1、第7章 汽油機電子控制燃油 噴射系統的基本知識 學習目標 知識目標 1掌握發動機電子控制汽油噴射系統的構 造和工作原理。 2了解電噴發動機燃油系統故障的檢查與診 斷。 第一節 汽油機電子控制汽油噴射 系統的構造和工作原理 一、概述 電子控制汽油噴射系統簡稱EFI，是英文Electronic Fuel Injection字頭的縮寫，就是用計算機控制的汽油噴射系統。 電控汽油噴射的優點電控汽油噴射的優點 （1)改善了各缸混合氣的均勻性 （2)提高發動機的動力性經濟性。 進氣系統無喉管和預熱的影響；進氣阻力和進氣壓力較小、充氣 效率高、燃燒條件好、熱效率高。 （3)減少了排放污染 精確控制空燃比，是

2、燃燒更加充分，安裝了降低排污的裝置， 如三元催化轉換器廢氣再循環裝置，燃油蒸汽回收裝置，二次 空氣噴射裝置。 （4)發動機工況過渡圓滑 （5)提高汽油機高、低溫的起動性能和暖機性能。 （6)改善發動機對地理及氣候環境的適應性。 二、電控燃油噴射系統的分類 （一）按噴射系統執行機構的不同分 多點噴射(MPI) 單點噴射(SPI) （二）按噴射控制方式不同分 間歇噴射 連續噴射 （三）按噴射位置的不同分 進氣道噴射式 缸內噴射式 （四）按空氣流量測量方式分 速度密度控制 質量流量控制 節流速度控制 多點噴射多點噴射 多點噴射系統是在 每缸進氣口處裝有 一只噴油器，由電 控單元(ECU)控制順 序地

3、進行分缸單獨 噴射或分組噴射。 控制更為精確，使 發動機無論處于何 種狀態，其過渡過 程的響應及燃油經 濟性都是最佳的。 返 回 圖圖2 21 1 多點噴射多點噴射 單點噴射 由12個安裝在 化油器所在的節氣 門段的噴油器，將 燃油噴入進氣流， 形成混合氣進入進 氣歧管，再分配到 各個氣缸中。 單點噴射系統 結構簡單，故障源 少，可采用較低的 噴油壓力(只有 0.1MPa)，成本低。 返 回 圖圖2 22 2 單點噴射單點噴射 間歇噴射 對每一個氣缸的噴射都有一限制的噴射持續期，噴射是在進 氣過程中的某段時間內進行的，噴射持續時間相應就是所控制的 噴油量。對于所有的缸內直接噴射系統和多數進氣道

4、噴射系統都 采用了間歇噴射的方式。間歇噴射由可細分為同時噴射、順序噴 射和分組噴射。 (a) 同時噴射 (b) 順序噴射 (c) 分組噴射 返 回圖圖2 23 3 間歇噴射的三種方式間歇噴射的三種方式 連續噴射式 燃料噴射的時間占有全工作循環的時間，連續噴 射都是噴在進氣道內，而且大部分的燃料是在進氣門 關閉后噴射的，因此大部分燃料是在進氣道內蒸發的。 返 回 進氣道噴射式 它是指在進氣歧管內噴射或進氣門前噴射。在該方 式中，噴油器被安裝于進氣歧管內或進氣門附近，故 汽油在進氣過程中被噴射后與空氣混合形成可燃混合 氣再進入氣缸內。采用低壓噴射。 返 回 圖圖2 24 4 進氣道噴射進氣道噴射

5、缸內噴射式 它是將噴油器安裝于缸蓋上直接向缸內噴油，需要較 高的噴油壓力(3到12MPa)。 相比而言，由于缸外噴射方式汽油的噴油壓力(0.1到 0.5MPa)不高，且結構簡單，成本較低，故目前應用較為 廣泛。 返 回 速度密度控制法 (D型EFI) 它是是通過檢測進氣歧管的壓力(真空度)和發動機的 轉速,推算發動機吸入的空氣量,并計算燃油流量的速度密 度控制方式。“D”是德文“壓力”一詞的第一個字母。 D型EFI是最早的、典型的多點壓力感應式噴射系統。 美國通用、福特、克萊斯勒,日本的豐田、本田鈴木和大 發等公司都有類似產品。由于空氣在進氣管內的壓力波動， 該方法的測量精度稍差。 圖圖2 2

6、5 D5 D型型EFIEFI示意圖示意圖 返 回 圖圖2 27 L7 L型型EFIEFI示意圖示意圖 返 回 節流速度方式 節流速度方式是利用節流閥開度和發動機轉速， 推算每一循環吸入發動機的空氣量，根據推算的空氣 量，計算汽油噴射量。由于是直接測量節流閥開度的 角位移，所以過渡響應性能好。在競賽汽車中得到應 用，有些Mono系統也采用該方式。但是，由于吸入的 空氣量與節流閥開度和發動機轉速是復雜的函數關系， 所以不容易測量吸入的空氣量。 返 回 三、電控燃油噴射系統的組成三、電控燃油噴射系統的組成 電控燃油噴射系統一般由三個子系統組成。 1、空氣供給系統 2、燃油供給系統 3、電子控制系統

7、功用：提供、測量和控制汽油燃燒時所需要的空氣量。 組成：空氣濾清器、空氣流量計（進氣壓力傳感器）、節氣 門體、進氣總管和進氣歧管等。 1空氣供給系統 圖圖2 210 10 進氣系統進氣系統 2燃油供給系統 功用：燃油供給系統的功能是向發動機精確提供各種工況下 所需要的燃測量。 組成：油箱、電動燃油泵、燃油濾清器、燃油脈動阻尼器、 燃油壓力調節器、噴油器、冷起動器及供油總管等。 動畫 3、電子控制系統 電子控制系統的功能是根據發動機運轉狀況和 車輛運行狀況確定汽油的最佳噴射量。該系統由 傳感器、電控單元(ECU)和執行器三部分組成 返 回 二、電噴汽油機的燃油系統 第三節第三節 燃油供給系統主要

8、部件結構燃油供給系統主要部件結構 與工作原理與工作原理 一.電動燃油泵 二.燃油濾清器 三.脈動阻尼器 四.壓力調節器 五.噴油器 六.冷起動閥噴油器 看 下 頁 圖圖 2 223 23 燃油供給系統的組成實物圖燃油供給系統的組成實物圖 圖圖 2 224 24 燃油供給系統的主要裝置燃油供給系統的主要裝置 一一 電動燃油泵電動燃油泵 功用：功用：電控汽油噴射系統的電動汽油泵是一種由小型直流電電控汽油噴射系統的電動汽油泵是一種由小型直流電 動機驅動的油泵動機驅動的油泵, ,其作用是提供汽油噴射所需的壓力燃油其作用是提供汽油噴射所需的壓力燃油 類型：類型： 按安裝按安裝位置不同位置不同分為：分為：

9、 內置式內置式安裝在油箱中，具有噪聲小、不易產安裝在油箱中，具有噪聲小、不易產 生氣阻、生氣阻、 不易泄漏、管路安裝簡單。不易泄漏、管路安裝簡單。 外置式外置式串接在油箱外部的輸油管路中，易布置、安裝自串接在油箱外部的輸油管路中，易布置、安裝自 由大，但噪聲大，易產生氣阻。由大，但噪聲大，易產生氣阻。 按電動燃油泵的按電動燃油泵的結構不同結構不同分為：分為： 葉輪式、滾柱式、轉子式和側槽式，常用的為葉輪式、滾柱式、轉子式和側槽式，常用的為葉輪式葉輪式、滾柱滾柱 式式 動畫 (一)、結構及工作原理 1、滾柱泵 單向閥：在油泵不工作時,它阻止汽油倒流回油箱,這樣可 保持油路中有一定的殘余壓力,便于

10、下次起動； 限壓閥：當泵油壓力超過規定值以上時,裝在泵體內的限 壓閥即被推開,使部分汽油返回到進油口一側。 油壓緩沖器：滾柱式燃油泵的轉子每轉一周,其排出的汽 油就要產生與滾柱數目相同的壓力脈動,故在出口處裝有 油壓緩沖器,以減少出口處的油壓脈動和運轉噪聲。 缺點：滾柱式電動汽油泵運轉時噪聲較大,泵油壓力脈動 大,易磨損,使用壽命較短。 2、渦輪泵 結構: 渦輪式電動汽油泵結構和滾柱式電動汽油泵相似, 但其轉子是一塊圓形平板,周圍開有小槽,形成葉輪。 原理:當油泵運轉時,葉輪周圍小槽內的汽油隨著葉輪一 道旋轉。這時由于離心力的作用,使汽油出口處的油壓增 高,同時在進口處產生一定的真空度,使汽油

11、從進口處被吸 入并泵向出口處。這種油泵的泵油量大,最大泵油壓力較 高,可達600kPa以上。在各種工況下,它都能保持較穩定的 供油壓力,而且運轉噪聲小,葉輪無磨損,使用壽命長。 動畫 特點: 它也設有限壓閥,在出油口還設有一個單向閥。 由于該汽油泵的油壓脈動小,已能達到普通滾柱泵帶油 壓緩沖器的水平,因此不用裝油壓緩沖器。電動汽油泵 的油泵和電動機都是浸在汽油中。在油泵運轉時,汽油 不斷穿過油泵和電動機，使之得到潤滑和冷卻。 返 回 (二)、電動油泵的控制 EFI系統油泵的基本控制要求是：只有在發動機處于 運轉狀態時，油泵才泵油；發動機不運轉，接通點火開關， 油泵也不工作。 油泵的轉速由外加電

12、壓決定。通常油泵總是在一定轉 速下運轉，因而輸出油量不變。但在 發動機高速、大負 荷工況下需油量大，有必要提高油泵轉速以增加泵油量。 而當發動機工作在低速、中小負荷工況時，應使油泵低速 運轉，以減少泵的磨損及不必要的電能消耗。故在一些發 動機中對油泵設置了轉速控制機構。 1采用ECU控制的油泵控制電路 此控制方式應用于D型EFI系統及使用熱式空氣流 量計和卡門渦旋式空氣流量計的L型EFI系統中。 2.用油泵開關控制的油泵控制電路 此控制方法應用于使用葉片式空氣流量計的L型 EFI系統中。 3具有轉速控制的油泵控制電路 在原控制回路中增設油泵控制繼電器即可實現油 泵的轉速控制。 二、燃油濾清器二

13、、燃油濾清器 功用：燃油濾清器安裝在油泵之后的高壓油路中。其 作用是，濾除燃油中的氧化鐵、粉塵等固體夾雜物， 防止燃料系統堵塞，減小系統的機械磨損，確保發動 機穩定運轉，提高工作可靠性。 性能：燃油濾清器應具有過濾效率高、壽命長、壓力 損失小、耐壓性能好、體積小、質量輕等性能。 使用：濾芯阻塞時，將使油壓下降、起動困難、發動 機功率降低，故應按規定更換濾清器。 返 回 三、脈動阻尼器三、脈動阻尼器 功用：在噴油器噴油時，在輸油管道內會產生燃油壓力脈動,脈 動阻尼器的作用是使壓力脈動衰減以減小這種波動和降低噪音。 返 回 功用：使燃油壓力相對于大氣壓力或進氣管負壓保持一 定，即保持噴油壓力與噴油

14、環境壓力的差值一定。以 使ECU能以控制噴油時間的長短來控制噴油量 四、壓力調節器四、壓力調節器 動畫 圖圖2-35 2-35 燃油壓力調節器實物圖燃油壓力調節器實物圖 返 回 五、噴油器五、噴油器 功用：噴油器的作用是根據ECU提供的電信號，控 制燃料噴射。 (一) 噴油器的結構、安裝與分類 （二）工作原理 (三) 驅動方式 動畫 (一)噴油器的結構、安裝與分類 結構： 圖237 電磁噴油器結構 1濾網 2電接頭 3磁化線圈 4回位彈簧 5銜鐵 6針閥 7 軸針 8密封圈 動畫 SPI系統的噴油器位于節氣門體空氣入口處； MPI系統的噴油器通過絕緣墊圈安裝在各進氣歧管 或進氣道附近的缸蓋上，

15、并用輸油管路固定。 安裝： 分類 噴油器有幾種不同的分類方式：按用途分為SPI用和MPI用； 按燃料的送入位置可分為上部給料式和下部給料式；按噴口形式 分為孔式和軸針式；按電磁線圈阻值可分為低阻式和高阻式。 返 回 （二）工作原理 ECU的噴油控制信號將噴油器與電 源回路接通時，電磁線圈通電并在周 圍產生磁場，吸引銜鐵移動，而銜鐵 與針閥一體，因此克服彈簧張力而打 開，燃油即開始噴射。當ECU將電路切 斷時，吸力消失，彈簧使針閥關閉， 噴射停止。 噴油量的多少取決于針閥行程、 噴口截面積及噴射環境壓力與燃料壓 力的壓差和噴油時間。當前述各因素 確定時，噴油量就取決于針閥的開啟 時間，即電磁線圈

16、的通電時間。 返 回 圖圖2-39 2-39 工作原理工作原理 (三)、驅動方式 噴油器的驅動方式分為電流驅動與電壓驅動 兩種方式。電流驅動只適用于低阻噴油器，電壓 驅動既可用于低阻噴油器，又可用于高阻噴油器。 返 回 六、冷起動噴油器與熱限時開關六、冷起動噴油器與熱限時開關 (一)結構與工作原理 （二）冷起動噴油器的控制 功用：冷起動噴油器安裝在進氣總管上,其功用由熱 時限開關控制，在發動機在低溫起動時投入工作,以 改善發動機的低溫起動性能。 (一)結構與工作原理 結構： 工作原理 冷起動噴油器是在發動機低溫起動時,向進氣管道附 加地噴人一定量的汽油,以利于冷機起動。當點火開關和 熱限時開關

17、均接通時,冷起動噴油器電磁線圈通電,將閥門 吸起。汽油通過旋流式噴嘴噴出旋轉的霧狀的汽油到進氣 管道內,加濃混合氣。 （二）冷起動噴油器的控制 1 限時開關控制 2ECU和熱限時開關協同控制 控制方式的發展趨勢： 現在有些車輛為了提高控制精度,取消冷起動噴油器 與熱限時開關,由電控單元ECU根據起動信號和溫度信號, 來加大噴油脈沖寬度,以增加噴油量,加濃混合氣。另外, 由于冷起動噴油器安裝在進氣管上,不可避免地影響各缸 供油的均勻性,因而取消冷起動噴油器而改由各缸噴油器 來完成冷起動噴油器任務是新的發展趨勢。 返 回 第四節第四節 空氣供給系統主要部件結構與空氣供給系統主要部件結構與 工作原理

18、工作原理 功用：進氣系統為發動機可燃混合氣的形成提供 必需的空氣。空氣經空氣濾清器、空氣流量計(D 系統無此裝置)、節氣門體、進氣總管、進氣歧管 進入各氣缸。 一、空氣濾清器 二、空氣流量計 三、進氣壓力傳感器 四、節氣門體 五、進氣總管、進氣歧管 一、空氣濾清器 空氣濾清器的作用是凈化空氣。汽油噴射發 動機的空氣濾清器與一般的發動機的空氣濾清器 相同,在此不再詳述。 二、空氣流量計 空氣流量計是測量發動機進氣量的裝置,它將 吸入的空氣量轉換成電信號送至電腦,作為決定噴 油量的基本信號之一,主要用于L型EEI系統。 根據測量原理不同，空氣流量計有風門式、 卡門旋渦式、熱線式及熱膜式幾種類型 （

19、一）葉片式空氣流量計（一）葉片式空氣流量計 1 1、結構、結構 如右圖，空氣流 量計主要由測量板、 補償板、回位彈簧、 電位計、旁通氣道 組成，此外還包括 怠速調整螺釘、油 泵開關及進氣溫度 傳感器等。 圖圖 2 244 44 葉片式空氣流量計的結構葉片式空氣流量計的結構 圖圖2 245 45 葉片式空氣流量計實物葉片式空氣流量計實物 圖圖2 246 46 葉片式空氣流量計的電位計葉片式空氣流量計的電位計 2 2、葉片式空氣流量計工作原理、葉片式空氣流量計工作原理 來自空氣濾清器 的空氣通過空氣流量 計時，空氣推力使測 量板打開一個角度， 當吸入空氣推開測量 板的里與彈簧變形后 的回位力相平衡

20、時， 葉片停止轉動。與測 量扳同軸轉動的電位 計檢測出葉片轉動的 角度，將進氣量轉換 成電壓信號VS送給ECU。 圖圖2 247 47 葉片式空氣流量計工作原理葉片式空氣流量計工作原理 1 1、電位計滑臂、電位計滑臂 2 2、可變電阻、可變電阻 3 3、接進氣管、接進氣管 4 4、測量葉片、測量葉片 5 5、旁通空氣道、旁通空氣道 6 6、接空氣濾清器、接空氣濾清器 （二）熱式空氣流量計（二）熱式空氣流量計 20世紀80年代后生產的日本日產公爵轎車和 美國福特車系轎車多數采用熱式空氣流量計，熱 式空氣流量計的主要元件是熱線電阻，可分為熱 線式和熱膜式兩種類型，其結構和工作原理基本 相同。 1

21、1、工作原理、工作原理 熱線電阻RH以鉑絲制成， RH和溫度補償電阻RK均置于空氣 通道中的取氣管內，與RA、RB共 同構成橋式電路。 RH 、RK阻值 均隨溫度變化。當空氣流經RH時， 使熱線溫度發生變化，電阻減小 或增大，使電橋失去平衡，若要 保持電橋平衡，就必須使流經熱 線電阻的電流改變，以恢復其溫 度與阻值，精密電阻RA兩端的電 壓也相應變化，并且該電壓信號 作為熱式空氣流量計輸出的電壓 信號送往ECU。 圖圖 2 248 48 熱式空氣流量計工作原理熱式空氣流量計工作原理 2 2、熱式空氣流量計的結構、熱式空氣流量計的結構 （三）卡門旋渦式空氣流量計（三）卡門旋渦式空氣流量計 1 1

22、、測量原理、測量原理 卡門旋渦式空氣流量計通常與空氣濾清器外殼安裝成 一體,在其空氣通道中央設置一柱狀或錐狀的渦流發生器, 在渦流發生器后部將不斷產生稱之為卡門旋渦的渦流串, 卡門旋渦的頻率f,與空氣流速V之間存在如下關系： f=0.2V/d 測得卡門旋渦的頻率f就可以求得空氣流速,空氣流速 乘以空氣通路面積,就可以得到進氣的流量。 渦旋頻率的檢測方法有反光鏡檢測和超聲波檢測兩 種。 圖圖2 251 51 卡門渦旋原理卡門渦旋原理 2 2、反光鏡檢測式卡門渦旋空氣流量計、反光鏡檢測式卡門渦旋空氣流量計 反光鏡檢測式空氣流量計 的檢測部分由鏡面、發光二極 管和光電晶體管等組成。空氣 流經渦旋發生

23、器時，壓力發生 變化，這種壓力變化經壓力導 向孔作用于薄金屬制成的反光 鏡表面，使反光鏡產生振動。 反光鏡振動時，將發光二極管 投射的光反射給光電管，對反 射光信號進行檢測，即可得渦 旋頻率。高頻率對應大進氣量。 圖圖2 252 52 反光鏡檢測式卡門渦旋空氣流量計原理反光鏡檢測式卡門渦旋空氣流量計原理 1 1空氣進口；空氣進口；2 2管路；管路；3 3光敏晶體管；光敏晶體管； 4 4板彈簧；板彈簧；5 5導孔；導孔；6 6旋渦發生器；旋渦發生器；7 7整流柵整流柵 3 3、超聲波檢測式卡門渦旋空氣流量計、超聲波檢測式卡門渦旋空氣流量計 在與空氣流動方向垂直 的方向上安裝超聲波信號發 生器，在

24、與其相對的位置上 安裝超聲波接收器。卡門渦 旋造成空氣密度變化，受其 影響，信號發生器發出的超 聲波到達接收器的時機或變 早或變晚，測出其相位差， 利用放大器使之形成矩形波， 矩形波的脈沖頻率即為卡門 渦旋的頻率。 圖圖2 253 53 超聲波檢測式卡門渦旋空氣流量計原理超聲波檢測式卡門渦旋空氣流量計原理 1 1超聲波信號發生器；超聲波信號發生器；2 2超聲波發射探頭；超聲波發射探頭； 3 3渦流穩定板；渦流穩定板；4 4渦流發生器；渦流發生器；5 5整流器整流器; ; 6 6空氣輔助通道；空氣輔助通道；7 7超聲波接收探頭；超聲波接收探頭；8 8轉換轉換 電器電器 圖圖2 254 54 光電

25、卡門旋渦式空氣流量計的工作原理光電卡門旋渦式空氣流量計的工作原理 三、進氣壓力三、進氣壓力( (真空度真空度) )傳感器傳感器 采用速度密度方式檢測進氣量的電控汽油噴 射系統(如Bosch公司的D系統),是利用進氣壓力傳 感器來間接地測量發動機吸入空氣量的。 進氣壓力傳感器種類較多,就其信號產生 原理可分為半導體應變片電阻式、電容膜盒式、 表面彈性波式等。其中半導體壓敏電阻式、電容 式應用較為廣泛。 （一）、半導體應變式進氣壓力傳感器（一）、半導體應變式進氣壓力傳感器 半導體應變片是在 一個膜片上用半導體 工藝制作4個等值電阻， 并且接成電阻電橋。 該半導體電阻電橋 應變片置于一個真空 室內，

26、在進氣壓力作 用下，應變片產生變 形，電阻值發生變化， 電橋失去平衡，從而 將進氣壓力的變化轉 換成電阻電橋輸出電 壓的變化。 圖圖2 255 55 半導體應變式進氣壓力傳感器半導體應變式進氣壓力傳感器 1 1半導體應變片；半導體應變片；2 2混合集成電路；混合集成電路；3 3真空室真空室 （二）、電容膜盒式進氣歧管壓力傳感器（二）、電容膜盒式進氣歧管壓力傳感器 電容膜盒式進氣歧管 壓力傳感器由兩片用絕緣墊 圈隔開的氧化鋁片組成，鋁 片和絕緣墊圈構成中部有個 真空腔的膜盒，該盒裝在與 進氣管相通的容器內。 當進氣歧管壓力發 生變化時，氧化鋁片彎曲變 形，使硅片間的距離隨之改 變，從而引起電容的

27、變化。 圖圖2 256 56 電容膜盒式進氣歧管壓力傳感器電容膜盒式進氣歧管壓力傳感器 1 1真空腔；真空腔；2 2進氣歧管；進氣歧管；3 3氧化鋁片；氧化鋁片； 4 4硅片；硅片；5 5引線引線 四、節氣門體四、節氣門體 節氣門體裝在空氣流量計后方的進氣管上,節 氣門位置傳感器、怠速旁通氣道、怠速調整螺釘 等組成。節氣門用來控制發動機正常運行工況下 的進氣量。由于EFI系統在發動機怠速時通常將節 氣門全關，故設一旁通氣道，在發動機怠速時供 給少量空氣。 為防止當減速時，節氣門由開到全閉，有時 會招致發動機不良沖擊和熄火，有的節氣門體上 裝有節氣門緩沖器。為防止寒冷季節流經節氣門 體的空氣中水

28、分在節氣門體上凍結，有些節氣門 體上設有供發動機冷卻水流經的管路。 （一）怠速旁通道和調整螺釘（一）怠速旁通道和調整螺釘 發動機怠速運轉時的節氣門近乎全閉，因此需經節流 閥本體上的旁通道供應空氣以控制怠速，怠速調整螺釘就 是用來調整時空氣流量的。當怠速調整螺釘順時針方向旋 入時，旁通氣道開口減小，發動機怠速轉速降低；反時針 旋轉怠速調整螺釘，旁通氣道開口加大，發動機怠速轉速 升高。 在一些有ISCV（怠速控制閥）的發動機中，沒有此螺 釘，ECU通過控制ISCV來實現對怠速轉速的控制，在輔助 控制系統中將詳細介紹。 圖圖2 259 59 怠速旁通道和蠟式怠速空氣閥怠速旁通道和蠟式怠速空氣閥 1

29、1節氣門；節氣門；2 2怠速調整螺釘；怠速調整螺釘；3 3閥芯；閥芯；4 4冷卻液冷卻液 出口；出口；5 5冷卻液進口；冷卻液進口；6 6蠟盒；蠟盒；7 7進氣氣流進氣氣流 （二）怠速空氣閥（二）怠速空氣閥 怠速空氣閥的作用是在發動機低溫運轉時， 增加進氣量，使發動機快怠速運轉，加強暖機過 程，熱機后減少空氣量，使發動機由快怠速轉入 穩定的怠速運轉。 常用的空氣閥有石蠟型和雙金屬片型兩種。 目前在電控發動機的怠速控制中，雙金屬片 和石蠟型怠速空氣閥已較少使用。 圖圖2 260 60 雙金屬片式怠速空氣閥雙金屬片式怠速空氣閥 1 1出氣口；出氣口；2 2閥片；閥片；3 3進氣口；進氣口；4 4雙

30、金屬片；雙金屬片；5 5進水口；進水口；6 6加熱線圈加熱線圈 （三）節氣門位置傳感器 節氣門位置傳感器安裝在節氣門體上，與節 氣門軸同軸設置。節氣門位置傳感器有線性輸出 和開關量輸出兩種型式。 1 1、線性輸出節氣門位置傳感器、線性輸出節氣門位置傳感器 傳感器有兩個與節氣門聯動的可動電刷觸點。 一個觸點可在電阻體上滑動，利用變化的電阻值， 測得與節氣門開度對應的線性輸出電壓，根據輸 出的電壓值，可知節氣門開度。 另一個電刷觸點在節氣門全關閉時與怠速觸 點IDL接觸。IDL信號主要用于斷油控制和點火提 前角的修正。節氣門開度輸出信號VTA則使ECU對 噴油量進行控制，以獲得相應的功率。隨著節氣

31、 門開度的增大，節氣門開度輸出電壓線性增大。 圖圖2 261 61 線性節氣位置傳感器線性節氣位置傳感器 1 1電阻膜；電阻膜；2 2節氣門開度輸出動觸點；節氣門開度輸出動觸點；3 3怠速動觸點怠速動觸點 2 2、開關量輸出型節氣門位置傳感器、開關量輸出型節氣門位置傳感器 開關量輸出型或稱開關式節 氣門位置傳感器由一個可動觸點和 兩個固定觸點功率觸點及怠速 觸點構成。 節氣門全關閉時，可動觸點與 怠速觸點接觸，可檢測節氣門的全 關閉狀態。當節氣門開度達500以 上時，可動觸點與功率觸點接觸， 可檢測節氣門大開度狀態。在中間 開度時可動觸點同哪一個觸點都不 接觸。 開關式節氣門位置傳感器與線 性

32、輸出型傳感器相比，結構簡單且 價廉，但節氣門開度的檢測精度差。 圖圖2 262 62 開關量輸出型節氣門位置傳感器開關量輸出型節氣門位置傳感器 1 1節氣門軸；節氣門軸；2 2滿負荷觸點；滿負荷觸點； 3 3動觸點；動觸點；4 4怠速觸點怠速觸點 五、進氣總管、進氣歧管 SPI系統發動機采用中央噴射法，進氣管形狀與化油 器式發動機基本一致。 (a) SPI系統發動機進氣管 (b) MPI系統發動機進氣管 圖圖2 263 SPI63 SPI系統進氣管系統進氣管 MPI系統發動機為消除進氣脈動和使各缸配氣均勻， 對進氣總管、歧管在形狀、容積等方面都提出了嚴格的設 計要求。各缸分別設立獨立的歧管，歧

33、管和總管可制成整 體型，也可分開制造再以螺栓連接。 圖圖2 26464 MPI系統發動機分開型進氣管 返 回 第五節 控制系統主要部件結構與 工作原理 控制系統由傳感器、電控單元(ECU)和執行器三部分 組成。由于部分傳感器和執行器在燃油供給系統合進氣系 統已經講述，在此將其他的主要部件的結構和工作原理加 以闡述。 一、一、發動機轉速與曲軸位置傳感器發動機轉速與曲軸位置傳感器 二、二、溫度傳感器溫度傳感器 三、三、起動與空擋起動開關信號起動與空擋起動開關信號 四、四、車速傳感器（車速傳感器（SPDSPD） 五、五、空調信號空調信號( (A AC)C) 六、六、可變電阻器型傳感器可變電阻器型傳感

34、器 七、七、電控單元電控單元 一、發動機轉速與曲軸位置傳感器 功用：空氣流量計只能夠檢測出每個單位時間內 吸入的空氣量，但是不能檢測出每工作循環內吸 入的空氣量,因此為確定最佳空燃比的噴油量，還 必須在已知單位時間空氣流量的基礎上，應檢測 發動機轉速。同時為選取合適的噴油時刻和點火 時刻，還需檢測每缸曲軸轉角的位置，故還須設 有發動機轉速與曲軸位置傳感器。 安裝位置：傳感器可裝在曲軸中部或飛輪上，亦 可裝于分電器上。裝在分電器上的應用較多。 種類：常用的有電磁式 、霍爾式和光電式 （一）電磁式發動機轉速與曲軸位置傳感器發動機轉速與曲軸位置傳感器 1、工作原理 永久磁鐵的磁力線經轉子、線圈、托架

35、構成封閉 回路，轉子旋轉時，由于轉子凸起與托架問的磁隙不 斷發生變化，通過線圈的磁通也不斷變化，線圈中便 產生感應電壓，并以交流形式輸出。在實用結構中， 常將發動機轉速和曲軸位置傳感器一同裝于分電器上， 使用復合轉子與耦合線圈。 圖圖2 26565電磁式發動機轉速與曲軸位置傳感器工作原理電磁式發動機轉速與曲軸位置傳感器工作原理 1 1、7 7永久磁鐵；永久磁鐵；2 2、5 5耦合線圈；耦合線圈；3 3轉子；轉子；4 4托架；托架；6 6信號轉子；信號轉子； 通過線圈的磁通量；通過線圈的磁通量；V V點火信號產生電壓點火信號產生電壓 2、實例 （1）以四缸四沖程發動機為例，可采用具有一個凸起的

36、G轉子和Gl、G2感應線圈，及具有24齒的Ne轉子和Ne耦 合線圈的傳感器。 圖2-66 轉子與線圈的安裝位置 1G轉子；2G1耦合線圈；3G2耦合線圈；4Ne轉子； 5、9耦合線圈；6G、Ne轉子；7G1、G2耦合線圈；8分電器 圖2-67 G1、G2、Ne信號檢測方式一 G信號用以確定相對于每缸上止點的噴油正時和點火正 時。 Ne信號Ne線圈中產生次數與凸起個數相等的電壓脈沖。 通過檢測脈沖間的間隔，就可檢測發動機轉速。 G信號和Ne信號的組合-就可測定特定氣缸的曲軸轉角 （2）G信號由一個四齒轉子和一個線圈檢測，Ne信號由一個 24齒轉子和一個線圈檢測。 圖2-68 G信號和Ne信號檢測

37、方式二 (二)、霍爾式發動機轉速與曲軸位置傳感器發動機轉速與曲軸位置傳感器 1、霍爾效應： 當電流I流過處在磁 場中的霍爾塊(一種 半導本基片)，且電 流方向與磁場方向垂 直時,在垂直于電流 與磁場的霍爾塊的橫 向側面上,就產生一 個與電流和磁場強度 成正比的霍爾電壓。 圖圖2 269 69 霍爾效應原理霍爾效應原理 2、結構 霍爾傳感器可裝 在分電器中，也 可裝于飛輪附近。 觸發葉輪的葉片 數等于發動機缸 數，葉輪由分電 器軸帶動旋轉， 葉片不斷地進出 磁場的空氣隙。 圖圖2 27070霍爾式發動機轉速與曲軸位置傳感器結構霍爾式發動機轉速與曲軸位置傳感器結構 1分電器蓋；2防塵罩；3、4帶有

38、觸發葉輪的分電器轉子； 5觸發開關；6固定板；7分電器外殼；8半導體基片；9 帶導板的磁鐵；10專用插座 3、工作原理 葉輪以其缺口對著空氣隙時，磁鐵產生的磁通經導板、 空氣隙到半導體基片構成回路，這時傳感器輸出霍爾電壓。 當葉輪的葉片進入空氣隙時，原磁路被葉片旁通，此時， 傳感器無霍爾電壓輸出，霍爾電壓變化的時刻反映了曲軸 的位置，單位時間內霍爾電壓變化的次數可反映發動機的 轉速。 a) 觸發葉片進入空氣隙內 b) 觸發葉片離開空氣隙 圖2-71 霍爾式曲軸位置傳感器原理圖 1、觸發葉片 2霍爾開關集成電路 3永久磁鐵 4底板 5導磁板 （三）光電式發動機轉速與曲軸位置發動機轉速與曲軸位置傳

39、感器 原理：原理：利用發光二極管作為信號源。隨轉子轉動，當透光孔與發光二極利用發光二極管作為信號源。隨轉子轉動，當透光孔與發光二極 管對正時，光線照射到光敏二極管上產生電壓信號，經放大電路放大后管對正時，光線照射到光敏二極管上產生電壓信號，經放大電路放大后 輸送給輸送給ECUECU。 凸輪軸凸輪軸1 1轉角轉角( (曲軸曲軸2 2轉角轉角)-)-發動機轉速信號發動機轉速信號(NE(NE信號信號) )。 6060( (或或9090) )信號信號-一缸上止點位置信號和缸序判別信號一缸上止點位置信號和缸序判別信號(G(G信號信號) ) (a) 實物外形圖 (b) 六缸發動機用 (c) 分電器剖面圖

40、圖2 272 72 光電式傳感器 返 回 二、溫度傳感器二、溫度傳感器 (一）水溫傳感器 （二）空氣溫度傳感 (一）水溫傳感器 采用熱敏電阻檢測水溫。傳感器安裝在發動機冷卻水通路 上，水溫的變化將引起電阻值的變化，隨水溫升高，電阻值 下降。 ECU中的電阻與水溫傳感器的熱敏電阻串聯，熱敏電阻阻 值變化時，所得分壓值THW ，隨之改變。 圖2-73 熱敏電阻水溫溫度 傳感器 圖2-74 水溫傳感器電 路圖 （二）空氣溫度傳感 進氣溫度傳感器的結構原理與水溫傳感 器相同，也是采用熱敏電阻檢測進氣溫度。D 型EFI系統中進氣溫度傳感器安裝在空氣濾清 器(簡稱空濾器)殼體內或進氣總管內。 L型 EFI

41、系統中的進氣溫度傳感器裝在空氣流量計 內。 返 回 三、起動與空擋起動開關信號三、起動與空擋起動開關信號 1、起動信號(STA) 起動信號STA用來 判斷發動機是否處在 起動狀態。起動時， 為改善起動性能，需 增加噴油量以加濃混 合氣。 STA信號與起 動機電源連在一起， 由空檔起動開關同時 控制。空檔起動開關 接通，ECU便檢測到 STA信號，確認發動機 處于起動狀態，并自 動增加噴油量。 圖2-75 起動信號電路 2、空檔起動開關信號（NSW） 在裝有自動變速器的汽 車中，ECU用空檔起動開關信 號判定變速器的檔位。 P為 停車，N是空檔L、2、D或R為 行駛狀態。當點火開關在ST 位置時，NSW端與蓄電池相連 接。自動變速器處于L、2、D 或R擋時，空檔起動開關斷開， NSW端為高電壓。自動變速器 處于N或P檔位時檔擋起動開 關閉合，由于起動機載荷造 成壓降，NSW端為低電壓。 ECU通過對NSW信號的識別， 對怠速系統進行控制，在發 動機過渡工況時，修正噴油 量。 圖2-76 空檔起動開關信號電路 返 回 四、車速傳感器（四、車速傳感器（SPDSPD） 車速傳感器用以測量汽車行駛速度。SPD信號 主要 用于發動機怠速和汽車加減速時的空燃比控 制。車速傳感器主要有舌簧開關型和光電式兩種。 1舌簧開關型車速傳感器 這種傳感器裝在組 合式儀表內，磁鐵由 轉速表軟