德尔福EMS发动机管理系统培训教材（可编辑）

德尔福EMS发动机管理系统培训教材（可编辑） 德尔福EMS发动机管理系统培训教材 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第0页 德尔福发动机管理系统 培训教材 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第1页 德尔福公司简介 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第2页 德尔福公司简介 德尔福公司目前是全球规模最大、产品种类最为广泛和丰富多样化的汽车零部件、 系统和模块化的独立产品供应企业之一,曾为美国通用汽车公司的零部件部门。 德尔福脱离通用汽车公司后成为独立的上市公司,并于1999年2月在纽约证券交易 所上市。 德尔福的业务包括动力及推进系统总成,安全系,转向系和安全控制系统在内的多 项产品,能力满足并超越了严格的汽车工业的标准。 德尔福技术在计算机领域,通讯领域,电子产品,能源和医药领域均有所应 用。 德尔福在36个国家建有159个生产厂,在中国建立有15家生产制造基地。 德尔福在全球约有17万名员工。 德尔福公司简介 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第3页 动力及推进 与热工系统 德尔福动力及推进系统 汽油发动机管理系统及零部件 柴油发动机管理系统及零部件 发动机电子控制核心技术 真空助力器(技术转让) 制动系统及零部件 德尔福沙基诺转向系统 转向管柱 半轴 德尔福热管理系统 压缩机(技术转让) 散热器(技术转让) 冷暖风空调组件 冷凝器 电子、电气、 安全及内饰系统 德科电子系统 汽车电子 音响系统 仪总成 德尔福派克电气系统 线束总成 连接系统 原线 高压点火线 中央电器盒 德尔福安全内饰系统 德尔福“伟绩”门锁 车门模块及相关零部件 德尔福公司简介 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第4页 德尔福公司简介 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第5页 中国技术研发中心简介 中国技术研发中心简介 配备有可进行适应于欧洲四号排放控制法规的产 品开发的整车排放测试转毂实验测试台和排放测 试设备; 配备有可进行适应于车辆驾驶性能开发的可移动 式整车转毂测试实验台; 配备有摩托车发动机管理系统发动机测功机和摩 托车转毂排放与性能测试实验台架; 配备有双向装备模式、带有发动机排气直接采样 排放的测试的交流电力测功机测试实验台架; 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第6页 中国技术研发中心简介 配备有若干车辆举升服务台供车辆改装和维护保养; 发动机管理系统硬件和系统软件开发研制试验室; 各种整车模拟试验台供发动机管理系统软件开发验证 和考核; 侧重于发动机管理系统硬件和系统软件算法技术开发 研制及试验; 发动机管理系统工程设计、系统应用工程和系统科学 技术的研制开发; 发动机管理系统有关零部件的研究、开发和系统零部 件应用工程技术; 为亚太地区的发动机管理系统应用工程提供全方位工 程技术支持。 中国技术研发中心简介 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第7页 BDW Quality System 北京德尔福万源发动机管理系统有限公司简介 1999年6月取得QS9000认证; 2003年8月取得莱茵公司TS16949认证; 2006年9月取得莱茵公司TS16949二次认证; 由主要客户上海通用五菱,沈阳三菱,一汽夏利, 一汽吉林,福田授予的”最佳供应商”奖; 2006年取得德尔福全球质量银奖; 质量方针:超越客户的期望; 企业宗旨:成为客户的最佳供应商。 北京德尔福万源公司简介 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第8页 北京技术开发有限公司简介 汽油发动机管理系统研究、开发及应用; 汽油发动机管理系统新系统功能补充研究设计开发; 汽油发动机管理系统新系统软件功能补充研究设计开发 ; 汽油发动机管理系统专用零部件研究设计开发,汽油发 动机管理系统专用零部件客户应用技术支持; 客户发动机管理系统前期、客户发动机管理系统工况排 放和驾驶性开发标定调试工作的主导; 承担大约40个以上的欧洲三号排放开发目标的成套发动 机管理系统工程开发标定调试的工作任务; 客户发动机管理系统产品售后技术服务。 北京德尔福公司简介 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第9页 法规与控制技术 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第10页汽车有害气体的排放主要来 自发动机的燃烧废气、油箱的蒸发、曲轴箱废气及 进气歧管的燃油残留;气体中有害的成分是碳氢化合物(HC)、一氧化碳 (CO)及氮氧化合物(NOx)。 法规与控制技术 曲轴箱强制通风及进气歧管 (HC) 燃油箱蒸发 (HC) 发动机燃烧废气 (HC, CO, NOx,NM, PM) 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第11页 汽油机排放法规 0 0 2 03 04 0 5 NOx g/km HC g/kmCO g/km Euro 2 Euro 3 HC +NO x limit Euro 4: HC 0.1 NOx 0.08 CO 1.0 at 100,000 km Euro 5: THC 0.100 NMHC 0.068 NOx 0.060 CO 1.0 PM 0.003 现有微粒 At 160,000 km 01 01 Euro 5&6 0.1 0.2 0.3 0.4 0.50.20.6 0.40.81.01.22.0 1.8 1.6 1.4 0.62.2 Euro 4 NMHC g/km 非甲烷碳氢化合物 法规与控制技术 德尔福 发动机管理系统 曲轴箱强制通风 燃油蒸发控制 点火延迟 快怠速控制系统 1960 氧化型催化转换器 早期燃油蒸发控制 高能点火技术 燃油喷射技术 质量流量计 电子控制废气再循环 Euro 2 排气二次喷射系统 废气再循环系统 1974 三元催化转换器 排气氧传感器 发动机电子控制元件 电子控制点火系统 闭环控制化油器系统 车载故障诊断系统 第一代OBDI 第二代OBDII 1972 1976 1989 19941982 Euro 1 Euro 3 EOBD Euro 4 Euro 5 汽油机增压 汽油缸内直喷 多点燃油喷射 紧耦合催化剂 汽油机VVT 柴油机共轨 96 91 06 00 10 法规与控制技术 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第13页 ?排放测试采样要求程序比欧二法规加严,欧三法规排放测试工况取消了欧二法规40秒怠 速预热过程不采样的规定,要求发动机启动后立即开始采集车辆排放的废气。II型试验,增加了高、低怠速下CO排放试验,并要求测量高怠速下的λ值。 ?欧三法规增加了在-7摄氏度低温环境下的车辆冷启动排放试验。 ?新增在用车排放符合性检验:欧三要求排放控制装置在行驶5年或8万公里之后,仍能满 足型式认证的排放要求; ?对在用车排放一致性检查;要求发动机可靠性和排放控制系统, 具有耐久性设计。 ?新增车载诊断(EOBD)系统要求。从欧三开始要求引入欧洲车载诊断技术EOBD,分 阶段执行相关的法规。 EOBD车载诊断监督项目:催化器、发动机失火、氧传感器、蒸 发控制系统等;EOBD车载诊断系统要求硬件、软件设计与匹配,发动机制造和组装的一致性。 ?欧四排放一型试验;常温冷启动试验在欧三的基础上降低50%。 ?全EOBD诊断功能和耐久性试验要求增加到10万公里 欧三排放法规、欧四排放法规: 排放法规 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第14页 Km/h 1220820 第一部分:城市工况 第二部分:非城市工况 120 100 80 60 40 20 欧洲3号排放驾驶循环城市工况+非城市工况 1180 秒(“MVEG-B”) 城市工况 780 秒(-7?度测试) 0 欧洲2号排放驾驶循环 1180 秒(不含冷启动后40秒) 40 秒 40 秒 城市工况 820 秒 欧洲3号排放驾驶循环城市工况+非城市工况 1220 秒(“MVEG-A”) 排放法规 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第15页 欧洲五号排放法规 欧洲五号排放法规在欧四排放法规基础上继续加严 I型试验,常温排放继续加严,增加非甲烷碳氢化合物(NMHC)的限值; 欧5耐久性试验要求: 160,000km或5年;在用车要求:100,000km或5年; EOBD限值正在讨论之中。 耐久试验劣化系数待定; 可能采用新的更接近实际的排放试验循环; 可能加入新的排放控制物质(乙醛,PAH,NO/NO2„); 可能采用便携式排放测量仪器(PEMS)控制在用车的排放; 可能对CO2排放进行控制; 增加乙醇燃料(E5, E85)标准; 欧洲五号极大地加强了对大型SUV和柴油机的排放控制; 欧洲五号与欧洲六号对汽油机的排放控制几乎没有变化,欧洲六号对柴油 机的排放要 求更加严格。 排放法规 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第16页 中国油耗法规 中国油耗法规国家已经颁布实施GB19578-2004《轻型乘用汽车燃料消耗量 限值》以及GB20997-2007《 轻型商用汽车燃料消耗量限值》强制性国家法规。实验方法规定试验循环按 《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》GB18352.2-2001中所规 定的模拟市区和市郊行驶工况的试验循环执行,以碳平衡法计算燃料消耗 量。GB19578-2004《轻型乘用汽车燃料消耗量限值》明确规定: 对于新认证车辆: - 第一阶段执行日期为2005年7月1日; - 第二阶段执行日期为2008年1月1日。GB20997-2007《轻型商用汽车燃 料消耗量限值》明确规定 对于新认证车辆: - 第一阶段执行日期为2008年1月1日; - 第二阶段执行日期为2011年1月1日。 对于在生产车辆: 第一阶段执行日期为2006年7月1日; 第二阶段执行日期为2009年1月1日。 对于在生产车辆: 第一阶段执行日期为2009年1月1日; 第二阶段执行日期为2011年1月1日。 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第17页 发动机 驾驶模式 工况驾驶油耗 (EUDC, FTP) 稳态油耗 (60km/h, 100km/h) 使用油耗 (驾驶习惯影响巨大) 发动机性能 效率 损耗 其他 车辆性能 车重 行车阻力 驱动系统(传动系速比, 轮胎)规格 驱动系统效率 其他损失 燃油 热值 辛烷值 扭矩 驾驶 汽车油耗要因 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第18页 发动机改进 燃烧技术改进 ?改进燃烧室设计 ?高压缩比 ?精确的空燃比控制 ?精确的点火控制 ?电喷 ?电子控制点火系统 降低机械损失 ?减少泵气损失 ?减少摩擦 ?减少阀系统的摩擦 ?减少运动件的重量 ?润滑 ?多气门, 可变气缸, 高EGR率, 稀燃 ?活塞及活塞环, 曲轴及凸轮轴轴承 ?摇臂滚子 ?铝连杆 ?低粘滞力机油 其它 ?怠速控制最佳化 变速箱改进 ?速比最佳化 ?换档时机最佳化 ?改进变速箱效益 ?车辆设计最佳化 ?档数(3档, 4档, 5档, CVT) ?换档指示 ?电控式自排变速箱 ?直接驱动机构(Lock up) 车身设计改进 ?轻量化 ?降低风阻 ?降低滚动阻力 ?FF ?铝/塑料 ?流线型车身设计 ?轮胎设计, 较高的胎压 ?降低刹车系统阻力 可改进范围 技术 范例 ?怠速控制 汽车油耗控制技术 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第19页 发动机管理系统 开发程序 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第20页 电喷系统开发过程 最终验证高原验证 热带验证 寒带验证 热带开发 寒带开发 高原试验 车辆基础标定排放标定 系统定义 初始标定设定 零部件特性定义 车辆准备发动机基础标定 客户验收 完成最终标定 客户负责的环节 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第21页系统定义 - ECM选择 - 燃油系统 - 节流阀体选择 - 怠速控制器选择 - 点火系统硬件选择 - 氧传感器选择 - 燃油蒸发系统硬件 - 尾气处理系统 - 数据串模式 - 特殊顾客要求发动机基础标定 - 验证发动机硬件 - 燃油开环控制 - 基本点火角 - 动力点火角调整 电喷系统开发过程车辆基础标定 - 起动过程点火角 - 燃油开环控制 - 起动过程燃油控制 - 闭环燃油控制 - 空气流量 - 大气压修正(海平面) - 空调控制 - 怠速控制(海平面) - 瞬态燃油控制 - 起动-运转燃油控制 - 爆震敏感度 - 基础排放标定 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第22页 充气温度修正系数充气效率@TPS/RPM 油门开启时充气效率@MAP/RPM 油门关闭充气效率@MAP/RPM 最佳点火提前角 动力加浓 电喷系统开发过程 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第23页 汽车夏季炎热环境季节适应性标定调试主要工作内容 ?夏季炎热环境下的发动机爆震极限点火提前角标定调试及考核; ?夏季炎热环境下的汽车空调系统各种恶劣条件适应性标定考核试验; ?夏季炎热环境下的汽车热态燃油蒸发排放控制系统标定试验; ?夏季炎热环境下的汽车高速高负荷运行后零部件的热浸蒸发温度适应 性;考核极端环境下的发动机管理系统主要零部件的实际最高工作温度 状况是否超出其允许的规定温度范围; ?夏季炎热环境下的模拟城区公路阻塞工作状况汽车行驶试验; ?考核客户整车冷却及其控制系统设计是否适用于极端恶劣工作环境; ?夏季炎热环境下的汽车三元催化转化器最高温度检测试验; ?夏季炎热环境下的汽车综合驾驶性能考核标定优化; ?夏季炎热环境下的汽车一般性启动性能标定优化; ?发动机最高转速限制标定及验证。 电喷系统开发过程 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第24页 汽车冬季寒冷环境季节适应性标定调试主要工作内容 发动机管理系统的标定过程中,共需要进行两项发动机的 冷起动性标定:发动机的一般性启动特性 冷启动在国内被习惯与称为发动机的一般性启动特性。这 种特性指的是在发动机冷却剂温度接近于不同环境温度下 所进行的启动性能标定试验。寒带环境条件下的启动特性 冷起动也称为寒带环境条件下的启动特性。其标定是在低 温环境状态下进行。寒带环境温度启动性试验可根据试验 规范的规定在未经运行过的冷态发动机或是在运行过不久 的热态发动机之上加以标定。 电喷系统开发过程 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第25页 高原环境考核及标定试验主要工作任务高原环境下的发动机爆震极限点火 提前角标考 核;高原环境下的汽车三元催化转化器最高温度检测 试验;高原环境下的汽车综合驾驶性能考核标定优化;高原环境下的汽车一 般性起动性能标定优化高原环境下的汽车自诊断的标定。 电喷系统开发过程 1Delphi Confidential 28/Feb/ 02 28-Feb- 02 Engine Management Systems 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第26页 德尔福发动机管理系统系统功能介绍 德尔福系统第一代: 德尔福系统第二代: ITMS-6 MT20/U 德尔福第二代功能强化改进系统: 德尔福系统第三代: MT20U2 MT34/80 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第27页 德尔福中国4缸车用发动机 电控管理系统全部采用发动 机控制模块驱动闭环控制多 点燃油喷射, 无分电器直接 点火和三元催化器后处理技 术。 发动机管理系统的工作原理: 发动机控制模块(ECM)通过接收在发动机及车身不同位置的传感器信号及 工作请求开关信号,对发动机的工作状态进行分析计算后,按照预先设定好 的数学 模型,通过发动机及车身上的执行器,对发动机的油、火、气及相应的机构进行精 确的控制。 系统介绍 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第28页 系统特点:系统对发动机的供油和怠速采用的是闭环控制. 闭环控制系统能够消除系统及相关 机械零部件的制造差异, 提高整车的综合一致性, 还可消除车辆在实际使用后由于磨 损等原因造成的误差。系统将发动机的四个汽缸分为1-4, 2-3 两组, 分别进行供油和点火的控制。分组控制 能使系统的结构得到最佳的优化和简化, 从而降低零部件及制造加工的成本。系统采用三元催化器对发动机燃烧后的气体进行后处理, 使之转化为无害气体排到 大气。 系统介绍-ITMS-6 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第29页 供油系统种类有回油供油系统 ?油压调节器安装在油轨 上,供油压力为300kPa。有限回油供油系统 ?油压调节器在油箱 上部,油轨无回油管,供油压力为 350kPa。无回油供油系统 ?油压调节器在油箱内 部,供油压力为350kPa。 系统介绍 有限回油供油系统 R F 滤清器 油压调节器 油 泵 真空 有回油供油系统 增加了燃油热量 RF 油 泵 减少了返回到油箱的热量 R F 油 泵 油 泵 F 无回油供油系统R 油 泵 油 泵 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第30页 点火线圈 高电压 火花塞 电瓶 点火器 火花塞 ECM EST R EF 曲轴 EST AC AC AC AC ECM EST 曲轴 EST EST EST AC AC AC AC AC AC AC AC ECM 曲轴 凸轮轴驱动的 开关 点火系统种类: 分电器点火系统 分组直接点火系统 顺序点火系统 系统介绍 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第31页 系统控制时序图 0-30-60-90-120 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600 630 660 690 1 58X 1-4 A 2-3 B 1 3 4 1 1X 2 1 A 4 C 3 B 2 D 2015105 25 30 35 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 5 10 1558X MT20 / 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第32页 系统介绍 空气供给系统的种类 质量流量型空气计量与供给系统: ?发动机进气量通过空气流量计等参数来计量。 ?空气流量自动修正补偿范围较为宽广;对车辆的空气标定精度要求不十分 严 格;便于发动机总成的扩展应用。 ?系统零部件相对数量多;系统成本较高。 速度密度型空气计量与供给系统: ?发动机进气量主要通过进气歧管绝对压力传感器等参数来计量。 ?对车辆的空气流量标定精度要求十分高,对于发动机总成的扩展应用,需要 对进气系统标定数据进行标定优化处理(局部优化)。 ?系统零部件相对数量少;系统成本大大降低。 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第33页 动力转向信号 巡航控制请求开关 防盗器控制信号 发 动 机 控 制 模 块 ECM 废气再循环控制信号 空气流量传感器 变速箱档位信号 自动变速箱停车档位信号 空调请求开关信号 空调压力开关 爆震传感器 车速传感器 冷却液温度传感器 进气温度传感器 氧传感器 系统电压信号 发动机转速传感器 进气歧管绝对压力传感器 曲轴 凸轮轴 位置传感器 节气门位置传感器 信号输入 控制输出 系统控制 点火能量 燃油滤清 燃油泵继电器 怠速及起动空气控制阀 喷油嘴 碳罐蒸发器 空调压缩机 点火正时 系统通讯接口 防盗器控制 燃油压力 巡航 发动机故障指示灯 三元催化器废气转化 变速箱换档指示 废气再循环 空调风扇 系统介绍-ITMS-6 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第34页 ITMS-6的系统功能包括:曲轴位置基准及转速测量;速度密度空气计量;闭 环控制多点分组燃油喷射,系统结构简化,降低加工成本;无分电器直接高能点火, 保证了点火准确有效,干扰小,无须调整;闭环控制自学习功能,有效消除机械零件的制造、磨损误差,提高整车综合 一致性;溢油断油控制,淹缸时,油门踩到最大,电脑控制停止喷油;减速断油控制,节省燃油,降低排放;电子防盗未收到来自钥匙的正确密码,电脑控制系统不喷油和不点火,使发 动机不能启动;废气排放控制,三元催化器后处理,氧传感器信号的闭环控制燃油控制;三元催化器保护功能;蒸发排放污染控制;电脑自我诊断功能在系统零部件工作异常时, 通过故障灯提醒用户进行检查; 系统介绍-ITMS-6 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第35页 系统介绍- MT20 点火及喷油接地 系统 电源 控制 12V点火开关电源 12V电瓶电源 系统电源地线 点火线圈A 点火线圈B 转速及曲轴位置传感器 发动机缸序判别信号 进气歧管绝对压力传感器 节气门位置传感器 冷却液温度传感器 近期温度传感器 氧传感器 第二蒸发器温度信号 空调请求信号 空调负载信号 第一蒸发器温度信号 防盗器控制信号 第二氧传感器信号 诊断请求信号 空调风扇继电器 碳罐清洗电磁阀 串行通信(KW2000) 系 统 信 号 输 入 发动机故障指示灯 空调离合继电器 空调 系统 信号 点火控 制系统 供油 系统 控制 怠速 控制 系统 通讯及防 盗控制 诊断 及 防盗 信号 冷却 系统 控制 DELPHI MT20系列 燃油泵继电器 喷油器A) 喷油器B 喷油器C 怠速控制阀线圈A(HI) 怠速控制阀线圈A(LO) 线性EGR阀控制 5V参考电压 车速传感器 电动冷却(低速)风扇继电器 „„ 发动机转速信号 怠速控制阀线圈B(HI) 怠速控制阀线圈B(LO) 5V参考电压反馈 备用 欧3 信号 EGR反馈信号 燃油油位传感器信号 蒸发排放控制 电动冷却(高速)风扇继电器 备用欧3信号 动力转向信号 „„ 喷油器D 空调 系统 控制 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第36页 MT20/U的系统功能包括:闭环控制多点顺序燃油喷射(包括MAPCID压力判缸);无分电器直接点火,ECM内置点火模块驱动分组点火(同时也可支持4缸顺序点 火);线性EGR控制;步进马达怠速控制;爆震控制;空调、冷却系统控制;里程记忆;过电压保护;电子防盗;CAN-BUS通讯接口可与自动变速箱控制模块或ABS系统通讯。 系统介绍- MT20/U 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第37页对于采用顺序燃油喷射的发动机电控系统,ECM需要了解向各缸喷油的准确时刻, 因此需要获得一个气缸识别信号,即判缸信号,该信号可由曲轴位置传感器 和歧管压 力传感器(或凸轮轴位置传感器)提供。ECM通过曲轴位置传感器的信号确定活塞在上止点前的具体位置,再利用歧管压力传 感器(或凸轮轴位置传感器)的判缸信号,即可确定哪一缸位于上止点以及所处的工 作行程。因此,当发动机控制模块根据判缸信号、曲轴位置信号,确认某缸处于排气 行程且活塞运动到了上止点前的某一特定位置,便会输出喷油控制指令,驱动喷油器 进行燃油喷射。 系统介绍- MT20 曲轴目标轮 曲轴传感器 4缸机 顺序喷射的判缸技术 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第38页 通常压力传感器的位置 采用判缸技术时,压力传感器的位置 进气歧管 歧管压力传感器 低通滤波 处理发动机供油逻辑 软件处理发动机判缸 MT20 发动机控制模块 高通滤波 发动机气缸工作在进气行程时,进气门突然打开,靠近进气门附近的歧管 压力会 有1kPa左右的急剧压降,这个急速下降的现象被进气压力传感器检测 到,ECM 通过软件对此信号进行分离处理,即实现判缸。 为实现此功能,进气压力传感器需安 装在第1缸或第4缸歧管靠近进气门 的位置。 系统介绍- MT20 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第39页 系统介绍- MT20U2 5V参考电源接地系统电源控制 5V参考电源 12V电瓶电源 12V电源接地 点火线圈A 点火线圈B 进气歧管压力传感器(MAP) 节气门位置传感器(TPS) 进气温度传感器(MAT) 冷却液温度传感器(CTS) (前,后)氧传感器 油箱油位传感器 加速度G传感器(EOBD用) 车速传感器(VSS) 58X曲轴位置传感器(CPS) 凸轮轴位置传感器(CAM) 爆震传感器(KNOCK) 助力转向开关 大灯开关 KW2000通讯 前置空调蒸发器温度传感器 鼓风机开关 后置空调蒸发器温度传感器 后氧传感器加热 碳罐电磁阀 发动机转速 前氧传感器加热 冷却液温度 其他系统故障指示灯 系统故障指示灯 空调冷凝风扇继电器 频率信号输入 点火线圈控制 喷油器控制 怠速阀控制 散热器低速风扇继电器 仪表信号 附件控制信号输入 附件电源控制 DELPHI MT20U2 1缸喷油器 2缸喷油器 4缸喷油器 3缸喷油器 怠速控制阀线圈A 空调后蒸发器切断阀 电子防盗器信号 燃油泵继电器 点火模块驱动器开关 废气再循环反馈信号(LEGR) 空调请求开关 P/N档位开关 废气再循环阀LEGR 空调离合器继电器 故障诊断请求信号 油量信号 怠速控制阀线圈B 主电源继电器控制 防盗及通讯 电子防盗器信号 CAN通讯 系统部件电源控制 散热器高速风扇继电器 防盗诊断信号 模拟信号输入 J1-17 J1-18 J1-01 J1-58 J1-12 高 J1-28 低 J1-10 J1-03 J1-69 J1-62 前氧高 J1-24 J1-43 J1-26 J1-44 J1-23 J1-42 J1-27 J1-32 J1-52 J1-54 高 J1-53 低 高 J1-34 低 J1-55 J1-70 J1-56 J1-71 J1-47 J1-61 J1-64 J1-63 J1-50 J1-67 J1-35 J1-60 J1-30 J1-31 J1-13 J1-07 J1-39 高有效 J1-08 低有效 J1-66 电源 J1-65 驱动 J1-36 J1-41 J1-09 J1-57 高有效 J1-57 低有效 J1-38 后氧高 J1-06低 J1-11 J1-14 低 J1-15 高 J1-45 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第40页整车主电源继电器控制;支持EOBD先进的故障诊断功能;MAPCID进气歧管压力判缸;闭环控制多点顺序燃油喷射;可进行有回油、无回油和有限回油不同供油方式的控制;燃油油泵工作控制;ECM内置点火驱动模块,无分电器式分组直接点火;线性EGR控制;即插即用式双温区空调控制;冷却液箱风扇控制;碳罐电磁阀控制;系统自诊断功能;过电压保护;里程记忆;即插即用式ECM防盗控制(防盗器需经德尔福认证);CAN总线通讯接口可与自动变速箱控制模块(TCM)或ABS系统通讯;开放式、模块化C语言编程。 系统介绍- MT20U2 MT20U2的系统功能包括: 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第41页 系统介绍- MT34 5V参考电源接地 系统 电源 控制 基本功能 选装功能 5V参考电源 12V电瓶电源 12V电源接地 A B C D 进气歧管压力传感器(MAP) 节气门位置传感器(TPS) 进气温度传感器(MAT) 冷却液温度传感器(CTS) 前置氧传感器 油箱油位传感器(EOBD用) 加速度G传感器(EOBD用) 车速传感器(VSS) 58X曲轴位置传感器(CPS) 凸轮轴位置传感器(CAM) 爆震传感器(KNOCK) 助力转向开关 电器负载开关(低有效) 电子防盗器信号 故障诊断开关 空调请求开关 电器负载开关(高有效) 空调中压开关 前置氧传感器加热 碳罐电磁阀 发动机转速仪表输出 油泵继电器 故障指示灯(MIL) KW2000通讯 模 拟 信 号 输 入 前置空调蒸发器温度 电子防盗器通讯 低速风扇继电器 频率 信号 输入 点火 线圈 控制 喷油 器 控制 电子节气 门控制 高速风扇继电器 综合 仪表 输出 附件 控制 信号 输入 空调、 冷却系 统控制 DELPHI MT34 32-BIT 1 2 3 4 A HI B LO 空调离合器继电器 后置氧传感器(EOBD用) CAN总线通讯(TCM、ABS等) 其他故障指示灯(SVS) 主继电器 底盘模块驱动器接地 点火模块驱动器开关 油门踏板位置传感器(PPS) 后置氧传感器加热 刹车灯开关 刹车开关(AMT车安装) 空气流量计(turbo发动机要求安装) 进气压力传感器(turbo发动机要求安装) 涡轮增压限压阀(turbo发动机要求安装) 涡轮增压限压阀电源(turbo发动机要求安装) 油箱油位数值 巡航控制开关 巡航状态显示灯 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第42页基于扭矩控制的发动机管理系统;PSE/TSE气体流量和压力估算;闭环控制多点顺序燃油喷射;无分电器直接点火,由ECM内置点火模块驱动4缸顺序点火;线性EGR控制;电子节气门或步进电机怠速控制;爆震控制,空调、冷却系统控制,里程记忆;系统保护功能,包括ECM电压过高保护、发动机转速过高保护;电子防盗(选装);系统自诊断;CAN总线通讯接口,可与自动变速箱控制模块(TCM)或ABS系统通讯。 系统介绍- MT34/80 MT34/80系统功能包括: 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第43页 发动机管理系统控制 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第44页 系统控制 ?冷起动控制 起动控制逻辑:点火开关打开后,油泵将运转1.5秒后停止。发动机开始转动,ECM检测到2个有效的 58X信号后,油泵开始运转。失去转速信号后0.8秒或防盗器要求关闭油 泵,油泵停止运转。 起动温度与空燃比起动初期:进气歧管内部压力显示为周围大气压力。节气门关闭,怠速步进电机指 定为一个根据起动温度而定的固定参数。起动过程中:燃油喷射量随发动机的温度而变化,点火角也不断调整并随着发动机 温度、进气温度和发动机转速而变化。起动过程结:发动机转速超过600转, 结束起动工况。 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第45页 系统控制 ?喷油脉宽控制 复位 起动预喷 顺序单点喷射 修正脉宽供油 ECM根据发动机工况以及各种影响因素计算出喷油脉宽, 由此控制喷油量,使发动机燃烧时的混合气浓度与发动机运 行工况的需要相符。喷油脉宽的控制可分为两个阶段:起动预喷:目的是在起 动过程中缩短起动的时间。电喷系 统会按照系统指定的一个固定喷油脉宽在所有的气缸同时喷 油,该脉宽与水温相关。起动预喷只在正常起动过程中喷一 次。顺序燃油喷射控制。发动机起动后根据速度密度法计算出 喷油脉宽,对空燃比进行精确控制。 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第46页 系统控制 ?喷油脉宽控制 进气歧管绝对压力 闭环控制修正 喷油嘴常数 电源电压修正 充气温度 空气流量 充气效率 自学习修正 加速加浓 减速减稀 减速断油 废气循环 由速度密度法 的数学模型确定 基础喷油量 空燃比 喷油脉宽 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第47页 开 环 控 制 控制结果 系统控制 执行器动作 工作请求 误差监控 控制结果 系统控制 执行器动作 工作请求 闭 环 控 制 系统介绍 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第48页 速度密度法在现在的EMS系统中,速度密度法是一种常见的低成本发动机空 气计量系统。速度密度法的计算是基于理想气体公式: 进气质量(流量): m PairV/RT Pair:理想气体的压力 V:理想气体的体积(发动机排量) T:理想气体的温度 R:理想气体常数ECM根据相关各传感器的输入计算得出空气流量。根据算出 的空气流量,按照 标定工程师在各个工况点设定的空燃比最终得出特定工况下所需的供油量。 系统控制 ?喷油脉宽控制 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第49页 起动 运行 TPS 阈值 复位 TPS 阈值 暖机 空燃比 冷机 空燃比 功率加浓 / 催化 器保护空燃比 理论 空燃比 清淹空燃比 正常起动 空燃比 系统控制 ?喷油脉宽控制 空燃比的选择 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第50页 系统控制 ?点火控制 点火控制逻辑:线圈充磁控制:点火线圈充磁时间了火花塞的点火能量。 充磁时间过长会损 害线圈或线圈驱动器;过短则会导致失火。 ?主点火提前角:发动机水温正常后,通常节气门开启时的主点火角就是最佳 扭矩 点(MBT)时的最小点火角或爆震临界点(KBL);节气门关闭时,点火角应该 小于MBT点以获得怠速稳定性。 ?点火提前角的修正:水温修正、进气温修正、海拔高度补偿修正、怠速修正、 加 速修正、动力加浓修正、减速断油修正、空调控制修正、废气再循环修正。 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第51页 点火充磁时间表 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 蓄电池电压(V) 充 磁 时 间 ( u S ) -28 20 68 116 冷却液 温度(?) 点火充磁时间 系统控制 ?点火控制 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第52页 4 0 0 8 0 0 1 2 0 0 1 6 0 0 2 0 0 0 2 4 0 0 2 8 0 0 3 2 0 0 3 6 0 0 4 0 0 0 4 4 0 0 4 8 0 0 5 2 0 0 5 6 0 0 6 0 0 0 6 4 0 0 20 50 80 95 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 主点火角(?) 转速(RPM) 歧管压力(kPa) 节气门开启时的主点火角 系统控制 ?点火控制 主点火角 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第53页 系统控制 - 爆震控制 爆震控制逻辑:爆震控制功能用于消除发动机燃烧时可能发生的爆震,优化 发动机动力性和燃油经济性。MT20系统可对发动机各汽缸进行独立的爆震控制。 爆震控制工作条件: -发动机运行且运行时间要超过2秒; -发动机转速大于800rpm;MAP 40 kPa 。爆震控制模式: -稳态爆震控制:一旦爆震发生,系统将快速推迟点火提前角,以消除爆震; -瞬态爆震控制:在急加速时,爆震容易发生,系统预测爆震可能发生,会自动推迟点 火提前角,以避免超限(强烈)的爆震发生。 -适应性爆震控制:当发动机磨损后运行时,系统将自动地对点火提前角进行适应性调 整,杜绝强烈爆震的发生。 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第54页 系统控制 -怠速控制 怠速控制逻辑:怠速控制是指在节气门关闭状态下系统对发动机转速的闭环控制。系统对怠速的控 制是通过对以下几个参数的调整使实际转速与目标怠速相吻合: -怠速空气量的控制;-燃油喷射量的控制;-点火正时的控制。目标怠速是根据诸多因素决定的: -当发动机水温较低时,系统给出较高的目标怠速1200转以加速暖车;而对于采用 机械风扇的发动机,当发动机冷却液温度过高时,系统也会施以较高的怠速1300 转,目的是增加冷却水箱的进风量。 -外加负载:空调发生变化时,系统将提高怠速150转。 -近光灯开启后,为补偿其电力消耗,目标怠速将提升50 rpm。 -系统电压补偿:当系统电压12V时,系统会自动提升目标怠速 150转。 -车速补偿:车辆在行驶时,目标怠速较停车时提高50转, -减速调节:减速及停车时,逐步递减至停车状态目标怠速。 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第55页 基本目标怠速 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 -28 -16 -4 8 20 32 44 56 68 80 92 104 116 冷却液温度(?) 怠 速 转 速 怠 速 转 速 怠 速 转 速 怠 速 转 速 ( ( ( ( R P M ) ) ) ) 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第56页 系统控制 -超速、减速及溢油断油控制无论何种情况,当发动机的转速超过 系统中设定的最高转速时,系统将切断供 油,来抑制转速无限制地上升,以保护发动机,防止“飞车”;当转速回到系统 规定的最高转速限值以下后,系统立即恢复供油。发动机正常运转过程中,驾驶员松开油门踏板,车辆进入滑行并反拖发动机, 此时,汽车不需要发动机提供动力;而由于节气门完全关闭后,进气量很小, 发动机会因燃烧不良而造成有害排放物增加,因此,系统在此时将切断供油, 这样可以大大降低发动机有害排放物的生成,同时也能改善燃油经济性。发动机经数次不成功的起动后,气缸内部会有未燃烧的汽油积存,俗称“淹缸”, 这时,驾驶员可将油门踏板踩到底,起动发动机,系统会自动使用极稀空燃比、 (25:1),以使气缸中多余汽油在发动机的转动过程中排出。 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第57页 系统控制 -即插即用式空调控制ECM监测A/C请求输入和A/C蒸发器温度传感器输入,并通过空调继电器控制空调压缩 机离合器。系统对空调系统是即插即用地自动识别。空调工作条件: -发动机运行且运行时间超过5秒。 -发动机转速高于600rpm并低于6200rpm空调方可启动。 -空调及蒸发器起动后,发动机目标怠速提高150转。 -进气温度大于3.75?,冷却水温度大于3.75?。 -冷却水温度小于105?允许压缩机启动; -冷却水温度大于108?时将切断空调压缩机。 -前空调蒸发器温度小于1.5?,切断空调压缩机。 -前空调蒸发器温度大于3.75?,压缩机可启动。 -TPS大于90%,发动机大负荷空调切断,以保证动力性。 即插即用式空调控制: 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第58页 系统控制 -蒸发排放控制 碳罐电磁阀控制逻辑 油箱外部热量辐射和回油热量传递,油箱 内的燃油被加热,并形成燃油蒸汽,被收 集在活性碳罐中。碳罐电磁阀控制活性碳 罐与进气歧管之间通道的开关时间。 碳罐电磁阀的工作条件 -系统电压低于17V。 - 65.25? 发动机水温 110.25? -节气门开度超过1.2%且小于100%。 -发动机已进入闭环工作模式或断油时间已经超过2秒。 碳罐电磁阀工作模式:其开度由ECM根据发动机状态确定的占空比(PWM) 信号 来决定。在非怠速情况下,最大碳罐电磁阀开度由闭环空气流量确定,最大值 为 100% 。 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第59页 系统控制 -三元催化器的温度控制 三元催化器温度控制逻辑 起动初期,三元催化器需快速加热,使催化器开始工作,以减少废气排放。 通常采用适度推迟点火提前角的方法加快加热进程。 三元催化器保护控制 发动机运转时系统对三元催化器的工作温度进行预测,当预测温度高于保护 温 度时,开始计时,若在规定的时间内催化器工作温度始终高于保护温度,系统 则控制燃油供给量,加浓空燃比,以降低催化器的工作温度;一段时间后,系 统预测催化器温度已降低后,恢复至先前空燃比,并继续预测催化器的工作 温 度,准备实施保护。 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第60页 系统控制 -冷却风扇控制 冷却风扇控制:系统控制发动机和空调的冷却风扇,ECM根据发动机冷却液 温度高低及是否符 合打开空调的条件等依据决定是否打开各个风扇。 -当水温大于92.25?时,低速风扇开始运行; -当水温小于87?时,低速风扇停止运行。 - 当水温大于98.25?时,高速风扇开始运行; -当水温小于93?时,高速风扇停止运行。 E C M 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第61页 系统控制 -里程累计功能控制 里程累计功能控制:MT20的里程累计功能是专为售后质保里程统计而设定,不用来替代现有的车速和 里程表。系统根据车速传感器取得车速信号,并进行里程累计。里程数达到80000公里后, 系统停止里程累计。系统将里程累计功能用于以下两方面: -在磨合期内,系统对未满磨合期的整车进行车速限制。 -质保期内,系统启动里程累计保护逻辑。无论善意或恶意,当车速传感器及其连 接线路发生故障时,系统对发动机实施保护断油措施,发动机转速不能超过2500 转,限制车辆的驾驶速度,以督促车辆使用者修复此故障。总的里程累计数大于70000公里时,限速功能失效。 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第62页 系统控制 ?第一代防盗器控制 点火锁上的电感线圈 钥匙里的密码应答器 防盗系统ECU ECM 加密认证1 加密验证2 第一代防盗器 第一代防盗 器与ECM的 接线端子 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第63页 系统控制 ?第二代防盗器控制 点火锁上的电感线圈 钥匙里的密码应答器 防盗系统ECU ECM 加密认证1 加密验证2 发动机只有在通过1和2共同认证后,才能启动 第二代防盗器 第二代防盗 器与ECM的 接线端子 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第64页 可以满足不满足满足欧盟标准95/56/EC及成本 需要(设备诊断)不需要售后设备 需要匹配设备; 自动完成 无需设备; 利用母钥匙; 人工操作完成 下线匹配 K-line数字I/O与ECM接口 黑色灰色控制器外壳 密钥96位; 加密通讯; 安全模式操作 密码比对安全级别 第二代防盗系统第一代防盗系统对比内容 系统控制 ?防盗器控制 第一二代防盗器对比 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第65页 第二代防盗器警告灯工作状况:一旦点火开关旋转至“ON”的位置,警告灯将 点亮2秒+/-50毫秒。当处于睡眠模式时,警告灯将按如下频率进行闪烁:每隔2 秒+/-10%毫秒。持续点亮50毫秒。如果密码验证失败,警告灯将按如下频率进行 闪烁:1赫兹, 50%占空比。如果密码验证成功或处于诊断时,警告灯将关闭。 系统控制 ?防盗器控制 发动机控制 模块(ECM) 防盗控制器 诊断仪 密码应答器 钥匙识别码 密钥 第二代防盗器维修站钥匙编程 德尔福 发动机管理系统 北京德尔福技术开发有限公司 共249页第66页 系统控制技术 可变气缸