第二节电控燃油喷射系统的功能

第二节电控燃油喷射系统的功能一、喷油时序1、单点喷射系统：对喷油正时没有要求，因为从中央喷油器到各缸进气门之间有较长的进气管道，喷出的汽油并不都直接随气流进气缸，而是有相当一部分要落到管壁上成为油膜，随后再由油膜蒸发进入气流，另一方面，相继发火的两个气缸还有一段时间同时吸气。这样，中央喷油器的每一次喷油并不是专对一个气缸的，只是在工况稳定时单位时间喷油量与各缸总进油量相等而已。因此，从任何一个曲轴转角开始喷油都可以，而且在发动机一个工作循环期间的喷油次数也可以不等于气缸数Z，只要满足：(1.1)即可。此处q是每次喷油量(g／次)，r和n各是发动机冲程数和曲轴每分钟转数，是1h内的工作循环数，是发动机该工况下的小时耗油量(kg／h)。2、多点喷射系统：是Z一个喷油器对一个气缸地把汽油喷到进气门上，要利用进气门及其附近进气道壁的高温使汽油在进气门开启前就汽化，避免在进气门开启期间I喷油(来不及蒸发，CO和HC排放会增多，且稀释润滑油)，因此多点喷射系统必须控制喷油时序。有三种喷油时序。(1)同时喷射：即所有个喷油器共用一个驱动器，在发动机一个工作循环期间同时喷油次(图1-7的(a)和(b))。每一喷油器每次喷油量是每缸每循环需要油量的。如果，则各缸由喷油至进气的时间间隔不都相同(如图1-7的(a)例中l、4两缸情况不同于2、3两缸)，各进气道存油及蒸发的时间长短不一样，对混合气分配均匀性有不利影响。如果，各缸的喷油对进气的时间间隔才相同(图1-7(b))，但是喷油器每次喷油量小了，动作频率高了，对其使用寿命不利，同时要求喷油器的许用最小脉宽很小，因而不得不采用低阻抗喷油器和复杂的电流驱动电路。此外，由图1-7还可以看出，实行的同时喷射时，各缸进气过程中都有喷油，难免汽化不完全和稀释润滑油。实际上，这种同时喷射方式只用于少数四缸以下的发动机。(2)分组喷射：即把个喷油器分成几组，每组2个(四、六、八缸机)或每组3个(六缸机)喷油器，同组的2～3个喷油器共用一个ECU中的驱动器，在发动机一个工作循环期间同时喷油次，每次喷油量是每缸每循环需要油量的。只要等于同组喷油器数，且分组适当，在时就能做到各气缸的喷油对进气的时间间隔完全相同(如图1-7(c))，而且都可以在各缸进气门开启之前完成喷射。与同时喷射方式相比，分组喷射的驱动器功率和喷油器工作频率都减小了，但驱动器的数目增多了。(3)顺序喷射(sequentialfuelinjection，SFl)。如图1-7(d)，各喷油器在发动机一个工作循环期间按照气缸工作顺序等间隔地依次喷油一次。这样，各个气缸从喷油到进气的时间间隔一样长，有利于混合气浓度分配均匀。同时每个喷油器的工作频率是所有喷射方式中最低而每次喷油量最多的，因此可以采用许用最小喷油脉宽值较大的高阻抗喷油器和简单的电压驱动电路。虽然ECU须为每一个喷油器配设一个驱动器，还要让各喷油器依一定顺序和间隔，并在最有利的超前于进气上止点的时刻开始喷油(必须在进气门开启前结束喷油)，但实际上这些是比较容易实现的。由于顺序喷射的喷油结束时刻必须在进气门开启之前但又不宜过早地开始(早则汽油在进气道存留的时间长，对汽化有利，但受气缸间抢气的影响较大)，故须由ECU根据喷油量多少和转速高低自动调整喷油开始时刻所对应的曲轴相位角，即调整从喷油开始时刻到进气行程上止点曲轴转过的角度——喷油提前角。定转速下喷油提前角宜随喷油量(喷油脉宽，ms)的减小而减小，而定喷油脉宽下喷油提前角则宜随着转速的降低而减小，因为同一喷油脉宽所对应的曲轴转角随转速的降低而减小。不过也有一些顺序喷射系统采用固定的喷油开始时刻，即以额定转速下喷油量最多时能在进气门开启前结束喷油为准来确定开始喷油的曲轴相位角。在上述三种多点喷射时序中，用得较多的是每两个喷油器为一组的分组喷射时序和顺序喷射时序。上述几种喷射时序都与曲轴转角相位有一定的对应关系，叫做“同步喷射”。有些EFI系统在开始冷机启动时给出一个初始喷油脉冲，该脉冲与曲轴转角相位无一定联系，是为“异步喷射”。有些系统则在急加速时增加几次异步喷射以更快地增加喷油量。还有一种使用异步喷射的情况，就是当喷油器在发动机一个工作循环期间喷油次数多，以至于怠速工况每次喷油量小于该喷油器的许用最小喷油量时，EFI系统就只能改变怠速时的每循环喷油次数，或者改用每秒喷几次油的异步喷射方式。图1四缸四冲程机喷油时序同时喷射，（a）；（b）同时喷射，；（c）分组喷射，每组2个喷油器，；（d）顺序喷射，图2同时喷射控制电路图3分组喷射控制电路图图4顺序喷射控制电路图二、喷油量（喷油脉宽）控制EFI系统通过控制喷油器电磁阀的通电持续时间(喷油触发脉冲宽度)来控制喷油量，通常能实现以下的控制内容。(1)在冷机启动和启动后的高怠速暖机过程中都实行开环控制，启动时供给足够多的初始喷油量，启动后高怠速暖机期间再随着冷却水温的升高逐渐减油直到进入正常稳定怠速工况时为止。(2)在稳定工况(含热机怠速工况和负荷工况)按要求的空燃比供油。如果汽油机没有配置三效催化转化器，则在所有稳定工况都实行开环控制，根据当前的转速、负荷及需要的空燃比确定基本喷油脉宽，再根据一些具体条件进行修正。如果汽油机配置了三效催化转化器，则只在划定的大负荷工况区才实行上述开环控制，而在热机怠速工况和部分负荷工况实行空燃比反馈闭环控制，使空燃比保持在化学计量比附近的一个很窄的范围内。(3)加速时在稳定工况基本喷油脉宽的基础上进行加浓修正，修正量与冷却水温、节气门开度变化率等有关，并随时间减少。减速时则进行减稀修正。当发动机由高速突然关闭节气门时，先停止喷油，待转速降到正常怠速范围再恢复供油。(4)在发动机超速时停止供油以保安全，有的还在汽车车速超限时停止供油。在点火开关断开或点火开关虽接通但发动机未启动时也断油以防止“淹缸”。此外，有些EFI系统还在某些工况加用或改用异步喷射。图5起动时喷油控制图6起动后喷射控制注释：曲轴转角G，发动机转速NE，冷却水温度THW，进气温度THA，蓄电池电压+B，进气歧管压力PIM，起动STA，进气量VS、KS或VG，氧传感器OX，节气门位置IDL、PSW或VTA，停车灯开关SPD。