喷油脉宽即喷油器每次喷油的时间,以ms计算。空燃比就是由喷油脉宽和燃油压力控制的。
(1)空气流量传感器如何控制喷油脉宽 在燃油喷射系统中,若进气量是由空气流量传感器(MAF)计量,控制喷油脉宽的核心传感器就是MAF。
此时控制单元根据MAF、节气门位置传感器(TPS)、发动机转速传感器(或称曲轴位置传感器,CKP)的信号,确定基本喷油脉宽,即发动机在正常温度下的喷油脉宽。
空气流量传感器只能传递单位时间空气流量的信号,而发动机转速传感器则可传递发动机每个工作循环的进气量信号。控制单元根据空气流量传感器和发动机转速传感器的信号确定基本喷油脉宽。节气门位置传感器为负荷信号,在大负荷或急加速时,在不改变喷油脉宽的情况下,通过增加喷油次数来满足加浓混合气的工作需要。所以节气门位置传感器失效退出后往往会出现加速不良的故障。
控制单元正是根据空气流量传感器、节气门位置传感器、发动机转速传感器的信号实现对循环喷油量的精确控制的。控制单元还必须根据曲轴转角信号确定各缸工作位置,以确定最佳喷油时刻。
控制单元还会根据进气温度传感器(ACT)、大气压力传感器(BARO)、发动机冷却液温度传感器(CTS)的信号调节喷油脉宽。根据氧传感器(O2S)的反馈信号,对喷油脉宽进行细微的反馈修正,使其接近理想的空燃比。
综合来说,控制基本喷油脉宽的传感器为空气流量传感器(MAF)、节气门位置传感器(TPS)、发动机转速传感器(CKP),负责调节喷油脉宽的传感器为发动机冷却液温度传感器(CTS)和进气温度传感器(ACT),负责反馈控制的传感器为氧传感器(O2S)。
基本喷油脉宽是保证发动机在正常工作温度下运行的空燃比控制。
发动机冷却液温度传感器的修正是根据冷却液温度的变化进行修正的。冷却液温度低于70℃时进行低温补充喷油量修正,延长喷油脉宽。温度越低,补充量越大。
进气温度传感器的修正是根据进气温度的变化进行修正的。进气温度低时适当增加起动时的喷油量。
加速补充喷油量修正是另一重要修正参数。为了保证发动机有良好的加速性能,控制单元根据节气门位置传感器信号使喷油器在加速时额外地喷射部分汽油。当节气门迅速开大时,控制单元在正常喷油脉冲之间又额外输出一个脉冲信号,使喷油器多喷一次油。
空气流量传感器、发动机转速传感器、发动机冷却液温度传感器和进气温度传感器的信号错误会造成混合气过浓或过稀,此时控制单元无法根据氧传感器信号进行修正。
(2)进气歧管绝对压力传感器系统如何控制喷油脉宽 进气歧管绝对压力传感器系统是由进气歧管绝对压力传感器(MAP)、TPS、CKP的信号,确定基本喷油脉宽。(www.xing528.com)
起动时控制单元并不根据MAP、TPS和CKP的信号对喷油脉宽进行精确控制。起动后控制单元再按基本喷油脉宽、调节喷油脉宽和进行细微的修正以实现精确控制。
总而言之,进气量由进气歧管绝对压力传感器(MAP)计量,控制喷油脉宽的核心传感器就是进气歧管绝对压力传感器。控制单元根据进气歧管绝对压力传感器信号、进气温度传感器信号和发动机转速传感器信号确定基本喷油脉宽,根据发动机冷却液温度传感器信号和氧传感器信号等对喷油脉宽进行细微的修正。
2.燃油压力的形成
(1)燃油压力调节器根据发动机负荷变化进行燃油压力调节 负责调节燃油压力的为电动燃油泵和燃油压力调节器。在正常情况下,电动燃油泵的供油压力由控制单元提供的电压控制,即电压高,电动燃油泵出油压力也高,同时燃油泵内的限压阀又将出油压力控制在400kPa左右(不同的发动机燃油泵的出油压力略有不同,常见的有350kPa、400kPa和450kPa三种)。燃油压力调节器则是根据发动机负荷调节燃油压力,在小负荷时向燃油箱少量回油,燃油压力略低;大负荷时不回油,燃油压力保持不变。正常情况下,大负荷时燃油压力比小负荷时燃油压力高50 kPa左右。燃油压力控制系统主要注意两个方面:一个是燃油箱不要因为燃油液面过低或集滤器堵塞导致缺油,造成燃油泵过热变形;另一个是由于燃油压力调节器故障,进而导致混合气过浓或过稀。
(2)新型发动机通过喷油脉宽的调节保证空燃比和发动机负荷变化相适应 现在越来越多的新型汽车已经不再装燃油压力调节器和燃油回油管了。这主要是为了降低燃油箱的温度,进而降低燃油箱HC的排放(受发动机外部温度影响,回流燃油温度较高,夏天可达70℃以上,明显超过燃油的蒸发温度)。这些新型发动机在原有空气流量传感器的基础上,再安装进气歧管绝对压力传感器,根据发动机负荷变化,通过喷油脉宽的调节来保证空燃比和发动机负荷变化相适应。
没有装燃油压力调节器的发动机的燃油压力恒定不变,空燃比的调节由控制单元根据各个传感器的信息,通过喷油脉宽的变化进行调节。
3.氧传感器对空燃比的调节
汽车在冷车时混合气过浓,排气管冒黑烟;而热车后混合气正常,排气管不再冒黑烟,说明氧传感器工作正常。电控燃油系统最后一道控制防线是氧传感器,冷车时它不参予工作,热车后才参加工作。
氧传感器的工作是在闭环期间将空燃比控制在理想的范围内,而这种控制只能通过调节喷油脉宽来完成。调节只局限于中、低速区域内,无论是控制喷油脉宽的电控系统,还是控制燃油压力的机械系统发生问题后,氧传感器不管是将喷油脉宽调宽还是调窄,在急加速时都会造成加速不良。所以尽管氧传感器具有调节功能,但在某些工况下仍无法满足发动机工作需要。
空气流量传感器式电子燃油喷射系统见图3-1。
图3-1 空气流量传感器式电子燃油喷射系统
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