汽車電噴系統(tǒng)

1、2第七章第七章 電子燃油噴射系統(tǒng)電子燃油噴射系統(tǒng)n簡稱EFI: Electronic Fuel Injectionn在此基礎上發(fā)展出發(fā)動機電子控制系統(tǒng)，對發(fā)動機的燃油噴射、點火時刻、怠速和廢氣再循環(huán)等進行集中控制。n本章系統(tǒng)地介紹各種電噴系統(tǒng)和發(fā)動機電控系統(tǒng)的結構、原理以及檢測診斷的維修方法。 37.1 電噴系統(tǒng)的概念、類型及特點電噴系統(tǒng)的概念、類型及特點n7.1.1 電噴的概念電噴的概念是按照發(fā)動機各種工況工況的要求和進氣量進氣量控制噴油量，實現(xiàn)空燃比空燃比的最佳控制。47.1.1 電噴的概念電噴的概念n電噴系統(tǒng)工作時，nECU根據(jù)控制程序和各傳感器輸入的檢測信號確定噴油量n向噴油器提供噴油

2、脈沖信號，57.1.1 電噴的概念電噴的概念n噴油器將定量的燃油以一定的壓力噴向各缸進氣歧管（多點噴射）或節(jié)氣門上方（單點噴射），n與空氣混合可燃混合氣吸入發(fā)動機點火燃燒做功。67.1.2 電噴系統(tǒng)的類型及特點電噴系統(tǒng)的類型及特點n1、多點、多點/單點噴射系統(tǒng)單點噴射系統(tǒng)n按照噴油器數(shù)量和位置，分為（MPI）和系統(tǒng)（SPI）兩類。77.1.2 電噴系統(tǒng)的類型及特點電噴系統(tǒng)的類型及特點nMPI是在每缸進氣歧管進氣門的上方分別安裝一個噴油器，nECU控制各噴油器的和，分別與各進氣歧管的空氣混合形成混合氣。87.1.2 電噴系統(tǒng)的類型及特點電噴系統(tǒng)的類型及特點97.1.2 電噴系統(tǒng)的類型及特點電噴系

3、統(tǒng)的類型及特點nSPI是在進氣管集合部只安裝一個噴射器（通常稱為節(jié)氣門噴射體）。nECU控制該噴油器的噴油時刻和噴油量，形成混合氣后再分配到各缸進氣歧管。107.1.2 電噴系統(tǒng)的類型及特點電噴系統(tǒng)的類型及特點n2、間歇、間歇/連續(xù)噴射系統(tǒng)連續(xù)噴射系統(tǒng)n按照噴油方式分類。n間歇噴射間歇噴射：由ECU控制各缸的噴油量和噴油時刻，間歇地向各缸進氣歧管噴油。n也叫“脈沖噴射”n進一步可分為同時噴射、分組噴射、順序噴射3種。117.1.2 電噴系統(tǒng)的類型及特點電噴系統(tǒng)的類型及特點n連續(xù)噴射連續(xù)噴射：采用機械或機電混合式控制各缸噴油量，連續(xù)地噴油。n如波許公司的K型和KE型，應用在早期奧迪上。127.1

4、.2 電噴系統(tǒng)的類型及特點電噴系統(tǒng)的類型及特點n3、質量流量式、速度密度式和節(jié)流速度式、質量流量式、速度密度式和節(jié)流速度式n按照進氣量的檢測方式分類。n質量流量式質量流量式（Mass-flow）：由空氣流量計直接測量發(fā)動機進氣量，ECU根據(jù)進氣量和發(fā)動機轉速，計算出每個循環(huán)各缸的進氣量，從而確定相應的噴油量。n如波許公司的L型和LH型。137.1.2 電噴系統(tǒng)的類型及特點電噴系統(tǒng)的類型及特點n速度密度式速度密度式（SpeedDensity）：n利用進氣管絕對壓力和發(fā)動機轉速信號計算出每一工作循環(huán)各缸進氣量，進而確定噴油量。n如D型。n節(jié)流速度式節(jié)流速度式（ThrottleSpeed）n利用節(jié)氣

5、門開度和發(fā)動機轉速信號計算每一工作循環(huán)各缸進氣量，從而確定噴油量。147.1.2 電噴系統(tǒng)的類型及特點電噴系統(tǒng)的類型及特點n4、單獨控制、單獨控制/集中控制系統(tǒng)集中控制系統(tǒng)n單獨控制只控制空燃比，n點火時刻、怠速等由其他ECU控制。90年代初以前多此類。n集中控制系統(tǒng)又稱發(fā)動機電控系統(tǒng)，由一個電控單元完成空燃比、點火時刻、怠速等發(fā)動機的全部控制。90年代中以后均屬該種類型。 157.1.2 電噴系統(tǒng)的類型及特點電噴系統(tǒng)的類型及特點n5、空燃比、空燃比 開環(huán)開環(huán)/閉環(huán)閉環(huán) 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)n按照控制系統(tǒng)有無反饋控制分類。n開環(huán)開環(huán)系統(tǒng)：把發(fā)動機不同工況下的最佳噴油量存在儲存器內，發(fā)動機運行時，E

6、CU根據(jù)各傳感器的信號確定噴油量。n閉環(huán)閉環(huán)控制：在排氣管內增加氧傳感器作為空燃比的反饋信號，進行噴油量的修正。167.2 L型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) nL型電噴L-Jetronic，屬多點電噴，波許研發(fā)生產。nLE型、LH型系統(tǒng)和Motronic系統(tǒng)均是在L型電噴基礎上發(fā)展而來。n7.2.1 L型電噴系統(tǒng)的組成型電噴系統(tǒng)的組成nL型電噴系統(tǒng)的組成如圖7-3。n整個系統(tǒng)分為供油系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng) 3個子系統(tǒng)。177.2 L型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) 187.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n1、系統(tǒng)組成和工作過程、系統(tǒng)組成和工作過程n電動燃油泵將燃油從油箱中泵出，經濾清器進入燃油管，經壓力調節(jié)器調節(jié)壓力，

7、使燃油壓使燃油壓力與進氣壓力之差保持力與進氣壓力之差保持恒定恒定。197.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n燃油經燃油管輸送給各缸噴油器和冷起動閥，噴油器根據(jù)ECU的信號，定時定量地將燃油噴射到進氣歧管內。207.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n2、電動燃油泵、電動燃油泵n作用作用：向燃油系統(tǒng)輸送一定壓力的燃油。n由：永磁電動機、油泵轉子、滾柱和泵體等組成。217.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n工作原理：工作原理：n燃油泵工作時，永磁電動機驅動油泵轉子和滾柱一起旋轉，使泵體與轉子之間的空腔容積發(fā)生變化。227.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n進油口進油口一側容積不斷增加產生真空，將燃油吸入。n出油口出油口一側容積不斷

8、減少，將燃油加壓后泵出。237.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n進油口進油口一端設有限限壓閥壓閥，防止管路堵塞造成油壓過高。n油壓超過300kpa時，限壓閥打開，燃油流回進油口。247.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n出油口出油口一端設有單單向閥向閥（止回閥），n防止發(fā)動機熄火后管路中燃油倒流，以保持供油系統(tǒng)剩余壓力。257.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n早期電動燃油泵裝在油箱外部。n90年代后，直接將燃油泵安裝在油箱內。n使用時，不要將油箱中的油耗盡，以免燒壞油泵。 267.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n3、燃油濾清器、燃油濾清器n作用是濾除汽油中的雜質。n濾清器殼體內有一個紙質濾芯，濾芯的孔徑平均為10um，

9、后面串接一個纖維過濾網提高濾清效果。n應按規(guī)定行駛里程（約1萬KM）更換燃油濾清器。277.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n4、壓力調節(jié)器、壓力調節(jié)器n調節(jié)供油壓力與進氣管壓力保持恒定，使噴油量不受進氣壓力波動的影響，由噴油時間決定。n由金屬殼體組成的內腔，被膜片分成兩室，膜片的一側壓著彈簧，另一側承受燃油壓力。287.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n彈簧室內有一真空管與節(jié)氣門后方的進氣管相通，承受。n當燃油壓力超過上方（彈簧+進氣壓力）時，膜片上移，回油孔開啟，使超壓的燃油流回油箱。n使供油壓力隨進氣壓力變化，供油壓力與進氣壓力之差保持恒定，約為250kpa297.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)307.2.2

10、 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n5、噴油器、噴油器n噴油器在ECU的控制下向各缸進氣歧管定時定量定時定量地噴油。n噴油器體內裝有電磁線圈，頭部的針閥與銜鐵結合成一體。317.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n當ECU接通噴油器電路時，電磁線圈通電，產生的電磁力將銜鐵與針閥吸起，n燃油從針閥頭部的環(huán)形間隙噴出并霧化。327.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n針閥的升程約0.1mm，噴油器每次開啟時間約為210ms。n開啟時間越長，噴油量越多。n多缸發(fā)動機通常采用分組噴射和順序噴射。337.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n型電噴系統(tǒng)采用分組噴射分組噴射，將噴油器分成組，每組有個噴油器。n同一組噴油器采用同時噴射方式，不同組的噴油器

11、交替噴射。n每個工作循環(huán)，每組噴射1、2次。由ECU根據(jù)分電器內的曲軸位置傳感器信號或點火信號決定。347.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n順序噴射順序噴射：n在一個工作循環(huán)內，各噴油器按發(fā)動機工作順序，依次在本氣缸排氣行程上止點前噴油一次。n各噴油器噴油時間和噴油量由ECU分別獨立控制。357.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n如：發(fā)動機轉速為4600rpm時，噴油間隔時間僅0.0065s，n所以，順序噴射控制精度高，各缸混合氣均勻性好，提高了發(fā)動機的動力性、經濟性，減少了排放。367.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n、冷啟動閥、冷啟動閥 和和 溫度時間開關溫度時間開關n冷啟動閥的作用是冷車起動加濃，n噴油量由

12、溫度時間開關控制。n冷啟動閥的結構與噴油器相似。377.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n低溫（冷卻液溫度低于）起動時，溫度時間開關控制冷啟動閥電磁線圈形成電流回路，冷起動閥噴油；n常溫起動時，冷起動閥不噴油。387.2.2 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n溫度時間開關安裝在發(fā)動機冷卻水道上，冷起動閥的。n起動時的冷卻液溫度越低，冷起動閥噴油時間越長。n溫度越高，噴油時間越短。n冷卻液溫度高于30 時，冷起動閥不噴油。 397.2.3 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)n1、系統(tǒng)的組成及工作過、系統(tǒng)的組成及工作過程程n進氣系統(tǒng)由空氣濾清器、空氣流量計、節(jié)氣門、進氣總管、進氣歧管等組成。407.2.3 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)n空氣經濾清器，

13、由空氣流量計進行檢測，再通過節(jié)氣門進入各缸進氣歧管。417.2.3 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)427.2.3 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)n節(jié)氣門由駕駛員通過加速踏板操控，控制進氣量的大小。n在節(jié)氣門上裝有怠速空氣閥，控制怠速進氣量的大小，實現(xiàn)怠速控制。 nECU把空氣流量信號作為控制噴油量的主要依據(jù)之一。437.2.3 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)n2、葉片式空氣流量計、葉片式空氣流量計n型系統(tǒng)采用葉片式空氣流量計。n流量計內腔的空氣通道上裝有，葉片的偏轉角度隨進氣量變化447.2.3 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)n進氣量增加，氣流對葉片作用力加大，葉片轉角增大，與回位彈簧作用力相平衡，使電位計向ECU輸出的電壓信號增大。nECU根據(jù)電

14、位計輸出的電壓信號確定進氣量的大小。457.2.3 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)n流量計中設有阻尼板，以克服進氣管壓力波動造成的葉片振動。n葉片一側設有怠速進氣，由調節(jié)螺釘調節(jié)流量，以調節(jié)怠速時混合氣的濃度。n進氣溫度傳感器安裝在流量計的進氣通道上。467.2.3 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)n、節(jié)氣門體、節(jié)氣門體n節(jié)氣門體控制發(fā)動機運行工況。n包括控制進氣量的和。安裝在上，用來檢測節(jié)氣門開度。477.2.3 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)n發(fā)動機怠速運行時，節(jié)氣門完全關閉，旁通道進氣。n冷車時，隨冷卻液溫度變化自動調節(jié)旁通道開啟截面，實現(xiàn)發(fā)動機。n熱車后，可通過調整發(fā)動機的熱車穩(wěn)定怠速。487.2.3 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)n雙金屬片

15、式結構如圖7-16。n冷車起動時，雙金屬片向下彎曲變形，閘狀閥門開啟截面增大，進氣量增加，怠速升高。n隨著發(fā)動機溫度升高和電流通過電熱絲，使雙金屬片受熱，緩緩將閥門關閉，怠速逐漸降低，直至達到穩(wěn)定的怠速。497.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n1、系統(tǒng)的組成、系統(tǒng)的組成n由各傳感器、電控單元ECU和執(zhí)行器三部分三部分組成。n各傳感器向ECU輸入檢測信號，ECU根據(jù)存儲的控制程序和輸入信號計算各缸所需噴油量，并向各缸噴油器輸出噴油脈沖信號，實現(xiàn)空燃比控制。50517.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n2、轉速傳感器、轉速傳感器n該系統(tǒng)中以點火線圈“” 接線柱產生的脈沖信號作為轉速信號。n3、空氣流量計、空氣流

16、量計n采用葉片式，結構與工作原理前面已作了介紹。527.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n4、節(jié)氣門位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器（TPS）n節(jié)氣門位置傳感器的作用是檢測節(jié)氣門的開度。節(jié)氣門傳感器又稱節(jié)氣門開關，主要由動觸點、怠速觸點、功率觸點等部分組成。537.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n動觸點可在導向凸輪導軌內移動，導向凸輪隨節(jié)氣門軸一起轉動。n當節(jié)氣門關閉時，動觸點與怠速觸點接觸，測出發(fā)動機處于怠速狀態(tài)；547.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n節(jié)氣門完全打開時，動觸點與功率觸點接觸，測出發(fā)動機處于全負荷狀態(tài)；n節(jié)氣門部分開啟時，動觸點既不跟怠速觸點接觸，也不跟功率觸點接觸。表明發(fā)動機處于部分負荷狀態(tài)。55

17、7.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n電位計式電位計式節(jié)氣門位置傳感器：有2個動觸點，其中線性電位計滑動觸點的輸出電壓信號隨節(jié)氣門開度線性增加。n該種傳感器多用于其他電噴系統(tǒng)中。567.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n5、冷卻液溫度傳感器和進氣溫、冷卻液溫度傳感器和進氣溫度傳感器度傳感器n冷卻液溫度傳感器安裝在冷卻液管道上。n利用負溫度系數(shù)熱敏電阻（溫度升高阻值降低），檢測冷卻液溫度。577.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n進氣溫度傳感器安裝在空氣流量計的進氣管道上，檢測發(fā)動機進氣溫度。n結構和工作原理與冷卻液溫度傳感器相似。 587.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n6、氧傳感器、氧傳感器n氧傳感器又稱傳感器，安裝在發(fā)

18、動機排氣管上，用于檢測排氣中氧的濃度，作為電控單元進行空燃比反饋控制的輸入信號。n氧傳感器有二氧化鋯Zro2、二氧化鈦Tio2等597.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n二氧化鋯式二氧化鋯式：n由二氧化鋯固態(tài)電解質制成的鋯管、鉑電極、保護套和加熱元件等組成。n鋯管安裝在帶螺紋的固定套中，內側與大氣相通，外側與廢氣相通。607.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n鋯管內、外表面覆蓋著一層多孔的鉑膜作為電極，在鉑膜的外表覆蓋一層多孔陶瓷。n二氧化鋯在（300850）高溫下使O2電離成O+，并在其內部傳導。617.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n當混合氣濃（1）時，排氣中的含氧少，同時伴有未完全燃燒CO、HC、H2等成分，

19、在鉑的催化作用下與氧發(fā)生反應，使鋯管外側的氧氣濃度變?yōu)榱?，兩極間產生800-1000mV的電壓；627.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n混合氣?。?）時，排氣 中的含氧多，鋯管內外兩側的氧氣濃度差減小，兩極間產生100mV的較小的電壓 ；n當混合氣濃度為理論空燃比時（=1）時，兩極間產生的電壓發(fā)生突變。637.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n安裝氧傳感器的發(fā)動機應使用無鉛汽油，以免造成氧傳感器中毒失效。n加熱元件由蓄電池供電，以加熱鋯管，使氧傳感器處于最佳工作溫度。647.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n閉環(huán)系統(tǒng)常配套使用“三元催化器”n三元催化器是重要的機外凈化裝置，可將尾氣中的CO、HC和NOx通過氧化和還

20、原作用轉變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮氣。657.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n三元催化器由殼體、減震層、載體和催化劑組成。n催化劑的載體材料是以蜂窩狀陶瓷鍍鍍氧化鋁涂層。n催化劑是銠、鉑、鈀三元。667.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n催化劑轉化效率與溫度相關，最佳400800，400時不能有效催化，當800時，可能因熱損壞而導致三元催化器失效。n三元催化器的轉化效率與空燃比有關，在理論空燃比附近達到最高。 677.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n7、電控單元、電控單元 n電控單元是一個微電腦。n裝在一個金屬殼內，防水和防熱輻射，使用溫度不應超過80，否則會影響電控部件的功能。n電控單元根據(jù)轉速和空氣流量計的信

21、號確定持續(xù)噴油時間Tp （主噴時間）。687.2.4 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)n然后根據(jù)工況參數(shù)，如冷車起動、暖車、全負荷等信息，計算出修正系數(shù)K，得到修正時間 Tm=KTp 。n蓄電池電壓影響噴油器的開啟時間，通過電壓補償時間Ts加以補償。n噴油器總噴射時間是上述三部分之和，即nT=Tp+Tm+Ts697.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) nLH型是L型的改進型。n采用熱線式空氣流量計，不需運動部件，n進氣阻力減小，檢測精度提高。707.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n7. 3.1 系統(tǒng)的組成和特點系統(tǒng)的組成和特點nLH型與L型相比，取消了冷起動閥和溫度-時間開關，由ECU控制各缸噴油器實現(xiàn)冷車起動加濃

22、；n進氣系統(tǒng)采用熱線式空氣流量計；nECU還增加了油泵控制、急減速斷油和超速斷油控制等功能。71LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng)727.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n7. 3.2 熱線式熱線式/熱膜式空熱膜式空氣流量計氣流量計n1、熱線式空氣流量計n由：白金熱線、溫度補償電阻和控制線路等部分組成。n如圖7-24。73747.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n白金熱線和溫補電阻安裝在取樣管內。n取樣管置于主空氣通道中央。n白金熱線測量空氣流量，溫補電阻對進氣溫度進行補償修正。n控制電路使白金熱線與溫補電阻的溫差保持不變。n控制電路將空氣流量轉化為電壓信號。757.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) 如圖：n在

23、空氣通道中放置白金熱線RH，其熱量被空氣吸收。n空氣流量越大，帶走熱量越多。767.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n將白金熱線RH和溫補電阻RK分別置于惠斯頓電橋電路的兩個橋臂上，控制電路使白金熱線與吸入空氣的溫度差溫度差保持在100。777.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n空氣流量增大，空氣帶走的熱量增多，為保持熱線溫度，控制電路增大熱線RH通過的電流；n反之，則減小。787.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n精密電阻R3也是惠斯頓電橋的一個橋臂，n將通過白金熱線RH的電流信號轉化為空氣流量計的輸出電壓信號UM。797.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n若熱線玷污，其熱輻射降低，會影響測量精度。

24、n發(fā)動機每次停機后，控制電路使熱線高溫加熱1s，以燒掉熱線上的污物。 807.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n2、熱膜式空氣流量計、熱膜式空氣流量計n熱膜式空氣流量計的結構和工作原理與熱線式空氣流量計基本相同，如圖7-26，采用熱膜取代白金熱線。n熱膜由發(fā)熱金屬鉑固定在樹脂薄片上制成。n結構簡單、工作可靠。 817.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n7.3.3 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng) n1、組成、組成 n三部分：各傳感器、電控單元和各執(zhí)行元件。nLH型采用順序噴射順序噴射的方式，n系統(tǒng)中增加了轉速傳感器、曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器，其檢測信號作為確定各缸噴射時刻的依據(jù)。827.3 LH型電噴系統(tǒng)

25、型電噴系統(tǒng) n2、轉速傳感器、轉速傳感器 n常用磁脈沖式。n安裝在飛輪殼上，使磁脈沖探探頭頭正對飛輪齒圈，二者之間保持約0.51.5mm的間隙。837.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n發(fā)動機運轉時，齒頂/齒根交替經過探頭探頭，傳感器電磁線圈的磁通量交替變化，產生交流電壓信號并輸入電控單元。n信號經濾波整形，作為發(fā)動機轉速信號。847.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n3、曲軸位置傳感器、曲軸位置傳感器n工作原理與轉速傳感器相同。857.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n在飛輪端面上安裝一個鋼質正時銷，曲軸每轉一圈產生一個交流電壓信號，該信號正對第一缸上止點第一缸上止點位置，ECU結合轉速信號可確定

26、各缸上止點的位置。867.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n4、凸輪軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器n通常安裝在凸輪軸或分電器上，常用的結構形式有霍爾式和磁脈沖式。877.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n7.3.4 電控系統(tǒng)其他控制功能電控系統(tǒng)其他控制功能nLH型ECU除了噴油量控制外，還增加了燃油泵控制、怠速控制、急減速斷油和最高速限制等功能。n1、燃油泵控制、燃油泵控制nECU根據(jù)發(fā)動機轉速、起動和點火信號，控制燃油泵繼電器，接通/關斷電源，實現(xiàn)燃油泵的控制。887.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n2、怠速控制、怠速控制 nECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、空調開關等輸入信號，向怠

27、速空氣閥輸出電流信號，實現(xiàn)怠速控制。897.3 LH型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n3、最高速限制和急減速斷油、最高速限制和急減速斷油n為防止發(fā)動機超速，當nnmax時，停止噴油，待轉速降至正常值再恢復噴油。n為降低油耗和減少排污，節(jié)氣門突然關閉時，若n設定的n怠，ECU切斷噴油脈沖，待轉速降至設定的n怠時，恢復噴油。907.4 D7.4 D型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n又稱“壓力型電噴系統(tǒng)”。Speed Density Stylen特點特點是采用進氣歧管絕對壓力傳感器取代L型的空氣流量計，間接檢測發(fā)動機進氣量。n壓力傳感器將進氣管內的進氣壓力信號送給ECU，ECU根據(jù)壓力輸入信號和發(fā)動機轉速信號計算出進氣

28、量，然后發(fā)出與之相對應的噴油脈沖信號，控制噴油器噴射適量的燃油。917.4 D型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) nD型系統(tǒng)同樣分為供油系統(tǒng)，進氣系統(tǒng)和電控系統(tǒng)三個子系統(tǒng)。n與L型電噴系統(tǒng)相比，除進氣系統(tǒng)與進氣量的檢測方式不同外，其他系統(tǒng)的結構與工作原理基本相同。927.4 D型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n742 供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)n與L型基本相同。n743 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)n1、系統(tǒng)的組成、系統(tǒng)的組成n主要由空氣濾清器、節(jié)氣門、怠速空氣閥和進氣壓進氣壓力傳感器力傳感器等部件組成。937.4 D型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n發(fā)動機工作時，節(jié)氣門開度增大，節(jié)流作用減小，進氣壓力增大；n反之，節(jié)氣門開度減小，進氣壓力減小。n

29、即。n各缸進氣量可由發(fā)動機轉速和進氣壓力確定。947.4 D型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n2、進氣壓力傳感器、進氣壓力傳感器n又稱進氣歧管絕對壓力傳感器。n目前普遍應用壓敏電阻式。n其核心部分是壓力轉換元件和混合集成電路。n為克服進氣壓力波動對檢測信號的影響，用細孔徑的軟管將進氣壓力引入壓力傳感器內。957.4 D型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) 967.4 D型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n傳感器的壓力轉換元件是硅膜片，利用半導體的壓阻效應。n硅膜片是約為3mm的正方形，中部是2mm，厚約50微米的薄膜，977.4 D型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n薄膜周圍分布4個應變電阻，以惠斯頓電橋方式連接。n薄膜一側是真空室，另一側承

30、受進氣壓力。987.4 D型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n進氣壓力越高，膜片變形越大，應變電阻的阻值與壓力成正比n利用惠斯登電橋將進將進氣壓力轉變?yōu)殡妷盒艢鈮毫D變?yōu)殡妷盒盘柼?，經混合集成電路放大后輸出?97.4 D型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n7.4.4 電控系統(tǒng)的組成電控系統(tǒng)的組成n1、電控系統(tǒng)的組成、電控系統(tǒng)的組成n3部分：各傳感器，ECU和各執(zhí)行元件。nECU根據(jù)發(fā)動機轉速轉速和進氣壓力進氣壓力傳感器的輸入信號確定噴油脈沖的基本基本噴油時間。1007.4 D型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n2、噴油時間的確定、噴油時間的確定nECU內存儲著滿足理論空燃比要求的 “基本噴油時間與發(fā)動機轉速、進氣壓力關系”的三

31、維脈譜圖。1017.4 D型電噴系統(tǒng)型電噴系統(tǒng) n發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)轉速和進氣壓力傳感器信號確定基本噴油時間。n然后根據(jù)節(jié)氣門位置、冷卻液溫度、進氣溫度等信號對基本噴油時間進行修正，即可確定各噴油器的實際噴油時間。1027.5 單點電噴系統(tǒng)單點電噴系統(tǒng)n單點噴射系統(tǒng)是在節(jié)氣門體（進氣總管處）上設置一只或兩只噴油器，n對發(fā)動機所有各缸集中噴射供油，n噴射出的燃油再經各進氣歧管分配到各個氣缸。1037.5 單點電噴系統(tǒng)單點電噴系統(tǒng)n單點電噴在結構布置上與化油器相似，具有結構簡單、維修方便，成本低等優(yōu)點。n典型的單點電噴有波許公司的Mono-Jetronic系統(tǒng)、n美國通用的TBI（Throt

32、tle Body Injection）、n福特的CFI（Central Fuel Injection)等。1047.5 單點電噴系統(tǒng)單點電噴系統(tǒng)1057.5 單點電噴系統(tǒng)單點電噴系統(tǒng)n7.5.1系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成n單點電噴可將整個系統(tǒng)分為:n供油系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)和電控系統(tǒng)三個子系統(tǒng)。1067.5 單點電噴系統(tǒng)單點電噴系統(tǒng)n供油系統(tǒng)供油系統(tǒng):由電動燃油泵10、燃油濾清器8、壓力調節(jié)器7和噴油器6組成。1077.5 單點電噴系統(tǒng)單點電噴系統(tǒng)n電動燃油泵將燃油從油箱中泵出，經濾清器輸送給壓力調節(jié)器和噴油器。1087.5 單點電噴系統(tǒng)單點電噴系統(tǒng)nECU控制噴油器將燃油間歇地噴入節(jié)氣門上方，與空氣混合

33、形成混合氣后進入各缸進氣歧管內。1097.5 單點電噴系統(tǒng)單點電噴系統(tǒng)n由于噴油器安裝在節(jié)氣門上方，n空氣流速大，有利于燃油霧化，n單點電噴的噴油壓力低，與進氣管的壓力差通常為80100kPa。n而MPI的噴油壓力差約為250kPa。1107.5 單點電噴系統(tǒng)單點電噴系統(tǒng)n進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)由空氣濾清器、節(jié)氣門和節(jié)氣門步進電機等組成。n空氣經空氣濾清器、節(jié)氣門體、各缸進氣歧管進入氣缸。1117.5 單點電噴系統(tǒng)單點電噴系統(tǒng)n進氣系統(tǒng)可在節(jié)氣門前方安裝空氣流量計n或或在節(jié)氣門后方安裝進氣壓力傳感器。n單點電噴常常通過節(jié)氣門位置和發(fā)動機轉速傳感器信號確定進氣量。1127.5 單點電噴系統(tǒng)單點電噴系統(tǒng)

34、n電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)由電控單元、轉速傳感器、空氣流量計（或進氣壓力、節(jié)氣門位置傳感器）、進氣溫度、冷卻液溫度、氧傳感器和噴油器等組成。n電控單元根據(jù)控制程序和各傳感器輸入信號計算出噴油脈沖信號寬度，控制噴油器噴油。1137.5 單點電噴系統(tǒng)單點電噴系統(tǒng)n7.5.2系統(tǒng)主要部件的結構和工作原理系統(tǒng)主要部件的結構和工作原理n大部分部件與前面介紹的類似，下面是典型部件。n1、中央噴射單元、中央噴射單元 n結構如圖7-36，主要由油壓調節(jié)器、噴油器、節(jié)氣門體和節(jié)氣門組成，安裝位置類似化油器。n在節(jié)氣門體上還裝有節(jié)氣門位置傳感器、怠速調節(jié)裝置等。1147.5 單點電噴系統(tǒng)單點電噴系統(tǒng)n噴油器是中央噴射單元

35、中的重要部件，n在各種工況下，向氣缸提供精確計量的霧化燃油。n噴油器的結構如圖7-37。n扁平銜鐵和球形閥熔焊在一起。n球形閥下方有閥座，通過六個徑向布置的計量噴孔噴出燃油。n在球形閥上方裝有壓縮彈簧和電磁線圈。1157.5 單點電噴系統(tǒng)單點電噴系統(tǒng)n當噴油脈沖電流通過電磁線圈時，n產生的電磁吸力克服彈簧壓力將球形閥吸離閥座，使燃油噴出。n電流切斷時，彈簧使球形閥落座，停止噴油。n壓力調節(jié)器壓力調節(jié)器的作用是調節(jié)噴油壓力保持穩(wěn)定。n油壓升高時，增大回油閥開啟截面，回油量增多；油壓降低時，減小回油量。1167.5 單點電噴系統(tǒng)單點電噴系統(tǒng)n2、節(jié)氣門伺服電動機nMono-Jetronic系統(tǒng)在節(jié)

36、氣門軸上設有伺服電機。nECU根據(jù)冷卻液溫度、節(jié)氣門位置傳感器等信號，驅動伺服電機，自動控制節(jié)氣門的開度，調節(jié)怠速時進氣量，實現(xiàn)怠速控制。1177.5 單點電噴系統(tǒng)單點電噴系統(tǒng)n電子節(jié)氣門1187.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n發(fā)動機電控系統(tǒng)由單一的一個ECU控制發(fā)動機燃油噴射、點火時刻、怠速和排放等。n典型的有波許的莫特朗尼克系統(tǒng)（MOTRONIC）、福特的發(fā)動機電子控制系統(tǒng)（EEC-IV）、通用的數(shù)字燃油噴射系統(tǒng)（DFI）、豐田計算機控制系統(tǒng)（TCCS）、日產發(fā)動機計算機集中控制系統(tǒng)（ECCS）等。 1197.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n7.6.1 MOTRONIC的組成和功

37、能的組成和功能n基本組成和功能如圖7-39。n主要有電噴系統(tǒng)、電控點火系統(tǒng)、怠速控制系統(tǒng)等子系統(tǒng)。n奧迪、富康等歐洲車系多采用。n電控單元根據(jù)控制程序和各傳感器輸入的信號控制發(fā)動機的燃油噴射、點火時刻、怠速、燃油蒸汽控制和排氣再循環(huán)等。1207.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n7.6.2 電噴系統(tǒng)和點火系統(tǒng)電噴系統(tǒng)和點火系統(tǒng)n電噴系統(tǒng)可采用L、LH、D、MONO等形式，結構和工作原理與前面介紹的相同。n點火系統(tǒng)具有閉合角、點火時刻和爆燃控制等功能。n按高壓的分配方式分:有/無分電器兩類。1217.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n7.6.3 怠速控制系統(tǒng)怠速控制系統(tǒng)n發(fā)動機怠速工況是指發(fā)

38、動機運行中，節(jié)氣門開度最小，汽車處于空檔，發(fā)動機只帶附件而維持最低轉速的穩(wěn)定工況。n怠速工況是汽車發(fā)動機常見的工況之一，n所以，怠速控制是汽車發(fā)動機控制的一個重要環(huán)節(jié)。1227.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n為降低怠速時的排放，提高經濟性，并使發(fā)動機在怠速時轉速低而穩(wěn)定，須進行怠速控制。n開啟空調時，系統(tǒng)能調節(jié)發(fā)動機轉速，適應空調工作的要求。n怠速控制實質是對怠速時進氣量的控制，有兩種基本方式：n 控制旁通道的旁通空氣式；n 控制節(jié)氣門關閉位置的節(jié)氣門直動式。1237.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n1、怠速控制系統(tǒng)的功能、怠速控制系統(tǒng)的功能n由（ISCV）控制旁通道中空氣流量，使發(fā)

39、動機怠速運轉總是處于最佳轉速。n發(fā)動機怠速控制系統(tǒng)接收各相關傳感器的信號，由一臺步進電機進行操作。1247.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n2、啟動時的怠速控制、啟動時的怠速控制n發(fā)動機啟動時，節(jié)氣門關閉，進氣量很小，此時怠速控制使達到最大，以改善啟動性能。n啟動后，ECU根據(jù)冷卻水溫度對進氣量進行調節(jié)，使發(fā)動機怠速運轉穩(wěn)定，并受到控制。1257.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n3、發(fā)動機升溫期間的怠速、發(fā)動機升溫期間的怠速控制控制n啟動后的升溫期間，怠速控制系統(tǒng)逐漸調整到由冷卻水溫度決定進氣量，使發(fā)動機處于最佳的怠速運轉狀態(tài)。1267.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n4、發(fā)動機升

40、溫后的怠速控制、發(fā)動機升溫后的怠速控制n升溫結束后，怠速控制系統(tǒng)通過接收各傳感器的信號，來檢測發(fā)動機的負荷情況。n所接收的信號包括信號（標明當前變速檔所處的位置），以及信號。1277.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n根據(jù)以上信號，系統(tǒng)計算出最佳怠速轉速，n通過改變進氣量，對發(fā)動機實際轉速進行反饋控制，使怠速達到最佳值。1287.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n當變速器掛檔或開啟空調時，為防止負荷突然改變使發(fā)動機熄火，在負荷加載到發(fā)動機之前，負荷變化的信號輸入怠速控制系統(tǒng)，怠速控制閥（ ISCV ）動作確保發(fā)動機怠速運轉穩(wěn)定。1297.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n5、怠速控制閥、

41、怠速控制閥 ISCVn怠速運行時，ECU發(fā)出脈沖信號使步進電機轉動，啟閉閥門，控制進氣量。n步進電機的轉子轉動，帶動螺桿上下移動，推動閥門，使空氣流通面積變化，調節(jié)進氣量。 1307.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) 1317.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) 1327.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n7.6.4 排放控制排放控制n包括：和 控制 n1、燃油箱燃油蒸汽控制、燃油箱燃油蒸汽控制1337.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n為了控制燃油蒸汽逸出，燃油蒸汽在發(fā)動機不運轉時被碳罐中的活性碳所吸附，當發(fā)動機運轉時，再將燃油蒸汽吸入發(fā)動機中。1347.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng)

42、n發(fā)動機工作時，ECU向電磁閥輸出電流信號使電磁閥開啟，活性炭罐中的燃油蒸汽通過真空管吸入發(fā)動機進氣歧管內，進入發(fā)動機中燃燒。 1357.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n2、排氣再循環(huán)控制、排氣再循環(huán)控制nEGR（Exhaust Gas Recirculation）n指將一定量的排氣重新吸入發(fā)動機中燃燒，以降低發(fā)動機燃燒溫度，減少排氣中NOx的含量。nEGR影響混合氣的著火性，降低發(fā)動機的功率，所以需根據(jù)工況進行適量的EGR。1367.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n排氣循環(huán)量過少，不能有效地降低 NOx；n循環(huán)量過大，發(fā)動機性能惡化。n通常用EGR率率作為控制指標：nEGR率=n最大

43、EGR率一般不超過1525%。1377.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)冷卻液溫度、轉速、節(jié)氣門位置傳感器等信號和控制程序，向EGR閥輸出控制信號，控制電磁閥打開和關閉。1387.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n電磁閥打開，接通EGR控制閥真空管，EGR控制閥開啟，部分排氣進入進氣管，進行EGR；n電磁閥關閉，切斷EGR控制閥真空管，并將大氣壓力引入EGR控制閥上方，EGR控制閥關閉，停止EGR。1397.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n以下工況，停止EGR：n（1）發(fā)動機起動時n（2）怠速時n（3）發(fā)動機低溫時n（4）發(fā)動機轉速低于900r/minn（5）

44、發(fā)動機轉速高于3200r/min1407.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n7.6.5 故障自診斷、故障運行和安全保險故障自診斷、故障運行和安全保險n 1、故障自診斷、故障自診斷nECU隨時監(jiān)視電控系統(tǒng)各部件的工作。n出現(xiàn)故障時，故障指示燈點亮，并將故障信息存儲在存儲器中。n檢修時，用測試儀從故障診斷座中讀取故障信息，即可迅速查明故障原因。1417.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n2、故障運行和后備系統(tǒng)、故障運行和后備系統(tǒng)n故障運行故障運行：某些傳感器出現(xiàn)故障時，電控單元啟用代用值，使發(fā)動機維持運行。n出現(xiàn)故障時具有代用值傳感器有：冷卻液溫度（80）、進氣溫度（25 ）、空氣流量、進氣壓

45、力、節(jié)氣門位置等。1427.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) ：當ECU控制程序出現(xiàn)故障時，ECU啟用后備系統(tǒng)后備系統(tǒng)對發(fā)動機進行簡易控制，使車輛維持運行，進入“跛行”狀態(tài)。n后備系統(tǒng)采用專用集成電路，將噴油時間、點火時間、閉合角等發(fā)動機運行基本參數(shù)設定為某一固定值。1437.6 發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) n3、安全保險功能、安全保險功能n是指當電控系統(tǒng)某些重要的部件出現(xiàn)故障時，為確保安全，終止系統(tǒng)運行的功能。n如如：點火系統(tǒng)不工作，終止噴油；n當ECU接受不到轉速信號時，電動燃油泵停止運轉，點火系統(tǒng)停止工作；n當爆燃傳感器出現(xiàn)故障時，ECU推遲點火提前角并終止爆燃控制程序。1447.6

46、發(fā)動機電控系統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng) 145n世界各大汽車公司故障碼和隨車診斷裝置各不相同，給汽車檢測維修帶來很大不便。n美國汽車工程師學會SAE制定了新一代隨車診斷裝置OBD-，統(tǒng)一診斷座和診斷代碼的標準。146OBD-故障碼故障碼n世界各大汽車公司從1996年起全面采用。n同時，各種汽車測試儀也專門配備了標準OBD-測試卡和標準OBD-16測試接頭。n OBD-16測試接頭如圖。n各端子的用途見表7-9。故障碼的含義見表7-10。147燃油直噴發(fā)動機燃油直噴發(fā)動機 n奧迪采用的燃油直噴技術稱FSI。 nFSI是Fuel Stratified Injection的縮寫，燃燃油分層噴射油分層噴射，是一

47、項創(chuàng)新的革命性技術。 148燃油直噴發(fā)動機燃油直噴發(fā)動機 n燃油直噴發(fā)動機將噴油嘴安裝在燃燒室內，直接噴射汽油；n空氣通過進氣門進入，在燃燒室與汽油混合形成混合氣，n點燃作功。 149燃油直噴發(fā)動機燃油直噴發(fā)動機 n直噴式汽油發(fā)動機采用類似于柴油發(fā)動機的供油技術，n通過一個活塞泵提供100bar以上的壓力，將汽油提供給位于氣缸內的電磁噴油器。150燃油直噴發(fā)動機燃油直噴發(fā)動機 nFSI發(fā)動機的特點：均勻燃燒和分層燃燒。發(fā)動機的特點：均勻燃燒和分層燃燒。n均勻燃燒均勻燃燒：在全負荷全負荷時，燃油噴射與進氣同步，燃油得到完全霧化，使混合氣均勻地充滿燃燒室，得到充分燃燒。n均勻燃燒時空燃比是14.7 1。