新版杨方梅宝马760电控燃油喷射系统论文 - 图文 联系客服

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宜宾职业技术学院毕业论文(设计)

2.1.2 空气供给系统(气路)

空气供给系统包括:空气滤清器、空气流量计、节气门室、进气歧管、空气量调整器等。空气供给系统的作用是:测量和控制汽油燃烧时所需要的空气量。 空气由空气滤清器吸入,经空气流量计(其作用是测量进入空气量的多少)、节气门室、进气歧管而后进入各气缸。

(1)空气流量计(MAF):用于L型EFI系统。安装在空气滤清器和节气门之间,用来测量进入汽缸内空气的多少,然后将进气量信号送入电子控制器ECU,从而由ECU计算出喷油量控制喷油器向节气门喷入与进气量成最佳燃油比。

(2)节气门室:节气门室的作用是控制进入汽缸的空气量,从而控制发动机的转速。它主要由节气门,怠速调整螺丝、怠速空气孔道和节气门开关等组成。 当发动机在怠速时(节气门全关),空气流经旁通孔道(怠速空气孔道),此时只要调整怠速调整螺丝就可以调整发动机在怠速时的转速。

(3)二次空气系统:N74发动机与 N74发动机一样配备了二次空气系统。暖机阶段将附加空气(二次空气)吹入气缸盖内的排气通道中,实现高温废气再燃烧,这样即可减少废气中未燃烧的碳氢化合物HC和一氧化碳CO。此时产生的能量可以更快地加热处于暖机阶段的催化转换器并提高其转换率。催化转换器的启动温度(开始工作稳定)约为400°C,发动机起动后几秒钟内即可达到。

新特点是在每个二次空气阀前都安装了一个压力传感器。可以通过记录压力比例对二次空气系统的功能进行监控。

(4)电动二次空气泵:电动二次空气泵安装在气缸列1的气缸盖上。该泵在暖机阶段将新鲜空气从发动机室内吸入。空气通过集成在该泵内的过滤器进行清洁,并通过压力管路输送至两个二次空气阀。

发动机起动后,二次空气泵由DME通过二次空气泵继电器供电(车载电压)。接通时间最多20秒,主要取决于发动机启动时的冷却液温度。当冷却液温度在 +5°C至+50°C之间时才会启用。 2.1.3 控制系统(电路)

控制系统的作用是:根据车辆运行状况确定汽油的最佳喷射量。控制系统主

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要由各种传感器、电子控制器(计算机控制装置)和执行器组成。

控制系统的作用是电子控制器根据接收到的各种传感器采集的反映发动机实时工况的信息,经过计算机计算出喷油器针阀的开启时间和持续时间,并指令喷油器工作,以确保供给发动机最佳可燃混合气。

(1)传感器

传感器监测发动机的实际工况,感知各种物理信号并将其转换为电信号传输给ECU。主要采用的传感器如下:

1)温度传感器

汽车用温度传感器主要用于检测发动机温度、吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度等。温度传感器有热敏电阻式、线绕电阻式和热偶电阻式三种主要类型。这三种类型传感器各有特点,其应用场合也略有区别。

2)压力传感器

压力传感器主要用于检测气缸负压、大气压、涡轮发动机的升压比、气缸内压、油压等。吸气负压式传感器主要用于吸气压、负压、油压检测。汽车用压力传感器应用较多的有电容式、压阻式、差动变压器式(LVDT)、表面弹性波式 (SAW)。

3)空气流量传感器

空气流量传感器主要用于发动机空气流量和燃料流量的测量。进气量是燃油喷射量计算的基本参数之一。空气流量传感器的功能:感知空气流量的大小,并转换成电信号传输给发动机的电子控制单元。空气流量的测量用于发动机控制系统确定燃烧条件、控制空燃比、起动、点火等。

4)位置和转速传感器

曲轴位置与转速传感器主要用于检测发动机曲轴转角、发动机转速、节气门的开度、车速等,为点火时刻和喷油时刻提供参考点信号造车网版权所有,同时,提供发动机转速信号。

5)爆震传感器

爆震传感器用于检测发动机的振动,通过调整点火提前角控制和避免发动机发生爆震。为了最大限度地发挥发动机功率而不产生爆燃,点火提前角应控制在爆燃产生的临界值,当发动机产生爆燃时,传感器将爆燃引起的震动转变成电信

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号,并传给电子控制单元。检测爆震有检测气缸压力、发动机机体振动和燃烧噪声等三种方法。

6)节气门位置传感器

节气门位置传感器其功能是将发动机节气门的开度信号转变成电信号到车网,并传递给电子控制单元,用以感知发动机的负荷大小和加减速工况。最常用的是可变电阻式节气门位置传感器。

汽车传感器的工作条件极为恶劣,因此传感器能否精确可靠地工作至关重要。在该领域中,理论研究及材料应用发展迅速,半导体和金属膜技术、陶瓷烧结技术等得到迅猛发展。智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。

(2)电子控制器

它是燃油喷射系统的控制核心,实际上是一个微型计算机。为了提高其稳定性和降低成本,内部采用集成电路,为了生产和检修方便对外采用多脚的插头插座式结构。

ECU的存储器中存放了发动机各种工况的最佳喷油持续时间,在接收了各种传感器传来的信号后,确定满足发动机运转状态的燃油喷射量,并根据计算结果控制喷油器的喷射时间。ECU还可以对多种信息进行处理,实现EFI以外其它诸多方面的控制。例如:点火控制、怠速控制、废气再循环控制、防抱死控制等。

ECU的主要控制功能有:燃油喷射控制、空燃比控制、全电子点火提前角控制、怠速稳定控制和自诊断安全功能等。

ECU的发展总趋势是从单系统单机控制向多系统集中控制过渡。今后汽车电控系统将采用计算机网络技术,把发动机电控系统、车身电控系统、底盘电控系统及信息与通信系统等各系统的ECU相连接,形成机内分布式计算机网络,实现汽车电子综合控制。 (3)执行器

执行器是受ECU控制,具体执行某项控制功能的装置。一般多是由ECU控制其电磁线圈的搭铁回路的通断的电磁阀类执行器;有的执行器则是由ECU控制的某些电子控制电路,如电子点火控制器等。

在N74发动机控制系统中,执行器主要有下列各种形式:电磁式喷油器、

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点火控制器(点火模块)、怠速控制阀、怠速电机、EGR阀(废气再循环)、进气控制阀、二次空气喷射阀、活性碳罐排泄电磁阀、车速控制电磁阀、燃油泵继电器、冷却风扇继电器、空调压缩机继电器、自动变速器挡位电磁阀、增压器释压电磁阀、自诊断显示与报警装置、故障备用程序启动装置、仪表显示器等。随着控制功能的增加,执行器也将相应增加。执行器的发展方向是智能化执行器和固态智能动力装置。

2.2 电控燃油喷射系统的工作原理与特点 2.2.1 电控燃油喷射系统的特点

(1)发动机电控燃油喷射系统的主要功用是控制发动机喷油时间(喷油量)和点火时刻。除此之外,还有控制发动机起动、怠速转速、极限转速、废气再循环、闭缸工作、进气增压、爆燃、发电机输出电压、电动燃油泵和系统故障自诊断测试等辅助控制功能,从而提高发动机的动力性、燃油经济性和排放性能。

(2)电控燃油喷射系统与传统的化油器装置相比具有以下优点: 1)发动机起动时间短。通常设有冷起动喷油器,故可改善低温起动性能,起动发动机的时间只是传统化油器的40%。

2)动力性强。采用EFI后,发动机的进气可不必预热,可以吸入密度较大的冷空气,同时进气歧管阻力减小,所以充气系数提高。热效率和充气系数的提高,使发动机的输出功率提高,其功率可增大4%~10%,扭力可增大7%。

3)提速性能好。由于汽油是直接喷射到发动机进气阀处,混合气经过的路程短,因此反应灵敏,减少滞后现象,加速性能得到改善。进行油门全开的加速试验,车速由0~100km/h比传统化油器缩短7%的时间。

4)耗油量低,经济性好。EFI系统最突出的优势是能实现空燃比的高精度控制。因为汽油是在一定的压力下喷出的,燃油雾化质量好,且喷油量是精确地控制的,混合气的空燃比为最佳值且各缸分配较均匀,下坡时又可以完全不喷油,发动机只对空气进行压缩,所以可以降低燃油消耗量。装用EFI后比传统化油器省油4~14%。

5)减少排气污染。因为EFI装置可以分别控制汽油量与空气量,控制精度

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