2.1.1空气供给系统的组成和工作原理
在电控汽油喷射系统中,有采用空气流量计对进气量进行测量的空气供给系统,称为L型电喷控制系统;有采用歧管绝对压力传感器对进气量进行测量的空气供给系统,称为D型电喷控制系统。
1.空气供给系统的组成
空气供给系统主要由空气滤清器、空气计量装置、节气门(包括怠速控制阀)、节气门位置传感器(TPS)等装置组成,如图2.2所示。
图2.2 电控发动机空气供给系统方框图
汽油喷射发动机的空气滤清器与一般发动机的空气滤清器相同,其作用是净化进气。
空气计量装置的作用是测量发动机吸入的空气量,并将该信号输入发动机ECU,作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。空气计量装置有两种:空气流量计和进气歧管压力传感器。空气流量计用在L型或Mono燃油喷射系统中,主要有翼片式、卡门漩涡式、热线式和热膜式。其中,翼片式、卡门漩涡式空气流量计属于体积流量测量方式,可直接测量单位时间内发动机吸入的空气体积流量;而热线式、热膜式空气流量计属于质量流量测量方式,可直接测量单位时间内发动机吸入的空气质量流量。进气歧管压力传感器用在D型燃油喷射系统中,主要有半导体压敏电阻式、膜盒传动的可变电感式等。进气歧管绝对压力传感器是一种间接检测空气流量的传感器。
节气门体包括控制进气量的节气门通道和怠速运行的空气旁通道。节气门体安装在空气流量计和发动机进气歧管之间的进气管上。它由节气门、怠速旁通气道、怠速调整螺钉和怠速控制阀等组成。
节气门位置传感器安装在节气门体上。它用于测量节气门的开度,如怠速(全关)、全开及节气门开闭的速率信号。当踩下加速踏板时,该传感器将节气门打开的角度转换成电信号输送到发动机ECU,发动机ECU根据节气门的开度大小输出不同的电压信号,并确定控制方式和对喷油脉宽时间进行修正。节气门位置传感器有线性输出和开关量输出两种类型。
怠速控制阀的作用是控制发动机暖机时的快(高)怠速,加快发动机的暖机过程。发动机低温起动时,怠速控制阀打开,使空气绕过节气门,直接经过怠速控制阀进入进气总管。由于空气量增加,发动机ECU使喷油器的喷油量增加,从而提高发动机怠速转速,这种状态称为发动机快(高)怠速运行。发动机正常怠速运转所需要的空气经怠速旁通气道进入进气总管,在旁通气道上安装有怠速调整螺钉,以调整发动机的正常怠速转速。
一些电控发动机的怠速运行工况是通过发动机ECU来控制怠速系统工作的。这些发动机设置有怠速控制阀,没有怠速调整螺钉。在电控怠速控制系统中,怠速控制阀是主要部件。常用的怠速控制阀有步进电机式和脉冲式两种。
2.空气供给系统的工作原理
空气供给系统的基本工作原理是:过滤后的空气进入进气通道并通过空气流量计,空气流量计的传感器(电位计)在气流压力(流量)的作用下,输出一个电压信号,并把此电压信号传输给发动机ECU,发动机ECU根据此信号及转速等信号来决定基本喷油量。
当发动机怠速运转时,节气门处于全关闭位置。发动机ECU根据节气门全关信号和冷却水温度信号来确定怠速喷油量。怠速运转所需的空气流经旁通通路。在旁通通道中,安装了能改变通路面积的怠速调整螺钉,以调整正常怠速时的空气流量,从而调整怠速运行状况,调整怠速转速。
一些电控发动机的怠速控制,是在ECU控制下,使怠速控制阀能够根据发动机实际工况变化来改变怠速时流入发动机的空气量,使发动机在不同工况下都能以最佳转速(怠速)运转。