电控燃油喷射概述

1、请你欣赏请你欣赏请你欣赏请你欣赏 知止而后有定，定而知止而后有定，定而后能静，静而后能安，安后能静，静而后能安，安而后能虑，虑而后有得。而后能虑，虑而后有得。 物有本末，事有始物有本末，事有始终，知所先后，则近道矣终，知所先后，则近道矣。开始上课！开始上课！6.1.1 6.1.1 发动机电控技术的发展发动机电控技术的发展始于始于20世纪世纪60年代，分为三个阶段：年代，分为三个阶段：第一阶段，从第一阶段，从20世纪世纪60年代中期到年代中期到70年代中期年代中期，主要是，主要是为了改善部分性能而对汽车产品进行的技术改造，如在为了改善部分性能而对汽车产品进行的技术改造，如在车上装了晶体管收音机；

2、车上装了晶体管收音机；第二阶段，从第二阶段，从2020世纪世纪7070年代末期到年代末期到9090年代中期年代中期，为解，为解决安全、污染、和节能三大问题，研制出电控汽油喷射决安全、污染、和节能三大问题，研制出电控汽油喷射系统、电子控制防滑制动装置和电控点火系统；系统、电子控制防滑制动装置和电控点火系统；第三阶段，第三阶段，2020世纪世纪9090年代中期以后年代中期以后，电子技术广泛的，电子技术广泛的应用在底盘、车身、和车用柴油发动机多个领域。应用在底盘、车身、和车用柴油发动机多个领域。6.1.2 6.1.2 电控技术对发动机性能的影电控技术对发动机性能的影响响1.1.提高发动机的动力性提高

3、发动机的动力性 2. .高发动机燃油经济性高发动机燃油经济性3.3.降低排放污染降低排放污染 4.4.发动机的加速和减速发动机的加速和减速( (变工况）性能变工况）性能 5.5.改善发动机的起动性能改善发动机的起动性能一、一、电子燃油喷射系统电子燃油喷射系统二、二、电控点火系统电控点火系统 三、三、怠速控制系统怠速控制系统四、四、排放控制系统排放控制系统 五、五、进气控制系统进气控制系统六、六、增压控制系统增压控制系统 七、七、巡航控制系统巡航控制系统八、八、警告系统警告系统 九、九、自诊断与报警系统自诊断与报警系统十、十、失效保护系统失效保护系统 十一、十一、应急备用系统应急备用系统 6.1

4、.3 6.1.3 应用发动机上的电子控制系统应用发动机上的电子控制系统功用：根据进气量确定基本功用：根据进气量确定基本喷油量喷油量，再根，再根据其他据其他传感器传感器（如冷却液温度传感器、节气门（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器等）信号等对喷油量进行修正，使位置传感器等）信号等对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气，从而提高发动机的混合气，从而提高发动机的动力性、经济性动力性、经济性和和排放性排放性。 一、电子燃油喷射系统（一、电子燃油喷射系统（EFI）功用：是功用：是点火提前角点火提前角控制控制 。 根据各根据各相关传感

5、器信号相关传感器信号，判断发动机的，判断发动机的运运行工况行工况和和运行条件运行条件，选择最理想的点火提前，选择最理想的点火提前角点燃混合气，从而角点燃混合气，从而改善改善发动机的发动机的燃烧过程燃烧过程，以实现提高发动机以实现提高发动机动力性、经济性动力性、经济性和降低和降低排排放污染放污染的目的。的目的。 二、电控点火系统（二、电控点火系统（ESA）功用：是在发动机怠速工况下，根据发功用：是在发动机怠速工况下，根据发动机动机冷却液温度、空调压缩机是否工作冷却液温度、空调压缩机是否工作、变变速器是否挂入挡位速器是否挂入挡位等，通过怠速控制阀对发等，通过怠速控制阀对发动机的进气量进行控制，使发

6、动机随时以最动机的进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转。佳怠速转速运转。 三、怠速控制系统（三、怠速控制系统（ISC）功用：主要是对发动机排放控制装置的功用：主要是对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。工作实行电子控制。 排放控制的项目主要包括：排放控制的项目主要包括：废气再循环废气再循环（EGREGR）控制，）控制，活性炭罐活性炭罐电磁阀控制，电磁阀控制，氧传感氧传感器器和空燃比闭环控制，和空燃比闭环控制，二次空气喷射二次空气喷射控制等。控制等。 四、排放控制系统四、排放控制系统功用：主要是根据发动机转速和负荷的变化，功用：主要是根据发动机转速和负荷的变化，对发动机的进气进行控制

7、，以提高发动机的充对发动机的进气进行控制，以提高发动机的充气效率，从而改善发动机动力性。气效率，从而改善发动机动力性。 可变配器相位、可变气门升程、可变进气长可变配器相位、可变气门升程、可变进气长度度 五、进气控制系统五、进气控制系统功用：是对发动机进气增压装置的工作功用：是对发动机进气增压装置的工作进行控制。进行控制。 在装有废气涡轮增压装置的汽车上，在装有废气涡轮增压装置的汽车上，ECUECU根据检测到的进气管压力，对增加装置进行根据检测到的进气管压力，对增加装置进行控制，从而控制增压装置对进气增压的强度。控制，从而控制增压装置对进气增压的强度。 六、增压控制系统六、增压控制系统功用：设定

8、巡航控制模式后，功用：设定巡航控制模式后，ECUECU根据汽根据汽车运行工况和运行环境信息，自动控制发动车运行工况和运行环境信息，自动控制发动机工作，使汽车自动维持一定车速行驶。机工作，使汽车自动维持一定车速行驶。 七、巡航控制系统七、巡航控制系统 功用：由功用：由ECUECU控制各种指示和报警装置，控制各种指示和报警装置，一旦控制系统出现故障，该系统能及时发出一旦控制系统出现故障，该系统能及时发出信号以警告提示信号以警告提示 。八、警告提示八、警告提示 功用：用来提示驾驶员发动机有故障；功用：用来提示驾驶员发动机有故障；同时，系统将故障信息以设定的数码（故障同时，系统将故障信息以设定的数码（

9、故障码）形式储存在存储器中，以便帮助维修人码）形式储存在存储器中，以便帮助维修人员确定故障类型和范围员确定故障类型和范围 。 九、自诊断与报告系统九、自诊断与报告系统功用：主要是当传感器或传感器线路发功用：主要是当传感器或传感器线路发生故障时，控制系统自动按电脑中预先设定生故障时，控制系统自动按电脑中预先设定的参考信号值工作，以便发动机能继续运转。的参考信号值工作，以便发动机能继续运转。 十、失效保护系统十、失效保护系统功用：是当功用：是当控制系统电脑控制系统电脑发生故障时，发生故障时，自动启用备用系统（备用集成电路），按设自动启用备用系统（备用集成电路），按设定的信号控制发动机转入强制运转状

10、态，以定的信号控制发动机转入强制运转状态，以防车辆停驶在路途中。防车辆停驶在路途中。 十一、应急备用系统十一、应急备用系统 一、电控系统的一、电控系统的基本组成基本组成与与类型类型二、二、传感器的类型及功用传感器的类型及功用 三、三、电子控制单元（电子控制单元（ECU）的基本功能）的基本功能四、四、执行元件的类型执行元件的类型 6.1.4 6.1.4 电控系统的基本组成电控系统的基本组成 1 1、基本组成、基本组成 任何一种电子控制系统，其主要组成都可分为信任何一种电子控制系统，其主要组成都可分为信号号输入装置、电子控制单元（输入装置、电子控制单元（ECUECU）和和执行元件执行元件三部三部分

11、。分。 一、电控系统的基本组成与类型一、电控系统的基本组成与类型下一页信号输入装置信号输入装置（各种传感器）（各种传感器）电子控制单元电子控制单元（ECU）执行元件执行元件信号输入装置信号输入装置各种传感器，采集控制系统的各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给信号，并转换成电信号输送给ECUECU； 电子控制单元电子控制单元ECUECU，给各传感器提供参考电压，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令；行器发出指令； 执行元件执行元件由由ECUECU控制，执行某项控制功能的装控制，执行某项控制功能

12、的装置。置。 2 2、类型类型 开环控制系统的控制方式比较简单，开环控制系统的控制方式比较简单，ECUECU只根只根据传感器信号对执行元件进行控制，而控制的结据传感器信号对执行元件进行控制，而控制的结果是否达到预期目标对其控制过程没有影响。果是否达到预期目标对其控制过程没有影响。 开环控制开环控制ECUECU根据传感器的信号对执行器根据传感器的信号对执行器进行控制，但不去检测控制结果；进行控制，但不去检测控制结果； 闭环控制闭环控制也叫反馈控制，在开环的基础也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给上，它对控制结果进行检测，并反馈给ECUECU。下一页1 1空气流量计空气流量

13、计测量发动机的进气量，将信号输入测量发动机的进气量，将信号输入ECUECU。 2 2进气绝对压力传感器进气绝对压力传感器测量进气管内气体的绝对压力，测量进气管内气体的绝对压力，将信号输入将信号输入ECUECU。 3 3节气门位置传感器节气门位置传感器检测节气门的开度及开度变化，信检测节气门的开度及开度变化，信号输入号输入ECUECU。4 4凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器提供曲轴转角基准位置信号。提供曲轴转角基准位置信号。 5 5曲轴位置传感器曲轴位置传感器检测曲轴转角位移，给检测曲轴转角位移，给ECUECU提供发动提供发动机转速信号和曲轴转角信号。机转速信号和曲轴转角信号。 6 6进气温度传

14、感器进气温度传感器检测进气温度信号。检测进气温度信号。7 7冷却液温度传感器冷却液温度传感器给给ECUECU提供冷却液温度信号。提供冷却液温度信号。 8 8车速传感器车速传感器检测汽车的行驶速度，给检测汽车的行驶速度，给ECUECU提供车速信提供车速信号（号（SPDSPD信号）。信号）。下一页二、传感器的类型及功用二、传感器的类型及功用 9 9 氧传感器氧传感器检测排气中的氧含量。检测排气中的氧含量。1010爆燃传感器爆燃传感器检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。1111空调开关空调开关当空调开关打开，空调压缩机工作，发动机负当空调开关打开，空调压缩机工作，发动机负荷加

15、大时，由空调开关向荷加大时，由空调开关向ECUECU输入信号。输入信号。1212档位开关档位开关自动变速器由空档挂入其他档时，向自动变速器由空档挂入其他档时，向ECUECU输入信输入信号。号。1313启动开关启动开关发动机启动时，给发动机启动时，给ECUECU提供一个启动信号。提供一个启动信号。1414制动灯开关制动灯开关制动时，向制动时，向ECUECU提供制动信号。提供制动信号。1515动力转向开关动力转向开关当方向盘由中间位置向左右转动时，由于当方向盘由中间位置向左右转动时，由于动力转向油泵工作而使发动机负荷加大，此时向动力转向油泵工作而使发动机负荷加大，此时向ECUECU输入信号。输入信

16、号。1616巡航控制开关巡航控制开关当进入巡航控制状态时，向当进入巡航控制状态时，向ECUECU输入巡航控输入巡航控制状态信号。制状态信号。给传感器提供电压，接受传感器和其他装置的输入信号，给传感器提供电压，接受传感器和其他装置的输入信号，并转换成数字信号；并转换成数字信号；储存该车型的特征参数和运算所需的有关数据信号；储存该车型的特征参数和运算所需的有关数据信号；确定计算输出指令所需的程序，并根据输入信号和相关程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；序计算输出指令数值；将输入信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定并存将输入信号和输出指令信号与标准值进行比较，

17、确定并存储故障信息。储故障信息。 向执行元件输出指令，或根据指令输出自身已储存的信息；向执行元件输出指令，或根据指令输出自身已储存的信息；自我修正功能（学习功能）。自我修正功能（学习功能）。三、电子控制单元（三、电子控制单元（ECU）的基本功能）的基本功能喷油器、点火器、怠速控制阀、巡航控制电喷油器、点火器、怠速控制阀、巡航控制电磁阀、节气门控制电动机、磁阀、节气门控制电动机、EGREGR阀、进气控制阀、阀、进气控制阀、二次空气喷射阀、活性炭罐排泄电磁阀、油泵继二次空气喷射阀、活性炭罐排泄电磁阀、油泵继电器、风扇继电器、空调压缩继电器、自诊断显电器、风扇继电器、空调压缩继电器、自诊断显示与报警

18、装置、仪表显示器等示与报警装置、仪表显示器等 。四、执行元件的类型四、执行元件的类型 2020世纪世纪3030年代由于军用飞机上，年代由于军用飞机上，19541954年德国年德国奔驰公司在奔驰奔驰公司在奔驰300SL300SL上装了机械式汽油喷射上装了机械式汽油喷射系统（系统（K K型）；型）； 2020世纪世纪6060年代在年代在K K型的基础上发展了机电组型的基础上发展了机电组合式汽油喷射系统（合式汽油喷射系统（KEKE型）；型）； 2020世纪世纪6060年代后期，随着电子技术的发展，年代后期，随着电子技术的发展，德国德国BOSCHBOSCH公司研制出电控燃油喷射系统公司研制出电控燃油喷

19、射系统（EFIEFI）。）。 6.2.16.2.1下一页Bosch公司燃油喷射系统的发展过程公司燃油喷射系统的发展过程1.1.能提供发动机在各种工况下最合适的混合气能提供发动机在各种工况下最合适的混合气浓度；浓度；2.2.用排放物控制系统后，降低了用排放物控制系统后，降低了HCHC、COCO和和NONOX X三三种有害气体的排放；种有害气体的排放；3.3.增大了燃油的喷射压力，因此雾化比较好；增大了燃油的喷射压力，因此雾化比较好；4.4.在不同地区行驶时，发动机控制在不同地区行驶时，发动机控制ECUECU能及时能及时准确地作出补偿；准确地作出补偿； 6.2.2 6.2.2 电控汽油喷射系统的优

20、点电控汽油喷射系统的优点下一页5.5.在汽车加减速行驶的过渡运转阶段，燃油在汽车加减速行驶的过渡运转阶段，燃油控制系统能迅速的作出反应；控制系统能迅速的作出反应；6.6.具有减速断油功能，既能降低排放，也能具有减速断油功能，既能降低排放，也能节省燃油；节省燃油；7.7.在进气系统中，由于没有像化油器那样的在进气系统中，由于没有像化油器那样的喉管部位，因而进气阻力小；喉管部位，因而进气阻力小；8.8.发动机起动容易，暖机性能提高。发动机起动容易，暖机性能提高。1.1.按喷射方式分类：按喷射方式分类：同时喷射同时喷射分组喷射分组喷射顺序喷射顺序喷射 2 .2 .按空气量的计量方式分类按空气量的计量

21、方式分类 ：D D型电控燃油喷射系统型电控燃油喷射系统 L L型电控燃油喷射系统型电控燃油喷射系统 3 .3 .按喷射位置分类按喷射位置分类多点喷射系统多点喷射系统单点喷射系统单点喷射系统 4 .4 .按有无反馈信号分类按有无反馈信号分类开环控制系统开环控制系统闭环控制系统闭环控制系统 6.2.3 6.2.3 电控喷射系统的类型电控喷射系统的类型将各气缸的喷油器并联，所有喷油器将各气缸的喷油器并联，所有喷油器有电脑的同一个指令控制，同时喷油，同时有电脑的同一个指令控制，同时喷油，同时断油。断油。 一、按喷射方式分类一、按喷射方式分类1 1、同时喷射：、同时喷射：将各气缸的喷油器分成几组，同一组

22、喷油器将各气缸的喷油器分成几组，同一组喷油器同时喷油或断油。同时喷油或断油。 2 2、分组喷射、分组喷射喷油器由电脑分别控制，按发动机各气缸的喷油器由电脑分别控制，按发动机各气缸的工作顺序喷油。工作顺序喷油。 3 3、顺序喷射、顺序喷射 在根据进气量和发动机转速确定基本喷油量在根据进气量和发动机转速确定基本喷油量（比（比L L型更精确）。型更精确）。 插图二、按空气量的计量方式分类二、按空气量的计量方式分类1 1、D D型电控燃油喷射系统型电控燃油喷射系统利用空气流量计直接测量发动机的进气量，利用空气流量计直接测量发动机的进气量，电脑不必进行推算，可根据空气流量计信号计算与电脑不必进行推算，可根据空气流量计信号计算与该空气量相应的喷油量。该空气量相应的喷油量。 2 2、L L型电控燃油喷射系统型电控燃油喷射系统 每缸进气门处装有一个中央喷射装置，由每缸进气门处装有一个中央喷射装置，由ECUECU控制喷射。其燃油分配均匀性好，但控制系统复控制喷射。其燃油分配