汽油发动机电控技术.ppt

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1、汽汽油发动机电控技术油发动机电控技术主讲人：李建文 汽油发动机电控技术概述n电控汽油喷射系统（Electronic Fuel Injection System）简称为EFI。21汽油发动机电控技术概述nEFI的发展31汽油发动机电控技术概述n优点：在任何情况下都能获得精确的空燃比 混合气的各缸分配均匀性好 汽车的加速性能好 充气效率高 良好的启动性能和减速减油或断油 41汽油发动机电控技术概述nEFI分类按喷射部位分类（A AVSEQ01)按喷油器的组合方式分类(A AVSEQ02)按控制方式分类(A AVSEQ03)51汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n组成：供油系统、进气系统、控制系统

2、61汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n供油系统主要由油压调节器、喷油器和喷油泵组成。AVSEQ04 71汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n供油系统的布置81汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n燃油泵 G:MPEGAV A AVSEQ07（5分钟）91汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n汽油滤清器nG:MPEGAV A AVSEQ08101汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n喷油器 G:MPEGAV A AVSEQ10111汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n油压调节器的安装121汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n油压力调节器 G:MPEGAV A AVSEQ09131汽油发

3、动机电控技术电喷系统结构与原理n进气系统 AVSEQ05141汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n电控系统：由传感器、ECU、执行器组成AVSEQ06151汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n空气流量传感器空气流量传感器 用来将吸入的空气量转换成电信号送给ECU，作为决定喷油量的基本信号之一。A:AVSEQ10 B:AVSEQ01161汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n进气歧管绝对压力传感器 它依据发动机负荷状况，测出进气歧管中绝对压力的变化，并将其转换成电压信号，与转速信号一起送到ECU，作为确定基本喷油量的依据。B:AVSEQ02171汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n氧传感器

4、 181汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n在三元催化转化器的上游安装一个氧传感器，用来检测混合气的空燃比比化学计量比浓还是稀，向ECU发出反馈信号，调节喷油量，将混合气空燃比控制在化学计量比附近使三元催化转化器转换效率最高。这种控制方式称为闭环控制方式。最常用的氧传感器是氧化锆式氧传感器。氧化锆传感器内侧通大气，外侧裸露在排气中。如果陶瓷体内侧大气中含氧量与陶瓷体外侧的含氧量不同时，在氧化锆内、外两侧极间就产生一个电压。当混合气稀时，氧化锆产生的电压低（接近于0V）。当混合气浓时，氧化锆元 件产生的电压高（约1V）。在化学计量比附近，电压有突变，氧传感器起到一个浓、稀开关的作用。nB:AV

5、SEQ06191汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n爆震传感器 安装在发动机缸体上，对四缸直列式发动机，它装在2缸和3缸之间；对V型发动机，每侧至少有一个爆震传感器。目前应用最多的是宽频带共振 型压电式传感器。通过检测缸体表面的震动信号，以判断发动机是否产生爆震。B:AVSEQ09201汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n曲轴位置及转速传感器(CPS)曲轴位置传感器用来确定相对于每缸压缩上止点的喷油定时和点火定时，在顺序喷射发动机上还需要有判缸信号。转速传感器用来测量发动机转速，以确定基本喷油量和基本点火提前角。B:AVSEQ07211汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n霍尔效应式CPS

6、是一种利用霍尔效应的信号发生器检测信号。221汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n磁电感应式CPS是通过磁力线的变化来检测发动机的转速，并通过信号盘上的缺口获得上止点信号。231汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n节气门位置传感器 它通过一个电位计检测节气门位置，在Mono-jetronic 燃油喷射系统中，起到一个负荷传感器的作用。在其它喷油系统中，它用来检测发 动机的节气门的开度和加速、减速信号。B:AVSEQ04 241汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n温度传感器（水温）通常安装在发动机出水口处。敏感元件由铜套封住。水温低时，热敏电阻值大，ECU检测到的电压高。ECU增加喷油量，

7、改善冷机的驱动性能。反之，减少喷油量。251汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n温度传感器（进气）热敏电阻裸露在大气中，用以检测发动机的进气温度，进气温度传感器安装在空气滤清器的壳体内，也可安装在空气流量计的空气流量测量部位。由于进气密度随温度改变而变化，因此ECU必须根据进气温度信号对喷油量进行修正，以获得最佳的空燃比。B:AVSEQ05261汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n电子控制单元 271汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n电子控制单元 ECU的功用是采集和处理各种传感器的输入信号，根据发动机工作的要求（喷油脉宽、点火提前角等），进行控制决策的运算，并输出相应的控制信号。当前

8、电控发动机中除了控制喷油外，还控制点火、EGR、怠速和增压发动机的废气阀等，由于共用一个ECU对发动机进行综合控制，所以也被称为发动机管理系统。281汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理291汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n执行器n怠速空气调节器B:AVSEQ03301汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n点火控制系统由传感器、电子控制单元和执行器组成。311汽油发动机电控技术电喷系统结构与原理n点火系统执行器点火模块和点火线圈。最常见的为无分电器点火系统，它是两个气缸共用一个点火线圈。目前也有采用每个气缸一个点火线圈的。321汽油发动机电控技术电喷系统控制功能n空燃比控制331汽油发动

9、机电控技术电喷系统控制功能n点火提前角控制 为了使发动机发出最大功率，应使最高燃烧压力出现在上止点后 1015左右，点火时刻用点火提前角来表示。它是指火花塞电极间跳火开始到活塞运行至上止点时这段时间内曲轴所转过的角度。点火过迟：点火过迟：使发动机功率下降，油耗增加。点火过早：点火过早：使功率下降，还容易产生爆震。发动机的最佳点火提前角，不仅要使发动机的动力性、经济性最佳，还应使有害排放物最少。341汽油发动机电控技术电喷系统控制功能n点火提前角控制基本点火提前角由转速和负荷确定 351汽油发动机电控技术电喷系统控制功能n点火提前角控制 G:MPEGAV C AVSEQ1采集传感器信号判断工况

10、待接收到120信号，开始计数，并计算由P、n对ROM进行二维查询，并根据T1、T2修正 按时发出 点火指令点火器接到指令即切断点火线圈初级电流产生高压电，点火！361汽油发动机电控技术电喷系统控制功能n闭合角控制 闭合角是沿用了传统点火系的概念。在电子控制的点火系统中是指初级电路接通的时间。点火线圈的次级电压是和初级电路断开时的初级电流成正比。通电时间短时，初级电流小，会使感应的次级电压偏低，容易造成失火。初级电流大，对点火有利；但通电时间过长，会使点火线圈发热，甚至烧坏，还会使能耗增 大。因 此 要 控 制 一 个 最 佳 通 电 时 间。蓄电池电压下降时，在相同的通电时间里初级电流能达到的

11、值会变小。因此必须对通电时间修正。371汽油发动机电控技术电喷系统控制功能n闭合角控制 381汽油发动机电控技术电喷系统控制功能n爆震控制 装有爆震传感器的发动机能检测爆震界限，通过电子控制单元将点火时刻调到接近爆震极限的位置，从而改善了发动机的性能。当发动机出现爆震时，ECU根据爆震程度，推迟点火时刻，爆震程度大的，不仅推迟的角度大，而且是先快后慢，直到爆震消失为止。为了保证良好的发动机性能，爆震消失后，又将点火提前角逐步加大，增加的速率也分为快、慢两种。当发动机再次出现爆震时，点火提前角再次推迟。通常点火提前角推迟的速率要大于点火提前角增加的速率。391汽油发动机电控技术电喷系统控制功能n

12、爆震控制 401汽油发动机电控技术电喷系统控制功能n废气再循环控制EGR411汽油发动机电控技术电喷系统控制功能n废气再循环控制EGR G:MPEGAV B AVSEQ10 通常用EGR率表示 EGR的控制量。它用进入气缸的混合气中废气的比例表示。EGR率与发动机动力性、经济性和排放性能有关。EGR率增加过大时，使燃烧速度太慢，燃烧变得不稳定，失火率增加，使HC也会增加；EGR率过小，NOx排放达不到法规要求，易产生爆震，发动机过热等现象。因此EGR率必须根据发动机工况要求进行控制。试验结果表明将EGR率控制在6%15%范围内较合适。421汽油发动机电控技术电喷系统控制功能n燃油蒸发控制 为了

13、控制燃油箱逸出的燃油蒸汽，电控发动机普遍采用了碳罐，油箱中的燃油蒸汽在发动机不运转时被碳罐中的活性碳所吸附，当发动机运转时，依靠进气管中的真空度将燃油蒸汽吸入发动机中。电子控制单元根据发动机的工况通过电磁阀控制真空度的通或断达到燃油蒸汽的控制。采用燃油蒸汽的控制可减少大气中的碳氢化合物和节约燃料。431汽油发动机电控技术电喷系统控制功能n燃油蒸发控制 441汽油发动机电控技术电喷系统控制功能n自诊断系统G:MPEGAV C AVSEQ02n第二代自诊断系统G:MPEGAV C AVSEQ06451思考题 1、电控汽油喷射系统有几部分组成？2、什么是SPI和MPI？试对他们进行比较？3、简述喷油泵结构及其功用。4、简述喷油器的工作原理。5、油压调节器的作用是什么？6、ECU有几部分组成？7、负荷传感器有几种型式？起什么作用？8、转速传感器有几种型式？说明其工作原理。9、氧传感器的作用是什么？说明其工作原理。10、电控汽油喷射系统中怠速是怎样控制的？11、发动机在各种工况下，空燃比是怎样控制的？12、点火控制主要包括哪些内容？13、爆震控制的基本原理是什么？14、为什么要采用废气再循环控制？控制策略是什么？15、当前采用什么措施控制燃油蒸汽的逸出？461 n471