发动机管理系统ppt课件.ppt

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1、汽油发动机汽车电喷系统简介2019.031电控系统基本原理发动机管理系统（EMS）对汽油喷射发动机控制的基本原理如下。电控系统由单片机控制单元（ECU）、各传感器及其信号的放大和转换电路、执行器等组成。EMS根据发动机的控制规律对其喷油量、点火正时和怠速进行等进行控制，包括开环和闭环控制。同时进行传感器发生故障时的处理。汽油喷射电控系统优化了发动机的燃烧过程。从而减少废气的排放、降低油耗，同时加速性能有很大提高，2发动机管理系统3一、EMS的组成蓄电池（电源）点火开关传感器：进气压力传感器进气温度传感器冷却水温度传感器节气

2、门位置传感器霍尔转速传感器爆震传感器氧传感器电子控制单元ECU诊断插头执行器：喷油器点火线圈怠速旁通阀电动燃油泵碳罐阀图1汽油喷射发动机管理系统的组成4电控系统基本原理发动机管理系统（EMS）对汽油喷射发动机控制的基本原理如下。电控系统由单片机控制单元（ECU）、各传感器及其信号的放大和转换电路、执行器等组成。对喷油量、点火正时和怠速的控制规律进行阐述，包括开环和闭环控制。并介绍传感器发生故障时的处理方法。汽油喷射电控系统优化了发动机的燃烧过程。从而减少废气的排放、降低油耗，同时加速性能有很大提高，5EMS是根据进气空气流

3、量确定喷油量，进气量的测量通常有三种方法，即速度密度法、质量流量法和体积流量法。本系统采用速度密度法，进气压力和进气温度传感器安装在节气门与进气阀之间的进气管内。进气压力传感器是一种硅膜片压力传感器，集成了测压电桥和放大电路，具有很好的线性度，能直接测量绝对压力，温度传感器采用负温度系数的热敏电阻，灵敏度较高。进气管密度为：吸入气缸内的循环充气量为：6其中，容积效率ηv，主要是发动机转速的函数。循环喷油量由Ma确定，所以，称为速度密度法。霍尔转速传感器同时也是曲轴位置传感器，它安装在分电器内，分电器每转一转，它发出四个脉冲

4、。其中一个脉冲的占空比与其它三个的有明显不同，用于标识第一缸上止点的位置。每一个脉冲的下降沿作为每一缸测量和控制的时间基准。电子控制单元（ECU）根据各下降沿之间的时间差，推算出发动机的转速。冷却水温度传感器也采用负温度系数的热敏7电阻。节气门位置传感器由与节气门联动的精密线性电位器构成。当节气门角度从0～86度变化时，输出电压与输入电压之比线性的从0.1变化到0.9。爆震传感器是一个紧压在缸体上的压电陶瓷片，感受的震动信号通过特殊的处理电路，判断是否有爆震发生。该电路为可调带通放大器，且只在每缸的上止点前后工作，再通过域

5、值比较，确定是否存在爆震。爆震传感器是点火提前角闭环控制的基础。氧传感器采用二氧化锆型，安装在排气管中。它具有开关特性，在空燃比为14.7时，氧传感器的输出电压发生突变。氧传感器用于喷油量的闭环控8制。如果装有三元催化器，为了充分发挥催化器的作用，这种闭环控制是必须的。如果不安装氧传感器，ECU能自动识别这种情形，不再进行闭环控制。蓄电池提供ECU所需要的电能。此外，其电压大小，对喷油器的特性有较大的影响，ECU利用测得的电压值，对喷射脉冲的宽度进行修正。本汽油喷射发动机管理系统属于电控多点喷射系统。每个气缸配备一个电控喷

6、油器，安装在靠近各进气阀的进气歧管内。喷油压力约为0.25MPa，喷油嘴受到快速响应的电磁阀控制，喷油量与来自ECU的控制脉冲的宽度成正比。9点火线圈初级线圈的接通和断开受到ECU的控制，接通时间长，点火能量越大。断开时刻，即对应点火时刻。点火线圈的高压电脉冲通过分电器分配（或无分电器系统）到四个气缸的火花塞。怠速旁通阀是一个比例电磁阀，ECU发出占空比可调的高频输出，从而其平均电压和平均电流可调，所以，怠速旁通阀的开度可调。ECU可以实现闭环控制，使怠速保持在理想值，例如，800r/min。电动燃油泵提供汽油喷射的压力。

7、10二、电子控制单元ECU本系统ECU原理框图如图2所示，主要由单片机、功率驱动、数字输入口、模拟输入口、55芯插口等组成。系统电源电路数字输入口模拟输入口各传感器信号处理接口电路单片机外部存储器各执行器驱动电路图2EMSECU的组成11ECU外形图电喷控制器外形图及安装，如图3所示。图3电喷控制器的安装图（1.55芯接线插头，2.电喷控制器）12三、控制软件控制软件的特点是，程序量大，必须考虑各种可能性。它由一个主控程序、各功能子程序和一些中断服务程序组成。图4是主控程序流程图，对于每一个工况的处理，都包括喷油控制、点火

8、控制和怠速控制。加/减速判决域值主要是从节气门位置信号的变化量来确定是确需加/减速，还是无意的扰动信号。控制量的计算主要是定时进行的，即每0.01秒计算一次。而控制作用是在规定的曲轴位置实现的。图5是控制顺序流程。三个主要控制量：喷油量、点火提前角和怠速阀开度的控制都是在开环控制的基础上增加闭环控制。所