【文章內(nèi)容簡介】 ECU直接控制（ PWM調(diào)速）油泵轉(zhuǎn)速油泵轉(zhuǎn)速 的控制 —— 電阻器式油泵轉(zhuǎn)速油泵轉(zhuǎn)速 的控制 —— 專設(shè)油泵 ECU稀薄燃燒發(fā)動機技術(shù)n 稀燃發(fā)動機中，混合氣空燃比 (A/F)達 25以上；n 70年代初，為了降低油耗，人們探索了由稀混合氣運行，用氧化催化劑凈化排氣的方法，采用了一種帶副燃燒室的發(fā)動機。這種由豐田及本田公司發(fā)明的燃燒方式由于從副燃燒室噴出火焰會造成熱能損失， 稀混合氣發(fā)動機改進對油耗的 效果不明顯效果不明顯 。n 隨著進氣口的改進，氣缸內(nèi)旋渦生成技術(shù)的進步，由通用、福特、豐田、本田、日產(chǎn)等汽車公司先后搞成的開口式燃燒室可以形成比帶副燃燒室還好的稀薄混合氣燃燒，并且隨著進氣口燃料噴射技術(shù)的發(fā)展和稀混合氣傳感器技術(shù)的開發(fā)，精密控制空燃比已成為可能。n 80年代中期，豐田、三菱、本田相繼將其產(chǎn)品實行產(chǎn)品化。n 目前，各大公司都擁有自己的稀燃技術(shù)，其共同點： 利用缸內(nèi)渦流運動，使聚集在火花塞附近的混合氣最濃，先被點燃后迅速向外層推進燃燒，并有較高的壓縮比 。舉例 n 三菱缸內(nèi)直噴汽油機(GDI)，空燃比達 40；n 本田最新的 VTEC發(fā)動機也將采用稀燃技術(shù)。這款取名為 VTECi 田發(fā)動機省油 20%汽油機稀燃的關(guān)鍵技術(shù)n 一、提高壓縮比一、提高壓縮比n 采用緊湊型燃燒室，通過進氣口位置改進使缸內(nèi)形成較強的空氣運動旋流，提高氣流速度；將火花塞置于燃燒室中央，縮短點火距離；提高壓縮比至 13： 1左右，促使燃燒速度加快。n 二、分層燃燒二、分層燃燒如果稀燃技術(shù)的混合比達到 25： 1以上，按照常規(guī)是無法點燃的，因此必須采用由濃至稀的分層燃燒方式。通過缸內(nèi)空氣的運動在火花塞周圍形成易于點火的濃混合氣，混合比達到 12： 1左右，外層逐漸稀薄。濃混合氣點燃后，燃燒迅速波及外層。為了提高燃燒的穩(wěn)定性，降低氮氧化物（ NOx），現(xiàn)在采用燃油噴射定時與分段噴射技術(shù)，即將噴油分成兩個階段，進氣初期噴油，燃油首先進入缸內(nèi)下部隨后在缸內(nèi)均勻分布，進氣后期噴油，濃混合氣在缸內(nèi)上部聚集在火花塞四周被點燃，實現(xiàn)分層燃燒。n 三、高能點火三、高能點火高能點火和寬間隙火花塞有利于火核形成，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x縮短，燃燒速度增快，稀燃極限大。有些稀燃發(fā)動機采用雙火花塞或者多極火花塞裝置來達到上述目的。問題？n 稀燃發(fā)動機，如何實現(xiàn)空燃比閉環(huán)控制？普通氧傳感器輸出曲線資料： FSI分層燃燒技術(shù)n FSI（ Fuel Stratified Injection，燃油分層噴射）是發(fā)動機 稀燃技術(shù)稀燃技術(shù) 的一種。n FSI發(fā)動機利用高壓泵，使汽油通過分流軌道（共軌）到達電磁控制的高壓噴射氣門。其特點是在進氣道中產(chǎn)生可變渦流，使進氣流形成最佳的渦流形態(tài)進入燃燒室內(nèi)，以分層填充的方式推動，使混合氣集中在燃燒室中央的火花塞周圍。n 稀燃技術(shù)的混合比達到 25:1以上，按常規(guī)是無法點燃的，因此必須采用由濃至稀的分層燃燒方式。通過缸內(nèi)空氣的運動在火花塞周圍形成易于點火的濃混合氣，混合比達到 12:1左右，外層逐漸稀薄。濃混合氣點燃后，燃燒迅速波及外層。n FSI特點：能夠降低泵吸損失，在低負荷時確保低油耗，但需要增加特殊催化轉(zhuǎn)換器以有效凈化處理排放氣體。n FSI發(fā)動機按照負荷工況，自動選擇 2種運行模式：在 低負荷低負荷 時為 分層稀薄燃燒分層稀薄燃燒，在 高負荷高負荷 時則為 均質(zhì)理論空燃比均質(zhì)理論空燃比 （ ）燃燒。在高負荷中所進行的均質(zhì)理論空燃比燃燒中，燃油在進氣沖程中噴射。理論空燃比的均質(zhì)混合氣易于燃燒，不必借助渦流作用。而在全負荷以外，進行廢氣再循環(huán)，限制泵吸損失，由于直噴化而使壓縮比提高到 ，即使在均質(zhì)理論空燃燒比混合氣燃燒中，仍能降低燃油耗。n 在 FSI發(fā)動機中，在 低負荷與高負荷之間低負荷與高負荷之間 ，采用 均質(zhì)稀薄燃燒均質(zhì)稀薄燃燒 ，燃油在進氣沖程噴射，并且由于產(chǎn)生加速稀薄混合氣燃燒的縱渦流，阻礙燃燒的廢氣再循環(huán)（EGR）暫不進行。與均質(zhì)理論空燃比燃燒不同的是，吸入空氣量超過燃油的噴射量。四、點火控制主要內(nèi)容：n 汽油機對點火系統(tǒng)的要求n 點火線圈n 微機控制原理n 無分電器點火系統(tǒng)n 爆震控制汽油機對點火系的要求n 永恒的追求：q 電壓電壓 ———— 足夠高的電壓 (30KV)q 能量能量 ———— 足夠大能量 (100mJ)q 正時正時 ———— 足夠準(zhǔn)確的點火時間n 還有別的嗎？影響點火正時的主要因素q 轉(zhuǎn)速：（過去 ?采用 “離心點火提前機構(gòu) ”)q 負荷：（過去 ?采用 “真空點火提前機構(gòu) ”）q 汽油辛烷值：（過去 ?采用 “辛烷校正器 ”）q 空燃比：q 進氣壓力：q 水溫：q …q 思考思考 ：電腦控制點火系統(tǒng)中，還有上述 3種點火提前 機機構(gòu)構(gòu) 嗎？點火系的發(fā)展過程n 傳統(tǒng)觸點點火（略）n 半導(dǎo)體輔助點火半導(dǎo)體輔助點火n 普通電子點火普通電子點火 ：閉合角控制、恒流控制n 微機控制點火n 微機控制無分電器點火（ DLI）閉合角控制n 傳統(tǒng)觸點點火系中， 斷電器閉合期間 （也即初級電流接通期間） 曲軸轉(zhuǎn)過的角度， 即 “閉合角 ”。n 在電子點火系中，則指 晶體管導(dǎo)通期間 曲軸轉(zhuǎn)過的角度。n 閉合角控制則是 控制晶體管導(dǎo)通的時間 ， 減少或消減少或消除初級電流飽和后的線圈除初級電流飽和后的線圈發(fā)熱時間發(fā)熱時間 。導(dǎo)通截止恒流控制線圈內(nèi)阻大 (3歐姆歐姆 )電流上升慢線圈內(nèi)阻小 ( )電流上升速度快；適應(yīng)高轉(zhuǎn)速工況點火線圈火花塞采樣電阻PWM無恒流控制有恒流控制優(yōu)點：優(yōu)點：1）充電時間短，確保高轉(zhuǎn)速有足夠的點火能量）充電時間短，確保高轉(zhuǎn)速有足夠的點火能量2）適應(yīng)高速發(fā)動機）適應(yīng)高速發(fā)動機？問題 ？n 回憶一下： 閉合角控制閉合角控制 與 恒流控制恒流控制 的作用分別是什么？n 2者都能防止線圈發(fā)熱嗎？n 對于電腦控制點火系統(tǒng)， 2種功能必須都具備嗎？點火線圈n 開磁路點火線開磁路點火線圈圈n 閉磁路點火線閉磁路點火線圈圈無分電器雙缸點火線圈問題：問題：n 1缸火花塞點火時，缸火花塞點火時，6缸也會點火嗎？缸也會點火嗎？n 如果是，能量損失如果是，能量損失多嗎？多嗎？n 二極管的作用？二極管的作用？微機控制點火提前角n 基本過程：q 微機 綜合各傳感器輸入綜合各傳感器輸入 （轉(zhuǎn)速、進氣量、水溫）信息， 查表并計算出最佳點火提前角查表并計算出最佳點火提前角 ，再根據(jù)CPS判別出曲軸轉(zhuǎn)速、位置以缸序，然后控制功率晶體管通斷，即控制點火線圈初級電流的斷續(xù)。n 主要控制內(nèi)容：q 點火正時（提前角）控制點火正時（提前角）控制q 閉合角控制閉合角控制 （見前述）日產(chǎn) ECCS系統(tǒng)點火提前角控制正常行駛時：點火提前角點火提前角 = 基本點火提前角基本點火提前角 *水溫修正系數(shù)水溫修正系數(shù)q 基本點火提前角基本點火提前角 與轉(zhuǎn)速、負荷相關(guān)，通過查表得到；q 水溫修正系數(shù)水溫修正系數(shù) 與水溫相關(guān)；怠速時：q 若水溫 50度，車速 8Km，轉(zhuǎn)速 1200rpm時，恒等于 10度；起動過程：q 水溫 0度時，點火提前角恒為 16度。豐田 TCCS系統(tǒng)點火提前角控制n 實際點火提前角 = 原始設(shè)定提前角原始設(shè)定提前角 +基本提前角基本提前角 + 修正提前角修正提前角n 其中：q 原始設(shè)定提前角原始設(shè)定提前角 ———— 固定為 10度q 基本提前角基本提前角 ———— 通過查表獲得（與轉(zhuǎn)速、負荷相關(guān)）q 修正提前角修正提前角 ———— 與水溫相關(guān)爆震控制n 爆震的定義q 提前燃燒n 爆震的危害q 噪音大；q 損壞發(fā)動機n 爆震與點火時刻的關(guān)爆震與點火時刻的關(guān)系系n 爆震控制的作用時間q 點火信號發(fā)出后的一段時間q 負荷大于一定值魔鬼分界線 ?思考 1：n 根據(jù)傳感器、燃油噴射控制及點火控制部分的講述內(nèi)容，分析電噴發(fā)動機的不足。思考 2： 在缺乏能 實時監(jiān)測發(fā)動機運行參數(shù)實時監(jiān)測發(fā)動機運行參數(shù) 的實驗設(shè)備的情況下，能否自行設(shè)計發(fā)動機 ECU？n 我們已經(jīng)知道：q 點火正時點火正時 T與 發(fā)動機轉(zhuǎn)速發(fā)動機轉(zhuǎn)速 n、進氣量 (負荷負荷 g)、汽油 辛烷值辛烷值 （抗爆性）、冷卻液 (水水 )溫溫 t、 … 有關(guān)，即T = f(n,g,t,…)q 噴油量噴油量 Q與 進氣量進氣量 g、冷卻液 (水水 )溫溫 t、電池電壓、電池電壓 v、 … 相關(guān)，即：Q = f(g,t,v,…)。 ；n 但我們不知道上述函數(shù)的表達式是什么？或：所謂 MAP圖是什么？n 該函數(shù)的目標(biāo)，其實是求不同工況下的目標(biāo)量最優(yōu)值：q 油耗q 功率q 扭矩q 排放q …五、怠速控制n 怠速控制原理與組成n 怠速空氣調(diào)整器n 節(jié)氣門直動式怠速空氣調(diào)整器要解決的問題 盡可能低的怠速轉(zhuǎn)速 。q 怠速轉(zhuǎn)速過高，會增加燃油消耗量。因此，怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能低。但考慮到減少有害物的排放，怠速轉(zhuǎn)速又不能過低。 負荷變化時不熄火及轉(zhuǎn)速穩(wěn)定 。q 某些怠速使用條件下，如冷車運轉(zhuǎn)與電器負荷、空調(diào)裝置、自動變速器、動力轉(zhuǎn)向伺服機構(gòu)的接入等情況，它們都會引起怠速轉(zhuǎn)速的變化，使發(fā)動機怠速不穩(wěn)甚至?xí)鹣ɑ瓞F(xiàn)象。 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定及不熄火 。q 避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)速抖動（ “游車 ”）基本原理n 怠速時，節(jié)氣門處于關(guān)閉狀態(tài)，空氣通過節(jié)氣門縫隙及旁通節(jié)氣門的怠速調(diào)節(jié)通道進入發(fā)動機，由空氣流量計（或進氣歧管壓力傳感器）檢測該進氣量，并根據(jù)轉(zhuǎn)速及其它修正信