【文章內(nèi)容簡介】 噴射系統(tǒng)一般都是進氣管噴射式，按噴油器的數(shù)量不同，又可分為單點噴射(SPI）系統(tǒng)和多點噴射(MPI）系統(tǒng)。①多點噴射系統(tǒng)是在每缸進氣門處裝有1只噴油器，由電子控制單元（ECU）控制噴油，因此多點噴射又稱為多氣門噴射。多點噴射系統(tǒng)的燃油分配均勻性好，進氣管可按最大進氣量來設(shè)計，而且無論發(fā)動機處于熱態(tài)或冷態(tài)，其過渡的響應(yīng)及燃燒經(jīng)濟性都是最佳的；但多點電控噴射系統(tǒng)的控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，成本較高，主要應(yīng)用于對汽車性能要求較高的中、高級轎車上。如圖1：單點噴射系統(tǒng)，圖2：:多點點噴射系統(tǒng)。 圖1 單點噴射系統(tǒng) 圖2 多點噴射系統(tǒng)②單點噴射系統(tǒng)是在節(jié)氣門上方裝一個中央噴射裝置，用1~2只噴油器集中噴射。汽油噴入進氣流中，形成的可燃混合氣由進氣歧管分配到各缸中。單點噴射又稱節(jié)氣門體噴射（TBI）或中央噴射（CFI）。單點電控燃油噴射系統(tǒng)在每個進氣行程開始的時候噴油，采用的是順序噴射方式，又稱獨立噴射方式。獨立噴射可使燃油在進氣管中滯留的時間最短，各缸得到燃油量盡可能一致。單點噴射系統(tǒng)與多點噴射系統(tǒng)的控制原理相似，空氣量可采用空氣流量計直接計量，也可采用絕對壓力傳感器間接測量。單點噴射系統(tǒng)出現(xiàn)的較晚，其性能介于多點噴射系統(tǒng)與化油器式供給系統(tǒng)之間。雖然單點噴射系統(tǒng)的性能比多點噴射系統(tǒng)差一些，但其結(jié)構(gòu)簡單、故障少、維修調(diào)整方便，且對發(fā)動機本身的改動較小，特別是大量生產(chǎn)后，其成本較低，僅略高于傳統(tǒng)化油器的成本。目前，國外已廣發(fā)應(yīng)用于普通轎車和貨車。（4）按有無反饋信號分類電控燃油噴射系統(tǒng)按有無反饋信號可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。①開環(huán)控制系統(tǒng)（無氧傳感器）它是將通過實驗確定的發(fā)動機各工況的最佳供油參數(shù)預(yù)先存入電腦，在發(fā)動機工作時，電腦根據(jù)系統(tǒng)中各傳感器的輸入信號，判斷自身所處的運行工況，并計算出最佳的噴油量，通過對噴油器噴射時間的控制，來控制混合氣的濃度，使發(fā)動機優(yōu)化運行。開環(huán)控制系統(tǒng)按預(yù)先設(shè)定在電腦中的控制規(guī)律工作，只受發(fā)動機運行工況參數(shù)變化的控制，簡單易行。但其精度直接依賴于所設(shè)定的基準數(shù)據(jù)和噴油器調(diào)整標定的精度。噴油器及發(fā)動機的產(chǎn)品性能存在差異或由于磨損等引起性能參數(shù)變化時，就不能使混合氣準確地保持在預(yù)定的濃度（空燃比）上。因此，開環(huán)控制系統(tǒng)對發(fā)動機及控制系統(tǒng)各組成部分的精度要求高，抗干擾能力差，當使用工況超出預(yù)定范圍時，不能實現(xiàn)最佳控制。②閉環(huán)控制系統(tǒng)（有氧傳感器）在該系統(tǒng)中，發(fā)動機排氣管上加裝了氧傳感器，根據(jù)排氣中含氧量的變化，判斷實際進入氣缸的混合氣空燃比，在通過電腦與設(shè)定的目標空燃比值進行比較，并根據(jù)誤差修正噴油器噴油量，是空燃比保持在設(shè)定的目標附近。閉環(huán)控制系統(tǒng)可達到較高的空燃比控制精度，并可消除因產(chǎn)品差異和磨損等引起的性能變化，工作穩(wěn)定性好，抗干擾能力強。但是，為了使排氣凈化達到最佳效果。對起動、暖機、加速、怠速、滿負荷等特殊工，仍需采用開環(huán)控制，使噴油器按預(yù)先設(shè)定的假濃混合氣配比工作，以滿足發(fā)動機特殊工況的工作要求。所以，目前普遍采用開環(huán)和閉環(huán)相結(jié)合的控制方案。 電控燃油噴射系統(tǒng)的功能電控燃油噴射系統(tǒng)的功能是對噴射正時、噴油量、燃油停供及燃油泵進行控制。在采用間歇噴射方式的電控燃油噴射系統(tǒng)中，電腦必須控制噴油器噴油的開始時刻，這就是噴油正時控制。其控制目標一般在進氣行程開始前，噴油結(jié)束。噴油器的噴油可分為同步噴油和異步噴油兩種類型?！巴健笔侵父鶕?jù)發(fā)動機各缸工作循環(huán)，在既定的曲軸位置進行噴油，同步噴油有規(guī)律性。異步噴油與發(fā)動機的工作不同步，無規(guī)律性，它是在同步噴油的基礎(chǔ)上，為改善發(fā)動機的性能額外增加的噴油，主要有起動異步噴油和加速異步噴油。（1） 同步噴油正時控制 ①順序噴油正時控制采用順序噴射方式的電控燃油噴射系統(tǒng)中，各缸噴油器分別由ECU進行控制。4缸發(fā)動機順序噴射控制電路其特點是噴油器驅(qū)動回路數(shù)與氣缸數(shù)目相等。在采用順序噴射方式的發(fā)動機上，ECU根據(jù)凸輪軸位置傳感器信號（G信號)、曲軸位置傳感器（Ne信號）和發(fā)動機的做功順序，確定各缸工作位置。當確定某缸活塞運行到排氣行程上止點某一位置時，ECU輸出噴油控制信號，接通噴油器電磁線圈電路，該缸即開始噴油，如北京切諾基發(fā)動機在各缸排氣行程上止點前64176。開始噴油，噴油順序與做功順序一致。 ②分組噴射正時控制 分組噴射一般是把所有氣缸的噴油器分成24組，由ECU分組控制噴油器。4缸發(fā)動機分組噴射控制電路，噴油器分為兩組，ECU通過兩個端子分別對各組噴油器進行控制。 分組噴射噴油正時的控制是以各組最先進入做功行程的缸為基準，在該缸排氣行程上止點前某一位置，ECU輸出指令信號，接通該組噴油器電磁閥線路，該組噴油器即開始噴油。 ③同時噴油正時控制這種噴射方式是所有各缸噴油器由ECU控制同時噴油和停油，其缺點是由于各缸噴油時間不可能最佳，可能會導(dǎo)致各缸的混合氣形成不一樣。但這種噴射方式的噴射驅(qū)動回路通用性好，其電路結(jié)構(gòu)與軟件都比較簡單，因此目前這種噴射方式還占有一定地位。同時噴射噴油正時的控制是以發(fā)動機最先進入做功行程的缸為基準，在該缸排氣行程上止點前某一位置，ECU輸出指令信號，接通所有噴油器電磁線圈電路，各缸噴油器即開始噴油。（2） 異步噴油正時控制 ①起動時異步噴油正時控制 在部分電控燃油噴射系統(tǒng)中，為改善發(fā)動機的起動性能，在發(fā)動機啟動時，除同步噴油外，在增加一次異步噴油。 具有起動異步噴油功能的電控燃油噴射系統(tǒng)，在起動開關(guān)（STA）處于接通狀態(tài)，ECU接收到第一個凸輪軸位置傳感器（CMPS）信號（G信號）后，接收到第一個曲軸位置傳感器（CKPS)信號（Ne信號）時，開始時進行起動時的異步噴油。②加速時異步噴油正時控制發(fā)動機由怠速工況向汽車起步工況過渡時，由于燃油慣性等原因，會出現(xiàn)混合氣稀的現(xiàn)象。為了改善起步加速性能，ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器（TPS）中怠速觸點輸送的怠速信號（IDL）信號從接通到斷開時，增加一次固定量的噴油。在有些電控燃油噴射系統(tǒng)中，ECU接收到的IDL信號從接通到斷開后，檢測到第一個Ne信號時，增加一次固定量的噴油。有些發(fā)動機電控燃油噴射系統(tǒng)，為使發(fā)動機加速更靈敏，當節(jié)氣門迅速開啟或進氣量突然增加(急加速）時，在同步噴射的基礎(chǔ)上再增加異步噴射。 噴油量控制是電控燃油噴射系統(tǒng)最主要的控制功能之一，其目的是使發(fā)動機在各種運行工況下，都能獲得最佳的混合氣濃度，以提高發(fā)動機的經(jīng)濟性和降低排放污染。當噴油器的結(jié)構(gòu)和噴油壓差一定時，噴油量的多少就取決于噴油時間。在汽油機電控燃油噴射系統(tǒng)中，噴油量的控制是通過對噴油器噴油時間的控制來實現(xiàn)的。噴油量控制可分為同步噴油量控制和異步噴油量控制。同步噴油量控制又分為發(fā)動機起動時的噴油量控制和發(fā)動機起動后的噴油量控制，二者的控制模式有所不同。（1） 起動時的同步噴油量控制 在發(fā)動機起動時，由于轉(zhuǎn)速波動大，無論是D型電控燃油噴射系統(tǒng)中絕對壓力傳感器，還是L型電控燃油噴射系統(tǒng)中的空氣流量計，都不能準確的確定進氣量，也就是無法確定合適的基本噴油時間，所以發(fā)動機起動時的同步噴油量控制與起動后的控制不同。發(fā)動機起動時，ECU根據(jù)冷卻液的溫度，由內(nèi)存的冷卻液溫度—噴油時間曲線來確定基本噴油時間，然后根據(jù)進氣溫度和蓄電池電壓進行修正，得到起動時的噴油持續(xù)時間。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于規(guī)定值或點火開關(guān)接通位于STA（起動）擋時。ECU根據(jù)冷卻液溫度傳感器信號（THW）信號和內(nèi)存的冷卻液溫度—噴油時間曲線確定基本噴油時間，根據(jù)進氣溫度傳感器信號（THA）信號對噴油時間作修正（延長或縮短）。然后再根據(jù)蓄電池電壓適當延長噴油時間，以實現(xiàn)噴油量的進一步修正，即電壓修正。電壓修正是因為噴油器的實際噴油時刻比ECU發(fā)出噴油指令的時刻晚，即存在一段滯后時間，是噴油器噴油的實際時間比ECU確定出的噴油時間短，導(dǎo)致噴油量不足，使實際空燃比高于發(fā)動機要求的空燃比。蓄電池電壓越低，滯后時間越長。因此，ECU需根據(jù)蓄電池電壓適當延長噴油時間，以提高噴油量控制的精度。（2） 起動后的同步噴油量控制 在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，噴油器的總噴油量由基本噴油量、噴油修正量和噴油增量三部分組成。如圖3： 圖3 噴油總量 噴油持續(xù)時間 = 基本噴油持續(xù)時間噴油修正系數(shù) + 電壓修正，噴油修正系數(shù)是各種修正系數(shù)的總和。 基本噴油持續(xù)時間：根據(jù)傳感器信號，由電腦查表確定。D型：根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和進氣管絕對壓力信號確定基本噴油時間；L型：根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和空氣流量計信號確定基本噴油時間。噴油修正系數(shù)：包括起動后加濃修正、暖機加濃修正、進氣溫度修正、大負荷工況噴油量修正、過渡工況噴油量修正、怠速穩(wěn)定性修正等。電壓修正：考慮蓄電池電壓變化的修正。（3） 燃油停供控制①減速斷油控制 汽車行駛中，駕駛員快收加速踏板使汽車減速時，ECU將會切斷燃油噴射控制電路，停止噴油，以降低碳氫化合物及一氧化碳的排放量。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速降至設(shè)定轉(zhuǎn)速時又恢復(fù)正常噴油。②限速斷油控制 發(fā)動機加速時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過安全轉(zhuǎn)速或汽車超過設(shè)定的最高車速時，ECU將切斷燃油噴射控制電路，停止供油，防止超速。（4） 燃油泵控制 當點火開關(guān)打開或發(fā)動機熄火后，電控燃油噴射系統(tǒng)中的燃油泵一般預(yù)先或延遲工作23s，以保證燃油系統(tǒng)必須的油壓。在發(fā)動機起動過程和運轉(zhuǎn)過程中，燃油泵應(yīng)保持正常工作。打開點火開關(guān)但不起動發(fā)動機，或關(guān)閉點火開關(guān)后，應(yīng)適時切斷燃油泵控制電路，使燃油泵停止工作。 部分電控燃油噴射系統(tǒng)中裝用的電控燃油泵有高、低兩個轉(zhuǎn)速擋，發(fā)動機工作時，電控燃油噴射系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷來控制燃油泵以高速或低速運轉(zhuǎn)。發(fā)動機的高速、大負荷工況下耗油較多時，燃油泵以高速運轉(zhuǎn)；發(fā)動機在低速、中小負荷工作時，使燃油泵以低速運轉(zhuǎn)，以減少不必要的燃油泵磨損和電能消耗。 電控燃油噴射系統(tǒng)的組成與基本原理電控燃油噴射系統(tǒng)形式多樣，但其組成相同。都是由三個子系統(tǒng)組成：空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。如圖4： 圖4 電控燃油噴射系統(tǒng)的組成（1） 空氣供給系統(tǒng) 功用：為發(fā)動機提供清潔的空氣并控制發(fā)動機正常工作時的供氣量。圖5 L型空氣供給系統(tǒng) 圖6 D型空氣供給系統(tǒng)(2)燃油供給系統(tǒng)功用：供給噴油器一定壓力的燃油，噴油器則根據(jù)電腦指令噴油。 組成：電動燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、脈動阻尼器、油管等組成。（3）控制系統(tǒng) ECU根據(jù)空氣流量計信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號確定基本噴油時間，在根據(jù)其他傳感器對噴油時間進行修正，并按最后確定的總噴油時間向噴油器發(fā)出指令，使噴油器噴油或斷油。4 電控發(fā)動機輔助控制系統(tǒng) 怠速控制系統(tǒng) （1）功用：怠速控制的實質(zhì)是控制怠速時的充氣量（進氣量）。當發(fā)動機怠速負荷增大時或發(fā)動機起動后，冷卻水未達正常溫度之前，別外還有當發(fā)動機轉(zhuǎn)速急劇降低到怠速時，ECU控制怠速控制閥使進氣量增大，從而使怠速轉(zhuǎn)速提高，防止發(fā)動機運轉(zhuǎn)不穩(wěn)或熄火；當發(fā)動機怠速負荷減小時，ECU控制怠速控制閥使進氣量減少，從而使怠速轉(zhuǎn)速降低，以免怠速轉(zhuǎn)速過高。 （2）組成：怠速控制系統(tǒng)由各種傳感器、信號控制開關(guān)、電子控制器、怠速控制閥和節(jié)氣門旁通空氣道等組成。如圖7: 圖7 怠速控制系統(tǒng)組成（3）速控制系統(tǒng)的檢修怠速工況時EGR閥開啟：①故障分析：EGR閥只有在發(fā)動機中小負荷時才開啟，EGR的作用是一部分廢氣進入燃燒室，降低燃燒室內(nèi)的溫度，減少NOx的排放。但過多的廢氣參與燃燒，會影響混合氣的著火性能，從而影響發(fā)動機的動力性，特別是在發(fā)動機怠速、低速和小負荷等工況時（這時ECU控制廢氣不參與燃燒，避免發(fā)動機性能受影響）。若EGR閥在發(fā)動機怠速時開啟，使廢氣進入燃燒室參與燃燒，燃燒就變得不穩(wěn)定，有時甚至失火。②診斷方法：拆下EGR閥，把廢氣再循環(huán)通道堵死，故障現(xiàn)象消失即為此故障。③故障排除：此故障大多是由于EGR閥被積炭卡死在常開位置所造成的，消除EGR閥上的積炭或更換EGR閥，故障即可排除。 排放控制系統(tǒng)汽車發(fā)動機的排氣污染已經(jīng)人類和環(huán)境造成很大危害，汽車排放已經(jīng)成為社會的公害。各個國家都立法對汽車發(fā)動機的排放進行嚴格的控制。汽車排放的主要成分有CO、HC、NOx、SO2及碳煙。大氣中所含CO的75%、HC和NOx的50%來源于汽車發(fā)動機的排放。對汽車的排放進行有效的控制也是汽車技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。(1) 汽車排放的廢氣來源①從排氣管排出的廢氣：成分是CO（一氧化碳）、HC（碳氫化合物）、NOX（氮氧化合物），其它還有SO2（二氧化硫）、鉛化合物、炭煙等；②竄氣：即從活塞與氣缸之間的間隙漏出，再自曲軸箱經(jīng)通氣管排出的燃燒氣體，其主要成分是HC；③從油箱等處蒸發(fā)出的汽油蒸汽，成分是HC。（2）汽車排放的廢氣中主要污染物①一氧化碳 一氧化碳有很劇烈的毒性，人吸人后即在肺中與血液中的血紅蛋白（Hb）結(jié)合在一起，形成碳氧血紅蛋白（COHb）。由于CO與血紅蛋白結(jié)合能力較O2強大200～300倍，故吸入的CO就會優(yōu)先與血紅蛋白相結(jié)合，結(jié)果造成血液的輸氧能力下降，而CO一旦與血紅蛋白結(jié)合在一起就很難解離，要經(jīng)過較長的時間（12~14h）才能消失其毒害作用。故CO的毒害作用有積累性質(zhì)，人連續(xù)處在混有CO空氣中的時間越長，血液中積累的COHb量就越多，這樣就會造成低氧血癥，導(dǎo)致人體組織的缺氧。②碳氫化合物（HC）汽車排氣中含有多種碳氫化合物，現(xiàn)已分析出的有200