【正文】 器控制電路 返回 第六節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射的控制過(guò)程 ? 1 ? 多點(diǎn)燃油同時(shí)噴射就是各缸噴油器同時(shí)噴油，其控制電路如圖 2104（ a） 所示，各缸噴油器并聯(lián)在一起，電磁線圈電流由一只功率管 VT驅(qū)動(dòng)控制。 ? 各缸噴油器同時(shí)噴油的優(yōu)點(diǎn)是控制電路和控制程序簡(jiǎn)單，且通用性較好，缺點(diǎn)是各缸噴油時(shí)刻不可能最佳。 ? 2 ? 多點(diǎn)燃油分組噴射就是將噴油器噴油分組進(jìn)行控制，一般將四缸發(fā)動(dòng)機(jī)分成兩組，六缸發(fā)動(dòng)機(jī)分成三組，八缸發(fā)動(dòng)機(jī)分成四組，四缸發(fā)動(dòng)機(jī)分組噴射控制電路如 圖 2105（ a） 所示。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 2104 多點(diǎn)燃油同時(shí)噴射控制電路與正時(shí)關(guān)系 返回 圖 2105 多點(diǎn)燃油分組噴射控制電路與正時(shí)關(guān)系 返回 第六節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射的控制過(guò)程 ? 3 ? 多點(diǎn)燃油順序噴油就是各缸噴油器按照一定的順序噴油。由于各缸噴油器獨(dú)立噴油，因此也叫獨(dú)立噴射，控制電路如 圖2106（ a） ? 在順序噴射系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)工作一個(gè)循環(huán)（曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)720176。 ），各缸噴油器輪流噴油一次，且像點(diǎn)火系統(tǒng)跳火一樣，按照特定的順序依次進(jìn)行噴射，噴油正時(shí)關(guān)系如 圖 2106（ d） 所示。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 2106 多點(diǎn)燃油順序噴射控制電路與正時(shí)關(guān)系 返回 第六節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射的控制過(guò)程 ? 四、 ? 發(fā)動(dòng)機(jī)工況不同，對(duì)混合氣濃度的要求也不相同。特別是冷啟動(dòng)、怠速、急加減速等特殊工況，對(duì)混合氣濃度都有特殊要求。因此，噴油量的控制大致可分為發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)噴油量的控制和發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后（即運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中）噴油量的控制兩種情況。 ? 當(dāng)冷車啟動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度很低，噴入進(jìn)氣管的燃油不易蒸發(fā)，吸入氣缸內(nèi)的可燃混合氣濃度相對(duì)減小。為了保證具有足夠濃度的可燃混合氣， ECU還要根據(jù)冷卻液溫度傳感器信號(hào)反映的溫度高低控制噴油器的噴油量，溫度越低噴油量越大；溫度越高噴油量越小，以使冷態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)能夠順利啟動(dòng)。冷卻液溫度與噴油量的關(guān)系如 圖 2108所示。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 2108 冷啟動(dòng)時(shí)的基本噴油量 返回 第六節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射的控制過(guò)程 ? 五、 ? 在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，噴油器實(shí)際的噴油總量是由基本噴油量、噴油修正量和噴油增量三部分決定，如 圖 2109所示。 ? 基本噴油量由空氣流量傳感器或歧管壓力傳感器、曲軸位置傳感器信號(hào)和試驗(yàn)設(shè)定的空燃比計(jì)算確定；噴油修正量由與進(jìn)氣量有關(guān)的進(jìn)氣溫度、大氣壓力、氧傳感器等傳感器信號(hào)和蓄電池電壓信號(hào)計(jì)算確定；噴油增量由反映發(fā)動(dòng)機(jī)工況的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)信號(hào)、冷卻液溫度和節(jié)氣門位置等傳感器信號(hào)計(jì)算 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 2109 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后噴油量控制示意圖 返回 第六節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射的控制過(guò)程 ? 六、 噴油量 Q與噴油時(shí)間 T ? 眾所周知，影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能的參數(shù)很多，且發(fā)動(dòng)機(jī)的工況隨時(shí)都有可能發(fā)生變化，因此，電子控制燃油噴射的數(shù)學(xué)模型十分復(fù)雜，用數(shù)學(xué)推導(dǎo)方式難以建立其模型。 ? 現(xiàn)代汽車電子控制燃油噴射系統(tǒng)確定噴油量的方法普遍都是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造完成之后，通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行若干次臺(tái)架試驗(yàn)，測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下各種傳感器和執(zhí)行器的有關(guān)數(shù)據(jù)，確定出最佳噴油量及其相關(guān)參數(shù)，并將這些參數(shù)存入 ECU的存儲(chǔ)器中。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 第六節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射的控制過(guò)程 ? （一） ? 發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷時(shí)的最佳空燃比（ A/F）數(shù)值是在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)完畢后，預(yù)先通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)試獲得，并以三維圖形（即脈譜圖）形式存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器 ROM中，如 圖 2110所示。 ? （二） 基本噴油時(shí)間 TB ? 基本噴油時(shí)間 TB（或基本噴油量）是在標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)（溫度為 20 ℃ ，壓力為 101 kPa）下，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)工作循環(huán)的進(jìn)氣量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n和試驗(yàn)設(shè)定的空燃比（即目標(biāo)空燃比 A/F 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 2110 發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷條件下的空燃比 返回 第六節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射的控制過(guò)程 ? （三） ? 1. 進(jìn)氣溫度與大氣壓力修正系數(shù) KPT ? 當(dāng)空氣溫度和大氣壓力變化時(shí)，空氣密度就會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)氣量就會(huì)隨之發(fā)生變化。為此，需要 ECU根據(jù)空氣溫度和大氣壓力等信號(hào)，對(duì)噴油量（噴油時(shí)間）進(jìn)行修正，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行條件下，都能獲得最佳的噴油量。 ? 2. 電源電壓的修正系數(shù) KBAT ? 噴油器的電磁線圈為感性負(fù)載，其電流按指數(shù)規(guī)律變化，因此當(dāng)噴油脈沖到來(lái)時(shí)，噴油器閥門開(kāi)啟和關(guān)閉都將滯后一定時(shí)間。蓄電池電壓的高低對(duì)噴油器開(kāi)啟滯后時(shí)間影響較大，電壓越低，開(kāi)啟滯后時(shí)間越長(zhǎng)，在控制脈沖占空比相同的情 下一頁(yè) 上一頁(yè) 第六節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射的控制過(guò)程 ? （四） ? 1. 啟動(dòng)后噴油增量修正系數(shù) KAS ? 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后噴油增量比例的大小取決于啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度，并隨啟動(dòng)后時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸減小至 1，如 圖 2113所示。 ? 2. 冷卻液溫度不同時(shí)噴油增量修正系數(shù) KCT ? 冷卻液溫度的修正是指暖機(jī)過(guò)程中冷卻液溫度的修正。在冷車啟動(dòng)結(jié)束后的暖機(jī)過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度較低，燃油霧化較差，部分燃油凝結(jié)在進(jìn)氣管和氣缸壁上，會(huì)使混合氣變稀、燃燒不穩(wěn)定。因此在暖機(jī)過(guò)程中，必須增加噴油量，其燃油增量的比例取決于冷卻水溫度傳感器測(cè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度，并隨發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高而逐漸減小，如 圖 2114所示。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 2113 啟動(dòng)后噴油增量的修正 返回 圖 2114 冷卻液溫度不同時(shí)噴油增量的修正 返回 第六節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射的控制過(guò)程 ? 3. 加速時(shí)噴油增量修正系數(shù) KAC ? 當(dāng)汽車加速時(shí)，為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)能夠輸出足夠的轉(zhuǎn)矩，改善加速性能，必須增大噴油量。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中， ECU將根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)和進(jìn)氣量傳感器信號(hào)的變化速率，判定發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于加速工況。 ? 汽車加速時(shí)，節(jié)氣門突然開(kāi)大，節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)的變化速率增大，與此同時(shí)，空氣流量突然增大，歧管壓力突然增大，進(jìn)氣量傳感器信號(hào)突然升高， ECU接收到這些信號(hào)后，立即發(fā)出增大噴油量的控制指令，使混合氣加濃。燃油增量比例大小與加濃時(shí)間取決于加速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度，如圖 2115所示。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 2115 加速噴油增量的修正 返回 第六節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射的控制過(guò)程 ? 七、 ? 噴油提前角與持續(xù)時(shí)間控制需要綜合運(yùn)用發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)、曲軸位置與凸輪軸位置傳感器的有關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析?，F(xiàn)以桑塔納 2022GSi、 3000型轎車四缸發(fā)動(dòng)機(jī)為例說(shuō)明。設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī) 1 000 r/min 時(shí)噴油時(shí)間為 2 ms，噴油提前角為 6176。 ，其噴油時(shí)間控制過(guò)程如 圖 2116所示。 ? 1 ? 2 噴油持續(xù)時(shí)間的控制過(guò)程 返回 上一頁(yè) 圖 2116 噴油提前角與持續(xù)時(shí)間控制過(guò)程 返回 第七節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比反饋控制過(guò)程 ? 一、 ? 如果僅僅利用空氣流量傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器計(jì)算求得充氣量，那么很難將空燃比控制在理論空燃比附近。為了達(dá)到凈化排氣和滿足排放法規(guī)要求的目的，燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比普遍采用了反饋控制方式進(jìn)行控制。 ? 二、 ? 空燃比（ A/F）反饋控制系統(tǒng)的組成如 圖 2119所示，ECU根據(jù)氧傳感器輸入的電壓信號(hào)判斷可燃混合氣是偏濃還是偏稀，再發(fā)出控制指令對(duì)噴油量進(jìn)行修正。由此可見(jiàn)，氧傳感器是實(shí)現(xiàn)空燃比反饋控制的關(guān)鍵部件。 下一頁(yè) 圖 2119 A/F 反饋控制系統(tǒng)組成 返回 第七節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比反饋控制過(guò)程 ? 三、 ? 發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比反饋控制過(guò)程如 圖 2120所示。 ? 四、 空燃比反饋控制條件 ? （ 1） 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度達(dá)到正常工作溫度（ 80 ℃ ? （ 2） ? （ 3） 氧傳感器溫度達(dá)到正常工作溫度。氧化鋯式氧傳感器溫度達(dá)到 300 ℃ 、氧化鈦式氧傳感器溫度達(dá)到 600 ℃ ，因 ? （ 4）氧傳感器輸入 ECU的信號(hào)電壓變化頻率不低于 10次/min。這是因?yàn)樾盘?hào)電壓保持不變或變化頻率過(guò)低，說(shuō)明 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 2120 返回 第七節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比反饋控制過(guò)程 ? 五、 ? 在下述情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元 ECU對(duì)空燃比將不進(jìn)行反 ? （ 1） 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)工況。此時(shí)需要濃混合氣，以便啟動(dòng)發(fā)動(dòng) ? （ 2） 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后暖機(jī)工況。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于正常工作溫度（ 80 ℃ ? （ 3） 發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷（節(jié)氣門全開(kāi)）工況。此時(shí)需要加濃混 ? （ 4） 加速工況。此時(shí)需要發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最大轉(zhuǎn)矩，以便提高 下一頁(yè) 上一頁(yè) 第七節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比反饋控制過(guò)程 ? （ 5） 減速工況。此時(shí)需要停止噴油，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速降 ? （ 6） 氧傳感器溫度低于正常工作溫度。因?yàn)檠趸喪窖鮽鞲衅鞯臏囟鹊陀?300 ℃ 、氧化鈦式氧傳感器溫度低于 600 ℃ ? （ 7） 氧傳感器輸入 ECU的信號(hào)電壓持續(xù) 10 s以上時(shí)間保持不變時(shí)。此時(shí)說(shuō)明氧傳感器失效， ECU將自動(dòng)進(jìn)入開(kāi)環(huán)控 返回 上一頁(yè) 第八節(jié) ? 一、 ? 超速斷油控制是指當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)允許的極限轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU立即控制噴油器中斷燃油噴射。燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)采用超速斷油控制的目的是防止發(fā)動(dòng)機(jī)超速運(yùn)轉(zhuǎn)而損壞機(jī)件。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)速越高，曲柄連桿機(jī)構(gòu)的離心力就越大。當(dāng)離心力過(guò)大時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)就有 “ 飛車 ” 而損壞的危險(xiǎn)。 ? 二、 ? 減速斷油控制過(guò)程如 圖 2121所示， ECU根據(jù)節(jié)氣門位置、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和冷卻液溫度等傳感器信號(hào)，判斷是否滿足以下 下一頁(yè) 圖 2121 超速斷油與減速斷油控制示意圖 返回 第八節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)斷油控制過(guò)程 ? （ 1） ? （ 2） 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度達(dá)到正常工作溫度（ 80 ℃ ? （ 3） 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于燃油停供轉(zhuǎn)速。 ? 三、 ? 在裝備燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車上啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，燃油噴射系統(tǒng)將向發(fā)動(dòng)機(jī)供給較濃的混合氣，以便順利啟動(dòng)。 ? ? （ 1） ? （ 2） ? （ 3） 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于 300 r/min 返回 上一頁(yè) 第九節(jié) ? 一、 ? 設(shè)有旁通空氣道的怠速控制系統(tǒng)的組成如 圖 2124所示，由各種傳感器、信號(hào)控制開(kāi)關(guān)、電子控制單元 ECU、怠速控制閥和節(jié)氣門旁通空氣道等組成。 ? 二、 怠速轉(zhuǎn)速控制過(guò)程 ? 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速負(fù)荷增大時(shí)， ECU控制怠速控制閥使進(jìn)氣量增大，從而使怠速轉(zhuǎn)速提高，防止發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)或熄火；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速負(fù)荷減小時(shí)， ECU控制怠速控制閥使進(jìn)氣量減少，從而使怠速轉(zhuǎn)速降低，以免怠速轉(zhuǎn)速過(guò)高。 下一頁(yè) 圖 2124 旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)組成 返回 第九節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制過(guò)程 ? 在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài)下，當(dāng)空調(diào)開(kāi)關(guān)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)等接通或空擋啟動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷就會(huì)增大，轉(zhuǎn)速就會(huì)降低。如果轉(zhuǎn)速降低過(guò)多，發(fā)動(dòng)機(jī)就可能熄火，會(huì)給車輛使用帶來(lái)不便。因此，在接通空調(diào)開(kāi)關(guān)或動(dòng)力轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)之前，需要先將怠速轉(zhuǎn)速提高，防止發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。 ? 當(dāng)空調(diào)開(kāi)關(guān)或動(dòng)力轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷又會(huì)減小，轉(zhuǎn)速就會(huì)升高，不僅油耗會(huì)增大，而且會(huì)給汽車駕駛帶來(lái)一定困難（起步前沖，容易導(dǎo)致汽車追尾）。因此在斷開(kāi)空調(diào)開(kāi)關(guān)或動(dòng)力轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)之后，需要將怠速轉(zhuǎn)速降低，防止怠速過(guò)高。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 第九節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制過(guò)程 ? 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增大，需要發(fā)動(dòng)機(jī)快怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，目標(biāo)轉(zhuǎn)速高于實(shí)際轉(zhuǎn)速時(shí)， ECU將控制怠速控制閥（增大比例電磁閥式怠速控制閥的占空比，或增加步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)的步數(shù)）增大旁通進(jìn)氣量來(lái)實(shí)現(xiàn)快怠速；反之，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷減小，目標(biāo)轉(zhuǎn)速低于實(shí)際轉(zhuǎn)速時(shí)， ECU將控制怠速控制閥減小旁通進(jìn)氣量來(lái)調(diào)節(jié)怠速轉(zhuǎn)速。 ? 三、 ? 采用步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥的怠速控制線路如 圖 2127所示。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速負(fù)荷變化時(shí)，在怠速轉(zhuǎn)速變化之前， ECU將按照一定順序，控制驅(qū)動(dòng)電路中的三極管 VT VT VTVT4適時(shí)導(dǎo)通，分別接通步進(jìn)電機(jī)定子繞組電流，使電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)控制閥的閥芯移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，使發(fā)動(dòng) 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 2127 步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥控制電路 返回 第九節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制過(guò)程 ? 1 ? 為了改善發(fā)動(dòng)機(jī)的再次啟動(dòng)性能，在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)， ECU ? 2 ? 啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，由于怠速控制閥預(yù)先設(shè)定在全開(kāi)位置，因此進(jìn)氣量較大，發(fā)動(dòng)機(jī)容易啟動(dòng)。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)被啟動(dòng)，如果閥門保持在全開(kāi)位置，怠速轉(zhuǎn)速就會(huì)升得過(guò)高。所以在啟動(dòng)時(shí)或啟動(dòng)后，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值（該值由冷卻液溫度確定）時(shí)， ECU就會(huì)控制步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)的步數(shù)，使控制閥閥門關(guān)小到由冷卻液溫度確定的閥芯位置，使怠速轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。 下