項目1
CHAPTER 1
燃油供給不良故障檢修

任務1.1 發動機電控系統識別

【學習目標】

1．能敘述發動機電控系統的組成、類別與基本工作原理。

2．能敘述空氣供給系統、燃油供給系統、點火系統和電子控制系統的組成。

3．能敘述傳感器、電子控制裝置和執行器的功能與位置。

【情境描述】

車間師傅在維修一輛邁騰轎車，發現發動機不能起動，通過檢查發現為燃油泵不工作，要求你配合他對這輛邁騰轎車進行檢修。

【相關知識】

一、汽車發動機電控系統概述

1．燃油噴射的基本概念

傳統的化油器式發動機工作時，汽油和空氣通過化油器形成可燃混合氣，再進入氣缸燃燒，該系統不能精確地控制可燃混合氣的空燃比。隨著電子工業的發展，尤其是微型電子計算機出現以后，微機控制技術在汽車上的廣泛應用，有效地解決了汽車動力性、經濟性和排放性等之間的矛盾。

電子控制燃油噴射系統（Electronic Fuel Injection，EFI）是以電控單元（ECU）為控制中心，利用安裝在發動機不同部位的各種傳感器，測出發動機在不同工況下的工作參數，按照汽車制造廠在電控單元存儲器中設定的控制程序，通過控制噴油器，精確地控制噴油量，使發動機在各種工況下都能獲得最佳濃度的混合氣，從而使發動機獲得良好的燃料經濟性和排放性，同時也提高了汽車的使用性能。

廣義的自動控制系統有兩種基本形式，即開環控制和閉環控制。發動機電子控制系統屬于微機控制的自動控制系統，也分為開環控制和閉環控制。開環控制是指電控單元將信號輸入被控系統后，被控系統不會將執行結果反饋回電控單元，即控制與被控制兩個系統之間沒有反饋環節，如圖1-1a所示。閉環控制能把被控系統的執行結果和當時的狀態反饋給電控單元，使電控單元修正其輸出量，調整被控系統下一步的動作，使被控參數達到預定的要求，如圖1-1b所示。

2．發動機電控燃油噴射技術的發展過程

燃油噴射技術在20世紀30年代首先應用于航空發動機，1934年德國研制成功第一架裝有汽油噴射發動機的戰斗機。50年代，德國和美國開始研究在汽車發動機上應用汽油噴射技術。

1967年，德國博世（BOSCH）公司研制成功K-Jetronic機械式汽油噴射系統，后來經改進發展成為KE-Jetronic汽油噴射系統。后者是在K-Jetronic機械式汽油噴射系統的油量分配器上增設了一只電液式壓差調節器，用以控制計量槽前后的壓差，從而能快速、大幅度地調節燃油量，提高了操縱的靈活性，并增加了控制功能。

20世紀70年代后半期迅速發展起來的以微機控制為基礎的車用電控汽油噴射系統是世界汽車工業同時解決節油和排放凈化兩大難題在技術上的重大突破。1967年，德國博世公司開始批量生產用進氣管絕對壓力控制空燃比的D-Jetronic模擬式電子控制汽油噴射系統。1973年，德國博世公司在D-Jetronic電子控制汽油噴射系統的基礎上，改進成為L-Jetronic電子控制汽油噴射系統，采用翼片式空氣流量計直接測量進氣空氣體積流量來控制空燃比，相比D-Jetronic電子控制汽油噴射系統而言，精度和穩定性都得到了提高。

1981年，L-Jetronic電子控制汽油噴射系統又被進一步改進成為LH-Jetronic電子控制汽油噴射系統，后者用熱線式空氣流量計直接測量進氣空氣的質量流量，無需附加專門裝置來補償大氣壓力和溫度變化的影響。為了在滿足排放法規的前提下實現最佳的燃油經濟性指標，采用單項電子控制裝置遠遠達不到要求。

1979年，德國博世公司開始生產集電子點火和電控汽油噴射于一體的Motronic數字式發動機控制系統，這種汽油噴射裝置和點火裝置集中由一個ECU控制的系統稱為發動機集中控制系統；若兩者分別由各自的ECU控制，則稱為發動機單獨控制系統。同一時期，美國和日本各大汽車公司也研制成功了與各自車型配套的數字式發動機集中控制系統。這種集中控制系統能對空燃比、點火時刻、怠速轉速和廢氣再循環等多方面進行綜合控制，控制精度越來越高，控制功能日趨完善。總之，發動機電子控制的發展趨勢是從單獨控制逐步向集中控制系統發展。

3．汽油機電控燃油噴射系統的優點

（1）能實現空燃比的精確控制

其一，采用多點噴射獨立向各缸噴油，使各缸空燃比偏差減小；其二，通過閉環控制系統中的氧傳感器反饋機能，可進一步精確控制空燃比；其三，在汽車運行地區的氣壓、氣溫、空氣密度變化時或加速行駛過渡運行階段，空燃比均可及時地得到適當修正；其四，點火控制、怠速控制等輔助系統的采用，使各種工況都有最佳空燃比。

（2）充氣效率高

在進氣系統中，由于沒有像化油器那樣的喉管部位，進氣壓力損失小。只要合理設計進氣管道，就可以充分利用進入空氣的慣性增壓作用，增大充氣量，提高輸出功率，增加發動機的動力。

（3）瞬時響應快

當汽車處于加減速行駛的過渡運行階段時，空燃比控制系統能夠迅速響應，使汽車加減速的反應靈敏。當汽車在不同地區行駛時，對大氣壓力或外界環境溫度變化引起的空氣密度變化，可以進行快速的空燃比修正。

（4）起動容易

在發動機起動時，可以用ECU計算出起動供油量，并且能使發動機順利經過暖機過程。

（5）節油和排放凈化效果明顯

能提供各種運行工況下最適當的混合氣空燃比，且燃油霧化好、各缸分配均勻、使燃燒效率提高、有害氣體排放量降低。

（6）減速和限速斷油功能

能降低廢氣排量，節省燃油。在化油器系統中減速時，節氣門關閉，發動機仍以高速運轉，進入氣缸的空氣量減少時進氣歧管內的真空度增大，此時會使附于進氣歧管壁面的汽油由于歧管內真空度急驟升高而蒸發后進入氣缸，使混合氣變濃，燃燒不完全，排氣中HC的含量增加。而在電控燃油噴射發動機中，當節氣門關閉而發動機轉速超過預定轉速時，噴油就會停止，使排氣中HC的含量減少，并可降低燃油消耗。

（7）便于安裝

電控燃油噴射系統是由空氣系統、燃油系統和控制系統組成的，它是不存在機械驅動等問題的分散型系統，便于在發動機上安裝。與傳統的化油器發動機相比，裝有電控燃油噴射系統的發動機功率可提高5%～10%，燃料消耗降低5%～25%，廢氣排放量減少20%。由于轉矩特性的明顯改善，瞬時響應快，汽車的加速度性能大大提高。發動機怠速平穩、冷起動更容易、暖機更迅速，但存在價格偏高和維修要求高等缺點。

4．發動機電子控制系統的功能

電子控制發動機包括空氣供給系統、燃油供給系統、電子控制系統和點火系統四部分。目前，發動機電子控制系統的功能一般包括下列幾個方面：

（1）電控燃油噴射系統

ECU主要根據進氣量確定基本的噴油量，再根據其他傳感器（如冷卻液溫度傳感器、節氣門位置傳感器）信號對噴油量進行修正，使發動機在各種運行工況下均能獲得最佳濃度的混合氣。該系統分為開環和閉環兩種控制方式。閉環控制主要是通過氧傳感器進行反饋。電控燃油噴射主要包括噴油量、噴射正時、燃油停供和燃油泵的控制。

（2）電控點火裝置（ESA）

ESA的功能是控制點火提前角。根據各相關傳感器信號，判斷發動機的運行工況和運行條件，選擇最理想的點火提前角點燃混合氣，輸出最大的功率和轉矩。該系統分為開環和閉環兩種控制方式。閉環控制主要是通過爆燃傳感器進行反饋。點火控制主要包括點火提前角、通電時間及爆燃控制。

（3）怠速控制（ISC）

發動機怠速工況下，根據發動機冷卻液溫度、空調壓縮機是否工作、變速器是否掛入檔位等，由ECU控制怠速控制閥，對發動機怠速時的進氣量進行控制，使發動機隨時以最佳怠速轉速運轉。

（4）排放控制

對發動機的排放實行電子控制。排放控制的項目一般包括廢氣再循環控制、氧傳感器及三元催化轉化器開環/閉環控制、二次空氣噴射控制及活性炭罐電磁閥控制等。

（5）進氣控制

根據發動機轉速和負荷的變化，對發動機的進氣量進行控制，以提高發動機的充氣效率，從而改善發動機動力性。進氣控制包括動力控制閥控制、進氣慣性增壓控制、可變氣門正時和升程控制、巡航和電子節氣門控制等。

（6）增壓控制

對發動機進氣增壓裝置的工作進行控制。在裝有廢氣渦輪增壓裝置的汽車上，ECU根據檢測到的進氣壓力信號控制釋壓電磁閥，以控制排氣通路切換閥，從而控制廢氣渦輪增壓裝置的工作狀態。

（7）警告提示

由ECU控制各種指示和報警裝置，顯示有關控制系統的工作狀況。當控制系統出現故障，能及時發出報警信號來提示。

（8）自我診斷與報警系統

用來提示駕駛人發動機有故障。同時，系統將故障信息以設定的代碼（故障碼）形式儲存在存儲器中，以便幫助維修人員確定故障類型和范圍。

（9）失效保護

當ECU檢測到傳感器或傳感器線路發生故障時，控制系統自動按ECU中預先設定的參考信號值工作，以便發動機能繼續運轉。

（10）微機故障備用控制系統

當ECU內微機控制程序發生故障時，自動啟用備用系統（備用集成電路），按設定的信號控制發動機轉入強制運轉狀態，以防車輛停駛在路途中。該系統只能維持基本功能，而不能保證正常的運行性能。

二、汽油發動機燃油噴射系統的組成及工作原理

1．電控燃油噴射系統的分類

燃油噴射系統在發動機上的應用要按以下形式分類。

（1）按噴射位置的不同分類

按汽油的噴射方式，電控汽油噴射系統可以分為缸內直接噴射式和進氣道噴射式兩大類，如圖1-2所示。

1）缸內直接噴射式。該噴射方式是將噴油器安裝在缸蓋上直接向缸內噴油，如圖1-2a所示。因此，要求噴油器閥體能承受燃氣產生的高溫高壓。另外發動機設計時需保留噴油器發生的安全位置。缸內噴射是近幾年來燃油噴射技術的發展趨勢之一。

2）進氣道噴射式。該噴射方式是目前普遍采用的噴射方式。根據噴油器數量和安裝位置的不同可分為兩種，一種是在進氣總管的節氣門上方裝有一個或兩個噴油器的單點節氣門噴射方式，也稱為單點噴射方式（SPI），如圖1-3a所示；另一種是在各缸的進氣歧管上分別裝有一個噴油器的多點噴射方式（MPI），如圖1-3b所示。對于單點噴射，由于采用的噴油器少，易于實現控制，成本比多點噴射式低，但存在各缸燃料分配不均勻和供油滯后等缺點。與缸內噴射比較，進氣歧管噴油器不受缸內高溫、高壓的直接影響，噴油器的設計和發動機結構的改動都要簡單些。

（2）按噴射控制裝置的形式不同分類

1）機械式。空氣計量器與燃油分配器組合在一起，空氣計量器檢測空氣流量的大小后，靠連接桿傳動操縱燃油分配器的柱塞動作，以燃油計量槽開度的大小控制噴油量，達到控制混合氣空燃比的目的，即K型系統。

2）電子控制式。根據各種傳感器送至電腦的發動機運行狀況的信號，由電腦運算后，發出控制噴油量和點火時刻等多種執行指令，實現多種機能的控制，即發動機電子集中控制系統（EFI）。

3）機電一體混合式。在燃油分配器上安裝了一個由電腦控制的電液式壓差調節器，電腦根據水溫、節氣門位置等傳感器的輸入信號控制電液式壓差調節器動作，以調節燃油供給量，即KE型系統。

（3）按噴射方式不同分類

1）間歇噴射系統。在發動機運轉期間汽油間歇噴射是在進氣過程中的某時間內進行的，噴油量大小取決于噴油器持續開啟時間，即控制單元指令的噴油脈沖寬度。

2）連續噴射系統。燃油噴射的時間占有全部工作循環的時間，連續噴射都是噴在進氣道內，大部分燃油是在進氣門關閉后噴射。

（4）按空氣流量的檢測方式分類

按空氣流量的測量方式，電控燃油噴射系統可分為速度密度控制型、質量流量控制型和節流速度控制型。

1）速度密度控制型（D型EFI系統，D是德文壓力一詞的第一個字母）。它是通過檢測進氣歧管壓力和發動機轉速，計算出發動機的進氣量，并計算燃油量的控制方式。D型系統是最早的、典型的多點壓力感應式噴射系統。美國的通用、福特和克萊斯勒，日本的豐田、本田、鈴木和大發等主要汽車公司都有類似的產品。由于空氣在進氣管內的壓力波動，該方法的測量精度稍差，并且響應性較慢。

2）質量流量控制型（L型EFI系統，L是德文空氣一詞的第一個字母）。這種方式用空氣流量傳感器直接測量發動機的進氣量，其測量的準確程度高于D型，故可更精確地控制空燃比。

3）節流速度控制型。節流速度控制型利用節氣門的開度和發動機的轉速，計算進入發動機的進氣量，再計算出燃油的噴油量。由于是直接測量節氣門開度的角位移，過渡響應性能好。它在競賽汽車中得以應用，有些Mono（單點噴射）系統也采用該方式。但是，由于進氣的空氣量與節氣門開度和發動機轉速是一個復雜的函數關系，不容易準確測定進氣量。

熱線式和熱膜式直接測量進入氣缸內空氣的質量，將該空氣的質量轉換成電信號，輸送給電腦，由電腦根據空氣的質量計算出與之相適應的噴油量，以控制空燃比在最佳值。

（5）按噴射時序分類

1）同時噴射。同時噴射是指發動機在運轉期間，各缸噴油器同時開啟且同時關閉，由電腦的同一個噴油指令控制所有的噴油器同時動作。其噴油器的控制電路和控制程序都較簡單，控制電路如圖1-4所示。所有的噴油器并聯連接，微機根據曲軸位置傳感器的基準信號，發出噴油器控制信號，控制功率晶體管的導通和截止，從而控制各噴油器電磁線圈同時導通和截止，使各缸噴油器同時噴油、同時斷油。通常曲軸每轉一圈，各缸噴油器同時噴射一次。發動機的一個工作循環中噴射兩次。

2）分組噴射。分組噴射是指將噴油器分成2～4組。四缸發動機一般把噴油器分為兩組，由微機分組控制噴油器，兩組噴油器輪流交替噴射。分組噴射的控制電路如圖1-5所示。每一個工作循環中，各噴油器均噴射一次或兩次。一般，發動機每轉一圈，只有一組噴射。

3）順序噴射。順序噴射也稱為獨立噴射。曲軸每轉兩圈，各缸噴油器都輪流噴射一次，且像點火系統一樣，按照特定的順序依次進行噴射。順序噴射的控制電路如圖1-6所示。各缸噴油器分別由微機進行控制。驅動回路數與氣缸數目相等。順序噴射按發動機各缸進氣行程的順序輪流噴射，它具有噴射正時，由電腦根據曲軸位置傳感器提供的信號，辨別各缸的進氣行程，適時發出各缸的噴油脈沖信號，以實現次序噴射的功能。

（6）按控制系統有無反饋分類

按控制系統有無反饋，電控汽油噴射系統可以分為開環控制和閉環控制兩大類。

1）開環控制。開環控制系統只給主系統發出指令，不能檢查或控制主系統的實際輸出情況。它是把根據實驗決定的發動機各種工況的最佳供油參數輸入微機，發動機運轉時微機根據各傳感器的輸入信號，確定噴油量，從而決定空燃比，使發動機良好運行。這種控制系統是單向的。這樣，一個磨損的噴油器的實際噴油量就有可能比微機所控制噴出的噴油量要多，而微機卻以為噴油量是理想的，這就使得該系統的各部件的精度要求較高，只有這樣才能與輸入微機的基準數據保持一致。

2）閉環控制。閉環控制是通過對輸入信號的檢測并利用反饋信號，對輸入進行調整，使輸出滿足要求。如在排氣管上加裝氧傳感器，根據排氣中的含氧量來測定發動機燃燒室的工況，并把信號反饋到微機與原來給定的信號進行比較，將燃油量與空燃比進行修正。因此，閉環控制可達到較高的控制精度，可消除產品差異和磨損等形成的性能變化。

2．汽油發動機電子控制系統的組成及功能

發動機電控系統主要由空氣供給系統、燃油供給系統、點火系統、排放控制系統和電子控制系統等組成。

（1）空氣供給系統

空氣供給系統的作用是測量和控制汽油在發動機內燃燒時所需要的進氣量。最基本的空氣供給系統由空氣濾清器、發動機進氣傳感器（L型使用空氣流量計，D型使用進氣歧管壓力傳感器）、節氣門、進氣總管、進氣歧管、怠速控制閥等幾部分組成，如圖1-7所示。

（2）燃油供給系統

燃油供給系統提供潔凈和壓力穩定不變的燃油，并在發動機控制單元的控制下適時適量地向各缸噴射燃油。它主要由燃油泵、燃油濾清器、燃油脈動阻尼減振器、噴油器、燃油壓力調節器及供油總管等組成，如圖1-8所示。

發動機燃油供給系統各部件在汽車上的分布如圖1-9所示。

（3）點火系統

點火系統的功能是控制點火能量，并在適當的時刻點燃氣缸內被壓縮的可燃混合氣。它主要包括點火電子組件、點火線圈、火花塞及高壓導線等。

汽車采用無分電器點火系統的工作原理如圖1-10所示。電腦根據曲軸位置傳感器和轉速、冷卻液溫度等工況傳感器信號計算出點火時刻和通電時間，將計算結果送到點火電子組件，由點火電子組件控制點火線圈的初級電路接通和斷開，使火花塞點火。

（4）排放控制系統

現代汽車采用了由電子控制的多種排氣凈化裝置，如廢氣再循環系統、三元催化轉化器、燃油蒸發控制系統和二次空氣噴射系統等。

（5）電子控制系統

1）電子控制系統的組成。發動機電控燃油噴射系統由信號輸入裝置、電子控制單元和執行元件三部分組成，電子控制系統組成示意圖如圖1-11所示。

信號輸入裝置——各種傳感器，采集控制系統的信號，并轉換成電信號輸送給ECU。

電子控制單元——ECU，給各傳感器提供參考電壓，接受傳感器信號，進行存儲、計算和分析處理后向執行器發出指令。

執行元件——由ECU控制，執行某項控制功能的裝置。

2）發動機電控系統的類型如下：

開環控制——ECU根據傳感器的信號對執行器進行控制，而控制的結果是否達到預期目標對其控制過程沒有影響。

閉環控制——也叫反饋控制，在開環的基礎上，它對控制結果進行檢測，并反饋給ECU進行原先的控制修正。

3）信號輸入裝置及輸入信號

①空氣流量計（MAF）：測量發動機吸入空氣量，并將信號輸入ECU，作為燃油噴射和點火控制的主控制信號。

②進氣（歧管絕對）壓力傳感器（MAP）：測量進氣管壓力，并將信號輸入ECU，作為燃油噴射和點火控制的主控制信號。

③發動機轉速與曲軸位置傳感器：檢測曲軸位置信號和曲軸轉角信號，并輸入ECU作為燃油噴射和點火控制的主控制信號。

④凸輪軸位置傳感器：也叫同步信號傳感器，由一個氣缸判別定位裝置，是點火控制的主控制信號。

⑤上止點位置傳感器：向ECU提供1缸上止點位置信號，作為點火控制的主控制信號。

⑥缸序判別傳感器：向ECU提供各缸工作順序，作為點火控制的主控制信號。

⑦冷卻液溫度傳感器：向ECU提供冷卻液溫度信號，作為燃油噴射和點火控制的修正信號。

⑧進氣溫度傳感器：檢測進氣溫度信號（修正信號）。

⑨節氣門位置傳感器：檢測節氣門的開度及開度變化，信號輸入ECU。

⑩氧傳感器：檢測排氣中的氧含量，向ECU輸入反饋信號。

?爆燃傳感器：檢測汽油機是否爆燃及爆燃強度。

?大氣壓力傳感器：檢測大氣壓力，修正噴油和點火控制。

?車速傳感器：控制發動機轉速，實現超速斷油控制，也是自動變速器的主控制信號。

?起動信號：發動機起動時，向ECU提供一個起動信號，作為噴油量和點火提前角的修正信號。

?發電機負荷信號：發電機負荷增大時，作為噴油量和點火提前角的修正信號。

?空調作用信號：當空調開關打開，空調壓縮機工作，發動機負荷加大時，由空調開關向ECU輸入信號。

?檔位開關信號和空檔位置開關信號：自動變速器由P/N位掛入其他檔時，發動機負荷增加，向ECU輸入信號。當掛入P/N位時向ECU提供P/N位信號才能起動發動機。

?蓄電池電壓信號：當ECU檢測到蓄電池和電源系的電壓過低時，將對供油量進行修正。

?離合器開關信號：在離合器接合和分離時，由離合器開關向ECU輸入離合器工作狀態信號，修正噴油量和點火提前角。

?制動開關信號：在制動時，由制動開關向ECU提供制動信號，作為對噴油量、點火提前角、自動變速器等的控制信號。

動力轉向開關信號：當動力轉向液壓泵工作使發動機負荷加大，動力轉向開關向ECU輸入修正信號。

EGR閥位置傳感器：向ECU提供EGR閥的位置信號。

巡航（定速）控制開關：ECU輸入巡航控制狀態信號，由ECU對車速進行自動控制。

4）電子控制單元（ECU）的功能與組成

①接收傳感器或其他裝置輸入的信息；給傳感器提供參考電壓；將輸入的信息轉變為微機所能接受的信號。

②存儲、計算、分析處理信息；計算輸出值所用的程序；存儲該車型的特點參數；存儲運算中的數據、存儲故障信息。

③運算分析。根據信息參數求出執行命令數值；將輸出的信息與標準值對比，查出故障。

④輸出執行命令。把弱信號變成強的執行命令信號；輸出故障信息。

⑤自我修正功能（自適應功能）。

5）發動機集中控制系統ECU的構成：輸入回路、A/D轉換器、微型計算機和輸出回路四部分。

①輸入回路：從傳感器來的信號，首先進入輸入回路。在輸入回路里，對輸入信號進行預處理，一般是在去除雜波和把正弦波變為矩形波后，再轉換成輸入電平。

②A/D轉換器：微機不能直接處理模擬信號，A/D轉換器是將模擬信號轉換為數字信號后再輸入微機。如果傳感器輸出的是脈沖（數字）信號，經過輸入回路處理后可以直接進入微機。

③微型計算機：微型計算機是發動機電控系統的核心。它能根據需要，把各種傳感器送來的信號，按內存的程序對數據進行運算處理，并把處理結果送往輸出回路。

微型計算機由中央處理器、存儲器和輸入/輸出口、總線等部分組成。

a. 中央處理器。中央處理器常叫CPU，主要由進行算術、邏輯運算的運算器，暫時存儲數據的寄存器，按照程序執行各裝置之間信號傳送及控制任務的控制器等構成。

b. 存儲器。存儲器的主要功能是存儲信息資料。存儲器一般分為隨機存儲器和只讀存儲器。

c. 輸入/輸出口。輸入/輸出口是CPU與輸入裝置（傳感器）、輸出裝置（執行器）間進行信息交流的控制電路。

d. 總線。總線是一束傳遞信息的內部連線，在微機系統中，中央處理器、存儲器與輸入/輸出口，通過傳遞信息的總線連接起來，它們之間的信息交換均要通過總線進行。總線按傳遞信息的類別可分為數據總線、地址總線和控制總線。

④輸出回路：將微機發出的指令，轉變成控制信號來驅動執行器工作。輸出回路一般具有控制信號的生成和放大等功能。

6）執行器。執行器是受ECU控制，具體執行某項控制功能的裝置。常見的執行器有電磁式噴油器、點火控制器、怠速控制閥、進氣控制閥、EGR閥等。

7）電子控制系統的簡要工作過程

①發動機起動時，ECU進入工作狀態，某些程序從ROM中取出，進入CPU。這些程序可以用來控制點火時刻、燃油噴射、怠速等。

②通過CPU的控制，一個個指令逐個地進行循環執行。執行程序中所需要的發動機信息，來自各個傳感器。

③從傳感器來的信號，首先進入輸入回路進行處理。如果是數字信號，直接經I/O接口進入微機；如果是模擬信號，經A/D轉換器轉換成數字信號后才經I/O接口進入微機。

④大多數信息暫時存儲在RAM內，根據指令再從RAM送到CPU。有時需將存儲在ROM中的參考數據引入CPU，使輸入傳感器的信息與之進行對比。

⑤對來自有關傳感器的每一個信息依次取樣，并與參考數據進行比較。

⑥CPU對這些數據進行比較運算后，做出決定并發出輸出指令信號，經I/O接口，必要的信號還要經D/A轉換器變成模擬信號，最后經輸出回路去控制執行器動作。

3．汽車電子控制燃油噴射系統的工作原理

（1）D型EFI系統

D型EFI系統如圖1-12所示，其工作原理如下：

1）燃油壓力的建立與燃油噴射方式。油箱內的燃油被燃油泵吸出并加壓至350kPa左右，經燃油濾清器濾去雜質后，被送至發動機上方的燃油分配油管。分配油管與安裝在各缸進氣歧管上的噴油器相通。噴油器是一種電磁閥，由ECU控制。通電時電磁閥開啟，壓力燃油以霧狀噴入進氣歧管內，與空氣混合，在進氣行程中被吸進氣缸。分配油管的末端裝有燃油壓力調節器，用來調整分配油管中汽油的壓力，使油壓保持某一定值（約250～300kPa）。多余的燃油從燃油壓力調節器上的回油口經油管返回油箱。

2）進氣量的控制與測量。進氣量由駕駛人通過加速踏板操縱節氣門來控制。節氣門開度不同，進氣量也不同，同時進氣歧管內的真空度也不同。在同一轉速下，進氣歧管真空度與進氣量有一定關系。進氣壓力傳感器可將進氣歧管內真空度的變化轉變成電信號的變化，并傳送給ECU，ECU根據進氣歧管真空度的大小計算出發動機進氣量。

3）噴油量與噴油時刻的確定。噴油量由ECU控制。ECU根據進氣壓力傳感器測量得的信號計算出進氣量，再根據分電器中的曲軸位置傳感器測得信號計算出發動機轉速，根據進氣量和轉速計算出相應的基本噴油量；ECU控制各缸噴油器在每次進氣行程開始之前噴油一次，并通過控制每次噴油的持續時間來控制噴油量。噴油持續時間愈長，噴油量就愈大。一般每次噴油的持續時間2～10ms。

各缸噴油器每次噴油的開始時刻則由ECU根據曲軸位置傳感器測得的1缸上止點的位置來控制。由于這種類型的燃油噴射系統的每個噴油器在發動機一個工作循環中只噴油一次，故屬于間歇噴射方式。

4）不同工況下的控制模式。電控燃油噴射系統能根據各個傳感器測得的發動機各種運轉參數，判斷發動機所處的工況，選擇不同模式的程序控制發動機的運轉，實現起動加濃、暖機加濃、加速加濃、全負荷加濃、減速調稀、強制怠速斷油、自動怠速控制等功能。

D型EFI系統具有結構簡單、工作可靠等優點，但由于采用壓力作為控制噴油量的主要因素，因此，存在缺點如下：在汽車突然制動或下坡行駛中節氣門關閉時，加速反應效果不良；當大氣狀況較大變化時，會影響控制精度。現代汽車使用的D型EFI系統都是經過改進了的，即采用運算速度快、內存容量大的ECU，大大提高了控制精度，控制的功能也更加完善。D型EFI系統通常用于中檔車型上，如豐田HIACE小客車、豐田CROWN轎車等。

（2）L型EFI系統

L型EFI系統如圖1-13所示。該系統是在D型EFI系統的基礎上，經改進而形成的。它是目前汽車上應用最廣泛的燃油噴射系統。L型EFI系統的構造和工作原理與D型EFI系統基本相同，但它以翼片空氣流量計或者卡門旋渦式空氣流量計代替D型EFI系統中的進氣壓力傳感器，可直接測量發動機進氣量，提高了控制精度。

（3）LH型EFI系統

L型EFI系統采用體積流量型的空氣計量方式時，需要考慮大氣壓力的修正問題，且翼片式空氣流量計體積大，不便于安裝，以及加速響應慢等缺點，因此以質量流量型的空氣計量方式誕生了，即L型EFI系統。該系統采用熱線式或熱膜式空氣流量計代替L型EFI系統的空氣流量計，如圖1-14所示為熱線式和熱膜式汽油噴射系統。

LH型EFI系統是直接測量進入氣缸內空氣的質量，將該空氣的質量轉換成電信號，輸送給控制單元，由控制單元根據空氣的質量計算出與之相適應的噴油量，把混合氣空燃比控制在最佳值。

【任務實施】

一、邁騰1.8TSI發動機電控系統主要組件安裝部位

邁騰1.8TSI發動機電控系統主要組件安裝部位如圖1-15所示。

二、邁騰1.8TSI發動機電控系統主要組件的名稱和代號

邁騰1.8TSI發動機電控系統（博世公司Motronic MED17.5系統）組成如圖1-16所示。

三、邁騰1.8TSI發動機電控系統的組成和特點

邁騰1.8TSI發動機采用了德國博世公司最先進的Motronic MED17.5電子控制多點汽油順序噴射系統。電子控制汽油噴射系統由空氣供給系統、汽油供給系統、控制系統組成。

邁騰1.8TSI發動機中的1.8代表發動機的排量；TSI是Twinscharger（雙增壓=渦輪增壓器Turbocharger+機械增壓器Supercharger）Fuel Stratified Injection（燃油分層噴射），T指雙增壓，S指分層，I指噴射，Fuel意為燃料。TSI比FSI更先進，屬于大功率、低轉速、大轉矩的發動機。

嚴格意義上的TSI技術是雙增壓和分層直噴技術的綜合運用，對技術要求較高。大眾公司在國內中低檔量產車采用的TSI技術實際上為Turbocharger（渦輪增壓器）Fuel Stratified Injection（燃料分層噴射），等同于TFSI（渦輪增壓），而非Twinscharger Fuel Stratified Injection。

TSI這三個英文縮寫目前已經超越了本身的意思，在大眾的詞典里這三個字母組成的意思為渦輪增壓燃油直噴汽油發動機，在國外還有個別的機械增壓發動機也會使用TSI字樣，也就是說TSI在大眾動力體系里代表的是一系列增壓直噴汽油發動機的總稱。

邁騰1.8TSI發動機的七大特點：

1．缸內直噴

缸內直噴是邁騰1.8TSI發動機的主要特點之一。非直噴類發動機其噴油位置是在氣缸之外，缸內直噴顧名思義發動機是將汽油直接噴在氣缸之內，而且由于增壓發動機缸內壓力較大（大眾增壓發動機噴油器壓力可達160Pa，自然吸氣類噴油器壓力僅為4Pa），對直噴系統的要求非常高，大眾為了避免高壓油氣對活塞和缸體的損壞，采用了六孔噴油器，使噴入缸體的汽油瞬間霧化，這樣的設計還可以提高燃料的燃燒率。

2．渦輪增壓

渦輪增壓器是增壓發動機的一種最常見的增壓部件，這種增壓器的優點是結構簡單，提供較大的壓力，并且采用發動機排出的廢氣作為動力，基本不損失發動機的動力。邁騰1.8TSI發動機上面所使用的廢氣渦輪增壓器采用了懸浮液態軸承，使其在高達20萬r/min的情況下依然非常平穩，而且液態懸浮軸承還可以減少摩擦消耗，既節能又延長了增壓器的壽命。

大眾還專門為發動機的廢氣渦輪增壓器配備了冷卻系統，這種系統不受發動機熄火的制約，可以在發動機熄火后依然自行工作，直至渦輪增壓器降至安全溫度為止，這種設計十分人性化，它不但可以免去渦輪長時間高溫工作后車輛必須保持怠速狀態下冷卻才能熄火，而且在渦輪增壓器的使用壽命上起了很大的作用，使邁騰系列的渦輪增壓發動機的廢氣渦輪增壓器和發動機有同樣的壽命，達到了終身免保養。

3．凸輪軸相位調節（VVT）

大眾系列產品的動力系統都具備凸輪軸相位調節裝置，這也就是日系車型強調的可變正時調節裝置，在TSI系列發動機中凸輪軸相位調節可以根據不同工況調節進氣量，使發動機可以更加平穩的運轉，更重要的是可以有效地降低發動機的油耗。

4．可變進氣歧管

可變進氣歧管是TSI發動機的重要輔助組件之一，這種組件通過車載電腦調節配合渦輪增壓器在發動機的高轉速區間完全將翻版打開，縮短進氣道長度，從而單位時間內獲得更大的進氣量，保證充沛的動力；在發動機低轉速時為了防止稀釋油混合氣閉合翻版，使進氣管變長，氣體在較長的進氣管中行走可以形成慣性，這樣使進入燃燒室的氣體既不會很多又帶有一定的壓力，保證油氣可以充分地混合，降低燃料消耗。

5．滾子搖臂技術

滾子位于凸輪軸和進氣活塞之間，滾子一端連接進氣門搖桿，另一端連接彈簧（起滾子回位作用），中間有軸固定可以進行轉動。滾子將傳統的凸輪軸和活塞隔開，可以在凸輪軸小頭端與滾子接觸時發生一定角度的偏轉，從而變靜止摩擦為滾動摩擦，雖然這種改變看似簡單，但是它可以有效地降低3%～5%的油耗。

6．靜音鏈條

邁騰系列發動機用靜音鏈條取代了傳統的正時帶，因為傳統的正時帶會受到空氣、溫度以及物理拉伸等因素的影響，使其會有壽命限制，必須定期更換，解決這種情況的最好方式就是采用鏈式傳動，但是傳統的正時鏈在發動機轉速超過4500r/min時產生非常大的噪聲，這點是導致正時鏈一直無法替代正時帶的主要原因。大眾為了平衡這兩個因素使用了靜音正時鏈條，這種鏈條可以有效降低15dB的聲音，采用半油浸式設計，不但不會發生形變達到終身免換的目的，而且還可以減少摩擦，從而進一步減少能量的損耗，起到節油的作用。

7．平衡軸

平衡軸在裝備直列發動機的車型上面有很關鍵作用，它是兩根反方向旋轉的軸體，這兩根反向旋轉的軸體轉速是曲軸的兩倍，同樣通過靜音鏈條傳動，可以有效地降低直列發動機在運轉時所產生的振動。