混合动力汽车发动机起动控制策略研究

混联混合动力汽车发动机起动控制策略研究

左义和 项昌乐 闫清东 刘辉

（北京理工大学机械与车辆工程学院）

摘要：在对某混联混合动力汽车动力传动结构分析的基础上，基于Cruise软件构建了发动机起动控制策略，联合Matlab和Cruise进行控制策略仿真，仿真结果显示，可以实现发动机起动的平滑过渡，减轻起动发动机带来的齿轮冲击，同时发动机被控制在最低燃油消耗线附近，提高了燃油经济性。

关键词：混联混合动力汽车 发动机 起动控制

1.引言

随着世界性的能量危机和人们环保意识的增强，汽车产业研发的重点也开始由传统车辆向新能源汽车领域发展，从而引发了世界各大整车汽车厂研发混合动力汽车技术的热潮。

本文研究的对象就是某混联型混合动力汽车中发动机起停控制策略，由于混联型混合动力汽车的传动结构形式使得发动机的控制可以独立于车速，从而可以使得整车通过发动机和电动机共同提供动力，提高整车动力性，同时通过差动行星排结构使得可以通过协调电动机使得发动机被控制在最低燃油消耗线附近，提高发动机燃油经济性和改善排放性能。与此同时也带来了发动机起动控制的复杂和困难，而且可能会由于发动机突然起动给后面传动系统中的齿轮产生冲击，影响整车舒适性，同时因为发动机起动转矩不是直接耦合到驱动轴上，容易给驾驶员带来转矩丢失感。

针对上述问题，本文提出发动机起动控制策略，方法是基于发动机转速来控制的，通过调整行星排上的电动机转矩来间接调整发动机工作点，降低发动机转速波动，从而可以降低齿轮冲击和改善驾驶员的转矩丢失感。

2.整车模型的建立

研究的混联混合动力系统简图如图1所示，系统有两个动力源，发动机和电池，MG1电动机、MG2电动机分别连接到行星排的齿圈、太阳轮上，发动机通过一级齿轮增速机构连接到行星排的行星架上。C1离合器是节能离合器，通过它的断开和连接可以实现纯电模式和混合驱动模式直接的切换。Z1、Z2两个制动器是辅助发动机起停控制用的。MG1电动机后接了一个变速箱用于驾驶员档位的选择。

图1 混联混合动力汽车传动简图

将各部件模型在CRUISE 环境中构建，包括发动机、电动机、行星排、车轮、变速箱、电池等其它传动部件，其中操纵件Z1、Z2、C1的控制利用在C-FUNCTION 模块实现。整车控制利用CRUISE 提供给MATLAB 联合接口模块实现。整车控制策略在MATLAB 中构建，整车控制器通过CAN 总线将控制命令发送给各子部件ECU,包括控制发动机的目标转速和转矩指令，电动机MG1和MG2的目标转矩指令。子部件ECU 相应地通过CAN 将整车控制器控制需要的子部件状态数据发送给整车控制器。

3.发动机起动控制策略

发动机起动控制策略包含两个方面，一方面需要充分利用混合动力汽车的优势，利用MG2作为电动机起动发动机到特定转速以上，然后发动机才容许点火控制。另一方面，为了保证发动机动力连续平滑的传递到行星排后面的变速箱输入轴，需要对MG1前的离合器C1进行控制使得接合时间短的同时平滑地实现其转矩的传递。因此制定了如下发动机起动控制策略流程图如图2所示，

Weng<250Yes No k3

<200r/min

Yes

MG2Z2Weng

Weng<250

Yes MG2

MG1

Wmot

<100r/min

<20r/min k2

k1

Yes

Yes PWM MG1MG2 图2 发动机起动控制流程图

如图2所示，当整车运行工况条件下，需要发动机起动时，发动机必须快速相应驾驶员的动力要求，发动机起动控制策略包含三个步骤：

（1） 由发电机MG2作为电动机拖动柴油发动机转速至250r/min,在这个过程中，整车控

制器需要控制制动器Z1的转矩，制动行星排上齿圈，使得发动机起动过程尽量缩短。

（2） 发动机转速超过250r/min 时，整车控制器发送大于0的油门信号给发动机控制器，

使得发动机点火加速，稳定到一个高于怠速的转速上，初步设定为1000r/min,与此

同时，整车控制器向发电机MG2发送基于电动机MG1转速和发动机目标转速来确定的目标转速而转换的油门信号，配合发动机控制，以使得发动机快速升高到目标转速上，发电机转速方向不变，此时制动器Z1松开，让齿圈开始增速，由于发动机增速有可能导致发电机转速过高，所以控制发电机目标转速时，设置发电机最高目标转速为5000r/min(发电机最高转速为5500r/min)，为发电机转速控制超调提供足够大的裕度范围，避免发电机超速导致发电机定子温度过高烧坏发电机MG2。

（3） 随着第（2）步中发动机转速的上升，离合器C1左侧转速开始从0转速升高，此时离合器左侧和右侧的转速差在逐渐缩小，为了尽量减小离合器同步造成的冲击，设置离合器C1接合开始的条件是：C1两侧的转速之差在200r/min范围内才开始调整控制离合器C1电磁阀的占空比，否则让离合器C1一直处于断开状态。

4.仿真结果

选择Udc_auto循环工况作为仿真条件，将各部件参数输入到CRUISE各模块组件中与MATLAB进行联合仿真，获得了如图3、4、5中所示的车辆从纯电动机模式mode=1经过发动机起动模式mode=9,最后过渡到混合驱动模式的控制过程中关键部件参数图。图6是整个循环工况获得的发动机工作点分布图。

图3 车辆工作模式、离合器C1电磁阀占空比、离合器C1两侧转速

图 4 车辆工作模式、发动机转速、发电机转速

图 5 车辆工作模式、发动机转矩、发电机转矩

图3所示是工作模式、离合器C1电磁阀占空比、离合器C1两侧转速图，从图中可以看出，当驾驶员踩下加速踏板到一定程度时，通过综合控制器需求功率解析后，需要起动发动机时，车辆工作模式从纯电模式过渡到发动机起动模式。此时由于要充分保证发电机MG2快速起动发动机，此时MG1和MG2两个都处于电动模式，所以此时电池优选地将电池释放到MG2中，剩余的电能给MG1驱动车辆，所以从图3中可以参处，在发动机起动模式时，电动机MG1的转速（离合器C1右侧的转速）几乎没有变化，而在起动模式开始初期时，离合器C1左侧转速由于制动器Z1制动，所以转速几乎为0，此时发电机MG2作为电动机拖动发动机到250r/min如图4所示，过了这个点后，离合器C1左侧的制动器Z2松开，此

时发动机开始自身压燃起动转速开始迅速提高，与此同时，发电机需要协助发动机控制其转速到目标怠速以上，如图5可以看出，发电机MG2可能会处于电动模式也可能会处于发电模式以保证发动机转速在目标转速上。从图4中可以看出发动机转速和转矩波动很小，而与此同时由于要控制发动机转速为目标，需要控制发电机MG2转矩变动，尽管MG2转矩变动较大，与此同时离合器右侧的转矩却向相反方向变化（由行星排三构件转矩关系知），这样转矩波动相互抵消，而发动机的转矩波动很小，从而大大降低了发动机本体的振动和行星排齿轮中的振动冲击。

图 6 发动机工作点分布图

图6是发动机在整个循环工况下的工作点分布图，从图中可以看出发动机转速在工作的过程中可以被控制在最低燃油消耗线上，提高了整车的燃油经济性。

5.结论

本文通过对混联混合动力汽车结构形式的分析，提出了混合动力汽车发动机起动控制策略，基于MATLAB和CRUISE进行联合仿真，结果显示，发动机起动速度块而平滑，发动机转速和转矩波动很小，大大减小整车的冲击。与此同时由于过渡模式过渡迅速使得发动机工作点得到改善，动力响应性得到大大提高，满足了驾驶员动力性的要求。

参考文献：

[1] Weimin Li,Guoqing Xu, Zhangcheng Wang and Yangsheng Xu, A Hybrid Controller Design For Parallel Hybrid ElectricVehicle[C],IEEE.ICIT.Mar,20,2007

[2] Jinming Liu, Huei Peng,Modeling and Control of a Power-Split Hybrid Vehicle, IEEE trans[C],Vol.16.No.6,Nov,2008.

[3] Stateflow and Staeflow Coder For Complex Logic and State Diagram Modeling. User’s Guide version 5. Mathworks Company.

[4]AVL/Cruise ver3.1.1 User’s guide and Theory guide, AVL Company.

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汽车发动机电子控制单元(ECU)

汽车发动机电子控制单元(ECU) 功能说明书 佛山菱电变频实业有限公司王与平 2０04年3月 一、概述 汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成.进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需空气;燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器与供油管等组成,它为发动机可燃混合气提供所需燃油；点火系统为发动机提供电火花，它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成；电脑控制系统由电子控制单元（EＣＵ）与各种传感器组成,它控制燃油喷射时间与喷射量以及点火时刻. 汽车发动机电子控制单元（ECU）就是汽车发动机控制系统得核心，它可以根据发动机得不同工况,向发动机提供最佳空燃比得混合气与最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态，发动机得性能（动力性、经济型、排放性）达到最佳。 汽车发动机机电子控制单元（ＥＣU)得主要功能: 1、燃油喷射(EＦI）控制 ⑴、喷油量控制 发动机控制器（ECU)将进气量与发动机负荷作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度(即基本喷油量），并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量，最后确定总喷油量。 ⑵、喷油正时控制 采用多点顺序燃油喷射系统得发动机，ＥCU除了控制喷油量外,还要根据发动机各缸得点火顺序,将喷油时间控制在最佳时刻，以使燃油充分燃烧。 ⑶、断油控制 减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然松开油门踏板时，ＥＣU自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定得低转速时再恢复喷油。 超速断油控制:当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定得最高车速时,ECU 自动中断喷油，直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。 ⑷、燃油泵控制 当打开点火开关后,ECU控制燃油泵工作3秒钟，用于建立必要得油压。若此时发动机不起动，ECU控制燃油泵停止工作。在发动机起动与运转过程中,ECU控制燃油泵正常运转。 2、点火（ESA）控制 ⑴、点火提前角控制

汽车发动机电子控制单元(ECU)

汽车发动机电子控制单元（ECU） 功能说明书

佛山菱电变频实业有限公司王和平 2004年3月 一、概述 汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成。进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需空气；燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器和供油管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需燃油；点火系统为发动机提供电火花，它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成；电脑控制系统由电子控制单元（ECU）和各种传感器组成，它控制燃油喷射时间和喷射量以及点火时刻。 汽车发动机电子控制单元（ECU）是汽车发动机控制系统的核心，它可以根据发动机的不同工况，向发动机提供最佳空燃比的混合气和最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态，发动机的性能（动力性、经济型、排放性）达到最佳。 汽车发动机机电子控制单元（ECU）的主要功能： 1、燃油喷射（EFI）控制 ⑴、喷油量控制

发动机控制器（ECU）将进气量和发动机负荷作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度（即基本喷油量），并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量，最后确定总喷油量。 ⑵、喷油正时控制 采用多点顺序燃油喷射系统的发动机，ECU除了控制喷油量外，还要根据发动机各 缸的点火顺序，将喷油时间控制在最佳时刻，以使燃油充分燃烧。 ⑶、断油控制 减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然松开油门踏板时，ECU自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定的低转速时再恢复喷油。 超速断油控制：当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU自动中断喷油，直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。 ⑷、燃油泵控制 当打开点火开关后，ECU控制燃油泵工作3秒钟，用于建立必要的油压。若此时发动机不起动，ECU控制燃油泵停止工作。在发动机起动和运转过程中，ECU控制燃油泵正常运转。 2、点火（ESA）控制 ⑴、点火提前角控制 发动机运转时，ECU根据发动机的转速和负荷信号，计算相应工况下的点火提前角，并根据发动机的水温、进气温度、节气门位置、爆震信号等修正点火提前角，最

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汽车发动机电子控制系统 电控汽油喷射式发动机电子控制系统主要由传感器、电子控制装置ECU和执行机构三部分组成。 一.传感器 （1）传感器现状 早在20 世纪60 年代，汽车发动机上仅有机油压力传感器、水温传感器、油量传感器等，它们仅与仪表和指示灯相连。进入70 年代，为了解决发动机的节油和排气净化两大技术难题，又增加了一些传感器来帮助控制汽车发动机，以达到节油和减少废气污染；80 代以后，随着电子技术的迅猛发展，电子控制发动机系统也不断发展完善，逐步形成了当今性能卓越的电子集中控制系统，传感器在汽车发动机上得到了广泛应用。随着电子技术的发展，汽车电子化程度不断提高，通常的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求有关的问题，而被电子控制系统代替。传感器的作用就是根据规定的被测量的大小，定量提供有用的电输出信号的部件，亦即传感器把光、时间、电、温度、压力及气体等的物理、化学童转换成信号的变换器。传感器作为汽车电控系统的关键部件，它直接影响汽车技术性能的发挥。目前，普通汽车上大约装有10 ～20只传感器，高级豪华轿车则更多，这些传感器主要分布在发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统中。汽车的传感器与市场上常见的通用的传感器不同，它是按照汽车电子系统的特殊要求而设计的。汽车上各种新的电气和电子系统需要更多的新型传感器，这就需要加大新型传感器的研发力度，满足市场需求。除了不断提出新的传感器任务外，现有各种传感器在使用一段时间后，将会被新的、更便宜的、性能更好的、用更新工艺制造的传感器所代替。如今，在汽车市场的激烈竞争中，关键部件的性能甚至可以影响整机的质量，因此，对汽车关键部件的研发应当加以重视，以提高整体效能。在汽车传感器的研发过程中，必须满足新的要求，符合新的发展趋势。 （2）传感器的应用 氧传感器有多种形式，接线有1 根、2 根或者3 根、4 根。后两种是装有加热元件的加热式氧传感器。使用时需要按照规定里程或时间间隔定期检测或更换。新型的能保证行驶8 ～11 万千米。检测时有的要求用扫描仪器来测量氧传感器的输出，有的可用数字电压表检测输出电压信号随混合气浓度变化的情况，以及ecu 对电压信号的反应。 底盘控制用传感器是指分布在变速器控制系统、悬架控制系统、动力转向系统、防抱制动系统中的传感器，在不同系统中作用不同，但工作原理与发动机中传感器是相同的，主要有：变速器控制传感器、悬架系统控制传感器、动力转向系统传感器、防抱制动传感器。 车身控制用传感器主要目的是提高汽车安全性、可靠性、舒适性等，主要有应用于自动空调系统中的多种温度传感器、风量传感器、日照传感器等；安全气囊系统中加速度传感器；

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点更加接近内燃机汽车。并联式式混合动力驱动系统通常应用在小型混合动力电动汽车上。 因此，并联式驱动系统最适合在城市间道路和高速公路上行驶，工况稳定，发动机经济性和排放性都会有所改善，和混联式混合动力电动汽车相比较而言结构简单，价格也容易被广大消费者接受，因此，在电池技术问题没有得到很好的解决的情况下，它有望在不久的将来成为汽车商业的主流产品。 2 并联式式混合动力汽车的关键技术 混合动力汽车兼具传统燃油汽车和纯电动汽车的优点，是二者的完美结合，这个结合的纽带就是混合动力汽车的整车控制系统，整车控制系统的主要功能是进行整车能量管理和混合动力系统的控制。整车控制系统如同混合动力汽车的大脑，指挥各个系统的协调工作，以达到效率、排放和动力性的最优，同时兼顾行驶的平稳性。整车控制系统根据驾驶员的操作，如加速踏板、制动踏板、变速杆的操作等，判断驾驶员的意图，在满足驾驶需求的前提下，最优的分配电机、发动机、电池等动力部件的功率输出，实现能量的最优管理，使有限的燃油发挥最大的功效。 目前的混合动力汽车都不需要外部充电，因此，与传统汽车一样，混合动力汽车的能量全部来自于发动机的燃料燃烧所释放的热能，电机驱动所需的电能是燃料的热能在车

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汽车发动机构造与维修教学计划 工科组赵星2018.07.02 一、课程的任务 通过本课程的学习，掌握汽车发动机维修的基础理论知识、基本操作技能；掌握汽车检测技术在发动机维修过程中的具体运用；掌握发动机维护的作业内容和作业方法；熟悉发动机主要零部件的修复方法；能运用正确的方法熟练排除汽车发动机常见故障。 二、课程的基本要求 1．熟悉发动机主要机构总成的基本构造、工作原理、主要功能和相互间的连接关系。 2．掌握发动机维护的基本技能，熟悉发动机各总成、零部件的拆装工艺、技术要求、调整内容、调整部位及有关注意事项。 3．掌握发动机检测技术必备的基础知识，熟悉发动机主要性能的检测方法和技术要求。 4．掌握发动机各种常见故障的现象、原因、判断及排除方法。 5．熟悉发动机主要零部件的修复方法、技术要求。 6．遵守安全技术操作规程，培养学生良好的安全文明生产习惯。 三、课程的要求 单元一发动机总体构造 知识要求 1. 掌握汽车发动机的一般构造、常用术语。 2．熟悉发动机的工作原理。 3．了解检测诊断的方法、类型。 4．了解发动机维护工艺规范。 5．掌握发动机维修、检测有关的安全知识。 6．了解国内外汽车发动机发展趋势。 技能要求 1．掌握各种汽车发动机维修常用工具的使用方法及注意事项。 2．能够安全使用发动机维修、检测设备。

单元二曲柄连杆机构构造与维修 知识要求 1．掌握发动机曲柄连杆机构的结构、工作原理、主要作用，以及各部件的主要技术参数。 2．掌握发动机曲柄连杆机构维护作业内容、作业方法、主要技术要求及安全操作规程。 3．掌握曲柄连杆机构常见故障现象、原因分析。 4．了解曲柄连杆机构的检测、诊断技术。 5．熟悉曲柄连杆机构主要零配件的修复方法。 单元三配气机构的构造与维修 知识要求 1．掌握发动机配气机构的结构、工作原理、主要作用。 2．掌握发动机配气机构维护作业内容、作业方法、主要技术要求及安全操作规程。 3．掌握配气机构常见故障现象、原因分析。 4．了解配气机构的检测、诊断技术。 5．熟悉发动机的点火顺序和配气相位有关知识。 6．熟悉配气机构主要零配件的修复方法。 单元四汽油机燃料供给系构造与维修 知识要求 1．熟悉汽油发动机燃料供给系统的作用、组成和基本工作原理。 2．掌握汽油发动机燃料供给系统维护的主要作业内容、技术要求及安全操作规程。 3．掌握汽油发动机燃料供给系统常见故障现象、原因分析。 4．熟悉汽油燃料供给系统检测技术的基本知识。 5．熟悉汽油燃料供给系统主要零配件的修复方法。 单元五柴油机燃料供给系构造与维修 知识要求 1．熟悉柴油发动机燃料供给系统的作用、组成和基本工作原理。 2．掌握柴油发动机燃料供给系统维护的主要作业内容、技术要求及安全操作规程。 3．掌握柴油发动机常见故障现象、原因分析。 4．熟悉柴油燃料供给系统检测技术的基本知识。 5．熟悉柴油燃料供给系统主要零配件的修复方法。

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摘要：介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。关键词： EECS,ECU汽车发动机电喷一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System，简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括：中国发动机论坛(XHEPPo!G - 燃油喷射控制； |柴油机|柴油机配件|内燃机原理|内燃机构造|发动机测试| - 点火系统控制； - 怠速控制； - 尾气排放控制； - 进气控制； - 增压控制； - 失效保护； e - 后备系统； - 诊断系统等功能。 |柴油机|柴油机配件|内燃机原理|内燃机构造|发动机测试另外，随着网络、集成控制技术的广泛应用，作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统，例如：安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统（如主动悬挂ABC(Active Body Control)）、巡航控制系统（Speed Control System或Cruse Control System）以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联，实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来，车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务（如GPS全球定位系统的应用）。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术内容： - 传感器 主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器、车速传感器、氧传感器等。- 执行器 主要包括喷油器、点火控制模块、怠速空气控制阀以及各种电磁阀等。 - 电控单元ECU(Electronic Control Unit) 和控制算法程序软件 其作用是通过采集各种传感器输入信号并将信号进行调理，根据发动机管理控制算法进行运算，然后输出控制信号并进行功率放大给执行器。同时检测传感器信号正常状态，出现故障时报警。 另外，为了应对汽车产业产品作为多种产品链状集成开发的特点以及快速更新的市场需求，高性能的发动机试验台架、集成开发环境工具以及测试产品耐环境性能的设备为快速开发高质量面向不同汽车发动机的管理系统产品提供保障： - 发动机试验台架 主要包括不同种类的发动机以及工况装置、测功仪、废气测量仪以及各种传感器和测量装置。 - 集成开发环境IDE（Integrated Development Environment）系统 主要包括用于开发电控单元ECU 和控制算法程序软件的集成开发环境。目前，基于模型设计(Model Based Design)、快速原型(Rapid Prototyping)技术以及符合OSEK标准的实时操作系统得到了越来越广泛的应用。 - 耐环境实验设备 用于元器件、产品的耐温、振动、抗干扰、防漏水、耐久性等环境试验设备。上述设施的联合使用，为开发汽车发动机电子控制系统提供必要的联调、参数标定、性能试验、环境试验等必要条件。另外，为了适应不同区域的气候条件，在不同海拔地区、不同季节的车载试验需要脱离发动机试验台架并借助车载标定系统在特定环境及试验地完成，以确定相对不同区域和气候的控制参数。 二、汽车发动机电子控制系统应用市场现状 汽车发动机电子控制系统技术属于汽车电子领域的关键技术并占据汽车电子市场的主要份

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电子控制 汽车发动机油门控制系统的开发 陈培红1,田 颖2,聂圣芳1,卢青春1 (1.清华大学汽车工程系,北京 100084; 2.北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京 100044) 摘要:开发了基于摩托罗拉16位单片机M C9S12DP256B 的汽车发动机油门控制系统,介绍了单片机核心控制电路、力矩电机驱动电路及控制算法设计,该系统已应用到电涡流测功机控制器中,实现了对发动机油门位置的控制。试验证明,该系统运行稳定、可靠,控制效果良好。 关键词:汽车发动机;油门控制;控制电路;单片机 中图分类号:T K421 文献标志码:B 文章编号:1001-2222(2006)05-0045-03 油门执行器主要由直流力矩电机和拉线机构构成,汽车发动机台架油门执行器内部安装与电机旋转方向相反的拉力弹簧,控制系统通过功率驱动电路调节电机线圈中电流大小来调节其输出力矩,不同的输出力矩可以通过与其内部拉力弹簧反力矩相平衡而稳定在任意恒定位置。油门执行器与发动机油门相连来控制其油门位置,发动机在不同的油门位置时发出的功率不同,直接影响着发动机扭矩和转速输出,对于发动机转速调节是一个相当重要的环节,油门执行器恒定位置控制需要有很好的稳态和动态调节特性。 1 油门控制系统 直流力矩电机的基本工作原理和普通直流电机相同,只是在结构和外形尺寸比例上有所不同。从直流电机基本工作原理可知,设直流电机每个磁极下磁感应强度平均值为B ,电枢绕组导体上的电流为I a ,导体的有效长度(即电枢铁心的厚度)为L ,则每根导体所受的电磁力为F =B I a L ,则电磁转矩为 T =N F D 2=(B N L D)I a 2 ,(1) 式中,N 为电枢绕组总匝数;D 为电枢铁心直径。 由式(1)可知,一台成品力矩电机的B,N,L ,D 都是固定不变的。由于电磁转矩和I a 成正比,而I a 又和加在电枢绕组导体上的电压有效值成正比,所以,电磁转矩和加在电枢绕组导体上的电压有效值也成正比[1]。本研究所述的闭环控制,主要是控制电枢绕组导体上的电压有效值。 图1示出油门闭环控制系统框图。主要由功率MOSFIT 主回路、MOSFIT 控制电路、单片机核心电路、滤波电路、油门给定电路、位置检测及调理电路组 成。 图1 油门闭环控制系统框图 2 硬件及控制算法设计 2.1 单片机核心控制电路 单片机核心控制电路主要由16位单片机MC9S12DP256及12位A/D 转换芯片MAX180组成。M C9S12DP256的主频高达25MH z,片上还集成了许多标准模块,片内拥有12kB 的RAM,4kB 收稿日期:2006-04-29;修回日期:2006-08-16 作者简介:陈培红(1965 ),女,山西省定襄县人,工程师,主要从事汽车电子产品的研发工作. 第5期(总第165期)2006年10月 车 用 发 动 机VEHICL E ENGIN E N o.5(Serial N o.165) Oct.2006

浅谈混合动力汽车控制策略

浅谈混合动力汽车工作模式和控制策略 王志杰 （福建信息职业技术学院福州，350003） 摘要：依据混合动力电动汽车发展现状,介绍串联式、并联式和混联式的混合动力电动汽车的概况,探讨三种结构方式下的工作模式及其能量流动和几种典型控制策略。 关键词:混合动力汽车；HEV；控制策略； 0 前言 近几十年来,世界各国汽车工业都一直面对能源安全与环境保护两大挑战,为此,各国政府纷纷制定相应的对策,力图开发新一代的清洁节能型汽车。从上世纪90年代开始,全球各大汽公司首先把目光投放到电动汽车研究上,但由于车用蓄电池的能量密度低、质量较大,使得纯电动汽车的续驶里程短且成本较高,很难实现市场化，而混合动力汽车的出现正好解决了这一难题。 混合动力汽车（Hybrid-Electric Vehicel,缩写HEV）是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。混合动力汽车结合了传统和电动驱动系统的特点，即明显减少汽车排放和降低油耗，又有大的行程。 控制策略是混合动力汽车的核心,它根据驾驶员意图和行驶工况,协调各部件间的能量流动合理进行动力分配,优化车载能源,提高整车经济性,适当降低排放,并在不牺牲整车性能的况下,实现两者之间的折中优化。 本文就混合动力汽车工作模式、能量流动和控制策略作了初步的论述，使人们对混合动力汽车技术有一定了解。 1 混合动力汽车技术 1.1串联式混合动力汽车 串联式混合动力电动汽车由发动机、发电机和电动机三大主要部件总成组成。发动机仅仅用于发电，发电机所发出的电能供给电动机，电动机驱动汽车行驶。发电机发出的部分电能向电池充电，来延长混合动力电动汽车的行驶里程。另外电池还可以单独向电动机提供电能驱动电动汽车，使混合动力电动汽车在零污染状态下行驶。 1.1.1工作模式及其能量流动 1.1.1.1纯蓄电池模式 当混合动力汽车负荷小(空载)时，由电池驱动电动机带动车轮转动，此时的能量流 动如图1所示。 1.1.1.2纯发动机模式 载荷比较大时，则由发动机带动发电机发电驱动电动机带动车轮转动。此时的能量流动如图2所示。 1.1.1.3混合驱动模式 当车处于启动、加速、爬坡的工况时，发动机-发电机和蓄电池共同向电动机提供电能。能量流动图如图3所示。

汽车维修技能培训教学大纲及计划.pdf

汽车维修技能培训教学计划 一、本课程的目的和要求 1、使本专业学生具有一定的专业基础理论，又具有一定的实际操作技能； 2、培养学生独立分析问题，解决问题的能力，培养安全生产、文 明生产的良好习惯，培养良好的职业道德； 3、培养学生掌握汽车维修基本工艺和技能，具备一定的常见故障诊断与排除能力； 4、掌握国家技能中级工技术标准要求的技能和知识。 二、本课程的具体内容和具体要求 （一）机械加工及维修技能训练 机械加工及维修技能训练是汽车维修专业技能动手的基础，能够 培养学生吃苦耐劳的精神和解决实际问题的能力，每次训练必须熟练掌握，才能在今后的工作中逐步做到得心应手，运用自如。要求学生 按每项要求，认真训练，严格遵守纪律。相关技能训练中主要要求掌 握钳工、维修电工及焊工的基本操作技能。 本项技能及相关知识主要由《机械制造基础》《机械设计基础》《机械制图》《机电电工电子应用基础》课程及相关实训［包括《金 工实训(车钳焊)］来达到。

（二）汽车维修基本技能训练 通过汽车维修基本技能训练，使学生认识汽修的安全操作规程、 工位的组织及汽车维修工艺的全过程。在此阶段，树立学生正确的劳动观念，为后阶段的操作打下良好的基础。 课题一、安全文明生产教育 课题二、实习入门 课题三、汽车维修工艺 （三）发动机修理 此阶段要求学生熟练掌握发动机的拆装工艺、各组成部分的结构、工作原理、常见的损伤形式、原因及其维修工艺。 课题一、发动机的解体 课题二、发动机缸体和缸盖的维修 课题三发动机曲柄连杆机构的检修 课题四、发动机配气机构的维修 课题五、发动机燃料系修理 课题六、发动机润滑系的维修 课题七、发动机冷却系修理 课题八、发动机总装、磨合与调试

汽车发动机控制技术主要考题

1.怠速控制系统有何功用？ 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。 2.自诊断系统的功用是什么？ 用来提示驾驶员发动机有故障；同时，系统将故障信息以设定的数码（故障码）形式储存在存储器中，以便帮助维修人员确定故障类型和围。 3.车电子技术发展经历了哪三个阶段？ 第一阶段，从20世纪60年代中期到70年代中期，主要是为了改善部分性能而对汽车产品进行的技术改造，如在车上装了晶体管收音机； 第二阶段，从20世纪70年代末期到90年代中期，为解决安全、污染、和节能三大问题，研制出电控汽油喷射系统、电子控制防滑制动装置和电控点火系统； 第三阶段，20世纪90年代中期以后，电子技术广泛的使用在底盘、车身、和车用柴油发动机多个领域。 4.电控技术对发动机性能有何影响？ 1.提高发动机的动力性 2.改善发动机燃油经济性 3.降低排放污染 4.发动机的加速和减速性能 5.改善发动机的起动性能 5.电子燃油喷射系统的功用？ 根据进气量确定基本喷油量，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）信号等对喷油量进行修正，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。 6.什么叫开环控制系统？什么叫闭环控制系统？ 开环控制——ECU根据传感器的信号对执行器进行控制，但不去检测控制结果； 闭环控制——也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给ECU。 7.电子控制单元的功能是什么？ ECU，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令； 8.电控点火系统的功用是什么? 是点火提前角控制。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。 1．名词解释：（1）同时喷射；（2）分组喷射；（3）顺序喷射；（4）开环控制系统；（5）闭环控制系统；（6）同步喷油；（7）间歇喷射。 2．简述电控燃油喷射系统的优点？ 1.能提供发动机在各种工况下最合适的混合气浓度：汽油喷射能够保证各气缸混合气的分配比较均匀； 2.用排放物控制系统后，降低了HC、CO和NOX三种有害气体的排放；(二冲程发动机:避免扫气过程的燃料损失，HC排放和燃油经济性明显改善) 3.增大了燃油的喷射压力，因此雾化比较好； 4.提高发动机的充气效率:在进气系统中，由于没有像化油器那样的喉管部位，因而进气阻力小； 5.实现燃料的分层燃烧;

3种类型混合动力汽车控制策略的分析

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１００福建工程学院学报第６卷 电扭矩和电池系统的充电状态来决定。当制动回收充电力，机械制动系统开始工作，以确矩不能满足要求时保车辆的制动安全性。当车速低于设定值或者电机转速低于设定值时，此时电机充电效率较低，能量回收系统不启动，直接采用机械制动，其基本控制策略如下： ａ．Ｍｂ＞帆，若ＳＤＣ＜Ｓ０ｃ一，则帆＝膨。；若舳ｃ≥ｓＯＣ一，则电机停止工作肘ｂ＝Ｍ。。 ｂ．帆＞肘。，若ＳＤＣ＜ｓ０Ｃ一，则帆＝＾ｆ。＋肘。；若ＳＤＣ≥ＳＤｃ一，则电机停止工作肘ｈ＝Ｍ。。式中，帆为整车需求的制动转距；肘。为机械摩擦制动转距。 ３．２．４故障工况 当电机分总成出现故障时，采用纯发动机模式驱动；当发动机出现故障时，采用纯电动模式运行。３．３模型仿真简介 利用美国Ａ呻ｎｅ国家实验室为响应美国政府的新—代车辆合作计划而开发的电动汽车仿真软件ＰｓＡＴ，根据需要对肘函数和Ｓｉ枷１ｉｎｋ模块进行修改，可建立自己需要的整车仿真模型［４３（图６）。 图６混联式肛Ｖ仿真结构模型 矾ｇ．６Ｓｉｍｌｌｌｉｎｋ舳ｍｃｔｕ弛ｍｏｄｅｌｆｏｒｓ盯ｉａｌ－ｐａｒａＩｌｅｌＩ皿ＶｓｙｓｔｅＩｍ 从仿真性能及结果可以看出，在基础起步阶段混合动力汽车混联式与串联式和混联式相比，由于都由电机驱动，因此性能相近；在高速行驶时，由于串联式只是依靠电机驱动，动力性不如混联式，且油耗方面混联车也优于串联车。同时，串联车发电机的发电功率与驱动电机的驱动功率必须相当，才能保证整车的动力性；混联车可以避免这种情况，可选用更小的发电机与驱动电机，但是在机械与功率控制实现方面要复杂得多，实现多个能源的最优匹配难度更大。 ４混合汽车应用前景和需要解决的问题 ４．１混合汽车应用前景 串联式动力总成要求选择发动机的功率大，并且对电池要求很高，容量大，增加了电池和汽车的制造成本及重量，电机是唯一的动力源，能量转换效率低，所以比较适合大型公交车。并联式动力总成由发动机和电机２部分组成。因为发动机的变化受到车子工况变化的影响大，所以排放性较差，使用的范围较小，仅限于小型汽车，更适合在高速公路上行驶。混联式发动机功率选择较小，排放性能较好，对电池依赖比较小，基本上不需外来充电系统，发动机工作不受车辆行驶工况的影响，不要求像传统发动机那样具有良好的响应特性及宽广的转速运行范围。另外，可以充分利用串联式和并联式的优点，确保发动机和电动机基本上工作在经济区，大大提高了车辆的经济性。并且动力源传递效率高，使用车型范围广。但结构和控制复杂，从而成本也较高，目前主要应用于轿车。 ４．２需要解决的关键技术问题 混合动力汽车要进入实用化，需要具备高比能量和高比功率的能量存储装置，低成本、高效率的功率电子设备和燃料经济性高、排放低的发动机，所面临的关键性技术和需要解决的问题包括以下几个方面： １）内燃机与电机藕合功率分配比的最优控制。混合动力汽车发动机和电动机要相互配合工作，而根据运行工况控制它们适时启动和关闭，并使发动机始终工作在低油耗区的整个控制过程十分复杂，因此需要用成熟可靠的动力藕合装置以及先进的检测系统和控制策略实现功率的合理分配，以达到低油耗和良好的动力性目标。因此，可发展多种动力耦合装置，有传统的行星齿轮耦合器等，也可尝试集离合、动力合成、变速功能于一体的双离合自动变速动力偶合器等［５。；在控制策略上，可建立更优的模型，比如瞬时优化算法与逻辑门限判断相结合的白适应控制策略阳］。 ２）能量存储装置（电池）要具有较高的比功率，以满足汽车加速和爬坡时对大功率的需要。 电池还要具有快速充电能力，以保证制动时能量　万方数据

《汽车发动机》课程教学工作计划-党宁伟

《汽车发动机构造与维修》教学计划 服务组党宁伟 本学期我担任14级汽修（1）班《汽车发动机构造与维修》教学工作，周授课4节。本学期该课程授课计划如下： 一、课程性质、目标定位: 本课程是汽修专业的专业必修课，是一门实践性很强的专业课程。该课程是汽修专业的主干课程，培养学生的动手操作能力，并能够学到一定的专业理论知识，将所学知识灵活的引用到实际生活中。 二、教材分析: 本学期14级汽修（1）班《汽车发动机构造与维修》课程教学工作计划分两个阶段实施完成。第一阶段：新课教学，主要完成丰田5A汽油发动机的拆检及丰田卡罗拉发动机故障检测知识的教学任务。第二阶段，综合复习。全面复习本学期所学知识。 本学期主要讲授的内容是第一章: 丰田5A汽油发动机的拆检，其主要内容为：丰田5A汽油发动机的总体拆；重点、难点是丰田5A汽油发动机配气机构拆检、丰田5A汽油发动机曲柄连杆机构拆检；第二章：丰田卡罗拉发动机故障检测。主要内容为：丰田卡罗拉发动机基本构造与原理。重点、难点是丰田卡罗拉发动机的故障检测。 本课程是汽车专业课程中的重要组成部分，通过本课程的教学，要使学生对汽车发动机有一定的认识与了解，为进一步学习所必需的专业基础知识与基本技能，进一步培养学生的实际操作能力、维修能力和故障分析力打下坚定基础。培养部分学生能够运用所学知识解决简单的实际问题，培养学生的创新意识、良好个性品质以及初步的维修本领。 三、本期教学目标： 通过课堂教学和实操训练,让学生掌握所需的专业基础知识与基本技能,培养学生的知识运用能力，综合分析能力和动手操作能力,能够运用所学专业知识解决简单的汽车故障维修。使学生逐步学会正确，合理地进行思考,逐步学会观察、分析、概括。会用归纳，类比进行简单的推理、判断，排除故障。提高学生学习专业课程的兴趣。逐步培养学生良好的学习习惯,实事求是的态度.顽强的学习毅力和独立思考，探索的新思想。培养学生应用专业知识解决问题的能力。 四、教学重点、难点 重点、难点是丰田5A汽油发动机配气机构拆检、丰田5A汽油发动机曲柄连杆机构拆检；丰田卡罗拉发动机的故障检测。 五、学情分析：

汽车发动机电子控制单元ECU精编

汽车发动机电子控制单 元E C U精编 Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

汽车发动机电子控制单元（ECU） 功能说明书 佛山菱电变频实业有限公司王和平

2004年3月 一、概述 汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成。进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需空气；燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器和供油管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需燃油；点火系统为发动机提供电火花，它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成；电脑控制系统由电子控制单元（ECU）和各种传感器组成，它控制燃油喷射时间和喷射量以及点火时刻。 汽车发动机电子控制单元（ECU）是汽车发动机控制系统的核心，它可以根据发动机的不同工况，向发动机提供最佳空燃比的混合气和最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态，发动机的性能（动力性、经济型、排放性）达到最佳。 汽车发动机机电子控制单元（ECU）的主要功能： 1、燃油喷射（EFI）控制 ⑴、喷油量控制 发动机控制器（ECU）将进气量和发动机负荷作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度（即基本喷油量），并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量，最后确定总喷油量。 ⑵、喷油正时控制 采用多点顺序燃油喷射系统的发动机，ECU除了控制喷油量外，还要根据发动机各

缸的点火顺序，将喷油时间控制在最佳时刻，以使燃油充分燃烧。 ⑶、断油控制 减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然松开油门踏板时，ECU自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定的低转速时再恢复喷油。 超速断油控制：当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU自动中断喷油，直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。 ⑷、燃油泵控制 当打开点火开关后，ECU控制燃油泵工作3秒钟，用于建立必要的油压。若此时发动机不起动，ECU控制燃油泵停止工作。在发动机起动和运转过程中，ECU控制燃油泵正常运转。 2、点火（ESA）控制 ⑴、点火提前角控制 发动机运转时，ECU根据发动机的转速和负荷信号，计算相应工况下的点火提前 角，并根据发动机的水温、进气温度、节气门位置、爆震信号等修正点火提前角，最后得到一个最佳的点火正时。在点火正时前的某一预定角，ECU控制点火线圈的初级通电，在到达点火正时角时，ECU切断点火线圈初级电流并在次级线圈中感应出高压电使相应气缸的火花塞跳火，点燃混合气。 ⑵、通电时间（闭合角）控制 点火线圈初级电路在断开时需要保证足够大的电流，以使次级线圈产生足够高的电压。与此同时，为防止通电时间过长而使

混合动力汽车控制策略的分析

混合动力汽车控制策略的分析 摘要：混合动力汽车的动力系统基本可分为串联式、并联式和混联式3种，对并联型和串联型混合动力汽车控制策略研究现状进行分析。混联式混合动力系统结合了串联式和并联式两种结构的优点，使得能量流动的控制和能量消耗的优化具有更大的灵活性和可能性，并对混联式结构的几种控制方案进行了分析。指出混合动力汽车的控制策略不十分完善，需要进一优化。控制策略不仅仅要实现整车最佳的燃油经济性，而且还要兼顾发动机排放、蓄电池寿命、驾驶性能、各部件可靠性及整车成本等多方面要求，并针对混合动力汽车各部件的特性和汽车的运行工况，使发动机、电动机、蓄电池和传动系统实现最佳匹配。 关键词：混合动力汽车结构控制策略 1、混合动力汽车的研究背景 混合动力汽车是兼顾了电动汽车和传统汽车优点的新一代汽车结构型式，因其具有低油耗低排放的潜力，其动力性接近于传统汽车，而生产成本低于纯电动汽车，因此，最近几年来对混合动力汽车的研究开发成为世界上各大汽车公司、研究机构和大学的一个热点。以相信，在电动汽车的储能部件—电池没有根本性突破以前，使用混合动力电动汽车是解决排污和能源问题最具现实意义的途径之一。 混合动力电动汽车与传统的内燃机汽车和电动汽车不同，它一般至少有两种车载能量源，其中一种为具有高功率密度的能量源。利用两种能量源的特性互补，实现整车系统性能的改善和提高。要实现两者之间相互协调工作，这就需要有良好的控制策略。控制策略是混合动力汽车的灵魂，它根据汽车行驶过程中对动力系统的能量要求，动态分配发动机和电动机系统的输出功率。采用不同的控制策略是为了达到最优的设计目标，其主要目标为：最佳的燃油经济性、最低的排放、最低的系统成本、最佳的驱动性能。 当前开发研制的混合动力汽车可以分为三类：串联式、并联式、混联式混合动力电动汽车。在各部件的选型确定以后，采用合适的控制策略是实现最佳燃油经济性，降低排放的关键。目前提出的混合动力汽车控制策略还不成熟，实用性不强，只有基于工程经验进行设计的逻辑门限控制策略在实际商品化混合动力汽车中得到了应用。开发一种成熟实用的控制策略仍然是目前亟待解决的难题。随着对混合动力系统控制策略研究的深入，诸如自适应控制、模糊逻辑控制等方法也有运用。自适应控制策略，实际上是一种实时控制策略，它同时考虑了发动机的燃油消耗和排放。由于实时控制策略能够保证在任一时刻都是由效率最优的部件工作，因此其燃油经济性要优于模糊逻辑控制策略。但是实时控制策略过分依

《汽车发动机构造与维修》教学计划2教学提纲

《汽车发动机构造与维修》教学计划2

《汽车发动机构造与维修》教学计划 一、课程性质与任务 《汽车发动机构造与维修》是本校特色专业汽车运用与维修中的基础模块专业教程。它的任务是：通过本课程的学习，使学生获得对汽车发动机的基本构造、各零部件的名称，各零部件的简单构造、工作原理、常见损坏、损坏后的故障现象、常用的检测手段、排除解决方法及综合故障的排查思路，且能够按正规操作要求能熟练地拆装发动机等。能将所学的知识灵活地应用到今后的实际维修中。 二、课程教学基本要求及目标 课程教学目标是：学生学习本课程后，应能基本达到维修技工（机修工）四级/中技水平，具备一定发动机理论知识和实际操作技能，能应付实际维修中的常规保养作业、一级维护保养作业、二级维护保养作业、发动机大修拆装作业等，能排除发动机机械的一般性常见故障。初步形成解决维修实际问题的能力。 1、理论知识教学目标： 1）发动机的基本知识 2）四行程发动机的工作原理及其与二行程发动机的区别 3）发动机的基本组成 4）各组成部件的原理、结构和安装部位 5）各组成部件的常见损伤、故障、检测方法和解决手段，及某些部件的维修、拆装注意事项 6）依据理论分析某些故障产生的因素及故障的大致排查思路 2、实际操作教学目标： 1）能正确选用工具与量具

2）能独立完成发动机本体的拆卸与装配作业 3）能应用量具测量发动机各机件的配合间隙 4）能独立完成教材和课堂规定的实操作业 三、课程教学内容： 理论教学内容： （一）发动机润滑系统 1、掌握发动机润滑系统的润滑方式 2、理解润滑系统的工作原理 3、掌握润滑剂的分类和使用 4、掌握机油泵的构造、工作原理、耗损和检测维修方法 5、掌握机油滤清器的工作原理、更换里程及注意事项 6、理解机油冷却器的构造、工作原理 （二）发动机冷却系统 1、理解发动机的冷却形式及原理 2、掌握水泵的构造、工作原理、耗损和检测维修方法 3、掌握冷却液的作用及使用致意事项 4、掌握节温器与散热器的构造、工作原理、耗损和检测方法 5、掌握冷却风扇的构造、分类、损坏及维修方法 （三）发动机燃油供给系统 1、了解汽车燃料的种类及特性 2、掌握燃油供给系统的组成及部分组成部件的构造、工作原理、损耗和简单的维修解决方法 3、理解汽油的燃烧特性及空燃比的含义

汽车发动机电子控制单元(ECU)

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汽车发动机电子控制单元（ECU） 功能说明书 佛山菱电变频实业有限公司王和平 2004年3月

一、概述 汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成。进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需空气；燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器和供油管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需燃油；点火系统为发动机提供电火花，它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成；电脑控制系统由电子控制单元（ECU）和各种传感器组成，它控制燃油喷射时间和喷射量以及点火时刻。 汽车发动机电子控制单元（ECU）是汽车发动机控制系统的核心，它可以根据发动机的不同工况，向发动机提供最佳空燃比的混合气和最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态，发动机的性能（动力性、经济型、排放性）达到最佳。 汽车发动机机电子控制单元（ECU）的主要功能： 1、燃油喷射（EFI）控制 ⑴、喷油量控制 发动机控制器（ECU）将进气量和发动机负荷作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度（即基本喷油量），并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量，最后确定总喷油量。 ⑵、喷油正时控制 采用多点顺序燃油喷射系统的发动机，ECU除了控制喷油量外，还要根据发动机各缸的点火顺序，将喷油时间控制在最佳时刻，以使燃油充分燃烧。 ⑶、断油控制 减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然松开油门踏板时，ECU自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定的低转速时再恢复喷油。 超速断油控制：当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU自动中断喷油，直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。 ⑷、燃油泵控制 当打开点火开关后，ECU控制燃油泵工作3秒钟，用于建立必要的油压。若此时发动机不起动，ECU控制燃油泵停止工作。在发动机起动和运转过程中，ECU控制燃油泵正常运转。