《汽油机电子控制》复习题参考.doc

发动机、安全气囊、仪表等部分思考题

说明：

要求掌握以下这些内容，具体问题的提法可能有变化，但范围不变；

综述

1.电喷发动机和化油器式发动机相比，有什么优缺点？P20

或：单点喷射发动机和化油器式发动机相比，在哪些方面得到了改进？或：电喷发动机哪些控制技术可以降低油耗？降低排放？提高动力性能？答：电喷发动机优点：

1.混合气的各缸分配均匀性好（有利于发动机有害排放物的控制和燃油经济性的改善）;

2.在任何情况下都能获得精确空燃比的混合气（对排放控制有利，可改善燃油经济性）;

3.加速性能好（喷油器装在进气门附近，汽油又以一定的喷油压力从喷油嘴喷出，形成雾状，极易与空气混合，使送至气缸的混合气的空燃比能及时地随节气门开度变化而立即改变）；

4.良好的起动性能和减速减油或断油（排放、燃油经济性）；

5.充气效率高（动力性）。

2.电喷发动机控制系统的基本结构、原理？

答：传感器：检测发动机运行参数，并送至控制单元。

控制器（ECU）:接受传感器的输入信号，分析计算后产生输出信号送至执行器。

执行器：接收控制单元的输出信号，产生执行动作，实现各种控制。

主要传感器部件：进气压力传感器、霍尔传感器、冷却温度传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、爆震传感器、氧传感器。

主要执行器部件：喷嘴、点火线圈、怠速稳定阀、汽油泵继电器、汽油泵

基于扭矩结构的控制算法模型

发动机最终输出的扭矩是发动机性能的重要指标，而且汽车的加速和减速过程其实就是发动机输出扭矩增加和减少的过程，因此发动机电子控制的核心是扭矩控制，所有发动机运行参数的控制都是I韦I绕扭矩来进行，通过扭矩数学模型计算出目标输出扭矩，然后再通过进气、喷油、点火等一系列动作来实现。

（在闭环控制系统中采用氧传感器反馈控制，可使空燃比的控制精度进-步提高。在汽车运行的各种条件下空燃比均可得到适当的修正，使发送机在各种工况下均能得到最佳的空燃比。与传统的化油器式发送机相比装有电控汽油喷射系统的发动机，动力性提高，经济性改善，更为重要的是汽车有害排放物得到很好的控制。）

3.汽油喷射控制系统（EFI）和发动机管理系统（EMS）的区别？P34

答：电控汽油喷射（electronic fuel injection, EFI）系统利用各种传感器检测发动机和汽车的各种状态，经微机的判断、计算，确定喷油脉宽、点火正时等参数，使发动机在不同工况下均能获得合适空燃比的混合气和合适的点火提前角。

发动机管理系统EMS （Engine Management System）,就是将多项目控制集中在一个动

力控制模块PCM （PowerControl Module ）或发动机控制单元ECU （Engine Control Unit）上完成，共用传感器。

供油系统

4.简述电喷发动机供油系统特点？相关零部件？

或：喷油器的特点？

或：供油系统中，为什么会出现气泡？对控制系统有什么影响？怎样处理？

答：相关零部件：燃油泵、燃油分配管、燃油压力调节器、喷嘴。

燃油喷射方式有连续和间歇2种，但目前儿乎全部使用间歇喷射方式。燃油喷嘴最重要的是要保证燃油喷射量的精确，燃油喷嘴喷射时，燃油流量设计成是恒定的。

从整个结构上來讲，和化油器式发动机有很大区别。主要是有个回油管，将燃油直接返回输送回油箱。原因是，市于汽油里面含有一定量的空气，在燃油泵剧烈扰动的作用下，游离出来，并在发动机附近加入膨胀。使得到达燃油分配管的汽油含气暈很大，严重影响喷油的精度。所以，必须依赖大量回油的手段来降低气泡量和散热。

但是，大量的气泡进入密闭的油箱，也必须有一个技术手段来处理。实际上，还需要一个控制输送油气到发动机进气管的电子系统（炭罐控制系统）来完成此任务。（见后述）进气量测量

5.汽油电子喷射发动机进气量测量的主要方法有哪些？或：发动机空气质量流量传感器的原理、特点？

答：直接测量：1空气质量流量传感器；

间接测量：2转速密度法；3转速转角法；

传感器的基本原理是“热线风速仪”：

热线风速仪基本原理是将一根细的金属丝放在流体中，通电流加热金属丝，使其温度高于流体的温度，因此将金属丝称为“热线”。当流体沿垂直方向流过金属丝时，将带走金属丝的一部分热量，使金属丝温度下降。

（①恒流式。通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化, 由此测量流速；

②恒温式。热线的温度保持不变，如保持150°C,根据所需施加的电流可度量流体流速。由于这种方式，传感器的灵敏度保持基本恒定，所以，使用更加广泛。）

喷油定量

6.电喷发动机喷油脉宽最终是怎样确左的？或：什么是电喷发动机的供油MAP图？

或：电池电压对喷油的影响？

答:先通过发动机在试验台架稳态标定，获取喷油量随工况变化的优化数据（基本喷油时间）, 形成“MAP”图。实际发动机工作屮，按照不同工况，调用相应的喷油参数进行喷油，所以, 本质上属于“基于经验数据”的控制。

电压过低会影响喷油

九闭环控制

7.九闭环控制的作用？电喷汽油机九闭环控制要考虑那些特殊因素？

或：什么是入不对称调节？如何实现？

或：通过汽油机九闭坏控制如何获得自学习值？有何意义？

或：汽油机九闭环控制有哪些不利因素？对应策略有哪些？

答：X闭环控制能够大大提高汽油机燃油喷射的精度，使得实际喷油吋问满足高精度空燃比控制的要求，即将过量空气系数控制在X =0.99-1范围。

汽油机首先根据实际运行工况和MAP图的喷油参数进行喷油控制，然后根据氧传感器的反馈，判断混合气混合屮，空气是否过量（所以，氧传感器又称入传感器）。根据这个氧传感器的反馈信息，来有效修正喷油时间。这个过程，就是入闭环控制。

特殊因素：1） X信号滞后（死时间）

2）入信号不能反馈实际数值

3）入控制精度高;0.99〜1

通过X闭环控制还可以获取一个燃油喷射的自学习值。具体方法是，在一定时间间隔内，当喷油修正系数大于1,则自学习值逐步增加；反Z,当喷油修正系数小于1,则自学习值逐步减少。相当于对喷油修正系数进行积分。这个口学习值的意义是在运行条件变化时, 自学习修正参数立即反映到喷油时间上，提高空燃比的控制精度。

针对问题1, （ECU从氧传感器获得混合气过浓或过稀的信息，实际已经有一定的吋I'可滞后。所以，应该尽快做出反应，按反方向调节。但是，喷油时间直接决定了喷油量，喷油量的剧烈变化，使得汽油机输出的扭矩也发生剧烈的变化。不仅使得汽车的舒适性大大减低，还使得机械部件受到剧烈冲击，故喷油时间的阶跃调整是受严格限制的。）所以，大部分ECU采用先采用一定幅度的阶跃迅速调节，然后，在按一定斜率慢慢调节，以使得驾乘人员感受不到震动。这样，不仅将调节速度达到允许极限，而且，使得大部分过程，实际喷油吋间离理想喷油时间差距较小。这同时将问题2随便解决了，即尽管入信号在上下跳动，而实际的喷油时间仅仅在理想值附近波动。

针对问题3,是通过所谓的1不对称调整来实现的。具体方法是，将喷油修正的上下跳跃调整幅度故意设泄一泄的差别，即往浓跳跃调整幅度略大于往稀跳跃调整幅度，结果是造成混合气偏浓。具体偏浓多少，是通过入计，长时间在不同工况下进行边测定，边调整，直到汽油机在部分负荷的空燃比落入入二0.99~1范围内。

炭罐控制

8.炭罐控制和入闭环控制的如何协调？

或：ECU如何测量炭罐的含油量？

答：在实施入闭环控制的工况范围，为确保自适应功能正确运行，必须交替地进行正常运行和清洗运行。在正常运行阶段，炭罐清洗阀关闭，可在不受油箱蒸发物干扰的情况下进行自适应。在清洗运行阶段，炭罐清洗阀开启，其开度按斜坡函数改变，ECU根据由入闭环控制回路确定的入偏离1的程度，与关闭炭罐清洗阀吋的情形进行对比，对队由清洗气流引起的入修正量作出估计，确定清洗气流中的燃油含量，并在转换运行模式时相应地增加或减少喷油时间，使过渡工况的混合气保持在入=1附近一个狭窄的区域内。

爆震