动机电控燃油喷射系统概述课件

1、发动机电控燃油喷射系统概述课件汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术发动机电控燃油喷射系统概述课件概 述EFI 系统的组成系统的组成电控燃油喷射系统由空气供给装置、燃油供给装置和电子控制装置组成。发动机电控燃油喷射系统概述课件一、燃油喷射的基本概念及优点一、燃油喷射的基本概念及优点n1、基本概念、基本概念n 为了使汽油发动机正常运转，必须为其提供为了使汽油发动机正常运转，必须为其提供连续可燃的空气汽油混合气。直接或间接测量连续可燃的空气汽油混合气。直接或间接测量进入汽油机的空气量，并按规定的空燃比计量进入汽油机的空气量，并按规定的空燃比计量汽油的供给量，这一过程就称为汽油的供给量，这一过程就称为

2、燃油配给燃油配给。n 汽油机的燃油配给类型，可根据汽油的供给汽油机的燃油配给类型，可根据汽油的供给方式分为方式分为化油器式和燃油喷射式两种化油器式和燃油喷射式两种(见下见下图）图）。发动机电控燃油喷射系统概述课件发动机电控燃油喷射系统概述课件燃油泵燃油泵燃油箱燃油箱燃油滤清器燃油滤清器分配管分配管分电器分电器爆振传感器爆振传感器喷油嘴喷油嘴电瓶电瓶空气流量计空气流量计节气门位置传感器节气门位置传感器气压缓冲器气压缓冲器ECU点火开关点火开关压力调节器压力调节器ISC阀阀点火线圈点火线圈氧传感器氧传感器发动机电控燃油喷射系统概述课件1.耗油量低，经济性好 2.减少排气污染3.提高发动机输出功率4

3、.改善低温启动性5.提高行驶性能6.故障率低发动机电控燃油喷射系统概述课件3、燃油喷射的发展过程、燃油喷射的发展过程n1934年德国研制成功第一架汽油喷射发年德国研制成功第一架汽油喷射发动机的军用战斗机。二次大战后期，美动机的军用战斗机。二次大战后期，美国开始采用机械式喷射泵向气缸内直接国开始采用机械式喷射泵向气缸内直接喷射汽油的方法。二次大战后，汽油喷喷射汽油的方法。二次大战后，汽油喷射技术逐渐应用到汽车发动机上。射技术逐渐应用到汽车发动机上。发动机电控燃油喷射系统概述课件n为了将电子控制汽油喷射系统进一步推为了将电子控制汽油喷射系统进一步推广到普通轿车上，广到普通轿车上，1980年美国年美

4、国GM公司公司首先研制成功一种结构简单、价格便宜首先研制成功一种结构简单、价格便宜的的TBI节气门体喷射系统节气门体喷射系统。1983年，德年，德国国Bosch公司又研制出燃油压力只有公司又研制出燃油压力只有01MPa的的Mono-Jetronic低压中央喷低压中央喷射系统射系统(单点喷射系统单点喷射系统)。发动机电控燃油喷射系统概述课件电控汽油喷射系统在各方面显示出来的优越性，电控汽油喷射系统在各方面显示出来的优越性，使之在使之在70年代末年代末80年代初得到迅速发展。年代初得到迅速发展。1976年至年至1984年间，各国生产的轿车中采用年间，各国生产的轿车中采用电控汽油喷射的数量，德国由电

5、控汽油喷射的数量，德国由8增长到增长到42； 日本由日本由3增长到增长到18，至，至1987年增长到年增长到46；美国；美国1976年电控汽油喷射系统尚未应用年电控汽油喷射系统尚未应用在轿车上，至在轿车上，至1984年已增长到年已增长到39，1985年迅速增长到年迅速增长到60，1988年高达年高达90。发动机电控燃油喷射系统概述课件据统计，据统计，1987年电控汽油喷射轿车的年产量，年电控汽油喷射轿车的年产量，美国及加拿大已达美国及加拿大已达700万辆，万辆， 日本日本350万辆，万辆，澳大利亚澳大利亚20万辆，韩国和巴西也都达到年产万辆，韩国和巴西也都达到年产10万辆。万辆。1988年，美

6、、日、欧电控汽油喷射年，美、日、欧电控汽油喷射的车辆分别占当年轿车产量的的车辆分别占当年轿车产量的90、45、25，到，到1992年则分别达到年则分别达到95、80、51。德国德国1988年其比例已达到年其比例已达到85，并于，并于1993年年10月停止生产化油器发动机轿车而全月停止生产化油器发动机轿车而全部采用电控汽油喷射系统。部采用电控汽油喷射系统。发动机电控燃油喷射系统概述课件随着中国加入世贸组织随着中国加入世贸组织(WTO)，我国已经颁布了有关汽，我国已经颁布了有关汽车排放方面的强制性法规，使得汽车发动机电子控制车排放方面的强制性法规，使得汽车发动机电子控制技术的推广应用迫在眉睫。技术

7、的推广应用迫在眉睫。据市场调查，据市场调查，1999年年EFI系统的市场需求量是系统的市场需求量是107万套，万套，而而2000年将达到年将达到145万套。相比而言，我国对电子控万套。相比而言，我国对电子控制燃油喷射系统的研制工作，虽在一些大学、科研院制燃油喷射系统的研制工作，虽在一些大学、科研院所等单位早已展开，但由于种种原因进展不快，且在所等单位早已展开，但由于种种原因进展不快，且在短时间内还不能自行设计开发，还不能初步形成自行短时间内还不能自行设计开发，还不能初步形成自行生产生产EFI系统的生产技术和能力。作为国家民族工业支系统的生产技术和能力。作为国家民族工业支柱的汽车产业，在向全世界

8、敞开中国汽车市场大门的柱的汽车产业，在向全世界敞开中国汽车市场大门的同时，如何促进我国汽车工业的快速发展，早日成为同时，如何促进我国汽车工业的快速发展，早日成为汽车生产和汽车技术的大国，汽车生产和汽车技术的大国，EFI系统的技术突破和产系统的技术突破和产业化是当前的燃眉之急。业化是当前的燃眉之急。发动机电控燃油喷射系统概述课件1 1、电控系统的基本组成：、电控系统的基本组成：二、电控系统的基本组成及类型二、电控系统的基本组成及类型 2 2、电控系统的类型：、电控系统的类型：（1）开环控制系统（2）闭环控制系统发动机电控燃油喷射系统概述课件（1）空气流量计（MAFS）（2）进气管绝对压力传感器（

9、MAPS）（3）节气门位置传感器（TPS）（4）凸轮轴位置传感器（CMPS）（5）曲轴位置传感器（CKPS）（6）进气温度传感器（IATS）（7）发动机冷却液温度传感器（ECTS）（8）车速传感器（VSS）发动机电控燃油喷射系统概述课件（9）氧传感器（O2S）（10）爆燃传感器（KS）（11）起动开关（STA）（12）空调开关（A/C）（13）档位开关（14）制动灯开关（15）动力转向开关（16）巡航（定速）控制开关3、传感器的类型及功用、传感器的类型及功用发动机电控燃油喷射系统概述课件（1）给传感器提供标准2V、5V、9V或12V电压， 接收各种传感器和其他装置输入的信息。 并将输入的信息转

10、换成微机所能接受的数 字信号。（2）储存该车型的特征参数和运算中所需的有 关数据信息。（3）确定计算输出指令所需的程序，并根据输 入信号和相关程序计算输出指令数值。 4 4、电子控制单元的基本功能、电子控制单元的基本功能 发动机电控燃油喷射系统概述课件（4）将输入信号和输出指令信号与标准值进行 比较确定并储存故障信息。（5）向执行元件输出指令或根据指令输出自身 已储存的信息（如故障信息等）（6）自我修正功能（学习功能）发动机电控燃油喷射系统概述课件 执行元件主要有：喷油器 点火器 怠速控制阀 巡航控制电磁阀 节气门控制电动机 EGR阀 进气控制阀 二次空气喷射阀活性炭罐排泄电磁阔阀 油泵继电器

11、风扇继电器 空调压缩机继电器自诊断显示与报警装置 仪表显示器等5、执行元件的类型、执行元件的类型发动机电控燃油喷射系统概述课件三、三、EFIEFI分类分类n燃油喷射系统发展至今，已有多种类型。燃油喷射系统根据其结构特点分为以下几种类：发动机电控燃油喷射系统概述课件发动机电控燃油喷射系统概述课件（1）机电混合式燃油喷射系统）机电混合式燃油喷射系统 按喷油器的控制方式分类按喷油器的控制方式分类发动机电控燃油喷射系统概述课件（2）电子控制式燃油喷射系统）电子控制式燃油喷射系统发动机电控燃油喷射系统概述课件（3）机械式燃油喷射系统）机械式燃油喷射系统发动机电控燃油喷射系统概述课件（1）单点喷射系统（2

12、）多点喷射系统按喷油器的喷射部位分类按喷油器的喷射部位分类发动机电控燃油喷射系统概述课件（1）连续喷射（稳定喷射）连续喷射（稳定喷射）-汽油连续不断地喷入进气支管内。汽油连续不断地喷入进气支管内。 （如（如K及及KE型）型）（2）间歇喷射（脉冲喷射）间歇喷射（脉冲喷射）-喷油频率与发动机转速同步，喷喷油频率与发动机转速同步，喷油量只取决于喷油器的开启时间（喷油脉冲宽度）。油量只取决于喷油器的开启时间（喷油脉冲宽度）。 可细分同时喷射：在发动机运行期间，各缸喷油器同可细分同时喷射：在发动机运行期间，各缸喷油器同时开启同时关闭。（每个工作循环可喷射两次或一次）时开启同时关闭。（每个工作循环可喷射两

13、次或一次） 顺序喷射：喷油器按发动机的工作顺序依次进顺序喷射：喷油器按发动机的工作顺序依次进行喷射。行喷射。 分组喷射：将喷油器按发动机每工作循环分成分组喷射：将喷油器按发动机每工作循环分成若干组交替进行喷射。若干组交替进行喷射。按喷油器的喷射方式分类按喷油器的喷射方式分类发动机电控燃油喷射系统概述课件 、按按 (1)直接测量方式直接测量方式 A)空气流量计空气流量计(叶片叶片-Vane Type) B)空气流量传感器空气流量传感器 1)热线式空气流量传感器热线式空气流量传感器(Hot-Wire Air Flow Sensor) 2)热模式空气流量传感器热模式空气流量传感器(Hot-Film

14、Type Air Flow Sensor) 3)卡门旋涡卡门旋涡(Karmann Vortex) 空气流量传感器空气流量传感器 a)反光镜反光镜(Mirror)检测方式检测方式 b)超音波检测方式超音波检测方式 (2)间接测量方式间接测量方式 A)MAP 传感器传感器(Manifold Absolute Pressure Sensor)发动机电控燃油喷射系统概述课件、按控制方式分、按控制方式分型 式控制方式喷射方式燃料调节方式K-Jetronic机械式连续喷射MASS FLOW (进气量检测）D- Jetronic电子式定期（间歇）喷射SPEED DENSITY(速度-密度方式）L- Jetr

15、onicMASS FLOW (进气量检测）发动机电控燃油喷射系统概述课件（一）缸内喷射系统（一）缸内喷射系统 缸内喷射油称为缸内直接喷射，将供油系统的燃油通过喷油器直接喷射到气缸内部的喷射称为缸内喷射。 （二）（二） 进气管喷射系统进气管喷射系统 进气管喷射系统又称为缸外喷射系统，将供油系统的燃油通过喷油器喷射在气缸外面进气门附近进气管内的喷射称为进气管喷射。1.单点燃油喷射系统（SPI）2.多点燃油喷射系统（MPI）（三）按喷油器喷油方式分三）按喷油器喷油方式分1.连续喷射系统2.间歇喷射系统 1）同时喷射 2）分组喷射 3）顺序喷射发动机电控燃油喷射系统概述课件同时喷射顺序喷射分组喷射间隙

16、喷射方式分类发动机电控燃油喷射系统概述课件燃料供给方式型式燃料供给方式进气量监测方法系统图MPI(多点喷射）SPI（单点喷射）各气缸各设一个喷油嘴，进行燃料喷射在节气门前设一个或两个喷油嘴进行燃料喷射直接测量进气量（L-Jetronic) 检测进气岐管压力，间接测量进气量空气流量计喷油嘴发动机微机压力传感器微机喷油嘴发动机压力传感器喷油嘴微机发动机发动机电控燃油喷射系统概述课件n电喷发动机组成：空气供给系统、燃油电喷发动机组成：空气供给系统、燃油供给系统、电子控制系统三部分；供给系统、电子控制系统三部分；n发动机正常运转的条件：发动机正常运转的条件：n1）、有油进缸（合适空燃比），）、有油进缸

17、（合适空燃比），n2）、有高压火（较强火花、点火正时），）、有高压火（较强火花、点火正时），n3）有气（正常压缩、进排气正常）有气（正常压缩、进排气正常）发动机电控燃油喷射系统概述课件发动机电控燃油喷射系统概述课件 作用：计量和控制发动机燃烧时所必需的空气作用：计量和控制发动机燃烧时所必需的空气 组成：见框图组成：见框图节气门体节气门体稳压箱稳压箱发动机发动机空气阀空气阀流量计流量计空滤器空滤器L型空气供给系统框图型空气供给系统框图空滤器空滤器节气门体节气门体空气阀空气阀稳压箱稳压箱发动机发动机进气压力进气压力传感气传感气D型空气供给系统框图型空气供给系统框图1 1、空气供给系统、空气供给系统

18、发动机电控燃油喷射系统概述课件 节气门传感器 进气管发动机ECU喷嘴转速（1） 节气门节气门-速度方式速度方式发动机电控燃油喷射系统概述课件 进气压力传感器 进气管发动机ECU喷嘴转速（2） 速度密度方式（速度密度方式（D型）型）发动机电控燃油喷射系统概述课件进气管发动机ECU喷嘴转速空气流量计喷射燃油喷射（3）质量流量方式（）质量流量方式（L型）型）发动机电控燃油喷射系统概述课件L型空气供给系统简图型空气供给系统简图发动机电控燃油喷射系统概述课件作用：供给发动机燃烧过程所需的燃油作用：供给发动机燃烧过程所需的燃油 组成：组成： ， 及及 等；等；燃油箱燃油箱汽油泵汽油泵汽油滤清器汽油滤清器调

19、压器调压器喷油器喷油器发动机发动机汽油滤清器汽油滤清器回油管回油管分配管分配管喷射喷射燃油供给系统框图燃油供给系统框图低压低压高压高压2、燃油供给系统、燃油供给系统发动机电控燃油喷射系统概述课件燃油供给系统结构简图燃油供给系统结构简图发动机电控燃油喷射系统概述课件电子控制系统由电子控制装置（电子控制系统由电子控制装置（ECU），），传感器和执行器三部分组成；传感器和执行器三部分组成；3、电子控制系统、电子控制系统发动机电控燃油喷射系统概述课件空气流量计空气流量计（压力传感器）（压力传感器）转速信号转速信号节气门信号节气门信号TPS水温信号水温信号TW气温信号气温信号TA氧传感器信号氧传感器信号

20、车速信号车速信号电瓶电压信号电瓶电压信号大气压力信号大气压力信号空调开关信号空调开关信号动力转向信号动力转向信号AT入挡信号入挡信号传感器传感器ECU执行器执行器燃油喷油控制燃油喷油控制点火系统控制点火系统控制怠速控制怠速控制辅助控制：辅助控制： EGR控制控制 活性碳罐蒸发控制活性碳罐蒸发控制 进气与增压控制进气与增压控制 汽油泵控制汽油泵控制 A/C控制控制 可变气门控制可变气门控制ECU备用功能：备用功能： 故障自诊断功能故障自诊断功能 安全保险功能安全保险功能 后备系统后备系统喷油器喷油器点火器点火器怠速阀怠速阀EGR电磁阀电磁阀碳罐控制电磁阀碳罐控制电磁阀汽油泵继电器汽油泵继电器A/

21、C继电器继电器可变气门控制阀可变气门控制阀发动机故障灯发动机故障灯电子控制系统框图电子控制系统框图发动机电控燃油喷射系统概述课件n基本测量传感器基本测量传感器:检测空气量检测空气量n 检测发动机转速检测发动机转速-n 喷油喷油 ECU- 点火点火n 怠速怠速n修正用传感器修正用传感器:曲轴位置传感器曲轴位置传感器n 水温传感器水温传感器n 氧传感器氧传感器 -n 爆震传感器爆震传感器n 节气门位置传感器节气门位置传感器n 发动机电控燃油喷射系统概述课件n主信号:发动机转速n 进气量n修正信号:n 水温、进气温度、氧传感器等发动机电控燃油喷射系统概述课件（1）电子控制装置（ECU）n主要功能：主

22、要功能：n根据各传感器检测到的发动机运转状况和车辆运行状况，确定燃根据各传感器检测到的发动机运转状况和车辆运行状况，确定燃油最佳喷射量，最佳点火时间及控制怠速转速、废气再循环量等。油最佳喷射量，最佳点火时间及控制怠速转速、废气再循环量等。具有以下方面的闭环（反馈）控制功能：具有以下方面的闭环（反馈）控制功能：喷油量反馈控制喷油量反馈控制（O2S），点火正时反馈控制点火正时反馈控制（爆震控制）（爆震控制），怠速反馈控制怠速反馈控制（目标怠速控制）（目标怠速控制）；具有记忆经验数据的功能：具有记忆经验数据的功能：通过常备电源给通过常备电源给ECU供电以保留以往的经验数据。供电以保留以往的经验数据。

23、 电子控制装置的基本构成见图示；电子控制装置的基本构成见图示；发动机电控燃油喷射系统概述课件（1）电子控制装置（ECU） 主要功能：根据各传感器检测到的发动机运转状况和车辆运行状况，主要功能：根据各传感器检测到的发动机运转状况和车辆运行状况，确定燃油最佳喷射量，最佳点火时间及控制怠速转速、废气再循环量确定燃油最佳喷射量，最佳点火时间及控制怠速转速、废气再循环量等。等。具有以下方面的闭环（反馈）控制功能：喷油量反馈控制点火正时反馈具有以下方面的闭环（反馈）控制功能：喷油量反馈控制点火正时反馈控制；控制；具有记忆经验数据的功能：通过常备电源给具有记忆经验数据的功能：通过常备电源给ECU供电以保留以

24、往的经验供电以保留以往的经验数据。数据。(p22) 电子控制装置的基本构成见图示；电子控制装置的基本构成见图示；常电常电点火开关送电点火开关送电经验数经验数据据RAM及故障及故障码码ECU传感器信号输传感器信号输入入执行器控制输执行器控制输出出发动机电控燃油喷射系统概述课件电子控制装置的基本构成电子控制装置的基本构成发动机电控燃油喷射系统概述课件（2）执行器n功能：接收功能：接收ECU的指令，进行必要的动作使发动机运的指令，进行必要的动作使发动机运行于最佳状况。行于最佳状况。n执行器组成：喷油器，汽油泵，怠速阀，点火装置及执行器组成：喷油器，汽油泵，怠速阀，点火装置及废气再循环装置等。（电磁阀

25、、线性线圈、电机、电废气再循环装置等。（电磁阀、线性线圈、电机、电子型）子型）发动机电控燃油喷射系统概述课件发动机电控燃油喷射系统概述课件发动机电控燃油喷射系统概述课件发动机电控燃油喷射系统概述课件发动机电控燃油喷射系统概述课件发动机电控燃油喷射系统概述课件 燃油供给系统的组成第一章 燃油供给装置一、 燃油供给系统组成 1UZFE型发动机燃油供给装置的布置如图2-1所示，它主要由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、燃油压力脉动衰减器、喷油器、冷起动喷油器和温度时间开关（1992年前车型）、供油总管和燃油箱等组成。 发动机电控燃油喷射系统概述课件二、燃油供给系统的工作原理 燃油供给系统的工作原理

26、是：燃油泵安装于燃油箱内，通电后将燃油加压到0.5Mpa左右，再通过供油总管分配到各喷油器；在输油管上装有燃油压力调节器，能将燃油压力自动调节到比进气歧管的压力高 284 kPa的恒定压力，多余的燃油通过回油管回流到燃油箱。三、燃料供给系统拆检注意事项1. 检修燃油供给系统前应先检查蓄电池电压（11V）以上，燃油滤清器是否脏堵。2. 点火开关位于ON挡时燃油泵并不一定供油，只有发动机运转曲轴转速达到120r/min时ECU可控制其投入工作。3. 燃油系统检修应特别注意防火安全，拆卸时要做好燃油收集，最好是先拔下燃油泵的电控连接器再启动发动机，使管路的燃油耗尽而停机。4. 燃油系统一经拆卸必须换

27、用新的密封垫或O型圈。5. 尽量用专用工具确保各部位的拧紧力矩。发动机电控燃油喷射系统概述课件LS400 燃油控制电路发动机电控燃油喷射系统概述课件 燃油泵的组成 燃油泵安装与燃油箱中，有利于燃油泵的冷却和消除高温气阻1UZ-FE型发动机采用叶片转子永磁式电动燃油泵 燃油泵1 1 燃油泵的组成燃油泵的组成它主要由永磁铁、转子、叶轮、限压阀等组成 (如上图).2 2 燃油泵工作原理燃油泵工作原理工作原理：叶轮固定在转子的下端，其上设有许多叶片，叶片与外壳的间隙非常小，当电动机转动时，叶片便将燃油拨向出油口，产生的油压约为0.5mpa。当油压过高时，限压阀便开启，以确保供有管路的安全。当然燃油泵停

28、止工作时，出油口的单向阀关闭，以便保持输油管路的压力，有利于下次再起动。发动机电控燃油喷射系统概述课件燃油泵的就车检查 发动机电控燃油喷射系统概述课件燃油泵的检查（1） 检查燃油泵的电阻标准值(20) 0.20.3 如不符合规定时，应予更换。 （2）检查燃油泵的运转采用专用电源线通电检查，油泵应平稳转动。注意：通电时间不得长于10 s。如燃油泵不工作时，应予更换。组装方法与拆卸程序相反发动机电控燃油喷射系统概述课件冷起动喷油器和温度-时间开关控制电路(上图) 温度时间开关(上图)发动机电控燃油喷射系统概述课件燃油压力调节器发动机电控燃油喷射系统概述课件燃油压力调节器真空电磁阀 发动机电控燃油喷

29、射系统概述课件燃油脉动衰减器发动机电控燃油喷射系统概述课件 喷油器发动机电控燃油喷射系统概述课件喷油器检测装置图发动机电控燃油喷射系统概述课件喷油器波形分析发动机电控燃油喷射系统概述课件实车测试发动机电控燃油喷射系统概述课件冷起动喷油器发动机电控燃油喷射系统概述课件冷起动喷油器的检查 测量冷起动喷油器的电阻标准值：20时 2.4 检查喷油量和雾化情况通过油管接头将冷起动喷油器与发动机上的燃油管连接。 装上蓄电池的负极线，将检查连接器的FP与+B端子短接，点火开关转至“ON”， (不起动发动机)。 在冷起动喷油器的下端置一量杯接上电源，观察喷油的雾化情况应良好，15S的喷油量约为30ml。 脱开

30、电源，检查冷起动喷油器的泄漏情况。要求每分钟的泄漏量不得大于1滴。如果检查结果不符合上述要求时，应予更换。发动机电控燃油喷射系统概述课件第二章第二章 空气供给系统空气供给系统 空气供给系统发动机电控燃油喷射系统概述课件空气供给系统的工作原理新鲜空气进入流量计后其流量获得了计量，ECU感知到流量信号后便向喷油器发出喷油指令将可燃混合气的空燃比精确控制在理论空燃比附近。ECU则根据发动机的冷却液温度、是否已接入空调（A/C信号）、动力转向输出和自动变速器档位情况等工况来确定怠速控制阀（ISCV）的暖机怠速或快怠速状态。节气门体内装有节气门，根据车辆的行驶工况控制进气流量的大小。进气室为一大容量的空

31、间，用于减少进气的脉动，使发动机工作得更为平稳。为了充分利用进气谐波增加进气充量，1UZ-FE发动机采用了尺寸较长，呈“S”形布置的进气歧管。92年后的凌志LS400型轿车设有牵引控制系统（TRC），当车辆行驶工况处于牵引控制状态时，主节气门在强制开启器的作用下，主节气门处于全开位置，进气量信号由副节气门传感器输出。发动机电控燃油喷射系统概述课件卡门旋涡式空气流量计发动机电控燃油喷射系统概述课件丰田1UZ-FE型发动机用的是反光镜式卡门旋涡式空气流量计，是利用卡门旋涡发生的规律与空气流速存在的某种对应关系来测量空气流量的一种装置。工作原理如上图所示：当进气气流流过涡流发生器时，发生器两侧就会交

32、替产生涡流，两侧的压力就会交替发生变化。进气量越大，旋涡数量越多，压力变化频率就越高。导压孔将变化的压力引导到导压腔中，反光镜和张紧带就会随着压力变化而产生振动，振动频率与单位时间内产生的旋涡数量成正比。反光镜将发光二极管光束反射到光敏三极管上，因为光敏三极管受到光束照射时导通，不受光束照射时截止。所以光敏三极管导通与截止的频率与旋涡频率成正比。 空气流量计工作原理空气流量计工作原理 *(卡门旋涡式)发动机电控燃油喷射系统概述课件空气流量计的检测空气流量计的检测1. 静态检测点火开关置“OFF”，拔下空气流量传感器的导线连接器，用万用表电阻档测量传感器上“THA”与E2端子之间的电阻，如图4所

33、示，其标准值如表所示。如果电阻值不符合标准值，则更换空气流量传感器。端子标准电阻(k)温度()THA-E210.0-204.0-7.002.0-3.0200.9-1.3400.4-0.760发动机电控燃油喷射系统概述课件2. 动态检测插好此空气流量传感器的导线连接器，用万用表电压档检测发动机ECU端子THA-E2、VC-E1、KS-E1间的电压，电路见图4-4，其标准电压值见表3-2。端子电压（V）条件THA-E20.5-3.4怠速、进气温度204.5-5.5点火开关ONKS-E12.0-4.0(脉冲发生)怠速VC-E14.5-5.5点火开关ON发动机电控燃油喷射系统概述课件3 波形分析在大多

34、数情况下，波形振幅应该满5V，同时也要按照一致原则观察波形的正确形状、矩形脉冲的方角及垂直沿。波形的频率与进气加速度成正比。在稳定的空气流量下流量计产生的频率应该是稳定的，无论是什幺样的值都应该是一致的。所看到的可能的缺陷和不正确的关键参量是脉冲宽度缩短，不应该有峰尖以及圆角的产生，这些都会影响发动机性能和造成排放等问题。下图为空气流量计正常波形与故障波形的比较。发动机电控燃油喷射系统概述课件节气门体节气门体 节气门体内装有主节气门和副节气门，用于控制进气量的大小，即发动机的负荷，外部装有主节气门位置传感器、副节气门位置传感器、节气门缓冲器和主节气门强制开启器，位置如图所示。 由于凌志LS40

35、0型轿车设有牵引控制系统（TRC），当车辆行驶工况处于牵引控制状态时（主要是在泥泞、湿滑的路面中行驶时，防止车轮打滑的控制），在主节气门强制开启器的作用下，主节气门处于全开位置，进气量由副节气门步进电机执行控制。减速缓冲器的作用是减缓节气门的关闭速率，防止节气门的突然关闭，产生强烈的令人不适的发动机制动作用，从而提高了乘坐的舒适性。发动机电控燃油喷射系统概述课件1 .节气门体的基本检查（1）对节气门体进行检查时应注意检查节气门拉线应无卡滞，转动自如；（2）检查发动机的怠速是否维持在650 r/min，高速时松开加速踏板后，应能在几秒钟内回复到怠速；（3）软管P、E、R孔是否有真空度。2 .节气

36、门位置传感器的检测和调整(1）检测：取下节气门位置传感器连接器，检查传感器电阻（如图所示），如阻值不符表3-3的标准，应调整或更换节气门位置传感器。（2）波形分析节气门位置传感器波形信号随节气门的开度增大；最小电压表示节气门关闭：最大电压表示节气门全开；电压增加表示混合增加；电压下降表示合气变稀；直流偏离电压表示钥匙接通节气关闭的位置。发动机电控燃油喷射系统概述课件 正常波形 故障波形一般在节气门怠速时的输出电压为0.51V，节气门全开时是45V，如左图所示。波形不平滑，向下有毛刺，则说明传感器有短路或间隙开路，如下图所示发动机电控燃油喷射系统概述课件主节气门位置传感器检测 发动机电控燃油喷射

37、系统概述课件辅助节气门位置传感器检测 发动机电控燃油喷射系统概述课件 步进电动机式怠速控制阀的控制线路如图2-2-8所示，步进电动机式怠速控制阀与发动机ECU连接。适用于不同冷却液温度和空调器各种运行状况的目标怠速都储存在ECU中。ECU根据节气门开启角度和车速信号判定发动机处于怠速工况时，按一定顺序使三极管依次导通，分别向怠速步进电动机四个线圈供电，驱动步进电动机旋转，调节旁通空气信道的开度，从而调节旁通空气量，使发动机转速达到目标怠速。 怠速控制阀(ISCV) 发动机电控燃油喷射系统概述课件2 用电阻表测量ISC阀下列端子的电阻(20时) B1S1和S2：34 - 54 B2S2和S4：3

38、4 - 54 1 发动机暖机后停机，怠速控制阀会发出清脆的“卡嗒”声，否则为怠速控制阀有故障。3 检查ISCV的效能: 将蓄电他的正极接B1和B2，负极依次接S1、S2、S3、S4，ISC阀应按关闭方向运动。负极依次接S4、S3、S2、S1，阀应按开启的方向运动。如检查结果不符合上述要求时，应更换ISC阀。怠速控制阀检测 发动机电控燃油喷射系统概述课件怠速控制阀的波形分析 测量时，使发动机怠速运转并将附属设备(空调、风扇、雨刷)开或关，在停车与前进档之间切换。这将会改变发动机负荷，引起发动机控制电脑给怠速控制阀的输出命令信号改变。箭头处脉冲宽度增大，表明怠速控制阀在工作。怠速改变时，怠速控制阀

39、应开闭节气门旁通孔，若怠速不变，应怀疑怠速阀损坏或旁信道阻塞。在诊断怠速控制阀和控制电路之前，应先确定节气门开变自如，最低怠速符合制造厂商的标准，检查真空泄漏或不合适的空气泄漏，它们会使怠速控制系统出问题。正常怠速控制阀波形的特征：怠速稳定阀占空比控制，当汽车在全负荷时其频率就保持稳定；汽车在加载时或真空有泄漏时，脉冲宽度会发生变化；各个波形形状应基本一致。发动机电控燃油喷射系统概述课件第三章第三章 电子控制系统电子控制系统发动机电控燃油喷射系统概述课件一、电子控制系统组成1UZ-FE型发动机的电子控制系统与一般的电控发功机基本相同但更为完善、更复杂它主要包括下列三类装置：1. 电子控制单元(

40、简称ECU)。2. 各类传感器和控制开关：如节气门开度、进气温度、水温、爆震、发动机转速和凸轮轴位置、车速等传感器以及空挡起动、A/C空调和动力转向等控制开关。3.执行器：如喷油器、怠速控制阀、燃油泵、点火器等。随着科技的发展，凌志LS400型轿车的结构更为完善，性能更为先进，特别是1992年以后生产的车型，其电子控制系统已作了明显的改进。其LS400型轿车的电子控制系统安装位置见上图电子控制系统的结构见下图。发动机电控燃油喷射系统概述课件二、电控系统的工作原理 电控系统的工作原理是：接收各种传感器输出的发动机工况信号，根据ECU内部预先编制的控制程序和存储的试验数据，通过数学计算和逻辑判定确

41、定适应发动机工况的点火提前角、喷油时间等参数，并将这些资料转交为电信号控制各种执行组件动作，从而使发动机保持最佳运行状态。发动机电控燃油喷射系统概述课件 各种传感器的信号输入ECU后，ECU根据数学计算和逻辑判断结果，发出脉冲信号指令控制喷油器喷油。如图3-3所示，当脉冲信号的高电平“1”送到驱动三极管VT基极时VT导通，喷油器线圈电流接通、产生电磁吸力将阀门吸开，喷油器开始喷油；当脉冲信号的低电平“0”送到驱动三级管VT极时VT截止，喷油器线圈电流切断。在复位弹簧弹力作用下阀门关闭，喷油器停止喷油。由干控制信号为脉冲信号，因此阀门不断地开闭使喷出燃油雾化很好。雾状燃油喷射在进气门附近，与吸入

42、空气混合形成可燃混合气。当进气门打开时，再吸入气缸燃烧作功。喷油器控制发动机电控燃油喷射系统概述课件喷油正时控制 喷油正时就是喷油器何时开始喷油。发动机工作时，ECU根据曲轴位置传感器（CPS）和凸轮轴位置传感器（CIS）输入的基准信号发出喷油指令，通过控制功率管VT的导通与截止，使各组喷油器进轮流喷油和停止喷油。曲轴每转720度，每组喷油器喷油一次。其中，1缸5缸，2缸6缸，3缸7缸，4缸8缸各为一组.喷油量控制喷油量的多少是按照ECU的指令，控制喷油器的持续喷油时间来确定，喷油持续时间越长，喷油量越大。1 .起动时喷油量控制起动发动机时，起动机驱动发动机运转，其转速很低（50r/min左右

43、）且波动较大，导致空气流量计信号误差较大。因此，在发动机冷起动时，ECU只根据可编程只读存储器中预先编制的起动程序和预定空燃比控制喷油。起动控制采用开环控制，喷油量的控制过程如图3-4所示，ECU首先判断是否处于起动状态，当ECU的STA端接收到一个高电平信号，且曲轴位置传感器信号表明发动机转速低于300r/min，节气门位置传感器信号表明节气门处于关闭状态，则ECU判定发动机处于起动状态，并运行起动程序。发动机电控燃油喷射系统概述课件起动时喷油量控制92年前的车型，在进气管附近设置了冷起动喷油器，它的开启和持续时间取决与发动机温度，由温度-时间开关和ECU控制。当发动机冷却液温低于35时，温

44、度-时间开关闭合，冷起动喷油器由温度-时间开关控制；当温度达到35时，温度-时间开关打开，而由ECU根据IDL、NE、THW信号控制喷油，当温度达到60时或者IDL段开或者NE信号达到300r/min转时冷起动喷油器不再工作。92年之后生产的IUZ-FE型发动机逐渐取消了冷起动喷油器及温度-时间开关。在冷态下起动时，ECU发出增加喷油量的指令，从而使冷起动时在保证起动快速的前提下，空燃比控制的更加精确。发动机电控燃油喷射系统概述课件2. 起动后喷油量控制 在发动机运转过程中，喷油器的总喷油量由基本喷油量、喷油修正量和喷油增量三部分组成。发动机电控燃油喷射系统概述课件3 基本喷油量由空气流量计和

45、曲轴位置传感器信号计算确定；喷油修正量由与进气量有关的进气温度、海拔高度传感器、氧传感器等传感器信号和蓄电池电压信号计算确定：喷油增量由反映发动机工况的点火开关信号、冷却液温度和节气门位置等传感器信号计算确定。4 断油控制ECU除了空气流量计和其它各种传感器的输人信号控制喷油量外，为了确保车辆行驶的安全、延长发动机的寿命、节省燃油和减少废气污染，ECU还具有以下的切断燃油喷射功能：（1） 高速燃油切断 ECU通过发动机转速传感器感知到发动机的转速超过了额定转速(5400 rmin)时，为避免机件的损坏，ECU会立即发出停止燃油喷射的指令，当发动机转速下降到约5200 rmin时，ECU又会发出

46、恢复燃油喷射的指令。（2）减速燃油切断 当车速处于从高速工况减速行驶时，ECU通过节气门位置传感器的关闭速率、车速和发动机转速以及冷却液温度等信号，在一定的条件下会发出停止燃油喷射的指令，以节省燃油。发动机电控燃油喷射系统概述课件（3） 换挡燃油切断 换挡时如果继续喷射燃油，则容易造成齿轮的碰掐和换挡的因难，ECU便设置了换挡燃油切断功能。当ECU通过变速器的挡位控制开关(换挡手柄)感知到换挡操作时，便会立即发出停止燃油喷射指令，当挡位正确啮合后，又会发出恢复喷油的指令。（4）清除溢流控制 起时喷射系统将向发动机供给很浓的混合气。如果多次起动未能成功，那幺淤积在气缸内的浓混合气就会浸湿火花塞，

47、使其不能跳火而导致发动机不能起动。火花塞被混合气浸湿的现象称为“溢流”。清除溢流功能就是将发动机油门踏板踩到底，接通起动开关起动发动机时，ECU自动控制喷油器中断喷油，以便排除气缸内的燃油蒸汽，使火花塞干燥，从而能够跳火。5.怠速控制 怠速控制内容主要是发动机负荷变化控制和电器负荷变化控制。怠速控制的实质是控制怠速时的充气量(进气量)。当发动机怠速负荷增大时，ECU控制怠速控制阀使进气量增大，从而使怠速转速提高防止发动机运转不稳或熄火；当发动机怠速负荷减小时，ECU控制怠速控制阀使进气量减少，从而使怠速转速降低，以免怠速转速过高。怠速时的喷油量则由ECU根据预先设定的怠速空燃比和实际充气道计算

48、确定。 发动机电控燃油喷射系统概述课件 怠速转速控制过程 车速传感器提供车速信号，节气门位置传感器提供怠速触点开闭信号，这两个信号用来判定发动机是否处于怠速状态。当判定为怠速工况时，ECU根据发动机冷却液温度传感器信号修正怠速转速.再通过空调开关、动力转向开关和电源电压信号确定发动机负荷变化，从内存存储的怠速转速资料中查询相应的目标转速，然后将目标转速与曲轴位置传感器检测的发动机实际转速进行比较，从而确定怠速控制阀的开度，以调节旁通进气量的大小。怠速时的喷油量则由ECU根据预先设定的怠速空燃比和实际充气量（空气流量计信号）计算确定。发动机电控燃油喷射系统概述课件6 .点火控制发动机电控燃油喷射

49、系统概述课件 ECU本身就是一个高度集成化的微电脑，是整个电控系统的中枢，凌志LS400型轿车采用的是发动机和变速器集中控制的ECU，它安装在仪表板右端杂物箱的右侧其外形见图.ECU的只读贮存器(ROM)永久地贮存着常规稳定工况下的最佳喷油量(或最佳空燃比)、最佳点火提前角和最佳点火脉宽三种频谱图以及其它输人参数变化的校正曲线。 当ECU接收到空气流量和发动机转速2个基本参数后，便立即从内存的上述三种频谱图中查找出对应的基本喷油量、点火提前角，此外，再根据其它传感器(如节气门开度、进气温度、水温、爆震、氧、车速等传感器)和各种开关控制信号(如起动、转向、空调开关信号等)的变化，进步对基本喷油量

50、、点火提前角作出修正，从而使发动机在任何时候都能获得最佳的运转工况以及动力性、燃料经济性和环保性能。部件的结构原理及检 电子控制单元ECU发动机电控燃油喷射系统概述课件进气温度传感器1 结构与工作原理:空气流量计仅测出了进气的流量、进气温度的变化，同样的进气流量其空气密度不同，必将影响空燃比的改变。进气温度传感器的功用就是及时测定进气温度，将温度信号输送给ECU，ECU便对基本喷油量给予修正，从而能精确地控制空燃比。进气温度传感器安装在空气流量计内，其感温组件为热敏电阻，它具有负的温度电阻系数，温度越高，电阻位越小，反之则增大。进气温度传感器发生故障时，ECU便无法判别实时进气温度和修正喷油量

51、，例如当进气温度传感器短路时(电阻为0)，ECU便误判为温度过高而发出减少喷油的指令，当传感器开路时，ECU便误判为温度过低而发出增加喷油的指令，误判的结果令发动机的性能大为恶化，但是所幸的是ECU设有故障保护功能，对于上述情况，ECU会自动地将进气温度设定在20保持基本喷油量。发动机电控燃油喷射系统概述课件采用加热法测量进气温度传感器的温度-电阻系数。测定在0-100度范围内电阻值的变化关系。如果超出准许范围则更换。2 .进气温度传感器的检测 发动机电控燃油喷射系统概述课件水温传感器1 .结构与工作原理水温传感器用于监测冷却液的温度并向ECU输出对应的电信号。ECU根据水温传感器的信号便可判

52、别出发动机处于冷起动、暖机或热机状态，如是冷起动或暖机状态，便会发出增加喷油量的指令，如温度过高(发动机过热)，则会发出故障保护指令，将冷却液的温度信号设定于80，维持基本喷油量。结构如图 发动机电控燃油喷射系统概述课件2 .水温传感器的检测 采用加热法测定电阻系数 测定0-100范围内的电阻值 发动机电控燃油喷射系统概述课件5.波形分析发动机电控燃油喷射系统概述课件爆震传感器1UZ-FE发动机(包括丰田车系)采用的是共振型压电式爆晨传感器，它主要由基座、振动片、压电组件和外壳等组成，其内部结构见图发动机电控燃油喷射系统概述课件1 .爆震传感器的工作原理: 工作原理是：压电组件紧贴于振动片上，

53、后者固定于基座上，发动机运转时，振动片便发生振动，压电组件也同时产生压缩和拉伸变形而产生压电信号。由于振动片固有频率与发动机的爆震频率相同，当发生爆震时，振动片处于共振状态，振幅最大此时压电组件输出的压电信号也最大，ECU即判别出发动机已发生了爆展，随即向点火器发出急速推迟点火的指令，使爆震实时消失。 爆震消失后，ECU会发出信号，令曲轴每转1圈推前l度2度点火提前角，直至恢复到正常的点火提前角为止。 2 .检查: 检查爆震传感器的接线端子与外壳是否短路。如果短路则为失效，应子更换。发动机电控燃油喷射系统概述课件3 .波形分析发动机电控燃油喷射系统概述课件氧传感器 用于排气净化的三元催化净化器

54、(TWC)惟有在空燃比处于理论空燃比的情况下，废气中有害气体才能获得最佳的净化效能。 1、结构与原理如图 Ls400发动机采用的氧传感器为氧化锆式，主要由钢制护管、钢制壳体、锆管、加热组件、电极引线、防水护套等组成。 发动机电控燃油喷射系统概述课件 当温度高于300时，所采用的陶瓷材料，用作氧化锆的导体。在此条件下，如果传感器两侧氧的百分比含量不同，就会在两端产生电压变化 。两种环境（空气侧和排气侧）中不同含氧量的测量值的这种变化告诉ECU，在排气中剩余的氧含量，对保证燃烧有害废气生成是不合适的百分比。工作原理发动机电控燃油喷射系统概述课件2. 检查 检查左右侧主氧传感器的加热丝电阻。 标准值

55、(20时)：1116如电阻值不符，应予更换。 检查左右侧副氧传感器的加热丝电阻。 标准值(20时)：1116 如电阻值不符，应予更换。3. 波形分析发动机电控燃油喷射系统概述课件燃油压力控制真空开关阀（VSV） 1 结构和原理： 为了进一步提高发动机的启动性能和抗高温气阻的能力，1UZ-FE型发动机的燃油压力调节器上端的空气室并不直接与发动机进气室连接，而是通过真空控制VSV再与进气室连接。燃油压力控制VSV为一电磁阀。其起闭工况受ECU控制。 发动机电控燃油喷射系统概述课件工作原理：常态下，E孔与G孔相通，当ECU通过水温传感器检测到发动机处于高温再启动工况时，便向VSV发出信号，电磁阀通电

56、，关闭了G孔，燃油压力调节器上部的空气室经VSV的空气滤请器与大气相同，空气压力由负压变成正压，使燃油压力调节器的膜片下移，关闭了至燃油箱的回油管，从而提高了喷油器的燃油压力，进一步增加了喷油量，可燃混合气浓度提高了，改善了发动机的高温启动性。 发动机启动后约90-120s，ECU会向VSV发出信号，断开其电磁阀的电源，在回位弹簧的作用下，电磁阀复位，关闭了空气滤清器的信道，恢复了E孔与G孔相通的状态工况，燃油压力调节器也恢复了正常的供油压力，其控制电路见上图 发动机电控燃油喷射系统概述课件检查VSV电磁线圈的电阻标准值(20时)：3744检查VSV的绝缘电阻电磁线圈与外壳应绝缘良好。常态下，

57、将压缩空气由E孔吹入，应能顺畅地从G孔流出。 通电检查：接线端子通电后，从E孔吹入压缩空气，应能从滤清器流出 如检查结果不符合上述要求时，应予更换。2. 检查发动机电控燃油喷射系统概述课件1. EFI主继电器电路与安装位置 当点火开关接通后（ON）后，蓄电池的电压便施加于ECI的IG SW上，ECU内部的EFI主继电器控制电路便向端子MREL输出电压（12V），使EFI主继电器的电磁线圈通电，EFI主继电器触点闭合，因而使蓄电池的电流经该触点向ECU端子+B（和+B1）供电。+B和+B1端子为ECU的各种控制电路和装置提供电源。当关闭点火开关后，ECU内的主继电器控制电路还会令MREL端子继续

58、接通电源越2s，使EFI主继电器的触点延迟约2s再断开，其目的是使ISC阀回复到初始设定位置。EFI 主继电器发动机电控燃油喷射系统概述课件主继电器安装于发动机罩下的2号继电器盒内，拆卸发动机密封盖和左侧的2号继电器盒罩盖后便可找到EFI主继电器，其安装位置见图 发动机电控燃油喷射系统概述课件 关闭点火开关拆卸发动机密封盖 从2号继电器盒拔下EFI主继电器 了解EFI主继电器端子的含义。 常态下，13端子应导通2-4端子(常开触点)应断开。 通电检查：13端子通电后，2-4端子应闭合。如检查结果不符合上述要求时，应于更换。2 .主继电器的检查发动机电控燃油喷射系统概述课件燃油泵的控制电路 1

59、.燃油泵运转控制电路的工作原理 1992年以前生产的1UZ-FE型发动机是采用燃油泵开路继电器、燃油泵继电器和电阻器来控制燃油泵的电源和高低二级转速的运转。如图 发动机电控燃油喷射系统概述课件 燃油泵开路继电器的工作原理a 点火开关接通、但发动机不运转时 点火开关接通，由于发动机不运转，曲轴转速传感器和空气流量传感器均无信号输出，ECU便会断开其端子FC与E1的内部通路，使L2不能形成回路常开触点K不能闭合，来自于EFI主继电器的驱动电路便无法输送到燃油泵继电器。b 启动工况 发动机启动时，点火开关处于ST位置，由于启动继电器触点的闭合，使燃油泵开路继电器的线圈L1通电形成了电流回路，再电磁力的作用下，常开触点K闭合，来自于EFI主继电器的电流被输送到燃油泵继电器，再进一步控制燃油泵的运转，c 发动机运转工况 发动机运转时，点火开关处于IG2位置，ECU感知到空气流量计和曲轴位置传感器信号后，便会接通其端子FC与E1的内部电路，使L2形成电流通路，常开触点K闭合，来自于EFI主继电器的电流被输送到燃油泵继电器，再进一步控制燃油泵的运转。发动机电控燃油喷射系统概述课件LS400燃油泵控制电路图发动机电控燃油喷射系统概述课件