項(xiàng)目１汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)整體認(rèn)知１.１汽車電子技術(shù)的發(fā)展１.２發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)１.３電控技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用１.４發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的組成及功能１.５電控系統(tǒng)的控制方式返回１.１汽車電子技術(shù)的發(fā)展電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用，使汽車在節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適等各方面的性能日益提高，隨著汽車和汽車電子技術(shù)的發(fā)展，汽車電子的概念不斷延伸到新的層面。汽車電子技術(shù)的發(fā)展也經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜、由低級(jí)到高級(jí)的過程。第一個(gè)發(fā)展階段為２０世紀(jì)５０年代到７０年代中期，其特點(diǎn)是單個(gè)的電子元件得到了應(yīng)用，如交流發(fā)電機(jī)、電壓調(diào)節(jié)器、電子閃光器、電子喇叭、間歇刮水裝置、汽車收音機(jī)、電子點(diǎn)火裝置和數(shù)字鐘等。第二個(gè)發(fā)展階段為２０世紀(jì)７０年代中期到９０年代初期，為解決安全、污染和節(jié)能三大問題，主要研制出電子燃油噴射、中央門鎖、安全氣囊、防抱死系統(tǒng)、電子控制自動(dòng)變速器等電子產(chǎn)品。這期間最具代表性的是電子汽油噴射技術(shù)的發(fā)展和防抱死（ＡＢＳ）技術(shù)的成熟，使汽車的主要機(jī)械功能用電子技術(shù)來控制。下一頁返回１.１汽車電子技術(shù)的發(fā)展第三個(gè)發(fā)展階段為２０世紀(jì)９０年代初期到２１世紀(jì)初，微電腦在汽車上的應(yīng)用日趨可靠和成熟，并向智能、集成化方向發(fā)展。如集發(fā)動(dòng)機(jī)控制和自動(dòng)變速器控制為一體的動(dòng)力控制、牽引力控制、全輪轉(zhuǎn)向控制、數(shù)字化儀表板、聲音合成與識(shí)別器系統(tǒng)等。從２００５年開始，可以說進(jìn)入了汽車電子技術(shù)的第四個(gè)發(fā)展階段。無線傳輸技術(shù)、多路傳輸系統(tǒng)、移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)、圖像識(shí)別與處理技術(shù)的應(yīng)用，使汽車技術(shù)向網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展。上一頁下一頁返回１.１汽車電子技術(shù)的發(fā)展汽車電子化是現(xiàn)代汽車發(fā)展的重要標(biāo)志。從世界汽車電子市場的銷售來看，１９９１年，每輛汽車平均消耗電子產(chǎn)品的費(fèi)用只占到整車的１０％，１９９８年則接近１５％，而２００３年已經(jīng)提高到２０％，某些車型則更高?，F(xiàn)代汽車上所用的電子設(shè)備的價(jià)格已占到整車價(jià)格的２０％～３０％，現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和安全性，改善了汽車行駛的穩(wěn)定性和舒適性，推動(dòng)了汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而且還為電子產(chǎn)品開拓了更加廣闊的市場，從而推動(dòng)了電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。作為汽車產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)業(yè)結(jié)合的產(chǎn)物，汽車電子產(chǎn)業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。上一頁返回１.２發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)汽油機(jī)電控技術(shù)的應(yīng)用使汽油機(jī)的綜合性能得到了全面的提高，其主要的優(yōu)點(diǎn)如下。１.２.１改善了各缸混合氣的均勻性采用電控多點(diǎn)噴射，提高了噴射壓力，霧化效果好，燃油噴射在各缸進(jìn)氣門附近，使各缸混合氣的濃度基本一致。這樣不但有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，而且也有利于降低一氧化碳（ＣＯ）和碳?xì)浠衔铮ǎ龋茫┑呐欧帕?。?２.２提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性由于電控燃油噴射系統(tǒng)的進(jìn)氣管中不存在化油器中的喉管，進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣阻力和進(jìn)氣壓力損失較小，充氣效率較高，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)具有較好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。下一頁返回１.２發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)另外，電控燃油噴射系統(tǒng)不需要對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行預(yù)熱，這樣提高了進(jìn)氣的密度，對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性有利。１.２.３減少排放污染電控燃油噴射系統(tǒng)采用氧傳感器反饋控制時(shí)，能夠精確地控制空燃比Ａ／Ｆ≈１４.７，使三元催化轉(zhuǎn)換器具有最高的轉(zhuǎn)換效率，從而大大減少ＣＯ、ＨＣ和ＮＯｘ等有害氣體的排放量。另外，現(xiàn)代汽油機(jī)電控系統(tǒng)還包括廢氣再循環(huán)、二次空氣噴射系統(tǒng)、最佳點(diǎn)火提前角等控制功能，從而可使汽油機(jī)有害物的排放量進(jìn)一步減少。上一頁下一頁返回１.２發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)１.２.４工況過渡圓滑當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)生變化時(shí)，由于電控燃油噴射系統(tǒng)能根據(jù)傳感器輸入信號(hào)迅速調(diào)整噴油量或噴射正時(shí)，提供與該工況相適應(yīng)的最佳空燃比，提高了汽油機(jī)對(duì)加、減速工況的響應(yīng)速度及工況過渡的平穩(wěn)性。另外，采用電控燃油噴射方式，汽油的霧化質(zhì)量好，蒸發(fā)速度快，在各種工況下混合氣都具有良好的品質(zhì)，這也有利于提高汽油機(jī)非穩(wěn)定工況的性能。上一頁下一頁返回１.２發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)１.２.５改善了汽油機(jī)對(duì)地理及氣候環(huán)境的適應(yīng)性當(dāng)汽車在不同地理環(huán)境或不同氣候條件的地區(qū)行駛時(shí)，對(duì)于采用體積流量方式測(cè)量進(jìn)氣量的電控燃油噴射系統(tǒng)，電控系統(tǒng)能根據(jù)大氣壓力、環(huán)境溫度及時(shí)對(duì)空燃比進(jìn)行修正，從而使汽車在各種地理環(huán)境及氣候條件下運(yùn)行時(shí)，無須調(diào)整都能保證良好的綜合性能。上一頁下一頁返回１.２發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)１.２.６提高了汽油機(jī)高、低溫起動(dòng)性能和暖機(jī)性能發(fā)動(dòng)機(jī)在高溫或低溫條件下起動(dòng)時(shí)，電控燃油噴射系統(tǒng)能根據(jù)起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度，提供與起動(dòng)條件相適應(yīng)的噴油量，使汽油機(jī)在高溫和低溫條件下都能順利起動(dòng)。低溫起動(dòng)后，電控燃油噴射系統(tǒng)又能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度自動(dòng)調(diào)整噴油量和空氣供給量，加快汽油機(jī)暖機(jī)過程，使發(fā)動(dòng)機(jī)很快就能進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。上一頁返回１.３電控技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用汽車電控技術(shù)得益于電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，而推動(dòng)汽車電控技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力因素是改善汽車的性能，以降低能耗、減少污染、提高安全和舒適性等。進(jìn)入２１世紀(jì)，電控技術(shù)不僅滲透到汽車的各個(gè)系統(tǒng)和總成，而且通過信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)了各系統(tǒng)與總成的協(xié)調(diào)和集中控制。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的主要功能是提高汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能。隨著汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，世界各大汽車公司或電子技術(shù)公司開發(fā)研制的發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)千差萬別。控制系統(tǒng)的功能、控制參數(shù)和控制精度不同，采用控制部件（傳感器、電控單元和執(zhí)行器）的類型或數(shù)量也不盡相同。通過對(duì)各種控制部件進(jìn)行不同的組合，便可組成若干個(gè)子控制系統(tǒng)。目前，發(fā)動(dòng)機(jī)上常用的電控系統(tǒng)有電控燃油噴射系統(tǒng)、電子點(diǎn)火控制系統(tǒng)、怠速控制系統(tǒng)、排放控制系統(tǒng)、進(jìn)氣控制系統(tǒng)、電子控制冷卻系統(tǒng)、巡航控制系統(tǒng)、自診斷與報(bào)警系統(tǒng)和失效保護(hù)系統(tǒng)等。下一頁返回１.３電控技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用１.３.１電控燃油噴射系統(tǒng)電控單元（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ，ＥＣＵ）主要根據(jù)進(jìn)氣量確定基本的噴油量，再根據(jù)其他傳感器（如冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器）信號(hào)對(duì)噴油量進(jìn)行修正，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行工況下均能獲得最佳濃度的混合氣；同時(shí)還包括噴油正時(shí)控制、斷油控制和燃油泵控制。１.３.２電子點(diǎn)火控制系統(tǒng)電子點(diǎn)火控制系統(tǒng)的功能是根據(jù)各相關(guān)傳感器信號(hào)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況和運(yùn)行條件，選擇最理想的點(diǎn)火提前角點(diǎn)燃混合氣，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程。上一頁下一頁返回１.３電控技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用１.３.３怠速控制系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車行駛、空調(diào)壓縮機(jī)工作、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷加大等不同怠速運(yùn)轉(zhuǎn)工況下，由ＥＣＵ控制怠速控制元件，使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速始終處于最佳轉(zhuǎn)速。１.３.４排放控制系統(tǒng)排放控制系統(tǒng)是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制裝置實(shí)行電子控制。排放控制的項(xiàng)目主要有廢氣再循環(huán)（ＥＧＲ）控制、活性炭罐電磁閥控制、氧傳感器和空燃比閉環(huán)控制、二次空氣噴射控制、曲軸箱通風(fēng)控制等。上一頁下一頁返回１.３電控技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用１.３.５進(jìn)氣控制系統(tǒng)電控系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的變化，控制進(jìn)氣量和氣流，提高充氣效率和改善霧化條件，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。對(duì)裝備渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，電控系統(tǒng)通過控制增壓強(qiáng)度，使進(jìn)氣管的壓力適合發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況。１.３.６電子控制冷卻系統(tǒng)在電子控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中，冷卻液的溫度調(diào)節(jié)、冷卻液的循環(huán)（節(jié)溫控制）、冷卻風(fēng)扇的工作均由發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷決定，并由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制，使之相對(duì)于裝備傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)在部分負(fù)荷時(shí)具有更好的燃油經(jīng)濟(jì)性及較低的排放。上一頁下一頁返回１.３電控技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用１.３.７巡航控制系統(tǒng)在巡航操作模式下，電控系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的車速自動(dòng)調(diào)整節(jié)氣門開度，使車輛以設(shè)定的車速運(yùn)行，從而提高了車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性和駕乘的舒適性。１.３.８自診斷與報(bào)警系統(tǒng)當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，ＥＣＵ將會(huì)點(diǎn)亮儀表板上的“檢查發(fā)動(dòng)機(jī)”（ＣｈｅｃｋＥｎｇｉｎｅ）燈，提醒駕駛員注意發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)故障，并將故障信息儲(chǔ)存到ＥＣＵ中，通過一定的程序，可以將故障碼調(diào)出，供修理人員參考。上一頁下一頁返回１.３電控技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用１.３.９失效保護(hù)系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中，當(dāng)某傳感器失效或線路斷路時(shí)，電控系統(tǒng)會(huì)按預(yù)定的程序設(shè)定一個(gè)參考信號(hào)以使發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，維持車輛行駛，同時(shí)通過報(bào)警系統(tǒng)提示駕駛員及時(shí)維修。上一頁返回１.４發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的組成及功能發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)主要由傳感器、電控單元和執(zhí)行器三部分組成。１.４.１傳感器傳感器作為輸入部分，用于測(cè)量物理信號(hào)（溫度、壓力等），并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于傳輸和處理的另一種物理量（一般為電量）。傳感器相當(dāng)于人的眼、耳、鼻、舌、口等五官。在汽車電子控制系統(tǒng)中，傳感器的功用是將汽車各部件運(yùn)行的狀態(tài)參數(shù)（各種非電量信號(hào)）轉(zhuǎn)換成電量信號(hào)并輸送到各種電控單元。車用傳感器安裝在汽車上的不同部位。汽車型號(hào)和檔次不同，裝備傳感器的多少也不相同。一般來說，汽車裝備傳感器越多，則汽車的檔次就越高。下一頁返回１.４發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的組成及功能１.４.２電控單元汽車電子控制單元（ＥＣＵ）又稱為汽車電子控制器或汽車電子控制模塊，俗稱“電腦”。電控單元是以單片微型計(jì)算機(jī)（即單片機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器）為核心所組成的電子控制裝置，具有強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理等功能。電控單元是汽車電子控制系統(tǒng)的控制中心，其主要功用是分析、處理傳感器采集的各種信息，并向受控裝置（即執(zhí)行器或執(zhí)行元件）發(fā)出控制指令。上一頁下一頁返回１.４發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的組成及功能１.４.３執(zhí)行器執(zhí)行器又稱執(zhí)行元件，是電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行器的功用是接收電控單元發(fā)出的指令，完成具體的執(zhí)行動(dòng)作。在汽車電子控制系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的控制部件最多、控制參數(shù)最多、控制功能最強(qiáng)、控制過程最復(fù)雜。因此，只要熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與控制過程，掌握該系統(tǒng)的故障診斷與檢修方法，以后再學(xué)習(xí)其他電子控制系