08暑期培训发动机电控课件

东风技师学院2008暑期培训-发动机电控管理系统原理与检修-培训师：周俊[e-mail]东风技师学院[e-mail]目录东风技师学院[e-mail]发动机型号：TU5JP4发动机系统：ME7.4.4发动机排量：1.6L/直列4缸发动机最大功率：78kW/5750rpm发动机最大扭矩：145N·M/4000rpm系统特点：1、满足EUIII排放标准；2、采用无回油系统；3、采用气缸充量控制技术；4、利用软件判别相位等。TU5JP4/ME7.4.4项目背景东风技师学院[e-mail]/KE-、LH-JetronicMotronicME/MED电喷系统发展概况东风技师学院[e-mail]以控制燃油供给为重点的燃油喷射系统，而电子点火系统提供最佳的点火控制。Motronic集电子点火和电控汽油喷射于一体的数字式发动机集中控制系统，根据共同适用的优化准则来控制燃油喷射系统和点火系统电喷系统发展概况东风技师学院[e-mail]系统类别系统特征L-Jetronic空气流量计-量板式K-Jetronic机械燃油喷射系统KE-Jetronic机电混合燃油喷射系统/氧传感器Mono-Jetronic单点燃油喷射系统LH-Jetronic空气流量计-热线/膜式Jetronic东风技师学院[e-mail]系统类别系统特征MA-Motronic量板式角度计/转速传感器ML-Motronic空气流量计-量板式M-Motronic空气流量计-热线/膜式MK-Motronic空气流量计（K-Motronic）MP-Motronic进气压力传感器/转速传感器ME-MotronicE-gas/ETC电子节气门Motronic东风技师学院[e-mail]7.4.4系统是目前国内采用的德国BOSCH公司生产的Motronic系列发动机管理系统（EngineManagementSystem简称EMS）的最先进的一种，与之前系统的最大不同在于该系统的控制策略是基于扭矩控制的。它是以一个发动机电子控制单元（简称ECU）为控制中心，利用安装在发动机不同部位的传感器测得发动机的各种工作参数，按照由发动机电子控制单元中设定的控制程序，精确地控制喷油量、点火提前角，使发动机在各种工况下都能以最佳状态工作，即最佳的动力输出，最经济的油耗，最佳的尾气排放。ME7.4.4系统基本原理东风技师学院[e-mail]7.4.4系统采用多点顺序喷油控制，其控制策略包括起动控制、怠速闭环控制、空燃比闭环控制、炭罐控制、过渡工况控制、点火角控制、爆震控制、空调控制、滑行断油和超速断油控制、三元催化器的加热和保护控制、系统自诊断等。系统预留与ABS、自动变速箱、空气囊等的通讯接口，且具有防盗功能。ME7系统采用了电子节气门（ElectronicThrottleControl,简称ETC)，使得发动机的进气量不直接由加速踏板来控制，而是由电控单元采集分析诸多信号后通过控制节气门开度来精确确定。ME7.4.4系统基本原理东风技师学院[e-mail]电控单元发动机传感器执行器ME7.4.4系统基本原理东风技师学院[e-mail]进气温度发动机温度进气压力喷射点火计算机1＃缸参考值发动机转速／位置双继电器节气门位置喷嘴4x1燃油泵爆震催化器下游浓度点火线圈2x2催化器上游浓度空气泵怠速调节电瓶电压BSI碳罐阀车速节气门加热氧传感器加热喷射点火测试信号灯ANTIDEMARRAGECODE压力开关PRISECENTRALISEE风扇继电器EGR阀EGR阀位置助力转向到位信息ME7.4.4系统结构图东风技师学院[e-mail]7.4.4系统原理图东风技师学院[e-mail]232422212019181716151413121110987654321东风技师学院[e-mail]东风技师学院[e-mail]153031MMMotronicMPVW东风技师学院[e-mail]系统基本功能ME7发动机管理系统的基本功能是根据驾驶者的意愿设置相应的扭矩输出。具体地说，就是利用加速踏板位置传感器反映当前驾驶者的驾驶意愿，中央电控单元将认为当前的加速踏板位置传感器的测量值对应着一个特定的输出扭矩，为了获得这个对应的扭矩，中央电控单元将在采集各类发动机工况参数和车辆运行参数的基础上，协调各个输出控制信号，如：-气缸进气量-喷油量-点火正时以达到要求的输出扭矩，同时系统将监测当前运行参数的变化情况。东风技师学院[e-mail]系统辅助功能ME7系统同时广泛采用了辅助的开环和闭环控制功能，包括：—怠速控制—闭环控制—燃油蒸发排放控制—巡航控制—降低NOx排放的排气再循环控制(EGR)—降低HC排放的二次空气喷射控制东风技师学院[e-mail]7的主要控制系统发动机管理系统主要通过控制：进气、喷油、点火来实现对整个发动机的运行管理，本章将主要就以下三个分系统介绍ME7主要的控制系统：燃油系统点火系统进气系统东风技师学院[e-mail]节气门控制对火花塞式发动机而言，决定功率输出的首要因素是气缸进气量。发动机管理系统主要是通过调节节气门开度来控制气缸进气的。进气系统东风技师学院[e-mail]常规系统常规的设计是依靠机械的连接来控制节气门，借助系缆或机械拉杆传递加速踏板的运动，相应地转变成节气门的动作。发动机冷车启动时，为了克服较大的内部摩擦消耗需要吸入较多的空气和喷入额外多的燃油；同时，当辅助设备如空调压缩机被打开时，气缸也需要吸入更多的空气来弥补驱动功率的损失。进气系统1怠速旁通阀3节气阀2ECU4旁通管东风技师学院[e-mail]这些额外的空气要求可通过空气旁通执行器来满足，这种执行器能控制一个绕过节气门的额外气流通道。另一种选择是使用一种可随发动机需求变化而相应调整节气门最小开度的节气门执行器来满足这种要求。但这两种情况下为满足发动机需求波动而对空气流量进行电子控制的范围都是有限的，仅局限在某些特定工况，比如说怠速控制。进气系统东风技师学院[e-mail]带有ETC的系统如下图所示，ETC(电子节气门控制)控制涉及部件包括：加速踏板、EMSECU、和电子节气门总成。进气系统加速踏板EMSECU电子节气门体电子节气门控制系统：监测模块传感器执行器电子节气门总成东风技师学院[e-mail]系统部件说明：-加速踏板：内有两个输出信号同向变化的电位器负责监控踏板的位置。踏板的位置由驾驶员决定。-电子节气门体：包括节气阀门、节气门执行器(一直流电机)、节气门开度传感器。其中开度传感器是两个输出反向互补的电位器。ME-Motronic系统将ETC控制与负责点火、喷油和大量辅助功能的发动机管理ECU集成在一起，而无需为ETC配备一个专门的ECU。进气系统东风技师学院[e-mail]进气系统ETC控制系统部件：1电子节气门体2EMSECU3加速踏板下图给出的是一典型的ETC系统部件的图片：东风技师学院[e-mail]系统控制原理：加速踏板位置传感器将感受到的加速踏板位置信号传递给ECU，ECU计算出相应的节气门开度，在根据发动机当前运行工况作适当调整后，产生一个相应的控制信号传递给电子节气门总成的节气门执行器。节气门执行器能够对ECU的输出控制信号做出精确的响应，同时两个节气门位置传感器又将当前的节气门开度信息反馈给ECU，由ECU再做适当的反馈控制。电子节气门总成上的两个反相互补节气门位置传感器连同加速踏板上监控踏板运动行程的两个电位器，构成了整个ETC监控功能的一部分，能提供系统所期望的冗余度。进气系统东风技师学院[e-mail]在整个发动机运行期间，ETC控制系统会不断地检查和监测所有能影响节气门开度的传感器信号和计算。一旦遇到故障，系统的初始反应是回复到基于冗余传感器信号的状态并进行数据处理。如果没有冗余的信号可用，则节气门开度调整到默认的位置。进气系统东风技师学院[e-mail]尽管节气门控制是控制发动机进气的主要方式，仍然有许多其它的系统型式也能够实现对进入气缸中的新鲜空气和残留废气数量的调整，包括：-可变进排气阀门正时-排气再循环(EGR)-可变进气歧管布置(动态增压）-废气涡轮增压进气系统东风技师学院[e-mail]燃油供应与传送电动燃油泵从油箱中泵出燃油，经燃油滤清器强制过滤后，燃油被送往燃油分配管。燃油分配管上装有由电磁控制的喷油器，可以精确地将一定数量的燃油喷入进气歧管。在配有回油管的系统中，燃油流经油压调节器后多于的部分会返回油箱中。燃油系统东风技师学院[e-mail]燃油系统可分为带回流管和不带回流管的两种，在无回油管的系统中，油压调节器紧挨着油泵安装。回油管就可省略了，这不仅可减少生产的成本，而且可降低油箱里的温度。温度的降低意味着不仅碳氢化合物的排放更少，而且燃油蒸发排放系统的表现会更佳。右图给出的是带回流管的燃油系统。燃油系统54312带回流管的燃油系统1油罐2电动燃油泵3燃油滤清器4油压调节器5电磁喷油器东风技师学院[e-mail]燃油系统1）电动燃油泵2）燃油分配管3）燃油滤清器4）油压调节器5）电磁喷油器燃油系统的组成：东风技师学院[e-mail]1）电动燃油泵电动燃油泵维持着由油箱而来的连续不断的燃油流动。它可以安装在油箱里或者油箱外的油路中。目前多采用的是在油箱内安装油泵总成，这种油泵总成集成了油泵与油位传感器，并设有一涡旋状隔板结构以去除回油管中的油蒸汽。燃油系统两级电动输油泵（侧道泵和内啮合齿轮泵）1第一级（侧道泵）2主级（内啮合齿轮泵）3电动机转子4换向器5单向阀6电线接头东风技师学院[e-mail]2）燃油分配管燃油经油泵后流过燃油分配管，燃油分配管上装有喷油器，在这里燃油被均匀的分配到各个喷油器。在有回油管的系统中还有压力调节器。燃油分配管的尺寸经过精心设计，以防止由于喷油器的开关引起谐振造成局部的油压波动。这就避免了在负荷或转速变化的过渡工况时喷入不规则数量的燃油。视不同车型的特殊需要，燃油分配管可采用钢制、铝制或塑料材料制造。同时燃油分配管也可集成一个测试阀，供检修时卸压以及测试之用。燃油系统东风技师学院[e-mail]3）燃油滤清器燃油杂质造成的污染会影响油压调节器与喷油器的工作。因此有必要在油泵的下游安装一个燃油滤清器。滤清器中含有纸制的滤芯，滤芯上带有许多平均直径仅10μm的微孔。燃油系统燃油滤清器1纸质滤芯2滤网3支承板东风技师学院[e-mail]4）油压调节器喷油量由喷油脉宽和燃油分配管与进气歧管的压差决定。有回油管的系统由油压调节器负责维持燃油系统与进气歧管的压差恒定。燃油系统油压调节器1进气歧管接头，2弹簧，3压板，4膜片，5阀片，6进油口，7回油口。东风技师学院[e-mail]5）油压衰减器喷油器的