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发动机电控技术•1、电控燃油喷射系统•2、电控点火系统•3、怠速控制系统1、电控汽油喷射供给系统一、电控汽油喷射供给系统的基本工作原理1、基本工作原理•2、电控汽油喷射式发动机（电控发动机）的优点•（1）计量准确，混合均匀。•（2）充气效率高，燃烧充分，热效率高。•（3）提高了发动机功率，油耗低，减少了排放污染。•（4）改善了发动机低温起动性能，怠速平稳，过渡圆滑，工作可靠，反应灵敏。•（5）适合采用高压缩比，便于实现稀薄燃烧，有利于采用增压技术。•（6）扩大了控制功能，具有自诊断功能。•（7）降低了油路、电路故障率。二、电控汽油机供给系统组成•、执行器—传感器、—电控系统燃油供给系统进、排气系统ECU•（一）、进、排气系统•1、进气系统：•（1）功用——控制并测量吸入气缸的空气量，提供可燃混合气形成所需的空气。•（2）基本组成——空气滤清器、空气计量器、进气软管、节气门控制组件、（怠速控制阀）、进气管、进气歧管等。2、排气系统：•（1）功用——排出废气、净化废气、检测废气中氧的含量。•（2）基本组成——排气歧管、排气管、消声器、三元催化器、EGR阀、氧传感器等。（二）、燃油供给（喷射）系统•将燃油箱中的燃油输送到可燃混合气的形成部位。1、电控燃油喷射系统的分类•1）按喷射装置的控制方式分）电控燃油喷射系统（）射系统（机电混合式连续汽油喷）统（机械式连续汽油喷射系EFIKEK（1）机械式连续汽油喷射系统（K型）•（2）机电混合式连续汽油喷射系统（KE型）•（3）电控燃油喷射系统（EFI）•2）、按空气量的检测方式分•型）统（流量型电控燃油喷射系型）统（压力型电控燃油喷射系LD（1）压力型电控燃油喷射系统•（2）流量型电控燃油喷射系统•3）、按喷射部位分•缸内直喷系统（进气管喷射系统）多点喷射系统（节气门体喷射系统）单点喷射系统MPISPI单点喷射系统•调压器喷油器节气门体位置传感器节气门气门喷油器输油管进气支管气门喷油器输油管进气支管缸内直喷系统缸内直喷系统优点4）、按燃油喷射方式分•分组喷射顺序喷射同时喷射间歇喷射连续喷射间歇性燃油喷射系统同时喷射•分组喷射•顺序喷射•5）、按控制模式分•闭环控制系统开环控制系统传感器电子控制单元执行器发动机开环控制氧传感器闭环控制2、电控汽油供给（喷射）系统组成（以L-JETRONIC系统为例）•基本组成——油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油分配管、燃油压力调节器、喷油器、（冷起动喷油器）、输油管道等。1）电动燃油泵滚柱式电动燃油泵电刷电枢磁极滚柱泵泵壳单向阀卸压阀滤网泵盖组成：油泵电机、滚柱泵、单向阀、卸压阀、外壳、泵盖及滤网等。作用：供给各喷油器及冷起动喷油器所需要的燃油。2）燃油压力调节器进油口回油口阀门支承膜片弹簧接进气支管作用：调节喷油器的燃油压力，使燃油压力与进气管压力之差保持常数。3）、喷油器在恒定压力下定时、定量地喷油并使之雾化。结构：电插电磁线圈滤网衔铁针阀（三）、电控系统•（1）功用——根据发动机运转状况和车辆运行状况确定最佳喷油量、最佳点火时间。•（2）基本组成——传感器、ECU、执行器。电控系统的基本组成•（1）传感器•作用——对发动机工作状态的参数进行监测、采集，转换成电信号，输入ECU，作为ECU控制发动机在最佳状态下工作的依据。•主要传感器——空气流量计（进气压力传感器）、节气门位置传感器、进气温度传感器、发动机转速传感器、凸轮轴相位传感器、冷却液温度传感器、氧传感器、爆震传感器、各种开关等。（2）ECU•功用——接受传感器输入的信号进行分析、计算、判断，向控制器发出控制指令，对发动机的工作状态进行自动控制。（3）执行器•作用——根据ECU传来的控制指令，执行相应的动作，改变发动机的工作状态。•主要执行器——燃油泵继电器、喷油器继电器及喷油器、点火线圈控制组件、节气门控制组件、活性炭罐电磁阀等。•主要功能——喷油量控制、点火控制、怠速控制、燃油蒸汽回收控制等。三、电控燃油喷射系统的工作原理电控燃油喷射系统的基本工作原理•喷油控制•点火控制1、确定基本喷油量和点火时间•发动机起动时，曲轴位置传感器向ECU提供发动机曲轴转速和转角信号，空气流量传感器向ECU提供进气量的信号，ECU根据这两个信号进行分析、计算，确定基本喷油量。•ECU根据曲轴位置传感器的转角信号（或发动机转速传感器和霍尔传感器）确定点火时间，发动机点火后开始工作。2、调节喷油量和点火提前角•发动机ECU根据节气门位置传感器提供的发动机负荷信号，确定增加或减少喷油量。根据曲轴位置传感器向发动机ECU提供的发动机转速信号，根据空气流量传感器和节气门位置传感器提供的发动机负荷信号，调整点火提前角。3、修正喷油量和点火提前角•发动机ECU根据氧传感器提供的废气中氧含量的信号修正喷油量；根据爆震传感器提供的爆震信号修正点火提前角；根据进气温度传感器、冷却液温度传感器提供的温度信号，修正喷油量和点火提前角。•另外，还根据蓄电池电压信号、点火开关信号、车速信号、空调开关信号对发动机进行相应的控制。控制效果：•发动机在任何工况下，都保证处于最佳的喷油时刻控制、最佳的喷油时间控制、最佳的点火时刻控制、最佳的点火时间控制、最理想的防爆震控制，使发动机始终处于最理想的工作状态，提高了发动机的动力性，改善了发动机的经济性，降低了发动机的排放污染。2、电控点火系统电控点火系统的功能是对三方面的控制：●点火提前角控制（点火时刻）●通电时间控制●爆震控制一、点火提前角控制★什么是点火提前角？★为什么要控制点火提前角？★怎样控制点火提前角？1、点火提前角对发动机性能的影响点火提前角：火花塞发出电火花，到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度（火花塞电极间开始跳火时距上止点间的曲轴转角）称为点火提前角。曲轴压缩行程的运动状态点火提前角的概念①点火②开始燃烧（火焰开始传播）③最大燃烧压力④燃烧结束对应于发动机每一工况都存在一个“最佳”点火提前角；最佳点火提前角不仅保证发动机的动力性和燃油经济性都达到最佳值，还必须保证排放污染最小；点火提前角对发动机性能的影响：点火过早，功率下降，易爆震；点火过迟，功率、热效率降低；2、最佳点火提前角确定的依据•最佳点火提前角应随发动机转速、负荷、燃料性质、温度、空燃比、大气压力等因素的影响。⑴发动机转速⑵负荷⑶燃料的性质⑷其他因素⑴发动机转速随着转速的升高点火提前角增大。⑵负荷定义：发动机在某一转速之下的负荷就是当时发动机发出的功率与同一转速下所可能发出的最大功率之比，以百分数表示；随着负荷的减小，最佳点火提前角增大；负荷增大，最佳点火提前角减小；⑶燃料的性质辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可适当增大，以提高发动机性能。反之应减小。⑷其他因素除了上面几项外，还应考虑发动机燃烧室形状，燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度等方面的影响。3、控制点火提前角的基本方法实际点火提前角的控制模式因厂而异多数汽车点火提前角的控制模式如下①实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角②实际点火提前角=基本点火提前角×修正点火提前角点火提前角控制可分为起动时点火提前角控制和起动后点火提前角控制（1）初始点火提前角：又称为固定点火提前角，其值大小取决于发动机型式，并由凸轮轴位置传感器的初始位置决定，一般为上止点前60～120。在下列工况下，发动机的实际点火提前角就是初始点火提前角：●发动机启动时。●发动机转速在400r/min以下时。●检查初始点火提前角时。此时有三个条件：T端子（诊断插座测试端子）短路、节气门位置传感器怠速触点闭合、车速低于2km/h时。●当发动机ECU内后备系统开始工作时。4、起动时点火提前角的控制起动时各种信号不稳定，不能准确的反映这时发动机的工作状况，ECU无法正确计算点火提前角，一般将点火时刻固定在设定的初始点火提前角；此时的控制信号主要是发动机转速信号（Ne信号）和起动开关信号（STA信号）5起动后基本点火提前角的确定（2）基本点火提前角：是设计微机控制点火系统时确定的。国内外普遍采用台架试验方法，利用发动机最佳运行状态下的实验数据，描绘出以转速和负荷为变量的三维点火特性脉谱图。将脉谱图以数据形式存储在ECU的只读存储器ROM中，汽车行驶时，微机根据发动机转速和负荷信号，从ROM中查询出相应的基本点火提前角来控制点火。三维点火特性脉谱图基本点火提前角按两种情况确定①怠速时的基本点火提前角：ECU根据发动机转速和空调开关是否接通确定基本点火提前角。空调工作时的基本点火提前角比不工作时大，例：(丰田)在空调工作时为80，在空调不工作时为40。控制信号：节气门位置传感器信号（IDL信号——负荷信号）、发动机转速信号和空调开关信号②正常行驶时的基本点火提前角：该基本点火提前角由微电脑根据发动机的转速和负荷信号从内部存储器中选出控制信号：进气管绝对压力信号或空气流量计信号（空气量信号）、发动机转速信号、节气门传感器信号（负荷信号）、燃油选择开关、爆燃信号；6、点火提前角的修正（3）修正点火提前角为使实际点火提前角适应发动机的运转状况，以便得到良好的动力性、经济性和排放性，必须根据相关因素（冷却液温度、进气温度、开关信号等）适当增大或减小点火提前角，即对点火提前角进行必要的修正。不同的发动机控制系统中，对点火提前角的修正项目和修正方法也不同。修正方法有修正系数法和修正点火提前角法两种。修正的项目有多有少，各个厂家各有不同；主要有暖机修正、过热修正、怠速稳定性修正、空燃比反馈修正；①暖机修正：是指节气门位置传感器怠速触点闭合时，微电脑根据冷却水温度对点火提前角进行修正。水温较低时，为缩短暖机时间，增大了点火提前角，随水温升高，点火提前角的变化如图。控制信号：P48②过热修正发动机处于正常运行工况（怠速触点断开），水温过高时，为避免爆震，应减小点火提前角。发动机处于怠速运行工况（怠速触点闭合），水温过高时，为避免长时间过热，应增大点火提前角。③怠速稳定性修正※发动机怠速运行期间，由于发动机负荷变化使发动机转速变化，ECU要根据实际转速与目标转速的差值调整点火提前角，使发动机在规定的怠速转速下稳定运转。发动机转速低于目标转速时，增大点火提前角；反之，则减小。④空燃比反馈修正进行空燃比反馈控制时，根据氧传感器的反馈信号调整喷油量来达到理论空燃比，这种喷油量的变化必然引起发动机转速变化。为了稳定发动机转速，点火提前角需根据喷油量的变化进行修正。总结发动机实际点火提前角是上述（1）（2）（3）三个点火提前角之和。发动机每转一圈，ECU计算处理后就输出一个提前角信号。因此，当传感器检测到发动机转速、负荷、水温发生变化时，ECU就自动调整点火提前角。当ECU确定的点火提前角超过允许的最大或最小时，发动机很难正常运转，此时ECU将以最大或最小点火提前角允许值进行控制。最大：35°－45°；最小：-10°－0°IDL怠速A/C空调PIM压力传感器Vs空气流量计KS爆燃传感器VG空气流量计R_P燃油开关信号KNK爆燃信号THW冷却液温度传感器SPD车速传感器OX氧传感器PSW节气门全开VTA节气门开度信号二、通电时间控制1．通电时间对发动机工作的影响2．通电时间的控制方法3．点火线圈的恒流控制1、通电时间对发动机工作的影响•由理论可知：当点火线圈结构一定时，点火线圈次级电压的最大值与初级断开电流成正比。•而在初级电路结构一定时，初级断开电流与蓄电池电压成正比，且随初级电路导通时间按指数规律增长，并逐渐趋于极限值。•通电时间→初级断开电流→次级电压→点火能量→点火系工作的可靠性。•发动机工作时，必须保证点火线圈的初级电路有足够的通电时间，保证点火能量。但如果通电时间过长，点火线圈又会发热并增大电能消耗。要兼顾上述两方面的要求，就必须对点火线圈初级电路的通电时间进行控制。•当次级电压（即火花塞击穿电压）一定时，应根据蓄电池电压来调整初级电路的导通时间。蓄电池电压高时，所需的通电时间较短；蓄电池电压低