项目1
CHAPTER 1
燃油供给不良故障检修

任务1.1 发动机电控系统识别

【学习目标】

1．能叙述发动机电控系统的组成、类别与基本工作原理。

2．能叙述空气供给系统、燃油供给系统、点火系统和电子控制系统的组成。

3．能叙述传感器、电子控制装置和执行器的功能与位置。

【情境描述】

车间师傅在维修一辆迈腾轿车，发现发动机不能起动，通过检查发现为燃油泵不工作，要求你配合他对这辆迈腾轿车进行检修。

【相关知识】

一、汽车发动机电控系统概述

1．燃油喷射的基本概念

传统的化油器式发动机工作时，汽油和空气通过化油器形成可燃混合气，再进入气缸燃烧，该系统不能精确地控制可燃混合气的空燃比。随着电子工业的发展，尤其是微型电子计算机出现以后，微机控制技术在汽车上的广泛应用，有效地解决了汽车动力性、经济性和排放性等之间的矛盾。

电子控制燃油喷射系统（Electronic Fuel Injection，EFI）是以电控单元（ECU）为控制中心，利用安装在发动机不同部位的各种传感器，测出发动机在不同工况下的工作参数，按照汽车制造厂在电控单元存储器中设定的控制程序，通过控制喷油器，精确地控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气，从而使发动机获得良好的燃料经济性和排放性，同时也提高了汽车的使用性能。

广义的自动控制系统有两种基本形式，即开环控制和闭环控制。发动机电子控制系统属于微机控制的自动控制系统，也分为开环控制和闭环控制。开环控制是指电控单元将信号输入被控系统后，被控系统不会将执行结果反馈回电控单元，即控制与被控制两个系统之间没有反馈环节，如图1-1a所示。闭环控制能把被控系统的执行结果和当时的状态反馈给电控单元，使电控单元修正其输出量，调整被控系统下一步的动作，使被控参数达到预定的要求，如图1-1b所示。

2．发动机电控燃油喷射技术的发展过程

燃油喷射技术在20世纪30年代首先应用于航空发动机，1934年德国研制成功第一架装有汽油喷射发动机的战斗机。50年代，德国和美国开始研究在汽车发动机上应用汽油喷射技术。

1967年，德国博世（BOSCH）公司研制成功K-Jetronic机械式汽油喷射系统，后来经改进发展成为KE-Jetronic汽油喷射系统。后者是在K-Jetronic机械式汽油喷射系统的油量分配器上增设了一只电液式压差调节器，用以控制计量槽前后的压差，从而能快速、大幅度地调节燃油量，提高了操纵的灵活性，并增加了控制功能。

20世纪70年代后半期迅速发展起来的以微机控制为基础的车用电控汽油喷射系统是世界汽车工业同时解决节油和排放净化两大难题在技术上的重大突破。1967年，德国博世公司开始批量生产用进气管绝对压力控制空燃比的D-Jetronic模拟式电子控制汽油喷射系统。1973年，德国博世公司在D-Jetronic电子控制汽油喷射系统的基础上，改进成为L-Jetronic电子控制汽油喷射系统，采用翼片式空气流量计直接测量进气空气体积流量来控制空燃比，相比D-Jetronic电子控制汽油喷射系统而言，精度和稳定性都得到了提高。

1981年，L-Jetronic电子控制汽油喷射系统又被进一步改进成为LH-Jetronic电子控制汽油喷射系统，后者用热线式空气流量计直接测量进气空气的质量流量，无需附加专门装置来补偿大气压力和温度变化的影响。为了在满足排放法规的前提下实现最佳的燃油经济性指标，采用单项电子控制装置远远达不到要求。

1979年，德国博世公司开始生产集电子点火和电控汽油喷射于一体的Motronic数字式发动机控制系统，这种汽油喷射装置和点火装置集中由一个ECU控制的系统称为发动机集中控制系统；若两者分别由各自的ECU控制，则称为发动机单独控制系统。同一时期，美国和日本各大汽车公司也研制成功了与各自车型配套的数字式发动机集中控制系统。这种集中控制系统能对空燃比、点火时刻、怠速转速和废气再循环等多方面进行综合控制，控制精度越来越高，控制功能日趋完善。总之，发动机电子控制的发展趋势是从单独控制逐步向集中控制系统发展。

3．汽油机电控燃油喷射系统的优点

（1）能实现空燃比的精确控制

其一，采用多点喷射独立向各缸喷油，使各缸空燃比偏差减小；其二，通过闭环控制系统中的氧传感器反馈机能，可进一步精确控制空燃比；其三，在汽车运行地区的气压、气温、空气密度变化时或加速行驶过渡运行阶段，空燃比均可及时地得到适当修正；其四，点火控制、怠速控制等辅助系统的采用，使各种工况都有最佳空燃比。

（2）充气效率高

在进气系统中，由于没有像化油器那样的喉管部位，进气压力损失小。只要合理设计进气管道，就可以充分利用进入空气的惯性增压作用，增大充气量，提高输出功率，增加发动机的动力。

（3）瞬时响应快

当汽车处于加减速行驶的过渡运行阶段时，空燃比控制系统能够迅速响应，使汽车加减速的反应灵敏。当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变化，可以进行快速的空燃比修正。

（4）起动容易

在发动机起动时，可以用ECU计算出起动供油量，并且能使发动机顺利经过暖机过程。

（5）节油和排放净化效果明显

能提供各种运行工况下最适当的混合气空燃比，且燃油雾化好、各缸分配均匀、使燃烧效率提高、有害气体排放量降低。

（6）减速和限速断油功能

能降低废气排量，节省燃油。在化油器系统中减速时，节气门关闭，发动机仍以高速运转，进入气缸的空气量减少时进气歧管内的真空度增大，此时会使附于进气歧管壁面的汽油由于歧管内真空度急骤升高而蒸发后进入气缸，使混合气变浓，燃烧不完全，排气中HC的含量增加。而在电控燃油喷射发动机中，当节气门关闭而发动机转速超过预定转速时，喷油就会停止，使排气中HC的含量减少，并可降低燃油消耗。

（7）便于安装

电控燃油喷射系统是由空气系统、燃油系统和控制系统组成的，它是不存在机械驱动等问题的分散型系统，便于在发动机上安装。与传统的化油器发动机相比，装有电控燃油喷射系统的发动机功率可提高5%～10%，燃料消耗降低5%～25%，废气排放量减少20%。由于转矩特性的明显改善，瞬时响应快，汽车的加速度性能大大提高。发动机怠速平稳、冷起动更容易、暖机更迅速，但存在价格偏高和维修要求高等缺点。

4．发动机电子控制系统的功能

电子控制发动机包括空气供给系统、燃油供给系统、电子控制系统和点火系统四部分。目前，发动机电子控制系统的功能一般包括下列几个方面：

（1）电控燃油喷射系统

ECU主要根据进气量确定基本的喷油量，再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器）信号对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气。该系统分为开环和闭环两种控制方式。闭环控制主要是通过氧传感器进行反馈。电控燃油喷射主要包括喷油量、喷射正时、燃油停供和燃油泵的控制。

（2）电控点火装置（ESA）

ESA的功能是控制点火提前角。根据各相关传感器信号，判断发动机的运行工况和运行条件，选择最理想的点火提前角点燃混合气，输出最大的功率和转矩。该系统分为开环和闭环两种控制方式。闭环控制主要是通过爆燃传感器进行反馈。点火控制主要包括点火提前角、通电时间及爆燃控制。

（3）怠速控制（ISC）

发动机怠速工况下，根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入档位等，由ECU控制怠速控制阀，对发动机怠速时的进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转。

（4）排放控制

对发动机的排放实行电子控制。排放控制的项目一般包括废气再循环控制、氧传感器及三元催化转化器开环/闭环控制、二次空气喷射控制及活性炭罐电磁阀控制等。

（5）进气控制

根据发动机转速和负荷的变化，对发动机的进气量进行控制，以提高发动机的充气效率，从而改善发动机动力性。进气控制包括动力控制阀控制、进气惯性增压控制、可变气门正时和升程控制、巡航和电子节气门控制等。

（6）增压控制

对发动机进气增压装置的工作进行控制。在装有废气涡轮增压装置的汽车上，ECU根据检测到的进气压力信号控制释压电磁阀，以控制排气通路切换阀，从而控制废气涡轮增压装置的工作状态。

（7）警告提示

由ECU控制各种指示和报警装置，显示有关控制系统的工作状况。当控制系统出现故障，能及时发出报警信号来提示。

（8）自我诊断与报警系统

用来提示驾驶人发动机有故障。同时，系统将故障信息以设定的代码（故障码）形式储存在存储器中，以便帮助维修人员确定故障类型和范围。

（9）失效保护

当ECU检测到传感器或传感器线路发生故障时，控制系统自动按ECU中预先设定的参考信号值工作，以便发动机能继续运转。

（10）微机故障备用控制系统

当ECU内微机控制程序发生故障时，自动启用备用系统（备用集成电路），按设定的信号控制发动机转入强制运转状态，以防车辆停驶在路途中。该系统只能维持基本功能，而不能保证正常的运行性能。

二、汽油发动机燃油喷射系统的组成及工作原理

1．电控燃油喷射系统的分类

燃油喷射系统在发动机上的应用要按以下形式分类。

（1）按喷射位置的不同分类

按汽油的喷射方式，电控汽油喷射系统可以分为缸内直接喷射式和进气道喷射式两大类，如图1-2所示。

1）缸内直接喷射式。该喷射方式是将喷油器安装在缸盖上直接向缸内喷油，如图1-2a所示。因此，要求喷油器阀体能承受燃气产生的高温高压。另外发动机设计时需保留喷油器发生的安全位置。缸内喷射是近几年来燃油喷射技术的发展趋势之一。

2）进气道喷射式。该喷射方式是目前普遍采用的喷射方式。根据喷油器数量和安装位置的不同可分为两种，一种是在进气总管的节气门上方装有一个或两个喷油器的单点节气门喷射方式，也称为单点喷射方式（SPI），如图1-3a所示；另一种是在各缸的进气歧管上分别装有一个喷油器的多点喷射方式（MPI），如图1-3b所示。对于单点喷射，由于采用的喷油器少，易于实现控制，成本比多点喷射式低，但存在各缸燃料分配不均匀和供油滞后等缺点。与缸内喷射比较，进气歧管喷油器不受缸内高温、高压的直接影响，喷油器的设计和发动机结构的改动都要简单些。

（2）按喷射控制装置的形式不同分类

1）机械式。空气计量器与燃油分配器组合在一起，空气计量器检测空气流量的大小后，靠连接杆传动操纵燃油分配器的柱塞动作，以燃油计量槽开度的大小控制喷油量，达到控制混合气空燃比的目的，即K型系统。

2）电子控制式。根据各种传感器送至电脑的发动机运行状况的信号，由电脑运算后，发出控制喷油量和点火时刻等多种执行指令，实现多种机能的控制，即发动机电子集中控制系统（EFI）。

3）机电一体混合式。在燃油分配器上安装了一个由电脑控制的电液式压差调节器，电脑根据水温、节气门位置等传感器的输入信号控制电液式压差调节器动作，以调节燃油供给量，即KE型系统。

（3）按喷射方式不同分类

1）间歇喷射系统。在发动机运转期间汽油间歇喷射是在进气过程中的某时间内进行的，喷油量大小取决于喷油器持续开启时间，即控制单元指令的喷油脉冲宽度。

2）连续喷射系统。燃油喷射的时间占有全部工作循环的时间，连续喷射都是喷在进气道内，大部分燃油是在进气门关闭后喷射。

（4）按空气流量的检测方式分类

按空气流量的测量方式，电控燃油喷射系统可分为速度密度控制型、质量流量控制型和节流速度控制型。

1）速度密度控制型（D型EFI系统，D是德文压力一词的第一个字母）。它是通过检测进气歧管压力和发动机转速，计算出发动机的进气量，并计算燃油量的控制方式。D型系统是最早的、典型的多点压力感应式喷射系统。美国的通用、福特和克莱斯勒，日本的丰田、本田、铃木和大发等主要汽车公司都有类似的产品。由于空气在进气管内的压力波动，该方法的测量精度稍差，并且响应性较慢。

2）质量流量控制型（L型EFI系统，L是德文空气一词的第一个字母）。这种方式用空气流量传感器直接测量发动机的进气量，其测量的准确程度高于D型，故可更精确地控制空燃比。

3）节流速度控制型。节流速度控制型利用节气门的开度和发动机的转速，计算进入发动机的进气量，再计算出燃油的喷油量。由于是直接测量节气门开度的角位移，过渡响应性能好。它在竞赛汽车中得以应用，有些Mono（单点喷射）系统也采用该方式。但是，由于进气的空气量与节气门开度和发动机转速是一个复杂的函数关系，不容易准确测定进气量。

热线式和热膜式直接测量进入气缸内空气的质量，将该空气的质量转换成电信号，输送给电脑，由电脑根据空气的质量计算出与之相适应的喷油量，以控制空燃比在最佳值。

（5）按喷射时序分类

1）同时喷射。同时喷射是指发动机在运转期间，各缸喷油器同时开启且同时关闭，由电脑的同一个喷油指令控制所有的喷油器同时动作。其喷油器的控制电路和控制程序都较简单，控制电路如图1-4所示。所有的喷油器并联连接，微机根据曲轴位置传感器的基准信号，发出喷油器控制信号，控制功率晶体管的导通和截止，从而控制各喷油器电磁线圈同时导通和截止，使各缸喷油器同时喷油、同时断油。通常曲轴每转一圈，各缸喷油器同时喷射一次。发动机的一个工作循环中喷射两次。

2）分组喷射。分组喷射是指将喷油器分成2～4组。四缸发动机一般把喷油器分为两组，由微机分组控制喷油器，两组喷油器轮流交替喷射。分组喷射的控制电路如图1-5所示。每一个工作循环中，各喷油器均喷射一次或两次。一般，发动机每转一圈，只有一组喷射。

3）顺序喷射。顺序喷射也称为独立喷射。曲轴每转两圈，各缸喷油器都轮流喷射一次，且像点火系统一样，按照特定的顺序依次进行喷射。顺序喷射的控制电路如图1-6所示。各缸喷油器分别由微机进行控制。驱动回路数与气缸数目相等。顺序喷射按发动机各缸进气行程的顺序轮流喷射，它具有喷射正时，由电脑根据曲轴位置传感器提供的信号，辨别各缸的进气行程，适时发出各缸的喷油脉冲信号，以实现次序喷射的功能。

（6）按控制系统有无反馈分类

按控制系统有无反馈，电控汽油喷射系统可以分为开环控制和闭环控制两大类。

1）开环控制。开环控制系统只给主系统发出指令，不能检查或控制主系统的实际输出情况。它是把根据实验决定的发动机各种工况的最佳供油参数输入微机，发动机运转时微机根据各传感器的输入信号，确定喷油量，从而决定空燃比，使发动机良好运行。这种控制系统是单向的。这样，一个磨损的喷油器的实际喷油量就有可能比微机所控制喷出的喷油量要多，而微机却以为喷油量是理想的，这就使得该系统的各部件的精度要求较高，只有这样才能与输入微机的基准数据保持一致。

2）闭环控制。闭环控制是通过对输入信号的检测并利用反馈信号，对输入进行调整，使输出满足要求。如在排气管上加装氧传感器，根据排气中的含氧量来测定发动机燃烧室的工况，并把信号反馈到微机与原来给定的信号进行比较，将燃油量与空燃比进行修正。因此，闭环控制可达到较高的控制精度，可消除产品差异和磨损等形成的性能变化。

2．汽油发动机电子控制系统的组成及功能

发动机电控系统主要由空气供给系统、燃油供给系统、点火系统、排放控制系统和电子控制系统等组成。

（1）空气供给系统

空气供给系统的作用是测量和控制汽油在发动机内燃烧时所需要的进气量。最基本的空气供给系统由空气滤清器、发动机进气传感器（L型使用空气流量计，D型使用进气歧管压力传感器）、节气门、进气总管、进气歧管、怠速控制阀等几部分组成，如图1-7所示。

（2）燃油供给系统

燃油供给系统提供洁净和压力稳定不变的燃油，并在发动机控制单元的控制下适时适量地向各缸喷射燃油。它主要由燃油泵、燃油滤清器、燃油脉动阻尼减振器、喷油器、燃油压力调节器及供油总管等组成，如图1-8所示。

发动机燃油供给系统各部件在汽车上的分布如图1-9所示。

（3）点火系统

点火系统的功能是控制点火能量，并在适当的时刻点燃气缸内被压缩的可燃混合气。它主要包括点火电子组件、点火线圈、火花塞及高压导线等。

汽车采用无分电器点火系统的工作原理如图1-10所示。电脑根据曲轴位置传感器和转速、冷却液温度等工况传感器信号计算出点火时刻和通电时间，将计算结果送到点火电子组件，由点火电子组件控制点火线圈的初级电路接通和断开，使火花塞点火。

（4）排放控制系统

现代汽车采用了由电子控制的多种排气净化装置，如废气再循环系统、三元催化转化器、燃油蒸发控制系统和二次空气喷射系统等。

（5）电子控制系统

1）电子控制系统的组成。发动机电控燃油喷射系统由信号输入装置、电子控制单元和执行元件三部分组成，电子控制系统组成示意图如图1-11所示。

信号输入装置——各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给ECU。

电子控制单元——ECU，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后向执行器发出指令。

执行元件——由ECU控制，执行某项控制功能的装置。

2）发动机电控系统的类型如下：

开环控制——ECU根据传感器的信号对执行器进行控制，而控制的结果是否达到预期目标对其控制过程没有影响。

闭环控制——也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给ECU进行原先的控制修正。

3）信号输入装置及输入信号

①空气流量计（MAF）：测量发动机吸入空气量，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。

②进气（歧管绝对）压力传感器（MAP）：测量进气管压力，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。

③发动机转速与曲轴位置传感器：检测曲轴位置信号和曲轴转角信号，并输入ECU作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。

④凸轮轴位置传感器：也叫同步信号传感器，由一个气缸判别定位装置，是点火控制的主控制信号。

⑤上止点位置传感器：向ECU提供1缸上止点位置信号，作为点火控制的主控制信号。

⑥缸序判别传感器：向ECU提供各缸工作顺序，作为点火控制的主控制信号。

⑦冷却液温度传感器：向ECU提供冷却液温度信号，作为燃油喷射和点火控制的修正信号。

⑧进气温度传感器：检测进气温度信号（修正信号）。

⑨节气门位置传感器：检测节气门的开度及开度变化，信号输入ECU。

⑩氧传感器：检测排气中的氧含量，向ECU输入反馈信号。

⑪爆燃传感器：检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。

⑫大气压力传感器：检测大气压力，修正喷油和点火控制。

⑬车速传感器：控制发动机转速，实现超速断油控制，也是自动变速器的主控制信号。

⑭起动信号：发动机起动时，向ECU提供一个起动信号，作为喷油量和点火提前角的修正信号。

⑮发电机负荷信号：发电机负荷增大时，作为喷油量和点火提前角的修正信号。

⑯空调作用信号：当空调开关打开，空调压缩机工作，发动机负荷加大时，由空调开关向ECU输入信号。

⑰档位开关信号和空档位置开关信号：自动变速器由P/N位挂入其他档时，发动机负荷增加，向ECU输入信号。当挂入P/N位时向ECU提供P/N位信号才能起动发动机。

⑱蓄电池电压信号：当ECU检测到蓄电池和电源系的电压过低时，将对供油量进行修正。

⑲离合器开关信号：在离合器接合和分离时，由离合器开关向ECU输入离合器工作状态信号，修正喷油量和点火提前角。

⑳制动开关信号：在制动时，由制动开关向ECU提供制动信号，作为对喷油量、点火提前角、自动变速器等的控制信号。

动力转向开关信号：当动力转向液压泵工作使发动机负荷加大，动力转向开关向ECU输入修正信号。

EGR阀位置传感器：向ECU提供EGR阀的位置信号。

巡航（定速）控制开关：ECU输入巡航控制状态信号，由ECU对车速进行自动控制。

4）电子控制单元（ECU）的功能与组成

①接收传感器或其他装置输入的信息；给传感器提供参考电压；将输入的信息转变为微机所能接受的信号。

②存储、计算、分析处理信息；计算输出值所用的程序；存储该车型的特点参数；存储运算中的数据、存储故障信息。

③运算分析。根据信息参数求出执行命令数值；将输出的信息与标准值对比，查出故障。

④输出执行命令。把弱信号变成强的执行命令信号；输出故障信息。

⑤自我修正功能（自适应功能）。

5）发动机集中控制系统ECU的构成：输入回路、A/D转换器、微型计算机和输出回路四部分。

①输入回路：从传感器来的信号，首先进入输入回路。在输入回路里，对输入信号进行预处理，一般是在去除杂波和把正弦波变为矩形波后，再转换成输入电平。

②A/D转换器：微机不能直接处理模拟信号，A/D转换器是将模拟信号转换为数字信号后再输入微机。如果传感器输出的是脉冲（数字）信号，经过输入回路处理后可以直接进入微机。

③微型计算机：微型计算机是发动机电控系统的核心。它能根据需要，把各种传感器送来的信号，按内存的程序对数据进行运算处理，并把处理结果送往输出回路。

微型计算机由中央处理器、存储器和输入/输出口、总线等部分组成。

a. 中央处理器。中央处理器常叫CPU，主要由进行算术、逻辑运算的运算器，暂时存储数据的寄存器，按照程序执行各装置之间信号传送及控制任务的控制器等构成。

b. 存储器。存储器的主要功能是存储信息资料。存储器一般分为随机存储器和只读存储器。

c. 输入/输出口。输入/输出口是CPU与输入装置（传感器）、输出装置（执行器）间进行信息交流的控制电路。

d. 总线。总线是一束传递信息的内部连线，在微机系统中，中央处理器、存储器与输入/输出口，通过传递信息的总线连接起来，它们之间的信息交换均要通过总线进行。总线按传递信息的类别可分为数据总线、地址总线和控制总线。

④输出回路：将微机发出的指令，转变成控制信号来驱动执行器工作。输出回路一般具有控制信号的生成和放大等功能。

6）执行器。执行器是受ECU控制，具体执行某项控制功能的装置。常见的执行器有电磁式喷油器、点火控制器、怠速控制阀、进气控制阀、EGR阀等。

7）电子控制系统的简要工作过程

①发动机起动时，ECU进入工作状态，某些程序从ROM中取出，进入CPU。这些程序可以用来控制点火时刻、燃油喷射、怠速等。

②通过CPU的控制，一个个指令逐个地进行循环执行。执行程序中所需要的发动机信息，来自各个传感器。

③从传感器来的信号，首先进入输入回路进行处理。如果是数字信号，直接经I/O接口进入微机；如果是模拟信号，经A/D转换器转换成数字信号后才经I/O接口进入微机。

④大多数信息暂时存储在RAM内，根据指令再从RAM送到CPU。有时需将存储在ROM中的参考数据引入CPU，使输入传感器的信息与之进行对比。

⑤对来自有关传感器的每一个信息依次取样，并与参考数据进行比较。

⑥CPU对这些数据进行比较运算后，做出决定并发出输出指令信号，经I/O接口，必要的信号还要经D/A转换器变成模拟信号，最后经输出回路去控制执行器动作。

3．汽车电子控制燃油喷射系统的工作原理

（1）D型EFI系统

D型EFI系统如图1-12所示，其工作原理如下：

1）燃油压力的建立与燃油喷射方式。油箱内的燃油被燃油泵吸出并加压至350kPa左右，经燃油滤清器滤去杂质后，被送至发动机上方的燃油分配油管。分配油管与安装在各缸进气歧管上的喷油器相通。喷油器是一种电磁阀，由ECU控制。通电时电磁阀开启，压力燃油以雾状喷入进气歧管内，与空气混合，在进气行程中被吸进气缸。分配油管的末端装有燃油压力调节器，用来调整分配油管中汽油的压力，使油压保持某一定值（约250～300kPa）。多余的燃油从燃油压力调节器上的回油口经油管返回油箱。

2）进气量的控制与测量。进气量由驾驶人通过加速踏板操纵节气门来控制。节气门开度不同，进气量也不同，同时进气歧管内的真空度也不同。在同一转速下，进气歧管真空度与进气量有一定关系。进气压力传感器可将进气歧管内真空度的变化转变成电信号的变化，并传送给ECU，ECU根据进气歧管真空度的大小计算出发动机进气量。

3）喷油量与喷油时刻的确定。喷油量由ECU控制。ECU根据进气压力传感器测量得的信号计算出进气量，再根据分电器中的曲轴位置传感器测得信号计算出发动机转速，根据进气量和转速计算出相应的基本喷油量；ECU控制各缸喷油器在每次进气行程开始之前喷油一次，并通过控制每次喷油的持续时间来控制喷油量。喷油持续时间愈长，喷油量就愈大。一般每次喷油的持续时间2～10ms。

各缸喷油器每次喷油的开始时刻则由ECU根据曲轴位置传感器测得的1缸上止点的位置来控制。由于这种类型的燃油喷射系统的每个喷油器在发动机一个工作循环中只喷油一次，故属于间歇喷射方式。

4）不同工况下的控制模式。电控燃油喷射系统能根据各个传感器测得的发动机各种运转参数，判断发动机所处的工况，选择不同模式的程序控制发动机的运转，实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制怠速断油、自动怠速控制等功能。

D型EFI系统具有结构简单、工作可靠等优点，但由于采用压力作为控制喷油量的主要因素，因此，存在缺点如下：在汽车突然制动或下坡行驶中节气门关闭时，加速反应效果不良；当大气状况较大变化时，会影响控制精度。现代汽车使用的D型EFI系统都是经过改进了的，即采用运算速度快、内存容量大的ECU，大大提高了控制精度，控制的功能也更加完善。D型EFI系统通常用于中档车型上，如丰田HIACE小客车、丰田CROWN轿车等。

（2）L型EFI系统

L型EFI系统如图1-13所示。该系统是在D型EFI系统的基础上，经改进而形成的。它是目前汽车上应用最广泛的燃油喷射系统。L型EFI系统的构造和工作原理与D型EFI系统基本相同，但它以翼片空气流量计或者卡门旋涡式空气流量计代替D型EFI系统中的进气压力传感器，可直接测量发动机进气量，提高了控制精度。

（3）LH型EFI系统

L型EFI系统采用体积流量型的空气计量方式时，需要考虑大气压力的修正问题，且翼片式空气流量计体积大，不便于安装，以及加速响应慢等缺点，因此以质量流量型的空气计量方式诞生了，即L型EFI系统。该系统采用热线式或热膜式空气流量计代替L型EFI系统的空气流量计，如图1-14所示为热线式和热膜式汽油喷射系统。

LH型EFI系统是直接测量进入气缸内空气的质量，将该空气的质量转换成电信号，输送给控制单元，由控制单元根据空气的质量计算出与之相适应的喷油量，把混合气空燃比控制在最佳值。

【任务实施】

一、迈腾1.8TSI发动机电控系统主要组件安装部位

迈腾1.8TSI发动机电控系统主要组件安装部位如图1-15所示。

二、迈腾1.8TSI发动机电控系统主要组件的名称和代号

迈腾1.8TSI发动机电控系统（博世公司Motronic MED17.5系统）组成如图1-16所示。

三、迈腾1.8TSI发动机电控系统的组成和特点

迈腾1.8TSI发动机采用了德国博世公司最先进的Motronic MED17.5电子控制多点汽油顺序喷射系统。电子控制汽油喷射系统由空气供给系统、汽油供给系统、控制系统组成。

迈腾1.8TSI发动机中的1.8代表发动机的排量；TSI是Twinscharger（双增压=涡轮增压器Turbocharger+机械增压器Supercharger）Fuel Stratified Injection（燃油分层喷射），T指双增压，S指分层，I指喷射，Fuel意为燃料。TSI比FSI更先进，属于大功率、低转速、大转矩的发动机。

严格意义上的TSI技术是双增压和分层直喷技术的综合运用，对技术要求较高。大众公司在国内中低档量产车采用的TSI技术实际上为Turbocharger（涡轮增压器）Fuel Stratified Injection（燃料分层喷射），等同于TFSI（涡轮增压），而非Twinscharger Fuel Stratified Injection。

TSI这三个英文缩写目前已经超越了本身的意思，在大众的词典里这三个字母组成的意思为涡轮增压燃油直喷汽油发动机，在国外还有个别的机械增压发动机也会使用TSI字样，也就是说TSI在大众动力体系里代表的是一系列增压直喷汽油发动机的总称。

迈腾1.8TSI发动机的七大特点：

1．缸内直喷

缸内直喷是迈腾1.8TSI发动机的主要特点之一。非直喷类发动机其喷油位置是在气缸之外，缸内直喷顾名思义发动机是将汽油直接喷在气缸之内，而且由于增压发动机缸内压力较大（大众增压发动机喷油器压力可达160Pa，自然吸气类喷油器压力仅为4Pa），对直喷系统的要求非常高，大众为了避免高压油气对活塞和缸体的损坏，采用了六孔喷油器，使喷入缸体的汽油瞬间雾化，这样的设计还可以提高燃料的燃烧率。

2．涡轮增压

涡轮增压器是增压发动机的一种最常见的增压部件，这种增压器的优点是结构简单，提供较大的压力，并且采用发动机排出的废气作为动力，基本不损失发动机的动力。迈腾1.8TSI发动机上面所使用的废气涡轮增压器采用了悬浮液态轴承，使其在高达20万r/min的情况下依然非常平稳，而且液态悬浮轴承还可以减少摩擦消耗，既节能又延长了增压器的寿命。

大众还专门为发动机的废气涡轮增压器配备了冷却系统，这种系统不受发动机熄火的制约，可以在发动机熄火后依然自行工作，直至涡轮增压器降至安全温度为止，这种设计十分人性化，它不但可以免去涡轮长时间高温工作后车辆必须保持怠速状态下冷却才能熄火，而且在涡轮增压器的使用寿命上起了很大的作用，使迈腾系列的涡轮增压发动机的废气涡轮增压器和发动机有同样的寿命，达到了终身免保养。

3．凸轮轴相位调节（VVT）

大众系列产品的动力系统都具备凸轮轴相位调节装置，这也就是日系车型强调的可变正时调节装置，在TSI系列发动机中凸轮轴相位调节可以根据不同工况调节进气量，使发动机可以更加平稳的运转，更重要的是可以有效地降低发动机的油耗。

4．可变进气歧管

可变进气歧管是TSI发动机的重要辅助组件之一，这种组件通过车载电脑调节配合涡轮增压器在发动机的高转速区间完全将翻版打开，缩短进气道长度，从而单位时间内获得更大的进气量，保证充沛的动力；在发动机低转速时为了防止稀释油混合气闭合翻版，使进气管变长，气体在较长的进气管中行走可以形成惯性，这样使进入燃烧室的气体既不会很多又带有一定的压力，保证油气可以充分地混合，降低燃料消耗。

5．滚子摇臂技术

滚子位于凸轮轴和进气活塞之间，滚子一端连接进气门摇杆，另一端连接弹簧（起滚子回位作用），中间有轴固定可以进行转动。滚子将传统的凸轮轴和活塞隔开，可以在凸轮轴小头端与滚子接触时发生一定角度的偏转，从而变静止摩擦为滚动摩擦，虽然这种改变看似简单，但是它可以有效地降低3%～5%的油耗。

6．静音链条

迈腾系列发动机用静音链条取代了传统的正时带，因为传统的正时带会受到空气、温度以及物理拉伸等因素的影响，使其会有寿命限制，必须定期更换，解决这种情况的最好方式就是采用链式传动，但是传统的正时链在发动机转速超过4500r/min时产生非常大的噪声，这点是导致正时链一直无法替代正时带的主要原因。大众为了平衡这两个因素使用了静音正时链条，这种链条可以有效降低15dB的声音，采用半油浸式设计，不但不会发生形变达到终身免换的目的，而且还可以减少摩擦，从而进一步减少能量的损耗，起到节油的作用。

7．平衡轴

平衡轴在装备直列发动机的车型上面有很关键作用，它是两根反方向旋转的轴体，这两根反向旋转的轴体转速是曲轴的两倍，同样通过静音链条传动，可以有效地降低直列发动机在运转时所产生的振动。