电控发动机基础知识介绍.pdf

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1、发动机电子控制介绍1发动机电控系统概述和传统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模块（ECM）来控制和协调发动机的工作，ECM就像人的大脑一样，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，经过计算后发出命令给相应的执行元件，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刻和喷油量，以达到降低排放和提高燃油经济性的目的。2发动机电控系统的应用背景日益紧迫的能源与环境问题迫使人们对越造越多的汽车进行严格的排放控制和提出更高的节能要求；每天频繁发生的交通事故，给人们的生命和财产带来极大的威胁，这对

2、汽车行驶的安全性能提出了更高要求。随着科技的进步和计算机、新材料及新工艺等在发动机上的应用，已使发动机的结构和性能焕然一新。3发动机电控系统的应用特点电子装置运行精确容易实现自动控制系统电子装置能向车辆提供广泛的信息电子部件比机械部件更容易装到发动机上采用电子电路能够做到更高的集中程度电子部件很少受原材料的限制，从长远看，电控发动机的成本将降低4发动机采用电控系统的优势5提高发动机的经济性和降低排放精确地控制喷油提前角，并始终保持在最佳值–使柴油机动力性、经济性最好、排放最小的喷油提前角称为最佳喷油提前角。–最佳喷油提前角受转速、负荷

3、、冷却水温度、燃油温度、进气温度及压力等多种因素的影响。电控系统能在不同的工况及工作条件下精确地控制喷油提前角，并始终保持在最佳值对供油量进行精确地控制–电控系统还必须对供油量进行精确的控制，并能在不同工况及工作条件下对供油量进行校正补偿–对柴油机来讲还要对喷油压力进行精确的控制。以上两点是传统的机械供油系统很难做到的6提高发动机工作的可靠性随时监测影响发动机工作可靠性的参数–一旦某一项或几项参数异常，超出设定值，系统能够控制相应的执行器进行相应的调整，直至有关参数或状态正常为止–对于一些对发动机可靠性影响很大的重要参数，系统提供双重或多重保护，

4、以避免发生重大事故具备诊断和支撑功能–系统自诊断功能，电控系统中的某点出现故障或检测到的某些重要参数出现异常，系统马上报警显示。–保证当发动机在某些非关键部位或环节出现故障时能在准正常状态下运转，即所谓的失效保护和备用功能7实现对发动机运行工况的实时高精度控制电控系统是由微机对各种运行参数和控制信息进行监测和处理，而微机对信息的处理速度一般为毫秒级，其响应速度远高于机械控制装置，因此一旦发动机及其系统的运行参数或状态偏离目标值，电控系统就能立即进行调节和控制，从而实现对发动机运行工况的实时高精度控制。8电控系统具有较强的适应性对于不同用途、不同机型

5、，电子控制系统具有较强的适应性。对于各种不同的发动机，只要通过改变电子控制模块ECM中的软件程序，就能实现改型匹配。9发动机电控系统的主要控制内容及组成10发动机电控系统的控制内容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工况和操作者的指令。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刻控制的元件。在不同的燃油系统中，实现喷油量和喷油时刻控制的元件各有不同。比如共轨系统中实现喷油

6、量和喷油时刻控制的是喷油器中的电磁阀。除控制喷油时刻和喷油量外，控制内容还包括：11怠速控制怠速运转时，由于发电机、空调压缩机、动力转向液压油泵等装置工作状态的变化将引起发动机负荷的变化，从而导致转速的变化，控制系统将通过反馈控制系统控制供油量，把怠速控制在所设定的目标转速值上。12各缸喷油量不均匀的修正(怠速颤振控制)在多缸柴油机工作时，即使喷油量控制指令值一定，但由于各缸喷油泵的性能差异将导致各缸的喷油量的差异，从而引起转速的波动，即所谓怠速颤振。柴油机电控系统通过各缸在作功冲程时的曲轴转速变化判断各缸喷油量的差异，及时修正各缸的喷油量，以降低柴

7、油机转速的波动。13排气再循环（EGR）将发动机排出的废气再引入到进气系统内，能有效降低燃烧温度，从而减少NOx排放量。电控系统控制参与再循环的排气量，即控制EGR率使发动机在燃油经济性和排放之间取得平衡。14选择性催化还原系统（SCR）控制SCR系统按照选择性催化还原的原理工作。系统将发动机排气产生的氮氧化物转化成氮气和水。SCR系统利用一个非常精确的加料器，将液体尿素喷射到催化器上游的排气系统中。尿素加料器喷出的尿素量根据排气温度和检测到的氮氧化物含量等参数由ECM进行控制。15增压控制通过电控系统可以控制增压压力和进气量、空燃比。带VG

8、T（可变截面涡轮增压器）的发动机，电控系统通过控制涡轮增压器喷嘴环的开度，使发动机在低于额定功率的情况下改善