1、电控发动机技术电控发动机技术主讲人：兰文奎重庆市公交集团发动机电控系统培训电控发动机概述 电控发动机的发展背景电控发动机的发展背景 汽车的安全、环保和节能是当今汽车技术发展的主要方向，而解决环保和节能两大难题是现代发动机的主要目标。传统的化油器等发动机部件虽然有了很大的改进，仍然不能满足排放和油耗两大法规的要求。重庆市公交集团发动机电控系统培训 电控发动机的优点电控发动机的优点 降低排放污染降低排放污染 提高发动机的输出功率提高发动机的输出功率 提高燃料经济性提高燃料经济性重庆市公交集团发动机电控系统培训 电控发动机的组成电控发动机的组成 燃油供给控制系统燃油供给控制系统 进气系统进气系统 点
2、火系统点火系统 废气排放控制系统废气排放控制系统 发动机电控系统发动机电控系统重庆市公交集团发动机电控系统培训电控发动机分类 单点喷射和多点喷射单点喷射和多点喷射 进气管喷射和缸内喷射进气管喷射和缸内喷射 同时喷射、分组喷射和顺序喷射同时喷射、分组喷射和顺序喷射重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训发动机电控系统 电控发动机管理系统的供应商电控发动机管理系统的供应商 博世（博世（Bosch）、西门子威迪欧）、西门子威迪欧（Siemens VDO）、德尔福（）、德尔福（Delphi）、）、马瑞利（马瑞利（M
3、agneti Marelli）、电装）、电装（Denso）、京滨（）、京滨（Keihin）、）、Melco、伟世通（伟世通（Viston）、比亚迪（、比亚迪（BYD）、锐）、锐意泰克（意泰克（Troitec）重庆市公交集团发动机电控系统培训电控系统的组成 传感器传感器将发动机的相关非电物理量信号转变成电信号传送给电脑。执行器执行器接受发动机电脑的控制信号。发动机控制单元发动机控制单元接受传感器信号后，通过计算发出指令。重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训发动机电控系统的功能 闭环控制功能闭环控制功能 执行器控制功能执行器控制功能 诊断功能诊断功能 失效保护功能失效保
4、护功能 跛行功能跛行功能重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训OBD(随车电脑诊断)系统 OBD-I（1985年加利福尼亚大气资源局）年加利福尼亚大气资源局）OBD-II（19941995美国汽车工程师学会）美国汽车工程师学会）M-OBD（2000年后年后CAN系统）系统）重庆市公交集团发动机电控系统培训 OBD-II重庆市公交集团发动机电控系统培训汽车电子元件信号种类 汽车控制系统中存在五种基本类型的电子汽车控制系统中存在五种基本类型的电子
5、信号，把这五种基本的汽车电子信号称为信号，把这五种基本的汽车电子信号称为“五要素五要素”。五要素可以看作控制系统中各个传感器，五要素可以看作控制系统中各个传感器，控制电脑和其它设备之间相互通讯的基本控制电脑和其它设备之间相互通讯的基本语言。语言。重庆市公交集团发动机电控系统培训 直流信号（直流信号（DC）交流信号（交流信号（AC）固定脉冲信号固定脉冲信号 调变脉冲式信号调变脉冲式信号 序列式信号序列式信号五要素重庆市公交集团发动机电控系统培训交流信号（AC）固定脉冲信号重庆市公交集团发动机电控系统培训序列式信号调变脉冲信号重庆市公交集团发动机电控系统培训传感器原理与检测 水温传感器水温传感器
6、工作原理：传感器内部为温度系数热敏电阻，一般为负温度系数热敏电阻，其电阻随温度的升高而降低。重庆市公交集团发动机电控系统培训冷却液温度传感器电路图电阻与温度关系图重庆市公交集团发动机电控系统培训温度（）电阻（）电压（V）温度电阻()电压(V)2031003.4V左右509001.9V803151.2V左右 1001700.5V水温传感器电阻、电压与温度的关系水温传感器电阻、电压与温度的关系重庆市公交集团发动机电控系统培训 进气温度传感器进气温度传感器 工作原理：传感器内部为温度系数热敏电阻，一般为负温度系数热敏电阻，其电阻随温度的升高而降低。作用：测出发动机进气温度，修正进气量。检测：万用表测
7、电阻/电压 、读数据流重庆市公交集团发动机电控系统培训进气温度传感器电路图重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训 空气流量计空气流量计 进气量信号用于计算基本喷射持续时间和基本的点火提前角。重庆市公交集团发动机电控系统培训 工作原理：当空气从空气虑清器流经空气流量计，就推开计量板，与计量板同轴连接的电位计将进气量转换为电压信号，也就是计量板的开度。1、翼板式空气流量计、翼板式空气流量计重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训 元件检测元件检测 接通点火开关，但不要起动发动机。测量端子的电压应符合下表。重庆市公交集团发动机电控系统培训2、卡门涡流
8、式空气流量计、卡门涡流式空气流量计 工作原理：当均匀的空气流过涡源体时，在涡源体的下游气流中会产生一系列不对称却十分规则的空气漩涡，其移动速度与空气流速成正比。因此，通过测量单位时间内流过的漩涡数量，就可计算出空气的流速和流量。重庆市公交集团发动机电控系统培训(1)光学卡门涡流型光学卡门涡流型 工作原理：使一薄金属箔（称为镜）的表面承受涡流压力，光敏晶体管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光，再由光敏晶体管输出调制过的频率信号，这种频率信号就代表了空气的流量信号。重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训 元件检测元件检测 接通点火开关，不起动发动机，Vc：电源4.5
9、5.5V。发动机运转时，完用表的频率档位，怠速时为2030Hz，全负荷时为800Hz，KS与E2端子之间电压应为2.04.0之间。重庆市公交集团发动机电控系统培训(1)超声波卡门涡流型超声波卡门涡流型 工作原理：在旋涡发生器下游管路两侧相对安装超声波发射探头和超声波接收探头，超声波发射探头一定频率（一般为40KHZ）的超声波，当超声波通过漩涡时，其频率和相位就会发生变化，电脑根据变化可测得空气流量和流速。重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训 元件检测元件检测 3：空气流量计的信号线，怠速时2248，2000r/min为60100Hz。4：电源4.55.5V。重庆市公
10、交集团发动机电控系统培训3、热线式空气流量计、热线式空气流量计 工作原理：电流流至热电阻丝，使其发热。当空气流经热电阻丝，热电阻丝相应与进气质量而冷却。控制流至热电阻丝的电流，使热电阻丝保持恒温，电流就与进气质量成正比。重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训3、热膜式空气流量计、热膜式空气流量计 工作原理：与热线式空气流量计相同。重庆市公交集团发动机电控系统培训 元件检测 检测信号线电压。怠速时为1.11.5v，全开时为4.0v。重庆市公交集团发动机电控系统培训 进气压力传感器进气压力传感器 工作原理：在传感器元件内有一内置的与真空室构成整体的硅芯片，真空室保持预定的
11、真空度，芯片的一面受到进气歧管压力，另一面与内真空室接触。进气歧管压力的变化使硅芯片形状改变，硅芯片阻值随之改变。重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训 拔下传感器插头，打开点火开关，测量插头上VC端子与E2端子之间的电压，应为4.55.5v。插回插头，拆下传感器上的软管，打开点火开关，测量ECU连接器上PIM与E2端子间在大气压下输出的电压，读数应符合上图所示。元件检测元件检测重庆市公交集团发动机电控系统培训 节气门位置传感器节气门位置传感器 工作原理：线性节气门位置传感器采用线性电位计，由节气门轴带动电位计的滑动触点，在不同的节气门
12、开度下，接入回路的电阻是不同的。重庆市公交集团发动机电控系统培训节气门位置传感器电路图重庆市公交集团发动机电控系统培训 在传感器的两个接线端上连接好测试仪器，电压读数应接近5V。保持点火开关接通，慢慢地开大节气门，检查节气门位置传感器输出电压信号。电压表的读数应该平稳、逐渐地增大。怠速位置正常的节气门位置传感器上测出的读数应为0.51v，全开节气门应为45V。元件检测元件检测重庆市公交集团发动机电控系统培训 曲轴位置传感器曲轴位置传感器 发动机点火的主信号。工作原理：利用多角的感应转子在转动时使线圈产生交流电压。一般采用58+2信号。重庆市公交集团发动机电控系统培训曲轴位置传感器线路图重庆市公
13、交集团发动机电控系统培训曲轴位置传感器信号图重庆市公交集团发动机电控系统培训 用欧姆表测量插接器各引脚间的电阻。规定的电阻值一般应在120500。用交流电压表测量传感器输出电压：起动时应高于0.1V，运转时应为0.40.8V。用频率表测其工作频率。元件检测元件检测重庆市公交集团发动机电控系统培训 凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器 发动机点火的主信号。工作原理：利用霍尔晶体感应产生方波电压信号。重庆市公交集团发动机电控系统培训凸轮轴位置传感器线路图重庆市公交集团发动机电控系统培训凸轮轴位置传感器波形图凸轮轴位置传感器线路图重庆市公交集团发动机电控系统培训 元件检测元件检测 拔下传感器插头，打开点
14、火开关，检查插头上电源端子与搭铁之间的电压，应为5V或8V（视车型而异）。插回传感器插头，起动发动机，测量传感器输出端子信号电压，应为36V。重庆市公交集团发动机电控系统培训 爆震传感器爆震传感器工作原理：爆震传感器有个压电元件，由于爆燃使发动机汽缸体振动，导致压电元件变形时，压电元件就产生一个电压。重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训爆震传感器波形图重庆市公交集团发动机电控系统培训 元件检测元件检测 拆下爆震传感器的导线接线器，接通发动机点火开关。在拆下的两条导线之间电压值应该在46V之间。在爆震传感器与地线间接一个欧姆表，传感器应该有33004500的电阻。重庆
15、市公交集团发动机电控系统培训 二氧化钛型氧传感器二氧化钛型氧传感器 工作原理：二氧化钛氧传感器是利用半导体材料二氧化钛的电阻值，随排气中氧含量的变化而改变的特性制成的，是一种电阻型氧传感器。二氧化钛在表面缺氧时，氧分子将脱离表面，使内部出现空穴，电子移动填补空穴形成电流，导致材料的电阻值降低。重庆市公交集团发动机电控系统培训二氧化钛氧传感器波形图重庆市公交集团发动机电控系统培训 二氧化锆型氧传感器二氧化锆型氧传感器 工作原理：锆管内表面与大气相通，锆管内外表面的氧气含量不同，从而形成氧离子由高浓度侧向低浓度侧的扩散,当扩散处于平衡状态时，两电极间便形成电动势。所以二氧化锆氧传感器的本质是化学电池，亦称氧浓差电池。重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训 新型氧传感器（宽带型新型氧传感器（宽带型 氧传感器）氧传感器）重庆市公交集团发动机电控系统培训重庆市公交集团发动机电控系统培训 混合气过浓混合气过浓重庆市公交集团发动机电控系统培训 混合气过稀混合气过稀重庆市公交集团发动机电控系统培训
