汽油噴射電子控制系統(tǒng),盡管類型不少,品種繁多,但它們都具有相同的控制原則:即以電腦(ECU)為控制對象,保證獲得與發(fā)動機(jī)各種工況相匹配的最佳混合氣成分和點火時刻。相同的控制原則決定了各類電控系統(tǒng)具有相同的組成和類似的結(jié)構(gòu)。發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)大致可分為空氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個部分。
一、空氣系統(tǒng)的組成與工作原理
空氣系統(tǒng)的功能是測量和控制汽油燃燒時所需的空氣量。發(fā)動機(jī)工作時,駕駛員通過加速踏板操縱節(jié)氣門的開度,以此來改變進(jìn)氣量,控制發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。電控汽油噴射系統(tǒng)測量空氣流量的方式共有三種。一種是直接測量空氣質(zhì)量流量的質(zhì)量流量方式,另一種是測量進(jìn)氣支管壓力的速度密度方式,第三種是測量節(jié)氣門開度的節(jié)流速度方式,下面對這三種方式的空氣系統(tǒng)分別加以介紹。
1.流量型計量方式
空氣質(zhì)量流量型計量方式是利用空氣流量計直接測量吸入的空氣量。通常是用測量的空氣流量除以發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以后的值作為計算噴油量的標(biāo)準(zhǔn)。空氣流量是通過空氣流量計測得的,空氣流量計主要有葉片式、卡門渦旋式、熱線式與熱膜式等幾種。其中葉片式與卡門渦旋式空氣流量計測得的是吸入空氣的體積,還需根據(jù)進(jìn)氣溫度與大氣壓力等信息計算出空氣質(zhì)量。而熱線式與熱膜式空氣流量計則直接測量進(jìn)氣質(zhì)量,因此,其精度更高。在前面介紹的L型、LH型和M型電控汽油噴射系統(tǒng)的空氣系統(tǒng),均屬用此方式測量進(jìn)氣量。
2.速度密度方式
速度密度方式是利用絕對壓力傳感器測出進(jìn)氣支管絕對壓力,根據(jù)進(jìn)氣支管絕對壓力和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速推算出每一循環(huán)吸入發(fā)動機(jī)的空氣量,由此空氣量計算汽油的噴射量。由于空氣在進(jìn)氣支管的壓力是變化的,因此,速度密度方式不容易精確檢測吸入的空氣量。速度密度方式的空氣系統(tǒng),與質(zhì)量流量方式在結(jié)構(gòu)上的差別主要是用壓力傳感器代替了空氣流量計。前面介紹的D型噴射系統(tǒng)為速度密度方式的空氣系統(tǒng)。
3.節(jié)流速度方式
節(jié)流速度方式是利用節(jié)流閥開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速來間接計算進(jìn)氣質(zhì)量,又稱作a/n方式。這種控制方式只在賽車上使用,而現(xiàn)代發(fā)動機(jī)已將節(jié)流速度方式與流量型或速度密度型組合為一起,計算機(jī)可以根據(jù)發(fā)動機(jī)實際狀況合理的選擇。
從以上介紹可以看出,空氣系統(tǒng)主要是由空氣濾清器、空氣流量計(進(jìn)氣支管壓力傳感器)、節(jié)流閥本體和空氣閥等組成。速度密度方式和質(zhì)量流量方式的空氣系統(tǒng)基本相同,只是空氣流量計換成了節(jié)氣門后的氣體壓力傳感器。
根據(jù)燃油噴射式發(fā)動機(jī)怠速進(jìn)氣量的控制方式不同,供氣系統(tǒng)分為旁通空氣式和直接供氣式兩種。桑塔納GLi、桑塔納2000GL i型轎車以及切諾基吉普車采用了旁通式空氣供給系統(tǒng);桑塔納2000GS i, 3000型轎車、捷達(dá)系列轎車和紅旗轎車采用了直接供氣式空氣供給系統(tǒng)。
(1)旁通空氣式供氣系統(tǒng)。設(shè)有旁通空氣道的空氣供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖59所示。主要由空氣濾清器、空氣流量傳感器、進(jìn)氣軟管、旁通空氣道、怠速控制閥、進(jìn)氣支管、動力腔、節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器等組成。

當(dāng)發(fā)動機(jī)正常工作時,空氣通道為:進(jìn)氣口→空氣濾清器→空氣流量傳感器→進(jìn)氣管→節(jié)氣門→動力腔→進(jìn)氣支管→發(fā)動機(jī)進(jìn)氣門→發(fā)動機(jī)氣缸。
當(dāng)發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時,空氣通道為:進(jìn)氣口→空氣濾清器→空氣流量傳感器→進(jìn)氣管→節(jié)氣門前端的旁通空氣道入口→怠速轉(zhuǎn)速控制閥→節(jié)氣門后端的旁通空氣道出口→動力腔→進(jìn)氣支管→發(fā)動機(jī)進(jìn)氣門→發(fā)動機(jī)氣缸。
(2)直接供氣式供氣系統(tǒng)。怠速轉(zhuǎn)速采用節(jié)氣門直接控制的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)沒有設(shè)置旁通空氣道,其供氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖60所示。主要由空氣濾清器、空氣流量傳感器、進(jìn)氣軟管、進(jìn)氣支管、動力腔、節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器等組成。

發(fā)動機(jī)正常工作和怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時的空氣通道完全相同,其空氣通道為:進(jìn)氣口→空氣濾清器→空氣流量傳感器→進(jìn)氣軟管→節(jié)流閥體→動力腔→進(jìn)氣支管→發(fā)動機(jī)進(jìn)氣門→發(fā)動機(jī)氣缸。
空氣經(jīng)濾清器濾清后,經(jīng)節(jié)流閥體流入動力腔,再分配給各缸進(jìn)氣支管。進(jìn)入發(fā)動機(jī)氣缸的空氣量多少,由電控單元(ECU)根據(jù)安裝在進(jìn)氣道上的空氣流量傳感器檢測的進(jìn)氣量信號求得。發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時,捷達(dá)AT, GTX與桑塔納2000GS1,300。型轎車發(fā)動機(jī)直接供氣系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣量為2. 0~5. 0g/s。
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