12第11章发动机运行特性与匹配技术解读.ppt

第12章 发动机性能与参数调控技术 概述 发动机在变工况中运行，相当多的特性参数并非对所有工况都是最优的。多种特性参数需要实时变化和调整, 电子控制技术的飞速发展，使更多的参数有了实时调控的可能，使发动机性能得到优化。控制功能的多样化出现了多种发动机的“可变”技术，控制策略是性能调控技术基本原理的核心内容。汽车发动机性能与参数调控技术向着“机-车”一体化控制发展。 12.1发动机调控技术的发展 12.1.1 传统的机、液调控装置 1.驾驶员对发动机的操纵与控制 2.单项性能或参数的机、液调控装置 例： 柴油机的调速器 汽油机的离心和真空提前装置 12.1.2电子控制系统在发动机中的应用 电子控制系统与机、液控制系统相比，有如下优越性： 1）控制更为“精确”和“柔性” 2）能实现机—液系统无法实现的众多功能 3）易于实现性能的全面优化和折中 4）具有良好的动态性能 5）促进发动机本身的理论研究和发展 图12.l 优化的计算机控制点火提前角与机械点火调节器控制的点火提前角的比较图 (a) 电控点火提前角 (b) 机械控制点火提前角 图12.2 可变与不可变压缩比结构对比 (a)传统式 (b)可变压缩比式 图12.3电磁控制可变气门升程机构图 12.1.3 发动机（汽车）管理中心 发动机电子管理中心(EEC) 完成发动机的控制功能，收集、处理各种信息，性能指标和参数的实时数字显示，故障的诊断与处理，与传动系统(离合器、变速器等)的通信和反馈等 整车电子管理中心（VEC） 制动控制(ABS)、悬置、安全气囊、道路情况、防盗警报器、测距系统、前照灯灯光调节、空调系统等 驾驶员信息中心(DIC) 显示车速、时间、油箱容量、交通流量、车况诊断、交通信号等 12.2汽油机计算机管理系统 12.2.1 控制功能 1.微控制器性能 2.控制器功能的扩展 3.汽油机电子管理系统 （1）系统监测，监测系统部件； （2）部件保护，防止关键部件的损坏(如三效催化器)； （3）应急反应，设定故障忽略或“跛行回家”工作模式； （4）信息储存，存储故障发生时刻的有关信息； （5）超标限制，有害排放物超过标准时警报； （6）信息读取，可在维修站利用检测设备读取故障信息。 OBD–Ⅱ（On Board Diagnostic–Ⅱ） 12.2.2燃油喷射的控制 1.喷油时刻的控制 2.喷油量的控制 1）起动工况的喷油控制 （1）通过ECU控制冷起动加浓 （2）通过冷起动喷油器和冷起动温度开关控制冷起动加浓 2) 起动后的喷油控制 （1）蓄电池电压修正 图12.6 蓄电池电压修正图 (a) 实际喷油持续时间与脉冲宽度对比 (b)蓄电池电压修正系数 （2）进气温度修正 （3）起动后喷油修正 （4）暖机加浓修正 （5）加速修正 （6）大负荷修正 （7）断油控制 ①超速断油控制 ②减速断油控制 3.理论空燃比的反馈控制 综合控制策略举例 福特汽车公司EEC–Ⅳ电控系统（配备OBD–Ⅱ） 1.暖机恒速模式 2.起动拖转模式 3.冷起动／暖机模式 4.冷起步模式 5. 热起步模式 6.部分节气门加速模式 7.全节气门加速模式 8.减速模式 9.热怠速模式 12.3 电控技术在柴油机上的应用 12.3.1电控燃油喷射系统的种类 位置控制式燃油喷射系统 日本电装公司生产用VE分配泵的位置控制式电控喷油系统： 对溢流环套(VE分配泵)的位置进行调节 2.时间控制式电控燃油喷射系统 图12.16 BOSCH公司的共轨燃油喷射系统 图12.17 喷油器工作原理示意图 图12.19靴形喷油率的实现 12.3.2.控制功能和控制策略 1.目标喷油量控制 2.目标喷油定时控制 3.油量及喷油定时的补偿控制 4.冷起动及怠速稳定性控制 5.过渡性能与烟度控制 6.喷油规律与喷油压力的控制 7.其他参数及性能的控制 图12.20 电控系统油量控制特性 * 第四篇 运行特性与性能调控 （a）单点喷射系统喷油时刻图（b）顺序喷射时刻图 （c）同时喷射时刻图 （d）分两组喷射时刻图 图12.11反馈控制特性曲线图 (a)混合气实际空燃比 (b)氧传感器输出电压 (c) 喷油量 图12.14 电控泵喷嘴 图12.15 电控单体泵