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1、电子控制燃油喷射系统控制方法,概述：,早期控制的实现： 控制系统采用模拟电路实现，电子控制系统由各种功能相互独立的控制系统组成； 要追加功能，需要增加系统的结构尺寸，使得系统安装不便,微机控制系统： 发动机控制用的传感器是共用的，系统结构简单 要增加某项控制功能，只需编写相应控制程序，并加装控制所需的执行器输出接口电路即可,集中控制系统： 将多个控制功能集中于一个CPU上而实现的控制系统 在汽车电子控制技术上得到广泛应用 对汽油机而言，系统以汽油喷射控制为主，增设几个辅助控制系统 教材94页有汽油机几种控制系统的机构图,概述：,电控汽油喷射系统燃油量控制： 电子控制汽油喷射系统中，空燃比的控制
2、是ECU根据发动机不同工况实际测量的进入气缸的空气量及该工况的目标空燃比求出对应的燃油喷射量，据此向喷油器发出喷射持续时间的控制指令，实现油量控制,概述：,目标空燃比的确定： 多点喷射的电控汽油喷射系统中，主要是考虑三效催化器的最佳净化效果，在多数工况下将空燃比控制在理论空燃比附近 缸内直喷式电控系统的目标空燃比取决于所能达到的稀薄燃烧控制技术水平,概述：,喷油器的喷油量取决于： 决于喷油器喷孔直径 喷油器针阀升程 喷射压力 利用油压调节器可以保证 喷油器通电时间,喷油器结构决定,不同工况时ECU进行油量控制是通过调节喷油器的通电时，即控制脉宽实现的,概述：,喷油器的控制脉宽： 各工况下喷油器
3、的控制脉宽（TI）如下式所示：,Tp为基本喷射时间，实现理论空燃比所需的喷射时间 Fc为基本喷射时间的修正系数，补偿空燃偏离目标值的量 Tv为喷油器无效喷射时间 修正系数Fc主要考虑以下因素：,发动机温度修正,加减速修正,理论空燃比反馈修正,学习控制修正,大负荷修正,质量流量式喷油量的控制：,同期喷射和非同期喷射： 根据工况不同将喷射方式分为：同期喷射和非同期喷射 同期喷射： 喷射时刻与每循环的曲轴转角位置有关 非同期喷射： 喷射时刻按照一定频率进行的，与时间有关。 启动工况采用非同期喷射 稳定工况采用同期喷射 加减速工况则是同期喷射基础上，加上非同期喷射修正,质量流量式喷油量的控制：,同期喷
4、射量确定： 质量流量及与体积流量计是不同的 热线式流量计： 卡门涡式体积流量计,线性化后的质量流量,转速,卡门涡频率,进气温度,进气压力,质量流量式喷油量的控制：,修正系数的确定：与发动机温度相关的修正系数 发动机低温工作时，燃料雾化蒸发不良，混合气稀； 发动机温度高，汽油在输油管路蒸发，实际喷油量减少 温度修正包括以下三方面： 启动后增量修正系数 怠速暖车增量修正系数 高温修正系数,质量流量式喷油量的控制：,修正系数的确定：与发动机温度相关的修正系数 发动机低温工作时，燃料雾化蒸发不良，混合气稀； 发动机温度高，汽油在输油管路蒸发，实际喷油量减少 温度修正包括以下三方面： 启动后增量修正系数
5、 怠速暖车增量修正系数 高温修正系数,质量流量式喷油量的控制：,启动后增量修正系数 发动机低温启动时，进气门、气缸内壁等温度低，喷射的燃油形成的油膜蒸发气化作用不足，需要进行修正 根据启动时的冷却液温度确定初始修正量，随冷却液温度升高，减少启动修正量,质量流量式喷油量的控制：,怠速暖车增量修正系数 用于修正启动后进气门、汽缸壁的表面温度及冷却水温度低时，造成的油膜蒸发气化作用不足 修正值随冷却液温度增加而减小，与启动增量修正同步进行，且一直修正到冷却水温度达到目标温度为止,质量流量式喷油量的控制：,高温修正系数 高温修正工况：汽车在大负荷高速行驶后停车1030min，再启动的23min内。 汽
6、车行驶时，迎面风的冷却，燃油温度一般低于50度，停车后，发动机室内温度升高，燃油温度可达80100度，喷油器内燃油产生气泡时的实际喷射量减少混合气变稀 当冷却水温度超过100度时，进行修正，修正量与燃油温度有关,质量流量式喷油量的控制：,加减速修正系数 进气道喷射汽油机，燃油在进气门及附近进气管形成油膜，油膜挥发速度与进气压力及油膜附着表面温度有关 加速工况：进气量增加-进气压力增加-油膜挥发速度慢 减速工况：进气量减小-进气压力降低-油膜挥发速度快 加减速工况根据节气门开度变化率确定，如每80ms读入节气门开度信号，单位时间内节气门开度变化率超过规定值，则认为进入加减速状态。,质量流量式喷油
7、量的控制：,加速修正系数 加速工况修正系数主要考虑发动机负荷及冷却液温度,负荷变化量修正系数：修正进气压力升高，汽化速度降低 负荷的表征：每行程进入气缸的空气量或节气门开度表示,冷却液温度修正系数：油膜附着表面温度降低，造成的汽化不足,质量流量式喷油量的控制：,减速修正系数 减速工况修正系数主要考虑发动机负荷及冷却液温度，方向与加速修正过程相反,负荷变化量修正系数：修正进气压力升高，汽化速度降低,冷却液温度修正系数：油膜附着表面温度降低，造成的汽化不足,质量流量式喷油量的控制：,理论空燃比反馈修正系数 汽油机采用三小催化转换装置，在理论空燃比下，能够同时对NOx、CO及HC进行有效净化 启动及
8、启动后冷却水温度低时，氧传感器未工作，不进行空燃比反馈控制 发动机全负荷高转速运行时，主要考虑动力性，不进行空燃比反馈控制,质量流量式喷油量的控制：,理论空燃比反馈修正系数 氧传感器输出特性 理论空燃比附近电压会急剧变化 空燃比反馈控制,ECU根据氧传感器信号增加或降低反馈修正信号 反馈控制信号呈阶梯型变化： 改善反馈修正响应特性 提高理论空燃比控制精度,质量流量式喷油量的控制：,学习控制修正系数 车辆使用过程中，零部件的磨损导致反馈控制的空燃比偏离目标值采用学习控制修正 学习阶段：求出过量空气系数的偏差量 学习分为三步 记忆过程：求出修正系数，并寄存 执行过程：将学习修正量进行应用,质量流量
9、式喷油量的控制：,大负荷高转速增量修正系数 汽车在节气门全开的大负荷下运行时，要求发动机输出最大转矩，此时过量空气系数一般控制在0.80.9附近 实际控制中，ECU根据节气门位置传感器判断是否需要进行大负荷高转速增量修正 修正时一般在基本喷射时间基础上乘以系数1.18即可实现大负荷增量修正 当汽发动机高转速运行时，也需要要将过量空气系数控制在0.80.9附近,质量流量式喷油量的控制：,无效喷射时间 Tv 喷油器喷射过程中，针阀的惯性质量使得针阀开启或关闭存在滞后 无效喷射时间主要与蓄电池电压有关，ECU根据不同电压时的无效喷射时间对喷油时刻进行修正,针阀开启滞后时间,针阀关闭滞后时间,质量流量
10、式喷油量的控制：,无效喷射时间 Tv 喷油器喷射过程中，针阀的惯性质量使得针阀开启或关闭存在滞后 无效喷射时间主要与蓄电池电压有关，ECU根据不同电压时的无效喷射时间对喷油时刻进行修正,针阀开启滞后时间,针阀关闭滞后时间,质量流量式喷油量的控制：,非同期喷射 与曲轴转角无关的临时性喷射，包括起动时的非同期喷射及起动后的非同期喷射 起动后非同期喷射主要用于修正急加速等过渡工况时同期喷射供油不足的部分 急加速工况同期喷射时间是根据节气门开度变化前的进气量计算得到的，但急加速时进气量增多，需要额外喷油进行修正，节气门开度变化量越大，修正量越多,质量流量式喷油量的控制：,质量流量式电控汽油喷射系统控制
11、原理：,教材 P105 框图,空燃比的控制方法：,发动机实际工作时，空燃比受诸多因素影响，只靠几个修正系数保证不了空燃比的控制精度，需要根据不同条件进行空燃比控制 氧传感器和双氧传感器反馈控制 发动机转速波动量反馈控制 冷却液温度修正起动时燃油喷射量 起动时燃油喷射量控制,P114-P132,空燃比的控制方法：,断油控制：根据控制目的不同，分为两种 减速时断油: 高速飞车断油:,改善燃油经济性、净化排气,判断转速超过设定转速后，则强制断油控制，一旦转速低到设定转速，再恢复供油，从而防止发动机损坏,空燃比的控制方法：,急减速断油： 汽车高速运行过程中急减速或下坡道行驶不需要发动机输出功时，节气门
12、全关，发动机转速超过设定值，则可进行断油控制 断油转速与变速器的档位、空调负载及冷却水温度 发动机转速降到恢复转速时，ECU控制喷油器重新开始喷射，恢复转速与冷却水温度有关，温度越低，转速越高 断油时，节气门开启则立即开始恢复喷射,空燃比的控制方法：,最小喷射量断油及各缸独立断油控制： 通常的断油控制是在节气门全关的减速或高速飞车时进行的 有些工况，如以小负荷在坡道上下行，此时需要的喷射量小于最小喷射量，容易发生失火现象，对三效催化器有不利影响； 在此类工况可以采用最小喷射量断油及各缸独立断油方式进行控制,空燃比的控制方法：,最小喷射量断油： 节气门开度未全关，但燃料喷射量小于设定最小值时，停
13、止喷油； 这种控制方式中，断油控制延迟时间根据是否采用空燃比反馈控制设定为不同的值 防止三效催化转换装置过热，同时保证行车舒适性,空燃比的控制方法：,各缸独立断油控制： 采用全缸独立断油控制，若实施断油的某项条件不满足，在此同时恢复全缸喷射，会使发动机变成加速运行状态，使得在最小喷射量附近，断油控制和恢复喷射控制交互进行，造成转矩突变 可以采用各缸独立断油的控制方法，计算需要的燃油喷射量，与各缸断油门限比较，控制相应缸断油，避免转矩突变的问题（P135）,燃油泵控制：,燃油泵电流需求大，只有发动机起动和运转时才工作，发动机停止运转后，即使点火开关接通，燃油泵也要停止工作 燃油泵是否工作是通过燃油泵继电器控制燃油泵的电源实现的 点火开关接通时，则通过继电器控制燃油泵工作，ECU在3秒内未收到发动机转速或流量信号，则停止油泵工作 如果发动机正常工作了，则控制油泵一直工作,燃油泵转速控制：,车用发动机转速和负荷变化范围宽，供油量变化大，可以对油泵转速进行控制 一般将油泵转速控制分为低速和高速控制两级控制，根据控制方式分为降压电阻式和ECU直接控制式两种 降压电阻式：ECU根据转速和负荷通过继电器控制是否串流降压电阻，从而改变电路电流，控制油泵 ECU直接控制：ECU根据转速和负荷，通过PWM控制功率管，改变油泵电压，控制油泵转速,谢谢大家！,
