【正文】 渡工況下運行時(即汽車加速或減速行駛)，為獲得良好的動力性、經濟性、響應性，空燃比應作相應變化，即需要適量調整噴油量。大負荷的加濃量約為正常噴油量的10%到30%。ECU根據(jù)發(fā)動機負荷增加噴油量。由進氣溫度修正曲線可見，修正約在進氣溫度－20 ℃到60℃之間進行。通常以20℃為進氣溫度信號的標準溫度，低于20℃時，空氣密度大，ECU增加噴油量，使混合氣不致過??；進氣溫度高于20℃時，空氣密度減小，ECU使噴油量減少，以防混合氣太濃。暖機加濃還受節(jié)氣門位置傳感器中的怠速觸點(IDL)接通或斷開控制，根據(jù)發(fā)動機轉速，ECU使噴油量有少量變化。 b． 暖機加濃 冷機時，燃油蒸發(fā)性差，為使發(fā)動機迅速進入最佳工作狀態(tài)，必須供給濃混合氣。a．啟動后加濃 發(fā)動機完成啟動后，點火開關由啟動(STA)位置轉到接通點火(ON)位置，或發(fā)動機轉速已達到或超過預定值，ECU額外增加噴油量，使發(fā)動機保持穩(wěn)定運行。這個基本噴油時間是實現(xiàn)既定空燃比(一般為理論空燃比：A/F=)的噴射時間。因此，由MAP圖計算的僅為基本噴油時間，ECU還必須根據(jù)發(fā)動機轉速信號(Ne)對噴油時間進行修正。根據(jù)發(fā)動機轉速信號和進氣管壓力信號確定噴油量，是以進氣量與進氣管壓力成正比為前提的，這一前提只在理論上成立。D系統(tǒng)的ECU內存有一個基本噴油時間三維圖(三元MAP圖)。圖29 噴油滯后② 啟動后的噴油控制 發(fā)動機轉速超過預定值時，ECU確定的噴油信號持續(xù)時間滿足下式：噴油信號持續(xù)時間=基本噴油持續(xù)時間噴油修正系數(shù)+電壓修正值式中，噴油修正系數(shù)是各種修正系數(shù)的總和。由THW信號查水溫噴油時間圖得出基本噴油時間，根據(jù)進氣溫度傳感器THA信號對噴油時間進行修正。① 啟動噴油控制 在發(fā)動機啟動時，由于轉速波動大，無論D系統(tǒng)中的進氣壓力傳感器還是L系統(tǒng)中的空氣流量計，都不能精確地測量進氣量，進而確定合適的噴油持續(xù)時間。2) 噴油量的控制噴油量的控制亦即噴油器噴射時間的控制，要使發(fā)動機在各種工況下都處于良好的工作狀態(tài)，必須精確地計算基本噴油持續(xù)時間和各種參數(shù)的修正量，其目的是使發(fā)動機燃燒混合氣的空燃比符合要求。盡管順序噴射方式的控制系統(tǒng)的電路結構及軟件都較復雜，但這對日益發(fā)展的先進電子技術來講，是比較容易得到解決的。圖28 順序噴射的控制電路因此當微機根據(jù)判缸信號、曲軸位置信號，確定該缸是排氣行程且活塞行至上止點前某一噴油位置時，微機輸出噴油控制信號，接通噴油器電磁線圈電路，該缸即開始噴射。順序噴射方式由于要知道向哪一缸噴射，因此應具備氣缸判別信號，常叫判缸信號。各缸噴油器分別由微機進行控制。順序噴射也叫獨立噴射。另外，采用卡門旋渦式流量計的發(fā)動機，其噴油器的開啟時間與其渦流頻率同步。同步噴射指在既定的曲軸轉角進行噴射，在發(fā)動機穩(wěn)定工況的大部分運轉時間里，噴油系統(tǒng)以同步方式工作。噴油正時就是噴油器什么時候開始噴油的問題。典型的L型EFI系統(tǒng)的結構圖26所示。它是目前汽車上應用最廣泛的燃油噴射系統(tǒng)。這種系統(tǒng)通常用于中檔車型上，如豐田HIACE小客車、豐田CROWN轎車等。D型EFI系統(tǒng)具有結構簡單、工作可靠等優(yōu)點，但由于采用壓力作為控制噴油量的主要因素，因此，存在這樣的缺點：在汽車突然制動或下坡行駛中節(jié)氣門關閉時，加速反應效果不良；當大氣狀況發(fā)生較大變化時，會影響控制精度。由于這種類型的燃油噴射系統(tǒng)的每個噴油器在發(fā)動機一個工作循環(huán)中只噴油一次，故屬于間歇噴射方式。一般每次噴油的持續(xù)時間為2ms到10ms。ECU根據(jù)進氣壓力傳感器測量得到的信號計算出進氣量，再根據(jù)分電器中的曲軸位置傳感器測得的信號的計算出發(fā)動機轉速，根據(jù)進氣量和轉速計算出相應的基本噴油量；ECU控制各缸噴油器在每次進氣行程開始之前噴油一次，并通過控制每次噴油的持續(xù)時間來控制噴油量。進氣壓力傳感器可將進氣歧管內真空度的變化轉變成電信號的變化，并傳送給ECU，ECU根據(jù)進氣歧管真空度的大小計算出發(fā)動機進氣量。節(jié)氣門開度不同，進氣量也不同，同時進氣歧管內的真空度也不同。多余的燃油從燃油壓力調節(jié)器上的回油口經回油管返回油箱。通電時電磁閥開啟，壓力燃油以霧狀噴入進氣歧管內，與空氣混和，在進氣行程中被吸進氣缸。分配油管與安裝在各缸進氣歧管上的噴油器相通。1） 燃油壓力的建立與燃油噴射方式 電控燃油噴射系統(tǒng)的噴油壓力由燃油泵提供，燃油泵可以裝在油箱外靠近油箱的地方，也可以直接安裝在油箱內。 D型EFI系統(tǒng)圖25所示的是D型EFI系統(tǒng)，該系統(tǒng)的工作原理如下所述。根據(jù)空氣質量和發(fā)動機轉速計算出的噴油時間稱為基本噴油持續(xù)時間。ECU通過絕對壓力傳感器(D型EFI)或空氣流量計(L型EFI)的信號計量空氣質量，并根據(jù)計算出的空氣質量與目標空燃比比較即可確定每次燃燒所必需的燃料質量。裝用EFI系統(tǒng)的發(fā)動機具有良好的動力性、經濟性，排放污染大為降低，這都緣于空燃比的精確控制。傳感器將發(fā)動機各種非電量的工況參數(shù)(如轉速、負荷、發(fā)動機冷卻水及進氣溫度、空氣流量、曲軸轉角、節(jié)氣門開度等)轉變?yōu)殡娦盘?，并把這些信號以信息形式送入電控單元(ECU)，再經電控單元轉化為長短不一的電脈沖信號傳到噴油器，控制噴油器打開時刻及延續(xù)時間長短，使之準確地工作。為了便于控制，在實際的噴油控制系統(tǒng)中，噴孔的橫斷面面積和噴油壓力都是恒定的，汽油的噴射量只取決于噴油持續(xù)時間。 電控汽油噴射系統(tǒng)的工作原理電控汽油噴射系統(tǒng)工作原理框圖，如圖24所示。ECU還可對多種信息進行處理，實現(xiàn)EFI系統(tǒng)以外其他諸多方面的控制，如點火控制、怠速控制、廢氣再循環(huán)控制、防抱死控制等。ECU是發(fā)動機控制系統(tǒng)的核心部件。圖2 3 電子控制系統(tǒng)傳感器是信號轉換裝置，安裝在發(fā)動機的各個部位，其功用是檢測發(fā)動機運行狀態(tài)的電量參數(shù)、物理參數(shù)和化學參數(shù)等，并將這些參數(shù)轉換成計算機能夠識別的電信號輸入ECU。供給發(fā)動機的汽油量，由噴油持續(xù)時間來控制，噴油持續(xù)時間則由ECU通過來自進氣歧管壓力傳感器或空氣流量計的信號來計算進氣量，根據(jù)進氣量和轉速計算出基本噴油持續(xù)時間。3）電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)的功能是根據(jù)發(fā)動機運轉狀況和車輛運行狀況確定燃油的最佳噴射量。裝在供油總管上的燃油壓力調節(jié)器是用以調節(jié)系統(tǒng)油壓的，目的在于保持油路內的油壓約高于進氣管負壓300kPa。這樣具有一定壓力的燃油流至供油總管，再經各供油歧管送至各缸噴油器。燃油系統(tǒng)一般由油箱、電動燃油泵、過濾器、燃油脈動阻尼器、燃油壓力調節(jié)器、噴油器、冷啟動噴油器及供油總管等組成，如圖22所示。隨著發(fā)動機冷卻水溫升高，怠速空氣調整器使旁通氣道開度逐漸減小，旁通空氣量亦逐漸減小，發(fā)動機轉速逐漸降低至正常怠速。怠速轉速的控制是由怠速調整螺釘和怠速空氣調整器調整流經旁通氣道的空氣量來實現(xiàn)的。踩下加速踏板時，節(jié)氣門打開，進入的空氣量多。在進氣歧管內，從噴油器噴出的燃油與空氣混合后被吸入氣缸內燃燒。1）進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)，又稱空氣供給系統(tǒng)，其功能是提供、測量和控制燃油燃燒時所需要的空氣量，如圖21所示(以L型系統(tǒng)為例)。相同的控制原則決定了各類電控汽油噴射系統(tǒng)具有相同的組成和類似的結構。D、L型系統(tǒng)均采用多點間歇脈沖噴射方式，配用這兩種系統(tǒng)的發(fā)動機可獲得良好的綜合性能，目前，在汽油發(fā)動機上得到廣泛應用。ECU，由常用的空氣流量計有以下幾種：（1) 葉片式空氣流量計(測量體積流量)圖13或稱為翼板式空氣流量計；圖16 葉片式放前面電控汽油機燃油噴射系統(tǒng)(2) 卡門旋渦式空氣流量計(測量體積流量)；(3) 熱線式空氣流量計(測量質量流量)；(4) 熱膜式空氣流量計(測量質量流量)。由于空氣在進氣管內的壓力波動，故該方法的測量精度稍差。D 按空氣量的檢測方式分類在發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，根據(jù)空氣進氣量的檢測方式，可分為直接檢測方式和間接檢測方式兩種。噴射方式可以是連續(xù)噴射或間歇噴射。理論上，噴射時刻設計在各缸排氣行程上止點前70176。缸外噴射是指在進氣歧管內噴射或進氣門前噴射。由于噴油壓力較高，故對供油系統(tǒng)的要求較高，成本也相應較高。 按噴油器的噴射部位分類在發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，按噴油器的噴射部位進行分類，又可分為缸內噴射和缸外噴射兩種形式。相比而言，由于順序噴射方式可在最佳噴油情況下，定時向各缸噴射所需的噴油量，故有利于改善發(fā)動機的燃油經濟性。③ 順序噴射則是指噴油器按發(fā)動機各缸的工作順序依次進行噴射。(a) 同時噴射 (b) 順序噴射 (c) 分組噴射圖15 間歇噴射三種形式① 同時噴射是指發(fā)動機在運行期間，各缸噴油器同時開啟、同時關閉。由于間歇噴射方式的控制精度較高，故被現(xiàn)代發(fā)動機集中控制系統(tǒng)廣泛采用。其特點是噴油頻率與發(fā)動機轉速同步，且噴油量只取決于噴油器的開啟時間(噴油脈沖寬度)。德國博世公司的K系統(tǒng)和KE系統(tǒng)均采用了連續(xù)噴射方式。在連續(xù)噴射系統(tǒng)中，汽油被連續(xù)不斷地噴入進氣歧管內，并在進氣管內蒸發(fā)后形成可燃混合氣，再被吸入氣缸內。由于多點噴射系統(tǒng)是直接向進氣門前方噴射，因此，多點噴射屬于在氣流的后段將燃油噴入氣流，屬于后段噴射。目前，多點噴射系統(tǒng)不僅為高級轎車和賽車所采用，而且一些普通車輛也開始采用。但是，多點噴射系統(tǒng)結構復雜，成本高，故障源也較多。顯然，多點燃油噴射避免了進氣重疊，使得燃油分配均勻性較好，從而提高了發(fā)動機的綜合性能。該系統(tǒng)雖然能提高空燃比的控制精度，但各缸混合氣分配不均勻的問題仍然沒有解決，因此已逐步淘汰多點噴射(MPI)系統(tǒng)是在每缸進氣口處裝有一只噴油器，由電控單元(ECU)控制順序地進行分缸單獨噴射或分組噴射，汽油直接噴射到各缸的進氣門前方，再與空氣一起進入氣缸形成混合氣。 （a） (b)圖14 單點噴射(a)與多點噴射(b)單點噴射(SPI)是在節(jié)氣門體上安裝一個或兩個噴油器，由噴油器向進氣管中噴油，燃油和空氣在進氣管中形成可燃混合氣，在進氣行程時混合氣被吸入氣缸。 按噴油器數(shù)量分類在發(fā)動機燃油噴射控制系統(tǒng)中，按噴油器數(shù)目進行分類，又可分為單點噴射(Single