【正文】 、精度要求更高 , 全方位對(duì)轎車性能進(jìn)行電腦控制。由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子產(chǎn)品的生產(chǎn)主要集中在少數(shù)外資企業(yè)，利潤(rùn)率很高。 汽車市場(chǎng)發(fā)展的焦點(diǎn)是圍繞安全、節(jié)能、環(huán)保、舒適、方便的主題為消費(fèi)者提供高質(zhì)量、安全可靠、多功能低價(jià)位的創(chuàng)新產(chǎn)品。汽車電子技術(shù)的發(fā)展為提高整車性能起到了關(guān)鍵性的作用。 2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)概述 3 2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)概述 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)介紹 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng) (Engine Electronic Control System， 簡(jiǎn)稱 EECS)通過電子控制手段 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、噴油、空氣與燃油的比率、排放廢氣等進(jìn)行優(yōu)化控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳工況，達(dá)到提高性能、安全、節(jié)能、降低廢氣排放的目的。 一、電控燃油噴射 發(fā)動(dòng)機(jī)各種運(yùn)行工況的最佳噴油持續(xù)時(shí)間已存放在 ECU 的存儲(chǔ)器中 , ECU 根據(jù)空氣流量計(jì)或絕對(duì)壓力傳感器 , 轉(zhuǎn)速傳感器 , 進(jìn)氣溫度傳感器 , 冷卻水溫度 傳感器等提供的信號(hào) , 計(jì)算出最佳噴油持續(xù)時(shí)間 , 控制噴油器。 二、電控點(diǎn)火裝置 發(fā)動(dòng)機(jī)各種運(yùn)行工況下的最佳點(diǎn)火定時(shí)的數(shù)據(jù)已存入 ECU 的存儲(chǔ)器中 , ECU 根據(jù)來大學(xué)本科畢業(yè)論文 4 自進(jìn)氣歧管壓力或進(jìn)氣量、節(jié)氣門位置、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻水綠度等信號(hào)控制點(diǎn)火正時(shí) ,使點(diǎn)火時(shí)刻保持在最佳值。 三、怠速控制 在 ECU 的存儲(chǔ)器中存貯了不同怠速的控制目標(biāo)值 , ECU 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 , 冷卻水溫度 , 空調(diào)開關(guān) , 動(dòng)力轉(zhuǎn)向等信號(hào)控制怠速執(zhí)行器 , 使怠速轉(zhuǎn)速接近目標(biāo)值。 五、進(jìn)氣控制 包括動(dòng)力閥控制和 渦流控制閥。 六、自我診斷功能 發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中 ECU 不斷檢測(cè)各種傳感器的輸入信號(hào) , 若 ECU 檢測(cè)到輸入信號(hào)中任何一個(gè)信號(hào)出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象 ,ECU 即 將不正?，F(xiàn)象用數(shù)據(jù)形式存入存儲(chǔ)器 , 并通過數(shù)據(jù)或燈光顯示 , 揭示駕駛員發(fā)動(dòng)機(jī)出故障應(yīng)進(jìn)行修理。 電控系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的改善 一、動(dòng)力性提高 從奔馳 300 型 3L 級(jí)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展說明電控發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的提高。 二、燃油經(jīng)濟(jì)性的改善 電控汽油噴射系統(tǒng)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件 , 由微型計(jì)算機(jī)經(jīng)過精密計(jì)算控制不同工況下的空燃比 , 并且可在減速時(shí)斷油。 三、排放性能的改善 2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)概述 5 電控汽油噴射系統(tǒng)采用氧傳感器及三元催化反應(yīng)器等閉環(huán)控制系統(tǒng) , 可以使汽油機(jī)的有害排放物大幅度地減少 , 其中一氧化碳降低約 85%, 碳?xì)浠衔锝档图s 80%, 氮氧化物降低約 70%, 完全可以達(dá)到目前各國(guó)對(duì)汽車排放的法規(guī)的規(guī)定。傳感器作為輸入部分 , 用于測(cè)量物理信號(hào)溫度和壓力等 ,將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。 （一）傳感器 汽車傳感器的工作條件極為惡劣 , 因此 ,傳感器能否精確可靠地工作至關(guān)重要。智能化、集成化和數(shù)字化將是傳感器 的未來發(fā)展趨勢(shì)。 （二）執(zhí)行器 執(zhí)行器用來精確無誤地執(zhí)行 ECU 發(fā)出的命令信號(hào) , 執(zhí)行器工作的精確與否將最終影響電控的成敗 , 其工作可靠性和精確性一直作為研究重點(diǎn)而倍受關(guān)注。執(zhí)行器的發(fā)展方向是智能化執(zhí)行器和固態(tài)智能動(dòng)力裝置。微機(jī)的運(yùn)算速度快 , 精度高 , 能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制 , 并具備多中斷響應(yīng)等功能。除通用型微機(jī)和單片機(jī)外 , 專用的汽車微機(jī)也已研制出來?？梢哉f , 當(dāng)前 ECU 的發(fā)展總趨勢(shì)是從單系統(tǒng)單機(jī)控制向多系統(tǒng)集中控制過渡。 大學(xué)本科畢業(yè)論文 6 3 花冠轎車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng) 豐田車電子控制點(diǎn)火系統(tǒng) 豐田車發(fā)動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱 TCCS（ Toyota Computer Controlled System）系統(tǒng)，它也是集燃油噴射（空燃比）控制、點(diǎn)火時(shí)刻控制、怠速控制、自動(dòng)變速器控制和自診斷（故障）系統(tǒng)等為一體的發(fā)動(dòng)機(jī)集中電子控制系統(tǒng)。 豐田車電子控制點(diǎn)火系統(tǒng) 工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī) ECU 根據(jù)傳感器輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)工作信息，經(jīng)過計(jì)算、 處理、判斷，輸出控制信號(hào)至點(diǎn)火器，適時(shí)地控制點(diǎn)火器中大功率晶體管導(dǎo)通和截止，進(jìn)而控制一次電路的通斷，達(dá)到控制點(diǎn)火的目的。點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電，經(jīng)配電器送至各缸火花塞。它向電子控制器 ECU 輸入活塞位置（上止點(diǎn)）、曲軸轉(zhuǎn)角、曲軸轉(zhuǎn)速等信息。點(diǎn)火提前角的數(shù)據(jù)是在各種工況下通過大量實(shí)驗(yàn)獲得的，它可使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何工況下都能得到理想的或者最佳的點(diǎn)火時(shí)刻。然后根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器輸入的信號(hào)，判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸（活塞）到達(dá)規(guī)定的位置時(shí)，適時(shí)地輸出控制信號(hào)到點(diǎn)火器。 在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，不經(jīng)過微機(jī)計(jì)算，點(diǎn)火時(shí)刻直接由傳感器信號(hào)控 制一個(gè)固定的初始點(diǎn)火提前角。 （ 3） 點(diǎn)火器 ESA 系統(tǒng)點(diǎn)火器的控制電路 如圖 0 中間框圖所示。 （ 4） 點(diǎn)火時(shí)刻（提前角）的控制 豐田車 TCCS 系統(tǒng)點(diǎn)火時(shí)刻的確定通常包括三部分內(nèi)容，即 實(shí)際點(diǎn)火提前角 =初始點(diǎn)火提前角 +基本點(diǎn)火提前角 +修正點(diǎn)火提前角 1）初始點(diǎn)火提前角 初始點(diǎn)火提前角，也稱固定點(diǎn)火提前角。 。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速變化大，空氣流量信號(hào)不穩(wěn)定，微機(jī)控制點(diǎn)火就不會(huì)準(zhǔn)確，意義也不很大，所以采用固定點(diǎn)火提前角。 ③檢查點(diǎn)火初始角時(shí)。 ④發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器（ ECU）在后備系統(tǒng)工作時(shí)?；军c(diǎn)火提前角可分為怠速時(shí)的基本點(diǎn)火提前角和平常行駛時(shí)的基本點(diǎn)火提前角良種。其值又根據(jù)是否使用空調(diào)而略有不同。 ；空調(diào)器工作時(shí)，其點(diǎn)火提前角增至 18。 平常行駛時(shí)的基本點(diǎn)火提前角，是指節(jié)氣門位置傳感器怠速觸電打開時(shí)的基本點(diǎn)火提前角。 3）修正點(diǎn)火提前角 為使實(shí)際點(diǎn)火提前角符合發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，在上述“初始點(diǎn)火提前角 +基本點(diǎn)火提前角”所得的點(diǎn)火提前角基礎(chǔ)上，還必須根據(jù)相關(guān)因素而加以休整，適當(dāng)?shù)脑龃蠡驕p小點(diǎn)火提前角。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化，會(huì)使設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速改變，如動(dòng)力轉(zhuǎn)向等作用時(shí)，會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，此時(shí)電子控制器不斷計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)平均轉(zhuǎn)速，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速時(shí)，微機(jī)根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速的差值（ 降低轉(zhuǎn)速值），相應(yīng)地增大點(diǎn)火提前角，使怠速轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，有效地防止發(fā)動(dòng)機(jī)怠速熄火現(xiàn)象。因此，當(dāng)大學(xué)本科畢業(yè)論文 8 傳感器冊(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻液溫度等變化時(shí)，微機(jī)就會(huì)使點(diǎn)火提前角作出相應(yīng)變化。它主要包括空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng) 和控制系統(tǒng)三個(gè)部分。行駛時(shí)，空氣量由節(jié)氣門來控制；怠速時(shí)，節(jié)氣門關(guān)閉，空氣量由旁通氣道或節(jié)氣門間隙控制。 （二）燃油供給系統(tǒng) 燃油供給系統(tǒng)的功能是向氣缸內(nèi)供給燃燒所需要的汽油。 燃油供給系統(tǒng)由油箱、電動(dòng)汽油泵、汽油濾清器、噴油器、壓力調(diào)節(jié)器及燃油分配管等組成。該系統(tǒng)由傳感器、 ECU 和執(zhí)行器組成。在 ECU 內(nèi)，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)噴射持續(xù)時(shí)間、點(diǎn)火時(shí)刻、怠速和故障診斷等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)與發(fā)動(dòng)機(jī)工況相匹配。 3 花冠轎車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng) 9 工作原理 電控燃油噴射系統(tǒng)是以電控單元（ ECU）為控制中心，并利用安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的各種傳感器測(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行參數(shù)，再 按照電腦中預(yù)存的控制程序精確控制噴油器的噴油量，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能獲得最佳空燃比的可燃混合氣。 在控制過程中，程序首先讀入各傳感器檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)。曲軸位置傳感器測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，氧傳感器 測(cè)得混合氣的空燃比。電控單元根據(jù)進(jìn)氣溫度和冷卻液溫度在內(nèi)存中查值表中確定溫度修正溫度，然后 確定機(jī)在未充分預(yù)熱的情況下加速和突然加速時(shí)的修正系數(shù)。綜合修正系數(shù)， ECU 計(jì)算出基本噴油量的修正因子 Tc 。如果 Tc≤ Cm，則以 Tc值來修正基本噴油量。這樣做可以避免發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫加速或突然加速時(shí)噴油量過多。 現(xiàn)代電控轎車裝備的故障自診斷系統(tǒng)給車輛的使用及維修帶來了 很大的方便。下面談?wù)劕F(xiàn)代轎車電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障自診斷系統(tǒng)的使用方法。 一、 花冠 自診斷系統(tǒng)的工作原理 發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)工作時(shí)，自診斷系統(tǒng)把檢測(cè)到的非正常輸入輸出信號(hào)為故障信號(hào)，自診斷系 統(tǒng)故障主要有以下幾種。 如水溫傳感器正常時(shí)其輸出電壓信號(hào)在 范圍內(nèi)變化。 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng) ECU 在一段時(shí)間里收不到某一傳感器的輸入信號(hào)或輸入信號(hào)在一段時(shí)間內(nèi)不發(fā)生變化， ECU 亦判定為故障信號(hào)。 發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作中，如果偶然出現(xiàn)一次不正常信號(hào)， ECU 診斷系統(tǒng)不會(huì)判斷為故障。 要注意的是， ECU 判斷出的故障，只能提供故障的性質(zhì)和范圍，如水溫傳感器與ECU 間配線斷路時(shí)，水溫傳感器輸 出電壓信號(hào)就會(huì)高于 （正常為 ）。最后確定是傳感器、執(zhí)行器或相應(yīng)配線的故障，還應(yīng)進(jìn)一步檢查確定。通過一定操作程序?qū)⒐收洗a或故障資料按特定的方式顯示出來。主要有以下兒種 : 由 CHECK（檢查發(fā)動(dòng)機(jī)）燈閃爍故障碼。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后轉(zhuǎn)速高于 500r/min 時(shí)此燈應(yīng)熄滅。故障排除后，“CHECK”燈在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于 500r/min 時(shí)熄滅。 由主電腦 ECU 殼體側(cè)面顯示燈顯示故障碼。 三、故障信息的清除 故障排除后，故 障信息仍儲(chǔ)存在 ECU 中不能隨故障的排除而自動(dòng)清除，必須通過操作程序。 四、 花冠 電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障自診斷系統(tǒng) 花冠轎車 由儀表板上 “CHECK”（檢查發(fā)動(dòng)機(jī)）燈閃爍故障碼 ， 故障診斷系統(tǒng)可調(diào)取發(fā)動(dòng)機(jī)、 定速、自動(dòng)變速器、制動(dòng)防抱死、安全氣囊及空調(diào)系統(tǒng)的故障碼。 （ 1）故障碼調(diào)取步驟 ① 節(jié)氣門處于全關(guān)閉狀態(tài)，變速器置于 P 或 N 檔，關(guān)閉所有用電設(shè)備，將點(diǎn)火開關(guān)置于 “ON”檔，發(fā)動(dòng)機(jī)不起動(dòng)。 ③ 儀表板 “CHECK”燈將閃爍，按照故障產(chǎn)生的先后順序顯示故障碼。不同車型故障碼的定義也不同。 故障碼 故障碼內(nèi)容 故障原因、檢查部位 11 電腦電源瞬間中斷 主繼電器接觸不良，線路故障 22 水溫傳感器信號(hào)不良， ECU 在 秒鐘以上未取得水溫信號(hào) ① 水溫傳感器故障； ② 傳感器線路斷路或短路； ③ ECU 故障 41 節(jié)氣門位置傳感器（ TPS）信號(hào)不良， ECU 在 05 秒以上未取得 TPS 信號(hào)或 怠速時(shí)電壓低于 高于 ① EGR 真空電磁閥配線故障； ② 電磁閥故障； ③ EGR 排氣溫度傳感器故障 71 EGR 系統(tǒng)工作不良 ① EGR 真空電磁閱配線故障； ② 電磁閥故障； ③ EGR 排氣溫度傳感器故障 （ 2）故障碼的清除