畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-電控燃油噴射系統(tǒng)論文

西安科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文共26頁3-電控燃油噴射系統(tǒng)論文

Electronicfuelinjectionsystem專業(yè)：汽車制造與檢測技術(shù)學(xué)生姓名：周中杰學(xué)號指導(dǎo)教師：完成日期：2011年9月13日

ABSTRACTFromthebasicknowledgeoftheengine,tousthemostcommon,thewidelyapplicationofelectronicfuelinjectionsystemasanexample,thepapersystematicallyintroducesthegasolinefuelinjectiontechnologydevelopment,gasolinefuelinjectionsystemtypes,structureandworkprinciple,isintroducedindetailtheaudicarwithsantanaelectronic-controlfuelinjectionsystemcompositionandworkingprinciple,liststheaudicar,santanafaultdiagnosisandmaintenanceexamples,thearticlecontentwithstrongpertinenceandpracticability,canbeusedasautomobilemaintenanceprimerreferencematerial.Keywords:Electronicfuelinjectionsystem;Structure;Workingprinciple

1.1電控汽油噴射系統(tǒng)1.1.1電控汽油噴射系統(tǒng)的發(fā)展歷程1934年德國研制成功第一架裝用汽油噴射發(fā)動機(jī)的軍用戰(zhàn)斗機(jī)。第二世界大戰(zhàn)后期，美國開始采用機(jī)械式噴射泵向氣缸內(nèi)直接噴射汽油的供油方式。1952年，曾用于二戰(zhàn)德軍飛機(jī)的機(jī)械式汽油噴射技術(shù)被應(yīng)用于轎車，德國戴姆樂-奔馳(Daimler-Benz)300L型賽車裝用了德國博世(Bosch)公司生產(chǎn)的第一臺機(jī)械式汽油噴射裝置。它采用氣動式混合氣調(diào)節(jié)器控制空燃比，向氣缸直接噴射。1957年，美國本迪克斯(Bendix)公司的電子控制汽油噴射系統(tǒng)問世，并首次裝于克萊斯勒(Chrysler)豪華型轎車和賽車上。由于汽油噴射系統(tǒng)比起化油器來，計(jì)量更精確、霧化燃油更精細(xì)、控制發(fā)動機(jī)工作更為靈敏，因此，在經(jīng)濟(jì)性、排放性、動力性上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。人們的注意力越來越集中在汽油噴射系統(tǒng)上。1967年，德國博世公司研制成功K-Jetronic機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)，并進(jìn)而成功開發(fā)增加了電子控制系統(tǒng)的KE-Jetronic機(jī)電結(jié)合式汽油噴射系統(tǒng)，使該技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。1967年，德國博世公司率先開發(fā)出一套D-Jetronic全電子汽油噴射系統(tǒng)并應(yīng)用于汽車上，于20世紀(jì)70年代首次批量生產(chǎn)，在當(dāng)時率先達(dá)到了美國加利福尼亞州廢氣排放法規(guī)的要求，開創(chuàng)了汽油噴射系統(tǒng)的電子控制的新時代。D型噴射系統(tǒng)在汽車發(fā)動機(jī)工況發(fā)生急劇變化時，控制效果并不理想。1973年，在D型汽油噴射系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，博世公司開發(fā)了質(zhì)量流量控制的L-Jetronic型電控汽油噴射系統(tǒng)。之后，L型電控汽油噴射系統(tǒng)又進(jìn)一步發(fā)展成為LH-Jetronic系統(tǒng)，后者既可精確測量進(jìn)氣質(zhì)量，補(bǔ)償大氣壓力，又可降低溫度變化的影響，而且進(jìn)氣阻力進(jìn)一步減小，使響應(yīng)速度更快，性能更加卓越。1979年，德國博世公司開始生產(chǎn)集電子點(diǎn)火和電控汽油噴射于一體的Motronic數(shù)字式發(fā)動機(jī)綜合控制系統(tǒng)，它能對空燃比、點(diǎn)火時刻、怠速轉(zhuǎn)速和廢氣再循環(huán)等方面進(jìn)行綜合控制。為了降低汽油噴射系統(tǒng)的價格，從而進(jìn)一步推廣電控汽油噴射系統(tǒng)，1980年，美國通用(GM)公司首先研制成功一種結(jié)構(gòu)簡單價格低廉的節(jié)流閥體噴射(TBI)系統(tǒng)，它開創(chuàng)了數(shù)字式計(jì)算機(jī)發(fā)動機(jī)控制的新時代。TBI系統(tǒng)是一種低壓燃油噴射系統(tǒng)，它控制精確，結(jié)構(gòu)簡單，是一種成本效益較好的供油裝置。隨著排放法規(guī)的不斷完善，使這種物美價廉的系統(tǒng)大有完全取代傳統(tǒng)式化油器的趨勢。1983年，德國博世公司也推出了自己的單點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng),即Mono-Jetronic系統(tǒng)。1.1.2電控汽油噴射系統(tǒng)的功用現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)電子控制燃油噴射系統(tǒng)EFI（ElectronicFuelInjection）簡稱電控燃油噴射系統(tǒng)，它的主要功能是控制汽油噴射、電子點(diǎn)火、怠速、排放、進(jìn)氣增壓、發(fā)電機(jī)負(fù)荷、巡航、警告指示、自我診斷與報警、安全保險、備用功能。1．電子汽油噴射（EFI）控制1）噴油量控制電子控制單元（ECU）把發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷信號作為主要控制信號，以確定噴油脈沖寬度（即基本噴油量），并根據(jù)其他信號加以修正，如冷卻液溫度信號等，最后確定總噴油量。2）噴油正時控制當(dāng)發(fā)動機(jī)采用多點(diǎn)順序燃油噴射系統(tǒng)時，ECU除了控制噴油量以外，還要根據(jù)發(fā)動機(jī)的各缸點(diǎn)火順序，將噴油時間控制在最佳時刻，以使汽油充分燃燒。3）斷油控制減速斷油控制：汽車在正常行駛中，駕駛員突然放松加速踏板時，ECU將自動切斷燃油噴射控制電路，使燃油噴射中斷，目的是降低減速時HC和CO的排放量，而當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降至臨界轉(zhuǎn)速時，又能自動恢復(fù)供油。4）燃油泵控制當(dāng)打開點(diǎn)火開關(guān)后，ECU將使燃油泵工作2~3S，用于建立必需的油壓。若此時發(fā)動機(jī)不起動，ECU將會切斷電動燃油泵控制電路，使燃油泵停止工作。在發(fā)動機(jī)起動和運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，ECU控制燃油泵保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2．電子點(diǎn)火（ESA）控制1）點(diǎn)火提前角的控制在ECU的存儲器中存儲著發(fā)動機(jī)在各種工況下最理想的點(diǎn)火提前角。發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷信號確定基本點(diǎn)火提前角，并根據(jù)其他信號進(jìn)行修正，最后確定點(diǎn)火提前角。然后，向電子點(diǎn)火控制器輸出點(diǎn)火信號，以控制點(diǎn)火系統(tǒng)的工作。2）通電時間（閉合角）與恒流控制點(diǎn)火線圈初級電路在斷開時需要保證足夠大的斷開電流，以使次級線圈產(chǎn)生足夠高的次級電壓。與此同時，為防止通電時間過長而使點(diǎn)火線圈過熱損壞，ECU根據(jù)蓄電池電壓及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號等，控制點(diǎn)火線圈初級電路的通電時間。在現(xiàn)代汽車高能點(diǎn)火系統(tǒng)電路中，還增加了恒流控制電路，使初級電流在極短時間內(nèi)迅速增長到額定值，減少轉(zhuǎn)速對次級電壓的影響，改善點(diǎn)火特性。3）爆震控制當(dāng)ECU接收到爆震傳感器輸入的電信號后，ECU對該信號進(jìn)行處理并判斷是否即將產(chǎn)生爆震，當(dāng)檢測到爆震信號后，ECU立即推遲發(fā)動機(jī)點(diǎn)火提前角，采用反饋控制方式避免爆震產(chǎn)生。3．怠速控制（ISC）發(fā)動機(jī)在汽車制動、空調(diào)壓縮機(jī)工作、變速器掛入檔位，或發(fā)動機(jī)負(fù)荷加大等不同的怠速工況下，由ECU控制怠速控制閥，使發(fā)動機(jī)處在最佳怠速穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)。4．排放控制1）廢氣再循環(huán)(EGR)控制當(dāng)發(fā)動機(jī)的廢氣排放溫度達(dá)到一定值時，ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，控制EGR閥的開啟動作，使一定數(shù)量的廢氣進(jìn)行再循環(huán)燃燒，以降低排氣中NOx的排放量。2）開環(huán)與閉環(huán)控制在裝有氧傳感器及三元催化轉(zhuǎn)化器的發(fā)動機(jī)中，ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的工況及氧傳感器反饋的空燃比信號，確定開環(huán)控制或閉環(huán)控制。3）二次空氣噴射控制ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作溫度，控制新鮮空氣噴入排氣歧管或三元催化轉(zhuǎn)化器，用以減少排氣造成的污染。4）活性炭罐清污電磁閥控制ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作溫度、轉(zhuǎn)速和負(fù)荷轉(zhuǎn)速信號，控制活性炭罐清污電磁閥的開啟工作，將活性炭吸附的汽油蒸汽吸入進(jìn)氣管，進(jìn)入發(fā)動機(jī)燃燒，降低蒸發(fā)排放。5．進(jìn)氣增壓控制1）進(jìn)氣諧波增壓控制ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器檢測到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，控制進(jìn)氣增壓控制閥的開閉，改變進(jìn)氣管的有效長度，實(shí)現(xiàn)中低轉(zhuǎn)速區(qū)和高轉(zhuǎn)速區(qū)的進(jìn)氣諧波增壓，提高發(fā)動機(jī)的充氣效率。2）渦輪增壓控制ECU根據(jù)進(jìn)氣壓力傳感器檢測到的進(jìn)氣壓力信號控制廢氣增壓器的廢氣放氣閥或可變噴嘴環(huán)，以獲得增壓壓力。6．發(fā)電機(jī)控制ECU根據(jù)發(fā)電機(jī)輸出電壓的變化，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵磁電流，使發(fā)電機(jī)輸出的電壓保持穩(wěn)定。7．巡航控制汽車在正常行駛時，ECU可以通過巡航控制系統(tǒng)根據(jù)行駛阻力的變化，自動增減節(jié)氣門開度，不需要駕駛員操縱加速踏板，就能使汽車處于定速巡航行駛狀態(tài)，車速保持一定。8．警告指示ECU控制各種指示儀表和警告裝置，顯示有關(guān)控制裝置的工作狀態(tài)，當(dāng)控制裝置出現(xiàn)異常情況時會及時發(fā)出警告信號，如氧傳器失效、催化轉(zhuǎn)化器過熱等。9．自我診斷與報警當(dāng)電子控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，ECU會點(diǎn)亮儀表盤上的“發(fā)動機(jī)檢查（CHECKENGINESOON）”指示燈，提醒駕駛員，發(fā)動機(jī)已出現(xiàn)故障，應(yīng)立即停車檢查修理。ECU將故障以代碼的形式存儲在ECU的存儲器中，維修人員通過故障診斷插座。使用專用故障診斷儀或以跨接導(dǎo)線的方法調(diào)出故障信息，供維修人員進(jìn)行分析。10．安全保險與備用功能當(dāng)ECU檢測到電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，會自動按照ECU預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，使發(fā)動機(jī)保持運(yùn)轉(zhuǎn)，但發(fā)動機(jī)的性能有所下降，以便盡快送到維修站檢修。當(dāng)ECU本身發(fā)生故障時，會自動啟用備用系統(tǒng)，使發(fā)動機(jī)進(jìn)入跛行（Limp_home）狀態(tài)，以便能有所下降，以便盡快送到維修站檢修。1.1.3電控汽油噴射系統(tǒng)的分類電噴系統(tǒng)發(fā)展至今，已有多種類型。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為以下幾種類型。按系統(tǒng)控制模式分類在發(fā)動機(jī)電噴控制系統(tǒng)中，按系統(tǒng)控制模式可分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種類型。a．開環(huán)控制就是把根據(jù)試驗(yàn)確定的發(fā)動機(jī)各種運(yùn)行工況所對應(yīng)的最佳供油量的數(shù)據(jù)事先存入計(jì)算機(jī)中，發(fā)動機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中，主要根據(jù)各個傳感器的輸入信號，判斷發(fā)動機(jī)所處的運(yùn)行工況，再找出最佳供油量，并發(fā)出控制信號。b．閉環(huán)控制閉環(huán)控制系統(tǒng)又稱為反饋控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)是加入了反饋傳感器，輸出反饋信號，反饋給控制器，以隨時修正控制信號。閉環(huán)控制系統(tǒng)在排氣管上加裝了氧傳感器，可根據(jù)排氣管中氧含量的變化，測出發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)混合氣的空燃比值，并把它輸入計(jì)算機(jī)中再與設(shè)定的目標(biāo)空燃比值進(jìn)行比較，將偏差信號經(jīng)功率放大器放大后再驅(qū)動電磁噴油器噴油，使空燃比保持在設(shè)定的目標(biāo)值附近。因此，閉環(huán)控制可達(dá)到較高的空燃比控制精度，并可消除因產(chǎn)品差異和磨損等引起的性能變化對空燃比的影響，工作穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)。采用閉環(huán)控制的燃油噴射系統(tǒng)后，可保證發(fā)動機(jī)在理論空燃比(14.7)附近很窄的范圍內(nèi)運(yùn)行，使三元催化轉(zhuǎn)換裝置對排氣的凈化處理達(dá)到最佳效果。但是，由于發(fā)動機(jī)某些特殊運(yùn)行工況(如啟動、暖機(jī)、加速、怠速、滿負(fù)荷等)需要控制系統(tǒng)提供較濃的混合氣來保證發(fā)動機(jī)的各種性能，所以在現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)中，通常采用開環(huán)與閉環(huán)相結(jié)合的控制方式。2)按噴油實(shí)現(xiàn)的方式分類在發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)中，按噴油實(shí)現(xiàn)的方式進(jìn)行分類，可分為機(jī)械式、機(jī)電混合式和電子控制式三種燃油噴射系統(tǒng)。a.機(jī)械式燃油噴射系統(tǒng)(K系統(tǒng))如圖1-1b.機(jī)電混合式燃油噴射系統(tǒng)(KE

系統(tǒng))如圖1-2由于前兩種系統(tǒng)在現(xiàn)在汽車中不在使用，故不做介紹。c．電子控制式燃油噴射系統(tǒng)如圖1-3燃油的計(jì)量通過電控單元和電磁噴油器來實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)采用了全電子控制方式，即電子控制單元通過各種傳感器來檢測發(fā)動機(jī)運(yùn)行參數(shù)(包括發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度、排氣中的氧含量等)的變化，再由ECU根據(jù)輸入信號和數(shù)學(xué)模型來確定所需的燃油噴射量，并通過控制噴油器的開啟時間來控制噴入氣缸內(nèi)的每循環(huán)噴油量，進(jìn)而達(dá)到對氣缸內(nèi)可燃混合氣的空燃比進(jìn)行精確配制的目的。電子控制式燃油噴射系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)各種工況下均能精確計(jì)量所需的燃油噴射量，且穩(wěn)定性好，能實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和優(yōu)化控制。因此，它在汽油噴射系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。3)按噴油器數(shù)目分類在發(fā)動機(jī)燃油噴射控制系統(tǒng)中，按噴油器數(shù)目進(jìn)行分類，又可分為單點(diǎn)噴射(Single-PointInjection，SPI)和多點(diǎn)噴射(Multi-PointInjection，MPI)兩種形式。a．單點(diǎn)噴射(SPI)單點(diǎn)噴射在現(xiàn)在汽車中以很少使用，故不做介紹。b．多點(diǎn)噴射(MPI)多點(diǎn)噴射系統(tǒng)是在每缸進(jìn)氣口處裝有一只噴油器，由電控單元(ECU)控制順序地進(jìn)行分缸單獨(dú)噴射或分組噴射，汽油直接噴射到各缸的進(jìn)氣門前方，再與空氣一起進(jìn)入氣缸形成混合氣。多點(diǎn)噴射又稱為多氣門口噴射(MPI)或順序燃油噴射(SFI)，或單獨(dú)燃油噴射(IFI)。顯然，多點(diǎn)燃油噴射避免了進(jìn)氣重疊，使得燃油分配均勻性較好，從而提高了發(fā)動機(jī)的綜合性能。同時，由于它的控制更為精確，使發(fā)動機(jī)無論處于何種狀態(tài)，其過渡過程的響應(yīng)及燃油經(jīng)濟(jì)性都是最佳的。但是，多點(diǎn)噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，故障源也較多。從發(fā)展趨勢看，由于電子技術(shù)日益成熟，法規(guī)的日益嚴(yán)格，多點(diǎn)噴射系統(tǒng)由于其性能卓越而將占主導(dǎo)地位。目前，多點(diǎn)噴射系統(tǒng)不僅為高級轎車和賽車所采用，而且一些普通車輛也開始采用。由于多點(diǎn)噴射系統(tǒng)是直接向進(jìn)氣門前方噴射，因此，多點(diǎn)噴射屬于在氣流的后段將燃油噴入氣流，屬于后段噴射。4)按噴油器的噴射方式分類在發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)中，按噴油器的噴射方式可分為連續(xù)噴射和間歇噴射兩種形式a．連續(xù)噴射噴油器穩(wěn)定連續(xù)地噴油，其流量正比于進(jìn)入氣缸的空氣量，故又稱為穩(wěn)定噴射。在連續(xù)噴射系統(tǒng)中，汽油被連續(xù)不斷地噴入進(jìn)氣歧管內(nèi)，并在進(jìn)氣管內(nèi)蒸發(fā)后形成可燃混合氣，再被吸入氣缸內(nèi)。由于連續(xù)噴射系統(tǒng)不必考慮發(fā)動機(jī)的工作時序，故控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單。德國博世公司的K系統(tǒng)和KE系統(tǒng)均采用了連續(xù)噴射方式。b．間歇噴射又稱為脈沖噴射或同步噴射。其特點(diǎn)是噴油頻率與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速同步，且噴油量只取決于噴油器的開啟時間(噴油脈沖寬度)。因此，ECU可根據(jù)各種傳感器所獲得的發(fā)動機(jī)運(yùn)行參數(shù)動態(tài)變化的情況，精確計(jì)量發(fā)動機(jī)所需噴油量，再通過控制噴油脈沖寬度來控制發(fā)動機(jī)各種工況下的可燃混合氣的空燃比。由于間歇噴射方式的控制精度較高，故被現(xiàn)代發(fā)動機(jī)集中控制系統(tǒng)廣泛采用。如圖1-5所示，間歇噴射又可細(xì)分為同時噴射、分組噴射和順序噴射三種形式。①同時噴射是指發(fā)動機(jī)在運(yùn)行期間，各缸噴油器同時開啟、同時關(guān)閉。②分組噴射是將噴油器按發(fā)動機(jī)每工作循環(huán)分成若干組交替進(jìn)行噴射。③順序噴射則是指噴油器按發(fā)動機(jī)各缸的工作順序依次進(jìn)行噴射。順序噴射是缸內(nèi)噴射和進(jìn)氣管噴射都可采用的噴射方式。相比而言，由于順序噴射方式可在最佳噴油情況下，定時向各缸噴射所需的噴油量，故有利于改善發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。但要求系統(tǒng)能對待噴油的氣缸進(jìn)行識別，同時要求噴油器驅(qū)動回路與氣缸的數(shù)目相同，其電路較復(fù)雜，多在高檔轎車發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中采用。5)按噴油器的噴射部位分類在發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)中，按噴油器的噴射部位進(jìn)行分類，又可分為缸內(nèi)噴射和缸外噴射兩種形式。a．缸內(nèi)噴射它是將噴油器安裝于缸蓋上直接向缸內(nèi)噴油，因此需要較高的噴油壓力(3到12MPa)。由于噴油壓力較高，故對供油系統(tǒng)的要求較高，成本也相應(yīng)較高。同時由于要求噴出的汽油能分布到整個燃燒室，故缸內(nèi)噴油器的布置及氣流組織方向比較復(fù)雜，同時發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)時需保留噴油器的安裝位置，使發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受到限制，在過去的機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)中，尚有這一類型的例子，但現(xiàn)在已經(jīng)不使用了。b．缸外噴射它是指在進(jìn)氣歧管內(nèi)噴射或進(jìn)氣門前噴射。在該方式中，噴油器被安裝于進(jìn)氣歧管內(nèi)或進(jìn)氣門附近，故汽油在進(jìn)氣過程中被噴射后與空氣混合形成可燃混合氣再進(jìn)入氣缸內(nèi)。理論上，噴射時刻設(shè)計(jì)在各缸排氣行程上止點(diǎn)前70°左右為佳。噴射方式可以是連續(xù)噴射或間歇噴射。相比而言，由于缸外噴射方式汽油的噴油壓力(0.1到0.5MPa)不高，且結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，故目前應(yīng)用較為廣泛。6)按空氣量的檢測方式分類在發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)中，根據(jù)空氣進(jìn)氣量的檢測方式，可分為直接檢測方式和間接檢測方式兩種。直接檢測方式稱為質(zhì)量-流量方式(如K型、KE型、L型、LH型等)，間接檢測方式又可分為速度-密度方式(如

D

型)和節(jié)氣門-速度方式。由于空氣在進(jìn)氣管內(nèi)的壓力波動，故該方法的測量精度稍差。L型EFI系統(tǒng)是用空氣流量計(jì)直接測量發(fā)動機(jī)吸入的空氣量，其測量的準(zhǔn)確程度高于D型，故可更精確地控制空燃比。常用的空氣流量計(jì)有以下幾種：（1)葉片式空氣流量計(jì)(2)卡門旋渦式空氣流量計(jì)(測量體積流量)；(3)熱線式空氣流量計(jì)(測量質(zhì)量流量)；(4)熱膜式空氣流量計(jì)(測量質(zhì)量流量)。熱線式電控汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)可以直接測量進(jìn)入氣缸內(nèi)空氣的質(zhì)量，將該空氣的質(zhì)量轉(zhuǎn)換成電信號，輸送給

ECU，由

ECU根據(jù)空氣的質(zhì)量計(jì)算出與之相適應(yīng)的噴油量，以控制最佳空燃比。2電控汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理2.1電控汽油噴射系統(tǒng)的基本組成及其功能電控汽油噴射系統(tǒng)盡管類型不少，品種繁多，但它們都具有相同的控制原則：即以電控單元(ECU)為控制核心，以空氣流量和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為控制基礎(chǔ)，以噴油器、怠速空氣調(diào)整器等為控制對象，保證獲得與發(fā)動機(jī)各種工況相匹配的最佳混合氣成分和點(diǎn)火時刻。相同的控制原則決定了各類電控汽油噴射系統(tǒng)具有相同的組成和類似的結(jié)構(gòu)。電控汽油噴射系統(tǒng)大致可分為進(jìn)氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)三個部分。2.1.1進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)，又稱空氣供給系統(tǒng)，其功能是提供、測量和控制燃油燃燒時所需要的空氣量，如圖2-1所示(以L型系統(tǒng)為例)。空氣經(jīng)空氣過濾器過濾后，由空氣流量計(jì)(在D-Jetronic系統(tǒng)中為進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器)計(jì)量，通過節(jié)氣門體進(jìn)入進(jìn)氣總管，再分配到各進(jìn)氣歧管。在進(jìn)氣歧管內(nèi)，從噴油器噴出的燃油與空氣混合后被吸入氣缸內(nèi)燃燒。一般行駛時，空氣的流量由進(jìn)氣系統(tǒng)中的節(jié)氣門來控制。踩下加速踏板時，節(jié)氣門打開，進(jìn)入的空氣量多。怠速時，節(jié)氣門關(guān)閉，空氣由旁通氣道通過。怠速轉(zhuǎn)速的控制是由怠速調(diào)整螺釘和怠速空氣調(diào)整器調(diào)整流經(jīng)旁通氣道的空氣量來實(shí)現(xiàn)的。怠速空氣調(diào)整器一般由電控單元(ECU)控制，在氣溫較低發(fā)動機(jī)暖機(jī)時，怠速空氣調(diào)整器的通路打開，以供給暖機(jī)時必須給進(jìn)氣歧管的空氣量，此時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較正常怠速高，稱為快怠速。隨著發(fā)動機(jī)冷卻水溫升高，怠速空氣調(diào)整器使旁通氣道開度逐漸減小，旁通空氣量亦逐漸減小，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸降低至正常怠速。2.1.2燃油系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)的功能是向發(fā)動機(jī)精確提供各種工況下所需要的燃油量。燃油系統(tǒng)一般由油箱、電動燃油泵、過濾器、燃油脈動阻尼器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、噴油器、冷啟動噴油器及供油總管等組成。燃油由燃油泵從油箱中泵出，經(jīng)過過濾器，除去雜質(zhì)及水分后，再送至燃油脈動阻尼器，以減少其脈動。這樣具有一定壓力的燃油流至供油總管，再經(jīng)各供油歧管送至各缸噴油器。噴油器根據(jù)ECU的噴油指令，開啟噴油閥，將適量的燃油噴于進(jìn)氣門前，待進(jìn)氣行程時，再將燃油混合氣吸入氣缸中。裝在供油總管上的燃油壓力調(diào)節(jié)器是用以調(diào)節(jié)系統(tǒng)油壓的，目的在于保持油路內(nèi)的油壓約高于進(jìn)氣管負(fù)壓300kPa。此外，為了改善發(fā)動機(jī)低溫啟動性能，有些車輛在進(jìn)氣歧管上安裝了一個冷啟動噴油器，冷啟動噴油器的噴油時間由熱限時開關(guān)或者ECU控制。2.1.3電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)的功能是根據(jù)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況和車輛運(yùn)行狀況確定燃油的最佳噴射量。該系統(tǒng)由傳感器、電控單元(ECU)和執(zhí)行器三部分組成，如圖2-3所示。供給發(fā)動機(jī)的汽油量，由噴油持續(xù)時間來控制，噴油持續(xù)時間則由ECU通過來自進(jìn)氣歧管壓力傳感器或空氣流量計(jì)的信號來計(jì)算進(jìn)氣量，根據(jù)進(jìn)氣量和轉(zhuǎn)速計(jì)算出基本噴油持續(xù)時間。然后進(jìn)行溫度、海拔高度、節(jié)氣門開度等各種工作參數(shù)的修正，得到發(fā)動機(jī)在這一工況下運(yùn)行的最佳噴油時間，精確地控制噴油量。傳感器是信號轉(zhuǎn)換裝置，安裝在發(fā)動機(jī)的各個部位，其功用是檢測發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的電量參數(shù)、物理參數(shù)和化學(xué)參數(shù)等，并將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠識別的電信號輸入ECU。檢測發(fā)動機(jī)工況的傳感器有：水溫傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、曲軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器、氧傳感器、爆燃傳感器、空調(diào)離合器開關(guān)等。ECU是發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的核心部件。ECU的存儲器中存放了發(fā)動機(jī)各種工況的最佳噴油持續(xù)時間，在接收了各種傳感器傳來的信號后，經(jīng)過計(jì)算確定滿足發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的燃油噴射量和噴油時間。ECU還可對多種信息進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)EFI系統(tǒng)以外其他諸多方面的控制，如點(diǎn)火控制、怠速控制、廢氣再循環(huán)控制、防抱死控制等。執(zhí)行器是控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其功用是接受ECU輸出的各種控制指令完成具體的控制動作，從而使發(fā)動機(jī)處于最佳工作狀態(tài)，如噴油脈寬控制、點(diǎn)火提前角控制、怠速控制、炭罐清污、自診斷、故障備用程序啟動、儀表顯示等。2.2電控汽油噴射系統(tǒng)的工作原理噴油器噴射到進(jìn)氣歧管中的汽油量，由噴油器噴孔的橫斷面面積，汽油的噴射壓力和噴油持續(xù)時間來決定。為了便于控制，在實(shí)際的噴油控制系統(tǒng)中，噴孔的橫斷面面積和噴油壓力都是恒定的，汽油的噴射量只取決于噴油持續(xù)時間。噴油器的噴孔由電磁閥來開閉，電磁閥的開啟時刻(噴油開始時刻)和開啟延續(xù)時間(噴油持續(xù)時間)的長短，由發(fā)動機(jī)的各種參數(shù)確定。傳感器將發(fā)動機(jī)各種非電量的工況參數(shù)(如轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、發(fā)動機(jī)冷卻水及進(jìn)氣溫度、空氣流量、曲軸轉(zhuǎn)角、節(jié)氣門開度等)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，并把這些信號以信息形式送入電控單元(ECU)，再經(jīng)電控單元轉(zhuǎn)化為長短不一的電脈沖信號傳到噴油器，控制噴油器打開時刻及延續(xù)時間長短，使之準(zhǔn)確地工作。EFI系統(tǒng)的工作過程即是對噴油時間的控制過程。裝用EFI系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)具有良好的動力性、經(jīng)濟(jì)性，排放污染大為降低，這都緣于空燃比的精確控制。而這種空燃比的控制是通過對汽油噴射時間的控制實(shí)現(xiàn)的。ECU通過絕對壓力傳感器(D型EFI)或空氣流量計(jì)(L型EFI)的信號計(jì)量空氣質(zhì)量，并根據(jù)計(jì)算出的空氣質(zhì)量與目標(biāo)空燃比比較即可確定每次燃燒所必需的燃料質(zhì)量。目標(biāo)空燃比即實(shí)際充入氣缸的空氣質(zhì)量與燃燒所需要的燃料量的比值。根據(jù)空氣質(zhì)量和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算出的噴油時間稱為基本噴油持續(xù)時間。目標(biāo)空燃比是在考慮了發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性、響應(yīng)性、排氣凈化等之后決定的，它所要求的噴油時間與基本噴油時間有差異，各種傳感器檢測冷卻水溫度、進(jìn)氣溫度、節(jié)氣門開度等與發(fā)動機(jī)工況有關(guān)的參數(shù)后，對基本噴油持續(xù)時間進(jìn)行修正，確定最佳噴油持續(xù)時間，使實(shí)際噴油持續(xù)時間接近由目標(biāo)空燃比確定的噴油持續(xù)時間。2.2.1D型EFI系統(tǒng)熱限時開關(guān)。1）燃油壓力的建立與燃油噴射方式電控燃油噴射系統(tǒng)的噴油壓力由燃油泵提供，燃油泵可以裝在油箱外靠近油箱的地方，也可以直接安裝在油箱內(nèi)。油箱內(nèi)的燃油被燃油泵吸出并加壓至350kPa左右，經(jīng)燃油濾清器濾去雜質(zhì)后，被送至發(fā)動機(jī)上方的分配油管。分配油管與安裝在各缸進(jìn)氣歧管上的噴油器相通。噴油器是一種電磁閥，由ECU控制。通電時電磁閥開啟，壓力燃油以霧狀噴入進(jìn)氣歧管內(nèi)，與空氣混和，在進(jìn)氣行程中被吸進(jìn)氣缸。分配油管的末端裝有燃油壓力調(diào)節(jié)器，用來調(diào)整分配油管中汽油的壓力，使油壓保持某一定值(250kPa到300kPa)。多余的燃油從燃油壓力調(diào)節(jié)器上的回油口經(jīng)回油管返回油箱。2）進(jìn)氣量的控制與測量進(jìn)氣量由駕駛員通過加速踏板操縱節(jié)氣門來控制。節(jié)氣門開度不同，進(jìn)氣量也不同，同時進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度也不同。在同一轉(zhuǎn)速下，進(jìn)氣歧管真空度與進(jìn)氣量有一定關(guān)系。進(jìn)氣壓力傳感器可將進(jìn)氣歧管內(nèi)真空度的變化轉(zhuǎn)變成電信號的變化，并傳送給ECU，ECU根據(jù)進(jìn)氣歧管真空度的大小計(jì)算出發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量。3）噴油量與噴油時刻的確定噴油量由ECU控制。ECU根據(jù)進(jìn)氣壓力傳感器測量得到的信號計(jì)算出進(jìn)氣量，再根據(jù)分電器中的曲軸位置傳感器測得的信號的計(jì)算出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)進(jìn)氣量和轉(zhuǎn)速計(jì)算出相應(yīng)的基本噴油量；ECU控制各缸噴油器在每次進(jìn)氣行程開始之前噴油一次，并通過控制每次噴油的持續(xù)時間來控制噴油量。噴油持續(xù)時間越長，噴油量就越大。一般每次噴油的持續(xù)時間為2ms到10ms。各缸噴油器每次噴油的開始時刻則由ECU根據(jù)曲軸位置傳感器測得的1缸上止點(diǎn)的位置來控制。由于這種類型的燃油噴射系統(tǒng)的每個噴油器在發(fā)動機(jī)一個工作循環(huán)中只噴油一次，故屬于間歇噴射方式。4）不同工況下的控制模式電控燃油噴射系統(tǒng)能根據(jù)各個傳感器測得的發(fā)動機(jī)各種運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，判斷發(fā)動機(jī)所處的工況，選擇不同模式的程序控制發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)啟動加濃、暖機(jī)加濃、加速加濃、全負(fù)荷加濃、減速調(diào)稀、強(qiáng)制怠速斷油、自動怠速控制等功能。D型EFI系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，但由于采用壓力作為控制噴油量的主要因素，因此，存在這樣的缺點(diǎn)：在汽車突然制動或下坡行駛中節(jié)氣門關(guān)閉時，加速反應(yīng)效果不良；當(dāng)大氣狀況發(fā)生較大變化時，會影響控制精度?，F(xiàn)代汽車使用的D型EFI系統(tǒng)都經(jīng)過了改進(jìn)，即采用運(yùn)算速度快、內(nèi)存容量大的ECU，大大提高了控制精度，控制的功能也更加完善。這種系統(tǒng)通常用于中檔車型上，如豐田HIACE小客車、豐田CROWN轎車等。2.2.2L型EFI系統(tǒng)L型EFI系統(tǒng)是在D型EFI系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，經(jīng)改進(jìn)而形成的。它是目前汽車上應(yīng)用最廣泛的燃油噴射系統(tǒng)。L型EFI系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理與D型EFI系統(tǒng)基本相同，但它以空氣流量計(jì)代替D型EFI系統(tǒng)中的進(jìn)氣壓力傳感器，可直接測量發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量，提高了控制精度。2.2.3燃油噴射控制1)噴油正時多點(diǎn)噴射分為同時噴射，即各缸噴油時刻相同；分組噴射，即多缸發(fā)動機(jī)分為若干組進(jìn)行噴射，同一組各缸同時噴油，不同組間順序噴油；順序噴射，即按點(diǎn)火順序要求逐缸噴油。噴油正時就是噴油器什么時候開始噴油的問題。對于多點(diǎn)間歇噴射發(fā)動機(jī)，噴油正時分為同步噴射和異步噴射。同步噴射指在既定的曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)行噴射，在發(fā)動機(jī)穩(wěn)定工況的大部分運(yùn)轉(zhuǎn)時間里，噴油系統(tǒng)以同步方式工作。發(fā)動機(jī)在啟動和加速時，為了保證啟動迅速、加速響應(yīng)快，ECU會根據(jù)水溫、節(jié)氣門變化程度適當(dāng)?shù)卦黾庸┯土浚藭r應(yīng)采用與曲軸的旋轉(zhuǎn)角度無關(guān)的異步噴射。另外，采用卡門旋渦式流量計(jì)的發(fā)動機(jī)，其噴油器的開啟時間與其渦流頻率同步。下面介紹同步噴射發(fā)動機(jī)中的順序噴射。順序噴射順序噴射也叫獨(dú)立噴射。曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)，各缸噴油器都輪流噴射一次，且像點(diǎn)火系統(tǒng)一樣，按照特定的順序依次進(jìn)行噴射。各缸噴油器分別由微機(jī)進(jìn)行控制。驅(qū)動回路數(shù)與氣缸數(shù)目相等。順序噴射方式由于要知道向哪一缸噴射，因此應(yīng)具備氣缸判別信號，常叫判缸信號。采用順序噴射控制時，應(yīng)具有正時和缸序兩個功能，微機(jī)工作時，通過曲軸位置傳感器輸入的信號，可以知道活塞在上止點(diǎn)前的位置，再與判缸信號相配合，可以確定向上止點(diǎn)運(yùn)行的是哪一缸，同時應(yīng)分清該缸是壓縮行程還是排氣行程。因此當(dāng)微機(jī)根據(jù)判缸信號、曲軸位置信號，確定該缸是排氣行程且活塞行至上止點(diǎn)前某一噴油位置時，微機(jī)輸出噴油控制信號，接通噴油器電磁線圈電路，該缸即開始噴射。順序噴射可以設(shè)立在最佳時間噴油，對混合氣的形成十分有利，因此它對提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低有害物的排放等有一定好處。盡管順序噴射方式的控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)及軟件都較復(fù)雜，但這對日益發(fā)展的先進(jìn)電子技術(shù)來講，是比較容易得到解決的。順序噴射方式既適合進(jìn)氣歧管噴射，也適用于氣缸內(nèi)噴射。2)噴油量的控制噴油量的控制亦即噴油器噴射時間的控制，要使發(fā)動機(jī)在各種工況下都處于良好的工作狀態(tài)，必須精確地計(jì)算基本噴油持續(xù)時間和各種參數(shù)的修正量，其目的是使發(fā)動機(jī)燃燒混合氣的空燃比符合要求。盡管發(fā)動機(jī)型號不同，基本噴油持續(xù)時間和各種修正量的值不同，但其確定方式和對發(fā)動機(jī)的影響卻是相同的，下面分別予以介紹。①啟動噴油控制在發(fā)動機(jī)啟動時，由于轉(zhuǎn)速波動大，無論D系統(tǒng)中的進(jìn)氣壓力傳感器還是L系統(tǒng)中的空氣流量計(jì)，都不能精確地測量進(jìn)氣量，進(jìn)而確定合適的噴油持續(xù)時間。因此，啟動時的基本噴油時間不是根據(jù)進(jìn)氣量(或進(jìn)氣壓力)和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算確定的，而是ECU根據(jù)啟動信號和當(dāng)時的冷卻水溫度，由內(nèi)存的水溫-噴油時間圖找出相應(yīng)的基本噴油時間TP，然后加上進(jìn)氣溫度修正時間TA和蓄電池電壓修正時間TB，計(jì)算出啟動時的噴油持續(xù)時間。由THW信號查水溫-噴油時間圖得出基本噴油時間，根據(jù)進(jìn)氣溫度傳感器THA信號對噴油時間進(jìn)行修正。由于噴油器的實(shí)際打開時刻較ECU控制其打開時刻存在一段滯后，如圖2-14所示，造成噴油量不足，且蓄電池電壓越低，滯后時間越長，故需對電壓進(jìn)行修正。圖2-9噴油滯后②啟動后的噴油控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過預(yù)定值時，ECU確定的噴油信號持續(xù)時間滿足下式：噴油信號持續(xù)時間=基本噴油持續(xù)時間×噴油修正系數(shù)+電壓修正值式中，噴油修正系數(shù)是各種修正系數(shù)的總和。（A）基本噴油時間D型EFI系統(tǒng)的基本噴油時間可由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號(Ne)和進(jìn)氣管絕對壓力信號(PIM)確定。D系統(tǒng)的ECU內(nèi)存有一個基本噴油時間三維圖(三元MAP圖)。它表明了與發(fā)動機(jī)各種轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣管壓力對應(yīng)的基本噴油時間。根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號和進(jìn)氣管壓力信號確定噴油量，是以進(jìn)氣量與進(jìn)氣管壓力成正比為前提的，這一前提只在理論上成立。實(shí)際工作中，進(jìn)氣脈動使充氣效率變化，進(jìn)行再循環(huán)的排氣量的波動也影響進(jìn)氣量測量的準(zhǔn)確度。因此，由MAP圖計(jì)算的僅為基本噴油時間，ECU還必須根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號(Ne)對噴油時間進(jìn)行修正。L型EFI系統(tǒng)的基本噴油時間由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和空氣量信號(VS)確定。這個基本噴油時間是實(shí)現(xiàn)既定空燃比(一般為理論空燃比：A/F=14.7)的噴射時間。（B）啟動后各工況下噴油量的修正在確定基本噴油時間的同時，ECU由各種傳感器獲得發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況信息，對基本噴油時間進(jìn)行修正。a．啟動后加濃發(fā)動機(jī)完成啟動后，點(diǎn)火開關(guān)由啟動(STA)位置轉(zhuǎn)到接通點(diǎn)火(ON)位置，或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速已達(dá)到或超過預(yù)定值，ECU額外增加噴油量，使發(fā)動機(jī)保持穩(wěn)定運(yùn)行。噴油量的初始修正值根據(jù)冷卻水溫度確定，然后以一固定速度下降，逐步達(dá)到正常。b．暖機(jī)加濃冷機(jī)時，燃油蒸發(fā)性差，為使發(fā)動機(jī)迅速進(jìn)入最佳工作狀態(tài)，必須供給濃混合氣。在冷卻水溫度低時，ECU根據(jù)水溫傳感器(THW)信號相應(yīng)增加噴射量，水溫在－40℃時加濃量約為正常噴射量的兩倍。暖機(jī)加濃還受節(jié)氣門位置傳感器中的怠速觸點(diǎn)(IDL)接通或斷開控制，根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，ECU使噴油量有少量變化。c．進(jìn)氣溫度修正發(fā)動機(jī)進(jìn)氣密度隨發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣溫度而變化，ECU根據(jù)THA信號修正噴油持續(xù)時間，使空燃比滿足要求。通常以20℃為進(jìn)氣溫度信號的標(biāo)準(zhǔn)溫度，低于20℃時，空氣密度大，ECU增加噴油量，使混合氣不致過?。贿M(jìn)氣溫度高于20℃時，空氣密度減小，ECU使噴油量減少，以防混合氣太濃。增加或減少的最大修正量約為10%。由進(jìn)氣溫度修正曲線可見，修正約在進(jìn)氣溫度－20℃到60℃之間進(jìn)行。d．大負(fù)荷加濃發(fā)動機(jī)在大負(fù)荷工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時，要求使用濃混合氣以獲得大功率。ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷增加噴油量。發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況可以根據(jù)節(jié)氣門開度或進(jìn)氣量的大小確定，故ECU可根據(jù)進(jìn)氣壓力傳感器、空氣流量計(jì)、節(jié)氣門位置傳感器輸送的信號判斷發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況，決定相應(yīng)增加的燃油噴射量。大負(fù)荷的加濃量約為正常噴油量的10%到30%。有些發(fā)動機(jī)的大負(fù)荷加濃量還與冷卻水溫度信號(THW)有關(guān)。e．過渡工況空燃比發(fā)動機(jī)在過渡工況下運(yùn)行時(即汽車加速或減速行駛)，為獲得良好的動力性、經(jīng)濟(jì)性、響應(yīng)性，空燃比應(yīng)作相應(yīng)變化，即需要適量調(diào)整噴油量。使ECU檢測到相應(yīng)工況的信號有：進(jìn)氣管絕對壓力(PIM)或空氣量(VS)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(Ne)、車速(SPD)、節(jié)氣門位置、空擋啟動開關(guān)(NSW)和冷卻水溫度(THW)。g．怠速穩(wěn)定性修正(只用于D型EFI系統(tǒng))在D型EFI系統(tǒng)中，決定基本噴油時間的進(jìn)氣管壓力，在過渡工況時，相對于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速將產(chǎn)生滯后。節(jié)氣門以下進(jìn)氣管容積越大，怠速時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越低，這種滯后時間越長，怠速就越不穩(wěn)定。進(jìn)氣管壓力變動，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩也變動。由于壓力較轉(zhuǎn)速滯后，轉(zhuǎn)矩也較轉(zhuǎn)速滯后，造成發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升時，轉(zhuǎn)矩也上升，轉(zhuǎn)速下降時，轉(zhuǎn)矩也下降。為了提高發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，ECU根據(jù)PIM和Ne信號對噴油量作修正。隨壓力增大或轉(zhuǎn)速降低，增加噴油量；隨壓力減少或轉(zhuǎn)速增高，減少噴油量。3)斷油控制①減速斷油發(fā)動機(jī)在高速下運(yùn)行急減速時，節(jié)氣門完全關(guān)閉，為避免混合氣過濃、燃料經(jīng)濟(jì)性和排放性能變差，ECU停止噴油。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降到某預(yù)定轉(zhuǎn)速之下或節(jié)氣門重新打開時，噴油器投入工作。冷卻水溫度低或空調(diào)機(jī)工作需要增加輸出功率時，斷油和重新恢復(fù)噴油的轉(zhuǎn)速較高。②發(fā)動機(jī)超速斷油。為避免發(fā)動機(jī)超速運(yùn)行，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速時，ECU控制噴油器停噴。③汽車超速行駛斷油。某些汽車在汽車運(yùn)行速度超過限定值時，停止噴油。ECU根據(jù)節(jié)氣門位置、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻水溫度、空調(diào)開關(guān)、停車燈開關(guān)及車速信號完成上述斷油控制。4)異步噴射①啟動噴油控制在有些電控汽油噴射系統(tǒng)中，為了改善發(fā)動機(jī)的啟動性能，在啟動時使混合氣加濃。除了一般正常的曲軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)噴一次油外，在啟動信號STA處于接通狀態(tài)時，ECU從G(G1或G2)信號后檢測到第一個Ne信號開始，以一個固定噴油持續(xù)時間，同時向各缸增加一次噴油。②加速噴油控制發(fā)動機(jī)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。為了改善起步加速性能，在普通電控燃油噴射系統(tǒng)中，ECU根據(jù)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。在綜合控制的系統(tǒng)中，ECU在IDL信號從接通到斷開后檢測到第一個Ne信號時，增加一次固定噴油持續(xù)時間的噴油。在有些發(fā)動機(jī)中，當(dāng)節(jié)氣門急速開啟或進(jìn)氣量突然變大時(急加速)，為了提高加速響應(yīng)特性，僅在加速期間，在同步噴射的基礎(chǔ)上再加上異步噴射。

2.2.3燃油噴射控制3.1桑塔納2000GLi型轎車電子控制汽油噴射系統(tǒng)桑塔納2000GLi型轎車電子控制汽油噴射系統(tǒng)由電控單元（ECU）、傳感器、點(diǎn)火線圈、分電器、油壓調(diào)節(jié)器、噴油器等組成。如圖3-1所示，駕駛員通過節(jié)氣門控制進(jìn)氣量，節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門開度的信息傳給電控單元（ECU），由電控單元綜合諸因素調(diào)整噴油量，使混合氣最佳。發(fā)動機(jī)工作時，節(jié)氣門位置傳感器檢測駕駛員控制的節(jié)氣門開度，進(jìn)氣壓力傳感器檢測進(jìn)入氣缸的空氣量，這兩個信號作為汽油噴射的主要信息輸入ECU，由ECU計(jì)算出噴油量。再根據(jù)水溫、進(jìn)氣溫度、氧、爆震等四個傳感器輸入的信息，ECU對上噴油量進(jìn)行必要的修正，確定出實(shí)際噴油量，最后再根據(jù)霍爾傳感器檢測到的曲軸轉(zhuǎn)角信號，ECU確定出最佳噴油和點(diǎn)火時刻并指令噴油器噴油、火花塞跳火。系統(tǒng)中有一個爆震傳感器，當(dāng)發(fā)動機(jī)產(chǎn)生爆震時，通知電控單元適當(dāng)推遲點(diǎn)火正時而減弱爆震。爆震傳感器不僅可保證使用低牌號汽油時不損壞發(fā)動機(jī)，同時也保證發(fā)動機(jī)在使用高質(zhì)量汽油時能發(fā)出最大功率；系統(tǒng)中的水溫傳感器可保證發(fā)動機(jī)在冷起動時，能適當(dāng)加濃混合氣濃度；而系統(tǒng)中的氧傳感器則可隨時監(jiān)測發(fā)動機(jī)的燃燒情況，由電控單元隨時調(diào)整噴油量，從而將排氣污染減小到最低程度；ECU是一個32位計(jì)算機(jī)，它可處理及控制發(fā)動機(jī)的噴油時間。噴油持續(xù)時間和點(diǎn)火提前角等指令，使噴油嘴和火花塞最佳工作。電子控制汽油噴射系統(tǒng)分為汽油供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三部分。3.1.1汽油供給系統(tǒng)主要部件

汽油供給系統(tǒng)的作用是根據(jù)ECU的指令，以恒定的壓差將一定數(shù)量的汽油噴入進(jìn)氣管中：它主要包括汽油箱、汽油分配管、電動汽油泵，汽油濾清器、油壓調(diào)節(jié)器、噴油器等組成，油壓調(diào)節(jié)器與噴油器相連接，控制供油系統(tǒng)的壓力，使噴油器中的油壓與進(jìn)氣管負(fù)壓之差始終保持在0.24MPa，這樣可使噴油量只受通電時間長短的控制。噴油器根據(jù)ECU指令將汽油以霧狀噴入進(jìn)氣管。電動汽油泵將汽油從汽油箱中吸出，經(jīng)汽油濾清器過濾后，送往汽油分配管。汽油分配管將汽油均勻分配到電子控制的噴油器中，噴油器再適時地將汽油噴入進(jìn)氣管中。汽油分配管上有一個油壓調(diào)節(jié)器，使汽油壓力與進(jìn)氣管壓力之間的壓力差保持不變，并經(jīng)回油管將多余的汽油送回汽油箱。汽油供應(yīng)系統(tǒng)不斷受到汽油沖滌，故經(jīng)常提供冷的汽油，從而避免了汽油形成泡沫，改善了高溫起動特性。1）汽油泵電動汽油泵是由永磁電動機(jī)驅(qū)動的帶滾柱的轉(zhuǎn)子泵，主要由驅(qū)動油泵的直流電動機(jī)、滾柱式油泵、保持汽油輸送管壓力不致過高的限壓閥和保持剩余壓力的單向閥組成。電動汽油泵安裝在汽油箱中，并不斷受到汽油沖滌，使電動機(jī)充分冷卻。汽油泵的供油量大于發(fā)動機(jī)的最大汽油需要量，以便所有發(fā)動機(jī)工況下都能保持汽油供給系統(tǒng)中的油壓。起動時，只要起動開關(guān)起作用，汽油泵就一直工作。發(fā)動機(jī)一起動，汽油泵就處于接通狀態(tài)，ECU經(jīng)一個外部的汽油泵繼電器控制汽油泵的。為安全起見，在點(diǎn)火開關(guān)接通（不起動發(fā)動機(jī)）及發(fā)動機(jī)停止工作時，汽油泵不泵油。。2）汽油箱桑塔納2000GLi型轎車汽油箱內(nèi)的汽油蒸汽不是排入大氣，而是引入進(jìn)氣管，為此在汽油箱與進(jìn)氣系統(tǒng)之間并聯(lián)一個汽油蒸汽回收裝置，即活性炭罐，活性炭罐內(nèi)的活性炭粒是一種極好的油蒸汽吸附劑，它有很大的表面積，有利于吸附汽油蒸汽。罐內(nèi)裝有單向止回閥，以防汽油蒸汽倒流。罐的底部有空氣濾網(wǎng)，新鮮空氣經(jīng)濾網(wǎng)進(jìn)入，從炭粒中帶走汽油蒸汽分子，防止混合氣過濃現(xiàn)象。當(dāng)汽車停止運(yùn)行時，在高溫作用下，汽油箱內(nèi)的汽油蒸發(fā)產(chǎn)生壓力，使單向閥打開，汽油蒸汽進(jìn)入活性炭罐，炭粒吸附汽油蒸汽并儲存起來。發(fā)動機(jī)在熱態(tài)工作時，活性炭罐電磁閥（N80）在ECU的控制下打開，通過新鮮空氣帶走汽油蒸汽，經(jīng)管路吸入進(jìn)氣管，從而回收了汽油蒸汽，防止汽油浪費(fèi)和減小大氣污染。3）汽油濾清器電動汽油泵后面接了一個濾清器，它位于中地板下面，包括一個網(wǎng)目寬為10μm的紙質(zhì)濾芯及接在后面的纖維質(zhì)濾網(wǎng)。一塊支承板將濾清器固定在外殼中。濾清器外殼由金屬制成，濾清器壽命取決于汽油的污染程度。汽油濾清器安裝時，注意其上箭頭表示汽油的流動方向。4）汽油分配管汽油分配管的任務(wù)是將汽油均勻地分配到所有噴油器中。汽油分配管具有儲油功能，為了克服壓力波動，其容積比發(fā)動機(jī)每工作循環(huán)噴入的汽油量大得多，從而使接在分配管上的噴油器處于相同汽油壓力之下。此外，分配管使噴油器便于拆裝。5）油壓調(diào)節(jié)器油壓調(diào)節(jié)器任務(wù)是保持汽油壓力與進(jìn)氣管壓力之間的壓力差不變，從而使噴油器噴出的汽油量僅取決于閥的開啟時間。油壓調(diào)節(jié)器裝在汽油分配管上。如圖8-8所示，這是一種膜片控制的溢流調(diào)節(jié)器，將汽油壓力調(diào)節(jié)到約0.24MPa。它有一個金屬外殼。一個卷進(jìn)的膜片將此外殼分為兩個腔室，一個是彈簧室，有一定預(yù)緊力的螺旋彈簧對膜片施加一個作用力；另一個膠室用于容納汽油（汽油室），汽油室直接與供油總管相通。圖3-7油壓調(diào)節(jié)器l-進(jìn)油口；2-回油接頭管；3-球閥；4-閥座；5-膜片；6-壓力彈簧；7-進(jìn)氣管接頭。3.1.2空氣供給系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)和工作原理空氣供給系統(tǒng)作用是提供并控制汽油燃燒所需的空氣量。它主要包括空氣濾清器、節(jié)氣門體、進(jìn)氣壓力傳感器、穩(wěn)壓箱和附加空氣閥等組成，如圖3-9所示。進(jìn)氣壓力傳感器與穩(wěn)壓箱相連，它的作用是把進(jìn)氣管內(nèi)的壓力變化轉(zhuǎn)換成信號輸給ECU。ECU根據(jù)進(jìn)氣壓力和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速推算出每一循環(huán)發(fā)動機(jī)所需的空氣量，同時計(jì)算出汽油的噴射量。由空氣濾清器過濾后的空氣，由節(jié)氣門體流入穩(wěn)壓箱并分配給各缸進(jìn)氣管，空氣與噴油器噴出的汽油混合后形成可燃混合氣后進(jìn)入氣缸。1）空氣濾清器空氣濾清器為恒溫式，它通過用真空控制閥開啟的大小，來控制進(jìn)入空氣濾清器熱空氣的多少，從而保持進(jìn)入發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣溫度為某一恒定值。真空控制閥的開店由溫控開關(guān)控制，當(dāng)進(jìn)氣溫度低時，溫控開關(guān)打開，通向節(jié)氣門體的真空使控制閥打開熱空氣道；當(dāng)溫度高時，溫控開關(guān)關(guān)閉，截斷通向節(jié)氣門體的真空通道，溫控開關(guān)關(guān)閉熱空氣道。2）節(jié)氣門體節(jié)氣門體位于空氣濾清器和穩(wěn)壓箱之間，與加速踏板聯(lián)動，用以控制進(jìn)氣通路截面積的變化，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的控制。為檢測節(jié)氣門位置的開度大小，在節(jié)氣門軸的一端（下端）裝有節(jié)氣門位置傳感器，用來向ECU傳遞節(jié)氣門的開度信號。節(jié)氣門體上裝有旁通道，當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉、發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時，汽油燃燒所需要的空氣由怠速旁通閥進(jìn)入發(fā)動機(jī)。為自動控制怠速轉(zhuǎn)速，在怠速通道中設(shè)置了可以改變通道截面積的旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速凋節(jié)器。在冷起動結(jié)束后、發(fā)動機(jī)進(jìn)入暖機(jī)階段，發(fā)動機(jī)需要附加的暖機(jī)加濃。附加空氣滑閥作為節(jié)氣門的旁通閥，根據(jù)發(fā)動機(jī)溫度向發(fā)動機(jī)輸送附加空氣。在計(jì)量空氣量時，已考慮到這部分附加空氣量，噴油器會輸送更多的汽油。發(fā)動機(jī)溫度升高時，附加空氣滑閥減少通往節(jié)氣門的旁通支路中的附加空氣量。附加空氣滑閥由一孔板控制，而孔板又由一個雙金屬片控制。孔板控制分通管道（即旁通閥）的開啟截面，雙金屬片是用電加熱的，隨著發(fā)動機(jī)溫度的上升，它逐漸減小附加空氣滑閥的開啟截面。附加空氣滑網(wǎng)安裝位置選在發(fā)動機(jī)上易感受其溫度的部位。從而當(dāng)發(fā)動機(jī)暖機(jī)結(jié)束后，附加空氣滑閥不再工作。當(dāng)減速時，駕駛員突然松開加速踏板，節(jié)氣門迅速關(guān)閉，進(jìn)入氣缸的空氣量急減，發(fā)動機(jī)輸出功率大幅度下降，導(dǎo)致不應(yīng)有的沖擊，甚至熄火，為了防止這種不良現(xiàn)象的產(chǎn)生，在節(jié)氣門外部設(shè)有節(jié)氣門緩沖裝置，3.1.3控制系統(tǒng)的主要部件控制系統(tǒng)的作用是收集發(fā)動機(jī)的工況信息并確定最佳噴油量、最佳噴油時刻及最佳點(diǎn)火時刻，它由電控單元（ECU）、水溫傳感器、氧傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、爆震傳感器及霍爾傳感器等組成。傳感器是檢測發(fā)動機(jī)實(shí)際工作狀況、感知各種信號的主要部件，并將各種信號傳送給ECU，ECU通過計(jì)算分析后，發(fā)出相應(yīng)指令，使發(fā)動機(jī)在最佳的工作狀態(tài)下工作。1）電控單元電控單元俗稱電腦或ECU。ECU是一種電子綜合控制裝置，它是電子控制汽油噴射裝置的控制中樞，它由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，只讀存儲器ROM，隨機(jī)存儲器RAM、邏輯運(yùn)算裝置和一些數(shù)據(jù)寄存器等組成。它通過分析各種傳感器提供的發(fā)動機(jī)工況數(shù)據(jù)，并借助于編好程序的綜合特性曲線，發(fā)出噴油器和點(diǎn)火提前角的控制脈沖。ECU安裝在駕駛員儀表板下。ECU在更換后，應(yīng)與發(fā)動機(jī)相互匹配，并進(jìn)行怠速檢測。氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)，安裝力矩為50N·m，需用“G5”潤滑螺紋，但“G5”不得進(jìn)入傳感器體的縫隙。在折卸水溫傳感器之前，排泄掉冷卻系統(tǒng)內(nèi)的部分冷卻液。2）節(jié)氣門位置傳感器

節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上，用來檢測節(jié)氣門的開度，它通過杠桿機(jī)構(gòu)與節(jié)氣門聯(lián)動，進(jìn)而反映發(fā)動機(jī)的不同工況（怠速、加速、減速和全負(fù)荷等）。此傳感器可把發(fā)動機(jī)的這些工況檢測后輸入ECU，從而控制不同的噴油量。節(jié)氣門位置傳感器屬于開關(guān)觸點(diǎn)式，如圖3-13所示。它主要由活動觸點(diǎn)、怠速觸點(diǎn)、功率觸點(diǎn)。節(jié)氣門軸、