1、3-1 概述概述2、汽油喷射系统的概念 用喷油器将汽油喷射到进气管或汽缸内中，并与进气流混合形成可燃混合气的燃油供给系统。3-1 概述概述3、汽油喷射系统的控制目标 通过控制喷油量，使发动机始终保持在最佳的空燃比状态，以提高发动机的动力性与经济性，降低排气污染。汽油喷射系统具体的控制目标是：（1）在发动机的负荷及转速变化时，及时调整喷油量，使发动机始保持最佳的空燃比状态。（2）在发动机温度、进气温度等影响因素改变时，以及加速、减速等行驶工况时，能对喷油量进行修正，以满足发动机在这些工况状态下的混合气空燃比实际需要。（3）能与其它电子控制系统实现协调控制，以使发动机的运转更加平稳，使汽车行驶的安
2、全性、舒适性、动力性及经济性等得到进一步提高。3-1 概述概述二、二、汽油喷射控制系统的基本组成和类型汽油喷射控制系统的基本组成和类型1、汽油喷射控制系统的基本组成、汽油喷射控制系统的基本组成 电喷系统通常都由空气该给系统、燃油供给系统和电子控制系统所组成。3-1 概述概述2、汽油喷射系统的类型、汽油喷射系统的类型 3-1 概述概述3-1 概述概述3-1 概述概述3-1 概述概述3-1 概述概述3-1 概述概述3-1 概述概述3-1 概述概述3-1 概述概述3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构 3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构一、空气供给系统一、空气供给系统 空气供给系统的
3、主要组成部件有空气滤清器、进气管道、节气门及节气门体、怠速辅助空气通道及怠速调节电磁阀等（参见图9-35）。在发动机各气缸进气行程真空吸力作用下，空气经空气滤清器、进气管、节气门和（或）怠速通道到进气歧管，与喷油器喷出的汽油混合后从进气门进入气缸。3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构混合气浓度反馈喷油修正是通过氧传感器反馈的混合气浓度信号对喷油量进行修正，将混合气的浓度控制在理论空燃比附近，以保证三元催化反应器良好的排气净化效果。5柴油消耗量指示器3-2 汽油喷射系统的结构3-6 柴油发动机电控喷射系统简介喷油器启闭由油嘴顶部液压控制室中的油压来决定。4）怠速暖机喷油量修正在发动机各气
4、缸进气行程真空吸力作用下，空气经空气滤清器、进气管、节气门和（或）怠速通道到进气歧管，与喷油器喷出的汽油混合后从进气门进入气缸。（1）步进电机式怠速阀2）怠速控制系统的类型3-2 汽油喷射系统的结构由控制杆位置传感器检测到的实际喷油量信号反馈到控制器中，并与储存在控制器中的喷油量控制图中的数值比较，通过这个闭环系统可以确定在所有工况下的最佳喷油量。3-4 发动机辅助控制系统 3-3 汽油喷射系统的工作原理工作时，电子控制器根据当时的发动机转速和空气流量（或进气管压力），从ROM中查寻得到基本喷油时间。ECU控制电磁喷油器控制喷油正时、喷油速率、循环喷油量3-6 柴油发动机电控喷射系统简介电子控
5、制器根据点火开关（起动档）信号和冷却液温度传感器的信号作出热起动喷油量修正控制。功能：空气流量传感器又称为空气流量计是进气歧管空气流量传感器，其功用是检测发动机进气量大小，并将进气量信息转换成电信号输入电控单元(ECU)，以供ECU计算确定喷油时间(即喷油量)和点火时间。为使三元催化反应器的净化效果达到最佳，就必须将混合气的浓度控制在理论空燃比附近。因为信号电压保持不变或变化频率过低，说明氧传感器失效。3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构二、汽油供给系统二
6、、汽油供给系统 汽油供给系统的主要组成部件有汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、汽油压力调节器及喷油器等，其作用是向汽油喷射系统提供压力稳定的汽油，并在控制器的控制下，将适量的汽油喷入进气歧管。3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构1、汽油泵汽油泵 1）汽油泵结构 汽油泵的作用是将汽油源源不断地泵入供油管路。汽油泵主要由直流电动机和油泵组成，其油泵有滚柱式、叶片式（涡轮式）、齿轮式等多种结构形式。3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构2）汽油泵电路3-2 汽油
7、喷射系统的结构汽油喷射系统的结构3-6 柴油发动机电控喷射系统简介3-4 发动机辅助控制系统电压型有半导体压敏电阻式、膜盒传动的可变电感式；1、怠速控制的作用与类型基本喷油时间的确定方式有公式计算法和查寻法两种。汽油压力调节器的作用是稳定喷油器的喷油压力，以保证控制器通过喷油时间的控制空燃比的精确度。3-3 汽油喷射系统的工作原理1）闭环(反馈)控制的条件三、废气再循环控制(1)发动机冷却液温度达到正常工作温度(80)；喷油量由喷油器开启时间的长短和喷油压力的大小来决定，喷油正时则由控制电磁阀的开启时刻所确定，从而实现喷油正时、喷油量和喷油速率的柔性一体控制。公式计算法通常用如下的计算模型来确
8、定基本喷油时间Tp。传统的分配式油泵为基础，而对调速器喷油提前正时器进行电子控制。1、电控共轨喷油系统的概念5柴油消耗量指示器不同类型的喷油器，其基本组成与工作原理相同。当发动机温度低于60时，炭罐通气阀完全关闭，使炭罐无空气流通，以避免影响发动机的工作。如预喷射、多段喷射、“靴形”喷射等，以及配合排气后处理使用的排气行程中的喷射，从而既保证优良的动力性、经济性，又可降低NOx排放和如d(p。3-3 汽油喷射系统的工作原理1）EGR控制系统的基本组成3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构2、汽油压力调节器汽油压力调节器 汽油压力调节器的作用是稳定喷油器的喷油压力，以保证控制器通过喷油时间
9、的控制空燃比的精确度。3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构3、喷油器喷油器1）喷油器类型和结构 喷油器的核心部件是电磁线圈和连接阀体的铁心，其结构形式有多种。按适用性分，有单点喷射喷油器、多点喷射喷油器和冷起动喷油器等三种；按喷油器阀的结构分，则有针阀式、球阀式、片阀式等几种；按喷油器喷孔数量分，又有单喷口喷油器、双喷口喷油器和多喷口喷油器等；按喷油器电磁线圈的电阻大小分，有低电阻（23）型喷油器和高电阻（1317）型喷油器两种。不同类型的喷油器，其基本组成与工作原理相同。3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构2）喷油器驱动方式3-2
10、汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构4 4、汽油滤清器、汽油滤清器 汽油滤清器 的作用是保证供给清洁的燃油。3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构三、电子控制三、电子控制系统系统 汽油喷射控制系统主要由传感器、电子控制器、喷油器及相应的控制电路等组成。3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构1、有关、有关传感器及作用传感器及作用 汽油喷射控制系统各传感器将发动机的转速与负荷、冷却液温度、进气温度、节气门开度、车速等物理参量转换为相应的电信号，并输送给控制器，使控制器能及时判断发动机的工况和状态，并作出相应的汽油喷射控制。3-2 汽油喷射系统
11、的结构汽油喷射系统的结构1）温度传感器 功能：温度传感器可随时监测发动机的冷却液温度、进气温度、排气温度温度等等，以便修正各种控制参数、计算吸人气缸空气的质量流量以及进行排气净化处理等等。常用的有冷却液温度传感器和进气温度传感器。冷却液温度传感器安装在发动机冷却液出水管上，其功用是检测发动机冷却液的温度，并将温度信号变换为电信号传送给ECU。ECU根据发动机的温度信号修正喷油时间和点火时间，从而使发动机工况处于最佳状态运行。进气温度传感器安装在进气管路中，其功用是检测进气温度，并将温度信号变换为电信号传送给电控单元ECU。进气温度信号是各种控制功能的修正信号。3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射
12、系统的结构 2）空气流量传感器功能：空气流量传感器又称为空气流量计是进气歧管空气流量传感器，其功用是检测发动机进气量大小，并将进气量信息转换成电信号输入电控单元(ECU)，以供ECU计算确定喷油时间(即喷油量)和点火时间。空气流量传感器信号是电控单元计算喷油时间和点火时间的主要依据。类型：汽车发动机燃油喷射系统采用的空气流量传感器有涡流式、热丝式和热膜式三种。安装位置：空气流量传感器通常安装在空气滤清器后的进气管路上。位移控制是在机械控制喷油正时与喷油量的基础上，用执行机构(电磁液压或电磁式)控制油量调节和喷油提前器，实现喷油正时和喷油量的电控。3-4 发动机辅助控制系统自适应修正也称学习修正
13、，用于进一步提高空燃比控制精度。由于系统紧凑、刚度大，可实现较高的喷射压力(120170MPa)，比普通的柱塞泵高出一倍。功能：氧传感器安装在发动机的排气管上，作用是通过检测排放气体中氧的含量来获得混合气的空燃比浓稀信号，并将检测结果转变成电压信号输入ECU，ECU根据氧传感器输入的信号，不断地对喷油脉宽进行修正，使混合气浓度保持在理想范围内，实现空燃比的反馈控制，使发动机在各种工况下获得最佳浓度的混合气，使三元催化转化器更有效地起净化作用，减少汽车排气污染。单一控制功能的汽车电子控制系统组合控制模块的电路很复杂且体积大，其控制精度、工作可靠性等都较低，使发动机的电子控制项目发展受到了限制。3
14、-6 柴油发动机电控喷射系统简介3、电控共轨喷油系统的特点3-4 发动机辅助控制系统1）喷油压力柔性可调。(1)发动机冷却液温度达到正常工作温度(80)；混合气浓度反馈喷油修正是通过氧传感器反馈的混合气浓度信号对喷油量进行修正，将混合气的浓度控制在理论空燃比附近，以保证三元催化反应器良好的排气净化效果。发动机起动后，电子控制器在基本喷油量的基础下增加起动后补充喷油量，以保证发动机在温度较低，汽油雾化不良的情况下能稳定运转。基本喷油时间的确定方式有公式计算法和查寻法两种。1）EGR控制系统的基本组成ECU控制电磁喷油器控制喷油正时、喷油速率、循环喷油量3-2 汽油喷射系统的结构3-4 发动机辅助
15、控制系统一、发动机集中控制系统概述由控制杆位置传感器检测到的实际喷油量信号反馈到控制器中，并与储存在控制器中的喷油量控制图中的数值比较，通过这个闭环系统可以确定在所有工况下的最佳喷油量。3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构3）歧管压力传感器功能：进气歧管绝对压力传感器，简称歧管压力传感器应用在D型EFI汽油喷射系统中，是通过检测节气门至进气歧管之间的进气压力来间接测量发动机的进气量反映发动机的负荷大小，并将压力信号转变为电信号输入发动机控制单元ECU，作为发动机基本喷油量控制和点火控制的依据。安装位置：进气歧管绝对压力传感器有的安装在发动机驾驶室内，有的车型安装在发动机ECU控制盒内，
16、但安装在进气歧管上的车型较多。类型：压力传感器的种类进气压力传感器按信号产生的原理可分为电压型和频率型两种。电压型有半导体压敏电阻式、膜盒传动的可变电感式；频率型有电容式和表面弹性波式。3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构4）转速及转角位置传感器功能：转速及转角位置传感器是电子控制系统的主要部件，它是控制发动机点火正时、确认曲轴位置的信号源。曲轴位置传感器用于检测活塞上止点信号和曲轴转角信号，它也是测量发动机转速及车速、车轮转速（ABS中）的信号源。类型：传感器的结构形式有磁脉冲式、光电式和霍尔式三种。安装位置：通常安装在曲轴前端、凸轮轴前端、分电器内或飞轮上。3-2 汽油喷射系统的结
17、构汽油喷射系统的结构5）节气门位置传感器功用：节气门位置传感器(TPS)是将节气门开度大小转变为电信号并输入电控单元ECU，以便ECU判别发动机工况(如怠速工况，部分负荷工况，大负荷工况等)并根据不同工况对混合气浓度的需求来控制喷油量。在装备电子控制自动变速器的汽车上，节气门位置传感器还要输入变速器电控单元，作为确定变速器换挡时机和液力变矩器锁止时机的主要信号之一。类型：节气门位置传感器按传感器输出信号的类型不同可分为线性(量)输出型和开关(量)输出型两种。安装位置：各型汽车采用的节气门位置传感器都安装在节气门体上节气门轴的一端。3-2 汽油喷射系统的结构汽油喷射系统的结构6）氧传感器功能：氧
18、传感器安装在发动机的排气管上，作用是通过检测排放气体中氧的含量来获得混合气的空燃比浓稀信号，并将检测结果转变成电压信号输入ECU，ECU根据氧传感器输入的信号，不断地对喷油脉宽进行修正，使混合气浓度保持在理想范围内，实现空燃比的反馈控制，使发动机在各种工况下获得最佳浓度的混合气，使三元催化转化器更有效地起净化作用，减少汽车排气污染。类型：目前汽车上采用的氧传感器有氧化钛(Ti02)式和氧化锆(Zr02)式两种。氧化锆式氧传感器又分为加热型氧传感器和非加热型氧传感器两种。3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理 传感器 电子控制器 汽油箱 汽油泵 汽油滤清器 喷油器 汽油压力调节器
19、空气滤清器 流量计 节气门 怠速控制阀 进气管 进气门 气缸 喷油时间脉冲 稳定压力汽油 适量的空气（流量型）图 9-47 汽油喷射系统工作原理框图 一、汽油喷射系统的基本工作原理一、汽油喷射系统的基本工作原理 3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理二、二、喷油量的控制喷油量的控制 3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理1、基本喷油量的控制、基本喷油量的控制 基本喷油量是保证发动机在正常的工作温度下运行有最佳的空燃比。电子控制器根据发动机转速、进气压力（或进气流量）确定基本喷油量。由于喷油器的喷油压力和喷油器的喷口截面积均为恒定，因此，喷油量的控制实际上就是控制喷油
20、器的喷油时间。基本喷油时间的确定方式有公式计算法和查寻法两种。3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理1）公式计算法确定基本喷油时间公式计算法通常用如下的计算模型来确定基本喷油时间Tp。CZnGTap120 式中：Ga空气流量，g/s；C与喷油器结构和理论空燃比有关的常数；Z发动机气缸数；n发动机转速，r/min。3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理2）查寻法确定基本喷油时间 在电子控制器中的ROM存储器储存有特定工况下的最佳喷油时间标准参数见基本喷油时间三维图，发动机特定工况下的最佳喷油时间通过试验取得的。工作时，电子控制器根据当时的发动机转速和空气流量（或进气管
21、压力），从ROM中查寻得到基本喷油时间。如果发动机工作在非特定工况，通过插值法计算得到该工况下的喷油时间。用查寻法求得最佳的基本喷油时间，可实现非线性控制，使汽油喷射的控制精度更高，因此，汽油喷射控制系统多采用查寻法求得基本喷油时间。3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理2、喷油量修正控制、喷油量修正控制 喷油量修正控制是使发动机在各种情况下都有适当的空燃比，以保证发动机在各种情况下都能有可靠和良好的工作状态。1）起动时喷油量电子控制器根据点火开关（起动档）作出起动时喷油量修正控制，根据冷却液温度传感器的信号确定喷油修正量。3-6 柴油发动机电控喷射系统简介类型：节气门位置传感器
22、按传感器输出信号的类型不同可分为线性(量)输出型和开关(量)输出型两种。2）当发动机负荷大时，ECU输出控制脉冲使炭罐通气阀开度加大，用较大的通气量将炭罐中的汽油蒸汽及时净化掉。3、电控共轨喷油系统的特点功用：节气门位置传感器(TPS)是将节气门开度大小转变为电信号并输入电控单元ECU，以便ECU判别发动机工况(如怠速工况，部分负荷工况，大负荷工况等)并根据不同工况对混合气浓度的需求来控制喷油量。3-6 柴油发动机电控喷射系统简介位移控制是在机械控制喷油正时与喷油量的基础上，用执行机构(电磁液压或电磁式)控制油量调节和喷油提前器，实现喷油正时和喷油量的电控。在发动机各气缸进气行程真空吸力作用下
23、，空气经空气滤清器、进气管、节气门和（或）怠速通道到进气歧管，与喷油器喷出的汽油混合后从进气门进入气缸。空气流量传感器信号是电控单元计算喷油时间和点火时间的主要依据。在发动机各气缸进气行程真空吸力作用下，空气经空气滤清器、进气管、节气门和（或）怠速通道到进气歧管，与喷油器喷出的汽油混合后从进气门进入气缸。式中：Ga空气流量，g/s；3-4 发动机辅助控制系统混合气浓度反馈喷油修正是通过氧传感器反馈的混合气浓度信号对喷油量进行修正，将混合气的浓度控制在理论空燃比附近，以保证三元催化反应器良好的排气净化效果。喷油器启闭由油嘴顶部液压控制室中的油压来决定。3-2 汽油喷射系统的结构3、废气再循环控制
24、系统的基本组成与控制原理（2）旋转电磁阀式怠速阀油压的变化又使定时器的活塞移动，喷油定时就被调整到整定值。1)喷油量控制 由发动机转速和加速踏板位置所决定的喷油量控制图储存在控制器中。(1)发动机冷却液温度达到正常工作温度(80)；3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理2）进气温度修正 进气温度修正是为了在不同的进气温度下均能达到理想的空燃比。电子控制器根据进气温度传感器输入的进气温度信号对喷油时间作出适当的修正。3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理3）起动后喷油量修正 发动机起动后，电子控制器在基本喷油量的基础下增加起动后补充喷油量，以保证发动机在温度较低，汽油
25、雾化不良的情况下能稳定运转。控制器根据点火开关从“起动”档到“点火”档的瞬间作出起动后喷油修正控制，根据冷却液温度传感器和发动机转速传感器的信号确定起动后喷油修正量。3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理4）怠速暖机喷油量修正 电子控制器根据冷却液温度传感器、节气门位置传感器（怠速开关）信号作出怠速暖机喷油量修正控制，并根据发动机转速传感器信号对喷油修正量进行适当的调整。3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理5）加速时喷油量修正 电子控制器根据节气门位置传感器信号作出加速时喷油量修正控制，根据空气流量传感器或进气压力传感器、发动机转速传感器及冷却液温度传感器的信号确
26、定加速喷油修正量。3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理6）减速时的喷油量修正 为避免减速时混合气过浓，电子控制器根据节气门位置传感器、空气流量或进气压力传感器、发动机转速传感器及冷却液温度传感器的信号作出减速喷油量修正，以适当减少减速时的喷油量。7）大负荷喷油量修正 在发动机大负荷时需适当加浓混合气，以保证发动机仍在最佳的状态下工作。电子控制器根据节气门位置传感器的信号作出大负荷喷油量修正。3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理8）燃油高温喷油量修正在汽车热起动时，如果汽油的温度过高，就需要通过适当增加喷油时间，以弥补因汽油汽化所引起的混合气稀化。电子控制器根据点
27、火开关（起动档）信号和冷却液温度传感器的信号作出热起动喷油量修正控制。有的汽油喷射系统直接采用汽油温度传感器作为燃油高温喷油量修正的信号。3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理9）蓄电池电压变化喷油量修正 喷油器电源电压变化时，喷油器阀的开启速率会发生变化。为消除因喷油器阀开启速率变化而引起喷油量偏差，电子控制器根据蓄电池电压的变化对喷油器通电时间（喷油脉冲宽度）进行修正。3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理10）自适应修正 自适应修正也称学习修正，用于进一步提高空燃比控制精度。在使用过程中，发动机的供油系统、进气系统及汽油喷射电子控制系统等的性能会发生变化，使得
28、实际空燃比中心值与理论空燃比的偏差逐渐加大，导致电子控制系统不能进行正常的控制。自适应修正就是计算出实际空燃比中心值与理论空燃比的偏离量，并求出空燃比偏离量的修正系数，然后将修正系数存入点火开关断开时不断电的RAM存储器中，并在以后的工作中使用这一修正系数修正喷油时间。3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理 3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理3、空燃比反馈控制、空燃比反馈控制 为使发动机排放有害物降至很低的水平，现代汽车发动机排气管大都安装了三元催化反应器来净化废气中的NOX、HC和CO。为使三元催化反应器的净化效果达到最佳，就必须将混合气的浓度控制在理论空燃比
29、附近。混合气浓度反馈喷油修正是通过氧传感器反馈的混合气浓度信号对喷油量进行修正，将混合气的浓度控制在理论空燃比附近，以保证三元催化反应器良好的排气净化效果。当发动机温度低于60时，炭罐通气阀完全关闭，使炭罐无空气流通，以避免影响发动机的工作。3、炭罐通气电子控制系统具体的控制过程二、发动机集中控制系统功能的扩展 3-3 汽油喷射系统的工作原理3-2 汽油喷射系统的结构二、发动机集中控制系统功能的扩展1、汽油喷射控制系统的基本组成3-4 发动机辅助控制系统安装位置：各型汽车采用的节气门位置传感器都安装在节气门体上节气门轴的一端。1、发动机集中控制系统发展概况3-4 发动机辅助控制系统为使三元催化
30、反应器的净化效果达到最佳，就必须将混合气的浓度控制在理论空燃比附近。5柴油消耗量指示器（1）怠速稳定控制：使发动机在各种状态下都有最佳的稳定怠速。3-4 发动机辅助控制系统混合气浓度反馈喷油修正是通过氧传感器反馈的混合气浓度信号对喷油量进行修正，将混合气的浓度控制在理论空燃比附近，以保证三元催化反应器良好的排气净化效果。3-2 汽油喷射系统的结构3-2 汽油喷射系统的结构式中：Ga空气流量，g/s；机械控制式EGR控制装置利用进气歧管的真空度及排气压力来控制EGR阀的开启及开启的程度，其EGR率不可变或控制范围有限（控制范围一般为515%）。3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理
31、 3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理空燃比反馈控制条件1）闭环(反馈)控制的条件 (1)发动机冷却液温度达到正常工作温度(80)；(2)发动机运行在怠速工况或部分负荷工况；(3)氧传感器温度达到正常工作温度(氧化锆式氧传感器温度达到300、氧化钛式氧传感器温度达到600)，因为此时氧传感器才能正常输出信号；(4)氧传感器输入ECU的信号电压变化频率每10s不低于8次。因为信号电压保持不变或变化频率过低，说明氧传感器失效。3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理2）开环控制条件 (1)发动机启动工况：此时需要浓混合气，以便启动发动机；(2)发动机启动后暖机工况：此时
32、发动机温度低于正常工作温度(80)，需要迅速升温；(3)发动机大负荷(节气门全开)工况：此时需要加浓混合气，使发动机输出最大功率；(4)加速工况：此时需要发动机输出最大转矩，以便提高汽车速度；(5)减速工况：此时需要停止喷油，使发动机转速迅速降低；(6)氧传感器温度低于正常工作温度：因为氧化锆式氧传感器的温度低于300、氧化钛式氧传感器温度低于600时，氧传感器不能正常输出电压信号；（7）氧传感器输入ECU的信号电压持续10s以上不变化。因为信号电压保持不变或变化频率过低，说明氧传感器失效。3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理4 4、断油控制、断油控制 燃油关断控制有两种情况，
33、一是在汽车减速时停止喷油，以达到节油和降低排气污染之目的；二是在发动机转速太高时停止供油，以防止发动机超速而损坏。3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理1）超速断油 3-3 汽油喷射系统的工作原理汽油喷射系统的工作原理2）减诉断油条件3）溢油断油条件3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统 一、一、怠速控制怠速控制 1 1、怠速控制的作用与类型、怠速控制的作用与类型1）怠速控制的作用（1）怠速稳定控制：使发动机在各种状态下都有最佳的稳定怠速。（2）快速暖机控制：使冷机起动后的发动机以较高的怠速稳定运行，以使发动机快速暖机。（3）高怠速控制：使发动机在负荷突然增加的情况下仍能保
34、持稳定的怠速，或在怠速工况下，使发动机能输出一定的功率，以带动需要在发动机在怠速下工作的负载。3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统2）怠速控制系统的类型 怠速控制系统按进气量的调节方式分有节气门直动式和旁通空气式两种类型 3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统2 2、怠速控制系统的基本组成、怠速控制系统的基本组成 3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统3、怠速阀、怠速阀1）节气门直动式 3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统2）旁通空气式（1）步进电机式怠速阀3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统3-4 发动机辅助控制
35、系统发动机辅助控制系统3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统（2）旋转电磁阀式怠速阀3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统二、二、燃油蒸发排放控制燃油蒸发排放控制 燃油蒸发排放控制的作用1）活性炭罐的作用 作用就是将汽油箱中的汽油蒸汽收集于炭罐中，并在发动机工作时，通过流经的空气将汽油蒸汽送入进气管参与燃烧，以免汽油箱中的汽油蒸汽直接排放到大气中而造成空气污染。2）炭罐通气量控制的作用 要使炭罐能随时收集汽油箱中的汽油蒸汽，就必需及时将炭罐中的汽油蒸汽“驱走”，但携带炭罐汽油蒸汽的这部分气体量如
36、果不加控制，会对发动机的工作造成负面影响。炭罐通气量控制的作用就是及时地将炭罐中的汽油蒸气送入进气管，以确保炭罐能正常起作用，同时不影响发动机的正常工作。3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统燃油蒸发排放控制系统的组成 电子控制燃油蒸发排放控制系统增加了可调节真空度大小的电磁阀、电子控制器及相应的传感器，发动机转速传感器 进气压力/空气流量传感器 节气门位置传感器 发动机冷却液温度传感器 氧传感器 ECU 炭罐通气 电磁阀 图 9-60 炭罐通气电子控制系统组成与原理 3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统3-4 发动机辅助控制系统3-4 发动机辅助控制系统（1）步进电机式怠速阀由
37、于采用了独立的高压油泵，可提供很高的喷油压力，最高可达200-220MPa，即使连接各喷油器的高压油管很短也不会出现不可控制的异常喷射情况。3-2 汽油喷射系统的结构机械控制式EGR控制装置利用进气歧管的真空度及排气压力来控制EGR阀的开启及开启的程度，其EGR率不可变或控制范围有限（控制范围一般为515%）。由控制杆位置传感器检测到的实际喷油量信号反馈到控制器中，并与储存在控制器中的喷油量控制图中的数值比较，通过这个闭环系统可以确定在所有工况下的最佳喷油量。3-2 汽油喷射系统的结构3、废气再循环控制系统的基本组成与控制原理3-4 发动机辅助控制系统在运行中，柴油消耗状态由安装在仪表板上的绿
38、、黄、红三色发光二极管显示出来，以作为经济行驶的参考。3-2 汽油喷射系统的结构二、博世式喷油泵电子控制系统3-4 发动机辅助控制系统一、汽油喷射系统的基本工作原理类型：目前汽车上采用的氧传感器有氧化钛(Ti02)式和氧化锆(Zr02)式两种。该共轨系统是通过控制一个柴油泵控制阀(PCV)和每缸的一个三通阀(TWV)的启闭时刻和开启持续时间来控制喷油压力和针阀开启时间的，实现喷油量、喷油正时、喷油速率的柔性控制，调节的自由度大，控制的精度高。3-6 柴油发动机电控喷射系统简介 3-3 汽油喷射系统的工作原理加上可独立柔性控制喷油定时和喷油量，可将NO，排放和微粒控制在较小范围内。3-4 发动机
39、辅助控制系统发动机辅助控制系统3、炭罐通气电子控制系统具体的控制过程 1）当发动机在高转速时，ECU输出控制脉冲使炭罐通气阀开度加大，以增加炭罐通气量，使炭罐中的汽油蒸汽能及时净化掉。当发动机不工作（无转速信号）时，ECU使炭罐通气阀关闭，炭罐无空气流通。2）当发动机负荷大时，ECU输出控制脉冲使炭罐通气阀开度加大，用较大的通气量将炭罐中的汽油蒸汽及时净化掉。当发动机处于怠速工况（节气门位置传感器提供发动机怠速信号）时，ECU输出的控制脉冲将炭罐通气量减少，以免造成混合气过稀而使发动机怠速不稳。3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统 3）ECU根据冷却液温度传感器获得发动机温度信号。当发
40、动机温度低于60时，炭罐通气阀完全关闭，使炭罐无空气流通，以避免影响发动机的工作。4）ECU根据氧传感器信号判断混合气空燃比状态。当氧传感器输出混合气过浓或过稀的电信号时，ECU输出控制脉冲，及时调整炭罐通气阀的开度，以避免混合气过浓或过稀。3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统三、废气再循环控制废气再循环控制 1、废气再循环量控制的作用 废气再循环量大，发动机的燃烧温度低，抑制NOx产生的作用就会更有效。但是，废气再循环量过多，会导致混合气的着火性变差，造成发动机的油耗上升，动力性下降，HC排放量上升。因此，必须对废气的引入量进行控制，废气再循环量的控制就是要在保证发动机正常工作的前提
41、下，最大限度地抑制NOx。而当发动机在燃烧温度较低（起动、怠速和低负荷等工况）时，不引入废气 NOx也不会超量，因此，在这种情况下，控制废气再循环量为0，以确保发动机可靠运行。3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统2、废气再循环量的控制方式1）机械控制式 机械控制式EGR控制装置利用进气歧管的真空度及排气压力来控制EGR阀的开启及开启的程度，其EGR率不可变或控制范围有限（控制范围一般为515%）。机械控制式EGR其控制精度也远不能满足发动机的实际需要，因此，现在已很少在汽车上使用。2）电子控制式 电子控制式EGR控制装置通过电磁阀来控制EGR阀的开闭及开启程度，可实现发动机各工况下的最
42、佳废气循环量控制，因此，已取代了机械式EGR控制装置。3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统3、废气再循环控制系统的基本组成与控制原理1）EGR控制系统的基本组成 电子控制的EGR系统主要由EGR阀和EGR电子控制系统（传感器、控制器及EGR电磁阀）组成。3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统2）EGR再循环流量的控制原理 发动机转速传感器 空气流量/进气压力传感器 节气门位置传感器 冷却液温度传感器 EGR 阀开度传感器 点火开关 ECU EGR 电磁阀 图 9-64 EGR 电子控制系统的组成 3-4 发动机辅助控制系统发动机辅助控制系统 ECU根据各传感器的信号判断发动机的工
43、况与状态，并确定是否需要废气再循环或再循环流量的大小，然后输出占空比可变的控制脉冲，通过控制EGR电磁阀的占空比来调节EGR阀的开度，以实现最佳的EGR率控制。在如下情况下，废气再循环电子控制系统使EGR再循环流量为0。当发动机转速低于900r/min或高于3200r/min时（高低限值因车型而不同），ECU输出控制信号，使发动机停止废气再循环。在发动机处于低温度状态时，ECU也输出控制信号，不进行废气再循环。当发动机处于怠速工况时，ECU输出控制信号，不进行废气再循环。在起动发动机时，ECU输出控制信号，不进行废气再循环。3-5 发动机集中控制系统发动机集中控制系统一、一、发动机集中控制系统
44、概述发动机集中控制系统概述1、发动机集中控制系统发展概况 单一控制功能的汽车电子控制系统组合控制模块的电路很复杂且体积大，其控制精度、工作可靠性等都较低，使发动机的电子控制项目发展受到了限制。微电子技术的发展，给发动机集中控制技术的应用与发展提供了必要的条件，发动机集中控制系统在增加新的控制项目时，只需增加相应的执行机构和该项目特有的传感器，而电子控制器中的微处理器则只要增加该控制项目所需的标准参数和控制程序、增设相应的输入输出接口即可。发动机集中电子控制系统各控制项目共用传感器所提供的信息，可以设置协调各控制单项的综合控制程序，因而其控制的协调性和精度比各单项独立控制高。3-5 发动机集中控
45、制系统发动机集中控制系统二、二、发动机集中控制系统功能的扩展发动机集中控制系统功能的扩展配气相位可变控制 进气压力波增压控制 电子节气门 断缸控制 废气涡轮增压控制 3-5 发动机集中控制系统发动机集中控制系统三、三、发动机集中控制系统实例发动机集中控制系统实例日产公司的发动机集中电子控制系统（日产公司的发动机集中电子控制系统（ECCS）1）基本组成3-5 发动机集中控制系统发动机集中控制系统3-5 发动机集中控制系统发动机集中控制系统2）主要控制功能3-5 发动机集中控制系统发动机集中控制系统丰田公司的计算机控制系统（丰田公司的计算机控制系统（TCCS）1）基本组成3-5 发动机集中控制系统
46、发动机集中控制系统3-5 发动机集中控制系统发动机集中控制系统2）主要控制功能 控制功能主要包括发动机控制、电子控制自动变速器(ECT)、防抱死制动系统(ABS)、电控悬架(TEMS)、牵引控制(TRC)、空调(AC)、巡航控制(CCS)和安全气囊(SRS)等方面内容。而发动机控制系统又包括电子控制汽油喷射(EFl)、电子控制点火提前(ESA)、怠速控制(1SC)、废气再循环控制(EGR)、蒸发污染控制(ECS)、谐波进气增压系统控制(ACIS)、故障诊断(DIAGN)、失效保护与后备功能和怠速混合气浓度调节(CO排放控制)等内容。3-6 柴油发动机电控喷射系统简介柴油发动机电控喷射系统简介一
47、、柴油机电控喷射系统的类型一、柴油机电控喷射系统的类型 柴油机电控喷射系统可分为位移控制和时间控制两大类。位移控制是在机械控制喷油正时与喷油量的基础上，用执行机构(电磁液压或电磁式)控制油量调节和喷油提前器，实现喷油正时和喷油量的电控。此种控制方式的系统响应慢，控制频率较低，精度不稳定。时间控制是在高压油路中利用一个或两个高速电磁阀的启闭，控制喷油泵和喷油器的喷油过程。喷油量由喷油器开启时间的长短和喷油压力的大小来决定，喷油正时则由控制电磁阀的开启时刻所确定，从而实现喷油正时、喷油量和喷油速率的柔性一体控制。时间控制喷油系统的高压喷射可使柴油雾化得很细，发动机的燃烧过程进行得相当完善，且速度快
48、，燃烧温度也不明显提高。喷油压力的提高，可降低HC、CO、NO。、微粒和碳烟的排放，也可使油耗降低。3-6 柴油发动机电控喷射系统简介柴油发动机电控喷射系统简介二、博世式喷油二、博世式喷油泵电子控制系统泵电子控制系统 此系统保留了博世式喷油泵的柴油压送机构部分，而将传统的机械式调速器和喷油提前正时器分别由相应的电控装置所取代。3-6 柴油发动机电控喷射系统简介柴油发动机电控喷射系统简介1、日本五十铃汽车公司的IE系统1)喷油量控制 柴油机在运行时的喷油量是根据由加速踏板位置和柴油机转速所确定的喷油量整定值来选定的。喷油泵调节齿杆位置则是由喷油量整定值、柴油机转速和具有三维坐标模型的预先存储在控
49、制器内的喷油泵速度特性所确定。3-6 柴油发动机电控喷射系统简介柴油发动机电控喷射系统简介2喷油定时控制 喷油定时是根据柴油机的负荷和转速确定，并根据冷却水的温度进行校正。控制器把喷油定时的整定值与实际值加以比较，然后输出控制信号使定时控制阀动作，以确定通至定时器的油量；油压的变化又使定时器的活塞移动，喷油定时就被调整到整定值。当发生故障时，定时器使喷油定时处在最滞后的位置。3怠速和暖车控制 怠速有两种控制方式：其一为手动控制，另一种为自动控制。借助于选择开关可选定怠速控制方式。3-6 柴油发动机电控喷射系统简介柴油发动机电控喷射系统简介 4巡航控制 该系统的巡航控制是由车速、柴油机转速、加速
50、踏板位置、巡航开关传感器和电子调速器控制器来实现。一个快速、精密的电子调速器执行器，根据控制器的指令自动进行巡航控制，使发动机始终处于最佳运动状态。在原有的电子调速器基础上，只需增加几个开关和软件就可实现这项功能。5柴油消耗量指示器 这种指示器接收柴油机转速信号和喷油泵调节齿杆位置信号。在运行中，柴油消耗状态由安装在仪表板上的绿、黄、红三色发光二极管显示出来，以作为经济行驶的参考。负荷信号由调节齿杆位置信号提供，而不是由加速踏板位置信号提供。所以，即使在巡航控制状态下行驶时，该指示器也能精确地表示油耗量。3-6 柴油发动机电控喷射系统简介柴油发动机电控喷射系统简介二、分配式喷油泵电二、分配式喷
