第七章2-汽油机电控燃油喷射系统课件

6控制系统主要元件的构造与检修第二节汽油机电控燃油喷射系统

1电控燃油喷射系统的概述2电控燃油喷射系统的功能3电控燃油喷射系统的组成与基本原理4空气供给系统主要元件的构造与检修5燃油供给系统主要元件的构造与维修返回1第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统010203概况三点击此处输入相关文本内容整体概况概况一点击此处输入相关文本内容概况二点击此处输入相关文本内容2一、汽油喷射系统的发展二、电控燃油喷射系统的优点三、电控喷射系统的类型1电控燃油喷射系统的概述返回3第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统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）。一、汽油喷射系统的发展下一页返回4第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统Bosch公司燃油喷射系统的发展过程返回5第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统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；

二、电控燃油喷射系统的优点下一页返回6第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统5.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。返回7第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统1.按喷射方式分类：

同时喷射

分组喷射

顺序喷射

2.按空气量的计量方式分类：

D型电控燃油喷射系统

L型电控燃油喷射系统

3.按喷射位置分类

多点喷射系统

单点喷射系统4.按有无信号分类

开环控制系统

闭环控制系统

三、电控喷射系统的类型返回8第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统——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。

同时喷射：点击观看视频点击观看视频返回9第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统——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。

分组喷射返回10第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

——喷油器由电脑分别控制，按发动机各气缸的工作顺序喷油。

顺序喷射点击观看视频点击观看视频返回11第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

——在根据进气量和发动机转速确定基本喷油量（比L型更精确）。

插图D型电控燃油喷射系统点击观看视频返回12第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

——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。

L型电控燃油喷射系统点击观看视频返回13第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统返回14第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

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。多点喷射系统气门喷油器输油管进气支管返回15第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

在节气门上方装一个中央喷射装置，由1～2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。广泛的应用于普通轿车和货车。

单点喷射系统调压器喷油器节气门体位置传感器节气门返回16第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统ECU根据传感器的信号对执行器进行控制，但不去检测控制结果；开环控制系统传感器电子控制单元执行器发动机返回17第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给ECU。闭环控制系统传感器电子控制单元执行器发动机闭环控制氧传感器点击观看视频点击观看视频返回18第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统一、喷射正时控制二、喷油量的控制三、燃油停供控制四、燃油泵控制2电控燃油喷射系统的功能点击观看视频返回19第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

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。

一、喷射正时控制

1．同步喷油正时控制

2．异步喷油正时控制返回20第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统（1）顺序喷射正时控制（2）分组喷射正时控制（3）同时喷射正时控制1.同步喷油正时控制分为:返回21第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统（1）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。返回22第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统（2）分组喷射正时控制特点：把所有喷油器分成2～4组，由ECU分组控制喷油器。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，该组喷油器开始喷油。

返回23第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统（3）同时喷射正时控制特点：所有各缸喷油器由ECU控制同时喷油和停油。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，接通该组喷油器电磁线圈电路，该组喷油器开始喷油。返回24第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统（1）起动时异步喷油正时控制

（2）加速时异步喷油正时控制

2.异步喷油正时控制

返回25第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统在同步喷油基础上，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（G信号）时，开始进行起动时的异步喷油。（1）起动时异步喷油正时控制返回26第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统为了改善加速性能，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）加速时异步喷油正时控制返回27第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统目的：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。1.起动时的同步喷油量控制2.起动后的同步喷油量控制3.异步喷油量控制二、喷油量的控制点击观看视频返回返回28第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

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。1.起动时的同步喷油量控制29第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统D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；L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。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。喷油持续时间=基本喷油持续时间×喷油修正系数+电压修正2.起动后的同步喷油量控制下一页返回30第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统起动后加浓修正暖机加浓修正进气温度修正大负荷工况喷油量修正过渡工况喷油量修正怠速稳定性修正返回31第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统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。3.异步喷油量控制返回32第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统减速断油控制——当汽车减速时，ECU将会切断燃油喷射控制电路，停止喷油，以降低碳氢化合物及一氧化碳的排放量。限速断油控制——加速时，发动机超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU将切断燃油喷射控制电路，停止喷油，防止超速。三、燃油停供控制返回33第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统当点火开关打开或发动机熄灭后，电控燃油喷射系统中的燃油泵一般预先或延迟工作2～3S，以保证燃油系统必须的油压。在发动机起动过程和运转过程中，燃油泵应保持正常工作。打开点火开关但不起动发动机，或关闭点火开关后，应适时切断燃油泵控制电路，使燃油泵停止工作。

四、燃油泵控制返回34第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统3电控燃油喷射系统的组成与基本理一、空气供给系统二、燃油供给系统三、控制系统返回35第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统返回36第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统功用：为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常工作时的供气量。工作原理如图一、空气供给系统返回37第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统功用：供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电脑指令喷油。工作原理如图二、燃油供给系油箱电动燃油泵燃油滤清器压力调节器喷油器燃油压力调节器返回38第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统ECUECU根据空气流量计信号和发动机转速信号确定基本喷油时间，在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。三、控制系统空气流量计或进气管绝对压力传感器发动机转速传感器其他传感器基本喷油量修正喷油量喷油器点击观看视频返回39第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统4空气供给系统主要元件的构造与检修一、空气供给系统元件位置二、空气供给系统基本元件的构造三、空气供给系的检修返回40第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统1.D型EFI空气供给系2.L型EFI空气供给系一、空气供给系统元件位置功用：为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常工作时进气量。组成:元件包括空气滤清器、节气门体和进气管。分类：返回41第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统电控汽油喷射系统主要由下列四部分组成：进气系统、供油系统、控制系统、点火系统。（二）电控发动机的工作原理——组成返回42第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统电控发动机的工作原理——进气系统43第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统1.Ｄ型ＥＦＩ空气供给系D型喷射系统由于没有空气流量计，其进气系统结构简单，应用比较广泛。下一页返回44第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统返回45第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统2.Ｌ型ＥＦＩ空气供给系

L型喷射系统对空气量的测量更精确，应用也比较广泛。

下一页返回46第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统返回47第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统二．空气供给系统基本元件的构造3.进气管1.空气滤清器2.节气门体1－空气滤清器2－节气门体3－进气管4－空气流量计返回48第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统用于滤除空气中的灰尘，一般都为纸质滤心，其结构与普通发动机上相同。1.空气滤清器12－纸制滤芯13－上壳体15－下壳体15－带粗滤器进气管组件返回49第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统2.节气门体功能：节气门体安装在进气管中，来控制发动机正常工况下的进气量。组成：主要由节气门和怠速空气道等组成。节气门位置传感器装在节气门轴上，来检测节气门的开度。有的车上还设有副节气门和副节气门位置传感器D型多点喷射系统节气门体L型多点喷射系统节气门体单点喷射系统节气门体返回50第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统1、节气门衬垫2节气门限螺钉3、螺钉孔护套4、节气门体5、加热水管6、节气门位置传感器7、螺钉8、怠速控制阀9、O形密封圈10、螺钉D型多点喷射系统节气门体如右图所示为韩国大宇王子／超级沙龙轿车D型多点喷射系统的节气门体。返回51第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统1、空气流量计2、怠速控制阀3、节气门位置传感器L型多点喷射系统节气门体

如右图所示为美国通用鲁米娜（LUMNA）3.8L旅行车带空气流量计的节气门体。下一页返回52第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统L型多点喷射系统节气门体作用：通过改变节气门的大小改变进气通道截面积的大小，来控制发动机的工况，并通过节气门位置传感器检测发动机的负荷。10－节气门11－节气门电计12－应急弹簧13－节气门电机15－怠速开关16－热水进出关口17－节气门拉线返回53第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统1、进油管接头2、喷油器3、燃油压力调节器4、回油接头5、怠速控制阀6、节气门位置传感器7、真空管接头8、活性炭管接头

单点喷射系统节气门体

如图所示为韩国大宇希望（ESPERO）和赛手（RACER）轿车单点燃油喷射系统的节气门体。管接头7和8用于燃油蒸发排放控制系统。返回54第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统3.进气管在多点电控燃油喷射式发动机上，为了消除进气波动和保证各缸进气均匀，对进气总管和进气歧管的形状、容积都有严格的要求，每个气缸必须一个单独的进气歧管。有些发动机的进气总管与进气歧管制成一体，有些则是分开制造再用螺栓连接。返回55第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统三、空气供给系的检修维修时应注意进行以下检查：（1）检查空气滤清器滤心是否赃污，必要时用压缩空气吹净或更换；（2）进气系统漏气对电控燃油喷射发动机的影响比对化油器式发动机的影响大。检查各连接部位应连接可靠，密封垫应完好；（3）检查节气门内腔的积垢和积胶情况，必要时用清洗剂进行清洗。注意：绝对不能用砂纸和刀片清理积垢和积胶。返回56第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统六、燃油供给系的检修5燃油供给系统主要元件的构造与维修一、燃油供给系的组成二、电动燃油泵三、燃油滤清器四、脉冲阻尼器五、燃油压力调节器返回57第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

由电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、脉动阻尼器及油管组成。如下图：压力调节器汽油滤清器油箱燃油分配管一、燃油供给系统元件位置下一页返回58第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统燃油供给系组成1－活性炭罐2－活性炭罐电磁阀3－燃油压力调节器4－燃油分配管5－喷油器6－燃油滤清器7－燃油箱8－电动汽油泵9－加燃油口10－回油管11－供油管12－燃油箱油气排放管返回59第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统二、电动燃油泵

1.电动燃油泵的类型

2.电动燃油泵的构造

（1）涡轮式电动燃油泵

（2）滚拄式电动燃油泵

3.电动燃油泵的控制

（1）ECU控制的燃油泵控制电路（2）燃油泵开关控制的燃油泵控制

（3）燃油泵继电器控制的燃油泵控制电路

4.燃油泵的就车检查

5.燃油泵的拆装与检测

点击观看视频返回60第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统按安装位置不同分为：内置式——安装在油箱中，具有噪声小、不易产生气阻、不易泄漏、管路安装简单。外置式——串接在油箱外部的输油管路中，易布置、安装自由大，单噪声大，易产生气阻。按电动燃油泵的结构不同分为：涡轮式、滚柱式、转子式和侧槽式。1.电动燃油泵的类型返回61第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统（1）涡轮式电动燃油泵结构：主要由燃油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀组成。原理：油泵电动机通电时，电动机驱动涡轮泵叶片旋转，由于离心力的作用，使叶轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳，将燃油从进油室带往出油室。由于进油室的燃油不断增多，形成一定的真空度，将燃油从进油口吸入；而出油室燃油不断增多，燃油压力升高，当达到一定值时，顶开出油阀出油口输出。出油阀在油泵不工作时阻止燃油流回油箱，保持油路中有一定的压力，便于下次起动。如下页图所示优点：泵油量大、泵油压力较高、供油压力稳定、运转噪声小、使用寿命长等优点。此外，由于不需要消声器所以可以小型化，因此广泛的应用在轿车上。如捷达、本田雅阁2.电动燃油泵的构造返回62第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统点击观看动画返回63第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统结构：主要由燃油泵电动机、滚柱式燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。原理：

如图，当转子旋转时，位于转子槽内的滚柱在离心力的作用下，紧压在泵体内表面上，对周围起密封作用，在相邻两个滚柱之间形成工作腔。在燃油泵运转过程中，工作腔转过出油口后，其容积不断增大，形成一定的真空度,当转到与进油口连通时，将燃油吸入；而吸满燃油的工作腔转过进油口后，容积不断减小，使燃油压力提高，受压燃油流过电动机，从出油口输出。

（2）滚拄式电动燃油泵返回64第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统返回65第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统主要应用在装用D型EFI和装用热式和卡门旋涡式空气流量计的L型EFI系统中。控制原理：如图，燃油泵控制ECU根据发动机ECU端子FPC和DI的信号，控制＋B端子与FP端子的连通回路，以改变输送给燃油泵电压，从而实现对燃油泵转速的控制。3.电动燃油泵的控制

（1）.ECU控制的燃油泵控制电路

返回66第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统返回67第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统主要用于装用叶片式空气流量计的L型EFI系统中。控制原理：如图，当点火开关ST端子接通时，起动机继电器线圈通电使触电闭合，此时开路继电器中L1线圈通电使其触电闭合，从而通过主继电器、开路继电器向燃油泵供电，油泵工作；发动机正常运转时，点火开关IG端子与电源接通，同时空气流量计测量扳转动使油泵开关闭合，开路继电器L2通电，使开路继电器触电保持闭合，油泵继续工作。发动机停转时，L1和L2线圈不通电，燃油泵停止工作。（2）燃油泵开关控制的燃油泵控制返回68第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统返回69第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

如下页图所示，此控制电路根据发动机转速和负荷的变化，通过燃油泵继电器改变油泵的供电线路，从而控制油泵的工作转速。（3）燃油泵继电器控制的燃油泵控制电路返回70第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统返回71第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统（1）用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上；（2）将点火开关转至“ON”位置，但不要起动发动机；（3）旋开油箱盖能听到燃油泵工作的声音，或用手捏进油软管应感觉有压力；（4）若听不到燃油泵的工作声音或进油管无压力，应检修或更换燃油泵；（5）若有燃油泵不工作故障，且上述检查正常，应检查燃油泵电路导线、继电器、易熔线个熔丝有无断路。4.燃油泵的就车检查返回72第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统拆装燃油泵时注意：应释放燃油系统压力，并关闭用电设备。拆下燃油泵后，测量燃油泵两端子之间电阻，应为2～3Ω。用蓄电池直接给燃油泵通电，应能听到油泵电机高速旋转的声音，注意：通电时间不能太长5.燃油泵的拆装与检测返回返回73第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统功用：滤清燃油中的杂质和水分，防止燃油系统堵塞，减小机件磨损，保证发动机正常工作。一般采用纸质滤心，每行驶20000～40000㎞或1到2年应更换，安装时应注意燃油流动方向的箭头，不能装反。如右图三、燃油滤清器1—入口2—出口3—滤芯点击观看视频74第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统功用：减小在喷油器喷油时，油路中的油压可能会产生微小的波动，使系统压力保持稳定。组成：由膜片、回位弹簧、阀片和外壳组成。原理：发动机工作时，燃油经过脉动阻尼器膜片下方进入输油管，当燃油压力产生脉动时，膜片弹簧被压缩或伸张，膜片下方的容积稍有增大或减小，从而起到稳定燃油系统压力的作用。如右图。四、脉动阻尼器1—膜片弹簧2—膜片3—出油口4—进油口返回75第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统作用：稳定燃油管的压力，使它与进气歧管之间的压力差保持恒定的250～300kPa.组成：主要由阀片、膜片、膜片弹簧和外壳组成。如下页图所示。原理：发动机工作时，燃油压力调节器膜片上方承受的压力为弹簧压力和进气管内气体的压力之和，膜片下方承受的压力为燃油压力，当压力相等时，膜片处于平衡位置不动。当进气管内气体压力下降时，膜片向上移动，回油阀开度增大，回油量增多，使输油管内燃油压力也下降；反之，进气管内气体压力升高时,燃油的压力也升高。五、燃油压力调节器点击观看视频下一页返回76第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统燃油压力调节器作用：使燃油油压与进气管压力的差值为一定值，以便于ECU控制喷油量。燃油压力调节器返回77第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统返回78第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统六、燃油供给系的检修

1．燃油系统的压力释放

2．燃油系统压力预置

3．燃油系统压力测试

返回79第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统目的：防止在拆卸时，系统内的压力油喷出，造成人身伤害和火灾。方法：（1）起动发动机，维持怠速运转；（2）在发动机运转时，拔下油泵继电器或电动燃油泵电线接线，使发动机熄火；（3）再使发动机起动2～3次，就可完全释放燃油系统压力；（4）关闭点火开关，装上油泵继电器或电动燃油泵电源接线。1.燃油系统的压力释放返回80第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统目的：为避免首次起动发动机时，因系统内无压力而导致起动时间过长。方法一：通过反复打开和关闭点火开关数次来完成.方法二：（1）检查燃油系统元件和油管接头是否安装好。（2）用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上。（3）将点火开关转至“ON”位置，使电动燃油泵工作约10s。（4）关闭点火开关，拆下诊断座上的专用导线。2.燃油系统压力预置返回81第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统（1）检查燃油，释放燃油系统压力。（2）检查蓄电池，拆下负极电缆。（3）将专用压力表接在脉动阻尼器位置（对于韩国大宇或通用）或进油管接头处（对于丰田）。（4）接上负极电缆，起动发动机使其维持怠速运转。（5）拆下燃油压力调节器上真空软管，用手堵住进气管一侧，检查油压表指示的压力，多点喷射系统应为0.25～0.35MPa,单点喷射系统为0.07～0.10MPa。（6）接上燃油压力调节器的真空软管，检查燃油压力表的指示应有所下降（约为0.05MPa）。（7）将发动机熄火，等待10min后观察压力表的压力，多点喷射系统不低于0.20MPa，单点喷射系统不低于0.05MPa。（8）检查完毕后，应释放系统压力拆下油压表，装复燃油系统。3.燃油系统压力测试返回82第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统6控制系统主要元件的构造与检修

一、传感器

二、电子控制单元（ECU）

三、喷油器

四、执行器五、控制系统（总成）返回83第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统一、传感器

1．空气流量计（MAF）

2．进气管绝对压力传感器（IMAPS）

3．节气门位置传感器（TPS）

4．进气温度传感器（IATS）

5．冷却水温度传感器（ECTS）

6．凸轮轴/曲轴位置传感器（CPS）

7．车速传感器（VSS）

8．信号开关

9．转速传感器

10．爆震传感器

11．氧传感器返回84第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统（1）叶片式空气流量计（2）热式空气流量计（3）卡门旋涡式空气流量计：反光镜检测法

超声波检测法1.空气流量计：（MAF）返回85第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统1）结构如右图，空气流量计主要由测量板、补偿板、回位弹簧、电位计、旁通气道组成，此外还包括怠速调整螺钉、油泵开关及进气温度传感器等。

（1）叶片式空气流量计

下一页补偿挡板缓冲室弹簧测量板温度传感器旁通气道封口调节螺钉电位计点击观看视频返回86第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统1、叶片式空气流量计1)组成：测量板、补偿板、回位弹簧、电位器、

旁通道、怠速调整螺钉和接线插头等组成下一页返回87第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统1、电位计滑臂2、可变电阻3、接进气管4、测量叶片5、旁通空气道6、接空气滤清器2）叶片式空气流量计工作原理如右图，来自空气滤清器的空气通过空气流量计时，空气推力使测量板打开一个角度，当吸入空气推开测量板的里与弹簧变形后的回位力相平衡时，叶片停止转动。与测量扳同轴转动的电位计检测出叶片转动的角度，将进气量转换成电压信号VS送给ECU。返回88第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统（2）热式空气流量计20世纪80年代后生产的日本日产公爵轿车和美国福特车系轿车多数采用热式空气流量计，热式空气流量计的主要元件是热线电阻，可分为热线式和热膜式两种类型，其结构和工作原理基本相同。下一页控制电路热膜温度传感器防护网返回返回89第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统空气流量计作用：检测进气量的传感器。安装位置：空气滤清器后。1、空气流量计点击观看动画下一页点击观看视频返回90第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

2）组成：防回火和赃物的金属网、取样管、白金热线、温度传感器、控制电路、接线插头等；

下一页返回91第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

如右图所示热线电阻RH以铂丝制成，RH和温度补偿电阻RK均置于空气通道中的取气管内，与RA、RB共同构成桥式电路。RH、RK阻值均随温度变化。当空气流经RH时，使热线温度发生变化，电阻减小或增大，使电桥失去平衡，若要保持电桥平衡，就必须使流经热线电阻的电流改变，以恢复其温度与阻值，精密电阻RA两端的电压也相应变化，并且该电压信号作为热式空气流量计输出的电压信号送往ECU。

1）工作原理下一页A：集成电路；RH：热线电阻RK：温度补偿电阻RA：精密电阻RB：电桥电阻点击观看动画返回92第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统2）热线式空气流量计电路检测：接通点火开关，不起动发动机，测E与D、E与C之间的电压为蓄电池电压。B与C间的信号电压发动机工作时为2～4V，发动机不工作为1.0～1.5V，F与D间电压，关闭点火开关时，电压应回零并在5s后有跳跃上生，1s后在回零，说明自洁信号良好。热线式空气流量计电路点击观看视频下一页返回93第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

４、热膜式空气流量计

１）组成：与热线式基本相同，将热线改为热膜，热膜由发热金属铂固定在薄的树脂膜上构成。

２）工作原理：与热线式相同。返回94第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统在气流通道中放一个柱体，气体通过时在柱体后产生许多涡旋。按检测分为：超声波检测法和反光镜检测法（3）卡门旋涡式空气流量计点击观看视频（１）组成：信号发生器、涡流稳定器、超声波发生器、涡流发生器、超声波信号发射器、超声波接收器。根据检测方式的不同可分为反光镜检测方式和超声波检测方式的卡门旋涡式空气流量计。下一页返回95第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统（２）超声波检测方式的卡门涡流空气流量计工作原理：在空气流动的垂直方向上安装超声波信号发生器和发射器，在其对面安装超声波接受器。从信号发射器发出的超声波因受卡门旋涡造成的密度变化的影响，到达接受器时，使超声波的振幅、相位和频率发生变化，超声波接受器经整形、放大后形成与涡流数目相对应的矩形脉冲信号输送到发动机ＥＣＵ，发动机ＥＣＵ据此对比、计算出实际进气量。返回96第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统1、反光镜2、发光二极管3、钢板弹簧4、光电管5、导压孔6、涡流发生器反光镜检测法

检测部分结构：如左图，镜片、发光二级管和光电晶体管组成。原理：空气流经过发生器时，压力发生变化，经压力导向孔作用在反光镜上，使反光镜发生振动，从而将反光二极管投射的的光发射给光电管，对反射光进行检测。返回97第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统结构：由超声波信号发生器、超声波发射探头、涡流稳定板、涡流发生器、整流器、超声波接受探头和转换电路组成。原理：卡门涡旋造成空气密度变化，受其影响，信号发生器发出的超声波到达接受器的时机或变早或变晚，测出其相位差，利用放大器使之形成矩形波，矩形的脉冲频率为卡门涡旋的频率。如右图检测：点火开关转至“ON”位置，检测VC与E2间电压应为5V，KS与E2间电压应为2～4V。

超声波检测法1、超声波信号发生器2、超声波发射探头3、涡流稳定板4、涡流发生器5、整流器6、旁通空气道7、超声波接收探头8、转换电路返回98第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统2．进气管绝对压力传感器（IMAPS）在D型电控燃油喷射系统中，由进气管绝对压力传感器测量进气管压力，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。（1）压敏电阻式进气管绝对压力传感器传感器（2）电容式进气管绝对压力传感器（3）进气管绝对压力传感器电路及其检修点击观看视频返回99第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统（1）压敏电阻式进气管绝对压力传感器传感器主要由绝对真空室、硅片和IC放大电路组成。1—绝对真空室2—硅片3—IC放大电路１）安装位置：通过软管安装；直接安装在进气管上。下一页返回100第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统3、进气压力传感器它依据发动机负荷状况，测出进气歧管中绝对压力的变化，并将其转换成电压信号，与转速信号一起送到ECU，作为确定基本喷油量的依据。点击观看视频下一页返回101第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

２）组成：

压力转换元件、混合集成电路、滤清器和壳体等；进气歧管绝对压力传感器下一页返回102第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

3)工作原理：

薄膜上侧为真空室，下侧连接节气门后方的进气管；当进气歧管内绝对压力变化时，硅膜片产生变形，附在硅膜片上的应变电阻的阻值发生变化，惠斯顿电桥的输出端（B端）将信号经混合集成电路放大后输给动机ECU。进气歧管绝对压力传感器下一页返回103第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统2、三线高灵敏度可变电阻式进气压力传感器

1）组成：主要由壳体、膜片、可变电阻器、滑片、

连接管道、电插接器等组成；

特点：

膜片上部与大气相通；下部与进气歧管相通。下一页返回104第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

传感器输出的信号电压具有随进气歧管绝对压力的增大呈线性增大的特性。返回105第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统（2）电容式进气管绝对压力传感器位于传感器壳体内腔的弹性膜片用金属制成，弹性膜片上、下两个凹玻璃的表面也均有金属涂层，这样在弹性膜片与两个金属涂层之间形成两个串联的电容。1—弹性膜片2—凹玻璃3—金属涂层4—输出端子5—空腔6—滤网7—壳体返回106第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统（3）进气管绝对压力传感器电路及其检修如右图所示为日本丰田皇冠3.0轿车进气管绝对压力传感器电路。ECU通过VCC端子给传感器提供标准5V电压，传感器信号经端子PIM输送给ECU，E2为塔铁端子。返回107第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

作用：检测节气门的开度及开度变化，此信号输入ECU，控制燃油喷射及其他辅助控制。（1）电位计式节气门位置传感器（2）触点式节气门位置传感器（3）综合式节气门位置传感器

3.节气门位置传感器（TPS）点击观看视频点击观看动画返回108第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统（1）电位计式节气门位置传感器利用触点在电阻体上的滑动来改变电阻值，测得节气门开度的线形输出电压，可知节气门开度。全关时电压信号应约为0.5V，随节气门增大，信号电压增强，全开时约为5V。下一页返回109第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统节气门体作用：通过改变节气门的大小改变进气通道截面积的大小，来控制发动机的工况，并通过节气门位置传感器检测发动机的负荷。10－节气门11－节气门电计12－应急弹簧13－节气门电机15－怠速开关16－热水进出关口17－节气门拉线下一页返回110第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统节气门位置传感器功用：将节气门的开度信号转换成电压信号输送给ECU。节气门位置传感器返回111第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统1、节气门位置传感器2、怠速触点3、全开触点4、滑动触点5、节气门轴由滑动触点和两个固定触点（功率触点和怠速触点）组成。节气门全关闭时，可动触点与怠速触点接触，当节气门开度达50°以上时，可动触点与怠速触点接触，检测节气门大开度状态。如右图（2）触点式节气门位置传感器下一页返回112第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统1）开关式节气门位置传感器

组成：由可动触点和两个固定触点（怠速触点和功率触点）构成；

特点：可动触点可沿导向凸轮沟槽移动，导向凸轮由固定在节气门轴上的控制杆驱动。下一页返回113第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

工作原理：

节气门全关状态：检测到怠速信号；b)节气门处在中间状态：传感器无信号输出；c)节气门开度大于50度的状态：检测到节气门大开度信号下一页返回114第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统开关式节气门位置传感器工作原理示意图下一页返回115第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统2）线性式节气门位置传感器

组成：

由两个与节气门轴联动的电刷触点、电阻器和怠速触点等组成；

各接脚特性：

Ｖ１-Ｅ：ＥＣＵ输入５伏基准电压；

Ｖ２：给ＥＣＵ输入信号电压；

ＩＤＬ：给ＥＣＵ输入怠速信号

Ｅ：接铁。下一页返回116第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

工作原理：

当节气门转动时，一个电刷触点可在可变电阻器上滑动，测得与节气门开度相对应的线性输出电压输送到发动机ＥＣＵ；另一电刷触点在节气门全关时与怠速触点（ＩＤＬ）接触，向ＥＣＵ输出怠速信号；

单位时间内节气门开度的变化率，可测得发动机的加、减速信号。返回117第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统（3）综合式节气门位置传感器由一个电位计和一个怠速触点组成，工作原理和前两种相同。如右图返回118第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统4.进气温度传感器（IATS）下一页点击观看动画1、作用：用以检测发动机的进气温度。ECU根据进气温度信号对喷油量进行修正，以获得最佳的空燃比。2、安装位置：空气滤清器的壳体内，也可安装在空气流量计的空气流量测量部位。返回119第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统D型安装在空气滤清器或进气管内，L型安装在空气流量计内。结构如图下一页热敏电阻电插头返回120第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统在ECU中有一标准电阻与传感器的热敏电阻串联，并由ECU提供标准电压，E2端子通过E1端子搭铁。当热敏电阻随进气温度变化时，ECU通过THA端子测得的分压值随之变化，ECU根据此分压值判断进气温度。返回121第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统功用：给ECU提供发动机冷却液温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制修正信号。5.冷却水温度传感器（ECTS）下一页点击观看动画1、作用：水温低时，热敏电阻值大，ECU检测到的电压高。ECU增加喷油量，改善冷机的驱动性能。反之，减少喷油量。2、安装位置：通常安装在发动机出水口处。敏感元件由铜套封住。点击观看视频返回122第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统一般安装在气缸体水道上或冷却水出口处。其工作原理与进气温度传感器相同。热敏电阻电插头返回123第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统6.凸轮轴/曲轴位置传感器（CPS）点击观看动画（1）功用（2）电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器（3）霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器（4）光电式凸轮轴/曲轴位置传感器返回124第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统凸轮轴位置传感器：给ECU提供曲轴转角基准位置（第一缸压缩上止点）信号，作为燃油喷射控制和点火控制的主控信号。曲轴位置传感器：检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号，作为燃油喷射和点火控制的主控信号。（1）功用点击观看视频返回125第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统组成：上部分为曲轴位置传感器，有带一个凸齿的G转子和两个感应线圈G1和G2组成。下部分为曲轴位置传感器由一个带24个凸齿的Ne转子和一个Ne感应线圈组成。如图原理：利用电磁线圈产生的脉冲信号来确定发动机转速和各缸的工作位置。检测：检查感应线圈的电阻，冷态下的G1和G2感应线圈电阻应为125～200Ω，Ne感应线圈电阻应为155～250Ω。（2）电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器下一页返回126第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统电磁感应式

组成：由永久磁铁、信号转子和感应线圈等组成。

工作原理：利用信号转子的转动，改变通过感应线圈的磁通量，使感应线圈产生感应电压；

当凸齿正对磁铁时，线圈中通过的磁通量最大，但磁通量的改变率最小，产生感应电压为0；磁通量的改变率最大的位置是：凸齿的中心线接近磁铁的中心线的瞬间和凸齿的中心线离开磁铁的中心线的瞬间，此时产生最大的感应电压。电磁感应式传感器下一页返回127第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

（2）转速信号转子和曲轴位置信号转子分别

制造式

转速信号转子（Ne转子）和曲轴位置信号转子（G信号转子）分别制造，但安装在同一轴上（如

分电器轴），同轴转动。Ne转子：在整个圆周上均匀地加工有24个齿（齿数因发动机而异），整个圆周上无缺齿；用以测定发动机转速；G信号转子：用以确定曲轴的位置；根据齿数不同，可分为

一齿式、二齿式和四齿式；

一齿式：确定第一缸上止点位置；

二齿式：用以确定第一缸和第四缸（或第六缸）上止点信号；

四齿式：用以确定四缸发动机每缸的上止点信号。下一页返回128第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统电磁式传感器的安装下一页返回129第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统曲轴位置的传感器：检测曲轴转角信号（转速信号）。安装在曲轴前、后端，分电器内。曲轴位置传感器点击观看视频下一页返回130第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统传感器凸轮轴位置传感器曲轴位置传感器变速器速度传感器返回131第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统1—G转子2—G1感应线圈3—G2感应线圈4—Ne转子5、9—Ne感应线圈6—G和Ne转子7—G1和G2感应线圈8—分电器壳体电磁式凸轮轴／曲轴位置传感器电路上一页返回132第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统组成：由转子、永久磁铁、霍尔晶体管和放大器组成。原理：如图，ECU通过电源使电流通过霍尔晶体管，旋转转子的凸齿经过磁场时使磁场强度改变，霍尔晶体管产生的霍尔电压放大后输送给ECU，ECU根据霍尔电压产生的次数确定曲轴转角和发动机转速。（3）霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器永久磁铁霍尔元件触发轮点击观看视频下一页返回133第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统霍尔式传感器的安装下一页返回134第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统霍尔感应式

霍尔效应原理：给一半导体元件（霍尔基片）通一电流，同时在垂直于电流的方向施加一磁场，这时就会在霍尔基片的两侧（垂直于电流和磁场方向）就会产生一电压信号，称为霍尔效应。下一页返回135第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统霍尔感应式传感器的安装位置：分电器内；曲轴前端；飞轮壳上；凸轮轴前、后端等位置。下一页返回136第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统组成：由触发叶轮、霍尔基片和带导板的永久磁铁组成；特点：触发叶轮的齿数与发动机的缸数相同。下一页返回137第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

应用情况：

（1）叶轮齿等宽式：这类传感器一般只用来测发动机的转速信号，所以还必须再配一曲轴位置传感器；

（2）叶轮齿不等宽式：这类传感器可用来测转速和曲轴位置信号。其特点是有一个齿与其他的齿不等宽，用其测发动机第一缸上止点信号。返回138第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统1—转子2—永久磁铁3—霍尔晶体管4—放大器同步信号传感器电路上一页检测：点火开关转至“ON”位置，如图，检测A、C之间的电压应为8V，B、C间输出的信号电压应为5V到0V交替变化。返回139第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统组成：由转子、发光二极管、光敏二极管和放大器组成。原理：如图，利用发光二极管作为信号源。随转子转动，当透光孔与发光二极管对正时，光线照射到光敏二极管上产生电压信号，经放大电路放大后输送给ECU。检测：点火开关转至“ON”位置，如图，检测电脑侧1和2端子间电压为12V，给传感器施加12V电压，正在信号输出端子3和4与1之间接上电流表，转动转子一圈，两个电流表应分别摆动1次和4次，电流应约为1mA。（4）光电式凸轮轴/曲轴位置传感器点击观看视频下一页返回140第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统6）光电感应式

光电感应原理：

利用光敏二极管的光敏效应制成；当光敏二极管接收到光线时，光敏二极管导通；当光敏二极管没接收到光时，就截止。光电感应式传感器的安装位置

一般安装在分电盘上（如右上图）；也有的直接安装在凸轮轴前端（如右下图）。下一页返回141第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统

光电感应式传感器的组成：

主要由发光二极管、光敏二极管、遮光盘和控制电路等组成。下一页返回142第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统遮光盘、发光二极管和光敏二极管实物图返回143第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统1、密封圈2、分火头3、发光二级管4、光敏二极管5、放大电路6、转子光电式曲轴和凸轮轴位置传感器电路上一页返回144第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统功用：检测汽车行驶速度，给ECU提供车速信号，用于巡航控制和限速断油控制。类型：舌簧开关式和光电式。7.车速传感器（VSS）下一页返回返回145第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统车速传感器作用：给ECU提供车速信号（SPD信号），用于巡航控制和限速断油控制。也是自动变速器的主控制信号。返回146第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统常用的有：起动开关、空调开关、档位开关、制动开关、动力转向开关和巡航控制开关等。8.信号开关返回147第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统1、传感器2、模拟信号3、输入回路4、A/D转换器5、输出回路6、执行元件7、微型计算机8、数字信号9、ROM/RAM记忆装置二、电子控制单元（ECU）发动机集中系统中使用的ECU主要由输入回路、模／数转换器（A／D转换器）、微型计算机（简称微机）和输出回路组成。下一页返回148第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统ECU的功用是采集和处理各种传感器的输入信号，根据发动机工作的要求（喷油脉宽、点火提前角等），进行控制决策的运算，并输出相应的控制信号。电控单元ECU的作用返回149第七章（第二节）汽油机电控燃油喷射系统