電控發(fā)動機單元四--課件

1、單元四 燃油噴射系統(tǒng)的控制任務一 認知噴油正時的控制電路【任務目標】1掌握噴油正時的控制目的2了解噴油正時的控制方法3熟悉噴油正時的控制電路4掌握噴油正時的控制一、同時噴射控制的控制電路由圖4-1中可以看出，所有噴油器均為并聯(lián)連接。當點火開關置于“ON”位置時，電源“+”極便同時加到四個噴油器電磁線圈的一端。ECU根據(jù)發(fā)動機轉速傳感器輸送的噴油基準信號，向噴油器發(fā)出控制指令，控制大功率晶體管的導通和截止，從而控制各噴油器電磁線圈的電路同時接通和切斷，使各缸噴油器同時噴油。通常曲軸每轉360，各缸噴油器同時噴油一次。由于在發(fā)動機的一個工作循環(huán)中各缸同時噴油兩次，因此這種噴油方式也稱同時雙次噴射。

2、兩次噴射的汽油，在進氣門打開的時一起進入氣缸。圖4-2所示 為同時噴射控制的噴油正時。由于這種噴射方式是所有各缸噴油器同時噴射，所以噴油正時與發(fā)動機進氣、壓縮、作功、排氣的工作循環(huán)沒有關系。其缺點是由于各缸所有對應的噴油時間不可能最佳，會造成各缸的混合氣形成不一樣。但這種噴射方式不需要氣缸判別信號，且控制電路結構和軟件比較簡單，因此，目前這種噴射方式仍有一定的應用。圖4-1 同時噴射 圖4-2 同時噴射控制的噴油正時 二、分組噴射控制的控制電路 分組噴射控制電路如圖4-3所示。由圖中可以看出，每組中的噴油器為并聯(lián)，兩組噴油器的搭鐵回路分別由不同的大功率晶體管控制。一般是四缸發(fā)動機分成兩組，六缸

3、發(fā)動機分成兩組或三組。當ECU從發(fā)動機轉速傳感器收到某組噴油器傳來的噴射控制信號時，便發(fā)出噴油控制指令，控制該組中的大功率晶體管導通從而接通噴油器電磁線圈的電路，噴油器開始噴油、發(fā)動機每一工作循環(huán)中，各缸噴油器均為噴射一次或兩次、一般發(fā)動機每轉360，只有一組噴油器噴油。圖4-4所示為分組噴射控制的噴油正時圖4-3分組噴射 圖4-4分組噴射控制的噴油正時 三、順序噴射控制的控制電路順序噴射也稱獨立噴射。發(fā)動機一個工作循環(huán)中，各缸噴油器順序以此輪流噴油一次。部分北京切諾基發(fā)動機就時采用的順序噴射控制。順序噴射控制電路如圖4-5所示。由圖中可以看出，順序噴射控制各缸噴油器分別由ECU獨立進行控制，

4、控制電路數(shù)與發(fā)動機氣缸數(shù)相等。在順序噴射控制中，ECU通過發(fā)動機轉速傳感器的信號，可以確定瞬間活塞在氣缸內的具體位置，即哪一缸正在向上止點運動，時壓縮行程還是排氣行程。當確知某缸在排氣行程上止點前一定角度時，便向該缸發(fā)出噴油控制指令，與其對應的大功率晶體管導通，接通噴油器電磁線圈的電路，噴油器開始噴油。北京切諾基汽車發(fā)動機時刻為排氣行程上止點64曲軸轉角。噴油順序為：四缸發(fā)動機1342；六缸發(fā)動機153624。圖4-6所示順序噴射控制的噴油正時。由于順序噴射可以在最佳時間噴油，有利于混合氣的形成，可提高發(fā)動機的動力性和燃油經濟性，并降低排放污染，故目前在汽車發(fā)動機得到廣泛的應用。但是其控制電路

5、結構和軟件較復雜。順序噴射控制即適合進氣歧管內噴射，也適用于氣缸噴射。圖4-5 順序噴射 圖4-6 順序噴射控制的噴油正時 【思考練習】 1噴油正時的控制目的？2噴油正時的控制方法？任務二噴油量的控制【任務目標】1掌握噴油量的控制的目的2掌握噴油量的控制的方法3了解噴油量的控制原理分析噴油量的控制即噴油器噴射持續(xù)時間的控制，其目的是使混合氣的空燃比符合發(fā)動機燃燒的要求。噴油量的控制實際上時有ECU根據(jù)發(fā)動機的運轉工況及影響因素，輸出控制信號進行控制的。ECU控制汽油噴射時間的對策、措施和方法，不同生產廠家是不一樣的?，F(xiàn)僅就常見的基本控制理論介紹如下。汽油噴射持續(xù)時間的控制大致可分為兩大類：一是

6、發(fā)動機起動后運行時的控制，它是根據(jù)發(fā)動機吸入的空氣質量計算得出的;二是發(fā)動機起動時的控制，它不是根據(jù)吸入空氣質量計算得出的。一、起步時的同步噴油量控制在發(fā)動機轉速低于規(guī)定值或點火開關接通位于STA（起動）檔時，噴油時間的確定見左圖，ECU根據(jù)冷卻液傳感器信號（THW信號）和冷卻液溫度噴油時間確定基本噴油時間，如圖4-7所示，根據(jù)進氣溫度傳感器（THA信號）對噴油時間作修正（延長或縮短）。然后在根據(jù)蓄電池電壓適當延長噴油時間，以實現(xiàn)噴油量的進一步的修正，即電壓修正。 圖4-7起步時的同步噴油量控制 二、起動后的同步噴油量的控制 起步后同步噴射時間的計算方法汽油噴射持續(xù)時間，是以一個進氣行程中填充

7、氣缸的空氣質量為基準而設計的。一個進氣行程中填充氣缸的空氣質量，ECU可以利用安裝在進氣管中的空氣流量傳感器、進氣溫度傳感器及進氣壓力傳感器等輸入的信號計算得出。計算實際噴射時間時，要考慮到發(fā)動機的動力性、響應性、排氣凈化及燃油經濟型等因素，即按照目標空燃比來決定，目標空燃比的計算公式為：目標燃比（A/F）=Ga/GfGa每個進氣行程中填充氣缸的空氣質量Gf每次燃燒需要的燃油量噴油持續(xù)時間 = 基本噴油持續(xù)時間噴油修正系數(shù) + 電壓修正D型根據(jù)發(fā)動機轉速信號和進氣管絕對壓力信號確定基本噴油時間；L型根據(jù)發(fā)動機轉速信號和空氣流量計信號確定基本噴油時間。同時,還必須根據(jù)各種傳感器輸送來的各種運行工

8、況信息，對基本噴油量時間進行修正。1、與發(fā)動機溫度有關的燃油修正系數(shù)（1）起動后燃油增量的修正系數(shù) （2）暖機時燃油增量修正系數(shù) （3）高溫起動時燃油增量的修正系數(shù)2、加、減速運轉時的燃油修正系數(shù)（1）加速時燃油的修正系數(shù)（2）減速時燃油的修正系數(shù)3、急加速時的異步噴射4、理論空燃比的反饋控制5、學習空燃比控制6、大負荷、高轉速時燃油增量的修正7、無效噴射時間8、燃油停供 (1)減速燃油停供 (2)發(fā)動機超速斷油三、異步噴油量控制即發(fā)動機在起動和加速時，采用的與曲軸轉角無關的、在正常噴油基礎上的額外噴油。亦即在同步噴射的基礎上，再加上異步噴射。（1）起動噴油控制 有些電控發(fā)動機中，為改善發(fā)動機

9、的起動性能，在起動時使混合氣加濃。除了一般正常的曲軸轉一周噴一次油外，在起動信號STA處于接通狀態(tài)時，ECE控制噴油器向各缸增加一次噴油。 （2）加速噴油控制 發(fā)動機從怠速工況向起步工況過渡時，由于燃油慣性等原因，會出現(xiàn)混合氣稀的現(xiàn)象。為改善起步加速性能，在正常噴油基礎上，ECE根據(jù)怠速觸點IDL信號從接通到斷開時，增加一次固定噴油持續(xù)時間的噴油。 【思考練習】 1燃油停供的分類？任務三 認知電動燃油泵的控制【任務目標】1掌握電動燃油泵控制的目的2了解電動燃油泵控制原理一、電動汽油泵控制電路電動汽油泵的控制包括油泵開關控制和油泵轉速控制。在EFI系統(tǒng)中，只有發(fā)動機運轉時，油泵才工作，即使點火開

10、關接通，發(fā)動機沒有轉動，電動汽油泵也不工作。D型 和L型EFI系統(tǒng)油泵開關控制有所不同，D型EFI系統(tǒng)是由ECU根據(jù)發(fā)動機的轉速信號控制油泵開關；而L型EFI系統(tǒng)，油泵是由裝在空氣流量計中的油泵開關控制，當發(fā)動機轉動時，空氣經空氣流量計吸入，空氣流量計的葉片轉動，使油泵開關接通。圖4-19a所示是采用內部裝有電動汽油泵開關觸點的空氣流量計時、電動汽油泵電源供給電路圖。圖4-19 電動汽油泵控制電路 a)采用內藏泵觸點空氣流量計時的電動汽油泵控制電路 b）采用ECU控制方式時的電動汽油泵控制電路1-蓄電池 2-點火線圈開關 3-主繼電器 4-斷路繼電器 5-空氣流量計 6-電動汽油泵 7-輸入回

11、路 8-后備集成電路 9-分電器發(fā)動機起動時，點火開關的起動裝置端（ST）接通，繼電器內的線圈W2通電，觸點閉合，電源向電動汽油泵供電。發(fā)動機起動后，吸入的空氣使空氣流量計的葉片轉動，空氣流量計內的油泵開關接通，繼電器內的線圈W1通電，這時，即使起動裝置的端子斷開，觸點仍呈接通狀態(tài)。當發(fā)動機由于某種原因停止工作時，空氣流量計內的電動汽油泵開關斷開，線圈W1斷電，觸點斷開，于是電動汽油泵停止工作，燃油停止壓送。當采用卡門旋渦式或熱線式空氣流量計，或者采用速度密度方式時，都是用如圖4-19b所示的ECU的晶體管來控制電動汽油泵的供電情況。這時采用輸入ECU的發(fā)動機轉動信號來檢測發(fā)動機的運轉狀態(tài)。若

12、斷開該晶體管，即可停止向電動汽油泵供電。二、具有轉速控制的油泵控制電路電動汽油泵轉速控制是指發(fā)動機在高速、大負荷時電動汽油泵轉速高，以增加供油量。發(fā)動機在低速、中小負荷時需降低油泵轉速，以減少油泵的磨損及不必要的電能消耗?？刂齐娐啡鐖D4-20所示，ECU根據(jù)發(fā)動機轉速和負荷控制油泵繼電器工作，當發(fā)動機轉速低、中小負荷時觸點B閉合，油泵電路中串入電阻器5使泵轉速降低；當大負荷高轉速時，ECU發(fā)出信號切斷油泵控制繼電器，A點閉合，使油泵轉速升高。 圖4-20 電動汽油泵控制電路 a）油泵的轉速控制電路示意圖 b）具有自保護功能的電動汽油泵控制電路1-點火開關 2-主繼電器 3-斷路繼電器 4-電動汽油泵控制繼電器 5-電阻器 6-油泵開關 7-電動汽油泵 8-蓄電池 9-機油壓力開關 10-發(fā)電機開關 11-油泵繼電器圖1-39b所示為帶有自動保護功能的電動汽油泵控制電路，該電路能在點火開關處于“斷開”位時，發(fā)動機的機油壓力為零或發(fā)電機不轉動時，電動汽油泵不工作，從而防止汽油噴出而引起火災。其控制電路的工作過程是：當把點火開關置于“起動”位置（圖中的“S”位）時，電動汽油泵繼電器工作（此時開關處于“II”位置），接通電動汽油泵電路，電動汽油泵開始泵油，直至發(fā)動機被起動為止。當起動發(fā)動機后點火開關