2.2 电控燃油喷射系统的基本组成
发动机电控燃油喷射系统主要由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统组成，如图2.16和图2.17所示。
图2.16 发动机电控燃油喷射系统（D型）
图2.17 发动机电控燃油喷射系统（L型）
2.2.1 空气供给系统
空气供给系统用于向发动机提供新鲜空气，并测量进入气缸的空气量。按怠速进气量的控制方式不同，空气供给系统分为旁通空气式和直接供气式两种，如图2.18所示。
图2.18 空气供给系统
1—空气滤清器；2—空气流量传感器；3—怠速控制阀；4—进气歧管；5—动力腔；6—节气门体
桑塔纳GLi、桑塔纳2000GLi型轿车及切诺基吉普车采用了旁通式空气供给系统；桑塔纳2000GSi型轿车、捷达系列轿车和红旗轿车采用了直接供气式空气供给系统。
1．旁通空气式空气供给系统
旁通空气道的空气供给系统主要由空气滤清器、空气流量传感器、进气软管、旁通空气道、怠速控制阀、进气歧管、动力腔、节气门位置传感器、进气温度传感器等组成。
(ECU)
发动机正常工作时，空气流通路线：进气口→空气滤清器→空气流量传感器→进气管→节气门→动力腔→进气歧管→进气门→气缸。
发动机怠速运转时，空气流通路线：进气口→空气滤清器→空气流量传感器→进气管→节气门前端的旁通空气道入口→怠速控制阀→节气门后端的旁通空气道出口→动力腔→进气歧管→进气门→气缸。
2．直接供气式空气供给系统
直接供气式空气供给系统主要由空气滤清器、空气流量传感器、进气软管、进气歧管、动力腔、节气门位置传感器、进气温度传感器等组成。采用节气门直接控制的发动机控制系统，没有设置旁通空气道。
发动机正常工作和怠速运转时的空气流通路线完全相同：进气口→空气滤清器→空气流量传感器→进气软管→节气门体→动力腔→进气歧管→进气门→气缸。空气经滤清器滤清后，经节气门体流入动力腔，再分配给各缸进气歧管。进入气缸的空气量多少，由ECU根据安装在进气道上的空气流量传感器检测的进气量信号确定。
3．空气供给系统的结构特点
发动机空气供给系统的进气道较长且设有动力腔，以充分利用进气管内的空气动力效应，增大各种工况下的进气量，提高发动机的动力性。
气流惯性效应是指在进气管内高速流动的气流在活塞到达进气行程的下止点之后，仍可利用进气气流的惯性继续充气一段时间，从而增加充气量。因为适当增加进气管的长度，能够充分利用气流的惯性效应来增加充气量，所以燃油喷射式发动机都采用了较长的进气管，并将进气歧管制成具有较大弧度，以便充分利用气流的惯性效应来提高充气量。
气流压力波动效应是指各个气缸周期性、间歇性的进气，而导致进气管内产生一定幅度的气流压力波动。气流压力波动会沿着进气管以音速传播并往复反射。如果进气管的形状有利于压力波反射并产生一定的共振，就能利用共振后的压力波提高充气量。
为了利用气流压力波动效应，大多数燃油喷射式发动机在进气管中部设置有一个动力腔或在进气管的旁边设置有一个与进气管相通的谐振腔，利于进气管内压力波的共振提高充气量。
2.2.2 燃油供给系统
1．燃油供给系统的组成
燃油供给系统向发动机提供混合气燃烧所需的燃油，主要由油箱、电动汽油泵、输油管、燃油滤清器、燃油压力调节器、燃油分配管（亦称燃油导轨）、喷油器和回油管等组成，如图2.19所示。
图2.19 燃油供给系统
1—油箱；2—电动汽油泵；3—输油管；4—回油管；5—喷油器；6—燃油压力调节器；7—燃油分配管；8—燃油滤清器
2．燃油压力调节器
喷油器的喷油量取决于喷油器的喷孔截面、喷油时间和喷油压差。在EFI系统中，ECU通过控制喷油器的喷油时间来实现对喷油量的控制，因此要保证燃油喷射量的精确控制，在喷油器的结构尺寸一定时，必须保持恒定的喷油压差。
喷油器将燃油喷入进气管内，喷油压差就是指燃油分配管内燃油压力与进气管内气体压力的差值，一般为300kPa左右。而进气管内的气体压力是随发动机转速和负荷的变化而变化的，要保持恒定的喷油压差，必须根据进气管内压力的变化来调节燃油压力。
压力调节器的功用就是调节燃油压力，使喷油压差保持恒定。
燃油压力调节器通常安装在燃油分配管的一端（图2.20），其结构如图2.21所示，主要由膜片、弹簧和回油阀等组成。膜片将调节器壳体内部分成两个室，即弹簧室和燃油室。膜片上方的弹簧室通过软管与进气管相通，膜片与回油阀相连，回油阀控制回油量。
图2.20 燃油压力调节器实物
图2.21 燃油压力调节器结构图
发动机工作时，燃油压力调节器的膜片上方承受的压力为弹簧的弹力和进气管内气体的压力之和，膜片下方承受的压力为燃油压力，当膜片上、下承受的压力相等时，膜片处于平衡位置不动。
当进气管内气体压力下降（真空度增大）时，膜片向上移动，回油阀开度增大，回油量增多，使燃油分配管内燃油压力也下降；反之，当进气管内的气体压力升高时，则膜片带动回油阀向下移动，回油阀开度减小，回油量减少，使燃油分配管内燃油压力也升高。
由此可见，在发动机工作时，燃油压力调节器通过控制回油量来调节燃油分配管内燃油压力，从而保持喷油压差恒定不变。
发动机工作时，由于燃油泵的供油量远大于发动机消耗的油量，所以回油阀始终保持开启，使多余燃油经过回油管流回油箱。发动机停止工作（燃油泵停转）时，随燃油分配管内燃油压力下降，回油阀在弹簧作用下逐渐关闭，以保持燃油系统内有一定的残余压力。
进入发动机气缸的燃油流经路线：油箱→电动汽油泵→输油管→燃油滤清器→燃油分配管→喷油器。当电动汽油泵泵入供油系统的燃油增多、油路中的油压升高时，油压调节器将自动调节燃油压力，保证供给喷油器的油压基本不变。供油系统过剩的燃油经回油管流回油箱。
压力调节器不能维修，若工作不良时，应进行更换。拆卸时注意应先释放燃油系统压力。
3．燃油压力脉动阻尼器
在一些电控燃油喷射系统的电动燃油泵或燃油导轨上，安装有燃油压力脉动阻尼器，其作用是降低喷油器喷油时引起的燃油压力波动并降低噪声。
图2.22 燃油压力脉动阻尼器结构图
1—阀片；2—膜片；3—回位弹簧
燃油压力脉动阻尼器的结构如图2.22所示，主要由膜片、回位弹簧和外壳等组成。发动机工作时，燃油经过脉动阻尼器膜片下方进入输油管，当燃油压力瞬时增大时，膜片受压上移，膜片下方的空间增大，油压减小；当燃油分配管的燃油压力瞬时减小时，膜片受弹簧回复力作用下移，膜片下方的空间减小，油压增大。通过燃油压力脉动阻尼器膜片下方的容积变化，起到稳定燃油系统油压的作用。
燃油压力脉动阻尼器一般不会发生故障。需进行拆卸时，注意应首先释放燃油系统压力。
2.2.3 电子控制系统
发动机燃油喷射电子控制系统由信号输入装置、ECU和执行器3部分组成，如图2.23所示。
图2.23 燃油喷射电子控制系统（桑塔纳2000GSi型轿车）
1．信号输入装置
信号输入装置包括各种传感器和开关。发动机传感器安装在发动机的不同部位，用于检测发动机运行状态的各种参数，并将其转换成计算机能够识别的电信号输入ECU。发动机传感器及开关信号的主要功用如下所述。
（1）空气流量传感器（Air Flow Sensor, AFS）或歧管压力传感器（Manifold Absolute Pressure Sensor, MAP）：用于检测吸入发动机气缸的进气量。AFS能直接检测发动机的进气量，MAP只能间接测量发动机的进气量。
（2）曲轴位置传感器（Crankshaft Position Sensor, CPS）：用于检测发动机曲轴的转速和转角，控制喷油提前角和点火提前角。
（3）凸轮轴位置传感器（Camshaft Position Sensor, CPS）：用于检测活塞上止点位置，控制开始喷油时刻和开始点火时刻，故又称为气缸识别传感器（Cylinder Identification Sensor, CIS）。部分汽车发动机电控系统中，曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器制成一体，统称为曲轴位置传感器，并用CPS表示。
（4）节气门位置传感器（Throttle Position Sensor, TPS）：用于检测节气门开度大小，如节气门关闭、部分开启和全开等。此外，ECU通过计算节气门位置传感器信号的变化率，便可得到汽车加速或减速信号。
（5）冷却液温度传感器（Coolant Temperature Sensor, CTS）：又称为水温传感器，用于检测发动机冷却液温度。
（6）进气温度传感器（Intake Air Temperature Sensor, IATS）：用于检测吸入发动机气缸的空气的温度。
（7）氧传感器或O2传感器（Exhaust Gas Oxygen Sensor, EGOS）：用于检测排气管排出废气中氧的含量，来反映可燃混合气的A/F。
（8）车速传感器（Vehicle Speed Sensor, VSS）：用于检测汽车行驶速度。
（9）点火开关信号（Ignition Switch, IGN）：当点火开关接通“点火（IG）”挡位时，向ECU输入一个高电平信号。
（10）起动开关信号（Starting Switch, STA）：当点火开关接通“起动（ST）”挡位时，向ECU输入一个高电平信号。
（11）空调开关信号（Air Conditioning Switch, A/C）：当空调开关接通时，向ECU提供接通空调的信号。
（12）电源电压信号（U-Battery, UBAT）：向ECU提供蓄电池端电压信号。
（13）空挡起动开关信号（Neutral Start Switch, NSW）：在选装自动变速器的汽车上，用于检测自动变速器的挡位选择开关是否处于空挡位置。
2．ECU
图2.24 电子控制单元
ECU又称为电子控制单元或电子控制组件，俗称计算机（图2.24）。ECU用于接收各种传感器和控制开关输入的发动机工况信号，根据ECU内部预先编制的控制程序和存储的试验数据，通过数学计算和逻辑判断确定适应发动机工况的喷油时间和点火提前角等参数，并将这些参数转换为电信号控制各种执行元件动作，从而使发动机保持最佳运行状态。
ECU还具有故障自诊断测试功能和应急处理功能（后备功能）。在ECU对发动机运行状态进行控制的同时，还对传感器传输的信号进行监测与鉴别，当发现某传感器传输的信号参数超出规定值范围或没有传输信号时，ECU将判定该传感器或相关线路发生故障，并将故障信息编成代码储存在存储器中，以便维修时调用，与此同时，立即启用后备功能使发动机进入故障应急状态运行。
3．执行器
执行器又称为执行元件，是电控系统的执行机构。执行器用于接受ECU的控制指令，完成具体的控制动作。发动机电控燃油喷射系统常用的执行器主要功用如下所述。
（1）电动汽油泵：给发动机电控系统提供规定压力的燃油。
（2）油泵继电器：控制电动汽油泵电路的接通与切断。
（3）喷油器：接收ECU发出的喷油脉冲信号，并计量燃油喷射量。
（4）氧传感器加热器：加热氧传感器的检测部件，使传感器尽快投入工作。
在汽车电控系统中，还设有一个故障诊断插座（故障测试仪接口）。当控制系统发生故障或需要了解控制系统的工况参数时，利用测试仪通过故障诊断插座可以调取所需信息和参数。