电子控制燃油喷射系统1

发动机电控燃油放射系统交通与汽车工程学院吴怡2005年7月第一章汽车电子技术概述一、汽车电子技术开展简介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、电压调理器、点火安装电子化、IC调理器、IC点火安装；德国波许〔Bosch)公司研制出D型电子燃油放射系统、L型电子燃油放射系统；70年代：电子控制点火系统、模拟计算机〔计算最正确点火时辰、化油器空燃比反响等〕近年来，车用电子安装越来越多，如：驾驶辅助安装、通讯、文娱安装等。二、现代汽车电控技术的运用〔一〕、由单独控制到集中控制1、单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展控制。2、集中控制采用数字电路及大规模集成电路，微机处置速度提高，存储容量添加，控制功能大大添加，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，构成集中控制系统。〔二〕、集中控制系统的运用1、发动机控制〔1〕、电控燃油放射〔EFI〕喷油量、喷油定时、燃料停供、燃油泵〔2〕、电控点火安装〔ESA〕点火时辰、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〔5〕、进气控制〔6〕、增压控制〔7〕、警告提示〔8〕、自我诊断〔9〕、备用功能及失效维护2、传动系控制〔1〕、自动变速器〔2〕、防滑差速器与加速防滑安装〔3〕、旁引力控制3、行驶、制动转向系控制〔1〕、电控制动防抱死安装〔2〕、电控悬架安装〔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、平安保证及仪表警报〔1〕、电子仪表〔2〕、雷达防撞安装〔3〕、平安气囊〔4〕、防盗安装〔5〕、平安带〔6〕、照明系统监测5、电源系统〔1〕、发电机电压调理〔2〕、过压维护6、温馨性〔1〕、空调系统〔2〕、门窗自动开启〔3〕、座椅调理〔4〕、门锁控制7、通讯文娱〔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，是一个非常复杂的综合控制系统。第二章电控汽油放射系统概略一、汽油放射的根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，改良熄灭，改善汽油发动机的性能。二、汽油放射的优点1、点火方面；2、任务形状方面；3、进气道设计方面；4、提高熄灭效率方面；5、混合气均匀性；6、汽油放射系统与传统化油器式发动机比较。三、放射系统的根本类型及特点〔一〕、按控制原理分1、机械控制式燃油放射系统〔K型〕2、机电混合控制系统〔KE型〕3、电子控制式汽油放射系统〔EFI〕〔1〕、开环控制〔2〕、闭环控制〔二〕、按喷油器的布置分1、单点式汽油放射系统〔SPI)2、多点式汽油放射系统〔MPI)〔1〕缸内放射〔2〕进气道内放射〔三〕、按喷油器任务的时间分1、延续放射2、间隙放射〔1〕、异步放射〔2〕、同步放射顺序放射、同时放射、分组放射〔四〕、按进气量的丈量方式分1、直接丈量2、间接丈量〔1〕、绝对压力丈量法〔2〕、节气门开度丈量法四、电子控制汽油放射系统的组成1、空气供应系统2、燃油供应系统3、点火系统4、电控系统第三章电控汽油放射系统主要元件构造及其任务原理第一节空气供应系统功能：为发动机提供其正常熄灭必需的空气量，并经过电控单元对进气量进展丈量和控制。空气滤清器空气流量计节气门进气岐管气缸附加空气阀空气供应系统图一、空气流量计量两种方法：间接丈量、直接丈量1、进气压力传感器构造：见下组成：真空室、可变电阻片、集成放大电路、硅片、滤清器任务原理：压力变化引起电压变化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任务原理：气流推进翼板产生偏转，与翼板同轴电位器发生电压变化〔2〕、卡门涡旋式空气流量计特点：电测直接测定任务原理：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。〔3〕热线式空气流量计特点：计量准确。任务原理：空气流量大小对热线的冷却作用不同。实践中的三种运用方法3、进气温度传感器作用：ECU需求根据进气温度值对空气量进展修正和计算，才干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型那么安装在空气流量计内。任务原理：进气温度变化使热敏电阻值发生变化引起电压降。二、进气总管和进气歧管1、设计时应思索要素最大限制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、分类三、节气门总成1、组成2、位置3、作用4、怠速空气量的供应5、节气门位置传感器〔1〕、开关型〔2〕、线性可变电阻型6、辅助空气阀〔1〕、作用〔2〕、双金属片式辅助空气阀构造和任务原理〔3〕、蜡式附加空气阀第二节燃油供应系统燃油道路：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理器一、电动燃油泵1、要求：在发动机的各种工况供应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〕、任务原理〔3〕、平安阀〔4〕、单向阀〔5〕、压力缓冲器〔6〕、缺陷6、涡轮式电动燃油泵〔1〕、组成〔2〕、任务原理〔3〕、优点二、汽油滤清器1、作用2、构造3、优点三、燃油分配管1、作用2、目的3、位置四、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：多点放射MPI用、单点放射SPI用2、按构造特点分：上部供油方式、下部供油方式3、按喷嘴外形分：轴针式、孔式4、按驱动线圈阻值分：高电阻式、低电阻式〔四〕、多点放射系统用喷油器1、轴针式喷油器〔1〕、组成〔2〕、任务原理〔3〕、优点2、球阀式喷油器〔1〕、产生缘由〔2〕、与轴针式比较的区别3、片阀式喷油器〔1〕、构造特点〔2〕、任务原理〔五〕、冷起动喷油器1、作用2、任务条件3、构造与任务原理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控制五、压力调理器1、作用：坚持喷油压力与喷油环境压力的差值一定。2、位置3、构造4、任务原理〔1〕、绝对压力式〔2〕、相对压力式第三节控制系统一、组成〔一〕、信号输入安装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〕、电磁式传感器构造与任务原理〔2〕、霍尔式传感器1、霍尔效应2、位置3、构造4、任务原理5、优点〔3〕、光电式曲轴位置传感器组成任务原理位置特点6、水温传感器〔1〕、作用〔2〕、任务原理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)8、车速传感器作用：丈量汽车行驶速度。〔1〕、舌簧开关型〔2〕、光电耦合型9、空调信号〔二〕、控制单元〔ECU〕1、输入信号处置电路2、微处置器3、输出处置回路4、电源回路5、控制程序6、ECU的根本功能〔三〕、执行器1、作用2、方式二、任务过程〔燃油放射控制〕喷油正时、喷油量、目的空燃比、根本喷油继续时间〔一〕、喷油方式和喷油定时1、同时放射2、分组放射3、顺序放射〔独立放射〕〔二〕、喷油时间控制1、同步放射〔1〕、起动喷油控制起动根本喷油时间进气温度修正电压修正实喷时间喷油信号继续时间〔2〕、起动后的喷油控制根本喷油继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〔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、异步放射〔1〕、起动喷油控制〔2〕、加速喷油控制第四章点火控制一、点火系的功能根据发动机做功顺序适时向各缸提供剧烈的高压火花，保证点火时辰和火花强度。二、点火系的根本任务原理三、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、霍尔效应式第一节点火提早角控制一、点火提早角及其影响要素1、最正确点火提早角2、影响点火提早角的要素〔1〕、发动机转速〔2〕、进气岐管绝对压力〔3〕、辛烷值〔4〕、其他要素3、点火提早角与废气中污染物含量的关系二、点火提早系统的组成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、初始点火提早角1、初始点火提早角2、点火提早角的计算实践角=初始角+根本角+修正角〔延迟角〕3、点火提早角的控制〔1〕、起动期间的控制〔2〕、起动后的控制A、根本点火提早角：a、正常工况b、怠速工况B、点火提早角的修正a、暖机修正b、过热修正c、怠速稳定性的修正d、最大和最小提早角的控制4、点火提早角的控制方法〔1〕、点火控制方式I〔2〕、点火控制方式II〔3〕、点火控制方式III第二节通电时间控制一、要求使初级电流到达饱和。二、修正三、留意：1、高能点火线圈2、恒流控制电路第三节爆震控制爆震：由于熄灭室末端混合气在没有正常熄灭之前自燃，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、爆震控制处置时间二、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五章辅助控制第一节怠速控制(ISC)怠速控制：本质是对发动机怠速是充气量的控制。方法：调理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、根本原理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〕、反响控制〔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2、旋转电磁阀型3、占空比型4、开关型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、强迫曲轴箱通风〔1〕、原理〔2〕、PVC阀2、废气再循环系统〔EGR〕〔1〕、原理〔2〕、方式3、燃油蒸发排放系统〔EVAP〕4、进气加温安装〔用于单点放射系统〕二、机外净化1、空气放射安装〔二次放射〕2、三元催化转换器〔1〕、原