项目一电控汽油喷射系统课件

1、2021-10-211 人 汽车 环境2021-10-212汽车电控技术的发展2021-10-213发动机电控（13章）电控喷油装置（EFI）、电控点火系统（ESA）、怠速控制系统（ISC）、电控柴油喷射系统底盘电控（612章）电控自动变速器（ECT）、电子转向助力系统、汽车防滑控制系统、适时调节的自适应悬挂系统、巡航控制系统2021-10-2142021-10-216 电子控制汽油喷射系统 EFI (Electronic Fuel Injection)2021-10-217传统汽油机燃油系统2021-10-218现代汽油机电喷系统2021-10-219燃油供给系统：汽油箱汽油泵滤清器油压调节

2、器分配管喷油器。空气供给系统：空气滤清器进气管节气门怠速旁通道电子控制系统：控制器（ECU等）、各种传感器和电元件。电子控制汽油喷射系统组成电子控制汽油喷射系统组成2021-10-21102021-10-2111 控制方式分类流量型喷射系统（L-Jetronic）压力型喷射系统（D-Jetronic）2021-10-2112 L型：空气滤清器与节气门体间装空气流量计 L型汽油喷射系统的空气流量计有热线式、热模式、卡门涡流式。2021-10-2113 D型：进气管压力和发动机转速计算进气量 测试方法简单，精度易控。2021-10-21142021-10-21152021-10-21162021-

3、10-21172021-10-2118 按喷射位置分类 节气门体喷射系统（TBI）【单点喷射（SPI）】 进气管喷射系统【 多点喷射（MPI）】 缸内直喷系统2021-10-21191）单点喷射2）多点喷射2021-10-2120 小结： 本节课学习内容？ 视屏2021-10-2121 作业（二选一） 1、自行探寻汽车电控技术的发展轨迹，并描绘出来。 2、简述电控汽油喷射系统的分类。2021-10-2123学习任务：学习任务： 1、电控汽油喷射空气供给系统的组成、电控汽油喷射空气供给系统的组成 2、空气流量计空气流量计、进气管压力传感器、进气管压力传感器 3、节气门体、节气门体2021-10-

4、21242021-10-21252021-10-2126作用：作用：为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气 并测量和控制空气量。组成组成：空气滤清器、进气管、节气门、怠速旁通道等。任务：任务：滤清、调节、分配。汽车空气供给系统工作原理 标清.flv2021-10-2127节气门体节气门体空气滤清器空气滤清器空气流量计空气流量计怠速控制阀怠速控制阀电子控电子控制单元制单元空气阀空气阀2021-10-2128空气流量传感器作用：作用：将空气流量转换成电信号送给电控单元，该信号 作为决定喷油量的基本信号之一。空气流量计在车上位置 AFM= Air Flow Meter 【作用作用】在L型电控燃油喷射

5、系统中，空气流量计用于将单位之间内进入发动机的进气量转换成电信号，并将信号输入ECU。 【安装位置安装位置】空气滤清器与节气门体之间。 【分类分类】按测量原理分 翼片式空气流量传感器 涡流式空气流量传感器热丝式与热膜式空气流量传感器【组成组成】测量板、补偿板、回位弹簧、电位计、旁通气道。此外还包括怠速调整螺钉、油泵开关及进气温度传感器等。【信号类型信号类型】电压信号翼片式空气流量传感器结构 主要件功能 缓冲片：缓冲室内空气对缓冲片的阻尼作用，使翼片转动平稳 旁通空气调节螺钉：调节怠速时旁通空气量的大小，从而调节怠速混合气的成分 电位计：将翼片转动的角度转换为电信号工作原理 空气通过空气流量计测

6、量板打开一个角度与测量板同轴转动的电位计检测出叶片转动的角度将进气量转换成电压信号VS送给ECU工作原理 翼片全关时，没有进气量，产生电压信号最强 翼片打开时，进气量由小变大，产生电压信号有强变弱 翼片全开时，进气量最大，产生电压信号最弱内部电路进气量电压信号个别车型也有电压信号降低的。外部电路及其检测 检修：检修： 拆开线束连接器，在空气流量计一侧测量相应端子之间（VC与E2、VS与E2、THA与E2）的电阻应符合原车标准，否则应更换空气流量计。 检查电源电压和信号电压，以确定空气流量计是否正常。空气流量计发动机ECU凌志ES300空气流量计电路用 于 用 于 早 期 车 ， 如 C A M

7、 R Y 2 . 0 、 P R E V I A 、MAZDA929、BMW525。翼片式空气流量计特点：结构简单，可靠性高；但进气阻力大，响应较慢且体积较大 1、2涡流式空气流量传感器原理：根据卡门涡流理论，利用超声波或光电信号通过检测漩涡频率来测量空气流量的一种传感器。 按其检测方式，分为光电检测涡流式和超声波检测涡流式两种类型。 光电检测涡流式空气流量传感器 超声波检测涡流式空气流量传感器超声波检测式空气流量传感器电路及其检测【信号类型信号类型】频率信号进气量输出信号频率，信号的占空比也发生相应的变化。 检测：检测：用吹风机模拟进气，测量在不同进气量条件下，传感器的输出信号的频率，看传感

8、器的信号输出频率是否满足要求。点火开关转至ON位置，检测VC与E2间电压应为5V，KS与E2间电压应为24V。空气流量计ECU凌志LS400空气流量计电路思考：卡门涡流空气流量计的特点 LUXES 三菱热丝式与热膜式空气流量传感器【分类分类】按测量元件形式分：热丝式热丝式和热膜式热膜式。 热线式空气流量计按测量位置分：主流测量方式主流测量方式、旁通测量方旁通测量方式式。 热丝式：测量元件为铂丝热线，热线缠绕在陶瓷管上； 热膜式：测量元件镀在陶瓷片上，称为热膜； 主流测量式：将热线电阻安装在主进气道中； 旁通测量式：将热线安装在旁通气道中。【信号类型信号类型】电压信号，也有频率信号 进气量信号电

9、压 进气量信号频率主流测量方式热丝式空气流量传感器旁通测量方式热丝式空气流量传感器热丝式空气流量计电路及其检测热线式空气流量计都有自洁功能自洁功能：发动机转速超过1500r/min，关闭点火开关使发动机熄火后，控制系统自动将热线加热到1000以上并保持约1s，使附在热线上的粉尘烧掉。 检修检修（检查相应端子之间的电压）： 点火开关接通时，电源端子与搭铁端子之间电压应为蓄电池电压。 信号端子与搭铁端子之间的电压，发动机不工作时为24V，发动机工作时为1.01.5V。空气流量计ECCS热膜式空气流量传感器2021-10-2147热膜式、热线式的区别联系？优缺点热线式有自清洁功能热膜式则提高可靠性和

10、耐用性，不粘附灰尘 进气压力传感器（MPA） 组成：压力转换元件、集成电路（IC）、真空室。 工作原理 安装位置：一般通过真空软管与节气门后方的进气管相连 也有直接装在节气门体上 分类: 压敏电阻式压敏电阻式、电容式电容式 2021-10-2149半导体压敏电阻式：半导体压敏电阻式： 由硅膜片（压力转换元件）、集成电路和真空室组成。原理：原理：压力变化，硅片变形，应变电阻阻值变化，电桥输出 电压变化。节气门体 位置：进气管（空气流量计后） 机构组成：节气门体、节气门位置传感器、怠速控制机构 作用：检测节气门开度 反映负荷的大小 监控和控制发动机工作时的进气量多少 2021-10-2151线性输

11、出型节气门位置传感器：可以输出多种电压的连续信号，以获得相应的喷油量。特点：线性关系（节气门开度的输出电压、节气门开度） 怠速控制系统的功能：怠速控制系统的功能：1、自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运转。、自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运转。2、在发动机热机、额外负荷时，调节进气量，从而、在发动机热机、额外负荷时，调节进气量，从而调节发动机转速和动力。调节发动机转速和动力。怠速控制系统组成怠速控制系统组成 1、冷却液温度信号、冷却液温度信号 2、A/C开关信号开关信号3、空挡位置开关信号、空挡位置开关信号 4、转速信号、转速信号5、节气门位置信、节气门位置信号号 6、车速信号、车速信号7

12、、执行元件、执行元件下一页怠速控制原理怠速控制原理 ECU根据传感器的信号来确定的目标转速目标转速并与发动机实实际转速际转速进行比较，再根据其差值确定相应的控制量，进而驱动控制空气量空气量的执行机构动作。A）旁通空气式）旁通空气式 b）节气门直动式）节气门直动式控制基本类型有：控制基本类型有：1、节气门直动式、节气门直动式2、旁通空气式。、旁通空气式。 怠速控制也就是对怠速控制也就是对怠速工况下的进气量怠速工况下的进气量进行控制。进行控制。怠速控制的方法怠速控制的方法怠速控制机构形式 猜一猜，分别是哪一种控制方式？怠速控制阀的分类： 一、一、步进电动机型怠速控制阀步进电动机型怠速控制阀 二、旋

13、转电磁阀型怠速控制阀二、旋转电磁阀型怠速控制阀 三、占空比控制电磁阀三、占空比控制电磁阀 四、开关型怠速控制阀四、开关型怠速控制阀 五、五、节气门直动式怠速控制器节气门直动式怠速控制器执行元执行元件分类件分类1.控制阀的结构与工作原理控制阀的结构与工作原理 2.控制阀的控制内容控制阀的控制内容3.控制阀的检修控制阀的检修步进电动机型怠速控制阀步进电动机型怠速控制阀控制阀的结构与工作原理控制阀的结构与工作原理）1、控制阀、控制阀 2、前轴爪、前轴爪 3、后轴承、后轴承4、密封圈、密封圈 5、丝杠机构、丝杠机构 7、定子、定子6、线束连接器、线束连接器 8、转子、转子）1 、 2 线 圈线 圈 3

14、 爪 极爪 极46定子定子5转子转子 主要由转子和定子组成，丝杠机构将主要由转子和定子组成，丝杠机构将步进电机的旋转运动转变为直线运动步进电机的旋转运动转变为直线运动，使阀心作轴向移动，改变阀心与阀，使阀心作轴向移动，改变阀心与阀座之间的间隙。座之间的间隙。 安装在节气门上。安装在节气门上。工工 作作 原原 理理 定子有定子有32个爪级，个爪级，步进电动机每转一步为步进电动机每转一步为1/32圈，工作范围为圈，工作范围为0125个步进级。个步进级。 当当ECU控制使步进电控制使步进电机的线圈按机的线圈按1-2-3-4顺序顺序依次搭铁时，定子磁场瞬依次搭铁时，定子磁场瞬时针转动，由于与转子磁时针

15、转动，由于与转子磁场间的相互作用，使转子场间的相互作用，使转子随定子磁场同步转动。同随定子磁场同步转动。同理，步进电动机的线圈按理，步进电动机的线圈按相反的顺序通电时，转子相反的顺序通电时，转子则随定子磁场同步反转。则随定子磁场同步反转。 一般一般0步级表示怠速步级表示怠速控制阀全部伸出，旁通道控制阀全部伸出，旁通道全关；全关；125步级表示怠速步级表示怠速控制阀全部收回，旁通道控制阀全部收回，旁通道全开。全开。a）输入脉冲）输入脉冲 b）工作过程）工作过程下一页起动初始位置的设定起动初始位置的设定 起动控制起动控制暖机控制暖机控制怠速稳定控制怠速稳定控制怠速预测控制（机械负荷）怠速预测控制（

16、机械负荷）电器负荷增多时的怠速控制电器负荷增多时的怠速控制控制阀的控制内容控制阀的控制内容1.控制阀的结构与工作原理控制阀的结构与工作原理2.控制阀的控制内容控制阀的控制内容3.控制阀的检修控制阀的检修 旋转电磁阀型怠速控制阀旋转电磁阀型怠速控制阀控制阀的结构与工作原理控制阀的结构与工作原理结构图位置图结构图位置图 原理图原理图1、控制阀、控制阀 2、双金属片、双金属片 3、冷却液腔、冷却液腔 4、阀体、阀体 5、7、线圈、线圈6、永久、永久磁铁磁铁 8、阀轴、阀轴 9、怠速空气口、怠速空气口 10、固定销、固定销 11、挡块、挡块12、阀轴限位杆、阀轴限位杆ECU控制两个线圈的通电或断开，改

17、变两个线圈控制两个线圈的通电或断开，改变两个线圈产生的磁场，两线圈产生的磁场与永久磁铁形产生的磁场，两线圈产生的磁场与永久磁铁形成的磁场相互作用，可改变控制阀的位置，从成的磁场相互作用，可改变控制阀的位置，从而调节怠速空气口的开度，以实现怠速控制。而调节怠速空气口的开度，以实现怠速控制。 ECU控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时，控制控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时，控制阀的开度是通过控制两个线圈的平均通电时间（占空阀的开度是通过控制两个线圈的平均通电时间（占空比）来实现的。比）来实现的。 工作原理工作原理2.控制内容控制内容 包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠速预测控包括起动控制、暖机控

18、制、怠速稳定控制、怠速预测控制。制。组件：怠速开关、怠速节气门位置传感器、怠速控制电机、节气门位置传感器节气门直动式怠速控制机构 结构：主要由直流电动机、滑动电阻、减速齿轮机结构：主要由直流电动机、滑动电阻、减速齿轮机构、紧急弹簧和传动轴等组成。构、紧急弹簧和传动轴等组成。节气门直动式怠速控制器（节气门直动式怠速控制器（J338） 节气门位置传感器 怠速节气门位置传感器 安装位置 作用 工作过程 感觉如何？2021-10-2175 小结： 本节课学习内容？2021-10-2176 作业（二选一） 1、选择某一种类型空气流量计，调查其使用情况。 2、怠速控制装置2021-10-2177功用：功用

19、：向气缸内供给供给燃烧时所需一定量的燃油 组成组成：油箱、滤清器、汽油泵、喷油器、油压调节器、 燃油脉动衰减器、油管等。汽油泵汽油泵回油管回油管汽油滤清器汽油滤清器油油压压调调节节器器输油管路输油管路喷油器喷油器任务任务：供油、滤清、调压、喷油。1.3 燃油供给系统2021-10-21781.3.1 燃油供给系统在车燃油供给系统在车上的位置上的位置油箱油箱2021-10-21791.3.2 电动燃油泵电动燃油泵结构：结构：滚柱式电动燃油泵组成：组成：油泵电机、滚柱泵、单向阀、卸压阀、 外壳、泵盖及滤网等。作用：作用：泵油并使燃油压力升高，以便于喷油雾化； 供给各喷油器及冷起动喷油器所需要的燃油

20、。 由点火开关和油泵继电器控制。油压：油压： 多点喷射：0.20.3MPa 单点喷射：0.10.2MPa2021-10-2180滚柱式电动燃油泵结构滚柱式电动燃油泵结构电刷电刷电枢电枢磁极磁极滚柱泵滚柱泵泵壳泵壳单向阀单向阀卸压阀卸压阀滤网滤网泵盖泵盖2021-10-2181（1）供油系统1）电动燃油泵2）电动燃油泵类型齿轮泵结构滚柱泵结构2021-10-21821.3.3 燃油压力调节器燃油压力调节器作用：作用：调节喷油器的燃油压力， 使燃油压力与进气管压力之差保持常数；确保喷油压力恒定。工作原理：工作原理：转速不变：节气门开度增大，进气歧管真空度减小，回油量减小，出油量增大。节气门开度不变

21、：转速增加，进气歧管真空度增大，回油量减多，出油量减少。2021-10-2183a）作用：保持喷油压力恒定，使喷油器中油压与进气管处压差始终保持在0.25MPab）构造特点： 节气门开度较小，进气管真空度增大，燃油压力使膜片下移推开球阀，一部分燃油经回油管中心回流，油压下降 节气门开度增大，进气管真空度减小，弹簧力使膜片上移关闭球阀，迫使油压上升c）作用过程：2021-10-2184结构：结构：进油口进油口回回油油口口阀门阀门支承支承膜片膜片弹簧弹簧接进气支管接进气支管2021-10-2185 在恒定压力下定时、定量地喷油并使之雾化。 电插电插电磁线圈电磁线圈滤网滤网衔铁衔铁针阀针阀结构：结构

22、：2021-10-2186b）球阀式电磁喷油器a）针阀式电磁喷油器2021-10-2187蓄电池蓄电池水温传感器水温传感器节气门位置节气门位置传感器传感器起动信号起动信号空气流量计空气流量计(或进气压力或进气压力传感器传感器)转速传感器转速传感器车速传感器车速传感器氧传感器氧传感器稳稳 压电源压电源输输 入入接接 口口A/DA/D转换器转换器喷油控制喷油控制点火控制点火控制怠速控制怠速控制EGR控制控制蒸发排放控制蒸发排放控制故障诊断故障诊断CPU存储器存储器输出输出接口接口传感器传感器ECU执行器执行器1.4 电控汽油喷射的控制系统2021-10-21881.4.1 检测发动机运行状况的检测

23、发动机运行状况的传感器传感器 转速传感器作用：将发动机转速的高低，以电信号的形式输送到电脑，控制喷油量。 曲轴位置传感器作用：反映曲轴转角，使电脑控制正确的点火时间和喷油时刻。1. 发动机曲轴位置及转速传感器2021-10-2189（1 1）磁电式传感器）磁电式传感器磁电式磁电式传感器传感器触发轮触发轮气缸识别槽气缸识别槽输出信号输出信号 当转子旋转时，线圈中磁通量发生变化，线圈产生感应电动势。磁电式转速传感器的转子信号盘通常安装在曲轴或凸轮轴上，也可安装在分电器内。2021-10-2190（2 2）霍尔效应式传感器）霍尔效应式传感器永久磁铁永久磁铁霍尔元件霍尔元件触发轮触发轮 当触发叶轮上的

24、叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间时，磁场被叶片旁路，不产生霍尔电压；当缺口部分进入磁铁与霍尔元件之间时，磁力线进入霍尔元件，传感器输出电压信号。2021-10-2191 信号盘随分电器轴转动，产生透光和遮光交替变化。当发光二极管的光束照到光敏二极管时，光敏二极管产生电压；当发光二极管光束被挡住时，光敏二极管电压为0。（3 3）光电式传感器）光电式传感器发光管发光管分火头分火头密封盖密封盖信号盘信号盘电路电路 光敏二极管光敏二极管输出信号输出信号光敏二极管光敏二极管发光二极管发光二极管遮光盘遮光盘2021-10-21922.温度传感器（水温传感器、进气温度传感器）作用：作用：感知冷却液温度和进气温

25、度，并将信号输送到电脑，来控制修正喷油量。2021-10-21933.氧传感器 在采用三元催化转换器的发动机上，氧传感器安装在排气管内，检测排气中氧的含量。 作用：将废气中 氧含量的信号输 送到电脑，以便 于电脑控制下一 个工作循环的油 气配比。 形式： 二氧化锆、 二氧化钛2021-10-21941.车速传感器 用于发动机怠速及汽车加速、减速时空燃比 的控制。起动及空挡开关信号 用来判断发动机是否处于起动状态。1.5.2 开关信号开关信号2021-10-21952021-10-21961.4.3 电控单元（电控单元（ECU） ECUECUCPUCPU：中央处理器：中央处理器ROMROM：只读

26、存储器：只读存储器PROMPROM：可编程的只读存储器：可编程的只读存储器RAMRAM：运行数据存储器：运行数据存储器I/OI/O：输入输入/ /输出接口输出接口1.电控单元的组成2021-10-21972.汽油喷射的控制作用原理：通过各种传感器所采集到的信号送入一个电控单元（ECU）并由此控制混合气的空燃比，使供给的混合气适应发动机运行工况的需要 实际喷油量基本喷油量修正喷油量=转速信号+空气流量信号水温信号氧浓度信号进气温度信号气温信号开关信号2021-10-2198电控喷射工作演示电控喷射工作演示2021-10-2199喷油时刻的控制喷油时刻的控制同时喷射：同时喷射：所有喷油器并联，同时

27、喷油。两次喷完一个循环的供油量。进气进气 压缩压缩 作功作功 排气排气排气排气 进气进气 压缩压缩 作功作功作功作功 排气排气 进气进气 压缩压缩压缩压缩 作功作功 排气排气 进气进气1 13 34 42 21801803603605405407207200 0喷油喷油喷油喷油2021-10-21100进气进气 压缩压缩 作功作功 排气排气排气排气 进气进气 压缩压缩 作功作功作功作功 排气排气 进气进气 压缩压缩压缩压缩 作功作功 排气排气 进气进气1 13 34 42 21801803603605405400 0喷油喷油喷油喷油分组喷射分组喷射 2021-10-21101进气进气 压缩压缩

28、 作功作功 排气排气排气排气 进气进气 压缩压缩 作功作功作功作功 排气排气 进气进气 压缩压缩压缩压缩 作功作功 排气排气 进气进气1 13 34 42 21801803603605405400 0喷油喷油喷油喷油顺序喷射顺序喷射 同时喷射顺序喷射分组喷射2021-10-21103喷油持续时间的控制喷油持续时间的控制 控制喷油器的喷射持续时间实际上是控制喷油量，即喷油脉宽。（1）对于质量流量式的电控燃油喷射系统）对于质量流量式的电控燃油喷射系统基本喷射时间=K进气流量/发动机转速K为修正系数。（2）采用热式空气流量传感器：）采用热式空气流量传感器： 输出反映就是质量流量，直接用上式求得基本燃油喷射时间。（3）采用叶片式和卡门涡旋式空气流量传感器：）采用叶片式和卡门涡旋式空气流量传感器：测得是进气的体积流量，需要进行密度修正。1 1）基本喷油量）基本喷油量2021-10-21104（4）对于速度密度方式的电子控制燃油喷射系统：）对于速度密度方式的电子控制燃油喷射系统： 采用三维图形将数据按一定形式存储在电子控制单元中，根据发动机转速和进