第4章-汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射控制

1、汽車電子控制技術(shù)汽車電子控制技術(shù)第第4章章 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射控制汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射控制3.4 EFI3.4 EFI系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制( (原理原理) )4.1 4.1 空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)4.2 4.2 燃油供給子系統(tǒng)燃油供給子系統(tǒng)4.3 4.3 電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)3.4 EFI3.4 EFI系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制( (原理原理) )影響汽油機(jī)影響汽油機(jī)完全燃燒的主要因素完全燃燒的主要因素：A/F值、燃燒時(shí)刻值、燃燒時(shí)刻。影響影響可燃混合氣可燃混合氣A/F值值的主要因素：的主要因素：噴油量、噴油正時(shí)。噴油量、噴油正時(shí)。內(nèi)燃機(jī)的主要技術(shù)之一是內(nèi)燃機(jī)的主要技術(shù)之一是完全燃燒完全燃燒。1.檢測(cè)：

2、發(fā)動(dòng)機(jī)工況、進(jìn)氣質(zhì)量；檢測(cè)：發(fā)動(dòng)機(jī)工況、進(jìn)氣質(zhì)量；2.控制：汽油噴射的時(shí)間、燃油質(zhì)量?？刂疲浩蛧娚涞臅r(shí)間、燃油質(zhì)量。3.4.1 3.4.1 噴油正時(shí)控制噴油正時(shí)控制 1 同步噴射同步噴射 噴射頻率與曲軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（或活塞行程）同噴射頻率與曲軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（或活塞行程）同步，即噴油時(shí)刻與曲軸的位置有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。步，即噴油時(shí)刻與曲軸的位置有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 ECU根據(jù)根據(jù)曲軸位置傳感器信號(hào)觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電路曲軸位置傳感器信號(hào)觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電路。2 異步噴射異步噴射 噴射頻率與曲軸的運(yùn)動(dòng)無相關(guān)關(guān)系，多為臨時(shí)噴射頻率與曲軸的運(yùn)動(dòng)無相關(guān)關(guān)系，多為臨時(shí)行的補(bǔ)充供油的情況，如行的補(bǔ)充供油的情況，如急加速時(shí)的異步噴射

3、急加速時(shí)的異步噴射。噴油正時(shí)即為噴油正時(shí)即為何時(shí)噴油何時(shí)噴油同步噴射分為三種類型同步噴射分為三種類型進(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 2噴油噴油噴油噴油1801803603605405400 0同時(shí)噴油同時(shí)噴油1.1.同時(shí)噴射同時(shí)噴射 所有噴射器共用一個(gè)噴所有噴射器共用一個(gè)噴油驅(qū)動(dòng)電路，每個(gè)工作循環(huán)油驅(qū)動(dòng)電路，每個(gè)工作循環(huán)噴油兩次。噴油兩次。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：不需要判定活塞的行不需要判定活塞的行程位置，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制電程位置，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制電路和軟件相對(duì)簡(jiǎn)單，噴油

4、驅(qū)路和軟件相對(duì)簡(jiǎn)單，噴油驅(qū)動(dòng)電路通用性好。動(dòng)電路通用性好。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：因噴油正時(shí)的工作循因噴油正時(shí)的工作循環(huán)無關(guān)，各缸的噴射時(shí)刻不環(huán)無關(guān)，各缸的噴射時(shí)刻不能同時(shí)達(dá)到最佳，各缸混合能同時(shí)達(dá)到最佳，各缸混合氣濃度不均勻。氣濃度不均勻。2.2.分組噴射分組噴射 將發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器分將發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器分組，由組，由ECU控制噴油過控制噴油過程分組交替噴射。程分組交替噴射。 其工作原理與同時(shí)噴其工作原理與同時(shí)噴射相同。射相同。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 2噴油噴油噴油噴

5、油1801803603605405400 0分組噴油分組噴油720720 順序噴射根據(jù)曲軸位置順序噴射根據(jù)曲軸位置傳感器信號(hào)判定各缸活塞的傳感器信號(hào)判定各缸活塞的行程位置，行程位置，ECU分別單獨(dú)對(duì)分別單獨(dú)對(duì)各缸進(jìn)行噴油?？刂齐娐返母鞲走M(jìn)行噴油?？刂齐娐返尿?qū)動(dòng)電路與氣缸數(shù)相同。驅(qū)動(dòng)電路與氣缸數(shù)相同。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：噴油正時(shí)可在各缸工：噴油正時(shí)可在各缸工作循環(huán)的最佳時(shí)刻進(jìn)行，控作循環(huán)的最佳時(shí)刻進(jìn)行，控制精度好，各缸混合氣濃度制精度好，各缸混合氣濃度均勻。均勻。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：需要判定活塞的行程：需要判定活塞的行程位置，噴油驅(qū)動(dòng)電路，系統(tǒng)位置，噴油驅(qū)動(dòng)電路，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制電路和控制軟件結(jié)構(gòu)、控制電路和控制軟

6、件復(fù)雜。復(fù)雜。3.3.順序噴射順序噴射 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 2噴油噴油噴油噴油1801803603605405400 0順序噴油順序噴油720720 噴油量控制實(shí)質(zhì)上是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的特定狀態(tài)所噴油量控制實(shí)質(zhì)上是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的特定狀態(tài)所設(shè)定的目標(biāo)，對(duì)設(shè)定的目標(biāo)，對(duì)噴油持續(xù)時(shí)間噴油持續(xù)時(shí)間實(shí)施控制。實(shí)施控制。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況和噴油器結(jié)構(gòu)確定后，每一循環(huán)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況和噴油器結(jié)構(gòu)確定后，每一循環(huán)噴油量取決于由噴油量取決于由ECU控制的噴油器噴射持續(xù)時(shí)間?？?/p>

7、制的噴油器噴射持續(xù)時(shí)間。噴射持續(xù)時(shí)間轉(zhuǎn)換為噴射脈寬的方式。噴射持續(xù)時(shí)間轉(zhuǎn)換為噴射脈寬的方式。 噴油器結(jié)構(gòu)噴油器結(jié)構(gòu)將在將在第第4章章介紹。介紹。3.4.2 3.4.2 噴油量控制噴油量控制發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量控制主要有：發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量控制主要有： 1.1.穩(wěn)定工況的噴油量控制；穩(wěn)定工況的噴油量控制； 2.2.過渡工況的噴油量控制。過渡工況的噴油量控制。1）基本噴油量）基本噴油量 1 以空氣流量為控制的基以空氣流量為控制的基 礎(chǔ)；空氣進(jìn)氣質(zhì)量采礎(chǔ)；空氣進(jìn)氣質(zhì)量采 用流量傳感器檢測(cè)。用流量傳感器檢測(cè)。 2 以空氣流量與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制基本噴油量以空氣流量與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制基本噴油量 的因素；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采

8、用轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)。的因素；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采用轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)。2）校正噴油量校正噴油量 用節(jié)氣門位置、冷卻水溫、空氣溫度等傳感用節(jié)氣門位置、冷卻水溫、空氣溫度等傳感器檢測(cè)到的表征發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況的信號(hào)作為噴油器檢測(cè)到的表征發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況的信號(hào)作為噴油量的校正，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。量的校正，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。1 1）燃油質(zhì)量計(jì)算）燃油質(zhì)量計(jì)算 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況運(yùn)行工況確定確定目標(biāo)空燃比目標(biāo)空燃比(A/F) 。1.1.穩(wěn)定工況的噴油量控制穩(wěn)定工況的噴油量控制 Ga: 一個(gè)工作循環(huán)吸入氣缸的空氣質(zhì)量，單位一個(gè)工作循環(huán)吸入氣缸的空氣質(zhì)量，單位g Gf : 一個(gè)工作循環(huán)需要的燃油質(zhì)量，單位一個(gè)工作

9、循環(huán)需要的燃油質(zhì)量，單位g燃油質(zhì)量計(jì)算燃油質(zhì)量計(jì)算: Gf Ga / (A/F) 目標(biāo)空燃比：目標(biāo)空燃比：(A/F)Ga / Gf2 2）吸入氣缸的空氣質(zhì)量）吸入氣缸的空氣質(zhì)量Ga 吸入氣缸的空氣質(zhì)量根據(jù)吸入氣缸的空氣質(zhì)量根據(jù)空氣流量計(jì)，進(jìn)氣空氣流量計(jì)，進(jìn)氣溫度傳感器、進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器、大氣壓溫度傳感器、進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器、大氣壓力傳感器力傳感器的檢測(cè)值獲得。（將在第的檢測(cè)值獲得。（將在第4章介紹）章介紹） 噴油器結(jié)構(gòu)確定后，其單位時(shí)間的噴油量保持噴油器結(jié)構(gòu)確定后，其單位時(shí)間的噴油量保持不變，則不變，則一個(gè)工作循環(huán)需要的燃油量可以通過噴油一個(gè)工作循環(huán)需要的燃油量可以通過噴油器的器的噴

10、射持續(xù)時(shí)間噴射持續(xù)時(shí)間來實(shí)現(xiàn)的。來實(shí)現(xiàn)的。 由于由于ECU發(fā)出的發(fā)出的噴射持續(xù)時(shí)間控制指令是脈沖噴射持續(xù)時(shí)間控制指令是脈沖型信號(hào)，該脈沖的寬度（簡(jiǎn)稱為型信號(hào)，該脈沖的寬度（簡(jiǎn)稱為噴射脈寬噴射脈寬）就決定）就決定了噴射持續(xù)時(shí)間。了噴射持續(xù)時(shí)間。3 3）噴射持續(xù)時(shí)間）噴射持續(xù)時(shí)間720 720 720 如圖對(duì)一個(gè)缸的噴射脈寬如圖對(duì)一個(gè)缸的噴射脈寬噴射脈寬噴射脈寬 基本基本噴射脈寬噴射脈寬 Tp 以空氣流量為控制的基礎(chǔ)；以空氣流量為控制的基礎(chǔ)；Tp的計(jì)算與的計(jì)算與流量計(jì)的類型有關(guān)流量計(jì)的類型有關(guān)。EFI 采用的流量采用的流量計(jì)有如下幾種：計(jì)有如下幾種：4 4）基本噴射脈寬）基本噴射脈寬1 葉片式空氣

11、流量計(jì)葉片式空氣流量計(jì)2 卡門渦流式空氣流量計(jì)卡門渦流式空氣流量計(jì)3 熱線式空氣流量計(jì)熱線式空氣流量計(jì)4 熱膜式空氣流量計(jì)熱膜式空氣流量計(jì)其結(jié)構(gòu)和原理在第其結(jié)構(gòu)和原理在第4章介紹。章介紹。 噴油持續(xù)時(shí)間噴油持續(xù)時(shí)間T 為為 T=TPFc+Tu TP：基本噴射時(shí)間，：基本噴射時(shí)間，ms Tu：噴油器無效噴射時(shí)間，：噴油器無效噴射時(shí)間， ms Fc：基本噴射時(shí)間的修正系數(shù)，該系數(shù)根據(jù)：基本噴射時(shí)間的修正系數(shù)，該系數(shù)根據(jù) 發(fā)動(dòng)機(jī)的各種工況和特殊要求確定的。發(fā)動(dòng)機(jī)的各種工況和特殊要求確定的。5 5）基本噴射時(shí)間修正基本噴射時(shí)間修正1) 與溫度相關(guān)的燃油修正與溫度相關(guān)的燃油修正2) 過渡工況的燃油修正過

12、渡工況的燃油修正3) 大負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速工況燃油增量修正大負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速工況燃油增量修正4) 空燃比反饋控制修正空燃比反饋控制修正5) 學(xué)習(xí)空燃比控制修正學(xué)習(xí)空燃比控制修正修正系數(shù)修正系數(shù)Fc包括：包括：Tu的修正：的修正：6) 無效噴射時(shí)間修正無效噴射時(shí)間修正1)1)與溫度相關(guān)的燃油修正與溫度相關(guān)的燃油修正 發(fā)動(dòng)機(jī)工作處于低溫發(fā)動(dòng)機(jī)工作處于低溫汽油霧化不良汽油霧化不良，處于高溫，處于高溫汽油形成飽和蒸汽，汽油形成飽和蒸汽，均減少了噴油量。均減少了噴油量。燃油修正項(xiàng)燃油修正項(xiàng)修修 正正 原原 因因冷啟動(dòng)燃油冷啟動(dòng)燃油加濃修正加濃修正發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低，轉(zhuǎn)速低，附壁現(xiàn)象嚴(yán)重，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低，轉(zhuǎn)速低，附壁現(xiàn)象嚴(yán)

13、重，燃油不容易氣化。燃油不容易氣化。冷啟動(dòng)后燃油冷啟動(dòng)后燃油加濃修正加濃修正發(fā)動(dòng)機(jī)仍然處于低溫，汽油霧化不良，附發(fā)動(dòng)機(jī)仍然處于低溫，汽油霧化不良，附壁現(xiàn)象仍存在。壁現(xiàn)象仍存在。 暖機(jī)燃油暖機(jī)燃油加濃修正加濃修正補(bǔ)償冷態(tài)時(shí)的汽油氣化不足引起供油量不補(bǔ)償冷態(tài)時(shí)的汽油氣化不足引起供油量不足，修正系數(shù)隨發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高而減小。足，修正系數(shù)隨發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高而減小。 高溫燃油高溫燃油加濃修正加濃修正高溫使燃油總管的汽油形成飽和蒸汽而減高溫使燃油總管的汽油形成飽和蒸汽而減少了噴油量。少了噴油量。2)2)過渡工況的燃油修正過渡工況的燃油修正燃油修正項(xiàng)燃油修正項(xiàng)修修 正正 原原 因因加加 速速燃油修正燃油修正加速

14、時(shí)，進(jìn)氣系統(tǒng)壓力增高產(chǎn)生附加速時(shí)，進(jìn)氣系統(tǒng)壓力增高產(chǎn)生附壁現(xiàn)象，需燃油壁現(xiàn)象，需燃油加濃修正加濃修正。減減 速速燃油修正燃油修正減速時(shí)，進(jìn)氣系統(tǒng)壓力降低產(chǎn)生加減速時(shí)，進(jìn)氣系統(tǒng)壓力降低產(chǎn)生加快附壁燃油氣化，需燃油濃度降低快附壁燃油氣化，需燃油濃度降低修正。修正。急加速時(shí)急加速時(shí)異步噴射異步噴射急加速時(shí)負(fù)荷突然增大使得燃油供急加速時(shí)負(fù)荷突然增大使得燃油供給產(chǎn)生滯后現(xiàn)象，需給產(chǎn)生滯后現(xiàn)象，需臨時(shí)性補(bǔ)油臨時(shí)性補(bǔ)油。3)3)大負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速穩(wěn)定工況燃油增量修正大負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速穩(wěn)定工況燃油增量修正 提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。4)4)空燃比空燃比反饋反饋控制修正控制修正 為了滿足排放法規(guī)要求。通過

15、氧傳感器檢測(cè)，并實(shí)施為了滿足排放法規(guī)要求。通過氧傳感器檢測(cè)，并實(shí)施反饋閉環(huán)控制，使得混合氣濃度在理論反饋閉環(huán)控制，使得混合氣濃度在理論A/F值附近。值附近。5)5)學(xué)習(xí)空燃比控制修正學(xué)習(xí)空燃比控制修正 經(jīng)過一定時(shí)間運(yùn)行后，系統(tǒng)的參數(shù)發(fā)生變化，經(jīng)過一定時(shí)間運(yùn)行后，系統(tǒng)的參數(shù)發(fā)生變化，空燃空燃比按原來比按原來系統(tǒng)的參數(shù)實(shí)施系統(tǒng)的參數(shù)實(shí)施控制就會(huì)產(chǎn)生偏離?？刂凭蜁?huì)產(chǎn)生偏離。6)6)無效噴射時(shí)間修正無效噴射時(shí)間修正 由于噴油器的機(jī)械慣性和磁滯現(xiàn)象，導(dǎo)致電磁閥動(dòng)作由于噴油器的機(jī)械慣性和磁滯現(xiàn)象，導(dǎo)致電磁閥動(dòng)作滯后，產(chǎn)生無效噴射時(shí)間。滯后，產(chǎn)生無效噴射時(shí)間。EFIEFI系統(tǒng)主要由三個(gè)子系統(tǒng)組成：系統(tǒng)主要由

16、三個(gè)子系統(tǒng)組成： 空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng) 燃料供給系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng) 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)(ECU) 第第4章章 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射控制系統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射控制系統(tǒng)電控噴射工作演示電控噴射工作演示空氣流量計(jì)空氣流量計(jì)汽油噴油器汽油噴油器控制單元控制單元4.1 4.1 空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)L型型EFI系統(tǒng)進(jìn)氣過程為：系統(tǒng)進(jìn)氣過程為：4.1.14.1.1空氣供給系統(tǒng)的類型空氣供給系統(tǒng)的類型 根據(jù)空氣供給系統(tǒng)的計(jì)量方式，根據(jù)空氣供給系統(tǒng)的計(jì)量方式，EFI 可分為可分為: L型型EFI 系統(tǒng)系統(tǒng)：通過空氣流量計(jì)檢測(cè)并計(jì)量空氣質(zhì)量。：通過空氣流量計(jì)檢測(cè)并計(jì)量空氣質(zhì)量。 D型型EFI 系統(tǒng)系統(tǒng)：通過進(jìn)氣

17、流歧管絕對(duì)壓力傳感器檢測(cè)，：通過進(jìn)氣流歧管絕對(duì)壓力傳感器檢測(cè)， 間接計(jì)量空氣質(zhì)量。間接計(jì)量空氣質(zhì)量?？諝鉃V清器空氣濾清器進(jìn)氣歧管進(jìn)氣歧管節(jié)氣門節(jié)氣門空氣流量計(jì)空氣流量計(jì)進(jìn)氣閥門進(jìn)氣閥門穩(wěn)壓腔穩(wěn)壓腔發(fā)動(dòng)機(jī)各缸發(fā)動(dòng)機(jī)各缸空氣閥空氣閥（D型無）型無）空氣空氣濾清器濾清器空氣空氣流量計(jì)流量計(jì)節(jié)氣門體節(jié)氣門體ECU怠速控制閥怠速控制閥空氣閥空氣閥節(jié)氣門節(jié)氣門L型型EFI 系統(tǒng)系統(tǒng)D型型EFI 系統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)氣子系統(tǒng)示意圖進(jìn)氣子系統(tǒng)示意圖 進(jìn)氣量的多少進(jìn)氣量的多少取決與節(jié)氣門的取決與節(jié)氣門的開度開度和節(jié)氣門和節(jié)氣門兩側(cè)的兩側(cè)的壓差壓差。進(jìn)氣子系統(tǒng)的主要組成進(jìn)氣子系統(tǒng)的主要組成1. 空氣濾清器空氣濾清器2. 空

18、氣流量計(jì)空氣流量計(jì) D型型EFI 系統(tǒng)無，系統(tǒng)無，在控制系統(tǒng)在控制系統(tǒng)(ECU)節(jié)節(jié)介紹。介紹。 3. 節(jié)氣門體節(jié)氣門體 （見右圖）（見右圖）4. 怠速控制閥怠速控制閥 4.1.2介紹介紹 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一般情況下，空氣流量隨節(jié)氣門開發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一般情況下，空氣流量隨節(jié)氣門開度成正比變化。但在怠速轉(zhuǎn)速度成正比變化。但在怠速轉(zhuǎn)速(300- -1000r/min)工況工況時(shí)，通過節(jié)氣門的空氣流量幾乎為零。利用節(jié)氣門時(shí)，通過節(jié)氣門的空氣流量幾乎為零。利用節(jié)氣門后部真空度增大，打開怠速旁通空氣閥，以滿足怠后部真空度增大，打開怠速旁通空氣閥，以滿足怠速工況的要求。速工況的要求。 現(xiàn)代現(xiàn)代EFI系統(tǒng)系統(tǒng)是由是由

19、ECU指令控制怠速控制閥指令控制怠速控制閥，改變怠速通道流通截面，適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速及負(fù)改變怠速通道流通截面，適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速及負(fù)荷。怠速控制還可以兼顧冷啟動(dòng)、暖機(jī)以及怠速工荷。怠速控制還可以兼顧冷啟動(dòng)、暖機(jī)以及怠速工況下如：汽車空調(diào)、發(fā)電機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的需況下如：汽車空調(diào)、發(fā)電機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的需求。求。4.1.24.1.2怠速進(jìn)氣裝置怠速進(jìn)氣裝置怠速進(jìn)氣控制示意圖怠速進(jìn)氣控制示意圖溫度感應(yīng)式流量控制閥溫度感應(yīng)式流量控制閥怠速控制閥圖片怠速控制閥圖片4.24.2 燃油供給子系統(tǒng)燃油供給子系統(tǒng)功用：功用： 利用燃油泵提供的壓力，將燃油從燃油箱中利用燃油泵提供的壓力，將燃油從燃油箱中吸出

20、，經(jīng)由濾清器過慮后，壓送到各噴油器。噴吸出，經(jīng)由濾清器過慮后，壓送到各噴油器。噴油器根據(jù)油器根據(jù)ECU發(fā)出的指令將燃油按計(jì)算量噴入各發(fā)出的指令將燃油按計(jì)算量噴入各進(jìn)氣歧管或穩(wěn)壓箱中，與流入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣進(jìn)行進(jìn)氣歧管或穩(wěn)壓箱中，與流入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣進(jìn)行混合形成混合氣?；旌闲纬苫旌蠚?。噴油器的數(shù)量噴油器的數(shù)量1）單點(diǎn)噴射）單點(diǎn)噴射 噴射在節(jié)氣門上方，噴噴射在節(jié)氣門上方，噴油器裝在節(jié)氣門上方。油器裝在節(jié)氣門上方。2）多點(diǎn)噴射）多點(diǎn)噴射 噴射在進(jìn)氣門前，噴噴射在進(jìn)氣門前，噴油器裝在進(jìn)氣管上。油器裝在進(jìn)氣管上。2.噴油器結(jié)構(gòu)噴油器結(jié)構(gòu) 1）機(jī)械式）機(jī)械式 2）電子控制式）電子控制式 3）機(jī)電混合控制式）機(jī)電

21、混合控制式3.噴射方式噴射方式 1）間歇噴射或脈沖噴射）間歇噴射或脈沖噴射 2）連續(xù)噴射或穩(wěn)定噴射）連續(xù)噴射或穩(wěn)定噴射4.缸外噴射和缸內(nèi)噴射缸外噴射和缸內(nèi)噴射缸外缸外多點(diǎn)噴射圖片多點(diǎn)噴射圖片4.24.2 燃油供給子系統(tǒng)燃油供給子系統(tǒng)汽油泵汽油泵回油管回油管汽油濾清器汽油濾清器油油壓壓調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)器器輸油管路輸油管路噴油器噴油器燃油軌燃油軌 1.燃油供給子系統(tǒng)的組成燃油供給子系統(tǒng)的組成燃油供給系統(tǒng)框圖燃油供給系統(tǒng)框圖燃油濾清器燃油濾清器進(jìn)氣歧管進(jìn)氣歧管燃油箱燃油箱發(fā)動(dòng)機(jī)各缸發(fā)動(dòng)機(jī)各缸調(diào)壓器調(diào)壓器燃油泵燃油泵燃油軌燃油軌各噴油器各噴油器高壓油高壓油低壓油低壓油混合可燃?xì)饣旌峡扇細(xì)馊加腿加头峙涔芊峙涔車?/p>

22、油器和噴油器和燃油軌圖片燃油軌圖片油油壓壓調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)器器4.2.1 燃油泵燃油泵功用功用：將燃油從油箱中吸出并加壓。：將燃油從油箱中吸出并加壓。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：電動(dòng)燃油泵，與普通工業(yè)小型泵基本相同。：電動(dòng)燃油泵，與普通工業(yè)小型泵基本相同。 在現(xiàn)代汽車多采用雙級(jí)電動(dòng)燃油泵。在現(xiàn)代汽車多采用雙級(jí)電動(dòng)燃油泵。燃油泵燃油泵圖片圖片4.2.2 4.2.2 燃油壓力調(diào)節(jié)器燃油壓力調(diào)節(jié)器功用功用：穩(wěn)定噴油器輸入端：穩(wěn)定噴油器輸入端(進(jìn)油進(jìn)油)和輸出端和輸出端(噴油噴油)的壓的壓 力差，減小壓差變化對(duì)燃油噴射量的影響。力差，減小壓差變化對(duì)燃油噴射量的影響。 保持噴油壓力恒定。過量的壓力油將通過此保持噴油壓力恒定。過量

23、的壓力油將通過此 壓力調(diào)節(jié)器無損失地返回到油箱。壓力調(diào)節(jié)器無損失地返回到油箱。原理原理：彈簧膜片式壓力調(diào)節(jié)器，利用燃油總管的壓：彈簧膜片式壓力調(diào)節(jié)器，利用燃油總管的壓 力力(一般恒定不變一般恒定不變)與進(jìn)氣歧管壓力與進(jìn)氣歧管壓力(隨發(fā)動(dòng)機(jī)隨發(fā)動(dòng)機(jī) 工況而變工況而變)之差，通過彈簧之差，通過彈簧(預(yù)置壓力預(yù)置壓力)和膜片和膜片 調(diào)節(jié)噴油器兩端的壓差調(diào)節(jié)噴油器兩端的壓差(絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力)。壓力調(diào)節(jié)器裝在分配管的后端。壓力調(diào)節(jié)器裝在分配管的后端。結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：燃油壓力調(diào)節(jié)器圖片燃油壓力調(diào)節(jié)器圖片功用：功用：根據(jù)根據(jù)ECU發(fā)出的噴油脈沖信號(hào)，精確控制發(fā)出的噴油脈沖信號(hào)，精確控制燃油的噴射量

24、。燃油的噴射量。4.2.3 4.2.3 噴油器噴油器閥座閥座閥體閥體彈簧彈簧噴孔噴孔噴油器體噴油器體護(hù)套護(hù)套擋塊擋塊銜鐵銜鐵電磁線圈電磁線圈外殼外殼結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：主要由電磁線圈、銜鐵、彈簧、噴嘴和閥門組成。主要由電磁線圈、銜鐵、彈簧、噴嘴和閥門組成。 (閥門的結(jié)構(gòu)有軸針式、球閥式、片閥式等）閥門的結(jié)構(gòu)有軸針式、球閥式、片閥式等）1.噴油器的結(jié)構(gòu)與工作原理噴油器的結(jié)構(gòu)與工作原理球閥式電磁噴油器結(jié)構(gòu)示意圖球閥式電磁噴油器結(jié)構(gòu)示意圖 當(dāng)當(dāng)ECU發(fā)出的噴油脈沖信號(hào)時(shí)，電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路觸發(fā)出的噴油脈沖信號(hào)時(shí)，電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路觸發(fā)接通，產(chǎn)生電磁力，吸動(dòng)銜鐵帶動(dòng)閥芯打開閥門。噴油發(fā)接通，產(chǎn)生電磁力，吸動(dòng)銜鐵帶

25、動(dòng)閥芯打開閥門。噴油脈沖信號(hào)結(jié)束時(shí)，電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路切斷，電磁力消失，脈沖信號(hào)結(jié)束時(shí)，電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路切斷，電磁力消失，閥芯在彈簧的作用下回位，閥門關(guān)閉。閥芯在彈簧的作用下回位，閥門關(guān)閉。工作原理：工作原理： 以下幾種電磁噴油器的主要區(qū)別在閥門的閥口和閥芯以下幾種電磁噴油器的主要區(qū)別在閥門的閥口和閥芯結(jié)構(gòu)上的不同。工作原理基本相同。結(jié)構(gòu)上的不同。工作原理基本相同。類類 型型 特特 點(diǎn)點(diǎn)軸針式軸針式電磁噴油器電磁噴油器利用軸針狀閥芯的移動(dòng)使圓孔形閥口開閉。軸利用軸針狀閥芯的移動(dòng)使圓孔形閥口開閉。軸針狀閥芯有利于燃油霧化。針狀閥芯有利于燃油霧化。球閥式球閥式電磁噴油器電磁噴油器利用球狀閥芯的移動(dòng)使

26、圓孔形閥口開閉。球狀利用球狀閥芯的移動(dòng)使圓孔形閥口開閉。球狀閥芯有自動(dòng)定心的作用，質(zhì)量輕、密封性好、閥芯有自動(dòng)定心的作用，質(zhì)量輕、密封性好、動(dòng)態(tài)流量范圍大。動(dòng)態(tài)流量范圍大。片閥式片閥式電磁噴油器電磁噴油器利用圓形平面狀閥芯的移動(dòng)使孔式閥口開閉。利用圓形平面狀閥芯的移動(dòng)使孔式閥口開閉。片閥式閥芯有質(zhì)量更輕、耐久性、重復(fù)精度高片閥式閥芯有質(zhì)量更輕、耐久性、重復(fù)精度高、抗堵塞性好、動(dòng)態(tài)流量范圍更大、噪聲低。、抗堵塞性好、動(dòng)態(tài)流量范圍更大、噪聲低。1 1）電磁噴油器的無效噴射時(shí)間與工作特性）電磁噴油器的無效噴射時(shí)間與工作特性 由于噴油器閥芯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械慣性和電磁由于噴油器閥芯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械慣性和電磁

27、線圈的磁滯現(xiàn)象，導(dǎo)致電磁閥閥芯動(dòng)作滯后，產(chǎn)線圈的磁滯現(xiàn)象，導(dǎo)致電磁閥閥芯動(dòng)作滯后，產(chǎn)生無效噴射時(shí)間。生無效噴射時(shí)間。 Tu To- Tc 式中式中 To：電磁閥閥芯滯后開啟時(shí)間；：電磁閥閥芯滯后開啟時(shí)間； Tc：電磁閥閥芯滯后關(guān)閉時(shí)間。：電磁閥閥芯滯后關(guān)閉時(shí)間。2.2.電磁噴油器特性電磁噴油器特性1 靜態(tài)流量靜態(tài)流量Q： 在規(guī)定壓力下，閥芯處于最大開啟狀態(tài)，單在規(guī)定壓力下，閥芯處于最大開啟狀態(tài)，單位時(shí)間噴射的燃油量（單位：位時(shí)間噴射的燃油量（單位：mm3/ms）2 2）電磁噴油器流量特性）電磁噴油器流量特性2 動(dòng)態(tài)流量動(dòng)態(tài)流量q： 在規(guī)定壓力下，在某一通電時(shí)間在規(guī)定壓力下，在某一通電時(shí)間( 可

28、用噴油信可用噴油信號(hào)的脈沖寬度表示，簡(jiǎn)稱噴射脈寬號(hào)的脈沖寬度表示，簡(jiǎn)稱噴射脈寬) Ti 內(nèi)噴射的內(nèi)噴射的 燃燃油量油量(單位：?jiǎn)挝唬簃m3/pluse)3 動(dòng)態(tài)流量動(dòng)態(tài)流量 q 與靜態(tài)流量與靜態(tài)流量Q關(guān)系關(guān)系 式中式中 Q ：靜態(tài)流量，單位：靜態(tài)流量，單位：mm3/ms； Ti ：通電時(shí)間：通電時(shí)間(噴射脈寬噴射脈寬) ，單位：，單位：ms； Tu：無效噴射時(shí)間單位：無效噴射時(shí)間單位：ms；)(60uiTTQq 3 3）電磁噴油器基本性能指標(biāo)）電磁噴油器基本性能指標(biāo) 1 最小線性動(dòng)態(tài)流量最小線性動(dòng)態(tài)流量 q min 2 最大線性動(dòng)態(tài)流量最大線性動(dòng)態(tài)流量 q max 3 動(dòng)態(tài)流量范圍動(dòng)態(tài)流量范圍

29、 Rd按電磁線圈的電阻值分為按電磁線圈的電阻值分為 1 高阻電壓高阻電壓驅(qū)動(dòng)型：電磁線圈電阻值驅(qū)動(dòng)型：電磁線圈電阻值1217 ； 2 低阻電壓低阻電壓驅(qū)動(dòng)型：電磁線圈電阻值驅(qū)動(dòng)型：電磁線圈電阻值0.36 ； 3 低阻電流低阻電流驅(qū)動(dòng)型：電磁線圈電阻值驅(qū)動(dòng)型：電磁線圈電阻值0.36 。3. 3. 電磁噴油器驅(qū)動(dòng)電路電磁噴油器驅(qū)動(dòng)電路 低阻電流驅(qū)動(dòng)型低阻電流驅(qū)動(dòng)型的無效噴油時(shí)間最短，的無效噴油時(shí)間最短，動(dòng)態(tài)響應(yīng)最快；動(dòng)態(tài)響應(yīng)最快； 低阻電壓驅(qū)動(dòng)型低阻電壓驅(qū)動(dòng)型次之；次之； 高阻電壓驅(qū)動(dòng)型高阻電壓驅(qū)動(dòng)型最差。最差。低阻電流驅(qū)動(dòng)型低阻電流驅(qū)動(dòng)型驅(qū)動(dòng)電路圖驅(qū)動(dòng)電路圖 電子控制系統(tǒng)組成：電子控制系統(tǒng)組成：

30、電子控制裝置電子控制裝置、傳感器、執(zhí)行器傳感器、執(zhí)行器4.3 4.3 電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)4.3.14.3.1電子控制裝置電子控制裝置1.1.功能功能：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和車輛的運(yùn)行狀態(tài)確定燃油根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和車輛的運(yùn)行狀態(tài)確定燃油 最佳噴射量，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳噴射量，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳空燃比最佳空燃比。 ECU 圖片圖片 ECU 圖片圖片1 1 獲得進(jìn)氣量獲得進(jìn)氣量 根據(jù)根據(jù)進(jìn)氣歧管壓力傳感器進(jìn)氣歧管壓力傳感器或或空氣流量計(jì)空氣流量計(jì)獲得進(jìn)獲得進(jìn)氣量；氣量；2 2 獲得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速獲得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 根據(jù)根據(jù)曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器獲得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；獲得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；3 3 計(jì)算基本噴射

31、脈寬計(jì)算基本噴射脈寬 根據(jù)進(jìn)氣量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算基本噴射脈寬；根據(jù)進(jìn)氣量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算基本噴射脈寬；4 4 確定最佳噴射脈寬確定最佳噴射脈寬 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫冷卻水溫、節(jié)氣門開度節(jié)氣門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)工發(fā)動(dòng)機(jī)工況、車輛工況況、車輛工況等參數(shù)對(duì)基本噴射脈寬進(jìn)行修正，確等參數(shù)對(duì)基本噴射脈寬進(jìn)行修正，確定最佳噴射脈寬（噴油持續(xù)時(shí)間）。定最佳噴射脈寬（噴油持續(xù)時(shí)間）。2.2.主要工作過程主要工作過程1.1.輸入回路輸入回路 傳感器檢測(cè)的信號(hào)經(jīng)過輸入回路濾波、整形、傳感器檢測(cè)的信號(hào)經(jīng)過輸入回路濾波、整形、放大等處理，其中模擬信號(hào)經(jīng)放大等處理，其中模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后輸入到轉(zhuǎn)換后輸入到I/O接

32、口，數(shù)字信號(hào)直接輸入到接口，數(shù)字信號(hào)直接輸入到I/O接口。接口。2.2. A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 輸入回路中的模擬信號(hào)經(jīng)輸入回路中的模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后輸入到轉(zhuǎn)換后輸入到I/O接口。接口。3.3.輸出回路輸出回路 將將微型計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)微型計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器工作的信號(hào)。執(zhí)行器工作的信號(hào)。4.4.微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī) 由由CPU、 I/O接口、存儲(chǔ)器（接口、存儲(chǔ)器（ROM，RAM）組成，其作用是根據(jù)傳感器檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工組成，其作用是根據(jù)傳感器檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況中各種參數(shù)信號(hào)的變化，進(jìn)行運(yùn)算處理，尋求況中各種參數(shù)信號(hào)的變化，進(jìn)行運(yùn)算處理，尋求最優(yōu)控制目

33、標(biāo)，最優(yōu)控制目標(biāo)， 通過通過 I/O接口對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行適時(shí)接口對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行適時(shí)控制。存儲(chǔ)器控制。存儲(chǔ)器 ROM 存放控制程序軟件、數(shù)學(xué)模存放控制程序軟件、數(shù)學(xué)模型、控制序列參數(shù)。型、控制序列參數(shù)。功能：功能：測(cè)量或檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下的各種工作測(cè)量或檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下的各種工作 參數(shù)，并將這些工作參數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。參數(shù)，并將這些工作參數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。4.3.2 4.3.2 傳感器傳感器空氣流量計(jì)空氣流量計(jì)進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器器節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器進(jìn)氣溫度傳感器進(jìn)氣溫度傳感器冷卻水溫傳感器冷卻水溫傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中常用的傳感器有：發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中常用的傳感器

34、有：曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器車速傳感器車速傳感器爆震傳感器爆震傳感器氧傳感器氧傳感器 傳感器的輸出信號(hào)有：模擬信號(hào)、數(shù)字開關(guān)傳感器的輸出信號(hào)有：模擬信號(hào)、數(shù)字開關(guān)量信號(hào)、和連續(xù)脈沖數(shù)字信號(hào)。量信號(hào)、和連續(xù)脈沖數(shù)字信號(hào)?？ㄩT空氣流量計(jì)卡門空氣流量計(jì)1卡門空氣流量計(jì)卡門空氣流量計(jì)2熱線式空氣流量傳感器熱線式空氣流量傳感器葉片式空氣流量傳感器葉片式空氣流量傳感器空氣流量計(jì)空氣流量計(jì)熱膜式空氣流量傳感器熱膜式空氣流量傳感器熱線式空氣流量傳感器熱線式空氣流量傳感器功能：功能：檢測(cè)進(jìn)氣流量。檢測(cè)進(jìn)氣流量。進(jìn)氣壓力傳感器進(jìn)氣壓力傳感器功能：功能：檢測(cè)進(jìn)氣質(zhì)量。檢測(cè)進(jìn)氣質(zhì)量

35、。節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門閥體總成節(jié)氣門閥體總成功能：功能：檢測(cè)節(jié)氣門開度。檢測(cè)節(jié)氣門開度。進(jìn)氣溫度傳感器進(jìn)氣溫度傳感器功能：功能：檢測(cè)進(jìn)氣質(zhì)量。檢測(cè)進(jìn)氣質(zhì)量。冷卻水溫傳感器冷卻水溫傳感器功能：功能：檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度。檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度。曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器功能：功能：檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的位置。檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的位置。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器功能：功能：檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。車速傳感器車速傳感器氧傳感器氧傳感器功能：功能：檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放。檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放。爆震傳感器爆震傳感器功能：功能：檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的微暴檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的微暴震震。3.3.電子控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成電子控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成ECU I/O輸輸入入回回路路CPU存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器A/D空氣流量空氣流量 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速節(jié)氣門位置節(jié)氣門位置冷卻水溫冷卻水溫進(jìn)氣溫度