爱车先懂车:汽车构造与原理知识问答(全彩版)
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第二十二问 如何精确控制每一滴油的喷射

►发动机燃油喷射控制系统工作原理

精确控制喷油量才能让发动机实现较好的经济性和动力性。为此,发动机上有一个功能强大的控制系统来担当此重任。这个控制系统由传感器、控制单元、执行器组成。

发动机燃油喷射控制系统原理框图

执行器是能接受控制单元的控制信号,并对受控对象施加控制作用的装置。发动机电控系统中,执行器主要包括喷油器、燃油泵继电器、节气门控制电动机、炭罐电磁阀、氧传感器加热器等。

发动机控制单元ECU

发动机控制单元简称ECU,俗称“电脑”,它实质上是车载微型计算机,是发动机控制系统的核心。ECU的主要功能是接收和处理信息。

►发动机燃油喷射控制系统组成部件

发动机控制单元接收空气流量传感器(或者进气歧管压力传感器)和转速传感器传来的信号,确定基本喷油量;接收进气温度传感器和氧传感器等传来的信号,确定喷油修正量;接收冷却液温度传感器和节气门位置传感器等信号,为特殊工况(如暖机、加速等)确定喷油增量。

发动机燃油喷射控制系统组成部件

喷油器控制

控制单元确定喷油量后,驱动喷油器,通过控制喷油器喷油时间实现对喷油量的控制。

传感器是发动机的“五官”,好比人的眼睛,它能看到发动机节气门开度有多大,发动机进了多少空气;又像人的“耳朵”,能听到发动机的转速有多高,气缸内是否有爆燃。传感器能将探测到被测量的信息转变换成为电信号,通过汽车的神经——电路,传给汽车的大脑——发动机控制单元ECU。发动机ECU根据传感器的信号做出“决断”,或增大或减小喷油量,或修正点火时刻等。

►传感器

空气流量传感器(空气流量计)或进气歧管压力传感器安装于进气管路,用于测量进气量。空气流量传感器安装在节气门的前方,采用空气流量传感器测量进气的发动机称为L型发动机。

进气歧管压力传感器安装在节气门的后方,它通过测量进气管的压力间接计量发动机进气量,这种发动机称为D型发动机。

进气温度传感器

进气温度传感器测量发动机进气温度,它通常集成在空气流量传感器或进气歧管压力传感器中。

空气流量传感器

进气歧管压力传感器

发动机转速传感器也称为曲轴位置传感器,它是非常重要的传感器之一,它产生故障后影响发动机起动。发动机转速传感器不仅传给ECU转速信号,还能将感应曲轴的位置传给ECU。

节气门位置传感器又称为节气门开度传感器或节气门开关,是用于检测发动机节气门的开度。发动机ECU通过节气门位置传感器识别怠速、急加速、大负荷等工况。

转速传感器

节气门位置传感器

冷却液温度传感器

冷却液温度传感器一般安装在气缸盖水道上,它能感应冷却液的温度。

发动机理论空燃比(混合气中空气与燃料之间的质量比例)为14.7∶1,但实际燃烧时可能出现由于各种因素影响,可能过浓或过稀。过浓时,排气中氧气较少;过稀时,排气中氧气充足。

氧传感器用于监测排气中的氧含量,并将此信号反馈给ECU。ECU根据氧传感器信号修正喷油量,使发动机随时处于最佳的燃烧状态。

在起动、暖机、节气门全开时,发动机进入开环控制,即发动机ECU不根据氧传感器信号来调整喷油量。

氧传感器