汽车电器与电控技术 课件 07 喷油 断油 空燃比及怠速控制

第六节喷油断油及怠速控制

一、喷油器与喷油正时控制

二、喷油量控制

三、断油控制

四、怠速控制喷油器与喷油正时控制一、喷油系统组成二、喷油器的控制三、喷油正时控制四、喷油提前角与时间控制大众

车系

喷油

系统

组成

M3.8.2

Type

EFI二、喷油器控制M3.8.2(M1.5.4)

三、喷油正时控制喷油正时：喷油器何时开始喷油。喷油方式：（1）连续喷射：机械式K-Jetronic早期奥迪、奔驰机电结合式KE-Jetronic早期奥迪、奔驰（2）间歇喷射：电子控制喷射系统

――⊙同步喷射：与曲轴n同步，在固定时刻喷油

――同时喷射

――分组喷射

――顺序喷射

――⊙非同步喷射：临时喷射（一）同时喷射工作情况曲轴转一转，各缸同时喷油一次

特点无需判缸信号，喷油正时与工作循环无关；控制电路简单；喷油正时不可能最佳。（二）分组喷射工作情况：曲轴转二转，每组同时喷油一次

四缸机：1、3缸；2、4缸六缸机：1、6缸；2、5缸；3、4缸

（三）顺序喷射工作情况曲轴转两转，各缸同时喷油一次

特点需判缸信号：G信号喷油时刻最佳：→经济性↑、排放↓四、喷油提前角与喷油时间控制设发动机1000r/min时：喷油提前角为6°；喷油时间为2ms

（相当于12°）二、喷油量(喷油时间)控制（一）发动机起动时喷油量的控制（二）发动机起动后喷油量的控制

发动机起动时喷油量控制（一）起动喷油系统组成（二）起动喷油控制过程（三）起动喷油持续时间（一）启动时喷油控制系统组成曲轴位置传感器CPS→计算确定固定的喷油量冷却液温度传感器CTS→冷车启动加大喷油量进气温度传感器IATS→冷车启动加大喷油量节气门位置传感器TPS→暖车加浓至60℃停止

（二）起动喷油控制过程n＜50r/min→n波动大→进气压力信号误差大→→按存储器中预先编制的起动程序控制喷油

起动开关信号STA}→ECU→判定起动状态？曲轴位置传感器CPS}→ECU→判定起动状态？

{STA＝1}→ECU→起动状态→运行起动程序{n＜300r/min}→ECU→起动状态→运行起动程序（三）起动时喷油持续时间冷却液温度传感器CTS信号确定温度越低，喷油时间越长；温度越高，喷油时间越短二、发动机起动后喷油量控制总喷油量Q＝基本喷油量×喷油修正量＋喷油增量喷油时间T＝基本喷油时间TB×修正系数＋增量系数（一）喷油量与喷油时间的关系

喷油量Q主要取决于喷油器喷嘴流量Qi、喷孔面积Ai、燃油密度

、燃油压力pf、进气压力pi和喷油时间T（即阀门开启时间或电磁线圈通电时间，ms。g―重力加速度m/s2）∵

P＝Ps＝Pf－Pi＝300kPa

且当喷油器结构一定时，喷油器流量Qi和喷孔面积Ai不变。∴喷油量Q仅取决于喷油器阀门开启时间T

（即取决于ECU输送到喷油器电磁线圈的脉冲信号的宽度）。T＝TBλKAFKFC（1＋KPT＋KAS＋KCT＋KAC）＋KBAT

（二）喷油时间T计算喷油时间T：实测表明T

＝1.5ms～12.5msT＝TBλKAFKFC（1＋KPT＋KCT＋KAS＋KAC）＋KBAT

TB――基本喷油时间（ms）；KAF

―－空燃比反馈控制系数（开环控制时：KAF＝1）

；λ

―－空燃比λ(=A/F)；KFC―－断油修正系数（断油：KFC＝0；不断油：KFC＝1）；KPT―－进气压力与进气温度修正系数；KCT―－冷却液温度修正系数；KAS―－启动后喷油增量修正系数；KAC―－加速喷油增量修正系数；KBAT―－电源电压修正系数。基本喷油时间TB计算采用热膜式质量流量传感器：基本喷油时间TB计算：式中：QM―－空气质量流量（g/s），由热膜传感器特性确定；

n――发动机转速（1/s）；

QM/n――发动机每个进气行程吸入气缸的空气量（g）；

A/F――目标空燃比；

K0――喷油器尺寸、喷射方式以及气缸数决定的常数。进气温度与大气压力修正系数KPT当空气温度TIAT↑→密度ρ↓→相同体积质量m↓→KPT↓→T↓

高原行车→海拔高度↑→大气压力Patm↓→

空气密度ρ↓→同体积质量m↓→KPT

↓→T↓（1）温度与压力修正系数KPT进气温度与大气压力修正：KPT式中KPT──空气温度与大气压力修正系数；

TIAT──进气温度传感器检测的温度（K）；

Patm──大气压力传感器检测的压力（kPa）；

t──进气的摄氏温度（℃）。（2）温度与压力修正量脉谱图进气温度与大气压力修正脉谱图空燃比λ(=A/F)确定最佳空燃比根据台架试验由发动机转速与负荷确定空燃比系数λ

(=A/F)（五）喷油增量（增量系数）启动后喷油增量：点火启动开关STA信号温度高低增量：冷却液温度传感器CTS信号加速喷油增量：节气门位置传感器TPS信号

启动后喷油增量系数KASKAS大小取决于启动时发动机的温度T：温度低，雾化不良，部分燃油凝结在进气管和气缸壁上，会使混合气变稀→发动机熄火。启动后时间t↑→KAS↓→逐渐＝1冷却液温度（即暖机）喷油增量系数KCT

温度低，雾化不良，部分燃油凝结在进气管和气缸壁上，会使混合气变稀。冷却液温度T↓→KCT↑；T↑→KCT↓冷却液温度T↑＝80℃时，KCT＝1加速喷油增量系数KAC加速：喷油↑→扭矩↑→速度↑

TPS信号变化率（dUs/dt）AFS信号变化率（dUs/dt）加速时：节气门突然开大→TPS/AFS信号（dUs/dt）↑→喷油量↑→混合气加浓燃油增量比例、加浓时间：取决于冷却液的温度水温越低，燃油增量比例越大，加浓时间越长。

第三节断油控制系统KFC超速断油控制减速断油控制清除溢流控制一、超速断油控制当发动机转速超过允许的最高转速时，电脑自动中断喷油，防止机件损坏。（一）超速断油控制过程CPS信号：

n＝nmax时，停止喷油n＝nmax＝6000～7000r/min（二）超速断油控制特性n＝nmax时，停止喷油△n＝±100r/min

二、减速断油控制断油目的：◆迅速减速；◆排放↓；◆油耗↓。（一）减速断油控制减速断油条件：▲节气门位置传感器TPS怠速触点IDL闭合；▲冷却液温度T≥80℃；VSS≥0；▲发动机转速高于燃油停供转速（n≥ns）。（二）减速断油控制特性停供ns由ECU根据发动机温度T、负荷等确定。T越低，负荷越大（如空调接通），ns越高。三、清除溢流控制溢流（淹缸）：气缸内混合气淤积过多，将火花塞浸湿而不能跳火的现象称为溢流。清除溢流控制过程：油门踩到底，起动发动机，ECU中断喷油，排除缸内燃油蒸汽，使火花塞干燥跳火。清除溢流的条件：（1）点火开关处于起动位置；（2）节气门全开；（3）发动机转速低于500r/min。

空燃比反馈控制系数KAF空燃比反馈控制目的闭环控制系统的组成空燃比反馈控制过程空燃比反馈控制条件一、空燃比反馈控制目的A/F≈14.7时，三元催化器能使HC、CO氧化和NOX还原→转化为CO2、H2O、O2、N2等无害成分。反馈控制目的：降低排放；节约燃油二、空燃比反馈控制系统组成反馈信号：氧传感器EGO信号三、空燃比反馈控制过程当EGO的US≥0.5V时→混合气偏浓→A/F偏小→ECU使KAF↓PR→TB↓→喷油量↓→混合气逐渐变稀→A/F逐渐↑当EGO的US≤0.5V时→混合气偏稀→A/F偏大→ECU使KAF↑PL→TB↑→喷油量↑→混合气逐渐变浓→A/F逐渐↓EGO正常信号变化频率：f≥10次/min当氧传感器EGO失效时→油耗↑、排放↑

四、空燃比反馈控制条件（1）发动机冷却液温度达到正常工作温度(80℃)（2）发动机运行在怠速工况或部分负荷工况。（3）氧传感器温度达到正常工作温度。

氧化锆式温度达到300℃、氧化钛式氧传感器温度达到600℃，此时氧传感器才能输出信号。（4）氧传感器输入ECU的信号电压变化频率不低于10次/min。信号电压保持不变或变化频率过低，说明氧传感器失效。五、空燃比不反馈控制的工况不反馈控制（即开环控制）的工况：（1）启动工况。需要浓混合气，以便启动；（2）暖机工况。T≤80℃，需要迅速升温；（3）大负荷工况。需要加浓，以便输出最大功率；（4）加速工况。需要输出最大扭矩，以便提高车速；（5）减速工况。需要停止喷油，使转速迅速降低；（6）EGO温度低于正常工作温度时。EGO无US；（TZrO2＝300℃、TTiO2＝600℃），（7）EGO输入电脑的US持续10s以上时间不变时。

EGO失效→开环控制电源电压UCC修正系数KBAT

UCC↑→线圈I↑→开阀To↓（关阀Tc不变）→有效喷油

Te↑→喷油T↑14V电压为基准，修正量约-0.15ms/V左右。（电压升高1V，喷油时间减少0.15ms）第四节发动机怠速控制控制系统组成怠速控制方式怠速控制实质怠速控制过程一、怠速控制系统组成二、怠速控制方式与实质控制方式1．节气门直动式大众车系2．旁通空气式

怠速控制的实质控制怠速时的进气量。

三、怠速控制内容当空调开关接通→发动机负荷↑→怠速转速n↓动力转向开关通→发动机负荷↑→怠速转速n↓空挡起动开