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1、项目1 燃油供给不良故障检修,任务1 发动机电控系统识别,学习目标 1.能叙述发动机电控系统的组成、类别与基本工作原理。 2.能叙述空气供给系统、燃油供给系统、点火系统和电子控制系统的组成。 3.能叙述传感器、电子控制装置和执行器的功能与位置。 情境描述 车间师傅在维修一辆迈腾轿车，发现发动机不能起动，通过检查发现为燃油泵不工作，要求你配合他对其进行检修。,相关知识 一、汽车发动机电控系统概述 1.燃油喷射的基本概念 传统的化油器式发动机工作时，汽油和空气通过化油器形成可燃混合气，再进入气缸燃烧，该系统不能精确的控制可燃混合气的空燃比。 电子控制燃油喷射系统(Electronic Fuel I
2、njection )简称EFI，它是以电控单元(ECU)为控制中心，利用安装在发动机不同部位上的各种传感器，测出发动机的在各种不同工况下的工作参数，按照汽车制造厂在电控单元存储器中设定的控制程序，通过控制喷油器，精确的控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气，从而使发动机获得良好的燃料经济性和排放性，同时也提高了汽车的使用性能。 广义的自动控制系统有两种基本形式，即开环控制和闭环控制。,2.发动机电控燃油喷射技术的发展过程 燃油喷射技术在20世纪30年代首先应用于航空发动机，1934年德国研制成功第一架装有汽油喷射发动机的军用战斗机。50年代德国、美国开始研究在汽车发动机上应用
3、汽油喷射技术 1967年，德国博世(BOSCH)公司研制成功K-Jetronic机械式汽油喷射系统，后来经改进发展成为KE-Jetronic汽油喷射系统。 70年代后半期迅速发展起来的以微机控制为基础的车用电控汽油喷射系统是世界汽车工业同时解决节油和排放净化两大难题在技术上的重大突破。1967年，德国博世(BOSCH) 公司开始批量生产用进气管绝对压力控制空燃比的D-Jetronic模拟式电子控制汽油喷射系统。1973年，德国博世(BOSCH)公司在D-Jetronic电子控制汽油喷射系统的基础上，经过改进发展成为L-Jetronic电子控制汽油喷射系统，采用翼片式空气流量计直接测量进气空气体
4、积流量来控制空燃比，相比D-Jetronic电子控制汽油喷射系统而言，精度和稳定性都得到了提高。 1981年，L-Jetronic电子控制汽油喷射系统又进一步改进发展成为L一Jetronic电子控制汽油喷射系统，用热线式空气流量计直接测量进气空气的质量流量，无需附加专门装置来补偿大气压力和温度变化的影响。 1979年，德国博世(BOSCH)公司开始生产集电子点火和电控汽油喷射于一体的Motronic数字式发动机控制系统，我们把这种汽油喷射装置和点火装置集中由一个ECU控制的系统称为发动机集中控制系统;若两者分别由各自的ECU控制，则称为发动机单独控制系统。,3.汽油机电控燃油喷射系统的优点 (
5、1)能实现空燃比的精确控制 (2)充气效率高 (3)瞬时响应快 (4)起动容易 (5)节油和排放净化效果明显 (6)减速和限速断油功能 (7)便于安装 4.发动机电子控制系统的功能 发动机电子控制系统按照发动机各部件相互组合后的功能不同可以分为空气供给系统、燃油供给系统、电子控制系统和点火系统四部分。 目前发动机电子控制系统的功能一般包括下列几个方面: (1)电控燃油喷射(EFI)系统 (2)电控点火装置(ESA) (3)怠速控制(ISC (4)排放控制 (5)进气控制 (6)增压控制 (7)警告提示 (8)自我诊断与报警系统 (9)失效保护 (10)微机故障备用应控制系统,4.燃油喷射系统的
6、优点 与传统的化油器式燃油供给系统相比较，使用燃油喷射系统的发动机具有以下优点: (1)能实现空燃比的高精度控制采用多点喷射方式独立向各缸喷油，使各缸空燃比偏差减小;通过闭环控制系统中的氧传感器的反馈控制，可以精确的控制空燃比;在气压、温度、空气密度、变化或加减速行驶过渡运转工况时，空燃比可以得到及时的修正;点火控制、怠速控制等辅助控制系统的采用，使各种工况都有最佳的空燃比。 (2)充气效率高在进气系统中，由于没有像化油器那样的喉管部位，进气压力损失小，只要合理设计进气管道，就可以充分利用吸入空气的惯性增压作用，增大充气量，提高输出功率，增加发动机的动力。 (3)瞬时响应快在汽车加减速行驶的过
7、渡运行阶段，燃油喷射系统响应速度快，使汽车加减速反应灵敏。 (4)起动容易，暖机性能好在发动机启动时，ECU根据启动工况增加启动时的喷油量;溢流消除功能可以有效的防止发动机多次启动但不着车，导致启动时气缸内燃油过多的现象。并且使发动机顺利地过渡到暖机运转。 (5)节油和排放净化效果明显能提供各种运行工况下最佳空燃比的混合气，燃油雾化好，各缸分配均匀，燃烧效率提高，降低了排放物的污染。 (6)减速断油功能降低了排放，节省燃油在燃油喷射系统中，当节气门关闭而发动机转速超过预定转速时，喷油就会停止，使排气中HC的含量减少，并可降低燃油的消耗。,1.电控燃油喷射系统的分类 燃油喷射系统在发动机上的应用
8、要按以下形式分类。 (1)按喷射位置的不同分类 1)缸内直接喷射式 2)进气道喷射式 (2)按喷射控制装置的形式不同分类 1)机械式 2)电子控制式 3)机电一体混合式 (3)按喷射方式不同分类 1)间歇喷射系统:在发动机运转期间汽油间歇喷射是在进气过程中的某时间内进行的，喷油量大小取决于喷油器持续开启时间，即控制单元指令的喷油脉冲宽度。 2)连续喷射系:燃油喷射的时间占有全部工作循环的时间，连续喷射都是喷在进气道内，大部分燃油是在进气门关闭后喷射。,（a） （b） 图1-2 喷射位置,a）进气道喷射 b）缸内直接喷射,(4)按空气流量的检测方式分类 按空气流量的测量方式，电控燃油喷射系统可分
9、为速度密度控制型、质量流量控制型和节流速度控制型。 (5)按喷射时序分类 1)同时喷射 2)分组喷射 3)顺序喷射,图1-4同时喷射控制电路,图1-5 分组喷射的控制电路,图1-6 顺序喷射的控制电路,同时喷射是指发动机在运转期间，各缸喷油器同时开启且同时关闭，由电脑的同一个喷油指令控制所有的喷油器同时动作。,分组喷射是指将喷油器分成2-4组。4缸发动机一般把喷油器分为2组，由微机分组控制喷油器，两组喷油器轮流交替喷射。每一个工作循环中，各喷油器均喷射一次或两次。一般发动机每转一圈，只有一组喷射。,顺序喷射也称为独立喷射。曲轴每转两圈，各缸喷油器都轮流喷射一次，且像点火系统一样，按照特定的顺序
10、依次进行喷射。,(6)按控制系统有无反馈分类 按控制系统有无反馈来分电控汽油喷射系统可以分为开环控制和闭环控制两大类。,图1-7空气供给系统 (a)L型空气供给系统 (b)D型空气供给系统,2.汽油发动机电子控制系统的组成及功能 发动机电控系统主要由空气供给系统、燃油供给系统、点火系统、排放控制装置和电子控制系统等组成。 1.空气供给系统 空气供给系统的作用是测量和控制汽油在发动机内燃烧时所需要的进气量。最基本的空气供给系统包括以下几部分：空气滤清器、发动机进气传感器（L型使用空气流量计，D型使用进气歧管压力传感器）、节气门、进气总管、进气歧管、怠速控制装置,如图1-7所示。,图1-8燃油供给
11、系统的组成示意图(无冷启动喷油器),图1-9发动机燃油供给系统各部件在汽车上的分布,2.燃油供给系统 燃油供给系统提供洁净和压力稳定不变的燃油，并根据发动机控制单元的控制下适时适量地向各缸喷射燃油。它主要包括以下几部分：燃油泵、燃油滤清器、燃油脉动阻尼减震器、喷油器、燃油压力调节器及供油总管等组成，如图1-8所示。,图1-10汽车无分电器点火系统,图1-11发动机电控系统的组成,3.点火系统 点火系统的功能是控制点火能量，并在适当的时刻点燃气缸内被压缩的可燃混合气。它主要包括点火电子组件、点火线圈、火花塞、及高压导线等。 汽车采用无分电器点火系统的工作原理如图1-10所示。电脑根据曲轴位置传感
12、器和转速、水温等工况传感器信号计算出点火时刻和通电时间，将计算结果送到点火电子组件，由点火电子组件控制点火线圈的初级电路接通和断开，使火花塞点火。,4.排放控制系统 现代汽车采用了由电子控制的多种排气净化装置，如废气再循环系统、三元催化转化器、燃油蒸发控制系统和二次空气喷射系统等。,5.电子控制系统 (1)电子控制系统的组成 发动机电控燃油喷射系统由信号输入装置、电子控制单元和执行元件三部分组成，如图1-11所示。电子控制系统组成示意图如图1-12所示。 信号输入装置各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给ECU。 电子控制单元ECU，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存
13、储、计算和分析处理后向执行器发出指令。 执行元件由ECU控制，执行某项控制功能的装置。,(3)信号输入装置及输入信号 空气流量计(MAF):测量发动机吸入空气量，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。 进气(歧管绝对)压力传感器(MAP):测量进气管压力，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。 发动机转速与曲轴位置传感器:检测曲轴位置信号和曲轴转角信号，并输入ECU作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。 凸轮轴位置传感器:也叫同步信号传感器，是一个气缸判别定位装置，是点火控制的主控制信号。 上止点位置传感器:向ECU提供1缸上止点位置信号，作为点火控制的主控制
14、信号。 缸序判别传感器:向ECU提供各缸工作顺序，作为点火控制的主控制信号。 冷却液温度传感器:给ECU提供冷却液温度信号，作为燃油喷射和点火控制的修正信号。 进气温度传感器:检测进气温度信号(修正信号)。 节气门位置传感器:检测节气门的开度及开度变化，信号输入ECU。 氧传感器:检测排气中的氧含量，向ECU输入反馈信号。 11)爆震传感器:检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。 12)大气压力传感器:检测大气压力，修正喷油和点火控制。 13)车速传感器:控制发动机转速，实现超速断油控制，也是自动变速器的主控制信号。 14)起动信号:发动机起动时，给ECU提供一个起动信号。作为喷油量和点火提前角的修正
15、信号。 15)发电机负荷信号:发电机负荷增大时，作为喷油量和点火提前角的修正信号。 16)空调作用信号:当空调开关打开，空调压缩机工作，发动机负荷加大时，由空调开关向ECU输入信号。 17)挡位开关信号和空挡位置开关信号:自动变速器由P/N挡挂入其他档时，发动机负荷增加，向ECU输入信号。 当挂入 P/N挡时向ECU提供P/N挡信号才能启动发动机。 18)蓄电池电压信号:当ECU检测到蓄电池和电源系的电压过低时，将对供油量进行修正。 19)离合器开关信号:在离合器接合和分离时，由离合器开关向ECU输入离合器工作状态信号，修正喷油量和点火提前角。 20)制动开关信号:在制动时，由制动开关向ECU
16、提供制动信号，作为对喷油量、点火提前角、自动变速器等的控制信号。 21)动力转向开关信号:当动力转向液压泵工作使发动机负荷加大，动力转向开关向ECU输入修正信号。 22)EGR阀位置传感器:向ECU提供EGR阀的位置信号。 23)巡航(定速)控制开关:ECU输入巡航控制状态信号，由ECU对车速进行自动控制。,图1-13 D型EFI系统工作原理,3.汽电子控制燃油喷射系统的工作原理 (1)D型EFI系统 D型EF系统如图1-13所示，其工作原理如下所述。 1)燃油压力的建立与燃油喷射方式 油箱内的燃油被燃油泵吸出并加压至350KPa左右，经燃油滤清器滤去杂质后，被送至发动机上方的燃油分配油管。分配油管与安装在各缸进气歧管上的喷油器相通。喷油器是一种电磁阀，由ECU控制。通电时电磁阀开启
