课题二电控发动机电子控制技术

1、汽车电控发动机要排除系统的故障，首先得汽车电控发动机要排除系统的故障，首先得对发动机电子控制系统各部分的安装位置和功对发动机电子控制系统各部分的安装位置和功用都要很熟悉。然后针对某个故障应用所掌握用都要很熟悉。然后针对某个故障应用所掌握的相关知识进行分析，找出症结所在，然后对的相关知识进行分析，找出症结所在，然后对故障进行维修，直至故障完全排除。故障进行维修，直至故障完全排除。发动机控制已经由原来单一的燃油喷射控制发动机控制已经由原来单一的燃油喷射控制系统发展到当前的集燃油喷射控制、电子点火系统发展到当前的集燃油喷射控制、电子点火控制、怠速控制、进气控制、增压控制、尾气控制、怠速控制、进气控制

2、、增压控制、尾气排放控制、失效后备控制及诊断和数据通信为排放控制、失效后备控制及诊断和数据通信为一体的发动机管理系统，缩写为一体的发动机管理系统，缩写为“EMS”，如，如图图2-1所示。所示。1油箱；油箱；2燃油滤清器；燃油滤清器；3压力调节器；压力调节器；4控制器；控制器；5空气流量计；空气流量计；6节气门位置传感节气门位置传感器；器；7压力传感器；压力传感器；8进气温度传感器；进气温度传感器；9发动机温度传感器；发动机温度传感器；10凸轮轴位置传感器；凸轮轴位置传感器；11爆燃传感器；爆燃传感器；12发动机转速传感器；发动机转速传感器；13活性炭过滤器；活性炭过滤器；14炭罐电磁阀；炭罐电

3、磁阀；15锁止阀锁止阀；16二次空气泵；二次空气泵；17二次空气阀；二次空气阀；18电子加速踏板；电子加速踏板；19EGR阀；阀；20催化器；催化器；21、22氧传感器；氧传感器；23OBD灯；灯；24检测接口；检测接口；25油箱压力传感器；油箱压力传感器；26喷油器；喷油器；27点火线点火线圈圈一、发动机控制系统组成及功能一、发动机控制系统组成及功能二、电子控制器与执行器二、电子控制器与执行器三、发动机电子控制系统的三、发动机电子控制系统的1发动机控制系统的基本组成发动机控制系统的基本组成发动机控制系统主要由传感器、执发动机控制系统主要由传感器、执行器和电子控制单元行器和电子控制单元3大部分

4、组成，如图大部分组成，如图2-2所示。所示。 图图2-2 发动机控制系统的基本组成发动机控制系统的基本组成1发动机控制系统的基本组成发动机控制系统的基本组成u传感器：装在发动机各个位置的信号转换装置，用来检传感器：装在发动机各个位置的信号转换装置，用来检测发动机运行状态下的各种参数，并将它们转换成电信测发动机运行状态下的各种参数，并将它们转换成电信号，再输送给号，再输送给ECU，相当于发动机的，相当于发动机的“眼睛和耳朵眼睛和耳朵”。u执行器：用以接收执行器：用以接收ECU的指令，进行必要的动作，相当的指令，进行必要的动作，相当于发动机的于发动机的“手脚手脚”。 执行器有：燃油泵、炭罐电磁执行

5、器有：燃油泵、炭罐电磁阀、节气门体（含节气门直动式怠速阀）等。阀、节气门体（含节气门直动式怠速阀）等。u电子控制单元：根据发动机运转状况和车辆运行状态确电子控制单元：根据发动机运转状况和车辆运行状态确定燃油喷射量和点火时刻，相当于发动机的定燃油喷射量和点火时刻，相当于发动机的“大脑大脑”。（1）各元件安装位置，如图）各元件安装位置，如图2-3所示。所示。代号元件名称代号元件名称代号元件名称1活性炭罐电磁阀2活性炭罐3点火器4凸轮轴位置传感器5喷油器6燃油压力调节器7节气门位置传感器8热膜式空气流量计9氧传感器10冷却液温度传感器11爆燃传感器12曲轴转速传感器13进气温度传感器14电控单元（E

6、CU）15传感器插头支架发动机控制系统各元件的名称，如表发动机控制系统各元件的名称，如表2-1所示。所示。表表2-1各元件的名称各元件的名称元件名称作 用空气流量计（KS）将吸入发动机的空气量转换成电信号送至发动机ECU，ECU将该信号作为喷油、点火、怠速控制和尾气排放的主要控制信号进气歧管压力传感器（PIM）在D型电控燃油喷射系统中，进气歧管压力传感器测量进气管压力，并将信号输入ECU，ECU将该信号决定喷油器基本喷油量和基本点火提前角的主控信号曲轴转速传感器（NE）检测发动机曲轴转角和发动机转速信号，并以电信号的形式输送给ECU，以确定喷油时刻和点火时刻凸轮轴转速传感器（G信号）作用是判断

7、信号采集配气凸轮轴的位置信号并输入ECU，以便ECU识别l缸或6缸压缩上止点，以确定喷油时刻和点火时刻冷却水温度传感器（THW）用来检测冷却液温度，并将温度信号转变成电磁信号输送给发动机控制模块，ECU根据发动机的温度信号来修正喷油时间和点火时间进气温度传感器（THA）用来检测发动机进气温度，并向ECU输入温度信号，作为喷油和点火的修正信号节气门位置传感器（TPS）检测节气门的开度及开度变化，以电压信号输入ECU，用于控制燃油喷射及其他辅助控制（如EGR、开闭环控制等）爆燃传感器（KNK）用来检测发动机是否发生爆燃，并将其转换成电信号，输送到发动机控制单元氧传感器（OX）检测排气中的含氧量，向

8、ECU输入空燃比的反馈信号，进行喷油量的闭环控制喷油器在ECU控制下，将雾化良好的汽油喷入进气管或进气道燃油泵将汽油从油箱中抽出，加压后通过燃油管道输送到喷油器。它常安装在油箱内EGR阀（废气再循环）是将一部分燃烧废气从排气管引入进气管与新鲜充量混合再次燃烧，从而降低排气中的NOx水平的一种措施，它是控制NOx排放的有效措施之一三元催化器使用三元催化器可以减少发动机的排放量，一般催化器是一个置于排气系统中进行化学处理的颗粒或蜂窝状结构的容器，主要是使废气中的HC、CO、NOx受热发生化学反应生成无害的排放物活性炭罐电磁阀ECU根据发动机转速和节气门开度信号对电磁阀进行通、断控制1电子控制器电子

9、控制器 电子控制器（见图电子控制器（见图2-4）又称为电控单元（）又称为电控单元（ECU或或ECM），俗称车用电脑，是发动机控制系统的核心部），俗称车用电脑，是发动机控制系统的核心部件。其功用是根据各种传感器和控制开关输入的信号参件。其功用是根据各种传感器和控制开关输入的信号参数，对喷油量、喷油时刻和点火时刻等进行实时控制。数，对喷油量、喷油时刻和点火时刻等进行实时控制。图2-4 电子控制器电控单元主要由以下几个部分组成。电控单元主要由以下几个部分组成。（1）中央处理器。）中央处理器。（2）存储器。）存储器。（3）输入）输入/输出装置。输出装置。（4）总线。）总线。（5）驱动回路。）驱动回路。

10、执存器又称为执行元件，是控制系统的执执存器又称为执行元件，是控制系统的执行机构。其功用是接受电控单元（行机构。其功用是接受电控单元（ECU）的控）的控制指令，完成整体的控制动作。发动机电子控制指令，完成整体的控制动作。发动机电子控制系统常见的执行器有以下几种。制系统常见的执行器有以下几种。（1）电动燃油泵。）电动燃油泵。（2）电磁喷油器。）电磁喷油器。（3）怠速控制阀。）怠速控制阀。（4）活性炭罐电磁阀。）活性炭罐电磁阀。（5）EGR电磁阀。电磁阀。1开环控制开环控制发动机工作时，发动机工作时，ECU根据传感器的信号对执行器进根据传感器的信号对执行器进行控制。行控制。如图如图2-6所示，闭环控

11、制实质上就是反馈控所示，闭环控制实质上就是反馈控制。在开环控制的基础上，控制系统根据实际制。在开环控制的基础上，控制系统根据实际检测到的开环控制结果的反馈信号来决定增减检测到的开环控制结果的反馈信号来决定增减输出控制量的大小，而此时不再根据其他输入输出控制量的大小，而此时不再根据其他输入信号进行控制。信号进行控制。电子控制单元（电子控制单元（ECU）（见图）（见图2-7）是电控）是电控系统的系统的“大脑大脑”，它通过收集发动机转速、空，它通过收集发动机转速、空气流量（发动机进气量）、冷却液温度等各种气流量（发动机进气量）、冷却液温度等各种信号，进行处理和运算后，控制发动机的喷油信号，进行处理和

12、运算后，控制发动机的喷油量、点火正时、怠速转速和尾气排放，使发动量、点火正时、怠速转速和尾气排放，使发动机能在各种工况下保持较好的动力性、经济性机能在各种工况下保持较好的动力性、经济性和尾气排放性能，如图和尾气排放性能，如图2-8所示。所示。ECU常见安装位置：仪表板、杂物箱或控制台中其他零部常见安装位置：仪表板、杂物箱或控制台中其他零部件的下面或后面。件的下面或后面。图2-7 电子控制单元图2-8 电子控制单元工作原理1电路控制图电路控制图无步进电机的电源电路如图无步进电机的电源电路如图2-9所示。所示。2工作过程工作过程EFI主继电器由点火开关控制。点火开关接通，电流方向：主继电器由点火开

13、关控制。点火开关接通，电流方向：“+”主主继电器线圈继电器线圈搭铁电池搭铁电池“”。主继电器触电闭合，。主继电器触电闭合，ECU得电，得电，+B、+B1为电池电压。电流流向：电池为电池电压。电流流向：电池“+”EFI保险丝保险丝主继主继电器电器ECUE1搭铁搭铁电池电池“”。3电路故障检测电路故障检测步骤一：用万用表电阻挡两表笔分别与步骤一：用万用表电阻挡两表笔分别与E1和蓄电池负极或车身接铁接和蓄电池负极或车身接铁接触，若接铁不良，则触，若接铁不良，则ECU不工作。不工作。步骤二：用万用表电压挡两表笔检查，一端与步骤二：用万用表电压挡两表笔检查，一端与ECU中中+B、+B1端子接端子接触，另

14、一端与蓄电池负极或车身接铁接触，若没有触，另一端与蓄电池负极或车身接铁接触，若没有912V电压，说电压，说明明ECU不能工作。不能工作。步骤三：用万用表电压挡两表笔检查，一端与步骤三：用万用表电压挡两表笔检查，一端与ECU中中BATT端子接触，端子接触，另一端与蓄电池负极或车身接铁接触，若没电，故障码无法保存，另一端与蓄电池负极或车身接铁接触，若没电，故障码无法保存，学习空燃比修正值丢失，发动机起动时可能不正常。学习空燃比修正值丢失，发动机起动时可能不正常。图2-9 电路控制图1电路控制图电路控制图有步进电机的电源电路如图有步进电机的电源电路如图2-10所示。所示。图2-10 电路控制图2EF

15、I主继电器由主继电器由ECU控制控制点火开关接通时，点火开关接通时，ECU的的IGSW端得电，端得电，ECU内部的主继电器控内部的主继电器控制制ECU的的M-REL端输出电压，主继电器通电，使用继电器触点闭合端输出电压，主继电器通电，使用继电器触点闭合，ECU的的+B、+B1端得电，使端得电，使ECU获得工作电压。获得工作电压。点火开关断开时，点火开关断开时，ECU通过通过M-REL端使主继电器继续工作端使主继电器继续工作2s，保证步进电机继续通过保证步进电机继续通过2s，以保证回到初始位置。，以保证回到初始位置。3电路故障检测电路故障检测步骤一：用万用表电阻挡两表笔分别与步骤一：用万用表电阻

16、挡两表笔分别与E1和蓄电池负极或车身接铁和蓄电池负极或车身接铁接触，若接铁不良，则接触，若接铁不良，则ECU不工作。不工作。步骤二：用万用表电压挡两表笔检查，一端与步骤二：用万用表电压挡两表笔检查，一端与ECU中中IGSW端子接端子接触，另一端与蓄电池负极或车身接铁接触，若无电，则触，另一端与蓄电池负极或车身接铁接触，若无电，则ECU无工无工作电压。作电压。步骤三：用万用表电压挡两表笔检查，一端与步骤三：用万用表电压挡两表笔检查，一端与ECU中中M-REL端子端子接触，另一端与蓄电池负极或车身接铁接触，若无电，则继电接触，另一端与蓄电池负极或车身接铁接触，若无电，则继电器不工作应检查继电器工作是否正常。器不工作应检查继电器工作是否正常。步骤四：用万用表电压挡两表笔检查，一端与步骤四：用万用表电压挡两表笔检查