第6章 汽油机电子控制燃油喷射系统的基本知识

电子行业电子控制汽油喷射系统概览汽油喷射系统是现代内燃机汽车中非常重要的组成部分，其中的控制单元是电子控制系统的核心。

本文将介绍电子行业中电子控制汽油喷射系统的工作原理、构成和应用。

工作原理电子控制汽油喷射系统的工作原理是基于多个传感器和执行器之间的信号交互和协调。

主要包括以下几个步骤：1.传感器检测：传感器（如空气流量传感器、氧气传感器等）监测车辆的各项参数，如进气空气流量、发动机负荷、气缸温度等。

2.信号处理：传感器采集到的参数信号经过电子控制单元进行处理和分析，根据预设的工作模型和算法计算出相应的控制策略。

3.控制信号输出：根据控制策略，电子控制单元会生成相应的控制信号，控制执行器（如喷油嘴、点火系统等）的工作，调整汽车发动机的工作状态。

构成电子控制汽油喷射系统主要由以下几个组成部分构成：1.电子控制单元（ECU）：ECU是整个系统的核心控制单元，负责接收和处理传感器信号，并控制执行器的工作。

通常采用专用的微控制器或微处理器来实现。

2.传感器：传感器用于检测车辆的各项参数，并将参数信号传输给ECU。

常用的传感器包括空气流量传感器、进气温度传感器、氧气传感器等。

3.执行器：执行器根据ECU的指令执行相应的动作，调整发动机的工作状态。

常见的执行器包括喷油嘴、点火系统、气门控制等。

4.电源和信号线路：系统需要一定的电源供应和信号传输线路，以确保各个组件之间的正常通信和工作。

应用电子控制汽油喷射系统广泛应用于各种类型的内燃机汽车中，提供了更高的燃油效率、更低的尾气排放和更好的动力性能。

同时，它也为汽车厂商和技术工程师提供了更多的灵活性和可调性。

电子控制汽油喷射系统的应用还不仅仅局限于传统的汽车领域，近年来也逐渐应用于电动汽车、混合动力汽车等新型交通工具中。

对于这些新能源汽车，电子控制系统的作用更为重要，用于保证电机和电池的工作效率和安全性。

总结电子控制汽油喷射系统是电子行业中非常重要的一个领域，它通过传感器和执行器之间的信号交互和协调，实现了对汽车发动机的精准控制。

彩色图解汽油机电子控制燃油喷射系统
电子控制燃油喷射系统（EFI）简称为“电控燃油喷射系统”“电喷系统”，是以电控单元为控制中心，并利用安装在发动机上的各种传感器测出发动机的各种运行参数，再按照电脑中预存的控制程序精确地控制喷油器的喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳空燃比的可燃混合气。

电子燃油喷射系统组成
电子燃油喷射系统结构
主要部件
■ 喷油器
多点喷射系统的喷油器位于进气口处（下图）。

喷油器的作用是接受ECU送来的喷油脉冲信号，精确地控制燃油
喷射量。

喷油器结构▲
■空气流量计
空气流量计将吸入的空气流量转换成电信号送至电控单元（ECU），作为决定喷油的基本信号之一，是用来测定吸入发动机的空气流量的传感器。

翼片式空气流量计▲
汽油缸内直喷系统
汽油缸内直喷是将喷油嘴安装在燃烧室内，将汽油直接喷注在气
缸燃烧室内，空气则通过进气门进入燃烧室与汽油混合成混合气被点燃做功，这种形式与直喷式柴油机相似（下图）。

目前一般汽油发动机上所用的汽油电控喷射系统，是将汽油喷入进气歧管或进气管道中，与空气混合成混合气后再通过进气门进入气缸燃烧室内被点燃做功。

汽油缸内直喷系统示意图▲
■ 典型汽油缸内直喷系统原理
下图所示为汽油缸内直喷系统采用两个油泵，油箱内的低压电动泵和由凸轮轴驱动的高压油泵。

典型汽油缸内直喷系统原理▲
■ 汽油缸内直喷系统结构主要部件。

汽油机电控燃油喷射系统的工作原理汽油机电控燃油喷射系统是现代汽车引擎中的核心部件之一，它通过精确控制燃油的喷射量和喷射时间，实现了对燃烧过程的精准控制，提高了燃油的利用效率和动力输出，同时也降低了废气排放。

本文将从汽油机电控燃油喷射系统的组成部分、工作原理和优势等方面进行详细介绍。

一、汽油机电控燃油喷射系统的组成部分汽油机电控燃油喷射系统由以下几个主要部分组成：1. 燃油泵：燃油泵负责将油箱中的汽油通过隔膜或者电机的作用将汽油送至喷嘴内，保持一定的压力。

一般来说，常见的有机械泵和电子喷油泵两种形式。

2. 压力调节器：压力调节器用于调节燃油系统的压力，在保持正常工作压力范围内调整供油量。

3. 进气歧管：进气歧管是连接进气阀和缸体的通道，负责将空气和滤清空气均匀地分配到各个气缸中。

4. 进气管：进气管是指将外部空气引入汽车引擎内部的管道系统，通常包括进气阀门、节气门等部件。

5. 喷油嘴：喷油嘴是汽油机电控燃油喷射系统中的核心部件，它负责将调节好的燃油喷射到缸内，实现精准喷油。

6. 电子控制单元（ECU）：电子控制单元是汽油机电控燃油喷射系统的大脑，它接收来自各个传感器的信号，然后根据这些数据计算出最佳的喷油量和喷油时机，并控制喷油嘴的喷油时机和持续时间。

二、汽油机电控燃油喷射系统的工作原理汽油机电控燃油喷射系统的工作原理主要包括以下几个方面：1. 数据采集和处理系统中的各种传感器会采集到各种关于引擎工作状态的数据，如进气量、节气门开度、发动机转速、冷却水温度、空气温度等。

这些数据将传递给电子控制单元（ECU），由ECU 进行处理和分析，最终得出适合当前工况的喷油策略。

2. 喷油量控制根据接收到的数据，ECU会计算出当前所需的喷油量，然后控制喷油嘴进行相应的喷油。

在一般情况下，系统会根据不同的工况，比如怠速、低速、中速、高速等，对喷油量进行不同程度的调整，以保证最佳的燃烧效率和动力输出。

3. 喷油时机控制除了喷油量之外，喷油时机也是影响引擎燃烧效率和动力输出的另一个重要因素。

一、汽油喷射系统的发展20世纪30年代由于军用飞机上，1954年德国奔驰公司在奔驰300SL上装了机械式汽油喷射系统（K型）；20世纪60年代在K型的基础上发展了机电组合式汽油喷射系统（KE型）；20世纪60年代后期，随着电子技术的发展，德国BOSCH公司研制出电控燃油喷射系统（EFI）。

下一页2005年6月2005年6月Bosch公司燃油喷射系统的发展过程1.能提供发动机在各种工况下最合适的混合气浓度；2.用排放物控制系统后，降低了HC、CO和NOX 三种有害气体的排放；3.增大了燃油的喷射压力，因此雾化比较好；4.在不同地区行驶时，发动机控制ECU能及时准确地作出补偿；二、电控燃油喷射系统的优点下一页2005年6月5.在汽车加减速行驶的过渡运转阶段，燃油控制系统能迅速的作出反应；6.具有减速断油功能，既能降低排放，也能节省燃油；7.在进气系统中，由于没有像化油器那样的喉管部位，因而进气阻力小；8.发动机起动容易，暖机性能提高。

2005年6月——将各气缸的喷油器并联，所有喷油器有电脑的同一个指令控制，同时喷油，同时断油。

同时喷射：2005年6月——将各气缸的喷油器分成几组，同一组喷油器同时喷油或断油。

分组喷射2005年6月——喷油器由电脑分别控制，按发动机各气缸的工作顺序喷油。

顺序喷射2005年6月（1）顺序喷射正时控制工作原理：ECU根据凸轮轴位置传感器（G信号）、曲轴位置传感器（Ne信号）和发动机的作功顺序，确定各气缸工作位置。

当确定各缸活塞运行至排气行程上止点某一位置时，ECU输出喷油控制信号，接通喷油器电磁线圈电路，该缸开始喷油。

特点：喷油器驱动回路数与气缸数目相等。

2005年6月（2）分组喷射正时控制特点：把所有喷油器分成2～4组，由ECU分组控制喷油器。

工作原理：以各组最先进入作功的缸为基准，在该气缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出指令信号，接通该组喷油器电磁线圈电路，该组喷油器开始喷油。

汽油机电控燃油喷射系统的工作原理
工作原理如下：
1.燃油供给：燃油泵将汽油从燃油箱中抽取并送至燃油喷嘴。

电喷控
制器通过传感器来感知发动机的工作状态和负荷情况，从而精确计算出发
动机需要的燃油量，并发送给燃油泵控制装置以实现燃油的供给控制。

2.燃油喷射：燃油喷嘴根据电喷控制器的指令，将精确计算出的燃油
量按照合适的喷射时机通过喷油嘴喉喷射到发动机的进气道内。

喷射时机
的控制精确到喷油的角度和喷油的时刻，对不同工况下的发动机有不同的
喷油策略。

3.燃油混合：喷射的燃油在进气道内与空气混合形成可燃混合气，在
汽缸内进行燃烧以释放能量。

通过精确控制燃油的喷射量和喷射时机，汽油机电控燃油喷射系统具
有以下几个优势：
1.提高燃烧效率：电喷系统能够精确控制喷油量，使燃油与空气混合
更加均匀，燃烧更完全，从而提高燃烧效率，减少燃料的浪费。

2.提高动力性能：通过控制喷射时机和喷射量，电喷系统能够实现更
快更准确的燃烧，使发动机的输出动力更加强劲。

3.减少尾气排放：电喷系统能够根据发动机工况实时调整燃油喷射量
和喷射时机，使燃烧更加完全，减少有害物质的产生，从而降低尾气排放。

4.提高稳定性：电喷系统能够通过传感器实时监测发动机的状态和负
荷情况，并根据实时数据进行喷油控制，确保发动机在不同工况下的稳定
运行。

综上所述，汽油机电控燃油喷射系统通过精确控制燃油的喷射量和喷
射时机，实现了高效燃烧和优化燃烧参数的自动调整，从而提高了发动机
的燃油利用率和动力性能，同时减少了尾气排放，使汽车更加环保和节能。

汽油机电控燃油喷射系统学习情景1：发动机电控系统概述知识点1 电控系统的基本概念知识点2 发动机电子控制系统的发展过程知识点3 发动机电控系统的功能知识点4 发动机电控系统的基本组成及工作原理知识点1 电控系统的基本概念1、自动控制系统2、电子控制系统3、开环控制与闭环控制4、微机控制过程1、自动控制自动控制是采用控制装置使被控对象（如机器设备的运行或生产过程的进行）自动地按照给定的规律运行，使被控对象的一个或数个物理量（如电压、电流、速度、位置、温度、流量、浓度、化学成分等）能够在一定精度范围内按照给定的规律变化。

而系统是指为达到某一目的，由相互制约的各个部分按一定规律组织成的、具有一定功能的整体。

2、电子控制系统采用电子设备（如计算机等）作为自动控制系统的控制装置，就构成了电子控制系统。

3、开环控制与闭环控制开环控制是一种最简单的控制方式，其特点是，在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈控制作用，即系统的输出量对控制量没有影响。

闭环控制的特点是：在控制器与被控对象之间，不仅存在着正向作用，而且存在着反馈作用，即系统的输出量对控制量有直接影响。

4、微机控制过程如果把图1—2中的控制器用微型计算机来代替，就组成了微型计算机控制系统。

在微型计算机控制系统中，只要运用各种指令，就能编出符合某种控制规律的程序。

微处理器执行这样的程序，就能实现对被控参数的控制。

微机控制系统的控制过程通常可归结为以下二个步骤：1、数据采集：对被控参数的瞬时值进行检测，并输给计算机；2、控制：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定控制过程，适时地对控制机构发出控制信号。

现代发动机电控系统基本上是微机控制系统，有开环控制，也有闭环控制。

知识点2 发动机电子控制系统的发展过程一、发展过程二、单独控制三、集中控制一、发展过程始于20世纪60年代，分为三个阶段：第一阶段，从20世纪60年代中期，主要是为了改善部分性能而对汽车产品进行的技术改造，如在车上装了晶体管收音机；第二阶段，从20世纪60年代末期到90年代中期，为解决安全、污染、和节能三大问题，研制出电控汽油喷射系统、电子控制防滑制动装置和电控点火系统；第三阶段，20世纪90年代中期以后，电子技术广泛的应用在底盘、车身、和车用柴油发动机多个领域。

发动机电控燃油喷射系统一、概述（一）、自动控制系统基本形式自动控制系统有两种基本形式，即开环控制和闭环控制。

1、开环控制是一种最简单的控制方式，其特点是：控制器与被控制对象这间只有正向控制作用而没有反馈控制作用，即系统的输出量对控制量没有影响。

2、闭环控制的特点是：在控制器与被控制对象之间，不仅存在着正向控制作用，而且存在着有反馈控制作用，即系统的输出量对控制量有直接影响。

闭环控制系统的基本功能是信号的传播，加工和比较。

当发动机在冷态或在高负荷下运转时，发动机ECU进行“开环”控制来供给浓的空气/燃油混合气，以确保发动机的性能。

此外，当发动机在热态或在正常负荷状态下运转时，发动机ECU利用氧传感器信号控制空气/燃油混合气来进行“闭环”控制，以此获得理论的空气/燃油混合比。

这个混合比通过三元催化净化器将提供最清洁的排放。

（二）、汽车电脑控制系统现代汽车应用电脑控制系统的目的的主要考虑节能、安全、环保及提高舒适性以及提高通信及信息交流能力等。

1、汽油机电控系统由信号输入装置、电脑（ECU）、执行器等组成，其系统包括：电控燃油喷射系统（EFI）、电控点火装置（ESA）、怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制、故障自我诊断与报警系统、失效保护等。

2、ECU的主要作用是存储、计算、分析处理信息。

ECU由输入回路、A/D转换器、微型计算机和输出回路四部分组成。

各部分的功能如下：（1）、输入回路是把传感器传来的信号进行预处理；（2）、A/D转换器将模拟信号转换为数字信号后再输入微型计算机；（3）、微型计算机（简称微机）是汽油机电控系统的神经中枢。

微机由中央处理器（CPU）、存储器和输入/输出接口（I/O）、总线组成。

CPU是整个控制系统的核心，是计算机的大脑。

存储器的主要功能是存储信息资料，它分两种：能读出、不能写入的存储叫随机存储器（ROM），用来存放各种永久性的程序和永久性、半永久性的数据；能读出。

写入的的存储叫只读存储器（RAM），用来存放微机工作过程中输入输出数据，即临时存放信息的作用。