电子控制燃油喷射系统

1、电子控制燃油喷射系统第1页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第一章 汽车电子技术概述一、汽车电子技术发展简介 50年代：汽车上最初采用的电子仪器是收音机； 60年代：交流发电机、电压调节器、点火装置电子化、IC调节器、IC点火装置； 德国波许（Bosch)公司研制出D型电子燃油喷射系统、L型电子燃油喷射系统； 70年代：电子控制点火系统、模拟计算机（计算最佳点火时刻、化油器空燃比反馈等） 近年来，车用电子装置越来越多，如：驾驶辅助装置、通信、娱乐装置等。第2页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四二、现代汽车电控技术的应用（一）、由单独控制到集中控制 1、单

2、独控制 采用模拟电路的ECU（电子控制单元），单独对汽车某一系统进行控制。 2、集中控制 采用数字电路及大规模集成电路，微机处理速度提高，存储容量增加，控制功能大大增加，并有各种备用功能，很多传感器可通用，使控制功能集中到一个ECU上，形成集中控制系统。第3页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四（二）、集中控制系统的应用 1、发动机控制 （1）、电控燃油喷射（EFI） 喷油量、喷油定时、燃料停供、燃油泵 （2）、电控点火装置（ESA） 点火时刻、通电时间、爆震防止 （3）、怠速控制（ISC) （4）、排放控制 EGR废气再循环、开环与闭环控制等第4页，共63页，2022年，5

3、月20日，20点6分，星期四 （5）、进气控制 （6）、增压控制 （7）、警告提示 （8）、自我诊断 （9）、备用功能及失效保护2、传动系控制 （1）、自动变速器 （2）、防滑差速器与加速防滑装置 （3）、旁引力控制 第5页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四3、行驶、制动转向系控制 （1）、电控制动防抱死装置 （2）、电控悬架装置 （3）、电控定速/加速/怠速控制 （4）、动力转向车速感应稳定系统4、安全保证及仪表警报 （1）、电子仪表 （2）、雷达防撞装置 （3）、安全气囊 （4）、防盗装置 第6页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四 （5）、安全带 （

4、6）、照明系统监测5、电源系统 （1）、发电机电压调节 （2）、过压保护6、舒适性 （1）、空调系统 （2）、门窗自动开启 （3）、座椅调节 （4）、门锁控制第7页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四7、通讯娱乐 （1）、汽车音响系统 （2）、汽车通讯系统 上述各系统，既独立执行相应功能，相互间又交换大量信息，如：转速、负荷、车速等，是一个十分复杂的综合控制系统。第8页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第二章 电控汽油喷射系统概况一、汽油喷射的基本概念 用喷油器将一定压力和数量的汽油喷入进气道或气缸内，其目的是提高汽油雾化质量，改进燃烧，改善汽油发动机的性

5、能。二、汽油喷射的优点 1、点火方面； 2、工作状态方面； 3、进气道设计方面； 4、提高燃烧效率方面； 5、混合气均匀性； 6、汽油喷射系统与传统化油器式发动机比较。第9页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四三、喷射系统的基本类型及特点（一）、按控制原理分 1、机械控制式燃油喷射系统（K 型） 2、机电混合控制系统（KE型） 3、电子控制式汽油喷射系统（EFI） （1）、开环控制 （2）、闭环控制（二）、按喷油器的布置分 1、单点式汽油喷射系统（SPI) 2、多点式汽油喷射系统（MPI) （1）缸内喷射 （2）进气道内喷射第10页，共63页，2022年，5月20日，20点6

6、分，星期四（三）、按喷油器工作的时间分 1、连续喷射 2、间隙喷射 （1）、异步喷射 （2）、同步喷射 顺序喷射、同时喷射、分组喷射（四）、按进气量的测量方式分 1、直接测量 2、间接测量 （1）、绝对压力测量法 （2）、节气门开度测量法第11页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四四、电子控制汽油喷射系统的组成1、空气供给系统2、燃油供给系统3、点火系统4、电控系统第12页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第三章 电控汽油喷射系统主要元件结构及其工作原理第一节 空气供给系统功能：为发动机提供其正常燃烧必需的空气量，并通过电控单元对进气量进行测量和控制。空气

7、滤清器空气流量计节气门进气岐管气缸附加空气阀第13页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四空气供给系统图第14页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四一、空气流量计量两种方法：间接测量、直接测量1、进气压力传感器 结构：见下 组成：真空室、可变电阻片、集成放大电路、硅片、 滤清器 工作原理：压力变化引起电压变化第15页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四2、空气流量计（1）、翼板式空气流量计组成：翼板、回位弹簧、电位器位置：滤清器之后节气门总成之前工作原理：气流推动翼板产生偏转，与翼板同轴电位器发生电压变化第16页，共63页，2022年，5月2

8、0日，20点6分，星期四（2）、卡门涡旋式空气流量计特点：电测直接测定工作原理： 涡旋发生频率与空气流速成正比，与涡旋发生管直径成反比。第17页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四（3）热线式空气流量计特点：计量精确。工作原理： 空气流量大小对热线的冷却作用不同。实际中的三种使用方法第18页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四3、进气温度传感器作用：ECU需要根据进气温度值对空气量进行修正和计算，才能获得较高的控制精度。位置：通常在空气滤清器或进气总管内。L型则安装在空气流量计内。工作原理：进气温度变化使热敏电阻值发生变化引起电压降。第19页，共63页，20

9、22年，5月20日，20点6分，星期四二、进气总管和进气歧管1、设计时应考虑因素 最大限度的控制和利用进气流的脉动。2、设计目的 既可获得较大充气量，又能满足各缸均匀性要求。3、分类第20页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四三、节气门总成1、组成2、位置3、作用4、怠速空气量的供给第21页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四5、节气门位置传感器（1）、开关型（2）、线性可变电阻型第22页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四6、辅助空气阀（1）、作用（2）、双金属片式辅助空气阀结构和工作原理第23页，共63页，2022年，5月20日，20点

10、6分，星期四（3）、蜡式附加空气阀第24页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第二节 燃油供给系统燃油路线： 油箱 电动燃油泵 输油管道 滤清器 喷油器 冷启动阀门 燃油分配管 油箱 压力调节器第25页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第26页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四一、电动燃油泵1、要求：在发动机的各种工况供给比发动机的最大喷油量还要多的燃油量。2、作用3、分类4、安装方式：内装、外装5、滚柱式电动燃油泵 （1）、组成 （2）、工作原理 （3）、安全阀 （4）、单向阀 （5）、压力缓冲器 （6）、缺点第27页，共63页，20

11、22年，5月20日，20点6分，星期四6、涡轮式电动燃油泵 （1）、组成 （2）、工作原理 （3）、优点第28页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四二、汽油滤清器1、作用2、结构3、优点三、燃油分配管1、作用2、目的3、位置第29页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第30页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四四、喷油器及其驱动与控制（一）、作用（二）、要求（三）、喷油器的种类 1、按用途分：多点喷射MPI用、单点喷射SPI用 2、按结构特点分：上部供油方式、下部供油方式 3、按喷嘴形状分：轴针式、孔式 4、按驱动线圈阻值分：高电阻式、低电

12、阻式（四）、多点喷射系统用喷油器第31页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四 1、轴针式喷油器（1）、组成（2）、工作原理（3）、优点2、球阀式喷油器（1）、产生原因（2）、与轴针式比较的区别3、片阀式喷油器（1）、结构特点（2）、工作原理第32页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四（五）、冷起动喷油器1、作用2、工作条件3、结构与工作原理4、控制（1）、冷起动定时开关控制（2）、ECU与定时开关协同控制（3）、ECU控制第33页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四五、压力调节器1、作用：保持喷油压力与喷油环境压力的差值一定。2、位置3、结

13、构4、工作原理（1）、绝对压力式（2）、相对压力式第34页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第三节 控制系统一、组成（一）、信号输入装置 1、空气流量计 2、压力传感器 3、节气门位置传感器 4、进气温度传感器 5、发动机转速与曲轴位置传感器（1）、电磁式传感器结构与工作原理第35页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四（2）、霍尔式传感器 1、 霍尔效应 2、位置 3、结构 4、工作原理 5、优点 第36页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四（3）、光电式曲轴位置传感器 组成 工作原理 位置 特点第37页，共63页，2022年，5月20日

14、，20点6分，星期四6、水温传感器（1）、作用（2）、工作原理 7、起动与空档起动开关信号（1）、起动信号（STA）（2）、空档起动开关信号(NSW)第38页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四8、车速传感器作用：测量汽车行驶速度。（1）、舌簧开关型（2）、光电耦合型9、空调信号（二）、控制单元（ECU）1、输入信号处理电路2、微处理器3、输出处理回路4、电源回路5、控制程序6、ECU的基本功能（三）、执行器1、作用2、形式第39页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四二、工作过程（燃油喷射控制）喷油正时、喷油量、目标空燃比、基本喷油持续时间（一）、喷油方式和

15、喷油定时1、同时喷射2、分组喷射3、顺序喷射（独立喷射）（二）、喷油时间控制1、同步喷射 （1）、起动喷油控制起动基本喷油时间 进气温度修正 电压修正 实喷时间 喷油信号持续时间第40页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四（2）、起动后的喷油控制 基本喷油持续时间 起动后各工况下喷油量的修正： a、起动后加浓 b、暖机加浓 c、进气温度修正 d、大负荷加浓 e、过渡工况空燃比控制 f、怠速稳定性修正第41页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四（3）、断油控制 减速断油 发动机超速断油 汽车超速行驶断油2、异步喷射（1）、起动喷油控制（2）、加速喷油控制第42

16、页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第四章 点火控制一、点火系的功能 依据发动机做功顺序适时向各缸提供强烈的高压火花，保证点火时刻和火花强度。二、点火系的基本工作原理三、点火系的分类1、按有无断电器触点 有触点电子点火系（半导体辅助点火系）、无触点电子点火系2、按有无分电器 有分电器电子点火系、无分电器电子点火系（微机控制）3、按点火信号产生的方式不同 磁感应式、光电式、霍尔效应式第43页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第44页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第一节 点火提前角控制一、点火提前角及其影响因素1、最佳点火提前角2、影

17、响点火提前角的因素（1）、发动机转速（2）、进气岐管绝对压力（3）、辛烷值（4）、其他因素3、点火提前角与废气中污染物含量的关系第45页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四二、点火提前系统的组成1、传感器：2、执行器：点火控制器3、控制单元：ECU三、控制方式 点火正时信号、初始点火提前角1、初始点火提前角2、点火提前角的计算 实际角=初始角+基本角+修正角（延迟角）第46页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四3、点火提前角的控制（1）、起动期间的控制（2）、起动后的控制A、基本点火提前角： a、正常工况 b、怠速工况B、点火提前角的修正 a、暖机修正 b、

18、过热修正 c、怠速稳定性的修正 d、最大和最小提前角的控制第47页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四4、点火提前角的控制方法（1）、点火控制方式I（2）、点火控制方式II（3）、点火控制方式III第48页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第二节 通电时间控制一、要求 使初级电流达到饱和。二、修正三、注意： 1、高能点火线圈 2、恒流控制电路第49页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第三节 爆震控制爆震：由于燃烧室末端混合气在没有正常燃烧之前自燃，使压力迅速上升，火焰传播速度大大加快。一、爆震控制的方法1、控制过程2、控制方法3、爆震控

19、制处理时间二、爆震传感器1、功用2、类型（1）、共振型爆震传感器（2）、非共振型（3）、火花塞座金属垫型第50页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第51页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第五章 辅助控制第一节 怠速控制(ISC)怠速控制：实质是对发动机怠速是充气量的控制。方法：调节空气通路面积以控制空气流量。一、怠速控制系统的组成1、传感器2、执行器3、ECU二、怠速控制原理1、基本原理2、怠速控制执行机构(1)、节气门直动式(2)、旁通空气式：步进电机型、旋转电磁阀型、占空比控制型第52页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第53页

20、，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四三、怠速控制过程1、步进电机型（1）、起动初始位置的设定（2）、起动控制（3）、暖机控制（4）、反馈控制（5）、发动机转速变化预控制（6）、电器负载增大时控制（7）、学习控制第54页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四2、旋转电磁阀型3、占空比型4、开关型第55页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第二节 排气净化与排放控制排放污染的主要来源：排气管废气、曲轴箱窜气和燃油蒸气。排气管废气主要有害物：CO、HC、NOx、SO2、PbO2等。排放净化：机内净化、机外净化。一、机内净化1、强制曲轴箱通风（1）、原理（2）、PVC阀2、废气再循环系统（EGR）（1）、原理（2）、形式第56页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四第57页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四3、燃油蒸发排放系统（EVAP）第58页，共63页，2022年，5月20日，20点6分，星期四4、进气加温装置（用于单点喷射系统）二、机外净化1、空气喷射装置（二次喷射）2、三元催化转换器（1）、原理：开环控制、闭环控制（2）、氧传感