汽车概念的巨大变化

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第页绪论汽车概念的巨大变化汽车普及程度是一个国家工业化的标志，汽车工业是国家支柱产业。汽车概念也发生了巨大变化，表现在如下几个方面：用途变化：由传统的代步工具变为移动的空间，可以在车上生活、办公，更为环保。特征变化：由传统的机械系统向机电一体化系统转变，由传统的劳动、技术密集型产业向技术、知识密集型产业过渡。学科基础变化：在传统的力学、机械、材料等学科的基础上增加了电子、计算机、自动控制、信息技术等学科。汽车电子技术的发展过程50年代，汽车上出现了最初的电子仪器——电子管收音机；60年代中期至70年代末，是局部技术革新阶段。应用电子技术改善部分机械部件的性能，各部件间采用相对独立的自动控制功能。如硅整流交流发电机、发动机晶体管无触点点火、电控燃油喷射、电子时钟等。70年代末期至90年代中期，是汽车电子技术雏形形成阶段。在汽车大部件乃至总成的设计和生产中重视“机电一体化”思想、技术，应用电子装置解决复杂的自动控制问题；4、8位微处理器得到广泛应用。如：发动机电子管理系统、动力传动总成控制系统、防抱死系统、主动悬架、电控转向系统、电子仪表群、音响等。90年代中期至2010年，是汽车电子技术成熟阶段。出现了汽车电子技术群，诞生了“汽车电子学”这门学科；16、32位微处理器广泛应用，强调整体设计的机电一体化，广泛采用网络、信息技术，使汽车更自动化、智能化，解决汽车与社会联结问题，建立汽车、道路间通讯系统。汽车电子技术应用现状发动机控制：包括汽油机控制和柴油机控制。传动系控制：包括自动变速器、防滑差速器、加速防滑系统、牵引力控制系统。行驶系控制：主动悬架。制动系控制：ABS系统。转向系控制：动力转向装置。安全保证及仪表警报：包括电子仪表、防撞雷达、安全气囊、防盗系统、安全带、照明系统监测装置。电源系统：包括电压调节和过电压保护。舒适性：包括自动空调、自动门窗、座椅调节、门锁控制。娱乐通讯：包括音响、通讯、自动导航系统。汽车电子技术的发展趋势当前，汽车电子技术进入了优化人-汽车-环境的整体关系的阶段，它向着超微型磁体、超高效电机以及集成电路的微型化方向发展，并为汽车上的集中控制提供了基础（例如制动、转向和悬架的集中控制以及发动机和变速器的集中控制）。汽车电子技术成就汽车工业的未来，未来汽车电子技术应在以下几方面进行突破。1、传感器技术由于汽车电子控制系统的多样化，使其所需要的传感器种类和数量不断增加。为此，研制新型、高精度、高可靠性和低成本的传感器是十分必要的。未来的智能化集成传感器，不仅要能提供用于模拟和处理的信号，而且还能对信号作放大和处理。同时，它还能自动进行时漂、温漂和非线性的自校正，具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力，保证传感器信号的质量不受影响，即使在特别严酷的使用条件下仍能保持较高的精度。它还具有结构紧凑、安装方便的优点，从而免受机械特性的影响。2、微处理机技术微处理机的出现给汽车仪表带来了革命性的变化，世界汽车工业的微处理机用量激增，由从前单一的仪器逐步发展为多用途、智能化仪表，不但可以很精确地把汽车上所有的待测量都检测出来，分别显示和打印需要的结果，而且还有运算、判断、预测和引导等功能。如可监视汽车各大部件的工作情况，还可以对蓄电池电压、轮胎气压、车速等检测量的高低限量进行报警。微处理机将更广泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。3、软件新技术应用随着汽车电子技术应用的增加，对有关控制软件的需求也将会增加，并可能要求进一步计算机联网。因此，要求使用多种软件，并开发出通用的高水平语言，以满足多种硬件的要求。轿车上多通道传输网络将大大地依赖于软件，软件总数的增加及其功能的提高，将能够使计算机能完成越来越复杂的任务。4、智能汽车及智能交通系统（ITS）的研究及应用汽车智能化相关的技术问题已受到汽车制造商们的高度重视。其主要技术中“自动驾驶仪”的构想必将依赖于电子技术实现。智能交通系统（ITS）的开发将与电子、卫星定位等多个交叉学科相结合，它能根据驾驶员提供的目标资料，向驾驶员提供距离最短而且能绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线。它装有电子地图，可以显示出前方道路、并采用卫星导航。从全球定位卫星获取沿途天气、车流量、交通事故、交通堵塞等各种情况，自动筛选出最佳行车路线。未来的某天，路上行驶的都会是由计算机控制的智能汽车。5、多通道传输技术多通道传输技术由试验室将逐步进入实用阶段。采用这种技术后，使各个数据线成为一个网络，以便分离汽车中心计算机的信息。微处理机可通过网络接收其它单元的信号。传感器和执行机构之间要有一个新式接口，以便与多通道传输系统相联系。6、数据传输载体方面的电子新技术应用汽车电子技术未来将实现整车控制系统。这一系统要求有一个庞大而复杂的信息交换与控制系统，车用计算机的容量要求更大，计算速度则要求更高。由于汽车用计算机控制系统的数量日益增多，采用高速数据传输网络日益显得必要。光导纤维可为此传输网络提供传输介质，以解决电子控制系统防电磁干扰的问题。7、汽车车载电子网络随着电控器件在汽车上越来越多的应用，车载电子设备间的数据通信变得越来越重要。以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。大量数据的快速交换、高可靠性及价廉是对汽车电子网络系统的要求。在该系统中，各从处理机独立运行，控制改善汽车某一方面的性能。同时在其它处理机需要时提供数据服务。主处理机收集整理各从处理机的数据，并生成车况显示。通信控制器保证数据的正常流动。第一章电控汽油发动机概述第一节电控汽油喷射系统的优点及分类化油器式供油系统的不足不能满足各工况下发动机对混合气浓度的要求；很难保证各气缸混合气浓度完全一样（末端浓）；冷启动困难（燃油雾化蒸发性能较差）；排放污染大。电控汽油喷射的优点动力增加（无喉管，进气阻力小，充气量大）；各工况下混合气空燃比精确计算，提高经济性、动力性；可保证各缸混合气浓度完全相同，且采用较稀混合气；喷油雾化质量好，提高抗爆性；环保经济。总之，功率提高5%~10%，油耗下降5%~10%，排放降低20%，加速、适应性增加。分类按控制原理分类：分为机械控制式、机电混合控制式、电子控制式。按喷油器布置分类：单点式（节气门上方）、多点式（缸内或进气道）。按喷油器喷射方式分类：连续喷射和间歇喷射（可分为异步喷射、同步喷射）。按进气量的测量方式分类：间接测量方式（节气门开度和绝对压力）和直接测量方式（体积流量方式和质量流量方式）。第二节电控汽油喷射系统的组成及工作原理基本组成信号输入装置及输入信号：空气流量计进气压力传感器转速和曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器上止点位置传感器缸序判别传感器水温传感器进气温度传感器节气门位置传感器10）氧传感器11）爆震传感器12）大气压力传感器13）车速传感器14）启动信号15）发电机负荷信号16）空调作用信号17）挡位开关信号18）蓄电池电压信号19）离合器开关信号20）刹车开关信号21）动力转向开关信号22）EGR阀位置传感器23）巡行控制开关信号ECU功能：接收信息、提供参考电压、转化输入信号存储、处理、运算输出命令自我修正组成：输入回路A/D转换器微机输出回路执行器二、控制内容电控燃油喷射喷油量控制喷油正时控制减速、限速断油控制燃油泵控制电控点火装置点火提前角控制通电时间和恒定电流控制爆震控制怠速控制排放控制EGR排气再循环开闭环控制二次空气喷射控制活性碳罐电磁阀控制进气控制增压控制警告提示自诊断失效保护10、主电脑故障备用控制系统三、工作过程电控系统工作过程如图1-1所示。图1-1电控系统工作过程图第二章汽油机燃油喷射系统结构及检测第一节燃油供给系统结构原理及检测组成及功能组成：油箱、油泵、滤清器、调压器、喷油器、冷启动喷油器、油管功能：供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电脑指令喷油。工作过程如图2-1所示，油泵抽吸油箱内燃油，经燃油滤清器过滤，由压力调节器调压，然后经输油管配送给各个喷油器和冷启动喷油器，喷油器根据ECU发送的指令将适量燃油喷入各进气歧管或进气总管。图2-1供油系统工作过程图燃油供给系统构成件结构原理检测燃油泵及其控制电路1、燃油泵组成及工作原理1）内装泵将泵装在油箱内部，不易产生气阻及燃油泄露。结构：如图2-2所示，由电动机、涡轮泵、单向阀、卸压阀、滤网等组成。图2-2涡轮式电动燃油泵1—前轴承2—电动机定子3—后轴承4—出油阀5—出油口6—卸压阀7—电动机转子8—叶轮9—进油口10—泵壳体11—叶片原理：电动机通电旋转时，带动涡轮泵的叶轮旋转，叶轮上有多个叶片，叶片间有缝隙，泵壳与叶片相对位置开有合适流道，叶轮高速旋转时，圆周槽内燃油也高速旋转，在离心力作用下甩入流道，使燃油出口处油压增高，同时在进口处形成一定真空，很多叶片在沟槽内产生的压力差循环往复，使速度能转化为压力能，燃油输送、油压升高完全是油液分子间动量能的转换实现的。为了减小电动机的体积，将电动机的碳刷纵置，注意与普通电动机区别开来。燃油流经电动机输出时起到了冷却电动机的作用。单向阀可以防止燃油倒流，保持管路残余压力，使燃油沸点升高，汽化困难，减少气阻，方便热启动。燃油泵输出油压达0.4MPa时卸压阀打开，高压油回流，在泵和电动机内部循环，防止损坏管路。电动机开关的时候会产生微弱的电火花，但不会引起油箱内燃油的燃烧，因为油箱内空气量太少不足以支持燃烧。2）外装泵结构：如图2-3所示，由电动机、滚柱泵、单向阀、卸压阀、滤网组成。原理：泵由转子、泵隔板等组成，转子相对偏心，在电动机的带动下旋转，滚子在离心力作用下甩到外端紧贴隔板运动，从而形成五个工作腔，在运转过程中，入口处油腔容积慢慢增大，出口处容积则慢慢缩小，油就被压出。外装泵在泵油过程中油压有明显的脉动，所以在外装泵的油路上一般装有脉动阻尼器来吸收脉动，降低噪声。图2-3滚柱式电动燃油泵2、油泵的控制1）ECU控制：如图2-4所示，用于D型、L型的热式和卡门式。点火开关接通，主继电器中有电流，触点闭合，开始给电路供电。当启动时，ST端子接通，断路继电器中线圈L2接通，产生吸力使断路继电器触点闭合，电源向油泵供电，油泵工作。启动后，转速传感器将转速信号Ne送入ECU，此时ECU中晶体管Tr导通，断路继电器中线圈L1通电，触点继续闭合，油泵工作。发动机停止运转时，Tr断开，断路继电器触点打开，油泵供电线路中断，油泵停止工作。主继电器，断路继电器输出端有导图2-4ECU控制的油泵电路线与检查插座的相应端子连接。2）油泵开关控制：用于叶片式空气流量计，如图2-5所示。点火开关接通，主继电器中有电流，触点闭合，开始给电路供电。当启动时，ST端子接通，断路继电器中线圈L2接通，产生吸力使断路继电器触点闭合，电源向油泵供电，油泵工作。发动机运转，吸入发动机的空气流经空气流量计，测量板转动，使油泵开关接通，断路继电器中线圈L1通电，触点继续闭合，油泵工作。发动机停转，油泵开关打开，断路图2-5油泵开关控制的油泵电路继电器触点也断开，油泵停止工3）具有转速控制的油泵控制电路（如图2-6所示）在油泵开关控制的电路中增设油泵控制继电器或用一个油泵控制ECU进行控制。发动机低速或中小负荷下运转时，ECU中晶体管导通，油泵控制继电器线圈通电，将电阻串入电路，油泵低速运转。发动机高速或大负荷下运转时，ECU中晶体管切断，触点闭合，油泵直接连电源，高速运转。图2-6具有转速控制的油泵电路3、油泵的检测1）就车检测（1）用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上。（2）将点火开关转至“ON”位置，但不要起动发动机。（3）旋开油箱盖能听到燃油泵工作的声音，或用手捏进油软管应感觉有压力。（4）若听不到燃油泵的工作声音或进油管无压力，应检修或更换燃油泵。（5）若有燃油泵不工作故障，且上述检查正常，应检查燃油泵电路导线、继电器、易熔线和熔丝有无断路。2）单体检测拆下燃油泵后，测量燃油泵两端子之间电阻，应为2～3Ω。用蓄电池直接给燃油泵通电，应能听到油泵电机高速旋转的声音，注意：通电时间不能太长。燃油滤清器功用：滤清燃油中的杂质和水分，防止燃油系统堵塞，减小机件磨损，保证发动机正常工作。一般采用纸质滤心，每行驶20000～40000㎞或1到2年应更换，安装时应注意燃油流动方向的箭头，不能装反。脉动阻尼器功用：减小在喷油器喷油时，油路中的油压可能会产生微小的波动，使系统压力保持稳定。组成：由膜片、回位弹簧、阀片和外壳组成。原理：发动机工作时，燃油经过脉动阻尼器膜片下方进入输油管，当燃油压力产生脉动时，膜片弹簧被压缩或伸张，膜片下方的容积稍有增大或减小，从而起到稳定燃油系统压力的作用。油压调节器1、作用：稳定燃油管的压力，使它与进气歧管之间的压力差保持恒定为250～300kPa。2、为什么采用：ECU对喷油质量的控制是时间控制，即控制喷油的持续时间，喷油压力便成影响喷油量和空燃比的重要因素，若在相同的喷油持续时间，若喷油压力不同，喷油量也不同。为了精确的控制喷油量和空燃比，必须确保喷油压力与进气歧管真空度之间的压力差为恒定值。3、组成：主要由阀片、膜片、膜片弹簧和外壳组成。4、原理：发动机工作时，燃油压力调节器膜片上方承受的压力为弹簧压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时，膜片向上移动，回油阀开度增大，回油量增多，使输油管内燃油压力也下降；反之，进气管内气体压力升高时,燃油的压力也升高。5、检测：拔下真空软管，油压应升高0.05MPa；真空管内没有油迹。（五）喷油器1、功用：根据ECU指令，控制燃油喷射量。2、安装：单点喷射系统安装在节气门体空气入口处，多点喷射安装在进气歧管。3、构造：由滤网、线束连接器、电磁线圈、回位弹簧、衔铁和针阀等组成。4、原理：当电磁线圈通电时，产生电磁吸力，将衔铁吸起并带动针阀离开阀座，同时回位弹簧被压缩，燃油经过针阀并由轴针与喷口的环隙或喷孔中喷出；当电磁线圈断电时，电磁线圈消失，回位弹簧迅速使针阀关闭，喷油器停止喷油。5、类型：高阻（电阻13～16Ω）和低阻（电阻2～3Ω）。6、驱动方式：电流驱动（见图2-7）和电压驱动7、喷油器的控制电路图2-7喷油器电流驱动电路8、喷油器检修1）简单检查方法检查喷油器针阀开启时的振动和声响。2）喷油器电阻检查低阻为2～3Ω，高阻为13～16Ω。3）喷油器滴漏检查用专用设备检查，在1min内喷油器应无滴油现象。4）喷油量检查用专用设备检查，检查15s内的喷油量应为50～70ml。5）喷射形状检查应为35°锥角。（六）冷起动喷油器1、功用：在发动机冷起动时喷油，以加浓混合气，改善发动机的冷起动性能。2、原理：发动机起动时，起动继电器线圈通电，触点闭合使蓄电池电压送至冷起动喷油器，正时开关控制冷起动搭铁回路接通，冷起动喷油器喷油。若冷却水温度较高，正时开关则断开，冷起动喷油器不喷油。3、控制电路：如图2-8所示。图2-8冷起动喷油器控制电路四、燃油供给系统检修1、检修注意事项1）拆油管前注意卸压。2）安装油管接头时注意区分是螺栓型还是螺母型。3）拆喷油器时注意O型圈必须换新的。4）装后检查有无泄露。2、燃油系统的压力释放目的：防止在拆卸时，系统内的压力油喷出，造成人身伤害和火灾。方法：（1）拔下油泵继电器或电动燃油泵电线接线。（2）起动发动机，使发动机怠速运转至熄火。（3）再使发动机起动2～3次，就可完全释放燃油系统压力。（4）关闭点火开关，装上油泵继电器或电动燃油泵电源接线。3、油压表的连接1）在预留检测接口上连接油压表；2）在脉动阻尼器的位置连接油压表；3）在拆开的管路上连接油压表。4、油压的预置目的：为避免首次起动发动机时，因系统内无压力而导致起动时间过长。方法一：通过反复打开和关闭点火开关数次来完成.。方法二：（1）检查燃油系统元件和油管接头是否安装好。（2）用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上（或直接短接继电器）。（3）将点火开关转至“ON”位置，使电动燃油泵工作约10s。（4）关闭点火开关，拆下诊断座上的专用导线。5、燃油系统压力测试1）拆下燃油压力调节器上真空软管，用手堵住进气管一侧，检查油压表指示的压力，多点喷射系统应为0.25～0.35MPa,单点喷射系统为0.07～0.10MPa。若过低，说明燃油压力调节器有故障，更换后仍过低，应检查是否有堵塞或泄露，如没有，应更换燃油泵；若过高，应检查回油管是否堵塞，若正常，说明燃油压力调节器有故障。2）接上燃油压力调节器的真空软管，检查燃油压力表的指示应有所下降（约为0.05MPa），否则检查真空管是否有堵塞和漏气，若正常，说明燃油压力调节器有故障。3）将发动机熄火，等待10min后观察压力表的压力，多点喷射系统不低于0.20MPa，单点喷射系统不低于0.05MPa。4）检查完毕后，应释放系统压力拆下油压表，装复燃油系统。第二节空气供给系统结构原理及检测组成及功能1、组成：进气测量装置、空气滤清器、节气门体与怠速调整螺钉、节气门位置传感器、进气管等。2、功能：为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常工作时的供气量。二、工作过程空气经空气滤清器过滤后，通过空气流量计、节气门体进入进气总管，再通过进气歧管分配给各缸。三、空气供给系统构成件结构原理检测（一）空气流量传感器1、叶片式图2-9进气系统工作图1）结构如图，空气流量计主要由测量板、补偿板、回位弹簧、电位计、旁通气道组成，此外还包括怠速调整螺钉、油泵开关及进气温度传感器等。在流量计内还设有缓冲室和缓冲叶片，利用缓冲室内的空气对缓冲叶片的阻尼作用，可减小发动机进气量急剧的变化引起测量叶片脉动，提高测量精度。2）工作原理来自空气滤清器的空气通过空气流量计时，空气推力使测量板打开一个角度，当吸入空气推开测量板的力与弹簧变形后的回位力相平衡时，叶片停止转动。与测量板同轴转动的电位计检测出叶片转动的角度，将进气量转换成电压信号VS送给ECU。图2-10叶片式空气流量计1—电位计滑臂2—可变电阻3—接进气管4—测量叶片5—旁通空气道6—接空气滤清器3）检测（1）就车检测：点火开关置“OFF”，拔下该流量传感器导线连接器，用万用表Ω档测量连接器内各端子间的电阻。其电阻值应符合表2-1所示；如不符，则应更换空气流量传感器。表2-1叶片式空气流量传感器各端子间的电阻（丰田PREVIA车）端子标准电阻(kΩ)温度(℃)VS-E20.2-0.60-VC-E20.20-0.60-10.00-20.00-204.00-7.000THA-E22.00-3.00200.90-1.30200.40-0.7060FC-E1不定-

（2）单件检测：点火开关置“OFF”，拔下空气流量传感器的导线连接器，拆下与空气流量传感器进气口连接的空气滤清器，拆开空气流量传感器出口处空气软管卡箍，拆除固定螺栓，取下空气流量传感器。首先检查电动汽油泵开关，用万用表Ω档测量E1-FC端子:在测量片全关闭时，E1-FC间不应导通，电阻为∞；在测量片开启后的任一开度上，E1-FC端子间均应导通，电阻为0。然后用起子推动测量片，同时用万用表Ω档测量电位计滑动触点Vs与E2端子间的电阻:在测量片由全闭至全开的过程中，电阻值应逐渐变小，且符合表2-2所示；如不符，则须更换空气流量传感器。表2-2叶片式空气流量传感器各端子间的电阻（丰田PREVIA车）端子标准电阻(Ω)测量片位置FC-E1∞测量片全关闭0测量片开启VS-E220-600全关闭20-1200从全关到全开2、卡门式1）基本原理：在进气管道正中间设有一流线形或三角形的涡流发生器，当空气流经该涡流发生器时，在其后部的气流中会不断产生一列不对称却十分规则的被称为卡门涡流的空气涡流。根据卡门涡流理论，这个旋涡行列是紊乱地依次沿气流流动方向移动，其移动的速度与空气流速成正比，即在单位时间内通过涡流发生器后方某点的旋涡数量与空气流速成正比。因此，通过测量单位时间内涡流的数量就可计算出空气流速和流量。

2）反光镜检出式卡门涡旋流量传感器：其内有一只发光二极管和一只光敏三极管。发光二极管发出的光束被一片反光镜反射到光敏三极管上，使光敏三极管导通。反光镜安装在一个很薄的金属簧片上。金属簧片在进气气流旋涡的压力作用下产生振动，其振动频率与单位时间内产生的旋涡数量相同。由于反光镜随簧片一同振动，因此被反射的光束也以相同的频率变化，致使光敏三极管也随光束以同样的频率导通、截止。ECU根据光敏三极管导通、截止的频率即可计算出进气量。凌志LS400小轿车即用了这种型式的卡门涡旋式空气流量传感器。

3）超声波检出式卡门涡旋式空气流量传感器。在其后半部的两侧有一个超声波发射器和一个超声波接收器。在发动机运转时，超声波发射器不断地向超声波接收器发出一定频率的超声波。当超声波通过进气气流到达接收器时，由于受气流中旋涡的影响，使超声波的相位发生变化。ECU根据接收器测出的相应变化的频率，计算出单位时间内产生的旋涡的数量，从而求得空气流速和流量，然后根据该信号确定基准空气量和基准点火提前角。4）检测（1）电阻检测

点火开关置“OFF”，拔下空气流量传感器的导线连接器，用万用表电阻档测量传感器上“THA”与"El"端子之间的电阻，其标准值如表2-3所示。如果电阻值不符合标准值，则更换空气流量传感器。

表2-3卡门涡旋式空气流量传感器THA-E1端子间的电阻（丰田凌志LS400轿车）端子标准电阻(kΩ)温度(℃)THA-E110.0-204.0-7.002.0-3.0200.9-1.3400.4-0.760

（2）空气流量传感器的电压检测插好此空气流量传感器的导线连接器，用万用表电压档检测发动机ECU端子THA-E2、Vc-E1、KS-E1间的电压，其标准电压值见表2-4所示。3、热线式空气流量传感器的检查

1）结构和工作原理

热线式空气流量传感器的基本结构由感知空气流量的白金热线(铂金属线)、根据进气温度进行修正的温度补偿电阻(冷线)、控制热线电流并产生输出信号的控制线路板以及空气流量传感器的壳体等元件组成。根据白金热线在壳体内的安装部位不同，热线式空气流量传感器分为主流测量、旁通测量方式两种结构形式。主流测量方式的热线式空气流量传感器的两端有金属防护网，取样管置于主空气通道中央，取样管由两个塑料护套和一个热线支承环构成。热线线径为70μm的白金丝(RH)，布置在支承环内，其阻值随温度变化，是惠斯顿电桥电路的一个臂。热线支承环前端的塑料护套内安装一个白金薄膜电阻器，其阻值随进气温度变化，称为温度补偿电阻(RK)，是惠斯顿电桥电路的另一个臂。热线支承环后端的塑料护套上粘结着一只精密电阻(RA)。此电阻能用激光修整，也是惠斯顿电桥的一个臂。该电阻上的电压降即为热线式空气流量传感器的输出信号电压。惠斯顿电桥还有一个臂的电阻RB安装在控制线路板上。表2-4丰田凌志LS400轿车1UZ-FE发动机ECUTHA-E2、VC-E1、KS-E1端子电压端子电压（V）条件THA-E20.5-3.4怠速、进气温度20℃4.5-5.5点火开关ONKS-E12.0-4.0(脉冲发生)怠速VC-E14.5-5.5点火开关ON

热线式空气流量传感器的工作原理是:热线温度由混合集成电路A保持其温度与吸入空气温度相差一定值，当空气质量流量增大时，混合集成电路A使热线通过的电流加大，反之，则减小。这样，就使得通过热线RH的电流是空气质量流量的单一函数，即热线电流IH随空气质量流量增大而增大，或随其减小而减小，一般在50-120mA之间变化。2）热线式空气流量传感器的检测

（1）就车检查：先拆下空气流量传感器的导线连接器，检查线束一侧B端子与搭铁间的电压，其基准电压为12V。其次，则按单件检查方法检查端子31与搭铁端之间的电压。

（2）单件检查：在B、C两端子间加上12V电压，然后检查D、C两端子间的输出电压。这时应该注意，外加电压的端子不能搞错(B端子与蓄电池的正接线柱相连，C端子与蓄电池的负接线柱相连)。如果接错就有可能损坏空气流量传感器。在吹入空气的情况下，测量空气流量传感器输出电压的变化，其标准为:当没有空气吹入时，电压约为0.8V；当有空气吹入时，电压约为2.OV。（二）进气歧管绝对压力传感器1、半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的检测

1）结构原理

半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器由压力转换元件（硅膜片）和把转换元件输出信号进行放大的混合集成电路组成。压力转换元件是利用半导体的压阻效应制成的硅膜片。硅膜片的一侧是真空室，另一侧导入进气歧管压力，所以进歧管内绝对压力越高，硅膜片的变形越大，其变形量与压力成正比。附着在薄膜上的应变电阻的阻值则产生与其变形量成正比的变化。利用这种原理，可把进气歧管内压力的变化变换成电信号。

2）检测

（1）传感器电源电压的检测：点火开关置于“OFF”位置，拔下进气歧管绝对压力传感器的导线连接器，然后将点火开关置于“ON”位置（不起动发动机），用万用表电压档测量导线连接器中电源端VCC和接地端E2之间的电压，其电压值应为4.5-5.5V。如有异常，应检查进气歧管绝对压力传感器与ECU之间的线路是否导通。若断路，应更换或修理线束。（2）传感器输出电压的检测：将点火开关置于“ON”位置（不起动发动机），拆下连接进气歧管绝对压力传感器与进气歧管的真空软管。在ECU导线连接器侧用万用表电压档测量进气歧管绝对压力传感器PIM-E2端子间在大气压力状态下的输出电压，并记下这一电压值；然后用真空泵向进气歧管绝对压力传感器内施加真空，从13.3kPa（100mmHg）起，每次递增13.3kPa（100mmHg），一直增加到66.7kpa（500mmHg）为止，然后测量在不同真空度下进气歧管压力传感器（PIM-E2端子间）的输出电压。该电压应能随真空度的增大而不断下降。将不同真空度下的输出电压下降量与标准值相比较，如不符，应更换进气歧管压力传感器。皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机和丰田HIACE小客车2RZ-E发动机进气歧管压力传感器的标准输出电压值如表2-5所示。表2-5

进气歧管绝对压力传感器的真空度与输出电压的关系真空度kpa（mmHg）13.3（100）26.7（200）40.0（300）53.5（400）66.7（500）电压值（V）0.3-0.50.7-0.91.1-1.31.5-1.71.9-2.12、真空膜盒式进气歧管绝对压力传感器的检测

1）结构和工作原理真空膜盒传动的可变电感式进气歧管绝对压力传感器主要由膜盒、铁心、感应线圈和电子电路等组成。膜盒是由薄金属片焊接而成，其内部被抽成真空，外部与进气歧管相通。外部压力变化将使膜盒产生膨胀和收缩的变化。置于感应线圈内部的铁芯和膜盒联动。感应线圈由两个绕组构成，其中一个与振荡电路相连，产生交流电压，在线圈周围产生磁场，另一个为感应绕组，产生信号电压。当进气歧管压力变化时，膜盒带动铁心在磁场中移动，使感应线圈产生的信号电压随之变化。该信号电压由电子电路检波、整形和放大后，作为传感器的输出信号送至ECU。2）传感器输出信号电压值的检测由于这种传感器是利用12V电源完成变压作用的，所以拔下插座就无法检查传感器的好坏。检测时，将万用表（电压档）的表笔分别插入导线连接器与两端子接触，测量其输出电压。测量方法如下：在不动插座的情况下闭合点火开关（ON），将万用表表笔与Vs、E端子接触。在开放真空管道、加上大气压的情况下，电压值约为1.5V，而在用嘴巴对真空管道吸气的情况下，电压值应从1.5V起向降低方向变化；发动机怠速运转时，电压值约为0.4V，而当发动机转速升高时，此电压值也升高。（三）节气门位置传感器1、开关量输出型节气门位置传感器的检测

1）结构和电路开关量输出型节气门位置传感器又称为节气门开关。它有两副触点，分别为怠速触点（IDL）和全负荷触点（PSW）。由一个和节气门同轴的凸轮控制两开关触点的开启和闭合。当节气门处于全关闭的位置时，怠速触点IDL闭合，ECU根据怠速开关的闭合信号判定发动机处于怠速工况，从而按怠速工况的要求控制喷油量；当节气门打开时，怠速触点打开，ECU根据这一信号进行从怠速到小负荷的过渡工况的喷油控制；全负荷触点在节气门由全闭位置到中小开度范围内一直处于开启状态，当节气门打开至一定角度（丰田1G-EU车为55°）的位置时，全负荷触点开始闭合，向ECU送出发动机处于全负荷运转工况的信号，ECU根据此信号进行全负荷加浓控制。图2-11开关量输出型节气门位置传感器的结构和电压输出信号（a）结构（b）电压输出信号1-连接器2-动触点3-全负荷触点4-怠速触点5-控制臂6-节气门轴7-凸轮8-槽2）开关量输出型节气门位置传感器的检查调整（丰田1S-E和2S-E）。

（1）就车检查端子间的导通性点火开关置于“OFF”位置，拔下节气门位置传感器连接器，在节气门限位螺钉和限位杆之间插入适当厚度的厚薄规；如图2-12所示，用万用表Ω档在节气门位置传感器连接器上测量怠速触点和全负荷触点的导通情况。图2-13节气门位置传感器端子间导通检查

当节气门全闭时，怠速触点IDL应导通；当节气门全开或接近全开时，全负荷触点PSW应导通；在其他开度下，两触点均应不导通。具体情况如表2-6所示。否则，应调整或更换节气门位置传感器。表2-6

端子间导通性检查要求（丰田1S-E和2S-E）限位螺钉和限位杆之间的间隙端子IDL-E（TL）PSW-E（TL）IDL-PSW0.5mm导通不导通不导通0.9mm不导通不导通不导通节气门全开不导通导通不导通（2）开关量输出型节气门位置传感器的调整如果结果不符合要求可进行如下调整:松开节气门位置传感器的两个固定螺钉，在节气门限位螺钉和限位杆之间插入0.7mm（丰田1G-EU车为0.55mm）的厚薄规，并将万用表Ω档的接头连接节气门位置传感器端子IDL和E（TL），逆时针平稳地转动节气门位置传感器，直到万用表有读数显示，并用两只螺钉固定；然后再换用0.50mm或0.90mm（丰田1G-EU车为0.44mm或0.66mm）的厚薄规，再检查端子IDL-E（TL）之间的导通性:限位杆和限位螺钉之间的间隙为0.5mm（丰田16EU车为0.44mm）时导通（万用表读数为0）；间隙为0.9mm（丰田1G-EU车为0.66mm）时不导通（万用表Ω档读数为∞）。2、线性可变电阻输出型节气门位置传感器的检测

1）结构和电路线性可变电阻型节气门位置传感器是一种线性电位计，电位计的滑动触点由节气门轴带动。其结构和电压信号输出特性如图2-14所示。图2-14线形可变电阻型节气门位置传感器结构与特性（a）结构（b）特性在不同的节气门开度下，电位计的电阻也不同，从而将节气门开度转变为电压信号输送给ECU。ECU通过节气门位置传感器，可以获得表示节气门由全闭到全开的所有开启角度的、连续变化的电压信号，以及节气门开度的变化速率，从而更精确地判定发动机的运行工况。一般在这种节气门位置传感器中，也设有一怠速触点IDL，以判定发动机的怠速工况。线性可变电阻型节气门位置传感器与ECU的连接线路如图2-15所示。图2-15线形可变电阻型节气门位置传感器与ECU的连接

2）线性可变电阻型节气门位置传感器的检查调整

①怠速触点导通性检测点火开关置于“OFF”位置，拔去节气门位置传感器的导线连接器，用万用表Ω档在节气门位置传感器连接器上测量怠速触点IDL的导通情况。当节气门全闭时，IDL-E2端子间应导通（电阻为0）；当节气门打开时，IDL-E2端子间应不导通（电阻为∞）。否则应更换节气门位置传感器。②测量线性电位计的电阻点火开关置于OFF位置，拔下节气门位置传感器的导线连接器，用万用表的Ω档测量线性电位计的电阻（图2-16中E2和之间的电阻），该电阻应能随节气门开度增大而呈线性增大。图2-16线形可变电阻型节气门位置传感器的检测在节气门限位螺钉和限位杆之间插入适当厚度的厚薄规，用万用表Ω档测量此传感器导线连接器上各端子间的电阻，其电阻值应符合表2-7所示。表2-7

线性可变电阻型节气门位置传感器各端子间的电阻（皇冠3.0车）限位螺钉与限位杆间隙（或节气门开度）端子名称电阻值0mmVTA-E20.34-6.30kΩ0.45mmIDL-E20.50kΩ或更小0.55mmIDL-E2∞节气门全开VTA-E22.40-11.20kΩ-VC-E23.10-7.20kΩ

③电压检查

插好节气门位置传感器的导线连接器，当点火开关置“ON”位置时，发动机ECU连接器上IDL、VC、三个端子处应有电压；用万用表电压档检测IDL-E2、VC-E2、VTA-E2间的电压值应符合表2-8所示。表2-8

节气门位置传感器各端子电压端子条件标准电压IDL-E2节气门全开9-14VVC-E2-4.0-5.5VVTA-E2节气门全闭0.3-0.8V节气门全开3.2-4.9V

④节气门位置传感器的调整拧松节气门位置传感器的两个固定螺钉，在节气门限位螺钉和限位杆之间插入0.50mm厚薄规，同时用万用表Ω档测量IDL和E2的导通情况。逆时针转动节气门位置传感器，使怠速触点断开，然后按顺时针方向慢慢转动节气门位置传感器，直至怠速触点闭合为止（万用表有读数显示），拧紧节气门位置传感器的两个固定螺钉。再先后用0.45mm和0.55mm的厚薄规插入节气门限位螺钉和限位杆之间，测量怠速触点IDL和E2之间的导通情况。当厚薄规为0.45mm时，IDL和E2端子间应导通；当厚薄规为0.55mm时，IDL和E2端子间应不导通。否则，应重新调整节气门位置传感器。（四）空气滤清器一般为干式纸质滤心式，结构与普通发动机上相同。（五）节气门体节气门体安装在进气管中，来控制发动机正常工况下的进气量。主要由节气门和怠速空气道等组成。节气门位置传感器装在节气门轴上，来检测节气门的开度。有的车上还设有副节气门和副节气门位置传感器，例如LS400。在LS400上还设有牵引控制系统（TRC），当车辆处于TRC控制状态行驶时，无论是起步、匀速或加减速工况，汽车均能根据道路状况（包括泥泞、湿滑路面）确保输出最佳的驱动力和牵引性能，使车辆平稳和安全行驶。在TRC控制行驶状态下，发动机的主节气门由主节气门强制开启器打开（全开），进气量由副节气门控制，节气门开度信号也由副节气门位置传感器负责将信号传送给ECU。注意：在装有节气门限位螺钉的汽车上，使用中一般不允许调节节气门限位螺钉，除非怠速控制阀发生故障而无法及时修复，可通过调整节气门最小开度来保持发动机怠速运转，故障排除后，应将节气门限位螺钉调回原位。（六）进气管为了消除进气波动和保证各缸进气均匀，对进气总管和歧管的形状、容积有严格的要求。如LS400在空气室设一个大容量的空气室以减少进气脉动和各缸的相互干涉，有利于提高各缸的充气量，在进气室两侧各设有4根进气管，8根进气歧管呈S型交叉布置，以增加进气歧管的长度，提高进气谐波压力，有利于进一步提高充气量。四、空气供给系的检修维修时应注意进行以下检查：（1）检查空气滤清器滤心是否赃污，必要时用压缩空气吹净或更换；（2）进气系统漏气对电控燃油喷射发动机的影响比对化油器式发动机的影响大。检查各连接部位应连接可靠，密封垫应完好；（3）检查节气门内腔的积垢和积胶情况，必要时用清洗剂进行清洗。注意：绝对不能用砂纸和刀片清理积垢和积胶。第三节控制系统结构原理及检测一、曲轴位置传感器1、磁脉冲式1）结构原理：丰田公司TCCS系统用磁脉冲式曲轴位置传感器安装在分电器内，其结构如图2-17所示。该传感器分成上、下两部分，上部分产生G信号，下部分产生Ne信号，都是利用带有轮齿的转子旋转时，使信号发生器感应线圈内的磁通变化，从而在感应线圈里产生交变的感应电动势，再将它放大后，送入ECU。图2-17丰田公司磁脉冲曲轴位置传感器1-G1感应线圈2-No.2正时转子3-No.1正时转子4-G2感应线圈5-Ne感应线圈

Ne信号是检测曲轴转角及发动机转速的信号，相当于日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器的1°信号。该信号由固定在下半部具有等间隔24个轮齿的转子（N0.2正时转子）及固定于其对面的感应线圈产生（如图2-18（a）所示）。当转子旋转时，轮齿与感应线圈凸缘部（磁头）的空气间隙发生变化，导致通过感应线圈的磁场发生变化而产生感应电动势。轮齿靠近及远离磁头时，将产生一次增减磁通的变化，所以，每一个轮齿通过磁头时，都将在感应线圈中产生一个完整的交流电压信号。N0.2正时转子上有24个齿，故转子旋转1圈，即曲轴旋转720°时，感应线圈产生24个交流电压信号。Ne信号如图2-18（b）所示，其一个周期的脉冲相当于30°曲轴转角（720°÷24=30°）。更精确的转角检测，是利用30°转角的时间由ECU再均分30等份，即产生1°曲轴转角的信号。同理，发动机的转速由ECU依照Ne信号的两个脉冲（60°曲轴转角）所经过的时间为基准进行计测。图2-18Ne信号发生器结构与波形a）结构b）波形G信号用于判别气缸及检测活塞上止点位置，相当于日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器120°信号。G信号是由位于Ne发生器上方的凸缘转轮（No.1正时转子）及其对面对称的两个感应线圈（G1感应线圈和G2感应线圈）产生的。其构造如图2-19所示。其产生信号的原理与Ne信号相同。G信号也用作计算曲轴转角时的基准信号。图2-19G信号发生器的结构与波形G1、G2信号分别检测第6缸及第1缸的上止点。由于G1、G2信号发生器设置位置的关系，当产生G1、G2信号时，实际上活塞并不是正好达到上止点（BTDC），而是在上止点前10°的位置。图2-20所示为曲轴位置传感器G1、G2、Ne信号与曲轴转角的关系。图2-20G、Ne信号与曲轴转角的关系2）检测以皇冠3.0轿车2JZ-GE型发动机电子控制系统中使用的磁脉冲式曲轴位置传感器为例说明其检测方法，曲轴位置传感器电路如图2-21所示。图2-21曲轴位置传感器电路图

（1）曲轴位置传感器的电阻检查

点火开关OFF，拔开曲轴位置传感器的导线连接器，用万用表的电阻档测量曲轴位置传感器上各端子间的电阻值（表1）。如电阻值不在规定的范围内，必须更换曲轴位置传感器。表2-9

曲轴位置传感器的电阻值端子条件电阻值（Ω）G1-G-冷态125-200热态160-235G2-G-冷态125-200热态160-235Ne-G-冷态155-250热态190-290

（2）曲轴位置传感器输出信号的检

拔下曲轴位置传感器的导线连接器，当发动机转动时，用万用表的电压档检测曲轴位置传感器上G1-G-、G2-G-、Ne-G-端子间是否有脉冲电压信号输出。如没有脉冲电压信号输出，则须更换曲轴位置传感器。

（3）感应线圈与正时转子的间隙检查用厚薄规测量正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙（图2-22），其间隙应为0.2-0.4mm。若间隙不合要求，则须更换分电器壳体总成。图2-22检查感应线圈与正时转子的间隙2、霍尔式1）结构原理（1）采用触发叶片的霍尔式曲轴位置传感器美国GM公司的霍尔式曲轴位置传感器安装在曲轴前端，采用触发叶片的结构型式，如图2-23所示。在发动机的曲轴皮带轮前端固装着内外两个带触发叶片的信号轮，与曲轴一起旋转。外信号轮外缘上均匀分布着18个触发叶片和18个窗口，每个触发叶片和窗口的宽度为10°弧长；内信号轮外缘上设有3个触发叶片和3个窗口，3个触发叶片的宽度不同，分别为100°、90°和110°弧长，3个窗口的宽度亦不相同，分别为20°、30°和10°弧长。由于内信号轮的安装位置关系，宽度为100°弧长的触发叶片前沿位于第1缸和第4缸上止点（TDC）前75°，90°弧长的触发叶片前沿在第6缸和第3缸上止点前75°，110°弧长的触发叶片前沿在第5缸和第2缸上止点前75°。图2-23霍尔式曲轴位置传感器1-外信号轮2-内信号轮如图2-24所示，霍尔信号发生器由永久磁铁、导磁板和霍尔集成电路等组成。内外信号轮侧面各设置一个霍尔信号发生器。信号轮转动时，每当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空气隙时，霍尔集成电路中的磁场即被触发叶片所旁路（或称隔磁），如图2-24（a）所示。这时不产生霍尔电压；当触发叶片离开空气隙时，永久磁铁2的磁通便通过导磁板3穿过霍尔元件（图2-24（b）），这时产生霍尔电压。将霍尔元件间歇产生的霍尔电压信号经霍尔集成电路放大整形后，即向ECU输送电压脉冲信号（图2-25）。外信号轮每旋转1周产生18个脉冲信号（称为18X信号），1个脉冲周期相当于曲轴旋转20°转角的时间，ECU再将1个脉冲周期均分为20等份，即可求得曲轴旋转1°所对应的时间，并根据这一信号，控制点火时刻。该信号的功用相当于光电式曲轴位置传感器产生1°信号的功能。内信号轮每旋转1周产生3个不同宽度的电压脉冲信号（称为3X信号），脉冲周期均为120°曲轴转角的时间，脉冲上升沿分别产生于第1、4缸、第3、6缸和第2、5缸上止点前75°作为ECU判别气缸和计算点火时刻的基准信号，此信号相当于前述光电式曲轴位置传感器产生的120°信号。图2-24霍尔信号发生器的工作原理a）触发叶片进入空气间隙b）触发叶片离开空气间隙1-信号轮的触发叶片2-霍尔元件3-永久磁铁4-底版5-导磁板（2）采用触发轮齿的霍尔式曲轴位置传感器克莱斯勒公司的霍尔式曲轴位置传感器安装在飞轮壳上，采用触发轮齿的结构。同时在分电器内设置同步信号发生器，用以协助曲轴位置传感器判别缸号。北京切诺基车的霍尔式曲轴位置传感器如图2-26所示，在2.5L四缸发动机的飞轮上有8个槽，分成两组，每4个槽为一组，两组相隔180°，每组中的相邻两槽相隔20°。在4.OL六缸发动机的飞轮上有12个槽，4个槽为一组，分成三组，每组相隔120°，相邻两槽也间隔20°。图2-25霍尔式曲轴位置传感器输出信号图2-26北京切诺基车用霍尔式曲轴位置传感器a）2.5L发动机b)4.0L发动机1-槽2-曲轴位置传感器3-飞轮

当飞轮齿槽通过传感器的信号发生器时，霍尔传感器输出高电位（5V）；当飞轮齿槽间的金属与传感器成一直线时，传感器输出低电位（0.3V）。因此，每当1个飞轮齿槽通过传感器时，传感器便产生1个高、低电位脉冲信号。当飞轮上的每一组槽通过传感器时，传感器将产生4个脉冲信号。其中四缸发动机每1转产生2组脉冲信号，六缸发动机每1转产生3组脉冲信号。传感器提供的每组信号，可被发动机ECU用来确定两缸活塞的位置，如在四缸发动机上，利用一组信号，可知活塞1和活塞4接近上止点；利用另一组信号，可知活塞2和活塞3接近上止点。故利用曲轴位置传感器，ECU可知道有两个气缸的活塞在接近上止点。由于第4个槽的脉冲下降沿对应活塞上止点（TDC）前4°，故ECU根据脉冲情况很容易确定活塞上止点前的运行位置。另外，ECU还可以根据各脉冲间通过的时间，计算出发动机的转速。2）检测

霍尔式曲轴位置传感器的检测方法有一个共同点，即主要通过测量有无输出电脉冲信号来判断其是否良好。下面以北京切诺基的霍尔式曲轴位置传感器为例来说明其检测方法。曲轴位置传感器与ECU有三条引线相连，如图2-27所示。其中一条是ECU向传感器加电压的电源线，输入传感器的电压为8V；另一条是传感器的输出信号线，当飞轮齿槽通过传感器时，霍尔传感器输出脉冲信号，高电位为5V，低电位为0.3V；第三条是通往传感器的接地线。图2-27曲轴位置传感器工作电路

（1）传感器电源、电压的测试

点火开关置于“ON”，用万用表电压档测量ECU侧7#端子的电压应为8V，在传感器导线连接器“A”端子处测量电压也应为8V，否则为电源、线断路或接头接触不良。

（2）端子间电压的检测用万用表的电压档，对传感器的ABC三个端子间进行测试，当点火开关置于“ON”时，A-C端子间的电压值约为8V；B-C端子间的电压值在发动机转动时，在0.3-5V之间变化，且数值显示呈脉冲性变化，最高电压5v，最低电压0.3V。如不符合以上结果，应更换曲轴位置传感器。

（3）电阻检测

点火开关置于“OFF”位置，拔下曲轴位置传感器导线连接器，用万用表Ω档跨接在传感器侧的端子A-B或A-C间，此时万用表显示读数为∞（开路），如果指示有电阻，则应更换曲轴位置传感器。GM（通用）公司触发叶片式霍尔传感器的测试方法与上述相似，只是端子为4个，上止点信号（内信号轮触发）输出端与接地端为脉冲电压显示。3、光电式1）结构原理光电式曲轴位置传感器设置在分电器内，它由信号发生器和带缝隙和光孔的信号盘组成（图2-28）。信号盘安装在分电器轴上，其外围有360条缝隙，产生1°（曲轴转角）信号；外围稍靠内侧分布着6个光孔（间隔60°），产生120°信号，其中有一个较宽的光孔是产生对应第1缸上止点的120°信号的，如图2-29所示。图2-28光电式曲轴位置传感器1-曲轴转角传感器2-信号盘图2-29信号盘的结构1-120°信号孔(第一缸)2-1°信号孔3-120°信号孔信号发生器固装在分电器壳体上，主要由两只发光二极管、两只光敏二极管和电子电路组成（图2-30）。两只发光二极管分别正对着光敏二极管，发光二极管以光敏二极管为照射目标。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间，当信号盘随发动机曲轴运转时，因信号盘上有光孔，产生透光和遮光的交替变化，造成信号发生器输出表征曲轴位置和转角的脉冲信号。图2-31所示为光电式信号发生器的作用原理。图2-30信号发生器的布置1-光敏三极管2-发光二极管3-分火头4-密封盖5-转盘6-电子电路图2-31光电式信号发生器作用原理

当发光二极管的光束照射到光敏二极管上时，光敏二极管感光而导通；当发光二极管的光束被遮挡时，光敏二极管截止。信号发生器输出的脉冲电压信号送至电子电路放大整形后，即向电控单元输送曲轴转角1°信号和120°信号。因信号发生器安装位置的关系，120°信号在活塞上止点前70°输出。发动机曲轴每转2圈，分电器轴转1圈，则1°信号发生器输出360个脉冲，每个脉冲周期高电位对应1°，低电位亦对应1°，共表征曲轴转角720°。与此同时，120°信号发生器共产生6个脉冲信号。2）检测

（1）曲轴位置传感器的线束检查图2-32所示为韩国“现代SONATA”汽车光电式曲轴位置传感器连接器（插头）的端子位置。检查时，脱开曲轴位置传感器的导线连接器，把点火开关置于“ON”，用万用表的电压档（图2-33）测量线束侧4#端子与地间的电压应为12V，线束侧2#端子和3#端子与地间电压应为4.8-5.2V，用万用表的电阻档测量线束侧1#端子与地间应为0Ω（导通）。图2-32曲轴位置传感器接头图2-33曲轴转角传感器线束的测量

（2）光电式曲轴位置传感器输出信号检测

用万用表电压档接在传感器侧3#端子和1#端子上，在起动发动机时，电压应为0.2-1.2V。在起动发动机后的怠速运转期间，用万用表电压档检测2#端子和1#端子电压应为1.8-2.5V。否则应更换曲轴位置传感器。二、水温传感器1、结构和电路冷却水温度传感器安装在发动机缸体或缸盖的水套上，与冷却水接触，用来检测发动机的冷却水温度。冷却水温度传感器的内部是一个半导体热敏电阻（图2-34（a）），它具有负的温度电阻系数。水温越低，电阻越大;反之，水温越高，电阻越小（图2-34（b））。图2-34冷却水温度传感器(a)构造(b)水温与电阻的关系水温传感器的两根导线都和电控单元相连接。其中一根为地线，另一根的对地电压随热敏电阻阻值的变化而变化。电控单元根据这一电压的变化测得发动机冷却水的温度，和其他传感器产生的信号一起，用来确定喷油脉冲宽度、点火时刻等。冷却水温度传感器与电控单元的连接如图2-35所示。图2-35冷却水温度传感器的电路（a）丰田皇冠3.0用（b）北京切诺基用2、冷却水温度传感器的检测

1）冷却水温度传感器的电阻检测

（1）就车检查点火开关置于OFF位置，拆卸冷却水温度传感器导线连接器，用数字式高阻抗万用表Ω档，测试传感器两端子（丰田皇冠3.0为THW和E2北京切诺基为B和A）间的电阻值。其电阻值与温度的高低成反比，在热机时应小于1kΩ。（2）单件检查拔下冷却水温度传感器导线连接器，然后从发动机上拆下传感器;将该传感器置于烧杯内的水中，加热杯中的水，同时用万用表Ω档测量在不同水温条件下水温传感器两接线端子间的电阻值，如图2-36所示。将测得的值与标准值相比较。如果不符合标准，则应更换水温传感器。

2）冷却水温度传感器输出信号电压的检测装好冷却水温度传感器，将此传感器的导线连接器插好，当点火开关置于“ON”位置时，从水温传感器导线连接器“THW”端子（丰田车）或从ECU连接器“THW”端子与E2间测试传感器输出电压信号（对北京切诺基是从传感器导线连接器“B”端子或从ECU导线连接器“2”端子上测量与接地端子间电压）。丰田车THW与E2端子间电压在80℃时应为0.25-1.OV。所测得的电压值应随冷却水温成反比变化。图2-36测量水温传感器的电阻三、进气温度传感器进气温度传感器通常安装在空气滤清器之后的进气软管上或空气流量计上，还有的在空气流量计和谐振腔上各装一个，以提高喷油量的控制精度。进气温度传感器内部也是一个具有负温度电阻系数的热敏电阻，外部用环氧树脂密封。它和ECU的连接方式与水温传感器相同。四、车速传感器功用：检测汽车行驶速度，给ECU提供车速信号，用于巡航控制和限速断油控制。类型：舌簧开关式和光电式。五、信号开关常用的有：起动开关、空调开关、档位开关、制动开关、动力转向开关和巡航控制开关等。第四节EFI系统工作过程分析一、喷油正时控制喷油分为同步喷油和异步喷油。同步是指发动机各缸工作循环，在既定的曲轴位置进行喷油，同步喷油有规律性。异步喷油与发动机的工作不同步，无规律性，是在同步喷油的基础上，为改善发动机的性能额外增加的喷油。1．同步喷油正时控制（1）顺序喷射正时控制特点：喷油器驱动回路数与气缸数目相等。ECU根据凸轮轴位置传感器（G信号）、曲轴位置传感器（Ne信号）和发动机的作功顺序，确定各缸工作位置。当确定各缸活塞运行至排气行程上止点某一位置时，ECU输出喷油控制信号，接通喷油器电磁线圈电路，该缸开始喷油。图2-37顺序喷射控制电路（2）分组喷射正时控制特点：把所有喷油器分成2～4组，由ECU分组控制喷油器。以各组最先进入作功的缸为基准，在该缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出指令信号，接通该组喷油器电磁线圈电路，该组喷油器开始喷油。图2-38分组喷射控制电路（3）同时喷射正时控制特点：所有各缸喷油器由ECU控制同时喷油和停油。喷油正时控制是以发动机最先进入作功行程的缸为基准，在该缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出指令信号，接通该组喷油器电磁线圈电路，该组喷油器开始喷油。图2-39同时喷射控制电路2．异步喷油正时控制（1）起动时异步喷油正时控制在同步喷油基础上，为改善发动机的起动性能，在增加一次异步喷油。在起动开关处于接通状态时，ECU接受到第一个凸轮轴位置传感器信号（Ne信号）后，接收到第一个曲轴位置传感器信号（G信号）时，开始进行起动时的异步喷油。（2）加速时异步喷油正时控制为了改善加速性能，ECU根据节气门位置传感器中怠速信号从接通到断开时，增加依次固定量的喷油。二、喷油量控制目的：使发动机在各种运行工况下，都能获得最佳的喷油量，以提高发动机的经济性和降低排放污染。当喷油器的结构和喷油压差一定时，喷油量的多少取决于喷油时间。1．起动时的同步喷油量控制在发动机转速低于规定值或点火开关接通位于STA（起动）档时，喷油时间的确定见图2-40，ECU根据冷却液传感器信号（THW信号）和冷却液温度——喷油时间确定基本喷油时间，根据进气温度传感器（THA信号）对喷油时间作修正（延长或缩短）。然后在根据蓄电池电压适当延长喷油时间，以实现喷油量的进一步的修正，即电压修正，见图2-41。图2-40起动时的基本喷油时间图2-41喷油时间的确定2．起动后的同步喷油量控制喷油持续时间=基本喷油持续时间×喷油修正系数+电压修正值D型根据发动机转速信号和进气管绝对压力信号确定基本喷油时间。L型根据发动机转速信号和空气流量计信号确定基本喷油时间。喷油修正系数有：（1）起动后加浓修正根据冷却液温度确定喷油时间的初始修正值；（2）暖机加浓修正在达到正常温度之前，根据冷却液温度信号进行喷油时间修正；（3）进气温度修正根据进气温度传感器提供的进气温度信号（THA信号），对喷油时间进行修正；低于20℃是空气密度大，ECU适当的增加喷油时间，高于20（4）大负荷工况喷油量修正根据PIM信号和Vs信号以及节气门位置传感器输送的全负荷信号（PSW信号）或VTA信号判断发动机负荷状况，大负荷时适当增加喷油时间。（5）过渡工况喷油量修正主要根据PIM信号或Vs信号、Ne信号、SPD信号、VTA信号、NSW信号判断过渡工况，对喷油时间进行修正。（6）怠速稳定性修正ECU根据PIM信号和Ne信号对喷油量进行修正，随着进气管绝对压力增大或怠速降低，适当增加喷油时间；反之，减少喷油时间。3．异步喷油量控制发动机起动和加速时的异步喷油量是固定，各缸喷油器以一个固定的喷油持续时间，同时向各缸增加一次喷油。三、燃油停供控制减速断油控制——当汽车减速时，ECU将会切断燃油喷射控制电路，停止喷油，以降低碳氢化合物及一氧化碳的排放量。限速断油控制——加速时，发动机超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU将切断燃油喷射控制电路，停止喷油，防止超速。四、燃油泵控制根据发动机的转速和负荷来控制燃油泵以高速或低速运转。第三章电子控制点火系统二十世纪70年代，美国GM公司采用了集成电路（IC）点火装置，高能点火（HEI）系统，并在分电器内装上点火线圈和点火控制线路，力图将点火系统做成一体，这种电路具有结构紧凑、可靠性高、成本低、耗电少、不需冷却、响应性好等特点。后期又采用数字式点火时刻控制系统，称为迈塞（MISAR）系统。该系统体积小，由中央处理器（CPU）、存储器（RAM/ROM）和模/数（A/D）转换器等组成。系统可根据输入的冷却液温度、转速和负荷等信号，计算出最佳点火时刻。美国克莱斯勒公司（Chryslercorporation）首先创立了模拟计算机对发动机点火时刻进行控制的控制系统。传统的点火系统，其点火时刻的调整是依靠机械离心式调节装置和真空式调节装置完成的，由于机械的滞后、磨损及装置本身的局限性，故不能保证点火时刻在最佳值。而用ECU控制的点火系统，则可方便地解决以上问题。因为用微机可考虑更多的对点火提前角影响的因素，使发动机在各种工况下均能达到最佳点火时刻，从而提高发动机的动力性、经济性、改善排放指标。ECU控制的点火系统是随着电子技术的进步而发展起来的一门新技术，也是汽车电子化的必然趋势。第一节电控点火系统的组成和分类一、电控点火系统的组成与功能ECU控制的点火系统主要有ECU、传感器和点火执行器三大部分组成，其功能如下：1）ECU接受各种传感器送来的信号经过数据处理后，输出信号（缸序信号和点火信号）并通过电能输出级传到点火执行器。2）传感器在点火系中应用的传感器主要有空气流量计、发动机转速传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器及爆震传感器等。3）点火控制装置具有缸序判别、闭合角控制、恒流控制、安全信号等电路，其主要功能是接受ECU发生的缸别信号（IGdA、IGdB）和点火信号（IGt），驱动点火线圈工作，并向ECU输入安全信号（IGf）。二、电控点火系分类电控点火系可分为有分电器式和无分电器式两种型式。1．有分电器式点火控制系统ECU根据各输入信号，确定点火时刻，并将点火正时信号IGt送至点火器，当IGt信号变为低电平时，点火线圈一次侧被切断，二次线圈中感应出高压电，再由分电器送至相应缸火花塞点火。为了产生稳定的二次侧电压和保证系统的可靠工作，在点火器中设有闭合角控制回路和点火确认信号（IGf）安全保护电路。2．无分电器的点火控制系统无分电器的点火控制系统有二极管分配式和点火线圈分配式两大类。（1）二极管分配式二极管分配式无分电器点火系统采用同时点火方式，点火顺序为1-3-4-2的四缸发动机，当ECU接收到曲轴位置传感器相应信号时，向点火控制器发出点火信号，点火控制器的控制回路使VT1截止，一次线圈5中的电流被切断，在二次线圈中感应出下“+”上“-”的高压电，经4缸和1缸火花塞构成回路，两个火花塞均跳火，此时1缸接近压缩终了，混合气被点燃，而4缸正在排气，火花塞点空火。曲轴转过180°后，ECU接收到传感器信号后再次向点火控制器发出触发信号，VT2截止，一次线圈8中电流被切断，二次线圈感应出上“+”下“-”的高压电，并经2缸和3缸火花塞构成回路，同时跳火，此时3缸点火作功，2缸火花塞点空火。依次类推，发动机曲轴转2圈，各缸作功一次。（2）点火线圈分配式点火线圈分配式无分电器点火系统是将来自点火线圈的高压电直接分配给火花塞，有同时点火和单独点火两种形式。1）同时点火。同时点火即用一个点火线圈对到达压缩和排气上止点的两个气缸同时实施点火，处于压缩的一缸，混合气被点燃而作功，正在排气的另一缸火花塞点空火。ECU根据凸轮轴位置传感器信号，选择相应点火的气缸，并将点火信号送给点火组件，使相应的晶体管VT截止或导通，点火线圈直接向火花塞输出高压电。2）单独点火。单独点火既为每一个气缸的火花塞配备一个点火线圈，单独直接地对每个气缸点火。这种单独点火系统由于取消了高压线，能量损失小，效率高，电磁干扰少。第二节电控点火系统的控制内容一、点火提前角的控制影响点火提前角的因素较为复杂，在电控点火系统中，一般点火提前角有几部分组成，即：实际点火提前角＝初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角（或延迟角）。初始点火提前角是ECU根据发动机上止点位置确定的固定点火时刻，其大小随发动机而异。基本点火提前角是ECU根据发动机转速信号和进气歧管压力信号（或进气量信号），在存储器中查到这一工况下运转时相应的点火提前角。修正点火提前角（或延迟角）是ECU根据各种传感器传来的信号，对点火提前角进行修正，使控制更加准确。点火提前角的控制包括两种基本情况：①起动期间的点火时刻控制，即发动机起动时工况，按固定的曲轴转角位置点火。②起动后，发动机正常运行时，点火时刻由进气歧管压力信号（或进气量信号）和发动机转速确定的基本点火提前角和修正量决定。修正项目随发动机而异，并根据发动机各自的特性曲线进行修正。表3-1为点火提前角的修正项目。表3-1点火提前角的修正项目起动时点火提前角初始点火提前角点火提前角基本点火提前角起动时点火提前角修正点火提前角暖机修正量稳定怠速修正量空燃比反馈修正量过热修正量爆震修正量最大提前和推迟控制量其它修正量1．起动工况的点火时刻控制在起动期间，发动机转速较低（通常在500r/min以下），由于进气歧管压力信号或进气量信号不稳定，一般点火时刻固定在初始点火提前角（数值大小随发动机而异）。初始点火角由ECU中的备用模块进行设定。在某些发动机中，ECU还需输入起动信号（STA）。起动期间的控制信号主要是发动机转速（Ne）信号和起动开关（STA）信号。2、起动后点火时刻控制（1）基本点火提前角在正常工况下运转时，节气门位置传感器的怠速触点（IDL）断开，ECU根据存储器的数据确定基本点火提前角。在正常运行工况运行时，控制信号主要有：进气歧管压力信号（或进气量信号）、发动机转速信号、节气门位置信号、汽油品种选择开关或插头（RP）、爆震信号（KNK）等。在某些发动机中，按汽油辛烷值不同，在存储器中存放着两张基本点火提前角的数据表格，驾驶员可根据使用汽油的辛烷值，通过汽油选择开关或插头进行选择。具有爆震控制功能的点火提前角系统（ESA），其ECU中还存有专用于爆震控制点火时刻的数据。在怠速工况下运行时，节气门位置传感器怠速触点闭合，此时，ECU根据发动机转速和空调开关是否接通等确定基本点火提前角。在怠速工况运行时，控制信号主要有：节气门位置信号（IDL）。发动机转速信号（Ne）空调开关信号（A／C）。（2）点火提前角的修正1）暖机修正。发动机冷车起动后，当发动机冷却液温度较低时，应增大点火提前角，暖机过程中，随冷却液温度升高，点火提前角发生变化。修正曲线的形状与提前角的大小随车型不同而异。暖机过程中，控制信号主要有：冷却液温度信号（THW）、进气歧管压力（或进气量）信号、节气门位置信号等。2）过热修正。发动机处于正常运行工况（怠速触点断开），当冷却液温度过高时，为了避免产生爆震，应将点火提前角推迟。发动机处于正常运行工况（怠速触点闭合），冷却液温度过高时，为了避免长时间过热，应将点火提前角增大。过热修正控制信号主要有：冷却液温度信号（THW）、节气门位置信号（IDL）。3）怠速稳定性的修正。发动机在怠速运行期间，由于发动机负荷变化使发动机转速改变，ECU要调整点火提前角，使发动机在规定的怠速转速下稳定