電子控制燃油噴射系統(tǒng)1

發(fā)動機(jī)電控燃油放射系統(tǒng)交通與汽車工程學(xué)院吳怡2005年7月第一章汽車電子技術(shù)概述一、汽車電子技術(shù)開展簡介50年代：汽車上最初采用的電子儀器是收音機(jī)；60年代：交流發(fā)電機(jī)、電壓調(diào)理器、點(diǎn)火安裝電子化、IC調(diào)理器、IC點(diǎn)火安裝；德國波許〔Bosch)公司研制出D型電子燃油放射系統(tǒng)、L型電子燃油放射系統(tǒng)；70年代：電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)、模擬計算機(jī)〔計算最正確點(diǎn)火時辰、化油器空燃比反響等〕近年來，車用電子安裝越來越多，如：駕駛輔助安裝、通訊、文娛安裝等。二、現(xiàn)代汽車電控技術(shù)的運(yùn)用〔一〕、由單獨(dú)控制到集中控制1、單獨(dú)控制采用模擬電路的ECU〔電子控制單元〕，單獨(dú)對汽車某一系統(tǒng)進(jìn)展控制。2、集中控制采用數(shù)字電路及大規(guī)模集成電路，微機(jī)處置速度提高，存儲容量添加，控制功能大大添加，并有各種備用功能，很多傳感器可通用，使控制功能集中到一個ECU上，構(gòu)成集中控制系統(tǒng)?！捕场⒓锌刂葡到y(tǒng)的運(yùn)用1、發(fā)動機(jī)控制〔1〕、電控燃油放射〔EFI〕噴油量、噴油定時、燃料停供、燃油泵〔2〕、電控點(diǎn)火安裝〔ESA〕點(diǎn)火時辰、通電時間、爆震防止〔3〕、怠速控制〔ISC)〔4〕、排放控制EGR廢氣再循環(huán)、開環(huán)與閉環(huán)控制等〔5〕、進(jìn)氣控制〔6〕、增壓控制〔7〕、警告提示〔8〕、自我診斷〔9〕、備用功能及失效維護(hù)2、傳動系控制〔1〕、自動變速器〔2〕、防滑差速器與加速防滑安裝〔3〕、旁引力控制3、行駛、制動轉(zhuǎn)向系控制〔1〕、電控制動防抱死安裝〔2〕、電控懸架安裝〔3〕、電控定速/加速/怠速控制〔4〕、動力轉(zhuǎn)向車速感應(yīng)穩(wěn)定系統(tǒng)4、平安保證及儀表警報〔1〕、電子儀表〔2〕、雷達(dá)防撞安裝〔3〕、平安氣囊〔4〕、防盜安裝〔5〕、平安帶〔6〕、照明系統(tǒng)監(jiān)測5、電源系統(tǒng)〔1〕、發(fā)電機(jī)電壓調(diào)理〔2〕、過壓維護(hù)6、溫馨性〔1〕、空調(diào)系統(tǒng)〔2〕、門窗自動開啟〔3〕、座椅調(diào)理〔4〕、門鎖控制7、通訊文娛〔1〕、汽車音響系統(tǒng)〔2〕、汽車通訊系統(tǒng)上述各系統(tǒng)，既獨(dú)立執(zhí)行相應(yīng)功能，相互間又交換大量信息，如：轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、車速等，是一個非常復(fù)雜的綜合控制系統(tǒng)。第二章電控汽油放射系統(tǒng)概略一、汽油放射的根本概念用噴油器將一定壓力和數(shù)量的汽油噴入進(jìn)氣道或氣缸內(nèi)，其目的是提高汽油霧化質(zhì)量，改良熄滅，改善汽油發(fā)動機(jī)的性能。二、汽油放射的優(yōu)點(diǎn)1、點(diǎn)火方面；2、任務(wù)形狀方面；3、進(jìn)氣道設(shè)計方面；4、提高熄滅效率方面；5、混合氣均勻性；6、汽油放射系統(tǒng)與傳統(tǒng)化油器式發(fā)動機(jī)比較。三、放射系統(tǒng)的根本類型及特點(diǎn)〔一〕、按控制原理分1、機(jī)械控制式燃油放射系統(tǒng)〔K型〕2、機(jī)電混合控制系統(tǒng)〔KE型〕3、電子控制式汽油放射系統(tǒng)〔EFI〕〔1〕、開環(huán)控制〔2〕、閉環(huán)控制〔二〕、按噴油器的布置分1、單點(diǎn)式汽油放射系統(tǒng)〔SPI)2、多點(diǎn)式汽油放射系統(tǒng)〔MPI)〔1〕缸內(nèi)放射〔2〕進(jìn)氣道內(nèi)放射〔三〕、按噴油器任務(wù)的時間分1、延續(xù)放射2、間隙放射〔1〕、異步放射〔2〕、同步放射順序放射、同時放射、分組放射〔四〕、按進(jìn)氣量的丈量方式分1、直接丈量2、間接丈量〔1〕、絕對壓力丈量法〔2〕、節(jié)氣門開度丈量法四、電子控制汽油放射系統(tǒng)的組成1、空氣供應(yīng)系統(tǒng)2、燃油供應(yīng)系統(tǒng)3、點(diǎn)火系統(tǒng)4、電控系統(tǒng)第三章電控汽油放射系統(tǒng)主要元件構(gòu)造及其任務(wù)原理第一節(jié)空氣供應(yīng)系統(tǒng)功能：為發(fā)動機(jī)提供其正常熄滅必需的空氣量，并經(jīng)過電控單元對進(jìn)氣量進(jìn)展丈量和控制。空氣濾清器空氣流量計節(jié)氣門進(jìn)氣岐管氣缸附加空氣閥空氣供應(yīng)系統(tǒng)圖一、空氣流量計量兩種方法：間接丈量、直接丈量1、進(jìn)氣壓力傳感器構(gòu)造：見下組成：真空室、可變電阻片、集成放大電路、硅片、濾清器任務(wù)原理：壓力變化引起電壓變化2、空氣流量計〔1〕、翼板式空氣流量計組成：翼板、回位彈簧、電位器位置：濾清器之后節(jié)氣門總成之前任務(wù)原理：氣流推進(jìn)翼板產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，與翼板同軸電位器發(fā)生電壓變化〔2〕、卡門渦旋式空氣流量計特點(diǎn)：電測直接測定任務(wù)原理：渦旋發(fā)生頻率與空氣流速成正比，與渦旋發(fā)生管直徑成反比。〔3〕熱線式空氣流量計特點(diǎn)：計量準(zhǔn)確。任務(wù)原理：空氣流量大小對熱線的冷卻作用不同。實(shí)踐中的三種運(yùn)用方法3、進(jìn)氣溫度傳感器作用：ECU需求根據(jù)進(jìn)氣溫度值對空氣量進(jìn)展修正和計算，才干獲得較高的控制精度。位置：通常在空氣濾清器或進(jìn)氣總管內(nèi)。L型那么安裝在空氣流量計內(nèi)。任務(wù)原理：進(jìn)氣溫度變化使熱敏電阻值發(fā)生變化引起電壓降。二、進(jìn)氣總管和進(jìn)氣歧管1、設(shè)計時應(yīng)思索要素最大限制的控制和利用進(jìn)氣流的脈動。2、設(shè)計目的既可獲得較大充氣量，又能滿足各缸均勻性要求。3、分類三、節(jié)氣門總成1、組成2、位置3、作用4、怠速空氣量的供應(yīng)5、節(jié)氣門位置傳感器〔1〕、開關(guān)型〔2〕、線性可變電阻型6、輔助空氣閥〔1〕、作用〔2〕、雙金屬片式輔助空氣閥構(gòu)造和任務(wù)原理〔3〕、蠟式附加空氣閥第二節(jié)燃油供應(yīng)系統(tǒng)燃油道路：油箱電動燃油泵輸油管道濾清器噴油器冷啟動閥門燃油分配管油箱壓力調(diào)理器一、電動燃油泵1、要求：在發(fā)動機(jī)的各種工況供應(yīng)比發(fā)動機(jī)的最大噴油量還要多的燃油量。2、作用3、分類4、安裝方式：內(nèi)裝、外裝5、滾柱式電動燃油泵〔1〕、組成〔2〕、任務(wù)原理〔3〕、平安閥〔4〕、單向閥〔5〕、壓力緩沖器〔6〕、缺陷6、渦輪式電動燃油泵〔1〕、組成〔2〕、任務(wù)原理〔3〕、優(yōu)點(diǎn)二、汽油濾清器1、作用2、構(gòu)造3、優(yōu)點(diǎn)三、燃油分配管1、作用2、目的3、位置四、噴油器及其驅(qū)動與控制〔一〕、作用〔二〕、要求〔三〕、噴油器的種類1、按用途分：多點(diǎn)放射MPI用、單點(diǎn)放射SPI用2、按構(gòu)造特點(diǎn)分：上部供油方式、下部供油方式3、按噴嘴外形分：軸針式、孔式4、按驅(qū)動線圈阻值分：高電阻式、低電阻式〔四〕、多點(diǎn)放射系統(tǒng)用噴油器1、軸針式噴油器〔1〕、組成〔2〕、任務(wù)原理〔3〕、優(yōu)點(diǎn)2、球閥式噴油器〔1〕、產(chǎn)生緣由〔2〕、與軸針式比較的區(qū)別3、片閥式噴油器〔1〕、構(gòu)造特點(diǎn)〔2〕、任務(wù)原理〔五〕、冷起動噴油器1、作用2、任務(wù)條件3、構(gòu)造與任務(wù)原理4、控制〔1〕、冷起動定時開關(guān)控制〔2〕、ECU與定時開關(guān)協(xié)同控制〔3〕、ECU控制五、壓力調(diào)理器1、作用：堅(jiān)持噴油壓力與噴油環(huán)境壓力的差值一定。2、位置3、構(gòu)造4、任務(wù)原理〔1〕、絕對壓力式〔2〕、相對壓力式第三節(jié)控制系統(tǒng)一、組成〔一〕、信號輸入安裝1、空氣流量計2、壓力傳感器3、節(jié)氣門位置傳感器4、進(jìn)氣溫度傳感器5、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器〔1〕、電磁式傳感器構(gòu)造與任務(wù)原理〔2〕、霍爾式傳感器1、霍爾效應(yīng)2、位置3、構(gòu)造4、任務(wù)原理5、優(yōu)點(diǎn)〔3〕、光電式曲軸位置傳感器組成任務(wù)原理位置特點(diǎn)6、水溫傳感器〔1〕、作用〔2〕、任務(wù)原理7、起動與空檔起動開關(guān)信號〔1〕、起動信號〔STA〕〔2〕、空檔起動開關(guān)信號(NSW)8、車速傳感器作用：丈量汽車行駛速度?！?〕、舌簧開關(guān)型〔2〕、光電耦合型9、空調(diào)信號〔二〕、控制單元〔ECU〕1、輸入信號處置電路2、微處置器3、輸出處置回路4、電源回路5、控制程序6、ECU的根本功能〔三〕、執(zhí)行器1、作用2、方式二、任務(wù)過程〔燃油放射控制〕噴油正時、噴油量、目的空燃比、根本噴油繼續(xù)時間〔一〕、噴油方式和噴油定時1、同時放射2、分組放射3、順序放射〔獨(dú)立放射〕〔二〕、噴油時間控制1、同步放射〔1〕、起動噴油控制起動根本噴油時間進(jìn)氣溫度修正電壓修正實(shí)噴時間噴油信號繼續(xù)時間〔2〕、起動后的噴油控制根本噴油繼續(xù)時間起動后各工況下噴油量的修正：a、起動后加濃b、暖機(jī)加濃c、進(jìn)氣溫度修正d、大負(fù)荷加濃e、過渡工況空燃比控制f、怠速穩(wěn)定性修正〔3〕、斷油控制減速斷油發(fā)動機(jī)超速斷油汽車超速行駛斷油2、異步放射〔1〕、起動噴油控制〔2〕、加速噴油控制第四章點(diǎn)火控制一、點(diǎn)火系的功能根據(jù)發(fā)動機(jī)做功順序適時向各缸提供劇烈的高壓火花，保證點(diǎn)火時辰和火花強(qiáng)度。二、點(diǎn)火系的根本任務(wù)原理三、點(diǎn)火系的分類1、按有無斷電器觸點(diǎn)有觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系〔半導(dǎo)體輔助點(diǎn)火系〕、無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系2、按有無分電器有分電器電子點(diǎn)火系、無分電器電子點(diǎn)火系〔微機(jī)控制〕3、按點(diǎn)火信號產(chǎn)生的方式不同磁感應(yīng)式、光電式、霍爾效應(yīng)式第一節(jié)點(diǎn)火提早角控制一、點(diǎn)火提早角及其影響要素1、最正確點(diǎn)火提早角2、影響點(diǎn)火提早角的要素〔1〕、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速〔2〕、進(jìn)氣岐管絕對壓力〔3〕、辛烷值〔4〕、其他要素3、點(diǎn)火提早角與廢氣中污染物含量的關(guān)系二、點(diǎn)火提早系統(tǒng)的組成1、傳感器：2、執(zhí)行器：點(diǎn)火控制器3、控制單元：ECU三、控制方式點(diǎn)火正時信號、初始點(diǎn)火提早角1、初始點(diǎn)火提早角2、點(diǎn)火提早角的計算實(shí)踐角=初始角+根本角+修正角〔延遲角〕3、點(diǎn)火提早角的控制〔1〕、起動期間的控制〔2〕、起動后的控制A、根本點(diǎn)火提早角：a、正常工況b、怠速工況B、點(diǎn)火提早角的修正a、暖機(jī)修正b、過熱修正c、怠速穩(wěn)定性的修正d、最大和最小提早角的控制4、點(diǎn)火提早角的控制方法〔1〕、點(diǎn)火控制方式I〔2〕、點(diǎn)火控制方式II〔3〕、點(diǎn)火控制方式III第二節(jié)通電時間控制一、要求使初級電流到達(dá)飽和。二、修正三、留意：1、高能點(diǎn)火線圈2、恒流控制電路第三節(jié)爆震控制爆震：由于熄滅室末端混合氣在沒有正常熄滅之前自燃，使壓力迅速上升，火焰?zhèn)鞑ニ俣却蟠蠹涌?。一、爆震控制的方?、控制過程2、控制方法3、爆震控制處置時間二、爆震傳感器1、功用2、類型〔1〕、共振型爆震傳感器〔2〕、非共振型〔3〕、火花塞座金屬墊型第五章輔助控制第一節(jié)怠速控制(ISC)怠速控制：本質(zhì)是對發(fā)動機(jī)怠速是充氣量的控制。方法：調(diào)理空氣通路面積以控制空氣流量。一、怠速控制系統(tǒng)的組成1、傳感器2、執(zhí)行器3、ECU二、怠速控制原理1、根本原理2、怠速控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)(1)、節(jié)氣門直動式(2)、旁通空氣式：步進(jìn)電機(jī)型、旋轉(zhuǎn)電磁閥型、占空比控制型三、怠速控制過程1、步進(jìn)電機(jī)型〔1〕、起動初始位置的設(shè)定〔2〕、起動控制〔3〕、暖機(jī)控制〔4〕、反響控制〔5〕、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化預(yù)控制〔6〕、電器負(fù)載增大時控制〔7〕、學(xué)習(xí)控制2、旋轉(zhuǎn)電磁閥型3、占空比型4、開關(guān)型第二節(jié)排氣凈化與排放控制排放污染的主要來源：排氣管廢氣、曲軸箱竄氣和燃油蒸氣。排氣管廢氣主要有害物：CO、HC、NOx、SO2、PbO2等。排放凈化：機(jī)內(nèi)凈化、機(jī)外凈化。一、機(jī)內(nèi)凈化1、強(qiáng)迫曲軸箱通風(fēng)〔1〕、原理〔2〕、PVC閥2、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)〔EGR〕〔1〕、原理〔2〕、方式3、燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)〔EVAP〕4、進(jìn)氣加溫安裝〔用于單點(diǎn)放射系統(tǒng)〕二、機(jī)外凈化1、空氣放射安裝〔二次放射〕2、三元催化轉(zhuǎn)換器〔1〕、原