大眾轎車典型電控燃油噴射系統(tǒng)論文

I 摘要 本文從發(fā)動機的基礎(chǔ)知識入手，以 我們 最常見的 、應(yīng)用較廣泛的電控燃油噴射系統(tǒng) 為例，較系統(tǒng)地介紹了汽油電控燃油噴射 技術(shù) 的發(fā)展歷程 ， 汽油電控燃油噴射系統(tǒng) 的 類型、結(jié)構(gòu)組成、工作原理 ， 較詳細地 介紹了奧迪轎車與桑塔納轎車電控燃油噴射系統(tǒng) 組成與工作原理 ，列舉了 奧迪轎車、 桑塔納轎車 故障診斷與維修實例 ，文章 內(nèi)容 具有較強的針對性與實用性 ，可作為汽車維修入門的參考資料 。 關(guān)鍵詞：電控燃油噴射系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)；工作原理 目錄 引言 . 1 1 總述 . 2 1.1 電控汽油噴射系統(tǒng) . 2 1.1.1 電控汽油噴射系統(tǒng)的發(fā)展歷程 . 2 1.1.2 電控汽油噴射系統(tǒng)的功用 . 3 1.1.3 電控汽油噴射系統(tǒng)的分類 . 5 2 電控汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理 . 12 2.1 電控汽油噴射系統(tǒng)的基本組成及其功能 . 12 2.1.1 進氣系統(tǒng) . 12 2.1.2 燃油系統(tǒng) . 12 2.1.3 電子控制系統(tǒng) . 13 2.2 電控汽油噴射系統(tǒng)的工作原理 . 14 2.2.1 D 型 EFI 系統(tǒng) . 16 2.2.2 L 型 EFI 系統(tǒng) . 17 2.2.3 燃油噴射控制 . 18 3 大眾典型轎車電控燃油噴射系統(tǒng) . 24 3.1 桑塔納 2000GLI 型轎車電子控制汽油噴射系統(tǒng) . 24 3.1.1 汽油供給系統(tǒng)主要部件 . 25 3.1.2 空氣供給系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)和工作原理 . 30 3.1.3 控制系統(tǒng)的主要部件 . 33 3.2 奧迪轎車電控燃油噴射系統(tǒng)簡介 . 38 4 大眾典型轎車電控燃油噴射系統(tǒng)的故障診斷與 檢修 . 40 4.1 桑塔納轎車電控燃油噴射系統(tǒng)的故障診斷與檢修 . 40 4.2 奧迪轎車電控燃油噴射系統(tǒng)的故障診斷與檢修 . 41 結(jié)論 . 42 致謝 . 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻 . 43 1 引言 電子技術(shù)的迅速發(fā)展，另一方面汽車排放法規(guī)逐步嚴格、燃油價格不斷上漲，采用電子控制技術(shù)使汽車滿足最新法規(guī)的要求。因此電噴系統(tǒng)在汽 車上得到了普及和應(yīng)用。使用電噴技術(shù)的發(fā)動機能保證進入各缸的混合氣的質(zhì)和量都比較均勻，其中電控單元可以根據(jù)各傳感器所提供的信號快速精確的修正供油量，減少 HC 的排放，降低油耗。 電控燃油噴射系統(tǒng)在汽車上的大量應(yīng)用，大幅度提高了汽車的綜合性能，但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電控汽車的使用和檢修問題就日益突出，因此正確使用、維護、保持電控發(fā)動機良好的技術(shù)狀態(tài)顯得十分重要。2 1 總述 1.1 電控汽油噴射系統(tǒng) 1.1.1 電控汽油噴射系統(tǒng)的發(fā)展歷程 1934 年德國研制成功第一架裝用汽油噴射發(fā)動機的軍用戰(zhàn)斗機。第二世界大戰(zhàn)后期 ，美國開始采用機械式噴射泵向氣缸內(nèi)直接噴射汽油的供油方式。 1952 年，曾用于二戰(zhàn)德軍飛機的機械式汽油噴射技術(shù)被應(yīng)用于轎車，德國戴姆樂 -奔馳 (Daimler-Benz)300L 型賽車裝用了德國博世 (Bosch)公司生產(chǎn)的第一臺機械式汽油噴射裝置。 它采用氣動式混合氣調(diào)節(jié)器控制空燃比，向氣缸直接噴射。 1957 年， 美國本迪克斯 (Bendix)公司 的電子控制汽油噴射系統(tǒng)問世，并首次裝于克萊斯勒 (Chrysler)豪華型轎車和賽車上。 由于汽油噴射系統(tǒng)比起化油器來，計量更精確、霧化燃油更精細、控制發(fā)動機工作更為靈敏 ，因此，在經(jīng)濟性、排放性、動力性上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。人們的注意力越來越集中在汽油噴射系統(tǒng)上。 1967 年，德國博世公司研制成功 K-Jetronic 機械式汽油噴射系統(tǒng)，并進而成功開發(fā)增加了電子控制系統(tǒng)的 KE-Jetronic 機電結(jié)合式汽油噴射系統(tǒng)，使該技術(shù)得到了進一步的發(fā)展。 1967 年，德國博世公司率先開發(fā)出一套 D-Jetronic 全電子汽油噴射系統(tǒng)并應(yīng)用于汽車上，于 20 世紀 70 年代首次批量生產(chǎn)，在當(dāng)時率先達到了美國加利福尼亞州廢氣排放法規(guī)的要求，開創(chuàng)了汽油噴射系統(tǒng)的電子控制的新時代。 D 型噴射系統(tǒng)在汽車發(fā)動 機工況發(fā)生急劇變化時，控制效果并不理想。 1973 年，在 D 型汽油噴射系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，博世公司開發(fā)了質(zhì)量流量控制的 L-Jetronic型電控汽油噴射系統(tǒng)。之后， L 型電控汽油噴射系統(tǒng)又進一步發(fā)展成為 LH-Jetronic 系統(tǒng)，后者既可精確測量進氣質(zhì)量，補償大氣壓力，又可降低溫度變化的影響，而且進氣阻力進一步減小，使響應(yīng)速度更快，性能更加卓越。 1979 年，德國博世公司開始生產(chǎn)集電子點火和電控汽油噴射于一體的 Motronic 數(shù)字式發(fā)動機綜合控制系統(tǒng)，它能對空燃比、點火時刻、怠速轉(zhuǎn)速和廢氣再循環(huán)等方面進行綜合控制。 3 為了降低汽油噴射系統(tǒng)的價格，從而進一步推廣電控汽油噴射系統(tǒng)， 1980 年，美國通用 (GM)公司首先研制成功一種結(jié)構(gòu)簡單價格低廉的節(jié)流閥體噴射 (TBI)系統(tǒng)，它開創(chuàng)了數(shù)字式計算機發(fā)動機控制的新時代。 TBI 系統(tǒng)是一種低壓燃油噴射系統(tǒng)，它控制精確，結(jié)構(gòu)簡單，是一種成本效益較好的供油裝置。 隨著排放法規(guī)的不斷完善，使這種物美價廉的系統(tǒng)大有完全取代傳統(tǒng)式化油器的趨勢 。 1983 年，德國博世公司也推出了自己的單點汽油噴射系統(tǒng) ,即 Mono-Jetronic 系統(tǒng)。 1.1.2 電控汽油噴射系統(tǒng)的功用 現(xiàn)代汽車發(fā)動機電子控制燃 油噴射系統(tǒng) EFI（ Electronic Fuel Injection）簡稱電控燃油噴射系統(tǒng)，它的主要功能是控制汽油噴射、電子點火、怠速、排放、進氣增壓、發(fā)電機負荷、巡航、警告指示、自我診斷與報警、安全保險、備用功能。 1 電子汽油噴射（ EFI）控制 1）噴油量控制 電子控制單元（ ECU）把發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷信號作為主要控制信號，以確定噴油脈沖寬度（即基本噴油量），并根據(jù)其他信號加以修正，如冷卻液溫度信號等，最后確定總噴油量。 2）噴油正時控制 當(dāng)發(fā)動機采用多點順序燃油噴射系統(tǒng)時， ECU 除了控制噴油量以外，還 要根據(jù)發(fā)動機的各缸點火順序，將噴油時間控制在最佳時刻，以使汽油充分燃燒。 3）斷油控制 減速斷油控制：汽車在正常行駛中，駕駛員突然放松加速踏板時， ECU 將自動切斷燃油噴射控制電路，使燃油噴射中斷，目的是降低減速時 HC 和 CO 的排放量，而當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降至臨界轉(zhuǎn)速時，又能自動恢復(fù)供油。 4） 燃油泵控制 當(dāng)打開點火開關(guān)后， ECU 將使燃油泵工作 23S，用于建立必需的油壓。若此時發(fā)動機不起動， ECU 將會切斷電動燃油泵控制電路，使燃油泵停止工作。在發(fā)動機起動和運轉(zhuǎn)過程中， ECU 控制燃油泵保持正常運轉(zhuǎn)。 2 電子點火（ ESA）控制 1） 點火提前角的控制 4 在 ECU 的存儲器中存儲著發(fā)動機在各種工況下最理想的點火提前角。發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，ECU 根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷信號確定基本點火提前角，并根據(jù)其他信號進行修正，最后確定點火提前角。然后，向電子點火控制器輸出點火信號，以控制點火系統(tǒng)的工作。 2）通電時間（閉合角）與恒流控制 點火線圈初級電路在斷開時需要保證足夠大的斷開電流，以使次級線圈產(chǎn)生足夠高的次級電壓。與此同時，為防止通電時間過長而使點火線圈過熱損壞， ECU 根據(jù)蓄電池電壓及發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號等，控制點火線圈初級電路的通電時間。 在 現(xiàn)代汽車高能點火系統(tǒng)電路中，還增加了恒流控制電路，使初級電流在極短時間內(nèi)迅速增長到額定值，減少轉(zhuǎn)速對次級電壓的影響，改善點火特性。 3）爆震控制 當(dāng) ECU 接收到爆震傳感器輸入的電信號后， ECU 對該信號進行處理并判斷是否即將產(chǎn)生爆震，當(dāng)檢測到爆震信號后， ECU 立即推遲發(fā)動機點火提前角，采用反饋控制方式避免爆震產(chǎn)生。 3 怠速控制（ ISC） 發(fā)動機在汽車制動、空調(diào)壓縮機工作、變速器掛入檔位，或發(fā)動機負荷加大等不同的怠速工況下，由 ECU 控制怠速控制閥，使發(fā)動機處在最佳怠速穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)。 4 排放控制 1） 廢氣再 循環(huán) (EGR)控制 當(dāng)發(fā)動機的廢氣排放溫度達到一定值時， ECU 根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷，控制 EGR閥的開啟動作，使一定數(shù)量的廢氣進行再循環(huán)燃燒，以降低排氣中 NOx 的排放量。 2） 開環(huán)與閉環(huán)控制 在裝有氧傳感器及三元催化轉(zhuǎn)化器的發(fā)動機中， ECU 根據(jù)發(fā)動機的工況及氧傳感器反饋的空燃比信號，確定開環(huán)控制或閉環(huán)控制。 3） 二次空氣噴射控制 ECU 根據(jù)發(fā)動機的工作溫度，控制新鮮空氣噴入排氣歧管或三元催化轉(zhuǎn)化器，用以減少排氣造成的污染。 4） 活性炭罐清污電磁閥控制 ECU 根據(jù)發(fā)動機的工作溫度、轉(zhuǎn)速和負荷轉(zhuǎn)速信號，控制活性 炭罐清污電磁閥的開啟工作，將活性炭吸附的汽油蒸汽吸入進氣管，進入發(fā)動機燃燒 ，降低蒸發(fā)排放。 5 進氣增壓控制 5 1） 進氣諧波增壓控制 ECU 根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器檢測到的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，控制進氣增壓控制閥的開閉，改變進氣管的有效長度，實現(xiàn)中低轉(zhuǎn)速區(qū)和高轉(zhuǎn)速區(qū)的進氣諧波增壓，提高發(fā)動機的充氣效率。 2） 渦輪增壓控制 ECU 根據(jù)進氣壓力傳感器檢測到的進氣壓力信號控制廢氣增壓器的廢氣放氣閥或可變噴嘴環(huán)，以獲得增壓壓力。 6 發(fā)電機控制 ECU 根據(jù)發(fā)電機輸出電壓的變化，調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流，使發(fā)電機輸出的電壓保持穩(wěn)定。 7 巡航控制 汽車在正常行駛時， ECU 可以通過巡航控制系統(tǒng)根據(jù)行駛阻力的變化，自動增減節(jié)氣門開度，不需要駕駛員操縱加速踏板，就能使汽車處于定速巡航行駛狀態(tài)，車速保持一定。 8 警告指示 ECU 控制各種指示儀表和警告裝置，顯示有關(guān)控制裝置的工作狀態(tài)，當(dāng)控制裝置出現(xiàn)異常情況時會及時發(fā)出警告信號，如氧傳器失效、催化轉(zhuǎn)化器過熱等。 9 自我診斷與報警 當(dāng)電子控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時， ECU 會點亮儀表盤上的 “發(fā)動機檢查（ CHECK ENGINE SOON） ”指示燈，提醒駕駛員，發(fā)動機已出現(xiàn)故障，應(yīng)立即停車檢查修理。 ECU 將故 障以代碼的形式存儲在 ECU 的存儲器中，維修人員通過故障診斷插座。使用專用故障診斷儀或以跨接導(dǎo)線的方法調(diào)出故障信息，供維修人員進行分析。 10 安全保險與備用功能 當(dāng) ECU 檢測到電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，會自動按照 ECU 預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，使發(fā)動機保持運轉(zhuǎn)，但發(fā)動機的性能有所下降，以便盡快送到維修站檢修。 當(dāng) ECU 本身發(fā)生故障時，會自動啟用備用系統(tǒng)，使發(fā)動機進入跛行（ Limp_home）狀態(tài)，以便能有所下降，以便盡快送到維修站檢修。 1.1.3 電控汽油噴射系統(tǒng)的分類 電噴系統(tǒng)發(fā)展至今，已有多種類型。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點分 為以下幾種類型。 按系統(tǒng)控制模式分類 6 在發(fā)動機電噴控制系統(tǒng)中，按系統(tǒng)控制模式可分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種類型。 a 開環(huán)控制 就是把根據(jù)試驗確定的發(fā)動機各種運行工況所對應(yīng)的最佳供油量的數(shù)據(jù)事先存入計算機中，發(fā)動機在實際運行過程中，主要根據(jù)各個傳感器的輸入信號，判斷發(fā)動機所處的運行工況，再找出最佳供油量，并發(fā)出控制信號。 b 閉環(huán)控制 閉環(huán)控制系統(tǒng)又稱為反饋控制系統(tǒng)，其特點是加入了反饋傳感器，輸出反饋信號，反饋給控制器，以隨時修正控制信號。 閉環(huán)控制系統(tǒng)在排氣管上加裝了氧傳感器，可根據(jù)排氣管中氧含量的變 化，測出發(fā)動機燃燒室內(nèi)混合氣的空燃比值，并把它輸入計算機中再與設(shè)定的目標空燃比值進行比較，將偏差信號經(jīng)功率放大器放大后再驅(qū)動電磁噴油器噴油，使空燃比保持在設(shè)定的目標值附近。因此，閉環(huán)控制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對空燃比的影響，工作穩(wěn)定性好，抗干擾能力強。 采用閉環(huán)控制的燃油噴射系統(tǒng)后，可保證發(fā)動機在理論空燃比 (14.7)附近很窄的范圍內(nèi)運行，使三元催化轉(zhuǎn)換裝置對排氣的凈化處理達到最佳效果。 但是，由于發(fā)動機某些特殊運行工況 (如啟動、暖機、加速、怠速、滿負荷等 )需 要控制系統(tǒng)提供較濃的混合氣來保證發(fā)動機的各種性能，所以在現(xiàn)代汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，通常采用開環(huán)與閉環(huán)相結(jié)合的控制方式。 2) 按噴油實現(xiàn)的方式分類 在發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，按噴油實現(xiàn)的方式進行分類，可分為機械式、機電混合式和電子控制式三種燃油噴射系統(tǒng)。 a.機械式燃油噴射系統(tǒng) (K 系統(tǒng) )如圖 1-1 b.機電混合式燃油噴射系統(tǒng) (KE 系統(tǒng) )如 圖 1-2 由于前兩種系統(tǒng)在現(xiàn)在汽車中不在使用，故不做介紹。 c電子控制式燃油噴射系統(tǒng) 如 圖 1-3 燃油的計量通過電控 單元和電磁噴油器來實現(xiàn)。 該系統(tǒng)采用了全電子控制方式，即電子控制單元通過各種傳感器來檢測發(fā)動機運行參數(shù) (包括發(fā)動機的進氣量、轉(zhuǎn)速、負荷、溫度、排氣中的氧含量等 )的變化，再由 ECU 根據(jù)輸入信號和數(shù)學(xué)模型來確定所需的燃油噴射量，并通過控制噴油器的開啟時間來控制噴入氣缸內(nèi)的每循環(huán)噴油量，進而達到對氣缸內(nèi)可燃混合氣的空燃比進行精確配制的目的。 7 電子控制式燃油噴射系統(tǒng)在發(fā)動機各種工況下均能精確計量所需的燃油噴射量，且穩(wěn)定性好，能實現(xiàn)發(fā)動機的優(yōu)化設(shè)計和優(yōu)化控制。因此，它在汽油噴射系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。 圖 1-1 K 型 機械式汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 1燃油箱； 2電動燃油泵； 3蓄能器； 4燃油濾清器； 5混合氣調(diào)節(jié)器； 5a燃油分配器； 5b空氣流量傳感板； 5c壓力調(diào)節(jié)閥； 6暖機調(diào)節(jié)器； 7節(jié)氣門； 8怠速調(diào)節(jié)螺釘； 9冷啟動閥； 10總進氣管； 11噴油器； 12溫度時間開關(guān)； 13輔助空氣閥 。 圖 1-2 KE 型機械式汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 1燃油箱； 2電動燃油泵； 3蓄壓器； 4燃油 濾清器； 5電 -液壓力調(diào)節(jié)器； 6燃油量分配器； 7燃油壓力調(diào)節(jié)器； 8電位計； 9空氣流量計； 10節(jié)氣門開關(guān)； 11冷啟動閥； 12溫度時間開關(guān)； 13噴油器； 14水溫傳感器； 15控制器 (微機 )； 16補充空氣滑閥 。 8 圖 1-3 L-Jetronic 總體結(jié)構(gòu)示意圖 1燃油箱； 2電動燃油泵； 3燃油濾清器； 4燃油壓力調(diào)節(jié)器； 5噴油器； 6冷啟動閥； 7電子控制器； 8空氣流量計； 9溫度時間開關(guān)； 10冷卻液溫度傳感器； 11發(fā)動 機轉(zhuǎn)速信號；12節(jié)氣門開關(guān)； 13補充空氣滑閥； 14怠速調(diào)節(jié)螺釘； 15混合氣調(diào)節(jié)螺釘； 16氧傳感器 。 3) 按噴油器數(shù)目分類 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-Point Injection， SPI)和多點噴射 (Multi-Point Injection， MPI)兩種形式。 單點噴射與多點噴射的區(qū)別如圖 1-4 所示。 （ a） (b) 圖 1-4 單點噴射 (a)與多點噴射 (b) a 單點噴射 (SPI) 單點噴射在現(xiàn)在汽車中以很少使用，故不做介紹。 9 b 多點噴射 (MPI) 多點噴射系統(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。多點噴射又稱為多氣門口噴射 (MPI)或順序燃油噴射 (SFI)，或單獨燃油噴射 (IFI)。 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。 同時，由于它的控制更為精確，使發(fā)動 機無論處于何種狀態(tài)，其過渡過程的響應(yīng)及燃油經(jīng)濟性都是最佳的。但是，多點噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，故障源也較多。從發(fā)展趨勢看，由于電子技術(shù)日益成熟，法規(guī)的日益嚴格，多點噴射系統(tǒng)由于其性能卓越而將占主導(dǎo)地位。 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。 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。 4) 按噴油器的噴射方式分類 在發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，按噴油器的噴射方式可分為連續(xù)噴射和間歇噴射兩種形式 a 連續(xù)噴射 噴油 器穩(wěn)定連續(xù)地噴油，其流量正比于進入氣缸的空氣量，故又稱為穩(wěn)定噴射。 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(nèi)，并在進氣管內(nèi)蒸發(fā)后形成可燃混合氣，再被吸入氣缸內(nèi)。由于連續(xù)噴射系統(tǒng)不必考慮發(fā)動機的工作時序，故控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單。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。 b 間歇噴射 又稱為脈沖噴射或同步噴射。其特點是噴油頻率與發(fā)動機轉(zhuǎn)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 )。因此， ECU 可根據(jù)各種傳感器所獲得的發(fā)動機運行參數(shù)動態(tài)變化的情況，精確計量發(fā)動機所需噴油量，再通 過控制噴油脈沖寬度來控制發(fā)動機各種工況下的可燃混合氣的空燃比。 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。 如圖 1-5 所示，間歇噴射又可細分為同時噴射、分組噴射和順序噴射三種形式。 10 (a) 同時噴射 (b) 順序噴射 (c) 分組噴射 圖 1-5 間歇噴射三種形式 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(guān)閉。 分組噴射是將噴油器按發(fā)動機每工作循環(huán)分成若干組交替進行噴射。 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。 順序噴射是缸內(nèi)噴射和進氣管噴射都可采用的噴射方式。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(jīng)濟性。但要求系統(tǒng)能對待噴油的氣缸進行識別，同時要求噴油器驅(qū)動回路與氣缸的數(shù)目相同，其電路較復(fù)雜，多在高檔轎車發(fā)動機控制系統(tǒng)中采用。 5) 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(nèi)噴射和缸外噴射兩種形式。 a 缸內(nèi)噴射 它是將噴油器安裝于缸蓋上直接向缸內(nèi)噴油，因此需要較高的噴油壓力 (3 到 12MPa)。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(yīng)較高。同時由于要求噴出的汽油能分布到整個燃燒室，故缸內(nèi)噴油器的布置及氣流組織方向比較復(fù)雜，同時發(fā)動機設(shè)計時需保留噴油器的安裝位置，使發(fā)動機的結(jié)構(gòu)設(shè)計受到限制，在過去的機械式汽油噴射系統(tǒng)中，尚有這一類型的例子，但現(xiàn)在已經(jīng)不使用了。 b 缸外噴射 它是指在進氣歧管內(nèi)噴射或進氣門前噴射。在該方式中，噴油器被安裝于進氣歧管內(nèi)或進氣門附近，故汽油在進氣過程中被噴射后與空氣混合形成可燃混合氣再進入氣缸內(nèi)。理論上，噴射時刻設(shè)計在各缸排氣行程上止點前 70左 右為佳。噴射方式可以是連續(xù)噴射或間歇噴射。 相比而言，由于缸外噴射方式汽油的噴油壓力 (0.1 到 0.5MPa)不高，且結(jié)構(gòu)簡單，成11 本較低，故目前應(yīng)用較為廣泛。 6) 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。 直接檢測方式稱為質(zhì)量 -流量方式 (如 K 型、 KE 型、 L 型、 LH 型等 )，間接檢測方式又可分為速度 -密度方式 (如 D 型 )和節(jié)氣門 -速度方式。 由于空氣在進氣管內(nèi)的壓力波動，故該方法的測量精度稍差。 L 型 EFI 系統(tǒng)是用空氣流量計直接測量發(fā) 動機吸入的空氣量，其測量的準確程度高于D 型，故可更精確地控制空燃比。 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 1-3 或稱為翼板式空氣流量計； 圖 1-6 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(zhì)量流量 )； (4) 熱膜式空氣流量計 (測量質(zhì)量流量 )。 熱線式電控汽油機燃油噴射系統(tǒng)可以直接測量進入氣缸內(nèi)空氣的質(zhì)量，將該空氣的質(zhì)量轉(zhuǎn)換成電信號，輸送給 ECU，由 ECU 根據(jù)空氣的質(zhì)量計算出與之相適應(yīng)的 噴油量，以控制最佳空燃比。 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(yīng)用。 12 2 電控汽 油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 組成 及工作原 理 2.1 電控汽油噴射系統(tǒng)的基本組成 及其 功能 電控汽油噴射系統(tǒng)盡管類型不少，品種繁多，但它們都具有相同的控制原則：即以電控單元 (ECU)為控制核心，以空氣流量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速為控制基礎(chǔ)，以噴油器、怠速空氣調(diào)整器等為控制對象，保證獲得與發(fā)動機各種工況相匹配的最佳混合氣成分和點火時刻。 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(jié)構(gòu)。電控汽油噴射系統(tǒng)大致可分為進氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)三個部分。 2.1.1 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 2-1 所示 (以 L 型系統(tǒng)為例 )。 空氣經(jīng)空氣過濾器過濾后，由空氣流量計 (在 D-Jetronic 系統(tǒng)中為進氣歧管絕對壓力傳感器 )計量，通過節(jié)氣門體進入進氣總管，再分配到各進氣歧管。在進氣歧管內(nèi)，從噴油器噴出的燃油與空氣混合后被吸入氣缸內(nèi)燃燒。 一般行駛時，空氣的流量由進氣系統(tǒng)中的節(jié)氣門來控制。踩下加速踏板時，節(jié) 氣門打開，進入的空氣量多。怠速時，節(jié)氣門關(guān)閉，空氣由旁通氣道通過。怠速轉(zhuǎn)速的控制是由怠速調(diào)整螺釘和怠速空氣調(diào)整器調(diào)整流經(jīng)旁通氣道的空氣量來實現(xiàn)的。 怠速空氣調(diào)整器一般由電控單元 (ECU)控制，在氣溫較低發(fā)動機暖機時，怠速空氣調(diào)整器的通路打開，以供給暖機時必須給進氣歧管的空氣量，此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速較正常怠速高，稱為快怠速。 隨著發(fā)動機冷卻水溫升高，怠速空氣調(diào)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(zhuǎn)速逐漸降低至正常怠速。 2.1.2 燃油系統(tǒng) 燃油供給系統(tǒng)的功能是向發(fā)動機精確提供各種工況下所需要的 燃油量。 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(diào)節(jié)器、噴油器、冷啟動噴油器及供油總管等組成，如圖 2-2 所示。 13 圖 2-1 進氣系統(tǒng) 圖 2-2 燃油系統(tǒng) 燃油由燃油泵從油箱中泵出，經(jīng)過過濾器，除去雜質(zhì)及水分后，再送至燃油脈動阻尼器，以減少其脈動。這樣具有一定壓力的燃油流至供油總管，再經(jīng)各供油歧管送至各缸噴油器。 噴油器根據(jù) ECU 的噴油指令，開啟噴油閥，將適量的燃油噴于進氣門前，待進氣行程時，再將燃油混合氣吸入氣缸中。 裝在供 油總管上的燃油壓力調(diào)節(jié)器是用以調(diào)節(jié)系統(tǒng)油壓的，目的在于保持油路內(nèi)的油壓約高于進氣管負壓 300kPa。 此外，為了改善發(fā)動機低溫啟動性能，有些車輛在進氣歧管上安裝了一個冷啟動噴油器，冷啟動噴油器的噴油時間由熱限時開關(guān)或者 ECU 控制。 2.1.3 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(zhuǎn)狀況和車輛運行狀況確定燃油的最佳噴射量。 該系統(tǒng)由傳感器、電控單元 (ECU)和執(zhí)行器三部分組成，如圖 2-3 所示。 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(zhuǎn)速計算出基本噴油持續(xù)時間。然后進行溫度、海拔高度、節(jié)氣門開度等各種工作參數(shù)的修正，得到發(fā)動機在這一工況下運行的最佳噴油時間，精確地控制噴油量。 14 基本測量用 傳感器 用于檢測空氣量 用于檢測 發(fā)動機轉(zhuǎn)速 修正用 傳感器 曲軸位置傳感器 水溫傳感器 氧傳感器 爆燃傳感器 節(jié)氣門位置傳感器 其他傳感器 ECU 電磁噴油器 電子點火 怠速控制 廢氣再循環(huán) 其他控制 圖 2- 3 電子控制系統(tǒng) 傳感器是信號轉(zhuǎn)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(xué)參數(shù)等，并將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換成計算機能夠識別的電信號輸入ECU。 檢測發(fā)動機工況的傳感器有：水溫傳感器、進氣溫度傳感器、曲軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器、氧傳感器、爆燃傳感器、空調(diào)離合器開關(guān)等。 ECU 是發(fā)動機控制系統(tǒng)的核心部件。 ECU 的存儲器中存放了發(fā)動機各種工況的最佳噴油持續(xù)時間，在接收了各種傳感器傳來的信號后，經(jīng)過計算確定滿足發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)的燃油噴射量和噴油時間。 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。 執(zhí)行器是控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，其功用是接受 ECU 輸出的各種控制指令完成具體的控制動作，從而使發(fā)動機處于最佳工作狀態(tài)，如噴油脈寬控制、點火提前角控制、怠速控制、炭罐清污、自診斷、故障備用程序啟動、儀表顯示等。 2.2 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 2-4 所示。 15 圖 2-4 電控汽油噴射系統(tǒng)原理框圖 1發(fā)動機工作參數(shù)； 2傳感器； 3 電控單元； 4噴油器 噴油器噴射到進氣歧管中的汽油量，由噴油器噴孔的橫斷面面積，汽油的噴射壓力和噴油持續(xù)時間來決定。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。噴油器的噴孔由電磁閥來開閉，電磁閥的開啟時刻 (噴油開始時刻 )和開啟延續(xù)時間 (噴油持續(xù)時間 )的長短，由發(fā)動機的各種參數(shù)確定 。 傳感器將發(fā)動機各種非電量的工況參數(shù) (如轉(zhuǎn)速、負荷、發(fā)動機冷卻水及進氣溫度、空氣流量、曲軸轉(zhuǎn)角、節(jié)氣門開度等 )轉(zhuǎn)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(jīng)電控單元轉(zhuǎn)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。 EFI 系統(tǒng)的工作過程即是對噴油時間的控制過程。裝用 EFI 系統(tǒng)的發(fā)動機具有良好的動力性、經(jīng)濟性，排放污染大為降低，這都緣于空燃比的精確控制。而這種空燃比的控制是通過對汽油噴射時間的控制實現(xiàn)的。 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(zhì)量，并根據(jù)計算出的空氣質(zhì)量與目標空燃比比較即可確定每次燃燒所必需的燃料質(zhì)量。 目標空燃比即實際充入氣缸的空氣質(zhì)量與燃燒所需要的燃料量的比值。根據(jù)空氣質(zhì)量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速計算出的噴油時間稱為基本噴油持續(xù)時間。目標空燃比是在考慮了發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性、響應(yīng)性、排氣凈化等之后決定的，它所要求的噴油時間與基本噴油時間有差異，各種傳感器檢測冷卻水溫度、進氣溫度、節(jié)氣門開度等與發(fā)動機工況有關(guān)的參數(shù)后，對基本噴油持續(xù)時間進行修正，確定最佳噴油持續(xù)時間，使實際噴油持續(xù)時間接近由目標空燃比確定的 噴油持續(xù)時間。 16 2.2.1 D 型 EFI 系統(tǒng) 圖 2-5 所示的是 D 型 EFI 系統(tǒng)，該系統(tǒng)的工作原理如下所述。 圖 2-5 歧管壓力計量式電控汽油機燃油噴射系統(tǒng) 1噴油器； 2燃油壓力調(diào)節(jié)器； 3電控單元 (ECU)； 4節(jié)氣門位置傳感器； 5怠速空氣調(diào)整器；6進氣壓力傳感器； 7燃油泵； 8濾清器； 9水溫傳感器； 10熱限時開關(guān) 。 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(nèi)。油箱內(nèi)的燃油被燃油泵吸出并加壓至 350kPa 左右，經(jīng)燃油濾清器濾去雜質(zhì)后，被送至發(fā)動機上方的分配油管。 分配油管與安裝在各缸進氣歧管上的噴油器相通。噴油器是一種電磁閥，由 ECU 控制。 通電時電磁閥開啟，壓力燃油以霧狀噴入進氣歧管內(nèi)，與空氣混和，在進氣行程中被吸進氣缸。分配油管的末端裝有燃油壓力調(diào)節(jié)器，用來調(diào)整分配油管中汽油的壓力，使油壓保持某一定值 (250kPa 到 300kPa)。多余的燃油從燃油壓力調(diào)節(jié)器上的回油口經(jīng)回油管返回油箱。 2） 進氣量的控制與測量 17 進氣量由駕駛員通過加速踏板操縱節(jié)氣門來控制。節(jié)氣門開度不同，進氣量也不同，同 時進氣歧管內(nèi)的真空度也不同。在同一轉(zhuǎn)速下，進氣歧管真空度與進氣量有一定關(guān)系。 進氣壓力傳感器可將進氣歧管內(nèi)真空度的變化轉(zhuǎn)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。 3） 噴油量與噴油時刻的確定 噴油量由 ECU 控制。 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(zhuǎn)速，根據(jù)進氣量和轉(zhuǎn)速計算出相應(yīng)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。 噴油持續(xù) 時間越長，噴油量就越大。一般每次噴油的持續(xù)時間為 2ms 到 10ms。各缸噴油器每次噴油的開始時刻則由 ECU 根據(jù)曲軸位置傳感器測得的 1 缸上止點的位置來控制。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。 4） 不同工況下的控制模式 電控燃油噴射系統(tǒng)能根據(jù)各個傳感器測得的發(fā)動機各種運轉(zhuǎn)參數(shù)，判斷發(fā)動機所處的工況，選擇不同模式的程序控制發(fā)動機的運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)啟動加濃、暖機加濃、加速加濃、全負荷加濃、減速調(diào)稀、強制怠速斷油、自動怠速控制等功能。 D 型 EFI 系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)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(guān)閉時，加速反應(yīng)效果不良；當(dāng)大氣狀況發(fā)生較大變化時，會影響控制精度。 現(xiàn)代汽車使用的 D 型 EFI 系統(tǒng)都經(jīng)過了改進，即采用運算速度快、內(nèi)存容量大的 ECU，大大提高了控制精度，控制的功能也更加完善。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。 2.2.2 L 型 EFI 系統(tǒng) L 型 EFI 系統(tǒng)是在 D 型 EFI 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，經(jīng)改進而形成的。它是目前汽車上應(yīng)用最廣泛的燃油噴射系統(tǒng)。 L 型 EFI 系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理與 D 型 EFI 系統(tǒng)基本相同，但它以空氣流量計代替 D 型 EFI 系統(tǒng)中的進氣壓力傳感器，可直接測量發(fā)動機進氣量，提高了控制精度。 典型的 L 型 EFI 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 2-6 所示。 18 圖 2-6 熱線式電控汽油機燃油噴射系統(tǒng) 2.2.3 燃油噴射控制 1) 噴油正時 多點噴射 分為同時噴射，即各缸噴油時刻相同；分組噴射，即多缸發(fā)動機分為若干組進行噴射，同一組各缸同時噴油，不同組間順序噴油；順序噴射，即按點火順序要求逐缸噴油。噴油正時就是噴油器什么時候開始噴油的問題。對于多點間歇噴射發(fā)動機，噴油正時分為同 步噴射和異步噴射。 同步噴射指在既定的曲軸轉(zhuǎn)角進行噴射，在發(fā)動機穩(wěn)定工況的大部分運轉(zhuǎn)時間里，噴油系統(tǒng)以同步方式工作。發(fā)動機在啟動和加速時，為了保證啟動迅速、加速響應(yīng)快， ECU會根據(jù)水溫、節(jié)氣門變化程度適當(dāng)?shù)卦黾庸┯土?，此時應(yīng)采用與曲軸的旋轉(zhuǎn)角度無關(guān)的異步噴射。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。 下面介紹同步噴射發(fā)動機中的順序噴射。 順序噴射 順序噴射也叫獨立噴射。曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)，各缸噴油器都輪流噴射一次，且像點火系統(tǒng)一樣，按照特定的順序依次進行噴射。 各缸噴油器分別由微 機進行控制。驅(qū)動回路數(shù)與氣缸數(shù)目相等。順序噴射方式由于要知道向哪一缸噴射，因此應(yīng)具備氣缸判別信號，常叫判缸信號。 采用順序噴射控制時，應(yīng)具有正時和缸序兩個功能，微機工作時，通過曲軸位置傳感器輸入的信號，可以知道活塞在上止點前的位置，再與判缸信號相配合，可以確定向上止19 點運行的是哪一缸，同時應(yīng)分清該缸是壓縮行程還是排氣行程。 圖 2-8 順序噴射的控制電路 因此當(dāng)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。 順序噴射可以設(shè)立在最佳時間噴油，對混合氣的形成十分有利，因此它對提高燃油經(jīng)濟性和降低有害物的排放等有一定好處。盡管順序噴射方式的控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)及軟件都較復(fù)雜，但這對日益發(fā)展的先進電子技術(shù)來講，是比較容易得到解決的。順序噴射方式既適合進氣歧管噴射，也適用于氣缸內(nèi)噴射。 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。 盡管發(fā)動機型號不同，基本噴油持續(xù)時間和各種修正量的值不同，但其確定方式和對發(fā)動機的影響卻是相同的，下面分別予以介紹。 啟動噴油控制 在發(fā)動機啟動時，由于轉(zhuǎn)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。 因此，啟動時的基本噴油時間不是根據(jù)進氣量 (或進氣壓力 )和發(fā)動機轉(zhuǎn)速計算確定的，而是 ECU 根據(jù)啟動信號和當(dāng)時的冷卻水溫度，由內(nèi)存的水溫 -噴油時間圖找出相應(yīng)的基本噴油時間 TP，然后加上進氣溫度修正時間 TA 和蓄電池電壓修正時間 TB，計算出啟 動時的噴油持續(xù)時間。 20 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。 由于噴油器的實際打開時刻較 ECU 控制其打開時刻存在一段滯后，如圖 2-14 所示，造成噴油量不足，且蓄電池電壓越低，滯后時間越長，故需對電壓進行修正。 圖 2-9 噴油滯后 啟動后的噴油控制 發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過預(yù)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。 （ A） 基本噴油時間 D 型 EFI 系統(tǒng)的基本噴油時間可由發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號 (Ne)和進氣管絕對壓力信號 (PIM)確定。 D 系統(tǒng)的 ECU 內(nèi)存有一個基本噴油時間三維圖 (三元 MAP 圖 )。 它表明了與發(fā)動機各種轉(zhuǎn)速和進氣管壓力對應(yīng)的基本噴油時間。根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)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。 實際工作中，進氣脈動使充氣效率變化，進行再循環(huán)的排氣量的波動也影響進氣量測量的準確度。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(zhuǎn)速信號 (Ne)對噴油時間進行修正。 L 型 EFI 系統(tǒng) 的基本噴油時間由發(fā)動機轉(zhuǎn)速和空氣量信號 (VS)確定。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=14.7)的噴射時間。 （ B） 啟動后各工況下噴油量的修正 21 在確定基本噴油時間的同時， ECU 由各種傳感器獲得發(fā)動機運行工況信息，對基本噴油時間進行修正。 a 啟動后加濃 發(fā)動機完成啟動后，點火開關(guān)由啟動 (STA)位置轉(zhuǎn)到接通點火 (ON)位置，或發(fā)動機轉(zhuǎn)速已達到或超過預(yù)定值， ECU 額外增加噴油量，使發(fā)動機保持穩(wěn)定運行。 噴油量的初始修正值根據(jù)冷卻水溫度確定，然后以一固定速度下降，逐步達到正常。 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。在冷卻水溫度低時， ECU 根據(jù)水溫傳感器 (THW)信號相應(yīng)增加噴射量，水溫在 40 時加濃量約為正常噴射量的兩倍。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(zhuǎn)速， ECU 使噴油量有少量變化。 c 進氣溫度修正 發(fā)動機進氣密度隨發(fā)動機的進氣溫度而變化， ECU 根據(jù) THA 信號修正噴油持續(xù)時間，使空燃比滿足要求。 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。 增加或減少的最大修正量約為 10%。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。 d 大負荷加濃 發(fā)動機在大負荷工況下運轉(zhuǎn)時，要求使用濃混合氣以獲得大功率。 ECU 根據(jù)發(fā)動機負荷增加噴油量。發(fā)動機負荷狀況可以根據(jù)節(jié)氣門開度或進氣量的大小確定，故 ECU 可根據(jù)進氣壓力傳感器、空氣流量計、節(jié)氣門位置傳感器輸送的信號判斷發(fā)動機負荷狀況，決定相應(yīng)增加的燃油噴射量。 大負荷的加濃量約為正常噴油量的 10%到 30%。有些發(fā)動機的大負荷加濃量還與冷卻水溫度信號 (THW)有關(guān)。 e 過渡工況空燃比 發(fā)動機在過渡工況下運行時 (即汽車加速或減速行駛 )，為獲得良好的動力性、經(jīng)濟性、響應(yīng)性，空燃比應(yīng)作相應(yīng)變化，即需要適量調(diào)整噴油量。 使 ECU 檢測到相應(yīng)工況的信號有：進氣管絕對壓力 (PIM)或空氣量 (VS)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速(Ne)、車速 (SPD)、節(jié)氣門位置、空擋啟動開關(guān) (NSW)和冷卻水溫度 (THW)。 22 g 怠速穩(wěn)定性修正 (只用于 D 型 EFI 系統(tǒng) ) 在 D 型 EFI 系統(tǒng)中，決定基本噴油時間的進氣管壓力，在過渡工況時，相對于發(fā)動機轉(zhuǎn) 速將產(chǎn)生滯后。 節(jié)氣門以下進氣管容積越大，怠速時發(fā)動機轉(zhuǎn)速越低，這種滯后時間越長，怠速就越不穩(wěn)定。進氣管壓力變動，發(fā)動機轉(zhuǎn)矩也變動。由于壓力較轉(zhuǎn)速滯后，轉(zhuǎn)矩也較轉(zhuǎn)速滯后，造成發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升時，轉(zhuǎn)矩也上升，轉(zhuǎn)速下降時，轉(zhuǎn)矩也下降。為了提高發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性， ECU 根據(jù) PIM 和 Ne 信號對噴油量作修正。隨壓力增大或轉(zhuǎn)速降低，增加噴油量；隨壓力減少或轉(zhuǎn)速增高，減少噴油量。 3) 斷油控制 減速斷油發(fā)動機在高速下運行急減速時，節(jié)氣門完全關(guān)閉，為避免混合氣過濃、燃料經(jīng)濟性和排放性能變差， ECU 停止噴油。當(dāng)發(fā)動機 轉(zhuǎn)速降到某預(yù)定轉(zhuǎn)速之下或節(jié)氣門重新打開時，噴油器投入工作。 冷卻水溫度低或空調(diào)機工作需要增加輸出功率時，斷油和重新恢復(fù)噴油的轉(zhuǎn)速較高。 發(fā)動機超速斷油。為避免發(fā)動機超速運行，發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速時， ECU 控制噴油器停噴。 汽車超速行駛斷油。某些汽車在汽車運行速度超過限定值時，停止噴油。 ECU 根據(jù)節(jié)氣門位置、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、冷卻水溫度、空調(diào)開關(guān)、停車燈開關(guān)及車速信號完成上述斷油控制。 4) 異步噴射 啟動噴油控制 在有些電控汽油噴射系統(tǒng)中，為了改善發(fā)動機的啟動性能，在啟動時使混合氣加濃。除了一般正 常的曲軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)噴一次油外，在啟動信號 STA 處于接通狀態(tài)時， ECU 從 G(G1或 G2)信號后檢測到第一個 Ne 信號開始，以一個固定噴油持續(xù)時間，同時向各缸增加一次噴油。 加速噴油控制 發(fā)動機從怠速工況向起步工況過渡時，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，在普通電控燃油噴射系統(tǒng)中， ECU 根據(jù) IDL 信號從接通到斷開時，增加一次固定噴油持續(xù)時間的噴油。 在綜合控制的系統(tǒng)中， ECU 在 IDL 信號從接通到斷開后檢測到第一個 Ne 信號時，增加一次固定噴油持續(xù)時間的噴油。 23 在有些發(fā)動機中，當(dāng)節(jié)氣 門急速開啟或進氣量突然變大時 (急加速 )，為了提高加速響應(yīng)特性，僅在加速期間，在同步噴射的基礎(chǔ)上再加上異步噴射。24 3 大眾 典型轎車電控燃油噴射系統(tǒng) 3.1 桑塔納 2000GLi 型轎車電子控制汽油噴射系統(tǒng) 桑塔納 2000GLi 型轎車電子控制汽油噴射系統(tǒng)由電控單元（ ECU）、傳感器、點火線圈、分電器、油壓調(diào)節(jié)器、噴油器等組成。 如圖 3-1 所示，駕駛員通過節(jié)氣門控制進氣量，節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門開度的信息傳給電控單元（ ECU），由電控單元綜合諸因素調(diào)整噴油量，使混合氣最佳。發(fā)動機工作時，節(jié)氣門位置傳感器檢測 駕駛員控制的節(jié)氣門開度，進氣壓力傳感器檢測進入氣缸的空氣量，