电气信息工程毕业设计论文-汽车同步点火自动控制系统.doc

毕业设计（论文）任务书系 部电气信息工程系指导教师xxx职 称副教授学生姓名xxx专业班级0x应电学 号xxxxxxxxxx设计题目汽车同步点火自动控制系统设计内容目标和要求毕业设计的目标：本设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计的设计等，使学生进一步学习与理解基于单片机温度测量系统的原理，巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识，提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能。毕业设计的要求: 本文在分析国内外汽油机点火参数的测量方法和研究现状的基础上，讨论了汽车电子点火参数测量的理论和方法，对汽车点火测试系统进行了探索和研究，针对发动机点火控制存在的诸多因子，将智能传感器监测和单片机控制相结合，提出了基于单片机点火系统设计方案。毕业设计的设计进度：1.根据题目要求的指标，通过查阅有关资料，确定系统设计方案，并设计其硬件电路图；2.画出电路原理图，分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制关系；3.完成毕业设计。指导教师签名：年 月 日系 部审 核毕业设计（论文）学生开题报告课题名称汽车同步点火自动控制系统课题来源电气与电子工程学院课题类型BX指导教师xxx学生姓名xxx学 号xxxxxxxxxx专业班级0x应电1班一、 本课题的研究现状：汽车点火系统是发动机的重要组成部分之一,它对发动机的动力性、经济性、起动性能和排放等均有一定的影响。因此,点火系统的发展,进步是与汽车发动机的发展密切相关,也是世界各国汽车界投入较早、研究较深、发展较快的一个技术领域。在汽车100年多年的发展历程中，点火系也经历不断改进、不断完善的过程，概括起来，汽油机点火系主要经历了磁电机点火系、机械控制式点火系、电子点火系和微机控制点火系4个主要阶段。每一种点火系都是在当时的制造工艺、对发动机的不同要求以及科学技术发展的支持下，克服上一代产品的缺陷产生的。其中微机控制点火系是目前最为先进的点火系。二 、设计目的及研究意义：首先，精确的汽车点火控制系统能够让发动机更好的运转，点火过早，不仅使发动机的功率降低，还有可能英气爆燃和运转不平稳现象，还会造成运动部件损坏。点火过迟导致发动机过热，功率下降。其次，随着汽车工业的不断发展，能源危机以及汽车尾气对大气环境造成的污染日趋严重。而发动机点火时刻的精确控制在提高汽车整体性能的同时，有效的缓解了这一状况。与传统的机械调节式点火时刻控制系统相比，基于微控制器的电子式控制系统具有良好的及时性、精确度高、控制灵活等优点。为此，从发动机点火控制系统的控制策略出发，设计了提高发动机火控制精度的同步时间点火控制系统。三、 本课题的研究内容：由于混合气在气缸内燃烧占用一定的时间，所以混合气不应在压缩行程上止点处点火，而应适当提前，使活塞达到上止点时，混合气已得到充分燃烧，从而使发动机获得较大功率。点火时刻一般用点火提前角来表示，即从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。如果点火过迟，当活塞到达上止点时才点火，则混合气的燃烧主要在活塞下行过程中完成，即燃烧过程在容积增大的情况下进行，使炽热的气体与气缸壁接触的面积增大，因而转变为有效功的热量相对减少，气缸内最高燃烧压力降低，导致发动机过热，功率下降。如果点火过早，由于混合气的燃烧完全在压缩过程进行，气缸内的燃烧压力急剧升高，当活塞到达上止点之前即达最大，使活塞受到反冲，发动机作负功，不仅使发动机的功率降低，并有可能引起爆燃和运转不平稳现象，加速运动部件和轴承的损坏。因此本课题主要研究内容：通过压力、温度、转速传感器对汽车发动机点火系统进行自动控制。当汽车发动时能根据气缸里的温度、压力状况进行合理的喷油点火；当汽车运行时能根据运行速度进行合理的加油，以使汽车发动机处于最佳的工作状态，并使汽油在发动机内得到完全的燃烧，减少污染。四、本课题研究的实现方法： 1、研究发动机的工作原理：发动机点火时刻是通过控制点火提前角（即点火时活塞位置到上止点曲轴转过的角度）来实现的。影响火花塞点活塞点火时刻的因素主要有发动机转速、负荷大小、发动机冷却水温度以及发动机缸体爆震等。 2、研究点火系统所需硬件，整个点火系统硬件电路主要由传感器及信号调理电路、A/D转换器、电控单元、点火电路、电源及火花塞等部分组成。 3、设计电路。各传感器的输出信号经相应的调理电路调理、A/D转换器转换后，送入单片机。单片机根据一定的控制策略、算法对输入信号运算处理，依据运算结果。在合适时刻给出控制信号，控制信号经驱动电路后，控制点火控制电路工作，通过火花塞最终对发动机实现发动机点火。4、系统硬件设计：1 传感器及其调理电路，主要包括转速传感器、水温传感器、爆震传感器和节气门开度传感器及相应调理电路。2 电控单元及A/D转化电路设计。3 点火控制电路设计，4电源电路设计。5、系统软件设计：系统软件主要由主程序及延时子程序、计算基本点火提前角子程序、计数TO中断服务子程序、A/D转化子程序、点火提前角修正子程序和点火子程序组成。五、课题来源本课题课题来源于我校电气与电子工程学院刘建萍副教授。六、进度安排 1、在2010年1月2010年2月，查找阅读实现方法步骤中的相关资料及参考文献，提交开题报告。2、在2010年2月2010年3月中旬，完成论文的课题研究的关键出发点和方向的论文大框架，与导师交流解决问题。3、在2010年3月中旬2010年4月，完成论文的初稿，请导师审阅指导并根据提出指导意见，就相关问题深入探讨，做出解决方法。4、在2010年5月2010年5月20日，完成论文的定稿，请指导老师审阅指导，再次修正论文定稿并且正式提交毕业论文设计，完成毕业论文答辩；六 已查阅的主要参考文献：（美）B.霍尔贝克，汽车燃油和排放控制系统结构、诊断与维修，机械工业出版社，2006.9（美）D威德尔，汽车发动机构造与诊断维修，机械工业出版社，2006.8 王遂双等，汽车电子控制系统的原理与维修，北京理工大学出版社，2006.8吴继安，汽车电子控制技术自学读本，金盾出版社，2003.七指导教师意见指导教师签名： 年 月 日课题类型：（1）A工程实践型；B理论研究型；C科研装置研制型；D计算机软件型；E综合应用型（2）X真实课题；Y模拟课题；（1）、（2）均要填，如AY、BX等。毕业设计（论文）学生申请答辩表课 题 名 称汽车同步点火自动控制系统指导教师（职称）xxx 副教授申 请 理 由学分修满，申请答辩学生所在学院电气信息工程系专业班级0x应电专一学号xxxxxxxxxx 学生签名： 日期：毕业设计（论文）指导教师评审表序号评分项目（理工科、管理类）评分项目(文科)满分评分1工作量外文翻译152文献阅读与外文翻译文献阅读与文献综述103技术水平与实际能力创新能力与学术水平254研究成果基础理论与专业知识论证能力255文字表达文字表达106学习态度与规范要求学习态度与规范要求15是否同意参加答辩：总分评语 指导教师签名： 另附毕业设计（论文）指导记录册 年 月 日3毕业设计（论文）评阅人评审表学生姓名xxx专业班级0x应电学号xxxxxxxxxx设计（论文）题目汽车同步点火自动控制系统评阅人评阅人职称序号评分项目（理工科、管理类）评分项目(文科)满分评分1工作量外文翻译152文献阅读与外文翻译文献阅读与文献综述103技术水平与实际能力创新能力与学术水平254研究成果基础理论与专业知识论证能力255文字表达文字表达106学习态度与规范要求学习态度与规范要求15总分评语 评阅人签名： 年 月 日4毕业设计（论文）答辩表学生姓名xxx专业班级0x应电学号xxxxxxxxxx设计（论文）题目汽车同步点火自动控制系统序号评审项目指 标满分评分1报告内容思路清新；语言表达准确，概念清楚，论点正确；实验方法科学，分析归纳合理；结论有应用价值。402报告过程准备工作充分,时间符合要求。103创 新对前人工作有改进或突破，或有独特见解。104答 辩回答问题有理论依据，基本概念清楚。主要问题回答准确，深入。40总分答辩组评语答辩组组长（签字）： 年 月 日 答辩委员会意见答辩委员会负责人（签字）： 年 月 日5毕业设计（论文）成绩评定总表学生姓名：xxx 专业班级：0x应电 毕业设计（论文）题目：汽车同步点火自动控制系统成绩类别成绩评定指导教师评定成绩评阅人评定成绩答辩组评定成绩总评成绩40%+20%+40%评定等级注：成绩评定由指导教师、评阅教师和答辩组分别给分(以百分记)，最后按“优(90-100)”、“良(80-89)”、“中(70-79)”、“及格(60-69)”、“不及格(60以下)”评定等级。其中， 指导教师评定成绩占40%，评阅人评定成绩占20%，答辩组评定成绩占40%。摘要近年来，我国对微型汽车的排放限值和燃油消耗量的控制指标持续加严，原先的开环点火控制加上闭环供油控制技术已不能满足日趋严格的排放法规和油耗法规的要求。为此，生产搭载汽油机的微型汽车的各企业纷纷采用各种排放控制技术，其中汽油机电控系统成为首选。加入WTO后，知识产权意识进一步加强，企业为了能够拥有自主知识产权，需要自主开发产品化的电控汽油机系统，本文仅研究电控系统中比较复杂的点火控制系统。本文基于微型汽车和轿车搭载汽油机电控技术基础，从硬件匹配和系统控制的角度，将目前轿车的闭环点火控制技术移植到微型汽车上，阐述了微型汽车闭环点火控制系统的设计和实现方法，介绍了正常工况。F的主点火角控制策略，并针对硬件和软件的具体要求，对系统的硬件功能进行了相应调整，增加了利t=j爆震传感器作为监测信号的闭环点火控制。本课题屙期在发动机台架和整车试验研究中对闭环点火控制系统进行了匹配和应用，并对发动机稳态、整车非稳态J_=况下和整车排放性能的应用l羽环点火控制的可行性进行了试验研究。研究结果表明，采用该闭环点火控制系统后，可明显的改善发动机莳动力性和经济性，在降低整车的排放性和燃油消耗量方面均有明显的效果，为整车的动力匹配提供了更大的空间，同时能火大减少微型汽车企业的开发成本和时间。AbstractAs the Minivan emission laws and BSFC become sWicmr in recent yearsthe original open-loop ignition control technology with closeloop fuel control technology can not satisfied for current requirementThe Minivan plant with gas gasoline engine apply with all sorts ofemission control technology to meet current conditionsfirst choice is electrical management system，when attend wTo，information property right get more strengthening，the enterprise is possess ofproperty right of own，need to develop owns product electrical control gasoline software，the chapterjust study relative complexity ignition control systemThe chapter is based on Minivan gasoline electrical control technology，expatiates design idea andpractice method ofMini-van electrical ignition close-loop control from hardware matchmg and system control，introduces main spark control strategy in normal state，and according to practice reqniremem of hardware and calibration，make relative adjustment to software function，add spark close loop controlfunction by using ofknock sensorS monitor signalThe electrical control ignition system is proved to be correct and relevant control functions are proved to realize correctly by tests based on an engine dyno and vehicle in upper workThe system canimprove power and economic ofengine，decrease vehicle enfission and BSFC effectivelyby validation，anddecrease emerprise development cost and time grealy第1章 绪论11汽车同步点火自动控制系统的选题意义汽车工业的资金密集、技术密集、综合性强、经济效益高等特性，使得世界各个工业发达国家几乎无一例外的把汽车工业作为国民经济的支柱产业。虽然我国汽车电子行业近年来迅速发展，但由于基础薄弱、起步较晚，还存在着很多有待解决的问题，尤其是电子产品的检测方法和设备比较落后，己成为阻碍汽车电子产品开发与应用的根本原因。特别是点火系统，其性能直接影响整车的动力性、经济性和排气净化性，要保证点火系统各个部件的高质量和高性能，除了要有先进的生产工艺和材料保证外，还必须有功能全、精度高、可靠性好的各种检测设备。据调查，我国汽车点火系统的国产在线测试设备多以老式设备为主，智能检测设备较少，而进口设备价格昂贵，且其智能化程度不高，测量精度也有限，严重的制约了我国汽车工业的发展。汽油机点火系统的基本参数有点火电压、点火电流、点火能量、上升时间、火花持续时间、点火提前角等。已有的研究成果表明，汽油机的这些点火参数对汽油机的性能有很大的影响。点火电压、电流的波形对燃烧过程有一定的影响，进而影响废气排放。汽油机的着火延迟期是影响循环变动的直接因素，当然也影响汽油机的性能指标和排放，而着火延迟期的长短与燃烧期火焰核的位置和增长速率直接相关，显然后者与点火电压波形有关。随着控制、计算机、通信和网络技术的发展，数据交换技术正在迅速覆盖着工业控制的各个层次，引起了自动化系统结构的变革，组成以网络集成自动化系统为基础的数据处理系统。如何把信息技术应用到点火系统的检测、诊断等汽车工业急待解决的领域，是一个非常值得深入研究的课题。基于单片机控制点火系统可以实现点火提前角控制、闭合角控制和爆震控制的功能，极大的提高测试系统的开放性和稳定性，而且采用“集中管理、分布控制”的结构能有效的分散测试系统的风险，增强测试系统的综合性能。12课题研究背景及现状121 汽车电子点火控制系统发展简述发动机点火系自1910年首次在汽车上装用以来，根据点火系的发展经历，点火系可分为传统点火系和电子点火系，电子点火系又可分为有触点电子点火系、无触点普通电子点火系和微机控制电子点火系。1传统点火系 最早应用于汽车的是传统点火系，它采用机械触点控制初级电流，当触点闭合时，点火线圈初级电路接通，储存能量；当触点打开时，点火线圈初级电路断开，在次级线圈中产生高电压，并经分电器加于火花塞，击穿火花塞，产生电火花点燃混合气。其优点是结构简单、更换方便。缺点是初级电流受机械触点允许电流限制不能过大，点火能量低；闭合角不能调整；次级电压上升速率较慢，在火花塞积炭时形成漏电流，次级电压下降；机械触点易烧蚀，凸轮易磨损，工作不可靠；机械调整装置调节点火提前角，反应速度慢，控制精度低。目前，传统的点火系已经淘汰。2有触点电子点火系有触点电子点火系是最早机电相结合的产品之一，有触点电子点火系是最早机电相结合的产品之一，其组成如图1.2 所示，它保留了原分电器中的机械触点，增加了一个电子驱动电路，大功率开关晶体三极管串联在点火线圈初级电路中，机械触点接在三极管的基极电路中。当触点闭合时，大功率三极管导通，接通初级电路；当触点打开时，大功率三极管截至，断开初级电路，次级线圈产生高压电而点火。其优点是：减小了机械触点的电流，消除了触点烧蚀现象,并取消了和触点并联的电容器，降低了故障率。缺点是：由于机械触点的存在，继承了传统点火系的缺点，仍然采用机械调节装置调节点火提前角，无闭合角调节功能，这些限制了点火性能的提高。3无触点普通电子点火系无触点普通电子点火系取消了机械触点，曲轴位置传感器产生控制点火的信号，点火器中的大功率三极管控制初级电路的通断。点火器主要由脉冲信号处理、初级线圈电流控制、稳压电路、开关晶体管输出驱动电路和过压、反接、停车断电等保护电路组成。其优点是：取消了机械触点，提高了工作的可靠性；匹配了高能点火线圈，初级电流大，提高了击穿电压和点火能量，能够实现闭合角控制，避免了高速失火和低速点火线圈过热现象。其缺点是仍采用机械调节装置调节点火提前角，调节不准确。4微机控制电子点火系上述点火系统均采用机械调节装置调节点火提前角，一方面，机械装置反应慢，实时性差，控制精度低；另一方面，点火提前角不仅与发动机转速和负载有关，而且与其它因素有关，如汽油的抗爆性能、混合气的空燃比、发动机工作温度和进气终了的压力等，因而越来越不能满足现代发动机的需要。随着微处理机技术的发展，在70 年代中期，汽车上开始应用微处理机控制点火。微机控制电子点火系的组它主要由电源、传感器、电控单元（ECU）、点火控制器、分电器、高压线、火花塞等组成。该系统根据各种传感器检测发动机工况信息，由控制单元对点火提前角和闭合角进行精确的控制，点火时机更准确、合理，使发动机性能更加优越。1.22国内点火系发展概况当前我国发动机点火系统发展很快，传统点火系统已基本淘汰，电子点火系统已在微型车及普通型轿车中普及，中、高档轿车已开始采用计算机控制。在电子点火系统中，又以磁感应式和霍尔式为主。目前国内电子点火系统的生产基本都是按主机厂要求采用相应的国外标准，主要来自德国VOLKSWAGEN、法国PEVGEOT 及美车GM 公司。80 年代中期，上海大众公司开始生产桑塔纳轿车，汽油发动机微机控制点火系的试验研究长沙汽车电器厂引进德国BOSCH 公司的霍尔无触点分电器技术，为该车配套、并率先实现了国产化，促使国内电子点火系统真正进入批量生产阶段。从 90 年代后期开始，国内轿车开始采用电控燃油喷射系统(EFI)，点火控制系统也开始采用计算机控制点火装置，如桑塔纳2000 型、捷达王、广州本田、富康988 等轿车及重庆长安之星等微型车已开始采用计算机控制点火系统。我国对汽油发动机计算机控制点火系统的研究始于 80 年代中期，一些研究单位对汽油喷射系统、点火系统、氧传感器反馈系统等电控项目的研究与开发，取得了一些进展，在一些轿车如国产CA7200小红旗等轿车装用了这些系统。但由于我国汽车工业基础还较薄弱，在电子化程度上与国外先进水平相比，还存在较大的差距。国内主机厂需求的计算机控制的点火系统，大多来自于进口或德国博世公司及美国德尔福公司等在华办的合资企业。汽车工业的水平，是衡量一个国家工业化水平高低的一个重要标志。世界汽车工业正在进行一场新的技术革命，围绕环保节能、安全、可靠及舒适等性能，各国都制定了长远发展规划。我国“十五”规划经济工作重点将发展汽车工业放在非常重要的位置，根据世界汽车工业新的发展动向，随着国家加入WTO 后国际市场的挑战，迫切要求国内企业快速提高点火系统的技术水平和生产能力。1.3本文研究的内容1发动机喷油模块和点火模块及其控制器的研发。该控制器接受活塞位移传感器、空气温度压力传感器和缸内燃烧压力传感器等信号，实时控制发动机空燃比和点火时刻。(1)发动机喷油模块和点火模块及其控制器硬件电路设计主要包括各种传感器信号采集处理电路、ECU及其附属电路、喷油模块及点火模块电路设计。(2)发动机空燃比和点火时刻控制策略的研究控制策略的设计是一个重要的环节，它的设计成功与否直接关系到发动机的性能指标。其中数据处理模块主要完成数据采集、控制计算、抗干扰和适时发出点火时刻和空燃比控制信号；通信控制模块主要完成数据实时传输控制工作。2缸内压力信息的应用研究。缸内燃烧压力信息直接反映气体燃烧质量，本论文将实际燃烧压力作为闭环控制调节回路的一个精确的反馈信号，实现对发动机空燃比、点火时刻的实时控制，优化燃烧过程。空燃比控制策略中应用缸内燃烧压力传感器检测的燃烧压力信息，设计了虚拟氧传感器，利用其对发动机空燃比进行调节，控制发动机的燃烧过程，达到减少污染和节约能源的双重目的。点火时刻控制策略中应用缸内燃烧压力信息和活塞位移信号计算发动机指示功，实时修正发动机点火时刻。3发动机空燃比和点火时刻的控制是发动机控制的重要部分，设计的好坏对汽油机的动力性、燃油经济性和排放等性能有很大的影响。内燃一直线发电集成动力系统中的发动机是自由活塞发动机，由于无曲柄一连杆机构、节气门和飞轮旋转部件，活塞在上下止点加速度很大，而且其燃料混合气为经济混合气，从而使其空燃比和点火时刻控制与常规发动机有诸多不同。合适的压缩比、一定的空燃比、喷油定时、点火定时将是发动机正常运行所必需的，将直接关系到燃烧进行的质量，进而影响发动机的动力性、经济性、排放及整个系统的工作稳定性，也可为以后的产品化研究提供一定的经验。本系统主要由电源、传感器、电控单元（ECU）、点火控制器、分电器、高压线、火花塞等组成。该系统根据各种传感器检测发动机工况信息，由控制单元对点火提前角和闭合角进行精确的控制，点火时机更准确、合理，使发动机性能更加优越。该点火系中的分电器只起到分配高压电的作用，取消了点火提前角机械调节机构。第2章 汽车发动机控制理论2.1喷油量控制理论汽车发动机电子控制燃油喷射点火系统是一个非常复杂的系统，不仅包含有先进的硬件技术和软件技术，而且应用了一些先进的理论。如电子控制燃油喷射和点火理论及故障诊断学理论等，作为分析该控制系统的基础首先要对这些基本理论有一定的理解。因为只有深入了解好汽车电控的过程，才能在对汽车电控系统的分析过程中把握正确的方向。控制理论是编制应用和优化控制软件的理论基础。是研究自动控制共同规律的技术学科，是汽车发动机控制中的难点和重点，需要大量投资，采集大量实用数据利用经典和现代控制理论而建立的开环、闭环、最优自适应控制系统，在优化控制中。采用建立汽车发动机系统控制的数字模型，然后利用相应的控制方法进行优化控制。但是发动机喷油点火系统比较复杂，影响因素多。理论推导优化状态下的数字模型有时比较困难，因此还是要采用实验的方法。在实际发动机试验中，用计算机不断检测发动机转速、负荷、温度、进气量、油耗等一系列实车参数，然后用查表的方法。查出该工况的数据，进行修正后再输出控制参数，由驱动电路去控制执行机构。这是目前应用较多的优化控制方法。燃油供给装置向进气管提供一定比例的燃油与空气相混合，形成混合气。混合气燃烧时按下式进行化学反应： （ 2.1） 空气和燃油的混合比，即空气质量 Ga 和燃油质量Gf 之比，称为空燃比，公式如下： （ 2.2） 汽油完全燃烧并且只生成 CO2 和 H2O 和时的空燃比称为理论空燃比，约为14.7 左右。但是空燃比除了对排放有影响外，还对发动机的性能和油耗有影响，达到零污染并不是空燃比控制的唯一目的。因此，对空燃比的控制要综合考虑发动机的排放、动力性和燃油经济性。2.11决定喷油量的物理因素电子控制燃油喷射系统使用电磁喷油器(嘴)直接向进气管喷射油，并通过激励信号的通断控制油嘴的开闭，单次喷射量的计算公为： （ 2.3） 公式中：喷油嘴的流量系数；Fn喷油嘴的面积；g 重力加速度；Pf燃油压力；Pb进气压力；dt开阀持续时间。对特定型号的喷油嘴来说，其流量系数和喷嘴面积都是定值。而由于燃油压力调节器的作用，使喷油嘴的喷油压力与进气歧管的压力差(PfPb)保持恒定，所以喷油嘴的每次喷油量仅与开阀持续时间成正比，因此每次燃烧需要的燃油量，可以通过控制喷油时间来确定，即 （2.4）式中：K常数(对于特定的喷油嘴来说)；T喷油时间。2.12决定喷油时间的因素对于已知特定的喷油器来说，喷油量是由喷油时间来决定的。所以对喷油量的控制问题已经转化为对喷油时间的控制问题。实际喷油时间T 由下式决定：T = Tp Fc + Tn (2.5) 式中：T实际喷射时间；Tp基本喷射时间；Tn喷油器无效喷油时间，当ECU 输出信号驱动喷油器工作时，由于喷油器动作的滞后，开阀时间T0 比关阀时间Tc 长，我们把(T0-Tc)的时间，即喷油器不喷油时间称为无效喷射时间；Fc基本喷射时间修正系数。它是考虑空燃比变化时的修正系数，它与下列中的各项有关： Fc =g(Fet，Fad，F0，F1 ，Fm) (2.6) Fet与发动机温度有关的修正系数；Fad加减速运转时的修正系数；F0理论空燃比反馈修正系数；Fl学习控制产生的修正系数；Fm大负荷，高转速运转时的修正系数。2.13基本喷油时间的计算根据式(2.2)，如已知每缸进气质量(Ga)与目标空燃比(AF)，就可以确定每次燃烧需要的燃油质量，即Gf=Ga(AF) (2.7) 又根据式(2.4)，喷油时间由下列决定；T=GaK(AF) (2.8)如果空燃比 AF 设为理想值14.7，那么这个喷油时间就定义为基本喷油时间Tp，对于不同的发动机系统，K 和Ga 是不同的，它们由各自发动机系统的物理机构所决定。2.14与发动机温度有关的修正系数Fet1起动后燃油增量的修正系数冷机起动后的数十秒内，应进行燃油修正，发动机越冷，燃油增量越大，需修正的时间越长，这是因为在低温起动后的一段时间内，进气门及气道壁处的汽油汽化不良，造成燃油供应不足，此时把符合空燃比14.7 的汽油量供应给发动机，由于汽化不良，附着在进气门及气道壁处的汽油不与空气混合，仍会使实际参与燃烧的混合气变稀，如果不进行燃油增量修正，就会发生怠速运转不稳、振动、发动机熄火等现象；因此，发动机冷起动后的增量修正，是对此时造成的燃油供给不足的一种补偿措施。2暖机时燃油增量的修正系数冷车起动后，接着就进入发动机暖机时期，暖机时燃油增量的修正，也是对发动机冷态运行时燃油供给不足的一种补充措施，在进行起动后燃油增量修正的同时，进行暖机修正时间较长，应在冷却水温度达到规定值前一直持续进行，发动机完成起动后不久，进气门和气道内壁的温度随着燃烧过程的进行会很快上升，与此同时冷却水温度也不断上升，发动机逐步达到暖机状态，可以说，暖机时燃油增量的修正，是与冷却水温度的整个上升过程伴随而行的，而且它随冷却水温度的上升而逐渐衰减。3高温时燃油增量的修正系数高温时燃油增量的修正，是在发动机高温起动工况下进行的。例如，汽车高速行驶后发动机熄火1030min，此时发动机处于高温下的再起动，就应进行高温燃油增量修正。一般汽车在高速行驶时，由于行驶中的风力冷却作用，汽油温度不会太高，充其量也就是50左右，如果此时发动机熄火，发动机就成为热源，会使汽油温度上升至80100。一旦达到这样的温度，喷油器中的汽油会出现沸腾，产生汽油蒸汽，在喷油器喷射的汽油中，因含有蒸汽而使汽油喷射量减少造成混合气变稀，为了解决因汽油蒸汽引起的混合气变稀的问题，应采用高温起动时燃油增量修正的措施，一般是当冷却水温度上升到设定值(如100)以上时，进行高温燃油增量修正。2.15加减速运转时的修正系数Fad在汽车进行加减速时，仅使用燃油基本喷射量，则混合气的空燃比相对于目标值会产生一定偏移。一般情况下，偏移趋向是，加速时混合气变稀，减速时混合气变浓。因此，要分别进行燃油增量和减量的修正，如果不进行加速减速时的燃油量修正，发动机就会产生“喘振”车辆产生前后方向的振动现象，排气中的有害成分也会增加。当喷油器将汽油喷入进气管后，有一部分将附着在进气门及其附近，加速时，节气门突然大开，使附着在这些部位的燃油增加，由于附着的汽油汽化需要一段时间，因此加速时实际供应的燃油相对不足致使此时的混合气比目标空燃比时变稀。进气管压力的高低和附着部位温度的高低，对附着燃油的汽化速度具有十分强烈的影响。进气管的压力越高(意味着大负荷)，附着燃油的汽化速度降低，则附着燃油汽化速度越慢，在加速工况时，进气管内压力升高，附着燃油的汽化速度降低，因而附着的燃油数量增加。考虑两种因素的影响，加速时燃油修正系数Fad 由两部分组成，即F ad= Fd11 + F th11 (2.9)式中：Fdl1满足负荷变化量的修正系数，它反映加速时进气管内压力突然增高，是表征发动机负荷变大时的修正系数，发动机负荷一般用每一进气行程中吸入的空气量或者节气门的开度等来表示，负荷变化量越大，意味着进气管压力变化率大，修正量也就越大。Fth1满足冷却水温度不同时的修正系数，它反映加速时汽油附着部位的温度不同，引起燃油汽化变化速度的修正系数，在负荷变化量相同的加速工况下，冷却水温度越低，加速修正系数越大。减速时节气门关闭，进气管压力降低，促使附着在进气门附近的汽油加速汽化，因此与加速工况相反，这时混合气变浓。减速与加速时一样，要考虑两种因素的影响。216 大负荷高速运转时的修正系数Fm一般发动机在部分负荷下工作时，空燃比的调整是在考虑一定排放性能的前提下，尽量提供经济混合气，以获得最低油耗。 相对于部分负荷，当汽车在节气门全开的大负荷下行驶时，要求发动机输出更大扭矩，节气门开关是传递发动机负荷状态的传感器，通过节气门位置可把全负荷信号输入ECU，实现大负荷控制为开环控制，氧传感器的反馈控制停止作用。当发动机在高转速运行，即汽车高速行驶时，同大负荷行驶时基本一样。另外，如果空燃比变小，则燃烧温度下降，排气温度也下降。为此，当排气系统部件(排气管，氧传感器，催化反应器)的温度超过许用温度时，也有将空燃比设置在较小的情况。 2.17理论空燃比反馈修正系数F0为了适应排放法规提出的排放要求，许多汽车上都装有三元催化反应器，三元催化作用时必须是混合气在理论空燃比附近，才能使 CO，HC 的氧化作用与NOx 的还原作用同时进行，才能具有向CO2， H2O，O2，N2 无害化学成分转化的能力。为了有效地利用三元催化反应器，充分净化排气，就要提高空燃比的控制精度，使其尽可能地维持在理论空燃比为中心值的范围内。根据氧传感器的输出特性，氧传感器输出信号电压在理论空燃比处发生跃变，ECU 有效地利用这一空燃比反馈信号，将其信号电压与基准电压进行比较，判定混合气的浓稀程度进行控制。如较理论空燃比浓，则缩短喷油时间，反之则延长喷油时间，这就是反馈控制。从进气管内形成混合气开始，至氧传感器检测排气中的含氧浓度，需要经过一定时间，这一过程的时间包括混合气吸入气缸，排气流过氧传感器。以及氧传感器的响应时间等。由于存在滞后时间，要完全准确地使空燃比保持在理论空燃比14.7 附近是不可能的，因此实际控制的混合气的空燃比总是保持在理论空燃比14.7 附近的一个狭窄范围内。采用氧传感器进行反馈控制，即闭环控制期间，原则上供给的混合气是在理论空燃比附近的，但是有些条件下是不合适的。如发动机起动时以及刚起动未暖机时，由于发动机冷却水温度低，这时需要较浓的混合气，如按反馈控制供给的混合气在理论空燃比附近，发动机可能会熄火；又如发动机在大负荷、高转速运转时，也需要较浓的混合气，如按反馈控制供给的混合气也在理论空燃比附近，则发动机会运转不良，所以在有些情况下应停止反馈控制，即进行开环控制状态。一般在以下情况下反馈控制作用解除： (1)发动机起动时；(2)起动后燃油增量修正(加浓)时； (