电子燃油喷射系统的构成

第一章燃油喷射系统的构成PAGE\*MERGEFORMAT#第一章电子燃油喷射系统的构成电子燃油喷射系统是由供油系、空气供给系、电子控制装置（简称ECU）和相应的检测发动机工况的各类传感器及执行机构等组成。电控系统的各零部件安装位置见图1—1，1—2。电控系统工作示意图见图1—3。电控系统功能示意图见图1—4。电控系统电气接线图见图1—5。一、电控单元（简称ECUECU电控单元是发动机管理系统的核心，它安装在车的右前轮罩后板上。该控制单元由微处理器、程序存储器、供电电源、各种接口电路等硬件及完成各种功能控制的相应软件（程序）组成•它具有空燃比调解闭环控制、空燃比自适应控制、点火正时控制、爆震点火角推迟控制、燃油蒸发控制、加减速控制、倒拖断油控制、发动机超速控制、怠速控制、怠速自学习与自适应控制、空调加入与切断控制、风扇控制、故障诊断与报警控制、自救回家、电子防盗等各种功第一章燃油喷射系统的构成PAGE\*MERGEFORMAT#引出端子功能见表1—10当整车供电后，ECU开始不断地定时检测各传感器及开关信号，并以此为依据，计算出发动机各工况下的最佳供油量、最佳点火正时、最理想的怠速等。经输出驱动电路完成对喷射阀、点火组件、怠速直流电机和空调系统的控制。该电控单元还不断地对电控系统中各零部件的功能进行随时检测。一旦发现故障，马上将故障源以代码的形式存贮在ECU的指定单元中，并且根据故障的类型决定系统是否进入“自救”状态。维修人员可用专用故障诊断仪VAG1551或VAG1552读出存在于ECU中的故障代码，判别故障的来源，以便尽快维修保养。第一章燃油喷射系统的构成PAGE\*MERGEFORMAT#、进气压力温度传感器进气压力温度传感器安装在进气歧管上，测量进气歧管绝对压力，为ECU提供发动机的负荷信息。传感兀件由一片硅芯片组成。在硅芯片中蚀刻出压力膜片，整流电路也集成在硅片上。空气压力的改变使膜片变形受力，压阻效应使电阻改变。通过芯片处理后，形成与压力成线性关系的电压信号。进气温度传感器集成在进气压力传感器中，用来测量发动机的进气温度。该传感器是一种负温度系数热敏电阻式的传感器。该传感器阻值随进气温度的变化而变化。当进气温度升高时，传感器的阻值随之减少；反之，其阻值增大。以此测量出进气温度，并转换成相应的电压信号输送给ECU，对喷油、点火等进行修正。端子号连接点功能1107（ECU）地293（ECU）进气温度信号396（ECU）5V电源495（ECU）进气压力信号输出电压与进气压力的变化曲线如下:传感器阻值与进气温度的变化曲线如下:端子号连接点功能1105（ECU）信号输入2111（ECU）传感器地389（ECU）5V电源三、凸轮轴位置传感器（CMPS凸轮轴位置传感器由一个霍尔传感器和一个半圆形的铁磁体组成，铁磁体装在凸轮轴的端部。凸轮轴的半转为低电平信号，另半转为高电平信号。与曲轴位置信号结合在一起ECU就可以判别1缸的压缩上止点。传感器输出的波形与靶轮齿的相应关系如下:TDC=057「一58114靶轮齿靶轮齿的运动方向端子号连接点功能1106(ECU)信号正298(ECU)信号负399(ECU)屏蔽传感器信号四、曲轴位置传感器（CKPS曲轴位置传感器由安装在变速箱前壳体上的磁电传感器和飞轮盘上的靶轮组成。靶轮的圆周上均布60-2个齿。当发动机运行时，磁电传感器不断的检测靶轮上齿峰与齿谷间的变化，并转换成相应的电压信号传送给ECU。ECU根据该信号计算出发动机的转速并判断出活塞在气缸内的行程位置，进而控制喷油时刻、喷射量、点火正时、怠速和燃油泵等各项工作。五、冷却液温度传感器（CTS冷却液温度传感器安装在发动机节温器处。它是一个负温度系数热敏电阻式的传感器，其阻值的变化随冷却液温度的变化而变化。当冷却液温度升高时，传感器的阻值随之变小；反之，当冷却液温度降低时，其阻值增大。以此测量出发动机冷却液温度，并转换成相应的电压信号输送给ECUECU根据其信号的变化测量出发动机冷却液的温度，从而进行供油量、点火正时及怠速转速等参数的修正。传感器阻值与冷却液温度变化曲线如下：406080100°C端子号连接点功能1104(ECU)信号输入283(ECU)传感器地六、节流阀控制器节流阀控制器安装在节流阀体上。它由节流阀位置传感器、怠速节流阀位置传感器、怠速开关、怠速直流电机和一整套齿轮驱动机构组成。端子号连接点功能1119（ECU）电机+2121（ECU）电机一382（ECU）怠速开关497（ECU）传感器供电（5V）592（ECU）TPS信号6空791（ECU）传感器地890（ECU）ITPS信号A）节流阀位置传感器（TPS节流阀位置传感器安装在节流阀控制器内，与节流阀轴杆直接相连。它是一种电位器式的传感器，其阻值的变化与节流阀的开度成反比。当节流阀的开度增大时，传感器的阻值减小；反之，当节流阀开度减小时，其阻值增大。其工作原理见左图。该传感器将其阻值变化转换成相应的电压信号输送给ECU，ECU根据该信号的大小和变化的速率,判断出发动机运行的各种工况，如加速、减速、匀速及全负荷等，并进行各工况下的供油量、点火正时的控制。传感器输出电压与节流阀开度变化曲线如下：B）怠速节流阀位置传感器（ITPS）怠速节流阀位置传感器安装在节流阀控制器内。它是一种电位器式传感器，其输出量的变化仅受怠速直流电机控制。当发动机进入怠速工况时，节流阀门在直流电机的驱动下，该传感器的阻值随节流阀门开度的增大或减小而变化。其工作原理见左图。该传感器将其阻值的变化转换成相应的电压传感器的输出电压与节流阀位置关系曲线如下:信号输送给ECU，ECU根据该值确定出怠速节流阀的位置，从而使发动机随怠速负荷的变化稳定运行。C）怠速开关D）怠速直流电机怠速开关安装在节流阀控制器内，与节流阀主驱动轴直接相连。它是触点式开关。仅当节流阀主驱动机构复位时（即人工操纵机构复位时），该触点开关才闭合。通知ECU，发动机已进入怠速工况。ECU根据该信号及此时发动机的负荷来调整怠速供油量和发动机转速。怠速直流电机安装在节流阀控制器内。当发动机怠速运行时，或因发动机冷却液温度低或因空调的加入或因动力转向加入等原因而使发动机负荷增大。在此种情况下，为使发动机怠速稳定，该电机经一套齿轴机构推动节流阀，使其开度加大来增加发动机的进气量，提高发动机带载能力；相反,发动机在怠速工况下减载时，同样在该电机的作用下，使节流阀的开度减少，以免发动机超速。从而保证发动机怠速工况下运行稳定。七、爆震传感器（KS）爆震传感器安装在发动机缸体上1缸与2缸之间。爆震传感器是一种压电陶瓷式的传感器。该传感器用来检测发动机在运行期间因燃油标号不足，或缸内的积碳过多，或点火角过早等原因产生的爆震。当发动机发生爆震时会产生强烈的机械噪声（俗称敲缸），使该传感器产生一定频率的交流电压信号。该信号的幅值随机械噪声的增大而呈正比变化，并送到ECU。ECU根据此信号的大小来判断发动机是否发生爆震和爆震的强度，进而推迟点火提前角，免除或减少爆震的发生。传感器输出的爆震电压信号如下：端子号连接点功能1109(ECU)信号输入2101(ECU)信号地100(ECU)信号屏敝八、入传感器入传感器是用来检测发动机排气中含氧量的一种传感器。该传感器在自身温度加热到高于350°C以上时，才能提供出与排气中含氧量相关的正确电压值传送给发动机电控单丿元。入传感器安装在前排气管上。该传感器由加热元件和氧的敏感件——氧化锆两部分组成。加热元件是由12V（蓄电池）供电，其加热时间由控制单元控制。目的是在排气温度未达到预定值之前，由其加热元件对敏感元件加热，使其唤醒尽快工作。氧的敏感件在进入正常工作之后，它根据排气与新鲜空气之间氧浓度的差值不同而产生0.0-1.1V相应的不同电动势，提供给发动机控制单元。电控单元根据该电压值与理论空燃比（即空/燃=14.71）应产生的电压值相比较来判别当前的空燃比浓度。如果混合比浓，该传感器会产生0.45V以上的电动势。若混合比稀，其产生的电动势会低于0.43V。在闭环控制系统中，电控单元根据该传感器产生的电端子号连接点功能187（油泵继电器）加热器电源24（ECU）加热器控制331（ECU）传感器信号地414（ECU）传感器信号32（ECU）传感器信号屏敝压值来增加或减小供油量，以保证发动机在部分负荷下能在理论空燃比下运行，进尔获得最佳的燃油经济性和最佳的排放控制，并使三元反应催化器对尾气中的一氧化碳（CO，碳氢化合物（HC和氮氧化合物（NO）有害气体进行最有效的还原反应，生成无害的二氧化碳（CO）和水（H0）。九、燃油泵继电器燃油泵继电器安装在继电器支架上。该继电器控制燃油泵供电运行。当点火开关置于“ON档时，该继电器在EC控制下励磁，使电瓶电源经其触点向燃油泵及喷射阀供电。若在2秒钟内，EC收不到曲轴位置信号，EC控制该继电器失励，使燃油泵停止运行。另外，在继电器支架上有一保险丝座，它是用来在不启动发动机的情况下，用一个15A呆险丝短接后使油泵运转。十、点火线圈和点火线圈驱动器本系统采用无分电器点火方式。点火线圈和点火驱动器集成一体安装在发动机上。EC输出的点火信号送到点火驱动器，该驱动器内的大功率驱动管在点火信号的作用下交替截止、导通来控制点火线圈初级电流切断或导通，从而使点火线圈次级产生足够高的高压电和点火能量，经火花塞点燃气缸内的可燃性压缩气体。点火线圈总成由两组线圈组成。A与D为一组线圈，B与C为一组线圈。A与D寸应1缸与4缸，B与C对应2缸与3缸。A与D同时点火，B与C同时点火。即发动机在一个工作循环内，每个缸点火两次，一次为正常点火，一次为无效点火。端子号连接点功能1112(ECU)1组线圈控制2KL1512V电源3113(ECU)2组线卷控制4底盘地