发布时间 : 星期六 文章发动机电控系统组成更新完毕开始阅读a7c9356c7e21af45b307a897
随着发动机电子控制技术的进步与发展, 各公司开发研制的电子控制系统千差万别, 系统的控制功能、控制参数和控制精度不同, 采用控制部件(传感器和执行器)的数量和类型也不相同。通过对各种控制部件进行不同的组合, 便可组成若干个子控制系统。
摩托车发动机电子控制系统是由若干个子控制系统组成, 主要包括发动机燃油喷射系统、怠速、控制阀、断油控制系统、空燃比反馈控制系统、电子点火系统、爆燃控制系统和故障自诊断测试系统等7个子系统。无论子系统多少, 一般都采用同一个 ecu 进行控制。 日本川崎公司于1980 年率先在四缸四冲程z1000 型摩托车上应用的电子控制系统的组成如图1－１所示。图1-2 所示是川崎z1000 型电子控制系统部件在摩托车上的安装位置。 (1) 发动机电子控制系统常用传感器
传感器是一种信号转换装置, 其功用是检测发动机不同状态下的各种电量、物理量和化学量等参数, 并将这些参数转换成 ecu 能够识别的电信号输入 ecu。 发动机电子控制系统常用传感器与开关信号有以下几种:
①空气流量传感器 afb(air flow sensor) 或进气支管绝对压力传感器 map(manifold abso- lute pressure sensor), 用于检测吸入发动机气缸的进气量多少。空气流量传感器可以直接检测发动机的进气量, 支管压力传感器只能间接检测发动机的进气量。因为am和map的功用都是检测进气量 , 所以在同一个发动机电子控制系统中, 如果采用了afs, 就无需再采用map; 反之, 如果采用了map, 就无需采用afs.
1. 汽油箱 2. 燃油压力调节器 3. 汽油箱开关 4. 燃油滤清器 5. 电动燃油泵 6. 真空管 7. 单向阀 8. 喷油器 9. 蓄电池 10. 点火开关 11. 起动开关 12、.燃油管 13. 继电器 14. 电控单元 15. 节气门位置传感器 16. 节气门 17. 气缸温度传感器 18. 稳压筒 19. 空气流量传感器 20. 空气滤清器 21. 进气温度传感器 2. 点火线圈 23. 发动机 24. 扫院管 25. 转速传感器
图 1－２川崎 z1000 车发动机电子控制系统安装位置
1. 节气门 2. 调压阀 3. 空气流量传感器 4. 空气温度传感器 5. 电控单元 6. 继电器 7. 燃油滤清器 8. 燃油泵 9. 节气门开关 10. 进气温度传感器 11. 喷油器 ②曲轴位置传感器cps(crankshaft position sensor), 用于检测发动机曲轴转速高低和转角大小。
③节气门位置传感器tps(throttle positioa sensor):用于检测节气门开度大小。如节气门关闭、部分开启和全开等。此外, 电控单元通过计算节气门位置传感器信号的变化率, 便可得到汽车加速或减速信号。
④冷却液温度(水温)传感器cts(coolant temperature sensor):用于检测发动机冷却液温度高低, 又称为水温传感器。
⑤进气温度传感器iats(intake air temper- ature sensor): 用于检测吸入发动机气缸空气的温 度高低。
⑥氧传感器或q2传感器ego(exhaust gas oxygen sensor): 用于检测排气管排出废气中氧离子的含量来反映可燃混合气的空燃比大小. ⑦爆燃传感器ds(detonation sensor):用于检测发动机是否产生爆燃以及爆燃强度大小。 ⑧车速传感器vss(vehicle speed sensor):用于检测摩托车行驶速度的高低。 (2) 发动机电子控制系统常用开关信号
①点火开关信号ign(ignition switch):当点火开关接通\点火(ig)\裆位时, 向电控单元(ecu)输入一个高电平信号。
②起动开关信号sta(start switch):当点火开关接通\起动(st)\档位时, 向电控单(ecu) 输入一个高电平信号。
③电源电压信号u bat: 向电控单元提供蓄电池端电压信号。 (3) 发动机电控单元
电控单元(ecu)又称为电子控制组件, 是发动机控制系统的核心部件。电控单元主要由输入回路、单片微型机(单片机)和输出回路三部分组成。
发动机电控单元的主要功用是接收各种传感器和控制开关输入的发动机工况信号, 根据电控单元内部预先编制的控制程序和存储的试验数据, 通过数学计算和逻辑判断确定适应发动机工况的喷油时间和点火提前角等参数, 并将这些参数转换为电信号控制各种执行元件完成执行动作, 从而使发动机保持最佳运行状态。
发动机工作时, 空气流量传感器(afs)检测进入气缸的进气量信号, 曲轴位置传感器(cps)检测发动机曲轴的转速信号, 节气门位置传感器(tps)检测驾驶员操作的节气门开度信号, 这三个信号作为计算确定燃油喷射量的主要信息输入ecu,再由ecu计算确定基本喷油量。与此同时，ecu还要根据冷却液温度传感器、进气温度传感器和氧传感器等输入的信号计算确定辅助喷油量, 用以对基本喷油量进行必要的修正, 最终确定实际喷油量。当实际喷油量确定后,ecu再根据曲轴位置传感器输入的曲轴转速和转角信号、 确定最佳喷油时刻和最佳点火时刻, 并向执行器发出控制指令, 控制喷油器、点火线圈等动作, 实现相应的控制功能。 (4) 发动机电子控制系统常用执行器
执行器又称执行元件, 是控制系统的执行机构, 其功用是接受ecu发出的控制指令并完成具体的执行动作。发动机电子控制系统常用执行器有以下几种: ①电动燃油泵:用于供给发动机电子控制系统规定压力的燃油。 ②电磁喷油器:用于接收 ecu发出的喷油脉冲信号, 计量燃油喷射量。
③点火控制器和点火线圈，用手接收电控单元发的控制指令，适时接通或切断点火线圈一次侧绕组电流，并产生高压电点着可燃混合气。