第二章 汽油机电控系统概述1课件

1、第第2 2章章汽油机电控概述汽油机电控概述电控系统的基本组成及控制功能电控系统的基本组成及控制功能电控汽油喷射系统的分类电控汽油喷射系统的分类电控汽油喷射系统的优点电控汽油喷射系统的优点任何一种电子控制系统，其主要组成都可分为信信号输入装置号输入装置、电子控制单元（电子控制单元（ECU）和执行元件执行元件三部分。信号输入装置信号输入装置（各种传感器）（各种传感器）电子控制单元电子控制单元(ECU)执行元件执行元件电控系统的基本组成电控系统的基本组成传感器执行器ECU2.1.12.1.1汽油机电控系统的构成：汽油机电控系统的构成：2.12.1汽油机电控系统及控制功能汽油机电控系统及控制功能 信号

2、输入装置信号输入装置：各种传感器，用于采集控制系统所需的信息，并将其转换成电信号通过线路输送给ECU。 常用的传感器有：空气流量计、进气管绝对压力传感器、节气门位置传感器、凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器、车速传感器、爆燃传感器、起动开关、空调开关、档位开关、制动灯开关等。电子控制单元（电子控制单元（ECU）：给传感器提供参考电压，接受传感器或其他装置输入的电信号，并对所接受的信号进行存储、计算和分析处理，根据计算和分析的结果向执行元件发出指令。执行元件执行元件：受ECU控制，具体执行某项控制功能的装置。 常用的执行元件有：喷油器、点火器、怠速控制阀、EGR阀

3、、炭罐电磁阀、油泵继电器、节气门控制电机、二次空气喷射阀、仪表显示器等。 电子燃油喷射系统（EFI） 功用：根据进气量确定基本喷油量，再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器等）信号等对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气，从而提高发动机的动力性、经济性和排放性。 电控点火系统（ESA）功用：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过程，以实现提高发动机动力性、经济性和降低排放污染的目的。2.1.2.2.1.2.汽油机电控系统的主要控制功能：汽油机电控系统的主要控制

4、功能： 怠速控制系统（ISC） 功用：是在发动机怠速工况下，根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等，通过怠速控制阀对发动机的进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转。 排放控制系统功用：主要是对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。排放控制的项目主要包括：废气再循环（EGR）控制，活性炭罐电磁阀控制，氧传感器和空燃比闭环控制，二次空气喷射控制等。 进气控制系统 功用：主要是根据发动机转速和负荷的变化，对发动机的进气进行控制，以提高发动机的充气效率，从而改善发动机动力性。 增压控制系统功用：是对发动机进气增压装置的工作进行控制。在装有废气涡轮增压装置的汽车上，ECU

5、根据检测到的进气管压力，对增加装置进行控制，从而控制增压装置对进气增压的强度。 自诊断与报警系统 功用：用来提示驾驶员发动机有故障；同时，系统将故障信息以设定的数码（故障码）形式储存在存储器中，以便帮助维修人员确定故障类型和范围 。2.22.2电控汽油喷射系统的分类电控汽油喷射系统的分类2.2.12.2.1、按喷油器的布置分类、按喷油器的布置分类1 1、多点喷射（、多点喷射（MPIMPI）每个汽缸设一个喷油器，可保证各缸混和气的均匀和空燃比的一致每个汽缸设一个喷油器，可保证各缸混和气的均匀和空燃比的一致性。缸内喷射；进气管喷射（缸外喷射）性。缸内喷射；进气管喷射（缸外喷射）2 2、单点喷射（、

6、单点喷射（SPISPI）将燃油喷射在节气门的前方，燃油喷入后随空气流入进气歧管内，将燃油喷射在节气门的前方，燃油喷入后随空气流入进气歧管内，再进入气缸。（节气门体喷射再进入气缸。（节气门体喷射TBI,TBI,中央喷射中央喷射CFICFI）, ,结构简单，工结构简单，工作可靠，对发动机本身改动量小，成本低，安装性好作可靠，对发动机本身改动量小，成本低，安装性好2.2.22.2.2按喷油器喷射方式分类按喷油器喷射方式分类(1)(1)、连续喷射、连续喷射特点：喷油器在发动机整个工作过程中不间断喷油，不考虑各缸特点：喷油器在发动机整个工作过程中不间断喷油，不考虑各缸工作顺序和喷油时刻，控制简单。工作顺

7、序和喷油时刻，控制简单。 应用：缸外喷射，机械式汽油喷射系统应用：缸外喷射，机械式汽油喷射系统 (2) (2) 、间歇喷射、间歇喷射 特点：喷射不连续，每次喷射有固定的喷射持续期和间歇期，特点：喷射不连续，每次喷射有固定的喷射持续期和间歇期，喷油持续期长短控制了喷油量的大小。喷油持续期长短控制了喷油量的大小。 同步喷射：喷油器的开启时间与发动机各缸工作循环间保持一同步喷射：喷油器的开启时间与发动机各缸工作循环间保持一定的相对关系。定的相对关系。 异步喷射：喷油器的开启时间与发动机各缸工作循环间没有固异步喷射：喷油器的开启时间与发动机各缸工作循环间没有固定的相对关系。定的相对关系。同步喷射分类：

8、同步喷射分类：A A、同时喷射、同时喷射所有喷油器并联，同时喷油。两次喷完一个循环的供油量。所有喷油器并联，同时喷油。两次喷完一个循环的供油量。不需对各缸工作情况进行判断，因此喷油器结构简单，驱动回路通不需对各缸工作情况进行判断，因此喷油器结构简单，驱动回路通用性好。只用于缸外喷射。用性好。只用于缸外喷射。进气进气 压缩压缩 作功作功 排气排气排气排气 进气进气 压缩压缩 作功作功作功作功 排气排气 进气进气 压缩压缩压缩压缩 作功作功 排气排气 进气进气1 13 34 42 21801803603605405407207200 0喷油喷油喷油喷油B B、分组喷射、分组喷射将气缸分为两组或三组

9、，所需燃油一次喷完。将气缸分为两组或三组，所需燃油一次喷完。进气进气 压缩压缩 作功作功 排气排气排气排气 进气进气 压缩压缩 作功作功作功作功 排气排气 进气进气 压缩压缩压缩压缩 作功作功 排气排气 进气进气1 13 34 42 21801803603605405400 0喷油喷油喷油喷油C C、顺序喷射、顺序喷射按各缸的进气顺序间歇喷油。各缸喷油器相对独立，可根据各缸每按各缸的进气顺序间歇喷油。各缸喷油器相对独立，可根据各缸每次燃烧所需的燃油量为各缸设定一个最佳喷油量和喷油时间，因次燃烧所需的燃油量为各缸设定一个最佳喷油量和喷油时间，因此可采用更稀薄的混和气，获得更佳的经济性和排放性。此

10、可采用更稀薄的混和气，获得更佳的经济性和排放性。但系统结构复杂。但系统结构复杂。进气进气 压缩压缩 作功作功 排气排气排气排气 进气进气 压缩压缩 作功作功作功作功 排气排气 进气进气 压缩压缩压缩压缩 作功作功 排气排气 进气进气1 13 34 42 21801803603605405400 0喷油喷油喷油喷油2.2.32.2.3按控制原理分类：按控制原理分类：(1).(1).机械控制式汽油喷射系统（机械控制式汽油喷射系统（K, KEK, KE）气流感知板通过机械机构气流感知板通过机械机构控制供油管路油压，从而控制供油管路油压，从而控制汽油喷射量控制汽油喷射量连续喷射连续喷射机电混合控制系统

11、机电混合控制系统(2).(2).电控汽油喷射系统（电控汽油喷射系统（EFIEFI）特点：喷油器由电磁线圈驱动，喷油量和时机完全由电控单元控制特点：喷油器由电磁线圈驱动，喷油量和时机完全由电控单元控制1 1）据控制功能分：）据控制功能分：单一电控汽油喷射系统；发动机集中管理系统单一电控汽油喷射系统；发动机集中管理系统 2.2.4.2.2.4.按进气量的测量方式分类按进气量的测量方式分类(1)(1)间接测量方式（通过其他参数的测量值推算出空气流量）间接测量方式（通过其他参数的测量值推算出空气流量）节气门开度测量方式：又称为节流节气门开度测量方式：又称为节流- -速度方式。这种方式是根速度方式。这种

12、方式是根据用节气门传感器测量的节气门开度和发动机转速推算出吸据用节气门传感器测量的节气门开度和发动机转速推算出吸入空气量并计算燃料量。入空气量并计算燃料量。 单点汽油喷射系统常采用这种方式（废气再循环发动机无法使单点汽油喷射系统常采用这种方式（废气再循环发动机无法使用）。用）。绝对压力测量方式绝对压力测量方式 又称为速度又称为速度- -密度方式。根据用压力传感器测量的进气管内的密度方式。根据用压力传感器测量的进气管内的绝对压力和发动机转速，推算出进气流量，从而确定燃油喷射绝对压力和发动机转速，推算出进气流量，从而确定燃油喷射射量。由于进气管中的压力波功，这种方式的测量精度稍差射量。由于进气管中

13、的压力波功，这种方式的测量精度稍差 采用间接测量方式的汽油喷射系统结构简单，进气阻力小，但采用间接测量方式的汽油喷射系统结构简单，进气阻力小，但是测量精度低，受外界条件影响大，需要对大气压力和进气温是测量精度低，受外界条件影响大，需要对大气压力和进气温度进行修正。度进行修正。(1)(1)直接测量方式（通过空气流量计直接测量单位时间内发动机吸直接测量方式（通过空气流量计直接测量单位时间内发动机吸入的空气量，后据发动机转速计算每一循环的空气量，从而计算入的空气量，后据发动机转速计算每一循环的空气量，从而计算出循环基本喷射量）出循环基本喷射量）体积流量方式：采用翼板式或卡门涡流式空气流量计测量进入气

14、体积流量方式：采用翼板式或卡门涡流式空气流量计测量进入气缸的气体体积流量，电控单元根据测出的空气体积和发动机转速缸的气体体积流量，电控单元根据测出的空气体积和发动机转速计算每一循环的进气空气体积流量，并进行大气压力和温度修正，计算每一循环的进气空气体积流量，并进行大气压力和温度修正，再计算出该循环基本喷油量。再计算出该循环基本喷油量。质量流量方式质量流量方式采用热线式或热膜式空气流量计直接测量单位时间内进入气缸的采用热线式或热膜式空气流量计直接测量单位时间内进入气缸的空气质量流量，电控单元根据测出的空气质量和发动机转速计算空气质量流量，电控单元根据测出的空气质量和发动机转速计算每一循环的进气空气质量流量，再计算出该循环基本喷油量。每一循环的进气空气质量流量，再计算出该循环基本喷油量。测量精度高，反应速度快。无需进行大气压力和温度修正。测量精度高，反应速度快。无需进行大气压力和温度修正。2.32.3电控汽油喷射的主要优点电控汽油喷射的主要优点(1)没有喉管，进气阻力小，充气量增加，提高功率。没有喉管，进气阻力小，充气量增加，提高功率。(2)各种工况下所需混和气空燃比计算精确，提高经济性和动力各种工况下所需混和气空燃比计算精确，提高经济性和动力性。性。(3)多点喷射能保证各缸混和气浓度相同，且采用较稀的混和气，多点喷射能保证各缸混和气浓度相同，且采用较稀的混