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1、燃料箱燃料箱燃料泵燃料泵燃料滤清燃料滤清器器缓冲器缓冲器冷起动喷油嘴冷起动喷油嘴燃料压力调节器燃料压力调节器喷油嘴喷油嘴分配管分配管吸入空气吸入空气三、燃油供给系统部件的结构 燃料装置燃料装置 (Fuel System)燃燃料料箱箱燃料泵燃料泵燃料滤清器燃料滤清器压力调节器压力调节器 进气岐管进气岐管进气总管喷射喷射喷射喷射喷油嘴喷油嘴 冷起动冷起动 喷油嘴喷油嘴燃油供给系统主要由燃油箱、电动燃油泵、汽油滤清器、燃油压力调节器、压力脉动衰减器、喷油器（冷起动喷油器）等。1、电动燃油泵（Fuel Pump简FP）电动燃油泵分为内装式和外装式两种，现多采用内装式（即安装在燃油箱内），其优点是节约空
2、间并简化了燃油系统管路。汽油泵的安装位置 汽油泵有两种形式，即滚柱式和涡轮叶片式。1）滚柱式汽油泵 滚柱式汽油泵的结构图汽油泵工作原理油压的建立1psi（磅力每平方英寸）=6894Pa（帕）2）涡轮叶片式汽油泵 涡轮叶片式汽油泵结构图汽油泵控制电路2、燃油压力调节器(Pressure Regulator简PR)燃油压力调节器安装在喷油器输油管的前端，其作用是保持燃油压力和进气真空度之间的压力差为恒定值，通常为250kPa。燃油压力调节器结构图燃油压力调节器工作原理图喷油压力的变化 特点3、压力脉动衰减器(Fuel Damper简FD)压力脉动衰减器安装在输油管燃油的入口处，其作用是使由于喷油而
3、造成的输油管内的燃油压力脉动衰减，降低噪声，提高喷油量的精确度。压力脉动衰减器压力脉动衰减器结构图 脉动缓冲器脉动缓冲器 (Fuel Pulsation Damper)概要概要 在喷油器喷油时，油路在喷油器喷油时，油路 中中 油压会产生微小波动，油压会产生微小波动，缓冲器的作用就是减小缓冲器的作用就是减小 这种波动，并降低噪音这种波动，并降低噪音.()工作原理工作原理 利用膜片和弹簧的减利用膜片和弹簧的减 震效果降低压力波动震效果降低压力波动.往燃料泵往燃料泵阀门阀门弹簧弹簧膜片膜片分配管分配管4、喷油器（Fuel Injector简FI）喷油器通常安装在进气门前方（见下图）。喷油器的结构5、
4、冷起动喷油器与热时间开关冷起动喷油器是为改善发动机低温起动性能而设置的，在发动机冷态或起动时，提供较浓的混合气。温控时间开关与冷车起动喷油器的连接示意图 热时间开关作用原理6、汽油滤清器汽油滤清器用于过滤汽油中的杂质。7、燃油箱和输油管四、进气系统主要部件结构进气系统的作用是为发动机提供适量的新鲜空气。主要由空气滤清器、进气管、节气门体及节气门位置传感器、进气歧管等组成。1、空气流量传感器（Mass Air Flow Sensor简MAFS）空气流量传感器用以测量入口处吸入的空气量测量入口处吸入的空气量。该参数作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。目前常见的空气流量传感器形式有以下几种：1）叶片
5、式空气流量传感器2）热线式空气流量传感器3）热膜式空气流量传感器热膜式空气流量传感器4）卡门涡旋式空气流量传感器几种型式的空气流量传感器的比较项目热膜式热线式叶片式卡门涡旋式响应特性良良差良怠速稳定性良良良良废气再循环适应性良良良良发动机性能随时间的变化优优优优海拔高度修正不用不用需要需要进气温度修正不用不用需要需要安装方便性良良良良成本优良良良空气流量传感器在车上的安装位置1）叶片式空气流量传感器 空气流量计空气流量计(叶片叶片-Vane Type)电位计电位计进气温度传感器进气温度传感器旁通道调整螺钉旁通道调整螺钉测量叶片测量叶片油泵开关油泵开关滑臂滑臂滑臂滑臂电阻电阻电位计电位计F E
6、E2 VVCVSTHA测量叶片测量叶片进气量进气量多多少少测量叶片测量叶片大大小小Vs:电压电压高高低低发动机静止时发动机静止时滑臂滑臂电阻电阻发动机工作时发动机工作时 电位计电位计(Potentio Meter)工作原理工作原理油泵开关油泵开关叶片式空气流量传感器控制汽油泵工作的开关原理AFS-空气流量计减震室减震室平衡叶片平衡叶片减震室减震室震震动动角角度度时间时间无减震室时无减震室时有减震室时有减震室时缓冲室的功用 空气流量计空气流量计(Vane Type)(1)(1)旁通系统旁通系统旁通系统旁通系统 (B By-y-P Pass ass S Systemystem)(Air Adjus
7、t Screw)发动机发动机检测后的空气检测后的空气旁通空气量旁通空气量空气流量计旁通道调整螺钉空气阀空气调整螺钉 节气门阀体气压缓冲室空气调整螺钉空气滤清器空气流量计节气门阀体进气总管发动机空气阀怠速阀混合比调整螺丝 2）热线式和热膜式空气流量传感器热线式空气流量传感器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)热线式空气流量传感器比叶片式空气流量计热线式空气流量传感器比叶片式空气流量计 有以下优点有以下优点.1.可以准确测量空气量可以准确测量空气量.2.响应性快响应性快.3.无高度变化的误差无高度变化的误差.4.无进气温度变化的误差无进气温
8、度变化的误差.5.无机械工作部位无机械工作部位.6.设计简单设计简单.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)取样管取样管白金热线白金热线温度补偿电阻温度补偿电阻空气流空气流控制线路板控制线路板电连接器电连接器惠斯顿电桥 电压信号的产生 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)进气温度传感器进气温度传感器冷线冷线热线热线进气温度传感器进气温度传感器基本空燃比调整螺钉基本空燃比调整螺钉到节气门到节气门从空气滤清器从空气滤清器热线热线少少进气流量少进气流量少多多进气流量多进气流量多白金热线白金
9、热线电流电流热交换热交换量多量多热交换量热交换量少少冷线冷线热膜式空气流量传感器热膜式空气流量计热膜式空气流量计 (Hot-Film Air Flow Sensor)热模式空气流量计比热线式空气流量热模式空气流量计比热线式空气流量计有以下优点计有以下优点.1.无白金热线和冷线，精密电阻器，所无白金热线和冷线，精密电阻器，所以价格便宜以价格便宜.2.无自清功能，所以无功能下降情况无自清功能，所以无功能下降情况.3.响应性优响应性优.4.无需空气密度的修正无需空气密度的修正.3）卡门涡旋式空气流量传感器超声波式卡门涡旋式空气流量传感器卡门涡旋式空气流量传感器是利用卡门涡流理论来测量空气流量的。根据
10、卡门涡流理论，当空气流经进气道正中间的一个流线形或三角形立柱时，有立柱后方的气流中会产生一列不对称却十分有规则的空气旋涡，这个旋涡行列是紊乱地依次沿气流流动方向向后移动，其移动的速度与空气流速成正比。因此，在单位时间内通过立柱后方某点的旋涡数旋涡数旋涡数旋涡数量与空气流速成正比量与空气流速成正比量与空气流速成正比量与空气流速成正比，即通过测量单位时间内旋涡的数量就可计算出空气流速和流量。测量单位时间内旋涡数量的方法有两种：一种是在卡涡旋式空气流量传感器后半部的两侧设置一对超声波发生器和接收器；另一种是在空气流量传感器内设置一对发光二极管和光敏三极管。光学式卡门涡旋式空气流量传感器式中：V为空气
11、流速 d为涡旋发生柱的宽度 f为产生的旋涡数 St是常数卡马涡旋理论根据上式可知：旋涡数f 与空气流速V成正比，只要测得f，便可计算出空气流量2、节气门位置传感器TPS（Throttle Position Sensor）节气门位置传感器安装在节气门阀体上，它响应加速踏板响应加速踏板的位移的位移。计算机据此作为判断发动机运转工况的依据。节气门体结构图节气门位置传 器的安装位置节气门位置传感器有开关型开关型和线性可变电阻型线性可变电阻型两种。1）线性可变电阻型节气门位置传感器线性可变电阻型节气门位置传感器的结构节气门位置传感器的电压输出特性2）开关型节气门位置传感器开关型节气门位置传感器外形开关型
12、节气门位置传感器内部构造开关型节气门位置传感器输出特性开关型节气门位置传感器输出特性3、快怠速阀(Fast Idle Valve)当发动机暖机时，提高发动机转速，使之稳定运转。快怠速阀4、空气增加阀(Air Boost Valve)当发动机起动时，供给发动机附加空气供给发动机附加空气，使之易于起动。空气增加阀空气增加阀5、进气歧管绝对压力传感器MAPS(Manifold Absolute Pressure Sensor)安装在节气门后面进气歧管中，以测定进气歧管的绝对压测定进气歧管的绝对压力（真空度）力（真空度），该压力值随节气门开度而变化，反映了发动机负荷的大小。作为D型电控燃油喷射系统喷油
13、量的信号。进气岐管绝对压力传感器进气岐管绝对压力传感器 (Manifold Absolute Pressure Sensor)MAPS的工作原理6、进气温度传感器IATS(Intake Air Temperature Sensor)由于空气的流量（质量）与空气的温度（空气的密度）有关，因此在电控燃油喷射系统中设置空气流量传感器，检测空气温度检测空气温度，作为对空气流量的修正修正。进气温度传感器采用的是负温度系数的热敏电阻负温度系数的热敏电阻式，其结构与输出特性见下图。进气温度传感器安装位置五、燃油喷射控制系统主要部件结构燃油喷射系统主要由各类传感器传感器（包括进气系统的传感器）、电子控制单元电
14、子控制单元（ECUECU）及执行元件（喷油器）组成。传感器电子控制单元ECU执行元件1、曲轴位置传感器CKPS(Crankshaft Position Sensor)2、凸轮轴位置传感器CMPS(Camshaft Position Sensor)曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器用来监视发动机转速、活塞位置，作为控制喷油与点火的主控信号。目前广泛使用的形式有光电式光电式、磁电式磁电式（磁脉冲式或发电式）和霍尔式霍尔式等三种。曲轴位置传感器的安装位置，不同车型略有不同。下表列出了几种常见情况。曲轴位置传感器的种类与应用测量位置传感器种类应用现状输出信号停止时检测备注曲轴发电式大量应用正弦脉冲不能检
15、测输出因转速而变化分电器霍尔效应式大量应用脉冲可以检测需要放大分电器维苷德效应大量应用半波脉冲可以检测分电器光学式大量应用脉冲可以检测分电器振荡式大量应用台形脉冲可以检测曲轴或分电器磁干簧管接点元件式应用较少开、停可以检测已很少应用曲轴或分电器探测磁场的晶体管式试装车脉冲可以检测输出信号大分电器内的曲轴位置传感器1）光电式曲轴位置传感器360个，传送发动机转速信号，相当于Ne信号6个，传送各缸上止点信号，相当于G信号2）磁电式曲轴位置传感器转子凸部接近衔铁时转子凸部远离近衔铁时感应电动势与转速的关系缺齿法产生气缸位置信号3）霍尔式曲轴位置传感器霍尔式曲轴位置传感器结构霍尔式曲轴位置传感器的信号
16、点火正时的控制喷油正时的控制3、水温传感器ECTS（Engine Coolant Temperature Sensor）水温传感器用来监视发动机冷却水温度，现广泛采用负温度系数热敏电阻负温度系数热敏电阻。水温传感器的安装位置水温传感器水温传感器电阻输出特性4、电子控制单元ECU（Electronic Control Unit）电子控制单元ECU是发动机电控系统的核心。它所具备的基本功能如下：1）接受接受传感器或其他装置输入输入的信息，给传感器提供参考电压。2）存储、计算、分析处理存储、计算、分析处理信息；计算输出值所用的程序；存储该车型的特征参数；存储运算中的数据（随存随取）、存储故障信息。3
17、）运算分析运算分析。4）输出输出执行命令。5）自我修正自我修正功能（自适应功能或自学习功能）。ECU不仅用来控制燃油喷射系统，同时还具有点火提前角控制、怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制、自诊断、失效保护和备用控制系统等多项控制功能。电子控制单元主要由输入回路、模/数（A/D）转换器、微机、输出回路等组成。模拟信号A(Analog)数字信号D(Digital)A/D转换电路示意图信号放大电路微机由中央处理器、存储器和I/O接口及总线等组成1）中央处理器CPU(Central Processing Unit)CPU运算器(ALU)、寄存器（暂时存储数据和计算结果）和按程序进行信号传送和控制任
18、务的控制器组成。2）存储器(Memory)存储器包括只读存储器ROM(Read Only Memory)和随机存取存储器RAM(Random Access Memory)。制造厂家编写的运行程序及数据存储在ROM中，运行中的数据和故障诊断代码存储在RAM中。3）输入/输出(I/O)接口(Input/Output)I/O接口是CPUCPU与各传感器和执行元件之间传送数据与各传感器和执行元件之间传送数据的装置。由于传感器和执行元件种类繁多，它们在速度、电平、功率和信息形式等方面不能都与CPU匹配，因此有必要经过I/O接口的转换与匹配。除此以外，还需要放大电路或D/A转换电路。4）总线(Bus)在微
19、机中，CPU、ROM、RAM和I/O接口相连时都使用公用的总线。它有数据总线、地址总线与控制总线三种。数据总线主要用于传送数据与指令，地址总线用于传送地址码，控制总线控制系统的所有器件，其中CPU可通过控制总线随时监测各个器件的状态并根据需要向有关器件发出控制指令。CAN是控制单元区域网络Controller Area Network的缩写含义是控制单元通过网络进行数据交换CAN数据总线可比作公共汽车公共汽车可以同时运输大量乘客CAN数据总线包含大量的数据信息最新CAN-BUS技术动力控制CAN数据传输系统舒适系统CAN数据传输系统CAN数据传输系统的优点如果需要增加额外信息，只需修改软件即可
20、通过控制单元和辅助安全措施对传递信息的持续检查，可以达到最低的故障率利用最少的传感器信号线传输多用途的传感信号控制单元间实现高速数据传递控制单元 和控制单元插角最少化应用，从而节省更多有用空间CAN数据总线符合国际标准，便于不同的控制单元进行数据交换CAN数据总线的数据传递过程5、系统软件(Software)软件在控制系统中起着控制决策的作用。系统软件包括各种控制程序各种控制程序、喷油量脉谱喷油量脉谱图图及点时提前角脉谱图点时提前角脉谱图的查询及计算、各种工况对喷油脉宽及点火提前角的修正等。各种控制程序各种控制程序采用多模块化结构，即把一个完整的控制程序分成若干个功能相对独立的程序模块，每个程
21、序模块相对独立、又相互联系，共同完成控制功能。其优点是便于设计、调试、修改及功能的扩充。起动模式清除积油模式举例：两种控制程序喷油量和点火提前角脉谱图点火提前角三维脉谱图喷油量三维脉谱图六、点火控制系统点火控制系统的功能是就是在发动机最佳的在发动机最佳的曲轴转角位置时使火花塞发出有足够能量的曲轴转角位置时使火花塞发出有足够能量的电火花，可靠点燃可燃混合气电火花，可靠点燃可燃混合气。对点火系统的控制主要是两个方面：一是点火时刻点火时刻；另一就是火花能量火花能量。点火时刻点火时刻的主要决定因素有发动机转速和负荷，其次还有冷却水温度、进气温度、节气门位置等；火花能量火花能量取决于点火线圈初级电流的大
22、小（电感储能式）。电控点火示意图EFI系统中点火控制系统有不同的类型1、按控制方式分类按控制方式可分为开环控制开环控制OLCOLC(Open Loop Control)的闭环控制闭环控制CLCCLC(Close Loop Control)两种1）开环控制OLC(Open Loop Control)是按预定的最佳方案（使发动机经济性、动力性、排放达最佳水平，即按点火提前角脉谱图进行）对点火系统进行的控制。开环控制将点火提前角脉谱图以数据形式储存在ROM中，在发动机运转过程中，根据各传感器输送的实际运行参数的变化，随时读取相应的点火提前角，保证在不同工况下发动机的最佳性能。2）闭环控制CLC(Cl
23、ose Loop Control)是在开环控制的基础上，针对点火系统的不正常的爆震（燃）而专门进行设计和控制的。闭环控制在发动机正常运转过程中不起作用，如果发动机发生爆震，经爆震传感器KS监测到爆震信号并将其输送给ECU时，ECU推迟点火时间（有快速调节和慢速调节两种方式）以避免爆震。爆震传感器安装在气缸体上。其形式常见的有压电式和磁致伸缩式两种。气缸体火花塞点火器ECUKS压电式爆震传感器爆震传感器爆震传感器连接电路2、按有无分电器分类按有无分电器可分为有分电器式有分电器式DIDI(Distributor Ignition)的无分电器式无分电器式DLIDLI(Distributorless
24、Ignition)两种1)有分电器式点火系统有分电器式点火系统控制电路示意图闭合角控制电路点火确认信号（IGf）发生电路DLI点火系统构造示意图2）无分电器点火系统V6型发动机DLI点火系统七、电控系统的扩展功能电控汽油喷射系统，除了可最优化控制燃油喷射系统和点火系统外，还可以根据汽车的使用要求，扩展其他功能：发动机转速限制发动机转速限制燃油泵的控制燃油泵的控制点火初级静止电流切断点火初级静止电流切断发动机停缸工作自动巡航功能 废气再循环功能汽油蒸气的控制发动机转速限制发动机转速限制 发动机转速达到允许的最高转速时，控制单元发动机转速达到允许的最高转速时，控制单元发出指令，切断燃油喷射，限制发
25、动机转速，发出指令，切断燃油喷射，限制发动机转速，当低于规定转速时，应自动恢复供油。当低于规定转速时，应自动恢复供油。燃油泵的控制燃油泵的控制 当发动机不工作而点火开关仍然接通时，当发动机不工作而点火开关仍然接通时，ECU切断燃油泵的电源。切断燃油泵的电源。点火初级静止电流切断点火初级静止电流切断 当发动机不工作而点火开关处于打开时，当发动机不工作而点火开关处于打开时，ECU切断点火输出级，防止电流通过初级绕组。切断点火输出级，防止电流通过初级绕组。发动机停缸工作 为了节省燃油，有汽车负荷不大，关闭部分气缸，当负荷增大时，平顺地恢复气缸的工作。自动巡航功能（定速控制系统）ECU根据车速传感器的
26、反馈信息去闭环控制节气门开度和挡位，以维持设定的车速行驶。自动巡航系统控制示意图废气再循环功能 当发动机温度达到一定温度时，根据发动机负荷和转速，ECU控制EGR阀动作，废气进行再循环，以降低NOX排放量。汽油蒸气的控制 ECU根据发动机工作温度、转速、负荷等信号，控制活性耐烦罐排泄电磁阀的工作，以降低蒸发污染。怠速控制怠速控制ISC(Idle Speed Control)发动机在汽车运转、空调压缩机工作、变速器发动机在汽车运转、空调压缩机工作、变速器挂入档位、发电机负荷加大等不同怠速运转工况挂入档位、发电机负荷加大等不同怠速运转工况下，由下，由ECU控制怠速控制阀，使发动机都能处控制怠速控制
27、阀，使发动机都能处在最佳怠速转速下运转。在最佳怠速转速下运转。怠速控制信号示意图通用公司怠速空气控制阀示意图旋转式怠速控制器的构造 旋转式怠速控制器的原理 二次空气喷射二次空气喷射 ECU根据发动机的工作温度，控制新鲜空气喷根据发动机的工作温度，控制新鲜空气喷入排气歧管或三元催化转换器中，以减少排气污入排气歧管或三元催化转换器中，以减少排气污染。染。增压控制增压控制 ECU根据进气压力传感器根据进气压力传感器MAP检测的进气压力检测的进气压力信号去控制释压电磁阀，以控制排气通路切换阀，信号去控制释压电磁阀，以控制排气通路切换阀，改变排气通路的定向，从而控制废气涡轮增压器改变排气通路的定向，从而
28、控制废气涡轮增压器进入工作或停止工作。进入工作或停止工作。八、故障自诊断及故障应急系统 1）故障诊断系统(Trouble Diagnoses System)由于发动机电子控制系统复杂，电子元件非常之多，当某一元件或其线路发生故障后，排查故障就成为非常棘手的问题，为了解决这一问题，电控系统多设有故障自诊断系统。当控制系统检测到元件故障时，ECU会点亮仪表板上的“检查发动机”CHECK ENGINE灯，提醒驾驶员发动机已出现故障，并将故障信息储存到ECU中，通过一定程序，能将故障代码及有关信息资料调出，供检修参考使用。发动机故障报警指示灯2）故障应急系统(Fail-Safe System)发动机电控系统中任一个电子元件损坏、接头松动、电路断路或短路，发动机便不能工作，为此电控系统中都设有故障应急系统（跛行功能、后备模式）。故障应急系统检测到电控系统中有故障时自动运行，此时ECU按预先设计好的程序或参数运行，为了安全起见，故障应急模式运行时，发动机转速和车速都有限制。同时，ECU点亮故障指示灯，提醒驾驶员电控系统有故障，应尽快维修。