汽车发动机电控系统原理与诊断维修
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第四节 喷油正时控制

和点火正时类似,喷油正时就是指某缸喷油器开始喷油时,活塞所处的行程和距上止点的曲轴转角。所以喷油正时控制主要应用于间歇喷射,尤其是顺序喷射,并且希望在进气行程中完成喷油。

对于采用多点间歇喷射方式的发动机来说,按照喷油时刻与曲轴转角的关系可分为同步喷射和异步喷射。

同步喷射指喷射与发动机曲轴转动同步,在固定的活塞行程和距上止点曲轴转角位置时喷射,如第三节中不同工况下喷油量控制所指均为同步喷射。特别地,采用卡门涡旋式空气流量传感器的发动机,其喷油时刻与进气涡流的频率同步。

异步喷射与距上止点曲轴转角位置无关,主要决定于发动机工况。如急加速时,当ECU检测到节气门开启速度达到设定值时,就会在同步喷射的同时增加临时性喷射,当然最好是在进气行程喷射。

采用同步喷射方式的发动机,又可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射。它们对喷油正时的要求各不相同。

一、同时喷射

采用同时喷射方式的喷油器控制电路和控制程序都比较简单,其控制电路如图2-42所示。所有的喷油器电磁线圈并联于ECU输出电路的功率晶体管。发动机控制单元根据曲轴(凸轮轴)位置传感器产生的基准信号,发出脉冲控制信号,控制功率晶体管的导通和截止,同时接通和切断所有喷油器电磁线圈电路。通常每个工作循环,各缸喷油器同时喷射两次。其喷油正时如图2-43所示。

早期生产的燃油喷射发动机大多采用同时喷射方式。由于喷射时间对各缸来说有好有差,造成各缸的混合气形成不均匀。但这种喷射方式不需要气缸判别信号,其喷射控制的硬件与软件都较简单且通用性好。因此在经济类汽车上使用较多,如国产富康1.6A系列轿车。

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图2-42 同时喷射控制图VT

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图2-43 同时喷射正时图

二、分组喷射

分组喷射一般是把所有气缸的喷油器分成2~4组。发动机控制单元控制各组喷油器顺序喷射。4缸发动机一般将喷油器分为两组,其控制如图2-44所示,每一工作循环中,各喷油器均喷射一次或两次。图2-45所示为分组喷射的正时图。夏利2000型汽车使用这种喷射方式。

相对同时喷射方式,使用分组喷射方式的发动机在性能方面有所提高,主要体现在有更多的气缸在合适的时刻喷射燃油,改善了混合气的均匀性。

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图2-44 分组喷射控制图

三、顺序喷射

顺序喷射,即每个工作循环(曲轴每转两圈),各缸的喷油器按照发动机的点火顺序,依次在最合适的曲轴转角位置进行喷射。这种喷射系统应用广泛,如切诺基、桑塔纳、帕萨特、捷达等轿车都用这种喷射系统。顺序喷射系统的控制电路如图2-46所示。各缸喷油器分别由发动机控制单元的一个功率晶体管控制。其功率放大器回路的数量与喷油器的数目相等。

采用顺序喷射方式的发动机控制单元需要“知道”何时接通何缸的喷油器电路,其控制方式和顺序点火相同。曲轴(凸轮轴)位置传感器信号,同时为点火和喷油提供判缸信号和曲轴转角信号,此时喷油正时也可以称为喷油提前角。图2-47所示为顺序喷射正时图。

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图2-45 分组喷射正时图

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图2-46 顺序喷射控制

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图2-47 顺序喷射正时图