電子控制燃油噴射系統(tǒng)分類
電子控制燃油噴射系統(tǒng)按進氣流量的測試方式分類
根據(jù)進氣流量的測試方式不同可分為質(zhì)量控制式、速度-密度式和節(jié)氣門-速度式三種。根據(jù)所用的空氣流量計的不同,質(zhì)量流量式又分為熱線式、板式和卡門渦式三種。[1]
電子控制燃油噴射系統(tǒng)按噴油器噴射位置分類
根據(jù)噴油器噴射位置不同又分為缸內(nèi)直噴式和進氣道噴射式兩種。進氣道噴射式,根據(jù)噴油器安裝位置又分為單點噴射和多點噴射兩種。
多點噴射系統(tǒng)是指每缸進氣門處裝有一個噴射裝置,由ECU控制噴射。其燃油分配均勻性好,但控制系統(tǒng)復(fù)雜,成本高。主要用與中、高級轎車。
單點噴射系統(tǒng)是指在節(jié)氣門上方裝一個噴射裝置,由1~2個噴油器集中噴油。采用順序噴射方式。結(jié)構(gòu)簡單,故障少、維修調(diào)整方便。廣泛的應(yīng)用于普通轎車和貨車。
電子控制燃油噴射系統(tǒng)按噴油器噴射時期分類
目前已經(jīng)普及的電控汽油噴射系統(tǒng),其噴射方式采用間歇式。間歇式噴射方式根據(jù)噴油器的噴射時期的不同又分為同期噴射和非同期噴射。
同期噴射方式包括獨立噴射順序噴射、同時噴射和分組噴射。同期噴射是指將各氣缸的噴油器并聯(lián),所有噴油器由電腦的同一個指令控制,同時噴油,同時斷油。分組噴射是指將各氣缸的噴油器分成幾組,同一組噴油器同時噴油或斷油。順序噴射是指各噴油器由電腦分別控制,按發(fā)動機各氣缸的工作順序噴油。
電子控制燃油噴射系統(tǒng)按有無信號分類
開環(huán)控制系統(tǒng)(無氧傳感器)是指通過實驗室確定的發(fā)動機各工況的供油參數(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,并計算出噴油量。其精度直接依賴于所設(shè)定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和噴油器調(diào)整標(biāo)定的精度。當(dāng)使用工況超出預(yù)定范圍時,不能實現(xiàn)控制。
閉環(huán)控制系統(tǒng)(有氧傳感器)是指在系統(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再在通過電腦與設(shè)定的目標(biāo)空燃比進行比較,并根據(jù)誤差修正噴油量。空燃比控制精度較高。
電子控制燃油噴射系統(tǒng)電控汽油噴射系統(tǒng)的組成
示意圖
電控汽油噴射系統(tǒng)主要由空氣系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三大部分組成,下圖是電子控制燃油噴射系統(tǒng)的組成。
電子控制燃油噴射系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)
質(zhì)量流量式噴射系統(tǒng)的空氣系統(tǒng)有空氣濾清器、空氣流量計、節(jié)氣門體、空氣閥以及穩(wěn)壓箱等構(gòu)成。
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。
原理:空氣經(jīng)空氣濾清器過濾后,通過空氣流量計、節(jié)氣門體進入進氣總管,再通過進氣歧管分配給各缸。
電子控制燃油噴射系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)
燃料系統(tǒng)主要由燃油箱、燃油泵、燃油濾清器、調(diào)壓器以及噴油器構(gòu)成。
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。
原理:電動燃油泵將汽油自油箱內(nèi)吸出,經(jīng)濾清器過濾后,由壓力調(diào)節(jié)器調(diào)壓,通過油管輸送給噴油器,噴油器根據(jù)電腦指令向進氣管噴油。燃油泵供給的多余汽油經(jīng)回油管流回油箱。
電子控制燃油噴射系統(tǒng)控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)主要有傳感器、輸入/輸出電路以及微機等組成,ECU是控制系統(tǒng)的核心。
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,再根據(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。
電子控制燃油噴射系統(tǒng)電控汽油噴射系統(tǒng)的控制
電子控制燃油噴射系統(tǒng)噴油正時控制
噴油分為同步噴油和異步噴油。
同步是指發(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,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。
1.同步噴油正時控制
(1)順序噴射正時控制
特點:噴油器驅(qū)動回路數(shù)與氣缸數(shù)目相等。
ECU根據(jù)凸輪軸位置傳感器(G信號)、曲軸位置傳感器(Ne信號)和發(fā)動機的作功順序,確定各缸工作位置。當(dāng)確定各缸活塞運行至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,該缸開始噴油。
(2)分組噴射正時控制
特點:把所有噴油器分成2~4組,由ECU分組控制噴油器。
以各組入作功的缸為基準(zhǔn),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線圈電路,該組噴油器開始噴油。
(3)同時噴射正時控制
特點:所有各缸噴油器由ECU控制同時噴油和停油。
噴油正時控制是以發(fā)動機入作功行程的缸為基準(zhǔn)。
2.異步噴油正時控制
(1)起動時異步噴油正時控制
在同步噴油基礎(chǔ)上,為改善發(fā)動機的起動性能,在增加一次異步噴油。
在起動開關(guān)處于接通狀態(tài)時,ECU接受到個凸輪軸位置傳感器信號(Ne信號)后,接收到個曲軸位置傳感器信號(G信號)時,開始進行起動時的異步噴油。
(2)加速時異步噴油正時控制
為了改善加速性能,ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器中怠速信號從接通到斷開時,增加一次固定量的噴油。
電子控制燃油噴射系統(tǒng)噴油量控制
目的:使發(fā)動機在各種運行工況下,都能獲得的噴油量,以提高發(fā)動機的經(jīng)濟性和降低排放污染。
當(dāng)噴油器的結(jié)構(gòu)和噴油壓差一定時,噴油量的多少取決于噴油時間。
1.起動時的同步噴油量控制
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)檔時,噴油時間的確定見圖,ECU根據(jù)冷卻液傳感器信號(THW信號)和冷卻液溫度——噴油時間確定基本噴油時間,根據(jù)進氣溫度傳感器(THA信號)對噴油時間作修正(延長或縮短)。然后在根據(jù)蓄電池電壓適當(dāng)延長噴油時間,以實現(xiàn)噴油量的進一步的修正,即電壓修正。
2.起動后的同步噴油量控制
噴油持續(xù)時間 = 基本噴油持續(xù)時間×噴油修正系數(shù)+電壓修正值
D型根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和進氣管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)有:
(1)起動后加濃修正根據(jù)冷卻液溫度確定噴油時間的初始修正值;
(2)暖機加濃修正在達到正常溫度之前,根據(jù)冷卻液溫度信號進行噴油時間修正;
(3)進氣溫度修正根據(jù)進氣溫度傳感器提供的進氣溫度信號(THA信號),對噴油時間進行修正;低于20℃時空氣密度大,ECU適當(dāng)?shù)脑黾訃娪蜁r間,高于20℃的適當(dāng)?shù)臏p少噴油時間。
(4)大負荷工況噴油量修正根據(jù)PIM信號和Vs信號以及節(jié)氣門位置傳感器輸送的全負荷信號(PSW信號)或VTA信號判斷發(fā)動機負荷狀況,大負荷時適當(dāng)增加噴油時間。
(5)過渡工況噴油量修正主要根據(jù)PIM信號或Vs信號、Ne信號、SPD信號、VTA信號、NSW信號判斷過渡工況,對噴油時間進行修正。
(6)怠速穩(wěn)定性修正 ECU根據(jù)PIM信號和Ne信號對噴油量進行修正,隨著進氣管壓力增大或怠速降低,適當(dāng)增加噴油時間;反之,減少噴油時間。
3.異步噴油量控制
發(fā)動機起動和加速時的異步噴油量固定,各缸噴油器以一個固定的噴油持續(xù)時間,同時向各缸增加一次噴油。
電子控制燃油噴射系統(tǒng)燃油停供控制
減速斷油控制——當(dāng)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。
限速斷油控制——加速時,發(fā)動機超過安全轉(zhuǎn)速或汽車車速超過設(shè)定的車速時,ECU將切斷燃油噴射控制電路,停止噴油,防止超速。
電子控制燃油噴射系統(tǒng)燃油泵控制
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)。