德尔福发动机电喷系统
发动机管理系统基本原理 一. 系统概述
发动机采用了德尔福（Delphi）所配套的发动机管理系统（简称电喷系统或EMS），它是以一个发动机电子控制模块（简称电脑或ECU）为控制中心，利用安装在发动机不同部位的传感器测得发动机的各种工作参数，按照由发动机电子控制模块（ECU）中设定的控制程序，精确地控制喷油量、点火提前角，使发动机在各种工况下都能以最佳状态工作。该系统采用闭环燃油控制系统，所谓“闭环燃油控制“是指在排气系统上安装氧传感器，根据氧传感器感测排气中的氧含量的变化，测量出发动机工作的燃气混合比，并能根据这一感应信号的反馈对发动机实时供油状况作出修正和补偿的发动机管理控制系统。闭环控制的目的在于使发动机绝大多数运行状况下，按理想空燃比进行供油系统控制。本发动机管理系统采用了三元催化反应器的转化效率最高（理论上认为三元催化转化器在理想空燃比工作状况之下对有害气体的转化效率最佳）。同时闭环燃油控制系统还能消除基本发动机零部件的制造差异，提高汽车制造厂的产品一致性克服用户实际使用后由于磨损等原因造成的误差，提高系统工作稳定性。
发动机管理系统在点火开关接通后，系统即该通电给发动机
电子控制模块，当发动机接通启动开关，系统一旦探测到曲轴旋转的第一次脉冲信号时，油泵电源接通，燃油被电动油泵从油箱泵出加压，经燃油滤清器过滤后，再送至发动机上方的燃油导轨和油轨分配装置到安装在各个气缸进气管上的喷油定时器喷出。本系统由所配置的燃油压力调节器对系统的燃油供给压力加以限值和调整。系统规定的供油系统压力为300Kpa。喷油器是一种特殊的电磁阀，它由发动机控制模块（ECU）直接驱动和控制喷油器动作的开启和关闭，并通过控制喷油器开启时间长短控制喷油量。当喷油器开启时，燃油以优良的雾化状态喷入进气歧管和空气混合，在发动机的进气行程时被吸入气缸参和燃烧。
车辆的驾驶人员可通过油门踏板控制发动机节阀的开度来改变发动机的实际进气量。发动机电子控制模板通过安装在进气温度传感器（MAT），冷却剂温度传感器（CTS）和进气歧管绝对压力传感器（MAP），以及位于变速器飞轮壳上的曲轴位置传感器（CPS）精确地测定发动机的转速及各种相关输入信号，介时系统根据发动机实时工作时的冷却剂温度输入信号。精确地计量出实际发动机的进气量（此即所谓“速度－密度法）。发动机电子控制模块再根据系统测定的发动机进气量计算基本喷油量。
在实际车辆的驾驶过程中，系统根据发动机的实际各不相同工作转速和进气歧管压力信号(MAP)参考节气阀开度
（TPS）信号，进气空气温度信号（IAT），冷却剂温度信号（CTS）计算出发动机在该工作状况下的基本燃油供给量并及时喷出燃油，系统又根据排气系统配置的氧传感器（02）所反馈回的排气中氧的含量信号，车辆负载的瞬间变化及实际蓄电池工作电压信号，计算出喷油量的修正值，由系统根据这些反馈信号对发动机的燃油供给量，即实际喷油量进行修正，系统将按照发动机标定的数据，根据曲轴位置输入信号来判别出精确的喷油相位。
本发动机管理系统采用了先进的无分电器直接点火技术，由发动机电子控制模块内部配备以内装式点火驱动电路，向双点火线圈初级绕组输出点火信号，分别为1-4和2-3两个气缸分组的线圈提供点火信号电流，在1-4或2-3分组的点火线圈分别相连的两个火花塞同时点火。这时，处于排气上死点的一缸内部的气压很低，因此仅需要很少的点火能量（约占点火能量的5%左右）即可使得火花塞的电极击穿点火，此点火实际为无效点火，而处于压缩行程上死点的一缸由于汽缸内部的混合汽密度很高，因此需要很高的点火能量（约占点火能量的95%左右）方能使该汽缸的火花塞点火，这个汽缸的点火为有效点火。发动机点火正时由发动机电子控制模块提供根据实际发电机输入信号（转速信号CPS，进气温度IAT，冷却液温度CTS，进气歧管压力MAP以及节气阀位置TPS）所提供的信号计算出并根据计算及系统的标
定判别点火正时时间及向双点火线圈直接输出点火脉冲信号。
除此以外，本发动机管理系统还提供了其它供选装的系统控制功能，例如，汽车空调的控制功能、发动机电动冷却风扇的控制功能、燃油蒸发排放系统控制功能、先进的电子防盗器功能、发动机电子数字转速信号输出供仪表显示功能，系统自我诊断功能、系统出现故障时仪表板“检查发动机”警示灯提供指示的功能和跛行回家功能以及外接诊断设备分数据传输用的串行输出接口。 二、各种工况控制简介
发动机在不同的工况下运转，对混合气的浓度以及点火提前角的要求不同。发动机电子控制模块要根据各传感器测得的实际运转工况，按不同的方式控制系统喷油及点火提前角。 1. 冷车起动
冷车起动时的燃油控制方式为开环控制。由于冷态工况之下的燃油不易蒸发而形成雾化优良的混合气。为保证有足够的混合气起动发动机及尽快暖机，系统根据冷态的实际测算的进气量得出基本喷油量后，还要额外加浓混合气和适当设置合理的点火提前角。这样还可以使排气温度得到提高，促使三元催化转化器尽快达到起燃温度。发动机在暖机过程中的喷油和点火提前角会根据发动机的实时工
作条件的变化（发动机水温的增加）而自动调整在最为合理的状态，直至正常的系统标定量值。
注意：采用现代发动机管理系统技术的发动机，其冷面启动工况可直接通过开启点火钥匙即可实现发动机的正常点火，无需踏开发动机节气阀！ 2. 怠速运转
发动机正常工作温度下的怠速工况控制为闭环燃油系统控制。怠速运转时发动机的进气量很小，微小的节流阀位置变动都会影响发动机的怠速稳定性。因此，发动机管理系统在怠速工况时将完全关闭节流阀，采用节气阀体上附设的旁通怠速空气控制阀（IACV）来控制发动机怠速运行的进气量。同时根据发电机转数的波动，细微地改变点火提前角来控制发动机的实际怠速转速，使得发动机工作在规定的怠速转速范围之中。 3. 中低负荷运转
发动机在正常工作温度下，其中低负荷控制也为闭环燃油系统控制。此时，系统氧传感器的反馈的电压信号，通过发动机电子模块对喷油的时间进行实时修正来达到调整混合气浓度在理论空燃比附近，借以保证三元催化器对排气中有害气体转换效率达到最佳状态，同时可保证较好的燃油经济性。
4. 全负荷运转
德尔福电控系统培训课件(2)
