發(fā)動(dòng)機(jī)電噴系統(tǒng)標(biāo)定介紹研究院電控所2005年6月一、發(fā)動(dòng)機(jī)電噴系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單介紹發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)是利用各種傳感器采集、測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的各種參數(shù)，將其轉(zhuǎn)化為ECU可接受的電信號(hào)后，再經(jīng)過ECU進(jìn)行邏輯運(yùn)算，向執(zhí)行器發(fā)出指令，最終通過噴油器定時(shí)、定量的噴入進(jìn)氣管，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能得到最佳濃度的混合氣。下面主要是給大家介紹一下，標(biāo)定中常用的控制參數(shù)與相關(guān)執(zhí)行器的控制機(jī)理；目的是讓大家通過機(jī)理來聯(lián)想到相關(guān)參數(shù)和執(zhí)行器是如何來標(biāo)定的。1、實(shí)際噴油量的計(jì)算機(jī)理我們知道實(shí)際噴油量=基本+修正+增量基本噴油量的控制方法:是根據(jù)每個(gè)工作循環(huán)(即曲軸轉(zhuǎn)兩圈)的進(jìn)氣量,按照理論空燃比14.7計(jì)算出的噴油量（在臺(tái)架標(biāo)定中進(jìn)行的）修正量的控制方法:是根據(jù)TA,MAP信號(hào)等實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況以及排放要求,對(duì)基本噴油量進(jìn)行適當(dāng)修正,為了在不同條件下獲得最佳濃度的混合氣（在駕駛性和環(huán)境試驗(yàn)中進(jìn)行）修正包括進(jìn)氣溫度修正、大氣壓力修正、電池電壓修正噴油增量:指一些特殊工況(啟動(dòng),暖機(jī),變工況等),目的是使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得良好的動(dòng)力性、加速性、平順性等使用性能。包括啟動(dòng)后增量、暖機(jī)增量和變工況的增量2、點(diǎn)火角的計(jì)算機(jī)理點(diǎn)火提前角的定義：點(diǎn)火時(shí)曲軸的曲拐所在位置與壓縮行程終了活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)曲拐所在位置之間的夾角實(shí)際點(diǎn)火提前角=初始+基本+修正初始點(diǎn)火提前角：對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)來說是固定不變的，在臺(tái)架試驗(yàn)上進(jìn)行。那么當(dāng)我們不知道初始點(diǎn)火角，應(yīng)該如何來設(shè)定呢？初始點(diǎn)火角是與轉(zhuǎn)速傳感器及靶輪的對(duì)應(yīng)位置有關(guān)，通常由客戶給定。當(dāng)我們不知道初始點(diǎn)火角的大小時(shí)，我們可以通過調(diào)整一缸上止點(diǎn)來確定?；军c(diǎn)火提前角是ECU根據(jù)進(jìn)氣壓力傳感器和轉(zhuǎn)速RPM信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系從存儲(chǔ)在ECU存儲(chǔ)器中的點(diǎn)火角脈譜值找到的（在先前的臺(tái)架試驗(yàn)中標(biāo)定過）修正點(diǎn)火提前角是根據(jù)有關(guān)傳感器（水溫、爆震等）加以修正，得到實(shí)際的點(diǎn)火提前角3、怠速步進(jìn)電機(jī)的控制機(jī)理首先要知道怠速控制的本質(zhì)是控制進(jìn)氣量控制機(jī)理是通過ECU不斷的采集轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)，并與發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)怠速相比較，如果存在偏差，ECU會(huì)根據(jù)THR傳感器提供的信號(hào)，在怠速范圍內(nèi)通過步進(jìn)電機(jī)來調(diào)節(jié)旁通空氣量，同時(shí)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角，使怠速達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)。怠速點(diǎn)火角的設(shè)置原則：（1）、點(diǎn)火角盡量?。ǚ乐贡穑?，扭矩盡量大（2）、在相同扭矩下，選較小的點(diǎn)火角當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，增大點(diǎn)火角；反之減少點(diǎn)火角怠速時(shí)的噴油量的控制機(jī)理是由ECU根據(jù)預(yù)先設(shè)置的怠速空燃比和實(shí)際的充氣量（步進(jìn)電機(jī)步數(shù)）計(jì)算的；控制過程主要是通過傳感器信號(hào)以及標(biāo)定時(shí)設(shè)定的開關(guān)量等。4、活性炭罐電磁閥的控制機(jī)理作用：由于車輛在熱浸損失和晝夜損失作用的結(jié)果，會(huì)導(dǎo)致CH的排放總量很高，一般要占總排量的20%左右。通過設(shè)定電慈閥的開啟時(shí)間和開度，由ECU通過調(diào)節(jié)控制:1）、在怠速范圍內(nèi)不要打開2）、在一定的轉(zhuǎn)速RPM、節(jié)氣門開度THR、進(jìn)氣壓力MAP下3）、在RUN的狀態(tài)下5、電子扇的控制機(jī)理有兩檔，快擋和慢擋；由ECT傳感器感應(yīng)信號(hào)，當(dāng)溫度在95度左右時(shí)慢檔打開，當(dāng)溫度在105度左右時(shí)快檔打開。電子扇與硅油離合器風(fēng)扇的對(duì)比電子扇硅油好處：1）、噪音較低2）、產(chǎn)生的額外負(fù)載較小3）、冷卻效果較好1、噪音較大2、由于控制范圍較廣，多余負(fù)載較大六、空調(diào)的控制當(dāng)空調(diào)吸合的瞬間，會(huì)產(chǎn)生額外的負(fù)載，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速下降，駕駛員感受發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)，另外會(huì)造成風(fēng)扇風(fēng)量的減少,使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻速度變慢,導(dǎo)致水溫升高控制：在空調(diào)離合器吸合的瞬間,想辦法讓轉(zhuǎn)速迅速上升,即提高步進(jìn)電機(jī)的步數(shù)來實(shí)現(xiàn).比如說:穩(wěn)態(tài)時(shí),步進(jìn)電機(jī)與轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)關(guān)系780RPM1001000RPM 在吸合的瞬間,在70步的時(shí)候,給一個(gè)延時(shí),讓步進(jìn)電機(jī)自學(xué)習(xí)到80步,那么在開空調(diào)的瞬間,步進(jìn)電機(jī)已經(jīng)學(xué)到開空調(diào)前的步數(shù),使轉(zhuǎn)速平穩(wěn)過度;反之在關(guān)閉時(shí),同樣利用自學(xué)習(xí),采用減少步數(shù)實(shí)現(xiàn)七、開環(huán)與閉環(huán)的控制1、ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度ECT，進(jìn)氣溫度TA，啟動(dòng)環(huán)境溫度來判斷是否使用λ控制（閉環(huán)控制），還是開環(huán)控制。2、發(fā)動(dòng)機(jī)在不同RPM和MAP下的最佳空燃比已經(jīng)在臺(tái)架試驗(yàn)中標(biāo)定過了，發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過程中，ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器、進(jìn)氣溫度壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器THR等信號(hào)，在空燃比脈譜圖上查詢最佳的空燃比修正系數(shù)對(duì)空燃比進(jìn)行修正。3、發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的空燃比范圍工況A/F發(fā)動(dòng)機(jī)溫度變化氧傳感器狀態(tài)起動(dòng)2：1~12：1

由冷變涼無信號(hào)暖機(jī)2：1~15：1逐漸變熱無信號(hào)直到發(fā)動(dòng)機(jī)變熱開環(huán)控制2：1~15：1

冷變熱有信號(hào)，但ECU不采用

閉環(huán)控制14．7：1熱有信號(hào)，ECU采用過渡工況取決于駕駛員操作熱有信號(hào)，但ECU不采用

怠速取決于怠速控制系統(tǒng)校正情況熱有信號(hào)，ECU采用于否取決于校正情況4、下列工況ECU會(huì)進(jìn)入開環(huán)控制發(fā)動(dòng)機(jī)工況開環(huán)控制方法起動(dòng)工況此時(shí)需要濃混合氣，以便啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后暖機(jī)工況發(fā)動(dòng)機(jī)低于正常工作溫度需要迅速暖機(jī)大負(fù)荷（節(jié)氣門全開）工況需要較濃的混合氣，使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最大功率過度工況即加速加濃和減速減稀或斷油

氧傳感器低于正常工作溫度需要開環(huán)控制（目前已采用電加熱的方法使氧傳感器迅速升溫，達(dá)到正常溫度以便輸出信號(hào)）保持不變時(shí)

此時(shí)說明氧傳感器失效，ECU會(huì)自動(dòng)進(jìn)入開環(huán)控制狀態(tài)八、排放控制1、HC：對(duì)于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)來說，HC主要來源于曲軸箱排放物和蒸發(fā)排放物均勻混合氣生成未然HC的主要來源于：冷激效應(yīng)、油膜和沉積物吸附以及碳?xì)浠衔锏暮笃谘趸?、NOX：主要是NO，由于空氣中的O2與N2在高溫下反應(yīng)得到汽油機(jī)的NO的控制及相關(guān)因素對(duì)其的影響A）空燃比的影響一般發(fā)生在過量空氣系數(shù)φα=1.1左右,再增加時(shí)，會(huì)使NO下降B）EGR率的影響為了油耗低，在φα=1的條件下用燃燒品質(zhì)的最大EGR率獲得盡可能較低的NO排放C）、點(diǎn)火正時(shí)的影響推遲點(diǎn)火，可以縮短已燃?xì)怏w停留在高溫下的時(shí)間，從而減少了NO排放另外，推遲點(diǎn)火，常常會(huì)帶來燃油消耗率和升功率的降低

高溫、高原和低溫的標(biāo)定，它的目的是想通過大氣溫度、水溫、大氣壓力等參數(shù)的修正來使發(fā)動(dòng)機(jī)能達(dá)到在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的燃油與空氣的比例（這里的比例不是單純指理論空燃比）

大家在理解上句話的基礎(chǔ)上，在標(biāo)定的時(shí)候就可以在相應(yīng)不同工況下的油和氣的控制模塊中對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行修正，所以說臺(tái)架標(biāo)定是整個(gè)標(biāo)定的基礎(chǔ)，工作是枯燥的，同時(shí)對(duì)后期的標(biāo)定是很重要的。二、臺(tái)架標(biāo)定由于臺(tái)架標(biāo)定在前段時(shí)間已經(jīng)介紹了，原理都是一樣的，不在闡述1、標(biāo)定前的準(zhǔn)備工作注意：初始點(diǎn)火角的設(shè)置三、駕駛性的標(biāo)定1、目的：車輛在不同工況下也就是在轉(zhuǎn)速RPM和進(jìn)氣壓力MAP突變的情況下，進(jìn)一步修正滿足空氣量和油量來滿足動(dòng)力性能和駕駛性的要求。滿足不同駕駛者的駕駛要求2、標(biāo)定內(nèi)容起動(dòng)根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)到一缸上止點(diǎn)后若干齒后，ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器和水溫傳感器、進(jìn)氣溫度的信號(hào)，做為噴油量的計(jì)算依據(jù)，ECU根據(jù)起動(dòng)開關(guān)及轉(zhuǎn)速信號(hào)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否進(jìn)入起動(dòng)狀態(tài)。起動(dòng)的轉(zhuǎn)速低于某一轉(zhuǎn)速（此數(shù)值通過設(shè)定門檻值來實(shí)現(xiàn)）而不采用進(jìn)氣壓力信號(hào)，ECU會(huì)計(jì)算出一個(gè)固定的噴油量（通過標(biāo)定實(shí)現(xiàn)）冷啟動(dòng)時(shí)，通過增加各缸噴油器的噴油持續(xù)時(shí)間或噴油次數(shù)來增加噴油量怠速怠速時(shí)，要求轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，無抖動(dòng)現(xiàn)象，啟動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速穩(wěn)定在目標(biāo)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。1的過渡是通過標(biāo)定怠速步進(jìn)電機(jī)的自學(xué)習(xí)值來實(shí)現(xiàn)怠速步進(jìn)電機(jī)