7.电子控制汽油喷射系统的控制方法(第五章...解析
电子行业电子控制汽油喷射系统

电子行业电子控制汽油喷射系统概览汽油喷射系统是现代内燃机汽车中非常重要的组成部分,其中的控制单元是电子控制系统的核心。
本文将介绍电子行业中电子控制汽油喷射系统的工作原理、构成和应用。
工作原理电子控制汽油喷射系统的工作原理是基于多个传感器和执行器之间的信号交互和协调。
主要包括以下几个步骤:1.传感器检测:传感器(如空气流量传感器、氧气传感器等)监测车辆的各项参数,如进气空气流量、发动机负荷、气缸温度等。
2.信号处理:传感器采集到的参数信号经过电子控制单元进行处理和分析,根据预设的工作模型和算法计算出相应的控制策略。
3.控制信号输出:根据控制策略,电子控制单元会生成相应的控制信号,控制执行器(如喷油嘴、点火系统等)的工作,调整汽车发动机的工作状态。
构成电子控制汽油喷射系统主要由以下几个组成部分构成:1.电子控制单元(ECU):ECU是整个系统的核心控制单元,负责接收和处理传感器信号,并控制执行器的工作。
通常采用专用的微控制器或微处理器来实现。
2.传感器:传感器用于检测车辆的各项参数,并将参数信号传输给ECU。
常用的传感器包括空气流量传感器、进气温度传感器、氧气传感器等。
3.执行器:执行器根据ECU的指令执行相应的动作,调整发动机的工作状态。
常见的执行器包括喷油嘴、点火系统、气门控制等。
4.电源和信号线路:系统需要一定的电源供应和信号传输线路,以确保各个组件之间的正常通信和工作。
应用电子控制汽油喷射系统广泛应用于各种类型的内燃机汽车中,提供了更高的燃油效率、更低的尾气排放和更好的动力性能。
同时,它也为汽车厂商和技术工程师提供了更多的灵活性和可调性。
电子控制汽油喷射系统的应用还不仅仅局限于传统的汽车领域,近年来也逐渐应用于电动汽车、混合动力汽车等新型交通工具中。
对于这些新能源汽车,电子控制系统的作用更为重要,用于保证电机和电池的工作效率和安全性。
总结电子控制汽油喷射系统是电子行业中非常重要的一个领域,它通过传感器和执行器之间的信号交互和协调,实现了对汽车发动机的精准控制。
第五章电控汽油发动机概述

(1)起动时异步喷油正时控制
在同步喷油基础上,为改善发动机的起动性能,在增加一次异 步喷油。
在起动开关处于接通状态时,ECU接受到第一个凸轮轴位置传 感器信号(Ne信号)后,接收到第一个曲轴位置传感器信号(G信 号)时,开始进行起动时的异步喷油。
(2)加速时异步喷油正时控制
为了改善加速性能,ECU根据节气门位置传感器中怠速信 号从接通到断开时,增加依次固定量的喷油。
喷油器由电脑分别控制,按发动机各气缸的工作顺序喷油。
5、按汽油喷射控制方式分类 机械控制式 机电混合控制式 电子控制式
6、按空气检测方式分类 歧管压力计量式 翼片式 卡门旋涡式 热线式、
热膜式
D型电控燃油喷射系统
——在根据进气管压力间接推算出进气量,确定基本喷油量。
L型电控燃油喷射系统
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二、提高发动机的最大功率
电控燃油喷射系统增大了燃油喷射压力,汽油 雾化良好,故无须进气预热,吸入气缸的空气 密度较大。
且电控发动机的进气不受化油器喉管的限制, 还配备了直径较大、过渡圆滑的进气管道,大 大减少空气阻力,提高充气效率。
三、耗油量低,经济性能好
不管处于何种工况,电控燃油喷射系统都能提 供最精确的空燃比;同时汽油雾化好;进气管 道设计合理,使各缸混合气分配均匀。故燃油 消耗量明显降低。
➢ 特点:喷油器驱动回路数与气缸数目相等。
(2)分组喷射正时控制
➢ 特点:把所有喷油器分成2~4组,由ECU分组控制喷油器。 ➢ 工作原理: 以各组最先进入作功的缸为基准,在该气缸排 气行程上止点前某一位置,ECU输出指令信号,接通该组 喷油器电磁线圈电路,该组喷油器开始喷油。
(3)同时喷射正时控制
四、低温起动性能良好
电控汽油喷射系统的控制原理

电控汽油喷射系统的控制原理电控汽油喷射系统是现代汽车发动机的一种关键技术,它通过控制喷油量和喷油时机,实现对发动机燃油供给的精确控制,从而提高燃油的利用率和发动机的性能。
其控制原理主要包括传感器检测、控制单元计算和执行器执行三个环节。
电控汽油喷射系统通过多个传感器对发动机的工作状态进行实时监测和检测。
其中最关键的是氧气传感器,它可以测量发动机排气中的氧气含量,从而判断燃烧的贫油或富油状态。
此外,还包括进气温度传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等,这些传感器可以提供给控制单元关于发动机工作状态的准确数据。
控制单元是电控汽油喷射系统的核心部件,它根据传感器提供的数据进行计算和判断,并控制喷油量和喷油时机。
控制单元内部包含一个微处理器和一个存储器,存储着各种工况下发动机的燃油供给策略。
当传感器检测到发动机工作状态发生变化时,控制单元会根据预设的燃油供给策略进行计算,并输出控制信号给喷油器。
执行器是控制单元输出信号的接收端,它会根据控制信号的要求,精确地控制喷油器的工作。
喷油器是将燃油喷射到气缸内的关键部件,它的工作原理是通过控制喷油嘴的喷孔大小和喷油压力,实现燃油的雾化和分散。
当控制单元输出的控制信号到达喷油器时,喷油器会根据信号的要求,以适当的喷油量和喷油时机,将燃油喷射到气缸内,从而完成燃烧过程。
总结起来,电控汽油喷射系统的控制原理主要包括传感器检测、控制单元计算和执行器执行三个环节。
通过多个传感器对发动机的工作状态进行实时监测和检测,控制单元根据传感器提供的数据进行计算和判断,输出控制信号给喷油器,喷油器根据控制信号的要求,精确地控制喷油量和喷油时机。
这种精确控制燃油供给的方法,不仅提高了燃油的利用率,减少了尾气排放,还可以提高发动机的功率和响应性能,从而提升整个汽车的性能和驾驶体验。
电子控制汽油喷射系统

电子控制汽油喷射系统
发动机温度传感器(CTS)
1—传感器外壳成2—导线 3—热敏电阻 发动机温度传感器又称冷却液温度传感器。安装在发动机机体或气缸 盖上后端出水管上,与冷却液接触,用来检测发动机冷却液的温度,并将检 测结果传输给电控单元以便修正喷油量
电子控制汽油喷射系统Fra bibliotek进气温度传感器(ATS)
一般,进气支管真空度(或进气量)和发动机转速是主参数,由它们可以 确定在一般工况下的基本燃油供给量和基本的点火时刻。其它几个参数对基 本量起修正作用,如:冷却水温度修正、进气温度修正、蓄电池电压修正、 节气门瞬变(加速)修正、排气含氧量修正及暖机修正等。
电子控制汽油喷射系统
D型
D型汽油喷射系统是最早应用在汽车发动机上的电子控制多点间歇式汽油 喷射系统,其基本特点是以进气管压力和发动机转速作为基本控制参数,用 来控制喷油器的基本喷油量。
6.节气门体
电子控制汽油喷射系统
步进电机式怠速控制阀
电子控制汽油喷射系统
供油装置构成
汽油箱、电动汽油泵、 滤油器、油压调节器、 分配管、喷油器、冷启 动喷油器等。
作用:供油、滤油、 调压、喷油。
电子控制汽油喷射系统
1.电动汽油泵
汽油泵固定在汽油箱的底部,泵油压力可达0.2-0.47MPa。常用的有滚 柱式和叶片式。
工作原理。
电子控制汽油喷射系统
工作原理
喷油压力=燃油压力-进气支管绝对压力 =(弹簧压力+进气支管绝对压力) -进气支管绝对压力 =弹簧压力(定值)
转速一定时:节气门开度 θ↑→ΔРx↓→ 回油量Q↓(用油量大); 节气门开度θ↓→ΔРx↑→回油量Q↑(用 油量小)
节气门开度θ一定时:n↑→ΔРx↑→回 油量Q↑(用油量小);n↓→ΔРx↓→回 油量Q↓(用油量大)
「第五章 汽油机电控燃油喷射系统」

第五章汽油机电控燃油喷射系统一、选择:1 .在电喷发动机的供油系统中,油压调节器的作用是()。
a. 控制燃油压力衡压b.在节气门开度大时燃油压力变小c. 燃油压力与进气管压力之差保持恒定d.进气管压力大时燃油压力小2 .缸外喷射的电喷系统,喷射压力一般为( )a. 0.20~ 0.35MPab. 3.00 ~ 4.00MPac.0.20~ 0.35KPad. 3.00 ~ 4.00KPa3 . D型汽油喷射系统是将( )和转速信号输送到电子控制单元,由电脑计算出充气量。
a.空气流量计b. 歧管绝对压力c. 歧管相对压力d. 电脑4 . L 型汽油喷射系统是由( )直接测量进入进歧管的空气量,并到电子控制单元,由电脑计算出相应充气量。
•空气流量计b. 歧管绝对压力c. 歧管相对压力d.电脑5 .当汽油泵输出油压达()时,卸压阀打开。
a.0.02 MPa.b. 0.4MPa.c. 0.06 MPa.d. 0.8MPa.6 .热限时开关的作用是控制该起动喷油器的( )a. 关闭时间b. 喷油量c. 喷油时间d. 喷有压力7.电磁式喷油器开启时间越长,其喷油量()a.多b. 少c.不变d. 不一定8 . L 型射系统采用的热级电阻式进气温度传感器,一般安装在( )内。
a. 进气总管b. 进气歧管c. 空气流量计d. 气缸9 .怠速控制是控制发动机在保证( )的情况下有一个稳定的怠转速。
a. 低排放、低油耗b. 大功率、大油耗c.大功率、低油耗d. 低噪音10 .废气再循环量过大时,发动机功率()、油耗( )a. 升高、下降b 升高、升高c. 下降、上升d. 下降、下降11 .三元催化转换器中的催化剂在()时,转化效率最高。
a.A/F=14.7b. A/F > 14.7.c. A/F < 14.7d.任何时候12.下列哪项不是利用计算机控制发动机功能的优点? ( )a. 空燃比精确控制b. 发动机工作效率更高c. 减少排放d. 减少单位燃油行驶里程e. 发动机响应性更好13. 下列哪种传感器通过比较大气压力与进气歧管真空而进行工作? ( )a. 冷却液温度传感器b.节气门位置传感器c. 进气温度传感器d. 进气歧管绝对压力传感器e. 曲轴位置传感器14. 下列哪个不是发动机计算机控制系统的输出执行器? ( )a.空燃比控制电磁阀b. 进气道燃油喷射电磁阀c. 冷却风扇继电器d. 可变气门正时控制电磁阀15. 当没有反馈信号提供给ECU 告诉它空燃比过稀时,发动机计算机控制系统在( ) 模式。
第五章电控汽油喷射系统构造与维修

重庆电子工程职业学院
汽车发动机构造与维修
电控汽油喷射系统的分类
1.按喷射器安装位置分 (1)多点喷射(MPI)
每缸进气管安装一个喷油器,汽油的喷射是由多个地方喷入 气缸,其燃油分配均匀性好,但控制系统复杂,成本高。 主要用与中、高级轿车 。 喷油器 输油管 气门
进气支管
制作:周均
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执行器
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二 空气供给系结构与组成
功用:为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常工作时的 供气量。 组成:主要包括空气滤清器、空气流量计、节气门体、进气 总管、进气歧管、怠速空气阀等。
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(2)单点喷射(SPI)
在节气门上方装一个中央喷射装置,由1~2个喷 油器集中喷油。又称节气门体喷射TBI。
调压器 喷油器 节气门体 位置传感器 节气门
(3)气缸内喷射
将燃料直接喷入气缸内,需较高的喷射压力。
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缸 内 直 喷
制作:周均
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顺序喷射
同时喷射
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3.按空气量的计量方式分类
D型电控燃油喷射系统(间接)
D型电控燃油喷射系 统(间接式检测方 式) :在根据进气 压力和发动机转速确 定基本喷油量。
L型电控燃油喷射系统(直接) L型电控燃油喷射系统(直 接式检测方式) :利用空气流 量计直接测量发动机的进气量, 电脑不必进行推算,可根据空 气流量计信号计算与该空气量 相应的喷油量。 (比D型更精 确)
汽车构造课件 5章 电控汽油喷射系统

(2)进气涡流产生装置:三菱汽车公司采用两条垂直进气道,进气道中不装 控制阀,如图5.41所示。丰田汽车公司两条进气道中,一为直线孔道,一为 螺旋孔道,直线孔道中设涡流控制阀,低负荷时关闭,空气经螺旋孔道进入 气缸,可形成强烈涡流,如图5.42所示。日产汽车公司采用两条进气道,其 中一条进气道装设涡流控制阀,如图5.43所示。
第五章 电控汽油喷射系统
主讲教师:
5.1 概述
5.1.1 电控汽油喷射系统的优点
图5.1化油器燃油供给系统与电控燃油喷射系统的比较
5.1.2 组成和工作原理
• 1. 基本组成 尽管电子控制汽油喷射系统的类型较多,但其组成基本相同,即由
燃油供给系统、空气供给系统、电子控制系统组成。
图5.2电控发动机燃油供给系统
13-进气温度传感器 14-继电器组 15-氧传感器 16-发动机温度传感器 17-热时间开关 18-分电器 19-补充空气阀 20-怠速混合气调节螺钉 21-蓄电池 22-点火开关
2)D型汽油喷射系统 D型汽油喷射系统是最早应用在汽车发动机上的电子控制多点间歇式汽油喷射系 统,其基本特点是以进气管压力和发动机转速作为基本控制参数,用来控制喷 油器的基本喷油量。D型汽油喷射系统的组成如图5.13所示。
2 系统分类 (1)按喷射控制装置的型式分类
按喷射控制装置的型式不同可分为:机械控制式、机电混合控制式及电子控制式。 (2)按喷油器喷射部位的不同分类
按喷射部位的不同可分为缸内喷射和缸外喷射两种。缸外喷射系统分为进气管和 进气道喷射。
图5.5 进气管喷射(节气门体喷射,单点喷射)
7.电控燃油喷射系统

进气系统主要元件—节气门体
常见L系统节门体
1-空气流量计 2-怠速控制阀
3-节气门位置传感器
2.燃油系统主要元件
燃油系统主要元件—电动燃油泵 安装位置:外置和内置两种,内置式电动燃油泵噪声 小、不易产生气阻、不易泄漏,应用广泛。 组成:主要由油泵电机、燃油泵、出油阀、卸压阀等 组成。 类型:按燃油泵结构分为涡轮式、滚柱式、齿轮式和 侧槽式等。
调节进入空气量。
9、爆震传感器
作用: 安装在发动机缸体上,用来检测混合气
是否出现爆燃现象,并通过控制点火提前 角,防止爆燃出现。
10.信号开关
起动开关 起动时,给ECU提供起动信号; 空调开关 空调工作时,向ECU输入空调工作信号; 档位开关 由P/N档挂入其它档时,向ECU输人挂档信
号;挂入P或N档时,空档位置开关提供P/N档位置信号; 制动灯开关 制动时,向ECU提供制动信号; 动力转向开关 方向盘转动时,向ECU输入转向信号; 巡航控制开关 进入巡航控制状态时,向ECU输入巡航
微型计算机:根据需要,利用其内存程序和数 据对送来的信号进行运算处理,并将处理结果 送往输出回路。
输出回路:将微机的处理结果放大,生成能控 制执行元件工作的执令信号。
第七章 电控燃油喷射系统
一、汽油喷射系统在汽车上的应用 二、电控燃油喷射系统的基本组成 三、电控燃油喷射系统的功能 四、电控燃油喷射系统主要元件 五、汽油机电控系统传感器 六、ECU
一、汽油喷射系统在汽车上的应用
1.发展历程 汽油喷射系统在20世纪30年代始用于军用飞机发动机
上 最早装用汽油喷射系统的汽车出现在1954年的汽车展
1-入口 2-出口 3-滤芯
燃油系统主要元件—燃油压力调节器
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高温修正系数
质量流量式喷油量的控制:
修正系数的确定:与发动机温度相关的修正系数
发动机低温工作时,燃料雾化蒸发不良,混合气稀; 发动机温度高,汽油在输油管路蒸发,实际喷油量减少 温度修正包括以下三方面:
启动后增量修正系数
怠速暖车增量修正系数
高温修正系数
喷射时刻按照一定频率进行的,与时间有关。 启动工况采用非同期喷射
稳定工况采用同期喷射 加减速工况则是同期喷射基础上,加上非同期喷射修正
质量流量式喷油量的控制:
同期喷射量确定:
质量流量及与体积流量计是不同的 热线式流量计:
qml Tp K n
卡门涡频率
线性化后的质量流量
卡门涡式体积流量计
电子控制燃油喷射系统 控制方法
概述:
早期控制的实现: 集中控制系统:
控制系统采用模拟电路实现,电子控制系统由各种功能 将多个控制功能集中于一个CPU上而实现的控制系统 相互独立的控制系统组成; 在汽车电子控制技术上得到广泛应用 要追加功能,需要增加系统的结构尺寸,使得系统安装 对汽油机而言,系统以汽油喷射控制为主,增设几个辅 不便 助控制系统
质量流量式喷油量的控制:
加速修正系数
加速工况修正系数主要考虑发动机负荷及冷却液温度
负荷变化量修正系数:修正进气压力升高,汽化速度降低 负荷的表征:每行程进入气缸的空气量或节气门开度表示
FAC FDL1FTHW 1
冷却液温度修正系数:油膜附着表面温度降低,造成的汽化不足
质量流量式喷油量的控制:
质量流量式喷油量的控制:
高温修正系数
高温修正工况:汽车在大负荷高速行驶后停车 10~30min,再启动的2~3min内。 汽车行驶时,迎面风的冷却,燃油温度一般低于50度,
停车后,发动机室内温度升高,燃油温度可达80~100度,
喷油器内燃油产生气泡时的实际喷射量减少混合气变稀
当冷却水温度超过100度时,进行修正,修正量与燃油
质量流量式喷油量的控制:
启动后增量修正系数
发动机低温启动时,进气门、气缸内壁等温度低,喷射 的燃油形成的油膜蒸发气化作用不足,需要进行修正 根据启动时的冷却液温度确定初始修正量,随冷却液温 度升高,减少启动修正量
质量流量式喷油量的控制:
怠速暖车增量修正系数
用于修正启动后进气门、汽缸壁的表面温度及冷却水温 度低时,造成的油膜蒸发气化作用不足 修正值随冷却液温度增加而减小,与启动增量修正同步 进行,且一直修正到冷却水温度达到目标温度为止
修正系数Fc主要考虑以下因素:
Fc f ( FET , FAD , FO , FL , FH )
发动机温度修正 加减速修正 理论空燃比反馈修正 大负荷修正 学习控制修正
质量流量式喷油量的控制:
同期喷射和非同期喷射:
根据工况不同将喷射方式分为:同期喷射和非同期喷射 同期喷射: 喷射时刻与每循环的曲轴转角位置有关 非同期喷射:
微机控制系统:
发动机控制用的传感器是共用的,系统结构简单 教材94页有汽油机几种控制系统的机构图 要增加某项控制功能,只需编写相应控制程序,并加装
控制所需的执行器输出接口电路即可
概述:
电控汽油喷射系统燃油量控制:
电子控制汽油喷射系统中,空燃比的控制是ECU根据发 动机不同工况实际测量的进入气缸的空气量及该工况的目
温度有关
质量流量式喷油量的控制:
加减速修正系数
进气道喷射汽油机,燃油在进气门及附近进气管形成油 膜,油膜挥发速度与进气压力及油膜附着表面温度有关
加速工况:进气量增加-进气压力增加-油膜挥发速度慢
减速工况:进气量减小-进气压力降低-油膜挥发速度快 加减速工况根据节气门开度变化率确定,如每80ms读 入节气门开度信号,单位时间内节气门开度变化率超过 规定值,则认为进入加减速状态。
减速修正系数
减速工况修正系数主要考虑发动机负荷及冷却液温度,方 向与加速修正过程相反
负荷变化量修正系数:修正进气压力升高,汽化速度降低
FDC FDL2 FTHW 2
冷却液温度修正系数:油膜附着表面温度降低,造成的汽化不足
质量流量式喷油量的控制:
理论空燃比反馈修正系数
汽油机采用三小催化转换装置,在理论空燃比下,能够 同时对NOx、CO及HC进行有效净化 启动及启动后冷却水温度低时,氧传感器未工作,不进
质量流量式喷油量的控制:
学习控制修正系数
车辆使用过程中,零部件的磨损导致反馈控制的空燃比 偏离目标值采用学习控制修正
概述:
喷油器的喷油量取决于:
决于喷油器喷孔直径 喷油器针阀升程 喷油器结构决定
喷射压力
喷油器通电时间
利用油压调节器可以保证
不同工况时ECU进行油量控制是通过调节喷油器的通电
时,即控制脉宽实现的
概述:
喷油器的控制脉宽:
各工况下喷油器的控制脉宽(TI)如下式所示: TI Tp Fc Tv Tp为基本喷射时间,实现理论空燃比所需的喷射时间 Fc为基本喷射时间的修正系数,补偿空燃偏离目标值的量 Tv为喷油器无效喷射时间
行空燃比反馈控制
发动机全负荷高转速运行时,主要考虑动力性,不进行 空燃比反馈控制
质量流量式喷油量的控制:
理论空燃比反馈修正系数
氧传感器输出特性 理论空燃比附近电压会急剧变化 空燃比反馈控制 ECU根据氧传感器信号增加或降低反馈修正信号 反馈控制信号呈阶梯型变化:
பைடு நூலகம்改善反馈修正响应特性
提高理论空燃比控制精度
标空燃比求出对应的燃油喷射量,据此向喷油器发出喷射
持续时间的控制指令,实现油量控制
Ga Gf ( A / F )T
概述:
目标空燃比的确定:
多点喷射的电控汽油喷射系统中,主要是考虑三效催化 器的最佳净化效果,在多数工况下将空燃比控制在理论
空燃比附近
缸内直喷式电控系统的目标空燃比取决于所能达到的稀 薄燃烧控制技术水平
转速 进气压力
f 273 20 p Tp K ( )( ) n T 101
进气温度
质量流量式喷油量的控制:
修正系数的确定:与发动机温度相关的修正系数
发动机低温工作时,燃料雾化蒸发不良,混合气稀; 发动机温度高,汽油在输油管路蒸发,实际喷油量减少 温度修正包括以下三方面:
启动后增量修正系数