汽车发动机电控技术第二章

2005年6月
2005年6月
多点喷射系统
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 。
气门 喷油器 输油管
进气支管
2005年6月
单点喷射系统
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。
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。
1、空气流量计 2、怠速控制阀 3、 节气门位置传感器
2005年6月
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。
D型的D是德语Druck （压力）的首字母。该 系统利用绝对压力传感 器检测进气管的绝对压 力，电脑根据测得的绝 对压力和转速推算发动 机进气量。 进而根据进气量和转速 确定喷油量
插图
2005年6月
2005年6月
L型电控燃油喷射系统
L是德语Luft的首字母。L型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。
（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。
（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。
2005年6月
2.5 燃油供给系统
2.5.1、燃油供给系的组成 2.5.2、电动燃油泵
2.5.3、燃油滤清器
2.5.4、脉冲阻尼器 2.5.5、燃油压力调节器
2005年6月
2.5.1、燃油供给系统元件位置
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
（2）起动后的同步喷油量控制
喷油持续时间 = 基本喷油持续时间×喷油修正系数 + 电压修正 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。
2005年6月
2.1.3 电控喷射系统的类型
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 .按燃油喷射位置分类 （1）缸外喷射（进气管喷射） 单点喷射系统 多点喷射系统 （2）缸内喷射 采用稀薄燃烧技术 4 .根据喷射控制装置的结构分类 机械式 机电混合式 电子控制式
起动后的同步喷油量控制 喷油持续时间 = 基本喷油持续时间×喷油修正系数 + 电压修正 异步喷油量控制 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。 2.2.3 燃油停供控制 减速断油控制 限速断油控制 2.2.4、燃油泵控制
2.4 空气供给系统
2005年6月
（1）起动时的同步喷油量控制
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。
2.4.1空气供给系统元件位置 2.4.2空气供给系统基本元件的构造
2.4.1、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： 1.D型EFI空气供给系 2.L型EFI空气供给系
（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。
BOSCH公司研制出电控燃油喷射系统（EFI）。
下一页
Bosch公司燃油喷射系统的发展过程
2005年6月
2.1.2 电控燃油喷射系统的优点
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；
发动机转速传感器
喷油器
其他传感器
修正喷油量
内容回顾
2.2 电控燃油喷射系统的功能
喷射正时控制 喷油量的控制 燃油停供控制 燃油泵控制 2.2.1、喷射正时控制 1．同步喷油正时控制 顺序喷射正时控制 分组喷射正时控制 同时喷射正时控制 2．异步喷油正时控制 起动时异步喷油正时控制 加速时异步喷油正时控制 2.2.2 喷油量的控制 起动时的同步喷油量控制 ECU根据冷却液温度确定基本喷油时间，根据进气温度传感器 和蓄电池电压对喷油时间作修正。
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。
2.2.4、燃油泵控制
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。
2.3 电控燃油喷射系统的组成与基本原理
2.3.2 空气供给系统
2.3.3 燃油供给系统
2.3.4 电子控制系统
2005年6月
2.3.1 空气供给系统
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
2.3.2 燃油供给系
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。
第二章 发动机电控燃油喷射系统
2.1 电控燃油喷射系统的概述
2.1.1 汽油喷射系统的发展
2.1.2电控燃油喷射系统的优点 2.1.3电控喷射系统的类型
2.1.1 汽油喷射系统的发展
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
（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。
2.4.2 空气供给系统基本元件的构造 空气滤清器
节气门体
进气管
（1）空气滤清器
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。
（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
2005年6月
同时喷射：
——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。
2005年6月
分组喷射
——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。
2005年6月
顺序喷射
——喷油器由电脑分别控制，按发动机各气缸的工作顺序喷油。
2005年6月
D型电控燃油喷射系统
调压器 喷油器 节气门体 位置传感器 节气 门
2005年6月
2.2 电控燃油喷射系统的功能
2.2.1、喷射正时控制 2.2.2、喷油量的控制 2.2.3、燃油停供控制
2.2.4、燃油泵控制
2005年6月
2.2.1、喷射正时控制
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。 1．同步喷油正时控制 2．异步喷油正时控制
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；
2005年6月
下一页
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。
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
2005年6月
（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。
2005年6月
同步喷油正时控制分为:
• 顺序喷射正时控制 • 分组喷射正时控制 • 同时喷射正时控制
（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 上止点前某一位置时，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。
（2）加速时异步喷油正时控制
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。
2.2.2 喷油量的控制
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
燃油压力调节器
油箱
电动燃油泵
燃油滤清器
压力调节器
喷油器
工作原理如图
2.3.3 控制系统
ECU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。
空气流量计或进气 管绝对压力传感器
ECU
基本喷油量
Baidu Nhomakorabea2005年6月
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。
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
2005年6月
L型多点喷射系统节气门体
下一页
各种修正
进气温度修正 进气压力修正 排气含氧量修正 蓄电池电压修正 暖机加浓修正 过渡工况喷油量修正 怠速稳定性修正
（3）异步喷油量控制
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。
2.2.3 燃油停供控制
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。
异步喷油正时控制
（1）起动时异步喷油正时控制
（2）加速时异步喷油正时控制
（1）起动时异步喷油正时控制
在同步喷油基础上，为改善发动机的起动性能，再增 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。
油箱
燃油分配管
2005年6月
电动油泵
1.涡轮式 涡轮式电动燃油泵属于 内置泵，要由驱动电动机、 涡轮泵组件、止回阀和泄压 阀等组成。涡轮泵部分主要 由一个或两个叶轮、外壳和 泵盖组成。
2005年6月
（动画）
2005年6月
原理 当叶轮旋转时，事先充入泵内的液体，就被迫 随叶轮一起旋转，并因而产生一定的离心力，向叶轮的 外周抛出，进入泵壳的环形流道。液体进入环形流道后， 因受流道的限制，又被迫回流，并自叶片根部重新进入 的另一叶道中，因此液体在叶片与环形流道之间的运动 迹线，对固定的泵壳来说，是一种前进的螺旋线，而对 于转动的叶轮来说，则是一种后退的螺旋线，正是由于 流体在泵内作上述涡流运动，因此就能使液体连续多次 的进入叶片之间，多次的从叶轮获得能量，直到最后达 到排出口为止，因此涡轮泵能产生较大的压力，但由于 涡流损失严重，效率较低。