氧传感器采用二氧化锆型，安装在排气管中。 它具有开关特性，在空燃比为 14.7 时，氧传感器的 输出电压发生突变。氧传感器用于喷油量的闭环控
8
制。如果装有三元催化器，为了充分发挥催化器的 作用，这种闭环控制是必须的。如果不安装氧传感 器， ECU 能自动识别这种情形，不再进行闭环控制。 蓄电池提供 ECU 所需要的电能。此外，其电压 大小，对喷油器的特性有较大的影响， ECU 利用测 得的电压值，对喷射脉冲的宽度进行修正。 本汽油喷射发动机管理系统属于电控多点喷射系统。 每个气缸配备一个电控喷油器，安装在靠近各进气 阀的进气歧管内。喷油压力约为0.25MPa，喷油嘴受 到快速响应的电磁阀控制，喷油量与来自 ECU 的控 制脉冲的宽度成正比。
14
开 始
初始化 Y起动Biblioteka N起动处理怠速？
N
Y
怠速处理
基本喷油量脉宽计算 喷油量脉宽的修正
起动后？ N
Y
起动后处理
15
怠速后？
Y
怠速后处理
电控系统基本原理
发动机管理系统（EMS） 对汽油喷射发动机控制的基本 原理如下。电控系统由单片机控制单元（ECU）、各传感器及 其信号的放大和转换电路、执行器等组成。对喷油量、点火正 时和怠速的控制规律进行阐述，包括开环和闭环控制。并介绍 传感器发生故障时的处理方法。汽油喷射电控系统优化了发动 机的燃烧过程。从而减少废气的排放、降低油耗，同时加速性 能有很大提高，
13
计算得到各控制量的基本量和增量。闭环控制是根 据控制目标确定各控制量的修正量。在一定的条件 下，喷油量的控制目标是利用氧传感器使空燃比达 到理想值，点火提前角的控制目标使利用爆震传感 器使发动机工作在微弱爆震状态，怠速阀开度的控 制目标是利用速度测量（通过霍尔传感器）使怠速 保持要求值。
控制软件还能对各传感器的信号进行监督，从 而判断它们是否发生异常。一旦发生异常，可以将 异常的性质记录下来，用于以后的故障诊断。另一 方面，在没有该传感器的情况下，继续控制发动机， 使其尽可能正常运行。
9
点火线圈初级线圈的接通和断开受到 ECU 的控制， 接通时间长，点火能量越大。断开时刻，即对应点 火时刻。点火线圈的高压电脉冲通过分电器分配 （或无分电器系统）到四个气缸的火花塞。 怠速旁通阀是一个比例电磁阀，ECU发出占空 比可调的高频输出，从而其平均电压和平均电流可 调，所以，怠速旁通阀的开度可调。 ECU 可以实 现闭环控制，使怠速保持在理想值，例如， 800r/min。 电动燃油泵提供汽油喷射的压力。
图3 电喷控制器的安装图（1.55芯接线插头，2.电喷控制器）
12
三、控制软件
控制软件的特点是，程序量大，必须考虑各种可 能性。它由一个主控程序、各功能子程序和一些中断 服务程序组成。图 4 是主控程序流程图，对于每一个 工况的处理，都包括喷油控制、点火控制和怠速控制。 加 / 减速判决域值主要是从节气门位置信号的变化量 来确定是确需加 / 减速，还是无意的扰动信号。控制 量的计算主要是定时进行的，即每0.01秒计算一次。 而控制作用是在规定的曲轴位置实现的。图 5 是控制 顺序流程。 三个主要控制量：喷油量、点火提前角和怠速阀 开度的控制都是在开环控制的基础上增加闭环控制。 所谓开环控制是根据各传感器的输入值，通过查表，
7
电阻。
节气门位置传感器由与节气门联动的精密线性 电位器构成。当节气门角度从0～86度变化时，输出 电压与输入电压之比线性的从0.1变化到0.9。 爆震传感器是一个紧压在缸体上的压电陶瓷片， 感受的震动信号通过特殊的处理电路，判断是否有 爆震发生。该电路为可调带通放大器，且只在每缸 的上止点前后工作，再通过域值比较，确定是否存 在爆震。爆震传感器是点火提前角闭环控制的基础。
in Pin /RTin
吸入气缸内的循环充气量为：
6
M a inVhV
其中，容积效率ηv，主要是发动机转速的函数。循 环喷油量由Ma确定，所以，称为速度密度法。 霍尔转速传感器同时也是曲轴位置传感器， 它安装在分电器内，分电器每转一转，它发出四 个脉冲。其中一个脉冲的占空比与其它三个的有 明显不同，用于标识第一缸上止点的位置。每一 个脉冲的下降沿作为每一缸测量和控制的时间基 准。电子控制单元（ ECU ）根据各下降沿之间的 时间差，推算出发动机的转速。 冷却水温度传感器也采用负温度系数的热敏
汽油发动机
汽车电喷系统简介
2019.03
1
电控系统基本原理
发动机管理系统（EMS） 对汽油喷射发动机控制的基本 原理如下。电控系统由单片机控制单元（ECU）、各传感器及 其信号的放大和转换电路、执行器等组成。 EMS根据发动机的 控制规律对其喷油量、点火正时和怠速进行等进行控制，包括 开环和闭环控制。同时进行传感器发生故障时的处理。汽油喷 射电控系统优化了发动机的燃烧过程。从而减少废气的排放、 降低油耗，同时加速性能有很大提高，
5
EMS是根据进气空气流量确定喷油量，进气 量的测量通常有三种方法，即速度密度法、质量流 量法和体积流量法。本系统采用速度密度法，进气 压力和进气温度传感器安装在节气门与进气阀之间 的进气管内。进气压力传感器是一种硅膜片压力传 感器，集成了测压电桥和放大电路，具有很好的线 性度，能直接测量绝对压力，温度传感器采用负温 度系数的热敏电阻，灵敏度较高。进气管密度为：
10
二、电子控制单元ECU
本系统ECU原理框图如图2所示，主要由单片机、功率驱动、 数字输入口、模拟输入口、55芯插口等组成。
系统电源电路 数字输入口 模拟输入口 各传感器信号 处理接口电路
单片机
各执行器 驱动电路
外部存储器
图2 EMS ECU的组成
11
ECU外形图
电喷控制器外形图及安装，如图3所示。
2
发动机管理系统
3
一、EMS的组成
蓄电池（电源） 点火开关 传感器： 进气压力传感器 进气温度传感器 冷却水温度传感器 节气门位置传感器 霍尔转速传感器 爆震传感器 氧传感器 诊断插头 图1 汽油喷射发动机管理系统的组成
4
执行器： 喷油器
电子控制单元
ECU
点火线圈 怠速旁通阀 电动燃油泵 碳罐阀