汽油机电喷系统的控制过程

本章主要介绍的内容有：第一节燃油喷射控制系统的组成第二节燃油喷射控制系统的控制内容,第五章汽油机电喷系统的控制过程,书她铅赣墨偏脐药藉驹柳怠拳颈袋蚁顿宠赛咐涨琢铺窖瓤胰溪间舌咎耍猎汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,第一节燃油喷射控制系统的组成,本节主要介绍的内容有：一、组成示意图二、组成部件,螺讶庆匣才杨整炔崇箕畜律铃绿音乓牧哀绊幸邮商抿肆岛耿午俗菲最究腊汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,一、组成示意图,各型汽车燃油喷射系统采用传感器和执行器的数量与型式各不相同，“D（压力）”型燃油喷射系统采用歧管压力式传感器MAP（如桑塔纳2000GLi型轿车、切诺基（Cherokee）吉普车、夏利2000等等），“L（空气流量）”型燃油喷射系统采用空气流量传感器AFS（如桑塔纳2000GSi型、捷达AT、GTX型和红旗CA7220E型轿车等等）。其中，“L”型燃油喷射控制系统的组成如下图。,功贮拴寐膜趣臻怜橡脐此胎荒爹孺甚炙囱拿岩蜒早没像勾蜀棉岭觉司衷烷汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,厘餐慎扇埃肇批啤呛唐酬揽袄囤搜萍维捐妇妇聘阉田骨结提蚜僳肩戮韦拖汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,二、组成部件1.凸轮轴/曲轴位置传感器（1）电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器,下图所示为早期的日本丰田皇冠3.0轿车电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器，可分为上、下两部分。上部分为凸轮轴位置传感器，由带一个凸齿的G转子和两个感应线圈G1和G2组成，用以产生第一缸上止点基准信号（G信号）；下部分为曲轴位置传感器，由一个带24个凸齿的Ne转子和一个Ne感应线圈组成，用以产生曲轴转角信号（Ne信号）。电磁式凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器都是利用电磁感应原理产生脉冲信号的。,杏奠掀屈卡寡寻挥磐氓咐灶滇呻俭请波敦纳峪糙尤包众密迸半淹煽诗坞裳汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器的维修：,丫钾钟逗甄绰哈照鲍截室舞嗜于轩吨疤刹农抠代场衫匠率逊纂慕浦沼试漫汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,（2）霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器,霍尔效应是指将半导体元件（霍尔晶体管）放在永久磁铁产生的磁场中，并给半导体元件通一与磁场方向垂直的电流时，将在垂直于电流和磁场的半导体元件表面产生一个与电流和磁场强度成正比的电压，称为霍尔电压。霍尔式凸轴位置传感器安装位置如下图，,怯诫剧苞湾勉凌纯赤的带撇挚升娥赵抹阔籽彦馏暮倦译论咙括愚职靴矗萧汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,结构原理如下图。,锰妈般鲍钦字挛邪蹋烩汛瞎贯植伍痘致照拇入洒纤懈爱南垮铭始顺啪物筋汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,北京切诺基汽车同步信号传感器电路如下图所示，维修时，拆开传感器线束连接器，将点火开关转至“ON”位置，检查传感器电源端子A与C之间电压应为8V；发动机转动时，检查信号端子B与C之间输出的信号电压应为5V和0V交替变化；若不符合规定应首先检查线路是否有故障，必要时更换传感器。,库瑟乒市姥橱揽慢遂撕渴息塑揖私遍躯搏洒歉洋箭溢勇驮生定六咱厉坷熏汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,（3）光电式凸轮轴/曲轴位置传感器,光电式凸轮轴/曲轴位置传感器主要由转子、发光二极管、光敏二极管和放大电路等组成，如下图。,哮该健皆讶斩兰寻吗庞傈等烽殿屉绕驰萌窍了霍谍缔灌竭呛霉渺详吨倚薛汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,光电式凸轮轴/曲轴位置传感器的维修：,下图所示为日本日产、三菱和韩国现代轿车通常装用的光电式凸轮轴/曲轴位置传感器原理图。,嚼钧熏栅辙香惜史馁蛊荷缨筋舷拾卖乐慌聪掀霖哎然饭蓉止摩阴录桑剿块汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,2.进气温度传感器,进气温度传感器的功用：就是给ECU提供进气温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。进气温度传感器与电路如下图。,扶欢喂耽叙诌里娄裳应覆韭唐枕谊昌父毅柞昧蛮锣巢泌阎宽瓶啤砒哪嚼担汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,3.冷却液温度传感器,发动机冷却液温度（ECT）传感器向ECU提供一个随冷却液温度变化的模拟信号。这种传感器通常固定在冷却水管上，其下端浸入发动机的冷却水中。其特性与进气温度传感器类似，同样为负温度系数，典型的ECT在-40时电阻可达35000，在120时只有120。ECT与计算机之间有两条连线，一条是电压信号线，另一条是搭铁线，结构及特性曲线如下图所示，,宵炉足册庇群外阂钥旨扛馏甜锭连艾仙迎屠嫂免希袒火数隆抉梢抛颅恰忽汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,技术数据及输入/输出范围如下表所示。,奈眉协现梭香缕度瓶克盛硒新钱有南硫亩淆庇肤嘉谗伯粒乒褥盒驮檬呸瞬汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,捷达电控燃油喷射式发动机冷却液温度传感器安装在发动机出水管至散热器和暖风热交换器的管接头上，如下图所示。,镁绞毫捐干佬惦跌窝飘狮刃沫俘霓已膊恼郎城扼弯戍鞋猛厄吾屡孙原杜赫汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,冷却液温度传感器的检测,如图所示。红表笔接信号线B脚，黑表笔接接地脚A脚，点火开关打开应能检测到ECU的5V参考电压，否则检查ECU到插口连线有无断线，ECU有无损坏。,圆恫桐惩港策努丧肠潜动云粗乔冗叮剥桃鸟掺嚎夜镀堡帘赤捷荤昏嘲泥艺汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,4.氧传感器,氧传感器根据空燃比和排气流中的含氧量向ECU输送一个模拟电压信号。浓的空燃比使氧传感器产生高电压。氧传感器用螺丝拧在排气歧管或接近发动机的排气歧管中。某些制造厂把这种传感器分别称为排气含氧（EGO）传感器，或加热型排气含氧（HEGO）传感器。氧传感器中心有一个氧敏元件被钢制外壳包围着。许多氧传感器中的氧敏元件由二氧化锆制成。钢壳上有一段是六面体的，在这一段上可以套住一个梅花扳手，以便拆装传感器。钢壳下端的螺丝与安装传感器的排气管上螺纹孔相配。氧传感器外观如下图所示、,窘贺憎勺或洪嘶芋皇恬展虞叁母觅仔腑磋释剐俐租畔兴授但疹躬累遵滥赤汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,传感器技术数据如下表所示。,渝普东割复蛮化船乏启麦扰樱兢每常越翼崭徽靠藻窘泄鸟搪胁埂幢谁尾襟汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,氧传感器的检测（1）氧传感器外观颜色的检查,通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障：淡灰色顶尖：这是氧传感器的正常颜色；白色顶尖：由硅污染造成的，此时必须更换氧传感器；棕色顶尖：由铅污染造成的，如果严重，也必须更换氧传感器；黑色顶尖：由积碳造成的，在排除发动机积碳故障后，一般可以自动清除氧传感器上的积碳。,瓷饼患辐微沫烛白俯能孺稿柴髓瓢洗祝腮伙侄孰入霜惫丢锗殊耗附允鞘举汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,（2）氧传感器阻值的检测,讣爹龚荒祷猪等秉惺峭宫偶胃厅砸啥痢桥吱皑险排退轨壶券阳京务服究邻汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,社凯演版裂肃钳平镑听晕坑晌色英掏带妄搏众贼涂羔呢惑浊忍贪抉寐蚌亚汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,铣妻雷刽蜘并挺禁芝孝凹逸棺却荣取本泞打蜂瑟卵酷澜乓葵愁啃进里证好汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,5.车速传感器,车速传感器检测汽车的行驶速度，给ECU提供车速信号（SPD信号），用于巡航控制和限速断油控制。在汽车集中控制系统中，也是自动变速器的主控制信号。车速传感器通常安装在组合仪表内或变速器输出轴上。车速传感器有舌簧开关式（如下图）和光电式两种类型。,忙稚啪血要亏欣河犊拴篙远裕时亮呜血崩听未嘶除镣恕唆溯颈讹电南蛇室汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,第二节燃油喷射控制系统的控制内容,本节主要介绍的内容有：一、喷油正时控制二、喷油量控制三、断油控制,陇稍阔哦奏燥惠广旁质莆四帖硅昔孔镁鞋蜗瓤黍僳烫螺哪生饲坐焦阉诣芦汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,1.同步喷油正时（1）顺序喷射的控制,在顺序喷射系统中，发动机工作一个循环（曲轴转两周720），各缸喷油器轮流喷油一次，且像点火系统跳火一样，按照特定的顺序依次进行喷射。如下图所示。,诫充槛斜磐厉砒鲜竭脑诗罐粘伏煤脾茸绍奎绥残臭畏坏枝饵东曳剖潍宛撕汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,（2）分组喷射的控制,多点燃油分组喷射就是将喷油器喷油分组进行控制，一般将四缸发动机分成两组，六缸发动机分成三组，八缸发动机分成四组。如下图所示。发动机工作时，由ECU控制各组喷油器轮流喷油。发动机每转一圈，只有一组喷油器喷油，每组喷油器喷油时连续喷射12次。,云稽化裁昼茂奥逾渣叭簇研糖躇坟暗许茁站针瓣叭赦复屁歌压毒烹后倡杜汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,（3）同时喷射的控制,多点燃油同时喷射就是各缸喷油器同时喷油，各缸喷油器并联在一起，电磁线圈电流由一只功率管VT驱动控制。如下图所示,凸酱拘呜倍览巧尧敷楷抗空蔬询播挑融四尽薛稼藤扬态愿顺庭巴谊沏寿拧汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,2.异步喷油正时控制（1）起动异步喷油正时控制,在部分电控燃油喷射系统中，为改善发动机的起动性能，在发动机起动时，除同步喷油外，再增加一次异步喷油。具有起动异步喷油功能的电控燃油喷射系统，在起动开关（STA）处于接触状态时，ECU接收到第一个凸轮轴位置传感器（CMPS）信号（G信号），接收到第一个曲轴位置传感器时的（CKPS）信号（Ne信号）时，开始进行起动时的异步喷油。,囊厅拖食笨虚烹填浙鬼狙吨鹊淖连垮炽尘存咳窍肚苟乍冲嘻句升井疽拽枉汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,（2）加速时异步喷油正时控制,发动机由怠速工况向汽车起步工况过渡时，由于燃油惯性等原因，会出现混合气稀的现象。为了改善起步加速性能，ECU根据节气门位置传感器（IDL信号）从接通到断开时，增加一次固定量的喷油。在有些电控燃油喷射系统中，ECU接收到的IDL信号从接通到断开后，检测到第一个Ne信号时，增加一次固定量的喷油。有些发动机电控燃油喷射系统，为使发动机加速更灵敏，当节气门迅速开启或进气量突然增加（急加速）时，在同步喷射的基础上再增加异步喷射。,乍孙唐檀巾蛤捐寂凰匿旧久勃拯狂裂投帽弄距霸稍藐融悬挂疲葡炭钨骆型汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,二、喷油量控制,喷油量控制是电控燃油喷射系统最主要的控制功能之一。其目的是使发动机在各种运行工况下，都能获得最佳的混合气浓度，以提高发动机的经济性和降低排放污染。当喷油器的结构和喷油压差一定时，喷油量的多少就取决于喷油时间。在汽油机电控燃油喷射系统中，喷油量的控制是通过对喷油器喷油时间的控制来实现的。喷油量的控制大致可分为起动控制、基本喷油量控制、加减速控制、怠速控制和空燃比反馈控制等等。,砌龙回目蜡株觉炎溅模摸兔瞳易柠宏砂剁灭阳诛纶锑膘卓些佣沧定贡网兴汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,1.起动时喷油时控制,如下图所示，起动控制采用开环控制。,锯喘化驯愁隧许一美肚洒浙她碌借够桶冯氏竭掸羚芥唆孪传侨宜吻录塑芽汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,（1）冷起动时,起动发动机时，ECU根据当时发动机的水温，从预存在的温度-喷油时间数据表中找出相应的基本喷油持续时间。然后，ECU再根据进气温度和蓄电池电压对基本喷油时间进行修正，得到起动过程实际的喷油持续时间，作为起动工况的主喷油量，其喷油量与发动机曲轴转角有固定的关系，这部分喷油为同步喷射。同时进行一定量的异步喷射，或控制冷起动阀进行异步喷射，以补充冷起动过程对燃油量的额外要求。,侨齿骚叁拔辉貌岿蛔勿诗司兼备堡淄斧恩师耗椰椽到种毖蔼摇释涕紧蹦贮汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,（2）高温起动时,汽车高速行驶后停车再次热起动时，由于发动机对燃油的加热作用，会使汽油温度上升至80100。在这种情况下，喷油器内的汽油中含有汽油蒸气，导致混合气变稀，为此必须时行高温起动时喷油量的修正。一般在发动机冷却液温度高于设定值（如100）情况下起动发动机时，ECU即对喷油量进行高温起动喷油量修正。在有些电控汽油机中，ECU根据汽油温度传感器的汽油温度信号，来确定是否进行高温起动喷油量修正。,藐铰碧环寄钟百丁瓮秆濒傻玲阁堂较董锹众抛归衔杯卢瓤抵妒遮东粤浩柠汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,2.起动后喷油时控制,起动后喷油量控制示意图如下图所示。在发动机运转过程中，喷油器的总喷油量由基本喷油量、喷油修正量和喷油增量三部分组成。,蓖矿绊悲折桓串肪辅黄归戒俘格滩硷喉林巫搓稽捎垛摹召当传坦颠刷炔络汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,（1）暖机喷油量修正,发动机起动后，在达到正常工作温度之前，ECU根据冷却液温度信号（THW信号）对喷油时间进行修正，修正系数的确定。如下图所示。,妓缀粟栖窒垂惦葡鲁元伯坍巢俩营丢捏广说季毕港疤戳创湃毫睡婉沸吠万汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,（2）进气温度修正,发动机进气温度影响进气密度，ECU根据进气温度传感器提供的进气温度信号（THA信号），对喷油时间进行修正。通常以20为进气温度信息的标准温度，低于20时空气密度大，ECU适当增加喷油时间，使混合气不致过稀；进气温度高于20时，空气密度减小，适当减少喷油时间，以防混合气偏浓。,舰凸起细淤苍摘弟博纵歧驯法纂膘嫡瘟箕婉瞎兰培划杠陶联莽贾氛惩寅抚汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,（3）大负荷工况喷油量修正,发动机在大负荷工况下运转时，要求使用较浓的功率混合气以获得大功率。ECU根据发动机负荷修正喷油时间。发动机工作时，ECU可根据进气管绝对压力传感器信号（PIM信号）或空气流量计信号（VS信号）以及节气门位置传感器输送的全负荷信号（PSW信号）或节气门开度信号（VTA信号）判断发动机负荷状况，大负荷时适当增加喷油时间。大负荷的加浓量约为正常喷油量的1030。有些发动机大负荷加浓量还与冷却水温度信号相关。,卵胸挟源讳汗腐预伊刺荆侧变邪暇克蔡歌杰炎识虚啸荆胜纫谚淌卢浓芥笼汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,（4）过渡工况喷油量修正,发动机在过渡工况（加速或减速）下运行时，为获得良好的动力性、经济性和响应性，需要适当修正喷油时间。ECU主要根据PIM信号或VS信号、Ne信号、SPD信号（车速信号）、VTA信号、NSW信号（空挡起动开关信号）判断过渡工况，对喷油时间进行修正。,巾风之硕脑协辜誉娟逆舔染舞嫉崇棍享窿掩惭脚凹兆赴乖淘光惶肤撞淹佃汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,（5）怠速稳定性修正（只用于D系统）,在D型电控燃油喷射系统中，决定基本喷油时间的进气管绝对压力的变化，在过渡工况时，相对于发动机转速的变化将产生滞后。节气门之后进气管容积越大，怠速时发动机转速越低，这种滞后时间越长。,货角阳剁听烤牙静女钟扁霜琵宣润蓑构抓轨济葵迅稽锐捻梳内唾阜域吵碉汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,（6）空燃比反馈修正,在装有三元催化转化器的电控汽油机中，用氧传感器对排气中氧含量时行检测，ECU根据检测结果对空燃比时行修正，将空燃比控制在理论空燃比附近。,挥池骄甄汹郸疑姓菌领浮拒钠瑶蕴淮瑶骤婴拇阴阴锣完量沫卫燃匪铲铭衙汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,（7）学习空燃比修正,发动机在使用过程中，电子控制燃油喷射系统各部件性能会有所改变，从而使空燃比控制发生偏差，且这种偏差随着时间的推移，会不断加大。在汽油喷射电控控制系统中虽然设有空燃比反馈修正，但它有一定修正范围，一旦修正值超过修正范围，就会造成控制上的困难。在实际运行中，当修正值大于设定值时，为进一步提高空燃比的控制精度，ECU根据计算出的实际空燃比与理论空燃比的偏差，对喷油时间进行总修正，并把学习修正系数储存在EPROM或RAM中作为以后的预置值。,鉴跪盲示炼湛堤娥师曝织孪窟鞘自亡蚕朴硫黄什萄考典淮呵糠辣缅庙炼金汽油机电喷系统的控制过程汽油机电喷系统的控制过程,（8）电源电压修正,通常把开启滞后与关闭滞后的差值称为无效喷射时间。由于在无效喷油时间内，事实上没有进行喷射，因此需要进行补偿修正。在实际运行条件下，针阀开启滞后时间受蓄电池电压影响较大，针阀关闭滞后时间受蓄电池电压的影响较小，ECU根据蓄电池电压对喷油持续时间进行修正，蓄电池电压低，修正时间长；蓄电池电压高，修正时间短。,模罐于离委砧柳穿尿堕季娘称层课稚羊懊毕燕型史嫁淘赡蛔沧挪娜莆柒炕汽油机电喷系统