电控发动机喷射系统

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第2章、电控发动机喷射系统

1、电控与机械式喷射的区别

电控发动机和机械式发动机最大的区别是喷射是间断的，而机械式的是连续的，就像水龙头一样，只要打开就一直开着，这就是连续嘛。连续喷射的量取决于喷口的大小和喷油嘴后部的喷油压力，这个压力跟差压阀上始的压力相等，这个压力可以通过调整差压阀下始的压力改变它。
电控喷射属于间断性喷射，喷一下停一下，喷一下停一下，它喷油的多少取决于喷油的时间，在吸气、压缩、做功、排气的一个行程中，可能喷一次油，也可能喷二次油，我们根据每次喷油的时间的长短来调整实际进入气缸的燃油的和。
连续喷射的特点是什么，在发动机进气门的前方设置了喷油嘴，气门开不开都得喷吧，你在其它三个行程我也喷，喷进去干嘛，放在那搁着，等你，等到你进气门打开了，原来三个行程喷进去的油和现在喷的油都要进去。
但电控式喷射就不是这样了，我可以做到进气门打开前，马上就要开了，我就喷，然后其它行程我不喷了，它可以定时喷射，而连续喷射不考虑。
电控喷射分为单点喷射和多点喷射，单点喷射只在原来化油器的位置设置喷嘴，这个时候请大家注意喽，它喷油呢，喷到中央进气管，该谁进气了，就吸到那一边，那哪个好啊？当然是多点了，那为什么还要单点啊，喷油嘴少不便宜吗？啥事都讲究效益嘛，我又想它喷射，还得少花钱，又不想用化油器，那怎么办？那就弄个单点喷射吧，单点来说，它优于化油器，劣于多点喷射。
单点喷射燃油压力：1~2kg/
多点喷射燃油压力：2.5~3.5kg/
全世界的喷射系统就这几个，你找不出即不是连续的也不是间断的，不是单点也不是多点的喷射系统，有没有？有，化油器。

2、电控的概念

电控讲的是电子计算机控制，电子计算机控制，任何电子计算机控制的首先必须有一台电脑，有的叫ECU，有的叫PCM（美国的），ECU一般专指发动机电脑，PCM一般指发动机和自动变速器合为一体，集中控制，
电控说的是什么？电子计算机控制，不是电子管控制，也叫微机控制，凡是微机控制，首先要有一台电脑，我们汽车上面把它叫做ECU或ECM，也有的写成PCM，美国的，这二者有不同，ECM专指发动机控制电脑，PCM是把发动机和自动变速器电脑合成一体。
首先要有一台电脑，然后要有发动机的各种信息，我们叫它传感器，比如发动机水温是多少啊，你要通过水温传感器得到，发动机节气门处在什么样的开度啊，发动机的负荷有多大啊，要通过传感器知道发动机的工况，另外，我要控制它喷油，我得到当前温度的信号，得到了当前空气流量的信号，得到了节气门开度的信号，我确定要喷多少油，我要发一个命令，我要一个东西执行喷油，那是什么东西啊？是喷油器，我们叫它执行器。
从电脑电路上讲，它一定要有三个部分，电脑是核心，传感器是了解它要控制的对象当前处于什么状况，接下来根据这个状况把命令发给动作实施者，不单是汽车电控系统，任何一个电控系统都要由这三个部分组成，举例说洗衣机，它要有一个水面传感器吧，到了这个水位自己就转了，对不对？第二个它要控制它旋转吧？所以不管什么系统，它都由控制电脑、传感器、执行器三个部分组成。
这三个部分中的电脑就相当于我们人的大脑，传感器相当于人的什么？我们最常见的传感器第一个是眼睛，这是视觉传感器吧，这屋里有几个人，什么样的人，用眼睛视觉传感器，还有呢？耳朵，听觉吧，鼻子，嗅觉吧，这是最常见、最常用的三个传感器吧。
执行器呢？这是很关键啦，一个人要是没有执行器，完了，是不是啊？手，最重要的，还有呢？脚，我们要走路吧，对不对，这都是我们重要的执行器，谁也少不了，谁要是少了点，那叫什么人啊？对，残疾人。传感器少一个也不行，执行器少一个也不行，当然，身体上还有皮肤，触觉吧，你摸我一下，我有感觉。
这些和人相比完全一致吧，这是硬件，那还有软件呢？电脑的是什么？对，是程序，发动机燃油喷射属于什么程序啊？专门控制喷油的程序，你的大脑里装着什么软件呢？是知识吧，从小到大，你是不是学到了很多知识啊，你刚生下来不可能跑来这学习吧？所以知识的积累就是人的程序。
发动机电脑设计好了，我是专门负责喷油的，我只要得到空气流量的信号，我就知道按哪个空燃比喷油，马上计算出相应的油量，马上指挥喷油器按要求喷油。
如果把电脑、传感器、执行器都接好了，电脑不装程序，能干活吗？
人也一样，昨晚看电视到二点，突然听到窗户传来玻璃的响声，耳朵这个传感器马上告诉大脑，有事了，接着怎么着，大脑马上也跟着判断，是进了猫呢？还是进了人喽，如果动静大，手这个执行器马上干什么啊？抄家伙吧。
记住了，电脑控制跟人一样，人脑会的东西，电脑都可以算出来。
如果打开点火开关，给电脑通上电了，电脑首先问传感器，发动机着了没有？没着，热的还是凉的？凉的，哦，再问起动机，转了没有？转了，空气流量有多大啊？哦，喷这么多油，温度高了，多喷点，着了，整个过程全是电脑一直在算，打着车再稳定了怠速，电脑一点一点算，一点都没闲着。它跟化油器不一样，没有什么东西在算，先打起动机，飞轮一转，风门下去，马上就冲出油来了。
这就是电脑控制，很像人脑在控制。你们今后想问题也要这样想，千万不要光把硬件想了，不想软件，哦，这毛病没有问题，不就是线吗？这线是什么？是通道啊，你别忘了，没有它，软件的功能就出不来了。
比如说有一种情况，宝马车安装或者更换电脑的时候，要先确认一下，什么意思啊？就是要电脑认一认这些胳膊腿眼睛，要告诉它你现在被安装在什么样的配置的车上，它就知道了，我有几双手，当然喽，三只手不太好，曾经出现过这样的情况，安上电脑后，前面两个玻璃能够落下来，后面两个玻璃下不来，技术人员告诉我们这是电脑预置上出了问题，出了什么问题？（你可以告诉我吗？）一开始就告诉它是跑车，选择了跑车，跑车不就是有两个门吗？它就只有两个玻璃开关，所以当你想控制后面两只玻璃时，它告诉你根本没有。而且它有个特点，八个小时之内还能修改，什么意思？我告诉你，你有三只手，记住了，那只在后头呢，八个小时后，它记住了，想让它改它都不改，我就是三只手，
所以，电脑一定要注意它的硬件和软件和它们之间的关系，不能只有硬件没有软件，宝马车有这样的情况，因为它生产不同的发动机，电脑都是一样的，所以在使用前要把此车的所有配置都告诉电脑，包括发动机、自动变速器等，它才能按照你的要求去做。而日本车没有这样的情况，一个车型对应一种电脑，比如，日产的千里马，它有手动档和自动档车，它们分别对应不同的电脑。如果是生产一种电脑的，千万小心，别弄错，不一样的。
这就是电控系统的概念，传感器、执行器、电脑、程序。它们之间什么关系，怎么联系。

第3章、电控燃油喷射系统

电控喷油系统怎么组成呢？首先它有一台电脑ECM，它有一个执行器，电控喷射的执行器是什么呢？对，是喷油器，喷油器有两种，哪两种？一种是多点的，一种是单点的。

（1）喷油器喷油量的基本参数

我们再来看看传感器，它有很多传感器。如果想决定喷多少油，最重要的传感器是什么？最重要的是进气的多少，进来的是什么气啊？对，空气。所以对燃油喷射系统来说，最重要的是空气流量传感器，如果你不告诉我进了多少空气，我是没有办法喷油的。（这里留一个问题给大家思考：是不是知道进了多少空气就一定能够确定喷多少油？）按照发动机控制系统的不同有三种情况。
一种是有空气流量计，简写成MAF。
第二种是没有空气流量计，它装了进气压力传感器，简写成MAP。
第三种是只有节气门位置传感器，简写成TPS。
前面两个它都没有，它把节气门位置传感器当成空气流量计来用。节气门开得大，是不是进气就多啊。
无论上面的哪一种，它都必须还要有一个信号才能决定喷多少油，是什么信号？如果你能够把这个想出来，你就很厉害了。对，是发动机转速传感器，简写成RPM。（这里要问一个问题：发动机转速快吸进去的空气多还是发动机转速慢吸进去的空气多？）
举个例子，进去的空气量是30L/min，一个是发动机的转速为600转，一个是发动机的转速为6000转，此时要喷的油就差多了。
另外，我们必须明确一个问题，此时求出的空气流量只是进去的空气总量（这点非常重要），并不是真正进入气缸的空气量，你一定要把转速考虑进去，还要把缸数考虑进去，八缸的和四缸的差一半呢，如果都喷同样多的油，八缸的稀了，四缸的浓了，当然，发动机设计好后，这缸数已经确定下来了，不用我们去考虑，而转速是不断在变的，进去的空气总量一样，转速不同，实际进入气缸的空气总量是不一样的。
空气流量计、进气压力传感器、节气门位置传感器这三个可以任选一个，但发动机转速传感器是一定要的，否则就不能把要喷的油给算出来。
选不同的名字就不同了，选空气流量计的，它直接测量了流入空气的流量，我们叫它直接测量，使用了MAS。
其它二种叫间接测量，其中第二种测量的是空气压力，我们没有真正去测量空气流量，我们只是测量空气压力，再算出实际的流量，这种形式叫速度密度式，速度指的是转速，密度指的是空气的密度，也就是进气的压力。什么车上有啊，国产车，很多啊，切诺基，桑塔纳2000。
问题：空气流量计好呢，还是进气压力传感器好？哪个测得准？当然是第一个好啦，肯定是第一个好，那干嘛还要第二个呢？最重要的就是价钱，为啥？一个空气流量计，最便宜的也要几千块，一个进气压力传感器，最贵的也就是几百块，你看我买一部车十几万、二十几万、三十几万，这个玩意你给我省了，你看看，你看看，不行，你得给我装上，你是这么算帐，造车的老板可不这么算，我这个车设计完后，今年生产多少？五十万，一台省5000块，就发了，对不对？不得了，所以它既要得到基本准确，又要省钱。
那到后边呢？这俩我都不要了，我直接用节气门位置传感器（这玩意不用装，本来就有，更省钱），用进气压力传感器时，节气门开度不一样，进气真空就不一样，然后再算，如果我不用它，直接用节气门的开度也一样可以把它算出来：节气门开度多少？50%，发动机转速多少？就可以算出来了，这种方法叫节流速度法，节流就是节气门开度，速度就是发动机转速，它通过n次实验后得出一系列表格，然后把它输入电脑，电脑接收到这两个信息后就会根据这二个数值去查出这个时候对应的空气流量有多大。
间接式主要就是要求电脑去查原来已经设计好的表格，而电脑存量大，查的速度又快，这是它的优点，它不怕麻烦，比如说嫌它的速度不够快，这个芯片你给我增加十个兆，花不了几块钱，而如果你换一个空气流量计，好几千就没有啦。
最搞笑的是节气门位置传感器，它本来就有的，那几百块钱我也不花了，电脑你不是能算吗？给我算去吧，给我查表去吧。
全世界电控发动机空气流量的测量就这三种方法，当你接到一部车后要研究它的燃油，第一个要看的就是它属于哪一种。

（2）喷油器喷油量修正参数

问题：有了空气流量和发动机转速就可以喷油了吗？任何时候都是这样了吗？如果是的话，那就真的太简单了。
答：有了这两数字，它就可以达到一着车，空燃比永远都是14.66：1，请问行不行啊？不行的，还需要增加其它传感器。
这个传感器，我们说最重要的是要得到有关发动机工况的传感器，表现发动机工况的主要有两个传感器：
第一个是水温传感器ECT，因为在低温到温度升高再到温度正常（务必搞清楚温度正常的概念），同样的进气量，喷气量一样吗？不一样，所以这个是修正基本的空燃比。
第二个是节气门位置传感器TPS，要向电脑报告发动机的负荷，
基本的空燃比是14.66：1，然后再根据水温和节气门位置决定加浓还是降稀。
注意：任何一次喷油都要根据基本参数加上修正参数才能确定实际的喷油量。
问题：热车情况下，一次喷油的时间多长？
日本车大概是2~3个毫秒，德国车大概4~5个毫秒。什么叫2毫秒？1毫秒是多少秒？1毫秒就是1毫秒，等于没说。千分之一秒。太短了吧，加点吧，排气管冒黑烟，差一点都不行，精确的。

（3）闭环控制

第九集
问题：假设电脑按照算出来的基本喷油参数再加上修正参数，确定好喷油时间喷出去，但偏偏有个喷嘴有点堵，虽然时间合适，但喷出去的量却小了，这时的空燃比大了，车子在发抖，怎么办？
车子是在抖，但有谁能够告诉电脑车在抖呢？抖又怎么办？
很显然，这跟电脑是一点关系都没有的，它在尽职尽责地完成它的任务，你在中间出了什么毛病，我又有什么办法呢？
人是很聪明的，科学家想出了一个办法，叫反馈系统，让一个传感器告诉电脑此时的燃烧情况，这个传感器就是氧传感器，它把当前实际的燃烧情况告诉电脑，电脑收到反馈信息后马上对喷嘴发出指令，调整喷油时间。
这时就出现一个新情况，在没有反馈系统时，喷油器喷油后就不管了，这也叫肉包子打狗，有去无回，爱行不行，走吧，你，进气管漏气了，活该，漏就漏点吧，油压过高了，高就高点吧，冒黑烟去吧，不管了，现在不同了，多了一个氧传感器，它把燃烧情况告诉了电脑，这就叫闭环控制。
对应的另一种就是开环控制，开环控制不管燃烧的情况，反正我按照你的进气量和温度等参数，这么多的燃油你应该合适，到底合适不合适，你自己受去吧。
增加一个氧传感器后就变成闭环控制了，有了这个反馈参数，电脑就可以决定对刚才算出来的数加以修正。这就构成了完整的燃油喷射系统。
比如说早上起来打起动机要着车，起动状态有三个，一个起动加浓，一个怠速加浓，一个凉车快加速加浓，凉车快加速不属于喷油控制，我们先放一边去。最重要的二个你应该给我吧。
怎么给呢？打起动机的时候，电脑收到了起动信号，水温传感器告诉电脑此时水温很低，好了，各缸喷油嘴第一次喷油的时候进行起动加浓，我们实测结果是100~200ms，比正常的2ms差多少倍呢？差50~100倍，这叫冷起动加浓，它不再用单独设置冷起动喷油嘴，它只要检测到此时是起动状态并且水温很低，它就能一家伙给你干那么多的油。“嘭”车就着了，进入怠速了吧，它知道此时是怠速状态，并且知道现在的空气流量，知道现在温度很低，加浓进入暖车状态（怠速后面再讲），起动没有问题了，暖车没有问题了，随着水温的升高，每一次都要减少喷油量，慢慢就变成正常状态了，水温稳定后，现在在变的就是空气流量和节气门开度了，根据它们的变化，电脑不断地修正喷油量。
随着汽车不断加速，到达中等负荷时，此时电脑就要提供经济空燃比，如果此时油门踩到最低，电脑就会提供功率空燃比。
如果你来一个急加速呢？也就是说油门一家伙踩下去，电脑就会指挥喷嘴给我一次急加速加浓，我们测过，急加速时喷油时间为10~20ms，本来喷喷喷正常喷油，如果一个急加速，电脑就来个急加速加浓。
全世界所有燃油喷射系统都根据这个道理，你一定要有这五个过程出来：起动、暖车、加速、中等负荷、全负荷。这是开环控制，如果把氧传感器加进来呢？成闭环控制了。
闭环控制了不起啊，为什么了不起？过去你的车坏了，你的化油器堵了，你的真空管漏气了，只有一条路，司机感觉到，再找修理工，对吗？现在有了氧传感器，没事了。
举例：真空管有点漏气吧，真空管漏气经过空气流量计吗？不经过啊，空气流量计告诉电脑进去了20升/分钟，它漏进去10升/分钟，实际上是进了30升，电脑按多少算啊，按20升，算完后一喷，因为还有额外的10升，它肯定稀吧，电脑不知道啊，可是氧传感器会说啊：
氧传感器说：“对不起，你稀啊。”
电脑说：“什么，我稀啦。”
假设刚才是喷2ms，下次电脑就喷2.1ms。
氧传感器说：“对不起，你还稀啊。”
电脑就又加点，直到氧传感器说：“不稀啦，合适啦。”
电脑就想，原来同样的进气量我喷2ms你都没有说我稀，而这次我从2.1、2.2、2.3、2.4、2.5一直加到3ms你才说我不稀，出毛病啦，但是电脑很聪明，它有自我学习功能，它像小孩一样，菜炒好后，他就用手抓来吃，如果有一次给烫到了，以后他打死都不敢用手去抓了，他知道烫人了，只能看着它流口水。电脑也是，它有自我学习功能，它记住了，以后你要再告诉我20升，我就按30升喷。
大家看看，这就是由氧传感器构成的闭环控制功能，它能够自动地修复一些故障，是不是这样啊？有点小毛病，稍微有点油压高，稍微有点不太好，修正过来了。
这就有一种现象，有些司机啊，开着车，挺好，到你这来，你给它洗洗喷嘴，反倒不好啦，为什么呢？原来喷嘴有点堵，每次都按2ms喷，但管子有点堵后，管细啦，出来的少，氧传感器老说：“少少少。”，下次电脑给加长了喷油时间，长了后工作好了，电脑也学会了，司机也感觉很好，但到你这来后，你给喷嘴洗干净后，电脑不知道啊，它还按原来学习的时间喷油，这时候就不好使了，司机发火了：“你看看，我的车好好的，你看现在抖得那么厉害。”你说，它原来不抖，洗完倒抖啦，司机能不发火吗？
注意啊，有两个办法，第一，摘电瓶，把电脑原来学习的一点东西给抹掉，归零，洗脑，还有个办法，你别管它，开车走，氧传感器肯定会说太浓吧，电脑就又在学吧，学了半个小时，它学会了。
还有一种情况，假设有部车开进来，问他干嘛，电瓶没电了，充个电，把电瓶拿下来（拿下来后就能把它归零啦）充了一晚上，第二天装上去，电脑昨天学习的那一点东西都忘了，不复习啊，跟我们很多学生一样，回去不复习啊，全忘了，这时候再发动，它不干了，发动机又抖了，司机又找你了：“哥们，来的时候不这样啊。”你呢，蒙了，我只是给它充充电，怎么抖了呢？
别害怕，二个办法，一个是让它学习，对吧，慢慢学吧，另一个办法是解决故障，昨晚不是把电脑给拿下来了吗？已经归零了，现在它还不干，那肯定有毛病，要把这毛病彻底治好。当然，司机可能不干了，我不是叫你充一下电吗？你倒好，要帮我修车，这不是吭人吗？你可以告诉他，我已经把你的电瓶摘下来，清零了，现在还有毛病，只能说明此时的发动机与原始状态不吻合，我可以跟你去试车，试半个小时它会好，但这是假好，不是真好，只是电脑把这个故障修正了，要想它真好，只有把故障排除，是脏了，还是漏气啦等。
试车后还真好了，你告诉他，把电瓶摘下来，这故障准出来。
以后你会遇见这样的事的，你别傻，你要胸有成竹啊，这毛病跟我没有什么关系，那是你车的毛病，别找我。
这张表涵盖了世界上所有车的电控系统。

（4）空气流量计的种类

①有空气流量计
现在用的都是热线式或者热膜式，热膜式比热线式好，具体的应用及工作原理到时再说。
如果碰到油门踩到底速度都上不来的时候，就完全可以断定是空气流量计坏了，它不能告诉电脑现在的空气流量是多少，而电脑在设计时已经预计到这种情况的出现，不能因为空气流量计出了毛病就不喷油了。
如果碰到这种情况，电脑在无法知道进气多少的情况下会按经济转速进行喷油，不管你实际进去的空气有多少，它都按这个来喷，国外叫go home 状态。
热膜式比热丝式便宜。
②没有空气流量计
速度密度式D型
它没有空气流量计，但在节气门的后边安装有进气压力传感器，它还有一个进气温度传感器，因为温度不一样，同样的进气压力下空气量会不一样。一个进气压力传感器，一个进气温度传感器，发动机转速传感器（从分电器来），把这三样输入电脑，电脑就会查出此时的空气流量，相当于一个空气流量计。
最后一种是节气门位置传感器，它也需要进气温度、节气门位置、发动机转速来充当空气流量计。