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汽车发动机电控
概述
汽车发动机电控技术发展
汽车是当今社会最重要的交通工具之一,各国的汽车研究人员普遍认识到,采用电子技术是解决汽车制造业面临的许多技术难题的最佳方案,尤其是在汽车发动机上。汽车发动机电控技术的发展始于20世纪60年代,可分为三个阶段:第一阶段,从20世纪60年代中期到70年代末期,主要是为改善部分性能而对汽车电器产品进行技术改造,如1955年汽车上装用了第一个电子装置———晶体管收音机,1960年美国克莱斯勒公司和日本日产公司在汽车上装用了硅二极管整流的交流发电机,同年美国通用公司将IC(集成电路)调节器应用于汽车上。第二阶段,从20世纪70年代末期到90年代中期。进入20世纪70年代后,随着汽车数量的日益增多,汽车安全问题和排放污染日益严重,能源危机的影响更加突出。在汽车发达国家相继制定了严格的排放法规和汽车燃油经济性法规,为解决汽车安全、节能和污染三大问题,电子技术在汽车上的应用更加广泛和完善,如1967年德国BOSCH公司研制出电控燃油喷射系统,1970年美国福特公司首先在汽车上应用了除发动机以外的电控装置, 1973年美国通用公司在汽车上装用了IC点火装置,1976年美国克莱斯勒公司首先装用了电控点火系统。第三阶段,从20世纪90年代中期到现在,主要体现在以
“人-车-环境”为主线的系统工程整体的优化上,即在人工智能上,例如使汽车不仅能在高速公路上行驶,而且也将在信息高速公路上奔驰(如1997年出现的网络汽车),不仅成为人们可靠的交通工具,而且也将变成人际间交往的流动办公室和舒适的娱乐室,成为人类社会活动中的重要场所。
电控技术对汽车发动机性能的影响
汽车发动机的运行工况是多变的,只有电子控制的灵活性和电脑强有力的综合处理功能,才能使汽车发动机在各种运行工况下都实现全面优化运行,从而提高发动机的性能。
,电控燃油喷射系统取代了传统的化油器式燃料供给系统,减小了进气系统中的进气阻力,部分发动机上还采用了进气控制系统等,提高了充气效率,另外,电控系统可保证进入发动机汽缸的空气得到充分利用,从而提高发动机的动力性。
,电控系统均能精确控制发动机工作所需的混合气浓度,使燃烧更完全、燃油利用更充分,从而提高发动机的燃油经济性。
,电子控制单元的高速处理功能使控制系统能够迅速响应,使汽车加速或减速反应更灵敏。
,控制系统能根据发动机的温度变化,对进气量和供油量进行精确控制,从而保证发动机顺利起动和平稳经过暖机过程,可明显改善发动机的低温起动性能和热机运转性能。
,提高了燃油质量,同时各种排放控制系统在汽车上的应用,也都使发动机的排放污染大大降低。
,使发动机的故障发生率大大降低。自我诊断与报警系统的应用,提高了故障诊断的速度和准确性,缩短了汽车因发动机故障而停驶的时间,具有良好的社会效益和经济效益。
应用在汽车发动机上的电子控制系统
目前应用在汽车发动机上常用的电子控制系统主要有:电控燃油喷射系统、电控点火系统、怠速控制系统、进气控制系统、排放控制系统、增压控制系统、巡航控制系统、警告提示系统、自诊断与报警系统、失效保护系统和应急备用系统。
(EFI)中,喷油量的控制是最基本的也是最重要的控制内容,电子控制单元(ECU)(简称电控单元)主要是根据进气量确定基本的喷油量,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。除喷油量控制外,电控燃油喷射系统还包括供油正时控制、断油控制和燃油泵控制。
。该系统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,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。此外,电控点火系统还具有通电时间控制和爆燃控制功能。,其功能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状况,并通过怠速控制阀对发动机进气量进行控制,使发动机随时以最佳怠速转速运转。
,对发动机