發動機電控技術論文
發動機電控技術論文
隨著微機、電子技術的日臻完善以及材料工藝的蓬勃發展，發動機電控技術取得了更大的突破。 下面是小編為大家精心推薦的發動機電控技術論文，希望能夠對您有所幫助。
發動機電控技術論文篇一
現代轎車發動機電控技術的探討
摘 要： 隨著現代電子技術的飛速發展,特別是微機技術在汽車上的廣泛應用,使得汽車的內涵和功能不斷拓展和延伸,汽車機電一體化―汽車電子化正逐漸成為現代汽車(特別是轎車)的基本特征。
關鍵詞： 轎車; 電控技術
中圖分類號： U464 文獻標識碼： A 文章編號： 1009-8631(2011)03-0062-01
一、概述
現代轎車電控技術的理論基礎就是現代控制理論。從早期的經典控制到目前的智能控制，控制理論在汽車電控中得到了廣泛的應用。主要有PID控制、最優控制、自適應控制、滑?？刂?、模糊控制、神經網絡控制以及預測控制等。現代控制理論的發展使得電控系統更能適應復雜的多變量系統、時變系統和非線性系統，甚至對于數學模型不甚精確的系統也能實施精確有效的控制。而這正是發動機電控得以實現的前提。就其結構而言，電控系統主要由傳感器、電子控制組件(ECU)、執行器 3個部分組成。傳感器作為輸入部分，用于測量物理信號(溫度、壓力等)，將其轉換為電信號;ECU的作用是接收傳感器的輸入信號，并按設定的程序進行計算處理，輸出處理結果;執行器則根據ECU輸出的電信號驅動執行機構，使之按要求變化。
1.電子控制組件(ECU)
ECU以微機為中心。還包括前置的A/D轉換器、數字信號緩沖器以及后置的信號放大器等。微機運算速度快、精度高，能實時控制，并具備多中斷響應等功能。目前，汽車電控系統采用計算機網絡技術，把發動機電控系統、車身電控系統、底盤電控系統及信息與通信系統等各系統的ECU相聯結，形成機內分布式計算機網絡，實現汽車電子綜合控制。
2.傳感器
汽車傳感器的工作條件極為惡劣，因此，傳感器能否精確可靠地工作至關重要。
3.執行器
執行器用來精確無誤地執行 ECU發出的命令信號。因此 ，執行器工作的精確與否將最終影響電控的成敗，正因如此，其工作可靠性和精確性一直作為研究重點而倍受關注。
二、發動機電控技術及應用
發動機電控技術可分為電控汽油噴射、電子點火、怠速控制、排氣再循環控制、增壓控制、故障自診斷、故障保險、備用控制以及其它控制技術。
1.電控汽油噴射(EFI)系統
電控汽油噴射系統(簡稱電噴系統)是60年代末開始發展起來的，其突出優點在于空燃比的控制更為精確，可實現最佳空燃比，而且電噴技術提高了汽油的霧化、蒸發性能，加速性能更好，發動機功率和扭矩顯著升高。
目前，電噴系統主要采用開環與閉環控制(反饋控制)相結合的方式。對諸如暖機、怠速等需要供給濃混合氣的工況采取開環控制，此外則通過排氣管中設置的氧傳感器，測量實際空燃比來進行反饋控制。
2.電子點火控制系統
微機控制電子點火系統可控制并維持發動機點火提前角(ESA)在最佳范圍以內，使汽油機的點火時刻更接近于理想狀態。
在微機控制點火系統中，目前出現了一種無分電器點火(DLI)系統，它取消了普通微機控制點火系統中的分電器，改由ECU內部控制各缸配電。這樣點火線圈產生的高壓電，不需經過分電器分配，直接就送至火花塞發生點火。無分電器點火系統可消除分火頭與分電器蓋邊電極的火花放電現象，減少電磁干擾。
在發動機的點火控制中，同樣采用了開環和閉環相結合的控制形式。起動階段的點火時刻由ECU中的專門信號進行開環控制;正常運行期間，則通過增設爆震傳感器進行爆震反饋控制，根據爆震傳感器的反饋信號調整點火時刻使發動機在臨界爆震狀態。
3.怠速控制 (ISC)系統
怠速控制的基本原理是ECU根據冷卻水溫、空調負荷、空檔信號等計算目標轉速，并與實際轉速相比較，同時檢測節氣門全關信號及車速信號，判斷是否處于怠速狀態，確認后則按目標轉速與實際轉速之間的差值來驅動執行器調整控制進氣量。
目前，除了怠速轉速的穩定性控制之外，怠速控制還可以實現起動控制、暖機控制以及負荷變化控制等功能，這樣多種功能的集中，不僅簡化了機構，而且也提高了怠速控制的精確性。
4.排氣再循環 (EGR)電控系統
國外的早期研究發現，將少量的排氣(5%～20%)再次循環進入氣缸與新鮮可燃混合氣混合后燃燒，可有效抑制NOx的產生。常用的措施是用專門的管道將部分排氣引至進氣管，由ECU控制EGR閥改變流通截面來調節排氣量，實現再循環排氣率的變化。通常在發動機暖機、怠速、低負荷、高負荷等工況不需進行EGR控制。
5.增壓電控系統
發動機中增壓系統的安裝日漸增多，其目的是為了提高進氣效率。電控增壓系統的研制開發使增壓技術又跨上了一個新臺階。目前，應用較普遍的是電控廢氣渦輪增壓系統。通常增壓器是為與發動機低速小負荷工況相匹配而設計的，當發動機大負荷運行時容易導致增壓器超速運行而損壞，為此，電控廢氣渦輪增壓系統專門在排氣管中廢氣渦輪室處增加了一旁通氣道，由ECU控制切換閥的開度大小進行調整。通常情況下切換閥閉合，廢氣通過渦輪氣室排出，一旦發動機大負荷運行將導致廢氣渦輪轉速升高，當進氣壓力超過限值時，ECU便會通過相應機構開啟切換閥，使旁通氣道導通，廢氣不經渦輪室而直接由旁通氣道排出，增壓器停止工作。
6.故障自診斷系統
現代轎車發動機的電控系統中，ECU一般都帶有故障自診斷系統，自行監測、診斷發動機控制系統各部分的故障。對于傳感器，可通過檢測其信號是否超出規定范圍來直接進行判斷，對于執行器，則在其初始電路中增設專門回路來實現監測，對于ECU本身，也有專用程序進行診斷。
故障自診斷系統時刻監測各控制系統的工作情況，當出現故障時，一般轎車儀表板上的故障指示燈可閃爍報警，同時將故障信息以代碼的形式保存在微機的存儲器中，維修時不僅可以通過故障指示燈間斷閃爍來顯示，也可以通過專用的檢測儀器以數字的形式顯示故障代碼，以便進一步通過手冊查出故障原因。
7.故障保險系統及故障備用控制系統
當自診斷系統檢測出傳感器及其電路故障后，ECU中的故障保險系統隨之自動啟動發揮作用。故障保險系統會用程序設定的數據取代故障部分輸入的非正常信號，進行直接控制。故障保險系統一般通過軟件編程來實現。
8.其他電控系統
(1)進氣渦流電控系統
進氣渦流可以促進汽油蒸發以及與空氣的均勻混合，提高燃燒效率。其結構是在進氣口附近增設一―渦流控制閥，通過ECU采集轉速、節氣門開度、冷卻水溫等信號，并加以處理后控制其旋轉角度，引導氣流偏轉產生渦流，調節渦流比，實現渦流控制。
(2)可變進氣控制系統
可變進氣控制系統是從增加進氣量、提高進氣效率的角度出發來改善發動機動力性能的，該系統有兩種類型:一種是可變流通面積控制方式，它通過ECU控制安裝在進氣管道中的控制閥的旋轉角度來改變其進氣流通截面，滿足不同工況對進氣量的需求;另一種是可變流通長度控制方式，由ECU控制進氣管道中的控制閥來調整進氣管的長度。
(3)進氣溫度預熱控制系統
進氣溫度預熱控制系統通過調節低溫起動時的進氣溫度來促進汽油蒸發，改善排放性能。
三、結語
從上述發動機電控系統的應用技術中不難看出，轎車汽油發動機的微機控制時代已經來臨，并且隨著微機、電子技術的日臻完善以及材料工藝的蓬勃發展，再加上控制理論的不斷成熟完善，發動機電控技術有望取得更大的突破。
發動機電控技術論文篇二
汽車電控發動機故障診斷技術
[摘要]近年來，隨著電子技術在汽車制造領域內的廣泛應用，汽車的智能化和電子化程度越來越高。對汽車各系統和用電設備的控制基本實現了功能組合化、控制電子化和連接標準化，使汽車的性能更加完善。同時對汽車的故障診斷與維修有了更高層次的要求。因此，在對電子控制發動機的故障診斷與維修方面，不能再延續傳統的經驗檢查方法進行故障判斷。為此，必須針對電控發動機的常見故障采取行之有效地排除方法，以此來確保汽車的正常行駛。首先對汽車電控發動機的故障特點進行簡介，并在此基礎上提出汽車電控發動機常見故障及排除方法。
[關鍵詞]電控發動機;故障;診斷;排除
[中圖分類號]F407.471
[文獻標識碼]A
[文章編號]1672-5158(2013)05-0242-01
1發動機電控系統的組成及作用
1.1燃油系統。燃油系統的功能是向汽缸或進氣管噴射燃燒時所需的燃油量。燃油從燃油箱內由電動汽油泵吸出，經汽油濾清器后，再由壓力調節器加壓，將壓力調節到比進氣管壓力高出約250KPa壓力，然后經輸油管配送給噴油器和冷起動噴油器，噴油器根據電控單元ECU發來的脈沖信號，把適量燃油噴射到氣缸內。
1.2進氣系統。進氣系統為發動機可燃混合氣的形成提供必須的空氣。空氣經過空氣濾清器、空氣流量計、節氣門體、進氣總管、進氣岐管進入氣缸。
1.3電控系統。電控系統是電控單元根據傳感器檢測到的發動機運行工況和汽車運行工況來確定噴油量及點火提前角，從而控制發動機在最佳工況下的運轉。
2汽車電控發動機的故障特點
汽車電控發動機的電子控制部分通常包括以下部件：ECU、執行器和傳感器等，這些部件都是由各種電子電路及電子元器件組成。幾乎所有的電子元器件都對溫度以及過電壓較為敏感，一旦這些電子元器件或是電路出現故障，那么便有可能導致電控部分的某個零件無法正常運轉，這樣電控發動機也會隨之出現相應的故障。汽車電控發動機的故障特點主要有以下幾個方面：
2.1元件擊穿。電子元件被過電壓擊穿或在高溫、大電流擊穿，故障現象表現為短路或斷路。例如，電子點火控制器內部的電容或三極管被擊穿，就會使點火控制器工作異常，造成點火線圈次級繞組無法產生高壓電，高壓火線不跳火或火花弱，故障現象表現為發動機無法啟動或工作異常。
2.2元件老化或性能退化。電子元件長期在高溫、電壓、電流變化頻繁、灰塵等惡劣條件下工作，就會使其老化或性能退化。
2.3線路故障。主要包括接線松脫、接觸不良、潮濕、腐蝕等導致的絕緣不良短路、旁路等。傳感器和執行器都是固定在發動機某一位置上，通過導線與電控單元ECU連接，若導線接頭插接不良或導線短路等，就會使傳感器無法將檢測的信號傳給電控單元，而電控單元不能控制執行器工作，從而造成發動機工作異常。
3電控發動機故障診斷方法
3.1直觀診斷
直觀診斷就是通過人的感覺器官對汽車故障現象進行看、問、聽、試、嗅等，了解和掌握故障現象的特點，通過人的大腦進行分析、判斷得出結論的診斷方法。直觀診斷方法，也稱經驗診斷或人工診斷。
直觀診斷的主要內容有：(1)看(即目測檢查)，其目的是了解電控發動機的電控系統類型、車型，在進入更為細致的測試和診斷之前，能消除一些一般性的故障原因。(2)問(即詢問客戶)，為了迅速地檢查故障源，首先必須了解出現的情形、條件、如何發生及是否已檢修過等與故障有關的情況和信息。(3)聽，主要是聽發動機工作時的聲音;有無爆燃、有無敲缸、有無失速、有無進氣管或排氣管放炮等現象。(4)試，主要是維修人員根據前述檢查，有針對性地試車，以便進一步確認故障。
3.2利用隨車故障自診斷系統診斷
隨車診斷是利用汽車上電控系統所提供的故障自診斷功能對電控發動機故障進行診斷的方法，即利用故障自診斷系統調取發動機電控系統的有關故障代碼，然后根據故障代碼表的故障提示，找出故障所在。
3.3利用儀器進行診斷
3.3.1利用簡單儀表診斷
利用簡單儀表診斷，就是利用以萬用表和示波器為主的通用儀表，對電控發動機故障進行診斷的方法。因為電控系統的各部件均有一定的電阻值范圍，工作時有輸出電壓信號范圍和輸出脈沖波形，因此用萬用表測量元件的電阻或輸出電壓，用示波器測試元件工作時的輸出電壓波形，用萬用表測量導通性等可判斷元器件或線路是否正常。
3.3.2利用專用診斷儀器診斷
汽車的電子化迫使對汽車故障的診斷手段進行變革，隨著汽車電子化的進程，各種汽車專用診斷儀器應運而生。其中包括各種大大小小的電控發動機故障分析儀、發動機控制電腦綜合分析儀，尤其以發動機控制電腦分析儀所占比例最大，診斷效果最好。
3.4故障癥狀模擬診斷法
在對電控發動機故障診斷中，經常會碰到發動機有故障但沒有明顯故障癥狀的現象，這為我們診斷工作帶來較大困難。在這種『青況下，我們運用上述介紹的各種檢查方法，盡可能的縮小故障范圍。然后模擬出現故障時相同或相似的條件和環境，找出故障原因，有針對性的維修排除故障。
3.4.1振動法(1)連接器：在垂直和水平方向輕輕搖動連接器。(2)配線：在水平和垂直方向輕輕擺動配線。連接器接頭、振動支架和穿過開口的連接器體都是應仔細檢查的部位。(3)零件和傳感器：用手指輕拍裝有傳感器的零件，檢查是否失靈。不可用力拍打繼電器，否則可能會使繼電器開路。
3.4.2加熱法：用電吹風或類似工具加熱可能引起故障的零件，檢查是否出現障。加熱時不可直接加熱ECU中的元件，且加熱溫度不得高于60℃。
3.4.3水淋法：用水噴淋在車輛上，檢查是否發生故障。注意不可將水直接噴在發動機零部件上，而應噴在散熱器前面，間接改變溫度和濕度，也不可將水直接噴在電子器件上，尤其應防止水滲漏到ECU內部。
3.4.4電器全接通法：接通所有的電器負載，包括加熱器、前燈、后窗除霧器等，檢查是否發生故障。
4維修人員在檢測與維修中需要注意的幾個事項
首先，在進行電控發動機故障檢修時，不論發動機是否在運轉，只要點火開關接通，決不可斷開任何正在工作的電氣裝置。因為在斷開這類裝置時，由于任何一個線圈的自感作用，都會產生很高的瞬時電壓，使電腦及傳感器嚴重受損。
其次，對微機及與之連接的傳感器、執行器進行檢修時，操作人員須預先消除身上的靜電，一定要帶上接鐵金屬帶，將其一端纏在手腕上，另一端夾到車身上，避免靜電造成微機系統的損壞。
還需要注意的是，對電控系統進行檢修時，應避免電控系統由于過載而損壞。為此應特別注意幾點：比如不可以用試燈對電控系統的傳感器部分和電腦控制單元進行檢查;除了某些車輛的測試程序中有特殊說明外，—般不能用指針式萬用表檢查電控系統部分的電阻，而應該用高阻抗的數字式萬用表或是電控系統專用檢測儀表。
最后，對電控發動機，由于電腦主要是根據空氣流量計測得的空氣量來控制噴油器的噴油量的，因此要特別注意進氣系統的密封性，不然會造成對電噴系統的極大影響。比如要注意乙烯塑料軟管是否脫落，進氣系統的零件是否脫開、松動或裂開等等。
參考文獻
[1]李哈龍，論汽車電控發動機發生故障后的檢測步驟，哈爾濱職業技術學院學報，2010年第2期
[2]劉忠濱，論汽車電控發動機的故障及診斷，民營科技，201 1年第7期
[4]余旭東，論汽車電控發動機故障診斷方法，民營科技，2012年第10期
[5]王建強，汽車電控發動機常見故障排除與檢修，科技向導，2013年第05期
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