電子控制燃油噴射系統(tǒng)組成與工作原理

電子掌握燃油噴射系統(tǒng)的組成及工作原理一、電子掌握燃油噴射系統(tǒng)的掌握內(nèi)容及功能1、電子掌握燃油噴射(EFI)電子掌握燃油噴射主要包括噴油量、噴射定時、燃油停供及燃油泵的掌握。噴油量掌握ECU將發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷信號作為主控信號，確定根本噴油量(噴油電磁閥開啟的時間長短)，并依據(jù)其它有關(guān)輸入信號加以修正，最終確定總噴油量。噴油定時掌握ECU不僅要掌握噴油量，還要依據(jù)發(fā)動機各缸的發(fā)火挨次，將噴射時間掌握在一個最正確時刻。3〕減速斷油及限速斷油掌握減速斷油掌握汽車行駛中，駕駛員快收油門踏板時，ECU將會切斷燃油噴射掌握電路，停頓噴油，以降HCCO的排放量。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速降至肯定的特定轉(zhuǎn)速時，又恢復(fù)供油。限速斷油掌握ECU將會在臨界轉(zhuǎn)速時切斷燃油噴射掌握電路，停頓噴油，防止超速。4〕燃油泵掌握當點火開關(guān)翻開后，ECU將掌握汽油泵工作2—3秒，以建立必需的油壓。此時假設(shè)不啟動發(fā)動機，ECU將切斷汽油泵掌握電路，汽油泵停頓工作。在發(fā)動機啟動過程和運轉(zhuǎn)過程中，ECU掌握汽油泵保持正常運轉(zhuǎn)。2、電控點火裝置(ESA)點火裝置的掌握主要包括點火提前角、通電時間和爆震掌握等方面。點火提前角掌握ECU中首先存儲發(fā)動機在各種工況及運行條件下最抱負的提火提前角。發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，ECU依據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷信號，確定根本點火提前角，并依據(jù)其它有關(guān)信號進展修正，最終確定點火提前角，并向電子點火掌握器輸出信號，以掌握點火系的工作。1/9通電時間(閉角)掌握與恒流掌握為保證點火線圈初級電路有足夠大的斷開電流，以產(chǎn)生足夠高的次級電壓，同時也要防止通電時間過長線圈過熱損壞，ECU可依據(jù)蓄電池電壓及轉(zhuǎn)速等信號，掌握點火線圈初級電路的通電時間。在高能點火裝置中還增加了恒流掌握電路，以使在極短時間內(nèi)初級電流快速增長到額定值，削減轉(zhuǎn)速對次級電壓的影響，改善點火特性。爆震掌握當ECU收到爆震傳感器輸出的信號后，ECU對信號進展濾波處理并推斷發(fā)動機有無爆震現(xiàn)象。在檢測到爆震時，馬上把點火時刻變成滯后角；在無爆震時，則承受提前角反響掌握形式。此項掌握是點火時刻掌握中的追加功能。3、怠速掌握(ISC)發(fā)動機在汽車運轉(zhuǎn)、空調(diào)壓縮機工作、變速器掛入檔位、發(fā)電機負荷加大等不同怠速運轉(zhuǎn)ECU掌握怠速掌握閥，使發(fā)動機都能處在最正確怠速下運轉(zhuǎn)。4、排放掌握排放掌握工程主要有：廢氣再循環(huán)掌握(EGR)、氧傳感器及三元催化開環(huán)閉環(huán)掌握、二次空氣噴射掌握、活性碳罐電磁閥掌握等。EGR廢氣再循環(huán)掌握ECU掌握EGR閥作用，廢氣進展NOx排放量。開環(huán)和閉環(huán)掌握在裝有氧傳感器及三元催化器的發(fā)動機中，ECU依據(jù)發(fā)動機的工況及氧傳感器反響的空燃比信號，確定開環(huán)掌握與閉環(huán)掌握方式。二次空氣噴射掌握ECU依據(jù)發(fā)動機的工作溫度，掌握穎空氣噴入排氣歧管或三元催化器中，以削減排氣污染?；钚蕴脊夼判闺姶砰y掌握ECU依據(jù)發(fā)動機工作溫度、轉(zhuǎn)速、負荷等信號，掌握活性碳罐排泄電磁閥的工作，以降低油箱中的汽油蒸發(fā)污染。5、進氣掌握動力閥掌握2/9發(fā)動機在不同負荷下，ECU掌握真空電磁閥，以掌握動力閥的開閉來轉(zhuǎn)變進氣流量，從而改善發(fā)動機的輸出扭矩與動力。渦流掌握閥ECU依據(jù)發(fā)動機的負荷和轉(zhuǎn)速信號，去掌握真空電磁閥，以掌握渦流掌握閥的開閉，改善發(fā)動機大負荷的充氣效率，提高輸出扭矩和動力。6、增壓掌握ECU依據(jù)進氣壓力傳感器(MAP)檢測的進氣壓力信號去掌握釋壓電磁閥，以掌握排放通路切換閥，轉(zhuǎn)變排氣通路的走向，從而掌握廢氣渦輪增壓器進入工作或停頓工作。7、警告提示ECU掌握各種指示和警告裝置，顯示有關(guān)掌握系統(tǒng)的工作狀況，當掌握系統(tǒng)消滅故障時能準時發(fā)出警告信號。如氧傳感器失效、催化劑過熱、油箱油溫過高等。8、自我診斷與報警系統(tǒng)當掌握系統(tǒng)消滅故障時，ECU將會點亮組合儀表上的“檢查發(fā)動機”(CHECKENGINE)燈，提示駕駛員留意發(fā)動機已消滅故障，并將故障信息儲存到ECU中，通過肯定程序，能將故障碼及有關(guān)信息資料調(diào)出供檢修用。9、傳感器故障預(yù)診參考系統(tǒng)(失效保護)當ECU檢測到傳感器或線路故障時，即會自動按ECU預(yù)先的程序供給設(shè)定值，以便發(fā)動機仍能保持運轉(zhuǎn)，但此時性能將有所下降。10、主電腦故障備用掌握系統(tǒng)當ECU發(fā)生故障時，則會自動啟動備用系統(tǒng)，使發(fā)動機轉(zhuǎn)入強制運轉(zhuǎn)狀態(tài)，以便駕駛員將車輛開到檢修廠進展修理。二、電子掌握燃油噴射系統(tǒng)的根本組成EFI系統(tǒng)主要由信號輸入裝置、電子掌握單元(ECU)1所示。1、信號輸入裝置及輸入信號EFI系統(tǒng)的信號主要是通過各種傳感器或其它裝置將各種信號輸入ECU的。EFI系統(tǒng)的傳感器和輸入信號主要有以下種類：3/91電子掌握燃油噴射系統(tǒng)的組成空氣流量計(MAF在L型EFI系統(tǒng)中，由空氣流量計測量發(fā)動機吸入的空氣量，并將信號輸入ECU，作為燃油噴射和點火掌握的主信號。進氣歧管確定壓力傳感器(MAP)在D型EFI系統(tǒng)中，由進氣歧管確定壓力傳感器測量進氣管壓力，并將信號輸入ECU，作為燃油噴射和點火掌握的主信號。轉(zhuǎn)速和曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器檢測曲軸轉(zhuǎn)角信號(轉(zhuǎn)速信號)輸入ECU，作為點火和燃油噴射的主掌握信號。凸輪軸位置傳感器ECU輸入凸輪軸位置信號，是點火掌握的主掌握信號。5〕上止點位置傳感器ECU供給一缸上止點位置信號，作為點火掌握的主掌握信號。6〕缸序判別傳感器ECU供給各缸工作挨次信號，作為點火掌握的主掌握信號。7〕冷卻水溫度傳感器檢測發(fā)動機冷卻水溫度，向ECU輸入冷卻水溫度信號，作為燃油噴射和點火正時的修正信號，同時也是其它掌握系統(tǒng)的掌握信號。8〕進氣溫度傳感器ECU輸入進氣溫度信號，作為燃油噴射和點火正時的修正信號。9〕節(jié)氣門位置傳感器4/9節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門的開度狀態(tài)，如怠速(全關(guān))、全開及節(jié)氣門開閉的速率信ECUEGR、開閉環(huán)掌握等。10〕氧傳感器ECU輸入空燃比反響信號，進展噴油量的閉環(huán)掌握。11〕爆震傳感器爆震傳感器向ECU輸入爆震信號，經(jīng)ECU處理后，掌握點火提前角，抑制發(fā)動機爆震現(xiàn)象產(chǎn)生。大氣壓力傳感器ECU車速傳感器檢測車速，向ECU輸入車速信號，實現(xiàn)超速斷油掌握。在發(fā)動機和自動變速器共同掌握時，也是自動變速器的主掌握信號。起動信號發(fā)動機起動時，由起動系向ECU供給一個起動信號，作為噴油量、點火提前角的修正信號。發(fā)電機負荷信號當發(fā)電機負荷因用電量較大的電器設(shè)備而增大時，向ECU輸入此信號，作為噴油量與點火提前角的修正信號?？照{(diào)作用信號(A/C)當空調(diào)開關(guān)翻開，空調(diào)壓縮機進入工作，發(fā)動機負荷加大時，由空調(diào)開關(guān)向ECU輸入空調(diào)作用信號，作為對噴油量及點火提前角掌握的修正信號。17〕檔位開關(guān)信號和空檔位置開關(guān)信號自動變速器由P/N檔掛入其它檔位時，發(fā)動機負荷將有所增加，檔位開關(guān)向ECU輸入信PNP/NP/N檔時發(fā)動機起動。蓄電池電壓信號當ECU檢測到蓄電池和電源系的電壓過低時，將對供油量進展修正，以補償由于電壓過低時造成噴油壓力過低所帶來的影響。離合器開關(guān)信號5/9在離合器接合和分別過程中，由離合器開關(guān)向ECU輸入離合器工作狀態(tài)信號，作為噴油量與點火提前角的修正信號。剎車開關(guān)信號在制動時，由剎車開關(guān)向ECU供給制動信號，作為對噴油量、點火提前角和自動變速器等的掌握信號。動力轉(zhuǎn)向開關(guān)信號承受動力轉(zhuǎn)向裝置的汽車，當方向盤由中間位置向左右轉(zhuǎn)動時，由于動力轉(zhuǎn)向油泵工作而使發(fā)動機負荷加大，此時動力轉(zhuǎn)向開關(guān)向ECU輸入修正信號，調(diào)整噴油量及點火提前角。EGR閥位置傳感器EGRECUEGR閥的位置信號。23〕巡航(定速)掌握開關(guān)信號當進入巡航掌握狀態(tài)時，由巡航掌握開關(guān)向ECU輸入巡航掌握狀態(tài)信號，由ECU對車速進展自動掌握。隨著掌握功能的擴展，輸入信號也將不斷增加。從上述所列傳感器及輸入信號中可以看出，EFI系統(tǒng)所用的傳感器及輸入信號有很多都是一樣的。這就意味著可以削減大量的傳感器數(shù)目，一個傳感器或一個輸入信號，可以屢次重復(fù)使用，作為幾個掌握系統(tǒng)的輸入信號。2、電子掌握單元(ECU)ECU是一種電子綜合掌握裝置，它所具備的根本功能如下：(1) 承受傳感器或其它裝置輸入的信息，給傳感器供給參考(基準)2V、5V、9V、12V，將輸入的信息轉(zhuǎn)變?yōu)槲C所能承受的信號。(2) 存儲、計算、分析處理信息，計算出輸出值所用的程序，存儲該車型的特點參數(shù)，存儲運算中的數(shù)據(jù)(隨存隨取)，存儲故障信息。(3)(3)(4)(4)(3)(3)(4)(4)(5)(5)在自我修正功能(自適應(yīng)功能)。EFI系統(tǒng)中，ECU不僅用來掌握燃油噴射系統(tǒng)，同時還具有點火提前角掌握、怠速掌握、排放掌握、進氣掌握、增壓掌握、自診斷、失效保護和備用掌握系統(tǒng)等多項掌握功用。由于使用微機，與以往的模擬電路掌握相比，信號處理的速度和容量都大大提高，因此就可以實現(xiàn)多功能的高精度集中掌握。6/9如圖2所示，ECU主要由輸入回路、A/D轉(zhuǎn)換器(模/數(shù)轉(zhuǎn)換器)、微型計算機和輸出回路四局部組成。輸入回路輸入ECU的傳感器信號有兩種：一種是模擬信號(如圖3a所示)，如熱線式空氣流量計的輸出信號和水溫傳感器的輸出信號等；另一種是數(shù)字信號(如圖3b所示)，如卡門渦流式空氣流量計的輸出信號和轉(zhuǎn)速傳感器的輸出信號等。信號的類型不同，輸入ECU后的處理方法也不一樣。后，首先通過輸入回路，其中數(shù)字信號直接輸入微機，模擬信號則由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號之后再輸入微機。輸入回路的作用是將傳感器輸入的信號，在除去雜波和把正旋波轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦筒ê?，再轉(zhuǎn)換成4所示。

2ECU構(gòu)成傳感器2.模擬信號3.輸入回路4.A/D轉(zhuǎn)換器5.輸出回路執(zhí)行元件7.微機8.數(shù)字信號9.ROM-RAM記憶裝置3傳感器輸入信號的種類模擬信號(b)數(shù)字信號4輸入回路的作用1除去雜波 2輸入回路A/D轉(zhuǎn)換器(模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器)

5模擬信號轉(zhuǎn)換處理123A/D4微機由傳感器輸入的模擬信號，微機不能直接處理，故要用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再輸入微機。圖5是空氣流量計輸出模擬信號由A/D轉(zhuǎn)換器處理的示意圖。7/9微型電子計算機微機的功用是依據(jù)發(fā)動機工作的需要，把各種傳感器送來的信號用內(nèi)存的`數(shù)據(jù)(微機處理的挨次)和數(shù)據(jù)進展運算處理，并把處理結(jié)果如燃油掌握信號、點火掌握信號等送往輸出回路。微機的內(nèi)部構(gòu)造是由中心處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出裝置等組成。中心處理器中心處理器CPU的功用是讀出命令并執(zhí)行數(shù)據(jù)處理任務(wù)。CPU是由進展數(shù)據(jù)算術(shù)運算和規(guī)律運算的運算器、臨時存儲數(shù)據(jù)的存放器、依據(jù)程序進展各裝置之間信號傳送及掌握任務(wù)的掌握器等組成。存儲器存儲器的功用是記憶存儲程序和數(shù)據(jù)，一般由幾個只讀存儲器 ROM和隨機存取存儲器RAM組成。ROM是讀出專用存儲器，存儲內(nèi)容一次寫入后不能轉(zhuǎn)變，但可以調(diào)出訪用。即使切斷電源，ROM存儲器存儲的內(nèi)容也不會喪失，故適用于各種程序和數(shù)據(jù)的長期保存。近年可編程只讀存儲器(EPROM)已在汽車微機中得到應(yīng)用，該存儲器可由紫外線將其記憶內(nèi)容消去，并可改寫存儲內(nèi)容。隨機存儲器RAM即能讀出也能寫入數(shù)據(jù)記憶在任意地址上。但是假設(shè)切斷電RAM只適用于臨時保存過程中的處理數(shù)據(jù)。輸入/輸出裝置輸入/輸出裝置的功用是依據(jù)CPU的命令，在外部傳感器和執(zhí)行器之間執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送任務(wù)，一般稱之為I/O接口。4〕輸出回路由微機輸出的是電壓很低的數(shù)字信號，用這種信號一般是不能直接驅(qū)動執(zhí)行元件。輸出回路的功用就是將微機輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動執(zhí)行元件的輸出信號。輸出回路多承受大功率三極管，由微機輸出的信號掌握其導(dǎo)通和截止，從而掌握執(zhí)行元件的6所示。3、執(zhí)行器

6輸出回路1微機 2輸出回路 3噴油器執(zhí)行器是受ECU掌握、具體執(zhí)行某項具體掌握功能的裝置。一