汽车电子控制技术第三章.ppt

第三章电控汽油喷射系统 第一节 汽油喷射系统概述 一 发动机汽油喷射的发展过程 二 汽油发动机电控系统的基本组成及功用 1 空气供给系统 空气的流量由通道中的节气门来控制 节气门由油门踏板操作 踩下油门踏板时 节气门打开 进入的空气量多 怠速时 节气门关闭 空气由旁通道通过 2 汽油供给系统 汽油由汽油泵从油箱中泵出 经过汽油过滤器 除去杂质及水分后 再送至汽油脉动减振器 这样具有一定压力的汽油流至供油总管 再经各供油歧管送至各缸喷油器 3 电控系统 电子控制系统的功用是根据各种传感器的信号 由计算机进行综合分析和外理 通过执行装置控制喷油量等 使发动机具有最佳性能 第二节空气供给系统 一 空气供给系统的组成1 空气供给系统 二 空气供给系统的主要零件 1 节气门体与怠速调整螺钉2 怠速空气调整器 空气阀 3 进气管 第三节汽油供给系统 一 汽油供给系统组成 二 电动汽油泵的构造和工作原理 电动汽油泵的功用是从油箱中吸入汽油 将油压提高到规定值 然后通过供给系统送到喷油器 滚柱式电动汽油泵 装有滚柱的转子与泵体间偏心安装 转子凹槽内的滚柱在旋转惯性力的作用下紧压在泵体内表面上 相邻两滚柱与泵体内表面形成一个油腔 在转子转动过程中 油腔的容积不断发生变化 在转向进油腔时容积增大 吸入汽油 在转向出油腔时 容积减小 压力升高并泵出汽油 涡轮式电动汽油泵 汽油泵部分主要由一个或两个叶轮 外壳和泵盖组成 当叶轮旋转时 叶轮边缘的叶片把汽油从进油口压向出油口 特点是供油压力的脉动小 供油系统中不需要设置减振器 易于小型化 适合装在油箱内 简化供油系统管路 降低噪声 由于它输送率低 故主要用于低压且输送量大的场合 转子式和叶片式电动汽油泵 1 改进滚柱滚道的廓线 2 改进涡轮泵叶片设计 3 采用特殊的阻尼装置 4 采用双级泵的结构型式 电动汽油泵的性能改善 三 汽油压力调节器的构造和工作原理 汽油压力调节器的主要功用是 使系统油压 即供油总管内油压 与进气歧管压力之差保持常数 一般为250kPa 这样 从喷油器喷出的汽油量便唯一地取定于喷油器的开启时间 四 汽油过滤器及脉动减振器 1 汽油过滤器 2 汽油压力脉动减振器 当喷油器喷射汽油时 在输送管道内会产生汽油压力脉动 汽油压力脉动减振器是使汽油压力脉动衰减 以减弱汽油输送管道中的压力脉动传递 降低噪声 五 电磁喷油器 对于单点电控汽油喷射系统而言 它是将一只或两只电磁喷油器 压力调节器和传感器等安装在节气门体上 其总成被称之谓中央喷射单元 六 冷起动喷油器和热限时开关 在低温下发动机冷起动时 吸入的混合气中有一部分汽油冷凝 为了补偿这部份汽油的损失 必须在冷起动时附加地喷入一定量的汽油 上世纪九十年代中期以前的电控系统 这部分附加的喷油量是由冷起喷油器喷入进气管的 冷起动喷油器的开启持续时间取决于发动机的温度 由热限时开关控制 随着电子技术的发展 现代发动机通常采用增加喷油脉冲宽度来补偿 它是一个电磁阀 装在充满压力油的阀体内腔中的阀门是一个衔铁 它被弹簧紧压在阀座上 阀门上还绕有磁化线圈 当点火开关和热限时开关接通后 磁化线圈被励磁产生磁场 将阀门吸离座 汽油就通过旋流式喷嘴 喷散成细油雾 进入节气门后的进气管道内 以加浓混合气 七 汽油分配管总成 汽油分配管总成安装在上部进气通风系统的下面 发动机分配管由铸铝制成 汽油分配管包括喷油器的内装管接头 供油管和压力调节器 汽油分配管总成用螺栓固定安装在进气歧管下部的四个固定座上 汽油分配管与喷油器相连接 并向喷油器分配汽油 第四节电控汽油喷射系统 一 汽油泵控制1 汽油泵开关控制的汽油泵控制电路 2 ECU控制的汽油泵控制电路 与油泵开关控制式相比 ECU控制式的主要区别在于开路继电器线圈L1的接地端由发动机ECU 电子控制单元 控制 当发动机ECU接收到分电器传来的发动机转速信号 Ne信号 后 ECU内的三极管导通 于是电流流经线圈L1 开路继电器保持闭合 油泵连续工作 3 具有转速控制的汽油泵控制电路 1 电阻器式为电阻式汽油泵转速控制电路 是在汽油泵控制电路中 增设一个电阻 降压电阻 和汽油泵控制继电器 或称电阻器旁路继电器 发动机工作时 ECU根据发动机转速和负荷 对汽油泵控制继电器进行控制 汽油泵控制继电器则控制电阻是否串入在汽油泵控制电路中 以此控制汽油泵电机上的不同电压 进而实现汽油泵转速变化 2 发动机ECU直接控制式随着发动机功率的增大 汽油泵的泵油量也必然增大 因而导致汽油泵消耗的电功率和汽油泵的噪声都比较大 为了尽可能减少电能的消耗和噪声污染 近年来研制成功一种发动机ECU直接控制式 由发动机ECU直接控制汽油泵的工作电压 二 喷油器控制 发动机工作时 ECU根据有关信号 经运算判断后输出控制信号 控制大功率三极管导通与截止 当大功率管导通时 即接通喷油器电磁线圈电路 产生电磁吸力 当电磁力超国针阀弹簧力和油压力的合力时 磁心被吸动 针阀随之离开阀座 即阀门打开 喷油器开始喷油 当大功率三极管截止时 则喷油器电磁线圈电路被切断 电磁力消失 当针阀弹簧力超过衰减的电磁力时 弹簧力又使针阀返回到阀座上 使阀门关闭 喷油器停止喷油 喷油器的驱动方式分为电流驱动与电压驱动两种方式 电流驱动只适用于低阻喷油器 电压驱动既可用于低阻喷油器 又可用于高阻喷袖器 ECU与限时开关协同控制电路中 单独使用限时开关控制时 冷起动喷油器喷油范围如阴影部分A所示 它诀定的是基本喷油量 为改善发动机冷机起动性能 起动更迅速 热机混合气浓度过渡更平缓 在一些车上不但设限时开关控制基本喷油量 还由ECU根据冷却液温度传感器监测到的冷却液温度对冷起动喷油量进行修正 图中阴影B即表示用ECU控制冷起动喷油器喷油的范围 三 喷油量的控制 喷油器的基本控制电路 一 起动工况起动时的喷油脉宽通常不采用根据进气量 或进气压力 和发动机转速计算确定 这与起动机起动后的控制不同 在发动机起动时 转速波动大 无论D型系统中的进气压力传感器还是L型系统中的空气流量计 都不能精确地确定进气量 进而影响合适的喷油脉宽的确定 因此 在起动时 ECU根据当时的发动机冷却液温度 由存储器中的冷却液温度 喷油时间图找出相应的喷油脉宽图 然后用进气温度和蓄电池电压等参数进行修正