一模块 发动机电控系统结构认识

发动机电控系统结构认识

之

发动机电控技术

发动机电控系统结构认识

电控发动机技术先讨论三个问题： 1. 为什么变？ 思考方向：故障率、环境温度变化、能源危机 2. 变了什么？ (机械控制—电子控制) 点火控制、怠速控制、喷油控制 3. 还能变什么？ 思考方向：环保、安全、舒适、节能

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附1:汽车不易发动的故障分析三大原因：机械故障；点火故障；供油故障 1. 机械故障：(气缸压缩压力) 气缸磨损 ②配气相位不正确 ③气缸垫漏气 ④发动机转 速 2. 点火故障：(点火能量、点火提前角) 传统：①蓄电池 ②分电器 ③点火线圈 ④火花塞 ⑤大火 头 现代：⑥转速传感器 ⑦温度传感器 ⑧节气门位置传感器 ⑨点火电脑 ⑩点火模块 3. 供油故障：(空燃比、供油量) 传统：①燃油泵 ②化油器 现代：③电动燃油泵 ④空气流量计 ⑤转速传感器 ⑥温 度传感器⑦节气门位置传感器 ⑧喷油电脑 ⑨喷油器

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电控发动机技术课程内容第一模块 发动机电控系统结构认识 第二模块 汽油机点火系统的控制 第三模块 汽油机燃油喷射系统的控制 第四模块 汽油机辅助系统的控制 第五模块 典型汽油机电控系统的整体分析 第六模块 汽油机电控系统常见故障诊断与检修 第七模块 柴油机电控技术的介绍

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电控发动机技术课程教学思想1. 教学方法：采用一体化教学模式。 2. 教学实施流程： 解决三大问题：目标问题、执行问题、控制问 题(主控与精度控制―控制思想和传感器作 用)。 完成三类检测：目标检测、执行器检测、传感 器检测 实现一个总结：课程任务书(资料查询+实际 记录+分析思考)。 3. 考核方式：技能考核。

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电控发动机技术课程学习思想1. 学习方法 标准问题：实用原则+提高原则 方法问题：理论+实践(自我) 2. 学习内容 基础性(重点)+完整性(概念)+思 维 (发展)

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第一模块第一节第二节

发动机电控系统结 构认识

电控发动机的发展典型车系的系统认知与分类

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第一节

电控发动机的发展

一、电控发动机的发展阶段 二、世界各国研制的汽油喷射系统 三、电控发动机的发展方向 四、中国汽车电子技术发展

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一、电控发动机的发展阶段1. 第一阶段(74年以前)(模拟控制) 交流发电机 、电子点火装置 2. 第二阶段(74~82年)(独立控制) 电子燃油喷射系统 、电控定速/加速/怠速控制 、 电子正时、闭环排气控制、进气控制、故障自诊 断系统 3. 第三阶段(82~90年)(集成安全舒适) 集成线束 、牵引力控制 、电控悬架装置

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4. 第四阶段(90年以后)(自动控制) 自动防撞装置 、动力最优化系统、自动驾驶与 电子地图 5. 发展简图:ESA → EFI ,ECT→(ESA﹑EFI﹑ISC) →(ESA﹑EF

I﹑ISC﹑ECT﹑ TRC) →动力最优思考原则：替代+寿命+精度+安全+环保

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二、世界各国研制的汽油喷射系统喷射系统名称 D—Jetronic K—Jetronic 研究公司名称 德国波许公司 (Bosch) 开始应用时间/年 1967 1973 系统特点 测量进气压力计算喷油量 机械式连续多点喷射

L- Jetronic

1973

测量进气流量计算喷油量

Metronic

1979

进行喷油与点火综合控制

LH—Jetronic

1981

采用热线式流量计的L型

KE—Jetronic Moto—Jetronic EFI 美国通电公司 (GM) 福特公司 (Ford) 美国克莱斯勒公司 (Chrysker) 日本日产公司 日本丰田公司 日本三菱公司

1982 1986 1979

机电混合控制连续多点喷射 单点燃油喷射 电子控制多点燃油喷射

DEFI(TBI)CFI EEC-IV EFI ECCS TCCS EC)

1980 ·1980 1982 1980 1979 1980 1980

电子控制节气门喷射(单点)电子控制集中喷射(单点) 电子集中控制 电子控制多点燃油喷射 电子集中控制系统 集中控制(含自动变速控制) 单点喷射，涡流式流量计

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三、电控发动机的发展方向

提高控制精度 采集信号的精确度；处理信号的精确度。 探索新材料 减少运动副间的摩擦，提高发动机效率。 使用代用燃料 使用清洁能源液化气、乙醇、H2等。 CAN BUS总线应用 总线控制不仅可以提高发动机及车辆的可靠 性而且可以解决大量的有色金属材料。

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四、中国汽车电子技术发展

传感器方面：将朝着多功能化、集成化、智能化、微型化 方向发展。 ECU方面：16位和32位将成为设计人员的首选。 执行器方面：电磁和电动执行器将逐渐取代气动/液动执 行器。 控制策略方面：目前采用的是PID控制理论，今后将更多 的采用最优控制、自适应控制和模糊控制未来5到10年内。 电源方面：现有的12V电源系统供电能力已无法满足下一 代汽车设计中新增电子设备的需求，采用新型42V电源成 为必然。 安全方面：自动避撞系统，轮胎综合检测系统、自适应自 动驾驶系统，驾驶员身份识别系统、车身动态控制系统。

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第二节

典型车系的系统认知与分类

一、控制系统的基本组成 二、典型车系结构 三、控制思想框架(目标问题) 四、主要传感器的类型及功用

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一、控制系统的基本组成1. 电子控制系统的基本概念 2. 电子控制系统的基本工作原理

3. 电控系统的类型(开环控制和闭环控制)

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1. 电子控制系统的基本概念

控制：按照预先给定的目标，改变系统行为或 性能的方法学。 控制系统：依靠调节能量的方法使某些物理量 受到控制的系统。 电子控制系统：指采用计算机等电子设备作为 控制装置的自动控制系统。 主要组成：信号输入装置、电子控制单元(ECU) 和执行

元件三大部分。

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2. 电子控制系统的基本工作原理

传感器的功用 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。 电子控制单元(ECU)的功用 给各传感器提供参考(基准)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 具体执行某项控制功能的装置。

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3. 电控系统的类型(开环控制和闭环控制)

两种基本类型：即开环控制系统和闭环控制系统。 开环控制：ECU根据各传感器信号对执行元件进行 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。

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闭环控制：对其控制结果进行检测，并将检测结果 (即反馈信号)输入给ECU,ECU则根据反馈信号 对其控制误差进行修正，所以闭环控制系统的控制 精度比开环控制系统高，适应性强。

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