電子控制噴射系統(tǒng)

1、湖南交通職業(yè)技術學院湖南交通職業(yè)技術學院副教授副教授 陳曙紅陳曙紅第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述一、汽油機的特點一、汽油機的特點 汽油機是把空氣與汽油的汽油機是把空氣與汽油的混合氣混合氣燃燒燃燒所產生的所產生的熱能轉變?yōu)闄C械能熱能轉變?yōu)闄C械能輸出輸出的裝置的裝置。什么是汽油機？什么是汽油機？充分燃燒的條件：充分燃燒的條件：足夠的足夠的空氣空氣、足、足夠的夠的燃料燃料、一定、一定的的著火溫度著火溫度空氣空氣 + 汽油汽油四行程汽油機的四行程汽油機的工作原理：工作原理： 進氣、壓縮進氣、壓縮 (點點火火) 、作功、排氣、作功、排氣二、發(fā)動機輸出功率控制法發(fā)動機輸出功率控制法 汽油發(fā)動機輸出功率的控制則是

2、通過汽油發(fā)動機輸出功率的控制則是通過控制控制節(jié)流閥（或節(jié)流閥（或稱節(jié)氣門、油門）的稱節(jié)氣門、油門）的開度開度使之變化，以調節(jié)使之變化，以調節(jié)混合氣數量混合氣數量，從而達到控制發(fā)動機輸出功率（即不同工況）。從而達到控制發(fā)動機輸出功率（即不同工況）。 節(jié)氣門開度參與燃燒的混合氣數量熱能轉換為機械能駕駛員踩下加速踏板輸出功率汽油機的五個工況：汽油機的五個工況： 起動工況、怠速工況、中小負荷工況、全負荷工況、起動工況、怠速工況、中小負荷工況、全負荷工況、加速工況。加速工況。 汽油機這些汽油機這些“工況工況”常常是指發(fā)動機在不同轉速和常常是指發(fā)動機在不同轉速和負荷下的工作狀況。負荷下的工作狀況。傳統(tǒng)化油

3、器式汽油機傳統(tǒng)化油器式汽油機電子控制燃油噴射式汽油機電子控制燃油噴射式汽油機傳統(tǒng)化油器式汽油機傳統(tǒng)化油器式汽油機 是通過化油器來完成汽油和空氣的混合，再通過是通過化油器來完成汽油和空氣的混合，再通過節(jié)氣門進入氣缸進行工作。（節(jié)氣門進入氣缸進行工作。（通過節(jié)氣門進入氣缸的通過節(jié)氣門進入氣缸的是是混合氣混合氣） 。 現代電子控制燃油噴射式汽油機現代電子控制燃油噴射式汽油機 是以直接與間接測出的空氣量信號為基礎（是以直接與間接測出的空氣量信號為基礎（傳感傳感器器），由），由電控單元電控單元計算出發(fā)動機燃燒所必需的汽油量，計算出發(fā)動機燃燒所必需的汽油量，對噴油器提供開啟信號，通過噴油器（對噴油器提供開

4、啟信號，通過噴油器（執(zhí)行器執(zhí)行器）的開啟）的開啟給發(fā)動機提供適量的燃料。給發(fā)動機提供適量的燃料。 （通過節(jié)氣門進入氣缸的通過節(jié)氣門進入氣缸的是是空氣空氣） 第者第二節(jié) 1、具有良好的、具有良好的使用性能使用性能（）（）冷起動性能冷起動性能得到提高得到提高（）（）加速性能加速性能得到改善得到改善（）（）動力性能動力性能大大提高大大提高（）（）工作穩(wěn)定性能工作穩(wěn)定性能得到加強得到加強、具有良好的、具有良好的燃料經濟性能燃料經濟性能、環(huán)保性能、環(huán)保性能充分改善充分改善四、電子控制燃油噴射裝置的組成四、電子控制燃油噴射裝置的組成 從設備的主體構成分析，電子控制燃油噴射從設備的主體構成分析，電子控制燃油

5、噴射裝置由裝置由傳感器傳感器、電控單元（電控單元（ECU）、執(zhí)行器執(zhí)行器三三大部分組成。大部分組成。 從工作情況分析，電子控制燃油噴射裝置由從工作情況分析，電子控制燃油噴射裝置由燃油供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)三三大系統(tǒng)組成。大系統(tǒng)組成。五、電子控制燃油噴射裝置分類五、電子控制燃油噴射裝置分類1、按噴射器噴射位置分：、按噴射器噴射位置分： （1） 缸內噴射缸內噴射 （2） 缸外噴射缸外噴射2、按噴射方式分：、按噴射方式分： （1）單點噴射）單點噴射 （2）多點噴射多點噴射3、按噴射時間分：、按噴射時間分：（1）間隙噴射）間隙噴射（2）連續(xù)噴射）連續(xù)噴

6、射4、按空氣檢測方式分：、按空氣檢測方式分： （1）直接檢測）直接檢測 式式 （L型型電噴發(fā)動機，電噴發(fā)動機， 采用采用空氣流量計空氣流量計） （2）間接檢測式）間接檢測式 （D型型電噴發(fā)動機，電噴發(fā)動機， 采用采用進氣壓力傳感器進氣壓力傳感器）5、按控制形式分：、按控制形式分： （1）開環(huán)控制系統(tǒng)）開環(huán)控制系統(tǒng) （2）閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng) （含（含氧傳感器氧傳感器）五、電子控制燃油噴射裝置分類五、電子控制燃油噴射裝置分類第二節(jié)第二節(jié) 燃油供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)一、燃油供給系統(tǒng)的工作原理一、燃油供給系統(tǒng)的工作原理 燃油箱燃油箱電動汽油泵電動汽油泵汽油濾清器汽油濾清器汽油緩沖器汽油緩沖器噴油器

7、噴油器汽油壓力調節(jié)器汽油壓力調節(jié)器燃油箱燃油箱進氣歧管進氣歧管ECU1、功用：功用： 向發(fā)動機及時供給各種工況下所需要的燃油量。向發(fā)動機及時供給各種工況下所需要的燃油量。2、組成：組成： 燃油箱、電動汽油泵、汽油濾清器、汽油緩沖器、燃油箱、電動汽油泵、汽油濾清器、汽油緩沖器、 汽油壓力調節(jié)器、噴油器、冷起動噴油器等。汽油壓力調節(jié)器、噴油器、冷起動噴油器等。3、工作原理：工作原理： 第三節(jié)燃油箱電動汽油泵汽油濾清器汽油壓力緩沖器汽油壓力調節(jié)器噴油器冷起動噴油器進氣歧管噴油量的多少決定噴油量的多少決定于三個因素：于三個因素：1 1、噴口直徑的大、噴口直徑的大小小結構控制結構控制2 2、噴油壓力的大

8、、噴油壓力的大小小汽油壓力調汽油壓力調節(jié)器控制節(jié)器控制以上兩參數相對為以上兩參數相對為定量；定量；3 3、噴口開啟持續(xù)、噴口開啟持續(xù)的時間的時間ECUECU控制，為控制，為變量參數變量參數，根據空，根據空氣量而變。氣量而變。第三節(jié)第三節(jié) 空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)一一、空氣供給系統(tǒng)的功用空氣供給系統(tǒng)的功用 是是測量測量和和控制控制汽油在發(fā)動機內燃燒所需要的汽油在發(fā)動機內燃燒所需要的空氣量空氣量。二、空氣供給系統(tǒng)的工作原理二、空氣供給系統(tǒng)的工作原理空氣空氣空氣濾清器空氣濾清器空氣流量計空氣流量計（傳感器傳感器）節(jié)氣門體節(jié)氣門體進氣歧管進氣歧管ECU測量測量空氣數量空氣數量控制控制空空氣數量氣數量怠

9、速控怠速控制系統(tǒng)制系統(tǒng)燃油箱燃油箱電動汽電動汽油油 泵泵汽油濾汽油濾清清 器器汽油壓力汽油壓力緩緩 沖沖 器器噴油器（噴油器（執(zhí)行器）執(zhí)行器）汽油壓力汽油壓力調節(jié)器調節(jié)器燃油箱節(jié)氣門位置節(jié)氣門位置傳傳 感感 器器第三節(jié)第三節(jié) 空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)一一、空氣供給系統(tǒng)的功用空氣供給系統(tǒng)的功用 是是測量測量和和控制控制汽油在發(fā)動機內燃燒所需要的汽油在發(fā)動機內燃燒所需要的空氣量空氣量。二、空氣供給系統(tǒng)的工作原理二、空氣供給系統(tǒng)的工作原理空氣空氣空氣濾清器空氣濾清器空氣流量計空氣流量計（傳感器傳感器）節(jié)氣門體節(jié)氣門體進氣歧管進氣歧管ECU測量測量空氣數量空氣數量控制控制空空氣數量氣數量怠速控怠速控制

10、系統(tǒng)制系統(tǒng)燃油箱燃油箱電動汽電動汽油油 泵泵汽油濾汽油濾清清 器器汽油壓力汽油壓力緩緩 沖沖 器器噴油器（噴油器（執(zhí)行器）執(zhí)行器）汽油壓力汽油壓力調節(jié)器調節(jié)器燃油箱節(jié)氣門位置節(jié)氣門位置傳傳 感感 器器第四節(jié)U=I*R一、1 1、功用：、功用： 檢測節(jié)氣門的開度，并將其轉換成電信號檢測節(jié)氣門的開度，并將其轉換成電信號輸送給電控單元，作為輸送給電控單元，作為ECUECU判定發(fā)動機運轉工判定發(fā)動機運轉工況的依據。況的依據。2 2、結構型式：、結構型式： 開關式、滑動電阻式、綜合式開關式、滑動電阻式、綜合式三種。三種。3 3、開關式節(jié)氣門位置傳感器的結構特點：、開關式節(jié)氣門位置傳感器的結構特點： （1

11、 1）兩個固定觸點：怠速開關觸點、全負）兩個固定觸點：怠速開關觸點、全負荷開關觸點；荷開關觸點； （2 2）一個活動觸點）一個活動觸點兩點式節(jié)氣門位置傳感器掛圖第四節(jié)第四節(jié) 電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)一、功用一、功用 是將各類是將各類傳感器傳感器的工作狀況轉換成相應的電信的工作狀況轉換成相應的電信號輸送給號輸送給電控單元電控單元，經實時處理和計算后，電控，經實時處理和計算后，電控單元再向各有關單元再向各有關執(zhí)行器執(zhí)行器發(fā)出指令，以控制最佳噴發(fā)出指令，以控制最佳噴油時刻、噴油量和點火時刻，減輕排放污染，使油時刻、噴油量和點火時刻，減輕排放污染，使發(fā)動機在各種工況下都處于最佳的工作狀態(tài)。并發(fā)動機在各

12、種工況下都處于最佳的工作狀態(tài)。并且電控單元還具有故障自診斷功能。且電控單元還具有故障自診斷功能。二、組成二、組成 由由 傳感器、電控單元、執(zhí)行器三部分組成。傳感器、電控單元、執(zhí)行器三部分組成。1、功用、功用 是根據自身存儲的程序對發(fā)動機各種傳感器輸是根據自身存儲的程序對發(fā)動機各種傳感器輸入的各種信息進行運算、處理、判斷，然后輸出入的各種信息進行運算、處理、判斷，然后輸出指令，控制有關執(zhí)行器動作，達到快速、準確、指令，控制有關執(zhí)行器動作，達到快速、準確、自動控制發(fā)動機工作的目的。自動控制發(fā)動機工作的目的。 電控單元（電控單元（ECU）是發(fā)動機的綜合控制裝置，是發(fā)動機的綜合控制裝置，它的基本構成它

13、的基本構成主要是微型計算機。主要是微型計算機。 通常計算機是由各類通常計算機是由各類硬件硬件和和軟件軟件組成的高效組成的高效微處理器。微處理器。硬件硬件是指裝置于是指裝置于ECU內的有形元器件。內的有形元器件。（1）輸入回路）輸入回路（2）A/D轉換器（轉換器（模擬模擬/數字數字轉換器）轉換器）（3）微型計算機）微型計算機 中央處理器中央處理器 存儲器存儲器 輸入和輸出接口輸入和輸出接口 輸出回路輸出回路隨機存儲器（隨機存儲器（RAM），電源切斷時，），電源切斷時，所存入的數據、信息均完全消失。所存入的數據、信息均完全消失。只讀存儲器（只讀存儲器（ROM），電源切斷時，），電源切斷時，所存入的

14、數據、信息不會消失。所存入的數據、信息不會消失。軟件軟件是指貯存于微機芯片（如是指貯存于微機芯片（如ROM）內的程序）內的程序 和數據。和數據。汽車上的主要軟件有：汽車上的主要軟件有：（1）常規(guī)穩(wěn)定工況下的最佳空燃比（最佳噴油量）脈常規(guī)穩(wěn)定工況下的最佳空燃比（最佳噴油量）脈譜圖譜圖 最佳空燃比與發(fā)動機的轉速和負荷有關，該脈譜圖含有最佳空燃比與發(fā)動機的轉速和負荷有關，該脈譜圖含有15個轉個轉速和速和15個節(jié)氣門開度（負荷），共組合成個節(jié)氣門開度（負荷），共組合成225個發(fā)動機常用工數個發(fā)動機常用工數據，據，ECU只要控制噴油量便可確定最佳的空燃比。只要控制噴油量便可確定最佳的空燃比。（2）常規(guī)穩(wěn)

15、定工況下的最佳點火提前角脈譜圖常規(guī)穩(wěn)定工況下的最佳點火提前角脈譜圖（3）進氣溫度變化校正曲線。進氣溫度變化校正曲線。 ECU根據該線自動地調整噴油量和點火提前角，（標準為根據該線自動地調整噴油量和點火提前角，（標準為20，當低于當低于20時，加濃混合氣和適當提前點火提前角）時，加濃混合氣和適當提前點火提前角）（4）水溫變化校正曲線水溫變化校正曲線 標準為標準為80 ，水溫，水溫80，自動調整如加濃混合氣和提前點火。，自動調整如加濃混合氣和提前點火。（5）蓄電池電壓變化校正曲線蓄電池電壓變化校正曲線 蓄電池電壓對噴油的起止時間和點火時導通的脈寬都有一定蓄電池電壓對噴油的起止時間和點火時導通的脈寬

16、都有一定影響，影響，ECU便根據檢測到的蓄電池電壓對噴油時間和點火提前角進便根據檢測到的蓄電池電壓對噴油時間和點火提前角進行自動調整行自動調整。（6）海拔高度校正曲線）海拔高度校正曲線 高原地區(qū)，空氣稀薄，噴油量應當減少，點火應當推遲。高原地區(qū)，空氣稀薄，噴油量應當減少，點火應當推遲。自診斷系統(tǒng)和安全保險功能自診斷系統(tǒng)和安全保險功能 在在ECU內設有專門的自診斷電路，當發(fā)動內設有專門的自診斷電路，當發(fā)動機運轉時，電控單元不斷地監(jiān)測各個部分的工機運轉時，電控單元不斷地監(jiān)測各個部分的工作情況，一旦發(fā)現問題，便將故障信號存儲于作情況，一旦發(fā)現問題，便將故障信號存儲于存儲器內，并以代碼方式顯示出來。存

17、儲器內，并以代碼方式顯示出來。 1、功用：、功用： 是把非電量信號轉換成電量信號，或將物理量、是把非電量信號轉換成電量信號，或將物理量、電量、化學量的信息轉換成電控單元能夠理解的電量、化學量的信息轉換成電控單元能夠理解的信號。信號。2、汽車上主要的傳感器：、汽車上主要的傳感器： 轉速傳感器、曲軸傳感器、進氣壓力傳感器、轉速傳感器、曲軸傳感器、進氣壓力傳感器、溫度傳感器（如水溫、進氣溫度等等）、空氣流溫度傳感器（如水溫、進氣溫度等等）、空氣流量傳感器、氧傳感器、爆震傳感器、節(jié)氣門位置量傳感器、氧傳感器、爆震傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器、點火信號傳感器等等。傳感器、車速傳感器、點火信號傳感

18、器等等。1、功用功用： 根據電控單元輸出的電控信號完成所需的機根據電控單元輸出的電控信號完成所需的機械動作，以實現某一系列的調整與控制。械動作，以實現某一系列的調整與控制。2、汽車上主要的執(zhí)行器有：、汽車上主要的執(zhí)行器有： 電動汽油泵、電磁噴油器、怠速電控閥、點電動汽油泵、電磁噴油器、怠速電控閥、點火裝置、廢氣再循環(huán)裝置等等?；鹧b置、廢氣再循環(huán)裝置等等。 發(fā)動機排氣污染物有發(fā)動機排氣污染物有COCO、NONOX X、HCHC等等。等等。其中其中NONOX X主要是空氣中的氮氣與氧氣在高主要是空氣中的氮氣與氧氣在高溫、高壓條件下形成的。發(fā)動機排出的溫、高壓條件下形成的。發(fā)動機排出的NONOX X

19、量最主要的是與氣缸內的最高溫度有量最主要的是與氣缸內的最高溫度有關，溫度越高，排出的關，溫度越高，排出的NONOX X量越多。量越多。廢氣再循環(huán)（廢氣再循環(huán)（EGREGR）控制系統(tǒng)的功用）控制系統(tǒng)的功用 將適量的將適量的廢氣廢氣重新引入氣缸參加燃燒，以重新引入氣缸參加燃燒，以降低降低燃燒的最高溫度燃燒的最高溫度，減少，減少NONOX X的生成量，從而的生成量，從而減少減少排放污染排放污染。 電控廢氣再循環(huán)裝置電控廢氣再循環(huán)裝置根據發(fā)動機的工根據發(fā)動機的工況控制再循環(huán)的廢氣量，以減少排放污染。況控制再循環(huán)的廢氣量，以減少排放污染。 EGREGR不起作用的工況有不起作用的工況有 起動工況起動工況起動開關信號；起動開關信號；怠速工況怠速工