汽车发动机电控技术全套课件

模块一概述课题一发动机电子控制技术发展史课题二发动机电子控制系统的组成课题三汽油机燃油喷射系统的分类

汽车电子控制系统由传感器、电器开关、电子控制单元和执行器等组成，包括发动机电子控制系统、底盘电子控制系统和车身电子控制系统等子系统。汽车电子控制技术发展的根本原因有两个方面：一是电子技术水平不断提高，这是汽车电子控制技术发展的基础；二是全球能源紧缺、环境保护和交通安全问题，促使汽车油耗法规、排放法规的不断提高。课题一发动机电子控制技术发展史20世纪30年代用于军用飞机上，1954年德国奔驰公司在奔驰300SL上装了机械式汽油喷射系统（K型）。20世纪60年代在K型的基础上发展了机电组合式汽油喷射系统（KE型）。20世纪60年代后期，随着电子技术的发展，德国BOSCH公司研制出电控燃油喷射系统（EFI）。1973年，德国Bosch公司在D型燃油喷射系统（D-Jetronic）的基础上，改进发展成为L型燃油喷射系统（L-Jetronic）。1976年，美国克莱斯勒（Chrysler）汽车公司研制成功微机控制点火系统，取名为“电子式稀混合气燃烧系统ELBS”。1977年，美国通用汽车公司研制成功了数字式点火控制系统。一、汽油机电子控制技术发展史1979年，日本日产（Nissan）汽车公司研制成功了集点火时刻控制、空燃比控制、废气再循环控制和怠速转速控制与一体的发动机集中控制系统ECCS.1980年，日本丰田（TOYOTA）公司开发出了具有汽油喷射控制、点火控制、怠速转速和故障自诊断功能的丰田计算机控制系统TCCS。1995年，日本三菱（MITSUBISHl）汽车公司公布了电控缸内直喷汽油机（即GDI系统）2001年，Volkswagen/Audi集团研制出独有的FSI（Fuel

Stratified

Injection）缸内直喷系统Bosch公司也开发成功了具有节气门控制功能的ME-Motronic系统和采用缸内直喷技术的MED-Motronic系统。

目前汽车上应用较多、较为成熟的电子控制装置：

1.仪表通信主要包括各种电子仪表，电话及其通信装置、各种报警、多路信息传输、光纤通信传输、惯性导航、卫星导航等。

2.发动机及传动系主要包括发动机电控燃油喷射系统、电控点火系统、发动机辅助控制系统、电控自动变速器系统等。

3.安全方面防抱死制动系统、驱动防滑控制装置、电控悬架系统、安全气囊系统、防撞系统、防盗系统等。

4.舒适性方面空调自动控制、座椅自动调整、自动照明、红外线控制车门开关、车窗及车门自动开关(声控)等。二、柴油机电子控制技术发展史1893年2月23日，德国人鲁道夫·狄塞尔（RudolfDiesel）博士发明了柴油发动机柴油机电子控制技术始于20世纪70年代

20世纪80年代以来，柴油机电控喷油技术也得到快速发展。微型计算机代替模拟控制电路，利用电磁阀作为控制器控制喷油，大大提高了系统的控制精度

1990年，电装公司推出了ECD-U2型高压共轨式电控柴油机

1997年博世公司研制的轿车柴油机用电控高压共轨系统（CRS，CommonRailSystem）开始批量生产。

2002~2003年，博世公司研制成功利用压电晶体控制液压伺服机构的第二代电控喷油器三、发动机电控技术发展趋势

未来汽车发动机电子控制技术仍将把按规定时间达到规定的排放标准作为主要的发展方向。同时，能源越来越紧张，降低汽油机的能耗也已经成为汽车界当前必须要解决的一个问题。发动机集中管理系统的控制功能将进一步拓展到整个动力总成系统的控制和管理，控制方式将从现在的被动控制向主动控制转变，控制功能和内容将得到增加，过去无法实现的控制功能（如发动机燃烧过程的控制等）将成为现实。缸内直喷技术、分层稀薄燃烧控制技术将是汽油机技术发展的重要方向。四元催化净化装置的研究和开发将是柴油机技术重要发展方向之一。课题二发动机电子控制系统的组成空气供给系统传感器电子控制单元（ECU）执行器

传感器的功能是将发动机各部件运行的状态参数转换成电量信号并输送到电控单元。执行器的功能是接受电控单元发出的指令，完成具体的执行动作。电子控制单元的主要任务是：向各种传感器提供电压；接收传感器或其他输入信号，并进行处理；储存输入信息，运用及分析，输出执行命令；根据发动机性能的变化，自动修正预置的标准值；进行比较判断，如发现数据异常，确定故障位置，并把故障信息储存在存储器中。图1-2桑塔纳轿车莫特朗尼克（Motronic）M3.8.2型发动机电子控制系统1-活性炭罐；2-活性炭罐电磁阀N80；3-燃油压力调节器；4-喷油器N30、N31、N32、N33；5-点火线圈及点火控制器总成N152；6-霍尔凸轮轴位置传感器G40；7-热膜式空气流量传感器G70；8-电控单元J220；9-节气门控制组件（节流阀体）J338；10-进气温度传感器G72；11-燃油滤清器；12-1号爆震传感器G61及2号爆震传感器G66；13-曲轴位置传感器G28；14-冷却液温度传感器G62；15-氧传感器G39；16-蓄电池；17-电动燃油泵图1-3桑塔纳2000GSi、3000型轿车发动机电子控制系统的组成注：G70、G66、G28等为原厂维修资料代号图1-4桑塔纳2000GSi、3000型轿车发动机电子控制系统各组成部件的安装位置1-霍尔凸轮轴位置传感器G40；2-喷油器N30、N31、N32、N33；3-活性炭罐；4-热膜式空气流量传感器G70；5-活性炭罐电磁阀N80；6-电控单元J220；7-氧传感器G39；8-冷却液温度传感器G62；9-转速传感器连接器（灰色）；10-1号爆震传感器连接器（白色）；11-氧传感器连接器（黑色）；12-2号爆震传感器连接器（黑色）；13-节气门控制组件（节流阀体）J338；14-2号爆震传感器G66；15-曲轴位置传感器G28；16-进气温度传感器G72；17-点火线圈及点火控制器总成N152；18-1号爆震传感器G61课题三汽油机燃油喷射系统的分类一、按喷油器的喷射部位分类1．进气管喷射系统缸外喷射系统是将喷油器安装在进气管或进气歧管上，以0.20～0.35MPa的喷射压力将汽油喷入进气管或进气道内。（1）单点喷射系统图1-5单点喷射系统喷油器的布置1-压力调节器；2-进气温度传感器3-电磁喷油器；4-节气门体；5-节气门（2）多点喷射系统图1-6多点喷射系统喷油器的布置1-气缸盖；2-进气门；3-电磁喷油器；4-进气歧管多点喷射系统几种典型的型式:D型、L型、LH型和M型燃油喷射系统单点喷射和多点喷射的不同2．缸内喷射系统喷油器安装在汽缸盖上，喷油器以较高的燃油压力（约3~4MPa）把汽油直接喷入发动机汽缸内，并与空气混合形成可燃混合气图1-7缸内直接喷射1-喷油器；2-活塞二、按喷油器喷射方式分类

按喷油器喷射方式分类，汽油机燃油喷射系统可以分为连续喷射系统和间歇喷射系统两种类型。

1．连续喷射系统

2．间歇喷射系统间歇喷射系统按照各缸喷油器的喷油时序不同，分为:

同时喷射分组喷射顺序喷射

同时喷射顺序喷射分组喷射三、按喷射系统的控制方式分类1．机械控制式汽油喷射系统图1-11机械式汽油喷射系统1-喷油器；2-冷启动喷油器；3-燃油分配器；4-混合气控制器；5-暖机调节器；6-油箱；7-燃油滤清器；8-电动燃油泵；9-蓄压器；10-速度继电器；11-最高转速切断阀：12-辅助空气阀；13-节气门位置开关；14-热控正时开关2．机电结合式汽油喷射系统图1-12机电混合式汽油喷射系统1-喷油器；2-冷启动喷油器；3-燃油分配器；4-电液式压差调节器；5-油压调节器；6一油箱；7-混合气控制器；8-电动燃油泵；9-燃油滤清器；10-蓄压器；11-怠速空气调节器；12-节气门位置开关；13-电控单元；14-冷却液温度传感器；15-热控正时开关3．电子控制式汽油喷射系统图1-13发动机集中管理系统1-电动汽油泵；2-燃油箱；3-燃油滤清器；4-燃油分配管；5-压力调节器；6-电控单元；7-空气流量传感器；8-空调开关；9-启动、点火开关；10-节气门位置传感器；11-怠速空气调节器；12-喷油器；13-冷却液温度传感器；14-曲轴位置传感器；15-氧传感器；16-分电器；17-点火线圈四、按进气量测量方式分类1．间接测量方式汽油喷射系统（1）节流-速度方式(Throttle-Speed)方式。（2）速度-密度(Speed-Density)方式(如

D

型)

采用速度-密度方式的典型汽油喷射系统是Bosch公司的D-Jetronic系统

国产天津夏利1.0、广州的本田雅阁等采用这种进气量测量方式。图1-14Bosch公司D-Jetronic电控汽油喷射系统

1-喷油器；2-冷启动喷油器；3-压力调节器；4-电控单元；5-电动汽油泵；6-节气门位置传感器；7-怠速空气调节器；8-汽油滤清器；9-进气歧管压力传感器；10-冷却液温度传感器；11-热控正时开关2．直接测量方式汽油喷射系统（1）体积流量方式采用体积流量式的典型汽油喷射系统是Bosch公司的L—Jetronic系统图1-15Bosch公司L-Jetronic电控汽油喷射系统1-喷油器；2-压力调节器；3-翼片式空气流量传感器；4-怠速辅助空气阀；5-汽油滤清器；6-电动汽油泵；7-节气门位置传感器；8-电控单元；9-冷却液温度传感器（2）质量流量方式采用质量流量方式的典型汽油喷射系统是Bosch公司的LH-Jetronic系统，如图1-16。上海大众桑塔纳轿车和帕萨特轿车、一汽大众的捷达轿车和奥迪轿车等采用这种进气量测量方式图1-16Bosch公司LH-Jetronic电控汽油喷射系统1-氧传感器；2-喷油器；3-压力调节器；4-热线式空气流量传感器；5-汽油滤清器；6-电动汽油泵；7-怠速空气调节器；8-电控单元；9-节气门位置传感器；10-冷却液温度传感器热线式空气流量计

小结：

1、汽车电子控制技术的发展史

2、发动机电控系统的组成

3、电控汽油喷射系统的分类作业：模块一的三个题模块二传感器及检测课题一空气流量传感器课题二进气歧管绝对压力传感器课题三曲轴与凸轮轴位置传感器课题四节气门位置传感器课题五温度传感器课题六氧传感器课题七爆震传感器课题八开关量信号

空气流量传感器的作用是检测进入汽缸的空气流量。根据检测进气量的方式不同，空气流量传感器分为D型（即压力型）和L型（即空气流量型）两种类型。课题一空气流量传感器一、卡尔曼涡流式空气流量传感器1．涡流式空气流量传感器的测量原理图2-6卡尔曼涡流产生的原理v——涡流发生器两侧流体的速度；d——涡流发生器迎流面的最大宽度；St——斯特罗巴尔系数流速与涡流频率之间关系2．涡流式空气流量传感器的结构（1）光电式空气流量传感器图2-7光电式空气流量传感器的外形图和结构图1－整流栅；2-涡流发生器；3－导压孔；4－涡流；5-光敏晶体管；6－板弹簧；7－发光二极管；8－反射镜（2）超声波式空气流量传感器图2-8超声波式空气流量传感器的结构1－大气压力传感器；2－集成控制电路；3－涡流发生器；4－涡流稳定板；5－旋涡；6－超声波接收器；7－主空气通道；8－旁通空气道；9－进气温度传感器；10－超声波发生器图2-9超声波式空气流量传感器图2-10超声波式空气流量传感器的工作原理（a）发射的超声波（b）无旋涡时接收的超声波（c）低速时接收的超声波（d）低速时传感器输出波形（e）高速时接收的超声波（f）高速时传感器输出波形3．涡流式空气流量传感器的工作电路图2-11卡尔曼涡流式空气流量传感器的检测及工作电路4.涡流式空气流量传感器的检测（1）检查空气流量传感器的电阻（2）检查整流栅（蜂窝状零件）（3）检查空气流量传感器电压三、热线式及热膜式空气流量传感器热线和热膜式空气流量传感器属质量式流量计。采用该种流量计可避免因海拔高度变化而引起的检测误差，并且这种流量计还具有响应速度快、进气阻力小等特点1．热线式空气流量传感器的结构图2-12热线式空气流量传感器（a）结构图 （b）工作原理图1-防护网；2-取样管；3-铂金热线；4-冷线电阻；5-控制电路；6-插接器A—集成电路；RH—热线电阻；RK—温度补偿电阻；RA—精密电阻；RB—电桥电阻2．热线式空气流量传感器的工作原理在环境温度一定时，给惠斯通桥形电路供电，电桥会达到平衡。当有空气流过取样管中的铂丝热线时，进气会带走热线的热量，使其温度降低，热线的电阻值随即也降低，桥形电路的平衡被破坏。为重新达到平衡，使热线电阻恢复到原来数值，就必须增大电流，使热线温度提高。当空气流量大时，带走的热量就越多，热线电阻的变化就越大，为重新达到平衡所需增加的电流值也就越大。这样，就把空气流量的变化转换为电流的变化。电流的变化又使固定电阻RA两端的电压Uo发生变化，此变化的电压就是热线式空气流量传感器的传感信号。图2-13上海桑塔纳2000GSi轿车AJR发动机热膜式空气流量传感器的结构（a）外形图（b）剖视图热膜式空气流量传感器3．热线式空气流量传感器的工作电路图2-14日产发动机微机集中控制系统热线式空气流量传感器的工作电路4．热线式空气流量传感器的自清洁常采用两种方法：一种方法是提高热线的保持温度（一般使保持温度升高到200℃以上），以防止灰尘沾附；另一种方法是在ECU中设有自清洁功能，通过加热热线来清除污垢。5．热线式空气流量传感器的检测（1）检查工作电路（2）检查外观（3）检查热线式空气流量传感器的输出信号图2-15检查空气流量传感器的输出信号（a）静态时（b）动态时（4）检查热线式空气流量传感器内的热线自清洁电路图2-16检查自清洁功能课题二进气歧管绝对压力传感器一、进气歧管绝对压力传感器的结构与工作原理1．压阻效应式进气歧管绝对压力传感器图2-17压阻效应式进气歧管绝对压力传感器1-滤清器；2-塑料外壳；3-过滤器；4-混合集成电路；5-压力转换元件；6-真空室图2-18进气歧管绝对压力传感器的结构1-引线端子；2-壳体；3-硅杯；4-真空室；5-硅膜片；6-锡焊封口；7-应变电阻；8-金线电极；9-电极引线；10-底座；11-真空管图2-19进气歧管绝对压力传感器的等效电路桥形电路的电源电压为UCC时，电桥的输出电压U0为：U0=（R+ΔR）UCC/[（R+ΔR）+（R－ΔR）]－（R－ΔR）UCC/[（R+ΔR）+（R－ΔR）]=UCC（ΔR/R）式中：R——初始值（一般为100mΩ）；ΔR——R的阻值变化量。进气歧管的压力越大，硅膜片的变形就越大，输出电压U0就越大。2．电容式进气歧管绝对压力传感器当忽略边缘效应的影响时，平板电容器的电容量为：可以看出，影响电容器电容量的因素是S和d。改变S和d，即可改变电容，这是电容式变换器（传感器）的基本工作原理。图2-21电容式进气歧管绝对压力传感器原理示意图

氧化铝膜片和底板彼此靠近排列，形成电容。当膜片上下压力差变化时，两极板之间的距离变化，电容随之变化，这样便获得与进气歧管压力成正比的电容信号。3．电感式进气歧管绝对压力传感器电感式进气歧管绝对压力传感器的主要由膜盒、铁心、感应线圈、电子电路等组成图2-22电感式进气歧管绝对压力传感器的结构图2-23电感式进气歧管绝对压力传感器的工作原理图二、进气歧管绝对压力传感器的检测1．压阻效应式进气歧管压力传感器的检测以丰田皇冠轿车2JZ-GE发动机进气歧管压力传感器为例图2-24丰田2JZ-GE发动机进气歧管绝对压力传感器工作电路2．电感式进气歧管压力传感器的检测①检查传感器的输出信号：接通点火开关，在开放传感器通往进气歧管的真空管道时,电压表应指示1.5V左右；用真空泵对真空管道施加真空时，表针从1.5V向降低方向摆动；怠速时，电压降到大约0.4V左右；当转速升高时，电压值也会随之升高。若测量结果不符合上述，则说明传感器有故障。②检查传感器线圈有无断路：课题三曲轴与凸轮轴位置传感器

曲轴位置传感器CPS（CrankshaftPositionSensor）又称为发动机转速与曲轴转角传感器，其功用是采集曲轴转动角度和发动机转速信号，并将信号输入控制单元，进行点火控制和喷油控制。凸轮轴位置传感器CPS(CamshaftPositionSensor)又称为汽缸判别传感器CIS(CylinderIdentificationSensor)和相位传感器，功用是采集配气凸轮轴的位置信号，并将信号输入ECU，以便ECU识别1缸压缩上止点，从而进行顺序喷油控制、点火控制和爆震控制。曲轴与凸轮轴位置传感器一、曲轴与凸轮轴位置传感器的结构与工作原理1．电磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器主要结构有转子（即触发齿轮）、永久磁铁、铁心、感应线圈图2-25电磁感应式曲轴位置传感器1－永久磁铁；2－铁心；3－感应线圈；4转子曲轴位置传感器靶轮图（位于发动机飞轮上）曲轴位置传感器图图2-26曲轴与凸轮轴位置传感器的工作原理（a）靠近（b）正对（c）远离（d）磁通量和感生电动势的波形2．霍尔式曲轴与凸轮轴位置传感器图2-27霍尔效应原理图式中：

RH——霍尔系数；

d——霍尔基片的厚度。霍尔电压UH与通过的电流I和外加磁场的强度B成正比。图2-28霍尔式曲轴位置传感器的工作原理霍尔式曲轴与凸轮轴位置传感器的工作原理图

部分汽车（如切诺基（Cherokee）吉普车等）采用差动霍尔式传感器。差动霍尔式传感器又称双霍尔式传感器，其基本工作原理与霍尔式传感器相同，传感器的输出电压由两个霍尔信号叠加而成。差动霍尔式传感器主要由带凸齿的信号转子和霍尔信号发生器组成，如图2-29.图2-29差动霍尔式传感器结构原理（a）基本结构（b）输出波形3．光电式曲轴与凸轮轴位置传感器

光电式曲轴与凸轮轴位置传感器是利用半导体的光电效应原理制成的。图2-30光敏晶体管的结构原理图

光电式传感器主要由带有叶片的信号转子和包括发光二极管、光敏晶体管及放大整形电路的信号发生器所组成图2-31光电式信号发生器的工作原理（a）信号转子透光时（b）信号转子遮光时1-发光二极管；2-信号转子；3-光敏晶体管二、典型的曲轴与凸轮轴位置传感器1．丰田轿车电磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器图2-32丰田2JZ-GE发动机磁脉冲式曲轴位置传感器1—G1耦合线圈；2—No.2正时转子；3—分电器轴；4—Ne耦合线圈；5—分电器壳体；6—No.1正时转子；7—分火头；8—G2耦合线圈图2-32Ne信号发生器的结构与输出波形当Ne转子随分电器轴转一圈（即曲轴转两圈）时，Ne线圈产生24个电压脉冲信号。ECU根据此脉冲信号的脉冲间隔时间计算出发动机转速；同时，为提高喷油时刻和点火时刻的控制精度，ECU内部的分频器将每个Ne信号等分成30个脉冲信号，每个脉冲信号相当于1°曲轴转角。ECU根据G1、G2耦合线圈产生的基准信号和Ne耦合线圈产生转角信号，便可进行点火控制和喷油控制。图2-33G1、G2脉冲信号的产生G1和G2耦合线圈产生的信号用于检测活塞在汽缸中的位置，即检测活塞上止点与判别哪一个汽缸即将到达上止点位置等基准信号，因此G信号发生器又称为判缸与上止点信号发生器或基准信号发生器图2-34G、Ne信号与曲轴转角的关系

G1、G2和Ne信号与曲轴转角的关系如图2．上海桑塔纳轿车电磁感应式曲轴位置传感器和霍尔式凸轮轴位置传感器（1）上海桑塔纳轿车电磁感应式曲轴位置传感器图2-35电磁感应式曲轴位置传感器及输出电压信号1-空缺两轮齿；2-信号盘；3-传感器；4-发动机机体（2）上海桑塔纳轿车霍尔式凸轮轴位置传感器图2-36霍尔效应式凸轮轴位置传感器1-凸轮轴同步带带轮；2-信号轮；3-霍尔效应式信号发生器霍尔式凸轮轴位置传感器由带有半周（180°）叶片的信号轮2和霍尔效应式信号发生器3组成。3．切诺基轿车差动霍尔式曲轴位置传感器和霍尔式凸轮轴位置传感器切诺基吉普车采用了差动霍尔式曲轴位置传感器，凸轮轴位置传感器为普通霍尔式传感器。（1）切诺基吉普车差动霍尔式曲轴位置传感器图2-37切诺基吉普车差动霍尔式曲轴位置传感器（2）切诺基吉普车霍尔式凸轮轴位置传感器切诺基吉普车发动机控制系统的汽缸判别信号由霍尔式凸轮轴位置传感器提供，该传感器又称为同步信号传感器，安装在分电器内，主要由脉冲环（信号转子）、霍尔信号发生器组成。图2-38切诺基CPS信号、CIS信号与正时关系4．日产轿车光电式曲轴与凸轮轴位置传感器图2-39所示为日产轿车光电式曲轴与凸轮轴位置传感器，该传感器安装在分电器内部，主要由发光二极管、光敏晶体管、信号盘（又称转盘）以及整形电路组成。图2-39光电式曲轴位置和凸轮轴位置传感器（a）传感器结构（b）信号盘1-光电信号发生器；2-信号盘；3-120°信号孔（第1缸）；4-1°信号缝隙；5-120°信号缝隙图3-40光电式曲轴位置和凸轮轴位置传感器基本工作原理1-发光二极管；2-光敏晶体管；3-信号发生器发动机工作时，信号盘随着分电器轴同步旋转，信号盘上的缝隙便连续切断从发光二极管照向光敏晶体管的光束。当发光二极管发出的光线穿过信号盘上的缝隙照射到光敏晶体管上时，光敏晶体管导通；当发光二极管发出的光线被信号盘遮挡住时，光敏晶体管截止三、曲轴与凸轮轴位置传感器的工作电路1．电磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器的工作电路图2-42丰田2JZ-GE发动机曲轴位置传感器的工作电路2．差动霍尔式曲轴位置传感器与霍尔式同步信号传感器的工作电路图2-43北京切诺基曲轴位置传感器的工作电路（a）电路图（b）线束插接器图2-44北京切诺基同步信号传感器的工作电路（a）电路图（b）线束插接器ECU由7号端子向两传感器提供8V的稳定工作电源，两传感器通过ECU的4号端子搭铁。曲轴位置传感器信号和同步信号分别由24号端子、44号端子输入ECU。3．光电式曲轴与凸轮轴位置传感器的工作电路图2-45日产阳光轿车光电式曲轴位置传感器工作电路四、曲轴与凸轮轴位置传感器的检测1．电磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器及其工作电路的检测以图2-42所示丰田公司电磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器为例①检查传感器内线圈电阻：②检查传感器的输出信号：传感器输出信号的检查有两种方法:方法一：使发动机怠速运转，用指针式电压表分别测量曲轴与凸轮轴位置传感器上G1与G-、G2与G-、Ne与G-端子之间的电压。方法二：在发动机怠速运转时，用示波器检查曲轴与凸轮轴位置传感器上G1与G-、G2与G-、Ne与G-端子之间的波形。图2-46G1、G2、Ne信号波形传感器正常时，其波形应符合图2-46所示③检查磁隙：用厚薄规检查信号转子与传感线圈凸出部分的间隙。其标准值为0.2~0.4mm。④检查传感器连接导线：用万用表欧姆挡检查传感器与ECU之间三根连接导线，均应导通。否则，应修复或更换导线。2．差动霍尔式曲轴位置传感器和霍尔式同步信号传感器及其工作电路的检测以图2-43所示北京切诺基吉普车差动霍尔式曲轴位置传感器为例，介绍其检测方法。①检查曲轴位置传感器的信号电压：②检查曲轴位置传感器的电源电压：③检查传感器的连接导线：用万用表测量传感器与ECU之间的连接线路，正常情况下，其阻值应小于0.5Ω。同步信号传感器的检测方法：将电压表置于15V挡上，测试传感器三接线柱A、B、C之间电压值（测试时不要将分电器上的插接件拆下）。若传感器正常，接通点火开关（ON）时，A、C间的电压值约为8V。3．光电式曲轴与凸轮轴位置传感器及其工作电路的检测以2-45日产阳光（SUNNY）轿车B14车系为例，介绍光电式曲轴与凸轮轴位置传感器的检测:

拆下分电器;

断开点火线，点火开关置于ON;

用手缓慢地转动分电器轴并用万用表检查信号输出端子与车身搭铁之间的电压，数值应在5V～0V之间摆动。若不符合，则应更换分电器总成（连同凸轮轴位置传感器一同更换）。目视检查曲轴与凸轮轴位置传感器信号转子盘是否积尘或损坏，必要时清洗或更换。课题四节气门位置传感器一、节气门位置传感器的结构与工作原理常见的节气门位置传感器有触点式、可变电阻式、触点与可变电阻结合式三种。1．触点式节气门位置传感器图2-47日产VG30E发动机触点式节气门位置传感器图2-48开关量输出型节气门位置传感器输出信号1-全开（功率触点）；2-全闭（怠速触点）图2-49多触点式节气门位置传感器（a）结构图（b）原理图1-ACC1；2-ACC2；3-加减速检测触点；4-IDL；5-PSW图2-50多触点式节气门位置传感器的输出特性2．可变电阻式节气门位置传感

可变电阻式节气门位置传感器由滑动电刷、电阻片组成。节气门轴带动滑动电刷在电阻片上滑动，从而将节气门开度的变化转变为电阻的变化。图2-51可变电阻式节气门位置传感器1-工作电源；2-输出电压；3-接地3．触点与可变电阻结合式节气门位置传感器在可变电阻式节气门位置传感器的基础上增设了一个怠速触点，形成触点与可变电阻结合式节气门位置传感器图2-52丰田2TZ-FE发动机可变电阻式节气门位置传感器（a）结构图（b）原理图1-可变电阻滑动触点；2-电源电压输入端子；3-绝缘体；4-节气门轴；5怠速触点二、节气门位置传感器的工作电路及检测图2-53触点式节气门位置传感器的工作电路1．触点式节气门位置传感器的检测①检查搭铁电路：②检查工作电压：③检查传感器：2．触点与可变电阻结合式节气门位置传感器的检测①检查搭铁电路：②检查工作电压：③检查传感器：图2-55触点与可变电阻结合式节气门位置传感器的工作电路

常见的温度传感器按结构与物理性能不同可分为热敏电阻式、双金属片式、热敏铁氧体式、蜡式等。双金属片式和蜡式温度传感器属于结构型传感器，热敏电阻式和热敏铁氧体式温度传感器属于物性（物理性能）型传感器。现代汽车广泛采用热敏电阻式温度传感器。课题五温度传感器图2-56热敏电阻特性一、冷却液温度传感器水温传感器安装位置冷却液温度传感器的作用是把冷却冷却液温度转换为电信号。该信号输入ECU后用于：①修正喷油量：②修正点火提前角：

③冷启动时决定喷油量：④影响怠速控制阀动作：

⑤影响怠速断油：⑥影响废气再循环1．冷却液温度传感器的结构图2-57冷却液温度传感器1-绝缘管；2-壳体；3-接线端子；4-引线；5-热敏元件2．冷却液温度传感器的工作电路图2-58冷却液温度传感器的工作电路3．冷却液温度传感器的检测（1）检查冷却液温度传感器的电源电压（2）检查冷却液温度传感器的信号电压（3）检查冷却液温度传感器的工作特性二、进气温度传感器进气温度传感器安装位置进气温度传感器的作用是把进气温度转换为电信号输入ECU。ECU据此信号确定进气密度，并结合进气量传感信号，精确计算出进气质量，从而控制喷油量。进气温度传感器的检测可参照冷却液温度传感器的检测方法进行。课题六氧传感器

氧浓度传感器（又称氧传感器）作用就是把排气中氧的浓度转换为电压信号，ECU根据氧浓度传感器输入的信号判断混合气的浓度，进而修正喷油量，最终将缸内混合气的浓度控制在理想空燃比14.7附近。氧传感器一、氧传感器的结构与工作原理1．氧化锆式氧传感器主要由锆管、电极、电极引线、金属保护套（管）、加热元件（仅指加热式氧传感器）、线束插接器等组成。图2-60氧化锆式氧传感器（a)不带加热器的（b)带加热器的1-钢质保护套管；2-废气；3-锆管；4-电极；5-弹簧；6-绝缘体；7-电极引线；8-空气；9-接地端；10-加热器接线端；11-信号输出端；12-加热器图2-61氧传感器工作原理图图2-62氧传感器的输出特性图2-64加热式氧传感器

加热式氧传感器的线束插接器一般有4个端子（也有的是3个），其中2个是传感器信号输出端子，另2个是电加热元件的电源输入端子氧传感器的工作特性图(a)为可燃混合气浓度与电压的关系图(b)为传感元件温度与电压的关系2．氧化钛式氧传感器当二氧化钛表面氧浓度发生变化时，其电阻值也随着变化，ECU根据此变化来确定混合气的浓度变化。图2-65二氧化钛氧传感器图2-66氧化钛型氧传感器的输出特性图2-67二氧化钛氧传感器的工作电路1-TiO2型氧传感器；2-1V电源电压端子；3-氧传感器信号输出端子二、氧传感器的工作电路图2-68非加热式氧传感器工作电路图2-69北京切诺基汽车氧传感器工作电路三、氧传感器的故障

氧传感器常见的故障有：氧传感器老化、氧传感器中毒、氧传感器破裂、氧传感器内部电热元件损坏、导线断开、氧传感器信号不正确等，其中传感元件老化和中毒是氧传感器失效的主要原因。

1．氧传感器老化

2．铅中毒

3．硅中毒

4．磷中毒四、氧传感器的检测1．检查氧传感器的加热元件2．检查氧传感器加热元件工作电路3．检查氧传感器的工作情况以丰田1UZ—FE型发动机为例。4．检查氧传惑器课题七爆震传感器

爆震传感器的作用是把发动机爆震信号转换为电信号输入发动机ECU。该信号输入ECU后用于控制点火提前角，使发动机在最接近爆震的时刻点火。检测发动机爆震的方法有三种：

▲检测发动机燃烧室压力

▲检测发动机缸体振动

▲检测燃烧噪声一、爆震传感器的结构与工作原理按检测方式不同可分为共振型与非共振型两种；按结构不同可分为磁致伸缩式和压电式两种。1．磁致伸缩式爆震传感器磁致伸缩式爆震传感器属共振型传感器。如图2-70所示，磁致伸缩式爆震传感器主要由感应线圈、铁心、永久磁铁和传感器外壳等组成。图2-70磁致伸缩式爆震传感器的外形与结构1-线圈；2-铁心；3-外壳；4-永久磁铁图2-71磁致伸缩式爆震传感器的输出特性

当发动机发生爆震时，发动机缸体的振动频率与传感器固有的振动频率（约7kHz左右）匹配，发生谐振现象，振动强度最大，铁心的位移最大，线圈内的磁通变化率最大，传感器输出最大信号2．压电式爆震传感器压电式爆震传感器是利用压电效应制成的。压电效应是指某些晶体（如石英、压电陶瓷等）在某一定方向受压（或受拉）产生变形时，在晶体内部产生极化现象，并在其两个表面出现异性电荷；当去掉外力后，又重新回到不带电的状态，这种现象就称为压电效应。压电式爆震传感器按检测缸体振动频率的方式不同，又可分为共振型与非共振型。（1）共振型压电式爆震传感器共振型爆震传感器的主要元件是压电元件与振荡片（如图2-72所示）。压电元件的材料为压电陶瓷晶体片。图2-72共振型压电式爆震传感器1-压电元件，2-振子；3-基座；4-O型密封圈；5-连接器；6-接头；7-密封剂；8-壳体；9-引线（2）非共振型压电式爆震传感器非共振型压电式爆震传感器的主要元件是惯性配重和压电陶瓷元件。图2-73非共振型压电式爆震传感器1-引线；2-配重块；3-压电元件

非共振型压电式爆震传感器是以接收加速度信号的形式来判断爆震是否产生。配重将振动引起的加速度转换成作用于压电元件上的压力。图2-74非共振型与共振型压电式爆震传感器的输出电压与频率的关系及波形的比较

无论是共振动型，还是非共振型，传感器的输出信号都是随发动机的振动频率而变化的脉冲电压信号，信号的频率都与发动机振动频率一致，其电压幅值与振动频率有关二、爆震传感器的工作电路图2-75桑塔纳2000GSi轿车AJR发动机爆震传感器的工作电路

桑塔纳2000GSi轿车AJR发动机上压电式爆震传感器的工作电路三、爆震传感器的检测

以桑塔纳AJR发动机爆震传感器为例，说明爆震传感器的检测方法。

①传感器线束的检测：用万用表检测每个传感器三条线束之间的电阻，均应大于1MΩ，即三条线束之间不应短路。

②传感器输出信号的检测：在发动机运转时，用电压表测量传感器插接器端子1、2之间的电压，其测量结果应在0.3~1.4V之间波动。课题八开关量信号

开关量信号是表示发动机处于某种状态的定性参数，以是或否的方式传输到ECU。

ECU控制需要的主要开关量信号有点火开关信号、启动信号、空挡启动开关信号、空调开关信号等。一、点火开关信号图2-76点火开关信号电路9-ECU端子序号

点火开关信号IGN是表示点火开关接通的信号。在控制线路中，点火开关与ECU的连接关系如图二、启动信号

启动信号STA是表示发动机启动开关是否处于接通状态的信号。启动信号来自启动继电器或点火启动开关，如图2-77所示图2-77启动信号与空挡安全开关信号电路三、空挡启动开关信号图2-78空挡安全开关的安装位置

空挡启动开关信号NSW又称停车/空挡开关，是表示自动变速器挡位选择开关所处位置的信号。空挡动动开关安装在变速器壳体上，如图2-78所示，是一个由自动变速器的选挡操纵手柄控制的多位多功能开关。四、空调开关信号图2-79空调开关信号电路

空调开关信号A/C是表示空调压缩机是否进入工作状态的信号。当发动机处于怠速工况时，ECU根据空调压缩机是否工作来调整发动机怠速转速。图2-79所示为北京切诺基2.5L发动机空调开关信号电路。空调开关信号包括空调选择与请求信号。模块三发动机ECU

发动机ECU是发动机电子控制系统的中枢，其作用是由内存的程序对传感器输入的信号进行处理、分析、运算、判断，然后向执行器输出控制指令，控制执行器的工作，使发动机按预定的工况工作。新款POLO瑞士IC-CHIPTRONIC发动机控制单元具体的位置和内部结构

图3-1发动机ECU的外形与组成发动机ECU主要由输入回路（包括模拟/数字转换器）、单片微型计算机、输出回路等组成，由于单片微型计算机是ECU的主要组成，因此人们常把发动机ECU称作ECU或微处理机。一、输入回路图3-2输入回路的作用

输入回路的作用是对输入信号进行预处理。其预处理的主要内容是先将传感器输入信号中的杂波去除掉、正弦波转变为矩形波，然后再将其转换成输入电平，如图3-2所示图3-3传感器的输出信号（a）模拟信号（b）数字信号传感器输出的信号有模拟信号和数字信号两种。【想一想】哪些传感器输出的是模拟信号?哪些传感器输出的是数字信号呢?

单片微型计算机是将中央处理器CPU（CentalProcessingUnit）、存储器M（Memory）、定时器/计数器、输入/输出（I/O）接口电路等主要计算机部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机，如图3-4二、单片微型计算机图3-4单片机（a）外形图（b）单片机框图（c）CPU结构框图1．中央处理器中央处理器主要由运算器、控制器和寄存器构成。2．存储器存储器用于存储程序和数据。存储器一般分为两种：RAM和ROM。3．输入/输出接口（I/O）输入/输出接口（I/O）的主要功能有数据匹配、电平匹配、时序匹配、频率匹配等。4．总线所谓总线就是CPU与其他部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道，实际上就是ECU系统中各部件之间传递信息的一组信号线的集合。三、输出回路

输出回路的作用是将微机输出的控制指令转换成能够驱动执行器工作的控制信号。四、ECU的工作原理ECU按照预先设计的程序计算各种传感器送来的信息，经过处理以后，并把各个参数限制在允许的电压电平上，再发送给各相关的执行机构，执行各种预定的控制功能。

模块四燃油供给控制课题一燃油压力调节器和电动汽油泵课题二燃油供给系统的检测与诊断燃油供给系

燃油供给系统由电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、脉动阻尼器及油管组成。如下图：压力调节器汽油滤清器油箱燃油分配管课题一燃油压力调节器和电动汽油泵

燃油供给系的功用：供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电脑指令喷油。

燃油供给系的工作原理如图油箱电动燃油泵燃油滤清器压力调节器喷油器燃油压力调节器燃油分配管总成:由燃油分配管、油压调节器和电磁喷油器组成。

一、燃油压力调节器课题一燃油压力调节器和电动汽油泵

燃油压力调节器的作用是自动调节燃油压力，使燃油供给系统的压力（即系统油压）与进气歧管压力之差保持在恒定值（一般为0.25~0.3MPa）。油路中安装燃油压力调节器后，就可实现ECU对喷油量的精确控制。油压调节器１．燃油压力调节器的结构及工作原理图4-1燃油压力调节器的安装位置及结构二、电动汽油泵电动汽油泵的作用是将燃油从油箱吸出，并以足够的泵油量和泵油压力向燃油系统供油。电动燃油泵和燃油滤清器1．电动汽油泵的结构与工作原理常用的电动汽油泵有涡轮式、滚柱式、转子式三种。（1）涡轮式电动汽油泵（2）滚柱式电动汽油泵滚柱式电动汽油泵主要由永磁式电动机、滚柱式油泵、单向阀、溢流阀等组成（3）转子泵转子泵是一种容积式增压泵，转子泵由带有若干个外齿的主动齿轮和比主动齿轮多一个内齿的从动齿轮及油泵壳体等组成。内转子固定在电动机驱动轴上，外转子在油泵壳体内可自由转动，内外转子的轴心有一定的偏心距。图4-5转子泵的工作原理A-进油口；B-出油口；1-主动齿轮；2-从动齿轮；3-电动机驱动轴；4-油泵壳体2．电动汽油泵的控制电路不同的汽油喷射系统，有不同的电动汽油泵控制电路。电动汽油泵的控制电路一般具有下列功能：

①预运转功能：

②启动运转功能：

③恒速运转功能：

④变速运转功能：

⑤自动停转保护功能：（１）由点火开关和油泵开关共同控制的油泵控制电路图4-6由点火开关和油泵开关控制的油泵控制电路（2）由点火开关和ECU共同控制的油泵控制电路图4-7由点火开关和ECU控制的油泵控制电路1-点火开关；2-主继电器；3-检查连接器；4-断路继电器；5-油泵；6-分电器；7-油泵控制ECU；8-油泵检查开关（3）由发动机ECU和油泵ECU共同控制的油泵控制电路图4-8丰田2JZ-GE发动机油泵控制电路1-油泵；2-检查插座；3-主继电器；4-发动机ECU；5-油泵控制ECU（4）由发动机ECU单独控制的油泵控制电路图4-9日产VG30E发动机电动汽油泵的控制电路课题二燃油供给系统的检测与诊断一、检测燃油供给系统时注意事项①拆卸油管前，应先释放油压。②燃油系统维修后应检查有无漏油处。二、汽油泵工作情况的检查三、燃油压力的检查1.静态油压的检查方法2.动态油压的检查方法3.保持油压的检查方法四、汽油泵的检测五、汽油泵ECU的检测六、开路继电器的检测图4-10开路继电器电路七、汽油泵及其控制电路的故障诊断小结

电动汽油泵的作用是将燃油从油箱吸出，并以足够的泵油量和泵油压力向燃油系统供油。燃油压力调节器的作用是自动调节燃油压力，使燃油供给系统的压力与进气歧管压力之差保持在恒定值。电动汽油泵安装位置：内装式、外装式。类型有：涡轮泵、滚柱泵、转子泵等。电动汽油泵控制电路主要有：由点火开关和油泵开关控制的电路；由点火开关和ECU控制的电路；由发动机ECU和油泵ECU控制的电路；由发动机ECU单独控制的电路。燃油供给系统的检测包括：检查汽油泵的工作情况；检查汽油泵；检查汽油泵ECU；检查开路继电器；检查燃油压力等。燃油压力的检查内容包括静态油压、动态油压、保持油压三项。模块五汽油喷射控制课题一喷油器课题二汽油喷射控制过程课题三汽油喷射系统的检测与诊断

课题一喷油器一、喷油器的基本结构电控燃油喷射系统使用的喷油器都是电磁式的。电磁喷油器喷油器实际上是一个电磁阀，主要由喷油器体、衔铁、针阀、电磁线圈、回位弹簧等组成，其针阀和衔铁结合为一体。二、喷油器的种类和驱动电路1．按喷油器针阀的结构分类按喷油器针阀的结构特点，喷油器可分为轴针式喷油器和孔式喷油器。图5-1喷油器的结构（a）轴针式喷油器（b）球阀式喷油器（a）：1-滤网；2-接线座；3-电磁线圈；4-弹簧；5-衔铁；6-针阀；7-轴针（b）：1-喷油器体；2-弹簧；3-电磁线圈；4-针阀；5-钢球；6-护套；7-喷孔；8-阀座；9-挡块；10-衔铁2．按喷油器电磁线圈的电阻值分类喷油器按其电磁线圈的电阻值大小又可分为低阻喷油器和高阻喷油器。3．喷油器的驱动电路喷油器的驱动电路有两种：电压驱动电路和电流驱动电路。（1）电压驱动电路所谓电压驱动电路就是通过控制喷油器的工作电压来控制喷油器工作的电路。在电压驱动式电路中使用高电阻喷油器时，可将蓄电池电压直接加在喷油器上图5-2低阻喷油器的驱动电路（a）电压驱动回路（b）电流驱动回路图5-3附加电阻与低电阻喷油器连接方式（a）独立式（b）共用式（c）共用式（2）电流驱动电路所谓电流驱动式电路就是指通过控制喷油器电流来控制喷油器工作的电路图5-2低阻喷油器的驱动电路（a）电压驱动回路（b）电流驱动回路课题二汽油喷射控制过程一、喷油正时控制

喷油正时控制是指ECU对喷油开始时刻的控制。在连续汽油喷射系统中，喷油器在发动机运行期间连续不断地喷射燃油，这种喷射方式不需要考虑喷油定时和各缸的喷油顺序。在间歇汽油喷射系统中，喷油正时控制有同步喷射和异步喷射两种控制方式。图5-4同步顺序喷射正时图二、喷油量控制喷油量的控制其实就是喷油器喷油持续时间的控制。喷油量的控制方式可分为启动时喷油量控制、启动后喷油量控制。1．启动时喷油量控制图5-5启动时喷油量控制示意图2．启动后喷油量控制在发动机启动后的控制程序中，按照各运转参数对喷油量的影响程度和方式，通常把喷油量分成基本喷油量、喷油修正量、喷油增量三部分，最后以这三部分之和作为总喷油量。（1）基本喷油量（2）喷油修正量喷油修正量由与进气量有关的进气温度传感器信号、大气压力传感器信号、氧传感器信号和蓄电池电压信号计算确定。修正量的大小用修正系数表示：①进气温度修正②大气压力修正③蓄电池电压修正④空燃比反馈修正①进气温度修正由于温度会影响到进气的密度，所以，在体积式空气流量传感器（如翼片式空气流量传感器）内都装有进气温度传感器，以便对喷油量进行修正。在进气温度升高时，空气密度减小，同样体积的进气量，其气体质量会随着温度的升高而降低，若不对喷油量进行修正，则混合气会变浓。

②大气压力修正大气压力也会影响到进气的密度。当汽车行驶到高原地区时，海拔高度增加，大气压力降低，使空气密度降低，同样体积的空气流量，其质量流量就会降低，为避免混合气过浓与油耗过高，应根据大气压力对喷油器的喷油时间进行修正。③蓄电池电压修正由于喷油器针阀的机械惯性、电磁线圈的磁滞性以及磁路效率的影响，在喷油电脉冲加到电磁线圈后，针阀并不是随着电脉冲同步升起并上升到最大值，而是有一段滞后时间，通常把从脉冲开始到针阀呈现最大升程所需的时间称为开阀时间To；同样，从脉冲消失到针阀落座关闭也需要一定时间，该段时间称为关阀时间Tc，如图5-6所示。开阀时间与关阀时间之差（To－Tc），称为无效喷射时间，在该段时间内，喷油器并不喷油。其中开阀时间受蓄电池电压的影响较大，而关阀时间受蓄电池电压的影响较小。当蓄电池电压变化时，会影响到喷油器开启时刻，从而造成喷油量的误差，所以，ECU也会根据蓄电池电压对喷油时间进行修正。通常采用修正通电时间的方法来消除蓄电池电压变化对喷油量的影响，如图5-7所示④空燃比反馈修正所谓空燃比反馈修正就是ECU根据氧传感器输出的反映排气中氧含量的信号，对喷油时间进行修正，将空燃比保持在14.7：1附近，使三元催化转换装置具有最高的净化效率。空燃比反馈修正也称氧传感器反馈修正，又叫燃油喷射闭环控制。反之，ECU不根据氧传感器信号对喷油时间进行修正的控制方式称为燃油喷射开环控制。发动机空燃比反馈控制过程如图5-8所示。氧传感器输出电压的平均值称为限制电平。当ECU接收到氧传感器的信号电压高于限制电平（0.5V）时，表明混合气偏浓，空燃比偏小，ECU首先发出控制指令使空燃比反馈修正系数KAF剧降—个PR值，使喷油时间缩短，喷油量减少，然后逐渐减小修正系数，使混合气逐渐变稀，空燃比逐渐增大。空燃比反馈控制与三元催化转换装置（3）喷油增量喷油增量由反映发动机工况的节气门位置传感器信号、冷却液温度传感器信号和点火开关信号等计算确定。①低温启动后②暖机过程③加速工况①低温启动后发动机低温启动后的一段时间内，由于温度低，致使混合气形成不良以及部分燃油在进气管壁上沉积，从面造成混合气变稀。为保证发动机稳定运转、不熄火，在低温启动后的一段时间内，应额外增加喷油量。启动后增量比的大小取决于启动时发动机温度。②暖机过程在发动机低温启动结束后的暖机运转过程中，发动机的温度仍然较低，燃油与空气的混合仍然不十分均匀，仍有一部分较大的油滴会凝结在冷的进气管道上及汽缸壁面上，进而造成混合气较稀，因此在暖机过程中，仍需额外增加喷油量，以加浓混合气。暖机增量比的大小取决于发动机冷却冷却液温度传感器测得的发动机温度。当发动机温度升高到80℃时，暖机过程结束，增量比变化为1。③加速工况在加速工况时，为改善加速性能，在一小段时间内同样需要较浓的混合气。此时，ECU会额外增加喷油量，供给浓混合气。加速增量比的大小及加速增量作用的时间取决于发动机的冷却液温度，冷却液温度越低，加速增量比越大、持续时间越长。3．空燃比自学习控制空燃比自学习控制可以消除由于制造因素和使用因素造成的误差，提高混合气空燃比的控制精度。对于特定型号的发动机而言，各工况下的基本喷油时间是经过反复试验得到的，并将其存储在ECU的存储器ROM中，是固定不变的。但是，在发动机的实际运转过程中，由于制造误差或使用中零部件性能的变化，会造成实际空燃比严重偏离理想空燃比。比如空气供给系统堵塞等，会造成混合气过浓，喷油器堵塞会造成混合气过稀。虽然借助于氧传感器可以实现空燃比的反馈控制，将混合气浓度修正到理想空燃比附近。但是，反馈控制修正的范围是有限的，一般在0.8～1.2范围内，如图5-9（a）所示。当修正值超过修正范围时，会造成控制上的困难。为此，ECU根据反馈修正值的偏离情况，设定一个学习修正值（学习修正系数），从而实现对基本喷油时间的总修正。图5-9学习控制示意图（a）反馈修正值的中心位置（b）空燃比偏离量三、断油控制

断油控制是指在某些特殊工况下，燃油喷射系统暂时中断喷油器喷油，以满足发动机运行的特殊要求。断油控制主要有超速断油控制、减速断油控制、减扭断油控制。1．超速断油控制图5-10Motronic电控系统超速断油控制过程2．减速断油控制减速断油控制是指发动机在高速运转过程中突然减速时，ECU将自动控制喷油器中断燃油喷射。图5-11减速断油转速与冷却冷却液温度的关系1－停供转速；2－复供转速3．减扭断油控制课题三汽油喷射系统的检测与诊断一、喷油器的检测以丰田皇冠2JZ-GE发动机为例介绍喷油器的检测。1．喷油器的就车检查2．喷油器的车下检查①检查喷油器的工作情况②检查喷油器的电阻：①检查喷油量加电池电压15秒,试验2-3次,喷油量在43.7～46.3cc/15s②检查漏油:此时,不能让喷油器工作.漏油量应在一分钟少于一滴图检查喷油器漏油量二、燃油切断转速的检查进行燃油切断转速检查时，应先将转速表按正确的方法接好。①运转发动机，使其冷却冷却液温度达到正常值。②使发动机转速达到2500r/min以上，这时可听到喷油器的工作声音，也可用手指来感觉，然后放开油门。在放开油门的短时间内喷油声应停止，接着又恢复。恢复供油转速为1400r/min。这就是说，发动机在减速及强制怠速时喷油器不喷油，以便节油和降低排气污染。检查时应关闭空调及其他附属电器，汽车应在空挡。

三、汽油喷射系统的故障诊断图5-12丰田2JZ-GE发动机喷油器电路模块六点火控制课题一微机控制点火系课题二点火控制过程课题三点火系的故障诊断

课题一微机控制点火系

在电控汽油喷射发动机上，点火系的工作由ECU控制，这就是所谓的ECU控制点火系，又称微机控制点火系。微机控制点火系主要由传感器、ECU、点火控制器及点火线圈等组成微机控制点火系按高压电的分配方式可分为机械配电方式和电子配电方式。采用机械配电方式的点火系称为分电器点火系（DistributorIgnition，简称DI），采用电子配电方式的点火系称为无分电器点火系（（DistributorlessIgnition，简称DLI））微机控制点火系的组成图6-2丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机点火系一、分电器点火系二、无分电器点火系图6-3无分电器点火系的类型（a）同时点火方式1．同时点火方式同时点火方式即两个汽缸共用一个点火线圈，该点火线圈的高压电同时送往两缸火花塞，同时跳火，如图6-4所示。图6-4同时点火同时点火方式同时点火的高压配电方式又可分为二极管分配方式和点火线圈分配方式两种。（1）二极管分配方式图6-5二极管分配方式（2）点火线圈分配方式如图6-6所示，在六缸发动机上共有三个独立的点火线圈，每个点火线圈向配对的两个火花塞供电。图6-6点火线圈分配方式1、4-输入电路；2-稳压电源；3-微处理器；5-闭合角控制电路；6-IGF信号发生器；7-汽缸鉴别电路；8、9、10-驱动电路；11-点火线圈；12-火花塞2．单独点火方式单独点火方式就是一个汽缸配一个点火线圈，该点火线圈产生的高压电只送往这一个缸（如图6-11所示）。单独点火方式所用点火线圈次级绕组的一端直接与火花塞连接，另一端可靠搭铁。图6-11单独点火方式单独点火方式图6-12奥迪轿车无分电器点火系1-点火线圈；2-火花塞；3-点火器；4-电控单元；5-各传感器和开关输入信号奥迪轿车四气门5缸发动机单独点火式无分电器点火系课题二点火控制过程一、点火时刻控制

点火时刻控制就是点火提前角控制。ECU根据各传感器输入的信号，从存储器中选出基本点火提前角，并根据各参数进行修正，然后根据曲轴与凸轮轴位置传感器的输入信号适时控制大功率晶体管截止，使初级电流中断，火花塞点火。1．日产汽车点火提前角的控制模式日产汽车点火提前角采用三种控制模式：（1）正常行驶时控制模式当节气门位置传感器怠速触点打开时，ECU就控制进入正常行驶时点火提前角的控制模式，这时，点火提前角为：实际点火提前角=基本点火提前角×冷却液温度修正系数。基本点火提前角由ECU根据发动机转速和负荷信号从存储器中确定。冷却液温度修正系数由ECU根据冷却液温度传感器输出的信号确定，如图6-13所示。（2）怠速及减速时控制模式当节气门位置传感器的怠速触点闭合时，ECU就控制进入怠速或减速时点火提前角的控制模式。该模式下的点火提前角由ECU根据发动机转速、冷却冷却液温度与车速决定，如图6-14所示。由图中可知，当冷却冷却液温度低于50℃、车速不大于8km/h且发动机转速大于1200r/min以上时，点火提前角几乎保持在上止点前10°，如此小的点火提前角可以使发动机和三元催化转换装置尽快达到正常温度。（3）启动控制模式当启动开关接通时，ECU就控制进入启动控制模式。在该模式下，当冷却冷却液温度高于0℃时，ECU控制点火提前角为16°；当冷却冷却液温度低于0℃时，ECU根据冷却冷却液温度适当增大点火提前角。特殊地，当启动转速低于100r/min时，实际点火提前角按下式确定：实际点火提前角=正常启动时的点火提前角×启动转速/100这样就使实际点火提前角减小，点火时刻推迟，提高了点火可靠性。2．丰田汽车点火提前角的控制模式丰田汽车点火提前角的控制模式为：实际点火提前角=固定点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角（1）固定点火提前角固定点火提前角又称初始点火提前角，该角度相对每个发动机是固定的。如对丰田IG-GEL发动机，其值为10°。另外，在下列工况时，发动机的实际点火提前角就是固定点火提前角。①发动机启动时，发动机转速变化大，无法正确计算点火提前角；②发动机转速在400r/min以下时；③当T端子短路或节气门位置传感器怠速触点闭合且车速在2km/h时；④当发动机ECU内后备系统开始工作时。（2）基本点火提前角基本点火提前角按两种情况确定：怠速时基本点火提前角、正常行驶时基本点火提前角怠速时基本点火提前角就是指节气门位置传感器怠速触点闭合时的基本点火提前角。该基本点火提前角在空调工作时为8°，在空调不工作时为4°。正常行驶时基本点火提前角就是指节气门位置传感器怠速触点打开时的基本点火提前角。该基本点火提前角由ECU根据发动机的转速和负荷信号从内部存储器中选出。（3）修正点火提前角修正点火提前角包括暖机修正、怠速稳定性修正、爆震反馈修正等。①暖机修正：暖机修正就是指节气门位置传感器怠速触点闭合时ECU根据冷却冷却液温度对点火提前角进行修正。如图6-15所示，冷却液温度低时，混合气燃烧速度较慢，应适当增大点火提前角；随着暖机过程的进行，冷却冷却液温度度逐渐升高，点火提前角修正值应逐渐减小。②怠速稳定性修正：怠速稳定性修正就是为了保证发动机怠速运转平稳而对点火提前角进行的修正。汽油机在怠速工况运行时，由于发动机输出扭矩与负荷之间的不平衡，发动机怠速会在一定转速范围内波动。为了减小怠速的波动幅度，微机控制系统除了在汽油喷射系统、怠速控制系统中采取相应的控制措施外，还通过对点火提前角的修正来提高汽油机的怠速稳定性。如图6-16所示，当怠速转速与目标转速的差值大时，点火提前角的修正值大；当怠速转速与目标转速的差值小时，点火提前角的修正值小。③爆震反馈修正：爆震反馈修正就是点火闭环控制，是指利用爆震传感器检测燃烧室有无爆震燃烧，并由ECU根据此传感信号修正点火提前角，以达到防止爆震和充分利用燃料能量的双重目的。（4）最大和最小点火提前角控制若ECU计算出的实际点火提前角超出规定范围，则以其最大极限或最小极限值作为实际点火提前角。点火提前角最大极限值：35°～45°，点火提前角最小极限值：－10°～0°。二、点火导通角的控制

点火导通角是指点火线圈初级电路功率三极管导通期间发动机曲轴转过的角度。点火导通角的控制方法为：ECU首先根据电源电压从预先试验存储在存储器中的导通时间脉谱图中查询初级电路导通时间，然后根据发动机转速计算出点火导通角。图6-18电源电压与大功率晶体管导通时间的关系图6-19大功率晶体管的控制课题三点火系的故障诊断当怀疑点火系有故障时，可参照图6-20示故障诊断流程图进行故障诊断.图6-21IGT和IGF信号波形模块七怠速控制课题一怠速控制装置课题二怠速控制过程和控制内容课题三怠速控制系统的检测与诊断

课题一怠速控制装置图7-1怠速控制阀的控制方式（a）节气门直动方式（b）旁通空气方式

怠速控制装置是通过控制进入汽缸的空气量来调整发动机怠速的。按照其控制方式不同，可将怠速控制装置分为节气门直动式怠速控制机构和旁通气道式怠速控制阀，如图7-1一、节气门直动式怠速控制机构节气门直动式怠速控制机构主要由直流电动机、减速齿轮、丝杠等组成，如图7-2所示图7-2节气门直动式怠速控制机构1-节气门操纵臂；2-节气门体；3-怠速执行机构