发动机电控系统标定概述
史国军 博士
意昂神州（北京）科技有限公司
杨汉龙 博士
美国Caterpillar公司研究开发部
发动机电控系统包括传感器、ECU硬件及控制策略、和驱动器。其控制策略包含控制逻辑、数学模型和几千乃至上万个自由参数。对于具体的发动机及其车型，需要依靠标准工具设备来进行大量的测试和试验，确定出这些自由参数的特定数值，从而满足车辆所要求的动力性能和排放法规。这一过程被称之为发动机匹配标定。匹配标定是一个复杂的系统工程。尤其是在国内要求欧三排放之后，EOBD更增加了其复杂程度。如果对OBD参数标定太严格，故障指示灯容易误亮，增加车厂的保修成本；如果标定太松，故障容易漏判，可能会被政府部门调查罚款。这无疑提高了对标定工程师工作质量的要求。为了同国内同行对这一技术领域进行深入的交流，我们的讲座内容将主要涉及汽油发动机，主要包括：
电控系统基本描述
匹配标定基本概念与流程
湿缸喷油控制（过渡过程喷油控制）
电子节气门（ETC）的控制与标定
VVT可变凸轮轴相位控制与标定
EGR控制与标定
三元催化转换器OBD原理与标定
Misfire失火OBD原理与标定
氧传感器OBD原理与标定
Fuel-Trim 加油调节补偿OBD标定
史国军博士：毕业于美国普渡大学（Purdue University）航空航天系，获博士学位，曾任美国通用汽车公司（General Motors）高级工程师，项目经理，八年发动机电控工作经验，拥有八项美国专利技术，三十余篇学术论文。2004年曾到此会议在浙江湖州与国内同行作关于发动机电控技术的技术交流。2005年任美国梦幻汽车公司发动机排放方面资深技术顾问赴奇瑞汽车公司考察访问。同时，史博士于2003底回国在中关村创立“意昂神州（北京）科技有限公司”，在上海设有办事处，在美国底特律设有技术中心，主要从事汽车电控技术及车载网络总线技术领域的咨询，服务，和产品研发。公司2006年被评选为中关村高科技企业50优。
1 发动机电控系统的组成
电控燃油喷射系统由三个系统组成:燃油系统、进气系统和电控系统
1.1 燃油系统
燃油系统的功能向汽缸或进气管喷射燃烧时所需的燃油量燃油从燃油箱内由电动汽油泵吸出,经汽油滤清器后,再由压力调节器加压,将压力调节到比进气管压力高出约pa(2.55kgf/cm2)压力,然后经输油管配送给喷油器和冷起动喷油器,喷油器根据电控单元CU 发来的脉冲信号,把适量燃油喷射到气缸内如图2.1所示
1.2 进气系统
进气系统为发动机可燃混合气的形成提供必须的空气空气经过空气滤清器、空气流量计、节气门体、进气总管、进气岐管进入气缸节气门全闭,发动机在怠速工况下运行时,空气经旁通气道直接进入进气岐管
1.3 电控系统
电控系统电控单元根据传感器检测到的发动机运行工况和汽车运行工况来确定喷油量及点火提前角,从而控制发动机在最佳工况下的运转
与传统的化油器式发动机相比,电控发动机在结构和功能上均有了较大的改进主要有:
(1)结构的层次性、复杂性 从系统论的观点,电控发动机由有限个“元素”通过各种“联系”构成的多层次系统“联系”可分为:结构类、功能类、传感器测点类,各自均有一定的层次性,包括顶级即电控发动机本身,分系统级由电控系、冷却系、启动系、机械系等组成各类与各层次间既有各自独立的功能,又相互影响、相互牵制整个机体通过CU的控制来协调各子系统,完成发动机总体功能,各子系统的功能又由各自部件的功能相协调来实现的,各部件的功能又需要通过各元件的协调来实现
(2)功能控制的集中性随着电子技术的飞速发展,电子控制单元采用了数字电路及大规模集成电路,同时微机处理速度的不断提高和存储容量的增加使其控制功能大大增加,并具有备用功能另外,与汽油喷射控制、点火控制及其它控制系统相关的各种控制器,由于所用的传感器均可通用,如水温传感器、进气温度传感器等,因此,利用控制功能集中化就可以不必按功能不同设置传感器和CU,而将多种控制功能集中到一个CU上,不同控制功能所共同需要的传感器也就只设一个,这就集中控制系统如图2.2所示
1 实训课题一 发动机电控系统结构认识
一、实训目的
1、了解发动机电控系统总体结构；
2、识别发动机电控系统的主要传感器、执行器，并掌握工作原理。
二、重点难点
传感器、执行器的工作原理
三、实训工具及设备
1、工具：汽车维修工具120件套、万用表、KT600解码仪；
2、设备：桑塔纳时代超人电喷发动机实验台
四、实训内容
1、发动机电子控制系统原理及总体结构认识
发动机电子控制系统是由传感器、电控单元ECU和执行器三部分组成。
（1）传感器是一种信号检测与转换装置
功能是：检测发动机运行状态的各种参数，并将这些参量转换成计算机能够识别的电量信号输入电控单元。
（2）电子控制单元是一种电子控制装置
功能是：根据各种传感器和控制开关输入的信号参数，对喷油量、喷油时刻和点火时刻等进行实时控制。
（3）执行器是控制系统的执行机构
功能是：接受电控单元的控制指令，完成具体的控制动作，从而使发动机处于最佳的运行状态。
2、传感器的认识
（1）空气流量计（MAF）G70又称空气流量传感器，安装在空气滤清器后方，用来检测进入发动机的进气量。它将吸入的空气量转换成电信号传送至电控单元ECU，作为决定喷油量的基本信号之一。桑塔纳2000型时代超人、马自达626采用热膜式空气流量计。
（2）节气门控制组件J338安装在节气门体上，由发动机电控单元控制，怠速开关、节气门电位计和节气门定位电位计输出给发动机电控单元目前节气门的信息，发动机ECU命令节气门定位器动作，使发动机调节在规定的怠速转速范围内。桑塔纳2000型时代超人采用线性式节气门位置传感器。
（3）凸轮轴位置传感器（CPS）G40安装在发动机气门室盖靠近传动带的一端，和曲轴位置传感器一起确定各缸的工作行程。桑塔纳2000型时代超人采用霍尔式凸轮轴位置传感器，当该传感器出现故障时，发动机可以启动，但是工作不稳定。
（4）发动机转速曲轴位置传感器（CKP）G28安装在缸体上，用来检测发动机转速和曲轴的位置，从而确定喷油时刻和点火时刻。桑塔纳2000型时代超人采用磁感应式曲轴位置传感器，其精度较霍尔式差。 2 （5）冷却液温度传感器（ECT）G62安装在出水管附近，用来检测发动机工作时冷却液的温度。桑塔纳2000型时代超人采用负温度系数的冷却液温度传感器。
科学技术
柴油发动机电控系统概述
纪元
（江苏汽车技师学院，江苏扬州２２５００３）
摘要：本文主要讲解了柴油机电子控制技术的出现与发展、柴油机电子控制系统的主要特点及存在的问题及其发展趋势，为同行学习本内容提 供参考。 关键词：柴油发动机；电控系统
柴油机电子控制技术有了较快的发展，许多功能各异的柴油电子
控制装置和系统相继开发研制和生产投放市场。２Ｏ世纪９０年代中期以
来，电控共轨系统已经达到实用化程度 共轨系统中，在ｌ３Ｏ～１６ＯＭＰａ
的高压下可使燃油很好地雾化，通过多段喷射可以细致地控制燃烧，
对降低燃油消耗、降低噪声、降低振动及排放等方面都起到了巨大的
作用。柴油机电子控制技术的发展和应用，使柴油机技术水平进入一
个新的历史阶段。
１柴油机电子控制技术出现的必然趋势
在刚刚过去的２Ｏ世纪中，一方面科学技术的各种突飞猛进，另一
方面人类的生存与发展也遇到了前所未有的挑战。人类文明己陷入了
非常尴尬的境地： 人类在创造一个丰富的物质世界的同时，也付出了
牺牲整个生存空间的沉重代价。我国是一个人口众多、资源相对不足
的国家，走一条具有中国特色的可持续发展道路，不仅是对联合国等 世界组织的承诺，而且也符合中国的国情。可持续发展问题已不仅是
各国政府的行为，它还是每个地区、每个行业、每个企业、每个社会
团体，甚至是每一个人的事情。
面对日益严重的能源危机和环境污染，国际内燃机界不停地寻找
实现汽车工业可持续发展的途径。在不断的技术发展中，人民对柴油
机、车用柴油机有了更新、更深入的认识。 柴油机电子控制技术的出现与发展是一个必然趋势，究其原因，
主要有以下两个方面： 原因之一是由于石油能源危机及严重的环境污染，对柴油机这一
主要移动式动力装置的燃油经济性和排放指标，提出了几乎是十分苛
刻的要求所到制的。原因之二是单片微型计算机的出现，大大地促进
了柴油机控制系统的更新换代，使柴油机电子控制技术的出现有发展
