汽車電器與電子技術(shù) 第8章發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng).ppt

1、第8章 發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng),汽車電器與電子技術(shù),主講：贠海濤,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,汽油噴射控制系統(tǒng) 電子點(diǎn)火控制系統(tǒng) 怠速控制系統(tǒng) 排放控制系統(tǒng) 其它發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù) 故障診斷系統(tǒng) 重點(diǎn)：汽油噴射控制原理,本章主要內(nèi)容,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,發(fā)動(dòng)機(jī)集中電子控制系統(tǒng)各控制項(xiàng)目共用傳感器所提供的信息，可以設(shè)置協(xié)調(diào)各控制單項(xiàng)的綜合控制程序，因而其控制的協(xié)調(diào)性和精度比各單項(xiàng)獨(dú)立控制高。隨著對(duì)汽車性能要求的不斷提高和微機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)的項(xiàng)目

2、將會(huì)更多，并向著與汽車其它電子控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中控制的整車集中電子控制的方向發(fā)展。,8.1 發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)概述,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,日產(chǎn)公司的ECCS(發(fā)動(dòng)機(jī)集中電子控制系統(tǒng)) 豐田公司的TCCS(豐田計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)) 本田公司的PGM(程序式汽油噴射系統(tǒng)) 通用公司的DEI(數(shù)字式汽油噴射系統(tǒng)) 福特公司的EEC(發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)) 大眾公司的MPEI(多點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)) 這些不同名稱的電

3、子控制系統(tǒng)均具有多項(xiàng)控制功能，但具體的結(jié)構(gòu)形式或控制功能則有所不同。同一汽車公司應(yīng)用于不同型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制裝置，其結(jié)構(gòu)和控制內(nèi)容也可能不完全相同。,8.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)集中電子控制系統(tǒng)實(shí)例,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)集中電子控制系統(tǒng)實(shí)例,1、日產(chǎn)公司的發(fā)動(dòng)機(jī)集中電子控制系統(tǒng)(ECCS),8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2 汽油噴射控制系統(tǒng),汽油噴射控制技術(shù)的發(fā)展概況 汽油噴射控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 汽油噴射控制系統(tǒng)的控制原理 重點(diǎn)：汽油噴射系統(tǒng)的控制原理

4、,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.1 概 述,20世紀(jì)50年代開始應(yīng)用于賽車的二行程發(fā)動(dòng)機(jī)。 1954年，德國(guó)奔馳汽車公司在其生產(chǎn)的300BL四行程發(fā)動(dòng)機(jī)上使用了汽油噴射技術(shù)。 1958年，奔馳公司推出了進(jìn)氣管內(nèi)噴射式220SE發(fā)動(dòng)機(jī)。 1967年，德國(guó)博世(Bosch)公司購(gòu)買美國(guó)本迪克斯(Bendix)公司開發(fā)的電子控制汽油噴射裝置(Electrojector)技術(shù)， 推出了D-Jetronic電控汽油噴射裝置。,1.汽油噴射技術(shù)發(fā)展概況與特點(diǎn) （1）汽油噴射技術(shù)發(fā)展概況,8/cb/65

5、097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.1 概 述,1968年，德國(guó)大眾汽車公司首次將博世公司研制的D-Jetronic應(yīng)用于轎車上。 1972年，博世公司推出L-Jetronic電控汽油噴射裝置和K-Jetronic機(jī)械控制汽油噴射裝置。 1980年，美國(guó)通用(GM)和福特(Ford)公司又推出了單點(diǎn)噴射式電子控制汽油噴射裝置(SPI)。 2002年，奧迪開始在車型中使用FSI汽油直噴技術(shù)。 2004年，奧迪在FSI發(fā)動(dòng)機(jī)中融入渦輪增壓技術(shù)形成TFSI發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。 2005年，大眾1.4升直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)首先采用了TSI技術(shù)（渦輪機(jī)械增壓汽油分層噴射發(fā)動(dòng)機(jī) ）。,http:/211.

6、64.192.58/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.1 概 述,（2）汽油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn) 汽油噴射技術(shù)是將具有一定壓力的汽油直接噴射到進(jìn)氣歧管，與進(jìn)入的空氣混合而形成適當(dāng)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(diǎn)。 進(jìn)氣阻力小。由于進(jìn)氣管中無(wú)需喉管，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣阻力小，使發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率得以提高，從而有效地提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。 霧化良好。噴射的汽油顆粒小、霧化良好，有助于形成空燃比適當(dāng)、各缸均勻的混合氣，可使發(fā)動(dòng)機(jī)各缸均有良好的燃燒，充分發(fā)揮汽油的效能，降低油耗和排氣污染；汽油噴射可在發(fā)動(dòng)機(jī)低溫、低速時(shí)使汽油仍得到良好的霧化，因此也改善了發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)

7、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(jìn)氣門處，其對(duì)節(jié)氣門的響應(yīng)快，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的加速性能好。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.1 概 述,汽油噴射系統(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,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.1 概 述,噴油和供油量的控制方式 機(jī)械控制方式 機(jī)電混合控制方式。 電子控制方式 電子控制方式：電子控制器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各傳感器輸入的信號(hào)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膰娪涂刂泼}沖，控制電磁閥式噴

8、油器噴油。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.1 概 述,相比于機(jī)械控制汽油噴射系統(tǒng)，電子控制汽油噴射系統(tǒng)還具有如下的優(yōu)點(diǎn)。 空燃比控制精度高。電子控制汽油噴射技術(shù)可實(shí)現(xiàn)非線性的空燃比控制，在發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的溫度、廢氣中的氧含量等情況對(duì)供油量作出修正控制。因此，電子控制汽油噴射系統(tǒng)可使發(fā)動(dòng)機(jī)始終在最佳的空燃比狀態(tài)下工作。 可實(shí)現(xiàn)汽車減速斷油控制。電子控制汽油噴射系統(tǒng)很容易實(shí)現(xiàn)在汽車減速時(shí)斷油控制。從而進(jìn)一步減少了汽油的消耗和排氣污染。 可實(shí)現(xiàn)與其它電子控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性控制。汽車各個(gè)

9、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(dòng)力性及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步提高。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.1 概 述,噴油器的位置 缸內(nèi)噴射 缸外噴射 單點(diǎn)噴射式(SPI) 多點(diǎn)噴射式(MPI) 同時(shí)噴射 分組噴射 獨(dú)立噴射,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.1 概 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(dòng)機(jī)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(shí)間要求很嚴(yán)，且噴油器要承受高溫、高壓，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。因此，

10、缸內(nèi)噴射式只是在早期的機(jī)械控制汽油噴射裝置中被采用。近年來(lái)，人們又致力于研究開發(fā)缸內(nèi)噴射式電子控制汽油噴射裝置，其目的是使發(fā)動(dòng)機(jī)能滿足更高的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放控制要求。(FSI是Fuel Stratified Injection的詞頭縮寫，汽油分層噴射) (2) 缸外噴射式 缸外噴射式又分單點(diǎn)噴射(SPI)和多點(diǎn)噴射(MPI)兩種形式。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.1 概 述,1) 單點(diǎn)噴射式(SPI, Single Point Injection) 汽油噴射裝置有一個(gè)或兩個(gè)噴油器，安裝在節(jié)氣門體處，因此也被稱之為節(jié)氣門

11、體式汽油噴射裝置。SPI的控制精度稍低于MPl，但執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、工作可靠性相對(duì)較高。從80年代開始，SPI在一些汽車上得到了應(yīng)用。 2) 多點(diǎn)噴射式(MPI, Multi Point Injection ) 汽油噴射裝置有與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)相等的噴油器，安裝在進(jìn)氣門處的進(jìn)氣歧管上。這種噴射方式汽油的控制精度、噴油變化靈敏度等均優(yōu)于單點(diǎn)噴射，是目前廣泛采用的汽油噴射裝置。多點(diǎn)噴射又有同時(shí)噴射、分組噴射和單獨(dú)噴射等三種控制方式。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.1 概 述,8/cb/65097

12、564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.1 概 述,同時(shí)噴射方式：按發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)拍各缸噴油器同時(shí)噴油，可只用一個(gè)噴油器驅(qū)動(dòng)電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，空燃比的控制精度相對(duì)較低。 分組噴射方式：將噴油器分成兩組或三組，按發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)拍各組交替同時(shí)噴油。分組同時(shí)噴射方式其控制精度有所提高，但增加了噴油器驅(qū)動(dòng)電路，且需要分組氣缸識(shí)別信號(hào)，控制電路相對(duì)要復(fù)雜一些。 獨(dú)立噴射方式：各缸噴油器按照發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的工作順序噴油，各缸獨(dú)立噴射可相對(duì)于各缸的每次燃燒所需噴油量都設(shè)定一個(gè)最佳的噴射時(shí)刻，因此可以展寬稀薄空燃比界限，進(jìn)一步降低油耗。這種噴射方式需要?dú)飧鬃R(shí)別信號(hào)及與氣缸數(shù)相等的噴油器驅(qū)動(dòng)電路，因此其控制電路的結(jié)構(gòu)

13、更為復(fù)雜。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.1 概 述,博世(Bosch)公司的命名方式 K型 KE型 D型 L型,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.1 概 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(jī)械控制單點(diǎn)連續(xù)噴射式汽油噴射裝置。 KE型。即K型的改進(jìn)型，是一種機(jī)電混合式汽油噴射裝置。 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(cè)方式的電子控制汽油噴射系統(tǒng)，用壓力傳感器檢測(cè)進(jìn)氣管

14、的壓力，并再根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速推算出進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量。屬此類汽油噴射裝置的有：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(cè)方式的電子控制汽油噴射系統(tǒng)，直接用空氣流量傳感器檢測(cè)進(jìn)氣流量確定發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量。與之同種類型的如豐田公司的EFI、馬自達(dá)公司的EGI、鈴木公司的EPI、美國(guó)通用公司的SFI和TPI等。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.2 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),電子控制汽油噴射系統(tǒng)由供油

15、系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)三部分組成。一典型的電子控制汽油噴射系統(tǒng)構(gòu)成如圖所示。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.2 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.2 電子控制汽油噴射系統(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(jìn)氣系統(tǒng) 供油系統(tǒng) 控制系統(tǒng) 點(diǎn)火系統(tǒng),8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.2 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),1汽油供給系統(tǒng) 汽油供給系統(tǒng)主要由汽

16、油箱、汽油泵、汽油濾清器、汽油壓力調(diào)節(jié)器及噴油器等組成。 工作時(shí)，電動(dòng)汽油泵將汽油箱的汽油源源不斷地泵出，經(jīng)汽油濾清器濾雜質(zhì)和水份后，在由汽油壓力調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用下。使噴油器內(nèi)的汽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，將適量的汽油噴入進(jìn)氣管。與空氣混合形成空燃比適當(dāng)?shù)目扇蓟旌蠚狻?8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.2 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),供油系統(tǒng),8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.2 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),供油系統(tǒng)在車上

17、的位置,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.2 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),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(hào)將適量的汽油噴射到進(jìn)氣歧管中。 噴油器的結(jié)構(gòu)類型較多，有適用于多點(diǎn)噴射和單點(diǎn)噴射兩種不同的噴油器。 多點(diǎn)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。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與

18、交通學(xué)院,8.2.2 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),噴油器的結(jié)構(gòu),8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.2 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),噴油器的位置,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.2 電子控制汽油噴射系統(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(jìn)氣管道、節(jié)氣門及節(jié)氣門體、怠速輔助空氣通道及怠速調(diào)節(jié)電磁閥、進(jìn)氣歧管等組成。在氣缸進(jìn)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(jìn)氣歧管，與噴油器噴出的汽油混合后從進(jìn)氣門進(jìn)入氣

19、缸。 在汽車運(yùn)行時(shí)，空氣的流量由節(jié)氣門開度控制。發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況時(shí)，節(jié)氣門關(guān)閉，空氣由怠速旁通道和怠速輔助通道進(jìn)入氣缸。通過(guò)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(dòng)機(jī)的怠速；電子控制器通過(guò)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(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的自動(dòng)控制。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.2 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),進(jìn)氣系統(tǒng),8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.2 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),3電子控制系統(tǒng) (1) 汽油噴射電子控制系統(tǒng)的

20、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汽油噴射系統(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(dòng)噴油器的汽油噴射電子控制系統(tǒng)組成如下圖。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.2 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.2 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),執(zhí)行器,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.2 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),中間的金屬方

21、盒為電子控制單元，箭頭指向電子控制單元的部件為傳感器，箭頭從電子控制單元出去的部件為執(zhí)行器。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.2 電子控制汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽油噴射控制系統(tǒng)原理,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽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(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的工況和狀態(tài)，并確定最佳的噴油量。由于電子控制汽油噴射系統(tǒng)

22、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(shí)際上就是控制噴油器間歇噴油的時(shí)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(hào)進(jìn)行處理后，取得最佳的噴油時(shí)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(shí)間下工作。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽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(dòng)機(jī)在正常的工作溫度下運(yùn)行時(shí)有最佳的空燃比。電子控制器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、進(jìn)氣壓力傳感器(壓力型)的進(jìn)氣管的壓力信號(hào)或空氣流量傳感器(流量型)的進(jìn)

23、氣流量信號(hào)確定基本噴油量，并通過(guò)噴油器驅(qū)動(dòng)電路控制噴油器每個(gè)工作循環(huán)的噴油(通電)時(shí)間。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理,汽油噴射控制系統(tǒng)多采用查尋法求得基本噴油時(shí)間，即通過(guò)試驗(yàn)確定發(fā)動(dòng)機(jī)特定工況下的最佳噴油時(shí)間，取得一組組發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、空氣流量或進(jìn)氣管壓力所對(duì)應(yīng)的噴油時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)并存入ROM存儲(chǔ)器中。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理,工作時(shí)，電子控制器中的CPU根據(jù)當(dāng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和空氣流

24、量(或進(jìn)氣管壓力)，從ROM中查尋得到基本噴油時(shí)間。如果發(fā)動(dòng)機(jī)工作在非特定工況，CPU則根據(jù)該工況周圍的4個(gè)特定工況點(diǎn)的基本噴油時(shí)間，通過(guò)插值法計(jì)算得到該工況下的噴油時(shí)間。查尋法求得最佳的基本噴油時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)非線性控制，使汽油噴射的控制精度更高。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽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(dòng)機(jī)在各種情況下都有適當(dāng)?shù)目杖急?，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在各種情況下都能有可靠和良好的工作狀態(tài)。汽油噴射電子控制系統(tǒng)一般有如下噴油量修正。 (1) 進(jìn)氣溫度修正 進(jìn)氣溫度不同時(shí)，空氣的密度

25、也不同，使混合氣的空燃比發(fā)生變化。進(jìn)氣溫度修正是為了在不同的進(jìn)氣溫度下均能達(dá)到理想的空燃比。電子控制器根據(jù)進(jìn)氣溫度傳感器輸入的進(jìn)氣溫度信號(hào)對(duì)噴油時(shí)間作出適當(dāng)?shù)男拚?，進(jìn)氣溫度修正特性如圖所示。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理,(2) 起動(dòng)噴油量修正 起動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很低，這時(shí)基本噴油量少。起動(dòng)噴油修正是通過(guò)適當(dāng)增加噴油量來(lái)改善其起動(dòng)性能。電子控制器根據(jù)點(diǎn)火開

26、關(guān)、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器和進(jìn)氣溫度傳感器的信號(hào)作出起動(dòng)噴油量修正。 點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至起動(dòng)檔時(shí)，點(diǎn)火開關(guān)向電子控制器提供發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)，電子控制器就會(huì)根據(jù)起動(dòng)信號(hào)作出起動(dòng)補(bǔ)充噴油量修正。有的汽油噴射系統(tǒng)是通過(guò)正常的噴油控制脈沖之間增加一個(gè)噴油脈沖來(lái)增加起動(dòng)噴油量。 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫傳感器信號(hào)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度低于80時(shí)，電子控制器就會(huì)作出發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)補(bǔ)充噴油量修正。溫度越低，其補(bǔ)充量也越多。 進(jìn)氣溫度傳感器信號(hào)，進(jìn)氣溫度低時(shí)，則適當(dāng)增加起動(dòng)補(bǔ)充噴油量。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控

27、制原理,(3) 起動(dòng)后的噴油量修正 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，電子控制器在基本噴油量的基礎(chǔ)下增加起動(dòng)后補(bǔ)充噴油量，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在溫度較低，汽油霧化不良的情況下能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)?？刂破鞲鶕?jù)點(diǎn)火開關(guān)、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)作出起動(dòng)后噴油量修正。 點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)從起動(dòng)檔到點(diǎn)火檔的瞬間，起動(dòng)補(bǔ)充噴油量修正結(jié)束，起動(dòng)后補(bǔ)充噴油量修正開始。 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度越低，起動(dòng)后補(bǔ)充噴油量就越多(圖a)。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)，起動(dòng)后補(bǔ)充噴油量隨發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)脈沖的輸入遞減(圖b)。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通

28、學(xué)院,8.2.3 汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理,(4) 怠速暖機(jī)噴油量修正 發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)起動(dòng)后，保證發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后能穩(wěn)定運(yùn)行的起動(dòng)后補(bǔ)充噴油量很快就會(huì)消失，如果這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度還較低，就仍需有較濃的混合氣。這由時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)的怠速暖機(jī)修正來(lái)保證。電子控制器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)作出適當(dāng)?shù)牡∷倥瘷C(jī)噴油量修正。 節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)，向控制器提供發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況信號(hào)。 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度越低，怠速暖機(jī)噴

29、油補(bǔ)充量就越大，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度升至正常工作溫度時(shí)，怠速暖機(jī)修正量減至零。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有變化時(shí)，怠速暖機(jī)修正量也會(huì)作相應(yīng)的調(diào)整。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理,(5) 加速時(shí)的噴油量修正 加速時(shí)，基本噴油量控制會(huì)使混合氣偏稀，為保證發(fā)動(dòng)機(jī)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(dāng)?shù)膰娪土?。電子控制器根?jù)節(jié)氣門位置傳感器、空氣

30、流量傳感器或進(jìn)氣壓力傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器的信號(hào)作出適當(dāng)?shù)募铀賴娪土啃拚?節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)，向電子控制器提供加速信號(hào)，電子控制器根據(jù)此信號(hào)作出加速噴油量修正。 空氣流量傳感器或進(jìn)氣壓力傳感器信號(hào)，與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)一起，供電子控制器計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化量(Gan)，確定加速噴油修正量。 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫傳感器信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度較低時(shí)，加速噴油補(bǔ)充量就越大。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理,8/cb/65097564,青島理工大

31、學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理,(6) 減速時(shí)的噴油量修正與加速時(shí)相反，減速時(shí)會(huì)使混合氣過(guò)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(jìn)氣壓力傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器的信號(hào)作出減速噴油量修正，目的是減少噴油器噴油，以降低汽油消耗和排氣污染。 (7) 大負(fù)荷噴油量修正 在發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷時(shí)需適當(dāng)加濃混合氣，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)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(hào)作出大負(fù)荷噴油量修正。 當(dāng)節(jié)氣門的開度達(dá)34(以某種汽油噴射系統(tǒng)為例)以上時(shí)，電子控制器根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器的信號(hào)電壓即可作出大負(fù)荷的判斷，并開始進(jìn)行大負(fù)荷噴油量修正

32、，以加濃混合氣。當(dāng)節(jié)氣門開度小于34時(shí)，大負(fù)荷噴油量修正立即結(jié)束。 對(duì)于開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器和有節(jié)氣門全開觸點(diǎn)的線性節(jié)氣門位置傳感器，由節(jié)氣門全開觸點(diǎn)的閉合送出發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷信號(hào)。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理,(8) 汽油高溫噴油量修正 當(dāng)汽油溫度過(guò)高時(shí)，噴油器內(nèi)的汽油會(huì)汽化。含有蒸汽的汽油會(huì)導(dǎo)致噴油量減少而使混合氣過(guò)稀。因此，在汽車熱起動(dòng)，汽油的溫度過(guò)高時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加噴油時(shí)間，以彌補(bǔ)因汽油汽化所引起的混合氣稀化。電子控制器根據(jù)點(diǎn)火開關(guān)和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器的信號(hào)作出熱起動(dòng)噴油量修正。

33、,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽油噴射電子控制系統(tǒng)的控制原理,(9) 汽油關(guān)斷控制 汽油關(guān)斷控制有兩種情況，一是在汽車減速時(shí)停止噴油，以達(dá)到節(jié)油和降低排氣污染之目的；二是在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速太高時(shí)停止供油，以防止發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器信號(hào)作出減速停止噴油控制。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽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)

34、動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)作出高轉(zhuǎn)速停止噴油控制。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)了設(shè)定的極限轉(zhuǎn)速時(shí)，電子控制器停止輸出噴油脈沖，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，以避免發(fā)動(dòng)機(jī)因轉(zhuǎn)速太高而引起事故。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.2.3 汽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 (11) 混合氣濃度反饋噴油量修正 (12) 自適應(yīng)修正,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,FSI是Fuel Stratified Injection的英文縮寫，意指汽油分層噴射。 汽油分層噴射技術(shù)是電

35、噴發(fā)動(dòng)機(jī)利用電子芯片經(jīng)過(guò)計(jì)算分析精確控制噴射量進(jìn)入氣缸燃燒，以提高使發(fā)動(dòng)機(jī)混和汽油比例，進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率的一種技術(shù)。 與傳統(tǒng)技術(shù)把汽油噴入進(jìn)氣歧管的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，F(xiàn)SI發(fā)動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)勢(shì)有：動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、功率和扭矩可以同時(shí)提升、汽油消耗降低。,8.2.4 先進(jìn)汽油噴射控制技術(shù),8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,TFSI（渦輪增壓汽油分層噴射發(fā)動(dòng)機(jī)），（Turbocharger）。渦輪增壓是利用排氣的高溫高壓推動(dòng)廢氣渦輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，在帶動(dòng)進(jìn)氣渦輪壓縮進(jìn)氣

36、，提高空氣密度，同時(shí)電腦控制增大噴油量，配合高密度的進(jìn)氣，因此可以在排量不變的條件下提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率。,8.2.4 先進(jìn)汽油噴射控制技術(shù),8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,TSI（渦輪機(jī)械增壓汽油分層噴射發(fā)動(dòng)機(jī)）是把一個(gè)渦輪增壓器(Turbocharger)和機(jī)械增壓器(Supercharger)一起裝到一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)里面。渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在較低和較高轉(zhuǎn)速時(shí)都有一個(gè)動(dòng)力的空擋，為了進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，增加一個(gè)機(jī)械增壓裝置，并讓它在低轉(zhuǎn)速時(shí)加大進(jìn)氣壓力。而渦輪增壓器的尺寸可以再大一些，去彌補(bǔ)高轉(zhuǎn)速時(shí)的動(dòng)力空擋，從而達(dá)到一個(gè)從低到高轉(zhuǎn)速的全

37、段優(yōu)異動(dòng)力表現(xiàn)。,8.2.4 先進(jìn)汽油噴射控制技術(shù),8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.3 電子點(diǎn)火控制系統(tǒng),電子點(diǎn)火控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 電子點(diǎn)火控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.3.1 電子點(diǎn)火控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),傳統(tǒng)機(jī)械點(diǎn)火系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)的問(wèn)題 (1) 點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)性能較差 理論和實(shí)踐證明，發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳點(diǎn)火時(shí)間應(yīng)能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒臨近爆燃(但不產(chǎn)生爆燃)。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳點(diǎn)火提前角隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化是一個(gè)不規(guī)則的曲面。,http:/211.64.

38、192.58/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.3.1 電子點(diǎn)火控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),(2) 對(duì)溫度等其它影響燃燒的因素不能起調(diào)節(jié)作用 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度、進(jìn)氣壓力和溫度、混合氣濃度等因素起變化時(shí)，混合氣的燃燒速度會(huì)發(fā)生變化，點(diǎn)火提前角也應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整。而真空、離心點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)器則不能起作用。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.3.1 電子點(diǎn)火控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)由微機(jī)根據(jù)各有關(guān)傳感器的電信號(hào)確定最佳的點(diǎn)火時(shí)間并進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，這種點(diǎn)火提前角控制方式具有如下的優(yōu)點(diǎn)。 可實(shí)現(xiàn)最佳點(diǎn)火時(shí)間控制。電子控制點(diǎn)火實(shí)現(xiàn)了非

39、線性控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)各工況下都可處于最佳的點(diǎn)火狀態(tài)。 可針對(duì)各種影響因素修正點(diǎn)火時(shí)間。電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)微機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、進(jìn)氣壓力、混合氣濃度等傳感器的信號(hào)，及時(shí)對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正，使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何狀態(tài)下都不偏離最佳的點(diǎn)火提前角控制。 可與其它電子控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制。電子點(diǎn)火控制系統(tǒng)可接受其它電子控制系統(tǒng)的有關(guān)信號(hào)，及時(shí)對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以使發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和汽車的運(yùn)行更加平穩(wěn)。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.3.2 電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成,ECU 傳感器 點(diǎn)火執(zhí)行器,8/cb/650975

40、64,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,4.點(diǎn)火提前角的控制,實(shí)際點(diǎn)火提前角初始提前角+基本提前角+修正提前角,8.3.3 電控點(diǎn)火系統(tǒng)的控制原理,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.4 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)的作用,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.4 怠速控制,怠速控制(ISC):ISCIdle speed Control 發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況下，節(jié)氣門關(guān)閉，從節(jié)氣門縫隙和怠速旁空氣通道進(jìn)入的空氣，與相應(yīng)的汽油配制而成的混合氣燃燒所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩僅用于克服發(fā)動(dòng)機(jī)本身的

41、磨擦和壓縮阻力矩，及由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的附加裝置阻力矩，以使發(fā)動(dòng)機(jī)維持在低轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.4 怠速控制,怠速控制裝置分類,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.4 怠速控制系統(tǒng)的作用,汽車怠速控制系統(tǒng)主要有如下功能： 穩(wěn)定怠速控制 快速暖機(jī)控制 高怠速控制 其它控制,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.4 怠速控制系統(tǒng)的作用, 穩(wěn)定怠速控制：怠速控制系統(tǒng)以設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為怠速控制目標(biāo)，

42、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速偏離目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，電子控制器便輸出怠速調(diào)整信號(hào)，通過(guò)怠速控制執(zhí)行器將發(fā)動(dòng)機(jī)怠速調(diào)整到設(shè)定的目標(biāo)范圍之內(nèi)。設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速是發(fā)動(dòng)機(jī)各種狀態(tài)下的能保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最理想怠速，因此電子怠速穩(wěn)定控制可使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種狀態(tài)下都可在最佳的穩(wěn)定怠速下運(yùn)轉(zhuǎn)。 快速暖機(jī)控制：在冷機(jī)起動(dòng)后，怠速控制系統(tǒng)可以使發(fā)動(dòng)機(jī)在較高的怠速下穩(wěn)定運(yùn)行，并可加速發(fā)動(dòng)機(jī)的暖機(jī)過(guò)程。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.4 怠速控制系統(tǒng)的作用, 高怠速控制：在怠速工況下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增加時(shí)，為保持發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)或使發(fā)動(dòng)機(jī)向外能輸出一定的功率，電子控制器輸出控制信號(hào)，

43、通過(guò)執(zhí)行器將發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整至設(shè)定的高怠速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。 其它控制：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，電子怠速控制系統(tǒng)使怠速輔助空氣通道自動(dòng)開啟至最大，以使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)容易。在活性炭罐控制閥、廢氣再循環(huán)控制閥等工作時(shí)，調(diào)整怠速控制閥以穩(wěn)定怠速。因發(fā)動(dòng)機(jī)部件磨損、老化等原因而使發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速偏離正常范圍時(shí)，電子怠速控制系統(tǒng)能自動(dòng)將怠速修正到正常值。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.5 汽車排放電子控制系統(tǒng),汽車排放的形成和危害 汽車排放控制的作用與分類 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理,8/cb/65097564,青島理工

44、大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.5.1 概 述,1.汽車排放的形成和危害 隨著汽車保有量的增加，汽車排放對(duì)環(huán)境所造成的影響也隨之增大。 汽車排放對(duì)人類危害最大的是： 一氧化碳(CO) 碳?xì)浠衔?HC) 氮氧化物(NOx),8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.5.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理,1.廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng) （1）廢氣再循環(huán)的作用 在高溫下(高于1370 )，氮與氧氣化合生成NOx。在其它條件相同的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒溫度越高，燃燒后產(chǎn)生的NOx就越多。廢氣再循環(huán)(Exhaust Gas RecirculationEGR)就是

45、將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的部分廢氣引入進(jìn)氣管（如下圖），與新鮮混合氣混合后進(jìn)入氣缸，利用廢氣中所含有大量的二氧化碳(CO2)不參與燃燒卻能吸收熱量的特點(diǎn)，降低燃燒溫度，以減少NOx的排放。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.5.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理,EGR原理,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.5.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理,（2）廢氣再循環(huán)量的控制方式 增加廢氣再循環(huán)量，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒溫度可進(jìn)一步降低，抑制NOx產(chǎn)生的作用就更有效。但廢氣再循環(huán)量過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致

46、混合氣的著火性變差，造成發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗上升，動(dòng)力性下降，HC排放量上升。因此，必須控制廢氣引入量，而在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、怠速和低負(fù)荷等工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒溫度較低，NOx不會(huì)超量，為確保發(fā)動(dòng)機(jī)可靠運(yùn)行，就不能在新鮮混合氣中摻入廢氣。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.5.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理,通常以廢氣再循環(huán)率來(lái)衡量廢氣的引入量，廢氣再循環(huán)率定義如下： EGR率 = EGR氣體量/（吸入的空氣量+ EGR氣體量）100% 廢氣再循環(huán)控制裝置通過(guò)控制EGR率來(lái)保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能良好的同時(shí)，達(dá)到最佳的NOx凈化效果。 EGR率與

47、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能有關(guān)（如下圖）。EGR率增加過(guò)大時(shí)，使燃燒速度太慢，燃燒變得不穩(wěn)定，失火率增加，使HC也會(huì)增加；EGR率過(guò)小，NOx排放達(dá)不到法規(guī)要求，易產(chǎn)生爆震，發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱等現(xiàn)象。 因此EGR率必須根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況要求進(jìn)行控制。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.5.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.5.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理,試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：當(dāng)EGR率小于10%時(shí)，燃油消耗量基本上不增加，當(dāng)EGR率大于20

48、%時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不穩(wěn)定，工作粗暴，HC排放物將增加10%。因此通常將EGR率控制在10%20%范圍內(nèi)較合適。 隨著負(fù)荷增加EGR率允許值也增加（陰影部分）。怠速和低負(fù)荷時(shí)，NOx排放濃度低，為了保證穩(wěn)定燃燒，不進(jìn)行EGR。 只有熱態(tài)下進(jìn)行EGR。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低時(shí)，NOx排放濃度也較低，為了保證正常燃燒，冷機(jī)時(shí)不進(jìn)EGR。 大負(fù)荷、高速時(shí)，為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)有較好的動(dòng)力性，此時(shí)混合氣較濃，NOx排放生成物較少，可不進(jìn)行EGR或減少EGR率。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.5.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理,2.燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)

49、 （1）活性炭罐的作用 燃油箱中的汽油蒸發(fā)，汽油蒸氣的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，就會(huì)從油箱蓋的排氣閥排出，造成對(duì)大氣的HC污染。燃油箱用通氣管與活性炭罐連接，其作用就是將汽油箱中的汽油蒸氣收集于罐中，并在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，通過(guò)流經(jīng)的空氣將汽油蒸氣送入進(jìn)氣管參與燃燒，以免汽油箱中的汽油蒸氣直接排放到大氣中而造成空氣污染。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.5.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.5.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理,（2）活性炭罐

50、通氣量控制的作用 要使活性炭罐能隨時(shí)收集汽油箱中的汽油蒸氣必需及時(shí)將活性炭罐中的汽油蒸氣“驅(qū)走”，同時(shí)，攜帶活性炭罐汽油蒸氣的這部分氣體進(jìn)入進(jìn)氣管后，不應(yīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作造成負(fù)面影響?；钚蕴抗尥饬靠刂凭褪窃诒ＷC活性炭罐能正常起作用的同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)能正常地工作。 （3）活性炭罐通氣控制原理 EUC根據(jù)有關(guān)傳感器的信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)工況與狀態(tài)，并輸出相應(yīng)的控制脈沖，通過(guò)控制活性炭罐通氣電磁閥的開關(guān)占空比來(lái)調(diào)節(jié)活性炭罐通氣閥的開度，使流經(jīng)活性炭罐進(jìn)入進(jìn)氣管的空氣流量適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況、狀態(tài)變化的需要。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.5.2

51、汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理, 活性炭罐?；钚蕴抗拗醒b有活性炭，活性炭可吸附汽油箱中的汽油蒸氣，但這種吸附力不強(qiáng)，當(dāng)有空氣流過(guò)時(shí)，蒸氣分子又會(huì)脫離，隨空氣一起進(jìn)入進(jìn)氣歧管。 活性炭罐通氣閥。閥的上部為真空室，其真空度由活性炭罐通氣電磁閥控制。當(dāng)真空度增大時(shí)，閥膜片向上拱，主通氣口通氣量增加。 活性炭罐通氣電磁閥。三通氣口的活性炭罐通氣電磁閥其結(jié)構(gòu)與工作原理與EGR電磁閥相似，其作用是根據(jù)ECU輸出的占空比控制脈沖工作，調(diào)整活性炭罐通氣閥的開度。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.5.3 汽車排放控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),缸內(nèi)直接噴射,h

52、ttp:/8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.5.3 汽車排放控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),采用電控缸內(nèi)直接噴射方法，在火花塞附近供給濃混合氣，以利著火；在其它區(qū)域供給稀混合氣，進(jìn)行分段噴油。達(dá)到分層燃燒的目的。據(jù)報(bào)導(dǎo)空燃比為30時(shí)，仍可燃燒。此種方法可節(jié)約燃料三分之一以上。 為了減少稀燃時(shí)的NOx,在排氣系統(tǒng)中安裝了兩只溫度傳感器、兩只氧傳感器和兩級(jí)催化轉(zhuǎn)化器。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.5.3 汽車排放控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),兩級(jí)催化轉(zhuǎn)化器,8/cb/65

53、097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.5.3 汽車排放控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),試驗(yàn)結(jié)果表明：CO、HC和NOx三種排放物在J1015工況循環(huán)中將占總排放量的70-80%，因此今后解決排放的重點(diǎn)在: 降低HC排放； 改善怠速和暖機(jī)期間的排放； 盡可能地縮短催化器的加熱時(shí)間，在催化器達(dá)到起燃溫度之前，最大程度地降低發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.6 其它發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù),氣門升程與配氣相位可變控制 斷缸控制 進(jìn)氣壓力波增壓控制 廢氣渦輪增壓控制,8/cb/65097564,青

54、島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.6 其它發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù),1氣門升程與配氣相位可變控制 普通發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門開閉由凸輪驅(qū)動(dòng)，進(jìn)排氣門的早開角、晚關(guān)角固定不變，這實(shí)際上只能使發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下處于最佳的配氣相位，而在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很低或很高時(shí)，其配氣相位就會(huì)處于不理想的狀態(tài)。氣門升程與配氣相位可變控制就是：發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)，并參考發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度及車速等傳感器的信號(hào)，作出對(duì)配氣相位及氣門行程是否需要調(diào)整的判斷，當(dāng)需要調(diào)整時(shí)，ECU輸出控制信號(hào)，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使配氣相位及氣門行程得到相應(yīng)的改變。目前在一些汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上已使用的氣門升程與配氣相位可變控制系統(tǒng)有多種結(jié)

55、構(gòu)形式，根據(jù)配氣相位及氣門行程調(diào)整機(jī)構(gòu)的不同，可分為機(jī)械式、液壓式、機(jī)液混合式和電動(dòng)式等。例如： （1）VVT(Variable Valve Timing)可變氣門正時(shí)系統(tǒng); （2）CVVT是英文ContinueVariableValveTiming的縮寫，翻譯成中文就是連續(xù)可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu).,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.6 其它發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù),2斷缸控制 一些氣缸數(shù)較多，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率很大的汽車，往往有較高的功率儲(chǔ)備。在城市市區(qū)或在城外公路上行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在許多情況下是在部分負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，其工作效率很低。斷缸控制就是：發(fā)

56、動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量傳感器(或進(jìn)氣管壓力傳感器)的信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷情況，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷時(shí)，輸出停止噴油和斷火控制信號(hào)而使一個(gè)缸或幾個(gè)缸停止燃燒做功，使工作氣缸的效率得以提高，從而提高了整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.6 其它發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù),3進(jìn)氣壓力波增壓控制 利用進(jìn)氣流的壓力波來(lái)提高進(jìn)氣壓力，是現(xiàn)代電控發(fā)動(dòng)機(jī)用以提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的技術(shù)措施之一，如豐田皇冠3.0轎車2JZ-GE發(fā)動(dòng)機(jī)上使用的“諧波進(jìn)氣增壓控制系統(tǒng)”，日產(chǎn)千里馬轎車VG30E發(fā)動(dòng)機(jī)上使用的“動(dòng)

57、力閥控制系統(tǒng)”等。 進(jìn)氣壓力波的產(chǎn)生。在進(jìn)氣門突然關(guān)閉時(shí)，高速進(jìn)氣流由于慣性仍在流動(dòng)，使得進(jìn)氣門附近的氣體被壓縮而壓力上升。氣流慣性過(guò)后，被壓縮的氣體開始膨脹，向著進(jìn)氣相反的方向流動(dòng)，進(jìn)氣門處的氣壓下降。當(dāng)膨脹的氣體波傳到進(jìn)氣管口處時(shí)，又會(huì)被反射回來(lái)。于是，在進(jìn)氣管內(nèi)形成了脈動(dòng)的壓力波。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.6 其它發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù), 進(jìn)氣壓力波的利用。如果在進(jìn)氣門剛要打開時(shí)，進(jìn)氣壓力波恰好到達(dá)進(jìn)氣門附近，進(jìn)氣門打開時(shí)，進(jìn)氣壓力波可促使進(jìn)氣量的增加。進(jìn)氣壓力波的波長(zhǎng)與進(jìn)氣管的長(zhǎng)度有關(guān)，進(jìn)氣管長(zhǎng)，壓力波長(zhǎng)較長(zhǎng)，可使中低

58、速時(shí)有進(jìn)氣增壓的效果；進(jìn)氣管較短時(shí)，壓力波長(zhǎng)較短，可使高速時(shí)有進(jìn)氣增壓效果。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管長(zhǎng)度是不可變的，在設(shè)計(jì)進(jìn)氣管長(zhǎng)度時(shí)，一般是按最大轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)域能有進(jìn)氣增壓效果來(lái)考慮的。 進(jìn)氣壓力波增壓控制。為使發(fā)動(dòng)機(jī)在中低速和高速時(shí)都有進(jìn)氣增壓效果，進(jìn)氣壓力波增壓控制裝置在進(jìn)氣管的中部設(shè)置了一個(gè)容量較大的空氣室，并由進(jìn)氣增壓控制閥的開閉控制其與進(jìn)氣管的通斷。進(jìn)氣增壓控制閥關(guān)閉時(shí)，進(jìn)氣流壓力波傳遞長(zhǎng)度為空氣濾清器至進(jìn)氣門，壓力波波長(zhǎng)長(zhǎng)；進(jìn)氣增壓控制閥打開時(shí)，進(jìn)氣流壓力波只在空氣室口至進(jìn)氣門之間傳播，壓力波波長(zhǎng)縮短。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與

59、交通學(xué)院,8.6 其它發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù),4廢氣渦輪增壓控制 一些汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用了廢氣渦輪增壓，廢氣渦輪增壓控制的作用就是使發(fā)動(dòng)機(jī)在工作中能達(dá)到最佳的增壓值。典型的廢氣渦輪增壓控制系統(tǒng)如圖所示。,8/cb/65097564,青島理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院,8.6 其它發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù),發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)加速、進(jìn)氣量、溫度等信號(hào)確定增壓壓力目標(biāo)值，并與進(jìn)氣管壓力傳感器所監(jiān)測(cè)的實(shí)際增壓壓力值進(jìn)行比較。當(dāng)目標(biāo)值與實(shí)際值有差別時(shí)，ECU輸出控制信號(hào)(占空比脈沖信號(hào))，分別控制可變噴嘴環(huán)控制電磁閥和放氣閥控制電磁閥的開關(guān)占空比，用以改變可變噴嘴環(huán)控制膜盒和放氣閥控制膜盒的真空度而使其動(dòng)作，改變可變噴嘴環(huán)的角度和廢氣放氣閥的開度，從而控制廢氣渦輪的轉(zhuǎn)速，將增壓壓力調(diào)整到目標(biāo)值。