发动机控制-发动机控制1-燃油喷射

第1节燃油喷射系统能结合实际对燃油喷射系统进行分类。能比较电控燃油喷射系统常用传感器。能正确区分不同类型的喷油器。能正确区分电动汽油泵的控制方式。能结合实例说明爆燃传感器的安装位置和功用。能正确比较微机控制点火系统的各种配电方式。能对不同类型的怠速控制装置进行比较。能结合实例分析汽油蒸发排放控制系统的组成和功能。概述1.燃油喷射优点：动力性、燃油经济性、排放净化等。第1节燃油喷射系统气门喷油器输油管进气歧管2.汽油发动机对可燃混合气的要求第1节燃油喷射系统

（1）空燃比对发动机性能的影响

过量空气系数（λ）：λ=1时，理论混合气；λ>1时，稀混合气；λ<1时，浓混合气。

空燃比（A／F）：进入发动机的空气质量与燃油质量之比。

理论空燃比：A／F=14.7。

功率空燃比：A／F约为12.5时，燃烧速度最快，发动机转矩最大，动力性最好。

经济空燃比：A／F为16时，混合气较稀，利于汽油完全燃烧，可降低油耗，经济性最好。第1节燃油喷射系统（2）发动机各种工况对混合气的要求1）稳定工况对混合气的要求怠速小负荷工况。中等负荷工况。大负荷和全负荷工况。2）过渡工况对混合气的要求冷起动暖机加速和减速

3.分类

1）按控制方式分：机械控制式、机电混合式、电子控制式

第1节燃油喷射系统机械控制式：将汽油直接喷射到气缸内部，为缸内喷射系统（K型)第1节燃油喷射系统机电混合式：由机械机构与电控装置结合实现燃油喷射（简称KE型)第1节燃油喷射系统电子控制式：由ECU直接控制燃油喷射

3.分类

2）按空气质量检测方式分：直接检测式、间接检测式

第1节燃油喷射系统直接检测方式：质量-流量式间接检测方式：速度-密度式、节气门-速度式

3.分类

3）按喷油器喷油部位分：缸内喷射、进气管喷射

第1节燃油喷射系统缸内喷射：喷油器将燃油直接喷射到气缸内部，称缸内直喷系统进气管喷射：喷油器将燃油喷射在节气门体前方或进气门附近进气管内

4）按喷油器数量分：单点喷射、多点喷射

第1节燃油喷射系统单点喷射：多缸发动机节气门体上方，安装一只或两只喷油器同时喷油多点喷射：发动机每个气缸进气门前方的进气歧管上均安装一只喷油器调压器喷油器节气门体位置传感器节气门气门喷油器输油管进气支管

5）按喷油器喷油方式分：连续喷射、间歇喷射

第1节燃油喷射系统连续喷射：发动机运转期间，喷油器连续喷油间歇喷射：发动机运转期间，喷油器间歇喷油，分同时、分组和顺序

6）按控制模式分：开环控制系统、闭环控制系统

第1节燃油喷射系统开环：按预先存储数据进行控制闭环：加装氧传感器，进行反馈控制传感器电子控制单元执行器发动机开环控制氧传感器闭环控制电控燃油喷射系统的组成

空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统组成。第1节燃油喷射系统电控燃油喷射系统的组成

空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统组成。第1节燃油喷射系统电控燃油喷射系统的组成

空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统组成。第1节燃油喷射系统组成节气门体空气滤清器空气流量计怠速控制阀电子控制单元空气阀

一、空气供给系统功用：向发动机提供新鲜空气，并测量进入气缸的空气量。电控燃油喷射系统的组成

第1节燃油喷射系统组成

二、燃油供给系统功用：向发动机提供混合气形成所需的燃油。汽油泵回油管汽油滤清器油压调节器输油管路喷油器进油路线：油箱→汽油泵→输油管→汽油滤清器→燃油分配管→喷油器回油路线：油箱→汽油泵→输油管→汽油滤清器→燃油分配管→油压调节器

→回油管→油箱电控燃油喷射系统的组成

第1节燃油喷射系统组成

燃油压力调节器功用：调节喷油器燃油压力，使燃油压力与进气管压力之差保持常数进油口回油口阀门支承膜片弹簧接进气支管第1节燃油喷射系统第1节燃油喷射系统电控燃油喷射系统的组成

第1节燃油喷射系统

三、电子控制系统由信号输入装置、ECU和执行器组成蓄电池水温传感器节气门位置传感器起动信号空气流量计(或进气压力传感器)转速传感器车速传感器氧传感器稳压电源输入接口A/D转换器喷油控制点火控制怠速控制EGR控制蒸发排放控制故障诊断CPU存储器输出接口传感器ECU执行器第1节燃油喷射系统第1节燃油喷射系统第1节燃油喷射系统

1、传感器

（1）空气流量传感器第1节燃油喷射系统作用：将空气流量转换成电信号送给电控单元，该信号作为决定喷油量的基本信号之一。1）翼片式空气流量传感器

测量板打开的角度随进气量大小而变化补偿挡板缓冲室弹簧测量板温度传感器旁通气道封口调节螺钉电位计第1节燃油喷射系统第1节燃油喷射系统

1、传感器

（1）空气流量传感器第1节燃油喷射系统2）卡门旋涡式空气流量传感器

在进气管道中央设置一个锥体状的涡流发生器，当空气流过时，在涡流发生器的后部将会不断产生卡门旋涡的涡流串，若测出卡门涡流的频率，便可测量进气量节气门取样管整流器涡流发生体超声波发射器空气流

1、传感器

（1）空气流量传感器第1节燃油喷射系统3）热膜式空气流量传感器

把通电加热的铂丝置于空气流中，使铂丝温度和吸入空气温度差保持恒定；铂丝为惠斯顿电桥的一个臂。A：集成电路；RH：热线电阻RK：温度补偿电阻RA：精密电阻RB：电桥电阻控制电路热膜温度传感器防护网

1、传感器

（1）空气流量传感器第1节燃油喷射系统3）热线式空气流量传感器

1、传感器

（2）进气歧管绝对压力传感器第1节燃油喷射系统1）半导体压敏电阻式半导体压敏电阻式：由硅片、集成电路和真空室组成。原理：压力变化，硅片变形，应变电阻阻值变化，电桥输出电压变化。

1、传感器

（2）进气歧管绝对压力传感器第1节燃油喷射系统2）电容式歧管压力传感器

由氧化铝膜片及厚膜电极等组成。原理：压力转换元件可产生电容效应，附在氧化铝膜片上，当歧管压力变化时，氧化铝膜片变形，传感器电极的电容变化，振荡电路的振荡频率变化。ECU根据该频率测量进气歧管的绝对压力。

1、传感器

（3）曲轴位置传感器（发动机转速和曲轴转角传感器—气缸识别）

凸轮轴位置传感器（活塞处于压缩或排气上止点识别）第1节燃油喷射系统1）电磁感应式传感器磁电式传感器触发轮气缸识别槽输出信号

当转子旋转时，线圈中磁通量发生变化，线圈产生感应电动势。磁电式转速传感器的转子信号盘通常安装在曲轴或凸轮轴上，也可安装在分电器内。

1、传感器

（3）曲轴位置传感器（发动机转速和曲轴转角传感器—气缸识别）

凸轮轴位置传感器（活塞处于压缩或排气上止点识别）第1节燃油喷射系统2）霍尔效应式传感器

当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间时，磁场被叶片旁路，不产生霍尔电压；当缺口部分进入磁铁与霍尔元件之间时，磁力线进入霍尔元件，传感器输出电压信号。永久磁铁霍尔元件触发轮

1、传感器

（3）曲轴位置传感器

凸轮轴位置传感器第1节燃油喷射系统3）光电式传感器

信号盘随分电器轴转动，产生透光和遮光交替变化。当发光二极管的光束照到光敏二极管时，光敏二极管产生电压；当发光二极管光束被挡住时，光敏二极管电压为0。发光管分火头密封盖信号盘电路光敏二极管输出信号光敏二极管发光二极管遮光盘

1、传感器

（4）节气门位置传感器

第1节燃油喷射系统

节气门开度变化，可变电阻的滑臂随节气门轴转动，滑臂上的触点在镀膜电阻上滑动，传感器的输出端子与搭铁之间的信号电压随之发生变化，节气门开度越大，输出电压越高。由可变电阻滑动触点、节气门轴、怠速触点和壳体组成

1、传感器

（4）节气门位置传感器

第1节燃油喷射系统

1、传感器

（5）温度传感器

第1节燃油喷射系统

当被测对象的温度升高时，传感器电阻减小，热敏电阻上的分压值降低；反之，当被测对象的温度降低时，传感器电阻增大，热敏电阻上的分压值升高。ECU根据接收到的信号电压，便可计算求得对应的温度值。

以热敏电阻为例：由热敏电阻、金属引线、接线插座和壳体等组成

1、传感器

（6）氧传感器

第1节燃油喷射系统

采用三元催化转换器的发动机上，氧传感器安装在排气管内，通过监测排气中氧离子的含量获得混合气的空燃比信号

由二氧化钛传感元件、钢质壳体、加热元件和电极引线等组成

1、传感器

（6）氧传感器

第1节燃油喷射系统

采用三元催化转换器的发动机上，氧传感器安装在排气管内，通过监测排气中氧离子的含量获得混合气的空燃比信号

由钢质护管、钢质壳体、锆管、加热元件、电极引线、防水护套和线束连接器等组成

1、传感器

（7）车速传感器

舌簧开关式车速传感器第1节燃油喷射系统

1、传感器

（8）点火开关信号(IGN)：当点火开关接通“点火(IG)”档位时，向ECU输入一个高电平信号。

（9）起动开关信号(STA)：当点火开关接通“起动(ST)”档位时，向ECU输入一个高电平信号。

（10）空调开关信号(A／C)：当空调开关接通时，向ECU提供接通空调的信号。

（11）电源电压信号(UBAT)：向ECU提供蓄电池端电压信号。

（12)空档起动开关信号(NSW)：在选装自动变速器的汽车上，用于检测自动变速器的档位选择开关是否处于空档位置。

第1节燃油喷射系统

2、ECU第1节燃油喷射系统

ECU接收传感器和开关输入的发动机工况信号，根据ECU内部预先编制的控制程序和存储的试验数据，通过数学计算和逻辑判断确定适应发动机工况的喷油时间和点火提前角等参数，并将其转换为电信号控制各种执行元件动作，使发动机保持最佳运行状态。

3、执行器

第1节燃油喷射系统

功用：用于接受ECU的控制指令，完成具体的控制动作。

（1）电动汽油泵作用：供给各喷油器及冷起动喷油器所需要的燃油。组成：油泵电机、滚柱泵、单向阀、卸压阀、外壳、泵盖及滤网等。电刷电枢磁极滚柱泵泵壳单向阀卸压阀滤网泵盖滚柱式电动汽油泵

3、执行器

第1节燃油喷射系统

（2）喷油器用于计量燃油喷射系统的喷油量轴针式喷油器

3、执行器

第1节燃油喷射系统

（2）喷油器用于计量燃油喷射系统的喷油量轴针式喷油器单孔式喷油器多孔式喷油器

3、执行器

第1节燃油喷射系统

（2）喷油器片阀式喷油器电插头电磁线圈阀门弹簧阀门喷嘴(3)其他：油泵继电器、怠速控制阀或控制电动机、活性炭罐电磁阀。电控燃油喷射系统的控制过程

第1节燃油喷射系统

一、喷油器控制

发动机各种输入信号输入ECU后，ECU根据数学计算和逻辑判断结果，发出脉冲信号指令控制喷油器喷油

当ECU向喷油器发出的控制脉冲信号的高电平“1”加到驱动三极管VT基极时，喷油器线圈通电，产生电磁吸力将阀门吸开，喷油器开始喷油；当控制脉冲信号的低电平“0”加到驱动三极管VT基极时，VT截止，喷油器线圈断电，在复位弹簧弹力作用下阀门关闭，喷油器停止喷油。电控燃油喷射系统的控制过程

第1节燃油喷射系统二、喷油正时控制喷油正时是指喷油器开始喷油的时刻

（1）同时喷射控制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。

喷油正时与发动机进气、压缩、作功、排气行程无关。电控燃油喷射系统的控制过程

第1节燃油喷射系统二、喷油正时控制喷油正时是指喷油器开始喷油的时刻

（2）同时喷射控制

ECU控制各组喷油器轮流喷油。曲轴每转一圈，只有一组喷油器喷油，连续喷射1～2次。该喷射方式不是最佳，但1、4两缸的喷油时刻较佳，混合气雾化质量大大改善。电控燃油喷射系统的控制过程

第1节燃油喷射系统二、喷油正时控制喷油正时是指喷油器开始喷油的时刻

（3）顺序喷射控制发动机工作一个循环，各缸喷油器按特定的顺序喷油一次。

各缸喷油时刻均可设计在最佳时刻，燃油雾化质量好，有利于提高燃油经济性和降低排放。但控制电路和控制软件较复杂。电控