《汽车发动机电控技术》讲座.ppt

1、汽车发动机电控技术讲座,汽车机电控燃油喷射系统 一、汽油喷射系统在汽车上的应用 二、电控燃油喷射系统的基本组成 三、电控燃油喷射系统的功能 四、电控燃油喷射系统主要元件 五、燃油系统检修 六、汽油机电控系统传感器 七、ECU,一、汽油喷射系统在汽车上的应用 1.发展历程 汽油喷射系统在20世纪30年代始用于军用飞机发动机上 最早装用汽油喷射系统的汽车出现在1954年的汽车展览会上，是奔驰公司生产的奔驰300SL汽车 汽油喷射系统的发展： K系统KE系统EFI系统 电控燃油喷射系统简称为“EFI”，是由该系统的英文“Electronic Fuel Injection”简化而来的。,2.汽油机电控燃油喷射系统的类型 按空气量的计量方式分类 D型：“D”是德语“压力”的第一个字母。 L型：“L”是德文“空气”的第一个字母D型。,L型又可分为质量流量测量方式和体积流量测量方式两种。,按喷油器喷射方式分类,连续喷射方式,间歇喷射方式,分组喷射方式,同时喷射方式,顺序喷射方式,按喷射位置分类,缸外喷射,缸内喷射,单点喷射（节气门体喷射）,多点喷射（进气管喷射）,按电控系统的控制模式分类 开环控制：

2、对空燃比不进行反馈控制。 闭环控制：对空燃比进行反馈控制。 空燃比 混合气：空气与燃料蒸汽的混合气体。 混合气浓度的表示：空燃比、过量空气系数。 汽油机理论空燃比：14.7：1,混合气中空气质量,混合气中燃料质量,一、汽油喷射系统在汽车上的应用 2.电控燃油喷射系统的优点 精确控制喷油量，动力性、经济性、排放性好。 进气阻力小，不需进气预热，充气效率高。 多点喷射使各缸混合气分配均匀，排放降低。 喷油雾化好，冷起动性好。 电子控制系统响应迅速，加、减速灵敏性好。 对空燃比反馈控制，排放更低。,二、电控燃油喷射系统的基本组成 三个子系统：进气系统、燃油系统、电控系统。 1.进气系统,1空气滤清器 2稳压室 3节气门体 4进气控制阀 5进气总管 6真空罐 7真空控制电磁阀 8真空气室 9怠速控制阀,D型,1空气滤清器 2空气流量计 3进气软管 4节气门体 5进气总管,L型,1.进气系统,进气系统组成框图,进气系统短片,2.燃油系统,1燃油压力调节器 2燃油分配管 3电动燃油泵 4燃油滤清器 5脉动阻尼器 6喷油器,燃油系统组成框图,燃油系统短片,3.控制系统,传感器 电子控制单元 执行器,

3、电控燃油喷射系统 组成及基本原理,三、电控燃油喷射系统的功能 喷油量控制：控制喷油器的喷油时间。 喷油定时控制：控制喷油器喷油时刻。 减速断油控制：减速工况切断燃油喷射。 限速断油控制：超速时切断燃油喷射。 燃油泵控制：控制电动汽油泵工作。,1.喷油量控制 目的 在各种工况下，对空燃比进行最优化控制。 控制方式 通过控制喷油器喷油时间来实现。 控制模式 分同步喷油量控制和异步喷油量控制。 同步喷油量控制又分起动时的喷油量控制和起动后的喷油量控制。,1.喷油量控制 起动时的同步喷油量控制 ECU根据冷却水的温度来确定基本喷油时间，再根据进气温度和蓄电池电压进行修正。,起动喷油持续时间 = 基本喷油时间进气温度修正值电压修正值,1.喷油量控制 起动后的同步喷油量控制 起动后转速超过预定值时，ECU确定的喷油时间为： 喷油持续时间 = 基本喷油时间喷油修正系数电压修正值 喷油持续时间 = 基本喷油时间各修正值 基本喷油时间是实现既定空燃比（即理论空燃比）的喷射时间。 在D型系统中，ECU根据转速信号和进气管绝对压力信号，确定基本喷油时间。 在L型系统中，ECU根据发动机转速信号和空气流量信号

4、确定基本喷油时间。 各工况基本喷油时间和各修正系数（或值）均贮存在ECU中。,基本喷油时间,D系统,L系统,喷油修正 水温修正（随冷却水温度提高减少喷油量） 暖机修正（暖机过程中，随发动机温度提高减少喷油量） 进气温度修正（随进气温度提高减少喷油量） 负荷修正（根据不同负荷工况对混合气浓度的要求修正） 过渡工况修正 （加速或减速时修正）,水温修正,进气温度修正,1.喷油量控制 异步喷油量控制 发动机起动或加速时的异步喷油量一般是固定的，即各缸喷油器以一个固定的喷油持续时间，同时向各缸增加一次喷油。,2.喷油正时控制 最佳的喷油正时一般是使各缸进气行程的开始时刻与喷油结束时刻同步。 （1）同步喷油正时控制 顺序喷射系统喷油正时控制,顺序喷射喷油器控制电路,（1）同步喷油正时控制 顺序喷射系统喷油正时控制,顺序喷射正时图,（1）同步喷油正时控制 分组喷射系统喷油正时控制,分组喷射喷油器控制电路,（1）同步喷油正时控制 分组喷射系统喷油正时控制,分组喷射正时图,（1）同步喷油正时控制 同时喷射系统喷油正时控制,同时喷射喷油器控制电路,（1）同步喷油正时控制 同时喷射系统喷油正时控制,同时喷射

5、正时图,（2）异步喷油正时控制 起动时异步喷油正时控制 在起动开关接通时，ECU接收到第一个凸轮轴位置传感器信号后，接收到第一个曲轴位置传感器信号时，开始起动时的异步喷油。 加速时异步喷油正时控制 起步加速时，ECU根据IDL信号从接通到断开时，增加一次固定量的喷油。 在有些系统中，ECU接收到的IDL信号从接通到断开后，检测到第一个Ne信号时，开始喷油。 有些系统，当节气门迅速开启或进气量突然增加（急加速）时，在同步喷射的基础上再增加异步喷射。,3.减速断油控制 汽车行驶中，驾驶员快收加速踏板使汽车减速时，ECU将会切断燃油喷射控制电路，停止喷油，以降低碳氢化合物及一氧化碳的排放量。当发动机转速降至设定转速时又恢复正常喷油。 4限速断油控制 发动机加速时，发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU将切断燃油喷射控制电路，停止喷油，防止超速。,5.燃油泵控制 当点火开关打开或发动机熄火后，燃油泵一般预先或迟后工作23s，以保证燃油系统必须的油压。 在发动机起动过程和运转过程中，燃油泵应保持正常工作。 打开点火开关但不起动发动机，或关闭点火开关后，应适时切断燃油泵控制电

6、路，使燃油泵停止工作。 有高、低两个转速挡的，根据发动机的转速和负荷来控制燃油泵以高速或低速运转。,5.燃油泵控制 当点火开关打开或发动机熄火后，燃油泵一般预先或迟后工作23s，以保证燃油系统必须的油压。 在发动机起动过程和运转过程中，燃油泵应保持正常工作。 打开点火开关但不起动发动机，或关闭点火开关后，应适时切断燃油泵控制电路，使燃油泵停止工作。 有高、低两个转速挡的，根据发动机的转速和负荷来控制燃油泵以高速或低速运转。,四、电控燃油喷射系统主要元件 1.进气系统主要元件 包括：空气滤清器、节气门体和进气管。 怠速阀和进气温度传感器、节气门位置传感器、进气管绝对压力传感器（D型）或空气流量计（L型）也安装在进气系统中。 在部分电控燃油喷射发动机的进气系统中，还装有进气控制系统和增压控制系统的执行机构元件。,空气滤清器短片,进气系统组成短片,进气系统相关元件1,进气系统相关元件2,进气系统主要元件节气门体 安装位置：进气管中。 功用：控制进气量。 组成：节气门、主空气通道、怠速空气道等。,1-节气门体衬垫 2-节气门限位螺钉 3-螺钉孔护套 4-节气门体 5-加热水管 6-节气门位置传

7、感器 7-螺钉 8-怠速控制阀 9-O形密封圈 10-螺钉,常见D系统节门体,进气系统主要元件节气门体,常见L系统节门体,1-空气流量计 2-怠速控制阀 3-节气门位置传感器,进气系统主要元件节气门体,常见单点系统节门体,1-进油管接头 2-喷油器 3-燃油压力调节器 4-回油管接头 5-怠速控制阀 6-节气门位置传感器 7-真空管接头 8-通活性炭罐管接头,进气系统维护 检查空滤器滤芯，必要时用压缩空气吹净或更换。 检查各连接部位，应连接可靠，密封垫应完好。 检查节气门体内腔，必要时用化油器清洗剂进行清洗积垢和结胶。 注意： 节气门体的密封部位，绝对不允许用砂纸或刮刀等清理积垢和结胶，以免损伤内腔，导致节气门关闭不严或改变怠速空气道尺寸，影响发动机正常工作,四、电控燃油喷射系统主要元件 2.燃油系统主要元件 燃油系统主要元件电动燃油泵 安装位置：外置和内置两种，内置式电动燃油泵噪声小、不易产生气阻、不易泄漏，应用广泛。 组成：主要由油泵电机、燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。 类型：按燃油泵结构分为涡轮式、滚柱式、齿轮式和侧槽式等。,燃油系统主要元件电动燃油泵涡轮式,1前轴承 2油泵电机

8、定子 3后轴承 4出油阀 5出油口 6卸压阀 7油泵电机转子 8叶轮 9进油口 10泵壳体 11叶片,燃油系统主要元件电动燃油泵滚柱式,1-卸压阀 2-滚柱泵 3-油泵电机 4-出油阀 5-进油口 6-出油口,1-泵壳体 2-滚柱 3-转子轴 4-转子,电动燃油泵短片,燃油系统主要元件电动燃油泵控制电路,ECU控制的燃油泵电路,燃油系统主要元件电动燃油泵控制电路,油泵开关控制的燃油泵电路,燃油系统主要元件电动燃油泵控制电路,油泵继电器控制的燃油泵电路,燃油系统主要元件电动燃油泵检修 燃油泵通电后不工作，应先检查油泵线路、易熔线、保险丝有无断路。 油泵控制电路正常但油泵不工作，应检修或更换燃油泵。 拆卸燃油泵时应释放燃油系统压力，并关闭用电设备。 燃油泵两端子之间电阻，应为23。 用蓄电池直接给燃油泵通电，应能听到油泵电机高速旋转的声音，注意：通电时间不能过长。,燃油系统主要元件燃油滤清器,1入口 2出口 3滤芯,一般汽车每行驶2000040000km或12年，应更换燃油滤清器。 更换滤清器时，注意释放燃油系统压力和滤清器壳体上的箭头标记。,燃油滤清器短片,燃油系统主要元件燃油压力调节器

9、 功用：就是调节燃油压力，使喷油压差保持恒定。 构造：主要由膜片、弹簧和回油阀等组成。,1弹簧室 2弹簧 3膜片 4燃油室 5回油阀 6壳体 7真空管接头,压力调节器短片,燃油系统主要元件燃油压力控制阀 功用：热起动时，防止高温时油路产生“气阻”和起动时混合气过稀。 用一个由ECU控制的真空开关阀（VSV阀）控制压力调节器的真空通道。,1燃油压力调节器 2VSV阀 3发动机ECU 4接真空软管 5接冷起动喷油器 6接输油管 7接进油管 8接回油管,燃油系统主要元件脉动阻尼器 功用：衰减喷油器喷油时引起的燃油压力脉动。,1膜片弹簧 2膜片 3出油口 4进油口,四、电控燃油喷射系统主要元件 3.喷油器 功用:执行ECU的指令，控制燃油喷射量。 安装位置：单点系统在节气门体主空气通道处， 多点系统在各缸进气歧管或进气道处。 电磁式喷油器类型：,按进油位置分,上部进油式,底部进油式,按结构分,轴针式,孔式,球阀式,片阀式,按电阻值分,低阻式（0.63 ）,高阻式（1217 ）,电控燃油喷射系统主要元件喷油器,1进油滤网 2线束连接器 3电磁线圈 4回位弹簧 5衔铁 6针阀 7轴针,轴针式喷油器,孔式喷油器,喷油器短片,电控燃油喷射系统主要元件喷油器,喷油器控制电路,电控燃油喷射系统主要元件喷油器驱动回路 电压驱动回路：通过控制喷油器线圈两端的电压来控制喷油器工作，适用低阻或高阻喷油器，但用于低阻喷油器时必须串联附加电阻。 电流驱动回路：通过控制流过喷油器线圈的电流来控制喷油器工作，只能适用低阻喷油器。,a)电流驱动低阻喷油器 b)电压驱动低阻喷油器 c)电压驱动高阻喷油器,电控燃油喷射系统主要元件喷油器检修 简单检查方法：发动机工作时，用手触试或用听诊器检查喷油器，应感觉有振动或能听到声响。 电路检查：检查电源线路和控制线路有无断路或短路。 喷油器电阻检查：拆开喷油器线束连接器，测量两端子间的电阻。 标准电阻值：低阻喷油器应为0.63 高阻值喷油器应为

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