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·88·第1篇汽车电气

第3章动力传动电气控制系统

随着人们对汽车舒适、便利、豪华等方面要求的不断提高，使用传统的机械控制系统已不能使汽车的性能得到进一步的改善和提高，而计算机技术与微电子技术的迅速发展，为解决上述问题的提供了技术基础和保障，汽车电子技术使汽车工业进入一个全新的时代。

目前，汽车电子技术已经广泛应用于汽车的发动机控制、底盘控制、车身控制、故障诊断以及音响、通信、导航等各个方面。汽车电子化的程度逐年增加，被认为是汽车技术发展进程中的一次革命。汽车电子技术在汽车控制精度、范围、适应性和智能化等方面有了较大的发展，实现了汽车的全面优化运行。

发动机的电控技术可以说是汽车技术与电子技术相结合的重要体现。由于采用了电子综合优化控制，与传统的化油器发动机相比，可以节约燃油消耗10%～15%。汽车是一个较复杂的多参数控制的机械系统，而且行驶条件随机变化。采用电子控制后，计算机可以对控制对象的有关参数(如温度、气体压力、转速、排气成分)进行适当采样，然后进行数据处理，最终控制汽车的执行机构，这样可使汽车在最佳工况下工作，以达到节油的目的。用传感器控制的发动机空燃比闭环控制系统，可以保证发动机处于理论空燃比附近工况工作。若加装废气再循环和三元催化器电子控制系统，不但可以节约燃油，而且废气中碳氢化合物的体积分数可降低40%,氮氧化物的体积分数可降低60%左右。汽车发动机电控技术在当今汽车生产中的应用已经非常普遍，它可以实现低油耗、低污染，减小动力传递系统的冲击，减轻驾驶员的疲劳，提高汽车的动力性、经济性和舒适性。

随着计算机与电子技术在汽车动力传动系统中应用范围的不断扩大，给汽车工业开辟了崭新的研究领域。

1汽车发动机控制系统

1.1汽车发动机控制系统简介

汽车发动机控制系统广泛采用集中控制系统，其子控制系统主要包括电控燃油喷射系统、电控点火系统和其他辅助控制系统。

1.1.1电控燃油喷射系统

在电控燃油喷射(EFI)系统中，喷油量控制是最基本的也是最重要的控制内容，电子控制单元(ECU)主要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喷油正时控制、断油控制和燃油泵控制。

1.1.2电控点火系统

电控点火系统(ESA)最基本的功能是点火提前角的控制。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，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。此外，电控点火系统还具有通电时间控制和爆燃控制功能。

1.1.3怠速控制系统

怠速控制(ISC)系统是发动机辅助控制系统，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，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。

1.1.4排放控制系统

其功能主要是对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。排放控制的项目主要包括废气再循环(EGR)控制、活性炭罐电磁阀控制、氧传感器和空燃比闭环控制、二次空气喷射控制等。

1.1.5进气控制系统

进气控制系统的功能是根据发动机转速和负荷的变化，对发动机的进气进行控制，以提高发动机的充气效率，从而改善发动机的动力性。

1.1.6巡航控制系统

驾驶员设定巡航控制模式后，ECU根据汽车运行工况和运行环境信息，自动控制发动机工作，使汽车自动维持一定车速行驶。

1.2汽油喷射系统的组成与工作原理

1.2.1汽油喷射系统的结构组成

各种发动机的燃油供给系统基本相同，都是由空气供给系统、燃油供给系统和控制系统三个子系统组成的。

1.2.2汽油喷射系统的分类

汽油喷射系统种类很多，但总的说来可按特征来分类：(1)按控制型式分。

1)机械式汽油喷射系统(K型系统)。机械式汽油喷射系统燃料的计量是通过机械与液力传动实现的，其主要特征是空气计量器与燃油量分配器组装成一个混合调节器。

2)机电混合汽油喷射系统(KE型)。机电混合汽油喷射系统是在机械式汽油喷射系统基础上发展起来的一种变形。它基本上是机械控制，与机械式汽油喷射系统不同的是，它在系统中增设了一个电控单元和若干传感器，以提高控制系统的灵活性和扩大功能。

3)电子控制汽油喷射系统(EFI)。电子控制汽油