第三章 汽车电子控制技术

第三章第一节汽油放射系统概述

第二节空气供应系统

第三节汽油供应系统

第四节电控汽油放射系统第一节汽油放射系统概述一、发动机汽油放射的开展过程

二、汽油发动机电控系统的根本组成及功用

三、电控汽油放射系统分类

四、缸内直喷式汽油机系统

五、电控汽油放射发动机的优点一、发动机汽油放射的开展过程二次大战后，汽油放射技术才逐渐运用汽车发动机。１９５２年，德国Ｄａｉｍｌｅｒ-Ｂｅｎｚ３００L型赛车装用了博世公司(Bosch)消费的第一台机械式汽油放射安装，它采用气动式混合气调理器控制空燃比，向气缸内直接放射。１９５８年，德国Mercedes-Benｚ′２２０S型轿车配备了博世公司和库格菲舍尔(Kugerfischer)公司共同研制和消费的带油量分配器的进气管汽油放射安装。２０世纪６０年代以前，车用汽油放射安装大多数采用机械式柱塞放射泵，其构造和任务原理与柴油机喷油泵非常类似，控制功能也是借助于机械安装实现的，构造复杂，价钱昂贵，因此开展缓慢，技术上无艰苦突破，运用范围也仅仅局限于赛车和为数不多的追求高速和大功率的奢华型轿车上。在车用汽油发动机领域内化油器仍占有绝对优势。二、汽油发动机电控系统的根本组成及功用１.空气供应系统

２.汽油供应系统

３.电控系统１.空气供应系统图３-１空气供应系统

１—空气滤清器２—空气流量计

３—节气门４—怠速控制阀２.汽油供应系统图３-２汽油供应系统

１—汽油压力脉动减振器２—汽油滤清器３—汽油泵

４—汽油压力调理器５—冷起动喷油器６—点

火开关７—喷油器８—ECU３.电控系统图３-３电子控制系统三、电控汽油放射系统分类１.按有无反响分类

２.按喷油器安装部位分类

３.按汽油的放射方式分类

４.按进气量的检测方式分类

５.按放射时序分类

６.按构造分类

７.按空气量的检测方式分类１.按有无反响分类(１)开环控制该控制是指在发动机运转中，ECU检测发动机的各输入信号，并查出发动机ECU中固有的相应的控制参数，输出控制信号。

(２)闭环控制该控制是指ECU控制的结果反响给ECU，ECU再根据发动机实践运转情况决议控制量的增减。２.按喷油器安装部位分类图３-４喷油器安装位置表示图

a)单点汽油放射系统b)多点汽油放射系统

１—节气门上带有喷油器２—混合气３—喷油器４—节气门５—空气６—对进气门喷油３.按汽油的放射方式分类(１)缸内放射该放射方式是将汽油直接放射到气缸内。

(２)进气管放射该放射方式是目前普遍采用的放射方式。４.按进气量的检测方式分类(１)直接式检测方式该方式是由空气流量计直接丈量进入进气总管的空气量，这种方式也称为质量流量控制型，K型和L型汽油放射系统均属于这种类型。

(２)间接式检测方式该方式不是直接检测空气量，而是根据发动机转速及其他参数，推算出吸入的空气量，如今采用的有两种方式：一种是根据进气管压力和发动机转速，推算出吸入的空气量，并计算适量的燃料量的速度密度，这种方式也称为速度密度控制型，例如D型汽油放射系统。５.按放射时序分类图３-５喷油器放射时序

a)同时放射b)顺序放射c)分组放射６.按构造分类表３-１汽油放射系统按构造分类６.按构造分类图３-6机械式汽油放射系统

１—速度继电器２—热限时开关３—节气门位置开关４—喷油器５—冷起动喷油器

６—汽油分配器７—暖机调理器８—汽油箱９—电动汽油泵１０—蓄能器

１１—汽油滤清器１２—最高转速切断阀１３—辅助空气阀１４—混合气控制器６.按构造分类图３-７机电结合式汽油放射系统

１—冷却液温度传感器２—热限时开关３—喷油器４—冷起动喷油器５—汽油分配器

６—电液式压差调理器７—油压调理器８—混合气控制器９—汽油滤清器１０—汽油箱

１１—电动汽油泵１２—蓄能器１３—节气门位置开关１４—怠速空气调整器７.按空气量的检测方式分类308.tif７.按空气量的检测方式分类图３-９支管压力计量式电控汽油放射系统

１—喷油器２—冷起动喷油器３—汽油压力调理器４—ECU５—节气门位置传感器６—怠速空气调整器

７—支管压力传感器８—汽油泵９—汽油滤清器１０—冷却液温度传感器１１—热限时开关７.按空气量的检测方式分类图３-１０叶片式电控汽油放射系统

１—冷却液温度传感器２—节气门位置开关３—喷油器４—油压调理器５—空气流量计

６—汽油滤清器７—汽油箱８—电动汽油泵９—ECU１０—辅助空气阀(空气调整器)７.按空气量的检测方式分类图３-１１热线式电控汽油放射系统

１—冷却液温度传感器２—节气门位置开关３—氧传感器４—喷油器５—油压调理器

６—热线式空气流量计７—汽油箱８—电动汽油泵９—汽油滤清器１０—怠速控制阀四、缸内直喷式汽油机系统１.福特PROCO稀薄熄灭系统

２.丰田D—４稀薄熄灭系统

３.三菱４G稀薄熄灭系统１.福特PROCO稀薄熄灭系统图３-１２福特PROCO稀薄熄灭系统

１—喷油器２—火花塞３—低热惯性

排气支管４—活塞２.丰田D—４稀薄熄灭系统图３-１３丰田D—４稀薄熄灭系统组成

１—唇状熄灭室２—螺旋进气道３—高压旋流喷油器４—电控节流阀

５—电控EGR阀６—高压油泵７—三元催化器３.三菱４G稀薄熄灭系统图３-１４三菱４G稀薄熄灭系统组成

１—高压燃料泵２—立式进气管３—高压旋

流喷油器４—弯曲顶面活塞五、电控汽油放射发动机的优点１)在进气系统中，由于没有像化油器供油那样的喉管部位，进气压力损失较小。

２)在汽车加减速行驶的过渡运转阶段，空燃比控制系统可以迅速呼应，使汽车加减速反响灵敏。

３)当汽车在不同地域行驶时，对大气压力或外界环境温度变化引起的空气密度变化，可以进展适量的空燃比修正。

４)在发动机起动时，可以用ECU计算出起动供油量，并且能使发动机顺利经过暖机运转。

５)能提供各种工况下最适当的混合气空燃比，且汽油雾化好，各缸分配均匀，使熄灭效率提高。

６)减速断油功能，亦能降低排放，节省汽油。图３-１６喷油器使各缸喷油量一样第二节空气供应系统一、空气供应系统的组成

二、空气供应系统的主要零件一、空气供应系统的组成空气供应系统的作用是丈量和控制汽油熄灭时所需求的空气量。以L型系统为例(图３-１７)，空气经空滤器后，用空气流量计丈量，经过节气门体进入进气总管，再分配到各进气支管。在进气支管内，从喷油器喷出的汽油和空气混合后被吸入气缸内熄灭。二、空气供应系统的主要零件１.节气门体与怠速调整螺钉节气门体由节气门、旁通气道等组成(图３-１９、图３-２０)。节气门用来控制发动机正常运转工况下的进气量。由于EFI系统在发动机怠速时通常将节气门全关，故设一旁通气道，在发动机怠速时供应少量空气。节气门位置传感器装在节气门轴上，用以检测节气门开启的角度。有的节气门体上装有节气门缓冲器。为防止冰冷季节流经节气门体的空气中的水分在节气门体上冻结，有些节气门体上设有使发动机冷却液流经的管路。２.怠速空气调整器(空气阀)怠速空气调整器的功用：一是稳定发动机的怠速转速，从而降低汽车怠速行速时的汽油耗费量；二是发动机在怠速运转时，假设负荷增大，如接通空调、动力转向和液力变矩器等，那么提高怠速转速(快怠速)，以防止发动机熄火。它是经过控制节气门旁通道的方式来实现怠速调整的。３.进气管进气管包括进气总管和进气支管。第三节汽油供应系统一、汽油供应系统组成

二、电动汽油泵的构造和任务原理

三、汽油压力调理器的构造和任务原理

四、汽油滤清器及脉动减振器

五、电磁喷油器

六、冷起动喷油器和热限时开关

七、汽油分配管总成一、汽油供应系统组成图３-２７具有脉动阻尼器的汽油供应系统

(汽油泵置于汽油箱内)一、汽油供应系统组成图３-２８汽油泵的外形二、电动汽油泵的构造和任务原理１.滚柱式电动汽油泵

２.涡轮式电动汽油泵

３.转子式和叶片式电动汽油泵

４.电动汽油泵的性能改善

５.通用别克车的汽油泵及汽油箱１.滚柱式电动汽油泵图３-２９滚柱式电动汽油泵构造表示图

１—平安阀２—滚柱泵３—驱动电动机４—单向阀

A—进油口B—出油口２.涡轮式电动汽油泵涡轮式电动汽油泵属内装泵，主要由驱动电动机、涡轮泵、单向阀和平安阀等组成。３.转子式和叶片式电动汽油泵转子式汽油泵任务原理与滚柱式非常类似，主要是利用内外转子啮合过程中腔室容积大小的变化，将汽油以一定的压力泵出。由于泵腔数目较多，因此出油压力动摇较滚柱式小。４.电动汽油泵的性能改善(１)改良滚柱滚道的廓线传统滚柱泵的滚道轮廓线是偏心圆，在排油和吸油换相交替瞬间，泵室容积忽然变化，汽油由高度紧缩突变到泵室出现真空，这是产生噪声的根源。

(２)改良涡轮泵叶片设计涡轮泵叶轮上均匀分布的叶片和泵壳之间的相互作用力能够会产生能被人的耳朵觉得到的窄频带音调。

(３)采用特殊的阻尼安装在汽油泵吸油口采用充气软塑料空心垫，或者在汽油泵出油口采用一种公用的弹簧膜片式阻尼器，可将压力动摇降低到原先的２０％～１０％，噪声可相应降低１４～２０dB。

(４)采用双级泵的构造方式由于汽油极易挥发，加上油泵任务时温度升高和吸油时产生部分真空，更助长了汽油的汽化，特别是汽油泵吸油腔内存在的气泡，将使泵油量明显减少，从而导致输油压力的动摇。三、汽油压力调理器的构造和任务原理１.根本构造及任务原理

２.通用别克车汽油压力调理器１.根本构造及任务原理汽油压力调理器的主要功用是：使系统油压(即供油总管内油压)与进气支管压力之差坚持常数，普通为２５０kPa。这样，从喷油器喷出的汽油量便独一地取定于喷油器的开启时间。ECU提供应电磁喷油器通电信号的时间长度，专业术语称为喷油脉冲宽度，简称喷油脉宽(单位ms)。２.通用别克车汽油压力调理器

带有真空控制的复合式的汽油压力调理器位于汽油分配管回油侧。该安装的目的是使MFI系统和施加在各喷油器的汽油压力坚持恒定。四、汽油滤清器及脉动减振器１.汽油滤清器

２.汽油压力脉动减振器五、电磁喷油器１.轴针式电磁喷油器

２.球阀式电磁喷油器

３.片阀式电磁喷油器

４.单点放射系统用电磁喷油器

５.通用别克的喷油器１.轴针式电磁喷油器图３-４１轴针式电磁喷油器

a)构造图b)衔接图

１—滤网２—电接头３—磁化线圈４—衔铁５—针阀

６—喷油轴针７—汽油分配管８—保险夹头

９—上密封圈１０—下密封圈２.球阀式电磁喷油器图３-４２球阀式电磁喷油器

１—弹簧２—阀针３—阀座４—喷孔５—护套６—挡块

７—衔铁８—喷油器体９—磁化线圈１０—盖２.球阀式电磁喷油器图３-４４片阀式电磁喷油器

１—喷嘴套２—阀座３—挡圈４—喷油器体５—铁心

６—汽油滤清器７—调压滑阀８—弹簧

９—磁化线圈１０—限位阀１１—阀片２.球阀式电磁喷油器图３-４３同等级的球阀式与轴针式阀针的比较

１—钢球２—导杆３—衔铁４—轴针３.片阀式电磁喷油器图３-４６中央放射单元构造

１—压力调理器２—进气温度传感器３—电磁喷油器

４—节气门体５—节气门３.片阀式电磁喷油器图３-４５阀片任务情况

a)阀片静止在阀座上b)阀片抬离阀座直至抵住挡圈c)阀片分开挡圈落座

１—挡圈２—弹簧３—铁心４—挡圈５—阀片６—阀座４.单点放射系统用电磁喷油器图３-４７Bosch公司的单点式

电磁喷油器

１—电接头２—磁化线圈３—球形阀

４—斜置的喷油孔５—汽油的流向４.单点放射系统用电磁喷油器图３-４８Pierburg公司单点式电磁喷油器

１—电接头２—中央铁心３—滤网４—磁化

线圈５—针阀开启行程６—针阀７—阀座

８—阀弹簧９—进油口１０—出油口５.通用别克的喷油器图３-４９Bosch和Multec喷油器

１—喷孔２—针阀３—电气衔接４—上部O形密封圈５—进油滤清器６—电磁阀绕组

７—下部O形密封圈８—导向板９—阀芯弹簧１０—喷头１１—球—座阀图３-４９Bosch和Multec喷油器

１—喷孔２—针阀３—电气衔接４—上部O形密封圈５—进油滤清器６—电磁阀绕组

７—下部O形密封圈８—导向板９—阀芯弹簧１０—喷头１１—球—座阀５.通用别克的喷油器图３-５０冷起动喷油器构造

１—电接头２—磁化线圈３—阀门弹簧

４—阀门５—旋流式喷嘴第四节电控汽油放射系统一、汽油泵控制

二、喷油器控制

三、喷油量的控制一、汽油泵控制(一)采用汽油泵开关控制的汽油泵控制电路

(二)ECU控制的汽油泵控制电路

(三)具有转速控制的汽油泵控制电路(一)采用汽油泵开关控制的汽油泵控制电路图３-５３汽油泵控制电路(L型)(二)ECU控制的汽油泵控制电路图３-５４汽油泵控制电路(D型)(三)具有转速控制的汽油泵控制电路１.电阻器式

２.专设控制汽油泵用ECU式

３.发动机ECU直接控制式１.电阻器式图３-５５电阻式汽油泵转速控制电路２.专设控制汽油泵用ECU式图３-５６汽油泵控制电路(专设汽油泵ECU式)３.发动机ECU直接控制式图３-５７汽油泵控制电路(ECU直接控制)３.发动机ECU直接控制式图３-５８汽油泵任务