電控汽油發動機噴油量與進氣量關系的實測分析

◆文/吉林　趙云堂

電控汽油發動機噴油量與進氣量關系的實測分析

◆文/吉林趙云堂

貴刊2015年第4期刊登了《傳感器故障情況下電控汽油機的噴油量實測分析》一文，根據實測數據，得出結論為進氣壓力傳感器故障對發動機噴油時間影響較小。筆者對此看法不同，因為為了保證具備最佳空燃比，發動機噴油量與進氣量密切相關，與發動機噴油量關系最大的就是發動機進氣量與發動機轉速。基于此，筆者對電控汽油發動機的噴油量與進氣量進行了實測分析。

一、測量方法

測量對象為高爾夫A7 EA211 1.4T發動機，該發動機采用燃油缸內直噴方式，進氣歧管上裝有進氣壓力傳感器。發動機控制單元根據進氣壓力信號及其他信號如發動機轉速、冷卻液溫度、進氣溫度等來計算進氣量。圖1是進氣壓力傳感器(與進氣溫度傳感器集成在一起)在發動機上的安裝位置。

從左至右依次為1～4腳，其中1腳是接地腳，3腳是5V供電腳，4腳是進氣壓力電壓信號輸出腳。具體測量方法為：在發動機怠速時，測量4腳的輸出電壓，記錄此時發動機的噴油時間；然后模擬進氣壓力傳感器出現性能漂移(即信號不準確，可通過人為給4腳施加外部電壓來實現)，再記錄此種狀態下發動機的噴油時間。通過比較，就可看出噴油時間是如何隨進氣量信號的變化而變化的。噴油時間、進氣壓力等可通過ODIS診斷信息系統軟件讀取。

二、數據分析

發動機怠速穩定后，讀取進氣壓力為30kPa，用萬用表測得4腳輸出電壓為0.56V；接下來在1s時給4腳施加1.22V電壓(即人為增大進氣壓力信號)，發現發動機出現劇烈抖動，持續5s后發動機熄火。讀取此段時間內的發動機噴油時間，其變化如圖2所示。

圖2　噴油時間與時間的關系

從圖中可以看到，在施加1.22V電壓后，噴油時間迅速增大，從怠速時的0.79s迅速增加到2.5s以上，這說明噴油量隨著進氣壓力信號的增大而增大。但是由于實際進氣量并沒有變化，此時發動機汽缸內的混合汽過濃，燃燒不充分，導致發動機抖動嚴重直至熄火。這也可以通過燃油修正值的變化來驗證，圖3是短期燃油修正值隨時間的變化情況。

可以看出，在1.5s時施加1.22V電壓后，短期燃油修正值從怠速時的-2.3%迅速變為-25%，這說明氧傳感器測得排出的廢氣中氧含量太低，即汽缸中混合汽過濃，所以發動機控制單元發出減少噴油量的指令。

圖3　短期燃油修正值隨時間的變化

三、結論

通過以上分析，可以得出結論：發動機噴油量隨進氣量的增大而增大，二者密切相關。那為什么《傳感器故障情況下電控汽油機的噴油量實測分析》會得出噴油量與進氣量關系不大的結果呢？據筆者推測，該文在設置進氣壓力傳感器故障上與本文不同。本文是給進氣壓力信號腳施加外部電壓，相當于進氣壓力傳感器信號不準確；而《傳感器故障情況下電控汽油機的噴油量實測分析》一文中應該是斷開進氣壓力信號。在此情況下，發動機控制單元接收不到進氣壓力信號，會觸發失效保護功能，將節氣門位置傳感器信號作為進氣壓力的替代信號，這反而會使發動機的運轉比較穩定，所以才得出上述結果。由此也可以看出，進氣壓力傳感器信號不準確產生的危害可能比沒有信號更大。