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1、项目一：发动机电控燃油喷 射系统认识与检测 项目要求 知识要点 v1发动机电控燃油喷射系统分类、组成及功用 v2空气供给系统各主要组成部件的结构与原理 v3燃油供给系统各主要组成部件的结构与原理 v4空气供给系统和汽油发动机燃油供给系统主 要组成部件的基本参数 v5电喷系统各传感器的结构和工作原理 v6电路的控制原理 能力要求 v1能识别汽油发动机空气供给系统和汽油 发动机燃油供给系统的各基本组成部件 v2能检查汽油发动机空气供给系统和汽油 发动机燃油供给系统的各基本组成部件，并 能对常见故障进行检修 v3能识别电喷系统的各传感器 v4能对电喷系统的常见故障进行检测和排 除 二、相关知识 汽油
2、喷射系统的发展 电控燃油喷射系统的优点 汽油喷射系统的发展 20世纪30年代由于军用飞机上，1954年德国奔驰 公司在奔驰300SL上装了机械式汽油喷射系统（K 型）； 20世纪60年代在K型的基础上发展了机电组合式 汽油喷射系统（KE型）； 20世纪60年代后期，随着电子技术的发展，德国 BOSCH公司研制出电控燃油喷射系统（EFI）。 电控燃油喷射系统的优点 1.能提供发动机在各种工况下最合适的混合气浓 度； 2.用排放物控制系统后，降低了HC、CO和NOX 三种有害气体的排放； 3.增大了燃油的喷射压力，因此雾化比较好； 4.在不同地区行驶时，发动机控制ECU能及时准 确地作出补偿； 5
3、.在汽车加减速行驶的过渡运转阶段，燃 油控制系统能迅速的作出反应； 6.具有减速断油功能，既能降低排放，也 能节省燃油； 7.在进气系统中，由于没有像化油器那样 的喉管部位，因而进气阻力小； 8.发动机起动容易，暖机性能提高。 （一）汽油发动机电喷系统概述 v1）汽油发动机电喷系统的分类 v2）汽油发动机电喷系统的组成和 工作原理 v3）汽油发动机电喷系统的功能 1）电控喷射系统的类型 1.按喷射位置分类：进气管喷射和缸内直接喷射 后者是新技术，进气管内喷射又可以分为： 多点喷射系统 单点喷射系统 2、按喷射控制装置分： 机械式 电控式 机电一体混合控制式 3.按喷射方式分类：间歇喷射和连续喷
4、射 间隙喷射继续划分 同时喷射 分组喷射 顺序喷射 v4 .按空气量的计量方式分类 ： v D型电控燃油喷射系统 （速度密度控制 式） v L型电控燃油喷射系统（质量流量控制式 ） 叶片式和卡门涡旋式（体积流量） 热式空气流量计 （质量测量） v 节流速度控制式 v5 .按有无反馈信号分类 v 开环控制系统 闭环控制系 统 多点喷射系统 v每缸进气门处装有一个中央喷射装置，由 ECU控制喷射。其燃油分配均匀性好，但控 制系统复杂，成本高。主要用与中、高级轿 车 。 单点喷射系统 v在节气门上方装一个中央喷射装置，由12个喷油 器集中喷油。采用顺序喷射方式。结构简单，故障少 、维修调整方便。广泛
5、的应用于普通轿车和货车。 v晚出现，优势是结构简单、故障少、维修调整方便 ，大量生产时成本低 D型电控燃油喷射系统 v根据进气管内的绝对压力和发动机转速推算 出发动机的进气量 v再根据进气量和发动机转速确定基本喷油量 。 L型电控燃油喷射系统 v利用空气流量计直接测量发动机的进气量，电脑 不必进行推算，可根据空气流量计信号计算与该空 气量相应的喷油量。 v消除了推算的过程，减少了误差，其测量准确度 比D型高。 开环控制系统 v（无氧传感器）通过实验室确定的发动机各工况 的最佳供油参数预先存入电脑，在发动机工作时， 电脑根据系统中各传感器的输入信号，判断自身所 处的运行工况，并计算出最佳喷油量。
6、 v其精度直接依赖于所设定的基准数据和喷油器调 整标定的精度。 v当使用工况超出预定范围时，不能实现最佳控制 。 闭环控制系统 v（有氧传感器）在系统中，发动机排气管上加装 了氧传感器，根据排气中含氧量的变化，判断实际 进入气缸的混合气空燃比，在通过电脑与设定的目 标空燃比进行比较，并根据误差修正喷油量。空燃 比控制精度较高。 v对起动、暖机、加速、怠速、满负荷等特殊工况 ，仍需采用开环控制，现在多数采用两种结合的控 制方案。 2）电喷系统的组成和工作原理 v（1）组成： va、空气供给系统 vb、燃油供给系统 vc、控制系统 a、空气供给系统 功用：为发动机提供清洁的空气并控制发动机正 常工
7、作时的供气量。 v工作原理如图 v节气门体中设有节气门，用来控制进入发动机的 空气量，从而控制发动机的输出功率；（由驾驶员 通过油门的控制来时间，脚踩的油门踏板就是控制 节气门的开度大小） v流经怠速控制阀的空气首先经过空气流量计测量 （L型） v绝对压力传感器测量的是进气管内的绝对压力 b、燃油供给系统 功用：供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根 据电脑指令喷油； 燃油泵供给的多余汽油经回油管流回邮箱； 冷起动喷油器安装在进气总管上，仅在发动机低 温起动时喷油，改善起动性能； v工作原理如图 c、控制系统 喷油量的控制是最基本也是最重要控制内容 ECU根据空气流量计信号和发动机转速信号确定
8、基本喷油时间，再根据其他传感器对喷油时间进行 修正，并按最后确定的总喷油时间向喷油器发出指 令，使喷油器喷油或断油。 （2）工作原理 vD型汽油发动机电喷系统 v 燃油压力的建立与燃油喷射方式 油压保持某一定值（250 kPa300 kPa） v 进气量的控制与测量 节气门的控制，计算出进气量 v 喷油量与喷油时刻的确定 根据进气量计算出喷油时刻和喷油量 v 不同工况下的控制模式 D型特点 vD型汽油发动机电控燃油喷射系统具有结构简单 、工作可靠等优点，但由于采用压力作为控制喷油 量的主要因素，故存在这样的缺点：在汽车突然制 动或下坡行驶中，节气门关闭时，加速反应效果不 良；当大气状况变化较大
9、时，会影响控制精度 v典型汽车：丰田皇冠 L型汽油发动机电控燃油喷射系统 vL型汽油发动机电控燃油喷射系统是在D型汽油发 动机电控燃油喷射系统的基础上，经改进而形成的 ，它是目前汽车上应用最广泛的燃油喷射系统。 v可直接测量发动机进气量，提高了控制精度。 v典型车型：奔驰、丰田、尼桑、马自达 3）发动机电喷系统的功能 v汽油发动机电控燃油喷射系统的主要功能是喷油 正时和喷油量的控制 ，除此还有燃油停供和燃油泵 控制 v（1）喷油正时控制 v在采用间歇喷射方式的电控燃油喷射系统中，电 脑必须控制喷油器喷油的开始时刻，这就是喷油正 时控制。其控制目标一般是在进气行程开始前，喷 油结束。 v喷油正时
10、是指喷油器喷油的开始时刻 v电控燃油喷射发动机的喷射可分为 单点喷射和多点喷射，其中多点喷射 又分为： 同 时 喷 射 分 组 喷 射 顺 序 喷 射 同 时 喷 射 v将各气缸的喷油器并联，所有喷油器有电脑的同 一个指令控制，同时喷油，同时断油。 v各缸喷油时刻不是最佳，性能差，用在缸数少的 发动机上 分 组 喷 射 v将各气缸的喷油器分成几组，同一组喷油器同时 喷油或断油。 v每一工作循环中，各喷油器均喷射一次或两次。 一般多是发动机转一圈，只有一组喷射。 顺 序 喷 射 v喷油器由电脑分别控制，按发动机各气缸 的工作顺序喷油。 喷油正时控制分类 a同步喷油正时控 制 b异步喷油正时控 制
11、 a同步喷油正时控制 v（1）同时喷射正时控制 v（2）分组喷射正时控制 v（3）顺序喷射正时控制 （1）同时喷射正时控制 v 工作原理：喷油正时控制是以发动机最先进入作功行程 的缸为基准，在该缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出 指令信号，接通所有喷油器电磁线圈电路，喷油器开始喷油 。 特点：所有各缸喷油器由ECU控制同时喷油和停油。 缺点:是各缸喷油时间不可能最佳，可能导致混合气形成不 一样。 优点:通用性强、电路结构和软件简单 （2）分组喷射正时控制 工作原理： 以各组最先进入作功的缸为基准，在 该气缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出指令 信号，接通该组喷油器电磁线圈电路，该组喷油
12、器 开始喷油。 特点：把所有喷油器分成24组，由ECU分组控 制喷油器。 （3）顺序喷射正时控制 工作原理：ECU根据凸轮轴位置传感器（G信号 ）、曲轴位置传感器（Ne信号）和发动机的作功顺 序，确定各气缸工作位置。当确定各缸活塞运行至 排气行程上止点某一位置时，ECU输出喷油控制信 号，接通喷油器电磁线圈电路，该缸开始喷油。 特点：喷油器驱动回路数与气缸数目相等。 b异步喷油正时控制 （1）起动时异步喷油正时控制 在同步喷油基础上，为改善发动机的起动性 能，在增加一次异步喷油。 在起动开关处于接通状态时，ECU接受到 第一个凸轮轴位置传感器信号（Ne信号）后，接收 到第一个曲轴位置传感器信号
13、（G信号）时，开始 进行起动时的异步喷油。 （2）加速时异步喷油正时控制 为了改善加速性能，ECU根据节气门 位置传感器中怠速信号从接通到断开时，增 加依次固定量的喷油。 （2）喷油量的控制 v目的：使发动机在各种运行工况下，都能获得最 佳的喷油量，以提高发动机的经济性和降低排放污 染。（理论空然比14.7） v喷油量控制是电控燃油喷射系统最主要的控制功 能之一。 v在喷油器结构和喷油压差一定的时候，喷油量的 控制是对喷油时间的控制来实现的。 v分类： 1.同步喷油量控制 a.起动时同步喷油量控 制 b.起动后同步喷油量控 制 2.异步喷油量控制 1.同步喷油量控制 va.起动时同步喷油量控制
14、 由于起动时转速波动大，不能准确的确定进 气量，也就无法确定准确的喷油时间 起动时，ECU根据冷却液温度，由内存的 冷却液温度喷油时间曲线来确定基本喷油时间， 再根据进气温度和蓄电池电压进行修正，得到起动 时的喷油持续时间。 在发动机转速低于规定值或点火开 关接通位于STA（起动）档时，喷油时 间的确定见左图，ECU根据冷却液传感 器信号（THW信号）和冷却液温度 喷油时间确定基本喷油时间，根据进气 温度传感器（THA信号）对喷油时间作 修正（延长或缩短）。然后在根据蓄电 池电压适当延长喷油时间，以实现喷油 量的进一步的修正，即电压修正。 v电压修正是因为指令传输存在一段滞后时 间，使喷油器的
15、实际喷油时间比ECU确定 的喷油时间短，导致喷油量不足，使实际 空然比高于发动机要求的空然比。 v蓄电池电压越低，滞后时间越长。要根据 电压适当延长喷油时间，提高喷油量控制 的精度。 b.起动后同步喷油量控制 v喷油持续时间 = 基本喷油持续时间喷油修 正系数 + 电压修正 vD型根据发动机转速信号和进气管绝对压力信号 确定基本喷油时间； vL型根据发动机转速信号和空气流量计信号确定基 本喷油时间。 v同时,还必须根据各种传感器输送来的各种运行工 况信息，对基本喷油量时间进行修正。 修正信号 v起动后加浓修正 v暖机加浓修正 v进气温度修正 v大负荷工况喷油量修正 v过渡工况喷油量修正 v怠速稳定性修正 2.异步喷油量控制 发动机起动和加速时的异步喷油量是固定，各气 缸喷油器以一个固定的喷油持续时间，同时向各气 缸增加一次喷油。 固定的喷油量 （3）燃油停供控制
