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电控发动机对冷却系统的控制(完整).ppt

电控发动机对冷却系统的控制(完整)

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2019-02-28 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《电控发动机对冷却系统的控制(完整)ppt》,可适用于财会税务领域

第章电控发动机对冷却系统的控制正确的发动机工作温度不仅对发动机的动力输出、燃油经济性影响较大(图)所示为发动机冷却液温度对发动机功率和燃油消耗率的影响)同时也有利于降低有害物质排放。下一页返回第章电控发动机对冷却系统的控制发动机的性能要依靠适当的冷却。若在部分负荷(Partthrottlerange)时冷却液温度较高一些(~℃)则能降低燃油消耗及有害物质的排放若在全负荷时(Fullthrottlerange)冷却液温度较低一些(~℃)则进气加热作用较小能提高发动机性能增加动力输出。若能依据发动机负荷使发动机在该状态下有一个适宜的温度则能较大改善发动机的性能与降低有害物的排放于是电子控制发动机冷却系统应运而生。冷却液的循环(节温器控制)、冷却风扇的介入控制均由发动机负荷决定是此种冷却系统的特征。图所示为发动机冷却液温度在部分负荷和全负荷的温度控制。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制一、冷却液温度的调节的必要性汽车发动机是在各种不同的气候条件下运转且发动机的负荷变动也很大。为了使冷却液温度保持稳定在一个较小的范围内必须对冷却液温度(也就是发动机温度)进行调节。适应于不同工况的有效方法是可以使用节温器来调节温度该节温器装有对温度敏感的膨胀元件节温器的工作不受冷却系中压力上升和下降变动的影响。当冷却液温度下降时节温器开启一个阀门使散热器旁通水道的流量增加不走散热器。这种方法使工作温度稳定汽车暖气系统的工作性能良好排放中的污染物减少也降低了发动机的磨损。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制进一步发展可采用脉谱图(MAP图)控制的节温器。电子控制的节温器不同于单纯的膨胀元件控制的节温器。这种节温器在很大程度上采取于电脑对节温器的加热控制。在MAP图控制的节温器中石蜡元件加热后模拟增加的冷却液温度便设定在最佳温度水平。图所示为冷却液温度调节单元F(温度调节执行机构功能相当于传统的节温器)控制。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制当处于启动或停车工况时无电压加载温度调节单元的加热系统不是加热冷却液而是加热温度调节单元的石蜡体部分使大循环打开加热电阻位于膨胀式温度调节单元的石蜡中电阻根据特性图加热石蜡使石蜡膨胀发生位移温度调节单元通过此位移进行机械调节加热是由发动机控制单元发出的一个脉冲信号来完成的加热程度由脉宽和时间决定。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制二、风扇转速调节的必要性在低速时车辆需要高的冷却能力因此散热器必须强制通风。轿车通常用注模法制成单体塑料风扇商用车用驱动功率高达kW的风扇同样用注模法制成。功率消耗不大的风扇常用直流电动机驱动功率可达W。虽然风扇在叶片形状及布置上是采用低噪声设计的但由于风扇经常高速旋转仍会产生较大的噪声。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制注:因为费用高电驱动不用于中型轿车和大型车辆在这些车辆上风扇是用皮带由发动机直接驱动。在重型货车上风扇直接装在曲轴上省却中间传动件。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制对风扇的控制需要特别注意视车辆的形式和行驶条件的不同而异。高速时迎面气流可在高达的时间内提供足够的冷却。在此期间电脑控制停止风扇运转则用于驱动风扇的燃料可以节省下来。为此采用电驱动的风扇时可以用一个多级或无级控制系统来控制即只有当冷却液超过规定温度时温度控制的电动开关或发动机电子装置才启动风扇。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制此系统应用于大众宝来APF(LkW缸直列)发动机上。该系统中的冷却液温度调节、冷却液的循环(节温控制)、冷却风扇的工作均由发动机负荷决定并由发动机控制单元控制使之相对于装备传统冷却系统的发动机在部分负荷时具有更好的燃油经济性及较低的CO和HC排放。未来生产的发动机上将逐步推广。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制知识点滴:发动机电动冷却风扇的工作是计算机根据冷却液温度、怠速开关状态及行驶车速在需要时开关电扇。电扇在不需要时停止交流发电机的发电电流自动变小发动机可以节省燃料提高经济性。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制三、控制系统原理示意图图所示为冷却液温度电子控制原理。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制四、控制系统组成和主要逻辑关系图所示为冷却液温度电子控制系统组成。其主要逻辑关系有发动机转速传感器G和发动机负荷传感器G确定冷却液温度“特定值”车速ABS电脑J传入发动机电脑J和空气流量计内的进气温度传感器G确定冷却液温度“特定值”发动机温度传感器G、发动机转速传感器G确定预控制脉冲负荷传感器C、发动机转速传感器G控制散热风扇挡时和挡时的温度差异。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制传感器采集所有信息发动机电脑J对这些信息时刻进行计算并根据计算结果进行如下两项相应控制:()激活加热电阻打开大循环调节冷却液温度()激活冷却风扇迅速降低冷却液温度。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制五、冷却液分配单元电子控制冷却系统以最小的更改改变了传统的冷却循环完成了冷却循环的重新布置:冷却液分配法兰与节温器合成一体发动机缸体上不需要任何温度调节装置。图所示为冷却液分配单元图。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制六、冷却系统布局图与温度调节单元在各工况时的状态图所示为冷却系统布局和发动机冷启动、小负荷工况工作原理图。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制发动机冷启动、小负荷当发动机冷车启动、暖机期间与传统的冷却系统一样为了使发动机尽快达到正常工作温度系统为小循环在冷启动、暖机及小负荷时冷却液经过发动机缸盖、分配器上平面流入此时小循环阀门打开冷却液通过小阀门直接流回水泵处形成小循环在暖机后的小负荷时冷却液温度为~℃。图所示为发动机冷启动、小负荷工况节温器状态图。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制发动机全负荷当发动机全负荷运转时要求较高的冷却能力。控制单元根据传感器信号得出的计算值对温度调节单元加载电压溶解石蜡体使大循环阀门打开接通大循环同时关闭小循环通道切断小循环。在全负荷时冷却液温度为~℃。图所示为发动机全负荷工况电子节温器状态图。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制七、带电子控制冷却系统的发动机控制单元与系统工作原理图所示为宝来APF电子控制冷却系统电路图西门子(SIMOS)发动机管理系统中设有电子控制冷却系统的特性图。发动机控制单元的功能已经扩展与电子控制冷却系统的传感器、执行器相联接。调节单元加载电压(输出)散热器回流温度(输入)散热风扇控制(两个输出)加热器控制电位计(输入)。电子控制冷却系统具有自诊断功能。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制带电子控制冷却系统的发动机控制单元该发动机的控制系统是SIMOS系统“电脑”在程序中已编有电子控制冷却系统的特性图与传统的发动机控制单元相比功能增加了。它接受电子控制冷却系统的传感器送来的信号驱动电子控制系统的执行器并且设计了电子控制冷却系统的监控电路。因此电子控制冷却系统具有自诊断功能并包括在发动机控制系统的自诊断中可以用VAS、VAS、VAG或进行自诊断。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制输入与输出信号输入发动机控制单元的信号有:散热器出口温度冷暖风控制电位计。发动机控制单元输出信号有:温度调节单元加载到电子节温器的电压散热风扇控制(两个风扇分别用单独的输出信号)。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制基本工作原理该系统的传感器采集必要的信息发动机控制单元对这些信息时刻进行计算并根据计算结果进行相应控制:()激活加热电阻打开大循环调节冷却液温度()激活冷却风扇迅速降低冷却液温度。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制开暖风时的控制()当温度旋钮开关处于“非关闭”位置时也就是说只要温度调节旋钮不关闭微动开关就处于打开状态就激活双向阀N并且通过真空驱动热交换器(暖风水箱)的冷却液切断阀(修理工常说的暖水阀)使其打开。()车辆使用暖风过程中空调控制面板上的温度调节旋钮C识别驾驶员的意图(温度)从而调节冷却液温度。当温度旋钮处于位置时冷却液温度将达至℃。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制车辆加热过程中通过电位计识别驾驶者对车辆加热的要求调节冷却液的温度使其处于合适的温度范围(如果温度差异达到℃则认为不正确)。图所示为暖风冷风开关图所示为暖风冷风开关在不同位置时的冷却液温度控制。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制两个冷却液温度传感器(G和G)及散热风扇控制图所示为冷却液温度传感器位置。冷却液温度传感器G和G的“特征值”存储于发动机控制单元中。实际的冷却液温度值通过循环系统中两个不同的位置识别并且传输给发动机控制单元电压信号。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制冷却液温度实际值,即G于冷却液法兰的冷却液出口处采集冷却液温度实际值,即G于散热器前出水口处采集。预编在“电脑”里的冷却液的“特性值”与温度值相比较后给出一个脉冲信号为节温器的加热电阻加载电压温度值和比较后调节散热器电子扇。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制八、全负荷和高速时的冷却风扇的控制全负荷时要求具有足够的冷却能力。为了提高冷却能力控制单元为风扇电机设置了两个转速依靠发动机出水口与散热器出水口温度的差异来控制风扇的转速。发动机控制单元中储存有风扇介入或切断的两张特性图。它们的决定性因素是发动机转速传感器G信号和空气流量传感器G信号。车速超过kmh风扇不介入对发动机冷却因为高于此车速使风扇无法提供额外的冷却。车辆带牵引或空调系统介入后两个风扇电机均工作(节温器开启大循环)。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制九、失效时的冷却风扇控制如果故障发生在第一风扇的输出端则第二风扇被激活(替代)。如果故障发生在第二风扇的输出端则控制单元将节温器完全打开(安全模式)。关闭发动机后由于温度的影响风扇会继续运转一段时间。下一页返回上一页第章电控发动机对冷却系统的控制如果冷却液温度传感器G损坏冷却液温度控制以℃为替代值并且风扇以挡常转如果冷却液温度传感器G损坏控制功能保持风扇挡常转如果其中一个温度超出极限风扇挡被激活如果两个传感器都损坏最大的电压值被加载于加热电阻并且风扇挡常转。返回上一页图发动机冷却液温度对发动机功率和燃油消耗率的影响返回图发动机冷却液温度在部分负荷和全负荷的温度控制返回图冷却液温度调节单元F返回图冷却液温度电子控制原理返回图冷却液温度电子控制系统组成返回图冷却液分配单元图返回图冷却系统布局和发动机冷启动、小负荷工况工作原理图返回图发动机冷启动、小负荷工况节温器状态图返回图发动机全负荷工况电子节温器状态图返回图宝来APF电子控制冷却系电路图返回图暖风冷风开关返回图暖风冷风开关在不同位置时的冷却液温度控制返回图冷却液温度传感器位置返回

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