汽车电子控制技术

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1、缸内直喷式汽油机工作原理缸内直喷式汽油机，简称GDI系统（GasolineDirectInjection）；又因为燃油是分层燃烧，又称FSI系统（FuelStratifiedInjection）。传统式的电喷汽油机是将汽油喷射在进气门外侧的进气歧管中，在进气过程和压缩过程中，利用时间和空间的混合方式，完成可燃混合气的形成，再点火燃烧作工。这样，燃油在气缸内滞留时间过长（接近3600曲轴转角），燃油的粘结损耗较大，加速响应性低，极易产生“爆燃”，气缸磨损也加大。能否和柴油机一样，在压缩终了，往缸内直接喷射燃油，迅速混合点火燃烧，这只是人们多少年来的一个梦想。缸内直喷式汽油机的主要结

2、构缸内直喷式汽油机，是在传统的电控喷射系统的基础上，改进研发的。在其他结构方面无过多的变化，只是在可燃混合气的形成方法上，和燃烧过程方面发生了概念性的变革。，1、轨道压力传感器为ECU提供轨道压力的高低，当压力达5MPa时，ECU指令停供电磁阀动作，推开高压油泵的片状进油阀，使高压油泵停止吸油而停供。此时，低压油泵也同步停止供油，维持规定的油压，如图1-168所示。2、直立式进气管产生下降大进气流，直接流入气缸，流速快，可达40～50m/s，充气效果好。与传统的横向进气管相比，它的进气涡流方向是相反的旋转，喷油后能在火花塞处形成浓油雾区。3、顶面弯曲活塞引导空气产生进气涡流和挤压

3、高速旋转涡流，以便形成理想地分层燃烧的可燃混合气。旋转涡流为“正向涡流”，与传统的“逆向涡流”方向相反，有利于混合气按浓稀方式层状分布，进行分层燃烧。4、采用两级串联式供油泵低压供油泵为电动涡轮式，油压为0.35MPa；高压供油泵为往复柱塞式，由凸轮轴驱动，使燃油轨道的油压不断堆积，产生5～5.5MPa的喷射油压，经喷油器高速喷入气缸，提高了雾化质量，形成旋转的燃气涡流。5、高压旋流式喷油器由ECU直接用脉冲电流的宽度，控制喷油量的多少，利用特殊的喷孔形状，向气缸内喷出旋转的雾状燃油，与挤压涡流快速的混合，以便点火燃烧。它没有进气管沉积油膜的缺点，又因喷油压力较高，喷油器的自洁功

4、能高，不易产生脏堵故障。6、特别指出，喷油器是属于瞬时高电压和大电流“峰值保持型”驱动方式（用100～110V和17～20A打开；又用限流电阻以3～5A的电流，保持开启状态）。又称为，强劲高频量化控制方式。喷油器可小型化，又缩短了“无效喷射时间”，开启速度快，响应性好，计量准确。为此，喷油器的检测方式，应使用专门的仪器（如MVT-2诊断仪），以防触电和逆变电源过载。所谓“无效喷射时间”，是因为电磁线圈有一定的阻抗，故开启时间较Tr管导通时间迟后，该时间无燃油喷出，故针阀升起和座落与喷油脉冲宽度并不吻合。三、缸内直喷式汽油机的工作原理1、气缸内涡流的运动如图1-172所示，在进气过

5、程中，通过“直立式进气管”，在气缸吸力的作用下，产生强大的下降气流，使充气效率得到提高。又在“顶面弯曲活塞”的作用下，形成比传统汽油机更强大的“滚动涡流”。这个滚动涡流，将压缩后期喷射出的旋转油雾，带到燃烧室中央的火花塞附近，然后及时点火燃烧，这是可燃混合气形成的革新手段。2、高压旋转油雾的产生高压旋转式喷油器，在压缩冲程的后期（此时，缸内压力为0.6～1.5MPa），以5～5.5MPa的高压喷射出旋转的油雾，卷入“滚动涡流”中，迅速吸热汽化，以层状混合状态，被卷到火花塞附近。此时，火花塞附近为“高浓度”混合气，极易点燃，缸内的燃气呈“稀包浓”状态（O2分子包围HC分子），在旋转

6、中逐层的剥离，并从内向外稳定地、彻底的分层燃烧，如图1-173所示。超稀薄的混合气，空燃比A/F可达30～40：1，与传统的汽油机相比，节油率可达40%，可使排气中的CO、HC、NOx等有害物质大幅度降低。3、起动性能的提高因燃油为直接喷入气缸，无燃油的粘结损耗，又因火花塞处为高浓度混合气，与传统的均质混合方式相比，起动性能得到提高，发动机在1～2个循环即可起爆运转。而5传统的均质混合发动机，需要十几个循环才能起爆运转。4、中小负荷工况时的喷油特点乘用车在市内行驶占有的时间为75%～85%，多在中、小负荷工况下工作，应在压缩行程后期喷油，以经济超稀薄混合气成分为主。1）节气门实际

7、优化开度的大小和快慢的反应调节能力；2）冷起动后，快怠速调节和最低稳定怠速的调节能力；3）额外负荷自动调节的能力（AC、灯光、转向助力、P/N挡等）；4）防滑转扭矩控制的能力（包括雪地行驶）；5）巡航控制升速、减速的能力；6）智能保护能力，提高了汽车的平稳性、舒服性及适应性；7）失效保护能力（电磁离合器断电，节气门维持快怠速状怠，缓慢回家）；8）自诊断能力，全面提供该系统各电元件的故障代码（4个电元件代码）。柴油机蓄压式共轨喷油系统ECD-CR（BOSCH）手动/自动一体化自动变