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1、2022/12/4网络工程技术专业1电控发动机2022/12/4网络工程技术专业2第一章第一章发动机电控系统概述发动机电控系统概述2022/12/4网络工程技术专业31 1、自自动动控控制制的的定定义义:自自动动控控制制是是采采用用控控制制装装置置使使被被控控制制对对象象(如如机机器器设设备备的的运运行行或或生生产产过过程程的的进进行行)自自动动地地按按照照给给定定的的规规律律运运行行,使使被被控控制制对对象象的的一一个个或或数数个个物物理理量量(如如电电压压、电电流流、速速度度、位位置置、温温度度、流流量量等等)能能够够在在一一定定的的精精度度范范围围内内按照给定的规律变化。按照给定的规律变
2、化。2 2、电子控制系统、电子控制系统:采用电子设备采用电子设备(如计算机如计算机)作为自动控制系统的控制装置。作为自动控制系统的控制装置。3 3、电子控制系统的基本形式、电子控制系统的基本形式:开环控制开环控制 闭环控制闭环控制4 4、开环控制的组成与特点、开环控制的组成与特点 （1 1）开）开环环控制的控制的组组成成:1.1 电控系统的基本概念电控系统的基本概念 1.1.1 自动控制系统概述 （2 2）开环控制的特点）开环控制的特点:在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈控制作用。在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈控制作用。2022/12/4网络工程技术专业45 5
3、、闭环控制的组成与特点、闭环控制的组成与特点:（1 1）闭环闭环控制的控制的组组成成 1.1 电控系统的基本概念 1.1.1 自动控制系统概述 （2 2）闭环控制的特点）闭环控制的特点:在在控控制制器器与与被被控控对对象象之之间间,不不仅仅存存在在着着正正向向作作用用,而而且且存存在在着着反反馈馈作作用用,即即系系统统的输出量对控制量有直接影响。的输出量对控制量有直接影响。（3 3）各部分的功能）各部分的功能:测测量量元元件件对对被被控控对对象象的的被被控控参参数数进进行行测测量量;变变换换发发送送单单元元将将被被测测参参数数变变成成电电压压(或或电电流流)信号信号,并反并反馈给馈给控制器控制
4、器;控制器将反控制器将反馈馈回来的信号与回来的信号与给给定定值进值进行比行比较较。输入量测量元件变换发送单元执行机构控制器被控对象被控参数2022/12/4网络工程技术专业51 1、微机控制系统的组成、微机控制系统的组成 如果把闭环控制中的控制器用微机来代替如果把闭环控制中的控制器用微机来代替,就组成了微机控制系统。就组成了微机控制系统。2 2、微机控制系统的控制过程、微机控制系统的控制过程 数据采集：对被控参数的瞬时值进行检测数据采集：对被控参数的瞬时值进行检测,并输送给计算机并输送给计算机 控控制制:对对采采集集到到的的表表征征被被控控参参数数的的状状态态量量进进行行分分析析，并并按按已已
5、定定的的控控制制规规律律确确定定控制过程，适时地对执行机构发出控制信号。控制过程，适时地对执行机构发出控制信号。上上述述过过程程不不断断重重复复，使使整整个个系系统统能能够够按按照照一一定定的的控控制制指指标标进进行行工工作作，并并对对被被控控参数和设备本身出现的异常状态及时监督、迅速处理。参数和设备本身出现的异常状态及时监督、迅速处理。现现代代发动发动机机电电控系控系统统属于微机控制系属于微机控制系统统,早期采用开早期采用开环环控制控制,现现在大部分采用在大部分采用闭环闭环控制。控制。1.1 电控系统的基本概念电控系统的基本概念 1.1.2 微机闭环控制 2022/12/4网络工程技术专业6
6、 汽汽车车电电子子技技术术发发展展始始于于2020世世纪纪6060年年代代，分分为为三三个个阶阶段段。目目前前发发动动机机上上常常用用的的电电控控系系统统有有：电电控控燃燃油油喷喷射射系系统统、电电控控点点火火系系统统、怠怠速速控控制制系系统统、排排放放控控制制系系统统、增增压压控控制制系系统统、警警告告提提示示系系统统、自自我我诊诊断断与与报报警警系系统统、失失效效保保护护系系统统和和应应急急备备用用系统。系统。1.2 发动机电控系统的发展过程发动机电控系统的发展过程 1.2.1 发动机电控技术发展 1.2.2 1.2.2 现代汽车电子控制系统的发展趋势现代汽车电子控制系统的发展趋势 1 1
7、、单单独独控控制制:早早期期的的汽汽车车电电控控系系统统多多采采用用一一个个ECUECU控控制制汽汽车车的的某某一一个个系系统统,如如果果有有多个系统就要采用多个多个系统就要采用多个ECUECU控制。控制。2 2、集集中中控控制制系系统统:利利用用微微处处理理器器使使控控制制功功能能集集中中化化,将将多多种种控控制制功功能能集集中中到到一一个个ECUECU上上,就可以不必就可以不必设设置多个置多个传传感器和感器和ECUECU。现现代汽代汽车车都采用集中控制系都采用集中控制系统统。2022/12/4网络工程技术专业7 ECUECU主主要要根根据据进进气气量量确确定定基基本本的的喷喷油油量量，再再
8、根根据据其其他他传传感感器器（如如冷冷却却液液温温度度传传感感器器、节节气气门门位位置置传传感感器器）信信号号对对喷喷油油量量进进行行修修正正，使使发发动动机机在在各各种种运运行行工工况况下下均均能能获获得得最最佳佳浓浓度度的的混合气。电控燃油喷射主要包括喷油量、喷射正时、燃油停供和燃油泵的控制。混合气。电控燃油喷射主要包括喷油量、喷射正时、燃油停供和燃油泵的控制。1.3.2 1.3.2 电电控点火装置控点火装置(ESA)(ESA)ESAESA的的功功能能是是点点火火提提前前角角控控制制。根根据据各各相相关关传传感感器器信信号号，判判断断发发动动机机的的运运行行工工况况和和运运行行条条件件，选
9、选择择最最理理想想的的点点火火提提前前角角点点燃燃混混合合气气，从从而而改改善善发发动动机机的的燃燃烧烧过程。过程。1.3.3 1.3.3 怠速控制系怠速控制系统统 发动机辅助控制系统。发动机辅助控制系统。1.3.4 1.3.4 排放控制系排放控制系统统 对发动机控制装置的工作实行电子控制。对发动机控制装置的工作实行电子控制。1.3 发动机电控系统的功能 1.3.1 电控燃油喷射(EFI)系统 2022/12/4网络工程技术专业81.3.6 增压控制系统1.3.7 巡航控制系统1.3.8 警告系统1.3.9 自诊断与报警系统1.3.10 失效保护系统1.3.11 应急备用系统 1.3 发动机电
10、控系统的功能发动机电控系统的功能 1.3.5 进气控制系统 2022/12/4网络工程技术专业9 1、组成 1.4 发动机电控系统的基本组成及工作原理发动机电控系统的基本组成及工作原理 1.4.1 电控系统的基本组成与类型 有三部分组成：有三部分组成：-信号输入装置信号输入装置各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给ECUECU。-电电子子控控制制单单元元ECUECU，给给各各传传感感器器提提供供参参考考电电压压，接接受受传传感感器器信信号号，进进行行存存储储、计计算和分析处理后执行器发出指令。算和分析处理后执行器发出指令。-执行
11、元件执行元件由由ECUECU控制，执行某项控制功能的装置。控制，执行某项控制功能的装置。2 2、类型、类型 -开开环环控控制制ECUECU根根据据传传感感器器的的信信号号对对执执行行器器进进行行控控制制，而而控控制制的的结结果果是是否否达达到到预预期目标对其控制过程没有影响。期目标对其控制过程没有影响。-闭闭环环控控制制也也叫叫反反馈馈控控制制，在在开开环环的的基基础础上上，它它对对控控制制结结果果进进行行检检测测，并并反反馈馈给给ECUECU，进进行原先的控制修正。行原先的控制修正。2022/12/4网络工程技术专业101 1、空空气气流流量量计计（MAFMAF）:测测量量发发动动机机吸吸入
12、入空空气气量量，并并将将信信号号输输入入ECUECU，作作为为燃燃油油喷喷射射和和点点火火控控制的主控制信号。制的主控制信号。2 2、进进气气(歧歧管管绝绝对对)压压力力传传感感器器（MAPMAP）：测测量量进进气气管管压压力力，并并将将信信号号输输入入ECUECU，作作为为燃燃油油喷喷射射和点火控制的主控制信号。和点火控制的主控制信号。3 3、发发动动机机转转速速与与曲曲轴轴位位置置传传感感器器：检检测测曲曲轴轴位位置置信信号号和和曲曲轴轴转转角角信信号号，并并输输入入ECUECU，作作为为燃燃油油喷喷射和点火控制的主控制信号。射和点火控制的主控制信号。4 4、凸凸轮轮轴轴位位置置传传感感器
13、器：也也叫叫同同步步信信号号传传感感器器，是是一一个个气气缸缸判判别别定定位位装装置置，是是点点火火控控制制的的主主控控制信号。制信号。5 5、上止点位置、上止点位置传传感器感器：向：向ECUECU提供提供1 1缸上止点位置信号，作缸上止点位置信号，作为为点火控制的主控制信号。点火控制的主控制信号。6 6、缸序判缸序判别传别传感器感器：向：向ECUECU提供各缸工作提供各缸工作顺顺序，作序，作为为点火控制的主控制信号。点火控制的主控制信号。7 7、冷却液温度冷却液温度传传感器感器:给给ECUECU提供冷却液温度信号，作提供冷却液温度信号，作为为燃油燃油喷喷射和点火控制的修正信号。射和点火控制的
14、修正信号。8 8、进进气温度气温度传传感器感器：检测进检测进气温度信号（修正信号）。气温度信号（修正信号）。1.4 发动机电控系统的基本组成及工作原理发动机电控系统的基本组成及工作原理 1.4.2 信号输入装置及输入信号 2022/12/4网络工程技术专业119 9、节节气气门门位置位置传传感器感器：检测节检测节气气门门的开度及开度的开度及开度变变化，信号化，信号输输入入ECUECU。1010、氧氧传传感器：感器：检测检测排气中的氧含量，向排气中的氧含量，向ECUECU输输入反入反馈馈信号。信号。1111、爆震爆震传传感器：感器：检测检测汽油机是否爆燃及爆燃汽油机是否爆燃及爆燃强强度。度。12
15、12、大气大气压压力力传传感器：感器：检测检测大气大气压压力，修正力，修正喷喷油和点火控制。油和点火控制。1313、车车速速传传感器：感器：控制控制发动发动机机转转速，速，实现实现超速断油控制，也是自超速断油控制，也是自动变动变速器的主控制信号速器的主控制信号。1414、起起动动信信号号：发发动动机机起起动动时时，给给ECUECU提提供供一一个个起起动动信信号号。作作为为喷喷油油量量和和点点火火提提前前角角的的修修正正信信号。号。1515、发电发电机机负负荷信号：荷信号：发电发电机机负负荷增大荷增大时时,作作为喷为喷油量和点火提前角的修正信号。油量和点火提前角的修正信号。1616、空空调调作作
16、用用信信号号：当当空空调调开开关关打打开开，空空调调压压缩缩机机工工作作，发发动动机机负负荷荷加加大大时时，由由空空调调开开关关向向ECUECU输输入信号。入信号。1717、挡挡位位开开关关信信号号和和空空挡挡位位置置开开关关信信号号：自自动动变变速速器器由由P/NP/N挡挡挂挂入入其其他他档档时时，发发动动机机负负荷荷增增加加,向向ECUECU输输入信号。当挂入入信号。当挂入P/NP/N挡时挡时向向ECUECU提供提供P/NP/N挡挡信号才能启信号才能启动发动动发动机。机。1.4 发动机电控系统的基本组成及工作原理发动机电控系统的基本组成及工作原理 1.4.2 信号输入装置及输入信号 202
17、2/12/4网络工程技术专业121919、离离合合器器开开关关信信号号：在在离离合合器器接接合合和和分分离离时时,由由离离合合器器开开关关向向ECUECU输输入入离离合合器器工工作作状状态态信信号号,修正修正喷喷油量和点火提前角。油量和点火提前角。2020、制制动动开开关关信信号号：在在制制动动时时,由由制制动动开开关关向向ECUECU提提供供制制动动信信号号,作作为为对对喷喷油油量量、点点火火提提前前角角、自自动变动变速器等的控制信号。速器等的控制信号。2121、动动力力转转向向开开关关信信号号：由由于于动动力力转转向向液液压压泵泵工工作作使使发发动动机机负负荷荷加加大大,动动力力转转向向开
18、开关关向向ECUECU输输入修正信号。入修正信号。2020、EGREGR阀阀位置位置传传感器：感器：向向ECUECU提供提供EGREGR阀阀的位置信号。的位置信号。2222、巡航巡航(定速定速)控制开关：控制开关：ECUECU输输入巡航控制状入巡航控制状态态信号信号,由由ECUECU对车对车速速进进行自行自动动控制。控制。1.4 发动机电控系统的基本组成及工作原理发动机电控系统的基本组成及工作原理 1.4.2 信号输入装置及输入信号 2022/12/4网络工程技术专业13（一）（一）电电子控制子控制单单元的功能元的功能 接接收收传传感感器器或或其其他他装装置置输输入入的的信信息息；给给传传感感
19、器器提提供供参参考考电电压压；将将输输入入的的信信息息转转变变为为微机所能接受的信号。微机所能接受的信号。存存储储、计计算算、分分析析处处理理信信息息；计计算算输输出出值值所所用用的的程程序序；存存储储该该车车型型的的特特点点参参数数；存存储运算中的数据、存储故障信息。储运算中的数据、存储故障信息。运运算算分分析析。根根据据信信息息参参数数求求出出执执行行命命令令数数值值;将将输输出出的的信信息息与与标标准准值值对对比比，查查出出故故障。障。输出执行命令。把弱信号变成强的执行命令信号；输出故障信息。输出执行命令。把弱信号变成强的执行命令信号；输出故障信息。自我修正功能自我修正功能(自适自适应应
20、功能功能)1.4 发动机电控系统的基本组成及工作原理发动机电控系统的基本组成及工作原理 1.4.3 电子控制单元(ECU)的功能与组成 2022/12/4网络工程技术专业14（二）（二）发动发动机集中控制系机集中控制系统统ECUECU的构成的构成 ECUECU主要由输入回路、主要由输入回路、A/DA/D转换器、微机和输出回路四部分组成。转换器、微机和输出回路四部分组成。1 1、输入回路、输入回路 从从传传感感器器来来的的信信号号,首首先先进进入入输输入入回回路路。在在输输入入回回路路里里,对对输输入入信信号号进进行行预预处处理理,一一般般是是在去除杂波和把正弦波变为矩形波后在去除杂波和把正弦波
21、变为矩形波后,在转换成输入电平。在转换成输入电平。2 2、A/DA/D转换器转换器 微微机机不不能能直直接接处处理理模模拟拟信信号号,A/D,A/D转转换换器器是是将将模模拟拟信信号号转转换换为为数数字字信信号号后后再再输输入入微微机机。如果传感器输出的是脉冲如果传感器输出的是脉冲(数字数字)信号信号,经过输入回路处理后可以直接进入微机。经过输入回路处理后可以直接进入微机。1.4 发动机电控系统的基本组成及工作原理发动机电控系统的基本组成及工作原理 1.4.3 电子控制单元(ECU)的功能与组成2022/12/4网络工程技术专业15（二）（二）发动发动机集中控制系机集中控制系统统ECUECU的
22、构成的构成 3 3、微型计算机、微型计算机 是是发发动动机机电电控控系系统统的的核核心心。它它能能根根据据需需要要，把把各各种种传传感感器器送送来来的的信信号号，按按内内存存的的程程序序对对数据进行运算处理，并把处理结果送往输出回路。由以下几部分组成部分组成：数据进行运算处理，并把处理结果送往输出回路。由以下几部分组成部分组成：中央处理器：中央处理器常叫中央处理器：中央处理器常叫CPU,CPU,主要由运算器主要由运算器,寄存器寄存器,控制器等构成。控制器等构成。存储器：主要功能是存储信息资料。存储器一般分为随机存储器和只读存储器。存储器：主要功能是存储信息资料。存储器一般分为随机存储器和只读存
23、储器。输输入入/输输出出口口：是是CPUCPU与与输输入入装装置置(传传感感器器)、输输出出装装置置(执执行行器器)间间进进行行信信息息交交流流的的控控制制电路。电路。总总线线：是是一一束束传传递递信信息息的的内内部部连连线线,按按传传递递信信息息的的类类别别可可分分为为数数据据总总线线、地地址址总总线线和和控制总线。控制总线。4 4、输出回路、输出回路 将将微微机机发发出出的的指指令令，转转变变成成控控制制信信号号来来驱驱动动执执行行器器工工作作。输输出出回回路路一一般般起起着着控控制制信信号号的的生成和放大等功能。生成和放大等功能。1.4 发动机电控系统的基本组成及工作原理发动机电控系统的
24、基本组成及工作原理 1.4.3 电子控制单元(ECU)的功能与组成2022/12/4网络工程技术专业16执执行行器器是是受受ECUECU控控制制,具具体体执执行行某某项项控控制制功功能能的的装装置置。常常见见的的执执行行器器有有:电电磁磁式式喷喷油油器、点火控制器、怠速控制器、点火控制器、怠速控制阀阀、进进气控制气控制阀阀、EGREGR阀阀等等。等等。1.4 发动机电控系统的基本组成及工作原理发动机电控系统的基本组成及工作原理 1.4.4 执行器 1.4.5 1.4.5 电子控制系统的简要工作过程电子控制系统的简要工作过程 1 1、发发动动机机起起动动时时,ECU,ECU进进入入工工作作状状态
25、态,某某些些程程序序从从ROMROM中中取取出出,进进入入CPUCPU。这这些些程程序序可可以以用用来来控制点火时刻、燃油喷射、怠速等。控制点火时刻、燃油喷射、怠速等。2 2、通通过过CPUCPU的的控控制制,一一个个个个指指令令逐逐个个地地进进行行循循环环执执行行。执执行行程程序序中中所所需需要要的的发发动动机机信信息息,来来自各个传感器。自各个传感器。3 3、从从传传感感器器来来的的信信号号,首首先先进进入入输输入入回回路路进进行行处处理理。如如果果是是数数字字信信号号直直接接经经I/OI/O接接口口进进入入微机；如果是模拟信号经微机；如果是模拟信号经A/DA/D转换器转换成数字信号后才经
26、转换器转换成数字信号后才经I/OI/O接口进入微机。接口进入微机。4 4、大大多多数数信信息息暂暂时时存存储储在在RAMRAM内内,根根据据指指令令再再从从RAMRAM送送到到CPUCPU。有有时时需需将将存存储储在在ROMROM中中的的参参考考数据引入数据引入CPU,CPU,使输入传感器的信息与之进行对比。使输入传感器的信息与之进行对比。5 5、对来自有关传感器的每一个信息依次取样、对来自有关传感器的每一个信息依次取样,并与参考数据进行比较。并与参考数据进行比较。6 6、CPUCPU对对这这些些数数据据进进行行比比较较运运算算后后,作作出出决决定定并并发发出出输输出出指指令令信信号号,经经I
27、/OI/O接接口口,必必要要的的信信号号还还要要经经D/AD/A转换转换器器变变成模成模拟拟信号信号,最后最后经输经输出回路去控制出回路去控制执执行器行器动动作。作。2022/12/4网络工程技术专业17第二章第二章汽油机燃油喷射系统汽油机燃油喷射系统2022/12/4网络工程技术专业181.1.按喷射系统执行机构不同分类按喷射系统执行机构不同分类多多点点喷喷射射系系统统（MPIMPI）：多多点点喷喷射射系系统统是是指指在在每每一一个个气气缸缸的的进进气气门门前前均均安安装装一一只只喷喷油油器器,喷喷油器适时喷油。油器适时喷油。单单点点喷喷射射系系统统（SPISPI）：单单点点喷喷射射系系统统
28、是是指指在在节节流流阀阀体体上上安安装装一一只只或或两两只只喷喷油油器器,向向进进气气歧歧管中喷油形成燃油混合气管中喷油形成燃油混合气,进气行程时燃油混合气被吸入气缸内。进气行程时燃油混合气被吸入气缸内。2.2.按喷射控制装置的形式不同分类按喷射控制装置的形式不同分类机机械械式式：空空气气计计量量器器与与燃燃油油分分配配器器组组合合在在一一起起,空空气气计计量量器器检检测测空空气气流流量量的的大大小小后后,靠靠连连接接杆杆传传动动操操纵纵燃燃油油分分配配器器的的柱柱塞塞动动作作,以以燃燃油油计计量量槽槽开开度度的的大大小小控控制制喷喷油油量量,达达到到控控制制混混合气空燃比的目的。合气空燃比的
29、目的。电电子子控控制制式式：根根据据各各种种传传感感器器送送至至电电脑脑的的发发动动机机运运行行状状况况的的信信号号,由由电电脑脑运运算算后后,发发出出控控制制喷喷油油量量和和点点火火时时刻刻等等多多种种执执行行指指令令,实实现现多多种种机机能能的的控控制制.即即为为发发动动机机电电子子集集中中控控制制系系统。统。机机电电一一体体混混合合式式：在在燃燃油油分分配配器器上上安安装装了了一一个个由由电电脑脑控控制制的的电电液液式式压压差差调调节节器器,电电脑脑根根据据水温、水温、节节气气门门位置等位置等传传感器的感器的输输入信号控制入信号控制电电液式液式压压差差调节调节器器动动作作,以以调节调节燃
30、油供燃油供给给量。量。2.1 汽油机燃油喷射系统概述汽油机燃油喷射系统概述 2.1.1 电控燃油喷射系统的分类 2022/12/4网络工程技术专业193.3.按喷射方式不同分类按喷射方式不同分类间间歇歇喷喷射射系系统统：在在发发动动机机运运转转期期间间汽汽油油间间歇歇喷喷射射是是在在进进气气过过程程中中的的某某时时间间内内进进行行的的,喷油量大小取决于喷油器持续开启时间喷油量大小取决于喷油器持续开启时间,即电脑指令的喷油脉冲宽度。即电脑指令的喷油脉冲宽度。连连续续喷喷射射系系：燃燃油油喷喷射射的的时时间间占占有有全全部部工工作作循循环环的的时时间间,连连续续喷喷射射都都是是喷喷在在进进气气道内
31、道内,大部分燃油是在进气门关闭后喷射。大部分燃油是在进气门关闭后喷射。4 4按喷射位置的不同分类按喷射位置的不同分类进气道喷射式进气道喷射式缸内直接喷射式缸内直接喷射式2.1 汽油机燃油喷射系统概述汽油机燃油喷射系统概述 2.1.1 电控燃油喷射系统的分类 2022/12/4网络工程技术专业205.5.按喷射时序分类按喷射时序分类同同时时喷喷射射：同同时时喷喷射射是是指指发发动动机机在在运运转转期期间间,各各缸缸喷喷油油器器同同时时开开启启且且同同时时关关闭闭,由由电电脑脑的的同同一一个个喷喷油油指指令令控制所有的喷油器同时动作。控制所有的喷油器同时动作。分组喷射：分组喷射是指将喷油器分成两组
32、交替喷射分组喷射：分组喷射是指将喷油器分成两组交替喷射,电脑发出两路喷油指令电脑发出两路喷油指令,每路指令控制一组喷油器。每路指令控制一组喷油器。顺顺序序喷喷射射：顺顺序序喷喷射射是是指指喷喷油油器器按按发发动动机机各各缸缸进进气气行行程程的的顺顺序序轮轮流流喷喷射射,它它具具有有喷喷射射正正时时,由由电电脑脑根根据据曲曲轴轴位位置置传传感感器器提提供供的的信信号号,辨辨别别各各缸缸的的进进气气行行程程,适适时时发发出出各各缸缸的的喷喷油油脉脉冲冲信信号号,以以实实现现次次序序喷喷射射的的功能。功能。2.1 汽油机燃油喷射系统概述汽油机燃油喷射系统概述 2.1.1 电控燃油喷射系统的分类 20
33、22/12/4网络工程技术专业216.6.按空气流量的检测方式分类按空气流量的检测方式分类 可分为可分为:歧管压力计量式（歧管压力计量式（D D型型EFIEFI系统）系统）翼片式或叶片式（翼片式或叶片式（L L型型EFIEFI系统）系统）卡门旋涡式（卡门旋涡式（L L型型EFIEFI系统）系统）热线式（热线式（LHLH型型EFIEFI系统）系统）热膜式（热膜式（LHLH型型EFIEFI系统）系统）1 1）、歧歧管管压压力力计计量量式式 将将歧歧管管压压力力和和转转速速信信号号输输送送到到电电脑脑,由由电电脑脑根根据据该该信信号号计计算出充气量算出充气量,再产生与之相对应的喷油脉冲再产生与之相对
34、应的喷油脉冲,控制喷油器喷射适量的燃油控制喷油器喷射适量的燃油.2 2）、翼翼片片式式和和卡卡门门旋旋涡涡式式 其其计计量量方方式式属属于于体体积积流流量量型型,即即通通过过计计量量气气缸缸充充气气的的体体积积,将将物物理理量量转转变变成成电电信信号号输输送送至至电电脑脑,电电脑脑计计算算出出与与该该体体积积的的空空气气相相适适应应的喷油量以控制混合气空燃比。的喷油量以控制混合气空燃比。3 3）、热热线线式式和和热热膜膜式式 直直接接测测量量进进入入气气缸缸内内空空气气的的质质量量,将将该该空空气气的的质质量量转转换换成成电电信信号号,输输送送给给电电脑脑,由由电电脑脑根根据据空空气气的的质质
35、量量计计算算出出与与之之相相适适应应的的喷喷油油量量,以以控控制空燃比在最佳制空燃比在最佳值值。2.1 汽油机燃油喷射系统概述汽油机燃油喷射系统概述 2.1.1 电控燃油喷射系统的分类 2022/12/4网络工程技术专业221.1.能实现空燃比的高精度控制能实现空燃比的高精度控制2.2.充气效率高充气效率高3.3.瞬时响应快瞬时响应快4.4.起动容易起动容易,暖机性能好暖机性能好5.5.节油和排放净化效果明显节油和排放净化效果明显6.6.减速断油功能也能降低排放减速断油功能也能降低排放,节省燃油节省燃油7.7.便于安装。便于安装。2.1 汽油机燃油喷射系统概述汽油机燃油喷射系统概述 2.1.2
36、 电控汽油喷射系统的优点2022/12/4网络工程技术专业23一般由三个部分组成：一般由三个部分组成：空气供给系统空气供给系统 燃油供给系统燃油供给系统 电子控制系统电子控制系统2.2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2.2.1 电控燃油喷射系统的组成电控燃油喷射系统的组成2022/12/4网络工程技术专业24功用：功用：提供、测量和控制燃油燃烧时所需要的空气量。提供、测量和控制燃油燃烧时所需要的空气量。组组成成：空空气气滤滤清清器器、进进气气压压力力传传感感器器（D D型型）或或空空气气流流量量计计（L L型型）、节节气门、怠速空气调整器等。气门、怠速空气调整器等。图图2-42-4是是
37、L L型系统的进气系统示意图。型系统的进气系统示意图。2.2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2.2.1 电控燃油喷射系统的组成1、空气供给系统2022/12/4网络工程技术专业25功用：功用：向发动机精确提供各种工况下所需要的燃油量向发动机精确提供各种工况下所需要的燃油量。组组成成：油油箱箱、电电动动燃燃油油泵泵、过过滤滤器器、燃燃油油脉脉动动阻阻尼尼器器、燃燃油油压压力力调调节节器器、喷油器、冷起动喷油器、供油总管等。如喷油器、冷起动喷油器、供油总管等。如图图2-52-5所示。所示。2.2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2.2.1 电控燃油喷射系统的组成电控燃油喷射系统的组成
38、2、燃油供给系统2022/12/4网络工程技术专业26功用：根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油的最佳喷射量。功用：根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油的最佳喷射量。组成：传感器、组成：传感器、ECUECU、执行器三部分，如、执行器三部分，如图图2-62-6所示。所示。2.2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2.2.1 电控燃油喷射系统的组成电控燃油喷射系统的组成3、电子控制系统2022/12/4网络工程技术专业271、燃油压力的建立与燃油喷射方式、燃油压力的建立与燃油喷射方式v 各各种种电电控控燃燃油油喷喷射射系系统统的的喷喷油油压压力力都都是是由由燃燃油油泵泵提提供供的的。油
39、油箱箱内内的的燃燃油油被被燃燃油油泵泵吸吸出出并并加加压压至至 350 kPa左左右右，经经过过燃燃油油滤滤清清器器滤滤去去杂杂质质后后，被被送送至至发发动动机机上上方方的的分分配配油油管管，分分配配油油管管与与安安装装在在各各缸缸进进气气歧歧管管上上的的喷喷油器相通。油器相通。v喷喷油油器器是是一一种种电电磁磁阀阀，由由ECU控控制制，通通电电时时电电磁磁阀阀开开启启，压压力力燃燃油油以以雾雾状喷入进气歧管，与空气混合，在进气行程中被吸入气缸。状喷入进气歧管，与空气混合，在进气行程中被吸入气缸。v分分配配油油管管的的末末端端装装有有燃燃油油压压力力调调节节器器，用用来来调调整整分分配配油油管
40、管中中的的压压力力，使使油压保持某一定值（约油压保持某一定值（约250300 kPa）。多余燃油经回路返回油箱。）。多余燃油经回路返回油箱。2.2.2 电控燃油喷射系统（电控燃油喷射系统（EFI）的工作原理）的工作原理2.2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2022/12/4网络工程技术专业282、进气量的控制与测量、进气量的控制与测量v进进气气量量由由驾驾驶驶员员通通过过加加速速踏踏板板操操纵纵节节气气门门来来控控制制。节节气气门门开开度度不不同同，进进气气量量也也不不同同，同同时时进进气气歧歧管管内内的的真真空空度度也也不不同同。在在同同一一转转速速下下，进进气气歧歧管真空度与进气量
41、由一定关系。管真空度与进气量由一定关系。v进进气气压压力力传传感感器器将将进进气气歧歧管管内内真真空空度度的的变变化化转转换换成成电电信信号号的的变变化化，并并传传送给送给ECU，ECU根据进气歧管真空度的大小计算出发动机的进气量。根据进气歧管真空度的大小计算出发动机的进气量。2.2.2 电控燃油喷射系统（电控燃油喷射系统（EFI）的工作原理）的工作原理（一）、（一）、D型型EFI系统系统2.2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2022/12/4网络工程技术专业293、喷油量和喷油时刻的确定、喷油量和喷油时刻的确定v喷喷油油量量由由ECU控控制制。ECU根根据据进进气气压压力力传传感感器
42、器测测量量的的信信号号计计算算出出进进气气量量，再再根根据据曲曲轴轴位位置置传传感感器器测测量量的的信信号号计计算算出出发动机转速，根据进气量和转速计算出相应的基本喷油量。发动机转速，根据进气量和转速计算出相应的基本喷油量。v各各缸缸喷喷油油器器每每次次喷喷油油的的开开始始时时刻刻由由ECU根根据据曲曲轴轴位位置置传传感感器器测测到到的的1缸缸上上止止点点的的位位置置来来控控制制。然然后后按按发发动动机机既既定定的的发发火顺序依次向各缸喷油。火顺序依次向各缸喷油。2.2.2 电控燃油喷射系统（电控燃油喷射系统（EFI）的工作原理）的工作原理（一）、（一）、D型型EFI系统系统2.2 汽油机电控
43、燃油喷射系统的组成及工作原理2022/12/4网络工程技术专业304、不同工况下的控制模式、不同工况下的控制模式v电电控控燃燃油油喷喷射射系系统统能能根根据据各各个个传传感感器器测测得得的的发发动动机机各各种种运运转转参参数数，判判断断发发动动机机所所处处的的工工况况，并并选选择择不不同同模模式式的的程程序序来来控控制制发发动动机机的的运运转转，实实现现起起动动加加浓浓、暖暖机机加加浓浓、加加速速加加浓浓、全全负负荷荷加加浓浓、减减速速调调稀稀、强强制制怠怠速速断断油、自动怠速控制等。油、自动怠速控制等。vD型型系系统统的的结结构构简简单单、工工作作可可靠靠。但但由由于于采采用用压压力力作作为
44、为控控制制喷喷油油量量的的主主要因素，因此当大气状况较大变化时，会影响控制精度。要因素，因此当大气状况较大变化时，会影响控制精度。2.2.2 电控燃油喷射系统（电控燃油喷射系统（EFI）的工作原理）的工作原理（一）、（一）、D型型EFI系统系统2.2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2022/12/4网络工程技术专业31分组喷射分组喷射 即多缸发动机分为若干组进行喷射，同一组各缸同时喷油，不同组间顺序喷油。即多缸发动机分为若干组进行喷射，同一组各缸同时喷油，不同组间顺序喷油。一一般般把把气气缸缸的的喷喷油油器器分分成成2 24 4组组（四四缸缸发发动动机机通通常常分分成成2 2组组），由
45、由微微机机分分组组控控制制喷油器，各组轮流交替喷射。其喷射控制电路如喷油器，各组轮流交替喷射。其喷射控制电路如图图211所示。所示。2.2.3 燃油喷射控制燃油喷射控制（一）、（一）、喷油正时喷油正时2.2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2022/12/4网络工程技术专业323 3、顺序喷射、顺序喷射 -也也叫叫独独立立喷喷射射，即即按按点点火火顺顺序序要要求求逐逐缸缸喷喷射射。曲曲轴轴每每转转2 2周周，各各缸缸喷喷油油器器都都按按点火顺序点火顺序轮流喷射轮流喷射1 1次。其控制电路如次。其控制电路如图图2-132-13所示。所示。2.2.3 燃油喷射控制燃油喷射控制（一）、（一）、
46、喷油正时喷油正时2.2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理-各喷射器分别由微机进行控制，驱动回路数与气缸数相等。各喷射器分别由微机进行控制，驱动回路数与气缸数相等。-采采用用顺顺序序喷喷射射控控制制时时，应应具具有有正正时时和和缸缸序序两两个个功功能能。微微机机根根据据判判缸缸信信号号、曲曲轴轴位位置置信信号号，确确定定哪哪个个缸缸是是排排气气行行程程（活活塞塞上上行行）且且活活塞塞行行至至上上止止点点前前某某一一喷喷油油位置时，微机发出喷油信号，接通该缸喷油器电磁线圈电路，此缸开始喷射。位置时，微机发出喷油信号，接通该缸喷油器电磁线圈电路，此缸开始喷射。2022/12/4网络工程技术专业
47、333、顺序喷射 顺序喷射正时图如图2-14所示。2.2.3 燃油喷射控制燃油喷射控制（一）、（一）、喷油正时喷油正时2.2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理优点：顺序喷射可以设定最佳时间喷油，对混合气形成十分有利，对提高燃油经济性和降低有害排放有一定好处。缺点：控制系统的电路结构及软件都较复杂，但随着电子技术的日益发展，是比较容易解决的。既适合进气管喷射，也适合于气缸内喷射。2022/12/4网络工程技术专业34v喷油量的控制：亦即喷油器喷射时间的控制。喷油量的控制：亦即喷油器喷射时间的控制。v必要性：要使发动机在各工况下都处于良好的工作状态，必须精确地必要性：要使发动机在各工况下都处
48、于良好的工作状态，必须精确地计算计算基本喷油持续时间基本喷油持续时间和和各种参数的修正量各种参数的修正量，从而使发动机可燃混合，从而使发动机可燃混合气的空燃比符合要求气的空燃比符合要求。v不同不同型号的发动机，基本喷油持续时间和各种修正值不同，但其确定型号的发动机，基本喷油持续时间和各种修正值不同，但其确定方式和对发动机的影响是相同的。方式和对发动机的影响是相同的。下面下面4个方面予以介绍。个方面予以介绍。2.2.3 燃油喷射控制燃油喷射控制（二）、（二）、喷油量的控制喷油量的控制2.2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理2022/12/4网络工程技术专业352、起动后的喷油控制2）起动后
49、各工况下喷油量的修正2.2.3 燃油喷射控制燃油喷射控制（二）、（二）、喷油量的控制喷油量的控制 起动后加浓起动后加浓发发动动机机完完成成起起动动后后，点点火火开开关关由由起起动动（STASTA）位位置置转转到到接接通通点点火火（ONON）位位置置，或或者者发发动动机机转转速速已已达达到到或或超超过过预预定定值值，ECUECU应应额额外外增加喷油量，使发动机保持稳定运行。增加喷油量，使发动机保持稳定运行。喷喷油油量量的的初初始始修修正正值值根根据据冷冷却却水水温温度度确确定定，然然后后以以一一固固定定速速度度下下降，逐步达到正常。降，逐步达到正常。2.2 汽油机电控燃油喷射系统的组成及工作原理
50、2022/12/4网络工程技术专业362、起动后的喷油控制2）起动后各工况下喷油量的修正2.2.3 燃油喷射控制燃油喷射控制（二）、（二）、喷油量的控制喷油量的控制 暖机加浓暖机加浓 冷冷机机时时，燃燃油油蒸蒸发发性性差差，为为使使发发动动机机迅迅速速进进入入最最佳佳工工作作状状态态，必必须须供供给给浓的混合气。浓的混合气。在在冷冷却却水水温温度度低低时时，ECUECU根根据据水水温温传传感感器器THWTHW信信号号相相应应增增加加喷喷射射量量（见见图图2-192-19）。从该图可见，水温在）。从该图可见，水温在 40 40o oC C时加浓量约为正常喷射量的两倍。时加浓量约为正常喷射量的两倍