发动机电控系统的组成和类型
发动机电控系统认识ppt课件
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
一、发动机电控系统的控制功能
燃油 控制
点火 控制
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
一、发动机电控系统的控制功能
1. 发动机电控系统的主要控制功能——燃油控制
燃油控制
何时喷？ 喷油正时
喷多少？ 喷油脉宽
• 产生发动机曲轴转角信号，判定 曲轴（或活塞）位置。
➢ 安装: • 曲轴、凸轮轴、分电器
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
二、发动机电控系统的组成
8.凸轮轴位置传感器
控制软件
接受传感器的输入信 号，分析计算后产生 输出信号送至执行器
传感器
检测发动机运行参数， 并送至控制单元
控制单元 硬件
ECU
ECU--Electronic Control Unit
执行器
接收控制单元的输 出信号，产生执行 动作，实现各种控 制
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
柴油机电控系统
柴油机电控系统柴油机电控系统（一）柴油发动机电控系统的组成电控柴油机喷射系统主要由传感器、开关、ECU（计算机）和执行器等部分组成。
如图2-59所示。
其任务是对喷油系统进行电子控制，实现对喷油量以及喷油定时随运行工况变化的实时控制。
电控系统采用转速、温度、压力等传感器，将实时检测的参数同步输入ECU并与ECU已储存的参数值进行比较，经过处理计算，按照最佳值对喷油泵、废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制，驱动喷油系统，使柴油机运作状态达到最佳。
（二）柴油机电控系统控制原理1.概述图2-59柴油发动机电控系统的组成和原理（1）喷油量控制柴油机在运行时的喷油量是根据两个基本信号来确定的，分别是燃油控制旋钾和柴油机转速。
喷油泵调节齿杆位置则是由喷油量整定值、柴油机转速和具有三维坐标模型的预先存储在控制器内的喷油泵速度特性所确定。
在运行中，系统一直校验和校正调节齿杆的实际位置和设定值之间的差异，以获得正确的喷油量，提高发动机的功率。
（2）喷油定时控制喷油定时是根据柴油机的负荷和转速两个信号确定，并根据冷却液的温度进行校正。
控制器把喷油定时的设定值与实际值加以比较，然后输出控制信号使定时控制阀动作。
以确定通至定时器的油量。
油压的变化义使定时器的活塞移动，喷油定时就被调整到设定值。
当发生故障时，定时器使喷油定时处在最滞后的位置。
（3）怠速两种控制方式怠速有两种控制方式，分别是手动控制和自动控制。
借助于选择开关可选定怠速控制方式。
选定手动控制时，转速由怠速控制旋钮来调整。
选择自动控制时，随着冷却液温度逐渐升高，转速从暖车前的800r/min降至暖车后的400r/min。
这种方法可缩短车辆在冬季的暖车时间。
（4）巡航控制巡航控制是由机械速度、柴油机转速、加速踏板位置、巡航开关传感器和电子调速器的控制来实现。
一个快寒、精密的电子调速器执行器，根据控制器的指令自动进行巡航控制，使发动机始终处于最母工作状态。
在原有的电子调速器基础上，只需增加几个开关和软件就可实现这项功能。
第三章汽油机电控点火系统
（3）电子控制点火系统的优点 无分电器点火系统由于取消了分电器，其性能更加优越， 除具有一般微机控制点火系的优点外，还具有以下优点：
1）不存在分火头和分电器盖间的跳火问题，能量损失和电 磁干扰明显减少；
2）减少或不设高压线，减小电磁干扰； 3）减小机械磨损，故障率大大降低； 4）节省安装空间，结构简单。
2.电控点火系统的类型：有分电器和无分电器式
二、电控点火系统的组成及工作原理
1、基本组成
（1）电源 （2）传感器 （3）电控单元 （4）点火控制器 （5）点火线圈 （6）分电器 （7）火花塞
电控点火系的组成
（2）传感器：检测发动机各种状态参数，为ECU提供点火提 前角的控制依据。
1）转速和曲轴位置传感器：检测发动机曲轴转速信号、发 动机曲轴转角信号、曲轴基准位置信号，ECU根据转速信号 确定基本点火提前角，根据转角和基准位置信号确定曲轴位 置。
2）进气流量传感器 ：检测进气流量，确定基本点火提前角。
3）节气门位置传感器：检测节气门的开度大小,判定发动机 负荷状态；同时还能反映节气门变化快慢，判定加速、减速 工况，修正点火提前角。
4）水温传感器：检测冷却液温度，修正点火提前角。
5）进气温度传感器：检测进气温度，修正点火提前角。
6）爆震传感器：检测发动机的爆震信号，实现点火时刻闭 坏控制。
采用电子控制点火系统时， 可以使发动机的实际点火提 前角更接近于理想的点火提 前角。
图 转速对点火提前角的影响
（2）发动机负荷的影响
最佳点火提前角随发动机负 荷增大而减小。
在普通点火系统中，用真空 提前调节器调整点火提前角， 只能按简单的线性规律调节， 调节曲线与理想曲线相差较 大。
《发动机电控技术》课件
通过采用先进的排放控制技术和节能技术，发动机电控系统将进一步降低燃油消耗和排放。例如，采用稀薄燃烧 技术、可变气门正时技术、废气再循环技术等，以实现更高效的能源利用和更低的排放。同时，开发新能源发动 机电控系统，如混合动力和纯电动系统，也是绿色环保技术的重要方向。
THANKS FOR WATCHING
网络化控制技术
总结词
网络化控制技术将实现发动机电控系统的远程监控和诊断，提高系统的可靠性和安全性 。
详细描述
通过网络将发动机电控系统与云平台连接，可以实现远程监控、故障诊断和预警等功能 。这有助于及时发现和解决潜在问题，提高发动机的可靠性和安全性，降低维护成本。
绿色环保技术
总结词
随着环保意识的提高，绿色环保技术将成为发动机电控技术的重要发展方向。
故障诊断模块
监测发动机电控系统的运行状态，如有故障则进行诊断并提示驾驶员。
执行器
01
02
03
点火线圈
根据ECU的控制信号，产 生高压电用于点火。
喷油器
根据ECU的控制信号，喷 出适量的燃油与空气混合 。
怠速电机
根据ECU的控制信号，调 整怠速转速。
CHAPTER 03
发动机电控技术的应用实例
燃油喷射控制
发动机电控技术是汽车电子化的重要组成部分，是现代汽车 技术的重要标志之一。
发动机电控技术的应用范围
燃油喷射控制
根据发动机的工作状态和参数 ，控制燃油喷射的时间、量和 喷油压力，提高燃油利用率和
减少排放。
点火控制
通过控制点火时间和提前角， 使发动机在最佳状态下工作， 提高燃烧效率，降低排放和油 耗。
火时间和喷油量。
压力传感器
检测发动机进气压力和气瓶压 力，用于控制喷油量和点火时
发动机电控系统概述
发动机电控系统概述和传统的机械控制的发动机相比，电控发动机通过一个中央电子控制单元（ECM）来控制和协调发动机的工作，ECM就象人的大脑一样，通过各种传感器和开关实时监测发动机的各种运行参数和操作者的控制指令，通过计算后发出命令给相应的控制元件，如喷油器等，实现对发动机的优化控制。
控制系统通过精确控制喷油时间和喷油量，以达到降低排放和提高燃油经济性的目的。
如下示意图所示，ECM处在整个发动机控制系统的核心位置。
各种输入设备，包括传感器、开关和油门踏板向ECM提供各种信息，ECM通过这些信息来判断发动机当前的运行工况和操作者的控制指令。
输出设备为执行元件，它们执行ECM通过计算得出的各种控制指令。
在所有的执行元件中，最重要的执行元件是实现喷油量控制和喷油时间控制的元件。
一、电子控制单元（ECM）电子控制单元(ECM)是整个控制系统的核心。
ECM内部有存储器，存储控制系统运行的程序。
这些程序在ECM没有物理损伤的前提下可以通过服务软件擦除重写。
ECM是精密的电子元件，在对车辆系统进行维修时要注意保护。
♦在查拔ECM上的连接插头前，请断开系统电源。
不允许带电插拔ECM上的连接插头。
♦在对ECM插头内的针脚进行测量时，一定要使用合适的转接导线，不可以用万用表的表笔直接测量。
在需要对底盘和发动机进行焊接作业时，一定要将ECM从发动机上拆下来，否则将损伤ECM，导致ECM失效。
输入设备输入设备向ECM输入各种参数，ECM通过这些参数来判断发动机当前的运行工况、司机的操作指令和其它的一些信号。
只有基于输入设备输入的正确参数，ECM才能做出正确的判断，控制发动机的运行。
按照输入设备功能的不同，可简单地将其分为三类，传感器、开关和油门踏板。
输入设备由ECM提供工作电源，大部分输入设备的工作电压都为5伏。
发动机主要通过安装在发动机和车辆上的各种传感器来实时监测当前的运行参数，不同的机型在传感器类型和数量上会有所不同，对柴油电控发动机，这些传感器通常包括：机油压力和温度传感器，进气温度和压力传感器，冷却液温传感器，柴油压力和温度传感器，发动机转速传感器，发动机位置传感器，大气压力传感器等等。
柴油机电子控制系统
第二章柴油机电子控制系统第一节柴油机电子控制系统的组成及工作原理一、柴油机电子控制系统的组成柴油机电子控制系统由信号输入装置、电子控制单元ECU和执行器三部分组成。
1、信号输入装置（1）加速踏板位置传感器用来检测加速踏板的位置，此信号输入ECU后与转速信号共同决定柴油机的喷油量及喷油提前角，是柴油机电子控制系统的主要控制信号。
（2）转速传感器，曲轴位置传感器用来检测发动机转速或曲轴位置，与加速踏板位置传感器共同决定喷油量和喷油提前角，是柴油机电控系统的主要控制信号。
（3）泵角传感器：检测喷油泵凸轮轴转角，与曲轴位置传感器配合共同控制喷油量，并保证在喷油正时改变时不影响喷油量。
（4）着火正时传感器：检测燃烧室开始燃烧的时刻，修正喷油正时。
（5）冷却液温度传感器检测发动机水温修正喷油量及喷油正时。
（6）进气温度传感器：检测进气温度，修正喷油量及喷油正时。
（7）进气压力传感器：检测进气压力，以修正喷油量及喷油正时。
（8）溢流环位置传感器：检测溢流控制电磁铁的电枢位置，以反馈控制溢流环的位置。
（9）正时活塞位置传感器：检测电子控制正时器正时活塞的位置，将喷油正时提前量信号输入ECU。
（10）控制杆位置传感器：检测电子控制柱塞式喷油泵调速器中控制杆的位置，将燃油喷射量的增减信号反馈给电脑。
（11）控制套筒位置传感器：检测电子控制分配式喷油泵调速器中控制套筒位置，将燃油喷射量的增减信号反馈给ECU。
（12）E/G开关：发动机点火开关信号，向ECU输入发动机工作状态信号。
（13）A/C开关向ECU输入空调工作信号，是怠速控制信号之一。
（14）动力转向油压开关：检测动力转向管路油压的变化，是怠速控制信号之一。
（15）空档起动开关：向ECU输入自动变速器是否处于空档位置信号，是怠速控制信号之一。
2、电子控制单元ECU是一个综合控制装置，具有如下功能：（16）接受传感器或其他装置输入的信息，给传感器提供参考基准电压：2V 、5V、9V、12V。
电控发动机概述
1）、开环控制
2）、闭环控制
3）、自适应控制身出现故障时，后备系统把汽油喷射和点火正时控制在预定值。此时， 发动机仅维持基本功能。
第三节：电控发动机控制系统的组成
任何电子控制系统主要有传感器、控制电脑、执行器组成。
(一) 传感器： 传感器是电控系统的输入装置，它把汽车运行中各种工况 信息，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等，转化成电 讯号输给控制电脑，以便发动机处于最佳工作状态。 电控系统的主要传感器有：
9、氧传感器(O2S) 1）、安装位置：排气岐管上、三元催化器前后。 2）、作用：通过监测排气中氧离子的含量获得混合气的空燃比信 号，并将该信号转变为电信号输入ECU。ECU根据氧传感器信号， 对喷油时间进行修正，实现空燃比反馈控制（闭环控制），从而将 过量空气系数（λ）控制在0.98-1.02之间的范围内（空燃比A/F 约为14.7），使发动机得到最佳浓度的混合气，从而达到降低有 害气体的排放量和节约燃油之目的。
荷加大时，由空调开关向ECU输入信号，提高发动机转速。 5、挡位开关信号和空挡位置开关信号：自动变速器由P/N挡挂入其 他档时，发动机负荷增加,向ECU输入信号。当挂入P/N挡时向ECU 提供P/N挡信号才能启动发动机。 6、转向助力泵开关信号：转向助力泵工作时，提高发动机转速。 7、发电机负荷信号：发电机负荷增大时,作为喷油量和点火提前角 的修正信号。 8、蓄电池电压，蓄电池电压低时，提高发动机转速。
①D型歧管压力计量式汽油喷射系统。 ②L型空气流量计量式汽油喷射系统。 ③LH型热线式、热膜式汽油喷射系统。 ④M型电子点火和电控喷射于一体的motronic系统。
空气流量计一般安装 于空气滤清器与节气 门体之间。
叶片式空气 流量计
热式空气流量 计
汽车发动机电控复习题带答案
1.发动机电控系统主要由传感器、执行器、ECU 三个部分组成。
2.多点燃油喷射系统根据喷油器的安装位置可分为缸内喷射和进气歧管喷射两种。
3.丰田5A发动机上计量空气量的传感器为进气压力传感器。
4.曲轴位置传感器也成为发动机转速传感器，用来检测曲轴转角和转速信号，输送给ECU，以便确定喷油时刻和点火时刻。
5.燃油压力调节器是保持燃油供给系统和进气歧管压力的差值恒定。
6．怠速工况时基本点火提前角根据曲轴位置传感器、空气流量计和节气门位置传感器来确定。
7.压电式爆震传感器分为共振型和非共振型两种。
8.点火提前角由初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角三个部分组成。
9.大众AJR发动机节气门直动式控制装置中器有两个检测节气门位置的传感器分别为节气门位置传感器和怠速节气门位置传感器。
10.在发动机点火控制系统中的开关信号有起动开关信号和空调开关信号两个。
11.发动机断油控制包括减速断油、超速断油和清除溢流的三种状态控制。
从节气门位置传感器中获得节气门开度、节气门开启速率、怠速状态等信息，用于对点火时机、燃油喷射量、怠速转速及活性炭罐通气量等进行控制。
13.电控燃油喷射系统的功能是对喷油正时、喷油量、燃油停供及燃油泵进行控制。
14.电控燃油喷射系统按有无反馈信号可分为开环控制系统和_闭环控制_系统。
15．当喷油器的结构和喷油压差一定时，喷油量的多少就取决于喷油脉宽_。
16．对喷油器要进行喷油器的工作情况电阻值、控制电路、喷油量和喷油器密封性检查。
17．辛烷值较低的汽油抗爆性较___差___。
点火提前角则应__大____。
18．电感式爆燃传感器主要由绕组、铁芯、永久磁铁及外壳等组成。
19．单点喷射又称为节气门体燃油喷射或集中燃油喷射。
20．电控点火系统一般是由传感器、执行器、ECU 三部分组成。
21．在怠速控制系统中ECU需要根据节气门位置传感器、车速传感器确认怠速工况。
22．目前汽车上采用污染源封闭循环净化装置的有活性碳管、曲轴箱强制通风。
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导入新课：
一、发动机电控技术发展
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
应用发动机上的电子控制系统有：
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
一、电控系统的基本组成与类型
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。
14．制动灯开关——制动时，向ECU提供制动信号。
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。
小结：掌握发动机电控系统的基本组成；了解发动机电控技术的发展，
和各传感器的类型和功用
作业：1．电控技术对发动机性能有哪些影响？
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？