電控發(fā)動(dòng)機(jī)單元四--課件

1、單元四 燃油噴射系統(tǒng)的控制任務(wù)一 認(rèn)知噴油正時(shí)的控制電路【任務(wù)目標(biāo)】1掌握噴油正時(shí)的控制目的2了解噴油正時(shí)的控制方法3熟悉噴油正時(shí)的控制電路4掌握噴油正時(shí)的控制一、同時(shí)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(dāng)點(diǎn)火開關(guān)置于“ON”位置時(shí)，電源“+”極便同時(shí)加到四個(gè)噴油器電磁線圈的一端。ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器輸送的噴油基準(zhǔn)信號(hào)，向噴油器發(fā)出控制指令，控制大功率晶體管的導(dǎo)通和截止，從而控制各噴油器電磁線圈的電路同時(shí)接通和切斷，使各缸噴油器同時(shí)噴油。通常曲軸每轉(zhuǎn)360，各缸噴油器同時(shí)噴油一次。由于在發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中各缸同時(shí)噴油兩次，因此這種噴油方式也稱同時(shí)雙次噴射。

2、兩次噴射的汽油，在進(jìn)氣門打開的時(shí)一起進(jìn)入氣缸。圖4-2所示 為同時(shí)噴射控制的噴油正時(shí)。由于這種噴射方式是所有各缸噴油器同時(shí)噴射，所以噴油正時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣的工作循環(huán)沒(méi)有關(guān)系。其缺點(diǎn)是由于各缸所有對(duì)應(yīng)的噴油時(shí)間不可能最佳，會(huì)造成各缸的混合氣形成不一樣。但這種噴射方式不需要?dú)飧着袆e信號(hào)，且控制電路結(jié)構(gòu)和軟件比較簡(jiǎn)單，因此，目前這種噴射方式仍有一定的應(yīng)用。圖4-1 同時(shí)噴射 圖4-2 同時(shí)噴射控制的噴油正時(shí) 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(dòng)機(jī)分成兩組，六缸

3、發(fā)動(dòng)機(jī)分成兩組或三組。當(dāng)ECU從發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器收到某組噴油器傳來(lái)的噴射控制信號(hào)時(shí)，便發(fā)出噴油控制指令，控制該組中的大功率晶體管導(dǎo)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)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(shí)圖4-3分組噴射 圖4-4分組噴射控制的噴油正時(shí) 三、順序噴射控制的控制電路順序噴射也稱獨(dú)立噴射。發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)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(dòng)機(jī)就時(shí)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(dú)立進(jìn)行控制，

4、控制電路數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)相等。在順序噴射控制中，ECU通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)，可以確定瞬間活塞在氣缸內(nèi)的具體位置，即哪一缸正在向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，時(shí)壓縮行程還是排氣行程。當(dāng)確知某缸在排氣行程上止點(diǎn)前一定角度時(shí)，便向該缸發(fā)出噴油控制指令，與其對(duì)應(yīng)的大功率晶體管導(dǎo)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(dòng)機(jī)時(shí)刻為排氣行程上止點(diǎn)64曲軸轉(zhuǎn)角。噴油順序?yàn)椋核母装l(fā)動(dòng)機(jī)1342；六缸發(fā)動(dòng)機(jī)153624。圖4-6所示順序噴射控制的噴油正時(shí)。由于順序噴射可以在最佳時(shí)間噴油，有利于混合氣的形成，可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，并降低排放污染，故目前在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)得到廣泛的應(yīng)用。但是其控制電路

5、結(jié)構(gòu)和軟件較復(fù)雜。順序噴射控制即適合進(jìn)氣歧管內(nèi)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(shí) 【思考練習(xí)】 1噴油正時(shí)的控制目的？2噴油正時(shí)的控制方法？任務(wù)二噴油量的控制【任務(wù)目標(biāo)】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(shí)間的控制，其目的是使混合氣的空燃比符合發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的要求。噴油量的控制實(shí)際上時(shí)有ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況及影響因素，輸出控制信號(hào)進(jìn)行控制的。ECU控制汽油噴射時(shí)間的對(duì)策、措施和方法，不同生產(chǎn)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(shí)間的控制大致可分為兩大類：一是

6、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后運(yùn)行時(shí)的控制，它是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣質(zhì)量計(jì)算得出的;二是發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的控制，它不是根據(jù)吸入空氣質(zhì)量計(jì)算得出的。一、起步時(shí)的同步噴油量控制在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于規(guī)定值或點(diǎn)火開關(guān)接通位于STA（起動(dòng)）檔時(shí)，噴油時(shí)間的確定見左圖，ECU根據(jù)冷卻液傳感器信號(hào)（THW信號(hào)）和冷卻液溫度噴油時(shí)間確定基本噴油時(shí)間，如圖4-7所示，根據(jù)進(jìn)氣溫度傳感器（THA信號(hào)）對(duì)噴油時(shí)間作修正（延長(zhǎng)或縮短）。然后在根據(jù)蓄電池電壓適當(dāng)延長(zhǎng)噴油時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)噴油量的進(jìn)一步的修正，即電壓修正。 圖4-7起步時(shí)的同步噴油量控制 二、起動(dòng)后的同步噴油量的控制 起步后同步噴射時(shí)間的計(jì)算方法汽油噴射持續(xù)時(shí)間，是以一個(gè)進(jìn)氣行程中填充

7、氣缸的空氣質(zhì)量為基準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的。一個(gè)進(jìn)氣行程中填充氣缸的空氣質(zhì)量，ECU可以利用安裝在進(jìn)氣管中的空氣流量傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器及進(jìn)氣壓力傳感器等輸入的信號(hào)計(jì)算得出。計(jì)算實(shí)際噴射時(shí)間時(shí)，要考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、響應(yīng)性、排氣凈化及燃油經(jīng)濟(jì)型等因素，即按照目標(biāo)空燃比來(lái)決定，目標(biāo)空燃比的計(jì)算公式為：目標(biāo)燃比（A/F）=Ga/GfGa每個(gè)進(jìn)氣行程中填充氣缸的空氣質(zhì)量Gf每次燃燒需要的燃油量噴油持續(xù)時(shí)間 = 基本噴油持續(xù)時(shí)間噴油修正系數(shù) + 電壓修正D型根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和進(jìn)氣管絕對(duì)壓力信號(hào)確定基本噴油時(shí)間；L型根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和空氣流量計(jì)信號(hào)確定基本噴油時(shí)間。同時(shí),還必須根據(jù)各種傳感器輸送來(lái)的各種運(yùn)行工

8、況信息，對(duì)基本噴油量時(shí)間進(jìn)行修正。1、與發(fā)動(dòng)機(jī)溫度有關(guān)的燃油修正系數(shù)（1）起動(dòng)后燃油增量的修正系數(shù) （2）暖機(jī)時(shí)燃油增量修正系數(shù) （3）高溫起動(dòng)時(shí)燃油增量的修正系數(shù)2、加、減速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的燃油修正系數(shù)（1）加速時(shí)燃油的修正系數(shù)（2）減速時(shí)燃油的修正系數(shù)3、急加速時(shí)的異步噴射4、理論空燃比的反饋控制5、學(xué)習(xí)空燃比控制6、大負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速時(shí)燃油增量的修正7、無(wú)效噴射時(shí)間8、燃油停供 (1)減速燃油停供 (2)發(fā)動(dòng)機(jī)超速斷油三、異步噴油量控制即發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)和加速時(shí)，采用的與曲軸轉(zhuǎn)角無(wú)關(guān)的、在正常噴油基礎(chǔ)上的額外噴油。亦即在同步噴射的基礎(chǔ)上，再加上異步噴射。（1）起動(dòng)噴油控制 有些電控發(fā)動(dòng)機(jī)中，為改善發(fā)動(dòng)機(jī)

9、的起動(dòng)性能，在起動(dòng)時(shí)使混合氣加濃。除了一般正常的曲軸轉(zhuǎn)一周噴一次油外，在起動(dòng)信號(hào)STA處于接通狀態(tài)時(shí)，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(dòng)機(jī)從怠速工況向起步工況過(guò)渡時(shí)，由于燃油慣性等原因，會(huì)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(chǔ)上，ECE根據(jù)怠速觸點(diǎn)IDL信號(hào)從接通到斷開時(shí)，增加一次固定噴油持續(xù)時(shí)間的噴油。 【思考練習(xí)】 1燃油停供的分類？任務(wù)三 認(rèn)知電動(dòng)燃油泵的控制【任務(wù)目標(biāo)】1掌握電動(dòng)燃油泵控制的目的2了解電動(dòng)燃油泵控制原理一、電動(dòng)汽油泵控制電路電動(dòng)汽油泵的控制包括油泵開關(guān)控制和油泵轉(zhuǎn)速控制。在EFI系統(tǒng)中，只有發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油泵才工作，即使點(diǎn)火開

10、關(guān)接通，發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)汽油泵也不工作。D型 和L型EFI系統(tǒng)油泵開關(guān)控制有所不同，D型EFI系統(tǒng)是由ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)控制油泵開關(guān)；而L型EFI系統(tǒng)，油泵是由裝在空氣流量計(jì)中的油泵開關(guān)控制，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣經(jīng)空氣流量計(jì)吸入，空氣流量計(jì)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，使油泵開關(guān)接通。圖4-19a所示是采用內(nèi)部裝有電動(dòng)汽油泵開關(guān)觸點(diǎn)的空氣流量計(jì)時(shí)、電動(dòng)汽油泵電源供給電路圖。圖4-19 電動(dòng)汽油泵控制電路 a)采用內(nèi)藏泵觸點(diǎn)空氣流量計(jì)時(shí)的電動(dòng)汽油泵控制電路 b）采用ECU控制方式時(shí)的電動(dòng)汽油泵控制電路1-蓄電池 2-點(diǎn)火線圈開關(guān) 3-主繼電器 4-斷路繼電器 5-空氣流量計(jì) 6-電動(dòng)汽油泵 7-輸入回

11、路 8-后備集成電路 9-分電器發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，點(diǎn)火開關(guān)的起動(dòng)裝置端（ST）接通，繼電器內(nèi)的線圈W2通電，觸點(diǎn)閉合，電源向電動(dòng)汽油泵供電。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，吸入的空氣使空氣流量計(jì)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣流量計(jì)內(nèi)的油泵開關(guān)接通，繼電器內(nèi)的線圈W1通電，這時(shí)，即使起動(dòng)裝置的端子斷開，觸點(diǎn)仍呈接通狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)由于某種原因停止工作時(shí)，空氣流量計(jì)內(nèi)的電動(dòng)汽油泵開關(guān)斷開，線圈W1斷電，觸點(diǎn)斷開，于是電動(dòng)汽油泵停止工作，燃油停止壓送。當(dāng)采用卡門旋渦式或熱線式空氣流量計(jì)，或者采用速度密度方式時(shí)，都是用如圖4-19b所示的ECU的晶體管來(lái)控制電動(dòng)汽油泵的供電情況。這時(shí)采用輸入ECU的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。若

12、斷開該晶體管，即可停止向電動(dòng)汽油泵供電。二、具有轉(zhuǎn)速控制的油泵控制電路電動(dòng)汽油泵轉(zhuǎn)速控制是指發(fā)動(dòng)機(jī)在高速、大負(fù)荷時(shí)電動(dòng)汽油泵轉(zhuǎn)速高，以增加供油量。發(fā)動(dòng)機(jī)在低速、中小負(fù)荷時(shí)需降低油泵轉(zhuǎn)速，以減少油泵的磨損及不必要的電能消耗。控制電路如圖4-20所示，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制油泵繼電器工作，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低、中小負(fù)荷時(shí)觸點(diǎn)B閉合，油泵電路中串入電阻器5使泵轉(zhuǎn)速降低；當(dāng)大負(fù)荷高轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU發(fā)出信號(hào)切斷油泵控制繼電器，A點(diǎn)閉合，使油泵轉(zhuǎn)速升高。 圖4-20 電動(dòng)汽油泵控制電路 a）油泵的轉(zhuǎn)速控制電路示意圖 b）具有自保護(hù)功能的電動(dòng)汽油泵控制電路1-點(diǎn)火開關(guān) 2-主繼電器 3-斷路繼電器 4-電動(dòng)汽油泵控制繼電器 5-電阻器 6-油泵開關(guān) 7-電動(dòng)汽油泵 8-蓄電池 9-機(jī)油壓力開關(guān) 10-發(fā)電機(jī)開關(guān) 11-油泵繼電器圖1-39b所示為帶有自動(dòng)保護(hù)功能的電動(dòng)汽油泵控制電路，該電路能在點(diǎn)火開關(guān)處于“斷開”位時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油壓力為零或發(fā)電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)汽油泵不工作，從而防止汽油噴出而引起火災(zāi)。其控制電路的工作過(guò)程是：當(dāng)把點(diǎn)火開關(guān)置于“起動(dòng)”位置（圖中的“S”位）時(shí)，電動(dòng)汽油泵繼電器工作（此時(shí)開關(guān)處于“II”位置），接通電動(dòng)汽油泵電路，電動(dòng)汽油泵開始泵油，直至發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)為止。當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后點(diǎn)火開關(guān)