汽车维修培训教材中册第七章.doc

31第七章 BJ491EQ、BJ491EQ1电喷汽油机控制原理介绍第七章 BJ491EQ、BJ491EQ1电喷汽油机控制原理介绍奥铃皮卡、奥铃轻卡、SUV、风景轻客系列车型配置的汽油发动机主要有BJ491EQ、BJ491EQ1、2RZ-E和4G64S4M发动机。BJ491Q化油器型汽油机是参照日本4Y发动机结构制造的车用发动机，其动力性、经济性、可靠性等指标接近当前国际先进水平，为了减少有害气体的排放，该机也设计了曲轴箱强制通风、燃油蒸发控制等装置，但由于国家汽车排放法规的不断加严，以化油器为主的燃油系统和以传统分电器为主的点火系统发动机无法达到目前汽车排放法规的要求，因此福田公司在BJ491Q化油器车型基础上相继开发了BJ491EQ单点电子燃油喷射和BJ491EQ1多点电子燃油喷射两种发动机。这两种发动机因为对燃油喷射量和点火时刻采用了电子控制，因此极大地改善了发动机有害物质的排放数量，使其达到欧洲号或欧洲排放法规的要求。BJ491EQ发动机采用的是意大利玛瑞利IAW16C4发动机管理系统；BJ491EQ1采用的是美国摩托罗拉发动机管理系统、意大利玛瑞利IAM49C发动机管理系统和美国德尔福ITMS-6和MT20发动机管理系统。2RZ-E发动机装有一套丰田电子控制（TCCS）多点汽油喷射系统。（整机进口）4G64S4M发动机采用日本三菱公司MPI发动机管理系统，由沈阳航天三菱汽车发动机制造有限公司生产。下面对上述国产发动机的发动机管理系统做一简要介绍。71 BJ491EQ玛瑞利IAW16C4发动机管理系统汽油机要实现其最理想的动力性、经济性和排放指标是靠合理的可燃混合气比例（空燃比）和合适的点火正时来实现的。可燃混合气比例是靠调整喷油量来实现的，所以整个电子控制燃油喷射系统都围绕空燃比和点火正时两个核心来控制的。它是通过一些感应元件将进气量、曲轴转速、曲轴位置及其它一些辅助信号输入电子控制单元（ECU），经处理后将计算结果送给执行元件。711 BJ491EQ电子控制燃油喷射系统的组成BJ491EQ型汽油机电子控制燃油喷射系统（见图1-1）分为进气系统、燃油系统、点火系统、控制系统和排气系统五个部分。图1-1 BJ491EQ型汽油机电子控制燃油喷射系统示意图1-油箱;2-电动燃油泵;3-燃油滤清器;4-止回阀;5-燃油压力调节器;6-喷油器;7-空气滤清器;8-燃油蒸发接头;9-怠速控制阀;10-进气压力传感器;11-电子控制单元;12-节气门位置传感器;13-水温传感器;14-进气温度传感器;15-继电器;16-点火线圈;17-曲轴转速与位置传感器;18-火花塞;19-故障诊断接口;20-碳罐控制阀;21-氧传感器;22-转速表;23-故障指示灯;24-碳罐;25-节气门体;26-电子控制系统线束;27三元催化器1进气系统进气系统为汽油机可燃混合气形成提供必要的空气。BJ491EQ型汽油机进气系统由空气滤清器7、进气连接管、节流阀体25、怠速控制阀9和进气管等组成。怠速时汽油机进气量由怠速控制阀控制的（见图1-2），其它工况下汽油机进气量通过油门踏板控制节气门开度来实现。怠速控制阀（见图1-2）是由电子控制单元（ECU）控制的。在水温较低时，怠速控制阀旁通气道2打开，以供给必需的空气进行暖机，此时汽油机转速较正常怠速高，称为快怠速。待水温升高后怠速控制阀旁通气道逐渐关小，其气体量也随着减少，汽油机转速由快怠速降至正常怠速，暖机过程结束。图1-2怠速控制阀工作原理图1-步进电机;2-旁通管;3-蝶阀;4-阀芯2燃油系统BJ491EQ型汽油机燃油系统由油箱1、电动燃油泵2、燃油滤清器3、燃油压力调节器5、喷油器6及供油管等组成。燃油由电动燃油泵从油箱中泵出，经过燃油滤清器除去水分和杂质后，再送至喷油器，喷油器根据电子控制单元（ECU）11的指令开启，将适量的燃油供给汽油机。装在油路上的燃油压力调节器是用来调节燃油压力控制端与进气管相通，进气管真空度与决定输油管内压力大小的膜片弹簧压力合成，使油压与进气管真空度的合力保持不变从而可以精确地控制喷油量。3点火系统BJ491EQ型汽油机点火系统主要由点火线圈16、火花塞18、高压线等组成。电子控制单元(ECU)根据曲轴转速与位置传感器17、进气压力传感器10和水温传感器13的信号计算出准确的点火时刻和通电时间，将此信号送出，通过控制点火线圈16的初级线圈电路接通和断开，控制火花塞点火。该点火系的优点是：因没有离心提前和真空提前装置，点火提前角是由电子控制单元(ECU)计算和控制，从而使汽油机在各个转速下都可实现最佳点火提前角点火。4控制系统BJ491EQ型汽油机控制系统的核心是电子控制单元(ECU)，电子控制单元(ECU)根据各种传感器送来的信号进行计算后，得出最佳喷油量和最佳点火时间。电子控制单元(ECU)根据进气压力传感器的信号计算进气量，再根据曲轴转速传感器信号计算基本喷油量，然后依据进气和冷却水温度、节气门开度、海拔高度、氧传感器的反馈信号进行修正，而得出这一工况下的最佳喷油量。电子控制单元(ECU)通过曲轴转速和位置信号计算出基本点火提前角，然后依据冷却温度和海拔高度等进行修正后控制点火时间。5排气系统排气系统是在原化油器式汽油机所装的车上加装一个氧传感器21及三元催化器27而成，氧传感器装在排气管上，三元催化器装在排气消声器前。电子控制燃油喷射系统的电子控制单元（ECU）、控制传感器、执行器的信息传递见图1-3。图1-3电子控制燃油喷射系统信息传递简图1-电子控制单元(ECU);2-进气压力传感器;3-汽油机皮带轮;4-曲轴转速与位置传感器5-点火开关;6-转速表;7-怠速控制阀;8-碳罐控制阀;9-继电器;10-电动燃油泵;11-故障指示灯;12-喷油器;13-检测插头;14-火花塞;15-点火线圈;16-空调压缩机;17-氧传感器;18-水温传感器;19-进气温度传感器;20-节气门位置传感器112电子控制燃油喷射系统的优点从使用性能上说汽油机采用单点电子控制燃油喷射有以下优点：1 克服化油器机械控制的缺点，可以较精确地控制空燃比，改善排放；2 可以提高动力性；3 在起动、怠速及加、减速的过渡运转阶段，电子控制单元（ECU）可以很迅速地将适时、适量的燃油供给汽油机，使汽油机怠速稳定，起动及加、减速反应灵敏，排放好；4 当汽车在各个季节和不同地区行驶时，因气温和气压的变化引起空气密度变化时，电子控制单元（ECU）可以对空燃比进行修正；5 减速断油功能：减速时，节气门关闭，汽油机仍以高速运转，造成进气管内真空度增大，在化油器供油系统中，此时会大量供油使混合气变浓而造成不完全燃烧，这样将使废气中HC增加，燃油耗增加。而采用电子控制燃油喷射后，电子控制单元（ECU）接到节气门关闭的信号后立即断油，可降低排放，节省燃油，当汽油机降到一定转速后恢复供油。72 BJ491EQ1摩托罗拉发动机管理系统721系统组成结构框图图1-4电子控制系统结构框图722 BJ491EQ1电子控制燃油喷射系统的组成BJ491EQ1摩托罗拉发动机管理系统分为进气系统、燃油系统、点火系统、控制系统、排气系统等五个部分1.进气系统进气系统的作用是测量和控制汽油燃烧时所需要的空气量，空气经空气滤清器后通过节气门体进入进气总管，再分配到各缸进气歧管，在进气歧管内与从喷油器喷出的汽油混合后被吸入气缸内燃烧。发动机怠速和暖机快怠速过程中，节气门完全关闭，空气则绕过节气门，经怠速旁通道进入总管，然后进入各缸进气歧管。通道截面积由怠速控制阀的步进马达柱塞通过ECU控制。进气系统由空气滤清器、进气连接管、节气门体、进气管组成。2.燃油系统燃油系统由油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、油轨组件、喷油器及供油管路等组成。 油箱内的电动燃油泵把燃油泵出，经燃油滤清器过滤后送至油轨，油泵总是在一定转速下运转，因而输出的油量不变。当油路内压力升高时，压力调节器工作，多余的燃油返回油箱。从而保持送给喷油器的燃油压力不变。燃油压力调节器的作用是使燃油压力相对于大气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。喷油器喷出的油量是通过改变喷油信号持续时间来控制的。因此必须保证喷油处的压力是恒定的。由于进气歧管的真空度是变化的，因此既使喷油器信号的持续时间和喷油压力保持不变，喷油量也将会发生少量的变化。为了得到精确的喷油量，本系统把进气管的真空度引到压力调节器压力控制端，与决定输油管内压力大小的膜片弹簧的压力合成，使油压和进气歧管真空度的合力保持不变，达到喷油量精确控制的目的。喷油器通过绝缘垫圈安装在各缸进气歧管靠近进气门处，ECU的喷油控制信号将喷油器与电源回路接通，在电磁线圈磁场作用下，喷油柱塞打开，以一定的压力向进气歧管内喷油。用喷油信号的持续时间控制喷油量。本系统燃油的喷射采取分组喷射方式，即1、4缸一组，2、3缸一组，同一组两缸同时喷射，不同组间顺序喷射。3.点火系统点火系统主要由点火线圈、火花塞、高压线等组成。ECU电控单元根据转速传感器、进气压力温度传感器的信号计算出准确的点火时刻和通电时间。ECU电控单元通过控制点火线圈的初级线圈电路接通和断开，控制火花塞点火。该点火系统的优点是：点火角由ECU电控单元计算和控制，从而使汽油机在各个转速下都可获得最佳点火提前角。4.控制系统电喷控制系统的核心是电控单元ECU，它根据各种传感器送至的信号进行计算后，得出最佳喷油量和最佳点火时间。电控单元ECU通过进气压力温度传感器的温度信号计算进气量，通过进气压力温度传感器和转速传感器计算出基本喷油量，然后依据进气和冷却液温度、节气门开度、海拔高度、氧传感器的反馈信号进行修正，从而得出这一工况下的最佳喷油量。电控单元ECU通过转速传感器信号计算出基本点火提前角，然后依据冷却液温度和海拔高度的进行修正后控制点火时间。5.排气系统排气系统是在原化油器式汽油机所装的车上加装氧传感器（见图1-5）及三元催化器而成。氧传感器装在排气管上，三元催化器装在消声器前。图1-5汽油机排气系统示意图1-氧传感器;2-三元催化器;3-消声器氧传感器氧传感器用来检测废气中氧气的含量，是保证汽油机在部分负荷工作时汽油机的实际空燃比接近理论空燃比的主要元件，它是汽油机排放控制的最关键的传感器。汽油机在高温及使用含铅汽油时，氧传感器会迅速失效，排放指标会严重恶化。三元催化器三元催化器内部的载体上涂有铂、铑等贵金属，在排气温度处于正常工作温度时可同时大幅度降低尾气中三种污染物：碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）的含量。当汽油机的空燃比接近理论空燃比（1）时，三元催化器具有最高的转化效率。三元催化器外表面刻有型号以及安装方向的箭头，不得装反。燃油蒸发回收系统BJ491EQ1型多点电喷汽油机燃油蒸发碳罐回收系统不受ECU控制,见图1-4。燃油箱内部的燃油蒸发出来时，首先进入碳罐，由碳罐内的活性碳吸附储存，由于进气管内有真空度，可将碳罐活性碳吸附的燃油吸入进气管内并送入气缸中燃烧掉，可以达到燃油箱内蒸发出的燃油不渗入大气而保护环境的目的。73 BJ 491EQ1玛瑞利IAM49C发动机管理系统1.BJ491EQ1电子控制燃油喷射系统框图(图1-6)图1-6 BJ491EQ1电子控制燃油喷射系统框图1-油箱;2-油泵;3-多功能阀;4-安全阀;5-燃油输送管;6-发动机电控单元;7-电瓶;8-点火开关;9-系统继电器;10-空调压缩机;11-碳罐控制阀;12-保险丝;13-碳罐;14-进气压力/温度传感器;15-上止点/转速传感器;16-火花塞;17;发动机冷却液温度传感器;18-喷油器;19-节气门位置传感器;20-怠速步进电机;21-油轨;22-空气滤清器;23-点火线圈;24-氧传感器;25-故障指示灯;26-三元催化器2.电控系统控制功能介绍意大利玛瑞利IAM49C发动机管理系统结构组成与摩托罗拉发动机管理系统基本相同，下面重点介绍电控系统的控制功能。意大利玛瑞利IAM49C发动机管理系统是一个电控半顺序喷油系统。根据曲轴上止点将四个喷油器分成两组，即1、4缸一组，2、3缸一组，并采用半顺序控制，两两同时喷射，喷射终点存于ECU的脉谱图中，并随发动机转速和进气压力的变化而变化。 系统执行感应放电点火，控制时间由ECU电源模块控制。点火提前角通过发动机压缩比和进气量计算确定。怠速是通过步进电机控制旁通道开度和通过改变着火点保持怠速运转稳定。当传感器或执行器出现故障时系统将故障内容存储在电脑中，通过专用故障诊断仪可直接读出故障内容。电控单元ECU具有空燃比自适应功能，即它可存储基本脉谱图与运转中持续产生的氧传感器修正值之间的差异，这些差异被永久存储。这就解决了制造中另部件质量和参数的差异、系统部件老化而造成对原设计电控系统参数的不适应问题。车辆电力部件（前灯、加热后窗等）正常运转使电瓶电压降到12.2V以下时，电力部件需求能量大于发电机产生的电量，换言之，这时“电力平衡”为负，可能会损坏电瓶。在此条件下，ECU逐渐增加怠速转速（从800转/分到1200转/分）使发电机产生的能量足够用。当“电力平衡”为正时，加速怠速消失。此外，IAM49C发动机管理系统还包括加速增油、减速断油、全负荷加浓、临界转速限制等控制功能。7.4 BJ491EQ1德尔福发动机管理系统7.4.1德尔福ITMS-6电控燃油喷射系统简介7.4.1.1概述奥铃4Y(BJ491EQl)多点电喷汽油机采用德尔福ITMS-6F多点电控燃油喷射和直接点火技术进行控制。ECM电控单元通过接收各个传感器如：进气压力传感器、曲轴位置传感器等的信号，根据ECM电控单元的内部预设程序计算出汽油机最佳的喷油量和点火时刻，再对喷油器、点火线圈等执行机构进行控制从而实现对汽油机喷油、点火、怠速等功能的控制。电控燃油喷射系统主要由传感器部件、控制部件、执行部件和连接各部件的线束组成。奥铃4Y(BJ491EQl)多点电喷汽油机电控系统构成图见图1-7、ECM电控单元原理见图1-8。图1-7 奥铃4Y（BJ491EQ1）多点电喷汽油机电控燃油喷射系统构成图7.4.1.2电控燃油喷射系统电源电控燃油喷射系统采用12V直流电源。来自蓄电池的电流分两路进入电控燃油喷射系统和ECM电控单元:一路通过点火钥匙开关进入系统，是电控燃油喷射系统工作的主电源。另一路通过保险丝直接进入ECM电控单元，为电控燃油喷射系统提供个不间断的电源。系统电源也向ECM电控单元传递系统工作电压信号。ECM电控单元根据工作电压实时地修正对执行机构的控制。7.4.1.3燃油喷射系统电控燃油喷射系统的供油是采用闭环控制多点分组喷射装置。 “闭环控制”是指ECM电控单元根据氧传感器反馈的汽油机工作时的实际空燃比信号，实时地对汽油机供油进行修正和补偿，以强化三元催化转化器的工作效率。“分组喷射”是指将汽油机的气缸分成1-4和2-3两组，当某一组活塞向下止点运行时，ECM电控单元控制喷嘴在进气门口对这一组气缸喷油，处在进气行程的气缸将混合气吸人；而在做功行程的气缸，喷出的燃油将停留在进气门附近与空气充分混合，每缸工作所需的油量是分两次喷入的。7.4.1.4 燃油供给系统电控燃油喷射系统的燃油是靠1个电动燃油泵供给的。ECM电控单元收到汽油机转动的信号之后，驱动油泵继电器来接通燃油泵电源，电动燃油泵开始向供油系统提供压力燃油。ECM电控单元在未收到汽油机转速信号时，将不驱动电动燃油泵工作，确保燃油系统的安全性能。7.4.1.5直接点火装置直接点火装置采用了充磁即发式无分电器分组直接点火技术，降低了点火系统的能量损失，提高了点火线圈次级电压和能量输出，次级电压可达34kV。由ECM电控单元控制点火线圈分别对1-4和2-3两组气缸对应的火花塞点火。点火正时由ECM电控单元采集汽油机工作信号后，用标定数据基于曲轴皮带轮上的58X 齿圈中1-4缸上止点记号确定。电控燃油喷射系统在使用中无需任何调整，不存在分电器系统的磨损和积碳之忧。7.4.1.6怠遣控制装置怠速控制装置对怠速的控制是通过在节流阀体上安装怠速空气控制阀，从而控制怠速运行时的进气量来实现的。ECM电控单元监测转速的波动，通过调整喷油量，点火时刻和怠速空气阀的开度，闭环控制汽油机的实际怠速转速，并根据冷却液温度及怠速时负载情况适当调整怠速。7.4.1.7碳罐蒸发控制装置碳罐蒸发控制装置根据汽油机转速和负荷的状况，通过碳罐清洗电磁阀精确控制碳罐清洗的工作时刻和速率，保证了整车燃油蒸发达标和汽油机性能。7.4.1.8闭环控制自学习功能电控系统具有闭环控制自学习功能，能有效地清除系统及相关机械零件的制造差异，提高整机的综合一致性；还可清除车辆在实际使用后由于磨损等原因造成的误差。7.4.1.9故障诊断通讯装置ECM电控单元控制着系统全部零部件的工作，并实时地对其进行检测，一旦系统出现故障，故障诊断通讯装置将开启“汽油机故障指示灯”提醒车辆驾驶人员及时维修。故障指示灯还可通过闪烁编码，显示故障代码，便于专业人员在紧急情况下进行故障判断。7.4.1.10空调控制装置当空调开关开启后，空调控制装置将收到”空调请求”的信号，并根据汽油机当时的工作状况进行加载空调前的准备，然后再通过控制空调继电器接通空调压缩机。空调控制装置会根据空调的自身保护需要判定空调的接通或断开。7.4.1.11电子防盗装置电子防盗装置功能为即插即用式。在装配了电子防盗装置后，若防盗器未收到来自钥匙的正确密码，ECM电控单元将控制系统不喷油和不点火，使汽油机不能启动工作，实现真正意义上的防盗功能。7.4.1.12 溢油断油控制在汽油机淹缸时，可将油门踏板踩到底同时启动汽油机，此时ECM电控单元会控制喷嘴停止喷油，以使气缸中多余汽油在汽油机的运转过程中排出。7.4.1.13 减速断油控制汽油机减速时，ECM电控单元将控制停止供油。这样可以大大降低汽油机有害排放物的生成，同时也能提高燃油经济性。7.4.1.14 电于风扇控制ECM 电控单元可对电子冷却风扇进行双速控制，客户在购车后，也可随时加装电子风扇，以改善汽油机经济性和过热现象。7.4.2德尔福电控燃油喷射系统零部件7.4.2.1进气绝对压力传感器进气绝对压力传感器(MAP)用于捡测汽油机进气歧管的进气压力。MAP传感器产生1个与输入压力成正比的、与参考电压成比例的输出信号，并将其信号送给ECM电控单元，为汽油机确定基本的喷油量和点火提前角提供依据。进气绝对压力传感器安装时将端口向下，应与垂直方向成小于30安装在压力孔上，以免接线柱上的冷凝液留在传感器内(见图1-9)。图1-9 进气绝对压力传感器的安装1-输入电压；2-输出电压；3-接地进气绝对压力传感器MAP由1个密封的弹性膜片和1个铁磁心组成。膜片和磁心精确地放置在线圈内，当感应到压力时，就产生1个与输入压力成正比的O5V输出信号。7.4.2.2进气温度传感器进气温度传感器(MAT)用于测量汽油机的进气温度，并将其温度信号送给ECM电控单元，用来计算进气流量。进气温度传感器安装在进气管的前端，它主要由固定在塑料插座中的热敏电阻和与它相连的1个插片组成。热敏电阻的阻值与温度成反比(见表1-1)。进气温度传感器见图1-10。7.4.2.3冷却液温度传感器冷却液温度传感器(CTS)用于检测汽油机的冷却液温度并将其信号送给ECM电控单元，除用于计算进气量外，ECM电控单元根据冷却液温度确定瞬态过程的空燃比和怠速转速并修正点火提前角。冷却液温度传感器安装在汽油机冷却液出口附近，它主要由固定在塑料插座中的热敏电阻和与它相连的2个插片组成。热敏电阻的阻值与温度成反比，128时电阻为81.652.91。冷却液温度传感器见图11-11。7.4.2.4 曲轴位置传感器曲轴位置传感器(CPS)用于测量汽油机转速和曲轴转角，ECM电控单元根据转角信号确定每缸的点火提前角和喷油定时。曲轴位置传感器安装在正时链轮盖上，对应曲轴皮带轮上58X齿圈。它由1个永久磁铁和线圈组成。当曲轴转动时，齿圈上的齿和槽以不同的距离通过传感器，引起传感器感应到的磁阻改变，从而产生可变的输出信号。输出信号的波形反映出曲轴的旋转位置，并且其频率与曲轴旋转频率成正比。曲轴位置传感器连接线外包屏蔽层，与搭铁线连接以防止电磁干扰。曲轴位置传感器外形见图1-12，安装位置见图1-13， 工作原理见图1-14。图1-14 曲轴位置传感器工作原理1-曲轴位置传感器；2-带齿皮带轮；3-与缺口齿对应的信号；4-信号输出7.4.2.5氧传感器氧传感器用于检测汽油机排气中残留的氧气浓度，判定汽油机的瞬间状态空燃比与理论空燃比相比较是“浓”还是“稀”。ECM电控单元根据氧传感器的信号向喷油系统发出“减油”或“增油”的指令，使汽油机保持理论空燃比的工作状态。氧传感器安装在排气管上。氧传感器不能受到撞击，头部不能受到油污，清洁剂、铅、积碳或其他有机物污染。氧传感器的工作原理：当温度高于300时，氧化锆能使通过其中的废气中的氧分离出氧离子，在这种情况下，如果传感器内外两侧的含氧量不同，将在两侧产生电位差，将这个电位差测量就得到两个环境中（空气一侧和废气侧）中含氧量差异。然后将信息传递给ECM电控单元。ECM电控单元控制喷油器的喷油量对混合气进行调节，使混合气的空燃比尽可能接近理论值。图1-15 氧传感器告诫：由于铅对铂的氧化有抑制作用，含铅的汽油会使氧传感器迅速失效，使排放指标恶性化。因此，奥铃4Y(BT491EQl)多点电喷汽油机绝对禁止使用含铅汽油。氧传感器为加热型，见图1-15。氧传感器接头插针、导线颜色和导线连接见表1-2。氧传感器输出信号见图1-16。图1-16 氧传达室器工作特性图表1-2 氧传感器接头插针、导线颜色和导线连接（见图1-15）接头插针导线颜色插针和导线连接A褐色氧传感器（接地）B紫色氧传感器（输出）C棕色加热器D棕色加热器7.4.2.6 ECM 电控单元汽油机ECM电控单元是1个以单片机为核心的微处理器(见图1-17)，由硬件电路板和控制软件两部分组成。它的功能是处理来自各个传感器的信号，判断汽油机的工作状况，并向执行机构发出最佳的喷油和点火等参数的控制信号，从而使汽油机一直处于最佳的工作状态。图1-17 ECM电控单元ECM电控单元的安装要求防尘、防水、散热好，其金属外壳必须与车身绝缘。ECM电控单元电路板上有2个32针的针式插座(见图1-18)，汽油机线束上有2个相应的ECM电控单元插头，使用中线束的ECM电控单元插头插入ECM电控单元插座时应注意方向，且红色插头对应红色插座，白色插头对应白色插座，线束插头的锁紧片应对准ECM电控单元插座的锁紧凸起，插接到位,听到“咔嚓”声为止。注意：(1)插头如果装反，则将烧坏贵重的ECM电控单元。(2)ECM电控单元虽具有防潮功能，但不得使用高压水枪冲刷外壳。ECM电控单元的外形图见图1-17。ECM电控单元有J1和J2两个各32针的插座，J1为红色塑料壳，J2为白色塑料壳，见图1-18。图1-18 ECM电控单元端面图7.4.2.7电动燃油泵总成燃油泵为涡轮式单线电动燃油泵，采用12V直流电机驱动，由ECM电控单元通过燃油泵继电器控制工作。电动燃油泵的出口处设计有单向阀，在汽油机工作时，油管内的存油不会回泄到油箱，以保证再次启动性能。电动燃油泵通过油泵支架安装在油箱内。进、回油管的布置尽量远离排气管等高温区域。各管接头及安装法兰处要紧固、密封可靠，不得渗漏汽油，防止着火等危险事故发生。电动燃油泵的结构见图1-19，电缆接线见图1-20。7.4.2.8 燃油滤清器及油管燃油滤清器固定在电动燃油泵与燃油导轨之间的油路上。为保证滤清效果，需采用电喷专用燃油滤清器。燃油滤清器由外壳和高过滤性能的纸滤芯组成。由于喷油器对于供油回路中杂质极为敏感，故其对于汽油机的正常工作是必不可少的。燃油滤清器外形见图1-21。图1-21 燃（汽）油滤清器外形示意图汽车每行驶6000km，需更换燃油滤清器。也可检测燃油管路的压力是否小于300kPa作为更换的依据。7.4.2.9油轨组件油轨组件由喷油器、油轨、燃油压力调节器、真空取气管、回油管、进油管组成(见图1-22)。7.4.2.9.1 燃油导轨总成油轨由燃油导油管、稳压仓、进油管、回油管和一些固定部件所组成，安装在进气管上。它提供了高压燃油的调压容积和流向各喷嘴的管路，以及固定喷嘴的支撑。7.4.2.9.2 喷油器喷油器安装在油轨上(见图1-22)。喷油器结构是1个电磁开关装置，由ECM电控单元通过喷油脉宽信号对其进行控制，当喷嘴开启时将燃油呈雾状地喷到进气门处。喷油器线圈电阻：12.OO.4。图1-22 油轨组件示意图1-喷油器；2-真空取气管；3-燃油压力调节器；4-油轨；5-回油管；6-进油管7.4.2.9.3 燃油压力调节器燃油压力调节器的作用是调节油轨中燃油压力与进气管中气压的差值保持300 kPa，消除因燃油供给速率改变、电动燃油泵供油的变化和汽油机进气真空度的改变对喷油的干扰(见图1-23)。它安装在油轨的一端，经调节器调节的多余燃油通过回油管回到油箱。7.4.2.10点火线圈点火线圈总成是由点火模块和2个点火线圈封装成一体(见图1-24)。点火线圈的初级是由ECM电控单元通过点火模块控制；每个线圈的次级与2只气缸内的火花塞串联形成回路。初级电阻：O.50.05； 次级电阻：5200400；接线：A-2、3缸点火驱动，B-1、4缸点火驱动，C-接地，D-+12V。7.4.2.11高压线与火花塞由于电控燃油喷射系统采用了高能和高压点火，高压线的选用必须能耐受足够的电压，并能抑制高能点火时点火系统对外释山的无线电干扰电波。7.4.2.11.1 火花塞的检查 用钢丝刷清扫火花塞，目视检查火花塞的电极是否烧损，螺纹是否损坏，以及绝缘体是否损坏。如有损坏，应更换火花塞。 火花塞型号：F6RTC或F5RTC，螺纹规格：M141.25。仔细地扳弯侧电极，调整到正确的电极间隙：1.1mmO.1mm(见图1-25)。 火花塞的安装力矩为2530Nm。一般情况下汽车每行驶10000km 应更换火花塞。7.4.2.11.2 高压线的检查 告诫：不要拉拽或弯曲高压线，否则会损坏高压线内部的导体(见图1-26)。高压线为阻尼型，每根线两端电阻不得大于25K，否则需更换高压线。7.4.2.11.3 观测分缸跳火 同时卸下同组点火的两缸火花塞，与相应高压线连接好，使火花塞的螺纹部分与气缸体可靠接地，启动汽油机，观察火花塞跳火。 告诫：检查跳火情况时，必须拔掉对应缸的喷油插头，否则未燃烧汽油排出后在三元催化器处燃烧，短时间即会损坏三元催化器；必须同时拆掉2个同组火花塞，否则造成点火系统损坏。7.4.2.12 节流阀体节流阀体安装在进气歧管的前面。主要功能是控制汽油机工作时的进气量。节流阀体由阀体、阀门、油门机构、节气门位置传感器和怠速空气控制阀等构成(见图1-27)。7.4.2.12.1 节气门位置传感器 节气门位置传感器(TPS)用于检测节气门开启角度，并将其信号送给ECM电控单元为汽油机各工况特别是怠速工况和过渡工况的正常工作提供依据。节气门位置传感器安装在节流阀体总成上，与油门拉杆和节气门同轴。它是线性可变电阻结构，其滑动端子由节气门轴带动。 接线：A-+5V；B-信号地；C-节气门位置信号。 A、B 间电阻：3k12k。 注意：禁止调整节气门位置螺钉。7.4.2.12.2 怠速空气控制阀 怠速控制阀(ISC)通过改变节气门旁通空气量实现汽油机启动、暖机和怠速工况的进气量要求。怠速控制阀是由步进马达推动的一锥形针阀与节气阀体加工成型的针阀座构成，固定于节流阀体上。由ECM电控单元的输出信号控制。在暖机及怠速工况通过反馈控制使汽油机转速稳定在预定值。 接线：A-线圈B-；B-线圈B+；c-线圈A-；D-线圈A+。 怠速空气控制阀线圈电阻：53n5.3。7.4.2.13 碳罐清洗控制电磁阀 碳罐清洗控制电磁闽安装在燃油蒸汽碳罐和进气歧管之间(见图1-28)。ECM电控单元通过它控制从碳罐进入进气歧管的汽油蒸汽量。当控制阀不通电时，它处于关闭位置，防止燃油蒸汽使混合气过浓。在汽油机启动和暖机过程中，控制阀关闭。汽油机达到工作温度后，ECM电控单元通过对其输出脉冲方波控制阀门的开合程度，以此控制进入进气总管的燃油蒸汽量。 碳罐清洗控制电磁阀接线端子：A-ECM电控单元；B-+12V。 碳罐清洗控制电磁闽阻抗：19-22。 注意：有CAN标记的管接碳罐，不得接错。7.4.2.14 三元催化器 三元催化器安装在排气歧管和消声器之间，氧传感器之后。其内部结构是蜂窝状管道设计，在蜂窝管道壁上有铂、铑和钯等贵金属元素的涂层作为催化反应煤。在混合气的空燃比在14.514.7附近，工作温度为375800范围内，汽油机气缸内排出的有害气体经三元催化器过滤，转化成无害的气体排出。 三元催化器最佳工作温度：375800，短时间耐受温度：920。 注意：三元催化器外表面印有型号以及安装方向的箭头，不得装反。三元催化器结构见图1-29。7.4.2.15 通讯及故障诊断插头 通讯及故障诊断插头的作用是电控燃油喷射系统与外接设备通讯的接口，从系统线束上引出。还可通过短接“诊断请求”和“地线”通过故障指示灯的频闪或通过随机读码器，读取故障码，进行故障的应急判断。表1-3列出了故障诊断插头接口定义。表6-3 故障诊断插头接口定义。1诊断请求9空2空10空3空11空4地线12空5地线13空6空14空7通讯15空8空16+12V表1-4列出了故障代码定义。表1-4 故障读码器故障代码对照表故障码故障说明故障码故障说明0105进气绝对压力传感器电路故障0443碳罐电磁阀电路故障0110进气温度传感器电路故障0505怠速控制阀电路故障0115冷却液温度传感器电路故障0560系统电压过高0120节气门位置传感器电路故障1530空调离合器电路故障0130氧传感器电路故障0481水箱风扇电路故障（限电动风扇机构）0170氧传感器读数异常1632防盗器故障0200喷油器电路故障1532空调蒸发器温度传感器读数异常0230燃油泵电路故障15330335曲轴位置传感器电路故障1604ECM电控单元故障0351点火线圈1-4缸电路故障16050352点火线圈2-3缸电路故障1640表1-4说明： (1)读码器可读出储存在ECM电控单元内未被清除的历史故障代码，所以：只有在故障灯指示故障时读码器读码有效。 (2)读码器显示“-”表示电控燃油喷射系统工作正常；显示“E”表示钥匙开关未打开。 (3)建议在每次故障排除后，到维修站清除故障码。注：读码器由深圳元征公司生产总公司电话：755-2401516北京分公司电话：（010）6382496127.4.2.16 线束 线束传递电路数字信号。各传感器采集的信号通过线束送到ECM电控单元，经过计算和判断以后再通过线束向燃油喷射系统和直接点火系统发出控制信号。线束的一端是CEM电控单元的插头，另一端是传感器和供油点火系统的插头。ECM电控单元、各传感器和供油、点火系统都有专门的插座，避免插错。7.4.2.16.1 风景海狮轻型客车用奥铃4Y(BJ491EQl)多点电喷汽油机线束见图1-30。7.4.2.16.2 皮卡和SUV车用奥铃4Y(BJ491EQ1)多点电喷汽油机线束见图1-31。7.4.3德尔福MT20发动机管理系统接线原理图工作原理及控制功能(图1-32)图1-32德尔福MT20发动机管理系统德尔福MT20发动机管理系统可以精确地控制发动机气缸内的空气和燃油的混合比、燃烧过程及废气转换，以达到优化发动机性能、改善汽车驾驶性能，并且更加严格地控制汽车所排出的废气对空气的污染。发动机控制模块（ECM）通过安装在发动机及车身不同位置的传感器及工作请求开关，对发动机的工作状态进行分析后，再通过发动机及车身上的执行器，对发动机及相应的机构进行精确的控制。德尔福MT20发动机管理系统是以德尔福MT20发动机模块（ECM）为核心的系统。MT20发动机模块运用了最新的电子硬件技术，硬件采用16位微处理器，具有充足的内存，高强的运算速度，可灵活定义的I/O输入输出口；软件采用德尔福模块化C语言编写的第二代控制软件；MT20具备了满足目前欧洲号法规所需的所有技术规格。MT20的系统功能包括闭环控制多点顺序燃油喷射；电控模块ECM内置点火模块驱动分组点火（也可支持4缸顺序点火）；废气再循环EGR控制；步进马达怠速控制；爆震控制；空调冷却系统控制；电子防盗等功能。德尔福MT20系统对发动机的供油和怠速采用的是闭环控制。闭环控制的优点是系统控制有能力消除系统及相关机械零部件因制造和使用磨损产生的差异，提高整车的综合一致性。系统将发动机的四个气缸分为1-4、2-3两组，分别进行点火的控制。分组控制使系统的结构得到优化和简化，从而降低零部件及制造加工的成本。系统采用三元催化器对发动机燃烧后的气体进行后处理，使之转化为无害气体排到大气中。发动机在正常工作温度下，其部分负荷控制为闭环燃油控制，此时，系统根据氧传感器的反馈的电压信号，通过发动机电子控制模块对喷油量进行实时修正来达到调整混合气浓度在理论空燃比附近，以保证三元催化转化器排气中有害气体转换效率达到最佳状态，同时可以保证较好的燃油经济性。发动机在正常工作温度范围内全负荷运转时为开环燃油控制。此时，为保证发动机的最佳动力输出，系统将会以较浓的空燃比来控制喷油量，并在发动机不产生爆震的前提下适度增加点火提前角。系统还将利用标定时建立的排气温度数学模型来控制排气温度，以保护发动机本身和三元催化器。当驾驶员踩下油门踏板欲使汽车加速时系统会适当增加喷油量，以保证发动机在加速时对动力的需求，增加的喷油量与节流阀开启的变化速率成正比。当加速工况接近发动机全负荷时，系统会暂时自动断开汽车空调系统，以保证加速时发动机的动力输出。无论任何情况，当发动机的转速超过系统中设定的最高转速时，系统将切断供油，来抑制转速无限制地上升，以保护发动机防止飞车。当转速回到系统规定的最高转速限制以下时，系统立即恢复供油。发动机正常运转过程中，驾驶员松开油门踏板，车辆进行滑行并反拖发动机，系统在此时切断供油，这样可以大大降低发动机有害排放物的生成，同时，也能改善燃油经济性。发动机数次不成功的起动后，气缸内部会有未燃烧的汽油积存，俗称“淹缸”。这时，驾驶员可将油门踩到底，起动发动机，系统会自动使用极稀空燃比，以使气缸中多余汽油在发动机的转动过程中排出。系统具有自我诊断功能，即一个或几个零部件工作异常时，系统会及时地通过故障指示灯显示提醒用户进行必要的检查和维修。在上述故障发生时，系统还可采用临时应急方案控制发动机工作，以保证用户将车辆驾驶到维修站维修而不至于抛锚路边。7.5 三菱公司4G64S4M(MPI)发动机管理系统7.5.1 4G64S4M(MPI)发动机管理系统框图 (图1-33)图1-33 4G64S4M(MPI)发动机管理系统框图7.5.2 4G64S4M(MPI)发动机管理系统控制原理4G64S4M(MPI)发动机管理系统是以一个电子控制单元（ECU）为控制中心，利用安装在发动机不同部位上的传感器，测得发动机的各种工作参数，按预先在电控单元（ECU）中设定的控制程序，通过控制喷油器，精确地控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。通过对点火器的控制使发动机在各种工况下都能获得最佳点火提前角和足够的点火能量。此外，电子控制燃油喷射系统通过电控单元（ECU）的控制程序，还能实现起动加浓、暖机加浓、全负荷加浓、加速调稀、断油控制、自动怠速速度控制等功能，满足发动机各种工况对混合气浓度的要求，使发动机获得良好的燃料经济性，同时也提高了汽车的使用性能。另外（ECU）还有几种故障诊断模式，可以简化寻找电控系统故障的工作。1 燃油喷射控制ECU通过空气流量传感器的信号计算空气流量，再根据发动机的进气量和转速计算出基本喷油持续时间。各种传感器检测冷却水温度、进气温度、节气门开度等与发动机工况有关的参数，对基本喷油持续时间进行修正，确定最佳喷油持续时间（喷油持续时间的长短决定燃油的质量大小）。每个气缸进气歧管靠进气门侧上均装有一个喷油器，燃油箱内的电动燃油泵将燃油泵出，通过燃油滤清器、燃油压力调节器，送到燃油分配管（油轨）内。油泵总是在一定转速下运转，因此输出的油量不变，当油路内压力升高时压力调节器工作，多余的燃油返回油箱，从而保持送给喷油器的燃油压力不变。喷油器将燃油直接喷射到每缸的气道内，在发动机的每个工作循环中（曲轴每转两周）各缸喷油一次（喷油顺序1-3-4-2），这种喷油称为顺序喷射。安装在排气管上的氧传感器通过检测排气中氧气含量以确定实际空燃比是比理论空燃比浓还是稀，并向ECU反馈相应的电压信号，ECU根据氧传感器反馈的空燃比浓、稀信号，控制喷油量的增加或减少，以得到最佳空燃比，这种方式叫闭环控制。当发动机在冷车或高负荷状态下运转时，为保持发动机良好的性能，氧传感器开环控制，电控单元（ECU）给发动机提供较浓的混合气。2 怠速速度控制根据怠速状态和怠速时发动机负荷的变化，控制节气门的旁通空气量，使怠速速度保持在最佳的转速上，根据发动机冷却液温度和空调负荷ECU驱动怠速伺服电机，通过怠速旁通通道截面积的大小改变，控制进气量，使发动机在预设的目标怠速转速下运转。另外，当发动机在怠速运转时将空调开关打开或关闭，怠速控制伺服电机控制旁通气道，调整进气量，保持发动机怠速的稳定。3 点火正时控制功率晶体管的开和关控制点火线圈内初级线圈的电流的导通，即调节通电时间，从而确定次级线圈的点火电压强度。曲轴角度传感器和凸轮轴位置传感器确定活塞上止点位置，ECU根据发动机转速和进气量信号，从存储器中找到这一工况下运转时相应的基本点火提前角，再根据发动机水温传感器和进气温度传感器测得的温度对点火进行修正，发动机在怠速运转期间由于负荷的变化、空调开动、车灯打开导致用电负荷增大等。怠速运转会相应波动，电控单元ECU根据这种变化调整点火提前角，见图1-34。图1-34点火正时控制即：实际点火提前角=基本点火提前角冷却液温度和进气温度修正点火提前角怠速修正点火提前角4 自我诊断功能与安全保险功能ECU具有故障自诊断功能，以监测电子控制系统的工作情况。发动机工作时，当ECU监测到来自传感器和执行器的故障信号时，立即将发动机故障指示灯点亮，同时将故障以故障代码的形式存入存储器中。电控系统维修时，用本机专用故障诊断仪通过与系统故障诊断座相连接，诊断仪屏幕即可显示功能菜单，主要监测功能有：测试故障码；重读已测故障码；读动态数据流；元件测试；查阅故障码；故障码清除。通过故障诊断仪，读到电控系统故障后，对症下药，予以排除。当电控系统元件发生错误时（非正常传感器信号）发动机自动采用内储的缺省值代替错误信号，从而确保系统安全。待错误清除后，ECU能自动采用传感器传来的正常信号进行控制。比如：当水温传感器或进气温度传感器发生短路或断路时，ECU将检测到低于50或高于139的温度信号。这将引起空燃比过小或过大（混合气过浓或过稀）导致发动机转速不稳，工作粗暴。此时安全保险功能自动采用正常运转值（缺省值），通常按发动机冷却水80，进气温度20控制发动机工作。防止混合气过浓或过稀。空气流量传感器发生故障时，电控单元ECU通过节气门位置传感器信号和发动机转速信号（曲轴转速与位置传感器）来读取基本喷油正时和点火正时。上止点位置传感器发生故障时，电控单元ECU同时向各缸喷油。大气压力传感器发生故障时，电控单元ECU把大气压力设定在101kPa。控制单元ECU发生故障时，备用系统将接通备用集成电路（IC），用固定的信号控制发动机进行强制运转，以便驾驶员能将车辆开到维修站修理。备用系统只能维持基本功能，不能保证正常运行功能。5.其它控制操作功能控制燃油泵工作；空调控制；净化电磁阀控制；EGR发动机废气再循环控制等。7.6汽油机电子控制燃油喷射系统基本结构分析 汽油机电子控制燃油喷射系统见BJ491EQ、BJ491EQ1、三菱4G64电控系统框图，主要分燃料供给系统、点火系统、进气系统、排气系统和电子控制燃油喷射系统。1、 燃料供给系统： 油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、压力调节器、油轨、喷油器和进气管等。2、 点火系统：点火线圈、高压线、火花塞等。3、 进气系统： 空气滤清器、空气流量计、节气门体、怠速控制阀、进气管等。4、 排气系统： 排气管、氧传感器、三元催化器、排气消声器等。5、 电喷控制系统：传感器、执行器和电控单元ECU。传感器： 曲轴转速与位置传感器 进气温度传感器 进气压力传感器 冷却液温度传感器 节气门位置传感器 氧传感器执行器： 点火线圈与火花塞 喷油器 电动燃油泵 怠速控制阀 碳罐电磁阀 废气再循环(EGR)电磁阀