《汽车发动机电控技术与维修教学作者曹红兵第3章节电子控制燃油喷射系统1课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车发动机电控技术与维修教学作者曹红兵第3章节电子控制燃油喷射系统1课件（142页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章 电子控制燃油喷射系统,【学习目标】 1知识目标 （1）了解电子控制燃油喷射系统的分类与基本组成。 （2）掌握空气流量传感器的结构原理与检修技术要求。 （3）掌握进气歧管压力传感器的结构原理与检修技术要求。 （4）掌握节气门位置传感器和节气门控制组件的结构原理与检修技术要求。 （5）掌握怠速控制装置的结构原理与检修技术要求。 （6）掌握温度传感器的结构原理与检修技术要求。 （7）掌握电动燃油泵及其控制电路的结构原理与检修技术要求。 （8）掌握喷油器的结构原理与检修技术要求。 （9）掌握燃油供给系统压力的检测技术要求。 （10）了解燃油喷射控制过程。,2能力目标 （1）掌握热丝（膜）式空气
2、流量传感器的检修方法和工作步骤。 （2）掌握进气歧管压力传感器的检修方法和工作步骤。 （3）掌握节气门位置传感器和节气门控制组件的检修方法和工作步骤。 （4）掌握怠速控制装置的检修方法和工作步骤。 （5）掌握温度传感器的检修方法和工作步骤。 （6）掌握电动燃油泵及其控制电路的检修方法和工作步骤。 （7）掌握喷油器的检修方法和工作步骤。 （8）掌握燃油供给系统压力的检测方法和工作步骤。,3.1 电子控制燃油喷射系统 的分类与基本组成,1. 按燃油喷射部位分类,3.1.1 电子控制燃油喷射系统的分类,缸内喷射：通过喷油器将燃油直接喷射到气缸内燃油压力34MPa。 进气管喷射：通过安装在进气歧管内或
3、进气门附近的喷油器，将燃油喷射后与空气混合形成可燃混合气后再进入气缸，喷油压力0.20.3MPa。,a）缸内喷射 b）进气管喷射,a）单点喷射系统 b）多点喷射系统,2. 按喷油器的数目分类, D型（速度密度控制型） 不是直接检测吸入发动机的空气量，而是通过检测进气歧管压力（真空度）和发动机转速，推算出吸入的空气量。, L型（质量流量控制型） 由空气流量传感器直接测量进入进气歧管的空气量，可更精确地控制空燃比。, LH型燃油喷射系统 采用热丝式空气流量传感器取代了翼片式空气流量传感器，由于热丝式空气流量传感器通过电子元件对空气进行检测，没有机械运动部件，检测精度较高。,在LH型的基础上，将电子
4、控制点火系统与喷油控制组合在一个控制单元中，实现了喷油量与点火提前角最佳匹配控制。,M型燃油喷射系统,a）同时喷射 b）顺序喷射 c）分组喷射,3. 按喷射方式分类 （1）连续喷射 （2）间歇喷射,3.1.2 电子控制燃油喷射系统的基本组成,空气供给系统 燃油供给系统,1.空气供给系统,功用：为发动机供给必要的空气，并检测出进入气缸的空气量。 结构组成：空气滤清器、空气流量传感器、进气软管、进气歧管、动力腔、节气门位置传感器、进气温度传感器等。,a）L型,b）D型,2. 燃油供给系统,功用：向发动机各个气缸供给混合气燃烧所需的燃油量。 结构组成：由燃油箱、电动燃油泵、燃油分配管（又称为供油总管
5、或油架）、燃油滤清器、油压调节器、喷油器和回油管等组成。,SP2,3.2 空气供给系统,3.2.1 空气流量传感器,功用：检测发动机进气量大小，并将进气量信息转换成电信号输入ECU，以供ECU计算确定喷油时间（即喷油量）和点火时间。 进气量信号是控制单元计算喷油时间和点火时间的主要依据。,1热丝（膜）式空气流量传感器 （1）结构与工作原理,主流量检测式,内部电路,恒温差控制电路（惠斯顿电桥的四个臂） RH-热丝电阻； RK-温度补偿电阻，负温度系数的电阻（冷线）； R1、R2-电桥平衡电阻，安装在控制线路板上； RM-精密电阻，电压降UM即为传感器的输出信号电压。,工作原理,当热丝温度TH和空
6、气流的温度TK差值一定时，供给热丝的电能就是空气质量流量的衡量尺度。 通过热丝RH的电流是空气质量流量的单一函数，加热电流IH就是空气质量流量的衡量尺度，并以精密电阻RM的端电压UM作为输出信号输入ECU。,为空气密度；v为空气流速；,信号特征,以精密电阻RM的端电压UM作为输出信号输入ECU，ECU便可根据信号电压UM的高低计算出空气质量流量QM的大小。,SP3,单独设置自洁加热电阻的 热丝式空气流量传感器电路,热膜式空气流量传感器,热膜式空气流量传感器是热丝式的改进产品，其结构、工作原理与热丝式基本相同，只是其发热元件采用的是由铂金属薄膜制成的膜片电阻，故称为热膜电阻。,与热丝式空气流量传
7、感器相比 提高了其可靠性，使用寿命较长。 绝缘保护膜存在辐射热传导作用，因此响应特性稍差。 没有必要在控制电路中设计自洁电路。,（2）检修,出现故障一般有两种情况： 一是完全失效，电路断路或者短路，此时电子控制单元内部的自诊断电路会将故障信息以故障码的形式存储在ECU 的存储器中并使仪表板上的故障指示灯点亮； 二是热丝污染或热膜破裂，传感器计量失准，不能提供正确的空气进气流量信号，故障自诊断系统检测不出故障信息，此时电子控制单元控制的喷油量与实际进气量不符，使混合气过稀或过浓，引起发动机性能下降或不能正常工作。,桑塔纳2000GSi AJR型发动机 空气流量传感器（G70）的检测,关闭点火开关
8、，拔下空气流量传感器5芯插头。打开点火开关，检测端子4与接地间的电压，应为5V。 起动发动机，检测插头端子2和发动机接地点间的电压，应接近12V蓄电池电压。,检测供电电压,检测线路导通性,检测空气流量传感器上端子3、4、5与发动机ECU线束插接器上相关端子12、11、13间的线路电阻，其电阻值应小于1。如果线路有断路或短路，应修复。,检测信号电压,起动发动机，检测传感器插头端子3、端子5间的电压，怠速时信号电压应在2.04.0V间变化。,故障诊断仪检测,当用V.A.G1552或V.A.G1552进行数据流读取时，发动机怠速运转，读检测数据块显示组02，检查进气质量参数，标准值应为2.04.0g
9、/s。 当空气流量传感器出现故障时，用故障诊断仪能读取到相应的故障码00553，含义为空气流量计G70线路断路或短路、损坏、信号不可靠。,示波器检测,输出电压范围从怠速时超过0.2V变至节气门全开时超过4V，当全减速时应比怠速时的电压稍低。,注意 “四看” 看变化趋势 看数据正确性 看稳定性 看响应性,正常波形的含义及相关说明,如果信号波形与上述情况不符，则说明空气流量传感器已经损坏。,2叶片式空气流量传感器,组成部分： 旋转叶片 电位计 进气温度传感器 接线插座,1-空气进口 2-油泵触点 3-平衡片 4-回位弹簧 5-电位计 6-空气出口,由此可以把叶片偏转角度的变化（即进气量的变化）转换
10、为电阻值的变化，ECU根据作用在电位计电阻上电压的变化量，即可测得发动机的进气量。,因为叶片总成和电位计的滑臂均固定在转轴上，所以在叶片偏转的同时，滑臂也随之偏转。,叶片式空气流量传感器工作原理 1滑动触点臂 2限流电阻 3镀膜电阻4转轴 5复位弹簧 6叶片,根据设计电路的不同，叶片式空气流量传感器又可分为信号电压上升型（随着进气量的增大信号电压升高）和信号电压下降型（随着进气量的增大信号电压降低）这两种类型。,a）模拟控制系统 b）数字控制系统,接线插座,端子代号标示在插座护套的相应位置上。 THA-进气温度传感器信号、VS-空气流量传感器输出信号、VC-基准电压、VB-电源电压、E2-搭铁
11、、FC-燃油泵开关、E1-搭铁。,模拟控制系统 数字控制系统,卡门涡旋理论,在流体中放置一个柱状物体（称为涡流发生器）后，在其下游流体中就会形成两列平行状旋涡，且左右交替出现。 设两列平行涡流之间的距离为h，同一列涡流中先后产生的两个旋涡之间的距离为l。实验证明，当比值h/l为0.281时，无论柱状物体为圆柱形或三角形，还是长方形或矩形，产生的涡流将是稳定的，并且是周期性的。 根据卡门涡流理论，流体流速与在单位时间内通过涡流发生器后方某点的旋涡数量成正比，即流体流速与旋涡产生的频率成正比。 因为体积（S是流体通道的有效截面积），所以，将流体通道的有效截面积与流体流速相乘即可得出流体的体积流量V
12、。,3卡门涡流式空气流量传感器,（1）反光镜检出式卡门涡旋空气流量传感器,反光镜检出式空气流量传感器的结构 1发光二极管 2反光镜 3金属簧片 4进气温度传感器 5卡门旋涡 6光敏三极管 7导压孔 8涡流发生器 9 整流栅,1-大气压力传感器 2-集成控制电路 3-涡流发生器 4-涡流稳定板 5-涡流 6-超声波接收器 7-主空气道 8-旁通空气道 9-进气温度传感器 10-超声波发生器,（2）超声波检出式 卡门涡旋空气流量传感器,a）发射的超声波 b）无旋涡时接收到的超声波 c）低速时接收到的超声波 d）低速时传感器输出波形 e）高速时接收到的超声波 f）高速时传感器输出波形,超声波检出式空
13、气流量传感器输出波形,空气流量传感器性能比较,在D型燃油喷射系统中，进气歧管压力传感器将发动机进气歧管内绝对压力（真空度）转换成电压信号，与发动机转速信号一起输送到电子控制单元ECU，ECU根据进气歧管内绝对压力和发动机转速信号计算出空气流量，作为确定喷油器基本喷油量和点火时间的依据。 进气歧管压力传感器的作用和空气流量传感器相似，是一种间接检测发动机进气量的传感器。 大众（桑塔纳2000GLi、速腾）、丰田佳美、本田雅阁、北京现代等轿车均采用半导体压阻效应式进气歧管压力传感器。,3. 2. 2 进气歧管压力传感器MAP,1压阻效应 单晶硅材料受到应力作用后，其电阻率发生明显变化的现象，称为压
14、阻效应。 利用半导体硅的压阻效应和微电子技术制成的压阻效应式传感器，具有灵敏度高、动态响应好、易于微型化和集成化等优点，因此目前广泛应用。,2结构组成,1真空室 2硅膜片 3混合集成电路4壳体 5线束插头,主要由硅膜片、真空室、混合集成电路、真空管接头、线束插头和壳体组成。,通过软管安装 直接安装在进气管上,进气歧管压力传感器的安装位置比较灵活，只要将节气门至进气歧管之间的进气压力引入传感器的真空室内，传感器就可安放在任何位置。,压阻效应式进气歧管压力传感器内部结构 a）剖面图 b）硅膜片结构 c）等效电路图 1引线端子 2壳体 3硅杯 4真空室 5硅膜片 6锡焊封口 7应变电阻 8金线电极
15、9电极引线 10底座 11真空管,3工作原理,当传感器结构和输入的电源电压Ucc一定时，输出电压U0与作用在圆形硅膜片上的压力成正此，即压力越高，则输出电压越高。,绝对压力、相对压力与真空度之间的关系,当节气门开度增大（即进气流量增大）时，空气流通截面增大，气流速度降低，进气歧管压力升高，传感器输入电子控制单元ECU的信号电压升高； 当节气门开度由大变小（即进气流量减小）时，进气流通截面减小，气流速度升高，进气歧管压力降低，传感器输入ECU的信号电压降低。,输 出 特 性,4检修,当进气歧管压力传感器本身或线路不良时，会导致发动机无法起动、加速不良、怠速不稳、间歇性熄火。 由于进气歧管压力传感
16、器在结构上可靠性很高，一般不会损坏，因此在检修中要特别注意它的控制线路和真空软管的连接状态是否良好。,丰田8A-FE发动机 进气歧管压力传感器的与ECU的连接电路,（1）万用表检测 电源电压的检测。拔下进气歧管压力传感器的导线插头，打开点火开关，检测导线插头中电源端VC和接地端E2之间的电压，其电压值应为4.55.5V。,打开点火开关（不起动发动机），在ECU E5插接器一侧用万用表电压挡检测进气歧管压力传感器PIM-E2端子间在大气压力状态下的输出电压，应在3.53.8V之间。,进气歧管压力传感器的标准输出电压值,用真空泵向进气歧管压力传感器内施加真空，将不同真空度下的输出电压下降量与标准值相比较，如不符，应更换进气歧管压力传感器。,SP3,（2）故障诊断仪检测,用IT-等故障诊断仪进行数据流读取，选择进气歧管绝对压力数据流，打开点火开关，测得的进气歧管绝对压力应与大气压力相同（101kPa左
