電子燃油噴射控制的原理分析

1、簡(jiǎn)介
　　電子燃油噴射控制系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱EFI或EGI系統(tǒng)），以一個(gè)電子控制裝置（又稱電腦或ECU） 為控制中心，利用安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)不同部位上的各種傳感器，測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)的各種工作參數(shù)，按照在電腦中設(shè)定的控制程序，通過控制噴油器，精確地控制噴油量，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能獲得最佳濃度的混合氣。
　　此外，電子控制燃油噴射系統(tǒng)通過電腦中的控制程序，還能實(shí)現(xiàn)起動(dòng)加濃、暖機(jī)加濃、加速加濃、全負(fù)荷加濃、減速調(diào)稀、強(qiáng)制斷油、自動(dòng)怠速控制等功能，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)特殊工況對(duì)混合氣的要求，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得良好的燃料經(jīng)濟(jì)性和排放性，也提高了汽車的使用性能。
　　電子控制燃油噴射系統(tǒng)的噴油壓力是由電動(dòng)燃油泵提供的，電動(dòng)燃油泵裝在油箱內(nèi)，浸在燃油中。油箱內(nèi)的燃油被電動(dòng)燃油泵吸出并加壓，壓力燃油經(jīng)燃油濾清器濾清器濾去雜質(zhì)后，被送至發(fā)動(dòng)機(jī)上方的分配油管。分配油管與安裝在各缸進(jìn)氣歧管上的噴油器相通。噴油器是一種電磁閥，由電腦控制。通電時(shí)電磁閥開啟，壓力燃油以霧狀噴入進(jìn)氣歧管內(nèi)，與空氣混合，在進(jìn)氣行程中被吸進(jìn)氣缸。分配油管的末端裝有燃油壓力調(diào)節(jié)器，用來調(diào)整分配油管中燃油的壓力，使燃油壓力保持某一定值，多余的燃油從燃油壓力調(diào)節(jié)器上的回油口返回燃油箱。
　　進(jìn)氣量由駕駛員通過加速踏板操縱節(jié)氣門來控制。節(jié)氣門開度不同，進(jìn)氣量也不同，進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度也不同。在同一轉(zhuǎn)速下，進(jìn)氣歧管真空度與進(jìn)氣量成一定的比例關(guān)系。進(jìn)氣管壓力傳感器可將進(jìn)氣歧管內(nèi)真空度的變化轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的變化，并傳送給電腦，電腦根據(jù)進(jìn)氣歧管真空度的大小計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，再根據(jù)曲軸位置傳感器測(cè)得信號(hào)計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。根據(jù)進(jìn)氣量和轉(zhuǎn)速計(jì)算出相應(yīng)的基本噴油量。電腦根據(jù)進(jìn)氣壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制各缸噴油器，通過控制每次噴油的持續(xù)時(shí)間來控制噴油量。噴油持續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng)，噴油量就愈大。一般每次噴油的持續(xù)時(shí)間為 2～10ms。各缸噴油器每次噴油的開始時(shí)刻則由電腦根據(jù)安裝于離合器殼體上的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（曲軸位置）傳感器測(cè)得某一位置信號(hào)來控制。這種類型的燃油噴射系統(tǒng)的每個(gè)噴油器在發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)工作循環(huán)中噴油兩次，噴油是間斷進(jìn)行的，屬于間歇噴射方式。
　　二、電子燃油噴射控制的原理
　　2、各種工況控制簡(jiǎn)介
　　發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)混合氣濃度的要求也不同。特別是在一些特殊工況下（如起動(dòng)、急加速、急減速等），對(duì)混合氣濃度有特殊的要求。電腦要根據(jù)有關(guān)傳感器測(cè)得的運(yùn)轉(zhuǎn)工況，按不同的方式控制噴油量。噴油量的控制方式可分為起動(dòng)控制、運(yùn)轉(zhuǎn)控制、斷油控制和反饋控制。
　?。?）起動(dòng)噴油控制
　　起動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)由起動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)速很低， 轉(zhuǎn)速的波動(dòng)也很大，因此這時(shí)空氣流量傳感器所測(cè)得的進(jìn)氣量信號(hào)有很大的誤差?；谶@個(gè)原因，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，電腦不以空氣流量傳感器的信號(hào)作為噴油量的計(jì)算依據(jù)，而是按預(yù)先給定的起動(dòng)程序來進(jìn)行噴油控制。電腦根據(jù)起動(dòng)開關(guān)及轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)，判定發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于起動(dòng)狀態(tài)，以決定是否按起動(dòng)程序控制噴油。當(dāng)起動(dòng)開關(guān)接通，且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于300轉(zhuǎn)/分時(shí)，電腦判定發(fā)動(dòng)機(jī)處于起動(dòng)狀態(tài)，從而按起動(dòng)程序控制噴油。在起動(dòng)噴油控制程序中，電腦按發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、進(jìn)氣溫度、起動(dòng)轉(zhuǎn)速計(jì)算出一個(gè)固定的噴油量。這一噴油量能使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得順利起動(dòng)所需的濃混合氣。冷車起動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度很低，噴入進(jìn)氣道的燃油不易蒸發(fā)。為了能產(chǎn)生足夠的燃油蒸氣，形成足夠濃度的可燃混合氣，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫下也能正常起動(dòng)，必須進(jìn)一步增大噴油量。由電腦控制，通過增加各缸噴油器的噴油持續(xù)時(shí)間或噴油次數(shù)來增加噴油量。所增加的噴油量及加濃持續(xù)時(shí)間完全由電腦根據(jù)進(jìn)氣溫度傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器測(cè)得的溫度高低來決定。發(fā)動(dòng)機(jī)水溫或進(jìn)氣溫度愈低，噴油量就愈大，加濃的持續(xù)時(shí)間也就取長(zhǎng)。這種冷起動(dòng)控制方式不設(shè)冷起動(dòng)噴油器和冷起動(dòng)溫度開關(guān)。
　　（2）運(yùn)轉(zhuǎn)噴油控制
　　在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，電腦主要根據(jù)進(jìn)氣量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來計(jì)算噴油量。此外，電腦還要參考節(jié)氣門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、進(jìn)氣溫度、海拔高度及怠速工況、加速工況、全負(fù)荷工況等運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)來修正噴油量，以提高控制精度。
　　由于電腦要考慮的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)很多，為了簡(jiǎn)化電腦的計(jì)算程序，通常將噴油量分成基本噴油量、修正量、增量三個(gè)部分，并分別計(jì)算出結(jié)果。然后再將三個(gè)部分疊加在一起，作為總噴油量來控制噴油器噴油。