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汽油噴射引擎燃料系統電子元件認識、測量

壹、前言：

汽油噴射引擎裝置於車輛，已有 50年以上，至今算是成熟技術了，而它與一般引擎主要

差異地方，在於燃料系統不同，以前是採用化油器，噴射引擎是使用噴油嘴將適當油量噴霧

於進氣門前或直接噴霧在汽缸內，後者稱為缸內噴射(直接噴射)汽油引擎。汽油噴射引擎燃

料系統的演進，坊間均以波西(Bosch)噴射系統為主，其有幾個重要時間點作為分野：

一、1950年， Bosch開發了一套機械控制式汽油噴射裝置(Bosch mechanical gasoline

direct injetion system)，採用的是機械柱塞式噴射泵，並在汽缸內直接噴射汽油，

顯著提高引擎輸出與更速的加速性能。

二、1962年間 Bosch買下 Bendix的電子噴射專利，加以研發與改良後，從此發展二套系

統，一是延續先前的機械連續噴射式，二是電子控制噴射式。

三、1967年，機械連續噴射式系統發表了 K-jetronic汽油噴射系統，不同於之前的機械

噴射，K-jetronic不需要引擎驅動，改由電動泵加壓供給燃料，依據吸入的空氣流量

在氣門前連續噴射汽油，本系統構造簡單、維修較容易、穩定性高。同年，電子控制

噴射式系統首先發表了 D-Jetronic（壓力計量式電子噴射系統）是以進氣岐管壓力及

引擎轉速作為噴油量的依據。使用電子控制噴射系統較能精確感測所需數據，精準的

控制噴油量，使得引擎能有較佳混合汽燃燒，並作更大的輸出。

四、1972年電子控制噴射式系統發表了 L-jetronic型式，它是以 D-jetronic為基礎進行

改良，而 L-jetronic是以空氣流量作為噴油依據。

五、1977年電子控制噴射式系統又發表了 Motronic型式，引擎管理的概念被正式使用到

車用電腦上，利用各式感知器偵測引擎、底盤行駛狀況及車輛外溫度氣壓條件，再由

車用電腦作分析、比對及統整，作出最佳的噴油量與點火時間，使引擎更高輸出。

Motronic的發展取代了其他的電子噴射系統，是現代電腦噴射系統的原型。

六、1981年，機械連續噴射式系統又發表了 KE-jetronic型式，是以原本的系統組件為基

礎，增加了電子裝置（電磁油壓作動器、引擎溫度感知器、含氧感知器等）來增進計

量壓力，以調節汽油量的能力。同年，電子控制噴射式系統也發表了 LH-jetronic熱

線式空氣流量計，它比起 L-jetronic的翼板式的反應速度快、進氣阻力小，爾後就逐

漸取代了翼板式空氣流量計。

七、1982 年迄今，期間汽油噴射系統基本架構均差不多，主要差別有：(一)各元件功能增

強，如車用電腦由 8位元提升 12、16、32位元、感知器偵測範圍增大，節汽門位置感

知器，由僅偵測怠速與全開位置，現可測得任何位置。(二)感知器數量增多，如車外

空氣溫度及空氣壓力感知器、爆震感知器、電子油門踏板感知器、油箱壓力感知器。(三)

製造技術更精進，故障率降低，壽命增長。

黃龍潭 老師

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貳、燃料系統電子控制系統，如下圖所示：

參、感知器所產生的訊號，有電壓、電流、電阻及頻率…等變化，輸入至電腦

(ECM、ECU)，電腦接收感知器的訊號，加以處理後，再作輸出的控制。主

要感知器名稱、安裝位置、功能及結構樣式如下：

感知器名稱種類 安裝位置 功能 結構樣式

溫

度

感

知

器

冷卻水溫度

（ECT、THW）

引擎出水口附近 感知引擎冷卻水的溫

度，並將其轉化成電信

號輸入 ECM。

繞線電阻式；熱敏電阻

式及熱電偶式

進氣溫度

（MAT、THA）

空氣流量計（MAF）

附近

感知進氣溫度的變

化，並將其轉化成電信

號輸入 ECM。

流

量

感

知

器

空氣流量 空氣流量計（MAF）

的主空氣通道中

感知進入氣缸內空氣

的多少，並將進入節氣

門的進氣量變成電信

號輸入 ECM（用於 L

型）。

葉片式；電熱絲式；卡

門旋渦式

燃油流量 主油道中 用於計算油耗 水門式；迴圈球式

進氣壓力感知器 通過軟管與進氣 測量進氣真空度（用於 線性可調變壓器；電容

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（MAP） 歧管相通 D 型）。 式；半導體壓敏電阻

式；表面彈性波式

節氣門位置感知

器(TPS）

節氣

門總體殼體內

將節氣門打開的角度

轉換成對應的電壓信

號輸入 ECM。

線性輸出型；開關量輸

出型

引擎轉速感知器 引擎起動飛輪齒

環上方

測量引擎轉速並將其

脈衝信號輸入 ECM。

磁感應式；霍爾效應

式；光電式

車速感知器

（VSS、SPD）

車輪地方或組合

儀錶內

用於引擎怠速和汽車

加減速時的空燃比控

制。

舌簧開關型；光電耦合

型

曲軸位置感知器

（點火正時感知

器）（CPS）

曲軸箱內左側 檢測一缸上死點位置

電信號脈衝並輸入

ECM。

磁感應式；霍爾效應

式；光電式

O2(含氧)感知器

（λ感知器）

排氣管上

檢測大氣與排氣中氧

濃度之差而產生的電

壓信號，將其信號輸入

ECM，用以控制空燃比。

二氧化皓氧化感知

器；二氧化鈦氧感知器

爆震感知器（KS） 汽缸體的進氣管

下方

檢測缸體的震動，判斷

爆燃的發生，輸入爆燃

脈衝信號給 ECM，用以

延遲點火時刻。

磁敏伸縮式；壓電式

（共振型、非共振

型 、火花塞座金屬墊

型）

肆、作動器本身為電力控制元件，是接收電腦輸出訊號，一般為 12V的電壓。

它利用電力產生位移或通電後產生旋轉運動，如繼電器、電磁閥或馬達等。

主要作動器名稱、安裝位置、功能及結構樣式如下表：

作動器名稱種類 安裝位置 功能 結構樣式

噴油咀 於各缸進氣門前 由電腦控制適當噴油

量，各缸每循環噴油量

分一次或二次供給。

電磁線圈式噴油咀分

分有單孔與雙孔式

點火模組 於引擎体上 提供適當點火時間，並

觸發點火線圈產生強

力火花。

IC電路、功率電晶体

所組成的控制器

燃油泵繼電器 於引擎室內，單獨

或數個繼電器裝

在同一盒子

由電腦啟動 ON/OFF，讓

燃油泵運轉或停止。

跟典型繼電器相同，內

有線圈與白金接點。

怠速控制閥節汽門体上或附

近

控制流過節汽門邊的

旁通空氣量，以達控制

怠速轉速。

步進馬達與電磁閥作

用式(分直線與旋轉

式)

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(IAC、ISC)

活性碳罐電磁

閥 CCP

於活性碳罐上

或附近

控制真空通道的

ON/OFF，進而開閉汽油

蒸汽進入進氣歧管內

燃燒。

分有真空源電磁閥與

典型的電磁閥

引擎警告燈

(檢修燈)

於駕駛室儀錶板

上

由警告燈的亮(或閃

爍)及不亮，表示電腦

控制系統是否故障。

同一般警告燈，但由電

腦所控制

伍、檢查、測量範例：

市場上汽車製造廠多而車型更多，各車型所使用的系統與種類也不盡

相同，限於篇幅無法一一介紹，現僅就 TOYOTA CAMRY 2.0L 2006年份來作

範例說明，僅針對主要感知器、作動器實地作檢查、測量及診斷工作。

一、本練習工作單學習之目的有下列幾項：

(一)了解元件的中文、英文名稱。

(二)了解元件的線路代號。

(三)了解元件的規格標示方式。

(四)了解元件單體測量的數據。

(五)了解元件迴路測量的信號型式、數值大小。

(六)了解測量元件之儀器型式及功能選擇。

(七)了解該元件故障對系統之影響。

二、操作說明：

(一)本練習工作單經由同學實際的查閱修護手冊、原理的認識、元件的測量、線路的測

量及接腳形狀的觀察，能有效讓同學學習到原理及實務上的認識。

(二)練習的順序：由同學依修護手冊維修單元的內容找出元件之中文及英文名稱、元件

的規格、測量的數據及信號的型式和大小。並且由線路圖上找出元件之代號。

(三)經由實際操作測量比對信號是否和修護手冊上相同或差異性，最後，由同學自行設

定元件故障後，觀察引擎運轉狀態及故障顯示的代號，以了解故障發生的影響。

三、現就 TOYOTA CAMRY 2.0L 2006年份車輛，實地作檢查及測量工作，需準備器材及儀

器有：基本手工具、數位電錶、示波器及該車輛的修護手冊。首先要瞭解修護手冊

的使用說明，找到元件的位置、測量點、測量方法及操作步驟，其次，我們也可以

從測量的數據結果，比對正常的數據，即能知道故障原因及可能故障元件，另外，

從已知的故障碼，去查閱可能發生故障的地方，有關手冊使用，如圖 1~4所示。關

於使用儀器檢測方式，一般常用的有數位電錶與示波器二種，測量點有二個地方，

一是元件本身，二是 ECM集合接頭，圖 5、6所示為直接在 ECM集合接頭上用小針頭

紮線測量的方法。

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利用數位電錶與示波器兩種儀器，我們實地在 ECM接頭上測量感知器有：進氣溫度

感知器、冷卻水溫度感知器、節氣門位置感知器、曲軸轉角感知器、凸輪軸位置感

知器及空氣流量感知器；作動器部份有噴油咀、點火訊號(含 IGT及 IGF)等。

圖 1

圖 2

ECM 集合接頭

接頭名稱、顏色

測量的位置

ECM 集合接頭

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圖 3

圖 4

故障碼說明

相關說明

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測量的位置

示波器

測量的位置

數位電錶

圖 5

圖 6

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(一)感知器部份

1.進氣溫度感知器

英文名稱 Intake air temperature sensor 英文代號 IAT

型式種類 熱敏電阻型 數 量 1

測量端子 THA(C24-65) - ETHA (C24-88) 線 色 P - Y

儀器名稱 數位電錶、示波器 選擇檔位 電壓、2 V/DIV, 25 ms/DIV.

標 準 值

Idling Intake air temperature 20

°C(68°F) :

0.5 to 3.4 V

實 測 值

故障代碼 P0110~3 故障情況

備 註

2.冷卻水溫感知器

英文名稱 Engine coolant temperature

sensor 英文代號 ECT

型式種類 熱敏電阻型 數 量 1

測量端子 THW(C24-97) - ETHW(C24-96) 線 色 B - P

儀器名稱 示波器 選擇檔位 1 V/DIV, 25 ms/DIV.

標 準 值

Idling Engine coolant

temperature 80°C (176°F) :

0.2 to 1.0 V

實 測 值

故障代碼 P0115、P0017~8 故障情況

備 註

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3.節氣門位置感知器

英文名稱 Throttle position sensor(for

engine control) 英文代號 TPS

型式種類 可變電子式 數 量 2組

測量端子 VTA1(C24-115)-ETA (C24-91) 線 色 Y-B、WL-P

儀器名稱 數位型電錶、示波器 選擇檔位 電壓檔、1 V/DIV, 25 ms/DIV.

標 準 值

Ignition switch to the ON

position,Throttle valve fully

closed : 0.5 to 1.1 V

Ignition switch to the ON

position,Throttle valve fully

open : 3.3 to 4.9 V

實 測 值

故障代碼 P0120、P0121、P0128… 故障情況

備 註

4.曲軸轉角感知器

英文名稱 Crankshaft position sensor 英文代號 CPS

型式種類 磁力式 數 量 1

測量端子 G2+ (C24-99) - G2- (C24-98) 線 色 G - R

儀器名稱 示波器 選擇檔位 5 V/DIV, 25 ms/DIV.

標 準 值

Pulse generation (see waveform

5) (Idling)

實 測 值

故障代碼 P0016、P0335、P0339 故障情況

備 註

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5.凸輪位置感知器

英文名稱 Camshaft position sensor 英文代號 CMP

型式種類 磁力式 數 量 1

測量端子 NE+(C24-122)-NE- (C24-121) 線 色 Y - BR

儀器名稱 示波器 選擇檔位 5 V/DIV, 25 ms/DIV.

標 準 值

Pulse generation (see waveform

5) (Idling)

實 測 值

故障代碼 P0010~12、P0340 故障情況

備 註

6.空氣流量感知器

英文名稱 Mass air flow meter 英文代號 MAF

型式種類 熱線式 數 量 1

測量端子 VG(C24-118) - E2G (C24-116) 線 色 SB - W

儀器名稱 示波器 選擇檔位 2 V/DIV, 25 ms/DIV.

標 準 值

Idling Shift lever position P or

N, A/C switch OFF :

0.5 to 3.0 V

實 測 值

故障代碼 P0102~3 故障情況

備 註

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(二)作動器部

1.噴油咀

英文名稱 Injector 英文代號 無

型式種類 電磁線圈式 數 量 4

測量端子

#10 (C24-108) - E01(C24-45)

#20 (C24-107) - E01(C24-45)

#30 (C24-106) - E01(C24-45)

#40 (C24-105) - E01 (C24-45)

線 色

B - W-B

R - W-B

Y - W-B

L - W-B

儀器名稱 示波器 選擇檔位 20 V/DIV, 25 ms/DIV

標 準 值

Ignition switch to the ON

position : 9 to 14 V Idling :

Pulse generation (see waveform

3)

實 測 值

故障代碼 無 故障情況

備 註

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2.點火信號

英文名稱 Ignition coil (ignition signal) 英文代號 IGT

型式種類 由 ECM輸出 數 量 4組

測量端子

IGT1 (C24-85) - E1 (C24-104)

IGT2 (C24-84) - E1 (C24-104)

IGT3 (C24-83) - E1 (C24-104)

IGT4 (C24-82) - E1 (C24-104)

線 色

W-W-B

G-R-W-B

G-W-B

LG-W-B

儀器名稱 示波器 選擇檔位 2 V/DIV, 25 ms/DIV.

標 準 值

Idling ;

Pulse generation (see waveform

6)

實 測 值

故障代碼 P0351~4 故障情況

備 註

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3.點火確認信號

英文名稱 Ignition coil (ignition

confirmation signal) 英文代號 IGF

型式種類 由 ECM輸出 數 量 1

測量端子 IGF1(C24-81)-E1(C24-104) 線 色 BR - W-B

儀器名稱 示波器 選擇檔位 2 V/DIV,25 ms/DIV

標 準 值

Idling ; Pulse generation

(see waveform 6)

實 測 值

故障代碼 P0351~4 故障情況

備 註

陸、其他的感知器尚有動力轉向、歧管壓力、含氧(O2)、KS…等；作動器有引擎

警燈、活性碳罐電磁閥、燃油繼電器、怠速空氣控制閥…等，請自行利用下

列空白表試作看看！

英文名稱 英文代號

型式種類 數 量

測量端子 線 色

儀器名稱 選擇檔位

標 準 值

實 測 值

故障代碼 故障情況

備 註

註：本文資料參考 TOYOTA CAMRY 2.0 L修護手冊及網路資料。