【正文】 —燃油壓力調(diào)節(jié)器；8—電位計(jì)；9—空氣流量計(jì)；10—節(jié)氣門開關(guān)；11—冷啟動(dòng)閥；12—溫度時(shí)間開關(guān)；13—噴油器；14—水溫傳感器；15—控制器(微機(jī)) ；16—補(bǔ)充空氣滑閥。3) 按噴油器數(shù)目分類在發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射控制系統(tǒng)中，按噴油器數(shù)目進(jìn)行分類，又可分為單點(diǎn)噴射(SinglePoint Injection，SPI)和多點(diǎn)噴射(MultiPoint Injection，MPI)兩種形式。 （a） (b)圖 14 單點(diǎn)噴射(a) 與多點(diǎn)噴射(b)a． 單點(diǎn)噴射 (SPI) 單點(diǎn)噴射在現(xiàn)在汽車中以很少使用，故不做介紹。多點(diǎn)噴射又稱為多氣門口噴射(MPI)或順序燃油噴射(SFI)，或單獨(dú)燃油噴射(IFI)。同時(shí)，由于它的控制更為精確，使發(fā)動(dòng)機(jī)無論處于何種狀態(tài)，其過渡過程的響應(yīng)及燃油經(jīng)濟(jì)性都是最佳的。從發(fā)展趨勢(shì)看，由于電子技術(shù)日益成熟，法規(guī)的日益嚴(yán)格，多點(diǎn)噴射系統(tǒng)由于其性能卓越而將占主導(dǎo)地位。由于多點(diǎn)噴射系統(tǒng)是直接向進(jìn)氣門前方噴射，因此，多點(diǎn)噴射屬于在氣流的后段將燃油噴入氣流，屬于后段噴射。在連續(xù)噴射系統(tǒng)中，汽油被連續(xù)不斷地噴入進(jìn)氣歧管內(nèi)，并在進(jìn)氣管內(nèi)蒸發(fā)后形成可燃混合氣，再被吸入氣缸內(nèi)。德國(guó)博世公司的 K 系統(tǒng)和 KE 系統(tǒng)均采用了連續(xù)噴射方式。其特點(diǎn)是噴油頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速同步，且噴油量只取決于噴油器的開啟時(shí)間(噴油脈沖寬度)。由于間歇噴射方式的控制精度較高，故被現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)廣泛采用。(a) 同時(shí)噴射 (b) 順序噴射 (c) 分組噴射圖 15 間歇噴射三種形式① 同時(shí)噴射是指發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行期間，各缸噴油器同時(shí)開啟、同時(shí)關(guān)閉。③ 順序噴射則是指噴油器按發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的工作順序依次進(jìn)行噴射。相比而言，由于順序噴射方式可在最佳噴油情況下，定時(shí)向各缸噴射所需的噴油量，故有利于改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。5) 按噴油器的噴射部位分類在發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中，按噴油器的噴射部位進(jìn)行分類，又可分為缸內(nèi)噴射和缸外噴射兩種形式。由于噴油壓力較高，故對(duì)供油系統(tǒng)的要求較高，成本也相應(yīng)較高。b．缸外噴射它是指在進(jìn)氣歧管內(nèi)噴射或進(jìn)氣門前噴射。理論上，噴射時(shí)刻設(shè)計(jì)在各缸排氣行程上止點(diǎn)前 70176。噴射方式可以是連續(xù)噴射或間歇噴射。 6) 按空氣量的檢測(cè)方式分類在發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中，根據(jù)空氣進(jìn)氣量的檢測(cè)方式，可分為直接檢測(cè)方式和間接檢測(cè)方式兩種。由于空氣在進(jìn)氣管內(nèi)的壓力波動(dòng)，故該方法的測(cè)量精度稍差。常用的空氣流量計(jì)有以下幾種：（1) 葉片式空氣流量計(jì)( 測(cè)量體積流量)圖 13 或稱為翼板式空氣流量計(jì)；圖 16 葉片式放前面電控汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)(2) 卡門旋渦式空氣流量計(jì)(測(cè)量體積流量) ；(3) 熱線式空氣流量計(jì) (測(cè)量質(zhì)量流量) ；(4) 熱膜式空氣流量計(jì) (測(cè)量質(zhì)量流量) 。D、L 型系統(tǒng)均采用多點(diǎn)間歇脈沖噴射方式，配用這兩種系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)可獲得良好的綜合性能，目前，在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。相同的控制原則決定了各類電控汽油噴射系統(tǒng)具有相同的組成和類似的結(jié)構(gòu)。 進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)，又稱空氣供給系統(tǒng)，其功能是提供、測(cè)量和控制燃油燃燒時(shí)所需要的空氣量，如圖 21 所示( 以 L 型系統(tǒng)為例) 。在進(jìn)氣歧管內(nèi)，從噴油器噴出的燃油與空氣混合后被吸入氣缸內(nèi)燃燒。踩下加速踏板時(shí)，節(jié)氣門打開，進(jìn)入的空氣量多。怠速轉(zhuǎn)速的控制是由怠速調(diào)整螺釘和怠速空氣調(diào)整器調(diào)整流經(jīng)旁通氣道的空氣量來實(shí)現(xiàn)的。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫升高，怠速空氣調(diào)整器使旁通氣道開度逐漸減小，旁通空氣量亦逐漸減小，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸降低至正常怠速。燃油系統(tǒng)一般由油箱、電動(dòng)燃油泵、過濾器、燃油脈動(dòng)阻尼器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、噴油器、冷啟動(dòng)噴油器及供油總管等組成，如圖 22 所示。這樣具有一定壓力的燃油流至供油總管，再經(jīng)各供油歧管送至各缸噴油器。裝在供油總管上的燃油壓力調(diào)節(jié)器是用以調(diào)節(jié)系統(tǒng)油壓的，目的在于保持油路內(nèi)的油壓約高于進(jìn)氣管負(fù)壓 300kPa。 電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)的功能是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況和車輛運(yùn)行狀況確定燃油的最佳噴射量。供給發(fā)動(dòng)機(jī)的汽油量，由噴油持續(xù)時(shí)間來控制，噴油持續(xù)時(shí)間則由 ECU 通過來自進(jìn)氣歧管壓力傳感器或空氣流量計(jì)的信號(hào)來計(jì)算進(jìn)氣量，根據(jù)進(jìn)氣量和轉(zhuǎn)速計(jì)算出基本噴油持續(xù)時(shí)間。 基 本 測(cè) 量 用 傳 感 器 用 于 檢 測(cè) 空 氣 量 用 于 檢 測(cè) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 修 正 用 傳 感 器 曲 軸 位 置 傳 感 器 水 溫 傳 感 器 氧 傳 感 器 爆 燃 傳 感 器 節(jié) 氣 門 位 置 傳 感 器 其 他 傳 感 器 ECU 電 磁 噴 油 器 電 子 點(diǎn) 火 怠 速 控 制 廢 氣 再 循 環(huán) 其 他 控 制 圖 2 3 電子控制系統(tǒng)傳感器是信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)部位，其功用是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的電量參數(shù)、物理參數(shù)和化學(xué)參數(shù)等，并將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的電信號(hào)輸入 ECU。ECU 是發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的核心部件。ECU 還可對(duì)多種信息進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn) EFI 系統(tǒng)以外其他諸多方面的控制，如點(diǎn)火控制、怠速控制、廢氣再循環(huán)控制、防抱死控制等。 電控汽油噴射系統(tǒng)的工作原理電控汽油噴射系統(tǒng)工作原理框圖，如圖 24 所示。為了便于控制，在實(shí)際的噴油控制系統(tǒng)中，噴孔的橫斷面面積和噴油壓力都是恒定的，汽油的噴射量只取決于噴油持續(xù)時(shí)間。傳感器將發(fā)動(dòng)機(jī)各種非電量的工況參數(shù)(如轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水及進(jìn)氣溫度、空氣流量、曲軸轉(zhuǎn)角、節(jié)氣門開度等)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并把這些信號(hào)以信息形式送入電控單元(ECU)，再經(jīng)電控單元轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)短不一的電脈沖信號(hào)傳到噴油器，控制噴油器打開時(shí)刻及延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短，使之準(zhǔn)確地工作。裝用 EFI 系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性，排放污染大為降低，這都緣于空燃比的精確控制。ECU 通過絕對(duì)壓力傳感器(D 型 EFI)或空氣流量計(jì)(L 型 EFI)的信號(hào)計(jì)量空氣質(zhì)量，并根據(jù)計(jì)算出的空氣質(zhì)量與目標(biāo)空燃比比較即可確定每次燃燒所必需的燃料質(zhì)量。根據(jù)空氣質(zhì)量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算出的噴油時(shí)間稱為基本噴油持續(xù)時(shí)間。 D 型 EFI 系統(tǒng)圖 25 所示的是 D 型 EFI 系統(tǒng)，該系統(tǒng)的工作原理如下所述。1） 燃油壓力的建立與燃油噴射方式 電控燃油噴射系統(tǒng)的噴油壓力由燃油泵提供，燃油泵可以裝在油箱外靠近油箱的地方，也可以直接安裝在油箱內(nèi)。分配油管與安裝在各缸進(jìn)氣歧管上的噴油器相通。通電時(shí)電磁閥開啟，壓力燃油以霧狀噴入進(jìn)氣歧管內(nèi)，與空氣混和，在進(jìn)氣行程中被吸進(jìn)氣缸。多余的燃油從燃油壓力調(diào)節(jié)器上的回油口經(jīng)回油管返回油箱。節(jié)氣門開度不同，進(jìn)氣量也不同，同時(shí)進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度也不同。進(jìn)氣壓力傳感器可將進(jìn)氣歧管內(nèi)真空度的變化轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的變化，并傳送給ECU，ECU 根據(jù)進(jìn)氣歧管真空度的大小計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量。ECU 根據(jù)進(jìn)氣壓力傳感器測(cè)量得到的信號(hào)計(jì)算出進(jìn)氣量，再根據(jù)分電器中的曲軸位置傳感器測(cè)得的信號(hào)的計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)進(jìn)氣量和轉(zhuǎn)速計(jì)算出相應(yīng)的基本噴油量；ECU 控制各缸噴油器在每次進(jìn)氣行程開始之前噴油一次，并通過控制每次噴油的持續(xù)時(shí)間來控制噴油量。一般每次噴油的持續(xù)時(shí)間為 2ms 到 10ms。由于這種類型的燃油噴射系統(tǒng)的每個(gè)噴油器在發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)中只噴油一次，故屬于間歇噴射方式。D 型 EFI 系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，但由于采用壓力作為控制噴油量的主要因素，因此，存在這樣的缺點(diǎn)：在汽車突然制動(dòng)或下坡行駛中節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)，加速反應(yīng)效果不良；當(dāng)大氣狀況發(fā)生較大變化時(shí)，會(huì)影響控制精度。這種系統(tǒng)通常用于中檔車型上，如豐田 HIACE 小客車、豐田 CROWN 轎車等。它是目前汽車上應(yīng)用最廣泛的燃油噴射系統(tǒng)。典型的 L 型 EFI 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 26 所示。噴油正時(shí)就是噴油器什么時(shí)候開始噴油的問題。同步噴射指在既定的曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)行噴射，在發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工況的大部分運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間里，噴油系統(tǒng)以同步方式工作。另外，采用卡門旋渦式流量計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其噴油器的開啟時(shí)間與其渦流頻率同步。順序噴射 順序噴射也叫獨(dú)立噴射。各缸噴油器分別由微機(jī)進(jìn)行控制。順序噴射方式由于要知道向哪一缸噴射，因此應(yīng)具備氣缸判別信號(hào)，常叫判缸信號(hào)。圖 28 順序噴射的控制電路因此當(dāng)微機(jī)根據(jù)判缸信號(hào)、曲軸位置信號(hào)，確定該缸是排氣行程且活塞行至上止點(diǎn)前某一噴油位置時(shí)，微機(jī)輸出噴油控制信號(hào)，接通噴油器電磁線圈電路，該缸即開始噴射。盡管順序噴射方式的控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)及軟件都較復(fù)雜，但這對(duì)日益發(fā)展的先進(jìn)電子技術(shù)來講，是比較容易得到解決的。2) 噴油量的控制噴油量的控制亦即噴油器噴射時(shí)間的控制，要使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都處于良好的工作狀態(tài)，必須精確地計(jì)算基本噴油持續(xù)時(shí)間和各種參數(shù)的修正量，其目的是使發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒混合氣的空燃比符合要求。① 啟動(dòng)噴油控制 在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)速波動(dòng)大，無論 D 系統(tǒng)中的進(jìn)氣壓力傳感器還是 L 系統(tǒng)中的空氣流量計(jì)，都不能精確地測(cè)量進(jìn)氣量，進(jìn)而確定合適的噴油持續(xù)時(shí)間。由 THW 信號(hào)查水溫噴油時(shí)間圖得出基本噴油時(shí)間，根據(jù)進(jìn)氣溫度傳感器 THA 信號(hào)對(duì)噴油時(shí)間進(jìn)行修正。圖 29 噴油滯后② 啟動(dòng)后的噴油控制 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過預(yù)定值時(shí)，ECU 確定的噴油信號(hào)持續(xù)時(shí)間滿足下式：噴油信號(hào)持續(xù)時(shí)間=基本噴油持續(xù)時(shí)間 噴油修正系數(shù)+ 電壓修正值式中，噴油修正系數(shù)是各種修正系數(shù)的總和。D 系統(tǒng)的 ECU 內(nèi)存有一個(gè)基本噴油時(shí)間三維圖 (三元 MAP 圖)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和進(jìn)氣管壓力信號(hào)確定噴油量，是以進(jìn)氣量與進(jìn)氣管壓力成正比為前提的，這一前提只在理論上成立。因此，由 MAP 圖計(jì)算的僅為基本噴油時(shí)間，ECU 還必須根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)(Ne)對(duì)噴油時(shí)間進(jìn)行修正。這個(gè)基本噴油時(shí)間是實(shí)現(xiàn)既定空燃比(一般為理論空燃比：A/F=)的噴射時(shí)間。a．啟動(dòng)后加濃 發(fā)動(dòng)機(jī)完成啟動(dòng)后，點(diǎn)火開關(guān)由啟動(dòng)(STA)位置轉(zhuǎn)到接通點(diǎn)火(ON)位置，或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速已達(dá)到或超過預(yù)定值，ECU 額外增加噴油量，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持穩(wěn)定運(yùn)行。 b． 暖機(jī)加濃 冷機(jī)時(shí)，燃油蒸發(fā)性差，為使發(fā)動(dòng)機(jī)迅速進(jìn)入最佳工作狀態(tài)，必須供給濃混合氣。暖機(jī)加濃還受節(jié)氣門位置傳感器中的怠速觸點(diǎn)(IDL)接通或斷開控制，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，ECU 使噴油量有少量變化。通常以 20℃為進(jìn)氣溫度信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)溫度，低于 20℃時(shí)，空氣密度大，ECU 增加噴油量，使混合氣不致過??；進(jìn)氣溫度高于 20℃時(shí)，空氣密度減小，ECU 使噴油量減少，以防混合氣太濃。由進(jìn)氣溫度修正曲線可見，修正約在進(jìn)氣溫度－20 ℃到 60℃之間進(jìn)行。ECU 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增加噴油量。大負(fù)荷的加濃量約為正常噴油量的 10%到 30%。e． 過渡工況空燃比 發(fā)動(dòng)機(jī)在過渡工況下運(yùn)行時(shí)(即汽車加速或減速行駛)，為獲得良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、響應(yīng)性，空燃比應(yīng)作相應(yīng)變化，即需要適量調(diào)整噴油量。g．怠速穩(wěn)定性修正(只用于 D 型 EFI 系統(tǒng)) 在 D 型 EFI 系統(tǒng)中，決定基本噴油時(shí)間的進(jìn)氣管壓力，在過渡工況時(shí)，相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將產(chǎn)生滯后。進(jìn)氣管壓力變動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩也變動(dòng)。為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，ECU 根據(jù) PIM 和 Ne 信號(hào)對(duì)噴油量作修正。3) 斷油控制① 減速斷油發(fā)動(dòng)機(jī)在高速下運(yùn)行急減速時(shí)，節(jié)氣門完全關(guān)閉，為避免混合氣過濃、燃料經(jīng)濟(jì)性和排放性能變差，ECU 停止噴油。冷卻水溫度低或空調(diào)機(jī)工作需要增加輸出功率時(shí)，斷油和重新恢復(fù)噴油的轉(zhuǎn)速較高。為避免發(fā)動(dòng)機(jī)超速運(yùn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU 控制噴油器停噴。某些汽車在汽車運(yùn)行速度超過限定值時(shí)，停止噴油。4) 異步噴射① 啟動(dòng)噴油控制 在有些電控汽油噴射系統(tǒng)中，為了改善發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能，在啟動(dòng)時(shí)使混合氣加濃。② 加速噴油控制 發(fā)動(dòng)機(jī)從怠速工況向起步工況過渡時(shí)，由于燃油慣性等原因，會(huì)出現(xiàn)混合氣稀的現(xiàn)象。在綜合控制的系統(tǒng)中，ECU 在 IDL 信號(hào)從接通到斷開后檢測(cè)到第一個(gè) Ne 信號(hào)時(shí)，增加一次固定噴油持續(xù)時(shí)間的噴油。3 大眾典型轎車電控燃油噴射系統(tǒng) 桑塔納 2022GLi 型轎車電子控制汽油噴射系統(tǒng)桑塔納 2022GLi 型轎車電子控制汽油噴射系統(tǒng)由電控單元（ ECU） 、傳感器、點(diǎn)火線圈、分電器、油壓調(diào)節(jié)器、噴油器等組成。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，節(jié)氣門位置傳感器檢測(cè)駕駛員控制的節(jié)氣門開度，進(jìn)氣壓力傳感器檢測(cè)進(jìn)入氣缸的空氣量，這兩個(gè)信號(hào)作為汽油噴射的主要信息輸入 ECU，由 ECU 計(jì)算出噴油量。圖 31 電子控制供油噴射系統(tǒng)示意圖1ECU； 2節(jié)氣門位置傳感器； 3怠速旁通閥； 4進(jìn)氣壓力傳感器； 5汽油濾清器； 6爆震傳感器；7 進(jìn)氣溫度傳感器； 8油壓調(diào)節(jié)器； 9噴油器； 10氧傳感器； 11點(diǎn)火線圈； 12水溫傳感器； 13分電器； 14電動(dòng)汽油泵。爆震傳感器不僅可保證使用低牌號(hào)汽油時(shí)不損壞發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)也保證發(fā)動(dòng)機(jī)在使用高質(zhì)量汽油時(shí)能發(fā)出最大功率；系統(tǒng)中的水溫傳感器可保證發(fā)動(dòng)機(jī)在冷起動(dòng)時(shí)，能適當(dāng)加濃混合氣濃度；而系統(tǒng)中的氧傳感器則可隨時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒情況，由電控單元隨時(shí)調(diào)整