发动机电子控制系统

❖ 电控汽油喷射系统的理论基础包括： 1）汽油机对燃油供给系的要求； 2）汽油机对点火正时的要求； 3）汽油机排放及其控制； 4）汽油喷射发动机的控制理论
一、汽油机对燃油供给系的要求
1、混合气成分
Cx H xOx (汽油) O2 CO2 H2O
1kg
14.9kg
混合气中空气与燃油的比例（质量比），称为
空燃比（A/F）。1kg的汽油完全燃烧需要 14.9kg的空气，因此最佳的空燃比应为14.9（也 称为理论空燃比）。
Hale Waihona Puke 混合气的形 成理想供油特性曲线
化油器只能近似地实现，汽油喷射系统中可以由 计算机精确地控制
2、混合气的混合状态 理想的混合气应是燃料蒸气和空气均匀混合。 实际上燃料并不一定完全以蒸气状态混合，而很可能
16 空调作 提供空调工作的信号，喷油和点火修正 用信号 控制信号
17 档位开关 档位开关信号和空档位置信号，防止不 信号和空 在P/N档时起动发动机
档位置信 号
18 蓄电池电 提供蓄电池电压信号，喷油的修正控制 压信号 信号，以补偿电压过低所带来的影响
19 离合器开 提供离合器工作的状态信号，喷油和点 关信号 火正时的修正信号
6 缸序判别 提供各缸的工作顺序信号，点火主控信 传感器 号
7 冷却水温 检测发动机冷却水温度，喷油和点火正 度传感器 时的修正信号，其他控制系统的信号
8 进气温度 检测进气温度，喷油和点火正时的修正 传感器 信号
9 节气门位 检测节气门开度状态（怠速，全开及节 置传感器 气门的速率），喷油及其他控制系统， 如EGR、开闭环控制等
1）CO（一氧化碳）：因为不完全燃烧。 2）HC（碳氢化合物）：燃料或没完全燃烧的物质被
分解、氧化而成。
3）NOx（氮氧化合物）：空气中的氮和氧在高温下 发生反应的产物。
4）的S产O物2（。二氧化硫）：汽油中的硫与氧气发生反应
发动机电子控制系统的发展
❖ 发动机电子控 制（电控汽油 喷射与电控点 火）的迅猛发 展并得到广泛 应用，主要是 因为：
1）燃油经济性 的要求；
2）排放法规的 现实需要；
电子控制汽油喷射（EFI）装置
❖ 电子控制汽油喷射（Electronic Fuel Injection缩写 为EFI）装置与传统的化油器式供油系统相比具有 以下优点：
20 制动开关 检测制动装置的工作状态，喷油量和点 信号 火正时、自动变速器的控制信号
21 动力转 动力转向装置工作时，喷油量和点火更 向开关 正时修正控制信号 信号
22 EGR阀位 向ECU提供EGR阀的位置，实现废气再 置传感器 循环的控制
23 巡航（定 提供巡航控制工作状态，由ECU对车速 速）控制 进行自动控制
1）能提高发动机的比功率； 2）耗油量低，燃油经济性好； 3）能有效控制排放污染； 4）在低速时仍可以输出较大扭矩； 5）汽车的加速性能好； 6）体积小、无机械驱动、安装方便、便于布置。
第一节 电子控制汽油喷射的基本原理
电子控制汽油喷射示意图
一、传感器的种类及功用
序 输入装 功用 号 置或信
号
1 空气流 (L型)计量发动机吸入的空气量，将信号输 量计 入ECU，为喷油和点火控制的主控制信号
开关信号
二、电子控制单元（ECU）
电子控制单元（ECU）具备功能 （1）接受传感器或其他装置输入的信息， 给传感器提供参考（基准）电压，将输入 的信号转变为ECU能接受的信号 （2）存储、计算、分析处理信息 （3）运算分析对比 （4）输出执行命令 （5）自诊断与自适应功能
三、执行器
执行器就是受ECU控制，具体执行某项控制功 能的装置 种类如下：(1)电磁式喷油器；(2)点火控制器 (点火模块)；(3)怠速控制阀、怠速控制电机； (4)EGR阀；(5)进气控制阀；(6)二次喷射阀(7) 活性炭罐排泄电磁阀；(8)车速控制电磁阀； (9)汽油泵继电器；(10)冷却风扇继电器；(11) 空调压缩机继电器；(12)AT档位电磁阀；(13) 增压器释压电磁阀；(14)自诊断显示报警装置； (15)故障备用程序起动；(16)仪表显示器
10 氧传感 检测排气中氧的含量，喷油量的闭环控
器
制
11 爆震传 提供工作的爆震信号，点火控制信号 感器
12 大气压力 检测大气压力，喷油和点火正时的修正 传感器 信号
13 车速传 检测车速，控制发动机转速，实现超速 感器 断油控制
14 起动信 起动信号，喷油和点火正时的修正信号 号
15 发电机负 检测发电机的工作状态，喷油和点火修 荷信号 正控制信号
发动机电 子控制
电控燃油喷射（EFI） 电控点火装置（ESA）
怠速控制（ISC） 排放控制 进气控制 增压控制 警告提示 自诊断
备用功能与失效保护
喷油量反馈 控制
传感器A 传感器B
ECU电 子控制单 元
喷油器 点火模块
HO2S氧传感 器
KS爆震传感 器
点火时间反 馈控制
发动机电子控制示意图
第二节 车用电控汽油喷射系 统的理论基础
• 点火提前角的影响因素
1）发动机转速。转速越大，点火提前角越大。 2）发动机负荷。负荷越大，点火提前角越小。 3）燃料性质。辛烷值越高，点火提前角越大。 4）燃烧状况。产生爆震，点火提前角应减小。 5）其他次要因素：起动、怠速、进气温度、进
气压力、发动机温度等
三、汽油机排放及其控制
1、汽油机的排放物 汽油机的排放主要有：
2 进气歧管绝 (D型)测量进气歧管绝对压力，将信号输
对压力传感 器MAP
入ECU，为喷油和点火控制的主控制信号
3 转速和曲 检测曲轴转角（转速）信号，作为喷油和
轴位置传 感器
点火控制的主控制信号
4 凸轮轴位 检测凸轮轴转角（转速）信号，作为喷油 置传感 器 和点火控制的主控制信号
5 上止点位 检测一缸上止点位置信号，点火控制的 置传感器 主信号，
以油雾（细小油粒）、油滴（大油粒），甚至以油 膜状态存在。
燃油供给系应尽可能使燃料以蒸气的形式与空气均匀混合。
3、混合气的分配
混合气的分配是指气缸内的各个区域（单缸机） 以及进入各个气缸的混合气的数量、混合气的 浓度及混合气中所含燃料的组成成分等的分布 （多缸机）。
二、汽油机对点火提前角的要求
❖ 点火提前角即火花塞发出电火花到上止点所对 应的曲轴转角。