第二章發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)

電控燃油噴射系統(tǒng)簡介電控燃油噴射系統(tǒng)的功能原理電控燃油噴射系統(tǒng)的組成第二章汽油發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰電控燃油噴射系統(tǒng)簡介

電控燃油油噴射系統(tǒng)（Electricfuelinjection,EFI）是利用各種傳感器檢測發(fā)動機(jī)的各種狀態(tài)，經(jīng)ECU的判斷、計(jì)算，使發(fā)動機(jī)在不同工況下，均能獲得合適濃度的可燃混合氣。電子控制噴油系統(tǒng)是通過空氣流量計(jì)、絕對壓力傳感器和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號來確定基本噴油量(由噴油時(shí)間決定），電子控制單元根據(jù)各種傳感器的信號進(jìn)行判斷、計(jì)算、修正控制噴油器噴油的持續(xù)時(shí)間，使發(fā)動機(jī)獲得該工況下運(yùn)行所需的最佳可燃混合氣濃度。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰電控汽油噴射發(fā)動機(jī)簡介

燃油噴射控制系統(tǒng)是由傳感器、電子控制單元和執(zhí)行器組成。其核心是電子控制單元。電子控制單元通過進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器或空氣流量計(jì)的信號計(jì)算進(jìn)氣量，并根據(jù)進(jìn)氣量和發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速獲得基本噴油持續(xù)時(shí)間，然后通過冷動水溫度、進(jìn)氣溫度、節(jié)氣門開啟角度、電瓶電壓等各種工作參數(shù)進(jìn)行修正，得到發(fā)動機(jī)在這一工況下運(yùn)行的最佳噴油持續(xù)時(shí)間。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰電控汽油噴射發(fā)動機(jī)簡介2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰電控汽油噴射發(fā)動機(jī)簡介2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰電控汽油噴射發(fā)動機(jī)簡介按噴射時(shí)刻分:按噴射位置分:按噴射壓力分:2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

電控燃油噴射系統(tǒng)簡介電控燃油噴射系統(tǒng)的功能原理電控燃油噴射系統(tǒng)的組成第二章汽油發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰噴油正時(shí)控制——就是噴油器何時(shí)開始噴油。單點(diǎn)噴射系統(tǒng)只有一只或兩只噴油器，安裝在節(jié)氣門體上，發(fā)動機(jī)一旦工作就連續(xù)噴油。多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)每個氣缸配有一只噴油器，安裝在燃油分配管上。根據(jù)燃油噴射時(shí)序不同，又分為同時(shí)噴射、分組噴射和順序噴射三種噴射方式。噴油正時(shí)控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰同時(shí)噴射正時(shí)控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

發(fā)動機(jī)工作時(shí),ECU根據(jù)曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器輸入的基準(zhǔn)信號發(fā)出噴油指令,控制功率管導(dǎo)通與截止,繼而控制噴油器電磁線圈電流的通斷,使各缸噴油器同時(shí)噴油和停止噴油。

曲軸每轉(zhuǎn)一圈,各缸噴油器同時(shí)噴油一次,一次噴油量為發(fā)動機(jī)一次燃燒需要燃油量的1/2,噴油正時(shí)與發(fā)動機(jī)工作循環(huán)無關(guān)。優(yōu)點(diǎn)：控制電路和控制程序簡單，通用性較好。缺點(diǎn)：各缸噴油時(shí)刻不可能最佳，已很少采用。同時(shí)噴射正時(shí)控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰分組噴射正時(shí)控制：將噴油器噴油分組進(jìn)行控制,一般將四缸發(fā)動機(jī)分成二組，六缸發(fā)動機(jī)分成三組，八缸發(fā)動機(jī)分成四組。

發(fā)動機(jī)工作時(shí),由ECU控制各組噴油器輪流噴油。發(fā)動機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，只有一組噴油器噴油。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰順序噴射正時(shí)控制：ECU根據(jù)凸輪軸位置傳感器信號（G信號）、曲軸位置傳感器信號（Ne信號）和發(fā)動機(jī)的作功順序，確定各缸工作位置。當(dāng)確定某缸活塞運(yùn)行即至壓縮行程上止點(diǎn)前某一位置時(shí)，ECU輸出噴油控制信號，接通噴油器電磁線圈電路，該缸開始噴油。優(yōu)點(diǎn)：各缸噴油時(shí)刻均可設(shè)計(jì)在最佳時(shí)刻。已普遍采用。缺點(diǎn)：控制電路和控制軟件較復(fù)雜。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰目的：

發(fā)動機(jī)工況不同，對混合氣濃度的要求也不相同。為使發(fā)動機(jī)在各種運(yùn)行工況下，都能獲得最佳的混合氣濃度，以提高發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和降低排放污染，需要對噴油量進(jìn)行控制。方式：

當(dāng)噴油器的結(jié)構(gòu)和噴油壓差一定時(shí)，噴油量的多少就取決于噴油時(shí)間。在汽油發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)中，噴油量的控制是通過對噴油器噴油時(shí)間(噴油觸發(fā)脈沖寬度)的控制來實(shí)現(xiàn)的。噴油量控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

在發(fā)動機(jī)冷起動時(shí)，ECU不是以空氣流量傳感器信號或進(jìn)氣壓力信號作為計(jì)算噴油量的依據(jù)，而是根據(jù)冷卻液溫度傳感器信號確定基本噴油量,然后根據(jù)進(jìn)氣溫度及電壓修正。

原因：起動時(shí)，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很低且波動較大，導(dǎo)致反映進(jìn)氣量的空氣流量信號或進(jìn)氣壓力信號誤差較大。 1、起動時(shí)的噴油量控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、起動時(shí)的噴油量控制：·實(shí)際噴油時(shí)刻晚于ECU發(fā)出噴油指令時(shí)刻，會使噴油量不足。

·蓄電池電壓越低，噴油滯后時(shí)間越長，電壓修正噴油時(shí)間越長。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰2、起動后的噴油量控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

總噴油量=基本噴油量+噴油修正量+噴油增量

基本噴油量由進(jìn)氣量傳感器（空氣流量傳感器或歧管壓力傳感器）和曲軸位置傳感器（發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器）信號計(jì)算確定；

噴油修正量由與進(jìn)氣量有關(guān)的進(jìn)氣溫度、大氣壓力、氧傳感器等傳感器信號和蓄電池電壓信號計(jì)算確定；

噴油增量由反映發(fā)動機(jī)工況的點(diǎn)火開關(guān)信號、冷卻液溫度和節(jié)氣門位置等傳感器信號計(jì)算確定。2、起動后的噴油量控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰2、起動后的噴油量控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰（1）基本噴油量的控制：空氣流量噴油量g/s2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰①進(jìn)氣溫度的修正：目的：進(jìn)氣溫度變化→空氣密度變化→進(jìn)氣量變化。(體積相同時(shí)，溫度升高，質(zhì)量降低。)

對于采用進(jìn)氣壓力傳感器或體積流量傳感器的噴射系統(tǒng)，在傳感器信號相同的情況下，進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣質(zhì)量將隨空氣溫度升高而減小。為此，需要ECU根據(jù)進(jìn)氣溫度和大氣壓力的信號，對噴油量進(jìn)行修正，使發(fā)動機(jī)在各種運(yùn)行條件下，都能獲得最佳的噴油量。（2）噴油修正量的控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰修正方式:

當(dāng)進(jìn)氣溫度高于20℃時(shí)，ECU將確定修正系數(shù)小于1，適當(dāng)減少噴油量（縮短噴油時(shí)間）進(jìn)行修正；反之，當(dāng)進(jìn)氣溫度低于20℃時(shí)，ECU將確定修正系數(shù)大于1，適當(dāng)增加噴油量（延長噴油時(shí)間）進(jìn)行修正。（2）噴油修正量的控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰②大氣壓力的修正：目的：大氣壓力變化→空氣密度變化→進(jìn)氣量變化。為此，ECU將根據(jù)大氣壓力傳感器輸入的信號，對噴油量（噴油時(shí)間）進(jìn)行適當(dāng)修正。（2）噴油修正量的控制：修正方式:

當(dāng)大氣壓力低于101kPa時(shí)，ECU將減小修正系數(shù)，使噴油量減少（縮短噴油時(shí)間）進(jìn)行修正，避免混合氣過濃和油耗過高。反之，當(dāng)大氣壓力高于101kPa時(shí)，ECU將適當(dāng)增加噴油量（延長噴油時(shí)間）進(jìn)行修正。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰③空燃比（A／F）的修正：

不同工況時(shí)，發(fā)動機(jī)空燃比不同,發(fā)動機(jī)不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷時(shí)的最佳空燃比預(yù)先通過臺架試驗(yàn)測試求得并存儲在只讀存儲器ROM中。發(fā)動機(jī)工作時(shí)，ECU根據(jù)曲軸位置傳感器、空氣流量傳感器和節(jié)氣門位置傳感器等信號，從空燃比脈譜圖中查詢出最佳的空燃比修正系數(shù)對空燃比進(jìn)行修正。（2）噴油修正量的控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰④空燃比反饋控制修正(氧氣含量修正)目的：

試驗(yàn)證明：當(dāng)混合氣的空燃比控制在理論空燃比14.7）附近時(shí)，三元（HC、CO、NOx）催化轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率最高。如果僅僅利用空氣流量傳感器和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器計(jì)算求得充氣量，那么很難將空燃比控制在理論空燃比（14.7）附近。修正方式:

許多電控發(fā)動機(jī)都配裝了三元催化轉(zhuǎn)換器和氧傳感器，借助于安裝在排氣管上的氧傳感器反饋的空燃比信號，對噴油脈沖寬度進(jìn)行反饋優(yōu)化控制，將空燃比精確控制在理論空燃比（14.7）附近，再利用三元催化轉(zhuǎn)換器將排氣中的三種主要有害成分HC、CO、NOX轉(zhuǎn)化為無害成分。

（2）噴油修正量的控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰在下述情況下，ECU對空燃比不進(jìn)行反饋控制：發(fā)動機(jī)起動工況；發(fā)動機(jī)起動后暖機(jī)工況（4s）；發(fā)動機(jī)大負(fù)荷工況；加速工況；減速工況；氧傳感器溫度低于正常工作溫度；氧傳感器輸入ECU的信號電壓持續(xù)10s以上時(shí)間保持不變。（2）噴油修正量的控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰⑤電源電壓的修正：目的：

噴油器的電磁線圈為感性負(fù)載，其電流按指數(shù)規(guī)律變化，因此當(dāng)噴油脈沖到來時(shí)，噴油器閥門開啟和關(guān)閉都將滯后一定時(shí)間。蓄電池電壓的高低對噴油器開啟滯后時(shí)間影響較大，電壓越低，開啟滯后時(shí)間越長，在控制脈沖占空比相同的情況下，實(shí)際噴油量就會減小，為此必須進(jìn)行修正。

（2）噴油修正量的控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰修正方式：修正噴油量時(shí)，ECU以14V電壓為基準(zhǔn)。當(dāng)蓄電池輸入ECU的電壓低于14V時(shí)，ECU將增大噴油脈沖的占空比，即增大修正系數(shù)，使噴油器的噴油時(shí)間增長；反之，當(dāng)蓄電池電壓升高時(shí)，ECU將減小占空比，即減小修正系數(shù)，使噴油時(shí)間縮短。（2）噴油修正量的控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰①啟動后噴油增量的修正:目的：發(fā)動機(jī)冷車啟動后，由于低溫混合氣霧化不良，燃油會在進(jìn)氣管上沉積而導(dǎo)致混合氣變稀，發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)甚至熄火。修正方式：為此在啟動后的短時(shí)間內(nèi)，必須增加噴油量，使混合氣加濃，保證發(fā)動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)而不致熄火。噴油增量比例的大小取決于啟動時(shí)發(fā)動機(jī)的溫度，并隨啟動后時(shí)間的增長而逐漸減小至1。（3）噴油增量的控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰①啟動后噴油增量的修正：（3）噴油增量的控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰②冷卻液溫度的修正：冷卻液溫度的修正是指暖機(jī)過程中冷卻液溫度的修正。目的：

在冷車起動結(jié)束后的暖機(jī)過程中，發(fā)動機(jī)溫度較低，燃油霧化較差，部分燃油凝結(jié)在進(jìn)氣管和氣缸壁上，會使混合氣變稀，燃燒不穩(wěn)定。因此在暖機(jī)過程中；必須增加噴油量，其燃油增量的比例取決于冷卻水溫度傳感器。（3）噴油增量的控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰修正方式：

ECU根據(jù)水溫傳感器信號，通過加大噴油脈沖寬度（占空比）進(jìn)行暖車加濃。隨著發(fā)動機(jī)冷卻水溫的升高，噴油脈沖的占空比將逐漸減小，直到發(fā)動機(jī)冷卻水溫超過60℃后才停止加濃，噴油增量比例逐漸減小至1。

（3）噴油增量的控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰②冷卻液溫度的修正：（3）噴油增量的控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰③加速時(shí)噴油增量的修正：目的：

當(dāng)汽車加速時(shí)，為了保證發(fā)動機(jī)能夠輸出足夠的扭矩，改善加速性能，必須增大噴油量。

（3）噴油增量的控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰修正方式：

在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，ECU將根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器信號和進(jìn)氣量傳感器信號的變化速率，判定發(fā)動機(jī)是否處于加速工況。汽車加速時(shí)，節(jié)氣門增大，與此同時(shí)，空氣流量突然增大，歧管壓力突然增大，進(jìn)氣量傳感器信號突然升高，ECU接收到這些信號后，立即發(fā)出增大噴油量的控制指令，使混合氣加濃。燃油增量比例大小與加濃時(shí)間取決于加速時(shí)發(fā)動機(jī)冷卻液的溫度。冷卻液溫度越低，燃油增量比例越大，加濃持續(xù)時(shí)間越長。（3）噴油增量的控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰③加速時(shí)噴油增量的修正：（3）噴油增量的控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

1、減速斷油控制：（1）目的：

當(dāng)汽車在高速行駛中突然松開油門踏板減速時(shí)，發(fā)動機(jī)將在汽車慣性力的作用下高速旋轉(zhuǎn)。由于節(jié)氣門已經(jīng)關(guān)閉，進(jìn)入氣缸的空氣很少，如不停止噴油，混合氣將會很濃而導(dǎo)致燃燒不完全，排氣中的有害氣體成分將急劇增加。三、燃油停供控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰（2）控制過程：1、減速斷油控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

當(dāng)條件滿足時(shí)，ECU立即發(fā)出停止噴油指令，控制噴油器停止噴油。當(dāng)噴油停止、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低到燃油復(fù)供轉(zhuǎn)速或怠速觸點(diǎn)斷開時(shí)，ECU即發(fā)出指令，控制噴油器恢復(fù)供油。燃油停供轉(zhuǎn)速和復(fù)供轉(zhuǎn)速與冷卻液溫度和發(fā)電機(jī)負(fù)荷有關(guān)。冷卻液溫度越低、發(fā)動機(jī)負(fù)荷越大（如空調(diào)接通），燃油停供轉(zhuǎn)速和復(fù)供轉(zhuǎn)速就越高。1、減速斷油控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰（1）目的：

當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過允許的極限轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU就控制噴油器中斷燃油噴射，防止發(fā)動機(jī)超速運(yùn)轉(zhuǎn)而損壞機(jī)件。2、限速斷油控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰（2）控制方式：

在發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中，ECU隨時(shí)都將曲軸位置傳感器測得的發(fā)動機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與存儲器中存儲的極限轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較。當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過極限轉(zhuǎn)速(7000-8000r/min)時(shí)，ECU就發(fā)出停止噴油指令，控制噴油器停止噴油，限制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高。噴油器停止噴油后，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速將降低。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降至低于極限轉(zhuǎn)速80-100r/min時(shí)，ECU將控制噴油器恢復(fù)噴油。2、限速斷油控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰電控燃油噴射系統(tǒng)簡介

電控燃油噴射系統(tǒng)的功能原理電控燃油噴射系統(tǒng)的組成第二章汽油發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰電控燃油噴射系統(tǒng)的組成2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰電控燃油噴射系統(tǒng)的組成2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰工作情況：燃油供給系統(tǒng)：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰燃油路徑為：汽油箱→汽油泵→輸油管→汽油濾清器→燃油分配管→噴油器?；赜吐窂綖椋浩拖洹捅谩斢凸堋蜑V清器→燃油分配管→油壓調(diào)節(jié)器→回油管→油箱。燃油供給系統(tǒng)：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰（1）齒輪式電動燃油泵：

由燃油泵電動機(jī)、葉片、出油閥、卸壓閥等組成。一、電動燃油泵工作原理：葉輪是一個圓形平板，在平板的圓周上加工有小槽，形成泵油葉片。葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，小槽內(nèi)的汽油隨同葉輪一同高速旋轉(zhuǎn)。由于離心力的作用，使出口處油壓增高，而在進(jìn)口處產(chǎn)生真空，從而使汽油從進(jìn)口吸入，從出口排出。優(yōu)點(diǎn)：泵油量大、泵油壓力高（600kPa以上）、供油壓力穩(wěn)定、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲小、使用壽命長，應(yīng)用廣泛。

2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰止回閥——可在燃油泵不工作時(shí)，阻止燃油倒流回油箱，這樣可保持油路中有一定的殘余壓力，便于下次起動。安全閥——燃油泵輸出油壓達(dá)到0.4MPa時(shí)，卸壓閥開啟，以防止輸油壓力過高。一、電動燃油泵2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰（2）滾柱式電動燃油泵：由燃油泵電動機(jī)、滾柱式燃油泵、出油閥、卸壓閥等組成。一、電動燃油泵1-卸壓閥；2-滾柱泵；3-電動機(jī)；4-出油閥；5-進(jìn)油口；6-出油口。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰工作原理：

一、電動燃油泵

轉(zhuǎn)子偏心地安裝在泵體內(nèi)，滾柱裝在轉(zhuǎn)子的凹槽中。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱在離心力的作用下緊壓在泵體的內(nèi)表面上；同時(shí)在慣性力的作用下，滾柱總是與轉(zhuǎn)子凹槽的一個側(cè)面貼緊，從而形成若干個工作腔。在汽油泵工作過程中，進(jìn)油口一側(cè)的工作腔容積增大，成為低壓吸油腔，汽油經(jīng)進(jìn)油口被吸入工作腔內(nèi)。在出油口一側(cè)的工作腔容積減小，成為高壓油腔，高壓汽油從壓油腔經(jīng)出油口流出。

2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰缺點(diǎn)：輸油壓力波動較大，在出油端必須安裝阻尼減振器，這使得燃油泵體積增大，故一般都安裝在油箱外面，屬外置式。一、電動燃油泵2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、功用：濾除燃油中的雜質(zhì)和水分，防止燃油系統(tǒng)堵塞，減小機(jī)械磨損，以保證發(fā)動機(jī)正常工作。2、安裝：燃油濾清器安裝在燃油泵之后的高壓油路中。二、燃油濾清器2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰3、構(gòu)造及工作原理：二、燃油濾清器2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、功用：衰減噴油器噴油時(shí)引起的燃油壓力脈動及噴油脈動壓力，使燃油系統(tǒng)壓力保持穩(wěn)定。2、安裝：安裝在輸油管的一端。三、脈動阻尼器2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

3、構(gòu)造及工作原理：三、脈動阻尼器1-膜片彈簧；2-膜片；3-出油口；4-進(jìn)油口。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、功用：調(diào)節(jié)燃油壓力，使噴油壓差（噴油器內(nèi)壓力與進(jìn)氣歧管之間壓力差）保持恒定。2、安裝：安裝在輸油管的一端。四、燃油壓力調(diào)節(jié)器2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰四、燃油壓力調(diào)節(jié)器2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰3、構(gòu)造及工作原理：四、燃油壓力調(diào)節(jié)器2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、功用：

固定噴油器和油壓調(diào)節(jié)器，并將汽油分配給各個噴油器。2、安裝：

安裝在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管上部。又稱為供油總管或油軌。五、燃油分配管2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰五、燃油分配管3、構(gòu)造及工作原理：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰六、噴油嘴噴油器是電磁閥式的。當(dāng)噴油器不工作時(shí)，針閥在回位彈簧作用下將噴油孔封住。當(dāng)ECU的噴油控制信號將噴油器的電磁線圈與電源回路接通時(shí)，針閥才在電磁力的吸引下克服彈簧壓力、摩擦力和自身重量，從靜止位置往上升起，燃油經(jīng)針閥頭部的軸針和噴孔之間的環(huán)形間隙高速噴射，并形成霧化。

2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰六、噴油嘴

噴油器分類2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰工作情況：空氣供給系統(tǒng)D型L型2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、D型EFI空氣供給系統(tǒng)：空氣供給系統(tǒng)1-空氣濾清器；2-穩(wěn)壓箱；3-節(jié)氣門體；4-進(jìn)氣控制閥；5-進(jìn)氣室；6-真空罐；7-電磁真空閥；8-真空驅(qū)動器；9-怠速控制閥。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰2、L型EFI空氣供給系統(tǒng)：空氣供給系統(tǒng)1-空氣濾清器；2-空氣流量計(jì)；3-進(jìn)氣連接管4-節(jié)氣門體；5-進(jìn)氣室。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

D型多點(diǎn)噴射系統(tǒng)節(jié)氣門體：空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造1-節(jié)氣門體襯墊；2-節(jié)氣門限位螺釘；3-螺釘孔護(hù)套；4-節(jié)氣門體；5-加熱水管；6-節(jié)氣門位置傳感器；7-螺釘；8-怠速控制閥；9-O型密封圈；10-螺釘。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰L型多點(diǎn)噴射系統(tǒng)節(jié)氣門體：空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造1-空氣流量計(jì)；2-怠速控制閥；3-節(jié)氣門位置傳感器。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰單點(diǎn)噴射系統(tǒng)節(jié)氣門體：

空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造1-進(jìn)油管接頭；2-噴油器；3-燃油壓力調(diào)節(jié)器；4-回油管接頭；5-怠速控制閥；6-節(jié)氣門位置傳感器；7-真空管接頭；8-活性炭罐管接頭。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰ThrottlePositionSensorETCS-ANo-contacttypethrottlepositionsensorisusedThrottleControlMotorReductionGearsThrottleValveHallICsMagnets空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造Magnets2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰進(jìn)氣管：（1）多點(diǎn)電控燃油噴射式發(fā)動機(jī)：

進(jìn)氣總管和進(jìn)氣歧管有：整體式分開式（2）單點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)：進(jìn)氣管與化油器式發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管的要求和結(jié)構(gòu)基本相同。空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

進(jìn)氣管：空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰空氣傳感器：進(jìn)氣管絕對壓力傳感器

空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰節(jié)氣門位置傳感器

空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造1）功能·檢測節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換為電壓信號傳遞給ECU

·判定發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況的依據(jù)（2）類型·線性輸出型(滑動電阻式)

·開關(guān)量輸出型(觸點(diǎn)式,電磁感應(yīng)式，霍爾效應(yīng)式)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰節(jié)氣門位置傳感器：滑動電位計(jì)式空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造輸出電壓隨節(jié)氣門開度的增大而線性增大·當(dāng)節(jié)氣門完全關(guān)閉時(shí)，怠速觸點(diǎn)閉合，發(fā)動機(jī)處于怠速狀態(tài)

2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰節(jié)氣門位置傳感器：觸點(diǎn)式

空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造怠速工況

大負(fù)荷工況

傳感器有開和關(guān)兩種信號

·怠速觸點(diǎn)閉合：節(jié)氣門全閉，發(fā)動機(jī)處于怠速狀態(tài)

·全開觸點(diǎn)閉合：節(jié)氣門開度>50℃，發(fā)動機(jī)處于大負(fù)荷狀態(tài)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰空氣傳感器：翼片式空氣流量計(jì)空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造（1）主要件功能·緩沖片：緩沖室內(nèi)空氣對緩沖片的阻尼作用，使翼片轉(zhuǎn)動平穩(wěn)；

·旁通空氣調(diào)節(jié)螺釘：調(diào)節(jié)怠速時(shí)旁通空氣量的大小，從而調(diào)節(jié)怠速混合氣的成分；

·電位計(jì)：將翼片轉(zhuǎn)動的角度轉(zhuǎn)換為電信號；2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰空氣傳感器：翼片式空氣流量計(jì)空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造（2）工作原理·翼片全關(guān)時(shí)，沒有進(jìn)氣量，產(chǎn)生電壓信號最強(qiáng)

·翼片打開時(shí)，進(jìn)氣量由小變大，產(chǎn)生電壓信號由強(qiáng)變?nèi)?/p>

·翼片全開時(shí)，進(jìn)氣量最大，產(chǎn)生電壓信號最弱2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰空氣傳感器：熱線式空氣流量計(jì)空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造當(dāng)進(jìn)氣量越大，因進(jìn)氣的散熱使鉑金熱絲電阻減小，電橋平衡受到破壞。控制電路自動增大電流，增大鉑金熱絲電阻使電橋重新恢復(fù)平衡。因電路中電流的增大，使精密電阻的電位增大。該電位與進(jìn)氣量成正比，作為進(jìn)氣量信號電壓傳輸給發(fā)動機(jī)ECU。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰空氣傳感器：熱線式空氣流量計(jì)空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造R1、R2、RH、RK組成電橋電路。空氣流過RH→RH溫度降低→RH電阻值減小→電橋失去平衡→控制電路增大流經(jīng)RH的電流以恢復(fù)RH的阻值，使電橋重新平衡→R1兩端的電壓增大，此電壓即為熱線式空氣流量計(jì)的傳感信號。原理與電阻溫度計(jì)類似。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰空氣傳感器：熱膜式空氣流量計(jì)空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰空氣傳感器：卡門漩渦式空氣流量計(jì)空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造卡門漩渦原理：流體流過渦流發(fā)生體時(shí)，流體會產(chǎn)生系列漩渦，且漩渦頻率與流體流速成正比。

即根據(jù)渦流的頻率可計(jì)算出流體的流速。當(dāng)進(jìn)氣管的尺寸一定時(shí)，便可計(jì)算出流體的流量。在汽車空氣流量計(jì)中測量渦流頻率的方法有兩種：光電式和超聲波式。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰空氣傳感器：卡門漩渦式空氣流量計(jì)空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造光電式傳感器：由發(fā)光二極管、振動反光鏡、光敏三極管組成。漩渦頻率通過壓力孔使振動反光鏡振動，光敏三極管接受因振動產(chǎn)生變化的光能，轉(zhuǎn)化為脈沖電壓信號，該脈沖信號與漩渦頻率成正比2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰空氣傳感器：卡門漩渦式空氣流量計(jì)空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造超聲波式傳感器：由超聲波發(fā)射器、超聲波接受器組成。漩渦頻率使超聲波發(fā)射器產(chǎn)生的超聲波發(fā)生變化，超聲波接受器接受該超聲波轉(zhuǎn)化為脈沖電壓信號，該脈沖信號與漩渦頻率成正比。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰曲軸/凸輪軸位置和轉(zhuǎn)速傳感器

空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造曲軸位置傳感器，也稱為NE信號傳感器；凸輪軸位置傳感器,也稱為G信號傳感器。G信號用于判斷一缸的TDC（上止點(diǎn)）確定噴射正時(shí)和點(diǎn)火正時(shí)；發(fā)動機(jī)ECU利用NE信號檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。電磁感應(yīng)式霍爾效應(yīng)式光電式磁控電阻式韋根德效應(yīng)式各向異性磁阻式巨磁阻式2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰曲軸位置傳感器/轉(zhuǎn)速傳感器(電磁感應(yīng)式)空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造曲軸轉(zhuǎn)角1°信號=30°轉(zhuǎn)角時(shí)間/30等分發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速：Ne信號以2個脈沖時(shí)間（曲軸60°）為基準(zhǔn)計(jì)算和檢測2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰曲軸/凸輪軸位置和轉(zhuǎn)速傳感器

空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰曲軸位置傳感器/轉(zhuǎn)速傳感器（光電式）空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰曲軸位置傳感器/轉(zhuǎn)速傳感器（霍爾式）空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造原理：在通電的導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電流方向的垂直方向施加磁場，在電流和磁場的垂直面方向上出現(xiàn)感應(yīng)電壓。脈沖環(huán)前沿通過時(shí)：產(chǎn)生5V高電壓

脈沖環(huán)后沿離開時(shí)：產(chǎn)生0V信號電壓

·分電器旋轉(zhuǎn)一周：高低電位各占180°(曲軸轉(zhuǎn)角360°)產(chǎn)生5V電壓信號時(shí)：表示下一個到達(dá)上止點(diǎn)的是1、4缸，1缸為壓縮行程，4缸為排氣行程。產(chǎn)生0V電壓信號時(shí)：表示下一個到達(dá)上止點(diǎn)的仍是1、4缸，但氣缸工作行程與前相反。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰曲軸位置傳感器/轉(zhuǎn)速傳感器（霍爾式）空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰氧傳感器空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰氧傳感器空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造原理：在高溫及鉑的催化下，帶負(fù)電的氧離子吸附在氧化鋯套管的內(nèi)外表面上。由于大氣中的氧氣比廢氣中的氧氣多，套管上與大氣相通一側(cè)比廢氣一側(cè)吸附更多的負(fù)離子，兩側(cè)離子的濃度差產(chǎn)生電動勢。當(dāng)套管廢氣一側(cè)的氧濃度低時(shí)，在電極之間產(chǎn)生一個高電壓(0.6～1V)，這個電壓信號被送到ECU放大處理，ECU把高電壓信號看作濃混合氣，而把低電壓信號看作稀混合氣。根據(jù)氧傳感器的電壓信號，電腦按照盡可能接近14.7：1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣。因此氧傳感器是電子控制燃油計(jì)量的關(guān)鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時(shí)(端部達(dá)到300°C以上)其特性才能充分體現(xiàn)，才能輸出電壓。它在約800°C時(shí)，對混合氣的變化反應(yīng)最快，而在低溫時(shí)這種特性會發(fā)生很大變化。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰汽油機(jī)電控點(diǎn)火系統(tǒng)一、電控點(diǎn)火系統(tǒng)功能二、發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)

第二章2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰汽油機(jī)電控點(diǎn)火系統(tǒng)一、電控點(diǎn)火系統(tǒng)功能二、發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)

第二章2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰電控點(diǎn)火系統(tǒng)功能點(diǎn)火時(shí)刻的控制初級電路導(dǎo)通時(shí)間的控制爆震控制（點(diǎn)火系閉環(huán)控制）

第二章2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰點(diǎn)火時(shí)刻的控制就是點(diǎn)火提前角控制?！锸裁词屈c(diǎn)火提前角？★為什么要控制點(diǎn)火提前角？★怎樣控制點(diǎn)火提前角？一、點(diǎn)火時(shí)刻的控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、點(diǎn)火提前角定義：

火花塞電極間開始跳火時(shí)距上止點(diǎn)間的曲軸轉(zhuǎn)角，稱為點(diǎn)火提前角。2、點(diǎn)火提前角對發(fā)動機(jī)性能的影響：

點(diǎn)火過早，功率下降，易爆震。點(diǎn)火過遲，功率、熱效率降低。

一、點(diǎn)火時(shí)刻的控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰點(diǎn)火提前角對發(fā)動機(jī)性能的影響A-不點(diǎn)火B(yǎng)-點(diǎn)火過早C-點(diǎn)火適當(dāng)D-點(diǎn)火過遲

一、點(diǎn)火時(shí)刻的控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰3、最佳點(diǎn)火提前角及其影響因素：

發(fā)動機(jī)發(fā)出功率最大和油耗最少的點(diǎn)火提前角，稱為最佳點(diǎn)火提前角。轉(zhuǎn)速影響：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高而增大；負(fù)荷影響：隨負(fù)荷增大而減小;燃料性質(zhì)、溫度、空燃比、大氣壓力一、點(diǎn)火時(shí)刻的控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰一、點(diǎn)火時(shí)刻的控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰4、點(diǎn)火提前角的確定：實(shí)際點(diǎn)火提前角的控制模式因廠而異。多數(shù)汽車點(diǎn)火提前角的控制模式如下：實(shí)際點(diǎn)火提前角=初始點(diǎn)火提前角+基本點(diǎn)火提前角+修正點(diǎn)火提前角一、點(diǎn)火時(shí)刻的控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰（1）初始點(diǎn)火提前角：

固定點(diǎn)火提前角，其值大小取決于發(fā)動機(jī)型式，并由凸輪軸位置傳感器的初始位置決定，一般為上止點(diǎn)前60～120。4、點(diǎn)火提前角的確定2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

（2）基本點(diǎn)火提前角：

普遍采用臺架試驗(yàn)方法，利用發(fā)動機(jī)最佳運(yùn)行狀態(tài)下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，描繪出以轉(zhuǎn)速和負(fù)荷為變量的三維點(diǎn)火特性脈譜圖。

將脈譜圖以數(shù)據(jù)形式存儲在ECU的只讀存儲器ROM中，汽車行駛時(shí)，微機(jī)根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷信號，從存儲器中查詢出相應(yīng)的基本點(diǎn)火提前角來控制點(diǎn)火。4、點(diǎn)火提前角的確定2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

4、點(diǎn)火提前角的確定三維點(diǎn)火特性脈譜圖（MAP圖）2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

基本點(diǎn)火提前角按兩種情況確定：

正常行駛時(shí)的基本點(diǎn)火提前角：該基本點(diǎn)火提前角由ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷信號從內(nèi)部存儲器中選出。怠速時(shí)的基本點(diǎn)火提前角：

ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和空調(diào)開關(guān)是否接通確定基本點(diǎn)火提前角。(豐田)在空調(diào)工作時(shí)為80，在空調(diào)不工作時(shí)為40。

4、點(diǎn)火提前角的確定2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰（3）修正點(diǎn)火提前角：

為使實(shí)際點(diǎn)火提前角適應(yīng)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，以便得到良好的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性，必須根據(jù)相關(guān)因素（冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、開關(guān)信號等）適當(dāng)增大或減小點(diǎn)火提前角，即對點(diǎn)火提前角進(jìn)行必要的修正。修正的項(xiàng)目主要有暖機(jī)修正、過熱修正、怠速穩(wěn)定性修正、空燃比反饋修正。4、點(diǎn)火提前角的確定2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰①暖機(jī)修正：

是指節(jié)氣門位置傳感器怠速觸點(diǎn)閉合時(shí)，微電腦根據(jù)冷卻水溫度對點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正。水溫較低時(shí)，為縮短暖機(jī)時(shí)間，增大了點(diǎn)火提前角，隨水溫升高，點(diǎn)火提前角的變化如圖。4、點(diǎn)火提前角的確定2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

②過熱修正：4、點(diǎn)火提前角的確定

發(fā)動機(jī)處于正常運(yùn)行工況（怠速觸點(diǎn)斷開），水溫過高時(shí)，為避免爆震，應(yīng)減小點(diǎn)火提前角。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰③怠速穩(wěn)定性修正：

發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)行期間，由于發(fā)動機(jī)負(fù)荷變化使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化，ECU要根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值調(diào)整點(diǎn)火提前角，使發(fā)動機(jī)在規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。4、點(diǎn)火提前角的確定

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，增大點(diǎn)火提前角；反之，則減小。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰④空燃比反饋修正：

進(jìn)行空燃比反饋控制時(shí)，根據(jù)氧傳感器的反饋信號調(diào)整噴油量來達(dá)到理論空燃比，這種噴油量的變化必然引起發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化。為了穩(wěn)定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，點(diǎn)火提前角需根據(jù)噴油量的變化進(jìn)行修正。4、點(diǎn)火提前角的確定2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰發(fā)動機(jī)實(shí)際點(diǎn)火提前角是上述三個點(diǎn)火提前角之和。曲軸每轉(zhuǎn)一圈，ECU計(jì)算處理后就輸出一個提前角信號。因此，當(dāng)傳感器檢測到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、水溫發(fā)生變化時(shí)，ECU就自動調(diào)整點(diǎn)火提前角。當(dāng)ECU確定的點(diǎn)火提前角超過允許的最大或最小時(shí)，發(fā)動機(jī)很難正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)ECU將以最大或最小點(diǎn)火提前角允許值進(jìn)行控制。最大：350-450；最?。?100-00。

4、點(diǎn)火提前角的確定2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、通電時(shí)間對發(fā)動機(jī)工作的影響：當(dāng)點(diǎn)火線圈結(jié)構(gòu)一定時(shí)，點(diǎn)火線圈次級電壓的最大值與初級斷開電流成正比。初級電路結(jié)構(gòu)一定時(shí)，初級斷開電流與蓄電池電壓成正比，且隨初級電路導(dǎo)通時(shí)間按指數(shù)規(guī)律增長，并逐漸趨于極限值。通電時(shí)間→初級斷開電流→次級電壓→點(diǎn)火能量→點(diǎn)火系工作的可靠性。

二、初級電路導(dǎo)通時(shí)間的控制2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰通電時(shí)間短時(shí)，初級電流小，會使感應(yīng)的次級電壓偏低，容易造成失火。初級電流大，對點(diǎn)火有利；但通電時(shí)間過長，會使點(diǎn)火線圈發(fā)熱，甚至燒壞，還會使能耗增大。當(dāng)次級電壓（即火花塞擊穿電壓）一定時(shí)，應(yīng)根據(jù)蓄電池電壓來調(diào)整初級電路的導(dǎo)通時(shí)間。蓄電池電壓低時(shí)，所需的通電時(shí)間較短；蓄電池電壓低時(shí)，所需的通電時(shí)間就長。1、通電時(shí)間對發(fā)動機(jī)工作的影響：

初級斷開電流還受蓄電池電壓的影響。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰ECU首先根據(jù)電源電壓的高低，在存儲器存儲的導(dǎo)通時(shí)間脈譜圖中查詢選擇導(dǎo)通時(shí)間，然后根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速確定導(dǎo)通角（閉合角）的大小。2、通電時(shí)間的控制方法：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

在電控點(diǎn)火系統(tǒng)中，采用了初級線圈電阻很小的高能點(diǎn)火線圈，其初級電流可達(dá)30A以上。為防止初級電流過大燒壞點(diǎn)火線圈，所以點(diǎn)火控制電路中增加了恒流控制電路，保證在任何轉(zhuǎn)速下初級電流均為規(guī)定值。3、點(diǎn)火線圈的恒流控制：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

什么是爆震燃燒？爆震燃燒對發(fā)動機(jī)性能有何影響？如何判別爆震？如何控制爆震？三、爆震控制（點(diǎn)火系閉環(huán)控制）2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

發(fā)動機(jī)的爆震燃燒是指火花塞在燃燒室中心跳火，火焰以正常的燃燒速率向四周推進(jìn)，使處于最后位置上的混合氣（終燃混合氣）在壓縮終點(diǎn)溫度的基礎(chǔ)上進(jìn)一步受到壓縮、熱輻射作用，終燃混合氣的溫度不斷上升，以致在正?；鹧娴竭_(dá)之前產(chǎn)生自燃。1、爆震及其影響：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

理論與實(shí)踐證明：劇烈的爆震會使發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性嚴(yán)重惡化，而當(dāng)發(fā)動機(jī)工作在爆震的臨界點(diǎn)或有輕微爆震時(shí)，發(fā)動機(jī)熱效率最高，動力性和經(jīng)濟(jì)性最好。因此，利用點(diǎn)火提前角閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠有效地控制點(diǎn)火提前角，從而使發(fā)動機(jī)工作在爆震的臨界狀態(tài)。

1、爆震及其影響：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰檢測發(fā)動機(jī)爆震的方法有三種：

檢測發(fā)動機(jī)燃燒室壓力；檢測發(fā)動機(jī)缸體振動；檢測燃燒噪聲。目前，大多數(shù)汽車采用檢測發(fā)動

機(jī)缸體振動的方法來檢測爆震。2、爆震的判別：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰功用：把發(fā)動機(jī)缸內(nèi)發(fā)生爆震時(shí)引起的缸體振動轉(zhuǎn)換為電信號。該信號輸入ECU后用于控制點(diǎn)火提前角。爆震傳感器：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰壓電效應(yīng)：某些晶體（如石英、壓電陶瓷等）受到壓力或機(jī)械振動之后產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。當(dāng)晶體受到外力作用時(shí)，在晶體的某兩個表面上就會產(chǎn)生電荷（輸出電壓）；當(dāng)外力去掉后，又重新回到不帶電的狀態(tài)。壓電式爆震傳感器：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰（1）共振型壓電式爆震傳感器：結(jié)構(gòu)：壓電式爆震傳感器：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰工作原理：壓電元件緊貼在振蕩片上，振蕩片緊固在傳感器基座上。當(dāng)固定在缸體上的爆震傳感器隨發(fā)動機(jī)振動時(shí)，通過基座帶動振蕩片振蕩。振蕩片壓迫壓電元件，使壓電元件產(chǎn)生電壓信號。當(dāng)發(fā)動機(jī)爆震時(shí)產(chǎn)生的頻率與振蕩片的固有頻率相同時(shí)，振蕩片就發(fā)生共振。壓電元件受到的力最大，此時(shí)壓電元件產(chǎn)生的電壓信號也達(dá)到最大值。壓電式爆震傳感器：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰輸出特性：

壓電式爆震傳感器：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰共振型壓電式爆震傳感器特點(diǎn)：

輸出的信號電壓高，不需要專門的濾波器，信號處理比

較方便。但由于其傳感器的共振頻率必須與發(fā)動機(jī)燃燒時(shí)的爆震

頻率匹配（即兩者能夠產(chǎn)生共振），只能用于指定型號的發(fā)動機(jī)（因?yàn)楦鞣N發(fā)動機(jī)有自已特

定的共振頻率），互換性差。

壓電式爆震傳感器：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰（2）非共振型壓電式爆震傳感器：結(jié)構(gòu)：壓電式爆震傳感器：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰工作原理：當(dāng)發(fā)動機(jī)振動時(shí)，慣性配重會因振動而產(chǎn)生加速度。加速度產(chǎn)生的慣性力作用在壓電陶瓷元件上，使壓電陶瓷元件產(chǎn)生電壓信號。發(fā)動機(jī)發(fā)生爆震時(shí)，振動幅度大，產(chǎn)生的加速度也大，壓電陶瓷元件受到的作用力也大，壓電陶瓷元件輸出的電壓信號就大。壓電式爆震傳感器：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰輸出特性：

壓電式爆震傳感器：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰非共振型壓電式爆震傳感器的特點(diǎn)：輸出的信號電壓小、平緩，必須將輸出信號輸送至帶通濾波器中，判斷爆震是否發(fā)生。這種傳感器適應(yīng)范圍廣，當(dāng)用在不同類型的發(fā)動機(jī)上時(shí)，只需對帶通濾波器的過濾頻率進(jìn)行調(diào)整即可，無需更換傳感器。

壓電式爆震傳感器：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰汽油機(jī)電控點(diǎn)火系統(tǒng)一、電控點(diǎn)火系統(tǒng)功能二、發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)

第二章2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)一、蓄電池點(diǎn)火系組成與工作原理二、計(jì)算機(jī)控制電子點(diǎn)火系組成與原理

第二章2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰分類與組成：電源和產(chǎn)生高壓的方法

1．蓄電池點(diǎn)火系，主要電源、點(diǎn)火開關(guān)、點(diǎn)火線圈、分電器（斷電器、配電器）、電容器、火花塞、高壓導(dǎo)線組成。2．計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系，電源、點(diǎn)火開關(guān)、點(diǎn)火線圈、點(diǎn)火器、（分電器）、電控單元、傳感器,火花塞、高壓導(dǎo)線等。3．磁電機(jī)點(diǎn)火系發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰一、蓄電池點(diǎn)火系組成與工作原理

發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)蓄電池電壓由點(diǎn)火線圈和斷電器共同產(chǎn)生高壓10000V以上。點(diǎn)火線路分初級回路和次極回路。點(diǎn)火線圈實(shí)際上是一個變壓器，主要由初級繞組，次極繞組和鐵芯組成。斷電器是一個凸輪操縱的開關(guān)。斷電器凸輪由發(fā)動機(jī)配氣凸輪驅(qū)動，并以同樣的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，即曲軸齒輪每轉(zhuǎn)兩圈，凸輪軸轉(zhuǎn)一圈，為了保證曲軸轉(zhuǎn)兩圈各缸輪流點(diǎn)火一次，斷電器凸輪的凸棱數(shù)一般等于發(fā)動機(jī)的氣缸數(shù)，斷電器的觸點(diǎn)與點(diǎn)火線圈的初級繞組串聯(lián)，用來切斷或接通初級繞組的電路。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰觸點(diǎn)閉合時(shí)，初級電路通電，電流從蓄電池的正極經(jīng)點(diǎn)火開關(guān)，點(diǎn)火線圈的初級繞組，斷電器觸點(diǎn)，接地流回蓄電池的負(fù)極，為低壓電路。觸點(diǎn)斷開時(shí)，在初級繞組通電時(shí)，其周圍產(chǎn)生磁場，并由于鐵芯的作用而加強(qiáng)。當(dāng)斷電器凸輪頂開觸點(diǎn)時(shí)，初級電路被切斷，初級電路迅速下降到零，鐵芯中的磁通隨之迅速衰減以至消失，因而在匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)的次極繞組中感應(yīng)出很高的電壓，使火花塞兩極之間的間隙被擊穿，產(chǎn)生火花。一、蓄電池點(diǎn)火系組成與工作原理

發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰一、蓄電池點(diǎn)火系組成與工作原理

發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰分電器功用：（1）接通或斷開初級電路（2）將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電按照發(fā)動機(jī)分配給各缸火花塞（3）根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷自動調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻組成：分電器是由斷電器、配電器、電容器和點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置組成。發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰分電器功用：（1）接通或斷開初級電路（2）將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電按照發(fā)動機(jī)分配給各缸火花塞（3）根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷自動調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻組成：分電器是由斷電器、配電器、電容器和點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置組成。發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置

實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)的方法有兩種：（1）觸點(diǎn)不動（2）凸輪不動，發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置（點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置位于分電器下部，由離心式點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置和真空式點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置組成。

發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)（1）離心式點(diǎn)火提前裝置2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰（2）真空式點(diǎn)火提前裝置

發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)點(diǎn)火線圈開磁路點(diǎn)火線圈：開磁路點(diǎn)火線圈采用柱形鐵芯，其上下兩端沒有連接在一起，磁力線通過空氣形成磁回路。泄漏的磁通量多，即磁路損失大，轉(zhuǎn)換效率低。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)點(diǎn)火線圈閉磁路點(diǎn)火線圈的鐵芯用"口"字形或"日"字形的鐵片疊制而成。磁路閉合。泄漏的磁通量即磁路損失大大減小，點(diǎn)火線圈的轉(zhuǎn)換效率高。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰二、計(jì)算機(jī)控制電子點(diǎn)火系組成與原理發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)

可分為有分電器和無分電器兩大類。它主要由各種傳感器、電控單元、分電器、點(diǎn)火器、點(diǎn)火線圈等組成。

點(diǎn)火器：根據(jù)ECU輸入的指令，按點(diǎn)火順序控制各個點(diǎn)火線圈工作，同時(shí)向ECU輸送點(diǎn)火確認(rèn)信號IGF。分電器：與蓄電池點(diǎn)火系分電器（配電器）功能相似。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)發(fā)動機(jī)的最佳點(diǎn)火提前角除了隨轉(zhuǎn)速和負(fù)荷變化外，還受環(huán)境狀況、車輛的技術(shù)狀況、使用狀況等因素影響，而且最佳點(diǎn)火提前角隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷變化的規(guī)律也不是線性的。離心點(diǎn)火提前調(diào)整裝置和真空點(diǎn)火提前調(diào)整裝置中，機(jī)械運(yùn)動部件的磨損、老化和臟污等，都會引起點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)特性的改變，使發(fā)動機(jī)性能下降。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰有分電器型點(diǎn)火系發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)有分電器型控制電路2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰有分電器型點(diǎn)火系基本工作順序發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)

發(fā)動機(jī)工作時(shí),各傳感器分別將各瞬時(shí)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻液溫度、爆震信號等與發(fā)動機(jī)工況有關(guān)的信號,經(jīng)接口電路送入控制器（ECU）

控制器根據(jù)轉(zhuǎn)速，負(fù)荷信號,按儲存器中存放的程序以及與點(diǎn)火提前角和初級電路導(dǎo)通時(shí)間有關(guān)的數(shù)據(jù),計(jì)算出該工況對應(yīng)的最佳點(diǎn)火提前角和初級電路導(dǎo)通時(shí)間,并根據(jù)冷卻液溫度、廢氣濃度、蓄電池電壓等予以修正。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果和點(diǎn)火基準(zhǔn)信號,在最佳的時(shí)刻向點(diǎn)火控制器發(fā)出控制信號,接通點(diǎn)火線圈初級電路。經(jīng)過最佳的導(dǎo)通時(shí)間后

,再發(fā)出控制信號,切斷初級電路,使點(diǎn)火線圈的次級繞組中產(chǎn)生高壓電,并經(jīng)配電器送往火花塞,點(diǎn)燃混合氣。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰分電器原理發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰有分電器型點(diǎn)火系發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)豐田4A-GE發(fā)動機(jī)TCCS點(diǎn)火系統(tǒng)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰無分電器型點(diǎn)火系發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)

無分電器點(diǎn)火系又稱直接點(diǎn)火系,點(diǎn)火系初級回路的導(dǎo)斷時(shí)刻、導(dǎo)通時(shí)間及爆震控制與有分電器的計(jì)算機(jī)控制電子點(diǎn)火系相同

,而點(diǎn)火高壓的分配則由電控單元通過多個點(diǎn)火線圈實(shí)現(xiàn)。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰無分電器型點(diǎn)火系發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)無分電器型控制電路2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰無分電器型點(diǎn)火系發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

第二章

汽油機(jī)輔助控制系統(tǒng)一、怠速控制系統(tǒng)二、進(jìn)氣控制系統(tǒng)三、排氣控制系統(tǒng)四、汽油發(fā)動機(jī)發(fā)展趨勢2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰

第二章

汽油機(jī)輔助控制系統(tǒng)一、怠速控制系統(tǒng)二、進(jìn)氣控制系統(tǒng)三、排氣控制系統(tǒng)四、汽油發(fā)動機(jī)發(fā)展趨勢2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰一、怠速控制系統(tǒng)概述

怠速控制的功能怠速控制系統(tǒng)的組成與原理怠速控制的方法2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰一、怠速控制系統(tǒng)概述

●什么是怠速工況？

怠速工況指發(fā)動機(jī)只維持空調(diào)、動力轉(zhuǎn)向器等基本運(yùn)轉(zhuǎn)，對外無動力輸出的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)工況。此時(shí)節(jié)氣門開度最小或者為零，汽車處于空檔，發(fā)動機(jī)只帶動附件維持最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰一、怠速控制系統(tǒng)概述

為什么要控制怠速工況？

發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間約占30%，怠速轉(zhuǎn)速的高低影響油耗、排放、運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性等。在保證發(fā)動機(jī)排放要求且運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定的前提下，應(yīng)盡量使發(fā)動機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速保持最低，以降低怠速時(shí)的燃油消耗量。實(shí)現(xiàn)快速暖機(jī)高怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)部分功率輸出

2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、怠速控制的功能：

根據(jù)發(fā)動機(jī)工作溫度和負(fù)載，由ECU自動控制怠速工況下的空氣供給量，維持發(fā)動機(jī)以穩(wěn)定怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰2、怠速控制的原理：根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度及負(fù)荷信號，由ECU自動控制怠速工況下的空氣供給量，維持發(fā)動機(jī)以穩(wěn)定怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰2、怠速控制的原理：

ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器輸出的信號判斷發(fā)動機(jī)是否處于怠速狀態(tài)，然后根據(jù)冷卻液溫度、空調(diào)開關(guān)、動力轉(zhuǎn)向開關(guān)等傳感信號，在存儲器中查出出轉(zhuǎn)速差，最后通過怠速控制閥的動作（調(diào)節(jié)進(jìn)該工況下的目標(biāo)轉(zhuǎn)速,即能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的怠速轉(zhuǎn)速，再與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器傳來的實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，計(jì)算氣量）來提高或降低發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，使發(fā)動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

怠速控制的實(shí)質(zhì)就是對怠速工況下的進(jìn)氣量進(jìn)行控制。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰3、怠速控制進(jìn)氣量的方法：（1）節(jié)氣門直動式——控制節(jié)氣門最小開度；（2）旁通氣道式——控制節(jié)氣門旁通通路中空氣流量。

旁通空氣道式

節(jié)氣門直動式

2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰二、節(jié)氣門直動式怠速控制機(jī)構(gòu)1、結(jié)構(gòu)：

由直流電動機(jī)、減速齒輪、絲桿等組成。

2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰二、節(jié)氣門直動式怠速控制機(jī)構(gòu)2、工作原理：

直流電動機(jī)通電（正向或反向）轉(zhuǎn)動時(shí)，驅(qū)動減速齒輪轉(zhuǎn)動，從而帶動絲桿向前或向后移動。發(fā)動機(jī)怠速時(shí)，ECU根據(jù)各傳感器的信號，控制直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)動量，使絲桿作直線移動，帶動節(jié)氣門在小開度范圍內(nèi)擺動，從而改變進(jìn)氣量，達(dá)到調(diào)整怠速轉(zhuǎn)速的目的。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰三、旁通氣道式怠速控制閥ISCV

形式多種，結(jié)構(gòu)各異，常見的有：步進(jìn)電機(jī)式旋轉(zhuǎn)滑閥式占空比型電磁式怠速控制閥開關(guān)型電磁式怠速控制閥2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥：（1）結(jié)構(gòu)：步進(jìn)電機(jī)、螺旋機(jī)構(gòu)、閥芯、閥座等。步進(jìn)電機(jī)：由永磁轉(zhuǎn)子、定子繞組等組成,用于產(chǎn)生驅(qū)動力矩。螺旋機(jī)構(gòu)：

由螺桿（絲杠）和螺母組成,螺母與步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子制成一體，螺桿的一端制有螺紋，另一端固定有閥芯，螺桿與閥座之間為滑動花鍵連接，只能作軸向移動，不能作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥：（2）工作原理：

當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時(shí)，螺母將帶動絲桿作軸向運(yùn)動，使閥芯開大或關(guān)小閥門的開度。ECU通過控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度來控制絲桿的移動方向和移動距離，從而達(dá)到控制閥門開度，調(diào)整怠速轉(zhuǎn)速之目的。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥：（3）步進(jìn)原理：

步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的結(jié)構(gòu)：

2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥：（3）步進(jìn)原理：

步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的結(jié)構(gòu)：

結(jié)構(gòu)：

電機(jī)轉(zhuǎn)子均勻分布著很多小齒，定子齒有三個勵磁繞阻，其幾何軸線依次分別與轉(zhuǎn)子齒軸線錯開。0、1/3T、2/3T,（相鄰兩轉(zhuǎn)子齒軸線間的距離為齒距以T表示），即A與齒1相對齊，B與齒2向右錯開1/3T，C與齒3向右錯開2/3T，A’與齒5相對齊，（A’就是A，齒5就是齒1）。定轉(zhuǎn)子的展開圖：轉(zhuǎn)子定子2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥：

如A相通電，B，C相不通電時(shí)，由于磁場作用，齒1與A對齊，（轉(zhuǎn)子不受任何力以下均同）。如B相通電，A，C相不通電時(shí)，齒2應(yīng)與B對齊，此時(shí)轉(zhuǎn)子向右移過1/3T，此時(shí)齒3與C偏移為1/3T，齒4與A偏移（T-1/3T）=2/3T。

如C相通電，A，B相不通電，齒3應(yīng)與C對齊，此時(shí)轉(zhuǎn)子又向右移過1/3T，此時(shí)齒4與A偏移為1/3T對齊。

如A相通電，B，C相不通電，齒4與A對齊，轉(zhuǎn)子又向右移過1/3T。這樣經(jīng)過A、B、C、A分別通電狀態(tài)，齒4（即齒1前一齒）移到A相，電機(jī)轉(zhuǎn)子向右轉(zhuǎn)過一個齒距，如果不斷地按A，B，C，A……通電，電機(jī)就每步（每脈沖）1/3て,向右旋轉(zhuǎn)。如按A，C，B，A……通電，電機(jī)就反轉(zhuǎn)。（3）步進(jìn)原理：

步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的結(jié)構(gòu)：

2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥：（3）步進(jìn)原理：

由此可見：位置和速度由導(dǎo)電次數(shù)（脈沖數(shù)）成一一對應(yīng)關(guān)系,而方向由導(dǎo)電順序決定。甚至于通過二相電流不同的組合，使其1/3T變?yōu)?/12T，1/24T。

不難推出：電機(jī)定子上有m相勵磁繞阻，其軸線分別與轉(zhuǎn)子齒軸線偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且導(dǎo)電按一定的相序電機(jī)就能正反轉(zhuǎn)被控制。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥：（4）控制電路：

豐田皇冠3.0轎車發(fā)動機(jī)怠速控制閥控制電路2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥：（5）怠速控制的內(nèi)容：①起動初始位置設(shè)定

為了改善發(fā)動機(jī)的再次起動性能，在點(diǎn)火開關(guān)斷開時(shí)，ECU將控制怠速控制閥處于全開狀態(tài)，為再次起動作好準(zhǔn)備。當(dāng)ECU接收到點(diǎn)火開關(guān)OFF位置信號時(shí)，ECU將利用備用電源輸入端提供的電壓控制主繼電器線圈繼續(xù)供電2秒，使步進(jìn)電機(jī)的怠速控制閥退回到初始位置，以便下次起動時(shí)具有較大的進(jìn)氣量。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥：②起動后控制由于發(fā)動機(jī)起動前，ECU已把怠速控制閥的初始位置設(shè)定在最大開度位置，因此發(fā)動機(jī)起動后，若怠速控制閥仍保持全開，則會引起發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速過高。為避免出現(xiàn)這種情況，在起動過程中，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到由冷卻液溫度確定的對應(yīng)轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU控制怠速控制閥，逐漸將閥門關(guān)小到與冷卻液溫度對應(yīng)的開度。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥：③暖機(jī)控制暖機(jī)過程中，ECU控制怠速控制閥從起動后的開度逐漸關(guān)小，當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到70℃時(shí)，暖機(jī)控制結(jié)束，怠速控制閥達(dá)到正常怠速開度。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥：④反饋控制當(dāng)發(fā)動機(jī)處于怠速工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果發(fā)動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與ECU存儲器中所存放的目標(biāo)轉(zhuǎn)速差超過規(guī)定值（如20r/min），則ECU即控制怠速控制閥增減旁通空氣量，使發(fā)動機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速差小于規(guī)定值。目標(biāo)轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)怠速工況時(shí)的負(fù)荷有關(guān)，對應(yīng)空檔起動開關(guān)是否接通、是否使用空調(diào)、用電器增加等不同情況，都有確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥：⑤發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化的預(yù)測控制發(fā)動機(jī)處于怠速工況時(shí)，空調(diào)開關(guān)、空檔起動開關(guān)等接通或斷開時(shí)，都會引起發(fā)動機(jī)怠速負(fù)荷變化，產(chǎn)生較大的怠速轉(zhuǎn)速波動。為了減小負(fù)荷變化對怠速轉(zhuǎn)速的影響，ECU在收到以上開關(guān)量信號、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化出現(xiàn)前，就控制怠速控制閥預(yù)先把閥門開大或關(guān)小一個固定的距離。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥：⑥電器負(fù)載增大時(shí)的怠速控制當(dāng)汽車上使用的電器增多時(shí)，將引起電系供電電壓降低，同時(shí)發(fā)動機(jī)的負(fù)荷也要增大。為保證有正常的供電電壓，需要相應(yīng)地增加進(jìn)氣量，提高發(fā)動機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰1、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥：⑦學(xué)習(xí)控制

ECU通過控制怠速控制閥的位置，調(diào)整發(fā)動機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速。由于發(fā)動機(jī)在使用過程中其性能會發(fā)生變化，因此這時(shí)怠速控制閥的位置雖然沒有變化，但實(shí)際的怠速轉(zhuǎn)速也會偏離初始值。出現(xiàn)這種情況時(shí)，ECU除了用反饋控制使怠速轉(zhuǎn)速仍達(dá)到目標(biāo)值外，還將此時(shí)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過的步數(shù)儲存在備用存儲器中，供以后的怠速控制用。

2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰2、旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥：（1）結(jié)構(gòu)：由永久磁鐵、電樞、旋轉(zhuǎn)電磁閥等組成。

2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰2、旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥：（2）工作原理：

線圈L1與ECU內(nèi)部的三極管VT1連接，脈沖控制信號經(jīng)過反向器加到VT1的基極；線圈L2與ECU內(nèi)部的三極管VT2連接，脈沖控制信號直接加到VT2的基極。當(dāng)脈沖信號的高電平到來時(shí)，VT1截止，VT2導(dǎo)通，L1斷電，L2通電，電樞順時(shí)針轉(zhuǎn)動；反之，當(dāng)脈沖信號的低電平到來時(shí)，VT1導(dǎo)通，VT2截止，L1通電，L2斷電，電樞逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)旁通空氣量大小的控制。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰2、旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥：

旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥的轉(zhuǎn)角范圍在900以內(nèi)，電樞的旋轉(zhuǎn)角度必須很小才能滿足旁通進(jìn)氣量控制精度的要求，一般采用控制占空比的方法來控制電樞的順轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)。占空比——指脈沖信號的通電時(shí)間與通電周期之比。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰2、旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥：

當(dāng)占空比為50％時(shí)，兩個三極管的導(dǎo)通時(shí)間相等，正、反向旋轉(zhuǎn)力矩抵消，滑閥不轉(zhuǎn)動；當(dāng)占空比小于50％時(shí)，線圈L1的通電時(shí)間大于線圈L2的通電時(shí)間，滑閥逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旁通氣道被關(guān)小；當(dāng)占空比大于50％時(shí)，線圈L2的通電時(shí)間大于線圈L2的通電時(shí)間，滑閥順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旁通氣道被打開。

2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰2、旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥：（3）控制電路：

EFI主繼電器向旋轉(zhuǎn)電磁閥提供蓄電池電壓。ECU通過ISC1、ISC2端子控制旋轉(zhuǎn)電磁閥內(nèi)兩個電磁線圈的搭鐵電路。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰2、旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥：（4）控制內(nèi)容：①起動控制在發(fā)動機(jī)起動時(shí)，ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)運(yùn)行條件，在存儲器中取出預(yù)存的數(shù)據(jù)，控制怠速控制閥的開度。②暖機(jī)控制在發(fā)動機(jī)起動后，ECU根據(jù)冷卻液的溫度，控制發(fā)動機(jī)在暖機(jī)過程中怠速轉(zhuǎn)速的變化。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰2、旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥：③反饋控制

發(fā)動機(jī)起動后，ECU將根據(jù)發(fā)動機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與ECU存儲器中的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較。如果實(shí)際轉(zhuǎn)速低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU將控制怠速控制閥將閥門打開；如果實(shí)際轉(zhuǎn)速高于目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，則將閥門關(guān)小。目標(biāo)轉(zhuǎn)速隨發(fā)動機(jī)工況而定。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰2、旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥：④發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化預(yù)測控制

當(dāng)空檔起動開關(guān)、尾燈繼電器等接通或關(guān)斷時(shí)，將會使發(fā)動機(jī)負(fù)荷改變，為避免由此引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的波動，在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化之前，ECU控制怠速控制閥開大或關(guān)小一定的角度。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰2、旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥：⑤學(xué)習(xí)控制

由于發(fā)動機(jī)在整個使用過程中性能將發(fā)生變化，雖然占空比相同，但發(fā)動機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速將和使用初期的數(shù)值不同。ECU用反饋控制的方法輸出怠速控制信號，將性能變化后的發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速調(diào)整到目標(biāo)怠速值。當(dāng)?shù)∷僦颠_(dá)到目標(biāo)怠速后，ECU將此時(shí)的占空比存入備用存儲器中，在以后的怠速控制中作為這一工況下占空比的基準(zhǔn)值。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰3、電磁速控制閥：

電磁式怠速控制閥是利用通電線圈產(chǎn)生的電磁力來控制閥門的開度。根據(jù)控制信號的不同，可分為兩類：占空比型；開關(guān)型：2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰3、占空比型電磁式怠速控制閥：（1）結(jié)構(gòu)：

2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰3、占空比型電磁式怠速控制閥：（2）工作原理：電磁線圈通電產(chǎn)生電磁吸力當(dāng)線圈產(chǎn)生的電磁吸力超過復(fù)位彈簧彈力時(shí)，閥軸帶動閥芯向上移動，打開旁通氣道。當(dāng)電磁線圈斷電時(shí)，閥軸及閥芯在彈力作用下復(fù)位，將旁通氣道關(guān)閉。

旁通氣道開啟與關(guān)閉時(shí)間由發(fā)動機(jī)發(fā)出的占空比信號控制。2023/2/2重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院隗寒冰3、占空比型電磁式怠速控制閥：

發(fā)動機(jī)工作時(shí)，當(dāng)ECU檢測到發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，自動提高控制信號的占空比，使線圈的通電時(shí)間變長，閥門開度增大，旁通氣量增大，使怠速轉(zhuǎn)速提高到目標(biāo)值。反之，當(dāng)發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速高于目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，E