【正文】 小與流速和流量成正比。利用各種傳感器感應(yīng)采集的信號送入一個(gè)電控單元（ECU）中、根據(jù)發(fā)動機(jī)的各種工況實(shí)際需要來控制噴油量?，F(xiàn)在主要用于奔馳（Mercedes－Benz）380SEC、500SL等高級轎車上。燃油的供應(yīng)量與點(diǎn)火順序無關(guān)，只取決于發(fā)動機(jī)吸入的空氣量。6．發(fā)動機(jī)其他輔助控制裝置再一些發(fā)動機(jī)中，還裝有進(jìn)氣旋流控制、EGR控制、增壓器壓力控制及其他輔助控制裝置。3. 怠速控制ISCECU根據(jù)發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)行工況的要求控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，在ECU的存儲器內(nèi)存貯了不同怠速的控制目標(biāo)值，ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻水溫度、空調(diào)開關(guān)、動力轉(zhuǎn)向等信號控制怠速，使怠速轉(zhuǎn)速接近目標(biāo)值。ECU根據(jù)空氣流量計(jì)或絕對壓力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻水溫度傳感器等提供的信號，計(jì)算出最佳噴油時(shí)間。2. 電子控制汽油噴射發(fā)動機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展電子控制汽油噴射發(fā)動機(jī)自1912年開始研究，于1937年裝在飛機(jī)上，1952年開始德國BENZ公司應(yīng)用與汽車上,此后逐漸開始在汽車上應(yīng)用。4）汽車起動性能好。因?yàn)槠渲凶铌P(guān)鍵的部件——電子控制系統(tǒng)（ECU）10萬 km行駛里程的故障率僅為1‰。2）排氣污染降低，而且電噴發(fā)動機(jī)的成本比要達(dá)到同樣排污標(biāo)準(zhǔn)的化油器式發(fā)動機(jī)低得多。這樣一來，經(jīng)過電腦的判斷、計(jì)算，使發(fā)動機(jī)在不同工況下均能獲得合適的空燃比?；推鞯慕Y(jié)構(gòu)比較簡單，如圖13所示。例如，冷起動要求很濃的混合氣，暖車時(shí)要求加濃逐漸減少的混合氣，加速時(shí)要求加濃的混合氣。1）穩(wěn)定工況要求的混合氣。4）能夠根據(jù)發(fā)動機(jī)技術(shù)狀況與使用條件來改變調(diào)節(jié)?；旌蠚庑纬煞绞接袃煞N，化油器式和汽油噴射式。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增加，誘導(dǎo)期所占曲軸轉(zhuǎn)角增大，為保持最大功率，應(yīng)加大提前角。最佳點(diǎn)火提前角與發(fā)動機(jī)很多因素有關(guān)，其中最主要的是轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣管壓力。曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)，則發(fā)動機(jī)的平均有效壓力和熱效率都得到增高，而點(diǎn)火時(shí)間影響著燃燒最高壓力點(diǎn)，因此點(diǎn)火正時(shí)對發(fā)動機(jī)的性能有很大影響。供給稍稀的混合氣時(shí)，燃燒較好，CO、HC排放減少，但高溫時(shí)NOx增大很多。圖11 火焰溫度、輸出功率與燃油消耗率隨空燃比變化曲線在實(shí)際空氣量為 kg～，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸罡?，此時(shí)的混合氣稱為功率混合氣，所發(fā)出的功率較大，主要滿足動力要求。實(shí)際空氣量與理論空氣量的比值稱為過量空氣系數(shù)λ。其缺點(diǎn)是發(fā)動機(jī)要求使用辛烷值高的汽油，否則易產(chǎn)生爆震。 一、化油器供油系統(tǒng)和汽油噴射 （－）影響汽油機(jī)性能的主要因素 1．壓縮比對發(fā)動機(jī)性能的影響 汽油機(jī)是按奧托循環(huán)即等容循環(huán)工作的，等容理論循環(huán)的熱效率公式為： (11) 式中：ε——壓縮比； k——?dú)怏w的比熱。165 / 165汽油噴射系統(tǒng)概述 目前，在許多汽車發(fā)動機(jī)上都裝用了電子控制汽油噴射系統(tǒng)。 隨著壓縮比的提高，循環(huán)熱效率增大。因而發(fā)動機(jī)的壓縮比不能無限提高。 λ＞1的混合氣稱為稀混合氣，λ＜1的混合氣稱為濃混合氣。 kg時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣壬缘?，但此時(shí)油耗較低，稱為經(jīng)濟(jì)空燃比，主要滿足經(jīng)濟(jì)性的要求。若混合氣特別稀時(shí)，HC反而增多。發(fā)動機(jī)正常燃燒時(shí)都需要有點(diǎn)火提前角。如果點(diǎn)火過遲，大部分混合氣的燃燒延遲至膨脹過程進(jìn)行，燃燒最高壓力與溫度都降低，對發(fā)動機(jī)作功與效率都不利。發(fā)動機(jī)負(fù)荷降低，節(jié)氣門開度減小，進(jìn)氣管內(nèi)壓力下降，充氣量減小，殘余廢氣對新鮮氣體稀釋加大，混合氣燃燒慢，也需加大提前角?；旌蠚庑纬裳b置必須滿足以下要求；1）供人氣缸內(nèi)的燃油與空氣的混合氣的量與質(zhì)能夠定性和定量調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的工況匹配，獲得發(fā)動機(jī)的最佳運(yùn)行工況。5）在發(fā)動機(jī)長期使用過程中，供給系統(tǒng)的既定調(diào)節(jié)應(yīng)保持不變。怠速工況要求極濃的混合氣，小負(fù)荷要求稍濃的混合氣，中負(fù)荷要求稀的混合氣，大負(fù)荷要求稍濃的混合氣，全負(fù)荷工況要求極濃的混合氣。(三) 化油器供油系統(tǒng)和汽油噴射系統(tǒng)汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)發(fā)動機(jī)各種工況的要求，將所需空燃比混合氣供給氣缸?；推鞴┯褪抢每諝饬鲃訒r(shí)在喉管處產(chǎn)生負(fù)壓，把汽油吸到喉管中，再隨氣流流向各缸進(jìn)氣歧管的。二、為什么要采用電子控制汽油噴射發(fā)動機(jī)1）采用電子控制汽油噴射發(fā)動機(jī)，可以提高發(fā)動機(jī)的充氣效率，使各氣缸混合氣分配比較均勻，精確控制各個(gè)氣缸混合氣與工況的匹配。3）適合全車電子控制化的要求。三、電子控制汽油噴射發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)、現(xiàn)狀與發(fā)展1．電子控制汽油噴射發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)1）電噴發(fā)動機(jī)比化油器式發(fā)動機(jī)節(jié)油8％～10％。5）怠速轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。電子控制汽油噴射發(fā)動機(jī)再發(fā)達(dá)國家的裝車率見表11。在大多數(shù)發(fā)動機(jī)中，噴油定時(shí)是不便的，有些發(fā)動機(jī)中噴油定時(shí)隨發(fā)動機(jī)的工況不同而改變。4．診斷功能ECU不斷地檢測傳感器的輸入信號，若ECU檢測到輸入信號中任何一個(gè)信號出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，ECU即將不正常現(xiàn)象用數(shù)據(jù)形式存入存儲器。第二節(jié) 汽油直接噴射系統(tǒng)分類一、燃油直接噴射分類按目前車用噴射形式，為便于區(qū)別可以分為兩大類；(一) 機(jī)械控制式燃油噴射系統(tǒng)其基本特點(diǎn)就是燃油和空氣的配劑是通過機(jī)械方式達(dá)到的，根據(jù)檢測到的空氣量信號，決定發(fā)動機(jī)燃燒時(shí)所需的燃油量，然后將一定壓力的汽油通過噴油器噴入進(jìn)氣歧管。奧迪（AUDI）100 。(二) 電子控制式燃油噴射系統(tǒng)其基本特點(diǎn)就是燃油和空氣的配劑是由電控單元（ECU）來控制的，電控單元根據(jù)檢測到的空氣量信號，指令噴油器將一定量的燃油噴入進(jìn)氣歧管。根據(jù)控制基本噴油量傳感器的不同，又可分為以下幾類：l）流量式電控汽油噴射系統(tǒng)（L型）此種形式的噴射系統(tǒng)用葉板直接計(jì)量空氣的流量，以空氣流量和轉(zhuǎn)速作為控制基本噴油量的主要因素，豐田子彈頭發(fā)動機(jī)上就裝有這種系統(tǒng)。該區(qū)處裝有超聲波或光電發(fā)生器，其計(jì)量信號變?yōu)殡妷褐祩鹘o控制單元，以控制噴油量的大小。典型單點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)有美國通用公司（GM）的TBI（Throttle Body Injection）節(jié)氣門體系統(tǒng)和福特公司（Ford）的CFI（Central Fuel Injection）中央噴射系統(tǒng)和三菱公司（Mitsubishi）的（ECIElectronic Controlled Injection）電控噴射系統(tǒng)。圖14多點(diǎn)噴射方式2．單點(diǎn)噴射如圖15所示，即所謂的節(jié)氣門體汽油噴射系統(tǒng)，噴油器安裝在節(jié)氣門前的圖15 單點(diǎn)噴射方式區(qū)段中，燃油噴入后雖空氣流進(jìn)入進(jìn)器歧管內(nèi)。對于所有缸內(nèi)噴射和多數(shù)進(jìn)氣道內(nèi)噴射都采用脈沖噴射方式。1．機(jī)械式汽油噴射系統(tǒng)（K型）該系統(tǒng)一般由三種油壓：第一是系統(tǒng)油壓p系統(tǒng)≈；第二是噴射油壓p噴射≈；第三是控制油壓p控制≈～。四、汽油噴射系統(tǒng)的噴油正時(shí)化油器供油的發(fā)動機(jī)何時(shí)供油由化油器決定，而汽油噴射系統(tǒng)何時(shí)供油由電腦決定。四缸發(fā)動機(jī)的四個(gè)噴油器，都有一根電源線和一根地線。；二、四缸供油情況同三、一缸。一缸所需燃油直接進(jìn)入氣缸，三缸燃油貯存180176。3．順序噴射 圖110示出順序噴射噴射正時(shí)、進(jìn)氣與點(diǎn)火時(shí)刻，順序噴射各個(gè)氣缸噴射時(shí)間都不同，噴油器開始時(shí)刻是按照點(diǎn)火順序依次開始的，其噴油量一次噴完，氣門打開進(jìn)入氣缸。單點(diǎn)噴射只有一個(gè)噴圖112 單點(diǎn)噴射的噴射正時(shí)、進(jìn)氣與點(diǎn)火時(shí)刻油器，安裝在節(jié)氣門前方。其控制電路較簡單，但控制程序比較復(fù)雜。第三節(jié) 汽油直接噴射系統(tǒng)的一般維修工藝一、維修電噴系統(tǒng)注意事項(xiàng)1）在安裝蓄電池時(shí)，應(yīng)注意正負(fù)極不可接反。因此，如果有必要，應(yīng)在拆下搭鐵線之前，讀取診斷代碼。4）注意ECU不能承受下列情況：高于70℃的溫度環(huán)境；磁場作用；震動；焊接；水；通訊設(shè)備干擾；人體靜電作用。注意：蜂鳴器鳴叫時(shí)不能起動；汽車過水后不準(zhǔn)起動。二、維修進(jìn)氣系統(tǒng)注意事項(xiàng)ECU主要是根據(jù)流量計(jì)測得的空氣流量來控制噴油量，因此進(jìn)氣系統(tǒng)密封不良對電噴系統(tǒng)的影響，要比化油器式發(fā)動機(jī)的影響更大。不懂就不要亂動，否則可能要出新的故障。3）雨天檢修及清洗發(fā)動機(jī)時(shí)，注意電子線路不可濺到水?；?qū)⒁挥团璺旁谟凸芙宇^下面，并用毛巾導(dǎo)引。③安裝前，用汽油清洗O型圈。②給油泵接上火線，使燃油泵工作。對于汽車發(fā)動機(jī)，由于其工作狀態(tài)的快速多變性，為達(dá)到預(yù)期的控制效果，還要求控制系統(tǒng)具有很高的響應(yīng)速度。4）輸出執(zhí)行命令：把弱信號變?yōu)閺?qiáng)信號的執(zhí)行命令，輸出故障信息?？刂茊卧挠布M成有專用控制微機(jī)、電路與輸入輸出接口。噴射、點(diǎn)火和輸出級的各個(gè)元件安裝在導(dǎo)熱較好的各冷卻點(diǎn)上。3．微機(jī)的組成圖l14上列出電控噴射系統(tǒng)的組成方框圖及工作原理。1）中央處理器CPU中央處理器是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心。⑵累加器AKKU。2）常量存儲器ROMROM是只能讀出的存儲器。這些數(shù)據(jù)在制造控制單元時(shí)就已經(jīng)固化在ROM內(nèi)的集成電路中，是不會丟失的儲存。3）運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲器RAMRAM又稱為讀寫存儲器或隨機(jī)存儲器，用來暫時(shí)存放計(jì)算機(jī)操作時(shí)可改變的數(shù)據(jù)，例如計(jì)算的結(jié)果或經(jīng)常改變的程序。ECU在執(zhí)行程序時(shí)，必須先把指令從存儲器中取出。CPU在執(zhí)行指令時(shí)各種操作要在時(shí)鐘的控制下按順序，而且還要精確地定時(shí)進(jìn)行。5）輸入與輸出接口（I/O）微機(jī)所進(jìn)行的信息接受與發(fā)送，它與外界進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換都是通過輸入、輸出接口來完成的。因此輸入、輸出接口是微機(jī)與被控對象進(jìn)行信息交換的紐帶。總線利用數(shù)據(jù)、儲存地址以及控制信號對系統(tǒng)中的各個(gè)器件進(jìn)行控制與操作。數(shù)據(jù)總線由幾根導(dǎo)線組成，導(dǎo)線與數(shù)據(jù)的位數(shù)是—一對應(yīng)的，例如普通的8位微機(jī)，數(shù)據(jù)總線就有8根導(dǎo)線。例如需要對存儲器內(nèi)某單元進(jìn)行存儲或讀出數(shù)據(jù)時(shí)，必須先將該單元的地址碼送至地址總線上，然后再送出寫或讀的指令，才能完成操作。微機(jī)系統(tǒng)中的其它器件也都接到控制總線上，其中CPU可通過控制總線隨時(shí)掌握著各個(gè)器件的狀態(tài)，并根據(jù)需要隨時(shí)向有關(guān)的器件發(fā)出控制指令。其中輸入的外圍設(shè)備是電控汽油噴射發(fā)動機(jī)中所設(shè)置的各種傳感器（例如空氣流量傳感器、發(fā)動機(jī)冷卻水溫傳感器等），所檢測的信號輸入微機(jī)進(jìn)行處理。1）模擬信號的輸入輸入的模擬信號包括吸入空氣量、空氣溫度、發(fā)動機(jī)冷卻水溫度、發(fā)動機(jī)負(fù)荷、電源電壓等多個(gè)信號。它們通常都是變化緩慢的連續(xù)信號，這些信號必須事先轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后，才能輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。其轉(zhuǎn)換的部件，多數(shù)是采用ADC－0809芯片。由于所用磁電式轉(zhuǎn)速傳感器或曲軸轉(zhuǎn)角傳感器輸出信號的幅值均是隨轉(zhuǎn)速變化的，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高（或降低）時(shí)，輸出電壓幅值就增大（或減?。?。曲軸轉(zhuǎn)角。也就是以上止點(diǎn)脈沖定為計(jì)算曲軸轉(zhuǎn)角的零點(diǎn)，176。它起著控制信號的生成與放大等功能。在順序噴射的系統(tǒng)中，需要按發(fā)動機(jī)各缸工作次序分別向各缸噴油器提供一定寬度的脈沖驅(qū)動信號，因此在噴油器的驅(qū)動電路中，應(yīng)具有缸序判別與定時(shí)兩個(gè)功能。為了減小控制單元中的損失功率，縮短噴油器開啟與落座關(guān)閉的時(shí)間，應(yīng)對噴油器的控制電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，在噴油器的啟動時(shí)應(yīng)供給大電流，（如六缸發(fā)動機(jī)），以后又降低，至噴射持續(xù)期末了約為3A的保持電流。由于噴油器的電磁線圈存在電感，當(dāng)功放管截止時(shí)，在線圈兩端可能產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動勢，此感應(yīng)電動勢與電源電壓一起加在功放管上，可能將其擊穿而損壞，因此，在線圈兩端并聯(lián)著一個(gè)二極管D起保護(hù)作用。點(diǎn)火信號的持續(xù)期即相應(yīng)為接通時(shí)間。點(diǎn)火輸出級輸出放大的信號，控制著通過點(diǎn)火線圈的電流，以至在適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)火時(shí)刻，在火花塞上有足夠的點(diǎn)火能量，保證迅速地點(diǎn)燃可燃混合氣。圖118 點(diǎn)火的時(shí)序3）燃油泵的控制微機(jī)的輸出級隨發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況的不同，控制著電動燃油泵的接通與斷開。4）可擴(kuò)展的輸出當(dāng)需要時(shí)，此微機(jī)控制系統(tǒng)還可以進(jìn)一步擴(kuò)展輸出級，以獲得更多的應(yīng)用。在目前的控制系統(tǒng)中，軟件多數(shù)是采用模塊結(jié)構(gòu)，即把一個(gè)完整的控制程序分成若干個(gè)功能相對獨(dú)立的程序模塊，每個(gè)程序模塊分別進(jìn)行設(shè)計(jì)、編制程序與調(diào)試，最后再將調(diào)試好的程序模塊統(tǒng)一連接起來，這樣不僅單個(gè)程序模塊設(shè)計(jì)與調(diào)試方便，而且單個(gè)模塊又能被多個(gè)模塊公用，易于修改、變動，按需要進(jìn)行任意取舍。另外，控制軟件中還包括轉(zhuǎn)速與負(fù)荷的處理程序，中斷處理程序以及插座與查表程序，等等。四、控制系統(tǒng)的抗干擾由于汽車發(fā)動機(jī)的使用條件相當(dāng)嚴(yán)酷，電控系統(tǒng)經(jīng)常受到車內(nèi)外電磁波的干擾。系統(tǒng)內(nèi)部的干擾主要是由各電路之間的公共阻抗耦合所引起的。點(diǎn)火系統(tǒng)的強(qiáng)干擾同樣也對輸出信號產(chǎn)生干擾，使輸出信號紊亂，從而引起控制系統(tǒng)與發(fā)動機(jī)運(yùn)行的失調(diào)。此外，還要注意對整個(gè)控制單元的屏蔽與系統(tǒng)軟件的抗干擾措施，以保證系統(tǒng)在汽車行駛的不同條件下都能穩(wěn)定可靠地進(jìn)行控制。第一節(jié) 壓力感應(yīng)式電子控制多點(diǎn) 汽油噴射采統(tǒng)（D型）一、壓力感應(yīng)式汽油噴射系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及工作原理壓力感應(yīng)式噴射系統(tǒng)的基本噴油量主要取決于壓力傳感器，它是利用進(jìn)氣管中壓力的高低來控制其噴油量的多少。二、壓力感應(yīng)式電子控制多點(diǎn)直噴系統(tǒng)的控制圖22為壓力感應(yīng)式汽油噴射系統(tǒng)的控制過程圖。如圖23為ECU接收信號及其發(fā)出控制信號的框圖。與K型汽油噴射系統(tǒng)相比，主要區(qū)別是本系統(tǒng)增加了電控單元，由電控單元來控制噴油器何時(shí)噴油，而電控單元的信號則是利用裝在發(fā)動機(jī)各處的傳感器采集。微機(jī)（電控單元）的主要功能是控制噴油器的噴油量。3）還接受節(jié)氣門位置、冷卻水溫、空氣溫度、蓄電池電壓、點(diǎn)火時(shí)間、空調(diào)等傳感器檢測到的表征發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況的信號作為噴油量的校正依據(jù)，使發(fā)動機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行。由于燃油連續(xù)地流過，因此總能保證有正常的燃油供給。3．控制系統(tǒng)電控單元通過電路接受的輸入信號有：分電器點(diǎn)火線圈——發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速；曲軸位置傳感器——發(fā)動機(jī)一缸上止點(diǎn)位置；空氣流量傳感器——吸入的空氣流量；節(jié)氣門開關(guān)——節(jié)氣門位置；起動開關(guān)——起動信號；冷卻水溫傳感器——冷卻水的溫度；空氣溫度傳感器——吸入空氣的溫度；氧傳感器——廢氣中氧的