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文檔簡介

電控基礎知識汽車電子技術發(fā)展簡介一、汽車電子技術的發(fā)展過程1.在20世紀50年代,汽車上開始采用的電子裝置是收音機。2.1960年美國克萊斯勒汽車公司和日本日產汽車公司開始采用二極管整流的交流發(fā)電機。3.1973年,美國通用(GM)汽車公司采用了集成電路(IC)點火裝置。4.1974年,美國通用汽車公司開始裝備加大火花塞電極間隙、增強點火能量的高能點火(HEI)系統(tǒng)。5.1976年,美國克萊斯勒公司首先創(chuàng)立了由模擬計算機對發(fā)動機點火時刻進行控制的控制系統(tǒng)。6.1977年,美國通用汽車公司開始采用數字式點火時刻控制系統(tǒng),稱為邁塞(MISAR)系統(tǒng)。7.汽車的電子控制技術的研發(fā)是從發(fā)動機控制開始的,而發(fā)動機的電子控制技術的研發(fā),又是從控制點火時刻開始的?,F(xiàn)代汽車電子控制已從單一項目的控制,發(fā)展到多個項目的集中控制。汽車電子技術應用的優(yōu)越性1.減少汽車修復時間2.節(jié)油3.減少空氣污染4.減少交通事故5.提高人體乘坐的舒適性

汽車電子技術應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢一、由單獨控制系統(tǒng)到集中控制系統(tǒng)(1)單獨控制(2)集中控制系統(tǒng)二、集中控制系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車中的應用三、汽車上網絡應用已成趨勢汽車電子控制系統(tǒng)的組成及工作原理

一、自動控制系統(tǒng)的組成與分類所謂自動控制就是應用控制裝置自動地、有目的地控制、操縱機器設備或過程,使之具有一定的狀態(tài)和性能。1.自動控制系統(tǒng)的一般組成2.自動控制系統(tǒng)的分類①開環(huán)控制系統(tǒng)若系統(tǒng)的輸出量對系統(tǒng)的控制作用不產生影響(即無檢測反饋單元),則稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。②閉環(huán)控制系統(tǒng)系統(tǒng)的輸出通過檢測反饋單元返回來作用于控制部分,形成閉合回路,這種控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng),又稱為反饋控制系統(tǒng)。二、汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類

汽車電子控制系統(tǒng)是自動控制系統(tǒng)中的一種,它主要由信號輸入裝置即傳感器(Sensor)、電子控制單元(ECU、ECM、ECA)、執(zhí)行器(Actuator)等組成。發(fā)動機控制部分(1)電控點火裝置(ESA)(2)電控汽油噴射(電噴EFI)(3)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)(4)怠速控制(ISC)三、電子控制單元的功能與組成1.電子控制單元所具備的基本功能(1)接受傳感器或其他裝置輸入的信息,給傳感器提供參考(基準)電壓:2V、5V、9V、12V(個別為8V),將輸入的信息轉變?yōu)橛嬎銠C所能接受的信號。(2)存儲、計數、分析處理信息,存儲處理程序,存儲該車型的特性參數,存儲運算中的數據(隨存隨?。┘肮收闲畔?。(3)運算分析。(4)輸出執(zhí)行命令。(5)自我修正功能(自適應功能)。2.電子控制單元的組成ECU是一種電子綜合控制裝置,ECU主要由輸入回路、A/D轉換器、計算機和輸出回路四部分組成。1—傳感器;2—模擬信號;3—輸入回路;4—A/D轉換器;5—輸出回路;6—執(zhí)行器;7—計算機;8—數字信號;9—存儲器(RAM/ROM)(1)輸入回路。輸入ECU的傳感器信號有兩種:一種是模擬信號,另一種是數字信號。

①模擬信號:用信號強弱表示被測量的大小,如熱線式空氣流量傳感器的輸出信號和水溫傳感器的輸出信號等。②數字信號:用頻率快慢表示被測量的大小,如卡門旋渦式空氣流量傳感器的輸出信號和轉速傳感器的輸出信號等。(2)A/D轉換器。由傳感器輸入的模擬信號,計算機不能直接處理,故須用A/D轉換器將模擬信號轉換成數字信號,再輸入計算機。

1—空氣流量傳感器;2—輸入回路;3—A/D轉換器;4—計算機模擬信號轉換處理(3)計算機。計算機由中央處理器(CPU)、存儲器(RAM/ROM)、輸入/輸出回路等組成。1—存儲器;2—信息轉送通道;3—輸入/輸出回路(I/O)計算機的內部結構四、電子控制系統(tǒng)的簡要工作過程從傳感器傳來的信號,先進入回路進行處理。如果是數字信號,根據CPU的安排,經I/O接口直接進入計算機。如果是模擬信號,還要經過A/D轉換器,將其轉換成數字信號后,才能經I/O接口進入計算機。大多數信息暫時存儲在RAM內,根據指令再從RAM送至CPU。有時需將存儲在ROM中的參考數據引入CPU,使輸入到傳感器的信號與之進行比較。對來自有關傳感器的每一個信號依次取樣,并與參考數據進行比較。CPU對這些數據進行比較運算,并進行處理,最后經輸出回路去控制執(zhí)行器動作。汽油機電控燃油噴射系統(tǒng)第一節(jié)汽油機燃油噴射系統(tǒng)概述第二節(jié)汽油機電控燃油噴射系統(tǒng)(EFI)的組成與工作原理第三節(jié)燃油供給系統(tǒng)主要部件結構與工作原理第四節(jié)空氣供給系統(tǒng)主要部件結構與工作原理第五節(jié)控制系統(tǒng)主要部件結構與工作原理

第一節(jié)汽油機燃油噴射系統(tǒng)概述汽油噴射系統(tǒng)對發(fā)動機混合氣的配制與化油器不一樣,它是以直接與間接測出的空氣量信號為基礎,計算出發(fā)動機燃燒必需的汽油量,通過噴油閥的開啟給發(fā)動機提供適量的燃料,控制精通的空燃比。一、電控燃油噴射系統(tǒng)的分類

二、電控汽油噴射發(fā)動機的優(yōu)點

一、電控燃油噴射系統(tǒng)的分類(一)按噴射系統(tǒng)執(zhí)行機構的不同分

多點噴射(MPI)

單點噴射(SPI)(二)按噴射控制方式不同分

間歇噴射

連續(xù)噴射(三)按噴射位置的不同分

進氣道噴射式

缸內噴射式(四)按空氣流量測量方式分

速度密度控制

質量流量控制

節(jié)流速度控制多點噴射多點噴射系統(tǒng)是在每缸進氣口處裝有一只噴油器,由電控單元(ECU)控制順序地進行分缸單獨噴射或分組噴射??刂聘鼮榫_,使發(fā)動機無論處于何種狀態(tài),其過渡過程的響應及燃油經濟性都是最佳的。返回圖2—1多點噴射

單點噴射由1~2個安裝在化油器所在的節(jié)氣門段的噴油器,將燃油噴入進氣流,形成混合氣進入進氣歧管,再分配到各個氣缸中。單點噴射系統(tǒng)結構簡單,故障源少,可采用較低的噴油壓力(只有0.1MPa),成本低。返回圖2—2單點噴射

間歇噴射對每一個氣缸的噴射都有一限制的噴射持續(xù)期,噴射是在進氣過程中的某段時間內進行的,噴射持續(xù)時間相應就是所控制的噴油量。對于所有的缸內直接噴射系統(tǒng)和多數進氣道噴射系統(tǒng)都采用了間歇噴射的方式。間歇噴射由可細分為同時噴射、順序噴射和分組噴射。(a)同時噴射(b)順序噴射(c)分組噴射返回圖2—3間歇噴射的三種方式

連續(xù)噴射式

燃料噴射的時間占有全工作循環(huán)的時間,連續(xù)噴射都是噴在進氣道內,而且大部分的燃料是在進氣門關閉后噴射的,因此大部分燃料是在進氣道內蒸發(fā)的。

返回進氣道噴射式它是指在進氣歧管內噴射或進氣門前噴射。在該方式中,噴油器被安裝于進氣歧管內或進氣門附近,故汽油在進氣過程中被噴射后與空氣混合形成可燃混合氣再進入氣缸內。采用低壓噴射。

返回圖2—4進氣道噴射

缸內噴射式它是將噴油器安裝于缸蓋上直接向缸內噴油,需要較高的噴油壓力(3到12MPa)。相比而言,由于缸外噴射方式汽油的噴油壓力(0.1到0.5MPa)不高,且結構簡單,成本較低,故目前應用較為廣泛。返回速度密度控制法(D型EFI)

它是是通過檢測進氣歧管的壓力(真空度)和發(fā)動機的轉速,推算發(fā)動機吸入的空氣量,并計算燃油流量的速度密度控制方式?!癉”是德文“壓力”一詞的第一個字母。D型EFI是最早的、典型的多點壓力感應式噴射系統(tǒng)。美國通用、福特、克萊斯勒,日本的豐田、本田鈴木和大發(fā)等公司都有類似產品。由于空氣在進氣管內的壓力波動,該方法的測量精度稍差。圖2—5D型EFI示意圖

返回2、質量流量控制法(L型EFI)

這種方式是用空氣流量計直接測量發(fā)動機吸入的空氣量?!癓”是德文“空氣”一詞的第一個字母。其測量的準確程度高于D型,故可更精確地控制空燃比。L型EFI系統(tǒng)常用的空氣流量計有葉片式、熱式和卡門渦旋式三種類型圖2—7L型EFI示意圖

返回節(jié)流速度方式節(jié)流速度方式是利用節(jié)流閥開度和發(fā)動機轉速,推算每一循環(huán)吸入發(fā)動機的空氣量,根據推算的空氣量,計算汽油噴射量。由于是直接測量節(jié)流閥開度的角位移,所以過渡響應性能好。在競賽汽車中得到應用,有些Mono系統(tǒng)也采用該方式。但是,由于吸入的空氣量與節(jié)流閥開度和發(fā)動機轉速是復雜的函數關系,所以不容易測量吸入的空氣量。返回二、電控汽油噴射發(fā)動機的優(yōu)點

(1)能實現(xiàn)空燃比的高精度控制。(2)充氣效率高。

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