发动机控制模块控制原理的分析和应用
张静波
目前，随着科学技术的发展，现代机械设备更多地采用了电控技术、信息传感技术、故障自动监控技术和工况自动选择技术等。很多国际著名设备公司对此技术应用十分普遍。笔者在莫桑比克169公路项目工作期间，多次接触这种类型的产品，觉得该种产品不但功能强大，对于机械设备的操纵、安全运行起到了良好的控制、保护作用，而且结构紧凑、小巧，安装、拆卸方便。现以VOLVO公司G720B型平地机及PERKINS公司perkins2800型柴油发电机组为例，对该技术在机械设备中的应用进行分析。在不同的公司，对此的称呼稍有区别，有的叫“ECU”(Engine Control Unit发动机控制单元)，有的叫ECM(Engine Control Module)。下文统称“ECU”
在莫桑比克169公路项目部，我们选用PERKINS公司生产的perkins2806C-E16型柴油发电机组。该机组主输出功率为500kVA,cosφ0.8，电压等级～400V,频率50Hz。在该机组上安装有ECU控制模块。该模块相当于发动机的“大脑”，就其工作原理而言，主要包含两方面内容：一是对设备的运行状态进行监测；二是在设备发生异常情况后通过对相应传感器输出数据分析、诊断，输出执行信号，并作出对应反馈，确保发动机在安全状态下运行。在发动机各部位安装有传感器。传感器把所感应到运行及环境状态转换为电信号，通过数据线传输到ECU,由ECU加以判断、分析，从而决定执行何种执行机构。
一般情况下，设备在出厂时，ECU内的软件已由生产商输入，由厂家密码保护，用户不能更改，只有在特殊情况下，才可以通过服务器进行检测、调试和修正。ECU与服务器之间的信息传输由事先安装在线束上的输出插头与数据传输线连接实现。多数设备信息传输接口采用USB方式，简单通用。部分接口采用其他方式。
ECU实际上是一套控制设备部件、读取并反馈操作参数的微电脑系统。由于篇幅限制，本文在此对于ECU系统的工作原理不再赘述，重点就常用设备ECU系统检测、诊断和反馈控制进行简述。
部分大型设备上，每个部分均安装有ECU。例如莫桑比克169公路项目曾经使用过的VOLVO公司G720B型平地机，安装有E-ECU(Engine Control Unit)、I-ECU(Instrument Electronic Control Unit)和T-ECU(Transmission Electronic Control Unit)等。发动机上ECU（E-ECU）包含的软件是为了发动机功能的控制。I-ECU为一个显示元件，其工作任务与E-ECU相似。它的控制功能遍布整个平地机。它持续地与E-ECU通过两根不同型号的数据总线进行信息联系。高速线作为控制母线，它工作在256K字节/秒，是控制系统的功
能实现所首要的，根据操作环境的改变快速进行调节。低速线工作在9.6K字节/秒，与高速线相比有很大的降低，它是作为信息和诊断信号传输的主母线。I-ECU安装在显示盘内，它接受来自遍布设备的传感器送来的信息，并且显示这些信息。对于每个要输送到I-ECU的信息，首先通过数据线传送到E-ECU,由安装在E-ECU上的软件确定哪些信息需要读出，哪些信息需要忽略不计。同样地，通过数据线系统输送到I－ECU的信息也由软件进行筛选。传动系统也安装有ECU（称为T-ECU），其上包含的软件主要用于传动系统的控制，对其各部分运行参数进行监测。T-ECU接收由传感器和变速箱传来的信号，发送指令到独立的传动显示部分和传动线圈，去执行所需要的操作。它是密封的，包含一个由9个操纵杆位置组成的印刷电路板。该印刷电路板输送向前、向后、升速变换或降速变换信号到T-ECU，该T－ECU将根据所要求的传动比发送24V电压到变速箱上的恰当的线圈，只有6个线圈中的2或3线圈会执行一个档位。该ECU也控制倒车警报。变速箱总成由一个继电器控制，来实现空档安全启动功能。驻车警告灯和蜂鸣器通过T-ECU 实现。该T-ECU检测传动系统的故障，故障一旦发生，故障代码将会立即显示出来，给操作手一个警报信号。I-ECU和E-ECU互通信息通过一个数据总线系统。I-ECU接收输入来自T-ECU的变动的马力信号（VHP）、刹车信号、和空档信号等。另外，对于散热器风扇速度的调节，安装有一个附加模块。该模块接收来自传感器的信号：吸入的空气温度、发动机冷却液温度、液压油温度。如果一个传感器感应数据超出了标称范围，它将通报给控制模块一个电子信号，那么，风扇会执行模块的要求。
根据设备所处的海拔高度不同，ECU在已确定的程序上自动调整设备输出功率。
综上所述，微电脑技术对设备的控制主要体现在对关键参数的实时监控。在关键部位设置传感器，对发动机燃油、冷却、润滑、充电系统及传动系统、转向系统等的温度、压力、流量诸参数进行实时监控，借助电脑监控分析，进行异常报警；利用微电脑对整机上的开关、继电器、电磁阀进行检测、诊断并分析出故障代码，维修人员利用监控器可读取故障代码，便于快速排除故障。
1 不同的报警信号
根据故障对设备的影响程度不同，ECU一般提供三种保护级别：
1.1 警告
该状态是通知操作手设备接近某一临界状态。当设备接近临界状态，该事件会被记录在ECU的记忆里，一个故障代码通过诊断数据线传送，硬件输出得电，给出灯光等信号。一旦在警告模式，故障代码和报警输出将随着故障的存在而存在，直到故障清除。该警告临界点设置在工厂默认状态，也可以通过服务器在预先设定的范围内改变。
1.2 动作报警
该状态表示设备接近某一临界状态，将会在控制状态下关机或减少负载，继续运行
会引起立即关机。当发动机进入到动作报警状态，该事件会被记录在ECU的记忆内，一
故障代码通过诊断数据线传送，动作报警硬件输出得电。一旦在动作报警模式，故障代
码和报警输出将随着故障的存在而存在。该故障将保留在ECU的记忆内。
1.3 故障关机
当一台设备的运行参数达到关机条件例如机油压力、冷却液温度或超速等，ECU将
记录该故障，且关闭发动机。如果发动机进入关机条件，该事件将会记录在ECU的记忆内。一个故障代码会通过诊断数据线传送，故障关机输出硬件得电，报警灯亮，警报器响。该条件关机将直到ECU复位才能解锁。如果设备处于警告状态，且向故障关机恶化，ECM将纪录该故障，且关机。
ECU提供单个的输出去运行警告灯或继电器去指示如下的故障：
（1）诊断缺陷
（2）冷却液温度高
（3）机油压力低
（4）超速
（5）警告
（6）动作报警
（7）故障关机
如果ECU察觉到冷却液温度报警，则冷却液温度输出得电，报警输出得电，同样地，如ECU机油压力低报警，则机油压力输出得电，报警输出得电。如果动作报警被激活，
如果ECU察觉到冷却液温度报警，则冷却液温度输出得电，动作报警输出得电，同样地，如ECU机油压力低报警，则机油压力输出得电，动作报警输出得电,发动机超速亦是如此。
2 具体故障事例分析与处理
2.1 微电脑断线故障
一台VOLVO平地机正在工作当中，操作手突然感觉到该机自动停机，同时发现操纵
盘上的中间红色指示灯亮，BUZZER蜂鸣器响，显示屏显示：STOP! Computer Failure STOP VEHICLE（停机！电脑故障停机）。他再次想启动车，发现启动马达运转正常，但
是车启动不起来，同时蜂鸣器响，红色警示灯亮，显示屏显示：Computer Failure STOP VEHICLE.
维修人员在接到现场施工人员报告后，立即赶到现场。启动设备后发现故障现象如
前所述。首先检查了各个保险，发现均正常。根据操作手册指引，对信号线路进行检查，未发现短路现象，同时，接地线良好。于是我们考虑是否为线路断路所引起的故障，在
这种情况下，我们将E-ECU拆了出来。通过测量检查发现，E-ECU红色插头上的EB11、EB12线无电，但经测量发现保险FU8下限端子有电，而电源通过FU8保险正是给E-ECU 供电源的，因此我们判定从保险FU8到E-ECU这一段线可能是出现了断路。为再次确认，我们用万用表进行检查，发现电阻为无穷大，确认是出现了断路现象。经对断线处理后启动设备进行检查发现故障消除，设备运行正常。
2.2 微电脑烧毁
笔者经历在莫桑比克公路项目一台VOLVO平地机正在工作时，操作手突然感觉到发动机油门加不起来，随后就熄火了，之后反复启动也未能发动起来。维修人员赶到现场后，在现场启动车时没有发现故障代码和报警迹象。但据操作手叙述：当时I-ECU有了显示：high engine coolant temperature发动机冷却液高温，显示器中央的琥珀色报警灯闪亮，但没有蜂鸣器响。经检查，I-ECU电脑中显示的水温为87度，与操作手所述不相符；打开了油管油中没有空气，不可能是油路中进入空气。从启动的迹象观察，不是油路进气等故障，故障的原因可能还是电路中的，但是不能发动起来。检查所有的保险正常，电瓶电压显示正常。在启动时，用试灯测出1～6缸的电磁阀均没有电的供给，这显然是不正常的，说明没有电源供给E-ECU，继而E-ECU也就没有电源供给各缸的喷油嘴电磁阀。测量电源插头E-01.9中的EM9线有电信号，该线是到E-ECU去，说明是给电脑有电；把E-ECU拆下来后检查发现EB插头中的EB-11和EB-12 号线均有电信号，这是从FU8保险来的信号，是给E-ECU供电的，没有问题。EB-05号线是从预热继电器来的，测试时当驾驶室的预热开关接通时，EB-05号线带电；开关断开时，电信号消失，说明正常。综合以上检测情况，说明E- ECU电源部分没有问题。
然后我们重点把E-ECU到1-6缸的电磁阀的电线重新测量一遍，确认各个线路均是通畅的，没有短路和短路的现象。结合E-ECU软件的特点，有没有可能是由于某个传感信号没有能正确的提供给E-ECU，从而造成E－ECU也不能给1-6缸的电磁阀供给电源，比如是水温，油位传感，曲轴转速传感器或凸轮轴的转角传感器等。但经检查发现，各传感器工作正常。最后推测：可能是E-ECU损坏。从其它平地机上取下状态良好的E-ECU 换到该车上，启动正常，这说明确实E-ECU损坏。后把该E-ECU拆开检查，发现一个电子元件和数据连线被烧损。从迹象上看：应该是由于制造中产生了虚焊，接触不良，造成电路电阻过大，长期通过电流在此处发热继而造成烧损。
2.3 压力传感器故障
一台VOLVO平地机运转过程中油门加不起来，I-ECU报警显示LOW TRANSMISSION OIL PRESSURE (变速箱传动油压力低)，同时I-ECU中央警报灯闪亮和BUZER蜂鸣器响。既然是变速箱油压力低，一般原因是由于传动油量不足或滤芯脏污堵塞引起。但更换一个新的滤芯后故障依旧。待添加一些传动油后，启动设备检查发现油门可以加起来了，但是该I-ECU 显示故障依然如前。在此运转状态下，拔掉压力传感器（位置在变速箱上
前部）后，蜂鸣器不响，故障消除。
但是当停机后需要重新启动，当钥匙开关由OFF 位置转到 ON时，I-ECU出现变速压力故障灯闪亮及中央的警报灯闪亮，蜂鸣器又响起（这是由于ECU在自检过程中不能接受到变速箱压力传感器的信号而报警）；在这种情况下，启动车后，各种故障现象消失，一切正常。就在此前提下，把接头插接上后立即出现故障现象如前一样，但是当再把传感器撤下，运转一切正常。
结合修理手册中的叙述：该传感器正常状态为常闭；当变速压力大于13.7BAR断开，当压力低于11.7BAR时接通。于是，由此可以判定是传感器出现了故障，理由如下：（1）假设传感器没有问题。没有发动车时，钥匙开关由OFF转到ON时，ECU对各部分进行自检。由于发动机没有发动，变速压力为O，压力传感器接通，T-ECU收取该信号后，认为传感器和线路正常，就不会报警；当发动机启动后，变速压力上升到13.7BAR 以上，该开关断开，T-ECU认为变速压力正常，也就不会报警，一切正常。当变速系统压力一旦出现问题，开关接通，信号就会传到T-ECU，那末T-ECU认为变速压力出现问题，就会报警。
（2）如果传感器出现问题，一直处于断开位置而不会回位，那末就会在钥匙开关由OFF位转到ON时，在自检过程中I-ECU接受不到该信号，就会出现故障报警信号。当发动机启动后，随着变速压力的上升，该传感器本就不应该是接通的，那么T-ECU认为变速压力正常，不再报警。
（3）假设传感器出现问题，一直是接通状态的话，那末当钥匙开关由OFF转到ON 时，ECU在自检过程中由于接受到该传感器信号是闭合的，属于正常状态，就不会报警。当启动设备后，由于变速压力上升到13.7BAR以上，压力传感器应该是断开状态，使
T-ECU感觉该部件运行正常，但由于传感器出现故障，处于一直接通状态， T-ECU就感觉变速箱压力不正常，因而报警给操作手。事实上就是这样。
经过对上述三种传感器假设状态分析来判断，该传感器应该是一直处于接通状态。后把该传感器拆下检查发现的确如此，原因是由其内部弹簧生锈发卡所致。把该传感器处理后装到设备上，试车一切正常。
2.4 冷却液温度过高
我项目所使用的PERKINS柴油发电机组在运转1～2个小时后突然停机，经过一段时间歇息后启动检查，运行正常。但过一会时间后，又自动停机，同时进行报警。对各部件检查，发现均处于良好状态。通过对现场环境的观察，我们发现散热器距离墙壁太近。因散热器是由风扇向外吹风进行散热的，当热风被吹出后，前面有墙壁阻挡，热气不能及时排出。故而造成散热效果很差，引起冷却液温度过高，被ECU察觉，触发相关电路使设备停机，同时报警。
综上所述，ECU主要是搜集遍布设备全身的传感器输送来的信号，进行判断、分析，实
现对设备的管理。根据故障的类别、对设备影响的程度不同进行分类，确定故障部位，以便采取相应措施，防止故障的影响和传播，预防灾难事故的发生。它具有及时性（速度快）、敏感性、确诊性、全面性等特点，对设备的控制、管理技术更进了一步实现设备运行管理的智能化。今后，随着电子信息技术的不断发展ECU将会具有更广阔的应用前景和应用空间。
汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势 丁志盛叶挺宁 摘要：介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。 关键词：EECS,ECU汽车发动机电喷 一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System，简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括： - 燃油喷射控制； - 点火系统控制； - 怠速控制； - 尾气排放控制； - 进气控制； - 增压控制； - 失效保护； - 后备系统； - 诊断系统等功能。 另外，随着网络、集成控制技术的广泛应用，作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统，例如：安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统（如主动悬挂ABC(Active Body Control)）、巡航控制系统（Speed Control System或Cruse Control System）以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联，实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来，车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务（如GPS全球定位系统的应用）。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术容： - 传感器 主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感
汽车发动机电子控制单元（ECU） 功能说明书
佛山菱电变频实业有限公司王和平 2004年3月 一、概述 汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成。进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需空气；燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器和供油管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需燃油；点火系统为发动机提供电火花，它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成；电脑控制系统由电子控制单元（ECU）和各种传感器组成，它控制燃油喷射时间和喷射量以及点火时刻。 汽车发动机电子控制单元（ECU）是汽车发动机控制系统的核心，它可以根据发动机的不同工况，向发动机提供最佳空燃比的混合气和最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态，发动机的性能（动力性、经济型、排放性）达到最佳。 汽车发动机机电子控制单元（ECU）的主要功能： 1、燃油喷射（EFI）控制 ⑴、喷油量控制
发动机控制器（ECU）将进气量和发动机负荷作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度（即基本喷油量），并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量，最后确定总喷油量。 ⑵、喷油正时控制 采用多点顺序燃油喷射系统的发动机，ECU除了控制喷油量外，还要根据发动机各 缸的点火顺序，将喷油时间控制在最佳时刻，以使燃油充分燃烧。 ⑶、断油控制 减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然松开油门踏板时，ECU自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定的低转速时再恢复喷油。 超速断油控制：当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU自动中断喷油，直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。 ⑷、燃油泵控制 当打开点火开关后，ECU控制燃油泵工作3秒钟，用于建立必要的油压。若此时发动机不起动，ECU控制燃油泵停止工作。在发动机起动和运转过程中，ECU控制燃油泵正常运转。 2、点火（ESA）控制 ⑴、点火提前角控制 发动机运转时，ECU根据发动机的转速和负荷信号，计算相应工况下的点火提前角，并根据发动机的水温、进气温度、节气门位置、爆震信号等修正点火提前角，最
度很低，转速传感器告诉电脑现在汽车没有转动，电脑就知道现在应该是加浓的状态，实测 此时喷油时间约100~200ms，是平时的50到100倍，汽车启动了，逐渐进入暖车状态，随着水温的逐渐升高，电脑从水温传感器中感知到了水温的变化，逐渐减小喷油量，直至水温升到正常温度，此时温不再变化，而节气门开度和空气流量在不断的变化，电脑就不断地调整基本喷油量，再根据节气门开度进行修正后再把汽油喷入气缸。而氧传感器不断把燃烧情况告诉电脑，电脑再根据反馈进行喷油量的调整。形成闭环控制，闭环控制是个很了不起 的设计。 1
当油门到达中间位置时，电脑给出经济喷油量，再把油门干下去，达到全开时，电脑就知道此时是功率空燃比的状态。 如果节气门一下从很低急剧升高时，电脑就知道此时是急加速，它就会命令喷油器给一次加浓，实测结果是10ms~20ms。 全世界燃油喷射都是根据这个原理。 闭环了不起啊，过去汽车油路堵塞了，什么地方出毛病啦，要司机感觉到才会去修理厂维修，现在有了闭环控制后， 电脑的学习功能： 假设进气管有点漏气，此时空气流量计是不知道的，但氧传感器知道啊，假设原来每分钟进气20升，但漏进去10升，而电脑还是根据20升的空气喷油，此时氧传感就会告诉电脑：你稀啦，电脑说我稀啦，那就多喷点，氧传感器又告诉电脑，你还稀啊，电脑说我还稀啊，再多喷点，氧传感器说合适啦，电脑知道有毛病啦，但电脑很聪明，它有自我学习功能，当下次再喷入20升时，它就会按照修正后的喷油时进行喷油。 问题：混合气浓汽车会发抖吗？朱军说会发抖。 举个例子，有部车由于喷嘴有点堵，这时按原来的喷油时间喷油时，氧传感告诉电脑稀了，电脑就延长喷油时间，后来合适了，到修理厂后，师傅帮你清洗一下喷嘴，好家伙，洗完后不行了，汽车发抖，司机就会说，好家伙，我的车原来好好的，现在倒好，洗完喷嘴后车子发抖了，这个时候不要怕，有两个办法，第一就是开上半个小时让它自我学习，另一个办法就是给它洗脑，把电脑原来学习的那一点东西给抹掉。 还有一种情况，电瓶没电了，充一晚上后，第二天起动时电脑忘记以前自我学习的那一点知识了，忘记了，就像我们学习，不复习啊，忘了，归零了，现在再起动时都恢复到了原来的状态， 电控点火系统 2
E C M发动机控制模块和B C M车身控制模块
ECM发动机控制模块和BCM车身控制模块ECM——发动机控制模块 [结构] - 采用112杆式连接器。 - 采用电子节气门控制和CAN通信联合控制。
[维修要点] - ECM安装在发动机室内，位于左/右车轮罩板的前方。 - 线束接头是输入/输出信号检查（EG1768 0000）所必需的。 与目前规定的检查接头V（EG1755 0000）一道使用。 - 更换ECM时，请执行加速踏板释放位置学习、节气门闭合位置学习和怠速空气流量学习中规定的步骤。 加速踏板释放位置学习 概述 “加速踏板释放位置学习”通过监控加速踏板位置传感器的输出信号，用于了解加速踏板的完全释放位置。 拆除加速踏板位置传感器连接器时，也必须执行这个步骤。 操作步骤 1. 确认加速踏板处于完全松开的位置。 2. 接通点火开关，等待两秒钟以上。
3. 断开点火开关，等待10秒钟以上。 4. 重复操作步骤2、3共三次。 节气门闭合位置学习 概述 “节气门闭合位置学习”通过监控节气门位置传感器的输出信号，用于了解节气门的完全闭合位置。 拆除电子控制节气门时，也必须执行这个程序。 操作步骤 1. 确认加速踏板处于完全松开的位置。 2. 接通点火开关，等待两秒钟以上。 3. 断开点火开关，等待10秒钟以上。 聆听节气门运转时发出的声音，以检查节气门是否完全关闭。 怠速空气流量学习 概述 “怠速空气流量学习”用于了解怠速进气量，以获得稳定的怠速。 学习前的准备工作 执行“怠速空气流量学习”中规定的步骤前，确认下列条件得到满足。 即使实际情况与下列条件有略微出入，也不得执行该步骤。 - 发动机运转时的蓄电池电压：12.9伏以上 - 冷却液温度：70－95°C
电喷发动机工作原理 现在的电喷车在行驶过程中，当司机突然松开油门踏板（使节气门完全关闭）时，发动机不需要输出转矩，而是由汽车的动能拖动。这一工况被称为拖动工况或滑行工况。 在拖动工况为了减少废弃排放和降低燃油消耗以及改善行驶特性，电控系统中央控制器识别出发动机处于拖动工况后，首先立即推迟当时的点火角，然后全部切断向发动机喷油，这样可使工况的过度过程较为平稳。 当发动机转速超过规定转速界限（转速界限２）并且节气门关闭时，喷嘴将不再喷油，发动机的供油被切断；而发动机转速一旦低于下个转速界限（转速界限３），则喷嘴又重新开始喷油。如果在拖动工况出现发动机转速急剧下降，如在紧急刹车时，则喷嘴将在较高转速（转速界限１）恢复喷油，以防止低于发动机怠速转速或发动机完全熄火。 一、简介 电子燃油喷射控制系统（简称EFI或EGI系统），以一个电子控制装置（又称电脑或ECU）为控制中心，利用安装在发动机不同部位上的各种传感器，测得发动机的各种工作参数，按照在电脑中设定的控制程序，通过控制喷油器，精确地控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。 此外，电子控制燃油喷射系统通过电脑中的控制程序，还能实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制断油、自动怠速控制等功能，满足发动机特殊工况对混合气的要求，使发动机获得良好的燃料经济性和排放性，也提高了汽车的使用性能。 电子控制燃油喷射系统的喷油压力是由电动燃油泵提供的，电动燃油泵装在油箱内，
浸在燃油中。油箱内的燃油被电动燃油泵吸出并加压，压力燃油经燃油滤清器滤去杂质后，被送至发动机上方的分配油管。分配油管与安装在各缸进气歧管上的喷油器相通。喷油器是一种电磁阀，由电脑控制。通电时电磁阀开启，压力燃油以雾状喷入进气歧管内，与空气混合，在进气行程中被吸进气缸。分配油管的末端装有燃油压力调节器，用来调整分配油管中燃油的压力，使燃油压力保持某一定值，多余的燃油从燃油压力调节器上的回油口返回燃油箱。 进气量由驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控制。节气门开度不同，进气量也不同，进气歧管内的真空度也不同。在同一转速下，进气歧管真空度与进气量成一定的比例关系。进气管压力传感器可将进气歧管内真空度的变化转变成电信号的变化，并传送给电脑，电脑根据进气歧管真空度的大小计算出发动机进气量，再根据曲轴位置传感器测得信号计算出发动机转速。根据进气量和转速计算出相应的基本喷油量。电脑根据进气压力和发动机转速控制各缸喷油器，通过控制每次喷油的持续时间来控制喷油量。喷油持续时间愈长，喷油量就愈大。一般每次喷油的持续时间为2～10ms。各缸喷油器每次喷油的开始时刻则由电脑根据安装于离合器壳体上的发动机转速（曲轴位置）传感器测得某一位置信号来控制。这种类型的燃油喷射系统的每个喷油器在发动机每个工作循环中喷油两次，喷油是间断进行的，属于间歇喷射方式 二、电子燃油喷射控制的原理 （一）各种工况控制简介
汽车发动机电子控制系统 电控汽油喷射式发动机电子控制系统主要由传感器、电子控制装置ECU和执行机构三部分组成。 一.传感器 （1）传感器现状 早在20 世纪60 年代，汽车发动机上仅有机油压力传感器、水温传感器、油量传感器等，它们仅与仪表和指示灯相连。进入70 年代，为了解决发动机的节油和排气净化两大技术难题，又增加了一些传感器来帮助控制汽车发动机，以达到节油和减少废气污染；80 代以后，随着电子技术的迅猛发展，电子控制发动机系统也不断发展完善，逐步形成了当今性能卓越的电子集中控制系统，传感器在汽车发动机上得到了广泛应用。随着电子技术的发展，汽车电子化程度不断提高，通常的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求有关的问题，而被电子控制系统代替。传感器的作用就是根据规定的被测量的大小，定量提供有用的电输出信号的部件，亦即传感器把光、时间、电、温度、压力及气体等的物理、化学童转换成信号的变换器。传感器作为汽车电控系统的关键部件，它直接影响汽车技术性能的发挥。目前，普通汽车上大约装有10 ～20只传感器，高级豪华轿车则更多，这些传感器主要分布在发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统中。汽车的传感器与市场上常见的通用的传感器不同，它是按照汽车电子系统的特殊要求而设计的。汽车上各种新的电气和电子系统需要更多的新型传感器，这就需要加大新型传感器的研发力度，满足市场需求。除了不断提出新的传感器任务外，现有各种传感器在使用一段时间后，将会被新的、更便宜的、性能更好的、用更新工艺制造的传感器所代替。如今，在汽车市场的激烈竞争中，关键部件的性能甚至可以影响整机的质量，因此，对汽车关键部件的研发应当加以重视，以提高整体效能。在汽车传感器的研发过程中，必须满足新的要求，符合新的发展趋势。 （2）传感器的应用 氧传感器有多种形式，接线有1 根、2 根或者3 根、4 根。后两种是装有加热元件的加热式氧传感器。使用时需要按照规定里程或时间间隔定期检测或更换。新型的能保证行驶8 ～11 万千米。检测时有的要求用扫描仪器来测量氧传感器的输出，有的可用数字电压表检测输出电压信号随混合气浓度变化的情况，以及ecu 对电压信号的反应。 底盘控制用传感器是指分布在变速器控制系统、悬架控制系统、动力转向系统、防抱制动系统中的传感器，在不同系统中作用不同，但工作原理与发动机中传感器是相同的，主要有：变速器控制传感器、悬架系统控制传感器、动力转向系统传感器、防抱制动传感器。 车身控制用传感器主要目的是提高汽车安全性、可靠性、舒适性等，主要有应用于自动空调系统中的多种温度传感器、风量传感器、日照传感器等；安全气囊系统中加速度传感器；
电控系统工作原理 一、电控系统工作原理 随着科技进步和电子工业的发展，国产轿车采用电子控制燃油喷射系统的比率逐年增加，早在2000年，一汽—大众就宣布停止化油器式发动机的生产，产品全部采用电子控制燃油喷射系统。最早研究和开发汽油喷射式发动机的是德国博世(Bosch)公司，汽油喷射技术首先应用于飞机发动机，随着对汽车节能降耗、降低排放和提高舒适性、增加动力性的要求，这一技术被应用于汽车发动机上。目前，博世公司在这一领域的技术和产品仍处于世界领先地位。捷达王轿车就采用了博世公司最新开发的Motronic M3．8．2发动机电控管理系统，并根据中国的国情做了改进和匹配。Motronic M3．8．2发动机电控管理系统为电子控制多点燃油顺序喷射系统，闭环控制，其突出特点是喷油量及点火时刻综合控制。该系统由电子控制单元、传感器、执行器等组成，传感器为燃油喷射系统和点火系统所共用。 1．Motronic M3．8．2发动机电控管理系统的组成及工作原理 Motronic M3．8．2电控系统由电控单元(即ECU，俗称电脑)、发动机转速传感器(也称曲轴位置传感器)、空气流量传感器、节流阀体、进气温度传感器、冷却液温度传感器(发动机水温传感器)、k传感器(即氧传感器)、爆震传感器、相位传感器(也称凸轮轴位置传感器或霍尔传感器)、双点火线圈、油压调节器和喷油器等组成。 驾驶员通过节气门(俗称油门)控制发动机进气量，控制单元通过节气门位置传感器得知节气门开度，再综合发动机转速、空气流量、进气温度、λ探测值等各传感器及电子开关提供的信息，经分析、计算，确定出最佳喷油量和点火时刻，向喷油器和点火线圈发出喷油和点火指令。发动机转速和空气流量信号是ECU计算基本喷油量的主信号，ECU再根据进气温度传感器、冷却液温度传感器、A传感器、爆震传感器和节气门位置等信号对喷油量进行必要的修正，确定出实际喷油量，然后根据转速传感器得到的曲轴位置信号和相位传感器检测到的1缸压缩上止点信号，适时地向喷油器和点火线圈发出动作指令。 发动机工作可分为如下工况： (1)起动工况 发动机被起动机带动运转，当转速低于某值时，ECU识别出发动机处于起动工况，根据转速传感器、凸轮轴位置传感器、节流阀位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器等提供的信号，以及ECU中存储的最佳控制参数，计算出起动喷油量、点火角度和怠速直流电机的位置，并驱动喷油器和点火动力组件动作，使节气门处于起动位置，保证发动机顺利起动。发动机起动后，当转速超过某值时，则起动工况结束。捷达王轿车起动时，司机无需踏油门踏板、节气门会自动处于最佳起动位置。 (2)怠速工况 发动机起动后，怠速运转时，节流阀体内的怠速开关触点闭合，ECU根据此信号得知发动机处于怠速工况，同时根据冷却液温度传感器信号计算出目标转速(存储在ECU中的理论转速，温度越低，理论转速越高，以保证发动机在低温时稳定运转并快速暖机)，并与实际转速进行比较，根据转速差的正负和大小，使节气门处于目标位置，以保证发动机怠速转速达到目标值。KCU同时还通过改变点火提前角来稳定发动机怠速。捷达王发动机热车后怠速转速理论值设置为840r／mjn，怠速点火提前角设置为上止点前12°，这些值存储在ECU中，人工不能调整。 (3)运行工况 运行工况又包括部分负荷、全负荷、加减速过渡及被拖动等工况。ECU根据转
ECM发动机控制模块和BCM车身控制模块ECM——发动机控制模块 [结构] - 采用112杆式连接器。 - 采用电子节气门控制和CAN通信联合控制。
[维修要点] - ECM安装在发动机室内，位于左/右车轮罩板的前方。 - 线束接头是输入/输出信号检查（EG1768 0000）所必需的。 与目前规定的检查接头V（EG1755 0000）一道使用。 - 更换ECM时，请执行加速踏板释放位置学习、节气门闭合位置学习和怠速空气流量学习中规定的步骤。 加速踏板释放位置学习 概述 “加速踏板释放位置学习”通过监控加速踏板位置传感器的输出信号，用于了解加速踏板的完全释放位置。 拆除加速踏板位置传感器连接器时，也必须执行这个步骤。 操作步骤 1. 确认加速踏板处于完全松开的位置。 2. 接通点火开关，等待两秒钟以上。
3. 断开点火开关，等待10秒钟以上。 4. 重复操作步骤2、3共三次。 节气门闭合位置学习 概述 “节气门闭合位置学习”通过监控节气门位置传感器的输出信号，用于了解节气门的完全闭合位置。 拆除电子控制节气门时，也必须执行这个程序。 操作步骤 1. 确认加速踏板处于完全松开的位置。 2. 接通点火开关，等待两秒钟以上。 3. 断开点火开关，等待10秒钟以上。 聆听节气门运转时发出的声音，以检查节气门是否完全关闭。 怠速空气流量学习 概述 “怠速空气流量学习”用于了解怠速进气量，以获得稳定的怠速。 学习前的准备工作 执行“怠速空气流量学习”中规定的步骤前，确认下列条件得到满足。 即使实际情况与下列条件有略微出入，也不得执行该步骤。 - 发动机运转时的蓄电池电压：12.9伏以上
电子控制 汽车发动机油门控制系统的开发 陈培红1,田 颖2,聂圣芳1,卢青春1 (1.清华大学汽车工程系,北京 100084; 2.北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京 100044) 摘要:开发了基于摩托罗拉16位单片机M C9S12DP256B 的汽车发动机油门控制系统,介绍了单片机核心控制电路、力矩电机驱动电路及控制算法设计,该系统已应用到电涡流测功机控制器中,实现了对发动机油门位置的控制。试验证明,该系统运行稳定、可靠,控制效果良好。 关键词:汽车发动机;油门控制;控制电路;单片机 中图分类号:T K421 文献标志码:B 文章编号:1001-2222(2006)05-0045-03 油门执行器主要由直流力矩电机和拉线机构构成,汽车发动机台架油门执行器内部安装与电机旋转方向相反的拉力弹簧,控制系统通过功率驱动电路调节电机线圈中电流大小来调节其输出力矩,不同的输出力矩可以通过与其内部拉力弹簧反力矩相平衡而稳定在任意恒定位置。油门执行器与发动机油门相连来控制其油门位置,发动机在不同的油门位置时发出的功率不同,直接影响着发动机扭矩和转速输出,对于发动机转速调节是一个相当重要的环节,油门执行器恒定位置控制需要有很好的稳态和动态调节特性。 1 油门控制系统 直流力矩电机的基本工作原理和普通直流电机相同,只是在结构和外形尺寸比例上有所不同。从直流电机基本工作原理可知,设直流电机每个磁极下磁感应强度平均值为B ,电枢绕组导体上的电流为I a ,导体的有效长度(即电枢铁心的厚度)为L ,则每根导体所受的电磁力为F =B I a L ,则电磁转矩为 T =N F D 2=(B N L D)I a 2 ,(1) 式中,N 为电枢绕组总匝数;D 为电枢铁心直径。 由式(1)可知,一台成品力矩电机的B,N,L ,D 都是固定不变的。由于电磁转矩和I a 成正比,而I a 又和加在电枢绕组导体上的电压有效值成正比,所以,电磁转矩和加在电枢绕组导体上的电压有效值也成正比[1]。本研究所述的闭环控制,主要是控制电枢绕组导体上的电压有效值。 图1示出油门闭环控制系统框图。主要由功率MOSFIT 主回路、MOSFIT 控制电路、单片机核心电路、滤波电路、油门给定电路、位置检测及调理电路组 成。 图1 油门闭环控制系统框图 2 硬件及控制算法设计 2.1 单片机核心控制电路 单片机核心控制电路主要由16位单片机MC9S12DP256及12位A/D 转换芯片MAX180组成。M C9S12DP256的主频高达25MH z,片上还集成了许多标准模块,片内拥有12kB 的RAM,4kB 收稿日期:2006-04-29;修回日期:2006-08-16 作者简介:陈培红(1965 ),女,山西省定襄县人,工程师,主要从事汽车电子产品的研发工作. 第5期(总第165期)2006年10月 车 用 发 动 机VEHICL E ENGIN E N o.5(Serial N o.165) Oct.2006
ECM发动机控制模块和BCM车身控制模块 ECM——发动机控制模块 [结构] - 采用112杆式连接器。 - 采用电子节气门控制和CAN通信联合控制。
[维修要点] - ECM安装在发动机室内，位于左/右车轮罩板的前方。 - 线束接头是输入/输出信号检查（EG1768 0000）所必需的。 与目前规定的检查接头V（EG1755 0000）一道使用。 - 更换ECM时，请执行加速踏板释放位置学习、节气门闭合位置学习和怠速空气流量学习中规定的步骤。 加速踏板释放位置学习 概述 “加速踏板释放位置学习”通过监控加速踏板位置传感器的输出信号，用于了解加速踏板的完全释放位置。 拆除加速踏板位置传感器连接器时，也必须执行这个步骤。 操作步骤 1. 确认加速踏板处于完全松开的位置。 2. 接通点火开关，等待两秒钟以上。 3. 断开点火开关，等待10秒钟以上。 4. 重复操作步骤2、3共三次。 节气门闭合位置学习 概述 “节气门闭合位置学习”通过监控节气门位置传感器的输出信号，用于了解节气门的完全闭合位置。 拆除电子控制节气门时，也必须执行这个程序。 操作步骤 1. 确认加速踏板处于完全松开的位置。
2. 接通点火开关，等待两秒钟以上。 3. 断开点火开关，等待10秒钟以上。 聆听节气门运转时发出的声音，以检查节气门是否完全关闭。
怠速空气流量学习 概述 “怠速空气流量学习”用于了解怠速进气量，以获得稳定的怠速。 学习前的准备工作 执行“怠速空气流量学习”中规定的步骤前，确认下列条件得到满足。即使实际情况与下列条件有略微出入，也不得执行该步骤。 - 发动机运转时的蓄电池电压：12.9伏以上 - 冷却液温度：70－95°C - 进气温度：60°C以下 - 停车/中档位置开关：开 - 电气负载开关：关（空调器、前灯、后除雾器等） - 方向盘：中档（直线前进位置） - 车辆速度：0公里/小时 - 变速箱：ATF温度60°C以上（发动机预热后，行驶10分钟。）BCM——车身控制模块 [结构]
1.怠速控制系统有何功用？ 是在发动机怠速工况下，根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等，通过怠速控制阀对发动机的进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转。 2.自诊断系统的功用是什么？ 用来提示驾驶员发动机有故障；同时，系统将故障信息以设定的数码（故障码）形式储存在存储器中，以便帮助维修人员确定故障类型和围。 3.车电子技术发展经历了哪三个阶段？ 第一阶段，从20世纪60年代中期到70年代中期，主要是为了改善部分性能而对汽车产品进行的技术改造，如在车上装了晶体管收音机； 第二阶段，从20世纪70年代末期到90年代中期，为解决安全、污染、和节能三大问题，研制出电控汽油喷射系统、电子控制防滑制动装置和电控点火系统； 第三阶段，20世纪90年代中期以后，电子技术广泛的使用在底盘、车身、和车用柴油发动机多个领域。 4.电控技术对发动机性能有何影响？ 1.提高发动机的动力性 2.改善发动机燃油经济性 3.降低排放污染 4.发动机的加速和减速性能 5.改善发动机的起动性能 5.电子燃油喷射系统的功用？ 根据进气量确定基本喷油量，再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器等）信号等对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气，从而提高发动机的动力性、经济性和排放性。 6.什么叫开环控制系统？什么叫闭环控制系统？ 开环控制——ECU根据传感器的信号对执行器进行控制，但不去检测控制结果； 闭环控制——也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给ECU。 7.电子控制单元的功能是什么？ ECU，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令； 8.电控点火系统的功用是什么? 是点火提前角控制。根据各相关传感器信号，判断发动机的运行工况和运行条件，选择最理想的点火提前角点燃混合气，从而改善发动机的燃烧过程，以实现提高发动机动力性、经济性和降低排放污染的目的。 1．名词解释：（1）同时喷射；（2）分组喷射；（3）顺序喷射；（4）开环控制系统；（5）闭环控制系统；（6）同步喷油；（7）间歇喷射。 2．简述电控燃油喷射系统的优点？ 1.能提供发动机在各种工况下最合适的混合气浓度：汽油喷射能够保证各气缸混合气的分配比较均匀； 2.用排放物控制系统后，降低了HC、CO和NOX三种有害气体的排放；(二冲程发动机:避免扫气过程的燃料损失，HC排放和燃油经济性明显改善) 3.增大了燃油的喷射压力，因此雾化比较好； 4.提高发动机的充气效率:在进气系统中，由于没有像化油器那样的喉管部位，因而进气阻力小； 5.实现燃料的分层燃烧;
发动机管理系统 Company Name 公司名排名研发中心工厂 Bosch 博世 1 苏州联合电子（上海、西安和无锡）、无锡博世威孚（柴油） Delphi 德尔福 2 上海北京德尔福发动机、北京德尔福万源Continental 大陆汽车 3 上海原SiemensVDO的芜湖、长春工厂；原Freescale的天津工厂 Magnetti Marelli 马瑞利 4 芜湖工厂、上海工厂仅广州一家猎头供应商 Visteon 伟世通 5 上海重庆工厂 Hitachi 日立 6 Denso 电装 7 仅供Toyota Valeo 法雷奥 8 Eontronic 意昂神州美国北京总部、上海分部 TroiTec 锐意泰克 Vagon 华夏龙晖阳光泰克 Woodward 伍得沃德 成都汪氏威特电喷成都易控高科中联汽车电子无锡油泵油嘴研究所
美国MotoTron公司是Woodward公司的子公司，主要从事发动机电控系统的开发与生产。该公司针对汽油发动机设计了一套完整的控制策略快速开发平台，此平台从设计开发到生产贯穿一体，可有效地缩短开发时间，加速产品化进程，降低开发费用。 美国精确技术公司(Accurate Technologies Inc)是车载嵌入式电控系统ECU 开发、标定与测试工具技术的知名提供商。该公司的ECU标定系统(VISION)功能强大，好学易用，而且和Matlab/Simulink开发平台无缝连接，多年来被福特(Ford)汽车公司、德尔福公司(Delphi)、沃尔沃卡车公司等指定为标准匹配标定系统。该公司的No-Hooks软件是ECU控制策略快速开发领域的重大突破。用户只用标定文件(*.a2l与*.hex文件)，而不需要控制策略源代码即可对控制逻辑进行修改。修改过的代码自动灌装进原来的ECU内进行测试运行。该技术已在美国、欧洲与日本得到了广泛的应用。 美国RMS(Rinehart Motion System)是一家专门从事功率驱动产品与方案的公司。该公司提供或定制5-500KW级应用于混动或纯电动控制系统、能源贮藏系统和大功率设备的电机驱动器、静变流器、 DC/DC, DC/AC, AC/DC等产品。现有客户主要为军工、汽车或跑车、农业机械、工业控制等行业的世界知名制造公司或主机厂。RMS与意昂科技将为国内客户提供产品技术、项目咨询、定制开发等服务。 美国Drivven, Inc, 公司自2003年起提供汽车控制和数据采集解决方案，已经成为发动机和车辆电子系统开发新标准的领导者之一。基于FPGA汽车电子经验开发了一系列开发应用平台，提供了完整的发动机控制、分析和显示功能。实时模式下，系统支持在LabVIEW, C和MATLAB (Simulink / State flow) 下的模型调用。系统能够同时执行燃烧分析和第二循环反馈控制算法，这一系统解决了复杂的多样独立系统之间的同步数据记录和参数控制的难题。 德国CSM GmbH公司的温度－模拟信号数据采集仪器与业界几套主流标定系统(ETAS, ATI VISION, dSPACE, Vector CANape)能无缝兼容，是一 种高品质的数据采集标定设备。其典型客户有博世、联合电子、德尔福、西门子VDO、通用汽车、上海大众、吉利汽车等。 德国IAV GmbH公司是世界上知名的汽车电子开发和技术咨询公司。德国大众拥有其50%的股份，西门子VDO拥有其20%的股份。该公司拥有
飞行器发动机的分类及工作原理 飞行器发动机的主要功用是为飞行器提供推进动力或支持力,是飞行器的心脏。自飞机问世以来的几十年中,发动机得到了迅速的发展,从早期的低速飞机上使用的活塞式发动机,到可以推动飞机以超音速飞行的喷气式发动机,还有运载火箭上可以在外太空工作的火箭发动机等。时至今日,飞行器发动机已经形成了一个种类繁多,用途各不相同的大家族。飞行器发动机常见的分类原则有两个:按空气是否参加发动机工作和发动机产生推进动力的原理。按发动机是否需要空气参加工作,飞行器发动机可分为两类:吸气式发动机和火箭喷气式发动机。吸空气发动机简称吸气式发动机,它必须吸进空气作为燃料的氧化剂 (助燃剂,所以不能到稠密大气层之 外的空间工作,只能作为航空器的发动机。一般所说的航空发动机即指这类发动机。根据吸气式发动机工作原理的不同,吸气式发动机又分为活塞式发动机、燃气涡轮发动机、冲压喷气发动机和脉动喷气发动机等。火箭喷气发动机是——种不依赖空气工作的发动机。航天器由于需要飞到大气层外,所以必须安装这种发动机。它也可用作航空器的助推动力。按形成喷气流动能的能源不同,火箭喷气发动机又分为化学火箭发动机、电火箭发动机和核火箭发动机等。按产生推进动力的原理不同,飞行器发动机又可分为直接反作用力发动机和间接反作用力发动机两类。直接反作用力发动机是利用向后喷射高速气流,产生向前的反作用力来推进飞行器。直接反作用力发动机又叫喷气式发动机,这类发动机有涡轮喷气发动机、冲压喷气式发动机,脉动喷气式发动机,火箭喷气式发动机等。间接反作用力发动机是由发动机带动飞机的螺旋桨、直升机的旋翼旋转对空气作功,使空气加速向后(向下流动时,空气对螺旋桨(旋翼产生反作用力来推进飞行器。这类发动机有活塞式发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨风扇发动机等。而涡轮风扇发动机则既有直接反作用力,也有间接反作用力,但常将其划归直接反作用力发动机一类,所以也称其为涡轮风扇喷气发动机。活塞式发动机空活塞式发动机是利用汽油与空气混合,在密闭的容器(气缸内燃烧,膨胀作功的机械。活塞式发动机必须带动螺旋桨,由螺旋桨产生推(拉力。所以,作为飞机的动力装置发动机与螺旋桨是不能分割的。主要组成主要由气缸、活塞、连杆、曲气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成。气缸是混合气(汽油和空气进行燃烧的地方。气缸内容纳活塞作往复运动。气缸头上装有点
发动机工作原理 第一节 发动机的分类和基本构造 1. 分类 车用内燃机（internal combustion engine ），根据其将热能转变为机械能的主要构件的型式，可分为活塞式内燃机和燃气轮机两大类。前者又可按活塞运动方式分为往复活塞式内燃机（reciprocating engine ）和旋转活塞式内燃机两种。往复活塞式内燃机在汽车上应用最为广泛,是本课研究的重点。汽车（automobile ）发动机（主要指车用往复活塞式内燃机）分类方法很多，按照不同的分类方法可以把汽车发动机分成不同的类型，下面是其分类 情况。 (1) 按照所用燃料分类 内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机 （gasoline engine ）和柴油机(diesel engine)(图1-1)。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能 都比汽油机好。 (2) 按照行程(stroke)分类 内燃机按照完成一个工作循环(operating cycle)所需的行程数可分为四行程内燃机(four - stroke cycle engine)和二行程内燃机(two - stroke cycle engine) (图1-2 )。把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈(360°)，活塞在气 U n R e g i s t e r e d
缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广 泛使用四行程内燃机。 (3) 按照冷却方式分类 内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机 (liquid - cooled engine) 和风冷发动机(air - cooled engine)(图1-3)。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液(coolant)作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片(fins)之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。 (4) 按照气缸(cylinder)数目分类 内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机(single - cylinder engine)和多缸发动机(multi - cylinder engine )(图1-4)。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。 如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发U n R e g i s t e r e d
一.填空题 1.汽车发动机上的电控技术主要包括电控进气系统、电控燃油供给系统、点火系统及辅助控制等四大系统。 2.电控燃油喷射系统的类型按喷射时序分类可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种。 3.电控发动机的进气系统在进气量具体检测方式上可分L型和D型 4.故障诊断仪可分为专用故障诊断诊断仪和通用型故障诊断诊断仪两大类。 5.采用多点间歇喷射方式的发动机来说，按照喷油时刻与曲轴转角的关系可分为同步喷射和异步喷射。 6.最佳点火提前角的组成有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和电控单元ECU 。 7.汽车发动机电子控制系统是由传感器、电控单元ECU和执行器三部分组成的。 8、对于EFI系统，起动后实际喷油时间等于基本喷油脉宽乘以喷油修整系数,加上电压修正值 9、EFI中，燃油压力调节器的作用是保持燃油供油系统油压和进气歧管中的气压差一定. 10. 按检测缸体振动频率的检测方式不同，爆震传感器分磁致伸缩式爆燃传感器和磁致伸缩式爆燃传感器。 11. 当水温传感器出现故障，ECU一般会以水温80 ℃的信号控制燃油喷射；当进气传感器出现故障，ECU会以进气温度20 ℃的信号控制燃油喷射。 12. 基本点火提前角决定于怠速工况和非怠速工况。 13. 喷油器的驱动方式可分为电压驱动和电流驱动。 14.常见的发动机转速与曲轴位置传感器有磁电感应式、霍尔效应式和光电式三种。 15. 空燃比反馈控制系统是根据氧传感器的反馈信号调整喷油器的喷油量的多少来达到最佳空燃比控制的。 二、单项选择题 1.下列哪项不是电控发动机的优点（ C ）。 A、良好的起动性能和减速减油或断油 B、加速性能好 C、功率大 2.火花塞属于点火系统当中的（ A ）。 A、执行器 B、传感器 C、既是执行器又是传感器 3.汽缸内最高压缩压力点的出现在上止点后（ C ）曲轴转角内为最佳。 A、20°～25° B、30°～35° C、10°～15° 4影响初级线圈通过电流的时间长短的主要因素有（ B ） A、发动机转速和温度 B、发动机转速和蓄电池电压 C、发动机转速和负荷 5.电控发动机的核心部分是（ A ）。 A、ECU B、传感器 C、执行器 6.三元催化转换器的理想运行条件的温度是（ A ）。 A、400℃～800℃ B、800℃～1000℃ C、100℃～400℃ 7.装有氧传感器的电控发动机上，以下哪种工况下不进行闭环控制（B ）。 A、正常行驶 B、起动 C、中负荷运行 型电控燃油喷射的主控信号来自于 A 。 Ａ.空气流量计和转速传感器Ｂ.空气流量计和水温传感器 Ｃ.进气压力和进气温度传感器Ｄ.进气压力和转速传感器 9. 起动期间，基本燃油喷射时间是由 B 信号决定的。 Ａ.发动机转速Ｂ.水温Ｃ.进气量Ｄ.进气压力 10. 氧传感器输出电压一般应为 D 之间变化。 Ａ.0.3~ Ｂ. ~ Ｃ. ~ D. ~ 11, 当备用系统起作用时，点火提前角 C 。 Ａ.不变Ｂ.据不同工况而变化Ｃ.据怠速触点位置而变化Ｄ.起动后不变 12. 混合气雾化质量最好的喷射方式是 C 。 A、连续喷射 B、同时喷射 C、顺序喷射 D、分组喷射 13. 在讨论闭环控制时，甲同学说空燃比控制的闭环元件是氧传感器，乙同学说点火系统控制的闭环元件是爆震传感器，请问谁正确 D ？ A. 两人说得都不对 B. 乙同学说得对 C. 两人说得都对 D. 甲同学说得对 14. 将电动汽油泵置于汽油箱内部的主要目的是 C - A. 便于控制 B. 降低噪声 C. 防止气阻 D. 防止短路故障 三、判断题 1、当主ECU出现故障时，发动机控制系统会自动启动备用系统，并能保证发动机正常运行性能。 （错）
86 M A S T E R T H E B A S I C S 基础知识讲座 SUV汽油车以其强大的动力、轿车 般的舒适感、多变的空间组合，深得追求个性生活的年轻一族喜欢。但随着环保节能意识逐渐深入人心，以及燃油成本的逐渐走高，SUV汽油车高油耗的弊端也暴露无疑。 基于动力性、经济性特别是日益严格的排放法规之考虑，柴油动力正日渐兴起，柴油机采用电控高压共轨系统在欧洲已普遍采用，我国也已有多个车厂生产柴油版SUV。 增压技术在普通柴油机上已趋普及，而在共轨柴油机上采用的涡轮增压 增压技术 气涡轮增压器由涡轮、径流式压气机、中间壳、转子总成和旁通阀等组成(如图1)。涡轮和压气机分别被安装在轴的两头，并有各自的铸造壳体，轴本身被安装在中间壳中，并由中间壳来支撑。 涡轮部分主要包括涡轮壳和单级径流式涡轮(如图2)，它们是一个能量转换● 文/山东 刘华 刘华(本刊专家委员会委员) 哈尔滨工业大学车辆工程专业工学 硕士， 高级工程 师。威海职业学院教师，汽车专业的专业带头人。北京现代汽车威海4S 店(威海振洋汽车销售服务有限公司)兼职技术顾问。 器主要有两种：旁通阀式和可变截面式。长城哈弗SUV的GW2.8TC型柴油机采用了旁通阀式涡轮增压器，华泰圣达菲SUV的D4EA柴油机(CRDi)采用了可变截面涡轮增压器VGT。 1.旁通阀式废气涡轮增压器在长城哈弗GW 2.8TC型柴油机中的应用 长城哈弗车装备了具有电控高压共轨系统(Bosch公司的CRS2.0系统)的G W2.8T C型柴油机，该柴油机采用了带旁通阀式的废气涡轮增压器，增压器为Garret公司的GT22型或三菱公司的TF035HM增压器，其中TF035HM最高转 速达180000 r/min，最高压比为1.83。(1)旁通阀式增压器的结构 GW2.8TC 型柴油机的废 图1 废气涡轮增压器的构成图 图10 压电喷油器柔性控制实例每循环5次喷射示意图 阀体孔直径都经气动量仪测量，针阀直径则按测得的喷嘴针阀体孔直径尺寸进行自动配磨，确保该对精密偶件的配合间隙保持在大约2μm。正因为针阀体 和针阀偶件必须以如此小的公差来相互配对，因此机械加工的要求十分苛刻，毛坯要在23℃的恒温车间内进行加工，喷嘴针阀体内孔的表面粗糙度要求达 到R z=0.6μm，并采用激光干涉仪进行无缺陷检验，确保喷嘴针阀体孔和针阀几何精度的正确性和一致性，从而使针阀在针阀体孔中的自由滑动达到最理想的状态。为了证实加 工质量完全一致，另外还要进行喷射油束形状检验来控制最终的实际应用质量。喷油器的最后装配则要求在净化室内进行，因为公差极其小，并必须确保性能的高可靠性，因此即使50μm大小的微粒就会妨害喷油器的正常功能，尤其是200μm大小以上的微粒决不允许进入喷油器。从功能和可靠性观点出发，压电共轨喷油系统对高压零件的清洁度的要求比通常行程控制的喷油系统更高，因此除了喷油器的装配之外最终检验也要进一步实现自动化，这是确保产品质量一致性的基础。 (未完待续)(编辑 曾晓云) 在SUV共轨柴油机上的应用
发动机的组成及工作原理 一、组成： 总的来说，目前发动机由两大机构、五大系统组成 1、曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。 2、配气机构 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。进、排气门的开闭由凸轮轴控制。凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮或链条驱动。进、排气门和凸轮轴以及其他一些零件共同组成配气机构 3、燃料供给系 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去； 4、润滑系 润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 5、冷却系 冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。 6、点火系 在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。 火花塞有一个中心电极和一个侧电极，两电极之间是绝缘的。当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时，火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花，能够在火花塞两电极间产生电火花所需要的最低电压称为击穿电压；能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系。 7、起动系 理解这个并不难，要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动