汽油機電子控制工程

1、2022-3-172022-3-17o復習：汽油機和柴油機幾個概念：內燃機&外燃機；四沖程&二沖程；點燃&壓燃；（爆震）均質燃燒&分層燃燒； （直噴）汽油機電控&柴油機電控；汽車柴油化；前言2022-3-1711汽油機及其性能指標；12控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)結構；13基于扭矩結構的控制算法模型；1 綜述2022-3-17o汽油機及其控制目標1 綜述 汽油機是一種使汽油和空氣的混合物在其汽缸內部燃燒產生熱能，并將熱能轉換為機械能的動力裝置。車用汽油機通常為四沖程汽油機，如圖所示。我們把汽油機連續(xù)完成進氣、壓縮、膨脹做功和排氣四個沖程叫作汽油機的一個工作循環(huán)。工作

2、循環(huán)不斷延續(xù)下去，汽油機就不斷向外輸出功率。2022-3-17o汽油機工作過程要點通常，汽油機在進氣行程吸入的是燃料和空氣的混合氣，由于混合氣是在汽缸外部形成的，燃料與空氣 的混合時間較長，所以進入汽缸內部之后混合已比較均勻。如果燃燒效率相同，汽油機的輸出功率正比于進入汽油機內部的可燃混合氣總數，進入的混合氣越多，汽油機輸出的功率越大?？杖急瓤杖急扔糜诿枋隹扇蓟旌蠚庵锌諝馀c燃料的質量之比。燃油供給系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)：按要求，供給燃油和空氣，并使之均勻混合后進入汽缸。點火點火：進入汽油機的可燃混合氣在壓縮行程后期由火花塞點燃點燃，并在膨脹行程對外做功。1 綜述 進氣、壓縮、

3、膨脹做功和排氣四個沖程2022-3-17o汽油機主要性能指標動力性能動力性能有效功率：指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的功率，通常用Pe表示，單位為kW。 有效扭矩：指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的扭矩，通常用Te表示，單位為Nm。轉速：指發(fā)動機曲軸每分鐘的轉數，通常用n表示，單位為r/min。 經濟性能經濟性能燃油消耗率：是發(fā)動機每發(fā)出1kW有效功率在1小時內所消耗的燃油質量，通常用ge表示，其單位為g/kWh排放性能排放性能排放性能指標包括排放煙度、有害氣體(CO，HC，NOx)排放量、噪聲等。 其他：安全性、舒適性其他：安全性、舒適性1 綜述 2022-3-17o汽油機工況1 綜述 扭矩轉

4、速驅動螺旋槳驅動發(fā)電機驅動水泵點工況線工況面工況汽車運行工況是最復雜的面工況工況和性能緊密相關2022-3-17o影響汽油機主要性能的決定因素 由汽油機的工作原理可知，可燃混合氣的制備及其在缸內可靠、適時地點燃是決定汽油機運轉穩(wěn)定性及動力性、經濟性等至關重要的因素。完成這兩項功能的是汽油機的燃油供給系和點火系。 燃油供給系統(tǒng)（空燃比控制）；燃油供給系統(tǒng)（空燃比控制）；點火系統(tǒng)（點火控制）點火系統(tǒng)（點火控制） ；進排氣系統(tǒng)（進排氣控制）；進排氣系統(tǒng)（進排氣控制）；。結論：改進汽油機性能首先要改進燃油供給系統(tǒng)、點火系統(tǒng)和進排氣系統(tǒng)性能。1 綜述 進氣壓縮膨脹做功排氣2022-3-17圖 化油器式發(fā)

5、動機 化油器式發(fā)動機有百年發(fā)展和在發(fā)動機歷史上重要地位，但由于節(jié)能減排的要求日益提高，已經被淘汰。o化油器式發(fā)動機1 綜述 2022-3-17o化油器式汽油機性能的局限性 圖 化油器結構空燃比的調節(jié)依賴化油器機械結構來實現(xiàn)。1 2022-3-17o化油器式汽油機性能的局限性 圖 點火提前角及能量的調節(jié)性能點火提前角及能量的調節(jié)依賴離心、真空等機械結構來實現(xiàn)。1 綜述 2022-3-17o化油器式發(fā)動機缺點化油器缺點：燃油霧化質量受空氣密度的影響；空燃比受空氣密度的影響；多缸混合不均勻；負荷變動造成油耗和排放惡化；體積效率低；化油器結冰；發(fā)動機姿態(tài)受限制；發(fā)動機倒拖影響排放和油耗；后果：排放和油

6、耗問題突出1 綜述 2022-3-17o12電噴發(fā)動機圖 發(fā)動機電子控制系統(tǒng) 1 綜述 2022-3-17o電噴發(fā)動機的結構優(yōu)勢噴油量、點火時刻及能量等完全由控制器軟件“柔性”控制，因此，汽油機性能可以大大優(yōu)化。1 綜述 2022-3-17 發(fā)動機電子控制系統(tǒng)：發(fā)動機電子控制系統(tǒng)： 又稱發(fā)動機管理系統(tǒng)EMS （Engine Management System）、發(fā)動機集中控制系統(tǒng)，就是將多項目控制集中在一個動力控制模塊PCM （ Power Control Module ）或發(fā)動機控制單元ECU （ Engine Control Unit）上完成，共用傳感器。主要由傳感器、 PCM和執(zhí)行器組成

7、。o發(fā)動機電子控制系統(tǒng)1 綜述 2022-3-17o發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的組成檢測發(fā)動機運行參數，并送至控制單元。接受傳感器的輸入信號，分析計算后產生輸出信號送至執(zhí)行器。接收控制單元的輸出信號，產生執(zhí)行動作，實現(xiàn)各種控制。1 綜述 2022-3-17o發(fā)動機電子控制系統(tǒng)軟件架構1 綜述 AUTOSAR是由歐日的主要汽車生產商和一些芯片制造商推出的產業(yè)標準。是為了應對日益復雜的汽車電子系統(tǒng)：提高系統(tǒng)的靈活性；增加系統(tǒng)的更新和升級性能；改善系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性；在設計過程中能更早地發(fā)現(xiàn)問題。其中，The Run-Time Environment (RTE): 提供基礎的通信服務，支持軟件構件間和軟件

8、構件到基礎軟件模塊的通信。 2022-3-17o發(fā)動機電子控制系統(tǒng)重要傳感器、執(zhí)行器 1）節(jié)氣門位置傳感器及電子油門 節(jié)氣門位置傳感器主要用于獲取駕駛指令和推算進氣量； 1 綜述 2022-3-17o發(fā)動機電子控制系統(tǒng)重要傳感器、執(zhí)行器 1 綜述 2）轉速和相位傳感器 2022-3-17o發(fā)動機電子控制系統(tǒng)重要傳感器、執(zhí)行器 1 綜述 2）轉速和相位傳感器 汽油機中需要相位信號控制的系統(tǒng)：噴油相位（正時）控制系統(tǒng)；點火相位（正時）控制系統(tǒng)；配氣相位（正時）控制系統(tǒng)；。03602022-3-17o發(fā)動機電子控制系統(tǒng)重要傳感器、執(zhí)行器 1 綜述 4）噴嘴 5）電子點火系統(tǒng)2022-3-17o發(fā)動機

9、電子控制系統(tǒng)重要傳感器、執(zhí)行器 1 綜述 6）怠速執(zhí)行器2022-3-17o發(fā)動機電子控制系統(tǒng)重要傳感器、執(zhí)行器 1 綜述 7）進氣流量傳感器、進氣壓力傳感器、進氣溫度傳感器 測量發(fā)動機冷卻液溫度，避免發(fā)動機過熱； 冷卻液（發(fā)動機）溫度傳感器 2022-3-17o發(fā)動機電子控制系統(tǒng)重要傳感器、執(zhí)行器 1 綜述 8）發(fā)動機爆震傳感器用于測量汽油機有無爆震； 2022-3-17o發(fā)動機電子控制系統(tǒng)重要傳感器、執(zhí)行器 1 綜述 9）氧傳感器（傳感器）主要用于測量廢氣中氧含量，可以進一步判斷空燃比是否合適，又稱入傳感器； 2022-3-17o發(fā)動機電子控制系統(tǒng)重要傳感器、執(zhí)行器 1 綜述 9）氧傳感器

10、（傳感器）二氧化鋯式氧傳感器； 2022-3-17o發(fā)動機電子控制系統(tǒng)重要傳感器、執(zhí)行器 1 綜述 9）氧傳感器（傳感器）二氧化鈦式氧傳感器 ； 2022-3-17l燃油控制：控制噴油量和噴油正時l點火控制：控制點火提前角、閉合角和爆震控制l怠速控制、排放控制、進氣控制、增壓控制、點火失效控制、自診斷系統(tǒng)等。o發(fā)動機電控系統(tǒng)的控制項目1 綜述 2022-3-17o電噴發(fā)動機特點1、電子控制，響應快2、進氣阻力減少，體積效率高 3、驅動的穩(wěn)定性高4、點火提前角優(yōu)化控制 5、各缸工作差異不大 1 綜述 2022-3-17o電噴發(fā)動機特點 1.空然比控制精確 2.霧化好 3.混合氣受環(huán)境影響小 4.

11、偏濃修正少5.怠速轉速低 6.斷油及停缸方便 7.可增大氣門疊開角 8.易實現(xiàn)稀薄燃燒 1 綜述 2022-3-17o電噴發(fā)動機特點1.可實現(xiàn)空燃比閉環(huán)控制2.為三元催化器提供條件 3.實現(xiàn)排放監(jiān)控4.易實現(xiàn)稀薄燃燒5.結合EGR廢氣再循環(huán)效果更佳1 綜述 2022-3-17o電噴發(fā)動機類型性能比較 系統(tǒng)類型系統(tǒng)類型 指標指標 化油器化油器 單點噴射單點噴射 多點噴射多點噴射 缸內直接噴射缸內直接噴射動動力力性性功率功率 +扭矩扭矩* 加速性加速性*+經濟性經濟性-+排排放放HC及及CO-+-+成本成本+*進氣增壓適用性進氣增壓適用性*+符號意義： - 較差； * 一般； + 好； + 很好；

12、 + 非常好。另注：表中的排放指標除化油器外均指帶三元催化器的狀態(tài)。 1 綜述 2022-3-17o電噴發(fā)動機類型噴射位置噴入汽缸噴在進氣門前噴在節(jié)氣門上直接噴射間接噴射連續(xù)噴射間歇噴射開環(huán)控制閉環(huán)控制模擬控制數字控制機械控制電子控制控制噴射方式1 綜述 2022-3-17o按噴射位置分類:進氣管噴射指的是噴油器將汽油噴入進氣管，在進氣管內形成混合氣。進氣管噴射噴油器的噴油壓力低，只有200300KPa（0.20.3MPa）。缸內直噴發(fā)動機指的是噴油器直接將汽油噴入氣缸，這種方式噴油器的噴油壓較高，可達35MPa，噴油器的結構比進氣管噴射復雜。 1 綜述 2022-3-17單點噴射 噴油器安裝

13、在進氣總管的節(jié)氣門上方，類似于化油氣器式汽油機。多點噴射 每一個氣缸的進氣岐管上都安裝了一個噴油器，汽油噴在進氣門附近并與空氣混合。o按噴嘴數量分類:1 綜述 2022-3-17o13電噴發(fā)動機歷史汽油噴射技術的發(fā)展歷史起源于，由德國Wright兄弟首先在飛機發(fā)動機上采用了向進氣管連續(xù)噴射汽油的混合氣配制方法。第二次世界大戰(zhàn)以后，汽油噴射技術才逐漸應用于汽車發(fā)動機上。 60年代以前，車用汽油噴射裝置大多采用機械式柱塞噴射泵，其控制功能借助于機械裝置來實現(xiàn)，結構復雜、價格昂貴，因此發(fā)展緩慢，技術上無重大突破，應用范圍也僅限于賽車和為數不多的追求高速和大功率的豪華型轎車上，在車用汽油發(fā)動機領域內化

14、油器仍占有絕對的優(yōu)勢。70年代后期，全球電子技術有了長足的進步，特別是集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，迅速推動了計算機控制技術在汽車技術上的應用并快速發(fā)展。發(fā)動機電子控制技術從單一的點火時刻控制和單一的燃油噴射空燃比控制開始，逐步擴展到發(fā)動機怠速控制、排氣再循環(huán)(EGR)控制、燃油蒸發(fā)控制(EVAP)、可變進氣控制、渦輪增壓控制等多項內容的發(fā)動機綜合控制系統(tǒng)，稱為發(fā)動機集中控制系統(tǒng)。90年代中后期，伴隨著計算機網絡技術的發(fā)展，發(fā)動機電子控制系統(tǒng)已成為車載局域網絡的重要組成部分。1997年以后，內燃式汽油機已開始采用汽油直噴技術進行稀薄燃燒，進一步降低了油耗和排放。1 綜述 2

15、022-3-17o14汽油機電噴系統(tǒng)的扭矩結構模型 發(fā)動機最終輸出的扭矩是發(fā)動機性能的重要指標，而且汽車的加速和減速過程其實就是發(fā)動機輸出扭矩增加和減少的過程，因此發(fā)動機電子控制的核心是扭矩控制，所有發(fā)動機運行參數的控制都是圍繞扭矩來進行，通過扭矩數學模型計算出目標輸出扭矩，然后再通過進氣、噴油、點火等一系列動作來實現(xiàn)。目前各大公司的汽油機電子控制系統(tǒng)大多是基于扭矩結構的，例如博世、西門子和德爾福。1 綜述 2022-3-17o14汽油機電噴系統(tǒng)的扭矩結構模型 第一步是扭矩需求分析及目標扭矩計算。第二步就是實現(xiàn)目標扭矩值。1 綜述 特點：嚴格按照基本物理方程構造; 子系統(tǒng)可以很容易的構造并加入

16、 到基本扭矩結構之中，例如進氣 管長度可變子系統(tǒng)，凸輪軸相位 調節(jié);基本匹配簡單化，只有在發(fā)動機 硬件更改情況下，才需要重新匹配;子功能模塊可以相互獨立進行匹配， 如， 催化器、怠速調節(jié)、增壓壓力調節(jié)、行駛速度調節(jié)等。2022-3-17o汽油機扭矩需求分析及目標扭矩計算 第一步是計算目標扭矩，最主要的扭矩當然來自于駕駛員加速踏板，但其他子系統(tǒng)的扭矩要求同樣不可忽視，例如怠速控制，倒拖控制，車輛動態(tài)控制，駕駛舒適性控制，車速和發(fā)動機轉速限制，發(fā)動機部件溫度保護等。綜合全部扭矩要求以后，還必須考慮在啟動，怠速，催化器加熱等情況下的發(fā)動機扭矩儲備問題，最后得到一個在當前工況下的目標扭矩值。1 綜述

17、2022-3-17o14汽油機扭矩轉換計算 1 綜述 第二步就是實現(xiàn)目標扭矩值，通過一個轉化器，將目標扭矩值分別換算到直接影響扭矩值的各個發(fā)動機變量例如節(jié)氣門開度，點火角，噴油脈寬，增壓壓力等。2022-3-17o扭矩方程構造)(dzw * (red) * )(*),(_motoptnrlMiMi 1 綜述 其中：Mi:燃燒產生的內部實際扭矩;nmot:發(fā)動機轉速；rl為相對進氣充量，代表負荷；為空氣燃油比例；dzw實際點火角與最優(yōu)點火角差值；red：斷油缸數 。系數:2022-3-17o點火角效率 通過對不同發(fā)動機的多次測量結果表明，點火角效率n（dzw）對最后實際輸出扭矩的關系由最優(yōu)點火角

18、和實際點火角之間的差值決定，與轉速負荷沒有關系。如圖所示，測量點涵蓋了該發(fā)動機的全部負荷和轉速范圍，從中得出了點火角效率和dzw的關系式，在眾多測量點中間的線是用均方根誤差最小的方法擬合出來的曲線（標準偏差大約為1.5Nm），因此在ECU中使用該曲線作為特性線是完全滿足精度要求的。 實測和計算的點火角效率比較實測和計算的點火角效率比較1 綜述 2022-3-17o空燃比效率 空燃比效率定義為不同空燃比下的有效熱效率除以理論空燃比下的有效熱效率。采用的實驗方法為穩(wěn)定工況，保持空燃比為14.7，調整點火角至MBT(Minimum Spark Advance for Best Torque)點后，保

19、持點火提前角不變，調整空燃比。橫坐標為實際空燃比，縱坐標為空燃比效率。在多個具有代表性的工況點,空燃比從14.6 開始變稀，空燃比效率先增加，在空燃比達到15.5 左右時，空燃比效率開始下降，而空燃比從14.6 開始加濃時空燃比效率是逐漸減少的。趨勢和NOX排放一致，其擬合誤差隨不同工況有所區(qū)別?？杖急刃屎涂杖急刃屎蚇OXNOX排放的比較排放的比較1 綜述 2022-3-17o汽油機輸出扭矩實現(xiàn)（兩路實現(xiàn)） 扭矩結構通過兩條路徑來實現(xiàn)，一條路徑稱之為慢速空氣路徑，控制所有影響缸內充量的執(zhí)行器，例如節(jié)氣門，廢氣渦輪增壓閥等；另一條路徑稱之為快速曲軸同步路徑，控制所有其他影響扭矩的執(zhí)行器，例如

20、點火，噴油，燃油切斷等。這樣做的好處是發(fā)動機可以在動態(tài)工況下，快速響應扭矩需求。 扭矩結構兩路實現(xiàn)的優(yōu)點扭矩結構兩路實現(xiàn)的優(yōu)點 1 綜述 2022-3-17o汽油機電噴系統(tǒng)的標定和匹配 第一階段稱為熱力學開發(fā)，這一階段由于發(fā)動機硬件還未最后確定，因此此時進行的匹配和標定是粗糙和大致的，一般是從型號相近的發(fā)動機ECU中獲取相關數據特性場，大致標定點火，噴油等重要的特性場，觀察發(fā)動機在各個工況點的運行狀況，檢查發(fā)動機的各個附件如燃油泵，機油泵，水泵，節(jié)氣門等各機械運動部件是否滿足設計要求，最后對發(fā)動機進行測試，畫出特性曲線，檢查最終輸出最大扭矩，最大功率以及燃油消耗率是否達到設計要求。第二階段稱為

21、臺架穩(wěn)態(tài)標定，當熱力學開發(fā)階段結束以后，發(fā)動機就被安裝至發(fā)動機測試臺架上，這一階段的標定至關重要，直接影響下一階段的整車標定，主要的工作是進氣系統(tǒng)標定，扭矩模型標定，另外還有一些小模塊例如爆震控制，排氣溫度模型標定，排放控制等。第三階段就是整車標定，將發(fā)動機裝車以后，在轉鼓試驗臺上進行最后階段的匹配，這一部分的工作主要包括冷啟動，排放，怠速穩(wěn)定性，以及駕駛性能。全部參數標定結束以后，還要進行冬季試驗，夏季試驗和高原試驗，以檢驗匹配數據的可靠性。 發(fā)動機臺架匹配標定試驗是整個匹配標定工作中基礎性的一步，是獲取電控系統(tǒng)各控制參數的基本手段。 1 綜述 2022-3-172 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽

22、油機燃油系統(tǒng)電子控制21空燃比對汽油機性能的影響22供油系統(tǒng)及影響噴油精度的因素23汽油機進氣量信息的獲取24燃油定量決策25 閉環(huán)控制26根據工況的燃油噴射修正27油箱蒸發(fā)物控制2022-3-17o空燃比和發(fā)動機性能理論空燃比 A/F= 14.7=空空燃燃比比14.72 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制過量空氣系數過量空氣系數 2022-3-17o空燃比和發(fā)動機性能2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制經濟空燃比功率空燃比2022-3-17o空燃比和發(fā)動機性能2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制空燃比與排放2022-3-17o空燃比和發(fā)動機性能2 汽油機燃油

23、系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制空燃比與排放2022-3-17o電噴發(fā)動機進氣系統(tǒng)2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o電噴發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o電噴發(fā)動機燃油泵2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o電噴發(fā)動機油軌2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o電噴發(fā)動機燃油壓力調節(jié)器、阻尼器2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o電噴發(fā)動機燃油噴嘴2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o電噴發(fā)

24、動機燃油噴嘴 電壓驅動是指正ECU驅動噴油器噴油電脈沖的電壓是恒定的。這種噴油器又可分為高阻型和低阻型兩種。低阻型噴油器是用56V的電壓驅動；其電磁線圈的電阻較小，約34；不能直接和12V電源連接，否則，會燒壞電磁線圈，因此需串聯(lián)附加電阻。高阻抗型噴油器是用12V電壓驅動；其電磁線圈電阻較大，約為1216；在檢修時，可直接和12V電源連接。 在電流驅動回路中無附加電阻，低阻噴油器直接與蓄電池連接，通過ECU中的晶體管對流過噴油器電磁線圈的電流進行控制。電流驅動脈沖開始時是一個較大的電流，使電磁線圈產生較大的吸力，以打開針閥，然后再用較小的電流保持針閥的開啟。 噴油器按電磁線圈的控制方式不同，可

25、分為電壓驅動式和電流驅動式兩種，如圖所示。2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o電噴發(fā)動機燃油噴嘴特性2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制噴油量Q=噴嘴流量qf * ti噴嘴流量qf：g/sti：噴油時間msqf：噴嘴流量，g/s；K：和流量系數膨脹系數幾何尺寸相關的系數；p：燃油差壓值 ，Pa ；1 ：燃油的密度，kg/m3； 噴嘴流量2022-3-17o電噴發(fā)動機燃油噴嘴類型2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o電噴發(fā)動機燃油噴油相位2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制同時噴射(節(jié)省硬件，性能差)成組噴射(

26、硬件適中，性能較好)順序噴射(硬件成本高，性能好)2022-3-17o燃油定量及控制系統(tǒng)2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制理論上，根據空氣&燃油理想混合要求，只要知道實際的進氣量，就可以簡單計算出需要的噴油量。噴嘴的噴油量可以事先試驗標定，可以非常精確；但進氣量的測量難度大，精度差，涉及的因素多，是一個關鍵的技術。理論空燃比為 A/F= 14.72022-3-17o燃油定量及控制系統(tǒng)2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制進氣量的測量方法很多，主要可以這樣歸類：直接測量：1 空氣質量流量計；間接測量：2 轉速密度法；3 轉速轉角法；2022-3-17o空氣質量流量

27、傳感器2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制空氣質量流量傳感器構造及敏感元件2022-3-17o空氣質量傳感器原理2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制空氣質量流量測量電路原理空氣質量流量傳感器輸出2022-3-17o空氣質量傳感器原理2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制空氣質量流量傳感器內部溫度調整cradncfcQQQQPessRIPe MsBsRRUI)()(2/1MsscradncfcBRRRQQQQU)(ttAhQssfc0ncQ0cQ)(44ttAQssradkttt)20(0傳感電阻熱功率：傳感器輸出信號電壓 計算：簡化：fcQPe其中：傳感電阻熱

28、功率：強制對流功率：自然對流功率：輻射功率：傳導功率：傳感器電流、電阻ssRIncQradQcQBU環(huán)境空氣溫度傳感電阻表面溫度積傳感電阻有效傳熱表面：波爾茲曼常數數：傳感電阻表面輻射系強迫對流換熱系數:ttAhsa2022-3-17o轉速密度法2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制真空度傳感器2022-3-17o轉速密度法2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制MnormMluftrl breffirgsTTVhVhPPPrl00)(mRTPV breffirgsbreffluftluftTRVhPPTRVhPM)(00TRVhPMnormMluft：實際進入燃燒室的進氣充

29、量；：實際進入燃燒室的進氣充量； Mnorm：標準情況下充滿燃燒室的進氣充量；：標準情況下充滿燃燒室的進氣充量；P0，T0：標準情況下，大氣壓力和大氣溫度；：標準情況下，大氣壓力和大氣溫度；Pluft，Tbr：實際進氣壓力和進氣溫度；：實際進氣壓力和進氣溫度；Pirg：殘余廢氣分壓力；：殘余廢氣分壓力；Vheff，Vh：氣缸的有效容積和理論容積。：氣缸的有效容積和理論容積。2022-3-17o轉速轉角法2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制節(jié)氣門位置傳感器)(vdkspvdktvdkPPKLAFffMsndkMsdkvdktvdkTTf00PPfvdkpvdk12)()(1)(vdk

30、svdksvdksPPPPPPKLAFMsdk，Msndk：標準情況下流過節(jié)氣門的空氣流量；Ftvdk，F(xiàn)pvdk：氣體壓力和溫度修正系數；KLAF：空氣流動系數，與節(jié)氣門前后壓力有關;K：空氣比熱比，為 1.4。2022-3-17o其他：阻流板式空氣流量傳感器2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制阻流板式空氣流量傳感器特點: 阻流板式空氣流量傳感器結構簡單、價格便宜、具有良好的工作可靠性，在發(fā)動機空氣流量的變化范圍內其測量精度穩(wěn)定。其缺點是進氣阻力大、信號的反應比較遲緩，由于測量的是體積流量，需要對大氣壓力及進氣溫度進行修正。 2022-3-17o其他：超聲波空氣流量傳感器 卡門渦

31、旋的頻率f與空氣流速v有如下關系：式中 d 渦流發(fā)生器外徑； St斯特羅巴爾數。 合理地設計進氣通道截面積和渦流發(fā)生器的尺寸，使發(fā)動機進氣流速范圍內的St為一常數。這樣，只要測出卡門渦旋的頻率f，就可以知道空氣的流速v，乘以空氣通道的截面積便可獲得空氣的體積流量。 2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o發(fā)動機空氣流量傳感器動態(tài)特性比較2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制信號節(jié)氣門信號真空度信號阻流板信號熱線信號熱膜信號2022-3-17o發(fā)動機噴油決策2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制噴油匹配數據庫（MAP圖）空燃比閉環(huán)控制各工況策略（包

32、括起動等）2022-3-17o發(fā)動機噴油決策MAP圖噴油時間特性場2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o發(fā)動機噴油決策說明進氣溫度/氣壓修正：針對進氣體積流量2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制最高轉速限制：使轉速在最高轉速+/-150rpm范圍波動，提醒駕駛員；電壓修正：針對電池電壓對噴油量的影響；2022-3-17o發(fā)動機閉環(huán)控制2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制=0.9912022-3-17o發(fā)動機氧傳感器2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o發(fā)動機線性氧傳感器2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電

33、子控制2022-3-17o發(fā)動機三元催化器2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o發(fā)動機窗2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o發(fā)動機閉環(huán)控制面臨的主要問題2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制1 信號滯后（死時間）；2 信號不能反饋實際數值；3 控制精度高；0.9912022-3-17o發(fā)動機閉環(huán)控制策略2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機閉環(huán)控制噴油修正系數調整策略2022-3-17o發(fā)動機閉環(huán)控制策略2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機閉環(huán)控制噴油自學習值獲取2022-3-17o發(fā)動機

34、閉環(huán)控制策略2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機閉環(huán)控制噴油自學習值分配：1）乘法修正系數：如，海拔高度引起的空氣密度變化；燃油成分；（全過程）2）加法修正系數：如，進氣管漏氣；噴嘴誤差；（進氣流量/噴油量小時識別）2022-3-17o各個發(fā)動機工況下的控制策略起動和暖機工況燃油定量控制怠速轉速控制倒拖工況燃油定量控制過渡工況燃油補償部分負荷和全負荷工況燃油定量控制2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o起動和暖機工況燃油定量控制2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機溫度越低，汽油越容易凝結在進氣歧管及氣門，造成混合氣過稀霧化不良，

35、汽油機不易啟動，因此要增加噴油量，幫助汽油機起動。ECU依照冷卻水的溫度給予不同的修正系數，水溫越低修正系數越大，噴油量增加，起動以后修正系數慢慢減少至零為止。實際上，暖機過程還有一個加熱排氣管的要求。一般采取提供稀薄混合氣、推遲點火的方法來實現(xiàn)。2022-3-17o發(fā)動機怠速空氣執(zhí)行器2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o發(fā)動機怠速空氣執(zhí)行器2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o發(fā)動機怠速空氣執(zhí)行器2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制2022-3-17o怠速轉速控制2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制怠速轉速

36、控制根據發(fā)動機溫度及工況有關。2022-3-17o部分負荷工況2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制o全負荷工況修正閉環(huán)控制全負荷混合氣加濃2022-3-17o過渡工況的燃油修正2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制過渡工況的識別；過渡工況的策略；2022-3-17o倒拖工況燃油定量控制2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制倒拖控制策略；2022-3-17o發(fā)動機油箱蒸發(fā)物排放控制2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制油箱蒸發(fā)物吸收；炭罐清洗；怠速、全負荷工況需求；2022-3-17o發(fā)動機炭罐清洗2 汽油機燃油系統(tǒng)電子控制汽油機燃油系統(tǒng)電子控制炭罐含油

37、量的影響；炭罐自學習；清洗氣流量控制；2022-3-173.1點火提前角及其優(yōu)化3.2點火系統(tǒng)介紹3.3爆震控制3.4主要工況點火提前角控制3.5閉合角電子控制3 汽油機點火系統(tǒng)電子控制汽油機點火系統(tǒng)電子控制2022-3-17o汽油機點火系統(tǒng)3 汽油機點火系統(tǒng)電子控制汽油機點火系統(tǒng)電子控制2022-3-17o汽油機點火系統(tǒng)對性能的影響3 汽油機點火系統(tǒng)電子控制汽油機點火系統(tǒng)電子控制點火對經濟、排放性能的影響2022-3-17o汽油機點火系統(tǒng)對性能的影響3 汽油機點火系統(tǒng)電子控制汽油機點火系統(tǒng)電子控制點火對動力性能的影響2022-3-17o汽油機傳統(tǒng)點火系統(tǒng)3 汽油機點火系統(tǒng)電子控制汽油機點火系統(tǒng)電子控制汽油機傳統(tǒng)點火系統(tǒng)結構2022-3-17o汽油機傳統(tǒng)點火系統(tǒng)3 汽油機點火系統(tǒng)電子控制汽油機點火系統(tǒng)電子控制汽油機傳統(tǒng)點火系統(tǒng)原理2022-3-17o汽油機傳統(tǒng)點火系統(tǒng)3 汽油機點火系統(tǒng)電子控制汽油機點火系統(tǒng)電子控制按下電鍵，電路中電流i隨時間t增長的規(guī)律為 L充電功率： P=i* VL=i*（V-iR）L存儲能量： E=Pdt電路最大電流為充電過程2022-3-17o汽油機傳統(tǒng)點火系統(tǒng)3 汽油機點火系統(tǒng)電子控制汽油機點火系統(tǒng)