燃油噴射控制系統(tǒng)PPT課件

1、9.1 9.1 概概 述述l20世紀50年代開始應(yīng)用于賽車的二行程發(fā)動機。l1954年，德國奔馳汽車公司在其生產(chǎn)的300BL四行程發(fā)動機上使用了燃油噴射技術(shù)。l1958年，奔馳公司推出了進氣管內(nèi)噴射式220SE發(fā)動機。l1967年，德國博世(Bosch)公司購買美國本迪克斯(Bendix)公司開發(fā)的電子控制燃油噴射裝置(Electrojector)技術(shù)， 推出了D-Jetronic電控燃油噴射裝置。1.1.燃油噴射技術(shù)發(fā)展概況與特點燃油噴射技術(shù)發(fā)展概況與特點（1 1）燃油噴射技術(shù)發(fā)展概況）燃油噴射技術(shù)發(fā)展概況第1頁/共88頁9.1 9.1 概概 述述l1968年，德國大眾汽車公司首次將博世公司

2、研制的D-Jetronic應(yīng)用于轎車上。l1972年，博世公司推出L-Jetronic電控燃油噴射裝置和K-Jetronic機械控制燃油噴射裝置。l1980年，美國通用(GM)和福特(Ford)公司又推出了單點噴射式電子控制汽油噴射裝置(SPI)。第2頁/共88頁9.1 9.1 概概 述述（2）汽油噴射式發(fā)動機的特點 燃油噴射技術(shù)是將具有一定壓力的燃油直接噴射到進氣歧管，與進入的空氣混合而形成適當濃度的可燃混合氣。這種混合氣形成方式具有如下的優(yōu)點。 進氣阻力小。由于進氣管中無需喉管，發(fā)動機的進氣阻力小，使發(fā)動機的充氣效率得以提高，從而有效地提高了發(fā)動機的動力性。 霧化良好。噴射的汽油顆粒小、霧

3、化良好，有助于形成空燃比適當、各缸均勻的混合氣，可使發(fā)動機各缸均有良好的燃燒，充分發(fā)揮燃油的效能，降低油耗和排氣污染；燃油噴射可在發(fā)動機低溫、低速時使汽油仍得到良好的霧化，因此也改善了發(fā)動機低溫起動性能和汽車爬坡性能。 供油滯后性小。由于汽油以一定的壓力直接噴射在進氣門處，其對節(jié)氣門的響應(yīng)快，因此，發(fā)動機的加速性能好。第3頁/共88頁9.1 9.1 概概 述述 相比于機械控制燃油噴射系統(tǒng)，電子控制燃油噴射系統(tǒng)還具有如下的優(yōu)點。 空燃比控制精度高。電子控制燃油噴射技術(shù)可實現(xiàn)非線性的空燃比控制，在發(fā)動機的各種工況下均有最佳的基本供油量控制，并且還可根據(jù)發(fā)動機的溫度、廢氣中的氧含量等情況對供油量作出

4、修正控制。因此，電子控制燃油噴射系統(tǒng)可使發(fā)動機始終在最佳的空燃比狀態(tài)下工作。 可實現(xiàn)汽車減速斷油控制。電子控制燃油噴射系統(tǒng)很容易實現(xiàn)在汽車減速時斷油控制。從而進一步減少了燃油的消耗和排氣污染。 可實現(xiàn)與其它電子控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性控制。汽車各個電子控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，可使汽車的安全性、舒適性、動力性及經(jīng)濟性進一步提高。 第4頁/共88頁9.1 9.1 概概 述述燃油噴射系統(tǒng)分類 噴油和供油量的控制方式 噴油器的位置 博世(Bosch)公司的命名方式 第5頁/共88頁9.1 9.1 概概 述述噴油和供油量的控制方式 機械控制方式 機電混合控制方式。 電子控制方式第6頁/共88頁9.1 9.1 概概

5、述述噴油器的位置 缸內(nèi)噴射 缸外噴射 單點噴射式(SPI) 多點噴射式(MPI) 同時噴射 分組噴射 獨立噴射 第7頁/共88頁9.1 9.1 概概 述述博世(Bosch)公司的命名方式 K型 KE型 D型 L型第8頁/共88頁9.1 9.1 概概 述述 1按噴油和供油量的控制方式不同分 機械控制方式。通過油路中的壓力油頂開噴油器實現(xiàn)噴油，由空氣流量計的感知板根據(jù)進氣管空氣流量動作，并通過柱塞式比例閥的聯(lián)動來控制噴油量。這種機械控制方式在工作過程中噴油器連續(xù)噴油，通過控制噴射流量來調(diào)節(jié)空燃比。 機電混合控制方式。實際上是機械控制方式的改進型，增設(shè)了一個由電子控制器控制的電液流量調(diào)節(jié)器，使其、適

6、應(yīng)性和控制功能得以提高。 電子控制方式。電子控制器根據(jù)發(fā)動機各傳感器輸入的信號產(chǎn)生適當?shù)膰娪涂刂泼}沖，控制電磁閥式噴油器噴油，其組成與原理如圖9-1所示。 第9頁/共88頁9.1 9.1 概概 述述第10頁/共88頁9.1 9.1 概概 述述2按噴油器的位置不同分 (1) 缸內(nèi)噴射式 噴油器安裝在發(fā)動機氣缸蓋上，汽油直接噴射到氣缸內(nèi)。這種噴射方式其噴油的壓力高，噴射的時間要求很嚴，且噴油器要承受高溫、高壓，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。因此，缸內(nèi)噴射式只是在早期的機械控制燃油噴射裝置中被采用。近年來，人們又致力于研究開發(fā)缸內(nèi)噴射式電子控制燃油噴射裝置，其目的是使發(fā)動機能滿足更高的動力性、經(jīng)濟性和排放控制要求

7、。 (2) 缸外噴射式 缸外噴射式又分單點噴射(SPI)和多點噴射(MPI)兩種形式，如圖9-2所示。第11頁/共88頁9.1 9.1 概概 述述第12頁/共88頁9.1 9.1 概概 述述 1) 單點噴射式(SPI, Single Point Injection) 燃油噴射裝置有一個或兩個噴油器，安裝在節(jié)氣門體處，因此也被稱之為節(jié)氣門體式燃油噴射裝置。SPI的控制精度稍低于MPl，但執(zhí)行機構(gòu)簡單、成本較低、工作可靠性相對較高。從80年代開始，SPI在一些汽車上得到了應(yīng)用。2) 多點噴射式(MPI, Multi Point Injection ) 燃油噴射裝置有與發(fā)動機氣缸數(shù)相等的噴油器，安裝

8、在進氣門處的進氣歧管上。這種噴射方式燃油的控制精度、噴油變化靈敏度等均優(yōu)于單點噴射，是目前廣泛采用的燃油噴射裝置。多點噴射又有同時噴射、分組噴射和單獨噴射等三種控制方式(圖9-3)。第13頁/共88頁9.1 9.1 概概 述述 第14頁/共88頁9.1 9.1 概概 述述 同同時噴射方式：時噴射方式：按發(fā)動機轉(zhuǎn)動節(jié)拍各缸噴油器同時噴油，可按發(fā)動機轉(zhuǎn)動節(jié)拍各缸噴油器同時噴油，可只用一個噴油器驅(qū)動電路，結(jié)構(gòu)簡單，空燃比的控制精度相對較只用一個噴油器驅(qū)動電路，結(jié)構(gòu)簡單，空燃比的控制精度相對較低。低。 分組噴射方式：分組噴射方式：將噴油器分成兩組或三組，按發(fā)動機轉(zhuǎn)動節(jié)將噴油器分成兩組或三組，按發(fā)動機轉(zhuǎn)

9、動節(jié)拍各組交替同時噴油。分組同時噴射方式其控制精度有所提高，拍各組交替同時噴油。分組同時噴射方式其控制精度有所提高，但增加了噴油器驅(qū)動電路，且需要分組氣缸識別信號，控制電路但增加了噴油器驅(qū)動電路，且需要分組氣缸識別信號，控制電路相對要復(fù)雜一些。相對要復(fù)雜一些。 獨立噴射方式：獨立噴射方式：各缸噴油器按照發(fā)動機氣缸的工作順序噴油，各缸噴油器按照發(fā)動機氣缸的工作順序噴油，各缸獨立噴射可相對于各缸的每次燃燒所需噴油量都設(shè)定一個最各缸獨立噴射可相對于各缸的每次燃燒所需噴油量都設(shè)定一個最佳的噴射時刻，因此可以展寬稀薄空燃比界限，進一步降低油耗。佳的噴射時刻，因此可以展寬稀薄空燃比界限，進一步降低油耗。這

10、種噴射方式需要氣缸識別信號及與氣缸數(shù)相等的噴油器驅(qū)動電這種噴射方式需要氣缸識別信號及與氣缸數(shù)相等的噴油器驅(qū)動電路，因此其控制電路的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。路，因此其控制電路的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。第15頁/共88頁9.1 9.1 概概 述述3按博世(Bosch)公司的命名方式分 K型。即博世公司的K-Jetronic。是一種機械控制單點連續(xù)噴射式燃油噴射裝置。 KE型。即K型的改進型，是一種機電混合式燃油噴射裝置。 D型。即博世公司的D-Jetronic。一種壓力型(速度密度)空氣流量檢測方式的電子控制燃油噴射系統(tǒng)，用壓力傳感器檢測進氣管的壓力，并再根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速推算出進入發(fā)動機的空氣量。屬此類燃油噴射裝置的

11、有：豐田公司的EFI-D、本田公司的PGM-FI、大發(fā)公司的EFI、通用公司的MFI、福特公司的PFI等。 L型。即博世公司的L-Jetronic。一種流量型(質(zhì)量流量)空氣流量檢測方式的電子控制燃油噴射系統(tǒng)，直接用空氣流量傳感器檢測進氣流量確定發(fā)動機的進氣量。與之同種類型的如豐田公司的EFI、馬自達公司的EGI、鈴木公司的EPI、美國通用公司的SFI和TPI等。第16頁/共88頁9.2 9.2 燃油噴射控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理燃油噴射控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理 燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理 燃油噴射電子控制系統(tǒng)控制原理如圖9-4所示。第17頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的

12、控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理 電子控制器(ECU)根據(jù)各傳感器輸入的電信號判斷發(fā)動機的工況和狀態(tài)，并確定最佳的噴油量。由于電子控制燃油噴射系統(tǒng)的噴油壓力和噴油器的噴口截面積均為恒定，因此噴油量的控制實際上就是控制噴油器間歇噴油的時間。 最佳噴油量包括確定基本噴油量和各種情況下的噴油量修正。CPU根據(jù)各傳感器信號進行處理后，取得最佳的噴油時間，并立即調(diào)整噴油器控制脈沖，使噴油器在最佳的噴油時間下工作。第18頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理1基本噴油量的控制 基本噴油量是保證發(fā)動機在正常的工作溫度下運行時有最佳的空燃比。電子控制器根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感

13、器的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、進氣壓力傳感器(壓力型)的進氣管的壓力信號或空氣流量傳感器(流量型)的進氣流量信號確定基本噴油量，并通過噴油器驅(qū)動電路控制噴油器每個工作循環(huán)的噴油(通電)時間。 基本噴油時間TP，可根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速參數(shù)和空氣流量參數(shù)通過計算確定：式中Ga空氣流量，gs； C與噴油器結(jié)構(gòu)和理論空燃比有關(guān)的常數(shù)； Z發(fā)動機氣缸數(shù)； n發(fā)動機轉(zhuǎn)速，rmin。第19頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理 燃油噴射控制系統(tǒng)多采用查尋法求得基本噴油時間，即通過試驗確定發(fā)動機特定工況下的最佳噴油時間，取得一組組發(fā)動機轉(zhuǎn)速、空氣流量或進氣管壓力所對應(yīng)的噴油時間標準數(shù)據(jù)(圖9

14、-5)并存入ROM存儲器中。第20頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理 工作時，電子控制器中的CPU根據(jù)當時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和空氣流量(或進氣管壓力)，從ROM中查尋得到基本噴油時間。如果發(fā)動機工作在非特定工況，CPU則根據(jù)該工況周圍的4個特定工況點的基本噴油時間，通過插值法計算得到該工況下的噴油時間。查尋法求得最佳的基本噴油時間，可實現(xiàn)非線性控制，使燃油噴射的控制精度更高。第21頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理2噴油量修正控制 噴油量修正控制是使發(fā)動機在各種情況下都有適當?shù)目杖急?，以保證發(fā)動機在各種情況下都能有可靠和良好

15、的工作狀態(tài)。燃油噴射電子控制系統(tǒng)一般有如下噴油量修正。 (1) 進氣溫度修正進氣溫度不同時，空氣的密度也不同，使混合氣的空燃比發(fā)生變化。進氣溫度修正是為了在不同的進氣溫度下均能達到理想的空燃比。電子控制器根據(jù)進氣溫度傳感器輸入的進氣溫度信號對噴油時間作出適當?shù)男拚M氣溫度修正特性如圖9-6所示。第22頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理第23頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理 (2) 起動噴油量修正 起動時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速很低，這時基本噴油量少。起動噴油修正是通過適當增加噴油量來改善其起動性能。電子控制器根據(jù)點火開關(guān)、發(fā)動

16、機冷卻液溫度傳感器和進氣溫度傳感器的信號作出起動噴油量修正。 點火開關(guān)信號，當點火開關(guān)轉(zhuǎn)至起動檔時，點火開關(guān)向電子控制器提供發(fā)動機起動信號，電子控制器就會根據(jù)起動信號作出起動補充噴油量修正。有的燃油噴射系統(tǒng)是通過正常的噴油控制脈沖之間增加一個噴油脈沖來增加起動噴油量。 發(fā)動機冷卻液溫傳感器信號，當發(fā)動機冷卻液溫度低于80時，電子控制器就會作出發(fā)動機低溫起動補充噴油量修正。溫度越低，其補充量也越多。 進氣溫度傳感器信號，進氣溫度低時，則適當增加起動補充噴油量。第24頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理 (3) 起動后的噴油量修正 發(fā)動機起動后，電子控制器在基本

17、噴油量的基礎(chǔ)下增加起動后補充噴油量，以保證發(fā)動機在溫度較低，汽油霧化不良的情況下能穩(wěn)定運轉(zhuǎn)?？刂破鞲鶕?jù)點火開關(guān)、發(fā)動機冷卻液溫度傳感器和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的信號作出起動后噴油量修正。 點火開關(guān)信號，當點火開關(guān)從起動檔到點火檔的瞬間，起動補充噴油量修正結(jié)束，起動后補充噴油量修正開始。 發(fā)動機冷卻液溫度傳感器信號，發(fā)動機冷卻液溫度越低，起動后補充噴油量就越多(圖9-7a)。 發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號，起動后補充噴油量隨發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號脈沖的輸入遞減(圖9-7b)。 第25頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理第26頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控

18、制系統(tǒng)的控制原理 (4) 怠速暖機噴油量修正 發(fā)動機冷機起動后，保證發(fā)動機起動后能穩(wěn)定運行的起動后補充噴油量很快就會消失，如果這時發(fā)動機的溫度還較低，就仍需有較濃的混合氣。這由時間相對較長的怠速暖機修正來保證。電子控制器根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器及發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的信號作出適當?shù)牡∷倥瘷C噴油量修正。 節(jié)氣門位置傳感器信號，向控制器提供發(fā)動機怠速工況信號。 發(fā)動機冷卻液溫度傳感器信號，發(fā)動機的溫度越低，怠速暖機噴油補充量就越大(圖9-8)，當發(fā)動機冷卻液溫度升至正常工作溫度時，怠速暖機修正量減至零。 發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號，發(fā)動機轉(zhuǎn)速有變化時，怠速暖機修正量也會作相應(yīng)的調(diào)整。第2

19、7頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理第28頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理 (5) 加速時的噴油量修正 加速時，基本噴油量控制會使混合氣偏稀，為保證發(fā)動機有良好的加速性能，必須在基本噴油量的基礎(chǔ)上增加適當?shù)膰娪土?。電子控制器根?jù)節(jié)氣門位置傳感器、空氣流量傳感器或進氣壓力傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器及發(fā)動機冷卻液溫度傳感器的信號作出適當?shù)募铀賴娪土啃拚?節(jié)氣門位置傳感器信號，向電子控制器提供加速信號，電子控制器根據(jù)此信號作出加速噴油量修正。 空氣流量傳感器或進氣壓力傳感器信號，與發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號一起，供電子控制器計算

20、發(fā)動機負荷變化量(Gan)，確定加速噴油修正量(圖9-9a)。 發(fā)動機冷卻液溫傳感器信號，發(fā)動機溫度較低時，加速噴油補充量就越大(圖9-9b)。第29頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理第30頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理 (6) 減速時的噴油量修正與加速時相反，減速時會使混合氣過濃。電子控制器根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器、空氣流量傳感器或進氣壓力傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器及發(fā)動機冷卻液溫度傳感器的信號作出減速噴油量修正，目的是減少噴油器噴油，以降低燃油消耗和排氣污染。 (7) 大負荷噴油量修正 在發(fā)動機大負荷時需適當加濃混合

21、氣，以保證發(fā)動機仍在最佳的狀態(tài)下工作。電子控制器根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器的信號作出大負荷噴油量修正。 當節(jié)氣門的開度達34(以某種燃油噴射系統(tǒng)為例)以上時，電子控制器根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器的信號電壓即可作出大負荷的判斷，并開始進行大負荷噴油量修正，以加濃混合氣。當節(jié)氣門開度小于34時，大負荷噴油量修正立即結(jié)束。 對于開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器和有節(jié)氣門全開觸點的線性節(jié)氣門位置傳感器，由節(jié)氣門全開觸點的閉合送出發(fā)動機大負荷信號。第31頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理 (8) 燃油高溫噴油量修正 當汽油溫度過高時，噴油器內(nèi)的汽油會汽化。含有蒸汽的汽油會導(dǎo)致噴油量減少而

22、使混合氣過稀。因此，在汽車熱起動，汽油的溫度過高時，應(yīng)適當增加噴油時間，以彌補因汽油汽化所引起的混合氣稀化。電子控制器根據(jù)點火開關(guān)和發(fā)動機冷卻液溫度傳感器的信號作出熱起動噴油量修正。 點火開關(guān)信號，點火開關(guān)轉(zhuǎn)至起動檔時，向電子控制器提供起動信號。 發(fā)動機冷卻液溫度傳感器信號，當發(fā)動機冷卻液溫度在設(shè)定值(通常為100)以上時，電子控制器根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度傳感器的信號作出燃油高溫噴油量修正，如圖9-10所示。第32頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理第33頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理 (9) 燃油關(guān)斷控制 燃油關(guān)斷控

23、制有兩種情況，一是在汽車減速時停止噴油，以達到節(jié)油和降低排氣污染之目的；二是在發(fā)動機轉(zhuǎn)速太高時停止供油，以防止發(fā)動機超速損壞。 1) 減速停止噴油控制 電子控制器根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器和發(fā)動機冷卻液溫度傳感器信號作出減速停止噴油控制。 節(jié)氣門位置傳感器信號，節(jié)氣門開度突然減小至關(guān)閉時，電子控制器將根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和溫度情況，確定是否停止輸出噴油脈沖。 發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號，在減速過程中發(fā)動機的轉(zhuǎn)速很高時，電子控制器將不輸出噴油脈沖信號(停止噴油)；而當節(jié)氣門仍處于關(guān)閉位置，發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于某一個范圍時(具體的轉(zhuǎn)速值還與發(fā)動機冷卻液溫度有關(guān))，電子控制器使噴油器恢復(fù)噴油，以使發(fā)動機能

24、維持運轉(zhuǎn)(不熄火)。 發(fā)動機冷卻液溫傳感器信號，當發(fā)動機冷卻液溫度較低，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速又不高時，電子控制器將不作出停止噴油控制，或是在停止噴油狀態(tài)下恢復(fù)噴油。第34頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理 2) 高轉(zhuǎn)速停止噴油控制 電子控制器根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號作出高轉(zhuǎn)速停止噴油控制。 當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速超過了設(shè)定的極限轉(zhuǎn)速時，電子控制器停止輸出噴油脈沖，從而使發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，以避免發(fā)動機因轉(zhuǎn)速太高而引起事故。 第35頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理 (10) 蓄電池電壓變化噴油量修正 當蓄電池的電壓變化時，由于噴油器的電磁

25、線圈電流會隨之改變，使噴油器閥的開啟速率發(fā)生變化。為消除因噴油器閥開啟速率變化而引起的噴油量偏差，電子控制器將根據(jù)蓄電池電壓的變化對噴油器通電時間(噴油脈沖寬度)進行修正。當蓄電池的電壓降低時，電子控制器適當延長噴油時間，以補償因開啟速率下降而減少的噴油量。蓄電池電壓改變時的噴油時間修正特性如圖9-11所示。第36頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理第37頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理(11) 混合氣濃度反饋噴油量修正為使發(fā)動機的排放有害物降至很低的水平，在發(fā)動機的排氣通道上安裝三元催化轉(zhuǎn)化器來凈化廢氣中的NOx、H

26、C和CO。當混合氣的濃度在理論空燃比附近時，三元催化轉(zhuǎn)化器的凈化效果最佳(圖9-12)。第38頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理 混合氣濃度反饋噴油修正是將混合氣濃度控制在理論空燃比附近，以保證三元催化轉(zhuǎn)化器良好的排氣凈化效果。 氧傳感器通過監(jiān)測發(fā)動機排出廢氣中的氧含量來反映混合的濃度。電子控制器則根據(jù)氧傳感器輸入的信號對噴油量進行修正。當氧傳感器的輸入信號電壓為0.8V左右時，電子控制器將作出降低混合氣濃度(減少噴油時間)修正；當氧傳感器的電壓為0.1V左右時，電子控制器則作出提高混合氣濃度(增加噴油時間)的修正。通過這樣的反饋修正，使得發(fā)動機的空燃比始

27、終保持在理論空燃比附近。 第39頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理 為確保發(fā)動機正常起動性和運行，在下列情況電子控制器將停止混合氣濃度反饋修正。 發(fā)動機溫度在60以下。 起動時及起動后加濃期間。 大負荷加濃期間。 減速斷油期間。第40頁/共88頁燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理燃油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理 (12) 自適應(yīng)修正 自適應(yīng)修正也稱學習修正，用于進一步提高空燃比控制精度。在使用過程中，發(fā)動機的供油系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)及燃油噴射電子控制系統(tǒng)等的性能會發(fā)生變化，使得實際空燃比中心值與理論空燃比的偏差逐漸加大，導(dǎo)致電子控制系統(tǒng)不能進行正常的控制。自適應(yīng)修正就

28、是計算出實際空燃比中心值與理論空燃比的偏離量，并求出空燃比偏離量的修正系數(shù)，然后將修正系數(shù)存入RAM存儲器中(點火開關(guān)斷開也不斷電的)，并在以后的工作中使用這一修正系數(shù)修正噴油時間，使空燃比的控制精度得以提高。第41頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 電子控制燃油噴射系統(tǒng)由供油系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)三部分組成。一典型的電子控制燃油噴射系統(tǒng)構(gòu)成如圖9-13所示。第42頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)電控汽油噴射系統(tǒng)主要由下列四部分組成： 進氣系統(tǒng) 供油系統(tǒng) 控制系統(tǒng) 點火系統(tǒng) 第43頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1燃油供給系統(tǒng) 燃油供給系統(tǒng)主要由燃油箱、燃油泵、燃油濾

29、清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器及噴油器等組成。 工作時，電動燃油泵將燃油箱的汽油源源不斷地泵出，經(jīng)燃油濾清器濾除去雜質(zhì)和水份后，在由燃油壓力調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用下。使噴油器內(nèi)的燃油壓力始終保持為一定值。噴油器在電子控制器的控制脈沖作用下間歇噴油，將適量的燃油噴入進氣管。與空氣混合形成空燃比適當?shù)目扇蓟旌蠚?。?4頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)第45頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)供油系統(tǒng)在車上的位置供油系統(tǒng)在車上的位置第46頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（1）燃油泵 燃油泵裝在油箱內(nèi)，渦輪泵由電機驅(qū)動。當泵內(nèi)油壓超過一定值時，燃油頂開單向閥向油路供油。當油路堵塞時，卸壓

30、閥開啟，泄出的燃油返回油箱。 燃油泵主要由直流電動機和油泵組成，根據(jù)其油泵的結(jié)構(gòu)與原理不同，燃油泵可分為滾柱式、葉片式(渦輪式)、齒輪式等。圖9-14所示為滾柱式燃油泵的結(jié)構(gòu)圖。 第47頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第48頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)葉片式葉片式( (渦輪式渦輪式) )第49頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 燃油泵中安全閥的作用是防止供油管路中的油壓過高，而單向閥的作用是在燃油泵停止工作時，使燃油管路中保持一定的油壓，以便在發(fā)動機再次起動時能及時供油而易于起動。 燃油泵有油箱內(nèi)、油箱外兩種安裝形式，滾柱式燃油泵的自吸能力較強，因此有安裝在燃油箱內(nèi)的，也有

31、安裝在油箱外面的。自吸能力較差的燃油泵(比如葉片泵)一般都采用內(nèi)裝形式。 滾柱式燃油泵所泵出的燃油脈動較大，因此有的燃油噴射系統(tǒng)在輸油管路中串接一個燃油脈動緩沖器(圖9-15)，以減小輸油管路中燃油的脈動。第50頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第51頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(2) 燃油壓力調(diào)節(jié)器 燃油壓力調(diào)節(jié)器的作用：使噴油器的噴油壓力穩(wěn)定，以保證控制器通過噴油時間控制空燃比的精確度。 燃油壓力調(diào)節(jié)器有： 絕對壓力調(diào)節(jié) 相對壓力調(diào)節(jié) 第52頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1）絕對壓力調(diào)節(jié)器 當燃油壓力超過調(diào)定值時，壓力油就會推動膜片上移而使出油閥開啟，部分壓力油經(jīng)出油

32、閥、回油管流回燃油箱，使油壓降低。當燃油壓力低于調(diào)定的壓力時，彈簧力使膜片下移而關(guān)閉出油閥，油壓又會回升。絕對壓力調(diào)節(jié)器通過膜片根據(jù)油壓變化的振動，使燃油壓力穩(wěn)定在一個恒定值。通過調(diào)節(jié)螺釘改變彈簧的張力即可調(diào)整壓力調(diào)節(jié)器的絕對壓力調(diào)節(jié)值。 絕對壓力調(diào)節(jié)器的不足是當進氣管的壓力發(fā)生變化時，噴油壓力與進氣管的壓力差就會隨之改變，從而導(dǎo)致噴油量發(fā)生變化。為此，采用這種壓力調(diào)節(jié)器，其電子控制器需根據(jù)進氣管壓力的變化對噴油器的噴油時間作適當?shù)男拚?。其結(jié)構(gòu)如圖9-16所示。第53頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2) 相對壓力調(diào)節(jié)器 它與絕對壓力調(diào)節(jié)器的主要區(qū)別在于膜片的彈簧側(cè)通過一真空管與進氣歧管相

33、通，使得進氣歧管壓力的變化對彈簧側(cè)的作用力產(chǎn)生影響。相對壓力調(diào)節(jié)器如圖9-17所示。第54頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 如果進氣歧管的壓力降低了p，就會在燃油的壓力比原設(shè)定的值低p時就推動膜片上移而使出油閥被打開，也就是說，噴油器的噴油壓力也降低了p。由于噴油壓力隨進氣歧管的壓力變化而相應(yīng)改變，使得噴油器的噴油壓力與進氣歧管的壓力差保持恒定(圖9-18)，因此采用相對壓力調(diào)節(jié)器時，進氣歧管壓力的變化不會對噴油量造成影響。第55頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(3) 噴油器 噴油器是電磁閥類執(zhí)行器，其作用是根據(jù)電子控制器的噴油脈沖信號將適量的燃油噴射到進氣歧管中。 噴油器的結(jié)構(gòu)類

34、型較多，有適用于多點噴射和單點噴射兩種不同的噴油器。 多點噴射的噴油器按其閥的結(jié)構(gòu)不同分：有針閥式、球閥式和片閥式三種；按噴口數(shù)量分，則有單噴口、雙噴口和多噴口等幾種結(jié)構(gòu)型式；按其電磁線圈的電阻不同分，則有低電阻型(一般為23)和高電阻型(一般為1317)兩種。第56頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)噴油器的結(jié)構(gòu)噴油器的結(jié)構(gòu)第57頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)噴油器的位置噴油器的位置第58頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 圖9-19是一種適用于多點噴射的針閥式噴油器。 第59頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)針閥式噴油器的工作原理： 電磁線圈通電，產(chǎn)生的電磁力使鐵心克服彈

35、簧力而移動，與鐵心為一體的針閥被打開，壓力油便從噴口噴出。電磁線圈斷電，其電磁力消失，鐵心在彈簧力作用下迅速回位，針閥關(guān)閉，噴油器立即停止噴油。第60頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(4) 冷起動噴油器與熱時間開關(guān) 在一些較早使用的燃油噴射系統(tǒng)中，采用冷起動噴油器來加濃冷起動時的混合氣。冷起動噴油器也是一種電磁閥，但由于它總是在低溫、低電壓下工作，因此要求冷起動噴油器的啟動電壓要低、噴油孔的霧化質(zhì)量要高、噴射的角度要大。為此冷起動噴油器多采用渦流式噴孔，有的還采用了雙噴孔的結(jié)構(gòu)形式。熱時間開關(guān)的作用是控制冷起動噴油器只在低溫起動時工作，其結(jié)構(gòu)如圖9-20所示。 第61頁/共88頁電子控制

36、燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第62頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 熱時間開關(guān)一般與發(fā)動機冷卻液溫度傳感器安裝在相同的位置，在發(fā)動機冷機狀態(tài)(低于18)下，熱時間開關(guān)的觸點閉合，使冷起動噴油器接通搭鐵。 起動時，接通起動開關(guān)時冷起動噴油器就立即噴油，以加濃混合氣。 在熱狀態(tài)下，熱時間開關(guān)雙金屬片因受熱彎曲而其觸點分離，因此冷起動噴油器不工作。 加熱線圈的作用是較長時間通電后加熱雙金屬片，使之彎曲而斷開觸點，以避免一次起動時間過長或多次頻繁起動的情況下，冷起動噴油器過多的噴油而將火花塞“淹死”。第63頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2空氣供給系統(tǒng) 空氣供給系統(tǒng)主要由空氣濾清器、進氣管道、節(jié)氣門

37、及節(jié)氣門體、怠速輔助空氣通道及怠速調(diào)節(jié)電磁閥、進氣歧管等組成(參見圖9-13)。在氣缸進氣行程真空吸力作用下，適量的空氣經(jīng)空氣濾清器濾清后，經(jīng)節(jié)氣門和(或)怠速通道到進氣歧管，與噴油器噴出的汽油混合后從進氣門進入氣缸。 在汽車運行時，空氣的流量由節(jié)氣門開度控制。發(fā)動機處于怠速工況時，節(jié)氣門關(guān)閉，空氣由怠速旁通道和怠速輔助通道進入氣缸。通過怠速調(diào)節(jié)螺釘改變怠速旁通道的通氣量，可調(diào)整發(fā)動機的怠速；電子控制器通過控制怠速調(diào)節(jié)電磁閥，可調(diào)節(jié)怠速輔助空氣通道的空氣流量，以實現(xiàn)發(fā)動機怠速的自動控制。第64頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)第65頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3電

38、子控制系統(tǒng) (1) 燃油噴射電子控制系統(tǒng)的組成傳感器、執(zhí)行器和電子控制單元。 不同車型上使用的電子控制燃油噴射系統(tǒng)的組成及電路結(jié)構(gòu)不完全相同，一種采用量板式空氣流量傳感器，并有冷起動噴油器的燃油噴射電子控制系統(tǒng)組成如下圖。第66頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第67頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)執(zhí)行器 第68頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中間的金屬方中間的金屬方盒為電子控制盒為電子控制單元，箭頭指單元，箭頭指向電子控制單向電子控制單元的部件為傳元的部件為傳感器，箭頭從感器，箭頭從電子控制單元電子控制單元出去的部件為出去的部件為執(zhí)行器。執(zhí)行器。第69頁/共88頁電子控制燃油

39、噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第70頁/共88頁第71頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第72頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) (2) 冷起動噴油器控制電路冷起動噴油器一般只有一個，安裝在進氣總管處，由熱時間開關(guān)控制，或用熱時間開關(guān)與ECU共同控制(圖9-22)。第73頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(3) 燃油噴射系統(tǒng)電源控制電路電子控制器主電源由點火開關(guān)通過主繼電器控制，另有一個直接連接蓄電池的電源，以便在點火開關(guān)關(guān)斷時，使儲存故障信息和學習修正參數(shù)的RAM繼續(xù)保持通電。電子控制器電源控制電路結(jié)構(gòu)形式如圖9-23所示。第74頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第75頁/共88頁電子控制燃

40、油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 圖9-23b所示的主繼電器受ECU控制，點火開關(guān)接通時，ECU的IGSW端子通電，通過ECU內(nèi)部主繼電器控制電路使ECU的MREL端子通電，接通主繼電器線圈而使其觸點閉合，使ECU主電源接通。這種控制方式可使ECU在點火開關(guān)關(guān)斷后的2s左右的時間內(nèi)，通過內(nèi)部的主繼電器控制電路能繼續(xù)維持MREL端子通電，可使ECU的電源在點火開關(guān)斷開后仍能保持2s左右的時間。 第76頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)空氣流量傳感器帶燃油泵開關(guān)的燃油泵控制電路如圖9-24所示。第77頁/共88頁電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)起動時，由起動開關(guān)接通燃油泵繼電器線圈L2電路，使觸點K2閉合，燃油泵即開始通電工作；起動后，起動開關(guān)斷開，但空氣流量傳感器內(nèi)的燃油泵開關(guān)閉合，使L1通電，燃油泵繼電器觸點K2保持閉合，燃油