1、汽油機的電控技術(shù)第1頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五一、汽油噴射系統(tǒng)的發(fā)展二、電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點三、電控噴射系統(tǒng)的類型第一節(jié) 電控燃油噴射系統(tǒng)的概述第2頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五20世紀30年代由于軍用飛機上，1954年德國奔馳公司在奔馳300SL上裝了機械式汽油噴射系統(tǒng)（K型）； 20世紀60年代在K型的基礎(chǔ)上發(fā)展了機電組合式汽油噴射系統(tǒng)（KE型）； 20世紀60年代后期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，德國Bosch公司研制出電控燃油噴射系統(tǒng)（EFI）。一、汽油噴射系統(tǒng)的發(fā)展下一頁第3頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五Bo

2、sch公司燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)展過程第4頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五1.能提供發(fā)動機在各種工況下最合適的混合氣濃度；2.用排放物控制系統(tǒng)后，降低了HC、CO和NOX三種有害氣體的排放；3.增大了燃油的噴射壓力，因此霧化比較好；4.在不同地區(qū)行駛時，發(fā)動機控制ECU能及時準確地作出補償； 二、電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點下一頁第5頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五5.在汽車加減速行駛的過渡運轉(zhuǎn)階段，燃油控制系統(tǒng)能迅速的作出反應(yīng)；6.具有減速斷油功能，既能降低排放，也能節(jié)省燃油；7.在進氣系統(tǒng)中，由于沒有像化油器那樣的喉管部位，因而進氣阻力小；8.發(fā)動機起動

3、容易，暖機性能提高。二、電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點第6頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五1.按噴射方式分類：同時噴射分組噴射順序噴射 2 .按空氣量的計量方式分類 ：D型電控燃油噴射系統(tǒng) L型電控燃油噴射系統(tǒng) 3 .按噴射位置分類多點噴射系統(tǒng)單點噴射系統(tǒng) 4 .按有無信號分類開環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng) 三、電控噴射系統(tǒng)的類型第7頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五將各氣缸的噴油器并聯(lián)，所有噴油器有電腦的同一個指令控制，同時噴油，同時斷油。 同時噴射：第8頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五將各氣缸的噴油器分成幾組，同一組噴油器同時噴油或斷

4、油。 分組噴射第9頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五噴油器由電腦分別控制，按發(fā)動機各氣缸的工作順序噴油。 順序噴射第10頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五 在根據(jù)進氣量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速確定基本噴油量。插圖D型電控燃油噴射系統(tǒng)第11頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五第12頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五利用空氣流量計直接測量發(fā)動機的進氣量，電腦不必進行推算，可根據(jù)空氣流量計信號計算與該空氣量相應(yīng)的噴油量。 （比D型更精確）L型電控燃油噴射系統(tǒng)第13頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五第14頁

5、，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五 每缸進氣門處裝有一個中央噴射裝置，由ECU控制噴射。其燃油分配均勻性好，但控制系統(tǒng)復(fù)雜，成本高。主要用于中、高級轎車 。多點噴射系統(tǒng)氣門噴油器輸油管進氣支管第15頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五 在節(jié)氣門上方裝一個中央噴射裝置，由12個噴油器集中噴油。采用順序噴射方式。結(jié)構(gòu)簡單，故障少、維修調(diào)整方便。廣泛的應(yīng)用于普通轎車和貨車。 單點噴射系統(tǒng)調(diào)壓器噴油器節(jié)氣門體位置傳感器節(jié)氣門第16頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五 ECU根據(jù)傳感器的信號對執(zhí)行器進行控制，但不 去檢測控制結(jié)果；開環(huán)控制系統(tǒng)傳

6、感器電子控制單元執(zhí)行器發(fā)動機第17頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五 也叫反饋控制，在開環(huán)的基礎(chǔ)上，它對控制結(jié)果進行檢測，并反饋給ECU。閉環(huán)控制系統(tǒng)傳感器電子控制單元執(zhí)行器發(fā)動機閉環(huán)控制氧傳感器第18頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五一、噴射正時控制二、噴油量的控制三、燃油停供控制四、燃油泵控制第二節(jié) 電控燃油噴射系統(tǒng)的功能第19頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五在采用間歇噴射方式的電控燃油噴射系統(tǒng)中，電腦必須控制噴油器噴油的開始時刻，這就是噴油正時控制。其控制目標一般是在進氣行程開始前，噴油結(jié)束。 一、噴射正時控制1同步噴油

7、正時控制 2異步噴油正時控制第20頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五（1）順序噴射正時控制（2）分組噴射正時控制（3）同時噴射正時控制1.同步噴油正時控制分為:第21頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五（1）順序噴射正時控制 工作原理：ECU根據(jù)凸輪軸位置傳感器（G信號）、曲軸位置傳感器（Ne信號）和發(fā)動機的作功順序，確定各氣缸工作位置。當確定各缸活塞運行至排氣行程上止點某一位置時，ECU輸出噴油控制信號，接通噴油器電磁線圈電路，該氣缸開始噴油。 特點：噴油器驅(qū)動回路數(shù)與氣缸數(shù)目相等。1.同步噴油正時控制:第22頁，共69頁，2022年，5月20日，0

8、點20分，星期五（2）分組噴射正時控制 特點：把所有噴油器分成24組，由ECU分組控制噴油器。 工作原理： 以各組最先進入作功的缸為基準，在該氣缸排氣行程上止點前某一位置，ECU輸出指令信號，接通該組噴油器電磁線圈電路，該組噴油器開始噴油。 1.同步噴油正時控制:第23頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五（3）同時噴射正時控制 特點：所有各缸噴油器由ECU控制同時噴油和停油。 工作原理：噴油正時控制是以發(fā)動機最先進入作功行程的缸為基準，在該缸排氣行程上止點前某一位置，ECU輸出指令信號，接通該組噴油器電磁線圈電路，該組噴油器開始噴油。 1.同步噴油正時控制:第24頁，共69

9、頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五（1）起動時異步噴油正時控制 （2）加速時異步噴油正時控制 2.異步噴油正時控制 第25頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五在同步噴油基礎(chǔ)上，為改善發(fā)動機的起動性能，再增加一次異步噴油。在起動開關(guān)處于接通狀態(tài)時，ECU接受到第一個凸輪軸位置傳感器信號（Ne信號）后，接收到第一個曲軸位置傳感器信號（G信號）時，開始進行起動時的異步噴油。（1）起動時異步噴油正時控制2.異步噴油正時控制 第26頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五為了改善加速性能，ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器中怠速信號從接通到斷開時，增加依次固定量的

10、噴油。（2）加速時異步噴油正時控制2.異步噴油正時控制 第27頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五 目的：使發(fā)動機在各種運行工況下，都能獲得最佳的噴油量，以提高發(fā)動機的經(jīng)濟性和降低排放污染。 1.起動時的同步噴油量控制2.起動后的同步噴油量控制 3.異步噴油量控制二、噴油量的控制第28頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五 在發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于規(guī)定值或點火開關(guān)接通位于STA（起動）檔時，噴油時間的確定見左圖，ECU根據(jù)冷卻液傳感器信號（THW信號）和冷卻液溫度噴油時間確定基本噴油時間，根據(jù)進氣溫度傳感器（THA信號）對噴油時間作修正（延長或縮短）。然后在根據(jù)蓄

11、電池電壓適當延長噴油時間，以實現(xiàn)噴油量的進一步的修正，即電壓修正。 1.起動時的同步噴油量控制二、噴油量的控制第29頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五D型根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和進氣管絕對壓力信號確定基本噴油時間；L型根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和空氣流量計信號確定基本噴油時間。同時,還必須根據(jù)各種傳感器輸送來的各種運行工況信息，對基本噴油量時間進行修正。噴油持續(xù)時間 = 基本噴油持續(xù)時間噴油修正系數(shù) + 電壓修正2.起動后的同步噴油量控制下一頁二、噴油量的控制第30頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五起動后加濃修正暖機加濃修正 進氣溫度修正大負荷工況噴油量修正過渡

12、工況噴油量修正怠速穩(wěn)定性修正二、噴油量的控制第31頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五發(fā)動機起動和加速時的異步噴油量一般固定，各氣缸噴油器以一個固定的噴油持續(xù)時間，同時向各氣缸增加一次噴油。3.異步噴油量控制二、噴油量的控制第32頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五減速斷油控制當汽車減速時，ECU將會切斷燃油噴射控制電路，停止噴油，以降低碳氫化合物及一氧化碳的排放量。限速斷油控制加速時，發(fā)動機超過安全轉(zhuǎn)速或汽車車速超過設(shè)定的最高車速時，ECU將切斷燃油噴射控制電路，停止噴油，防止超速。三、燃油停供控制第33頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分

13、，星期五當點火開關(guān)打開或發(fā)動機熄滅后，電控燃油噴射系統(tǒng)中的燃油泵一般提前或延遲工作23S，以保證燃油系統(tǒng)必須的油壓。在發(fā)動機起動過程和運轉(zhuǎn)過程中，燃油泵應(yīng)保持正常工作。打開點火開關(guān)但不起動發(fā)動機，或關(guān)閉點火開關(guān)后，應(yīng)適時切斷燃油泵控制電路，使燃油泵停止工作。 四、燃油泵控制第34頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五一、空氣供給系統(tǒng)二、燃油供給系三、控制系統(tǒng)第三節(jié) 電控燃油噴射系統(tǒng)的組成與基本原理 第35頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五第36頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五功用：為發(fā)動機提供清潔的空氣并控制發(fā)動機正常工作時的供氣

14、量。工作原理如圖一、空氣供給系統(tǒng)第37頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五 功用：供給噴油器一定壓力的燃油，噴油器則根據(jù)電腦指令噴油。工作原理如圖二、燃油供給系油箱電動燃油泵燃油濾清器壓力調(diào)節(jié)器噴油器燃油壓力調(diào)節(jié)器第38頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五 由電動燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、脈動阻尼器及油管組成。如下圖：壓力調(diào)節(jié)器汽油濾清器油箱燃油分配管燃油供給系統(tǒng)元件位置 第39頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五第40頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五ECUECU根據(jù)空氣流量計信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號確定

15、基本噴油時間，在根據(jù)其他傳感器對噴油時間進行修正，并按最后確定的總噴油時間向噴油器發(fā)出指令，使噴油器噴油或斷油。 三、控制系統(tǒng)空氣流量計或進氣管絕對壓力傳感器發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器其他傳感器基本噴油量修正噴油量噴油器第41頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五1) 空氣流量計 （MAF） 2) 進氣管絕對壓力傳感器（IMAPS）3) 節(jié)氣門位置傳感器（TPS ）4）進氣溫度傳感器（IATS）5）冷卻水溫度傳感器（ECTS）6）凸輪軸/曲軸位置傳感器（CPS） 7）車速傳感器（VSS） 8）信號開關(guān)1、傳感器第42頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五（1）葉片式空

16、氣流量計（2）熱式空氣流量計（3）卡門旋渦式空氣流量計：反光鏡檢測法超聲波檢測法 1）空氣流量計：（MAF） 第43頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五a）結(jié)構(gòu)如右圖，空氣流量計主要由測量板、補償板、回位彈簧、電位計、旁通氣道組成，此外還包括怠速調(diào)整螺釘、油泵開關(guān)及進氣溫度傳感器等。（1）葉片式空氣流量計下一頁補償擋板緩沖室彈簧測量板溫度傳感器旁通氣道封口調(diào)節(jié)螺釘電位計第44頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五1、電位計滑臂 2、可變電阻 3、接進氣管4、測量葉片 5、旁通空氣道 6、接空氣濾清器b）葉片式空氣流量計工作原理如右圖，來自空氣濾清器的空氣通

17、過空氣流量計時，空氣推力使測量板打開一個角度，當吸入空氣推開測量板的里與彈簧變形后的回位力相平衡時，葉片停止轉(zhuǎn)動。與測量扳同軸轉(zhuǎn)動的電位計檢測出葉片轉(zhuǎn)動的角度，將進氣量轉(zhuǎn)換成電壓信號VS送給ECU。第45頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五（2）熱式空氣流量計20世紀80年代后生產(chǎn)的日本日產(chǎn)公爵轎車和美國福特車系轎車多數(shù)采用熱式空氣流量計，熱式空氣流量計的主要元件是熱線電阻，可分為熱線式和熱膜式兩種類型，其結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。 下一頁控制電路熱膜溫度傳感器防護網(wǎng)第46頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五如右圖所示熱線電阻RH以鉑絲制成，RH和溫度補償

18、電阻RK均置于空氣通道中的取氣管內(nèi)，與RA、RB共同構(gòu)成橋式電路。 RH 、RK阻值均隨溫度變化。當空氣流經(jīng)RH時，使熱線溫度發(fā)生變化，電阻減小或增大，使電橋失去平衡，若要保持電橋平衡，就必須使流經(jīng)熱線電阻的電流改變，以恢復(fù)其溫度與阻值，精密電阻RA兩端的電壓也相應(yīng)變化，并且該電壓信號作為熱式空氣流量計輸出的電壓信號送往ECU。 a）工作原理下一頁A：集成電路；RH：熱線電阻RK：溫度補償電阻RA：精密電阻 RB：電橋電阻第47頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五 在氣流通道中放一個柱體，氣體通過時在柱體后產(chǎn)生許多渦旋。 按檢測分為：超聲波檢測法和反光鏡檢測法 （3）卡門旋

19、渦式空氣流量計第48頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五2）進氣管絕對壓力傳感器（IMAPS） 在D型電控燃油噴射系統(tǒng)中，由進氣管絕對壓力傳感器測量進氣管壓力，并將信號輸入ECU，作為燃油噴射和點火控制的主控制信號。（1）壓敏電阻式進氣管絕對壓力傳感器傳感器 （2）電容式進氣管絕對壓力傳感器 第49頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五（1）壓敏電阻式進氣管絕對壓力傳感器傳感器 主要由絕對真空室、硅片和IC放大電路組成。 1絕對真空室2硅片 3IC放大電路 第50頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五（2）電容式進氣管絕對壓力傳感器位于傳

20、感器殼體內(nèi)腔的彈性膜片用金屬制成，彈性膜片上、下兩個凹玻璃的表面也均有金屬涂層，這樣在彈性膜片與兩個金屬涂層之間形成兩個串聯(lián)的電容。 1彈性膜片2凹玻璃3金屬涂層4輸出端子5空腔6濾網(wǎng)7殼體第51頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五作用：檢測節(jié)氣門的開度及開度變化，此信號輸入ECU，控制燃油噴射及其他輔助控制。（1）電位計式節(jié)氣門位置傳感器（2）觸點式節(jié)氣門位置傳感器（3）綜合式節(jié)氣門位置傳感器 3）節(jié)氣門位置傳感器（TPS ）第52頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五（1）電位計式節(jié)氣門位置傳感器利用觸點在電阻體上的滑動來改變電阻值，測得節(jié)氣門開度的線

21、形輸出電壓，可知節(jié)氣門開度。全關(guān)時電壓信號應(yīng)約為0.5V，隨節(jié)氣門增大，信號電壓增強，全開時約為5V。第53頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五1、節(jié)氣門位置傳感器 2、怠速觸點 3、全開觸點4、滑動觸點 5、節(jié)氣門軸由滑動觸點和兩個固定觸點（功率觸點和怠速觸點）組成。節(jié)氣門全關(guān)閉時，可動觸點與怠速觸點接觸，當節(jié)氣門開度達50以上時，可動觸點與怠速觸點接觸，檢測節(jié)氣門大開度狀態(tài)。如右圖（2）觸點式節(jié)氣門位置傳感器第54頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五（3）綜合式節(jié)氣門位置傳感器由一個電位計和一個怠速觸點組成，工作原理和前兩種相同。 如右圖第55頁，共

22、69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五功用：給ECU提供進氣溫度信號，作為燃油噴射和點火正時控制的修正信號。 4）進氣溫度傳感器（IATS）下一頁第56頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五D型安裝在空氣濾清器或進氣管內(nèi)，L型安裝在空氣流量計內(nèi)。結(jié)構(gòu)如圖下一頁熱敏電阻電插頭第57頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五在ECU中有一標準電阻與傳感器的熱敏電阻串聯(lián)，并由ECU提供標準電壓，E2端子通過E1端子搭鐵。當熱敏電阻隨進氣溫度變化時，ECU通過THA端子測得的分壓值隨之變化，ECU根據(jù)此分壓值判斷進氣溫度。 第58頁，共69頁，2022年，5

23、月20日，0點20分，星期五功用：給ECU提供發(fā)動機冷卻液溫度信號，作為燃油噴射和點火正時控制修正信號。5）冷卻水溫度傳感器（ECTS）下一頁第59頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五一般安裝在氣缸體水道上或冷卻水出口處。其工作原理與進氣溫度傳感器相同。熱敏電阻電插頭第60頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五1、傳感器 2、模擬信號 3、輸入回路 4、A/D轉(zhuǎn)換器 5、輸出回路 6、執(zhí)行元件 7、微型計算機 8、數(shù)字信號9、ROM/RAM記憶裝置2、電子控制單元（ECU）發(fā)動機集中系統(tǒng)中使用的ECU主要由輸入回路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（AD轉(zhuǎn)換器）、微型計算機（簡

24、稱微機）和輸出回路組成。 第61頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五 3、執(zhí)行元件（噴油器）1) 噴油器的構(gòu)造與工作原理 2) 噴油器的驅(qū)動方式 3) 噴油器的檢修 4) 噴油器控制電路 5) 冷起動噴油器及其控制電路 （見視頻）第62頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五1) 噴油器的構(gòu)造與工作原理a）構(gòu)造：按噴油口的結(jié)構(gòu)不同，噴油器可分為軸針式和孔式兩種。如圖所示：a）孔式噴油器b）軸針式噴油器 噴油器主要由濾網(wǎng)、線束連接器、電磁線圈、回位彈簧、銜鐵和針閥等組成，針閥與銜鐵制成一體。軸針式噴油器的針閥下部有軸針伸入噴口。 下一頁第63頁，共69頁，2022年，5月20日，0點20分，星期五b）工作原理 噴油器不噴油