电控燃油喷射系统Word文档下载推荐.docx
《电控燃油喷射系统Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电控燃油喷射系统Word文档下载推荐.docx（27页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
整个装置体积小，而且不需要机械驱动，安装灵活方便。
电子控制燃油喷射装置的最大特点是，既可获得最人功率，又可最大限度地节油和净化排气，是节约能源，降低排污的有效措施之一。
三、电控燃油喷射系统的基本原理、类型及组成
1电控燃油喷射系统的原理
电控燃油喷射系统采用各种发动机的负荷、转速、加速、减速、吸人士气流量和温度、冷却水的温度等变化情况转换成电信号，然后把这些电信号输入到计算机控制系统（电子控制器）里，电子控制器（ECU）根据这些信号与储存的信号进行精确计算后输出一个控制信号去控制喷油器阀的开启时间和持续时间，从而供给发动机气缸最佳油量。
2电控燃油喷射系统的类型
电控燃油喷射系统按不同的方法可分为不同的类型。
按检测进气量的方式分类：
压力型（也称D型）---以进气管压力为主要控制参数。
采用的是速度密度控制法。
这是一种间接测量空气量的方式，它在节气门后面装有压力传感器，以测量进气管内的压力，因该处的压力（真空度）随节气门开度而变化，它反映了发动机负荷的大小，故可作为电子控制系统确定喷油量的主控信息。
电于控制器（ECU）根据进气管压力和发动机转速推算每一工作循环吸入发动机的空气量，再根据推算的空气量计算燃油量。
但由于空气流量与该处压力不是线性关系，且进行排气再循环时管内压力要发生变化，所以不容易精确检测吸人的空气量，故这种方式控制精度不高，现己少用。
2）流量型（也称L型）----以空气流量为主要控制参数。
采用的是质量流量控制法。
流量型控制系统是在发动机进气管处安装空气流量计，它是一种直接检测法，即利用空气流量传感器直接测定进入发动机的空气量，ECU则根据进气量信息确定其喷油量，从而可得到较准确的空燃比，由于流量型控制精度高，现已广泛采用。
2、按喷油器的数量分类：
单点喷射（SPI）SinglePointInjection
单点喷射是在节气门后方用一个喷油器集中喷射，为了将燃油喷入节气门与管壁之间的空间，使燃油雾化得更好，燃油应喷射成锥状。
当然，化油器式发动机歧管所具有的各缸燃油分配不均、动态特性差等缺点，在单点喷射系统中也同样存在。
但单点喷射结构简单，控制较容易，故现在仍有应用。
多点喷射（MPI）MultiPointInjection
多点喷射也称气门口喷射系统，即在每个进气门前方都设一个喷油器，因此，使燃油有更好的分配，而且与进气歧管的结构无关，避免了壁湿影响，这样，不论发动机在热态或冷态下工作，其过渡特性都是最佳的。
同时，由于进气歧管中只有空气，故可设计得使发动机达到最大的充气量，这将进一步提高发动机的扭矩和工作性。
按喷射时序的不同，MPI又可细分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射3种。
同时喷射方式是所有喷油器同时喷油；
而为了使整套设备的结构简单而喷油准确，常将发动机的气缸分为两组，供给每组气缸的喷油器都是同时打开，给各缸的进气歧管同时喷油，两组喷油器交替工作，此即分组喷射；
顺序喷射方式则使喷油器能按各缸的点火顺序进行喷油，每循环喷一次。
该种方式较前两种应用效果更好。
控制系统有无反馈分类
开环系统-----又称硬性控制
指施控系统将可控输入转化为信号后作用于受控系统，受控系统的输出结果不再被送回输入端并形成再控制的直链控制方式，即不带有反馈控制装置的喷射系统为开环系统。
闭环系统-----又称反馈控制
带有反馈控制装置（通常是用氧传感器）的喷射系统为闭环系统。
它与开环控制的区别在于增加了反馈环节。
把受控系统的状态或执行结果返送给施控系统，以影响信号的改变，用以调整未来的动作。
为了获得高的经济性和小的排污量，目前有的使用三元催化装置，同时处理发动机废气中的CO、HC和NOx3种有害气体，降低排污量，而三元催化剂的净化能力与混合气的空燃比有关，在理论空燃比附近，3种有害气体才能同时净化。
在前述一般电于控制喷射装置中增添一个氧传感器安置在排气管内，输出一个氧含量信号，反馈给ECU，随时修上喷入发动机的燃油量，维持混合气的平均值在理论空燃比附近。
3电控燃油喷射系统的组成
电控燃油喷射系统主要由燃油供给系统（油路）、空气供给系统（气路）和控制系统（电路。
包括各种传感器、电子控制器和执行器）等三人部分组成。
各部分的组成及功能简介如下：
1、燃油供给系统（油路）
燃油供给系统的作用是：
向气缸内供给燃烧所需要的汽油。
燃油供给系统包括燃油箱、燃油泵、燃油缓冲器、燃油压力调节器、燃油滤清器、喷油器，节温定时开关和冷起动阀（冷起动喷油器）等部件。
燃油箱（汽油箱）----储存燃油用。
燃油泵（电动汽油泵）----其作用是将燃油从燃油箱中泵人燃油管路，并使燃油保持一定的压力，经过滤清器输送到燃油喷油器和冷起动阀。
燃油泵按其安装位置分为外装泵和内装泵两种外装泵即将泵装在油箱之外的输油管路中，内装泵则是将泵安装在燃油箱内。
与外装泵比较，它不易产生气阻和燃油泄漏，且噪音小。
目前大多数EFI采用内装泵。
燃油缓冲器----也称脉动阻尼器。
其作用是使燃油泵泵出的油压变得平稳，减少抽压波动和降低噪音。
燃油压力调节器----油路中安装有压力调节器，它使燃油压力相对于人气压力或进气管负压保持一定，即保持喷油压力与喷油环境压力的差值一定。
此压力差一般维持在250kPa，当供油压力超过规定值时，压力调节器内的减压阀打开，汽油便经过回油管流回油箱，使输油管油压保持恒定。
燃油滤清器----装于燃油缓仲器与喷油器之间的油路中，其作用是滤除燃油中的水份和杂质等污物，以防堵塞喷油器计阀。
喷油器----喷油器安装在节气门体空气人口处（SPI系统）或进气歧管靠近各缸进气门附近（MPI系统），受电子控制器喷油信号的控制，其喷油量由喷油器通电时间的长短决定，从而将适量的燃油成雾状喷入进气歧管。
喷油器的喷油原理是：
由电于控制器送来喷油电流信号，电流流经电磁线圈产生电磁吸力，该吸力吸引铁心，由于针阀与铁心制成一体，故此时计阀打开，燃油由喷油器喷出。
7）节温定时开关和冷起动阀（冷起动喷油器）节温定时开关的作用是监测冷却水的温度，当发动机起动，冷却水温度低114C时，开关的触点闭合，使冷起动阀喷油。
冷起动阀的作用是在冷起动发动机时向进气歧管喷射额外的燃油，以改善低温起动性能。
有不少车己取消了节温定时开关，冷起动喷油器的工作完全由ECU控制，控制精度更高。
2、空气供给系统（气路）
空气供给系统的作用是：
测量和控制汽油燃烧时所需要的空气量。
空气供给系统包括：
空气滤清器、空气流量计、节气门室、进气歧管、空气量调整器等。
空气由空气滤清器吸入，经空气流量计（其作用是测量进入空气量的多少）、节气门室、进气歧管而后进入各气缸。
空气流量计（MAF）----用于L型EFI系统。
安装在空气滤清器和节气门之间，用来测量进入气缸内空气量的多少，然后将进气量信号送入电子控制器ECU，从而由ECU计算出喷油量控制喷油器向节气门主喷入与进气量成最佳比例的燃油。
2）节气门室----节气门室的作用是控制进入气缸的空气量，从而控制发动机的转速。
它主要由节气门，怠速调整螺丝、怠速空气孔道和节气门开关等组成。
当发动机在怠速时（节气门全关），空气流经旁通孔道（怠速空气孔道），此时只要调整怠速调整螺丝就可以调整发动机在怠速时的转速。
3）空气量调整器----也称附加空气阀。
它安装在节气门上方。
其作用是在低温下起动发动机时，它通过另一通道，使进入气缸的空气增多，从而使喷油量也增加，做到在低温下顺利起动发动机。
当发动机温度升高达60℃～70℃时，它将自动关闭。
3、控制系统（电路）
控制系统的作用是：
根据发动车辆运行状况确定汽油的最佳喷射量。
控制系统主要由各种传感器、电子控制器（计算机控制装置）和执行器组成。
控制系统的作用是电子控制器根据接收到的各种传感器采集的反映发动机实时工况的信息，经过计算机计算出喷油器针阀的开启时间和持续时间，并指令喷油器工作，以确保供给发动机最佳可燃混合气。
1）传感器：
传感器监测发动机的实际工况，感知各种物理信号并将其转换为电信号传输给ECU。
主要采用的传感器见表1
表1传感器的种类及功能
传感器
安装位置
功能
结构形式
温度传感器
冷却水温度（THW）
安装在发动机出水口附近
感知发动机冷却水的温度，并将其转换成电信号输入ECU
绕线电阻式、热敏电阻式、热电偶式
进气温度（THA）
在空气流量计的主空气通道中
感知进气温度的变化，并将其转换成电信号输入ECU
流量传感器
空气流量
在空气流量计（MAF）的主空气通道中
感知进入汽缸内空气的多少，并将进入节气门的进气量变成电信号输入ECU。
（用于L型）
叶片式、电热丝式、卡门旋涡式
燃油流量
在主油路中
用于计算耗油量
水车式、循环球式
进气压力传感器（MAP）
通过软关与进气歧管相通
测定进气真空度。
（用于D型）
线性可调变压器、电容式、半导体压敏电阻式、表面弹性波式
节气门位置传感器（TPS）
安装在节气门总体壳体内
将节气门打开的角度转换成对应的电压信号输入ECU。
线性输出型、开关量输出型
发动机转速传感器
在发动机启动飞轮齿环上方
测量发动机转速并将其脉冲信号输入ECU
磁感应式、霍尔效应式、光电式
车速传感器（SPD）
在组合式仪表内
用于发动机怠速和汽车加减速时的空燃比控制
舌簧开关型、光电耦合型
曲轴位置传感器（点火正时传感器）（CPS）
在曲轴箱内左侧
检测一缸上止点位置信号脉冲并输入ECU
氧传感器（λ传感器）
安装在排气管上
检测大气与排气中氧浓度之差而产生电动势，将其电压信号输入ECU，用以控制空燃比
二氧化锆氧传感器、二氧化钛氧传感器
爆震传感器（KNK）
安装在缸体内的进气管下部
检测缸体的振动判断爆燃的发生，输入爆燃脉冲信号给ECU，用以推迟点火时刻
磁致伸缩式、压电式（共振型、非共振型、火花塞座金属垫型）
汽车传感器的工作条件极为恶劣，因此，传感器能否精确可靠地工作至关重要。
在该领域中，理论研究及材料应用发展迅速，半导体和金属膜技术、陶瓷烧结技术等得到迅猛发展。
智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。
2）电子控制器：
ElectronicControIUnit缩写ECU。
它是燃油喷射系统的控制核心，实际上是一个微型计算机。
为了提高其稳定性和降低成本，内部采用集成电路，为了生产和检修方便对外采用多脚的插头插座式结构。
ECU的存储器中存放了发动机各种工况的最佳喷油持续时间，在接收了各种传感器传来的信号后，确定满足发动机运转状态的燃油喷射量，并根据计算结果控制喷油器的喷射时间。
ECU还可以对多种信息进行处理，实现EFI以外其它诸多方面的控制。
例如：
点火控制、怠速控制、排气再循环控制、防抱死控制等。
ECU的主要控制功能有：
燃油喷射控制、空燃比控制、全电子点火提前角控制、怠速稳定控制和自诊断安全功能等。
ECU的发展总趋势是从单系统单机控制向多系统集中控制过渡。
今后汽车电控系统将采用计算机网络技术，把发动机电控系统、车身电控系统、底盘电控系统及信息与通信系统等各系统的ECU相连接，形成机内分布式计算机网络，实现汽车电子综合控制。
3）执行器
执行器是受ECU控制，具体执行某项控制功能的装置。
一般多是由ECU控制其电磁线圈的搭铁回路的通断的电磁阀类执行器；
有的执行器则是由ECU控制的某些电子控制电路，如电子点火控制器等。
在发动机控制系统中，执行器主要有下列各种形式：
（1）电磁式喷油器；
（2）点火控制器（点火模块）；
（3）怠速控制阀、怠速电机；
（4）EGR阀（排气再循环）；
（5）进气控制阀；
（6）二次空气喷射阀：
（7）活性碳罐排泄电磁阀；
（8）车速控制电磁阀；
（9）燃油泵继电器；
（10）冷却风扇继电器；
（11）空调压缩机继电器；
（12）自动变速器挡位电磁阀；
（13）增压器释压电磁阀；
（14）自诊断显示与报警装置；
（15）故障备用程序启动装置；
（16）仪表显示器。
随着控制功能的增加，执行器也将相应增加。
执行器的发展方向是智能化执行器和固态智能动力装置。
四、各种工况控制
1．起动喷油控制
起动时，当起动开关接通，且发动机转速低于300r／rain时，电脑判定发动机处于起动状态。
电脑按预先设定的起动程序来进行喷油控制。
在起动喷油控制程序中，电脑按发动机水温、进气温度、起动转速计算出一个固定的喷油量。
这一喷油量能使发动机获得顺利起动所需的浓混合气。
发动机水温或进气温度越低，喷油量越大。
2.转喷油控制
发动机运转时，电脑主要根据进气量和发动机转速来计算喷油量。
为适应不同的工况，电脑的程序通常将喷油量分成基本喷油量、修正量、增量三个部分，并分别计算出结果，然后再将三个部分叠加在一起，作为总喷油量来控制电动喷油器喷油。
基本喷油量：
基本喷油量是根据发动机每个工作循环的进气量；
按理论混合比计算出的喷油量。
修正量：
修正量是根据进气温度、大气压力、蓄电池电压等实际情况，对基本喷油量进行适当修正，以使发动机在不同运转条件下都能获得最佳浓度的混合气。
增量：
增量是在一些特殊工况下为加浓混合气而增加的喷油量。
起动后增量：
发动机冷车起动后，由于低温下混合气形成不良及部分燃油在进气管上沉积，造成混合气变稀。
为此，在起动后一段时间内，必须增加喷油量，起动后增量的大小决定于起动时发动机的温度，并随发动机运转时间的增长而逐渐减小为零。
暖机增量：
暖机增量的大小取决于冷却液温度传感器测得的发动机温度，并随着发动机温度的升高逐渐减小，直至温度升高到8012时，暖机加浓结束。
加速增量：
电脑根据节气门位置传感器测得节气门开启的速率，判断发动机是否处于加速工况。
大负荷增量：
大负荷信号由节气门开关的全负荷开关提供，或由电脑根据节气门位置传感器测得的节气门开度来决定。
当节气门开度大于700时，电脑按功率混合比计算喷油量。
断油控制
1）速断油控制：
发动机转速超过允许的最高转速时，由电脑自动中断喷油，以防止发动机超速运转。
超速断油控制是由电脑将转速传感器测得的发动机实际转速与控制程序中设定的发动机最高极限转速（一般为6000～7000r／min）相比较。
当实际转速超过极限转速时，电脑就切断送给电动喷油器的信号，使电动喷油器停止喷油，从而限制发动机转速进一步升高；
当断油后发动机转速下降至低于极限转速约’lOOr／min时，断油控制结束，恢复喷油。
2）减速断油控制：
发动机在高速运转时突然减速，由电脑自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定的低转速再恢复喷油。
其目的是为了控制急减速时有害物的排放，减少燃油消耗量，促使发动机转速尽快下降，有利于汽车减速。
减速断油控制是由电脑根据节气门位置、发动机转速、冷却液温度等参数，作出判断，在满足一定条件时执行减速断油控制。
这些条件是：
①点火开关已接通。
②冷却液温度正常。
③发动机转速高于某一数值。
3）减扭矩断油控制：
装有自动变速器的汽车在行驶中自动升挡时，变速器电脑会向发动机电脑发出减扭矩信号。
发动机电脑收到这个信号后，会暂时中断个别汽缸的喷油，以降低发动机的转速，从而减轻换挡冲击。
3.溢油消除
如果多次起动，但发动机仍未运转，淤积在汽缸内的浓混合气可能会浸湿火花塞。
这种情况称为溢油。
此时可将节气门踏板踩到底，并转动点火开关，起动发动机。
此时电脑会中断燃油喷射，以排除多余的燃油。
只有满足下列条件才可能进入溢油状态。
1）火开关处于起动位置。
2）发动机转速低于500r/min。
3）节气门全开。
4.反馈控制
反馈控制是在排气管上加装氧传感器，根据排气管中氧的含量，测定进入发动机燃烧室混合气的空燃比值，并输入到电脑内。
电脑将此信号与设定的目标空燃比值进行比较，从而控制电动喷油器喷油量，使空燃比保持在设定目标值附近。
五、电子燃油喷射系统检修
（一）、电控喷射系统使用性能的检测内容
电控喷射系统使用性能的好坏，仍然是密封性、空燃比、点火性能好坏这“三大要素”。
密封性能的好坏，是属于基础检测内容，在这里我重点讲空燃比和点火性能的检测。
最低稳定怠速的检测
目的是防止在怠速工况熄火，频繁地重新起动。
同时使怠速排放达到最佳状态。
①水温正常：
正常水温已不是80~90℃，而是95~105℃，以电动风扇转动为依据（95℃转动）。
为此，必须使用高沸点的冷却液，才能有效地控制电喷汽油机的正常温度。
②点火正常：
点火时间正常；
点火强度正常（不缺火、不断火、不交叉点火）。
用专用转速仪检查并监控转速的高低。
③关闭所有的用电设备：
灯光、AC等。
④变速手柄在N档（MT）或P/N档（AT）。
⑤四缸机在800r/min；
六缸机和八缸机在700r/min时，单缸断火，转速跌落值应大于50~100r/min以上为好，表明单缸功率良好。
最好用真空表测出进气管真空度ΔPx值，应大于60kPa，断火、断油跌落值达5kPa以上。
⑥如不在规定范围，调节怠速旁通道螺钉，或TPS的初始位置，使其初始位置正常。
如无怠速旁通道螺钉，应清洗或更换怠速空气调节器（LAC）
⑦不要轻易动节气门位置限位螺钉，否则，IDL为OFF，LAC不工作；
并失去异步喷射的功能。
造成怠速游车、熄火或起步发闯。
⑧检查怠速排放值，最低稳定怠速，以排放是否达标为衡量的标准。
根据新的国际标准CO〈1%；
HC〈200ppm。
如不符合规定，应检查TPS的初始位值和CO电位器的位置，并检取故障代码，以便排除。
⑨一氧化碳CO电位计的调节；
有些电喷系统中，无氧传感器、ERG和三元催化器，为开环控制系统。
对A/F的调节用一氧化碳电位计CO进行定量调节，实为对怠速时喷油脉冲的宽度大小的调节，从而使怠速的稳定性和净化性得到改善。
（二）、快怠速控制系统的检查
1）实为快怠速热起动功能和额外负荷自调功能的检查。
冷车起动，快怠速转速应为1500r/min；
持续时间为100S（冬、夏季有别）。
2）水温60℃以上时，自动转入低速工况，打开AC、前照灯、转向助力、挂入D档或R档；
转速应等于或略高于稳定的低怠速。
3）如不在规定范围，应检查清洗或更换LAC或调节TPS的初始位置。
①拆下LAC；
不拨掉电接头；
SW为ON/OFF时；
LAC应有动作；
SW为ON则阀开；
SW为OFF则阀关。
②TPS在怠速时IDL为ON，电压为5V；
微开节气门时IDL为OFF，电压为0V。
否则，LAC就不会工作。
③若LAC和TPS都正常，但无快怠速功能，是ECU相关电路故障，应更换ECU。
（三）、冷起动喷油控制系统的检查
以桑塔纳2000和捷达5气门电喷发动机为例介绍电喷系统的检修内容。
1.检修电喷系统注意事项
（1）严禁在发动机运转时将蓄电池从中断开，以防产生瞬变过电压将传感器和电子控制单元损坏；
（2）跨接起动其他车辆时，须先断开点火开关，才能拆装跨接线；
（3）在车身进行电弧焊时，必须先断开电子控制单元电源；
（4）不能直接测试电子控制单元；
（5）点火开关关闭30秒后，才可以拆装电子控制单元接线插头；
（6）蓄电池搭铁极性切不可接错，必须负极搭铁；
（7）电子控制单元、传感器必须防止受潮，不允许将电子控制单元或传感器的密封装置损坏，更不允许用水冲洗电子控制单元和传感器；
（8）电子控制单元必须防止受剧烈振动；
（9）电控汽油喷射装置对汽油的清洁度要求很高，使用中应注意定期更换燃油滤清器；
（10）电喷车上不宜安装功率较大的无线电台。
若要必须安装时，电台天线应尽量远离电子控制单元，以免对电子控制单元工作产生不良影响；
（11）燃油系统管路具有一定的压力，打开之前应将抹布放到连接处，然后小心地松开连接以卸压；
（12）在发动机运行时或起动时，请勿触摸或拔下点火高压线；
（13）喷油和点火系统以及测试仪器的导线仅在关闭点火状态下才可拔下或插上；
（14）当发动机需以起动转速运转而不起动时，例如检查气缸压缩压力，应断开发动机传感器插头，做完该项工作后，应查询电子控制单元故障存储器；
（15）对燃油供给系统/喷射系统检修时遵守下述清洁规定：
①松开接头前彻底清洗接头及周围区域；
②拆下的零件放在清洁的表面上且覆盖好，不能用有绒毛的布；
2.发动机电喷系统故障诊断方法
电喷系统的可靠性比较高，在使用中一般不容易出现故障和损坏现象。
多数故障为电气和电子装置的插接件的接触不良而导致故障，接触不良常常是因为其表面氧化物和污染物绝缘的结果。
常拆装或研磨各触点，能改善各连接插接件间的导电性。
判断电喷系统故障对操作人员的技术要求较高，并需要专用的诊断仪，电喷系统故障判断可按下列顺序进行：
（1）向车主了解情况：
故障产生的时间、表现特征、出现的条件
升级会员 