发动机电控原理教案

EFISYSTEM电子控制燃油喷射系统2006.2.08江苏汽车技师学院电子控制燃料喷射(EFI)系统的概要EFI系统的定义EFI(ElectronicGasolineInjection)系统就是代替化油器向发动机提供燃烧时所需要的燃料的装置.它是由传感器（检测发动机工作状况），控制装置和执行器来组成.控制装置根据传感器信号，调节不同工况下的燃料喷射量，以达到最佳空燃比的状态.电子控制燃料喷射(EFI)装置的特征减少有害气体的排放.可以配置稀薄混合气并燃烧.减速时可以切断燃油.可以提供在发动机不同工况时所需要的燃料.降低油耗量.稀薄混合气，可以工作.减速时可以切断燃油.电子控制燃料喷射(EFI)装置的特征3提高发动机功率.无进气阻力.燃料分配均匀.可以改变进气通道.4提高行使性能.加速时的响应性快.在冷却水温或进气恶化条件下，可以稳定运转.5提高低温起动性能.低温起动时增加燃料.低温起动时冷起动喷油嘴工作，同时空气阀也工作.燃料喷射的分类空气量检测方式型式控制方式喷射方式燃料调节方式机械式电子式连续喷射定期（间歇）喷射MASSFLOW(进气量检测）SPEEDDENSITY(速度-密度方式）MASSFLOW(进气量检测）燃料喷射装置的分类P.K.H燃料供给方式型式燃料供给方式进气量监测方法系统图MPI(多点喷射）SPI（单点喷射）各气缸各设一个喷油嘴，进行燃料喷射在节气门前设一个或两个喷油嘴进行燃料喷射直接测量进气量（L-Jetronic)检测进气岐管压力，间接测量进气量空气流量计喷油嘴发动机微机压力传感器微机喷油嘴发动机压力传感器喷油嘴微机发动机燃料泵燃料箱燃料滤清器分配管分电器爆振传感器喷油嘴电瓶空气流量计节气门位置传感器气压缓冲器ECU点火开关压力调节器ISC阀点火线圈氧传感器EFI系统的构成P.K.H进气装置(IntakeAirSystem)喷油嘴进气总管空气阀节气门阀体空气流量计空气滤清器P.K.H进气量检测方法的分类(1)直接测量方式가)空气流量计(叶片-VaneType)나)空气流量传感器1)热线式空气流量传感器(Hot-WireAirFlowSensor)2)热模式空气流量传感器(Hot-FilmTypeAirFlowSensor)3)卡门旋涡(KarmannVortex)空气流量传感器a)反光镜(Mirror)检测方式b)超音波检测方式(2)间接测量方式가)MAP传感器(ManifoldAbsolutePressureSensor)空气流量计(叶片-VaneType)电位计进气温度传感器旁通道调整螺钉测量叶片油泵开关P.K.H滑臂滑臂电阻电位计FEE2VVCVSTHA测量叶片进气量多少测量叶片大小Vs:电压高低发动机静止时滑臂电阻发动机工作时电位计(PotentioMeter)工作原理油泵开关AFS-空气流量计减震室平衡叶片减震室震动角度时间无减震室时有减震室时空气流量计(VaneType)(1)旁通系统(By-PassSystem)A.A.S(AirAdjustScrew)发动机检测后的空气旁通空气量P.K.H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热线式空气流量传感器(Hot-WireAirFlowSensor)热线式空气流量传感器比叶片式空气流量计有以下优点.1.可以准确测量空气量.2.响应性快.3.无高度变化的误差.4.无进气温度变化的误差.5.无机械工作部位.6.设计简单.热线式空气流量传感器(Hot-WireAirFlowSensor)取样管白金热线温度补偿电阻空气流控制线路板电连接器热线式空气流量传感器(Hot-WireAirFlowSensor)进气温度传感器冷线热线进气温度传感器基本空燃比调整螺钉到节气门从空气滤清器热线少进气流量少多进气流量多白金热线电流热交换量多热交换量少冷线热线式空气流量计检测；现代汽车-怠速（2.0-2.6V）3.000rpm（2.6-3.3V)起亚汽车-点火开关（ON)1.1-1.6V发动机运转状态（1.7-5V)运用车型；现代斯库普-SCOUPE，起亚空客得-(CONCORD)-DOHC热膜式空气流量传感器(Hot-FilmAirFlowSensor)控制电路空气发动机上流温度传感器金线热膜热膜式空气流量计(Hot-FilmAirFlowSensor)热模式空气流量计比热线式空气流量计有以下优点.1.无白金热线和冷线，精密电阻器，所以价格便宜.2.无自清功能，所以无功能下降情况.3.响应性优.4.无需空气密度的修正.运用车型EF索那塔2.5L，农夫（2.5L/3.0L）,ECCUSE3.5LPOTENTTIA2.0,CREDOS2.0,CREDOSIIKV6卡门漩涡空气流量传感器(KarmannVortexAirFlowSensor)(1)反光镜(Mirror)检测方法LED光电管反光镜全波段空气涡流发生器导压孔卡门漩涡扳簧卡门漩涡空气流量传感器(KarmannVortexAirFlowSensor)(2)超音波检测方式空气空气超音波发射发生器涡流发生器涡流稳定板卡门漩涡往发动机整流器旁通道接收器与涡流数对应的疏密声波回路转换成整形矩形波脉冲接ECU卡门漩涡空气流量传感器(KarmannVortexAirFlowSensor)1)检测原理;利用卡门漩涡引起的空气密度变化进行测量的。超声波因受卡门漩涡造成的空气密度变化的影响，到达接收器时，有的变找，有的变慢，而测出其相位差，利用放大器使之形成矩形波，则矩形波的脉冲频率为卡门漩涡的频率。2)检测;体积流量检测型，所以需要大气压力传感器和进气温度传感器的修正信号。3)特征输出数字波形.便于安装.响应性快.传感器输出值无变动4）运用车型：ECCUSE(4.5L),索那塔（旧型，新型），扭格兰兹，陆地巡洋舰5）检测；怠速（2.7-3.2V),(70-100Hz)进气岐管绝对压力传感器(ManifoldAbsolutePressureSensor)运用车型：EF索那塔（1.8L/2.0L),杰出西门子发动机（92.4月以后车型）空客得（1.8L),普莱特，丽偶-RIO，丝佩特拉-SPECTRA，帝国-ORMTIMA,普莱特-PRIDE进气岐管绝对压力传感器(ManifoldAbsolutePressureSensor)CBA1125431.压力转换元件2.膜片弹簧3硅膜片(250um)4.真空室5.外壳检测；怠速-1-1.5V加速时-4-405VMAP传感器内的压力转换元件节气门阀体(ThrottleBody)回位弹簧油门拉线油门踏板节气们杆空气进气总管轴节气门AAS旁通道节气门缓冲器AAS节气门位置传感器节气门阀体(1)旁通系统(By-PassSystem)从空气流量计来往进气总管AAS节气门R.P.M上升向右转动向左转动RPM下降节气门位置传感器(ThrottlePositionSensor)概要设置在节气门阀体，检测节气门开度的传感器，微机根据节气门位置传感器的信号进行喷油量的修正，有开关式(SwitchType)和可变电阻式(LinearType).节气门位置传感器(ThrottlePositionSensor)(1)开关式节气门位置传感器(SwitchTypeThrottlePositionSensor)导向轮节气门轴杆可动触点怠速触点功率触点连接器触电信号全闭全开0100功率触点怠速触点OFFONONOFF节气门开度节气门位置传感器(ThrottlePositionSensor)(2)可变电阻式节气门位置传感器(LinearTypeThrottlePositionSensor)123V开度输出值Vc(电源)E(Earth)开启关闭节气门位置传感器(ThrottlePositionSensor)(3)可变电阻,开关式节气门位置传感器(Linear,SwitchTypeThrottlePositionSensor)闭开电阻体节气门检测用碳刷节气门全闭检测用碳刷Vc(电源)V(开度输出值)IDL(idle触点)E(Earth)50.50100开度输出值输出电压节气门开度怠速开关触点信号ONOFF全闭全开缓冲器(DashPort)防止节气门快速地关闭，确保燃烧时必要的最少空气和燃料供给.缓冲器调整螺栓怠速控制系统(IdleSpeedControlSystem)概要ISC指的是ECU控制ISC阀来实现怠速的控制，这叫ISC阀的控制.ISC阀控制由旋转反馈控制，步进电机活塞控制，电磁式和节气门直动控制式的四种.必要性1)冷态时进行进气量的修正，起动容易.2)可维持设定的RPM.3)随负荷变化，可调节进气量.怠速控制系统(IdleSpeedControlSystem)分类(1)空气阀(AirValve)(ⅰ)双金属片式空气阀(BimetalTypeAirValve)(ⅱ)石蜡式空气阀(2)ISC阀(IdleSpeedControlValve)(ⅰ)空气旁通道电磁阀(AirBy-PassSolenoid)(ⅱ)怠速控制执行器(ⅲ)旁通道控制阀(3)步进电机式(4)ISC-伺服机空气阀(AirValve)(ⅰ)双金属片式空气阀双金属片遮门电热线往进气总管从空气滤清器来螺旋弹簧双金属片销遮门起动时开口面积闭口面积空气阀(AirValve)点火开关电路切断继电器油泵开关空气阀燃料泵起动机空气流量计电瓶充电器空气阀工作电路空气阀(AirValve)(ⅱ)石蜡式空气阀恒温石蜡发动机冷却水空气空气弹簧A弹簧B提动阀空滤侧进气总管侧旁通道螺丝节气门发动机冷却水石蜡式空气阀ISC阀(IdleSpeedControlValve)(ⅰ)空气旁通道电磁阀电磁阀C电磁阀B电磁阀AECU主继电器IG开关电瓶ACB动力转向开关A:空调补偿B:进气温度补偿，D-Range补偿C:P/S补偿，电器负荷补偿ISC阀(IdleSpeedControlValve)(ⅱ)怠速控制执行器线圈弹簧阀轴阀门空气吸入口负压消除用波纹管阀门(1)电磁式执行器(2)转子式接线端子永久磁铁电磁线圈电枢旁通道旋转滑阀空气出口空气入口空气出口ISC阀(IdleSpeedControlValve)工作原理怠速时，若负荷增大，转速降到规定转速以下，ECU由占控比或脉冲控制来调节旁通道的空气量，使怠速稳定运转.电磁吸力和弹簧力平衡时，阀门位置处于稳定状态，电磁吸力的大小取决于控制装置送至电磁线圈的驱动电流的大小。微机通过驱动电流的大小，控制旁通通道空气流动截面积。电磁式怠速控制阀；阀门的轴向变位，控制旁通道空气流动截面积。旋转式怠速控制阀；阀门的旋转变位，控制旁通道空气流动截面积.电磁的特征1)响应速度快.2)驱动力小.3)波纹管消除，阀门上下压差对阀门开启位置影响，因此阀门位置稳定.ISC阀(IdleSpeedControlValve)转速反馈控制实际运行时，电脑将检测到的怠速转速实际值与贮存的设定目标转速值相比较，并随时校正送至怠速空气调整器的驱动信号的占控比，以实现稳定的怠速运行.控制方式有ON,OFF方式和占控比（DUTY)控制方式。ONOFF占控比=Ton/[Ton+Toff]×100%*.表示在一周期内ON信号占有时间比率TonToffISC阀(IdleSpeedControlValve)(ⅲ)旁通道空气控制阀空气阀ISC阀线圈恒温石蜡空气阀[旁通空气流量多少低高冷却水温空气阀的特性ISC阀(IdleSpeedControlValve)步进电机式12V12V步进电机构造ECU控制电路图旋转磁铁ISC阀(IdleSpeedControlValve)ISC-伺服(Servo)电机蜗杆柱塞蜗轮电机位置传感器怠速开关ISC操纵杆电机位置传感器电机柱塞怠速开关ISC阀(IdleSpeedControlValve)ISC-伺服(Servo)-MPS检测；1.点火开关OFF，把万用表与MPS线连接器的端子1.2（旧型），或.4.2（新型