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第七章发动机电子控制系统新第七章发动机电子控制系统新1优选第七章发动机电子控制系统新优选第七章发动机电子控制系统新2二、汽油喷射系统的分类(1)按喷油器安装位置·单点喷射(SPI)也称节气门体喷射(TBI)·多点喷射(MPI)
二、汽油喷射系统的分类3(2)按喷射时序·同时喷射所有喷油器同时喷油·分组喷射两个喷油器同时喷油·顺序喷射按各缸进气行程的顺序轮流喷射(2)按喷射时序4(3)按喷油方式·连续喷射多用于机械式或机电结合式汽油喷射系统,喷油量大小不取决于喷油器。·间歇喷射广泛应用于现代电控汽油喷射系统,喷油量大小取决于喷油器喷油阀开启时间。(3)按喷油方式5(4)按喷射部位·缸内喷射汽油直接喷射入气缸内(目前应用少),需要较高喷射压力(约3~5MPa),喷油器结构和布置比较复杂。·缸外喷射将喷油器安装在进气管或歧管上,喷射压力低(约0.20~0.35MPa)(4)按喷射部位6(5)按控制装置·机械式汽油喷射系统汽油的计量是通过机械方式实现的。如Bosch公司KJetronic系统。·机电结合式汽油喷射系统汽油的计量是通过机械和电液方式实现的。如Bosch公司KEJetronic系统·电控式汽油喷射系统汽油的计量是通过电控单元和电磁喷油器实现的。如Bosch公司Motronic系统(5)按控制装置7(6)按空气量检测方式·直接测量式(压力型)将歧管绝对压力和转速信号输送到ECU计算出进气量。如Bosch公司DJetronic系统·间接测量式(流量型)用空气流量计测量进气量。如Bosch公司LJetronic系统(6)按空气量检测方式8二、汽油发动机电控系统的基本组成及功用
1.空气供给系统
空气的流量由通道中的节气门来控制(节气门由油门踏板操作)。踩下油门踏板时,节气门打开,进入的空气量多。怠速时,节气门关闭,空气由旁通道通过。
二、汽油发动机电控系统的基本组成及功用1.空气供给系统空9第七章发动机电子控制系统课件101、在各种工况下,可自动获得最佳的点火提前角,使发动机的动力性、经济性、排放性及稳定性均处于最佳。与油泵开关控制式相比,ECU控制式的主要区别在于开路继电器线圈L1的接地端由发动机ECU(电子控制单元)控制。(2)发动机ECU直接控制式·必须保证通电时间才能使初级电流达到饱和4.汽油压力脉动减振器无分电器点火系统类型有5、丰田汽车微机控制点火系统再根据水温、进气温度、氧、爆震等四个传感器输入的信息,ECU对主喷油量进行必要的修正,确定出实际喷油量。3、微机控制点火系统的分类·节气门直动式怠速进气控制是在汽油泵控制电路中,增设一个电阻(降压电阻)和汽油泵控制继电器(或称电阻器旁路继电器)。系统(SANTANA2000GSi)控制信号主要是Ne信号和STA信号节气门位置传感器
8.(4)采用双级泵的结构型式水温传感器水温信号;2、电控系统
电子控制系统的功用是根据各种传感器的信号,由计算机进行综合分析和处理,通过执行装置控制喷油量等,使发动机具有最佳性能。
1、在各种工况下,可自动获得最佳的点火提前角,使发动机的动力113.汽油供给系统
汽油由汽油泵从油箱中泵出,经过汽油过滤器,除去杂质及水分后,再送至汽油脉动减振器。这样具有一定压力的汽油流至供油总管,再经各供油歧管送至各缸喷油器。
3.汽油供给系统汽油由汽油泵从油箱中泵出,经过汽油过滤器,12第二节主要元件构造和工作原理
1、电动汽油泵的结构及工作原理功用:是从油箱中吸入汽油,将油压提高到规定值,然后通过供给系统送到喷油器。
滚柱式电动汽油泵涡轮式电动汽油泵转子式和叶片式电动汽油泵
电动汽油泵的构造
第二节主要元件构造和工作原理1、电动汽油泵的结构及工作13滚柱式电动汽油泵装有滚柱的转子与泵体间偏心安装。转子凹槽内的滚柱在旋转惯性力的作用下紧压在泵体内表面上。相邻两滚柱与泵体内表面形成一个油腔。在转子转动过程中,油腔的容积不断发生变化,在转向进油腔时容积增大,吸入汽油;在转向出油腔时,容积减小,压力升高并泵出汽油。
滚柱式电动汽油泵装有滚柱的转子与泵体间偏心安装。转子凹槽内的14涡轮式电动汽油泵汽油泵部分主要由一个或两个叶轮、外壳和泵盖组成。当叶轮旋转时,叶轮边缘的叶片把汽油从进油口压向出油口。特点是供油压力的脉动小,供油系统中不需要设置减振器,易于小型化,适合装在油箱内,简化供油系统管路,降低噪声。由于它输送率低,故主要用于低压且输送量大的场合。涡轮式电动汽油泵汽油泵部分主要由一个或两个叶轮、外壳和泵盖组15(1)改进滚柱滚道的廓线(2)改进涡轮泵叶片设计(3)采用特殊的阻尼装置(4)采用双级泵的结构型式
电动汽油泵的性能改善(1)改进滚柱滚道的廓线电动汽油泵的性能改善16·全电脑控制冷起动喷油1.电控点火系统的主要优点5、丰田汽车微机控制点火系统单独点火方式取消了公共的点火线圈,每一个缸都配置一个有各自独立的点火线圈,直接安装到火花塞的上方。2)起动后点火提前角的控制空调器开关空调信号;最后再根据霍尔传感器检测到的曲轴转角信号,ECU确定出最佳喷油和点火时刻并指令喷油器喷油、火花塞跳火。3、微机控制点火系统的分类发动机温度较低时,加速时的喷油时间相对较长.喷油器采用同时喷射,简化了ECU程序结构。D型系统由燃油供给系统、空气供给系统和电子控制三个子系统构成。汽油泵部分主要由一个或两个叶轮、外壳和泵盖组成。(2)发动机ECU直接控制式二、汽油喷射系统的分类系统工作时,电子控制器根据传感器输入的发动机工作信息,经过计算、处理、判断,输出控制信号到点火器,适时的控制点火器中功率三极管导通和截止,进而控制初级电流的通断,达到点火的目的。当点火开关和热限时开关接通后,磁化线圈被励磁产生磁场,将阀门吸离阀座,汽油就通过旋流式喷嘴,喷散成细油雾,进入节气门后的进气管道内,以加浓混合气。2)、具有转速控制的汽油泵控制电路喷油脉宽=基本喷油脉宽×喷油修正系数十电压修正值2、汽油压力调节器的构造和工作原理(143)
汽油压力调节器的主要功用是:使系统油压(即供油总管内油压)与进气歧管压力之差保持常数,一般为250kPa。这样,从喷油器喷出的汽油量便唯一地取定于喷油器的开启时间。
·全电脑控制冷起动喷油2、汽油压力调节器的构造和工作原理(1173.汽油过滤器
3.汽油过滤器184.汽油压力脉动减振器
当喷油器喷射汽油时,在输送管道内会产生汽油压力脉动,汽油压力脉动减振器是使汽油压力脉动衰减,以减弱汽油输送管道中的压力脉动传递,降低噪声。
4.汽油压力脉动减振器当喷油器喷射汽油时,在输送管道内会产195、电磁喷油器
5、电磁喷油器
201.密封圈
2.轴针3.针阀
4.衔铁5.回位弹簧6.电磁线圈
7.进油管接头8.滤网1.密封圈21对于单点电控汽油喷射系统而言,它是将一只或两只电磁喷油器、压力调节器和传感器等安装在节气门体上,其总成被称之谓中央喷射单元对于单点电控汽油喷射系统而言,它是将一只或两只电磁喷油器、压226、冷起动喷油器和热限时开关
在低温下发动机冷起动时,吸入的混合气中有一部分汽油冷凝,为了补偿这部份汽油的损失,必须在冷起动时附加地喷入一定量的汽油。上世纪九十年代中期以前的电控系统,这部分附加的喷油量是由冷起喷油器喷入进气管的。冷起动喷油器的开启持续时间取决于发动机的温度,由热限时开关控制。随着电子技术的发展,现代发动机通常采用增加喷油脉冲宽度来补偿。
6、冷起动喷油器和热限时开关在低温下发动机冷起动时,吸入的23冷起喷油器是一个电磁阀,装在充满压力油的阀体内腔中的阀门是一个衔铁,它被弹簧紧压在阀座上,阀门上还绕有磁化线圈。当点火开关和热限时开关接通后,磁化线圈被励磁产生磁场,将阀门吸离阀座,汽油就通过旋流式喷嘴,喷散成细油雾,进入节气门后的进气管道内,以加浓混合气。
冷起喷油器是一个电磁阀,装在充满压力油的阀体内腔中的阀门是一243、微机控制点火系统的分类发动机分配管由铸铝制成。②平常行驶的基本点火提前角喷油器采用同时喷射,简化了ECU程序结构。系统工作时,电子控制器根据传感器输入的发动机工作信息,经过计算、处理、判断,输出控制信号到点火器,适时的控制点火器中功率三极管导通和截止,进而控制初级电流的通断,达到点火的目的。随着电子技术的发展,现代发动机通常采用增加喷油脉冲宽度来补偿。(2)
无分火头、分电器盖和高压线等处的漏电现象,能保持电火花强度稳定;同时点火方式是点火线圈每产生一次高压,都使成对的两个缸火花塞跳火。起动时的喷油脉宽通常不采用根据进气量(或进气压力)和发动机转速计算确定,这与起动机起动后的控制不同。热限时开关控制:热限时开关是一种通过感受发动机冷却水温度,以控制冷起动喷油器动作的一种电热式开关。·必须保证通电时间才能使初级电流达到饱和·热时间开关控制冷起动喷油系统工作时,电子控制器根据传感器输入的发动机工作信息,经过计算、处理、判断,输出控制信号到点火器,适时的控制点火器中功率三极管导通和截止,进而控制初级电流的通断,达到点火的目的。如Bosch公司Motronic系统节气门位置传感器
11.由分电器将点火线圈高压电按发火顺序依次传给各缸火花塞,只有一个点火线圈电子控制单元
17.(2)发动机超速断油4.电控点火系统的控制热限时开关控制:热限时开关是一种通过感受发动机冷却水温度,以控制冷起动喷油器动作的一种电热式开关。热限时开关由电热线圈和双金属片等组成,当双金属片受热至一定程度时,触点即张开,即发动机在热状态下起动时,热限时开关处于断开状态,冷起动喷油器不喷油。而在低温起动时,触点闭合,冷起动喷油器附加喷油,同时电热线圈加热,双金属片受热变形也将使触点张开,冷起动喷油器停止喷油。(a)冷起动
(b)起动后1、2.电热线圈3.热限时开关
4.冷起动喷油器5.点火开关3、微机控制点火系统的分类热限时开关控制:热限时开关是一种通257、汽油分配管总成汽油分配管总成安装在上部进气通风系统的下面。发动机分配管由铸铝制成。汽油分配管包括喷油器的内装管接头、供油管和压力调节器。汽油分配管总成用螺栓固定安装在进气歧管下部的四个固定座上。汽油分配管与喷油器相连接,并向喷油器分配汽油。
7、汽油分配管总成汽油分配管总成安装在上部进气通风系统的下面26第三节
电控汽油喷射系统
一、汽油泵控制1)、汽油泵开关控制的汽油泵控制电路
第三节电控汽油喷射系统一、汽油泵控制272)、ECU控制的汽油泵控制电路
与油泵开关控制式相比,ECU控制式的主要区别在于开路继电器线圈L1的接地端由发动机ECU(电子控制单元)控制。当发动机ECU接收到分电器传来的发动机转速信号(Ne信号)后,ECU内的三极管导通,于是电流流经线圈L1,开路继电器保持闭合,油泵连续工作。2)、ECU控制的汽油泵控制电路与油泵开关控制式相比,EC282)、具有转速控制的汽油泵控制电路
(1)电阻器式电阻式汽油泵转速控制电路。是在汽油泵控制电路中,增设一个电阻(降压电阻)和汽油泵控制继电器(或称电阻器旁路继电器)。发动机工作时,ECU根据发动机转速和负荷,对汽油泵控制继电器进行控制,汽油泵控制继电器则控制电阻是否串入在汽油泵控制电路中,以此控制汽油泵电机上的不同电压,进而实现汽油泵转速变化。
2)、具有转速控制的汽油泵控制电路(1)电阻器式29(2)发动机ECU直接控制式随着发动机功率的增大,汽油泵的泵油量也必然增大,因而导致汽油泵消耗的电功率和汽油泵的噪声都比较大。为了尽可能减少电能的消耗和噪声污染,近年来研制成功一种发动机ECU直接控制式,由发动机ECU直接控制汽油泵的工作电压(2)发动机ECU直接控制式30二、喷油器控制
发动机工作时,ECU根据有关信号,经运算判断后输出控制信号,控制大功率三极管导通与截止。当大功率管导通时,即接通喷油器电磁线圈电路,产生电磁吸力。当电磁力超国针阀弹簧力和油压力的合力时,磁心被吸动,针阀随之离开阀座,即阀门打开,喷油器开始喷油。当大功率三极管截止时,则喷油器电磁线圈电路被切断,电磁力消失,当针阀弹簧力超过衰减的电磁力时,弹簧力又使针阀返回到阀座上,使阀门关闭,喷油器停止喷油。二、喷油器控制发动机工作时,ECU根据有关信号,经运算判断31喷油器的驱动方式分为电流驱动与电压驱动两种方式。电流驱动只适用于低阻喷油器,电压驱动既可用于低阻喷油器,又可用于高阻喷袖器。
喷油器的驱动方式分为电流驱动与电压驱动两种方式。电流驱动只适32ECU与限时开关协同控制电路中。单独使用限时开关控制时,冷起动喷油器喷油范围如阴影部分A所示,它决定的是基本喷油量。为改善发动机冷机起动性能,起动更迅速,热机混合气浓度过渡更平缓,在一些车上不但设限时开关控制基本喷油量,还由ECU根据冷却液温度传感器监测到的冷却液温度对冷起动喷油量进行修正。图中阴影B即表示用ECU控制冷起动喷油器喷油的范围。ECU与限时开关协同控制电路中。单独使用限时开关控制时,冷起333、喷油量的控制喷油器的基本控制电路
3、喷油量的控制喷油器的基本控制电路34(1)起动工况起动时的喷油脉宽通常不采用根据进气量(或进气压力)和发动机转速计算确定,这与起动机起动后的控制不同。在发动机起动时,转速波动大,无论D型系统中的进气压力传感器还是L型系统中的空气流量计,都不能精确地确定进气量,进而影响合适的喷油脉宽的确定。因此,在起动时,ECU根据当时的发动机冷却液温度,由存储器中的冷却液温度—喷油时间图找出相应的喷油脉宽图,然后用进气温度和蓄电池电压等参数进行修正,得到起动时的喷油脉宽。(1)起动工况35(2)起动后喷油控制发动机转速超过预定值时,ECU确定的喷油脉宽信号满足下式:
喷油脉宽=基本喷油脉宽×喷油修正系数十电压修正值(2)起动后喷油控制361.断油控制(1)减速断油
(2)发动机超速断油
(3)汽车超速行驶断油
2.加速喷油控制
为保证发动机有良好的加速性能,电脑使喷油器在加速时额外地喷射部分汽油。电脑根据如下信号作出加速喷油量修正:1)节气门位置传感器信号。当节气门开度迅速增大时,电脑在正常喷油脉冲之间又额外地输出一个喷油脉冲信号,使喷油器多喷一次油。2)冷却水温传感器信号。发动机温度较低时,加速时的喷油时间相对较长.
(3)其它情况的喷油控制方式1.断油控制(3)其它情况的喷油控制方式37第四节典型电控汽油喷射系统
第四节典型电控汽油喷射系统38(一)电子控制汽油喷射系统简称EFI(ElectronicFuelInjectionSystem),是用电子控制器控制执行机构—喷油器,在合适的时刻供给发动机所需要的汽油量。当发动机运转时,ECU接收多种传感器送来的信息,对这些信息进行处理,并根据专门程序对发动机在各种工况下所需的汽油量进行计算,然后向喷油器发出指令,使喷油器在合适的时刻将汽油直接喷射到发动机的燃烧室,或喷入进气管,与空气混合后进入发动机的气缸。(一)电子控制汽油喷射系统简称EFI(Electronic39(二)电子控制汽油喷射系统的优点1.提高了发动机的输出功率和转矩。电控汽油喷射系统对进气系统进行了较大的改进设计,取消了喉管,减小了进气阻力,提高了充气效率,在供油量相同的情况下,进一步提高了燃烧效率,使发动机的输出功率和转矩得以提高。2.降低了汽油消耗。它具有各种各样的精确修正功能和高精度的空燃比控制性能,能提供各种工况下最适当的空燃比,且汽油是以一定压力下喷射的,其混合气雾化好,各缸供油均匀,汽油利用率提高,降低了汽油消耗。(二)电子控制汽油喷射系统的优点403.减少了排放污染。它采用了闭环控制空燃比,燃烧效率提高,燃烧完全,又采用了废气再循环和三元催化转化等措施,进一步降低了发动机排放污染。4.改善了使用性能。以ECU为控制中心的电子控制系统,使车辆在加、减速和低温起动的过渡过程中,空燃比响应速度快,反应灵敏,发动机的使用性能得到提高。
3.减少了排放污染。它采用了闭环控制空燃比,燃烧效率提高,燃411.Bosch公司DJetronic系统(奔驰280SE丰田CROWN等·进气压力传感器测量进气量·补充空气阀和怠速调节螺钉控制怠速进气(早期电控系统采用,后采用怠速控制阀)·热时间开关控制冷起动喷油·有分电器的电控点火系统1.Bosch公司DJetronic系统42D型系统是根据发动机进气管的压力和发动机转速的变化推算出吸入的空气量,并计算出所需要的燃油量。“D”是德文“压力”的第一个字母。D型汽油喷射系统也称为压力型或速度密度型汽油喷射系统。D型系统由燃油供给系统、空气供给系统和电子控制三个子系统构成。D型系统是根据发动机进气管的压力和发动机转速的变化推算出吸入431.汽油箱
2.电动汽油泵
3.汽油滤清器
4.发动机温度传感器
5.热时间开关
6.喷油器
7.进气管压力传感器
8.补充空气阀
9.冷起动喷嘴10.节气门位置传感器
11.进气温度传感器
12.燃油压力调节器
13.蓄电池14.分电器
15.电控单元1.汽油箱
2.电动汽油泵
3.汽油滤清器
4.发动机44汽油分配管包括喷油器的内装管接头、供油管和压力调节器。系统(SANTANA2000GSi)·缸外喷射将喷油器安装在进气管或歧管上,喷射压力低(约0.节气门位置传感器
11.喷油脉宽=基本喷油脉宽×喷油修正系数十电压修正值·存储在ECU的ROM中,根据转速和负荷查表选出最佳点火提前角发动机分配管由铸铝制成。冷起动喷油器的开启持续时间取决于发动机的温度,由热限时开关控制。ECU存储着发动机点火提前角脉谱图及喷油脉谱图再根据水温、进气温度、氧、爆震等四个传感器输入的信息,ECU对主喷油量进行必要的修正,确定出实际喷油量。5、丰田汽车微机控制点火系统为保证发动机有良好的加速性能,电脑使喷油器在加速时额外地喷射部分汽油。为改善发动机冷机起动性能,起动更迅速,热机混合气浓度过渡更平缓,在一些车上不但设限时开关控制基本喷油量,还由ECU根据冷却液温度传感器监测到的冷却液温度对冷起动喷油量进行修正。进气管压力传感器
8.最后再根据霍尔传感器检测到的曲轴转角信号,ECU确定出最佳喷油和点火时刻并指令喷油器喷油、火花塞跳火。丰田微机控制点火系统,其主要作用是控制点火提前角,称为ESA系统,该系统框图见图。在转子转动过程中,油腔的容积不断发生变化,在转向进油腔时容积增大,吸入汽油;3.Bosch公司HL-Jetronic系统(空气流量计测量进气量在发动机起动时,转速波动大,无论D型系统中的进气压力传感器还是L型系统中的空气流量计,都不能精确地确定进气量,进而影响合适的喷油脉宽的确定。1)起动时点火提前角的控制2.Bosch公司L-Jetronic系统(·空气流量计测量进气量·补充空气阀和怠速调节螺钉控制怠速进气(早期电控系统采用,后采用怠速控制阀)·热时间开关控制冷起动喷油·有分电器的电控点火系统汽油分配管包括喷油器的内装管接头、供油管和压力调节器。2.B45L型系统也是由汽油供给、空气供给和ECU三个子系统组成。汽油系统油路构成与D型系统类似,只是汽油压力调节器采用了相对压力控制,即将压力控制在比进气歧管压力高196~294kPa间的某个值,这样,喷射更精确。喷油器采用同时喷射,简化了ECU程序结构。为了防止大量混合气积聚在进气歧管中,L型系统采用半油量喷射,第一次在一缸上止点时喷油,以后隔360℃喷油一次。喷油信号是在ECU接收到三个点火脉冲(六缸)或两个点火脉冲(四缸)后产生一个控制信号。L型系统也是由汽油供给、空气供给和ECU三个子系统组成。461.氧传感器
2.火花塞
3.喷油器
4.燃油压力调节器
5.怠速调整螺钉
6.速旁通道
7.空气流量传感器(热丝式)
8.空气进入
9.燃油箱
10.燃油泵
1l.燃油滤清器
12.怠速辅助空气通道
13.怠速调节电磁阀
14.燃油泵电动机连接导线
15.节气门位置传感器
16.电子控制单元
17.发动机冷却液温度传感器1.氧传感器
2.火花塞
3.喷油器
4.燃油压力调节47·用热线风速计代替了L型的机械式空气流量计,控制空然比的精度提高,动力性经济性更好。·热时间开关控制冷起动喷油·有分电器的电控点火系统3.Bosch公司HL-Jetronic系统(空气流量计测量进气量·用热线风速计代替了L型的机械式空气流量计,控制空然比的精度48L型传感器有叶板式空气流量传感器或卡尔曼涡流式空气流量传感器,通过计量进入气缸的空气体积量,并将该物理量转变为电信号送至ECU,ECU计算与该体积空气相适应的喷油量。BOSCH公司将该类型称为LJetronic型电控汽油喷射系统。LH型传感器是热线式或热膜式空气流量传感器,直接测量进入气缸的空气质量,并将其转换为电信号送至ECU,ECU控制与之相适应的喷油量,保证空燃比最佳。L型传感器有叶板式空气流量传感器或卡尔曼涡流式空气流量传感49第七章发动机电子控制系统课件50第七章发动机电子控制系统课件514.Bosch公司Motronic
系统(SANTANA2000GSi)·热膜式空气流量计测量进气量·无分电器电控点火系统·节气门直动式怠速进气控制·全电脑控制冷起动喷油4.Bosch公司Motronic52驾驶员通过节气门控制进气量,节气门位置传感器检测节气门开度的信息传给电控单元(ECU),由电控单元综合诸因素调整喷油量,使混合气最佳。发动机工作时,节气门位置传感器检测驾驶员控制的节气门开度,进气压力传感器检测进入气缸的空气量,这两个信号作为燃油喷射的主要信息输入EC,由ECU计算出喷油量。再根据水温、进气温度、氧、爆震等四个传感器输入的信息,ECU对主喷油量进行必要的修正,确定出实际喷油量。最后再根据霍尔传感器检测到的曲轴转角信号,ECU确定出最佳喷油和点火时刻并指令喷油器喷油、火花塞跳火。
驾驶员通过节气门控制进气量,节气门位置传感器检测节气门开度的53第七章发动机电子控制系统课件54ECU存储着发动机点火提前角脉谱图及喷油脉谱图ECU存储着发动机点火提前角脉谱图及喷油脉谱图55第七章发动机电子控制系统课件56第七章发动机电子控制系统课件57K型系统主要由汽油供给和汽油配剂两部分组成。是在汽油泵控制电路中,增设一个电阻(降压电阻)和汽油泵控制继电器(或称电阻器旁路继电器)。如Bosch公司KJetronic系统。燃油压力调节器
5.同时点火方式是点火线圈每产生一次高压,都使成对的两个缸火花塞跳火。空气流量计(绝对压力传感器)进气量信号;(3)汽车超速行驶断油蓄电池电池电压信号;D型系统由燃油供给系统、空气供给系统和电子控制三个子系统构成。一般将点火时刻固定在设定的初始点火提前角(随发动机而异,丰田TCCS系统为10°,日产ECCS系统为16°)ECU存储着发动机点火提前角脉谱图及喷油脉谱图发动机分配管由铸铝制成。2)、具有转速控制的汽油泵控制电路为改善发动机冷机起动性能,起动更迅速,热机混合气浓度过渡更平缓,在一些车上不但设限时开关控制基本喷油量,还由ECU根据冷却液温度传感器监测到的冷却液温度对冷起动喷油量进行修正。控制信号主要是Ne信号和STA信号汽油系统油路构成与D型系统类似,只是汽油压力调节器采用了相对压力控制,即将压力控制在比进气歧管压力高196~294kPa间的某个值,这样,喷射更精确。转子凹槽内的滚柱在旋转惯性力的作用下紧压在泵体内表面上。这样,从喷油器喷出的汽油量便唯一地取定于喷油器的开启时间。·补充空气阀和怠速调节螺钉控制怠速进气(早期电控系统采用,后采用怠速控制阀)为改善发动机冷机起动性能,起动更迅速,热机混合气浓度过渡更平缓,在一些车上不但设限时开关控制基本喷油量,还由ECU根据冷却液温度传感器监测到的冷却液温度对冷起动喷油量进行修正。空气流量计(绝对压力传感器)进气量信号;5、K型汽油喷射系统K型系统是一种机械控制的汽油喷射系统(K是德文“Kontinuerlich”的第一个字母,含义是连续喷射)。K型系统主要由汽油供给和汽油配剂两部分组成。并且为了修正各种不同工况,K型系统还设有冷起动、暖车调节器、怠速稳定调节器和全负荷加浓器等。K型系统主要由汽油供给和汽油配剂两部分组成。5、K型汽油喷射581.油器2.冷起动喷油器3.燃油计量槽4.柱塞5.压差阀6.压力调节器
7.暖机控制装置8.油箱9.燃油泵10.蓄压器11.热限时开关12.空气阀
13.空气计量板
14.空气
15.空气计量器16.汽油滤清器1.油器2.冷起动喷油器3.燃油计量槽4.柱塞5.压596、KE型汽油喷射系统KE型系统是一种机电混合汽油喷射系统,它是在K型系统的基础上增设了电子控制单元(ECU),以提高控制精度和对工况的适应性。KE型系统的ECU可根据发动机水温、节气门位置等检测传感器信号作为输入信息,计算出控制电流大小,控制电一液式系统压力调节器的输出压力,达到控制混合气浓度的目的。KE型系统的常用传感器有节气门开度、发动机转速、发动机温度、进气压力及氧传感器等。控制电路一般采用模拟电路。6、KE型汽油喷射系统601.汽油箱
2.电控单元
3.电动汽油泵
4.汽油滤清器
5.蓄压器
6.发动机温度传感器
7.节气门位置传感器
8.热时间开关
9.喷油器
10.冷起动喷嘴
11.补充空气阀
12.空气计量器
13.燃油分配器
14.电—液油压调节器
15.系统油压调节器1.汽油箱
2.电控单元
3.电动汽油泵
4.汽油滤清61第四节微机控制的点火系
由点火线圈和微机控制装置产生的点火信号,将电源的低压电变成高压电。它还可以进一步取消分电器,由微机系统直接进行高压电的分配,是现代最新型的无分电器点火系。
第四节微机控制的点火系
由点火线圈和微机控制装置产生的621.电控点火系统的主要优点1、在各种工况下,可自动获得最佳的点火提前角,使发动机的动力性、经济性、排放性及稳定性均处于最佳。2、在整个工作过程中,均可对点火线圈初级电路的通电时间和电流进行控制,不仅提高了点火的可靠性,而且可有效地减少电能消耗,防止点火线圈烧损。3、采用爆燃控制功能后,可使点火提前角控制在爆燃的临界状态,以此获得最佳的燃烧过程。1.电控点火系统的主要优点1、在各种工况下,可自动获得最佳的632、微机控制点火系统组成:主要由传感器、电子控制器、点火器、点火线圈等组成。
2、微机控制点火系统组成:641)传感器及传递信号
传感器是监测发动机各种运行工况信息的装置。主要传感器有
曲轴位置传感器曲轴转角(发动机转速)信号、活塞位置(上止点)信号;
空气流量计(绝对压力传感器)进气量信号;
水温传感器水温信号;
氧传感器空燃比浓稀信号;
节气门位置传感器节气门开闭或全开、全闭、加速信号;
车速传感器车速信号;
空档开关变速器空档信号;
点火开关点火开关接通及起动信号;
空调器开关空调信号;
蓄电池电池电压信号;
进气温度传感器进气温度信号;
爆震传感器爆震信号。
1)传感器及传递信号
传感器是监测发动机各种运行工况信息652)电子控制器(电控单元ECU)
电子控制器的作用是根据发动机各传感器的输入信息及内存数据,进行运算、处理、判断,然后输出指令(信号),控制执行器的动作,达到快速、准确控制发动机的工作目的。
电子控制器的基本构成见图443,它包括输入回路、输出回路、A/D转换器、微型计算机以及电源电路、备用电路等。
2)电子控制器(电控单元ECU)
电子控制器的作用是根据663)点火器
点火器的作用是根据电子控制器输出的指令(信号),通过内部大功率管的导通与截止,控制初级电流的通断完成点火工作。有些还具有恒流控制、闭合角控制、气缸判别、点火监视等功能。
3、微机控制点火系统的分类
1)非直接点火系统
该系统仍然保留分电器,点火线圈产生的高压电是经过分电器中的配电器进行分配的,即由分火头和分电器盖组成的配电器,依照点火顺序适时地将高压电分配至各气缸,使各缸火花塞依次点火。
3)点火器
点火器的作用是根据电子控制器输出的指令(信号67有分电器电控点火系统由分电器将点火线圈高压电按发火顺序依次传给各缸火花塞,只有一个点火线圈有分电器电控点火系统68②平常行驶的基本点火提前角2)爆震时点火提前角的控制·机电结合式汽油喷射系统汽油的计量是通过机械和电液方式实现的。系统工作时,电子控制器根据传感器输入的发动机工作信息,经过计算、处理、判断,输出控制信号到点火器,适时的控制点火器中功率三极管导通和截止,进而控制初级电流的通断,达到点火的目的。2.Bosch公司L-Jetronic系统(·空气流量计测量进气量是在汽油泵控制电路中,增设一个电阻(降压电阻)和汽油泵控制继电器(或称电阻器旁路继电器)。D型系统是根据发动机进气管的压力和发动机转速的变化推算出吸入的空气量,并计算出所需要的燃油量。车速传感器车速信号;D型系统由燃油供给系统、空气供给系统和电子控制三个子系统构成。(3)汽车超速行驶断油空气流量计(绝对压力传感器)进气量信号;无分电器同时点火方式控制系统汽油泵部分主要由一个或两个叶轮、外壳和泵盖组成。节气门位置传感器
11.喷油脉宽=基本喷油脉宽×喷油修正系数十电压修正值·全电脑控制冷起动喷油当叶轮旋转时,叶轮边缘的叶片把汽油从进油口压向出油口。无分电器点火系统类型有2)直接点火系系统(无分电器点火系统)
直接点火系统取消了分电器,该系统中点火线圈上的高压线直接与火花塞相连,工作时,点火线圈产生的高压电直接送至各火花塞,由微机根据各传感器输入的信息,依照发动机的点火顺序,适时的控制各缸火花塞点火。②平常行驶的基本点火提前角2)直接点火系系统(无分电器点火69无分电器电子点火系相对于有分电器的电子点火系,具有以下优点(1)
由于无机械传动,减少了分火头与旁电极这一中间跳火间隙的能量损耗及由此产生的射频干扰;(2)
无分火头、分电器盖和高压线等处的漏电现象,能保持电火花强度稳定;(3)
无分电器传动机构的机械磨损带来点火时刻的变化,提高了点火时刻的控制精度。(4)由于无分电器,也使发动机各部件的布置更容易、更合理。无分电器电子点火系相对于有分电器的电子点火系,具有以下优点70无分电器点火系统类型有无分电器点火系统根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同,分为单独点火方式和同时点火方式。(1)单独点火方式单独点火方式取消了公共的点火线圈,每一个缸都配置一个有各自独立的点火线圈,直接安装到火花塞的上方。但由于不需要高压线,点火能量损耗更小。高压部分被安装在汽缸盖的金属罩内被屏蔽,点火系对无线电的干扰进一步大幅降低。无分电器点火系统类型有71
无分电器单独点火方式控制系统1.点火线圈
2.火花塞
3.点火器
4.ECU
5.传感器信号无分电器单独点火方式控制系统72(2)同时点火方式同时点火方式是点火线圈每产生一次高压,都使成对的两个缸火花塞跳火。这里成对的两个缸,通常称为同步缸,即两个缸的活塞同时到达上止点位置,但一个缸为压缩行程的上止点,另一个缸为排气行程的上止点。因此,两个缸的同时点火,有一个为有效点火,有一个为无效点火。由于无效的点火缸处于排气行程,缸内气体的温度较高而压力较低,废气中导电离子较多,火花塞电极间的击穿电压很低,所以对有效点火缸火花塞的点火电压和跳火放电的能量影响很小。(2)同时点火方式73
无分电器同时点火方式控制系统无分电器同时点火方式控制系统744.电控点火系统的控制(1)点火提前角控制1)起动时点火提前角的控制起动过程中,转速变化大且低,进气管绝对压力传感器信号或空气流量计信号不稳定,ECU无法正确计算点火提前角。一般将点火时刻固定在设定的初始点火提前角(随发动机而异,丰田TCCS系统为10°,日产ECCS系统为16°)控制信号主要是Ne信号和STA信号4.电控点火系统的控制(1)点火提前角控制752)起动后点火提前角的控制丰田TCCS系统实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角日产ECCS系统实际点火提前角=基本点火提前角×点火提前角修正系数2)起动后点火提前角的控制763)基本点火提前角①怠速的基本点火提前角控制信号IDL信号、Ne信号、A/C信号3)基本点火提前角77②平常行驶的基本点火提前角·存储在ECU的ROM中,根据转速和负荷查表选出最佳点火提前角·丰田TCCS系统②平常行驶的基本点火提前角78本田ECCS系统本田ECCS系统79(2)通电时间控制·通电时间:初级电路接通的时间·次级电压最大值与初级电路断开电流成正比,而断开电流与通电时间长短有关。·必须保证通电时间才能使初级电流达到饱和·通电时间过长,点火线圈又会发热并使电能消耗增大通电时间控制模型(2)通电时间控制通电时间控制模型80(3)爆震控制1)爆震识别电路(3)爆震控制812)爆震时点火提前角的控制2)爆震时点火提前角的控制825、丰田汽车微机控制点火系统
丰田汽车发动机微机控制系统,常称为TCCS系统,如图,该系统除控制点火外,还对燃油喷射、怠速、自动变速等进行控制,此外还具有故障保险、设备功能以及自诊断功能等。
丰田微机控制点火系统,其主要作用是控制点火提前角,称为ESA系统,该系统框图见图。系统工作时,电子控制器根据传感器输入的发动机工作信息,经过计算、处理、判断,输出控制信号到点火器,适时的控制点火器中功率三极管导通和截止,进而控制初级电流的通断,达到点火的目的。该系统为非直接点火系统,保留了分电器中的配电器,点火线圈产生的高压电,经配电器送至各缸火花塞。
5、丰田汽车微机控制点火系统
83第七章发动机电子控制系统新第七章发动机电子控制系统新84优选第七章发动机电子控制系统新优选第七章发动机电子控制系统新85二、汽油喷射系统的分类(1)按喷油器安装位置·单点喷射(SPI)也称节气门体喷射(TBI)·多点喷射(MPI)
二、汽油喷射系统的分类86(2)按喷射时序·同时喷射所有喷油器同时喷油·分组喷射两个喷油器同时喷油·顺序喷射按各缸进气行程的顺序轮流喷射(2)按喷射时序87(3)按喷油方式·连续喷射多用于机械式或机电结合式汽油喷射系统,喷油量大小不取决于喷油器。·间歇喷射广泛应用于现代电控汽油喷射系统,喷油量大小取决于喷油器喷油阀开启时间。(3)按喷油方式88(4)按喷射部位·缸内喷射汽油直接喷射入气缸内(目前应用少),需要较高喷射压力(约3~5MPa),喷油器结构和布置比较复杂。·缸外喷射将喷油器安装在进气管或歧管上,喷射压力低(约0.20~0.35MPa)(4)按喷射部位89(5)按控制装置·机械式汽油喷射系统汽油的计量是通过机械方式实现的。如Bosch公司KJetronic系统。·机电结合式汽油喷射系统汽油的计量是通过机械和电液方式实现的。如Bosch公司KEJetronic系统·电控式汽油喷射系统汽油的计量是通过电控单元和电磁喷油器实现的。如Bosch公司Motronic系统(5)按控制装置90(6)按空气量检测方式·直接测量式(压力型)将歧管绝对压力和转速信号输送到ECU计算出进气量。如Bosch公司DJetronic系统·间接测量式(流量型)用空气流量计测量进气量。如Bosch公司LJetronic系统(6)按空气量检测方式91二、汽油发动机电控系统的基本组成及功用
1.空气供给系统
空气的流量由通道中的节气门来控制(节气门由油门踏板操作)。踩下油门踏板时,节气门打开,进入的空气量多。怠速时,节气门关闭,空气由旁通道通过。
二、汽油发动机电控系统的基本组成及功用1.空气供给系统空92第七章发动机电子控制系统课件931、在各种工况下,可自动获得最佳的点火提前角,使发动机的动力性、经济性、排放性及稳定性均处于最佳。与油泵开关控制式相比,ECU控制式的主要区别在于开路继电器线圈L1的接地端由发动机ECU(电子控制单元)控制。(2)发动机ECU直接控制式·必须保证通电时间才能使初级电流达到饱和4.汽油压力脉动减振器无分电器点火系统类型有5、丰田汽车微机控制点火系统再根据水温、进气温度、氧、爆震等四个传感器输入的信息,ECU对主喷油量进行必要的修正,确定出实际喷油量。3、微机控制点火系统的分类·节气门直动式怠速进气控制是在汽油泵控制电路中,增设一个电阻(降压电阻)和汽油泵控制继电器(或称电阻器旁路继电器)。系统(SANTANA2000GSi)控制信号主要是Ne信号和STA信号节气门位置传感器
8.(4)采用双级泵的结构型式水温传感器水温信号;2、电控系统
电子控制系统的功用是根据各种传感器的信号,由计算机进行综合分析和处理,通过执行装置控制喷油量等,使发动机具有最佳性能。
1、在各种工况下,可自动获得最佳的点火提前角,使发动机的动力943.汽油供给系统
汽油由汽油泵从油箱中泵出,经过汽油过滤器,除去杂质及水分后,再送至汽油脉动减振器。这样具有一定压力的汽油流至供油总管,再经各供油歧管送至各缸喷油器。
3.汽油供给系统汽油由汽油泵从油箱中泵出,经过汽油过滤器,95第二节主要元件构造和工作原理
1、电动汽油泵的结构及工作原理功用:是从油箱中吸入汽油,将油压提高到规定值,然后通过供给系统送到喷油器。
滚柱式电动汽油泵涡轮式电动汽油泵转子式和叶片式电动汽油泵
电动汽油泵的构造
第二节主要元件构造和工作原理1、电动汽油泵的结构及工作96滚柱式电动汽油泵装有滚柱的转子与泵体间偏心安装。转子凹槽内的滚柱在旋转惯性力的作用下紧压在泵体内表面上。相邻两滚柱与泵体内表面形成一个油腔。在转子转动过程中,油腔的容积不断发生变化,在转向进油腔时容积增大,吸入汽油;在转向出油腔时,容积减小,压力升高并泵出汽油。
滚柱式电动汽油泵装有滚柱的转子与泵体间偏心安装。转子凹槽内的97涡轮式电动汽油泵汽油泵部分主要由一个或两个叶轮、外壳和泵盖组成。当叶轮旋转时,叶轮边缘的叶片把汽油从进油口压向出油口。特点是供油压力的脉动小,供油系统中不需要设置减振器,易于小型化,适合装在油箱内,简化供油系统管路,降低噪声。由于它输送率低,故主要用于低压且输送量大的场合。涡轮式电动汽油泵汽油泵部分主要由一个或两个叶轮、外壳和泵盖组98(1)改进滚柱滚道的廓线(2)改进涡轮泵叶片设计(3)采用特殊的阻尼装置(4)采用双级泵的结构型式
电动汽油泵的性能改善(1)改进滚柱滚道的廓线电动汽油泵的性能改善99·全电脑控制冷起动喷油1.电控点火系统的主要优点5、丰田汽车微机控制点火系统单独点火方式取消了公共的点火线圈,每一个缸都配置一个有各自独立的点火线圈,直接安装到火花塞的上方。2)起动后点火提前角的控制空调器开关空调信号;最后再根据霍尔传感器检测到的曲轴转角信号,ECU确定出最佳喷油和点火时刻并指令喷油器喷油、火花塞跳火。3、微机控制点火系统的分类发动机温度较低时,加速时的喷油时间相对较长.喷油器采用同时喷射,简化了ECU程序结构。D型系统由燃油供给系统、空气供给系统和电子控制三个子系统构成。汽油泵部分主要由一个或两个叶轮、外壳和泵盖组成。(2)发动机ECU直接控制式二、汽油喷射系统的分类系统工作时,电子控制器根据传感器输入的发动机工作信息,经过计算、处理、判断,输出控制信号到点火器,适时的控制点火器中功率三极管导通和截止,进而控制初级电流的通断,达到点火的目的。当点火开关和热限时开关接通后,磁化线圈被励磁产生磁场,将阀门吸离阀座,汽油就通过旋流式喷嘴,喷散成细油雾,进入节气门后的进气管道内,以加浓混合气。2)、具有转速控制的汽油泵控制电路喷油脉宽=基本喷油脉宽×喷油修正系数十电压修正值2、汽油压力调节器的构造和工作原理(143)
汽油压力调节器的主要功用是:使系统油压(即供油总管内油压)与进气歧管压力之差保持常数,一般为250kPa。这样,从喷油器喷出的汽油量便唯一地取定于喷油器的开启时间。
·全电脑控制冷起动喷油2、汽油压力调节器的构造和工作原理(11003.汽油过滤器
3.汽油过滤器1014.汽油压力脉动减振器
当喷油器喷射汽油时,在输送管道内会产生汽油压力脉动,汽油压力脉动减振器是使汽油压力脉动衰减,以减弱汽油输送管道中的压力脉动传递,降低噪声。
4.汽油压力脉动减振器当喷油器喷射汽油时,在输送管道内会产1025、电磁喷油器
5、电磁喷油器
1031.密封圈
2.轴针3.针阀
4.衔铁5.回位弹簧6.电磁线圈
7.进油管接头8.滤网1.密封圈104对于单点电控汽油喷射系统而言,它是将一只或两只电磁喷油器、压力调节器和传感器等安装在节气门体上,其总成被称之谓中央喷射单元对于单点电控汽油喷射系统而言,它是将一只或两只电磁喷油器、压1056、冷起动喷油器和热限时开关
在低温下发动机冷起动时,吸入的混合气中有一部分汽油冷凝,为了补偿这部份汽油的损失,必须在冷起动时附加地喷入一定量的汽油。上世纪九十年代中期以前的电控系统,这部分附加的喷油量是由冷起喷油器喷入进气管的。冷起动喷油器的开启持续时间取决于发动机的温度,由热限时开关控制。随着电子技术的发展,现代发动机通常采用增加喷油脉冲宽度来补偿。
6、冷起动喷油器和热限时开关在低温下发动机冷起动时,吸入的106冷起喷油器是一个电磁阀,装在充满压力油的阀体内腔中的阀门是一个衔铁,它被弹簧紧压在阀座上,阀门上还绕有磁化线圈。当点火开关和热限时开关接通后,磁化线圈被励磁产生磁场,将阀门吸离阀座,汽油就通过旋流式喷嘴,喷散成细油雾,进入节气门后的进气管道内,以加浓混合气。
冷起喷油器是一个电磁阀,装在充满压力油的阀体内腔中的阀门是一1073、微机控制点火系统的分类发动机分配管由铸铝制成。②平常行驶的基本点火提前角喷油器采用同时喷射,简化了ECU程序结构。系统工作时,电子控制器根据传感器输入的发动机工作信息,经过计算、处理、判断,输出控制信号到点火器,适时的控制点火器中功率三极管导通和截止,进而控制初级电流的通断,达到点火的目的。随着电子技术的发展,现代发动机通常采用增加喷油脉冲宽度来补偿。(2)
无分火头、分电器盖和高压线等处的漏电现象,能保持电火花强度稳定;同时点火方式是点火线圈每产生一次高压,都使成对的两个缸火花塞跳火。起动时的喷油脉宽通常不采用根据进气量(或进气压力)和发动机转速计算确定,这与起动机起动后的控制不同。热限时开关控制:热限时开关是一种通过感受发动机冷却水温度,以控制冷起动喷油器动作的一种电热式开关。·必须保证通电时间才能使初级电流达到饱和·热时间开关控制冷起动喷油系统工作时,电子控制器根据传感器输入的发动机工作信息,经过计算、处理、判断,输出控制信号到点火器,适时的控制点火器中功率三极管导通和截止,进而控制初级电流的通断,达到点火的目的。如Bosch公司Motronic系统节气门位置传感器
11.由分电器将点火线圈高压电按发火顺序依次传给各缸火花塞,只有一个点火线圈电子控制单元
17.(2)发动机超速断油4.电控点火系统的控制热限时开关控制:热限时开关是一种通过感受发动机冷却水温度,以控制冷起动喷油器动作的一种电热式开关。热限时开关由电热线圈和双金属片等组成,当双金属片受热至一定程度时,触点即张开,即发动机在热状态下起动时,热限时开关处于断开状态,冷起动喷油器不喷油。而在低温起动时,触点闭合,冷起动喷油器附加喷油,同时电热线圈加热,双金属片受热变形也将使触点张开,冷起动喷油器停止喷油。(a)冷起动
(b)起动后1、2.电热线圈3.热限时开关
4.冷起动喷油器5.点火开关3、微机控制点火系统的分类热限时开关控制:热限时开关是一种通1087、汽油分配管总成汽油分配管总成安装在上部进气通风系统的下面。发动机分配管由铸铝制成。汽油分配管包括喷油器的内装管接头、供油管和压力调节器。汽油分配管总成用螺栓固定安装在进气歧管下部的四个固定座上。汽油分配管与喷油器相连接,并向喷油器分配汽油。
7、汽油分配管总成汽油分配管总成安装在上部进气通风系统的下面109第三节
电控汽油喷射系统
一、汽油泵控制1)、汽油泵开关控制的汽油泵控制电路
第三节电控汽油喷射系统一、汽油泵控制1102)、ECU控制的汽油泵控制电路
与油泵开关控制式相比,ECU控制式的主要区别在于开路继电器线圈L1的接地端由发动机ECU(电子控制单元)控制。当发动机ECU接收到分电器传来的发动机转速信号(Ne信号)后,ECU内的三极管导通,于是电流流经线圈L1,开路继电器保持闭合,油泵连续工作。2)、ECU控制的汽油泵控制电路与油泵开关控制式相比,EC1112)、具有转速控制的汽油泵控制电路
(1)电阻器式电阻式汽油泵转速控制电路。是在汽油泵控制电路中,增设一个电阻(降压电阻)和汽油泵控制继电器(或称电阻器旁路继电器)。发动机工作时,ECU根据发动机转速和负荷,对汽油泵控制继电器进行控制,汽油泵控制继电器则控制电阻是否串入在汽油泵控制电路中,以此控制汽油泵电机上的不同电压,进而实现汽油泵转速变化。
2)、具有转速控制的汽油泵控制电路(1)电阻器式112(2)发动机ECU直接控制式随着发动机功率的增大,汽油泵的泵油量也必然增大,因而导致汽油泵消耗的电功率和汽油泵的噪声都比较大。为了尽可能减少电能的消耗和噪声污染,近年来研制成功一种发动机ECU直接控制式,由发动机ECU直接控制汽油泵的工作电压(2)发动机ECU直接控制式113二、喷油器控制
发动机工作时,ECU根据有关信号,经运算判断后输出控制信号,控制大功率三极管导通与截止。当大功率管导通时,即接通喷油器电磁线圈电路,产生电磁吸力。当电磁力超国针阀弹簧力和油压力的合力时,磁心被吸动,针阀随之离开阀座,即阀门打开,喷油器开始喷油。当大功率三极管截止时,则喷油器电磁线圈电路被切断,电磁力消失,当针阀弹簧力超过衰减的电磁力时,弹簧力又使针阀返回到阀座上,使阀门关闭,喷油器停止喷油。二、喷油器控制发动机工作时,ECU根据有关信号,经运算判断114喷油器的驱动方式分为电流驱动与电压驱动两种方式。电流驱动只适用于低阻喷油器,电压驱动既可用于低阻喷油器,又可用于高阻喷袖器。
喷油器的驱动方式分为电流驱动与电压驱动两种方式。电流驱动只适115ECU与限时开关协同控制电路中。单独使用限时开关控制时,冷起动喷油器喷油范围如阴影部分A所示,它决定的是基本喷油量。为改善发动机冷机起动性能,起动更迅速,热机混合气浓度过渡更平缓,在一些车上不但设限时开关控制基本喷油量,还由ECU根据冷却液温度传感器监测到的冷却液温度对冷起动喷油量进行修正。图中阴影B即表示用ECU控制冷起动喷油器喷油的范围。ECU与限时开关协同控制电路中。单独使用限时开关控制时,冷起1163、喷油量的控制喷油器的基本控制电路
3、喷油量的控制喷油器的基本控制电路117(1)起动工况起动时的喷油脉宽通常不采用根据进气量(或进气压力)和发动机转速计算确定,这与起动机起动后的控制不同。在发动机起动时,转速波动大,无论D型系统中的进气压力传感器还是L型系统中的空气流量计,都不能精确地确定进气量,进而影响合适的喷油脉宽的确定。因此,在起动时,ECU根据当时的发动机冷却液温度,由存储器中的冷却液温度—喷油时间图找出相应的喷油脉宽图,然后用进气温度和蓄电池电压等参数进行修正,得到起动时的喷油脉宽。(1)起动工况118(2)起动后喷油控制发动机转速超过预定值时,ECU确定的喷油脉宽信号满足下式:
喷油脉宽=基本喷油脉宽×喷油修正系数十电压修正值(2)起动后喷油控制1191.断油控制(1)减速断油
(2)发动机超速断油
(3)汽车超速行驶断油
2.加速喷油控制
为保证发动机有良好的加速性能,电脑使喷油器在加速时额外地喷射部分汽油。电脑根据如下信号作出加速喷油量修正:1)节气门位置传感器信号。当节气门开度迅速增大时,电脑在正常喷油脉冲之间又额外地输出一个喷油脉冲信号,使喷油器多喷一次油。2)冷却水温传感器信号。发动机温度较低时,加速时的喷油时间相对较长.
(3)其它情况的喷油控制方式1.断油控制(3)其它情况的喷油控制方式120第四节典型电控汽油喷射系统
第四节典型电控汽油喷射系统121(一)电子控制汽油喷射系统简称EFI(ElectronicFuelInjectionSystem),是用电子控制器控制执行机构—喷油器,在合适的时刻供给发动机所需要的汽油量。当发动机运转时,ECU接收多种传感器送来的信息,对这些信息进行处理,并根据专门程序对发动机在各种工况下所需的汽油量进行计算,然后向喷油器发出指令,使喷油器在合适的时刻将汽油直接喷射到发动机的燃烧室,或喷入进气管,与空气混合后进入发动机的气缸。(一)电子控制汽油喷射系统简称EFI(Electronic122(二)电子控制汽油喷射系统的优点1.提高了发动机的输出功率和转矩。电控汽油喷射系统对进气系统进行了较大的改进设计,取消了喉管,减小了进气阻力,提高了充气效率,在供油量相同的情况下,进一步提高了燃烧效率,使发动机的输出功率和转矩得以提高。2.降低了汽油消耗。它具有各种各样的精确修正功能和高精度的空燃比控制性能,能提供各种工况下最适当的空燃比,且汽油是以一定压力下喷射的,其混合气雾化好,各缸供油均匀,汽油利用率提高,降低了汽油消耗。(二)电子控制汽油喷射系统的优点1233.减少了排放污染。它采用了闭环控制空燃比,燃烧效率提高,燃烧完全,又采用了废气再循环和三元催化转化等措施,进一步降低了发动机排放污染。4.改善了使用性能。以ECU为控制中心的电子控制系统,使车辆在加、减速和低温起动的过渡过程中,空燃比响应速度快,反应灵敏,发动机的使用性能得到提高。
3.减少了排放污染。它采用了闭环控制空燃比,燃烧效率提高,燃1241.Bosch公司DJetronic系统(奔驰280SE丰田CROWN等·进气压力传感器测量进气量·补充空气阀和怠速调节螺钉控制怠速进气(早期电控系统采用,后采用怠速控制阀)·热时间开关控制冷起动喷油·有分电器的电控点火系统1.Bosch公司DJetronic系统125D型系统是根据发动机进气管的压力和发动机转速的变化推算出吸入的空气量,并计算出所需要的燃油量。“D”是德文“压力”的第一个字母。D型汽油喷射系统也称为压力型或速度密度型汽油喷射系统。D型系统由燃油供给系统、空气供给系统和电子控制三个子系统构成。D型系统是根据发动机进气管的压力和发动机转速的变化推算出吸入1261.汽油箱
2.电动汽油泵
3.汽油滤清器
4.发动机温度传感器
5.热时间开关
6.喷油器
7.进气管压力传感器
8.补充空气阀
9.冷起动喷嘴10.节气门位置传感器
11.进气温度传感器
12.燃油压力调节器
13.蓄电池14.分电器
15.电控单元1.汽油箱
2.电动汽油泵
3.汽油滤清器
4.发动机127汽油分配管包括喷油器的内装管接头、供油管和压力调节器。系统(SANTANA2000GSi)·缸外喷射将喷油器安装在进气管或歧管上,喷射压力低(约0.节气门位置传感器
11.喷油脉宽=基本喷油脉宽×喷油修正系数十电压修正值·存储在ECU的ROM中,根据转速和负荷查表选出最佳点火提前角发动机分配管由铸铝制成。冷起动喷油器的开启持续时间取决于发动机的温度,由热限时开关控制。ECU存储着发动机点火提前角脉谱图及喷油脉谱图再根据水温、进气温度、氧、爆震等四个传感器输入的信息,ECU对主喷油量进行必要的修正,确定出实际喷油量。5、丰田汽车微机控制点火系统为保证发动机有良好的加速性能,电脑使喷油器在加速时额外地喷射部分汽油。为改善发动机冷机起动性能,起动更迅速,热机混合气浓度过渡更平缓,在一些车上不但设限时开关控制基本喷油量,还由ECU根据冷却液温度传感器监测到的冷却液温度对冷起动喷油量进行修正。进气管压力传感器
8.最后再根据霍尔传感器检测到的曲轴转角信号,ECU确定出最佳喷油和点火时刻并指令喷油器喷油、火花塞跳火。丰田微机控制点火系统,其主要作用是控制点火提前角,称为ESA系统,该系统框图见图。在转子转动过程中,油腔的容积不断发生变化,在转向进油腔时容积增大,吸入汽油;3.Bosch公司HL-Jetronic系统(空气流量计测量进气量在发动机起动时,转速波动大,无论D型系统中的进气压力传感器还是L型系统中的空气流量计,都不能精确地确定进气量,进而影响合适的喷油脉宽的确定。1)起动时点火提前角的控制2.Bosch公司L-Jetronic系统(·空气流量计测量进气量·补充空气阀和怠速调节螺钉控制怠速进气(早期电控系统采用,后采用怠速控制阀)·热时间开关控制冷起动喷油·有分电器的电控点火系统汽油分配管包括喷油器的内装管接头、供油管和压力调节器。2.B128L型系统也是由汽油供给、空气供给和ECU三个子系统组成。汽油系统油路构成与D型系统类似,只是汽油压力调节器采用了相对压力控制,即将压力控制在比进气歧管压力高196~294kPa间的某个值,这样,喷射更精确。喷油器采用同时喷射,简化了ECU程序结构。为了防止大量混合气积聚在进气歧管中,L型系统采用半油量喷射,第一次在一缸上止点时喷油,以后隔360℃喷油一次。喷油信号是在ECU接收到三个点火脉冲(六缸)或两个点火脉冲(四缸)后产生一个控制信号。L型系统也是由汽油供给、空气供给和ECU三个子系统组成。1291.氧传感器
2.火花塞
3.喷油器
4.燃油压力调节器
5.怠速调整螺钉
6.速旁通道
7.空气流量传感器(热丝式)
8.空气进入
9.燃油箱
10.燃油泵
1l.燃油滤清器
12.怠速辅助空气通道
13.怠速调节电磁阀
14.燃油泵电动机连接导线
15.节气门位置传感器
16.电子控制单元
17.发动机冷却液温度传感器1.氧传感器
2.火花塞
3.喷油器
4.燃油压力调节130·用热线风速计代替了L型的机械式空气流量计,控制空然比的精度提高,动力性经济性更好。·热时间开关控制冷起动喷油·有分电器的电控点火系统3.Bosch公司HL-Jetronic系统(空气流量计测量进气量·用热线风速计代替了L型的机械式空气流量计,控制空然比的精度131L型传感器有叶板式空气流量传感器或卡尔曼涡流式空气流量传感器,通过计量进入气缸的空气体积量,并将该物理量转变为电信号送至ECU,ECU计算与该体积空气相适应的喷油量。BOSCH公司将该类型称为LJetronic型电控汽油喷射系统。LH型传感器是热线式或热膜式空气流量传感器,直接测量进入气缸的空气质量,并将其转换为电信号送至ECU,ECU控制与之相适应的喷油量,保证空燃比最佳。L型传感器有叶板式空气流量传感器或卡尔曼涡流式空气流量传感132第七章发动机电子控制系统课件133第七章发动机电子控制系统课件1344.Bosch公司Motronic
系统(SANTANA2000GSi)·热膜式空气流量计测量进气量·无分电器电控点火系统·节气门直动式怠速进气控制·全电脑控制冷起动喷油4.Bosch公司Motronic135驾驶员通过节气门控制进气量,节气门位置传感器检测节气门开度的信息传给电控单元(ECU),由电控单元综合诸因素调整喷油量,使混合气最佳。发动机工作时,节气门位置传感器检测驾驶员控制的节气门开度,进气压力传感器检测进入气缸的空气量,这两个信号作为燃油喷射的主要信息输入EC,由ECU计算出喷油量。再根据水温、进气温度、氧、爆震等四个传感器输入的信息,ECU对主喷油量进行必要的修正,确定出实际喷油量。最后再根据霍尔传感器检测到的曲轴转角信号,ECU确定出最佳喷油和点火时刻并指令喷油器喷油、火花塞跳火。
驾驶员通过节气门控制进气量,节气门位置传感器检测节气门开度的136第七章发动机电子控制系统课件137ECU存储着发动机点火提前角脉谱图及喷油脉谱图ECU存储着发动机点火提前角脉谱图及喷油脉谱图138第七章发动机电子控制系统课件139第七章发动机电子控制系统课件140K型系统主要由汽油供给和汽油配剂两部分组成。是在汽油泵控制电路中,增设一个电阻(降压电阻)和汽油泵控制继电器(或称电阻器旁路继电器)。如Bosch公司KJetronic系统。燃油压力调节器
5.同时点火方式是点火线圈每产生一次高压,都使成对的两个缸火花塞跳火。空气流量计(绝对压力传感器)进气量信号;(3)汽车超速行驶断油蓄电池电池电压信号;D型系统由燃油供给系统、空气供给系统和电子控制三个子系统构成。一般将点火时刻固定在设定的初始点火提前角(随发动机而异,丰田TCCS系统为10°,日产ECCS系统为16°)ECU存储着发动机点火提前角脉谱图及喷油脉谱图发动机分配管由铸铝制成。2)、具有转速控制的汽油泵控制电路为改善发动机冷机起动性能,起动更迅速,热机混合气浓度过渡更平缓,在一些车上不但设限时开关控制基本喷油量,还由ECU根据冷却液温度传感器监测到的冷却液温度对冷起动喷油量进行修正。控制信号主要是Ne信号和STA信号汽油系统油路构成与D型系统类似,只是汽油压力调节器采用了相对压力控制,即将压力控制在比进气歧管压力高196~294kPa间的某个值,这样,喷射更精确。转子凹槽内的滚柱在旋转惯性力的作用下紧压在泵体内表面上。这样,从喷油器喷出的汽油量便唯一地取定于喷油器的开启时间。·补充空气阀和怠速调节螺钉控制怠速进气(早期电控系统采用,后采用怠速控制阀)为改善发动机冷机起动性能,起动更迅速,热机混合气浓度过渡更平缓,在一些车上不但设限时开关控制基本喷油量,还由ECU根据冷却液温度传感器监测到的冷却液温度对冷起动喷油量进行修正。空气流量计(绝对压力传感器)进气量信号;5、K型汽油喷射系统K型系统是一种机械控制的汽油喷射系统(K是德文“Kontinuerlich”的第一个字母,含义是连续喷射)。K型系统主要由汽油供给和汽油配剂两部分组成。并且为了修正各种不同工况,K型系统还设有冷起动、暖车调节器、怠速稳定调节器和全负荷加浓器等。K型系统主要由汽油供给和汽油配剂两部分组成。5、K型汽油喷射1411.油器2.冷起动喷油器3.燃油计量槽4.柱塞5.压差阀6.压力调节器
7.暖机控制装置8.油箱9.燃油泵10.蓄压器11.热限时开关12.空气阀
13.空气计量板
14.空气
15.空气计量器16.汽油滤清器1.油器2.冷起动喷油器3.燃油计量槽4.柱塞5.压1426、KE型汽油喷射系统KE型系统是一种机电混合汽油喷射系统,它是在K型系统的基础上增设了电子控制单元(ECU),以提高控制精度和对工况的适应性。KE型系统的ECU可根据发动机水温、节气门位置等检测传感器信号作为输入信息,计算出控制电流大小,控制电一液式系统压力调节器的输出压力,达到控制混合气
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