15887873230喷油控制包括喷油正时的控制和喷油量的控制
—、喷油正时的控制
根据燃油喷射时序的不同，可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射3种喷射方式。
1.同时喷射的控制
同时喷射就是各缸喷油器同时喷油，其控制电路如图2-5-12a)所示，各缸喷油器并联在一起，各喷油器电磁线圈电流由一只功率三极管VT驱动控制。
发动机工作时，发动机ECU根据曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器输入的基准信号发出喷油指令，控制功率三极管VT导通或截止，再由功率三极管控制喷油器电磁线圈电流接通或切断，使各缸喷油器同时喷油或停止喷油。曲轴每转一圈，各缸喷油器同时喷油一次，喷油器控制信号波形如图2-5-12b)所示。由于各缸同时喷油，因此喷油正时与发动机进气、压缩、作功、排气工作循环无关，如图2-5-12c)所示。各缸喷油器同时喷油的优点是控制电路和控制程序简单，且通过性较好。其缺点是各缸喷油时刻不可能最佳。此种同时喷射系统现代汽车已很少采用。
2.分组喷射的控制
分组喷射就是将喷油器喷油分组进行控制，一般将四缸发动机分成两组，六缸发动机分成三组，八缸发动机分成四组，四缸发动机分组喷射控制电路如图2-5-13a)所示。
发动机工作时，由发动机ECU控制各组喷油器轮流喷油。发动机每转一圈，只有一组喷油器喷油，每组喷油器喷油时连续喷射1～2次，喷油正时关系如图2-5-13b)所示。
3.顺序喷射的控制
顺序喷射就是各缸喷油器按照一定的顺序喷油。由于各缸喷油器独立喷油，因此也叫独立喷射，控制电路如图2-5-14a)所示。
在顺序喷射系统中，发动机工作一个循环，各缸喷油器轮流喷油一次，且像点火系统跳火一样，按照特定的顺序依次进行喷射。实现顺序喷射的一个关键问题是需要知道活塞即将到达排气上止点的是那一个汽缸。为此，在顺序喷射系统中，ECU需要一个汽缸判别信号。发动机ECU根据曲轴的位置信号和判缸信号，确定出是哪一个汽缸的活塞运行至排气上止点前某一角度时，发出喷油控制指令，
接通该缸喷油器电磁线圈电流，使喷油器开始喷油。顺序喷射的优点是各缸喷油时刻均可设计在最佳时刻，燃油雾化质量好，有利于提高燃油经济性和降低废气的排放量。其缺点是控制电路和控制软件比较复杂，然而对现代汽车电子技术来，实现顺序喷射控制是一件十分容易的事情，因此现代汽车普遍采用。在顺序喷射系统中，喷油顺序与点火顺序同步，点火时刻在压缩上止点前开始，喷油时刻在排气上止点前开始。各缸喷油器分别由微机进行控制，驱动回路数与汽缸数相等，当发动机转动时，发动机ECU按顺序控制功率三极管导通或截止，当功率三极管导通时，喷油器电磁线圈通电，喷油器阀门开启喷油；当功率三极管截止时，喷油器电磁线圈断电，喷油器阀门关闭停止喷油。
二、喷油量的控制
发动机工况不同，对混合气浓度的要求也不同，特别是冷起动、怠速、急加速、急减速特殊工况时，对混合气浓度却有特殊要求。因此，喷油量的控制大致可分为起动控制、基本喷油量控制、加减速控制、怠速控制和空燃比反馈控制等。
1.起动喷油量的控制
起动发动机时，起动机带动发动机运转，其转速很低(50r/min左右)且波动较大，导致反映进气量的空气流量信号或进气压力信号误差较大。因此，在发动机冷起动时，发动机ECU不是以空气流量传感器信号或进气压力信号作为计算喷油量的依据，而是按照预先设定的空燃比控制喷油。
当点火开关接通起动挡位时，发动机ECU的启动端(STA)便接收到一个高电平信号，此时ECU再根据曲轴位置传感器和节气门位置传感器信号判定是否处于起动状态。如果曲轴位置传感器信号表明发动机转速低于300r/min,且节气门位置传感器信号表明节气门处于关闭状态，则判定发动机处于起动状态，并控制运行起动程序。当冷车起动时，发动机温度很低，喷入进气管的燃油不易蒸发，吸人汽缸内的可燃混合气浓度相对减小。为了保证具有足够浓度的可燃混合气，发动机ECU还要根据冷却液温度传感器信号反映的温度高低控制喷油器的喷油量，温度越低喷油量越大，温度越高喷油量越小，以使冷态发动机能够顺利起动。冷却液温度与喷油量的关系如图2-5-16所示。
2.起动后喷油量的控制
发动机冷却液温度(℃)
发动机起动后进入正常运行状态时，喷油器的总喷油量由基本喷油量、喷油修正量和喷油增量3部分组成。
基本喷油量是在标准大气状态下，即温度为20℃,压力为101kPa时，根据发动机在不同转速下，每个工作循环的进气量和设定的空燃比来确定的。由此可见，空气流量计、发动机转速传感器和曲轴位置传感器所提供的信号是决定基本喷油量的重要根据，其精度的高低将直接影响基本喷油量的多少，从而影响发动机的动力性和经济性。在空气计量的方法中，采用不同的计量方式，其精确度有所不同。如D型燃油喷射系统中采用的是进气压力传感器，它是间接测量进气量，其测量精度最低；在L型燃油喷射系统中采用卡门旋涡式空气流量计的方式是通过检测进气量的体积来测量进气量多少，其测量精度较高；在L型燃油喷射系统中采用热线式和热膜式空气流量计的方式是通过检测进气质量来测量进气量的多少，而它的测量精度高。
喷油修正量是根据进气温度、大气压力、氧传感器和电源电压来进行喷油量的修正。众所周知，当温度升高时，空气密度将减小，对于采用进气压力传感器和卡门旋涡式空气流量计的燃油喷射系统，在相同的压力或体积时，由于温度的升高，进入发动机的空气质量将随空气温度升高而减小，因此要适当减少喷油量，反之应适当增加喷油量；当汽车在高海拔地区行驶时，大气压力降低，空气密度减小，在发动机进气体积相同的情况下，进入发动机的空气质量就会减少，发动机ECU根据大气压力传感器提供的信号对喷油量进行适当修正；大气压力低时，适当减少喷油量，大气压力高时适当增加喷油量，保证发动机的最稀理论空燃比佳动力性和经济性。为了降低排气中的有害成分，对发动机的空燃比也要进行修正，空燃比变化，其喷油量也相应变化。当发动机在小、中负荷工作时，其喷油量是按经济空燃比控制的；当发动机在高速、大负荷工作时，为了获得良大P好的动力性，其喷油量是按浓混合气控制的，即在闭环控C)制系统中按抵空燃比控制。空燃比的变化是根据混合气的逐渐变小小浓稀，氧传感器提供的信号对空燃比进行修正的。
当发动机ECU接收到氧传感器的信号电压高于限制电平时，表明混合气偏浓，空燃比偏小，发动机ECU将发出控制指令使空燃比反馈控制修正系数减小，减少喷油量，使混合气逐渐变稀，空燃比逐渐增大到接近理论值。当发动机ECU接收到氧传感器的信号电压低于限制电平时，表明混合气偏稀，空燃比偏大，发动机ECU将发出控制指令使空燃比反馈控制修正系数增大，增加喷油量，使混合气逐渐变浓，空燃比逐渐减小到接近理论值。电源电压对喷油量也有影响，由于喷油器的电磁线圈为感性负载，当喷油脉冲到来时，喷油器电磁线圈中的电流不会突然增大而是按指数规律逐渐增大，因此喷油器阀门开启和关闭都将滞后一定的时间，电源电压的高低对喷油器开启滞后时间影响较大，电压越低，开启滞后时间越长。在喷油脉冲占空比相同的情况下，实际喷油量就会减少，为此根据电源电压对喷油量设置修正量，也就是改变喷油量。发动机ECU根据电源电压的高低(以14V电压为基准),当发动机ECU检测到电源电压低于14V时，将增大喷油脉冲的占空比，即增大修正系数，使喷油器的喷油时间增长，增加喷油量；反之减小修正系数，使喷油器的喷油时间减少，减少喷油量。
喷油增量的控制根据点火开关信号、冷却液温度和节气门位置等传感器信号而进行的。发动机冷起动后，由于低温混合气雾化不良，燃油在进气管上沉积而导致混合气变稀，发动机运转不稳甚至熄火，为此在起动后短时间内，必须增加喷油量，使混合气加浓，保证发动机稳定运行，喷油量修正系数与电源电压的关系转而不致熄火。
在冷车起动后的暖机过程，其燃油增量的比例取决与冷却液温度传感器测定的发动机的温度，并随发动机温度升高而逐渐减小。
当汽车加速时，为了保证发动机能够输出足够的转矩，改善加速性能，必须增大喷油量。在发动机运行过程中，发动机ECU根据节气门位置传感器和空气流量计提供的信号的变化速率，判定发动机是否处于加速工况。若处于加速工况，发动机ECU将发出指令，增大喷油量，使混合气加浓，保证有足够的动力进行加速。燃油增量比例大小与加浓时间取决于加速时发动机冷却液的温度。冷却液温度越低，燃油增量比例越大，加浓时间越长。
3.断油控制
断油控制是发动机ECU在某些特殊工况下，中断燃油喷射，以满足发动机运行的特殊要求。断油控制包括发动机超速断油控制、减速断油控制和清除溢流控制等。
1)超速断油控制
发动机转速如果达到很高的转速时，由于曲柄连杆机构在高转速时的离心力过大，有可能造成发动机“飞车"而损坏发动机，所以每台发动机都有一个极限值(一般为6000r/min以上),当发动机转速超过容许的极限转速时，为了防止发动机损坏，发动机ECU将强制喷油器中断燃油的喷射。
在发动机运行过程中，ECU随时都将曲轴的位置传感器和发动机转速传感器测得的发动机实际转速与已固化在存储器中的极限转速进行比较。当实际转速达到或超过极限转速80～100r/min时，ECU就发出停止喷油指令，防止发动机转速进一步升高，喷油器停止喷油后，发动机转速降低。当发动机转速降至极限速度以下80～100r/min时，ECU控制喷油器恢复喷油。
2)减速断油控制
当汽车在高速行驶过程中由于某种原因需要减速时，首先将加速踏板松开，此时发动机将在汽车惯性力的作用下高速旋转。由于节气门已经关闭，进入汽缸内得空气很少，如不停止喷油，混合气将会很浓而导致燃烧不完全，排气中有害气体将急剧增加。减速断油的控制过程如图2-5-23所示，发动机ECU根据节气门位置、发动机转速和冷却液温度传感器的信号，判断是否满足以下3个减速断油条件：①节气门位置传感器的怠速触点闭合；②冷却液温度已到达正常温度；③发动机转速高于某一转速。当3个条件全部满足时，发动机立即发出停止喷油的指令，使喷油器停止喷油。当喷油停止，发动机转速降低到燃油恢复供油的转速时，发动机ECU发出使喷油器恢复供油的信号，喷油器又恢复重新供燃油停供转油。
3)消除淹缸控制
电喷式发动机在起动时喷射系统将供给发动机很浓的混合气，若多次起动未能成功，那么淤积在汽缸内的浓混合起就会浸湿火花塞，使其不能跳火而导致发动机不能起动。为此发动机ECU控制喷油器在此种情况下停止喷油，以便排除汽缸内的燃油蒸汽，使火花塞干燥，又恢复跳火的功能。电控喷射系统清除淹缸控制的条件是：①点火开关处于起动位置；②节气门全开,③发动机转速低于500r/min。若满足以上条件，电控喷射系统才能进入清除淹缸控制。由此可见，在启动燃油喷射发动机时，不必踩下加速踏板，直接启动即可。
