第二章 汽油機(jī)電控系統(tǒng)概述1課件

1、第第2 2章章汽油機(jī)電控概述汽油機(jī)電控概述電控系統(tǒng)的基本組成及控制功能電控系統(tǒng)的基本組成及控制功能電控汽油噴射系統(tǒng)的分類電控汽油噴射系統(tǒng)的分類電控汽油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)電控汽油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)任何一種電子控制系統(tǒng)，其主要組成都可分為信信號(hào)輸入裝置號(hào)輸入裝置、電子控制單元（電子控制單元（ECU）和執(zhí)行元件執(zhí)行元件三部分。信號(hào)輸入裝置信號(hào)輸入裝置（各種傳感器）（各種傳感器）電子控制單元電子控制單元(ECU)執(zhí)行元件執(zhí)行元件電控系統(tǒng)的基本組成電控系統(tǒng)的基本組成傳感器執(zhí)行器ECU2.1.12.1.1汽油機(jī)電控系統(tǒng)的構(gòu)成：汽油機(jī)電控系統(tǒng)的構(gòu)成：2.12.1汽油機(jī)電控系統(tǒng)及控制功能汽油機(jī)電控系統(tǒng)及控制功能 信號(hào)

2、輸入裝置信號(hào)輸入裝置：各種傳感器，用于采集控制系統(tǒng)所需的信息，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)通過線路輸送給ECU。 常用的傳感器有：空氣流量計(jì)、進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、曲軸位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、車速傳感器、爆燃傳感器、起動(dòng)開關(guān)、空調(diào)開關(guān)、檔位開關(guān)、制動(dòng)燈開關(guān)等。電子控制單元（電子控制單元（ECU）：給傳感器提供參考電壓，接受傳感器或其他裝置輸入的電信號(hào)，并對(duì)所接受的信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)、計(jì)算和分析處理，根據(jù)計(jì)算和分析的結(jié)果向執(zhí)行元件發(fā)出指令。執(zhí)行元件執(zhí)行元件：受ECU控制，具體執(zhí)行某項(xiàng)控制功能的裝置。 常用的執(zhí)行元件有：噴油器、點(diǎn)火器、怠速控制閥、EGR閥

3、、炭罐電磁閥、油泵繼電器、節(jié)氣門控制電機(jī)、二次空氣噴射閥、儀表顯示器等。 電子燃油噴射系統(tǒng)（EFI） 功用：根據(jù)進(jìn)氣量確定基本噴油量，再根據(jù)其他傳感器（如冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等）信號(hào)等對(duì)噴油量進(jìn)行修正，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行工況下均能獲得最佳濃度的混合氣，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。 電控點(diǎn)火系統(tǒng)（ESA）功用：是點(diǎn)火提前角控制 。根據(jù)各相關(guān)傳感器信號(hào)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況和運(yùn)行條件，選擇最理想的點(diǎn)火提前角點(diǎn)燃混合氣，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程，以實(shí)現(xiàn)提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和降低排放污染的目的。2.1.2.2.1.2.汽油機(jī)電控系統(tǒng)的主要控制功能：汽油機(jī)電控系統(tǒng)的主要控制

4、功能： 怠速控制系統(tǒng)（ISC） 功用：是在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、空調(diào)壓縮機(jī)是否工作、變速器是否掛入擋位等，通過怠速控制閥對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量進(jìn)行控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)隨時(shí)以最佳怠速轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。 排放控制系統(tǒng)功用：主要是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制裝置的工作實(shí)行電子控制。排放控制的項(xiàng)目主要包括：廢氣再循環(huán)（EGR）控制，活性炭罐電磁閥控制，氧傳感器和空燃比閉環(huán)控制，二次空氣噴射控制等。 進(jìn)氣控制系統(tǒng) 功用：主要是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣進(jìn)行控制，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性。 增壓控制系統(tǒng)功用：是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣增壓裝置的工作進(jìn)行控制。在裝有廢氣渦輪增壓裝置的汽車上，ECU

5、根據(jù)檢測(cè)到的進(jìn)氣管壓力，對(duì)增加裝置進(jìn)行控制，從而控制增壓裝置對(duì)進(jìn)氣增壓的強(qiáng)度。 自診斷與報(bào)警系統(tǒng) 功用：用來提示駕駛員發(fā)動(dòng)機(jī)有故障；同時(shí)，系統(tǒng)將故障信息以設(shè)定的數(shù)碼（故障碼）形式儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中，以便幫助維修人員確定故障類型和范圍 。2.22.2電控汽油噴射系統(tǒng)的分類電控汽油噴射系統(tǒng)的分類2.2.12.2.1、按噴油器的布置分類、按噴油器的布置分類1 1、多點(diǎn)噴射（、多點(diǎn)噴射（MPIMPI）每個(gè)汽缸設(shè)一個(gè)噴油器，可保證各缸混和氣的均勻和空燃比的一致每個(gè)汽缸設(shè)一個(gè)噴油器，可保證各缸混和氣的均勻和空燃比的一致性。缸內(nèi)噴射；進(jìn)氣管噴射（缸外噴射）性。缸內(nèi)噴射；進(jìn)氣管噴射（缸外噴射）2 2、單點(diǎn)噴射（、

6、單點(diǎn)噴射（SPISPI）將燃油噴射在節(jié)氣門的前方，燃油噴入后隨空氣流入進(jìn)氣歧管內(nèi)，將燃油噴射在節(jié)氣門的前方，燃油噴入后隨空氣流入進(jìn)氣歧管內(nèi)，再進(jìn)入氣缸。（節(jié)氣門體噴射再進(jìn)入氣缸。（節(jié)氣門體噴射TBI,TBI,中央噴射中央噴射CFICFI）, ,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)本身改動(dòng)量小，成本低，安裝性好作可靠，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)本身改動(dòng)量小，成本低，安裝性好2.2.22.2.2按噴油器噴射方式分類按噴油器噴射方式分類(1)(1)、連續(xù)噴射、連續(xù)噴射特點(diǎn)：噴油器在發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)工作過程中不間斷噴油，不考慮各缸特點(diǎn)：噴油器在發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)工作過程中不間斷噴油，不考慮各缸工作順序和噴油時(shí)刻，控制簡(jiǎn)單。工作順

7、序和噴油時(shí)刻，控制簡(jiǎn)單。 應(yīng)用：缸外噴射，機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)應(yīng)用：缸外噴射，機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng) (2) (2) 、間歇噴射、間歇噴射 特點(diǎn)：噴射不連續(xù)，每次噴射有固定的噴射持續(xù)期和間歇期，特點(diǎn)：噴射不連續(xù)，每次噴射有固定的噴射持續(xù)期和間歇期，噴油持續(xù)期長(zhǎng)短控制了噴油量的大小。噴油持續(xù)期長(zhǎng)短控制了噴油量的大小。 同步噴射：噴油器的開啟時(shí)間與發(fā)動(dòng)機(jī)各缸工作循環(huán)間保持一同步噴射：噴油器的開啟時(shí)間與發(fā)動(dòng)機(jī)各缸工作循環(huán)間保持一定的相對(duì)關(guān)系。定的相對(duì)關(guān)系。 異步噴射：噴油器的開啟時(shí)間與發(fā)動(dòng)機(jī)各缸工作循環(huán)間沒有固異步噴射：噴油器的開啟時(shí)間與發(fā)動(dòng)機(jī)各缸工作循環(huán)間沒有固定的相對(duì)關(guān)系。定的相對(duì)關(guān)系。同步噴射分類：

8、同步噴射分類：A A、同時(shí)噴射、同時(shí)噴射所有噴油器并聯(lián)，同時(shí)噴油。兩次噴完一個(gè)循環(huán)的供油量。所有噴油器并聯(lián)，同時(shí)噴油。兩次噴完一個(gè)循環(huán)的供油量。不需對(duì)各缸工作情況進(jìn)行判斷，因此噴油器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)回路通不需對(duì)各缸工作情況進(jìn)行判斷，因此噴油器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)回路通用性好。只用于缸外噴射。用性好。只用于缸外噴射。進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮 作功作功作功作功 排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣1 13 34 42 21801803603605405407207200 0噴油噴油噴油噴油B B、分組噴射、分組噴射將氣缸分為兩組或三組

9、，所需燃油一次噴完。將氣缸分為兩組或三組，所需燃油一次噴完。進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮 作功作功作功作功 排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣1 13 34 42 21801803603605405400 0噴油噴油噴油噴油C C、順序噴射、順序噴射按各缸的進(jìn)氣順序間歇噴油。各缸噴油器相對(duì)獨(dú)立，可根據(jù)各缸每按各缸的進(jìn)氣順序間歇噴油。各缸噴油器相對(duì)獨(dú)立，可根據(jù)各缸每次燃燒所需的燃油量為各缸設(shè)定一個(gè)最佳噴油量和噴油時(shí)間，因次燃燒所需的燃油量為各缸設(shè)定一個(gè)最佳噴油量和噴油時(shí)間，因此可采用更稀薄的混和氣，獲得更佳的經(jīng)濟(jì)性和排放性。此

10、可采用更稀薄的混和氣，獲得更佳的經(jīng)濟(jì)性和排放性。但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮 作功作功作功作功 排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮壓縮壓縮 作功作功 排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣1 13 34 42 21801803603605405400 0噴油噴油噴油噴油2.2.32.2.3按控制原理分類：按控制原理分類：(1).(1).機(jī)械控制式汽油噴射系統(tǒng)（機(jī)械控制式汽油噴射系統(tǒng)（K, KEK, KE）氣流感知板通過機(jī)械機(jī)構(gòu)氣流感知板通過機(jī)械機(jī)構(gòu)控制供油管路油壓，從而控制供油管路油壓，從而控制汽油噴射量控制汽油噴射量連續(xù)噴射連續(xù)噴射機(jī)電混合控制系統(tǒng)

11、機(jī)電混合控制系統(tǒng)(2).(2).電控汽油噴射系統(tǒng)（電控汽油噴射系統(tǒng)（EFIEFI）特點(diǎn)：噴油器由電磁線圈驅(qū)動(dòng)，噴油量和時(shí)機(jī)完全由電控單元控制特點(diǎn)：噴油器由電磁線圈驅(qū)動(dòng)，噴油量和時(shí)機(jī)完全由電控單元控制1 1）據(jù)控制功能分：）據(jù)控制功能分：?jiǎn)我浑娍仄蛧娚湎到y(tǒng)；發(fā)動(dòng)機(jī)集中管理系統(tǒng)單一電控汽油噴射系統(tǒng)；發(fā)動(dòng)機(jī)集中管理系統(tǒng) 2.2.4.2.2.4.按進(jìn)氣量的測(cè)量方式分類按進(jìn)氣量的測(cè)量方式分類(1)(1)間接測(cè)量方式（通過其他參數(shù)的測(cè)量值推算出空氣流量）間接測(cè)量方式（通過其他參數(shù)的測(cè)量值推算出空氣流量）節(jié)氣門開度測(cè)量方式：又稱為節(jié)流節(jié)氣門開度測(cè)量方式：又稱為節(jié)流- -速度方式。這種方式是根速度方式。這種

12、方式是根據(jù)用節(jié)氣門傳感器測(cè)量的節(jié)氣門開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速推算出吸據(jù)用節(jié)氣門傳感器測(cè)量的節(jié)氣門開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速推算出吸入空氣量并計(jì)算燃料量。入空氣量并計(jì)算燃料量。 單點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)常采用這種方式（廢氣再循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)無法使單點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)常采用這種方式（廢氣再循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)無法使用）。用）。絕對(duì)壓力測(cè)量方式絕對(duì)壓力測(cè)量方式 又稱為速度又稱為速度- -密度方式。根據(jù)用壓力傳感器測(cè)量的進(jìn)氣管內(nèi)的密度方式。根據(jù)用壓力傳感器測(cè)量的進(jìn)氣管內(nèi)的絕對(duì)壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，推算出進(jìn)氣流量，從而確定燃油噴射絕對(duì)壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，推算出進(jìn)氣流量，從而確定燃油噴射射量。由于進(jìn)氣管中的壓力波功，這種方式的測(cè)量精度稍差射量。由于進(jìn)氣管中

13、的壓力波功，這種方式的測(cè)量精度稍差 采用間接測(cè)量方式的汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，進(jìn)氣阻力小，但采用間接測(cè)量方式的汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，進(jìn)氣阻力小，但是測(cè)量精度低，受外界條件影響大，需要對(duì)大氣壓力和進(jìn)氣溫是測(cè)量精度低，受外界條件影響大，需要對(duì)大氣壓力和進(jìn)氣溫度進(jìn)行修正。度進(jìn)行修正。(1)(1)直接測(cè)量方式（通過空氣流量計(jì)直接測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)吸直接測(cè)量方式（通過空氣流量計(jì)直接測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣量，后據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算每一循環(huán)的空氣量，從而計(jì)算入的空氣量，后據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算每一循環(huán)的空氣量，從而計(jì)算出循環(huán)基本噴射量）出循環(huán)基本噴射量）體積流量方式：采用翼板式或卡門渦流式空氣流量計(jì)測(cè)量進(jìn)入氣

14、體積流量方式：采用翼板式或卡門渦流式空氣流量計(jì)測(cè)量進(jìn)入氣缸的氣體體積流量，電控單元根據(jù)測(cè)出的空氣體積和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速缸的氣體體積流量，電控單元根據(jù)測(cè)出的空氣體積和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算每一循環(huán)的進(jìn)氣空氣體積流量，并進(jìn)行大氣壓力和溫度修正，計(jì)算每一循環(huán)的進(jìn)氣空氣體積流量，并進(jìn)行大氣壓力和溫度修正，再計(jì)算出該循環(huán)基本噴油量。再計(jì)算出該循環(huán)基本噴油量。質(zhì)量流量方式質(zhì)量流量方式采用熱線式或熱膜式空氣流量計(jì)直接測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入氣缸的采用熱線式或熱膜式空氣流量計(jì)直接測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入氣缸的空氣質(zhì)量流量，電控單元根據(jù)測(cè)出的空氣質(zhì)量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算空氣質(zhì)量流量，電控單元根據(jù)測(cè)出的空氣質(zhì)量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算每一循環(huán)的進(jìn)氣空氣質(zhì)量流量，再計(jì)算出該循環(huán)基本噴油量。每一循環(huán)的進(jìn)氣空氣質(zhì)量流量，再計(jì)算出該循環(huán)基本噴油量。測(cè)量精度高，反應(yīng)速度快。無需進(jìn)行大氣壓力和溫度修正。測(cè)量精度高，反應(yīng)速度快。無需進(jìn)行大氣壓力和溫度修正。2.32.3電控汽油噴射的主要優(yōu)點(diǎn)電控汽油噴射的主要優(yōu)點(diǎn)(1)沒有喉管，進(jìn)氣阻力小，充氣量增加，提高功率。沒有喉管，進(jìn)氣阻力小，充氣量增加，提高功率。(2)各種工況下所需混和氣空燃比計(jì)算精確，提高經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力各種工況下所需混和氣空燃比計(jì)算精確，提高經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。性。(3)多點(diǎn)噴射能保證各缸混和氣濃度相同，且采用較稀的混和氣，多點(diǎn)噴射能保證各缸混和氣濃度相同，且采用較稀的混