第一节 概述
燃油喷射就是将燃油直接喷射到发动机的节气门体内或进气门前，如图2-1所示。与化油器靠进气真空将燃油吸入节气门体内方式相比，燃油喷射提高了所有工况下对进入气缸燃油的控制能力，从而改善了燃油经济性，减少了排气污染，提高了发动机的效率和功率。
图2-1 将燃油喷射到发动机的进气门前
一、燃油喷射系统的基本功能
燃油喷射系统（EFI）的基本功能是：通过对电磁喷油器（简称喷油器）燃油喷射脉冲宽度和脉冲开始时刻的控制，实现对喷油量和喷油正时的控制。
（1）喷油量控制 在保持喷油器喷油压力与喷油器出口真空度压力差一定，或者喷油压力一定的条件下，计算机通过控制电磁喷油器的起动和关闭时刻来实现对燃油喷射量的控制。这其中的喷射时间被称为喷油脉冲宽度，简称为喷油脉宽。
图2-2所示为决定喷油脉宽的空燃比的三维数据图（λ代表空燃比），这些信息存储在ECU的计算机的只读存储（ROM）芯片内。计算机需要针对发动机不同工况下的负荷信号（空气流量传感器信号或进气歧管绝对压力传感器信号）和发动机转速信号，在其内存中检索出相应的空燃比，计算出燃油基本喷油脉宽后，再用适合该工况下的其他传感器信号（如蓄电池电压、冷却液温度、节气门位置等信号）对基本喷油脉宽进行修正，得出实际喷油脉宽，由发动机控制单元（ECU）输出，以控制喷油器的喷射时间从而控制燃油喷射量。
图2-2 决定喷油脉宽的空燃比的三维数据图
与发动机爆燃时的点火提前角控制类似，在发动机某些稳定工况下，空燃比进入闭环控制状态。例如，发动机暖机后如果汽车不起步并且负荷也比较稳定，为了控制怠速下的排放，喷油脉宽由装在排气管上的氧传感器的反馈信号所决定。
（2）燃油喷射正时的控制
发动机希望燃油喷射最好是在进气行程中完成，所以和点火提前角控制类似，ECU的计算机一般也需要曲轴（凸轮轴）位置传感器信号和发动机转速信号以便决定喷油器的喷射顺序和启动时刻。
二、燃油喷射系统的组成
通常，燃油喷射系统（EFI）由燃油供给系统、进气系统和控制系统组成，如图2-3所示。本章从燃油喷射系统的原理和组成角度介绍上述内容，并深入讨论燃油供给和燃油喷射部件。其他内容将在后面有关章节中深入讲述。
图2-3 燃油喷射系统框图
（1）燃油供给系统 图2-4和图2-5分别是典型发动机燃油供给系统的组成图和布置图。发动机燃油供给系统由燃油箱、油路、燃油滤清器、燃油脉动衰减器、燃油压力调节器和燃油泵等组成。安装在燃油箱内的电动油泵将燃油从燃油箱中泵入供油管，通过清除脏物和杂质的滤清器，经燃油脉动衰减器稳压后进入燃油导轨，燃油压力调节器将燃油导轨内燃油压力（喷油压力）与喷油器出口处的真空压力（对节气门体喷射来说是大气压力）之差调节到系统设定值（不随发动机工况变化），多余的燃油经回油管返回燃油箱。安装在燃油导轨上的喷油器的喷嘴插在燃烧室的进气门前，喷嘴和气缸盖之间靠O形橡胶圈密封。发动机型号不同，燃油压力调节器所设定的压力差可能不同。对于低压喷射系统，如节气门中央喷射系统燃油喷射压力可低至0.01MPa，对于高压喷射系统，某些系统可高达0.36MPa，一般系统为0.2～0.3MPa。
图2-4 燃油供给系统组成图
图2-5 燃油供给系统布置图
（2）进气系统 进气系统的作用是根据驾驶人的意图控制空气供给并测量供给的空气，以满足不同工况下空燃比对空气的需求。该系统主要由空气滤清器、空气流量传感器（进气歧管绝对压力传感器）、节气门总成、怠速阀（或空气阀）和进气歧管等组成，如图2-6所示。
图2-6 进气系统布置图
1—空气滤清器 2—空气流量传感器 3—连接管 4—节气门
空气通过空气滤清器进入进气歧管并由空气流量传感器（或位于节气门后的进气歧管绝对压力传感器）测量，空气流量是由节气门及其安装在它上面的怠速阀（或空气阀）来控制的。空气流量传感器既影响进气系统，更是ECU决定喷油脉宽和点火提前角的主要输入传感器，此内容将在第六章专门介绍。节气门体上的怠速控制部件、巡航控制部件将在第三章进气控制系统中介绍。本章进气系统主要介绍与节气门体喷射有关的内容。
（3）控制系统 控制系统主要由各种传感器、发动机控制单元、有关执行器（包括继电器）、电路和电源组成。控制单元和传感器在第六章介绍；本章主要介绍EFI系统的组成和一般控制方法。图2-7给出了典型EFI控制系统的组成。
注意，对于燃油喷射来说，系统中最重要的两个传感器是转速传感器和负荷传感器（空气流量传感器或进气歧管绝对压力传感器），发动机的基本喷油脉宽决定于这两个传感器信号；其次是曲轴（凸轮）位置传感器，这些信号可以用来决定各缸的喷射顺序和喷射开始的时刻。
ECU除了依赖负荷、转速信号以外，还要依赖系统内其他的许多传感器产生的输入信号才能工作。其他传感器产生的信号可用来进一步修正喷油脉宽以使其与发动机的工况相匹配，还可以将发动机的工况告知计算机。
（1）冷却液温度传感器 冷却液温度传感器向ECU发送信号，告诉ECU发动机需要冷机加浓的时刻，正如在暖机期间一样，这样就使喷油脉宽在基本喷油脉宽的基础上有所增加，但是随着发动机的上升，增加的喷油脉宽逐渐减小至零。
（2）节气门位置传感器 在节气门关闭时，向ECU发送信号告诉ECU需要怠速加浓；在节气门突然开启或接近全开时，告诉ECU需要加速加浓或全负荷加浓。
（3）起动加浓开关 在发动机起动甚至是在热机起动时，起动机电路会向ECU发送燃油加浓信号。此信号与冷起动加浓信号无关。
（4）高原补偿传感器（大气压力传感器）当车辆运行在高海拔地区时，所在地区的海拔越高，空气就越稀薄，所需燃油也就越少。在燃油喷射系统中安装一个能监测大气压力的传感器便可实现高原补偿功能。这个传感器产生的信号被传送到ECU以减小喷油脉宽，即减少喷油量。
（5）滑行断油信号 在很多控制系统里都能见到滑行断油传感器。它能改善燃油经济性、降低HC和CO的排放。对断油所采取的控制方法取决于变速器的类型（手动或自动）。ECU根据节气门位置传感器或怠速开关输入的节气门全关信号，或者根据点火模块发出的发动机转速信号作出滑行断油的决定。当ECU检测不到再需要能量来维持发动机转速时，便关闭喷油直到再次需要输出功率时为止。
图2-7 典型EFI控制系统的组成
（6）其他信息输入传感器 另外一些传感器也被用来提供与发动机工况有关的信息。
在此只列出常见的传感器：
①爆燃传感器。
②进气温度传感器。
③空调运行传感器。
④变速杆位置传感器。
⑤蓄电池电压传感器。
⑥车速传感器。
⑦氧传感器。
⑧EGR阀位置传感器。