1.4 计算机控制汽油燃料供应系统
计算机控制汽油喷射是目前普通的供油方法，它将燃料以可燃混合物的形式喷射到发动机的燃烧室内。尽管，用与将汽油喷射到柴油发动机相似的方法，直接将油喷射到发动机气缸内是可行的，但存在些难以解决的实际问题。其常见的做法仍然是喷射汽油流形。广泛地说，目前有两种喷射诱导流形的方法：一种是使用单一喷嘴，将汽油喷射到油门蝴蝶地区；另一种方法是每一个气缸使用一个喷嘴，每一个喷嘴放在靠近进气阀的位置上。这两种喷射系统分别称作为单点喷射法和多点喷射法。它们的原理如图1.12所示：


图1.12     （a）单点喷射法               （b）多点喷射法
1.4.1单点喷射法
汽油喷射器以最简单的形式构成一个独立的喷油器，它能够将汽油喷射流形到节气门蝶形阀的地区，如图1.13中的4所示：



图1.13 单点喷射器图

和发动机控制电脑的控制相一致，精细雾化的燃料被喷入到燃料节流阀体内，这就为所有的燃烧室提供了正确的空气燃料比，来满足所有条件。这里所说的特定系统使用了确定空气进入发动机质量的速度密度法，而不是使用在其他场合中的气体流速测定法。为了方便计算机在给定条件下算出燃料的质量，它需要有一个空气进入发动机需要xx的测量量。速度密度法提供这种来自多方面的如{jd1}压力传感器，温度传感器，空气冲压传感器，以及发动机转速传感器等所测得的信息。
中央单元体喷油器的实际结构如图1.14。喷油器阀是由电磁阀3控制的，电磁阀3接受与发动机控制计算机信号相一致的电流信号。当发动机满负荷或部分负荷运行时，喷射器在每一次的感应行程中喷射燃油；当发动机处于空闲状态时，曲轴每旋转一次是，喷射器喷射一次。由于燃油压力调节器使得燃料喷射阀门拥有一个恒定的压力，因此注入燃料的多少是由电磁阀处于开启位置时的时间长短来决定的。
油门板（蝶形）电机启动，运行过程中，当关掉发动机或者发动机处于空闲时是可以使用的。

图1.14
1.4.2 多点喷射法
在汽油喷射系统中，它经常通过一个燃料直通槽或横杆槽，在喷射压力作用下，为喷射提供燃料。每个喷油器通过一个单独的管道与该直通槽相连，如图1.15所示：


图1.15
直通槽中的燃料压力值是由图1.16所示类型的调压器控制的。这种特定的压力调节器可以在制造过程中设定初始值，{zd0}压力可达2.5Mpa。
  

图1.16
在运行过程中，汽油泵需要提供吧所需油量更多的油，多余的压力时的调压阀5处于关闭状态儿允许多余的燃料通过回油管6流回到油箱中。调压阀的内横膈膜2受进气歧管压力（真空）的影响，使得横膈膜和弹簧能够调节油液压力来满足一系列的运行要求。提升横膈膜，压缩弹簧，降低了油液压力，最小值可达约1.8Mpa；降低横膈膜，相对应电磁阀口出油压升高（油门打开的更大），可达2.5Mpa。
运用这种布置方式，每个喷射器喷射油量的多少是由电磁阀处于开口状态的时间长短决定的。通过改变喷油阀开放的时间长短，就可以得到满足不同需求的燃油量。
设计者需要知道一个特定发动机的燃料需求情况，这些情况被存储在ECM记忆芯片ROM内。在运行过程中，ECM接受来自于所有和发动机燃料所需量相关的传感器上的数据，这些数据以一种设定持续时间的电脉冲在喷油器电缆中传输。这种喷射器电脉冲时间变化约2—10ms。“占空比”概念来源于装置被驱动的有效时间比率，如图1.17所示：

图1.17
发动机的性能特点以及装置的驱动能力是由设计者的“输入质量”以及存储在ECM中ROM存储器上的部分计算机程序来决定的。燃料供应图忽然图1.4所示的点火装置图相类似，其区别在于发动机负荷是由油门位置决定的，并且火花瞬间放电率被空气燃料比所代替。图上的每一点都可以用二进制代码来表示，并存储在ECM计算机的ROM存储器中。这些被存储的值将被用来和来自于传感器的输出信号相比较，以便于计算机能确定燃料喷射脉冲的持续时间。
一些电脑系统的设计，使得专利代理者可以改变电脑程序，以配合客户的需求。为达到这一目的，需要有一个可重复编程的ROM存储器，而且这些工作只能由制造商指定的具有资格的人员来完成。
多点喷射系统通常采用下面两种方法中的一种：
1．    为所有注入口喷射所需量的一半燃料，活塞每次处于止点位置附近；
2．    顺序喷射，即只在感应行程中发生喷射动作。
在图1.18所示的多点喷射系统中，发动机的每一个油缸都有一个汽油喷射器（图中的12）。每个喷射器需要单独设计，是为了能将燃料喷射到进气阀内，其实际位置和角度位置因发动机的类型不一而不相同。
在图1.18所示的系统中，采用热丝式空气质量流量计来测量空气流量的。控制计算机接收来自空气流量计的信号，并利用来自于其他传感器，如发动机速度传感器，发动机冷却液温度传感器，节气门位置传感器等的信号来决定喷射脉冲的持续时间长度。

图1.18
顺序多点喷射是一个用来描述汽油喷射系统类型的术语。这个术语表明在每月一次运转循环过程中，每一个油缸拥有一个喷射器。为了帮助顺序多点喷射提供额外的控制输入，往往需要安装一个额外的传感器，这个传感器是由发动机凸轮轴驱动的。霍尔式传感器和凸轮轴可变磁阻驱动传感器通常用于这一目的的计算机，用以决定1号缸的TDC值。图1.19显示了安装在一个顶置凸轮轴发动机上的一种传感器。


图1.19
一些用于燃料供应系统的传感器和那些用于点火装置系统的传感器是相同的，例如，曲柄转速和顶端传感器，表明发动机负载的岐管压力传感器等。因为一些传感器信号可同时适用于点火和燃料供应系统，因此通常将这些传感器置于一个单独的计算机控制，最终的系统被称作是发动机管理系统。
1.5 发动机管理系统
发动机管理系统的设计，是用来保证车辆满足排放法规，以及提供更好的性能。这就意味着，许多传感器和执行元件需要考虑更多的因素，甚至超过一个简单的供油或者点火系统。图1.18所示的一个相当典型的现代发动机管理系统。我们来关注一下该技术中的某些项目。这样做的目的是为了集中精力发掘发动机控制的某些方面，这些方面的内容包括在供油和点火系统中没有被考虑到的相关内容。
{dy}部分要注意的是20号氧气传感器。它是一个热敏传感器，给元件加热是为了使传感器尽快的达到它的工作温度。该热敏传感器为ECM计算机提供反馈信号，使得他能够控制燃料供应系统拥有一个非常接近化学比例的空气燃料比，这个化学值大约是拉姆达值 为1，这样就能使催化转换器的功能处于{zj0}状态。现代汽油引擎的车辆普遍使用氧气传感器，这显然是技术人员需要了解的一个技术区域。氧化锆型氧传感器是最常用的，它产生代表了废气氧含量的电压信号，因此是进入燃料室的空气燃料比的可靠指标。电压信号从这个传感器反馈到控制计算机，使其能够保持拉姆达值接近1。
1.5.1废气再循环
图1.18中的两个项目，电子真空调节器（30）和废气再循环（EGR）阀（31）在这个和其他许多发动机管理系统中扮演重要角色，是值得关注的问题。为了减少氮氧化物排放量，燃烧室的温度上升到不超过约1800ŽC是有帮助的，因为这是可以产生氮氧化物的温度。对节流阀引擎方面，废气再循环有助于保持从排气系统回感应系统的循环尾气燃烧温度低于这个数字。图1.20显示了一个EGR系统的原则。


图1.20

为了提供良好的性能，在发动机处于冷机状态或当发动机处于满负荷运行时，废气再循环无法操作。该插图显示了用来控制废气再循环的电磁阀，这种阀类是以占空比的原则运作。在合理的操作条件下，估计废气再循环大约将减少氮氧化物排放量的30％。
1.5.2蒸发排放的计算机控制
汽车燃料释放出含有苯等有害的碳氢化合物的气体。为了限制来自油箱得碳氢化合物排放量，车辆系统配有碳罐，它含有对含碳氢分子等有毒物质有约束能力的活性炭。在蒸发排放控制系统的碳罐是由阀门和管道油箱连接，如1.21图所示。


图1.21
由ECM计算机控制，蒸发净化电磁阀连接到碳罐感应系统，使碳氢化合物气体可被导入燃烧室中与主要燃料空气混合物一起燃烧。来自电脑的循环电信号操纵着控制阀门，决定阀门打开的时间，使该引擎没有把油箱中的燃油蒸汽传递到碳罐，发动机开启电磁阀上的流量开关，从而使蒸气能传递到接收系统。这之后的电磁阀工作频率取决于运行条件。蒸发排放控制，是车辆排放控制系统的一部分，它必须在良好的环境中得到维护。