电控发动机单元四--课件

1、单元四 燃油喷射系统的控制任务一 认知喷油正时的控制电路【任务目标】1掌握喷油正时的控制目的2了解喷油正时的控制方法3熟悉喷油正时的控制电路4掌握喷油正时的控制一、同时喷射控制的控制电路由图4-1中可以看出，所有喷油器均为并联连接。当点火开关置于“ON”位置时，电源“+”极便同时加到四个喷油器电磁线圈的一端。ECU根据发动机转速传感器输送的喷油基准信号，向喷油器发出控制指令，控制大功率晶体管的导通和截止，从而控制各喷油器电磁线圈的电路同时接通和切断，使各缸喷油器同时喷油。通常曲轴每转360，各缸喷油器同时喷油一次。由于在发动机的一个工作循环中各缸同时喷油两次，因此这种喷油方式也称同时双次喷射。

2、两次喷射的汽油，在进气门打开的时一起进入气缸。图4-2所示 为同时喷射控制的喷油正时。由于这种喷射方式是所有各缸喷油器同时喷射，所以喷油正时与发动机进气、压缩、作功、排气的工作循环没有关系。其缺点是由于各缸所有对应的喷油时间不可能最佳，会造成各缸的混合气形成不一样。但这种喷射方式不需要气缸判别信号，且控制电路结构和软件比较简单，因此，目前这种喷射方式仍有一定的应用。图4-1 同时喷射 图4-2 同时喷射控制的喷油正时 二、分组喷射控制的控制电路 分组喷射控制电路如图4-3所示。由图中可以看出，每组中的喷油器为并联，两组喷油器的搭铁回路分别由不同的大功率晶体管控制。一般是四缸发动机分成两组，六缸

3、发动机分成两组或三组。当ECU从发动机转速传感器收到某组喷油器传来的喷射控制信号时，便发出喷油控制指令，控制该组中的大功率晶体管导通从而接通喷油器电磁线圈的电路，喷油器开始喷油、发动机每一工作循环中，各缸喷油器均为喷射一次或两次、一般发动机每转360，只有一组喷油器喷油。图4-4所示为分组喷射控制的喷油正时图4-3分组喷射 图4-4分组喷射控制的喷油正时 三、顺序喷射控制的控制电路顺序喷射也称独立喷射。发动机一个工作循环中，各缸喷油器顺序以此轮流喷油一次。部分北京切诺基发动机就时采用的顺序喷射控制。顺序喷射控制电路如图4-5所示。由图中可以看出，顺序喷射控制各缸喷油器分别由ECU独立进行控制，

4、控制电路数与发动机气缸数相等。在顺序喷射控制中，ECU通过发动机转速传感器的信号，可以确定瞬间活塞在气缸内的具体位置，即哪一缸正在向上止点运动，时压缩行程还是排气行程。当确知某缸在排气行程上止点前一定角度时，便向该缸发出喷油控制指令，与其对应的大功率晶体管导通，接通喷油器电磁线圈的电路，喷油器开始喷油。北京切诺基汽车发动机时刻为排气行程上止点64曲轴转角。喷油顺序为：四缸发动机1342；六缸发动机153624。图4-6所示顺序喷射控制的喷油正时。由于顺序喷射可以在最佳时间喷油，有利于混合气的形成，可提高发动机的动力性和燃油经济性，并降低排放污染，故目前在汽车发动机得到广泛的应用。但是其控制电路

5、结构和软件较复杂。顺序喷射控制即适合进气歧管内喷射，也适用于气缸喷射。图4-5 顺序喷射 图4-6 顺序喷射控制的喷油正时 【思考练习】 1喷油正时的控制目的？2喷油正时的控制方法？任务二喷油量的控制【任务目标】1掌握喷油量的控制的目的2掌握喷油量的控制的方法3了解喷油量的控制原理分析喷油量的控制即喷油器喷射持续时间的控制，其目的是使混合气的空燃比符合发动机燃烧的要求。喷油量的控制实际上时有ECU根据发动机的运转工况及影响因素，输出控制信号进行控制的。ECU控制汽油喷射时间的对策、措施和方法，不同生产厂家是不一样的。现仅就常见的基本控制理论介绍如下。汽油喷射持续时间的控制大致可分为两大类：一是

6、发动机起动后运行时的控制，它是根据发动机吸入的空气质量计算得出的;二是发动机起动时的控制，它不是根据吸入空气质量计算得出的。一、起步时的同步喷油量控制在发动机转速低于规定值或点火开关接通位于STA（起动）档时，喷油时间的确定见左图，ECU根据冷却液传感器信号（THW信号）和冷却液温度喷油时间确定基本喷油时间，如图4-7所示，根据进气温度传感器（THA信号）对喷油时间作修正（延长或缩短）。然后在根据蓄电池电压适当延长喷油时间，以实现喷油量的进一步的修正，即电压修正。 图4-7起步时的同步喷油量控制 二、起动后的同步喷油量的控制 起步后同步喷射时间的计算方法汽油喷射持续时间，是以一个进气行程中填充

7、气缸的空气质量为基准而设计的。一个进气行程中填充气缸的空气质量，ECU可以利用安装在进气管中的空气流量传感器、进气温度传感器及进气压力传感器等输入的信号计算得出。计算实际喷射时间时，要考虑到发动机的动力性、响应性、排气净化及燃油经济型等因素，即按照目标空燃比来决定，目标空燃比的计算公式为：目标燃比（A/F）=Ga/GfGa每个进气行程中填充气缸的空气质量Gf每次燃烧需要的燃油量喷油持续时间 = 基本喷油持续时间喷油修正系数 + 电压修正D型根据发动机转速信号和进气管绝对压力信号确定基本喷油时间；L型根据发动机转速信号和空气流量计信号确定基本喷油时间。同时,还必须根据各种传感器输送来的各种运行工

8、况信息，对基本喷油量时间进行修正。1、与发动机温度有关的燃油修正系数（1）起动后燃油增量的修正系数 （2）暖机时燃油增量修正系数 （3）高温起动时燃油增量的修正系数2、加、减速运转时的燃油修正系数（1）加速时燃油的修正系数（2）减速时燃油的修正系数3、急加速时的异步喷射4、理论空燃比的反馈控制5、学习空燃比控制6、大负荷、高转速时燃油增量的修正7、无效喷射时间8、燃油停供 (1)减速燃油停供 (2)发动机超速断油三、异步喷油量控制即发动机在起动和加速时，采用的与曲轴转角无关的、在正常喷油基础上的额外喷油。亦即在同步喷射的基础上，再加上异步喷射。（1）起动喷油控制 有些电控发动机中，为改善发动机

9、的起动性能，在起动时使混合气加浓。除了一般正常的曲轴转一周喷一次油外，在起动信号STA处于接通状态时，ECE控制喷油器向各缸增加一次喷油。 （2）加速喷油控制 发动机从怠速工况向起步工况过渡时，由于燃油惯性等原因，会出现混合气稀的现象。为改善起步加速性能，在正常喷油基础上，ECE根据怠速触点IDL信号从接通到断开时，增加一次固定喷油持续时间的喷油。 【思考练习】 1燃油停供的分类？任务三 认知电动燃油泵的控制【任务目标】1掌握电动燃油泵控制的目的2了解电动燃油泵控制原理一、电动汽油泵控制电路电动汽油泵的控制包括油泵开关控制和油泵转速控制。在EFI系统中，只有发动机运转时，油泵才工作，即使点火开

10、关接通，发动机没有转动，电动汽油泵也不工作。D型 和L型EFI系统油泵开关控制有所不同，D型EFI系统是由ECU根据发动机的转速信号控制油泵开关；而L型EFI系统，油泵是由装在空气流量计中的油泵开关控制，当发动机转动时，空气经空气流量计吸入，空气流量计的叶片转动，使油泵开关接通。图4-19a所示是采用内部装有电动汽油泵开关触点的空气流量计时、电动汽油泵电源供给电路图。图4-19 电动汽油泵控制电路 a)采用内藏泵触点空气流量计时的电动汽油泵控制电路 b）采用ECU控制方式时的电动汽油泵控制电路1-蓄电池 2-点火线圈开关 3-主继电器 4-断路继电器 5-空气流量计 6-电动汽油泵 7-输入回

11、路 8-后备集成电路 9-分电器发动机起动时，点火开关的起动装置端（ST）接通，继电器内的线圈W2通电，触点闭合，电源向电动汽油泵供电。发动机起动后，吸入的空气使空气流量计的叶片转动，空气流量计内的油泵开关接通，继电器内的线圈W1通电，这时，即使起动装置的端子断开，触点仍呈接通状态。当发动机由于某种原因停止工作时，空气流量计内的电动汽油泵开关断开，线圈W1断电，触点断开，于是电动汽油泵停止工作，燃油停止压送。当采用卡门旋涡式或热线式空气流量计，或者采用速度密度方式时，都是用如图4-19b所示的ECU的晶体管来控制电动汽油泵的供电情况。这时采用输入ECU的发动机转动信号来检测发动机的运转状态。若

12、断开该晶体管，即可停止向电动汽油泵供电。二、具有转速控制的油泵控制电路电动汽油泵转速控制是指发动机在高速、大负荷时电动汽油泵转速高，以增加供油量。发动机在低速、中小负荷时需降低油泵转速，以减少油泵的磨损及不必要的电能消耗。控制电路如图4-20所示，ECU根据发动机转速和负荷控制油泵继电器工作，当发动机转速低、中小负荷时触点B闭合，油泵电路中串入电阻器5使泵转速降低；当大负荷高转速时，ECU发出信号切断油泵控制继电器，A点闭合，使油泵转速升高。 图4-20 电动汽油泵控制电路 a）油泵的转速控制电路示意图 b）具有自保护功能的电动汽油泵控制电路1-点火开关 2-主继电器 3-断路继电器 4-电动汽油泵控制继电器 5-电阻器 6-油泵开关 7-电动汽油泵 8-蓄电池 9-机油压力开关 10-发电机开关 11-油泵继电器图1-39b所示为带有自动保护功能的电动汽油泵控制电路，该电路能在点火开关处于“断开”位时，发动机的机油压力为零或发电机不转动时，电动汽油泵不工作，从而防止汽油喷出而引起火灾。其控制电路的工作过程是：当把点火开关置于“起动”位置（图中的“S”位）时，电动汽油泵继电器工作（此时开关处于“II”位置），接通电动汽油泵电路，电动汽油泵开始泵油，直至发动机被起动为止。当起动发动机后点火开关