汽车电控动机课件

1、2021-10-22汽车电控发动机课件1电控发动机2021-10-22汽车电控发动机课件2第一章第一章发动机电控系统概述发动机电控系统概述2021-10-22汽车电控发动机课件31 1、自动控制的定义、自动控制的定义: :自动控制是采用控制装置使被控制对象自动控制是采用控制装置使被控制对象( (如机器设备的运行或如机器设备的运行或生产过程的进行生产过程的进行) )自动地按照给定的规律运行自动地按照给定的规律运行, ,使被控制对象的一个或数个物使被控制对象的一个或数个物理量理量( (如电压、电流、速度、位置、温度、流量等如电压、电流、速度、位置、温度、流量等) )能够在一定的精度范围内能够在一定

2、的精度范围内按照给定的规律变化。按照给定的规律变化。2 2、电子控制系统、电子控制系统: :采用电子设备采用电子设备( (如计算机如计算机) )作为自动控制系统的控制装置。作为自动控制系统的控制装置。3 3、电子控制系统的基本形式、电子控制系统的基本形式: : 开环控制开环控制 闭环控制闭环控制4 4、开环控制的组成与特点、开环控制的组成与特点 （1 1）开环控制的组成）开环控制的组成: : 1. 1 电控系统的基本概念电控系统的基本概念 1.1.1 自动控制系统概述 （2 2）开环控制的特点）开环控制的特点: : 在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈控制作用。在控制器与被控对象之

3、间只有正向控制作用而没有反馈控制作用。2021-10-22汽车电控发动机课件45 5、闭环控制的组成与特点、闭环控制的组成与特点: : （1 1）闭环控制的组成）闭环控制的组成 1. 1 电控系统的基本概念 1.1.1 自动控制系统概述 （2 2）闭环控制的特点）闭环控制的特点: : 在控制器与被控对象之间在控制器与被控对象之间, ,不仅存在着正向作用不仅存在着正向作用, ,而且存在着反馈作用而且存在着反馈作用, ,即系统即系统的输出量对控制量有直接影响。的输出量对控制量有直接影响。 （3 3）各部分的功能）各部分的功能: : 测量元件对被控对象的被控参数进行测量测量元件对被控对象的被控参数进

4、行测量; ;变换发送单元将被测参数变成电变换发送单元将被测参数变成电压压( (或电流或电流) )信号信号, ,并反馈给控制器并反馈给控制器; ;控制器将反馈回来的信号与给定值进行比较。控制器将反馈回来的信号与给定值进行比较。 输入量测量元件变换发送单元执行机构控制器被控对象被控参数2021-10-22汽车电控发动机课件51 1、微机控制系统的组成、微机控制系统的组成 如果把闭环控制中的控制器用微机来代替如果把闭环控制中的控制器用微机来代替, ,就组成了微机控制系统。就组成了微机控制系统。2 2、微机控制系统的控制过程、微机控制系统的控制过程 数据采集：对被控参数的瞬时值进行检测数据采集：对被控

5、参数的瞬时值进行检测, ,并输送给计算机并输送给计算机 控制控制: : 对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律确对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律确定控制过程，适时地对执行机构发出控制信号。定控制过程，适时地对执行机构发出控制信号。 上述过程不断重复，使整个系统能够按照一定的控制指标进行工作，并对被上述过程不断重复，使整个系统能够按照一定的控制指标进行工作，并对被控参数和设备本身出现的异常状态及时监督、迅速处理。控参数和设备本身出现的异常状态及时监督、迅速处理。 现代发动机电控系统属于微机控制系统现代发动机电控系统属于微机控制系统, ,早期采用开环控

6、制早期采用开环控制, ,现在大部分采现在大部分采用闭环控制。用闭环控制。 1. 1 电控系统的基本概念电控系统的基本概念 1.1.2 微机闭环控制 2021-10-22汽车电控发动机课件6 汽车电子技术发展始于汽车电子技术发展始于2020世纪世纪6060年代，分为三个阶段。目前发动机上常用的年代，分为三个阶段。目前发动机上常用的电控系统有：电控燃油喷射系统、电控点火系统、怠速控制系统、排放控制系统、电控系统有：电控燃油喷射系统、电控点火系统、怠速控制系统、排放控制系统、增压控制系统、警告提示系统、自我诊断与报警系统、失效保护系统和应急备用增压控制系统、警告提示系统、自我诊断与报警系统、失效保护

7、系统和应急备用系统。系统。1. 2 发动机电控系统的发展过程发动机电控系统的发展过程 1.2.1 发动机电控技术发展 1.2.2 1.2.2 现代汽车电子控制系统的发展趋势现代汽车电子控制系统的发展趋势 1 1、单独控制、单独控制: :早期的汽车电控系统多采用一个早期的汽车电控系统多采用一个ECUECU控制汽车的某一个系统控制汽车的某一个系统, ,如果如果有多个系统就要采用多个有多个系统就要采用多个ECUECU控制。控制。 2 2、集中控制系统、集中控制系统: :利用微处理器使控制功能集中化利用微处理器使控制功能集中化, ,将多种控制功能集中到一个将多种控制功能集中到一个ECUECU上上, ,

8、就可以不必设置多个传感器和就可以不必设置多个传感器和ECUECU。现代汽车都采用集中控制系统。现代汽车都采用集中控制系统。 2021-10-22汽车电控发动机课件7 ECU ECU主要根据进气量确定基本的喷油量，再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气主要根据进气量确定基本的喷油量，再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器）信号对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的门位置传感器）信号对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气。电控燃油喷射主要包括喷油量、喷射正时、燃油停供和燃油泵的控制。混合气。电控燃油喷射主要包括喷油量、喷射正时、

9、燃油停供和燃油泵的控制。1.3.2 1.3.2 电控点火装置电控点火装置(ESA)(ESA) ESAESA的功能是点火提前角控制。根据各相关传感器信号，判断发动机的运行工的功能是点火提前角控制。根据各相关传感器信号，判断发动机的运行工况和运行条件，选择最理想的点火提前角点燃混合气，从而改善发动机的燃烧况和运行条件，选择最理想的点火提前角点燃混合气，从而改善发动机的燃烧过程。过程。1.3.3 1.3.3 怠速控制系统怠速控制系统 发动机辅助控制系统。发动机辅助控制系统。1.3.4 1.3.4 排放控制系统排放控制系统 对发动机控制装置的工作实行电子控制。对发动机控制装置的工作实行电子控制。 1.

10、 3 发动机电控系统的功能 1.3.1 电控燃油喷射(EFI)系统 2021-10-22汽车电控发动机课件81.3.6 增压控制系统1.3.7 巡航控制系统1.3.8 警告系统1.3.9 自诊断与报警系统1.3.10 失效保护系统1.3.11 应急备用系统 1. 3 发动机电控系统的功能发动机电控系统的功能 1.3.5 进气控制系统 2021-10-22汽车电控发动机课件9 1、组成 1. 4 发动机电控系统的基本组成及工作原理发动机电控系统的基本组成及工作原理 1.4.1 电控系统的基本组成与类型 有三部分组成：有三部分组成：- - 信号输入装置信号输入装置各种传感器，采集控制系统的信号，并

11、转换成电信号输送给各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给ECUECU。- - 电子控制单元电子控制单元ECUECU，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令。算和分析处理后执行器发出指令。- - 执行元件执行元件由由ECUECU控制，执行某项控制功能的装置。控制，执行某项控制功能的装置。2 2、类型、类型 - - 开环控制开环控制ECUECU根据传感器的信号对执行器进行控制，而控制的结果是否达到预根据传感器的信号对执行器进行控制，而控制的结果是否达到预期目标对其控制过程没有影响。期目标对

12、其控制过程没有影响。 - - 闭环控制闭环控制也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给ECUECU， 进行原先的控制修正。进行原先的控制修正。 2021-10-22汽车电控发动机课件101 1、空气流量计（空气流量计（MAFMAF）: :测量发动机吸入空气量，并将信号输入测量发动机吸入空气量，并将信号输入ECUECU，作为燃油喷射和点火控，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。制的主控制信号。 2 2、进气进气( (歧管绝对歧管绝对) )压力传感器（压力传感器（MAPMAP）：）：测量进气管压力，并将信号输入测量进气

13、管压力，并将信号输入ECUECU，作为燃油喷，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。射和点火控制的主控制信号。 3 3、发动机转速与曲轴位置传感器：发动机转速与曲轴位置传感器：检测曲轴位置信号和曲轴转角信号，并输入检测曲轴位置信号和曲轴转角信号，并输入ECUECU，作为燃，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。油喷射和点火控制的主控制信号。 4 4、凸轮轴位置传感器：凸轮轴位置传感器：也叫同步信号传感器，是一个气缸判别定位装置，是点火控制的主也叫同步信号传感器，是一个气缸判别定位装置，是点火控制的主控制信号。控制信号。 5 5、上止点位置传感器、上止点位置传感器：向：向ECUECU提供提供1 1缸

14、上止点位置信号，作为点火控制的主控制信号。缸上止点位置信号，作为点火控制的主控制信号。 6 6、缸序判别传感器缸序判别传感器：向：向ECUECU提供各缸工作顺序，作为点火控制的主控制信号。提供各缸工作顺序，作为点火控制的主控制信号。7 7、冷却液温度传感器冷却液温度传感器: :给给ECUECU提供冷却液温度信号，作为燃油喷射和点火控制的修正信号。提供冷却液温度信号，作为燃油喷射和点火控制的修正信号。8 8、进气温度传感器进气温度传感器：检测进气温度信号（修正信号）。：检测进气温度信号（修正信号）。 1. 4 发动机电控系统的基本组成及工作原理发动机电控系统的基本组成及工作原理 1.4.2 信号

15、输入装置及输入信号 2021-10-22汽车电控发动机课件119 9、节气门位置传感器节气门位置传感器：检测节气门的开度及开度变化，信号输入：检测节气门的开度及开度变化，信号输入ECUECU。1010、氧传感器：氧传感器：检测排气中的氧含量，向检测排气中的氧含量，向ECUECU输入反馈信号。输入反馈信号。1111、爆震传感器：爆震传感器：检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。1212、大气压力传感器：大气压力传感器：检测大气压力，修正喷油和点火控制。检测大气压力，修正喷油和点火控制。1313、车速传感器：车速传感器：控制发动机转速，实现超速断油控制，也是自动变速器的主控制

16、信号控制发动机转速，实现超速断油控制，也是自动变速器的主控制信号。1414、起动信号：起动信号：发动机起动时，给发动机起动时，给ECUECU提供一个起动信号。作为喷油量和点火提前角的修正提供一个起动信号。作为喷油量和点火提前角的修正信号。信号。1515、发电机负荷信号：发电机负荷信号：发电机负荷增大时发电机负荷增大时, ,作为喷油量和点火提前角的修正信号。作为喷油量和点火提前角的修正信号。1616、空调作用信号：空调作用信号：当空调开关打开，空调压缩机工作，发动机负荷加大时，由空调开关向当空调开关打开，空调压缩机工作，发动机负荷加大时，由空调开关向ECUECU输入信号。输入信号。1717、挡位

17、开关信号和空挡位置开关信号：挡位开关信号和空挡位置开关信号：自动变速器由自动变速器由P/NP/N挡挂入其他档时，发动机负荷增挡挂入其他档时，发动机负荷增加加, ,向向ECUECU输入信号。当挂入输入信号。当挂入P/NP/N挡时向挡时向ECUECU提供提供P/NP/N挡信号才能启动发动机。挡信号才能启动发动机。1. 4 发动机电控系统的基本组成及工作原理发动机电控系统的基本组成及工作原理 1.4.2 信号输入装置及输入信号 2021-10-22汽车电控发动机课件121919、离合器开关信号离合器开关信号：在离合器接合和分离时：在离合器接合和分离时, ,由离合器开关向由离合器开关向ECUECU输入

18、离合器工作状态信号输入离合器工作状态信号, ,修正喷油量和点火提前角。修正喷油量和点火提前角。2020、制动开关信号：制动开关信号：在制动时在制动时, ,由制动开关向由制动开关向ECUECU提供制动信号提供制动信号, ,作为对喷油量、点火提前角、作为对喷油量、点火提前角、自动变速器等的控制信号。自动变速器等的控制信号。2121、动力转向开关信号：动力转向开关信号：由于动力转向液压泵工作使发动机负荷加大由于动力转向液压泵工作使发动机负荷加大, ,动力转向开关向动力转向开关向ECUECU输输入修正信号。入修正信号。2020、EGREGR阀位置传感器：阀位置传感器：向向ECUECU提供提供EGREG

19、R阀的位置信号。阀的位置信号。2222、巡航巡航( (定速定速) )控制开关：控制开关： ECUECU输入巡航控制状态信号输入巡航控制状态信号, ,由由ECUECU对车速进行自动控制。对车速进行自动控制。1. 4 发动机电控系统的基本组成及工作原理发动机电控系统的基本组成及工作原理 1.4.2 信号输入装置及输入信号 2021-10-22汽车电控发动机课件13（一）电子控制单元的功能（一）电子控制单元的功能 接收传感器或其他装置输入的信息；给传感器提供参考电压；将输入的信息转变为接收传感器或其他装置输入的信息；给传感器提供参考电压；将输入的信息转变为微机所能接受的信号。微机所能接受的信号。 存

20、储、计算、分析处理信息；计算输出值所用的程序；存储该车型的特点参数；存存储、计算、分析处理信息；计算输出值所用的程序；存储该车型的特点参数；存储运算中的数据、存储故障信息。储运算中的数据、存储故障信息。 运算分析。根据信息参数求出执行命令数值运算分析。根据信息参数求出执行命令数值; ;将输出的信息与标准值对比，查出故将输出的信息与标准值对比，查出故障。障。 输出执行命令。把弱信号变成强的执行命令信号；输出故障信息。输出执行命令。把弱信号变成强的执行命令信号；输出故障信息。 自我修正功能自我修正功能( (自适应功能自适应功能) ) 1. 4 发动机电控系统的基本组成及工作原理发动机电控系统的基本

21、组成及工作原理 1.4.3 电子控制单元(ECU)的功能与组成 2021-10-22汽车电控发动机课件14（二）发动机集中控制系统（二）发动机集中控制系统ECUECU的构成的构成 ECUECU主要由输入回路、主要由输入回路、A/DA/D转换器、微机和输出回路四部分组成。转换器、微机和输出回路四部分组成。 1 1、输入回路、输入回路 从传感器来的信号从传感器来的信号, ,首先进入输入回路。在输入回路里首先进入输入回路。在输入回路里, ,对输入信号进行预处理对输入信号进行预处理, ,一般一般是在去除杂波和把正弦波变为矩形波后是在去除杂波和把正弦波变为矩形波后, ,在转换成输入电平。在转换成输入电平

22、。 2 2、A/DA/D转换器转换器 微机不能直接处理模拟信号微机不能直接处理模拟信号,A/D,A/D转换器是将模拟信号转换为数字信号后再输入微机。转换器是将模拟信号转换为数字信号后再输入微机。如果传感器输出的是脉冲如果传感器输出的是脉冲( (数字数字) )信号信号, ,经过输入回路处理后可以直接进入微机。经过输入回路处理后可以直接进入微机。1. 4 发动机电控系统的基本组成及工作原理发动机电控系统的基本组成及工作原理 1.4.3 电子控制单元(ECU)的功能与组成2021-10-22汽车电控发动机课件15（二）发动机集中控制系统（二）发动机集中控制系统ECUECU的构成的构成 3 3、微型计

23、算机、微型计算机 是发动机电控系统的核心。它能根据需要，把各种传感器送来的信号，按内存的程序是发动机电控系统的核心。它能根据需要，把各种传感器送来的信号，按内存的程序对数据进行运算处理，并把处理结果送往输出回路。由以下几部分组成部分组成：对数据进行运算处理，并把处理结果送往输出回路。由以下几部分组成部分组成： 中央处理器：中央处理器常叫中央处理器：中央处理器常叫CPU,CPU,主要由运算器主要由运算器, , 寄存器寄存器, , 控制器等构成。控制器等构成。 存储器：主要功能是存储信息资料。存储器一般分为随机存储器和只读存储器。存储器：主要功能是存储信息资料。存储器一般分为随机存储器和只读存储器

24、。 输入输入/ /输出口：是输出口：是CPUCPU与输入装置与输入装置( (传感器传感器) )、输出装置、输出装置( (执行器执行器) )间进行信息交流的控间进行信息交流的控制电路。制电路。 总线：是一束传递信息的内部连线总线：是一束传递信息的内部连线, , 按传递信息的类别可分为数据总线、地址总线按传递信息的类别可分为数据总线、地址总线和控制总线。和控制总线。 4 4、输出回路、输出回路 将微机发出的指令，转变成控制信号来驱动执行器工作。输出回路一般起着控制信号将微机发出的指令，转变成控制信号来驱动执行器工作。输出回路一般起着控制信号的生成和放大等功能。的生成和放大等功能。1. 4 发动机电

25、控系统的基本组成及工作原理发动机电控系统的基本组成及工作原理 1.4.3 电子控制单元(ECU)的功能与组成2021-10-22汽车电控发动机课件16执行器是受执行器是受ECUECU控制控制, ,具体执行某项控制功能的装置。常见的执行器有具体执行某项控制功能的装置。常见的执行器有: :电磁式喷油电磁式喷油器、点火控制器、怠速控制阀、进气控制阀、器、点火控制器、怠速控制阀、进气控制阀、EGREGR阀等等。阀等等。1. 4 发动机电控系统的基本组成及工作原理发动机电控系统的基本组成及工作原理 1.4.4 执行器 1.4.5 1.4.5 电子控制系统的简要工作过程电子控制系统的简要工作过程 1 1、

26、发动机起动时、发动机起动时,ECU,ECU进入工作状态进入工作状态, ,某些程序从某些程序从ROMROM中取出中取出, ,进入进入CPUCPU。这些程序可以用来。这些程序可以用来控制点火时刻、燃油喷射、怠速等。控制点火时刻、燃油喷射、怠速等。 2 2、通过、通过CPUCPU的控制的控制, ,一个个指令逐个地进行循环执行。执行程序中所需要的发动机信息一个个指令逐个地进行循环执行。执行程序中所需要的发动机信息, ,来自各个传感器。来自各个传感器。 3 3、从传感器来的信号、从传感器来的信号, ,首先进入输入回路进行处理。如果是数字信号直接经首先进入输入回路进行处理。如果是数字信号直接经I/OI/O

27、接口进入接口进入微机；如果是模拟信号经微机；如果是模拟信号经A/DA/D转换器转换成数字信号后才经转换器转换成数字信号后才经I/OI/O接口进入微机。接口进入微机。 4 4、大多数信息暂时存储在、大多数信息暂时存储在RAMRAM内内, ,根据指令再从根据指令再从RAMRAM送到送到CPUCPU。有时需将存储在。有时需将存储在ROMROM中的参中的参考数据引入考数据引入CPU,CPU,使输入传感器的信息与之进行对比。使输入传感器的信息与之进行对比。 5 5、对来自有关传感器的每一个信息依次取样、对来自有关传感器的每一个信息依次取样, ,并与参考数据进行比较。并与参考数据进行比较。 6 6、CPU

28、CPU对这些数据进行比较运算后对这些数据进行比较运算后, ,作出决定并发出输出指令信号作出决定并发出输出指令信号, ,经经I/OI/O接口接口, ,必要的信必要的信号还要经号还要经D/AD/A转换器变成模拟信号转换器变成模拟信号, ,最后经输出回路去控制执行器动作。最后经输出回路去控制执行器动作。 2021-10-22汽车电控发动机课件17第二章第二章汽油机燃油喷射系统汽油机燃油喷射系统2021-10-22汽车电控发动机课件181.1.按喷射系统执行机构不同分类按喷射系统执行机构不同分类多点喷射系统（多点喷射系统（MPIMPI）：多点喷射系统是指在每一个气缸的进气门前均安装一只喷油器）：多点喷

29、射系统是指在每一个气缸的进气门前均安装一只喷油器, ,喷喷油器适时喷油。油器适时喷油。单点喷射系统（单点喷射系统（SPISPI）：单点喷射系统是指在节流阀体上安装一只或两只喷油器）：单点喷射系统是指在节流阀体上安装一只或两只喷油器, ,向进气歧向进气歧管中喷油形成燃油混合气管中喷油形成燃油混合气, ,进气行程时燃油混合气被吸入气缸内。进气行程时燃油混合气被吸入气缸内。2.2.按喷射控制装置的形式不同分类按喷射控制装置的形式不同分类机械式：空气计量器与燃油分配器组合在一起机械式：空气计量器与燃油分配器组合在一起, ,空气计量器检测空气流量的大小后空气计量器检测空气流量的大小后, ,靠连接靠连接杆

30、传动操纵燃油分配器的柱塞动作杆传动操纵燃油分配器的柱塞动作, ,以燃油计量槽开度的大小控制喷油量以燃油计量槽开度的大小控制喷油量, ,达到控制混达到控制混合气空燃比的目的。合气空燃比的目的。电子控制式：根据各种传感器送至电脑的发动机运行状况的信号电子控制式：根据各种传感器送至电脑的发动机运行状况的信号, ,由电脑运算后由电脑运算后, ,发出控制发出控制喷油量和点火时刻等多种执行指令喷油量和点火时刻等多种执行指令, ,实现多种机能的控制实现多种机能的控制. .即为发动机电子集中控制系即为发动机电子集中控制系统。统。 机电一体混合式：在燃油分配器上安装了一个由电脑控制的电液式压差调节器机电一体混合

31、式：在燃油分配器上安装了一个由电脑控制的电液式压差调节器, ,电脑根电脑根据水温、节气门位置等传感器的输入信号控制电液式压差调节器动作据水温、节气门位置等传感器的输入信号控制电液式压差调节器动作, ,以调节燃油供给以调节燃油供给量。量。 2. 1 汽油机燃油喷射系统概述汽油机燃油喷射系统概述 2.1.1 电控燃油喷射系统的分类 2021-10-22汽车电控发动机课件193.3.按喷射方式不同分类按喷射方式不同分类间歇喷射系统：在发动机运转期间汽油间歇喷射是在进气过程中的某时间内进行间歇喷射系统：在发动机运转期间汽油间歇喷射是在进气过程中的某时间内进行的的, ,喷油量大小取决于喷油器持续开启时间

32、喷油量大小取决于喷油器持续开启时间, ,即电脑指令的喷油脉冲宽度。即电脑指令的喷油脉冲宽度。连续喷射系：燃油喷射的时间占有全部工作循环的时间连续喷射系：燃油喷射的时间占有全部工作循环的时间, ,连续喷射都是喷在进气连续喷射都是喷在进气道内道内, ,大部分燃油是在进气门关闭后喷射。大部分燃油是在进气门关闭后喷射。4 4按喷射位置的不同分类按喷射位置的不同分类进气道喷射式进气道喷射式缸内直接喷射式缸内直接喷射式2. 1 汽油机燃油喷射系统概述汽油机燃油喷射系统概述 2.1.1 电控燃油喷射系统的分类 2021-10-22汽车电控发动机课件205.5.按喷射时序分类按喷射时序分类同时喷射：同时喷射是

33、指发动机在运转期间同时喷射：同时喷射是指发动机在运转期间, ,各缸喷油器同时开启且同时关闭各缸喷油器同时开启且同时关闭, ,由电脑的同一个喷油指令由电脑的同一个喷油指令控制所有的喷油器同时动作。控制所有的喷油器同时动作。分组喷射：分组喷射是指将喷油器分成两组交替喷射分组喷射：分组喷射是指将喷油器分成两组交替喷射, ,电脑发出两路喷油指令电脑发出两路喷油指令, ,每路指令控制一组喷油器。每路指令控制一组喷油器。 顺序喷射：顺序喷射是指喷油器按发动机各缸进气行程的顺序轮流喷射顺序喷射：顺序喷射是指喷油器按发动机各缸进气行程的顺序轮流喷射, ,它具有喷射正时它具有喷射正时, ,由电脑根据由电脑根据曲

34、轴位置传感器提供的信号曲轴位置传感器提供的信号, ,辨别各缸的进气行程辨别各缸的进气行程, ,适时发出各缸的喷油脉冲信号适时发出各缸的喷油脉冲信号, ,以实现次序喷射以实现次序喷射的功能。的功能。 2. 1 汽油机燃油喷射系统概述汽油机燃油喷射系统概述 2.1.1 电控燃油喷射系统的分类 2021-10-22汽车电控发动机课件216.6.按空气流量的检测方式分类按空气流量的检测方式分类 可分为可分为: : 歧管压力计量式（歧管压力计量式（D D型型EFIEFI系统）系统） 翼片式或叶片式（翼片式或叶片式（L L型型EFIEFI系统）系统） 卡门旋涡式（卡门旋涡式（L L型型EFIEFI系统）系

35、统） 热线式（热线式（LHLH型型EFIEFI系统）系统） 热膜式（热膜式（LHLH型型EFIEFI系统）系统）1 1）、歧管压力计量式）、歧管压力计量式 将歧管压力和转速信号输送到电脑将歧管压力和转速信号输送到电脑, ,由电脑根据该信号计由电脑根据该信号计算出充气量算出充气量, ,再产生与之相对应的喷油脉冲再产生与之相对应的喷油脉冲, ,控制喷油器喷射适量的燃油控制喷油器喷射适量的燃油. . 2 2）、翼片式和卡门旋涡式）、翼片式和卡门旋涡式 其计量方式属于体积流量型其计量方式属于体积流量型, ,即通过计量气缸充气的即通过计量气缸充气的体积体积, ,将物理量转变成电信号输送至电脑将物理量转变

36、成电信号输送至电脑, ,电脑计算出与该体积的空气相适应电脑计算出与该体积的空气相适应的喷油量以控制混合气空燃比。的喷油量以控制混合气空燃比。 3 3）、热线式和热膜式）、热线式和热膜式 直接测量进入气缸内空气的质量直接测量进入气缸内空气的质量, ,将该空气的质量转换将该空气的质量转换成电信号成电信号, ,输送给电脑输送给电脑, ,由电脑根据空气的质量计算出与之相适应的喷油量由电脑根据空气的质量计算出与之相适应的喷油量, ,以以控制空燃比在最佳值。控制空燃比在最佳值。 2. 1 汽油机燃油喷射系统概述汽油机燃油喷射系统概述 2.1.1 电控燃油喷射系统的分类 2021-10-22汽车电控发动机课

37、件221. 1. 能实现空燃比的高精度控制能实现空燃比的高精度控制2. 2. 充气效率高充气效率高3. 3. 瞬时响应快瞬时响应快4. 4. 起动容易起动容易, ,暖机性能好暖机性能好5. 5. 节油和排放净化效果明显节油和排放净化效果明显6. 6. 减速断油功能也能降低排放减速断油功能也能降低排放, ,节省燃油节省燃油7. 7. 便于安装。便于安装。 2. 1 汽油机燃油喷射系统概述汽油机燃油喷射系统概述 2.1.2 电控汽油喷射系统的优点2021-10-22汽车电控发动机课件23一般由三个部分组成：一般由三个部分组成： 空气供给系统空气供给系统 燃油供给系统燃油供给系统 电子控制系统电子控

38、制系统2. 2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2. 2. 1 电控燃油喷射系统的组成电控燃油喷射系统的组成2021-10-22汽车电控发动机课件24功用：功用：提供、测量和控制燃油燃烧时所需要的空气量。提供、测量和控制燃油燃烧时所需要的空气量。组成：空气滤清器、进气压力传感器（组成：空气滤清器、进气压力传感器（D D型）或空气流量计（型）或空气流量计（L L型）、型）、节气门、怠速空气调整器等。节气门、怠速空气调整器等。图图2-42-4是是L L型系统的进气系统示意图。型系统的进气系统示意图。2. 2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2. 2. 1 电控燃油喷射系统的组成1、空气

39、供给系统2021-10-22汽车电控发动机课件25功用：功用：向发动机精确提供各种工况下所需要的燃油量向发动机精确提供各种工况下所需要的燃油量。组成：油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器、燃油压力调节器、组成：油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器、燃油压力调节器、喷油器、冷起动喷油器、供油总管等。如喷油器、冷起动喷油器、供油总管等。如图图2-52-5所示。所示。2. 2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2. 2. 1 电控燃油喷射系统的组成电控燃油喷射系统的组成2、燃油供给系统2021-10-22汽车电控发动机课件26功用：根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油的最佳喷射量。功

40、用：根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油的最佳喷射量。组成：传感器、组成：传感器、ECUECU、执行器三部分，如、执行器三部分，如图图2-62-6所示。所示。2. 2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2. 2. 1 电控燃油喷射系统的组成电控燃油喷射系统的组成3、电子控制系统2021-10-22汽车电控发动机课件271、燃油压力的建立与燃油喷射方式、燃油压力的建立与燃油喷射方式v 各种电控燃油喷射系统的喷油压力都是由燃油泵提供的。油箱内的燃各种电控燃油喷射系统的喷油压力都是由燃油泵提供的。油箱内的燃油被燃油泵吸出并加压至油被燃油泵吸出并加压至 350 kPa左右，经过燃油滤清器滤去杂

41、质后，左右，经过燃油滤清器滤去杂质后，被送至发动机上方的分配油管，分配油管与安装在各缸进气歧管上的被送至发动机上方的分配油管，分配油管与安装在各缸进气歧管上的喷油器相通。喷油器相通。v喷油器是一种电磁阀，由喷油器是一种电磁阀，由ECU控制，通电时电磁阀开启，压力燃油以控制，通电时电磁阀开启，压力燃油以雾状喷入进气歧管，与空气混合，在进气行程中被吸入气缸。雾状喷入进气歧管，与空气混合，在进气行程中被吸入气缸。v分配油管的末端装有燃油压力调节器，用来调整分配油管中的压力，分配油管的末端装有燃油压力调节器，用来调整分配油管中的压力，使油压保持某一定值（约使油压保持某一定值（约250300 kPa ）

42、。多余燃油经回路返回油箱。）。多余燃油经回路返回油箱。2. 2. 2 电控燃油喷射系统（电控燃油喷射系统（EFI）的工作原理）的工作原理2. 2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2021-10-22汽车电控发动机课件282、进气量的控制与测量、进气量的控制与测量v进气量由驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控制。节气门开度不同，进气量由驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控制。节气门开度不同，进气量也不同，同时进气歧管内的真空度也不同。在同一转速下，进进气量也不同，同时进气歧管内的真空度也不同。在同一转速下，进气歧管真空度与进气量由一定关系。气歧管真空度与进气量由一定关系。v进气压力传感器将进气歧管

43、内真空度的变化转换成电信号的变化，并进气压力传感器将进气歧管内真空度的变化转换成电信号的变化，并传送给传送给ECU，ECU根据进气歧管真空度的大小计算出发动机的进气量。根据进气歧管真空度的大小计算出发动机的进气量。2. 2. 2 电控燃油喷射系统（电控燃油喷射系统（EFI）的工作原理）的工作原理（一）、（一）、 D型型EFI系统系统2. 2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2021-10-22汽车电控发动机课件293、喷油量和喷油时刻的确定、喷油量和喷油时刻的确定v喷油量由喷油量由ECU控制。控制。ECU根据进气压力传感器测量的信号根据进气压力传感器测量的信号计算出进气量，再根据曲轴位置

44、传感器测量的信号计算出计算出进气量，再根据曲轴位置传感器测量的信号计算出发动机转速，根据进气量和转速计算出相应的基本喷油量。发动机转速，根据进气量和转速计算出相应的基本喷油量。v各缸喷油器每次喷油的开始时刻由各缸喷油器每次喷油的开始时刻由ECU根据曲轴位置传感根据曲轴位置传感器测到的器测到的1缸上止点的位置来控制。然后按发动机既定的发缸上止点的位置来控制。然后按发动机既定的发火顺序依次向各缸喷油。火顺序依次向各缸喷油。2. 2. 2 电控燃油喷射系统（电控燃油喷射系统（EFI）的工作原理）的工作原理（一）、（一）、 D型型EFI系统系统2. 2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2021-

45、10-22汽车电控发动机课件304、不同工况下的控制模式、不同工况下的控制模式v电控燃油喷射系统能根据各个传感器测得的发动机各种运转参数，判电控燃油喷射系统能根据各个传感器测得的发动机各种运转参数，判断发动机所处的工况，并选择不同模式的程序来控制发动机的运转，断发动机所处的工况，并选择不同模式的程序来控制发动机的运转，实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制怠速断油、自动怠速控制等。怠速断油、自动怠速控制等。vD型系统的结构简单、工作可靠。但由于采用压力作为控制喷油量的主型系统的结构简单、工作可靠。但由于采用压力作

46、为控制喷油量的主要因素，因此当大气状况较大变化时，会影响控制精度。要因素，因此当大气状况较大变化时，会影响控制精度。2. 2. 2 电控燃油喷射系统（电控燃油喷射系统（EFI）的工作原理）的工作原理（一）、（一）、 D型型EFI系统系统2. 2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2021-10-22汽车电控发动机课件31分组喷射分组喷射 即多缸发动机分为若干组进行喷射，同一组各缸同时喷油，不同组间顺序喷油。即多缸发动机分为若干组进行喷射，同一组各缸同时喷油，不同组间顺序喷油。 一般把气缸的喷油器分成一般把气缸的喷油器分成2 24 4组（四缸发动机通常分成组（四缸发动机通常分成2 2组），由

47、微机分组控组），由微机分组控制喷油器，各组轮流交替喷射。其喷射控制电路如制喷油器，各组轮流交替喷射。其喷射控制电路如图图2-11所示。所示。2. 2. 3 燃油喷射控制燃油喷射控制（一）、（一）、 喷油正时喷油正时2. 2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2021-10-22汽车电控发动机课件323 3、顺序喷射、顺序喷射 - - 也叫也叫独立喷射独立喷射，即按点火顺序要求逐缸喷射。曲轴每转，即按点火顺序要求逐缸喷射。曲轴每转2 2周，各缸喷油器都周，各缸喷油器都按按点火顺序点火顺序轮流喷射轮流喷射1 1次。其控制电路如次。其控制电路如图图2-132-13所示。所示。2. 2. 3 燃油

48、喷射控制燃油喷射控制（一）、（一）、 喷油正时喷油正时2. 2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理 - - 各喷射器分别由微机进行控制，驱动回路数与气缸数相等。各喷射器分别由微机进行控制，驱动回路数与气缸数相等。 - - 采用顺序喷射控制时，应具有采用顺序喷射控制时，应具有正时和缸序正时和缸序两个功能。微机根据判缸信号、曲轴两个功能。微机根据判缸信号、曲轴位置信号，确定哪个缸是排气行程（活塞上行）且活塞行至上止点前某一喷油位置信号，确定哪个缸是排气行程（活塞上行）且活塞行至上止点前某一喷油位置时，微机发出喷油信号，接通该缸喷油器电磁线圈电路，此缸开始喷射。位置时，微机发出喷油信号，接通该缸

49、喷油器电磁线圈电路，此缸开始喷射。 2021-10-22汽车电控发动机课件333、顺序喷射 顺序喷射正时图如图2-14所示。2. 2. 3 燃油喷射控制燃油喷射控制（一）、（一）、 喷油正时喷油正时2. 2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理 优点：顺序喷射可以设定最佳时间喷油，对混合气形成十分有利，对提高燃油经济性和降低有害排放有一定好处。 缺点：控制系统的电路结构及软件都较复杂，但随着电子技术的日益发展，是比较容易解决的。 既适合进气管喷射，也适合于气缸内喷射。2021-10-22汽车电控发动机课件34v喷油量的控制：亦即喷油器喷射时间的控制。喷油量的控制：亦即喷油器喷射时间的控制。v

50、必要性：要使发动机在各工况下都处于良好的工作状态，必须精确地必要性：要使发动机在各工况下都处于良好的工作状态，必须精确地计算计算基本喷油持续时间基本喷油持续时间和和各种参数的修正量各种参数的修正量，从而使发动机可燃混合，从而使发动机可燃混合气的空燃比符合要求气的空燃比符合要求。v不同不同型号的发动机，基本喷油持续时间和各种修正值不同，但其确定型号的发动机，基本喷油持续时间和各种修正值不同，但其确定方式和对发动机的影响是相同的。方式和对发动机的影响是相同的。 下面下面4个方面予以介绍。个方面予以介绍。 2. 2. 3 燃油喷射控制燃油喷射控制（二）、（二）、 喷油量的控制喷油量的控制2. 2 汽

51、油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2021-10-22汽车电控发动机课件352、起动后的喷油控制2）起动后各工况下喷油量的修正2. 2. 3 燃油喷射控制燃油喷射控制（二）、（二）、 喷油量的控制喷油量的控制 起动后加浓起动后加浓发动机完成起动后，点火开关由起动（发动机完成起动后，点火开关由起动（STASTA）位置转到接通点火）位置转到接通点火（ONON）位置，或者发动机转速已达到或超过预定值，）位置，或者发动机转速已达到或超过预定值，ECUECU应额外应额外增加喷油量，使发动机保持稳定运行。增加喷油量，使发动机保持稳定运行。喷油量的喷油量的初始修正值初始修正值根据冷却水温度确定，然后以一固

52、定速度根据冷却水温度确定，然后以一固定速度下降，逐步达到正常。下降，逐步达到正常。 2. 2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2021-10-22汽车电控发动机课件362、起动后的喷油控制2）起动后各工况下喷油量的修正2. 2. 3 燃油喷射控制燃油喷射控制（二）、（二）、 喷油量的控制喷油量的控制 暖机加浓暖机加浓 冷机时，燃油蒸发性差，为使发动机迅速进入最佳工作状态，必须供冷机时，燃油蒸发性差，为使发动机迅速进入最佳工作状态，必须供给浓的混合气。给浓的混合气。 在冷却水温度低时，在冷却水温度低时，ECUECU根据根据水温传感器水温传感器THWTHW信号信号相应增加喷射量（见相应增加喷

53、射量（见图图2-192-19）。从该图可见，水温在）。从该图可见，水温在 40 40o oC C时加浓量约为正常喷射量的两时加浓量约为正常喷射量的两倍。倍。 暖机加浓还受节气门位置传感器中暖机加浓还受节气门位置传感器中的的怠速触点怠速触点IDLIDL接通或断开控制，根接通或断开控制，根据发动机转速，据发动机转速，ECUECU使喷油量有少量使喷油量有少量变化。变化。 2. 2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2021-10-22汽车电控发动机课件372、起动后的喷油控制2）起动后各工况下喷油量的修正2. 2. 3 燃油喷射控制燃油喷射控制（二）、（二）、 喷油量的控制喷油量的控制通常以通常

54、以2020o oC C为进气温度信号的标准温度，为进气温度信号的标准温度，低于低于2020o oC C时空气密度大，时空气密度大，ECUECU增加喷油量，增加喷油量，使混合气不致过稀；进气温度高于使混合气不致过稀；进气温度高于2020o oC C时时空气密度小，空气密度小，ECUECU使喷油量减少，以防止使喷油量减少，以防止混合气偏浓。混合气偏浓。进气温度修正曲线如进气温度修正曲线如图图2-202-20所示。从图中所示。从图中可知，修正约在可知，修正约在 -20 60-20 60o oC C之间进行。之间进行。 进气温度修正进气温度修正进气密度随着进气温度而变化，进气密度随着进气温度而变化，E

55、CUECU根据根据THATHA信号信号修正喷油持续修正喷油持续时间，使空燃比满足要求。时间，使空燃比满足要求。2. 2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2021-10-22汽车电控发动机课件382 2、起动后的喷油控制、起动后的喷油控制2 2）起动后各工况下喷油量的修正）起动后各工况下喷油量的修正2. 2. 3 燃油喷射控制燃油喷射控制（二）、（二）、 喷油量的控制喷油量的控制 大负荷加浓大负荷加浓发动机在大负荷下运转时，须使用浓混合气以获得大功率。发动机在大负荷下运转时，须使用浓混合气以获得大功率。ECUECU根据发动机负荷来增加喷油量。根据发动机负荷来增加喷油量。发动机负荷状况根据节

56、气门开度或进气量的大小确定，即根据发动机负荷状况根据节气门开度或进气量的大小确定，即根据进气压力传感器、空气流量计、节气门位置传感器信号来判断进气压力传感器、空气流量计、节气门位置传感器信号来判断负荷状况，从而决定相应的喷射量。负荷状况，从而决定相应的喷射量。 大负荷的加浓量通常约为正常喷油量的大负荷的加浓量通常约为正常喷油量的10%10%30% 30% 。2. 2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2021-10-22汽车电控发动机课件39 1 1作用：给电控燃油喷射系统提供具有一定压力的燃油。作用：给电控燃油喷射系统提供具有一定压力的燃油。2 2类型：类型：（1 1）按安装位置不同分为

57、：）按安装位置不同分为：内置式内置式安装在油箱中，具有噪声小、不易产生气阻、不易泄漏、管路安装简单。安装在油箱中，具有噪声小、不易产生气阻、不易泄漏、管路安装简单。外置式外置式串接在油箱外部的输油管路中，易布置、安装自由大，单噪声大，易产串接在油箱外部的输油管路中，易布置、安装自由大，单噪声大，易产生气阻。生气阻。（2 2）按电动燃油泵的结构不同分为：涡轮式、滚柱式、转子式和侧槽式。）按电动燃油泵的结构不同分为：涡轮式、滚柱式、转子式和侧槽式。3 3电动燃油泵的结构电动燃油泵的结构1 1）涡轮式电动燃油泵）涡轮式电动燃油泵 （1 1）结构：主要由燃油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀组成。）结构

58、：主要由燃油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀组成。 2. 3 汽油机燃油供给系统的结构及工作原理汽油机燃油供给系统的结构及工作原理2.3.1 电动燃油泵2021-10-22汽车电控发动机课件403 3电动燃油泵的结构电动燃油泵的结构（2 2）原理）原理 油泵电动机通电时，电动机驱动涡轮泵叶片旋转，由于离心力的作用，使油泵电动机通电时，电动机驱动涡轮泵叶片旋转，由于离心力的作用，使叶轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳，将燃油从进油室带往出油室。由于进油室叶轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳，将燃油从进油室带往出油室。由于进油室的燃油不断增多，形成一定的真空度，将燃油从进油口吸入；而出油室燃油的燃油不断增多，形成

59、一定的真空度，将燃油从进油口吸入；而出油室燃油不断增多，燃油压力升高，当达到一定值时，顶开出油阀出油口输出。出油不断增多，燃油压力升高，当达到一定值时，顶开出油阀出油口输出。出油阀在油泵不工作时阻止燃油流回油箱，保持油路中有一定的压力，便于下次阀在油泵不工作时阻止燃油流回油箱，保持油路中有一定的压力，便于下次起动。如图起动。如图2. 3汽油机燃油供给系统的结构及工作原理汽油机燃油供给系统的结构及工作原理2.3.1 电动燃油泵2021-10-22汽车电控发动机课件412 2）滚柱式电动燃油泵）滚柱式电动燃油泵（1 1）结构）结构主要由燃油泵电动机、滚柱式燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。主要由燃油泵

60、电动机、滚柱式燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。（2 2）原理）原理 当转子旋转时，位于转子槽内的滚柱在离心力的作用下，紧压在泵体内表当转子旋转时，位于转子槽内的滚柱在离心力的作用下，紧压在泵体内表面上，对周围起密封作用，在相邻两个滚柱之间形成工作腔。在燃油泵运转过面上，对周围起密封作用，在相邻两个滚柱之间形成工作腔。在燃油泵运转过程中，工作腔转过出油口后，其容积不断增大，形成一定的真空度程中，工作腔转过出油口后，其容积不断增大，形成一定的真空度, ,当转到与进当转到与进油口连通时，将燃油吸入；而吸满燃油的工作腔转过进油口后，容积不断减小，油口连通时，将燃油吸入；而吸满燃油的工作腔转过进油口后，容