发动机电控系统概述

本章主要介绍的内容有：第一节发动机电控系统的功能及分类第二节发动机电控制系统的组成第一章发动机电控系统概述第一节发动机电控系统的功能及分类本节主要介绍的内容有：一、按控制功能分类二、按控制方式分类一、按控制功能分类电控点火系统怠速控制系统怠速控制系统排放控制系统进气控制系统增压控制系统失效保护系统应急备用系统自诊断与报警系统巡航控制系统警告提示电控燃油喷射系统目前，汽车上广泛应用的是集中控制系统，应用在发动机上的子控制系统主要包括电控燃油喷射系统、电控点火系统和其他辅助控制系统。二、按控制方式分类1.开环控制在控制系统中，如果输出端与输入端之间不存在反馈回路，输出量对系统的控制作用没有影响，该系统就称为开环控制系统。2.闭环控制凡是系统的输出端与输入端之间存在反馈回路，即输出量对控制作用有直接影响的系统，就称为闭环控制系统。3.自适应控制自适应控制系统就是随着环境条件或结构参数产生不可预计的变化时，系统本身能够自行调整或修改系统的参数值，使系统在任何环境条件下都保持有满意的性能的控制系统。换句话说，自适应控制系统是一种“自身具有适应能力”的控制系统。在汽车电子控制系统中，自适应控制得到了广泛地应用，点火时刻、喷油时间以及空燃比等的控制都采用了自适应控制方式。第二节发动机电控制系统的组成本节主要介绍的内容有：一、组成示意图二、传感器三、执行器四、电子控制器一、传感器二、执行器三、电子控制器电子控制器又称为电控单元（ECU），俗称电脑，是发动机控制系统的核心部件。外观如下图：结构框图如下图所示：本章主要介绍的内容有：第一节系统组成第二节电控燃油喷射系统的分类第二章汽油机电控燃油喷射系统第一节系统组成本节主要介绍的内容有：空气供给系统燃油供给系控制系统喷油控制软件一、空气供给系统空气供给系统的功用：为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常工作时的进气量。如下图。二、燃油供给系燃油供给系统的功用：供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电脑指令喷油。如下图。三、控制系统在电控燃油喷射系统中，喷油量控制是最基本的也是最重要的控制内容。如下图。四、喷油控制软件电子控制燃油喷射式发动机喷油控制采用实时控制，其控制精度高、运算速度快，因此一般都采用汇编语言编程。为了便于程序编制与调试，一般采用模块化结构，将程序分成若干个子程序进行编制与调试。喷油控制软件的流程主要由主程序、自检程序、故障报警子程序、起动子程序和怠速子程序等组成。如下图。第二节电控燃油喷射系统的分类本节主要介绍的内容有：●按喷射方式●按对空气量的计量方式●按喷射位置分类●按有无反馈信号分类●按功能分类一、按喷射方式1.连续喷射方式指在发动机运转期间，汽油连续不断地喷射在进气道内，且大部分汽油是在进气门关闭时喷射的，因此大部分汽油在进气道内蒸发。除K型机械式、KE型机电组合式汽油喷射系统外，电控燃油喷射系统一般不采用此种喷射方式。2.间歇喷射方式（1）同时喷射（2）分组喷射指将各缸的喷油器分成几组，同一组的喷油器同时喷油或断油。如下图。（3）顺序喷射指各喷油器由电脑分别控制，按发动机各缸的工作顺序喷油。多缸发动机电控燃油喷射系统采用分组喷射或顺序喷射方式较多。如下图。二、按对空气量的计量方式1.D型电控燃油喷射系统2.L型电控燃油喷射系统三、按喷射位置分类1.缸内直接喷射缸内直接喷射是将喷油器安装在气缸盖上，把燃油直接喷入气缸内，配合缸内组织的气体流动形成可燃混合气，容易实现分层燃烧和稀混合气燃烧，可进一步提高汽油发动机的经济性和排放性。如下图所示。2.进气管喷射目前汽车上应用的电控燃油喷射系统一般都是进气管喷射式，按喷油器的数量不同，又可分为单点喷射（SPI）系统和多点喷射（MPI）系统。如下图所示。（1）单点喷射（2）多点喷射四、按有无反馈信号分类1.开环控制系统开环控制系统按预先设定在电脑中的控制规律工作，只受发动机运行工况参数变化的控制，简单易行。但其精度直接依赖于所设定的基准数据和喷油器调整标定的精度。喷油器及发动机的产品性能存在差异，或由于磨损等引起性能参数变化时，就不能使混合气准确地保持在预定的浓度（空燃比）上。因此，开环控制系统对发动机及控制系统各组成部分的精度要求高，抗干扰能力差，当使用工况超出预定范围时，不能实现最佳控制。如下图所示。2.闭环控制系统闭环控制系统可达到较高的空燃比控制精度，并可消除因产品差异和磨损等引起的性能变化，工作稳定性好，抗干扰能力强。但是，为了使排气净化达到最佳效果，只能运行在理论空燃比14.7附近。对起动、暖机、加速、怠速、满负荷等特殊工况，仍需采用开环控制，使喷油器按预先设定的加浓混合气配比工作，以满足发动机特殊工况的工作要求。所以，目前普遍采用开环和闭环相结合的控制方案。如下图所示。五、按功能分类1.K-Jetronic燃油喷射系统2.KE-Jetronic燃油喷射系统3.单点燃油喷射系统4.L-Jetronic电控燃油喷射系统该系统由叶板式空气流量传感器（MAF）代替进气歧管绝对压力传感器（MAP）检测进气量来控制喷油器的喷油量。丰田佳美、丰田大霸王以及马自达MPV多用途汽车采用。结构图如下图所示。5.D-Jetronic电控燃油喷射系统6.LH-Jetronic电控燃油喷射系统