11级汽修三班王飞毕业论文 doc解析(2)

2019-01-19 11:45

山东农业工程学院 毕业论文

(KELSEYHAYES)等,这些公司的ABS产品都在广泛地应用,而且还在不断发展、更新和换代。

近年来,ABS技术在我国也正在推广和应用,1999年我国制定的国家强制性标准GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》中已把装用ABS作为强制性法规。此后一汽大众、二汽富康、上海大众、重庆长安、上海通用等均开始采用ABS技术,但这些ABS装置我国均没有自主的知识产权。

国内研究ABS主要有东风汽车公司、交通部重庆公路研究所、济南捷特汽车电子研究所、清华大学、西安交通大学、吉林大学、华南理工大学、合肥工业大学等单位,虽然起步较晚,也取得了一些成果。在气压ABS方面,国内企业包括东风电子科技股份有限公司、重庆聚能、广东科密等都已形成了一定的生产规模。液压ABS由于技术难度大,国外技术封锁严密,国内企业暂时不能独立生产,但在液压ABS方面也在做自主研发,力图突破国外跨国公司的技术壁垒,已经取得了一些新的进展和突破。如清华大学和浙江亚太等承担的汽车液压防抱死制动系统(ABS)“九五”国家科技攻关课题,在ABS控制理论与方法、电子控制单元、液压控制单元、开发装置和匹配方法等关键技术方面均取得了重大成果。采用的耗散功率理论,避免了传统的逻辑门限值研究方法的局限性,取得了理论上的突破,研发ABS成功且进入产业化、批量生产阶段。其试样在南京IVECO轻型客车上匹配使用全面达到了国家标准GB12676-1999和欧洲法规EECR13的要求。这对振兴我国汽车工业与汽车零部件业具有划时代意义,标志着我国汽车液压ABS国产化已迈出坚实的一步。同时合肥工业大学也研制出国内具有自主知识产权的液压制动电子防抱系统,率先在HF6700轻型汽车上匹配使用获得成功。国内液压ABS技术含量与国外虽有一定的差距,但在政府的大力支持和国内丰富的人力资源配合下,相信国内可以在较短的时间内在ABS技术某些领域赶超国际水平。

二、电控汽油喷射系统

2.1、燃油喷射技术发展概况

1934年德国研制成功第一架装用汽油喷射发动机的军用战斗机。第二世界大战后期,美国开始采用机械式喷射泵向气缸内直接喷射汽油的供油方式。

1952年,曾用于二战德军飞机的机械式汽油喷射技术被应用于轿车,德国戴姆乐-奔驰(Daimler-Benz)300L型赛车装用了德国博世(Bosch)公司生产的第一台机械式汽油喷射装置。它采用气动式混合气调节器控制空燃比,向气缸直接喷射。

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1957年,美国本迪克斯(Bendix)公司的电子控制汽油喷射系统问世,并首次装于克莱斯勒(Chrysler)豪华型轿车和赛车上。

由于汽油喷射系统比起化油器来,计量更精确、雾化燃油更精细、控制发动机工作更为灵敏,因此,在经济性、排放性、动力性上表现出明显的优势。人们的注意力越来越集中在汽油喷射系统上。

1967年,德国博世公司研制成功K-Jetronic机械式汽油喷射系统,并进而成功开发增加了电子控制系统的KE-Jetronic机电结合式汽油喷射系统,使该技术得到了进一步的发展。1967年,德国博世公司率先开发出一套D-Jetronic全电子汽油喷射系统并应用于汽车上,于20世纪70年代首次批量生产,在当时率先达到了美国加利福尼亚州废气排放法规的要求,开创了汽油喷射系统的电子控制的新时代。

D型喷射系统在汽车发动机工况发生急剧变化时,控制效果并不理想。 1973年,在D型汽油喷射系统的基础上,博世公司开发了质量流量控制的L-Jetronic型电控汽油喷射系统。之后,L型电控汽油喷射系统又进一步发展成为LH-Jetronic系统,后者既可精确测量进气质量,补偿大气压力,又可降低温度变化的影响,而且进气阻力进一步减小,使响应速度更快,性能更加卓越。

1979年,德国博世公司开始生产集电子点火和电控汽油喷射于一体的Motronic数字式发动机综合控制系统,它能对空燃比、点火时刻、怠速转速和废气再循环等方面进行综合控制。

为了降低汽油喷射系统的价格,从而进一步推广电控汽油喷射系统,1980年,美国通用(GM)公司首先研制成功一种结构简单价格低廉的节流阀体喷射(TBI)系统,它开创了数字式计算机发动机控制的新时代。TBI系统是一种低压燃油喷射系统,它控制精确,结构简单,是一种成本效益较好的供油装置。

随着排放法规的不断完善,使这种物美价廉的系统大有完全取代传统式化油器的趋势。1983年,德国博世公司也推出了自己的单点汽油喷射系统,即Mono-Jetronic系统。

2.2燃油喷射电子控制系统的控制原理

电子控制器(ECU)根据各传感器输入的电信号判断发动机的工况和状态,并确定最佳的喷油量。由于电子控制燃油喷射系统的喷油压力和喷油器的喷口截面积均为恒定,因此喷油量的控制实际上就是控制喷油器间歇喷油的时间。 最佳喷油量包括确定基本喷油量和各种情况下的喷油量修正。CPU根据各

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传感器信号进行处理后,取得最佳的喷油时间,并立即调整喷油器控制脉冲,使喷油器在最佳的喷油时间下工作。 1.基本喷油量的控制

基本喷油量是保证发动机在正常的工作温度下运行时有最佳的空燃比。电子控制器根据发动机转速传感器的发动机转速信号、进气压力传感器(压力型)的进气管的压力信号或空气流量传感器(流量型)的进气流量信号确定基本喷油量,并通过喷油器驱动电路控制喷油器每个工作循环的喷油(通电)时间。 基本喷油时间TP,可根据发动机转速参数和空气流量参数通过计算确定:

式中Ga——空气流量,g/s; C——与喷油器结构和理论空燃比有关的常数; Z——发动机气缸数; n——发动机转速,r/min。

燃油喷射控制系统多采用查寻法求得基本喷油时间,即通过试验确定发动机特定工况下的最佳喷油时间,取得一组组发动机转速、空气流量或进气管压力所对应的喷油时间标准数据并存入ROM存储器中。

工作时,电子控制器中的CPU根据当时的发动机转速和空气流量(或进气管压力),从ROM中查寻得到基本喷油时间。如果发动机工作在非特定工况,CPU则根据该工况周围的4个特定工况点的基本喷油时间,通过插值法计算得到该工况下的喷油时间。查寻法求得最佳的基本喷油时间,可实现非线性控制,使燃油喷射的控制精度更高。

2.喷油量修正控制

喷油量修正控制是使发动机在各种情况下都有适当的空燃比,以保证发动机在各种情况下都能有可靠和良好的工作状态。燃油喷射电子控制系统一般有如下喷油量修正。

(1) 进气温度修正

进气温度不同时,空气的密度也不同,使混合气的空燃比发生变化。进气温度修正是为了在不同的进气温度下均能达到理想的空燃比。电子控制器根据进气温度传感器输入的进气温度信号对喷油时间作出适当的修正。

(2) 起动喷油量修正

起动时,发动机转速很低,这时基本喷油量少。起动喷油修正是通过适

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当增加喷油量来改善其起动性能。电子控制器根据点火开关、发动机冷却液温度传感器和进气温度传感器的信号作出起动喷油量修正。

① 点火开关信号,当点火开关转至起动档时,点火开关向电子控制器提供发动机起动信号,电子控制器就会根据起动信号作出起动补充喷油量修正。有的燃油喷射系统是通过正常的喷油控制脉冲之间增加一个喷油脉冲来增加起动喷油量。

② 发动机冷却液温传感器信号,当发动机冷却液温度低于80℃时,电子控制器就会作出发动机低温起动补充喷油量修正。温度越低,其补充量也越多。

③ 进气温度传感器信号,进气温度低时,则适当增加起动补充喷油量。 (5) 加速时的喷油量修正

加速时,基本喷油量控制会使混合气偏稀,为保证发动机有良好的加速性能,必须在基本喷油量的基础上增加适当的喷油量。电子控制器根据节气门位置传感器、空气流量传感器或进气压力传感器、发动机转速传感器及发动机冷却液温度传感器的信号作出适当的加速喷油量修正。

① 节气门位置传感器信号,向电子控制器提供加速信号,电子控制器根据此信号作出加速喷油量修正。

② 空气流量传感器或进气压力传感器信号,与发动机转速传感器信号一起,供电子控制器计算发动机负荷变化量(ΔGa/n),确定加速喷油修正量.

③ 发动机冷却液温传感器信号,发动机温度较低时,加速喷油补充量就越大。

(6) 减速时的喷油量修正与加速时相反,减速时会使混合气过浓。电子控制器根据节气门位置传感器、空气流量传感器或进气压力传感器、发动机转速传感器及发动机冷却液温度传感器的信号作出减速喷油量修正,目的是减少喷油器喷油,以降低燃油消耗和排气污染。

(7) 大负荷喷油量修正

在发动机大负荷时需适当加浓混合气,以保证发动机仍在最佳的状态下工作。电子控制器根据节气门位置传感器的信号作出大负荷喷油量修正。

当节气门的开度达34°(以某种燃油喷射系统为例)以上时,电子控制器根据节气门位置传感器的信号电压即可作出大负荷的判断,并开始进行大负荷

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喷油量修正,以加浓混合气。当节气门开度小于34°时,大负荷喷油量修正立即结束。

对于开关式节气门位置传感器和有节气门全开触点的线性节气门位置传感器,由节气门全开触点的闭合送出发动机大负荷信号。

(8) 燃油高温喷油量修正

当汽油温度过高时,喷油器内的汽油会汽化。含有蒸汽的汽油会导致喷油量减少而使混合气过稀。因此,在汽车热起动,汽油的温度过高时,应适当增加喷油时间,以弥补因汽油汽化所引起的混合气稀化。电子控制器根据点火开关和发动机冷却液温度传感器的信号作出热起动喷油量修正。

① 点火开关信号,点火开关转至起动档时,向电子控制器提供起动信号。

② 发动机冷却液温度传感器信号,当发动机冷却液温度在设定值(通常为100℃)以上时,电子控制器根据发动机冷却液温度传感器的信号作出燃油高温喷油量修正。

(9) 燃油关断控制

燃油关断控制有两种情况,一是在汽车减速时停止喷油,以达到节油和降低排气污染之目的;二是在发动机转速太高时停止供油,以防止发动机超速损坏。

1) 减速停止喷油控制

电子控制器根据节气门位置传感器、发动机转速传感器和发动机冷却液温度传感器信号作出减速停止喷油控制。

① 节气门位置传感器信号,节气门开度突然减小至关闭时,电子控制器将根据发动机转速和温度情况,确定是否停止输出喷油脉冲。

② 发动机转速传感器信号,在减速过程中发动机的转速很高时,电子控制器将不输出喷油脉冲信号(停止喷油);而当节气门仍处于关闭位置,发动机转速低于某一个范围时(具体的转速值还与发动机冷却液温度有关),电子控制器使喷油器恢复喷油,以使发动机能维持运转(不熄火)。

③ 发动机冷却液温传感器信号,当发动机冷却液温度较低,发动机的转速又不高时,电子控制器将不作出停止喷油控制,或是在停止喷油状态下恢复喷油。

2) 高转速停止喷油控制

电子控制器根据发动机转速传感器信号作出高转速停止喷油控制。

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