发动机电控技术分析.doc

内燃机电控技术 1. 发动机电子控制技术 2. 发动机电子控制燃油喷射技术 2.1汽油机电控技术燃油喷射系统（EFI）组成 EFI工作过程：空气进入发动机进气系统时，由传感器检测凸轮位置CIS、曲轴位置CPS、转速、进气质量AFS、节气门位置TPS、冷却液温度CTS、氧气O2S等信息，控制单元ECU根据传感器信息确定控制模式和所需燃油数量及喷射时刻，发出指令控制喷油器工作。喷油器将经过精确计量的燃油，以一定的压力喷射到发动机进气道或气缸内，与空气混合形成可燃混合气。 1）空气供给系统：为发动机可燃混合气的形成提供必需的空气，并测量出进入汽缸的空气量。 主要组成元件包括空气滤清器、节气门体和进气管 2）燃油供给系统：供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电脑指令喷油。 由电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、脉动阻尼器及油管等组成。 3）电子控制系统： ECU根据空气流量计信号和发动机转速信号确定基本喷油时间，在根据其他传感器对喷油时间进行修正，并按最后确定的总喷油时间向喷油器发出指令，使喷油器喷油或断油。喷油量的控制即对喷油器持续喷油时间的控制。 包括传感器、ECU、执行器。 电控喷油发动机的优点 混合气的分配均匀性好 任何工况下都能获得精确的可燃混合气浓度 加速性能好 充气效率高 良好的起动性能和减速减油或断油 2.2汽油机电控燃油喷射系统的分类 2.3汽油机电控燃油喷射控制过程 1）喷油器的控制： 2）喷油正时的控制:在采用间歇喷射方式的电控燃油喷射系统中，电脑必须控制喷油器喷油的开始时刻，这就是喷油正时控制。其控制目标一般是在进气行程开始前，喷油结束。 分类：同步喷油正时控制：同时喷射、分组喷射、顺序喷射 异步喷油正时控制：启动时异步喷油正时控制、加速时异步喷油正时控制 3）喷油量的控制：喷油量控制是电控燃油喷射系统最主要的控制功能之一。其目的是使发动机在各种运行工况下，都能获得最佳的混合气浓度，以提高发动机的经济性和降低排放污染。喷油量的控制是通过对喷油器喷油时间的控制来实现的。 分类：起动控制、基本喷油量控制、加减速控制、怠速控制和空燃比反馈控制等。 4）断油控制：是电控单元ECU在某些特殊工况下，暂时中断燃油喷射，以满足发动机运行的特殊要求。 （1）超速断油控制：当发动机转速超过允许的极限转速时，ECU立即控制喷油器中断喷油。 曲轴位置传感器 （2）减速断油控制：发动机在高速运转过程中突然减速时，ECU自动控制喷油器中断喷油。 控制条件：节气门位置传感器怠速触点闭合；冷却液温度达到正常温度；转速高于燃油停供转速。 （3）清除溢流控制：将发动机油门踏板踩到底，接通起动开关起动发动机时，ECU自动控制喷油器中断喷油，以便排除气缸内的燃油蒸汽，使火花塞干燥，从而能够跳火。 控制条件：点火开关处于起动位置；节气门全开；发动机转速低于300r/min。 溢流：起动燃油喷射式发动机时，喷射系统将向发动机供给很浓的混合气。如果多次起动未能成功，那么淤积在气缸内的浓混合气就会浸湿火花塞，使其不能跳火而导致发动机不能起动。火花塞被混合气浸湿的现象称为“溢流”或“淹缸”。 （4）减扭矩断油控制：在配装电子控制自动变速器的汽车上，当行驶中变速器自动升挡时，变速器ECU会向燃油喷射系统ECU发出一个减扭矩信号。燃油喷射ECU接收到这一信号后，将立即发出控制指令，暂时中断个别气缸喷油，降低发动机转速，以便减轻换挡冲击。 2.4柴油机电控燃油喷射系统 1）组成 传感器、电控单元、执行器 2）分类 按控制部件：电控喷油泵、电控喷油器 按喷油量的控制方式：位置控制式（第一代）、时间控制式（第二代）、压力时间式（共轨式） 3）控制过程 对循环喷油量进行精确控制，并保证各缸循环喷油量的均匀性； 对喷油正时进行精确控制； 对喷油规律进行精确控制，以获得理想的放热率； 对喷油压力进行精确控制，以得到足够高的燃油流出初速度，使燃油粒子细化以提高雾化品质并加快燃烧速度。 2.5电控燃油喷射系统发展 1）汽油机的发展趋势 高功率、大转矩、低油耗、低排放。 而现在，缸内直接喷射(GDI)技术和均质混合气压燃(HCCI)技术基本上代表着未来汽油机的发展方向。 GDI: 就是在气缸内喷射汽油，它将喷油嘴安装在汽缸盖上，把汽油直接喷注到燃烧室内，空气则通过进气门进入燃烧室与汽油混合成混合气，电火花点燃混合气做功。 HCCI：发动机的点火过程与柴油机相类似，即通过活塞压缩混合气使之温度升高至一定程度时自行燃烧。 2）柴油机发展趋势 理想喷射特性：预喷射、初始喷射速率低，主喷速率高，后喷停止速度快 缸内高压喷射：轿车：2000bar，卡车：2600bar以上 增压中冷，废气再循环(EGR)：提高升功率、经济性和降低排放