详解发动机在不同工况下的喷油量控制方式

发动机在不同工况条件下运转，对混合气浓度的要求也不同；特别是在一些特殊工况条件下（如启动、急加速以及急减速等），对混合气浓度有特殊的要求。ECU要根据有关传感器测得的运转工况，根据不同的方式控制喷油量。喷油量的控制方式可分为启动喷油量控制、运转喷油量控制、断油量控制以及反馈控制。

1.启动喷油量控制

启动时，发动机由启动电动机带动运转。因为转速很低，转速的波动很大，所以空气流量传感器所测得的进气量信号有十分大的误差。基于这个原因，在发动机启动时，ECU不以空气流量传感器的信号作为喷油量的计算依据，而是按照预先给定的启动程序来进行喷油控制。ECU通过启动开关和转速传感器的信号，判定发动机是否处于启动状态，以决定是否按启动程序控制喷油。当启动开关接通，并且发动机转速低于300r/min时，ECU判定发动机处于启动状态，从而根据启动程序控制喷油。

在启动喷油控制程序中，ECU按发动机水温、进气温度以及启动转速计算出一个固定的喷油量。这一喷油量可以使发动机获得顺利启动所需的浓混合气。冷车启动时，发动机温度很低，喷入进气道的燃油不易蒸发。为了能够产生足够的燃油蒸气，形成足够浓度的可燃混合气，确保发动机在低温下也能正常启动，就必须进一步增大喷油量。通过ECU控制，通过增加各缸喷油器的喷油持续时间或喷油次数来增加喷油量。所增加的喷油量及加浓持续时间完全由ECU通过进气温度传感器和发动机冷却液温度传感器测得的温度高低来决定。发动机冷却液温度或进气温度越低，喷油量越大，加浓的持续时间也越长。这种冷启动控制方式不设冷启动喷油器与冷启动温度开关。

2.运转喷油量控制

在发动机运转中，ECU主要依据进气量和发动机转速来计算喷油量。此外，ECU还要参考节气门开度、进气温度、发动机水温、海拔高度及怠速工况、加速工况、全负荷工况等运转参数来修正喷油量，以使控制精度提高。

b.暖机增量：在冷车启动结束后的暖机运转过程中，发动机的温度通常不高，在较低的温度下，喷入进气歧管的燃油与空气的混合较差，不易立即汽化，容易使一部分较大的燃油液滴凝结在冷的进气管道及气缸壁面上，结果导致气缸内的混合气变稀，因此在暖机过程中必须增加喷油量，暖机增量比的大小决定于水温传感器所测得的发动机温度，并随着发动机温度的升高而逐渐减小，直到温度升高至80℃时，暖机加浓结束。

c.加速增量：在加速工况时，ECU可以自动按一定的增量比适当增加喷油量，使发动机能够发出最大转矩，改善加速性能，ECU是依据节气门位置传感器测得的节气门开启的速率鉴别出发动机是否处在加速工况的。

d.大负荷增量：部分负荷工况是汽车发动机的主要运行工况，在这种工况下的喷油量应能确保供给发动机的混合气具有最经济的成分，一般应稀于理论混合比下的混合气，在大负荷及满负荷工况下，要求发动机能发出最大功率，所以喷油量应比部分负荷工况大，以提供稍浓于理论混合比下的混合气，大负荷信号由节气门开关内的全负荷开关提供，或通过ECU根据节气门位置传感器测得的节气门开度来决定，当节气门开度大于70°时，ECU按照功率混合比计算喷油量。

3.断油量控制

断油量控制是ECU在一些特殊工况下，暂时中断燃油喷射，以满足发动机运转中的特殊要求。它包括下列几种断油控制方式。

减速断油控制过程是由ECU根据节气门位置、发动机转速及冷却液温度等运转参数，作出综合判断，并在符合一定条件时，执行减速断油控制的。其条件如下：

◆节气门位置传感器中的怠速开关接通。

◆发动机水温已达到正常值。

◆发动机转速高于某一数值。

该转速称为减速断油转速，其数值由ECU根据发动机水温、负荷等参数确定。一般水温越低，发动机负荷越大（如使用空调时），该转速越高。当上述三个条件均符合时，ECU就执行减速断油控制，切断喷油脉冲。以上条件只要有一个不满足（如发动机转速已下降到低于减速断油转速），ECU就立即停止执行减速断油，恢复喷油。

③溢油消除

启动时汽油喷射系统向发动机提供很浓的混合气。如果多次转动启动电动机后发动机仍未启动，淤积于气缸内的浓混合气可能会浸湿火花塞，使之不能跳火。这种情况称为溢油或淹缸。此时驾驶员可以把节气门踏板踩到底，并转动点火开关，启动发动机。ECU在这种条件下会自动中断燃油喷射，以排除气缸中多余的燃油，使火花塞干燥。ECU只有在点火开关、发动机转速及节气门位置同时符合以下条件时，才能进入溢油消除状态：

◆点火开关处于启动位置。

◆发动机转速低于500r/min。

◆节气门全开。

所以，电控汽油喷射式发动机在启动时，不必将节气门踏板踩下，否则有可能因进入溢油消除状态而导致发动机无法启动。

④减转矩断油控制

装有电控自动变速器的汽车在行驶中自动升挡时，控制变速器的ECU会向汽油喷射系统的ECU发出减转矩信号。汽油喷射系统的ECU在收到这一减转矩信号时，会暂时中断个别气缸（如2、3缸）的喷油，以使发动机转速降低，从而减轻换挡冲击。

4.反馈控制

汽油喷射系统进行反馈控制的传感器是氧传感器，使用氧传感器的发动机必须使用无铅汽油。反馈控制（闭环控制）是在排气管上加装氧传感器，根据排气中含氧量的变化，测出进入发动机燃烧室混合气的空燃比，将它输入计算机与设定的目标空燃比进行比较，将误差信号经放大器放大后控制电磁喷油器喷油，使空燃比保持在设定目标值附近。闭环控制可达到较高的空燃比控制精度，并可消除由于产品差异和磨损等引起的性能变化，工作稳定性好，抗干扰能力强。

但是，为了使三元催化转化器对排气净化处理效果最佳，闭环控制的汽油喷射系统只能运行在理论空燃比14.7∶1附近很窄的范围内。

对特殊的运行工况，如启动、暖机、怠速、加速以及满负荷等需加浓混合气的工况，仍需采用开环控制，使电磁喷油器按预先设定的加浓混合气配比工作，充分发挥发动机的动力性能。因此，电控燃油喷射系统采用开环控制与闭环控制相结合的控制方式。（转于：汽车维修技术与知识本期内容来源：《汽车电控系统故障诊断与检修》）

文章由易车号作者提供