第1章 电控汽油发动机概述 1

一、电控汽油喷射系统二、电控点火正时系统三、电控怠速控制和排放控制四、自诊断系统五、诊断设备六、传感器的检测七、电控系统的维护和检修八、常见故障检查与排除主要内容第一章电控汽油发动机概述电控系统的基本组成及控制功能电控汽油喷射系统的分类电控汽油喷射系统的优点一电控发动机系统的基本组成及控制功能概念：电子技术对发动机进行控制标志：BoschD-Jetronic发展：模拟电路数字电路简单控制微机控制单一控制综合控制1.系统的基本组成：信号输入装置主控信号转速信号负荷信号修正信号电子控制单元ECU执行器喷油点火怠速排放自诊发动机反馈信号传感器（控制基础）ECU（控制核心）执行器（控制对象）ECU反馈传感器修正传感器执行器基本传感器基本参数执行参数反馈参数修正参数(1).传感器：任务：将与发动机运行工况有关的各种非电量信号转变为相应的模拟或数字电信号数目：取决于控制功能的数目和控制精度(2).电控单元(ECU)：任务：接受、转换、运算分析、输出执行命令(3).执行器：任务：受ECU控制，用于完成某项控制功能控制方式：ECU直接控制执行元件电磁线圈的搭铁回路ECU控制的电子控制电路操纵执行器2.系统的控制功能：据发动机形式制造厂家生产年份不同有很大差异(1).汽油喷射控制：ECU氧传感器O2节气门位置传感器水温传感器执行器空气流量传感器转速传感器基本参数执行参数反馈参数修正参数最佳喷油时间传统白金点火：有触点电子点火无触点电子点火(2).点火控制：（点火提前角控制，通电时间和爆震控制）ECU爆震传感器空气流量传感器节气门位置传感器水温传感器转速传感器执行器基本参数执行参数反馈参数修正参数定位传感器上止点TDC曲轴转角CKP凸轮轴CMP定位参数点火线圈有1多缸无分电器12同时点火11单独点火TDC:凸轮（上止点前某角度）CKP:转速（角）提前控制CMP:一缸压缩上止点ECU转速怠速马达怠速开关车速启动信号执行参数反馈参数修正参数ECTA/CP/NPSHL(3).怠速控制：(4).排气净化控制：开环与闭环控制，废气再循环控制，二次空气喷射控制，燃油蒸发控制。(5).进气控制：进气惯性增压控制（ACIS），废气涡轮增压控制(6).警告提示、故障自诊和失效保护：警告提示：控制系统发生故障时，ECU控制各种指示和警告装置发出警告和信号，使驾驶员能根据故障情况适时做出处理。故障自诊：控制系统发生故障时,除了警告提示，故障信息还以代码的形式存入存储器，以供检修时调用和参考。失效保护：控制系统发生故障时，除了完成以上功能外，并自动按ECU中预置的程序和设定的控制值，使汽车继续运行（性能差）至汽修厂进行检修。发动机电子控制系统二电控汽油喷射系统的分类ECU计算空燃比执行器传感器直接或间接测量进气量基本参数执行参数1.按控制原理分类：(1).机械控制式汽油喷射系统（K,KE）气流感知板通过机械机构控制供油管路油压，从而控制汽油喷射量连续喷射机电混合控制系统(2).电控汽油喷射系统（EFI）特点：喷油器由电磁线圈驱动，喷油量和时机完全由电控单元控制1）据控制功能分：单一电控汽油喷射系统；发动机集中管理系统2)按有无反馈信号A、开环控制系统传感器信号计算机喷油器接受传感器信号与预先存储的各工况下的最佳供油参数对比，计算最佳供油量，后经功率放大器控制喷油器的喷油时间，从而控制空燃比开环控制方式是把在台架试验获得的发动机各运行工况的最佳控制参数(包括喷油量和点火提前角等)存入Ecu的存储器中，发动机运行时根据由各个传感器所采集的反映发动机运行工况的参数(转速、进气流量、空气温度、冷却水温度等)．由计算机判断发动机的实际运行工况，并从事先存入计算机的数据中查出最佳控制参数，发出控制指令，由执行机构控制喷油器的喷油星，其优点是控制过程简单，计算机计算工作量小。但控制系统复杂，需要较多的传感器，当使用条件发生变化时(如电磁喷油器的精度因使用和其他原因发生变化)，其控制精度就会下降低，因此，开环控制方式对发动机和控制系统本身各组成部分的精度要求较高，否则就不能实现最佳控制。B、闭环控制系统传感器信号计算机喷油器氧传感器反馈闭环控制方式是在发动机排气管安装氧传感器，根据废气中氧含量的变化，计算出燃烧过程中混合气的空燃比，并与计算机存储器中所设定的目标值进行比较，发出控制喷油量的指令，由执行机构控制喷油器的喷油量。在运行过程中控制系统不断进行测试和调整．使实际中空燃比保持在最佳值附近，达到最佳控制的目的2、按喷油器的布置分类1、多点喷射（MPI）每个汽缸设一个喷油器，可保证各缸混和气的均匀和空燃比的一致性。缸内喷射；进气管喷射（缸外喷射）2、单点喷射（SPI）将燃油喷射在节气门的前方，燃油喷入后随空气流入进气歧管内，再进入气缸。（节气门体喷射TBI,中央喷射CFI）,结构简单，工作可靠，对发动机本身改动量小，成本低，安装性好3、按喷油器喷射方式分类(1)、连续喷射特点：喷油器在发动机整个工作过程中不间断喷油，不考虑各缸工作顺序和喷油时刻，控制简单。应用：缸外喷射，机械式汽油喷射系统(2)、间歇喷射特点：喷射不连续，每次喷射有固定的喷射持续期和间歇期，喷油持续期长短控制了喷油量的大小。同步喷射：喷油器的开启时间与发动机各缸工作循环间保持一定的相对关系。异步喷射：喷油器的开启时间与发动机各缸工作循环间没有固定的相对关系。同步喷射分类：A、同时喷射所有喷油器并联，同时喷油。两次喷完一个循环的供油量。不需对各缸工作情况进行判断，因此喷油器结构简单，驱动回路通用性好。只用于缸外喷射。进气压缩作功排气排气进气压缩作功作功排气进气压缩压缩作功排气进气13421803605407200喷油喷油B、分组喷射将气缸分为两组或三组，所需燃油一次喷完。进气压缩作功排气排气进气压缩作功作功排气进气压缩压缩作功排气进气13421803605400喷油喷油C、顺序喷射按各缸的进气顺序间歇喷油。各缸喷油器相对独立，可根据各缸每次燃烧所需的燃油量为各缸设定一个最佳喷油量和喷油时间，因此可采用更稀薄的混和气，获得更佳的经济性和排放性。但系统结构复杂。进气压缩作功排气排气进气压缩作功作功排气进气压缩压缩作功排气进气13421803605400喷油喷油4.按进气量的测量方式分类(1)间接测量方式（通过其他参数的测量值推算出空气流量）①节气门开度测量方式：又称为节流-速度方式。这种方式是根据用节气门传感器测量的节气门开度和发动机转速．推算出吸入空气量并计算燃料量。单点汽油喷射系统常采用这种方式（废气再循环发动机无法使用）。②绝对压力测量方式又称为速度-密度方式。根据用压力传感器测量的进气管内的绝对压力和发动机转速，推算出进气流量，从而确定燃油喷射射量。由于进气管中的压力波功，这种方式的测量精度稍差采用间接测量方式的汽油喷射系统结构简单，进气阻力小，但是测量精度低，受外界条件影响大，需要对大气压力和进气温度进行修正。(1)直接测量方式（通过空气流量计直接测量单位时间内发动机吸入的空气量，后据发动机转速计算每一循环的空气量，从而计算出循环基本喷射量）①体积流量方式：采用翼板式或卡门涡流式空气流量计测量进入气缸的气体体积流量，电控单元根据测出的空气体积和发动机转速计算每一循环的进气空气体积流量，并进行大气压力和温度修正，再计算出该循环基本喷油量。②质量流量方式采用热线式或热膜式空气流量计直接测量单位时间内进入气缸的空气质量流量，电控单元根据测出的空气质量和发动机转速计算每一循环的进气空气质量流量，再计算出该循环基本喷油量。测量精度高，反应速度快。无需进行大气压力和温度修正。机械控制（K,KE）电控控制功能单一控制集中控制开环控制闭环控制控制原理机械控制（K,KE）有无反馈喷油器布置单点喷射SPI多点喷射MPI缸内喷射进气管喷射喷射方式连续喷射（K,KE）间歇喷射异步喷射同步喷射同时喷射顺序喷射分组喷射空气计量间接测量直接测量体积测量方式L型质量测量方式LH型节气门开度测量方式绝对压力测量方式D型三电控汽油喷射系统的优点1.化油器式供油系统的不足发动机转速高，功率大的发展要求，以及排放要求的提高化油器表现出了不足：(1)不能满足各种工况下发动机对混和气浓度的要求。(2)很难保证各缸的混和气浓度完全一样，通常末端气缸的混和气浓(3)各缸混和气浓度不同造成汽油中抗爆剂“四乙铅”的分配同样不均，使燃料的抗爆性能下降。(4)冷启动困难（冷启动燃油雾化蒸发困难）(5)不能很好解决排放净化问题。2.电控汽油喷射系统的优点计算机计算控制，多点喷射(1)没有喉管，进气阻力小，充气量增加，提高功率。(2)各种工况下所需混和气空燃比计算精确，提高经济性和动力性。(3)多点喷射能保证各缸混和气浓度相同，且采用较稀的混和气，从而减少了废气中co和HC的含量，排放好，同时节约了燃油提高经济性。(4)喷油雾化好，有利于提高抗爆性。(5)冷启动效果大大改善，加速性能大大提高。总之：功率提高5%--10%；燃油消耗率降低5%--15%；废气排放减少20%；大大提高加速性和对道路的适应性。