电子控制燃油喷射系统

    电子控制燃油喷射系统（EFI）——简称汽油喷射。它是汽车汽油发动机取消化油器而采用的一种先进的喷油装置。使用EFI，汽车发动机燃烧将更充分，从而提高功率，降低油耗，实现低公害排放的目的。当EFI功能与发动机其它功能结为一体时，称“发动机管理系统（EMS）”，这将达到更高要求的环保目标。

20世纪30年代用于军用飞机上。

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，德国BOSCH公司研制出电控燃油喷射系统（EFI）。

电控燃油喷射技术经历了晶体管、集成电路、和微机处理三大发展进程。

1．能提供发动机在各种工况下最合适的混合气浓度，是发动机在各种工况条件下保持最佳的动力性、经济性和排放性能。

2．电控燃油喷射系统配用排放物控制系统后，大大降低了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．汽车在不同地区行驶时，对大气压力或外界环境温度变化引起的空气密度的变化，发动机控制ECU能及时准确地作出补偿。

5．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．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，由于没有象化油器那样的喉管部位，因而进气阻力小。

8．发动机冷机起动容易，暖机性能提高。

同时喷射——将各气缸的喷油器并联，所有喷油器由电脑的同一个指令控制，同时喷油，同时断油。

分组喷射——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。

顺序喷射——各喷油器由电脑分别控制，按发动机各气缸的工作顺序喷油。

D型电控燃油喷射系统——利用绝对压力传感器检测进气管内的绝对压力，电脑根据进气管内的绝对压力和发动机转速推算出发动机的进气量。在根据进气量和发动机转速确定基本喷油量（比L型更精确）。

L型电控燃油喷射系统——利用空气流量计直接测量发动机的进气量，电脑不必进行推算，可根据空气流量计信号计算与该空气量相应的喷油量。

多点喷射系统——每缸进气门处装有一个中央喷射装置，由ECU控制喷射。其燃油分配均匀性好，但控制系统复杂，成本高。主要用与中、高级轿车。

单点喷射系统——在节气门上方装一个中央喷射装置，由1～2个喷油器集中喷油。采用顺序喷射方式。结构简单，故障少、维修调整方便。广泛的应用于普通轿车和货车。

开环控制系统（无氧传感器）——通过实验室确定的发动机各工况的最佳供油参数预先存入电脑，在发动机工作时，电脑根据系统中各传感器的输入信号，判断自身所处的运行工况，并计算出最佳喷油量。其精度直接依赖于所设定的基准数据和喷油器调整标定的精度。当使用工况超出预定范围时，不能实现最佳控制。

闭环控制系统（有氧传感器）——在系统中，发动机排气管上加装了氧传感器，根据排气中含氧量的变化，判断实际进入气缸的混合气空燃比，在通过电脑与设定的目标空燃比进行比较，并根据误差修正喷油量。空燃比控制精度较高。

喷油分为同步喷油和异步喷油。

同步是指发动机各缸工作循环，在既定的曲轴位置进行喷油，同步喷油有规律性。

异步喷油与发动机的工作不同步，无规律性，是在同步喷油的基础上，为改善发动机的性能额外增加的喷油。

1．同步喷油正时控制

（1）顺序喷射正时控制

特点：喷油器驱动回路数与气缸数目相等。

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。

（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。

以各组最先进入作功的缸为基准，在该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。

（3）同时喷射正时控制

特点：所有各缸喷油器由ECU控制同时喷油和停油。

喷油正时控制是以发动机最先进入作功行程的缸为基准，在该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。

2．异步喷油正时控制

（1）起动时异步喷油正时控制

在同步喷油基础上，为改善发动机的起动性能，在增加一次异步喷油。

在起动开关处于接通状态时，ECU接受到第一个凸轮轴位置传感器信号（Ne信号）后，接收到第一个曲轴位置传感器信号（G信号）时，开始进行起动时的异步喷油。

（2）加速时异步喷油正时控制

为了改善加速性能，ECU根据节气门位置传感器中怠速信号从接通到断开时，增加依次固定量的喷油。

目的：使发动机在各种运行工况下，都能获得最佳的喷油量，以提高发动机的经济性和降低排放污染。

当喷油器的结构和喷油压差一定时，喷油量的多少取决于喷油时间。

1．起动时的同步喷油量控制

在发动机转速低于规定值或点火开关接通位于STA（起动）档时，喷油时间的确定见图，ECU根据冷却液传感器信号（THW信号）和冷却液温度——喷油时间确定基本喷油时间，根据进气温度传感器（THA信号）对喷油时间作修正（延长或缩短）。然后在根据蓄电池电压适当延长喷油时间，以实现喷油量的进一步的修正，即电压修正。

          起动时的基本喷油时间                喷油时间的确定

2．起动后的同步喷油量控制

喷油持续时间 = 基本喷油持续时间×喷油修正系数 + 电压修正值

D型根据发动机转速信号和进气管绝对压力信号确定基本喷油时间。

L型根据发动机转速信号和空气流量计信号确定基本喷油时间。

喷油修正系数有：

（1）起动后加浓修正  根据冷却液温度确定喷油时间的初始修正值；

（2）暖机加浓修正  在达到正常温度之前，根据冷却液温度信号进行喷油时间修正；

（3）进气温度修正  根据进气温度传感器提供的进气温度信号（THA信号），对喷油时间进行修正；低于20℃是空气密度大，ECU适当的增加喷油时间，高于20℃的适当的减少喷油时间。

（4）大负荷工况喷油量修正  根据PIM信号和Vs信号以及节气门位置传感器输送的全负荷信号（PSW信号）或VTA信号判断发动机负荷状况，大负荷时适当增加喷油时间。

（5）过渡工况喷油量修正  主要根据PIM信号或Vs信号、Ne信号、SPD信号、VTA信号、NSW信号判断过渡工况，对喷油时间进行修正。

（6）怠速稳定性修正  ECU根据PIM信号和Ne信号对喷油量进行修正，随着进气管绝对压力增大或怠速降低，适当增加喷油时间；反之，减少喷油时间。

3．异步喷油量控制

发动机起动和加速时的异步喷油量是固定，各缸喷油器以一个固定的喷油持续时间，同时向各缸增加一次喷油。

减速断油控制——当汽车减速时，ECU将会切断燃油喷射控制电路，停止喷油，以降低碳氢化合物及一氧化碳的排放量。

限速断油控制——加速时，发动机超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU将切断燃油喷射控制电路，停止喷油，防止超速。

根据发动机的转速和负荷来控制燃油泵以高速或低速运转。

功用：为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常工作时的供气量。^[1]

原理：空气经空气滤清器过滤后，通过空气流量计、节气门体进入进气总管，再通过进气歧管分配给各缸。

功用：供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电脑指令喷油。

原理：电动燃油泵将汽油自油箱内吸出，经滤清器过滤后，由压力调节器调压，通过油管输送给喷油器，喷油器根据电脑指令向进气管喷油。燃油泵供给的多余汽油经回油管流回油箱。

ECU根据空气流量计信号和发动机转速信号确定基本喷油时间，再根据其他传感器对喷油时间进行修正，并按最后确定的总喷油时间向喷油器发出指令，使喷油器喷油或断油。