電子控制汽油噴射系統(tǒng)

電子控制汽油噴射系統(tǒng)第一頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日7.1概述A/F=

EFI作用：

按照不同工況較為精確地供給發(fā)動(dòng)機(jī)最佳比例的混合氣。EFI的特點(diǎn)：（1）混合氣各缸分配均勻性好；（2）在任何工況下都能獲得精確空燃比的混合氣；（3）加速性能好；（4）良好的起動(dòng)性能和減速減油或斷油；（5）充氣效率高。

第二頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日7.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)的組成和工作原理

控制核心：電控單元；

控制參數(shù)：空氣流量和噴油量；

控制對(duì)象：噴油器、怠速空氣調(diào)整器等；

控制目的：獲得與各種工況相匹配的最佳混合氣成分和點(diǎn)火時(shí)刻。第三頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日組成按控制原理分：（1）傳感器：空氣流量傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、氧傳感器、水溫傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、爆震傳感器、曲軸位置與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器等（2）電控單元（3）執(zhí)行器：噴油器、怠速步進(jìn)電機(jī)、電動(dòng)燃油泵、繼電器和點(diǎn)火線圈等圖：桑塔納2000GSi、3000型轎車發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射電子控制系統(tǒng)的組成

第四頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日按部件功能分：（1）燃油供給系統(tǒng)（2）進(jìn)氣系統(tǒng)（3）電子控制系統(tǒng)圖8：電控汽油噴射系統(tǒng)組成第五頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日（1）燃油供給系統(tǒng):向氣缸內(nèi)供給燃燒時(shí)所需要的汽油量

圖：燃油供給系統(tǒng)組成1.油箱；2.電動(dòng)汽油泵；3.汽油濾清器；4.汽油壓力脈動(dòng)減振器；5.汽油壓力調(diào)節(jié)器；6.冷啟動(dòng)噴油器；7.噴油器；8.電控單元；9.點(diǎn)火開(kāi)關(guān)；10.燃油總管組成：電動(dòng)燃油泵：提供汽油噴射所需的壓力燃油；汽油濾清器：濾去汽油中的雜質(zhì)；汽油壓力調(diào)節(jié)器：調(diào)節(jié)進(jìn)入噴油器的汽油壓力，使進(jìn)氣歧管和噴油器之間保持恒定的壓力差；噴油器：把一定壓力的汽油以霧狀噴入進(jìn)氣管；汽油壓力脈動(dòng)減振器：減小汽油管路中的壓力波動(dòng)；冷啟動(dòng)噴油器：改善冷機(jī)啟動(dòng)性能。第六頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D電磁噴油器結(jié)構(gòu)1—濾網(wǎng)；2—電接頭；3—磁化線圈；4—回位彈簧；5—銜鐵；6—針閥；7—軸針；8—密封圈工作原理：ECU→磁化線圈接通

→針閥升起，向進(jìn)氣歧管或總管噴射汽油。電路切斷，針閥復(fù)位關(guān)閉噴油口，停止噴射。噴油量取決于柱塞升起高度、噴口截面積、噴射壓差和噴油脈寬等。當(dāng)結(jié)構(gòu)確定后，噴油量決定于噴油脈寬信號(hào)。電磁噴油器

第七頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日（2）進(jìn)氣系統(tǒng)：測(cè)量和控制在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒所需要的空氣量。質(zhì)量流量方式—直接測(cè)量空氣量，其精度高；

速度密度方式—間接測(cè)出空氣量，精度較低。（b）速度密度方式圖空氣供給系統(tǒng)1.噴油器；2.進(jìn)氣歧管穩(wěn)壓室；3.節(jié)氣門(mén)體；4.空氣流量計(jì)；5.空氣濾清器；6.怠速空氣閥；7.進(jìn)氣管壓力傳感器第八頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日進(jìn)氣系統(tǒng)組成：

空氣濾清器—防止雜質(zhì)吸入氣缸；

空氣流量計(jì)—直接測(cè)量空氣流量；

進(jìn)氣歧管壓力傳感器—間接測(cè)量空氣量；

節(jié)氣門(mén)體—控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況；

怠速空氣調(diào)整器（怠速空氣閥）—增加發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)時(shí)的進(jìn)氣量。

圖：進(jìn)氣系統(tǒng)1.空氣濾清器；2.空氣流量計(jì)；3.節(jié)氣門(mén)；4.怠速空氣調(diào)整器；5.至氣缸的空氣；6.進(jìn)氣總管；7.進(jìn)氣歧管；8.節(jié)氣門(mén)體；9.旁空氣道第九頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D葉片式空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)1—測(cè)量葉片；2—緩沖葉片；3—電動(dòng)汽油泵開(kāi)關(guān)；4—平衡配重；5—調(diào)整齒圈；6—回位彈簧；7—電位計(jì)；8—印制電路板(b)電位計(jì)(a)風(fēng)門(mén)結(jié)構(gòu)：葉片、電位計(jì)、回位彈簧，附加裝置。工作原理：氣體通過(guò)空氣流量計(jì)時(shí)，推動(dòng)葉片打開(kāi)一定角度，此角度隨進(jìn)氣量的多少而變化。電位計(jì)把進(jìn)氣量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)送給ECU。葉片式空氣流量計(jì)

第十頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D膜盒式進(jìn)氣歧管壓力傳感器1—大氣壓力；2—膜盒；3—進(jìn)氣歧管壓力；4—通進(jìn)氣管真空接口；5—回位彈簧；6—銜鐵；7—接電控單元；8—線圈繞組結(jié)構(gòu)：彈性金屬膜盒與大氣相通，銜鐵可在線圈繞組中移動(dòng)。工作原理：當(dāng)進(jìn)氣歧管壓力變化，膜盒膨脹或收縮

，銜鐵在線圈繞組內(nèi)的位置變化，線圈繞組周圍的磁場(chǎng)改變。即把膜盒的機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。第十一頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日（3）電子控制系統(tǒng)：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況和車輛運(yùn)行狀況確定最佳噴油量。圖：電控單元示意圖第十二頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日

EFI的工作過(guò)程是通過(guò)對(duì)汽油噴射時(shí)間的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)空燃比的精確控制。噴油器在Δt時(shí)間內(nèi)噴油可用下式計(jì)算：噴油量式中：——噴油的流量；——噴嘴的面積；——燃油的密度；——供油壓力；——進(jìn)氣壓力；——噴油器開(kāi)啟時(shí)間；——重力加速度。

圖電控汽油噴射系統(tǒng)原理框圖1—發(fā)動(dòng)機(jī)工作參數(shù)；2—傳感器；3—電控單元；4—噴油器第十三頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日噴油量的控制：即噴油器噴射時(shí)間的控制

①啟動(dòng)噴油控制：ECU根據(jù)啟動(dòng)信號(hào)和冷卻水溫度，由水溫-噴油時(shí)間圖找出基本噴油時(shí)間TP，加上進(jìn)氣溫度修正時(shí)間TA和蓄電池電壓修正時(shí)間TB，計(jì)算出啟動(dòng)時(shí)的噴油持續(xù)時(shí)間.

圖:水溫-噴油時(shí)間圖第十四頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日

圖噴油時(shí)間的確定第十五頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D噴油滯后第十六頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日②啟動(dòng)后的噴油控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)預(yù)定值時(shí)，ECU確定的噴油信號(hào)持續(xù)時(shí)間滿足：噴油信號(hào)持續(xù)時(shí)間=基本噴油持續(xù)時(shí)間×噴油修正系數(shù)+電壓修正值A(chǔ)．基本噴油時(shí)間圖基本噴油時(shí)間三維圖第十七頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日B．啟動(dòng)后各工況下噴油量的修正在確定基本噴油時(shí)間的同時(shí)，ECU由各種傳感器獲得發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況信息，對(duì)基本噴油時(shí)間進(jìn)行修正。

a．啟動(dòng)后加濃

b．暖機(jī)加濃c．進(jìn)氣溫度修正d．冷卻液溫度修正e．大負(fù)荷加濃f．過(guò)渡工況空燃比控制

圖：暖機(jī)加濃修正曲線第十八頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日7.3現(xiàn)代汽油噴射系統(tǒng)的分類（1）按噴油器噴射位置分：

缸內(nèi)噴射:將燃油直接向氣缸內(nèi)噴射。

進(jìn)氣管噴射

單點(diǎn)噴射SPI：進(jìn)氣管集合部只裝一只或兩只噴油器。

多點(diǎn)噴射MPI：在每一缸的進(jìn)氣門(mén)前均安裝一只噴油器，噴油器適時(shí)噴油。

圖：MPI和SPI的構(gòu)成1－節(jié)氣門(mén)；2－空氣流量計(jì)；3－噴油器；4－進(jìn)氣管；5－發(fā)動(dòng)機(jī)第十九頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日7.3現(xiàn)代汽油噴射系統(tǒng)的分類（2）按噴油器噴油方式不同可分為連續(xù)噴射系統(tǒng)：噴油器連續(xù)不斷噴射燃油

間隙噴射系統(tǒng)：噴油器間隙噴射燃油根據(jù)燃油噴射時(shí)序的不同，間隙噴射系統(tǒng)又可分為：1）同時(shí)噴射：各缸所有的噴油器同時(shí)開(kāi)啟并同時(shí)關(guān)閉。2）順序噴射：按進(jìn)氣行程的順序（發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)火順序）輪流噴射燃油。

3）分組噴射

：將噴油器分組，同一組噴油器同時(shí)噴油。

圖：噴油器的噴射時(shí)序a）同時(shí)噴射；b）順序噴射；c）分組噴射第二十頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日7.3現(xiàn)代汽油噴射系統(tǒng)的分類（3）按控制方式分K系統(tǒng)：機(jī)械式燃油噴射系統(tǒng)，是利用機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)燃油連續(xù)噴射的系統(tǒng)。K-E系統(tǒng)：機(jī)電組合式燃油噴射系統(tǒng)。由機(jī)械機(jī)構(gòu)與電子控制系統(tǒng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)的燃油噴射系統(tǒng)，E系統(tǒng)：電控燃油噴射系統(tǒng)，是指由電腦直接控制燃油噴射和點(diǎn)火正時(shí)的系統(tǒng)。（4）按空氣流量檢測(cè)方式分：質(zhì)量流量法：利用空氣流量計(jì)直接測(cè)出吸入的空氣質(zhì)量流量Q，再根據(jù)轉(zhuǎn)速算出每循環(huán)吸氣量。

速度密度法：由進(jìn)氣歧管壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速間接推算出發(fā)動(dòng)機(jī)每一工作循環(huán)吸入氣缸的空氣量，再計(jì)算出循環(huán)噴油量。

節(jié)氣門(mén)速度法：利用節(jié)氣門(mén)開(kāi)度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速間接推算出發(fā)動(dòng)機(jī)每一工作循環(huán)進(jìn)入氣缸的空氣量，據(jù)此再計(jì)算需要的循環(huán)噴油量。

第二十一頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日7.4其它發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)1.電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)：在不同轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣量等因素下，實(shí)現(xiàn)最佳點(diǎn)火時(shí)間。2.怠速控制（ISC）：根據(jù)不同的怠速狀態(tài)（負(fù)荷、冷卻水溫度、開(kāi)空調(diào)等）對(duì)怠速進(jìn)氣量進(jìn)行控制，以獲得合適的空燃比，使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同怠速工況時(shí)都在最佳轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。3.排氣凈化與排放控制系統(tǒng)三元催化轉(zhuǎn)換器：裝在排氣管中，采用三元催化劑（鉑和銠的混合物）與NOx、HC和CO發(fā)生反應(yīng)，把發(fā)動(dòng)機(jī)排出的有害氣體轉(zhuǎn)換成無(wú)害氣體。廢氣再循環(huán)EGR：把一部分廢氣引入進(jìn)氣系統(tǒng)中和混合氣一起再進(jìn)入氣缸中燃燒，以抑制NOx的生成。二次空氣控制系統(tǒng)：將一定量的空氣引入到排氣管中，使廢氣中的CO和HC進(jìn)一步燃燒，以減小CO和HC的排放。7.5發(fā)動(dòng)機(jī)集中電子控制系統(tǒng)第二十二頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日

1.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)采用燃油噴射系統(tǒng)（EFI）的主要目的是什么？2.空燃比