中山雷氏学校汽发动机教案单元电控汽油喷射系统的构造与维修

中山雷氏学校汽发动机教案首页第5章电控汽油喷射系统构造与维修第1节电控汽油喷射系统的分类与组成一、电控汽油喷射系统的分类1、直接测量空气流量方式的汽油喷射系统（L 和 H 型）直接测量方式采用空气流量计直接测量单位时间发动机吸入的空气量。

（1）体积流量方式。

利用翼片式空气流量计或卡门涡流式空气流量计，直接测量单位时间发动机吸入的空气体积流量。

博世公司L-Jetronic 系统（2）质量流量方式。

利用热线式空气流量计或热膜式空气流量计，直接测量单位时间发动机吸入的空气质量流量。

LH 型电控汽油喷射系统2、间接测量空气流量方式的汽油喷射系统电控 ECU 通过对节气门开度或进气岐管压力、发动机转速的测量，计算出发动机吸入的空气量。

（1）节流—速度方式。

ECU 根据节气门开度和发动机转速计算出每一循环的进气量，并由此计算出循环基本喷油量。

（2）速度—密度方式。

ECU 根据进气岐管压力和发动机转速计算出每一循环的进气量，并由此 计算出循环基本喷油量。

D 型电控汽油喷射系统二、电控汽油喷射系统的组成 1、空气供给系统2、燃油供给系统低压回油管3、电子控制系统第 2 节 空气供给系统的结构与工作原理一、空气供给系统的作用控制并测量吸入发动机的空气量，提供可燃混合气形成所需的气。

二、空气供给系统的组成空气供给系统主要由空气滤清器、空气流量计、节气门体、进气总管、进气岐管、怠速控制阀 等组成。

1、空气计量装置（1）空气流量计 AFS 。

电控汽油喷射发动机常用的空气流量计主要有：翼片式、卡门旋涡式、 热线式、热膜式。

翼片式空气流量计。

结构及组成：工作原理：○热膜式空气流量计。

结构：工作原理：应用：桑塔纳 2000GSi③卡门旋涡式空气流量计。

分类：反光镜检测式卡门旋涡式空气流量计和超○声波检测式卡门旋涡式空气流量计。

特点：响应速度快，测量精度高，进气阻力小，无磨损。

成本高，体积大。

（2）进气岐管绝对压力传感器 MAP。

分类：根据信号产生的原理可分为半导体压敏电阻式、电容式、膜盒传动可变电感式。

下图为半导体压敏电阻式。

2、节气门体和节气门位置传感器（1）节气门位置传感器的功用。

将节气门开度大小转变为电压信号输入 ECU，ECU 根据节气门位置信号判别发动机的工况，并根据发动机的不同工况控制喷油脉冲宽度。

（2）节气门位置传感器的类型①按总体结构分○1）触电开关式2）可变电阻式例：夏利 2000、捷达 AT、GTX 型、桑塔纳 2000Gsi 型、红旗 CA7220E 型轿车3）触电与可变电阻接触式②按输出信号的类型分○1）线性输出型2）开关输出型（3）触点开关式节气门位置传感器①组成：节气门轴、功率触点、凸轮、怠速触点、接线插座○②触点开关式 TPS 输出特性○（4）组合式节气门位置传感器①组合式 TPS 组成：可变电阻、节气门轴、怠速触点壳体。

○②组合式 TPS 输出特性○（5）装备电控自动变速器汽车用节气门位置传感器73节燃油供给系统主要部件的结构与工作原理一、电动汽油泵作用：将汽油从油箱内吸出，加压后经喷油器供入发动机气缸。

分类：按照安装位置可分为外装式和内装式两种。

1、内装式电动汽油泵主要有涡轮泵和侧槽泵两种。

（1）涡轮泵（翼片式电动汽油泵）组成：电机、涡轮泵、单向阀、限压阀、滤网。

特点：运转噪声小，出油压力脉动小，运转无磨损，使用寿命长。

（2）侧槽泵结构：优点：能以汽油和油蒸汽的混合物运输，并能通过适当的放气口分离或提高压力，是油蒸汽冷凝，防止气阻发生。

2、外装式电动汽油泵常见的有滚柱泵和齿轮泵。

滚柱式电动汽油泵的组成：电机、滚柱泵、单向阀、限压阀、滤网、阻尼稳压器。

结构：3、油泵的控制电路油泵控制电路有 3 种形式：ECU 控制的油泵控制电路；油泵开关控制的油泵控制电路；具有转速控制的油泵控制电路。

（1）ECU 控制的油泵控制电路工作情况：1点火开关IG接通时，主继电器闭合电控系统通电。

此时如发动机起动，则ST端闭○合，断路继电器线圈L2通电，产生吸力使断路继电器油泵开关闭合，油泵开始工作。

2发动机一旦运转，分电器即输出触发信号使ECU中的晶体管T r导通，断路继电器线○圈L1通电。

发动机起动结束，ST端断开，线圈L2断电，但由于线圈L1仍然通电，故油泵开关仍保持闭合，油泵继续工作。

3发动机停止工作，分电器不输出触发信号，晶体管T r截止，断路继电器线圈L1断○电，油泵开关断开，油泵停止工作。

应用：D 型汽油喷射系统或采用卡门旋涡式和热线式空气流量计的汽油喷射系统。

（2）油泵开关控制的油泵控制电路工作情况：发动机工作时，空气流过空气流量计，流量计翼片摆动，油泵控制开关闭合，L1通电，断路继电器触点闭合，油泵工作。

发动机不工作时，翼片不摆动，油泵控制开关断开，L1不通电，断路继电器触点分开，油泵不工作。

（3）具有转速控制的油泵控制电路工作原理：发动机在中小负荷低转速运转时，触点B 闭合，油泵电路串入电阻 R 使油泵转速降低。

当发动机大负荷高转速运转时，ECU 发出信号切断油泵控制继电器，触点 A 闭合，使油泵转速提高。

二、汽油压力调节器喷油压力=燃油压力－进气岐管压力油压调节器的作用：根据进气岐管压力的变化来调节进入喷油器的燃油压力，使燃油压力与进气岐管压力之差保持不变，使喷油压力在不同的节气门开度保持定值。

三、喷油器1、电磁喷油器的功用与类型（1）功用：根据发动机 ECU 发出的喷油脉冲信号，将计量准确的燃油喷入节气门附近的进岐岐管内。

（2）对喷油器的要求：动态流量大，抗堵塞抗污染能力强，燃油雾化性能好。

（3）类型：轴针式、球阀式、片阀式。

2、结构第 4 节电子控制系统的结构与工作原理电子控制系统包括发动机运行状况的各种传感器和 ECU。

电子控制系统的作用：接收各传感器送来的信号，根据 ECU 预置的程序，对喷油时刻、喷油量以及点火时刻等进行确定和修正。

一、发动机运行状况传感器1、发动机曲轴位置及转速传感器（1）电磁脉冲式传感器（2）霍尔效应式传感器2、温度传感器3、氧传感器4、开关信号5、车速传感器二、电子控制单元1、作用：按照预置程序对各个传感器输入的信息进行运算、处理、判断，然后发出指令，控制相关执行组件的动作，以快速、准确、自动控制发动机工作。

2、电控单元的组成主要包括输入通路、A/D 转换器、微型计算机、输出通路。

（1）输入通路。

将系统中各传感器检测到的信号经输入/输出（I/O）接口送入微型计算机，使计算机能对汽油机运行工况进行检测和控制。

（2）A/D 转换器。

将模拟信号转换为数字信号，输入 ECU。

（3）微型计算机。

（4）输出通路。

将计算机输出的低压数字信号转换成可以驱动执行组件的输出信号。

3、汽油喷射的控制过程电控汽油喷射系统的控制过程就是对喷油正时和喷油持续时间（喷油量）的控制过程。

（1）喷油正时控制喷油正时：即喷油器何时开始喷油。

1单点喷射系统○2多点燃油喷射系统○1）同时喷射的控制特点：各缸喷油器同时喷油，各缸喷油器并联在一起，电磁线圈电流由一只功率管控制。

喷油正时与发动机工作循环无关。

优点：控制电路和控制程序简单，且通用性较好。

缺点：各缸喷油时刻不可能最佳。

2）分组喷射的控制控制电路：3）顺序喷射的控制控制电路：控制过程：ECU 根据曲轴位置（转角）信号和判缸信号，确定出哪一缸活塞运行至排气行程上止点前某一角度，发出喷油控制指令，接通该缸喷油器电磁线圈电路，使喷油器开始喷油。

顺序喷射的应用：桑塔纳 2000Gli、2000Gsi、捷达 AT、GTX、红旗 7220E 型轿车。

3喷油时间与电源电压的关系○1）无效喷射时间：从 ECU 发出喷油开始的信号到实际开始喷油所需要的一段时间。

2）无效喷射时间与电源电压有很大的关系，电源电压越低，喷油器的无效喷射时间就越长，因此，需要根据电源电压对喷射时间进行修正，这种修正称为电压修正。

燃油喷射时间=实际的喷射时间+电压修正特性上式中实际喷射时间有三方面的内容：基本喷油量×（1+各种修正系数之和）×空燃比修正系数；起动时的喷射时间×进气温度修正系数；加速时的喷射时间。

喷射时间与电压修正的关系曲线见右上图。

（2）喷油持续时间（喷油量）控制喷油量的控制即喷油器喷射持续时间的控制，其目的是使发动机燃烧混合气的空燃比符合需要。

1）发动机起动时喷油量的控制1控制方式——开环控制。

○2控制过程。

ECU 根据 IGN、CPS、TPS 信号，判断发○动机是否处于起动状态。

ECU 根据 CTS信号确定基本喷油量。

2）发动机起动后喷油量的控制1喷油器的总喷油量○14总喷油量=基本喷油量+修正喷油量+喷油增量 a 、基本喷油量的确定 由进气量和发动机转速确定。

b 、修正喷油量的确定 由 ATS 、MAP 、EGO 、BAT 等确定。

c 、喷油增量的确定 由 CTS 、TPS 、IGN 等信号确定。

○2 喷油量与喷油时间的关系 喷油持续时间越长，喷油量就越大。

○3 基本喷油量（基本喷油时 的控制）a 、基本喷油时间（基本喷油量）：在标准大气状态下，为实现既定空燃比，用进气量、发动机 转速求得的喷油时间。

b 、采用翼片式AFS 时T B 控制进气量越大，基本喷油时间就越长。

c 、采用卡门涡流式AFS 的T B 控制当进气量增大时，传感器信号频率升高，所以基本喷油时间与进气量成正比。

进气量越大，基本喷油时间越长。

（3）喷油修正量的控制1）进气温度与大气压力的修正（系数K PT ） ①进气温度变化时的修正 当t ＞20℃时，K PT ＜1，减少喷油量（缩短喷油时间） 当t ＜20℃时，K PT ＞1，增加喷油量（延长喷油时间） ②大气压力变化时的修正 当大气压力＜101kPa 时，K PT 减小，喷油量减少 当大气压力＞101kPa 时，K PT 增大，喷油量增加③脉谱图：修正系数K PT与空气温度t和大气压力P atm之间的关系曲线。

2）空燃比（A/F）的修正（系数K AF）153）空燃比反馈控制修正（系数λ）①空燃比反馈控制系统的组成：4）电源电压的修正（系数K BAT）（4）喷油增量的控制1）起动后喷油增量的修正（系数K AS）随着起动后时间的增长，K AS逐渐减小到 1。

2）冷却液温度的修正（系数K CT）3）加速时喷油增量的修正（系数K AC）4、断油控制（1）减速断油控制。

发动机高速运转时，节气门突然关闭而处于急减速状态，为避免混合气过浓、燃料经济性和排放性能变坏，ECU 停止向喷油器驱动电路发送喷油信号，喷油器暂时停止工作。

（2）超速断油控制。

发动机运行时，当转速超过设定转速时，ECU 停止输出喷油信号，转速下降至设定转速时再恢复喷油，如此反复循环，防止发动机转速继续上升。