第三節(jié) 電子控制汽油噴射系統(tǒng)

一、汽油噴射系統(tǒng)的分類(lèi)

汽油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)汽油噴射系統(tǒng)，它是在恒定的壓力下，利用噴油器將一定數(shù)量的汽油直接噴入氣缸或進(jìn)氣管道內(nèi)的汽油機(jī)燃油供給裝置。與化油器相比，汽油噴射系統(tǒng)具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1)能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的變化供給最佳空燃比的混合氣；

2)供入各氣缸內(nèi)的混合氣，其空燃比相同，數(shù)量相等；

3)由于進(jìn)氣管道中沒(méi)有狹窄的喉管，因此進(jìn)氣阻力小，充氣性能好。

因此，汽油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)具有較高的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，良好的排放性。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)有所減輕，汽車(chē)的加速性也有顯著改善。

車(chē)用汽油噴射系統(tǒng)有多種類(lèi)型，可按不同方法進(jìn)行分類(lèi)：

1)按汽油噴射系統(tǒng)的控制方法分為機(jī)械控制式、電子控制式及機(jī)電混合控制式3種。近十年來(lái)電子控制汽油噴射系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)電控汽油噴射系統(tǒng))得到了迅速而又充分的發(fā)展，成本大幅度下降，使用可靠性和可維修性都達(dá)到了相當(dāng)高的水平。

缸外噴射系統(tǒng)分進(jìn)氣管?chē)娚浜瓦M(jìn)氣道噴射。進(jìn)氣管?chē)娚湎到y(tǒng)的噴油器安裝在節(jié)氣門(mén)體上，而節(jié)氣門(mén)體安裝在進(jìn)氣歧管的上部，相當(dāng)于化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)安裝化油器的位置。因此，進(jìn)氣管?chē)娚溆址Q(chēng)節(jié)氣門(mén)體噴射(TBI)。由于一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)只裝有1或2個(gè)噴油器在節(jié)氣門(mén)體上，所以又稱(chēng)這種噴射方式為單點(diǎn)噴射(SPI)。

3)按噴射的連續(xù)性將汽油噴射系統(tǒng)分為連續(xù)噴射式和間歇噴射式。連續(xù)噴射是指在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間，噴油器連續(xù)不斷地向進(jìn)氣道內(nèi)噴油，且大部分汽油是在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)噴射的。這種噴射方式大多用于機(jī)械控制式或機(jī)電混合控制式汽油噴射系統(tǒng)。間歇式噴射是指在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間，汽油被間歇地噴入進(jìn)氣道內(nèi)。電控汽油噴射系統(tǒng)都采用間歇噴射方式。間歇噴射還可按各缸噴射時(shí)間分為同時(shí)噴射、分組噴射和按序噴射等三種形式。

第三節(jié) 電子控制汽油噴射系統(tǒng)

二、電控汽油噴射系統(tǒng)的基本類(lèi)型

(一)波許D型(D葉特朗尼克)汽油噴射系統(tǒng)

D型汽油噴射系統(tǒng)是最早應(yīng)用在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上的電控多點(diǎn)間歇式汽油噴射系統(tǒng)，其基本特點(diǎn)是以進(jìn)氣管壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為基本控制參數(shù)，用來(lái)控制噴油器的基本噴油量。

汽油箱內(nèi)的汽油被電動(dòng)汽油泵吸出并加壓至0.35MPa左右，經(jīng)汽油濾清器濾除雜質(zhì)后被送至燃油分配管。燃油分配管與安裝在各缸進(jìn)氣歧管上的噴油器相通。在燃油分配管的末端裝有油壓調(diào)節(jié)器，用來(lái)調(diào)節(jié)油壓使其保持穩(wěn)定，多余的汽油經(jīng)回油管返回汽油箱。

(二)波許L型(L-葉特朗尼克)汽油噴射系統(tǒng)

L型汽油噴射系統(tǒng)是在D型汽油噴射系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的多點(diǎn)間歇式汽油噴射系統(tǒng)。其構(gòu)造和工作原理與D型基本相同，只是L型汽油噴射系統(tǒng)采用翼片式空氣流量計(jì)直接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，并以發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為基本控制參數(shù)，從而提高了噴油量的控制精度。

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(三)波許LH型(LH-葉特朗尼克)汽油噴射系統(tǒng)

LH型汽油噴射系統(tǒng)是L型汽油噴射系統(tǒng)的變型產(chǎn)品，兩者的結(jié)構(gòu)與工作原理基本相同，不同之處是LH型采用熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)，而L型采用翼片式空氣流量計(jì)。熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，進(jìn)氣阻力小，信號(hào)反應(yīng)快，測(cè)量精度高。另外，LH型汽油噴射系統(tǒng)的電控裝置采用大規(guī)模數(shù)字集成電路，運(yùn)算速度快，控制范圍廣，功能更加完善。

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(四)波許M型(莫特朗尼克)汽油噴射系統(tǒng)

M型汽油噴射系統(tǒng)將L型汽油噴射系統(tǒng)與電子點(diǎn)火系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，用一個(gè)由大規(guī)模集成電路組成的數(shù)字式微型計(jì)算機(jī)同時(shí)對(duì)這兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)了汽油噴射與點(diǎn)火的最佳配合，進(jìn)一步改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性、怠速穩(wěn)定性、加速性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。

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(五)節(jié)氣門(mén)體汽油噴射系統(tǒng)

節(jié)氣門(mén)體汽油噴射系統(tǒng)是單點(diǎn)噴射系統(tǒng)。與上述多點(diǎn)噴射系統(tǒng)不同，單點(diǎn)噴射系統(tǒng)只用一個(gè)或兩個(gè)安裝在節(jié)氣門(mén)體上的噴油器，將汽油噴入節(jié)氣門(mén)前方的進(jìn)氣管內(nèi)，并與吸入的空氣混合形成混合氣，再通過(guò)進(jìn)氣歧管分配至各氣缸。單點(diǎn)噴射系統(tǒng)的工作原理與多點(diǎn)噴射系統(tǒng)相似。電控單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量或進(jìn)氣管壓力以及曲軸位置傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器及進(jìn)氣溫度傳感器等測(cè)得的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，計(jì)算出噴油量，在各缸進(jìn)氣行程開(kāi)始之前進(jìn)行噴油，并通過(guò)噴油持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短控制噴油量。單點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)的噴油器距進(jìn)氣門(mén)較遠(yuǎn)，噴入的汽油有足夠的時(shí)間與空氣混合形成均勻的可燃混合氣。因此對(duì)噴油的霧化質(zhì)量要求不高，可采用較低的噴射壓力。

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第三節(jié) 電子控制汽油噴射系統(tǒng)

三、電控汽油噴射系統(tǒng)主要組件的構(gòu)造和工作原理

波許公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的幾種電子控制汽油噴射系統(tǒng)已被廣泛地用于各國(guó)生產(chǎn)的汽車(chē)上。此外還有一些國(guó)家也研制開(kāi)發(fā)了多種汽油噴射系統(tǒng)。盡管電子控制汽油噴射系統(tǒng)多種多樣，但就其組成和工作原理而言卻大同小異。主要的區(qū)別是電控單元的控制方式、控制范圍和控制程序不盡相同，所用傳感器和執(zhí)行元件的構(gòu)造也有所差別。各類(lèi)電子控制汽油噴射系統(tǒng)均可視為由燃油供給系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三部分組成。

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(一)燃油供給系統(tǒng)主要組件的構(gòu)造與工作原理

電控汽油噴射系統(tǒng)的燃油供給系統(tǒng)由汽油箱、電動(dòng)汽油泵、汽油濾清器、燃油分配管、油壓調(diào)節(jié)器、噴油器、冷起動(dòng)噴嘴和輸油管等組成，有的還設(shè)有油壓脈動(dòng)緩沖器。

1.電動(dòng)汽油泵

在電控汽油噴射系統(tǒng)中應(yīng)用的電動(dòng)汽油泵通常有兩種類(lèi)型，即滾柱式電動(dòng)汽油泵和葉片式電動(dòng)汽油泵。

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2.燃油分配管

燃油輸送路線(xiàn)

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4.油壓調(diào)節(jié)器

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5.油壓脈動(dòng)緩沖器

當(dāng)汽油泵泵油、噴油器噴射及油壓調(diào)節(jié)器的回油平面閥開(kāi)閉時(shí)，都將引起燃油管路中油壓的脈動(dòng)和脈動(dòng)噪聲。燃油壓力脈動(dòng)太大使油壓調(diào)節(jié)器的工作失常。油壓脈動(dòng)緩沖器的作用就是減小燃油管路中油壓的脈動(dòng)和脈動(dòng)噪聲，并能在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后保持油路中有一定的壓力，以利于發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)。

6.冷起動(dòng)噴嘴及熱時(shí)間開(kāi)關(guān)

(二)空氣系統(tǒng)主要組件的構(gòu)造與工作原理

各類(lèi)電控汽油噴射系統(tǒng)的空氣系統(tǒng)主要包括空氣流量計(jì)、補(bǔ)充空氣閥、怠速控制閥、節(jié)氣門(mén)及空氣濾清器等。

1.空氣流量計(jì)

空氣流量計(jì)的功用是測(cè)量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量，并將測(cè)量的結(jié)果轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸給電控單元?？諝饬髁坑?jì)有多種形式，如翼片式、熱線(xiàn)式、熱膜式和渦流式等。

1)翼片式空氣流量計(jì)

2)熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)

當(dāng)空氣流過(guò)熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)時(shí)，鉑熱線(xiàn)向空氣散熱，溫度降低，鉑熱線(xiàn)的電阻減小，使電橋失去平衡。這時(shí)混合電路將自動(dòng)增加供給鉑熱線(xiàn)的電流，以使其恢復(fù)原來(lái)的溫度和電阻值，直至電橋恢復(fù)平衡。流過(guò)鉑熱線(xiàn)的空氣流量越大，混合電路供給鉑熱線(xiàn)的加熱電流也越大，即加熱電流是空氣流量的單值函數(shù)。加熱電流通過(guò)精密電阻產(chǎn)生的電壓降作為電壓輸出信號(hào)傳輸給電控單元，電壓降的大小即是對(duì)空氣流量的度量。溫度補(bǔ)償電阻的阻值也隨進(jìn)氣溫度的變化而變化，起到一個(gè)參照標(biāo)準(zhǔn)的作用，用來(lái)消除進(jìn)氣溫度的變化對(duì)空氣流量測(cè)量結(jié)果的影響。一般將鉑熱線(xiàn)通電加熱到高于溫度補(bǔ)償電阻溫度100℃。

3)熱膜式空氣流量計(jì)

4)卡門(mén)渦流式空氣流量計(jì)

2.進(jìn)氣管壓力(MAP)傳感器計(jì)

波許D型汽油噴射系統(tǒng)不設(shè)空氣流量計(jì)，而是利用進(jìn)氣管壓力傳感器測(cè)量節(jié)氣門(mén)后進(jìn)氣管內(nèi)的絕對(duì)壓力，并以此作為電控單元計(jì)算噴油量的主要參數(shù)。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，節(jié)氣門(mén)開(kāi)大，進(jìn)氣量增多，進(jìn)氣管壓力相應(yīng)增加。因此，進(jìn)氣管壓力的大小反映了進(jìn)氣量的多少。常見(jiàn)的進(jìn)氣管壓力傳感器有膜盒式和應(yīng)變儀式兩種。

1)膜盒式進(jìn)氣管壓力傳感器 在傳感器中有一個(gè)密封的彈性金屬膜盒，內(nèi)部保持真空，外部與進(jìn)氣管相通。當(dāng)進(jìn)氣管壓力發(fā)生變化時(shí)，膜盒或收縮或膨脹，并帶動(dòng)銜鐵在感應(yīng)線(xiàn)圈中移動(dòng)，從而在感應(yīng)線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，將此電壓信號(hào)傳輸給電控單元用來(lái)控制噴油量。

2)應(yīng)變儀式進(jìn)氣管壓力傳感器 物體因承受應(yīng)力而變形時(shí)，由于長(zhǎng)度發(fā)生變化，其電阻值也將隨之改變。應(yīng)變儀式進(jìn)氣管壓力傳感器就是根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)的。傳感器的主要元件是一個(gè)很薄的硅片，四周較厚，中間最薄。硅片上下兩面各有一層二氧化硅薄膜。沿硅片四周有4個(gè)傳感電阻。在硅片的四角各有1個(gè)金屬塊，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與傳感電阻相連。

3.補(bǔ)充空氣閥

4.怠速控制閥

在節(jié)氣門(mén)體汽油噴射系統(tǒng)中，節(jié)氣門(mén)體上裝有步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥。其功用是自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速，使發(fā)動(dòng)機(jī)在設(shè)定的怠速轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。在使用空調(diào)器或轉(zhuǎn)向助力器的汽車(chē)上，電控單元通過(guò)怠速控制閥自動(dòng)提高怠速轉(zhuǎn)速，以防止發(fā)動(dòng)機(jī)因負(fù)荷加大而熄火。

(三)控制系統(tǒng)主要組件的構(gòu)造與工作原理

電控汽油噴射系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)由電控單元、各種傳感器、執(zhí)行器，以及連接它們的控制電路所組成。不同類(lèi)型的電控汽油噴射系統(tǒng)的控制功能、控制方式和控制電路的布置不完全一樣，但基本原理相似。

1.傳感器

1)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器 因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的溫度用冷卻液的溫度表征，所以發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器又稱(chēng)冷卻液溫度傳感器。它安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體或氣缸蓋上，與冷卻液接觸，用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)冷卻液的溫度，并將檢測(cè)結(jié)果傳輸給電控單元以便修正噴油量。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器內(nèi)部是一個(gè)半導(dǎo)體熱敏電阻。冷卻液溫度越低，熱敏電阻的阻值越大，反之亦然。傳感器的兩根導(dǎo)線(xiàn)都和電控單元連接，其中一根為搭鐵線(xiàn)。

3)節(jié)氣門(mén)位置傳感器 節(jié)氣門(mén)位置傳感器安裝在節(jié)氣門(mén)軸上，與節(jié)氣門(mén)聯(lián)動(dòng)。其功用是將節(jié)氣門(mén)的位置或開(kāi)度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳輸給電控單元，作為電控單元判定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況的依據(jù)。節(jié)氣門(mén)位置傳感器有開(kāi)關(guān)型和線(xiàn)性輸出型兩種。

開(kāi)關(guān)型節(jié)氣門(mén)位置傳感器內(nèi)有兩個(gè)觸點(diǎn)，分別為怠速觸點(diǎn)和全負(fù)荷觸點(diǎn)。與節(jié)氣門(mén)同軸的接觸凸輪控制兩個(gè)觸點(diǎn)的閉合或斷開(kāi)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)，節(jié)氣門(mén)接近關(guān)閉，怠速觸點(diǎn)閉合，這時(shí)電控單元將指令噴油器增加噴油量以加濃混合氣。全負(fù)荷時(shí)，節(jié)氣門(mén)全開(kāi)，接觸凸輪使全負(fù)荷觸點(diǎn)閉合，這時(shí)電控單元將輸出脈沖寬度最長(zhǎng)的電脈沖，以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷加濃。

4)曲軸位置傳感器 曲軸位置傳感器通常安裝在分電器內(nèi)，用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、曲軸轉(zhuǎn)角以及作為控制點(diǎn)火和噴射信號(hào)源的第一缸和各缸壓縮行程上止點(diǎn)信號(hào)。

光電式曲軸位置傳感器。由發(fā)光二極管、光敏三極管、轉(zhuǎn)盤(pán)等組成，并安裝在分電器底板上。兩對(duì)發(fā)光二極管和光敏三極管組成信號(hào)發(fā)生器。在轉(zhuǎn)盤(pán)的邊緣均勻地開(kāi)有360個(gè)小細(xì)縫和6個(gè)大細(xì)縫。當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)隨分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)光二極管通過(guò)細(xì)縫射向光敏三極管的光線(xiàn)使光敏三極管導(dǎo)通，光線(xiàn)被轉(zhuǎn)盤(pán)遮斷時(shí)，光敏三極管截止，由此產(chǎn)生脈沖信號(hào)。分電器每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，輸出360個(gè)相間1°的脈沖信號(hào)（相當(dāng)于2°曲軸轉(zhuǎn)角）和6個(gè)相間60°的脈沖信號(hào)（相當(dāng)于120°曲軸轉(zhuǎn)角）。光電式曲軸位置傳感器輸出矩形脈沖信號(hào)，適合與電腔單元的數(shù)字系統(tǒng)配用。

磁脈沖式曲軸位置傳感器。由安裝在分電器軸上的兩個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)子和安裝在分電器底板上的三個(gè)傳感線(xiàn)圈組成。信號(hào)轉(zhuǎn)子隨同分電器軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子的凸齒接近傳感線(xiàn)圈時(shí)，由于傳感線(xiàn)圈內(nèi)磁通量增加而感生正電壓；當(dāng)凸齒離開(kāi)傳感線(xiàn)圈時(shí)，由于磁通量減少而感生負(fù)電壓。即一個(gè)凸齒每轉(zhuǎn)過(guò)傳感線(xiàn)圈一次，便在其中產(chǎn)生一個(gè)交流電壓信號(hào)或稱(chēng)電脈沖信號(hào)。

霍爾效應(yīng)式曲軸位置傳感器。這種傳感器由霍爾元件、永久磁鐵和帶缺口的轉(zhuǎn)子組成。霍爾元件是帶有集成電路的半導(dǎo)體基片。當(dāng)把霍爾元件置于磁場(chǎng)中并通以電流，且使電流方向與磁場(chǎng)方向垂直，這時(shí)霍爾元件將在垂直于電流及磁場(chǎng)的方向產(chǎn)生霍爾電壓，這一現(xiàn)象稱(chēng)作霍爾效應(yīng)。改變磁場(chǎng)強(qiáng)度可以改變霍爾電壓的大小，磁場(chǎng)消失霍爾電壓為零?；魻栃?yīng)式曲軸位置傳感器輸出的信號(hào)是矩形脈沖，適用于電控單元的數(shù)字系統(tǒng)，且其信號(hào)電壓的大小與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)，在發(fā)動(dòng)機(jī)低速狀態(tài)下仍可獲得很高的檢測(cè)精度。

5)氧傳感器 氧傳感器是電子控制汽油噴射系統(tǒng)進(jìn)行反饋控制的傳感器，安裝在排氣管上，反饋控制也稱(chēng)閉環(huán)控制。在這種控制方式中，利用氧傳感器檢測(cè)排氣中氧分子的濃度，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸入電控單元。排氣中氧分子的濃度與進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣成分有關(guān)。當(dāng)混合氣太稀時(shí)，排氣中氧分子的濃度較高，氧傳感器便產(chǎn)生一個(gè)低電壓信號(hào)；當(dāng)混合氣太濃時(shí)，排氣中氧分子的濃度低，氧傳感器將產(chǎn)生一個(gè)高電壓信號(hào)。電控單元根據(jù)氧傳感器的反饋信號(hào)，不斷地修正噴油量，使混合氣成分始終保持在最佳范圍內(nèi)。通常氧傳感器和三元催化轉(zhuǎn)換器同時(shí)使用，由于后者只有在混合氣的空燃比接近理論空燃比的狹小范圍內(nèi)凈化效果才最好，因此，在這種情況下，電控單元必須根據(jù)氧傳感器的反饋信號(hào)，控制混合氣的空燃比更接近于理論空燃比。目前應(yīng)用最多的是氧化鋯氧傳感器。

6)爆震傳感器 爆震傳感器作為點(diǎn)火定時(shí)控制的反饋元件用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的爆燃強(qiáng)度，借以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火定時(shí)的閉環(huán)控制，以便有效地抑制發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃的發(fā)生。通常使用的爆震傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體上，它能將發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆燃而引起的機(jī)體振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，且當(dāng)機(jī)體的振動(dòng)頻率與傳感器的固有振動(dòng)頻率一致而發(fā)生共振時(shí)，傳感器將輸出最大電壓信號(hào)。ECU將根據(jù)此最大電壓信號(hào)判定發(fā)動(dòng)機(jī)是否發(fā)生爆燃。爆震傳感器有多種，其中應(yīng)用最早的當(dāng)屬磁致伸縮式爆震傳感器，它主要由磁心、永久磁鐵及感應(yīng)線(xiàn)圈等組成。當(dāng)機(jī)體振動(dòng)時(shí)，磁心受振偏移，使感應(yīng)線(xiàn)圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，而在感應(yīng)線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)。

2.電控單元

電控單元是電子控制單元(ECU)的簡(jiǎn)稱(chēng)。電控單元的功用是根據(jù)其內(nèi)存的程序和數(shù)據(jù)對(duì)空氣流量計(jì)及各種傳感器輸入的信息進(jìn)行運(yùn)算、處理、判斷，然后輸出指令，向噴油器提供一定寬度的電脈沖信號(hào)以控制噴油量。電控單元由微型計(jì)算機(jī)、輸入、輸出及控制電路等組成。

第三節(jié) 電子控制汽油噴射系統(tǒng)

四、電控汽油噴射系統(tǒng)實(shí)例

(一)桑塔納2000GSi型轎車(chē)的電控汽油噴射系

桑塔納2000GSi型轎車(chē)的AJR發(fā)動(dòng)機(jī)裝用德國(guó)波許公司的莫特良尼克M3．8．2型電控順序多點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)。

M3.8.2型電控汽油噴射系統(tǒng)采用熱膜式空氣流量計(jì)，其輸出的信號(hào)是電控單元用來(lái)計(jì)算點(diǎn)火時(shí)刻和噴油量的主要參數(shù)之一。在使用過(guò)程中，如果空氣流量計(jì)的信號(hào)中斷，電控單元將根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)位置及進(jìn)氣溫度等信號(hào)計(jì)算出一個(gè)替代值。

系統(tǒng)中的節(jié)氣門(mén)控制裝置由怠速開(kāi)關(guān)、怠速節(jié)氣門(mén)電位計(jì)、節(jié)氣門(mén)電位計(jì)及怠速電機(jī)等組成。節(jié)氣門(mén)電位計(jì)直接與節(jié)氣門(mén)軸連接，向電控單元提供節(jié)氣門(mén)位置信號(hào)。怠速節(jié)氣門(mén)電位計(jì)向電控單元提供怠速時(shí)的節(jié)氣門(mén)位置。怠速開(kāi)關(guān)在整個(gè)怠速期間處于閉合狀態(tài)，電控單元根據(jù)此信號(hào)識(shí)別出怠速工況。如果此信號(hào)中斷，電控單元將根據(jù)節(jié)氣門(mén)電位計(jì)及怠速節(jié)氣門(mén)電位計(jì)所提供的信號(hào)來(lái)判定發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于怠速狀態(tài)。怠速電機(jī)受控于電控單元，按照電控單元的指令，在怠速調(diào)節(jié)范圍內(nèi)通過(guò)齒輪傳動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度。

1.點(diǎn)火定時(shí)的控制

電控單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣量從存儲(chǔ)在ROM中的點(diǎn)火特性脈譜圖中確定基本點(diǎn)火提前角、再按照發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、進(jìn)氣溫度、節(jié)氣門(mén)位置、怠速開(kāi)關(guān)和有無(wú)爆燃等信號(hào)，對(duì)基本點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正，最終確定出最佳點(diǎn)火提前角。

2.爆燃控制

M3.8.2電控系統(tǒng)采用雙爆震傳感器，能更有效地監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃。當(dāng)電控單元根據(jù)爆震傳感器的信號(hào)識(shí)別出某氣缸發(fā)生爆燃時(shí)，便將該氣缸的點(diǎn)火時(shí)刻向后推遲。如果爆震傳感器信號(hào)中斷，則各缸點(diǎn)火提前角均向后推遲約15°曲軸轉(zhuǎn)角，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)性能將明顯下降。

3.噴油量控制

電控單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣量確定基本噴油量，再根據(jù)節(jié)氣門(mén)電位計(jì)、怠速節(jié)氣門(mén)電位計(jì)、怠速開(kāi)關(guān)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器和氧傳感器等信號(hào)進(jìn)行修正，確定出最佳噴油量。然后根據(jù)點(diǎn)火基準(zhǔn)算出各缸的噴油時(shí)刻，并按照1342的發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序向各缸進(jìn)氣門(mén)前噴射。

4.汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的控制

汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的作用是將汽油箱內(nèi)蒸發(fā)的汽油蒸氣引入到氣缸內(nèi)燒掉，以防止其排入大氣中對(duì)環(huán)境造成污染。在M3.8.2電控系統(tǒng)中，電控單元通過(guò)控制汽油蒸氣回收控制電磁閥的開(kāi)閉頻率來(lái)調(diào)節(jié)由汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)進(jìn)入氣缸內(nèi)的汽油蒸氣數(shù)量。當(dāng)電磁閥開(kāi)啟時(shí)，炭罐中的汽油蒸氣被吸入到進(jìn)氣歧管中；當(dāng)電磁閥關(guān)閉時(shí)，汽油蒸氣被炭罐內(nèi)的活性炭氣吸附。

5.電動(dòng)汽油泵的控制

在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，電控單元根據(jù)曲軸位置傳感器輸出的轉(zhuǎn)角信號(hào)，使汽油泵繼電器動(dòng)作，向汽油泵、空氣流量計(jì)和氧傳感器的加熱裝置供電。若曲軸位置傳感器的信號(hào)中斷，汽油泵繼電器不動(dòng)作，發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)。

(二)本田雅閣2.4i-VTEC型轎車(chē)的電控汽油噴射系統(tǒng)

本田雅閣2.4i-VTEC型轎車(chē)的K24A4發(fā)動(dòng)機(jī)裝備程序控制燃油噴射(PGM-FI)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊(PCM)進(jìn)行控制。

PGMFI系統(tǒng)的控制功能有：

1.噴油量和噴油定時(shí)的控制

2.怠速控制

發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，PCM根據(jù)空調(diào)器開(kāi)關(guān)、自動(dòng)變速器檔位開(kāi)關(guān)、制動(dòng)開(kāi)關(guān)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器和動(dòng)力轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)等信號(hào)所確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際怠速轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，并通過(guò)調(diào)節(jié)供給電控補(bǔ)充空氣閥的電流強(qiáng)度，來(lái)調(diào)節(jié)怠速空氣通道的面積，改變其空氣流量，以使發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速保持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速上。

3.點(diǎn)火定時(shí)控制

PCM根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器的信號(hào)，從存儲(chǔ)器中讀取基本點(diǎn)火定時(shí)數(shù)據(jù)，再根據(jù)節(jié)氣門(mén)傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器、空調(diào)器開(kāi)關(guān)和起動(dòng)開(kāi)關(guān)等信號(hào)，對(duì)基本點(diǎn)火定時(shí)進(jìn)行修正，并通過(guò)點(diǎn)火控制模塊(ICM)來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳點(diǎn)火定時(shí)控制。當(dāng)爆震傳感器檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆燃時(shí)，點(diǎn)火定時(shí)將會(huì)自動(dòng)推遲。

4.起動(dòng)控制

在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，PCM在得到起動(dòng)開(kāi)關(guān)的起動(dòng)信號(hào)后，將通過(guò)延長(zhǎng)各噴油器的噴油持續(xù)時(shí)間來(lái)增加噴油量，以獲得發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)所需的濃混合氣。

5.減速斷油與限速斷油控制

在汽車(chē)行駛中，如果駕駛員快速松開(kāi)加速踏板(節(jié)氣門(mén)全閉)減速時(shí)，PCM將切斷噴油器控制電路，使噴油器停止噴油。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)設(shè)定的轉(zhuǎn)速時(shí)，PCM將不管節(jié)氣門(mén)的位置如何都會(huì)立即切斷噴油器控制電路，噴油器停止噴油，以避免發(fā)動(dòng)機(jī)超速運(yùn)轉(zhuǎn)。

6.失效保護(hù)

當(dāng)傳感器或電路出現(xiàn)故障時(shí)，PCM將自動(dòng)按原設(shè)定的程序和數(shù)據(jù)控制發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，但這時(shí)汽車(chē)的性能將有所下降。

7.備用控制