一、  PORSCHE 964 L型噴射系統整合:

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透過燃料系統、空氣系統、點火系統中的感知器,將每個系統裡的訊號經過電腦整合後,再決定供油量,已完成供油系統。接下來以汽車在不同動作狀態下如何決定供油量來做進一步介紹。

 

 

一、  ECU的好處:

 

在供油系統中,有無ECU的分別決定了兩種引擎機械控制汽油噴射式引擎和電腦控制汽油噴射式引擎,一般舊式引擎的燃料系統是採用化油器系統,但因時代的要求現已漸漸不符合其需要,在環保與高出力的需求下,汽油燃料噴射引擎是能接近其要求的系統,由下表便可得知其優點:

 

比較項目

使用化油器引擎

使用汽油燃料噴射引擎

1.各缸混合汽量及霧化

因進氣歧管的設計長短易不平均及霧化差。

因於進汽門口噴射混合汽較平均及霧化也較佳。

2.海拔高度

易受影響造成混合比變濃。

電腦控制混合汽不受影響。

3.高速度需求

進氣量受節氣門及文氏管作用的限制,無法提高引擎轉速。

引擎性能高,低速時扭力

較大,引擎轉速可較高。

4.單位馬力汽油耗油量

較多。

較少。

5.單位排氣量引擎馬力

較小。

較大。

6.加減速反應

較差。

靈敏。

7.燃燒情況及排放有毒氣體

較差,廢氣排放也較多有毒氣體。

燃燒更完全,引擎運轉平

穩,有毒氣體排放也較少。

 

 

 

 

一、  電腦訊號:

1.訊號傳遞圖:

 

 

 

 

 

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2.電腦基本噴油量的控制訊號來源:

基本噴油量的來源訊號=引擎轉速訊號十空氣流量計空氣量訊號
3. 電腦欲輔助增油噴油量的控制訊號來源:
輔助增油噴油量的來源訊號=各種感知器的訊號
4. 電腦欲減速斷油的控制訊號來源:
減速斷油的來源訊號=節氣門怠速全關訊號+水溫感知器訊號+引擎轉速訊號
5. 供油量的計算:
ECU所算出的燃料噴射時間是『基本噴射時間』、『補償噴射時間』和『無效噴射時間』的總和,單位是微秒(ms),1ms=0.001秒。其中噴油嘴在單位時間內所噴出的汽油量是由噴油嘴本身口徑的大小及噴油壓力大小所決定。
(1) 基本噴射時間:
基本噴射時間是由進氣量(此處是指重量)和引擎轉速所決定。當你踩下油門踏板時,控制的是節氣閥的開啟角度,開度越大進氣量越大,供油電腦根據空氣流量計測出的進氣量及當時的引擎轉速來和預先所設定的供油程式比較後,算出所需供油量和相對的噴射時間。
(2) 補償噴射時間:
補償噴射也就是一般人所稱的『提速』,它是由各種感應器偵測出引擎當時的工作狀況及負荷,將訊號傳給電腦 (ECU)以後,算出所需額外的供油量,用以維持引擎穩定、順暢的運轉。補償噴射程式的設定是一複雜的工作,也因車而異。
一般來說的補償噴射程式大致有:冷車啟動補償、暖車補償、怠速後啟動補償、高溫時補償、加速補償、高轉速高負荷補償、理論空然比回饋補償、斷油控制
(3) 無效噴射時間:
噴油嘴從線圈通電到全量噴油之間會有一段延遲時間,稱為『開啟延遲』,而線圈斷電後到完全停止噴油也有一段延遲時間,稱為『關閉延遲』。
由於開啟延遲時間大於關閉延遲時間,所以實際的供油量將少於所需,而開啟延遲時間減掉關閉延遲時間就稱為『無效噴射時間』。為了得到正確的供油量,必須把無效噴射時間算進去,也就是說在算出供油量以後要再加上無效噴射時間噴出的油量才會和所想要的相同。因此,無效噴射時間也可視為補償噴射的一項。

 

 

一、  不同狀態下的供油情形:

 

1. 加速起步時:
在加速起步時,汽車需要較大的供油量,故電腦除了基本噴油量訊號外,還加上了輔助增油噴油量訊號來維持此狀態。

 

 

※ 基本噴油量的來源訊號=引擎轉速訊號+空氣流量計空氣量訊號
引擎轉速訊號由霍爾式曲軸感知器測得,而空氣流量訊號則是由翼版式空氣流量計測得。
(1) 霍爾式曲軸感知器:

 

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霍爾式曲軸位置感知器共有三條接線,一條為電源線,一條為搭鐵線,一條為訊號電壓。

 

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當轉子旋轉時會產生磁力線,使霍爾感知器內部產生出0V和5V的方波訊號。當轉子轉速越快,則產生的方波數越多,頻率越高。

 

位置:

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(1)翼板式空氣流量計 (air flow  Sensors)

※功用:

  可於空氣濾清器後方吸入的空氣體積,將空氣計量後轉變

  成電氣信號送至電腦作為電腦主要噴射量的基礎。

※構造:

  有翼片部、翼片上有一釋放閥、在背後軸心連接一感測部

※作用:

(A) 當空氣通過翼片時,翼片受吸入空氣量及回拉彈簧彈力控

  制,一直轉至平衡,翼片開度與吸入空氣量成正比。

(B) 當翼片動作時帶動同軸電壓計的可變電阻,經測量有不同

  電壓比時送至電腦,使電腦得知該翼片的位置測得進氣

  量,翼片開度與吸入空氣量成正比,如圖4-37。

(C) 電腦取的翼片位置訊號,可由以下的狀況計算而得知位

  置。電壓比=〔Vc(電瓶電壓)-Vs(滑動部與電阻板間

  電壓)〕/VB(電瓶電壓)。

(D) 一般怠速時電壓比約= 1/2 ,中負荷時(2000rpm)電壓

  比約=6/80,全負荷時(6000rpm)電壓比約=1/80。

(E) 感測部上的燃油泵白金接點(E1)平時是分開的,燃油泵不

  作用,當引擎運轉時,翼片轉動,則使燃油泵白金接點閉  

  合,燃油泵作用。

(F) 進氣溫度感知器(THA)通常為一負溫度係數的電阻構成,

  可隨溫度升高而電阻變小而測得推出進氣溫度。

(G) 翼片部上方有一CO調整螺絲,當電腦測得空氣量時使噴 

  油量一定,若將CO調整螺絲旋入時,則額外增加空氣量,混合汽會變稀,CO值會降低。

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  輔助增油噴油量的來源訊號=各種感知器的訊號,如:

(1)進氣壓力感知器(Pressure sensor)

簡述:

進氣壓力感測器可以根據發動機的負荷狀態測出進氣歧管內的絕對壓力,並轉換成電信號和轉速信號一起送入電腦,作為決定噴油器基本噴油量的依據。

目前廣泛採用的是半導體壓敏電阻式進氣壓力感測器。

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(2)進氣溫度感知器(Temp Heat Air ,THA)

※功用:

  可測定空氣流量計吸入空氣溫度,作適當增量燃料信號至

  電腦。

※構造:

  內為一熱敏電阻,可隨溫度變化而改變電阻值

※作用:

  電腦內有一固定電阻,再利用固定電阻與進氣溫度感知器

  的熱敏電阻之間的電線拉出線,量取與搭鐵間的電壓降

  (即熱敏電阻消耗的電壓),當進氣溫度感知器的電阻愈大

  時(進氣溫度低時),則量取的電壓降也愈大,若當進氣溫

  度感知器的電阻愈小時(進氣溫度高時),則量取的電壓降

  也愈小,量測的電壓降約為0.3~4.7V。

  熱敏電阻為負溫度係數電阻,電阻的改變成使電腦得到不

  同電壓信號,當進氣溫度在40℃以上時,即電腦不增加噴

  油量。一般電腦的控制電源為5V,內部固定電阻為1KΩ。

  若使用三元觸媒轉換器有含氧感知器混合比回饋控制裝置者,則無此項。

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(3)節氣門位置開關(Throttle Position Switch,簡稱 TPS)及感知器

※功能:

  測定節汽門位置的信號至電腦。

※構造:

  與節氣門軸相連接,利用轉軸測得信號。

※作用:

  由電腦供應電壓5V,經節氣門開關感知器的電位計來測量

  從怠速到節氣門全開的位置訊號及節氣門各位置的變化

  量。

  當節汽門開關中央線頭(TL),在怠速時與怠速接點(IDL)

  接通時及節氣門全開時節汽門全開增量信號(PSW)接通,

  取得信號後,若在怠速水溫80℃以下時或全負荷時,則電

  腦作燃料的增量。

  若車輛行駛滑行時,且節氣門在怠速位置時的信號,可提供電腦切斷燃料的信號。

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(1)含氧感知器(Lambda sensor,λsensor,O2 sensor)

※功用:

  利用氧氣濃度在大氣中的比,產生電動勢的一種電源或改

  變的電阻,而提供電腦得知廢氣中的含氧量的情況。

※位置勇構造:

  含氧感知器裝置於排氣管,二氧化鋯感知器內有一的氧化

  鋯管供感應用;二氧化鈦感知器內有一傳導體氧化鈦

  (TiO2)

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2. 等速行駛時:
汽車在等速行駛時主要是以基本噴油量的訊號來提供電腦決定噴油量。而基本噴油量的來源訊號=引擎轉速訊號+空氣流量計空氣量訊號

3. 減速停止供油時:
汽車在減速或是空轉滑行時,主要是以減速斷油的訊號提供電腦決定噴油量,而減速斷油的來源訊號=節氣門怠速全關訊號+水溫感知器訊號+引擎轉速訊號。節氣門代代訴權官訊號是由節氣門位置感知器提供,而引擎轉速訊號則是由曲軸位置感知器提供(霍爾式,上述有簡介)

 

  水溫感知器(Temp Heat Water,THW)

※功用:

  測量冷卻水溫信號,將需補助燃料增量信號送至電腦。

※構造:

  與進氣溫度感知器相同,但裝置於可測引擎水套溫度

※作用:

  與進氣溫度感知器相同,利用負溫度係數熱敏電阻,控制

  水溫低時電阻大,水溫高時電阻小,在水溫60℃以上時即

  無燃料增量作用,量測電壓降約0.3~4.7V

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eatontseng

曾教授與古董保時捷

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