第一篇：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)教案第四章(第十四～十七講)
北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第1頁(yè) 總18頁(yè)
第十四講
第四章 汽油機(jī)輔助控制系統(tǒng)(1/4)
【課 題】 §4-1汽油機(jī)排放控制系統(tǒng)及檢修(1/2)【課程性質(zhì)】 理論課與實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合 【授課對(duì)象】 汽車檢測(cè)與維修專業(yè)
【鞏固上講內(nèi)容】 點(diǎn)火系統(tǒng)電器元件的故障診斷及維修 【教學(xué)目的與要求】 掌握排放控制系統(tǒng)電路的檢修
了解排放控制系統(tǒng)工作原理
【教學(xué)重點(diǎn)】 排放控制系統(tǒng)電路的檢修 【教學(xué)難點(diǎn)】 排放控制系統(tǒng)工作原理
【授課方法】 講授法、多媒體教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法
【課時(shí)分布】 鞏固上講內(nèi)容 5分鐘
三元催化轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)與檢修 40分鐘 氧傳感器與閉環(huán)控制 40分鐘 小結(jié)與答疑 5分鐘
【作 業(yè)】如何檢修氧傳感器和活性碳罐？ 【教學(xué)內(nèi)容】
§4-1汽油機(jī)排放控制系統(tǒng)及維修(1/2)一、三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng) 1．三元催化轉(zhuǎn)換器的功能
利用轉(zhuǎn)換器中的三元催化劑，將發(fā)動(dòng)機(jī)排出廢氣中的有害氣體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害氣體。2．三元催化轉(zhuǎn)換器的構(gòu)造
三元催化劑一般為鉑（或鈀）與銠的混合物。3．影響三元催化轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率的因素
影響最大的是混合氣的濃度和排氣溫度。
只有在理論空燃比14.7附近，三元催化轉(zhuǎn)化器的轉(zhuǎn)化效率最佳，一般都裝有氧傳感器檢測(cè)廢氣中的氧的濃度，氧傳感器信號(hào)輸送給ECU，用來(lái)對(duì)空燃比進(jìn)行反饋控制。
此外，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度過(guò)高（815℃以上），TWC轉(zhuǎn)換效率將明顯下降。4．氧傳感器 北京城市學(xué)院
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（1）氧化鋯氧傳感器
在敏感元件氧化鋯的內(nèi)外表面覆蓋一層鉑，外側(cè)與大氣相同。
在400℃以上的高溫時(shí)，若氧化鋯內(nèi)外表面處的氣體中的氧的濃度有很大差別，在鉑電極之間將會(huì)產(chǎn)生電壓。當(dāng)混合氣稀時(shí)，排氣中氧的含量高，傳感器元件內(nèi)外側(cè)氧的濃度差小，氧化鋯元件內(nèi)外側(cè)兩極之間產(chǎn)生的電壓很低（接近0V），反之，如排氣中幾乎沒(méi)有氧，內(nèi)外側(cè)的之間電壓高（約為1V）。在理論空燃比附近，氧傳感器輸出電壓信號(hào)值有一個(gè)突變，如下圖。（2）氧化鈦氧傳感器
主要由二氧化鈦元件、導(dǎo)線、金屬外殼和接線端子等組成。
氧化鋯氧傳感器及其輸出特性 a）結(jié)構(gòu) b）輸出特性
1—法蘭2—鉑電極3—氧化鋯管4—鉑電極5—加熱器 6—涂層7—廢氣8—套管9—大氣
當(dāng)廢氣中的氧濃度高時(shí)，二氧化鈦的電阻值增大；反之，廢氣中氧濃度較低時(shí)二氧化鈦的電阻值減小，利用適當(dāng)?shù)碾娐穼?duì)電阻變量進(jìn)行處理，即轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸送給ECU，用來(lái)確定實(shí)際的空燃比。（3）氧傳感器控制電路
日本豐田L(fēng)S400轎車氧傳感器控制電路。北京城市學(xué)院
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氧傳感器控制電路
閉環(huán)控制，當(dāng)實(shí)際空燃比比理論空燃比小時(shí)，氧傳感器向ECU輸入的高電壓信號(hào)（0.75～0.9V）。此時(shí)ECU減小噴油量，空燃比增大。當(dāng)空燃比增大到理論空燃比時(shí)，氧傳感器輸出電壓信號(hào)將突變下降至0.1 V左右，ECU立即控制增加噴油量，空燃比減小。如此反復(fù)，就能將空燃比精確地控制在理論空燃比附近一個(gè)極小的范圍內(nèi)。
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第十五講
第四章 汽油機(jī)輔助控制系統(tǒng)(2/4)
【課 題】 §4-1汽油機(jī)排放控制系統(tǒng)及檢修(2/2)【課程性質(zhì)】 理論課與實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合 【授課對(duì)象】 汽車檢測(cè)與維修專業(yè)
【鞏固上講內(nèi)容】 點(diǎn)火系統(tǒng)電器元件的故障診斷及維修 【教學(xué)目的與要求】 掌握排放控制系統(tǒng)電路的檢修
了解排放控制系統(tǒng)工作原理
【教學(xué)重點(diǎn)】 排放控制系統(tǒng)電路的檢修 【教學(xué)難點(diǎn)】 排放控制系統(tǒng)工作原理
【授課方法】 講授法、多媒體教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法
【課時(shí)分布】 鞏固上講內(nèi)容 5分鐘
廢氣再循環(huán)的結(jié)構(gòu)與檢修 40分鐘 燃油蒸氣排放控制系統(tǒng) 40分鐘 小結(jié)與答疑 5分鐘
【作 業(yè)】如何檢修氧傳感器和活性碳罐？ 【教學(xué)內(nèi)容】
§4-1汽油機(jī)排放控制系統(tǒng)及維修(2/2)
二、廢氣在循環(huán)控制系統(tǒng)（EGR）1．EGR控制系統(tǒng)功能
將適當(dāng)?shù)膹U氣重新引入氣缸參加燃燒，從而降低氣缸的最高溫度，以減少NOx的排放量。種類：開環(huán)控制EGR系統(tǒng)和閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)。2．開環(huán)控制EGR系統(tǒng)
如圖，主要由EGR閥和EGR電磁閥等組成。北京城市學(xué)院
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開環(huán)控制EGR系統(tǒng)
原理：EGR閥安裝在廢氣再循環(huán)通道中，用以控制廢氣再循環(huán)量。EGR電磁閥安裝在通向EGR真空通道中，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、節(jié)氣門開度、轉(zhuǎn)速和起動(dòng)等信號(hào)來(lái)控制電磁閥的通電或斷電。ECU不給EGR電磁閥通電時(shí)，控制EGR閥的真空通道接通，EGR閥開啟，進(jìn)行廢氣再循環(huán)；ECU給EGR電磁閥通電時(shí)，控制EGR閥的真空度通道被切斷，EGR閥關(guān)閉，停止廢氣在循環(huán)。
EGR率＝[EGR量／（進(jìn)氣量＋EGR量）]×100℅ 3．閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)
閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)，檢測(cè)實(shí)際的EGR率或EGR閥開度作為反饋控制信號(hào)，其控制精度更高。與開環(huán)相比只是在EGR閥上增設(shè)一個(gè)EGR閥開度傳感器，控制原理，EGR率傳感器安裝在進(jìn)氣總管中的穩(wěn)壓箱上，新鮮空氣經(jīng)節(jié)氣門進(jìn)入穩(wěn)壓箱，參與再循環(huán)的廢氣經(jīng)EGR電磁閥進(jìn)入穩(wěn)壓箱，傳感器檢測(cè)穩(wěn)壓箱內(nèi)氣體中的氧濃度，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送給ECU，ECU根據(jù)此反饋信號(hào)修正EGR電磁閥的開度，使EGR率保持在最佳值。4．EGR控制系統(tǒng)的檢修
（1）一般檢查：拆下EGR閥上的真空軟管，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)無(wú)變化，用手觸試真空軟管應(yīng)無(wú)真空吸力；發(fā)動(dòng)機(jī)溫度達(dá)到正常工作溫度后，怠速時(shí)檢查結(jié)果應(yīng)與冷機(jī)時(shí)相同，若轉(zhuǎn)速提高到2500 r/min左右，拆下真空軟管，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有明顯提高。
（2）EGR電磁閥的檢查：冷態(tài)測(cè)量電磁閥電阻應(yīng)為33～39Ω。電磁閥不通電時(shí)，從進(jìn)氣管側(cè)吹入空氣應(yīng)暢通，從濾網(wǎng)處吹應(yīng)不通；接上蓄電池電壓時(shí)，應(yīng)相反。
（3）EGR閥的檢查：如圖，用手動(dòng)真空泵給EGR閥膜片上方施加約15KPa的真空度，EGR閥應(yīng)能開啟，不施加真空度，EGR閥應(yīng)能完全關(guān)閉。北京城市學(xué)院
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EGR閥的檢查
三、汽油蒸氣排放（EVAP）控制系統(tǒng) 1．EVAP控制系統(tǒng)功能
收集汽油箱和浮子室內(nèi)蒸氣的汽油蒸氣，并將汽油蒸氣導(dǎo)入氣缸參加燃燒，從而防止汽油蒸氣直接排出大氣而防止造成污染。同時(shí)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況，控制導(dǎo)入氣缸參加燃燒的汽油蒸氣量。2．EVAP控制系統(tǒng)的組成與工作原理
如圖，油箱的燃油蒸氣通過(guò)單向閥進(jìn)入活性碳罐上部，空氣從碳罐下部進(jìn)入清洗活性碳，在碳罐右上方有一定量排放小孔及受真空控制的排放控制閥，排放控制閥內(nèi)部的真空度由碳罐控制電磁閥控制。
EVAP控制系統(tǒng)
發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度、空氣流量等信號(hào)，控制碳罐電磁閥的開閉來(lái)控制排放控制閥上部的真空度，從而控制排放控制閥的開度。當(dāng)排放控制閥打開時(shí)，燃油蒸氣通過(guò)排放控制閥被吸入進(jìn)氣歧管。
在部分電控EVAP控制系統(tǒng)中，活性碳罐上不設(shè)真空控制閥，而將受ECU控制的電磁閥直接裝在活性碳罐與進(jìn)氣管之間的吸氣管中。如圖韓國(guó)現(xiàn)代轎車裝用的電控EVAP控制系統(tǒng)。北京城市學(xué)院
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韓國(guó)現(xiàn)代轎車EVAP系統(tǒng)
3．EVAP控制系統(tǒng)的檢測(cè)
（1）一般維護(hù)：檢查管路有無(wú)破損或漏氣，碳罐殼體有無(wú)裂紋，每行駛
20000㎞應(yīng)更換活性碳罐底部的進(jìn)氣濾心。
（2）真空控制閥的檢查：拆下真空控制閥，用手動(dòng)真空泵由真空管接頭給真空控制閥施加約5KPa真空度時(shí)，從活性碳罐側(cè)孔吹入空氣應(yīng)暢通，不施加真空度時(shí)，吹入空氣則不通。（3）電磁閥的檢查：拆開電磁閥進(jìn)氣管一側(cè)的軟管，用手動(dòng)用真空泵由軟管接頭給控制電磁閥施加一定的真空度，電磁閥不通電時(shí)應(yīng)能保持真空度，若接蓄電池電壓，真空度應(yīng)釋放。測(cè)量電磁閥兩端子間電阻應(yīng)為36～44Ω。
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第十六講
第四章 汽油機(jī)輔助控制系統(tǒng)(3/4)
【課 題】 §4-2汽油機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)及檢修 【課程性質(zhì)】 理論課與實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合 【授課對(duì)象】 汽車檢測(cè)與維修專業(yè)
【鞏固上講內(nèi)容】 汽油機(jī)排放控制系統(tǒng)及檢修 【教學(xué)目的與要求】 掌握汽油機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)的檢修
了解汽油機(jī)進(jìn)氣電控系統(tǒng)的工作原理
【教學(xué)重點(diǎn)】 汽油機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)的檢修 【教學(xué)難點(diǎn)】 汽油機(jī)進(jìn)氣電控系統(tǒng)的工作原理 【授課方法】 講授法、多媒體教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法
【課時(shí)分布】 鞏固上講內(nèi)容 5分鐘
汽油機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)的檢修 40分鐘 汽油機(jī)進(jìn)氣電控系統(tǒng)的工作原理 40分鐘 小結(jié)與答疑 5分鐘
【作 業(yè)】如何檢修可變氣門正時(shí)和升程？ 【教學(xué)內(nèi)容】
§4-2汽油機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)及維修
一、諧波增壓控制系統(tǒng)（ACIS）
諧波增壓控制系統(tǒng)是利用進(jìn)氣流慣性產(chǎn)生的壓力波提高進(jìn)氣效率。1．壓力波的產(chǎn)生
當(dāng)氣體高速流向進(jìn)氣門時(shí)，如進(jìn)氣門突然關(guān)閉，進(jìn)氣門附近氣流流動(dòng)突然停止，但由于慣性，進(jìn)氣管仍在進(jìn)氣，于是將進(jìn)氣門附近氣體被壓縮，壓力上升。當(dāng)氣體的慣性過(guò)后，被壓縮的氣體開始膨脹，向進(jìn)氣氣流相反方向流動(dòng)，壓力下降。膨脹氣體的波傳到進(jìn)氣管口時(shí)又被反射回來(lái)，形成壓力波。
2．壓力波的利用方法
一般而言，進(jìn)氣管長(zhǎng)度長(zhǎng)時(shí)，壓力波長(zhǎng)，可使發(fā)動(dòng)機(jī)中低轉(zhuǎn)速區(qū)功率增大；進(jìn)氣管長(zhǎng)度短時(shí)，壓力波波長(zhǎng)短，可使發(fā)動(dòng)機(jī)高速區(qū)功率增大。3．波長(zhǎng)可變的諧波進(jìn)氣增壓控制系統(tǒng) 北京城市學(xué)院
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豐田皇冠車型2JZ—GE發(fā)動(dòng)機(jī)采用在進(jìn)氣管增設(shè)一個(gè)大容量的空氣室和電控真空閥，以實(shí)現(xiàn)壓力波傳播路線長(zhǎng)度的改變，從而兼顧低速和高速的進(jìn)氣增壓效果。
系統(tǒng)工作原理如圖，ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)控制電磁真空通道閥的開閉。低速時(shí)，電磁真空孔道閥電路不通，真空通道關(guān)閉，真空罐的真空度不能進(jìn)入真空氣室，受真空氣室控制的進(jìn)氣增壓控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)進(jìn)氣管長(zhǎng)度長(zhǎng)，壓力波長(zhǎng)大，以適應(yīng)低速區(qū)域形成氣體動(dòng)力增壓效果。高速時(shí)，ECU接通電磁真空道閥的電路，真空通道打開，真空罐的真空度進(jìn)入真空氣室，吸動(dòng)膜片，從而將進(jìn)氣增壓控制閥打開，由于大容量空氣室的參與，縮短了壓力波的傳播距離，使發(fā)動(dòng)機(jī)在高速區(qū)域也得到較好的氣體動(dòng)力增壓效果。
ACIS系統(tǒng)工作原理
1—噴油器2—過(guò)氣道3—空氣濾清器 4—過(guò)氣室 5—渦流控制氣門 6—進(jìn)氣控制閥 7—節(jié)氣門 8—真空驅(qū)動(dòng)器 維修時(shí)檢查空氣真空電磁閥的電阻為38.5～44.5Ω。
二、動(dòng)力閥控制系統(tǒng)
功用：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同的負(fù)荷，改變進(jìn)氣流量去改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。
工作原理：受真空控制的動(dòng)力閥在進(jìn)氣管上，控制進(jìn)氣管空氣通道的大小。發(fā)動(dòng)機(jī)小負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，受ECU控制的真空電磁閥關(guān)閉，真空室的真空度不能進(jìn)入動(dòng)力閥上部的真空室，動(dòng)力閥關(guān)閉，進(jìn)氣通道變小，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出小功率。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增大時(shí)，ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速、溫度、空氣流量信號(hào)將真空電磁閥電路接通，真空電磁閥打開，真空室的真空度進(jìn)入動(dòng)力閥，將動(dòng)力閥打開，進(jìn)氣通道變大，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出大的扭矩和功率。
維修時(shí)主要檢查真空罐、真空氣室、和真空管路有無(wú)漏氣，真空電磁閥電路有無(wú)短路或斷路。
三、可變配氣相位控制系統(tǒng)（VTEC）
1．對(duì)配氣相位的要求
要求配氣相位隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，適當(dāng)?shù)母淖冞M(jìn)、排氣門的提前或推遲開啟角和遲后關(guān)閉角。北京城市學(xué)院
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2．VTEC機(jī)構(gòu)的組成
同一缸有主進(jìn)氣門和次進(jìn)氣門，主搖臂驅(qū)動(dòng)主進(jìn)氣門，次搖臂驅(qū)動(dòng)次進(jìn)氣門，中間搖臂在主次之間，不與任何氣門直接接觸。
VTEC配氣機(jī)構(gòu)與普通配氣機(jī)構(gòu)相比較，主要區(qū)別是：凸輪軸上的凸輪較多，且升程不等，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
3．VTEC機(jī)構(gòu)的工作原理
功能：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等變化來(lái)控制VTEC機(jī)構(gòu)工作，改變驅(qū)動(dòng)同一氣缸兩進(jìn)氣門工作的凸輪，以調(diào)整進(jìn)氣門的配氣相位及升程，并實(shí)現(xiàn)單進(jìn)氣門工作和雙進(jìn)氣門工作的切換。工作原理：發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電磁閥不通電使油道關(guān)閉，此時(shí)，三個(gè)搖臂彼此分離，主凸輪通過(guò)搖臂驅(qū)動(dòng)主進(jìn)氣門，中間凸輪驅(qū)動(dòng)中間搖臂空擺；次凸輪的升程非常小，通過(guò)次搖臂驅(qū)動(dòng)次進(jìn)氣門微量關(guān)閉。配氣機(jī)構(gòu)處于單進(jìn)、雙排氣門工作狀態(tài)，單進(jìn)氣門由主凸輪軸驅(qū)動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，電腦向VTEC電磁閥供電，使電磁閥開啟，來(lái)自潤(rùn)滑油道的機(jī)油壓力作用在正時(shí)活塞一側(cè)，此時(shí)兩個(gè)活塞分別將主搖臂和次搖臂與中間搖臂接成一體，成為一個(gè)組合搖臂。此時(shí)，中間凸輪升程最大，組合搖臂受中間凸輪驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)進(jìn)氣門同步工作。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定值，電腦切斷電磁閥電流，正時(shí)活塞一側(cè)油壓下降，各搖臂油缸孔內(nèi)的活塞在回位彈簧作用下，三個(gè)搖臂彼此分離而獨(dú)立工作。4．VTEC系統(tǒng)電路 5．VTEC系統(tǒng)的檢測(cè)
發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，拆下氣門室罩，轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸分別使各缸處于壓縮上止點(diǎn)位置，用手按壓中間搖臂，應(yīng)能與主搖臂和次搖臂分離單獨(dú)運(yùn)動(dòng)。
在使用中，本田車系若有故障21，說(shuō)明VTEC電磁閥或電路有故障，按以下進(jìn)行檢查： ①清除故障碼，在重新調(diào)取故障碼。
②關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拆開VTEC電磁閥線束，測(cè)電磁閥線圈電阻應(yīng)為14～30Ω。③檢查VTEC電磁閥與電腦之間的接線。
④起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)工作溫度正常時(shí)，檢查發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速分別為1000r/min、2000 r/min和4000 r/min時(shí)的機(jī)油壓力。
⑤用換件法檢查電腦是否有故障。
四、巡航控制系統(tǒng)及電控節(jié)氣門系統(tǒng)
（一）巡航控制系統(tǒng)
1．巡航控制系統(tǒng)的功能（1）勻速控制功能 北京城市學(xué)院
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（2）巡航控制車速設(shè)定功能（3）滑行功能（4）加速功能（5）恢復(fù)功能（6）車速下限控制功能（7）車速上限控制功能（8）手動(dòng)解除功能（9）自動(dòng)解除功能（10）自動(dòng)變速器控制功能（11）快速修正巡航控制車速功能（12）自診斷功能 2．巡航控制系統(tǒng)的組成
主要由操縱開關(guān)、安全開關(guān)、傳感器、巡航控制ECU和執(zhí)行元件組成。3．電動(dòng)機(jī)式巡航控制執(zhí)行元件
主要執(zhí)行元件有電動(dòng)機(jī)、電磁離合器、位置傳感器和安全開關(guān)。4．氣動(dòng)膜片式巡航控制執(zhí)行元件
主要有真空輸送閥、真空輸送電磁閥、真空釋放閥、膜片氣室和膜片拉桿等組成。5．巡航控制使用注意事項(xiàng)
（1）在天氣惡劣條件下不要使用。
（2）在解除巡航控制模式后，應(yīng)關(guān)閉巡航控制系統(tǒng)的控制開關(guān)。（3）在坡道較大或較多的道路上行駛時(shí)不要使用。（4）若巡航指示燈閃亮?xí)r，說(shuō)明有故障，請(qǐng)勿使用。
（5）ECU是巡航控制系統(tǒng)的中樞，對(duì)電磁環(huán)境、濕度及機(jī)械振動(dòng)有較高的要求。6．巡航控制系統(tǒng)的使用方法（1）設(shè)定巡航速度（2）解除巡航控制模式（3）提高巡航控制車速（4）降低巡航控制車速 7．巡航控制系統(tǒng)的檢修
系統(tǒng)工作時(shí)，如果ECU在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)收不到車速信號(hào)，或由于操縱開關(guān)或執(zhí)行元件故障而自動(dòng)解除巡航控制模式，系統(tǒng)指示燈閃爍5次，說(shuō)明巡航控制系統(tǒng)有故障。北京城市學(xué)院
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（二）電控節(jié)氣門系統(tǒng)
1．電控節(jié)氣門系統(tǒng)的功能（1）非線性控制（2）怠速控制（3）減小換檔沖擊控制（4）驅(qū)動(dòng)力控制（TRC）（5）穩(wěn)定性控制（VSC）（6）巡航控制
2．電控節(jié)氣門系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理
結(jié)構(gòu)如圖所示，為L(zhǎng)S400轎車節(jié)氣門電控系統(tǒng)。
電控節(jié)氣門系統(tǒng)
1— 電磁離合器2—加速踏板位置傳感器3—節(jié)氣門控制桿 2— 4—節(jié)氣門5—節(jié)氣門位置傳感器6—節(jié)氣門控制電動(dòng)機(jī)
工作原理如圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)各傳感器輸入信號(hào)確定最佳的節(jié)氣門開度，并通過(guò)對(duì)控制電動(dòng)機(jī)和電磁離合器的控制改變節(jié)氣門開度。3．電控節(jié)氣門系統(tǒng)的檢測(cè)
發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止工作，指示燈“CHECK ENGING”亮，調(diào)取故障碼，并按故障提示診斷和排除故障。
五、廢氣渦輪增壓控制
（一）增壓控制系統(tǒng)功能
根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力的大小，控制增壓裝置的工作，以達(dá)到控制進(jìn)氣壓力、提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的目的。北京城市學(xué)院
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（二）廢氣渦輪增壓原理
當(dāng)ECU檢測(cè)到進(jìn)氣壓力在0.098MPa以下時(shí)，受ECU控制的釋壓電磁閥的搭鐵回路斷開，釋壓電磁閥關(guān)閉。此時(shí)渦輪增壓器出口引入的壓力空氣，經(jīng)釋壓閥進(jìn)入驅(qū)動(dòng)空氣室，克服氣室彈簧的壓力推動(dòng)切換閥將廢氣進(jìn)入渦輪室的通道打開，同時(shí)將排氣旁通道口關(guān)閉，此時(shí)廢氣流經(jīng)渦輪室使增壓器工作。當(dāng)ECU檢測(cè)到的進(jìn)氣壓力高于0.098MPa時(shí)，ECU將釋壓電磁閥的搭鐵回路接通，釋壓電磁閥打開，通往驅(qū)動(dòng)器室的壓力空氣被切斷，在氣室彈簧彈力的作用下，驅(qū)動(dòng)切換閥，關(guān)閉進(jìn)入渦輪室的通道，同時(shí)將排氣旁通道口打開，廢氣不經(jīng)渦輪室直接排出，增壓器停止工作，進(jìn)氣壓力下降，只到進(jìn)氣壓力降至規(guī)定的壓力時(shí)，ECU又將釋壓閥關(guān)閉，切換閥又將進(jìn)入渦輪室的通道口打開，廢氣渦輪增壓器又開始工作。
廢氣渦輪增壓原理圖
北京城市學(xué)院
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第十七講
第四章 汽油機(jī)輔助控制系統(tǒng)(4/4)
【課 題】 §4-3故障自診斷系統(tǒng)、§4-4失效保護(hù)和備用系統(tǒng) 【課程性質(zhì)】 理論課與實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合 【授課對(duì)象】 汽車檢測(cè)與維修專業(yè)
【鞏固上講內(nèi)容】 汽油機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)及檢修
【教學(xué)目的與要求】 掌握故障碼的讀取與清除和失效保護(hù)功能
了解故障自診斷功能的工作原理
【教學(xué)重點(diǎn)】 故障碼的讀取與清除 【教學(xué)難點(diǎn)】 故障自診斷功能的工作原理 【授課方法】 講授法、多媒體教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法
【課時(shí)分布】 鞏固上講內(nèi)容 5分鐘
故障自診斷功能的工作原理 40鐘 故障碼的讀取與清除和失效保護(hù)功能 40分鐘 小結(jié)與答疑 5分鐘
【作 業(yè)】如何讀取豐田車系的故障碼？ 【教學(xué)內(nèi)容】
§4-3故障自診斷功能
一、故障自診斷系統(tǒng)的功能
1．通過(guò)自診斷測(cè)試判斷電控系有無(wú)故障，有故障時(shí)，指示燈發(fā)出警報(bào)，并將故障碼存儲(chǔ)。2．在維修時(shí)，通過(guò)一定操作程序可將故障碼調(diào)出，進(jìn)行有針對(duì)性的檢查。3．當(dāng)傳感器或其電路發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)起動(dòng)失效保護(hù)功能。
4．當(dāng)發(fā)生故障導(dǎo)致車輛無(wú)法行駛時(shí)，自動(dòng)起動(dòng)應(yīng)急備用系統(tǒng)，以保證汽車可以繼續(xù)行駛。
二、自診斷系統(tǒng)工作原理
1、傳感器的故障自診斷
系統(tǒng)正常工作進(jìn)，傳感器輸送給ECU的各種信號(hào)的電平都是在規(guī)定范圍內(nèi)變化，當(dāng)某一電路出現(xiàn)超出規(guī)定范圍的信號(hào)，或ECU在一段時(shí)間里收不到某一傳感器的輸入信號(hào)，或輸入信號(hào)在一段時(shí)間內(nèi)不發(fā)生變化時(shí)，故障自診斷功能就判定為該電路信號(hào)出現(xiàn)故障。如水溫傳感器（THW）正北京城市學(xué)院
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常工作時(shí)，其輸出電壓信號(hào)在 0.1~4.8V范圍內(nèi)變化。如果水溫傳感器輸出電壓低于0.1V（相當(dāng)于水溫高于139℃）或高于4.8V（相當(dāng)于水溫低于-50℃）時(shí)，ECU即判斷為故障信號(hào)，并將設(shè)定的故障并存入存儲(chǔ)器內(nèi).發(fā)動(dòng)機(jī)工作中，如果偶然出現(xiàn)一次不正常信號(hào)，ECU自診斷不會(huì)判斷為故障。只有當(dāng)不正常信號(hào)持續(xù)一定時(shí)間或多次出現(xiàn)時(shí)，ECU才能判定為故障。如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在1000r/min時(shí)，轉(zhuǎn)速信號(hào)（Ne信號(hào)）丟失3～4個(gè)脈沖信號(hào)，ECU不會(huì)判定為轉(zhuǎn)速信號(hào)故障，“檢查發(fā)動(dòng)機(jī)”警示燈也不會(huì)亮，轉(zhuǎn)速信號(hào)的故障碼也不會(huì)存入存儲(chǔ)器內(nèi)。
2、執(zhí)行器的故障自診斷
對(duì)執(zhí)行器的故障進(jìn)行診斷，一般需增加專用電路來(lái)監(jiān)測(cè)。豐田汽車電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)中點(diǎn)火器（有的車型將點(diǎn)火器與ECU做成一件）的故障自診斷電路中，其中IGT為點(diǎn)火信號(hào)，IGF為點(diǎn)火監(jiān)控信號(hào)。當(dāng)點(diǎn)火電路中控制點(diǎn)火線圈一次線圈通斷的功率三極管不能正常工作時(shí)，點(diǎn)火監(jiān)控電路就不能得到功率三極管正常工作（不斷地交替導(dǎo)通和截止）的信號(hào)，它就不能把點(diǎn)火監(jiān)控信號(hào)IGF反饋給ECU。ECU只要收不到該反饋信號(hào)，就判定點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)生故障。與此同時(shí)，ECU立即切斷噴油脈沖信號(hào)，使噴油器停止噴射燃油。
如果由于某種原因，偶爾出現(xiàn)一次不正常信號(hào)，如上所述，ECU并不會(huì)判定為故障。一般，需點(diǎn)火器6次沒(méi)有點(diǎn)火監(jiān)控信號(hào)反饋給ECU，才判定點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)生故障。
3、配線電路的故障自診斷
故障信號(hào)的出現(xiàn)不只是與傳感器或執(zhí)行本身發(fā)生故障有關(guān)，而且還與相應(yīng)的配線電路故障有關(guān)。當(dāng)水溫傳感器與ECU間的配線開路時(shí)，其輸出的電壓信號(hào)就會(huì)高于4.8V，ECU也會(huì)判定為水溫傳感器故障。同理，當(dāng)水溫傳感器與ECU之間的配線短路搭鐵時(shí)，其輸出的電壓信號(hào)就會(huì)低于0.1V，ECU也會(huì)判定為水溫傳感器發(fā)生故障。
三、自診斷形式
1）連續(xù)診斷方式。在車輛正常運(yùn)行工況，ECU自動(dòng)地、連續(xù)地執(zhí)行此方式的自診斷流程。2）KOEO方式（Key On，Engine off），即打開點(diǎn)火開關(guān)，但不起發(fā)動(dòng)機(jī)的方式。此時(shí)，ECU需要由電控系統(tǒng)的診斷接口收到相應(yīng)的命令后才會(huì)進(jìn)入此方式的自診斷流程。
3）ER方式（Engine Running），即打開點(diǎn)火開關(guān)并起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的方式。此時(shí)，ECU也需要由診斷接口收到相應(yīng)的命令都會(huì)進(jìn)入此方式的自診斷流程。
由于自診斷是按事先設(shè)置好的流程進(jìn)行，當(dāng)執(zhí)行KOEO和ER診斷方式時(shí)，如果某個(gè)故障在流程之前發(fā)生，但在流程進(jìn)行中恰好消失，該保障就會(huì)漏檢。為了克服這種情況，一些系統(tǒng)專門設(shè)置了“晃動(dòng)檢查”，ECU將連續(xù)監(jiān)測(cè)指定的信號(hào)。此時(shí)，可對(duì)待檢查的傳感器或接頭進(jìn)行搖動(dòng)、輕敲等，往往能查出不明顯的接觸不良、銹蝕、脫焊等故障。北京城市學(xué)院
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四、第二代隨車診斷系統(tǒng)OBD—Ⅱ簡(jiǎn)介
OBD是ON一BOARD DIAGNOSITICS的縮寫，其由美國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)（SAE）提出，經(jīng)環(huán)保機(jī)構(gòu)（EPA）和加州資源協(xié)會(huì)（CABR）認(rèn)證通過(guò)。OBD—Ⅱ隨車診斷系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
1）按照SAE標(biāo)準(zhǔn)，提供統(tǒng)一的16腳診斷座，安裝于駕駛室儀表板下方。
如圖：
2）OBD—Ⅱ診斷模式采用高效率的明碼編碼方式以及壓縮數(shù)據(jù)包方式傳遞信息，讀取和消除故障碼可在瞬間利用儀器完成。
3）OBD—Ⅱ診斷座仍保留了通過(guò)跨接診斷的引腳從故障指示燈或LED燈、電壓表上讀取故障碼的功能。
4）OBD—Ⅱ資料傳輸線有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：①ISO—k和ISO—l國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)7#、15#腳；②SAE—J1850美國(guó)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)2#、10#腳。
5）各種車輛相同故障碼代號(hào)及故障碼意義統(tǒng)一。OBD—Ⅱ故障碼由5個(gè)字組成。6）具有行車記錄功能，能記錄車輛行駛過(guò)程的有關(guān)數(shù)據(jù)資料。7）具有重新顯示記憶故障功能，由儀器直接消除故障碼功能。
五、故障碼的讀取和消除方法
（一）故障信息的顯示方法大致有以下幾種：
1）由“檢查發(fā)動(dòng)機(jī)”（CHECK ENGINE）警示燈閃爍故障碼，或由ECU上的指示燈指示。2）在組合儀表的信息顯示屏上出現(xiàn)故障碼。
3）通過(guò)診斷座上的故障診斷輸出端子輸出故障信息資料，并跨接顯示燈閃爍讀出故障碼，或跨接檢測(cè)儀器如百分率表、閉角表、電腦檢測(cè)儀等直接讀取故障信息資料。
幾種常見車型故障碼的讀取方法：
（1）通用車系 跨接OBD—Ⅱ診斷座的6#、5#端子，由“CHECK ENGINE”燈閃爍讀碼。（2）福特車系 跨接16針診斷座的13#、15#端子，由“CHECK ENGINE”燈讀取故障碼。（3）克萊斯勒車系 將點(diǎn)火開關(guān)打開等約5~10s后，由“CHECK ENGINE”燈讀故障碼。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第17頁(yè) 總18頁(yè)
（4）奔馳車系 無(wú)法由OBD—Ⅱ診斷座利用跨接試燈方式讀取故障碼，但可由38針診斷座中第4孔讀取HFM發(fā)動(dòng)機(jī)電腦故障碼，或由38針診斷座第19#孔讀取DM電腦故障碼。
（5）沃爾沃車系 在OBD—Ⅱ診斷座3#孔與16#跨孔之間接上跨接燈（由一個(gè)LED燈和330?電阻串聯(lián)組成），同時(shí)3#孔搭鐵5s，讀出發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)故障碼。
（6）豐田車系 將OBD—Ⅱ16針診斷座5#與6#跨接或?qū)E1與E1端子跨接，由儀表板上“CHECK ENGINE”燈閃爍讀出。
（7）三菱車系 三菱車系可由OBD—Ⅱ診斷座中讀出下列5個(gè)系統(tǒng)的故障碼：發(fā)動(dòng)機(jī)故障碼讀取可將OBD—Ⅱ診斷座1#端子搭鐵，由“CHECK ENGINE”燈閃爍顯示。自動(dòng)變速器故障碼可用顯示燈跨接OBD—Ⅱ診斷座的6#、4#端子，由跨接燈閃爍讀出。ABS故障參政可用顯示燈跨接OBD—Ⅱ診斷座的8#、4#端子，由跨接燈閃爍讀出。SRS故障碼可用顯示燈跨接OBD—Ⅱ診斷座的12#、4#端子，由跨接燈閃爍讀出。定速故障碼可用顯示燈跨接OBD—Ⅱ診斷座13#、4#端子，由跨接燈閃爍讀出。
（二）故障碼的清除
1、用故障診斷儀清除故障碼。
2、把汽車蓄電池負(fù)極電纜或通往發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的電源線或熔絲拔掉約30s清除掉ECU中存儲(chǔ)的故障代碼。
注意：使用拔掉蓄電池負(fù)極電纜的方法清除故障碼，將會(huì)使汽車上石英鐘和音響等裝置內(nèi)存中的內(nèi)容一起清除掉。
在清除故障碼后，應(yīng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，看“CHECK ENGINE”燈是否又閃亮。若又閃亮，說(shuō)明系統(tǒng)仍存在故障，需進(jìn)一步診斷。
§4-4失效保護(hù)和備用系統(tǒng)一、失效保護(hù)系統(tǒng)
失效保護(hù)功能主要有：
1）空氣流量計(jì)或進(jìn)氣壓力傳感器斷路或短路時(shí)，ECU按節(jié)氣門位置傳感器的信號(hào)，以三種固定的噴油量控制噴油。當(dāng)節(jié)氣門位置傳感器內(nèi)的怠速開關(guān)閉合時(shí)，以固定的怠速噴油量噴油；當(dāng)?shù)∷匍_關(guān)斷開而節(jié)氣門尚未全開時(shí)，以固定的小負(fù)荷噴油量噴油；當(dāng)節(jié)氣門開開或接近全開時(shí)，以固定的大負(fù)荷噴油量噴油。
2）水溫傳感器斷路或短路時(shí)，ECU按水溫為80℃的狀態(tài)控制噴油。3）進(jìn)氣溫度傳感器斷路或短路時(shí)，ECU按進(jìn)氣溫度為20℃的狀態(tài)控制噴油。
4）節(jié)氣門位置傳感器（線性輸出式）信號(hào)電路故障。當(dāng)線性輸出式節(jié)氣門位置傳感器產(chǎn)生斷路或短路故障時(shí)，ECU將檢測(cè)到節(jié)氣們處于全開或完全關(guān)閉狀態(tài)信號(hào)，此時(shí)安全保險(xiǎn)功能將采用正常運(yùn)北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第18頁(yè) 總18頁(yè) 轉(zhuǎn)值（標(biāo)準(zhǔn)值），通常按節(jié)氣門開度為0或25值控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作。
5）大氣壓力傳感器斷路或短路時(shí)，ECU按101.13kPa控制噴油或進(jìn)入備用系統(tǒng)工作狀態(tài)。6）氧傳感器輸出電壓保持不變或變化過(guò)于緩慢進(jìn)，ECU將取消反饋控制，并以開環(huán)控制方式控制噴油。
7）曲軸位置傳感器（G1和G2）信號(hào)電路故障。由于G信號(hào)用于識(shí)別氣缸和確定曲軸基準(zhǔn)角，當(dāng)出現(xiàn)開路或短路時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法控制，將造成發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)或失速。如果仍能收到G1或G2信號(hào)，則曲軸在基準(zhǔn)角還能由保留的G信號(hào)判別。
8）點(diǎn)火確認(rèn)信號(hào)故障。如果點(diǎn)火系統(tǒng)中產(chǎn)生故障造成不能點(diǎn)火，ECU檢測(cè)不到由點(diǎn)火控制器返回的點(diǎn)火認(rèn)定信號(hào)。此時(shí)，ECU安全保險(xiǎn)功能立即停止燃油噴射，以防止大量燃油進(jìn)入氣缸而不能點(diǎn)火工作。
9）爆震傳感器（KNK）信號(hào)或爆震控制系統(tǒng)故障。當(dāng)爆震傳感器信號(hào)電路開路或短路，或ECU內(nèi)爆震控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，無(wú)論是否產(chǎn)生爆震，點(diǎn)火提前角控制將無(wú)法由爆震控制系統(tǒng)控制執(zhí)行，這將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)損壞，此時(shí)安全保險(xiǎn)功能將點(diǎn)火提前角固定在一適當(dāng)值。
二、備用系統(tǒng)
當(dāng)電控系統(tǒng)發(fā)生某些故障時(shí)，將無(wú)法控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)ECU中的備用系統(tǒng)會(huì)接通備用集成電路（IC）。用固定的信號(hào)控制燃油噴射和點(diǎn)火正時(shí)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)仍能維持運(yùn)轉(zhuǎn)，以便駕駛員能將車輛開到修理廠進(jìn)行檢修。
當(dāng)遇到下列情況之一時(shí)，ECU自動(dòng)接至備用系統(tǒng)工作狀態(tài)： 1）微處理器停止輸出點(diǎn)火正時(shí)控制信號(hào)（IGT）時(shí)。
2）進(jìn)氣壓力傳感器信號(hào)電路出現(xiàn)開路或短路（只適于D型EFI系統(tǒng)）時(shí)。3）曲軸位置傳感器信號(hào)電路開路或短路時(shí)
4）當(dāng)ECU中的中央微處理器（CPU）、輸入/輸出（I/O）接口和存儲(chǔ)器發(fā)生故障時(shí)。
第二篇：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)教案第八章(第二十四～二十五講)
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《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第1頁(yè) 總10頁(yè)
第二十四講
第八章 常見車型發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)故障的自診斷(1/2)
【課 題】 §8-1 豐田車系讀取故障碼的方法 §8-2 捷達(dá)汽車故障碼的讀取 【課程性質(zhì)】 理論課
【授課對(duì)象】 汽車檢測(cè)與維修專業(yè)
【鞏固上講內(nèi)容】 亞洲車系保養(yǎng)燈歸零和歐洲車系保養(yǎng)燈歸零方法 【教學(xué)目的與要求】掌握豐田車系讀取故障碼的方法 掌握捷達(dá)汽車故障碼的讀取 【教學(xué)重點(diǎn)】 人工讀取電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障碼 【教學(xué)難點(diǎn)】 解碼器讀取故障碼 【授課方法】 現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法、案例教學(xué)法
【課時(shí)分布】 鞏固上講內(nèi)容 5分鐘
人工讀取和清除豐田車系電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障碼 40分鐘 解碼器讀取和清除故障碼 40分鐘 小結(jié)與答疑 5分鐘
【作 業(yè)】如何讀取和清除豐田車系的故障碼？ 【教學(xué)內(nèi)容】
§8-1 豐田車系讀取故障碼的方法
一、1992年—1995年生產(chǎn)的豐田車系故障碼診斷方法
1、普通方式讀取故障碼：
（1）節(jié)氣門處于全關(guān)閉位置，變速器置于N或P檔，關(guān)閉所有用電設(shè)備，將點(diǎn)火開關(guān)置于ON，不要起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
（2）用專用跨接線（SST）將診斷座中TE1與E1插孔跨接，如圖所示： 北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第2頁(yè) 總10頁(yè)
（3）通過(guò)儀表板上的“CHECK ENGINE”故障燈閃爍的間隔與次數(shù)，按照故障碼從小到大的順序，顯示故障碼。
（4）所有的故障碼顯示完畢后，再關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拆下跨接線。
2、開關(guān)信號(hào)診斷模式讀取故障碼
（1）跨接診斷座中TE2與E1，點(diǎn)火開關(guān)處在“OFF”位置但不起動(dòng)。這時(shí)“CHECK ENGINE”燈亮，進(jìn)入開關(guān)測(cè)試模式。
（2）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使車速達(dá)到10Km/h以上。如果發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，檢測(cè)燈將會(huì)閃爍顯示故障碼42、43。
（3）停下汽車但是不要使發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。用跨接線跨接診斷座上午TE1與E1，通過(guò)儀表板上的“CHECK ENGINE”故障燈閃爍的間隔與次數(shù)讀取故障碼。如果沒(méi)有故障碼存儲(chǔ)，“CHECK ENGINE”故障燈會(huì)以0.25秒的間隔均勻閃爍。
（4）記錄所有的故障碼，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拆下跨接線，退出診斷模式。3．故障碼的清除
故障排除后，將ECU中存儲(chǔ)的故障碼清除，方法有兩種：一是關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，從熔絲盒中拔下EFI熔絲（15A）10s以上；二是將蓄電池負(fù)極電纜拆開10s以上，但此種方法同時(shí)使時(shí)鐘、音響等有用的存儲(chǔ)信息丟失。
二、1994年以后生產(chǎn)的凌志車型發(fā)動(dòng)機(jī)自診斷
1994年以后生產(chǎn)的凌志車型發(fā)動(dòng)機(jī)裝有OBD-Ⅱ診斷座，同時(shí)也保留了通過(guò)故障指示燈的閃爍顯示故障碼的功能。
1、“通?！蹦Ｊ阶x取故障碼
（1）在診斷座上接上凌志掃描測(cè)試儀。
（2）打開點(diǎn)火開關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)不起動(dòng)，打開掃描儀，并確認(rèn)其處于“通常”模式。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第3頁(yè) 總10頁(yè)
（3）使用掃描測(cè)試儀讀出故障碼和“故障狀態(tài)數(shù)據(jù)”。（4）記錄所有的故障碼和“故障狀態(tài)”數(shù)據(jù)
（5）當(dāng)使用OBD-Ⅱ掃描測(cè)試儀時(shí)，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)然后再打開，記錄所有的故障碼和“故障狀態(tài)”。讀完碼后，關(guān)閉掃描測(cè)試儀和點(diǎn)火開關(guān)。
（6）根據(jù)顯示的故障碼查“故障碼表”檢修故障。檢修完故障后，必須清除故障碼。
2、清除故障碼
（1）用掃描測(cè)試儀清除故障碼。如果使用凌志掃描測(cè)試儀，將“通常”診斷模式板到“檢查”模式或從“檢查”模式板到“通?！痹\斷模式時(shí)，故障碼就清除了。
（2）從熔絲盒中拔下EFI熔絲（15A）10s以上。（3）將蓄電池負(fù)極電纜拆開10s以上。
§8-2 捷達(dá)汽車故障碼的讀取方法
一、VAG1551故障閱讀器的結(jié)構(gòu)和操作過(guò)程
1、調(diào)取故障碼
德國(guó)大眾車系裝用Motronic系統(tǒng)的桑塔納、帕薩特、奧迪、捷達(dá)等轎車，故障碼的調(diào)取一般使用專用的故障診斷儀 V．A．G1551或V．A．G1552及專用傳輸線，V．A．G1552與V．A．G1551的區(qū)別主要是不帶打印功能。專用傳輸線有多種以適應(yīng)不同車型。
使用專用診斷儀調(diào)取故障碼時(shí)應(yīng)注意：各車型診斷座位置和形式不同，必須選用帶有不同連接器的專用傳輸線。如桑塔納2000診斷座位于換擋手柄前部、捷達(dá)三轎車診斷座位于中央繼電器盒右側(cè)，兩車型的診斷座均為16端子，必須選用Ｖ．A．G1551／3專用傳輸線；奧迪A6轎車診斷座位于發(fā)動(dòng)機(jī)室靠近駕駛員座位側(cè)的輔助繼電器盒內(nèi)，有兩個(gè)兩端子診斷座，必須選用V．A．G1551／1專用傳輸線。此外，從1989年開始，德國(guó)大眾公司生產(chǎn)的部分車型都在儀表板上配備了故障指示燈“CHECK”，不需專用診斷儀而利用“CHECK”燈也可讀取故障碼，但也有些車型的“CHECK”燈只起一個(gè)警告燈的作用，調(diào)取故障碼時(shí)還必須使用自制的二極管燈。
大眾車系使用專用診斷儀調(diào)取和清除故障碼的操作方法基本相同，操作前應(yīng)檢查蓄電池電壓必須大于11.5V，發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度必須高于80℃。以桑塔納2000轎車為例，正確操作步驟如下：
（1）關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，將專用傳輸線V.A.G1551／3的一端（5端子）與診斷儀相應(yīng)接口連接，傳輸線另一端（16端子）與換檔手柄前部的故障診斷座連接。
（2）打開點(diǎn)火開關(guān)，輸入發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的地址代碼“01”，然后按“Q”鍵確認(rèn)，這時(shí)屏幕顯示：經(jīng)一段時(shí)間后屏幕上顯示ECU的版本號(hào)和編號(hào)。
（3）按“→”鍵進(jìn)入功能選擇。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第4頁(yè) 總10頁(yè)
（4）輸人功能代碼“02”，再按“Q”鍵確認(rèn)，有故障時(shí)，屏幕上將顯示出故障數(shù)量。之后按“→”鍵，將依次顯示每一個(gè)已檢測(cè)到的故障代碼及故障原因。在顯示故障原因時(shí)，若屏幕底部出現(xiàn)“/SP”，表示該故障為間歇性出現(xiàn)的故障。有多個(gè)故障碼時(shí)，可將故障信息打印出來(lái)。
（5）故障碼調(diào)取完成后，輸入功能代碼“06”，再按“Q”鍵確認(rèn)即可退出。然后關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拆下專用診斷儀和傳輸線。
2、清除故障碼
（1）按調(diào)取故障碼步驟（1）、（2）、（3）進(jìn)行操作后，輸人功能代碼“05”并按“Q”鍵確認(rèn)，即可清除故障碼。若故障碼所代表的故障還沒(méi)有排除，故障碼將無(wú)法清除。
（2）故障碼清除完畢后，輸入功能代碼“06”，再按“Q”鍵確認(rèn)即可退出。然后關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拆下專用診斷儀和傳輸線。
二、德國(guó)奔馳車系
奔馳車系的車型眾多，電腦控制系統(tǒng)更新快。奔馳車的更新?lián)Q代按SEL、S、C、E等劃分成不同級(jí)別，不同級(jí)車主要是電腦控制系統(tǒng)不同，從而使故障自診斷方式也不同，有些只能用專用診斷儀調(diào)取和清除故障碼。1992年后生產(chǎn)的奔馳車多數(shù)裝用16端子（位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙、駕駛室前壁上）或38端子診斷座（位于右前避震器側(cè)），奔馳車系各型轎車，即使裝有16端子OBD－Ⅱ診斷座，也無(wú)法人工調(diào)取故障碼。1、16端子診斷座故障碼的調(diào)取與清除
將指針式電壓表（或二極管燈）連接到“16?！彪娫炊俗优c所需診斷的系統(tǒng)端子（電控燃油噴射系統(tǒng)為4＃，電控點(diǎn)火系統(tǒng)為8＃，綜合控制電腦為14＃）之間，打開點(diǎn)火開關(guān)，但不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，此時(shí)電壓表指針應(yīng)不擺動(dòng)（或二極管燈不亮），否則說(shuō)明電腦不良。然后用另一導(dǎo)線使診斷系統(tǒng)端子（4號(hào)端子）搭鐵2～4s,此時(shí)仍應(yīng)保持電壓表（或二極管燈）連接在診斷座端子之間，松開搭鐵導(dǎo)線后觀察電壓表指針擺動(dòng)（或二極管燈閃亮）規(guī)律讀取故障碼。每次只能調(diào)出一個(gè)故障碼，若有多個(gè)故障碼時(shí)，必須重復(fù)上述操作。
清除故障碼時(shí)，先按上述方法調(diào)取故障碼，等故障碼輸出完畢2～3s后，再使塔鐵線搭鐵6～8s，松開搭鐵線后關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)30s以上，即可清除故障碼。與調(diào)取故障碼類似，每次操作只能清除一個(gè)故障碼，有多個(gè)故障碼時(shí)需重復(fù)上述操作。最后再重復(fù)故障碼調(diào)取程序，若輸出故障碼為1，說(shuō)明系統(tǒng)正常，否則說(shuō)明仍有故障或故障碼沒(méi)有清除。2、38端子診斷座故障碼的調(diào)取與清除
38端子診斷座故障碼的調(diào)取與清除與16端子診斷座類似，只是連接端子號(hào)不同。與發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)的診斷端子介紹如下：診斷座上“3＃”端子為電源端子，“4＃”和“5?！倍俗臃謩e為右側(cè)和左側(cè)LH控制電腦診斷端子，“7＃”端子為電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)診斷端子，“17?！焙?“18?！倍俗颖本┏鞘袑W(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第5頁(yè) 總10頁(yè) 分別為右側(cè)和左側(cè)EZL／AKR點(diǎn)火控制電腦診斷端子。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第6頁(yè) 總10頁(yè)
第二十五講
第八章 常見車型發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)故障的自診斷(2/2)
【課 題】 §8-3 寶馬車系故障碼診斷法 §8-4日產(chǎn)車系發(fā)動(dòng)機(jī)自診斷 【課程性質(zhì)】 理論課
【授課對(duì)象】 汽車檢測(cè)與維修專業(yè)
【鞏固上講內(nèi)容】 豐田車系讀取故障碼的方法和捷達(dá)汽車故障碼的讀取 【教學(xué)目的與要求】 掌握寶馬車系故障碼的讀取方法 掌握日產(chǎn)車系故障碼的讀取方法 【教學(xué)重點(diǎn)】 寶馬車系故障碼的讀取方法 【教學(xué)難點(diǎn)】 日產(chǎn)車系故障碼的讀取方法 【授課方法】 現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法、案例教學(xué)法
【課時(shí)分布】 鞏固上講內(nèi)容 5分鐘
寶馬車系電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障碼讀取 40分鐘 日產(chǎn)車系及美國(guó)車系故障碼的讀取方法 40分鐘 小結(jié)與答疑 5分鐘
【作 業(yè)】如何讀取和清除寶馬車系的故障碼？ 【教學(xué)內(nèi)容】
§8-3 寶馬車系故障碼診斷法
一、德國(guó)寶馬車系
1989年后生產(chǎn)的寶馬車多數(shù)采用DME55端子或88端子電腦，除歐規(guī)寶馬車外，都可用儀表盤上的“CHECK ENGINE”燈讀取故障碼。而歐規(guī)寶馬車系儀表盤上沒(méi)有“故障燈”，調(diào)取故障碼時(shí)必須在DME電腦相應(yīng)端子上連接二極管燈。
打開點(diǎn)火開關(guān)，在5s內(nèi)將節(jié)氣門全開5次，即可由儀表盤上的“CHECK ENGINE”燈或在電腦相應(yīng)端子上連接的二極管燈讀取故障碼。故障碼為4位數(shù)，閃爍輸出故障碼時(shí)，4位數(shù)的位與位之間熄滅間隔為3s。
清除故障碼時(shí)，拆開蓄電池負(fù)極電纜15s以上，再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)1min以上即可清除故障碼。
二、日本日產(chǎn)車系
隨車型不同，故障碼的調(diào)取與清除分三種不同方式： 北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第7頁(yè) 總10頁(yè)
1、如果在主電腦側(cè)有一紅一綠兩個(gè)指示燈，另有一個(gè)“TEST”（檢測(cè)）選擇開關(guān)，調(diào)取故障碼時(shí)，先打開點(diǎn)火開關(guān)，然后將“TEST”開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”位置，兩個(gè)指示燈即開始閃爍。根據(jù)紅綠燈的閃爍次數(shù)讀取故障碼，紅燈閃爍次數(shù)為故障碼的十位數(shù)，綠燈閃爍的次數(shù)為故障碼的個(gè)位。清除故障碼時(shí)，將“TEST”開關(guān)轉(zhuǎn)至“OFF”位置，再關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)即可清除故障碼。主電腦位于儀表盤后或葉子板后。
2、如果在主電腦側(cè)只有一個(gè)紅色顯示燈，另有一個(gè)可變電阻調(diào)節(jié)旋鈕孔，調(diào)取故障碼時(shí)，先打開點(diǎn)火開關(guān)，然后將可變電阻旋鈕順時(shí)針擰到底，等2 s后再將可變電阻旋鈕逆時(shí)針擰到底，紅色顯示燈即開始閃爍輸出故障碼。每次操作只能輸出一個(gè)故障碼，有多個(gè)故障碼時(shí)需重復(fù)上述操作。清除故障碼時(shí)，將可變電阻旋鈕順時(shí)針擰到底，等15s 后再逆時(shí)針旋到底，再等2 s后關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)即可清除故障碼。
3、如果儀表盤上有故障指示燈 “CHECK ENGINE”，則可通過(guò)短接診斷座上的相應(yīng)端子調(diào)取故障碼，日產(chǎn)車系故障診斷座位于發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板支撐桿上方的熔絲盒內(nèi)，有12端子和14端子兩種，調(diào)取故障碼時(shí)，先打開點(diǎn)火開關(guān)，然后取出12端子或14端子診斷座，并用跨接線短接診斷座上“6?！焙汀??！倍俗樱?4端子診斷座）或“4?！焙汀??！倍俗樱?2端子診斷座），等2s后拆開短接導(dǎo)線，儀表盤上的“CHECK ENGINE”燈即閃爍輸出故障碼（波形見下圖）。每次操作只能輸出一個(gè)故障碼，有多個(gè)故障碼時(shí)需重復(fù)上述操作。清除故障碼時(shí)，將診斷座右上側(cè)的兩個(gè)端子短接15s以上，再關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)即可清除故障碼。
§8-4 日產(chǎn)車系故障碼輸出波形
三、日本本田車系
1、廣州本田故障碼調(diào)取與清除
當(dāng)儀表盤上的“MIL”燈點(diǎn)亮?xí)r，應(yīng)按以下程序調(diào)取故障碼：
（1）關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)。
（2）用專用短路插頭SCS（或普通導(dǎo)線）短接2端子診斷座，廣州本田轎車診斷座位于儀表盤下方。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第8頁(yè) 總10頁(yè)
（3）打開點(diǎn)火開關(guān)但不要起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，儀表盤上的“ MIL”或 “CHECK ENGINE”燈將以閃爍次數(shù)輸出故障碼。故障碼l～9將通過(guò)單純的短閃來(lái)顯示，故障碼10～41通過(guò)長(zhǎng)、短閃顯示，長(zhǎng)閃次數(shù)代表十位數(shù)，短閃次數(shù)代表個(gè)位數(shù)。多個(gè)故障碼按由小到大順序依次輸出。
清除故障碼的程序如下：
（1）從診斷座上拆開專用SCS短路插頭。（2）關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)。
（3）記下無(wú)線電臺(tái)預(yù)設(shè)的頻率。
（4）從副駕駛座位前面的儀表盤下熔絲／繼電器盒中拆下13號(hào)（7.5A）備用時(shí)鐘熔絲，或拆開蓄電池負(fù)極電纜，等10s以上即可清除故障碼。
（5）重新設(shè)置無(wú)線電臺(tái)的頻率和時(shí)鐘。
2、日本本田故障碼調(diào)取與清除
日本本田各車型故障碼的調(diào)取與清除方法、故障碼含義略有不同，在維修時(shí)注意查閱相關(guān)資料。日本本田各車型故障碼的調(diào)取與清除方法可分以下三種類型：
（1）在儀表盤上設(shè)有“CHECK ENGINE”燈。此類車型（如ACCORD等）故障碼調(diào)取與清除方法和廣州本田相同，只是診斷座位于工具箱內(nèi)右側(cè)或發(fā)動(dòng)機(jī)室側(cè)。
（2）電腦位于工具箱下面，在電腦上設(shè)有1個(gè)紅色指示燈，此類車型（如 HONDA等）的故障碼調(diào)取方法是：將點(diǎn)火開關(guān)“ON”，電腦上的紅色指示燈即開始閃爍輸出故障碼，但每次只輸出1個(gè)故障碼，故障碼輸出波形與廣州本田相同；故障清除后，拆開蓄電池負(fù)極電纜10s以上即可清除故障碼；l個(gè)故障碼清除后，再進(jìn)行路試，檢查有無(wú)其他故障碼。
（3）電腦位于駕駛員座椅下面，電腦上設(shè)有4個(gè)指示燈，此類車型的故障碼調(diào)取方法是：將點(diǎn)火開關(guān)“ON”，電腦上的4個(gè)紅色指示燈即開始閃爍輸出故障碼；每個(gè)指示燈閃亮代表一個(gè)數(shù)字（由左到右分別為1、2、4、8），將閃亮的指示燈所代表的數(shù)字相加，即為輸出的故障碼，每次只輸出1個(gè)故障碼，故障清除后，拆開蓄電池負(fù)極電纜10s以上即可清除故障碼。
四、美國(guó)克萊斯勒車系
克萊斯勒車系一般使用DRB－Ⅱ?qū)Ｓ迷\斷儀調(diào)取或清除故障碼，步驟如下： 1.將DRB－Ⅱ?qū)Ｓ迷\斷儀連接到位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)靠近發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU的診斷座上。2.起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，反復(fù)開閉空調(diào)開關(guān)，然后熄火發(fā)動(dòng)機(jī)。
3.接通點(diǎn)火開關(guān)并選擇故障讀取功能，即可從DRB－Ⅱ診斷儀上讀取所有故障信息。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第9頁(yè) 總10頁(yè)
4.清除故障碼時(shí)，可在DRB－Ⅱ診斷儀上輸入取消故障碼的指令，或拆開蓄電池負(fù)極電纜15s以上即可。
1994～1995年克萊斯勒公司生產(chǎn)的部分轎車采用16端子OBD－Ⅱ診斷座，將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”位置，等 5～10s后，儀表盤上的“CHECK ENGINE”燈即閃爍輸出故障碼。
五、美國(guó)通用／韓國(guó)大宇車系 1、1993年前通用公司和大宇公司生產(chǎn)的轎車均采用12端子診斷座。調(diào)取故障碼時(shí)，用專用跨接線將診斷座上的A端子與B端子短接，儀表盤上的“CHECK ENGINE”燈即閃爍輸出故障碼，故障碼為兩位數(shù)，故障碼輸出波形與日本豐田車系類似，故障燈閃亮與熄滅的時(shí)間均為0.4s，閃亮的次數(shù)代表故障碼數(shù)值，一個(gè)故障碼的十位與個(gè)位之間有1.2s熄滅的間隔。但需注意：調(diào)取故障碼時(shí)，故障燈首先輸出故障碼12三次，然后再按順序輸出其他故障碼，所有故障碼均輸出完后，再重復(fù)輸出。清除故障碼時(shí)，將蓄電池負(fù)極電纜線拆開30s以上即可。2、1993年后通用公司生產(chǎn)的轎車，一般都在空調(diào)面板上直接調(diào)取或清除各控制系統(tǒng)的故障信息。讀取與清除方法如下：
（l）打開點(diǎn)火開關(guān)，同時(shí)按下冷氣空調(diào)面板上“OFF”鍵及 “TEMP▲”鍵，直到屏幕顯示“00”后放開兩個(gè)按鍵。
（2）按風(fēng)速調(diào)節(jié)鍵“▲”或“▼”，選擇所需的診斷系統(tǒng)。診斷系統(tǒng)代號(hào)：屏幕顯示“00”時(shí)為發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)診斷，顯示“01”時(shí)為中央電腦診斷，顯示“02”時(shí)為空調(diào)系統(tǒng)診斷，顯示“03”時(shí)為安全氣囊系統(tǒng)診斷，顯示“04”時(shí)為ABS系統(tǒng)診斷。
（3）再按“OUT TEMP”鍵，即進(jìn)入故障碼調(diào)取功能。若電腦檢測(cè)到系統(tǒng)有持續(xù)性故障，則正常顯示兩位數(shù)故障碼；若電腦檢測(cè)到系統(tǒng)有間歇性故障，則顯示三位數(shù)故障碼，間歇性故障碼僅在正常故障碼前加“1”。如：故障碼14表示目前有“冷卻液溫度傳感器信號(hào)電壓過(guò)低”故障，故障碼114則表示曾經(jīng)發(fā)生過(guò)“水溫傳感器信號(hào)電壓過(guò)低”故障。
（4）按“AUTO”鍵退出診斷功能。
（5）故障碼的清除。按上述步驟（1）、（2）、（3）操作，然后按下“OFF” 鍵即可清除故障碼，再按下“AUTO”鍵結(jié)束本次操作。
1994～1995年通用公司生產(chǎn)的部分轎車裝有16端子OBD－Ⅱ診斷座，用專用跨接線短接診斷座上的“5?！焙汀??！倍俗?，即可由儀表盤上的故障指示燈“CHECK ENGINE” 讀取故障碼。
七、美國(guó)福特車系
1991年后福特公司生產(chǎn)的轎車多數(shù)裝用的EEC—Ⅳ系統(tǒng)，在此僅以裝用該系統(tǒng)的美規(guī)福特車系為例介紹故障碼的調(diào)取與清除方法。故障碼的調(diào)取可分為 KOEO（Key On Engine Off）和 KOER（Key On Engine Running）兩種狀態(tài)。KOEO狀態(tài)是指將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)置 “ON”，但不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；KOER狀態(tài)是北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第10頁(yè) 總10頁(yè) 指在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下調(diào)取故障碼。福特車系均可使用專用診斷儀（FORD SUPER STAR Ⅱ）獲取故障碼。
美規(guī)福特車一般采用6＋1端子診斷座。調(diào)取故障碼時(shí)可使用指針式電壓表或二極管燈，根據(jù)電壓表的擺動(dòng)次數(shù)（或二極管燈的閃爍規(guī)律）讀取故障碼，也可根據(jù)儀表盤上的“CHECK ENGINE”燈閃爍規(guī)律讀取故障碼。故障碼以三位數(shù)表示故障碼。
用電壓表讀取故障碼時(shí)，首先將電壓表量程選擇在0～15V，將電壓表正表筆與蓄電池正極相連，負(fù)表筆與診斷座的“STO”（測(cè)試輸出）端子連接，使電腦進(jìn)入KOEO或KOER狀態(tài)，再用導(dǎo)線連接診斷座上的“STI”（測(cè)試輸入）和 “SIGNAL RETURNPIN”（信號(hào)返回）端子，即可根據(jù)電壓表的擺動(dòng)次數(shù)讀取故障碼。如輸出故障碼“112”時(shí)，電壓表指針先擺動(dòng)1次，停2s，再擺動(dòng)1次，又停2s，隨后擺動(dòng)2次。
清除故障碼時(shí)，先進(jìn)入KOEO狀態(tài)，當(dāng)剛開始輸出故障碼時(shí)，立即拆下診斷座上的連接導(dǎo)線，即可清除故障碼。
1994年后裝用OBD—Ⅱ系統(tǒng)、且保留短接方式調(diào)取故障碼的福特車，將16端子OBD—Ⅱ診斷座上的“13＃”端子與“15?！倍俗佣探?，即可從儀表盤上的“CHECK ENGINE”燈讀取故障碼。
第三篇：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)教案第二章(第二～九講)
北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第1頁(yè) 總37頁(yè)
第二講
第二章 汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)(1/8)
【課 題】 §2-1汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)概述
§2-2汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的組成及工作原理
【課程性質(zhì)】 理論課與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合 【授課對(duì)象】 汽車檢測(cè)與維修專業(yè)
【鞏固上講內(nèi)容】 發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的基本組成及工作原理 【教學(xué)目的與要求】 掌握現(xiàn)代汽油噴射系統(tǒng)的分類
掌握汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的組成及功能 了解汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的工作原理
【教學(xué)重點(diǎn)】 現(xiàn)代汽油噴射系統(tǒng)的分類
汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的組成及功能
【教學(xué)難點(diǎn)】 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的工作原理 【授課方法】 講授法、多媒體教學(xué)法
【課時(shí)分布】 鞏固上講內(nèi)容 5分鐘
現(xiàn)代汽油噴射系統(tǒng)的分類 35分鐘 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的組成、功能及工作原理 45分鐘 小結(jié)與答疑 5分鐘
【作 業(yè)】簡(jiǎn)述汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的組成、功能及工作原理 【教學(xué)內(nèi)容】
§2-1 現(xiàn)代汽油噴射系統(tǒng)的分類
一、電控燃油噴射系統(tǒng)的分類 1.按噴射系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同分類
①多點(diǎn)噴射系統(tǒng)（MPI）：多點(diǎn)噴射系統(tǒng)是指在每一個(gè)氣缸的進(jìn)氣門前均安裝一只噴油器,噴油器適時(shí)噴油。
②單點(diǎn)噴射系統(tǒng)（SPI）：?jiǎn)吸c(diǎn)噴射系統(tǒng)是指在節(jié)流閥體上安裝一只或兩只噴油器,向進(jìn)氣歧管中噴油形成燃油混合氣,進(jìn)氣行程時(shí)燃油混合氣被吸入氣缸內(nèi)。2.按噴射控制裝置的形式不同分類
①機(jī)械式：空氣計(jì)量器與燃油分配器組合在一起,空氣計(jì)量器檢測(cè)空氣流量的大小后,靠連接桿傳北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第2頁(yè) 總37頁(yè) 動(dòng)操縱燃油分配器的柱塞動(dòng)作,以燃油計(jì)量槽開度的大小控制噴油量,達(dá)到控制混合氣空燃比的目的。
②電子控制式：根據(jù)各種傳感器送至電腦的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況的信號(hào),由電腦運(yùn)算后,發(fā)出控制噴油量和點(diǎn)火時(shí)刻等多種執(zhí)行指令,實(shí)現(xiàn)多種機(jī)能的控制.即為發(fā)動(dòng)機(jī)電子集中控制系統(tǒng)。
③機(jī)電一體混合式：在燃油分配器上安裝了一個(gè)由電腦控制的電液式壓差調(diào)節(jié)器,電腦根據(jù)水溫、節(jié)氣門位置等傳感器的輸入信號(hào)控制電液式壓差調(diào)節(jié)器動(dòng)作,以調(diào)節(jié)燃油供給量。3.按噴射方式不同分類
①間歇噴射系統(tǒng)：在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間汽油間歇噴射是在進(jìn)氣過(guò)程中的某時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的,噴油量大小取決于噴油器持續(xù)開啟時(shí)間,即電腦指令的噴油脈沖寬度。
②連續(xù)噴射系：燃油噴射的時(shí)間占有全部工作循環(huán)的時(shí)間,連續(xù)噴射都是噴在進(jìn)氣道內(nèi),大部分燃油是在進(jìn)氣門關(guān)閉后噴射。4．按噴射位置的不同分類 ①進(jìn)氣道噴射式 ②缸內(nèi)直接噴射式 5.按噴射時(shí)序分類
①同時(shí)噴射：同時(shí)噴射是指發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)期間,各缸噴油器同時(shí)開啟且同時(shí)關(guān)閉,由電腦的同一個(gè)噴油指令控制所有的噴油器同時(shí)動(dòng)作。
②分組噴射：分組噴射是指將噴油器分成兩組交替噴射,電腦發(fā)出兩路噴油指令,每路指令控制一組噴油器。
③順序噴射：順序噴射是指噴油器按發(fā)動(dòng)機(jī)各缸進(jìn)氣行程的順序輪流噴射,它具有噴射正時(shí),由電腦根據(jù)曲軸位置傳感器提供的信號(hào),辨別各缸的進(jìn)氣行程,適時(shí)發(fā)出各缸的噴油脈沖信號(hào),以實(shí)現(xiàn)次序噴射的功能。
a）同時(shí)噴射 b）分組噴射 c）順序噴射 6.按空氣流量的檢測(cè)方式分類
汽油噴射系統(tǒng): ①歧管壓力計(jì)量式（D型EFI系統(tǒng)）
②翼片式或葉片式（L型EFI系統(tǒng)）③卡門旋渦式（L型EFI系統(tǒng)）④熱線式（LH型EFI系統(tǒng)）北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第3頁(yè) 總37頁(yè)
⑤熱膜式（LH型EFI系統(tǒng)）
1）、歧管壓力計(jì)量式 將歧管壓力和轉(zhuǎn)速信號(hào)輸送到電腦,由電腦根據(jù)該信號(hào)計(jì)算出充氣量,再產(chǎn)生與之相對(duì)應(yīng)的噴油脈沖,控制噴油器噴射適量的燃油.2）、翼片式和卡門旋渦式 其計(jì)量方式屬于體積流量型,即通過(guò)計(jì)量氣缸充氣的體積,將物理量轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸送至電腦,電腦計(jì)算出與該體積的空氣相適應(yīng)的噴油量以控制混合氣空燃比。
3）、熱線式和熱膜式 直接測(cè)量進(jìn)入氣缸內(nèi)空氣的質(zhì)量,將該空氣的質(zhì)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào),輸送給電腦,由電腦根據(jù)空氣的質(zhì)量計(jì)算出與之相適應(yīng)的噴油量,以控制空燃比在最佳值。
二、電控汽油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
1.能實(shí)現(xiàn)空燃比的高精度控制 2.充氣效率高 3.瞬時(shí)響應(yīng)快
4.起動(dòng)容易,暖機(jī)性能好 5.節(jié)油和排放凈化效果明顯
6.減速斷油功能也能降低排放,節(jié)省燃油 7.便于安裝。
§2-2汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的組成及功能
一、進(jìn)氣系統(tǒng)
1、組成:空氣濾清器、空氣流量計(jì)、節(jié)氣門、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣歧管、怠速控制裝置。
2、功能:為發(fā)動(dòng)機(jī)可燃混合氣的形成提供必須的空氣。
3、工作原理:行駛時(shí),空氣的流量由通道中的節(jié)氣門來(lái)控制。怠速時(shí),節(jié)氣門關(guān)閉,空氣由旁通氣道通過(guò)。怠速控制是由怠速調(diào)整螺釘和怠速空氣調(diào)整器調(diào)整流經(jīng)旁通道的空氣量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如圖所示：
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《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第4頁(yè) 總37頁(yè)
二、燃油系統(tǒng)
1、組成: 燃油泵、燃油濾清器、燃油脈動(dòng)減振器、噴油器、燃油壓力調(diào)節(jié)器及供油總管等組成。
2、功能: 提供潔凈和壓力穩(wěn)定不變的燃油,并根據(jù)電腦指令噴射適量的燃油。
3、工作原理:具有一定壓力的燃油送到各噴油器,噴油器根據(jù)電腦的噴油指令,開啟噴油閥,將適量的燃油噴于進(jìn)氣門前,待進(jìn)氣時(shí)將燃油混合氣吸入氣缸。
三、點(diǎn)火系統(tǒng)
1、組成: 點(diǎn)火電子組件、點(diǎn)火線圈、火花塞、及高壓導(dǎo)線等。
2、功能: 計(jì)算出點(diǎn)火時(shí)刻和通電時(shí)間。
3、工作原理: 電腦根據(jù)曲軸位置傳感器和轉(zhuǎn)速、水溫等工況傳感器信號(hào)計(jì)算出點(diǎn)火時(shí)刻和通電時(shí)間,將計(jì)算結(jié)果送到點(diǎn)火電子組件,由點(diǎn)火電子組件控制點(diǎn)火線圈的初級(jí)電路接通和斷開,使火花塞點(diǎn)火。
四、電子控制系統(tǒng)、1、組成: 傳感器、ECU和執(zhí)行器三部分組成。
2、功能: 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各種傳感器送來(lái)的信號(hào)控制噴油時(shí)間、點(diǎn)火時(shí)刻等等。
3、工作原理: 電腦根據(jù)空氣流量計(jì)計(jì)算進(jìn)氣量，根據(jù)進(jìn)氣量和轉(zhuǎn)速計(jì)算出基本噴油持續(xù)時(shí)間，然后進(jìn)行溫度、海拔高度、節(jié)氣門開度等各種工作參數(shù)的修正,得到最佳噴油持續(xù)時(shí)間。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第5頁(yè) 總37頁(yè)
第三講
第二章 汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)(2/8)
【課 題】 §2-2汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的組成及工作原理 【課程性質(zhì)】 理論課與實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合 【授課對(duì)象】 汽車檢測(cè)與維修專業(yè) 【鞏固上講內(nèi)容】 發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的基本組成
【教學(xué)目的與要求】 掌握汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的組成及功能
了解汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的工作原理
【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】掌握EFI系統(tǒng)的工作原理
掌握汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的燃油噴射控制
【教學(xué)難點(diǎn)】汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的工作原理 【授課方法】 講授法、多媒體教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法
【課時(shí)分布】 鞏固上講內(nèi)容 5分鐘
現(xiàn)代汽油噴射系統(tǒng)的工作原理 40分鐘 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的燃油噴射控制 40分鐘 小結(jié)與答疑 5分鐘
【作 業(yè)】簡(jiǎn)述同時(shí)噴射、分組噴射和順序噴射的區(qū)別 【教學(xué)內(nèi)容】
§2-2 ＥＦＩ系統(tǒng)的工作原理
一、EFI系統(tǒng)的工作原理
（一）Ｄ型ＥＦＩ系統(tǒng)
1、燃油壓力的建立與燃油噴射方式
油箱內(nèi)的燃油被燃油泵吸出并加壓至350KPa左右,經(jīng)燃油濾清器濾去雜質(zhì)后,被送至發(fā)動(dòng)機(jī)上方的燃油分配油管.分配油管與安裝在各缸進(jìn)氣歧管上的噴油器相通.噴油器是一種電磁閥,由ECU控制.通電時(shí)電磁閥開啟,壓力燃油以霧狀噴入進(jìn)氣歧管內(nèi),與空氣混和,在進(jìn)氣行程中被吸進(jìn)氣缸.分配油管的未端裝有燃油壓力調(diào)節(jié)器,用來(lái)調(diào)整分配油管中汽油的壓力,使油壓保持某一定值（約250-300KPa）.多余的燃油從燃油壓力調(diào)節(jié)器上的回油口經(jīng)回油管返回油箱。
2、進(jìn)氣量的控制與測(cè)量 北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第6頁(yè) 總37頁(yè)
進(jìn)氣量由駕駛員通過(guò)加速踏板操縱節(jié)氣門來(lái)控制。節(jié)氣門開度不同，進(jìn)氣量也不同，同時(shí)進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度也不同。在同一轉(zhuǎn)速下，進(jìn)氣歧管真空度與進(jìn)氣量有一定關(guān)系。進(jìn)氣壓力傳感器可將進(jìn)氣歧管內(nèi)真空度的變化轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的變化，并傳送給ECU，ECU根據(jù)進(jìn)氣歧管真空度的大小計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量。
3、噴油量與噴油時(shí)刻的確定
噴油量由ECU控制。ECU根據(jù)進(jìn)氣壓力傳感器測(cè)量得的信號(hào)計(jì)算出進(jìn)氣量，再根據(jù)分電器中的曲軸位置傳感器測(cè)得信號(hào)計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)進(jìn)氣量和轉(zhuǎn)速計(jì)算出相應(yīng)的基本噴油量；ECU控制各缸噴油器在每次進(jìn)氣行程開始之前噴油一次，并通過(guò)控制每次噴油的持續(xù)時(shí)間來(lái)控制噴油量。噴油持續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng)，噴油量就愈大。一般每次噴油的持續(xù)時(shí)間2-10ms。各缸噴油器每次噴油的開始時(shí)刻則由ECU根據(jù)曲軸位置傳感器測(cè)得的1缸上止點(diǎn)的位置來(lái)控制。由于這種類型的燃油噴射系統(tǒng)的每個(gè)噴油器在發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)中只噴油一次，故屬于間歇噴射方式。
4、不同工況下的控制模式
電控燃油噴射系統(tǒng)能根據(jù)各個(gè)傳感器測(cè)得的發(fā)動(dòng)機(jī)各種運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)所處的工況，選擇不同模式的程序控制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)起動(dòng)加濃、暖機(jī)加濃、加速加濃、全負(fù)荷加濃、減速調(diào)稀、強(qiáng)制怠速斷油、自動(dòng)怠速控制等功能。
D型ＥＦＩ系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，但由于采用壓力作為控制噴油量的主要因素，因此，存在這樣的缺點(diǎn)：在汽車突然制動(dòng)或下坡行駛中節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)，加速反應(yīng)效果不良；當(dāng)大氣狀況較大變化時(shí)，會(huì)影響控制精度。現(xiàn)代汽車使用的D型ＥＦＩ 系統(tǒng)都是經(jīng)過(guò)改進(jìn)了的，即采用運(yùn)算速度快、內(nèi)存容量大的ECU，大大提高了控制精度，控制的功能也更加完善。這種系統(tǒng)通常用于中檔車型上，如豐田HIACE小客車、豐田CROWN轎車等。(二)L型ＥＦＩ系統(tǒng)
L型ＥＦＩ系統(tǒng)是在D型ＥＦＩ系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，經(jīng)改進(jìn)而形成的。它是目前汽車上應(yīng)用最廣泛的燃油噴射系統(tǒng)。L型ＥＦＩ系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理與D型ＥＦＩ系統(tǒng)基本相同，但它以空氣流量計(jì)代替D型ＥＦＩ系統(tǒng)中的進(jìn)氣壓力傳感器，可直接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，提高了控制精度。(三)Mono系統(tǒng)
該系統(tǒng)是一種低壓中央噴射系統(tǒng)，是單點(diǎn)噴射系統(tǒng)。在原來(lái)安裝化油器的部位僅用一只電磁噴油器進(jìn)行集中噴射，與化油器相比，能迅速地輸送燃油通過(guò)節(jié)氣門，在節(jié)氣門上方?jīng)]有或極少發(fā)生燃油附著管壁現(xiàn)象，因而消除了由此而引起的混合與燃燒的延遲，縮短了供油和空燃比信息反饋之間的時(shí)間間隔，提高了控制精度，改善了排放。
二、燃油噴射控制 北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第7頁(yè) 總37頁(yè)
（一）噴油正時(shí)控制
電控汽油噴射系統(tǒng)的控制功能包括噴油正時(shí)控制、噴油量控制、燃油停供控制和燃油泵控制。對(duì)于多點(diǎn)間歇噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，噴油正時(shí)分為同步噴油和異步噴油。
同步是指發(fā)動(dòng)機(jī)各缸工作循環(huán)，在既定的曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)行噴油，同步噴油有規(guī)律性。
異步噴油與發(fā)動(dòng)機(jī)的工作不同步，無(wú)規(guī)律性，是在同步噴油的基礎(chǔ)上，為改善發(fā)動(dòng)機(jī)的性能額外增加的噴油。
1．同步噴油正時(shí)控制（1）同時(shí)噴射
原理：各缸噴油器都由ECU控制，同時(shí)噴油和停油。
噴油正時(shí)控制是以發(fā)動(dòng)機(jī)最先進(jìn)入作功行程的缸為基準(zhǔn)，在該缸排氣行程上止點(diǎn)前某一位置，ECU輸出指令信號(hào)，接通該組噴油器電磁線圈電路開始噴油。
同時(shí)噴射控制電路圖
同時(shí)噴射特點(diǎn)，如下圖所示 每個(gè)工作循環(huán)同時(shí)噴油2次
各缸噴油時(shí)間不可能最佳，混合氣質(zhì)量不一致 電路結(jié)構(gòu)與軟件較簡(jiǎn)單，早期多采用
同時(shí)噴射正時(shí)圖
（2）分組噴射
原理：把所有噴油器分成2～4組，由ECU分組控制噴油器。
以各組最先進(jìn)入作功的缸為基準(zhǔn)，在該缸排氣行程上止點(diǎn)前某一位置，ECU輸出指令信號(hào)，接通北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第8頁(yè) 總37頁(yè) 該組噴油器電磁線圈電路，開始噴油。
分組噴射控制電路圖
特點(diǎn)：每個(gè)工作循環(huán)各組均噴射1次（或2次）
分組噴射正時(shí)圖
（3）順序噴射
原理：噴油器驅(qū)動(dòng)回路數(shù)與氣缸數(shù)目相等。
ECU根據(jù)凸輪軸位置傳感器（G信號(hào)）、曲軸位置傳感器（Ne信號(hào)）和發(fā)動(dòng)機(jī)的作功順序，確定各缸工作位置。當(dāng)確定各缸活塞運(yùn)行至排氣行程上止點(diǎn)某一位置時(shí)，ECU輸出噴油控制信號(hào)，接通噴油器電磁線圈電路，該缸開始噴油。
順序噴射控制電路圖
順序噴射特點(diǎn)：
能夠設(shè)立最佳噴油時(shí)間，對(duì)混合氣形成有利；噴油正時(shí)在排氣上止點(diǎn)前60-70°； 控制軟件復(fù)雜。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第9頁(yè) 總37頁(yè)
順序噴射正時(shí)圖
（二）噴油量控制 1．起動(dòng)噴油控制
在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于規(guī)定值或點(diǎn)火開關(guān)接通位于STA（起動(dòng)）檔時(shí)，ECU根據(jù)冷卻液傳感器信號(hào)（THW信號(hào)），由內(nèi)存的水溫——噴油時(shí)間圖，確定基本噴油時(shí)間，根據(jù)進(jìn)氣溫度傳感器（THA信號(hào)）對(duì)噴油時(shí)間作修正（延長(zhǎng)或縮短）。然后在根據(jù)蓄電池電壓適當(dāng)延長(zhǎng)噴油時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)噴油量的進(jìn)一步的修正，即電壓修正。
2．起動(dòng)后噴油量控制
噴油持續(xù)時(shí)間 = 基本噴油持續(xù)時(shí)間×噴油修正系數(shù) + 電壓修正值（1）基本噴油時(shí)間：
D型EFI系統(tǒng)的基本噴油時(shí)間是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和進(jìn)氣管絕對(duì)壓力信號(hào)確定。L型EFI系統(tǒng)的基本噴油時(shí)間是由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和空氣流量計(jì)信號(hào)確定。
（2）起動(dòng)后各工況下噴油量的修正：
①起動(dòng)后加濃修正:根據(jù)冷卻液溫度確定噴油時(shí)間的初始修正值；
②暖機(jī)加濃修正:在達(dá)到正常溫度之前，根據(jù)冷卻液溫度信號(hào)進(jìn)行噴油時(shí)間修正； ③進(jìn)氣溫度修正:根據(jù)進(jìn)氣溫度傳感器提供的進(jìn)氣溫度信號(hào)（THA信號(hào)），對(duì)噴油時(shí)間進(jìn)行修正；低于20℃是空氣密度大，ECU適當(dāng)?shù)脑黾訃娪蜁r(shí)間，高于20℃的適當(dāng)?shù)臏p少噴油時(shí)間。
④大負(fù)荷加濃:根據(jù)PIM信號(hào)和Vs信號(hào)以及節(jié)氣門位置傳感器輸送的全負(fù)荷信號(hào)（PSW信號(hào)）或VTA信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷狀況，大負(fù)荷時(shí)適當(dāng)增加噴油時(shí)間。
⑤過(guò)渡工況空燃比控制:主要根據(jù)PIM信號(hào)或Vs信號(hào)、Ne信號(hào)、SPD信號(hào)、VTA信號(hào)、北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第10頁(yè) 總37頁(yè)
NSW信號(hào)判斷過(guò)渡工況，對(duì)噴油時(shí)間進(jìn)行修正。
⑥怠速穩(wěn)定性修正:ECU根據(jù)PIM信號(hào)和Ne信號(hào)對(duì)噴油量進(jìn)行修正，隨著進(jìn)氣管絕對(duì)壓力增大或怠速降低，適當(dāng)增加噴油時(shí)間；反之，減少噴油時(shí)間。
3．?dāng)嘤涂刂?/p>
-減速斷油控制——當(dāng)汽車減速時(shí)，ECU將會(huì)切斷燃油噴射控制電路，停止噴油，以降低碳?xì)浠衔锛耙谎趸嫉呐欧帕俊?/p>
-超速行駛斷油——加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)超過(guò)安全轉(zhuǎn)速或汽車車速超過(guò)設(shè)定的最高車速時(shí)，ECU將切斷燃油噴射控制電路，停止噴油，防止超速。
4．異步噴油量控制
發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和加速時(shí)的異步噴油量是固定，各缸噴油器以一個(gè)固定的噴油持續(xù)時(shí)間，同時(shí)向各缸增加一次噴油。
北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第11頁(yè) 總37頁(yè)
第四講
第二章 汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)(3/8)
【課 題】 §2-3汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理 【課程性質(zhì)】 理論課與實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合 【授課對(duì)象】 汽車檢測(cè)與維修專業(yè) 【鞏固上講內(nèi)容】 EFI系統(tǒng)的工作原理
【教學(xué)目的與要求】 掌握電動(dòng)燃油的結(jié)構(gòu)及工作原理
掌握電動(dòng)燃油泵控制電路的檢修
【教學(xué)重點(diǎn)】 電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)和工作原理 【教學(xué)難點(diǎn)】 電動(dòng)燃油泵控制電路的檢修
【授課方法】講授法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法（配備實(shí)物模型及發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)）【課時(shí)分布】鞏固上講內(nèi)容 5分鐘
電動(dòng)燃油的結(jié)構(gòu)及工作原理 40分鐘 電動(dòng)燃油泵控制電路的檢修 40分鐘 小結(jié)與答疑 5分鐘
【作 業(yè)】如何檢查燃油系統(tǒng)的油壓？ 【教學(xué)內(nèi)容】
§2-3汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)的工作原理
燃油供給系統(tǒng)由電動(dòng)燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、脈動(dòng)阻尼器及油管組成。
一、電動(dòng)燃油泵
1．作用：給電控燃油噴射系統(tǒng)提供具有一定壓力的燃油。2．類型：
（1）按安裝位置不同分為：
內(nèi)置式——安裝在油箱中，具有噪聲小、不易產(chǎn)生氣阻、不易泄漏、管路安裝簡(jiǎn)單。外置式——串接在油箱外部的輸油管路中，易布置、安裝自由大，單噪聲大，易產(chǎn)生氣阻。（2）按電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)不同分為：渦輪式、滾柱式、轉(zhuǎn)子式和側(cè)槽式。3．電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu) 1）渦輪式電動(dòng)燃油泵
（1）結(jié)構(gòu)：主要由燃油泵電動(dòng)機(jī)、渦輪泵、出油閥、卸壓閥組成。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第12頁(yè) 總37頁(yè)
（2）原理
油泵電動(dòng)機(jī)通電時(shí)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)渦輪泵葉片旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用，使葉輪周圍小槽內(nèi)的葉片貼緊泵殼，將燃油從進(jìn)油室?guī)鲇褪?。由于進(jìn)油室的燃油不斷增多，形成一定的真空度，將燃油從進(jìn)油口吸入；而出油室燃油不斷增多，燃油壓力升高，當(dāng)達(dá)到一定值時(shí)，頂開出油閥出油口輸出。出油閥在油泵不工作時(shí)阻止燃油流回油箱，保持油路中有一定的壓力，便于下次起動(dòng)。如圖
渦輪式電動(dòng)燃油泵結(jié)構(gòu)示意圖
1—前軸承2—電動(dòng)機(jī)定子3—后軸承4—出油閥5—出油口6—卸壓閥 7—電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子 8—葉輪 9—進(jìn)油口 10—泵殼體 11—葉片
（3）優(yōu)點(diǎn)
泵油量大、泵油壓力較高、供油壓力穩(wěn)定、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲小、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。此外，由于不需要消聲器所以可以小型化，因此廣泛的應(yīng)用在轎車上。如捷達(dá)、本田雅閣。
2）滾柱式電動(dòng)燃油泵（1）結(jié)構(gòu)
主要由燃油泵電動(dòng)機(jī)、滾柱式燃油泵、出油閥、卸壓閥等組成。（2）原理
當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，位于轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的滾柱在離心力的作用下，緊壓在泵體內(nèi)表面上，對(duì)周圍起密封作用，在相鄰兩個(gè)滾柱之間形成工作腔。在燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，工作腔轉(zhuǎn)過(guò)出油口后，其容積不斷增大，形成一定的真空度,當(dāng)轉(zhuǎn)到與進(jìn)油口連通時(shí)，將燃油吸入；而吸滿燃油的工作腔轉(zhuǎn)過(guò)進(jìn)油口后，容積不斷減小，使燃油壓力提高，受壓燃油流過(guò)電動(dòng)機(jī)，從出油口輸出。
二、燃油泵控制 北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第13頁(yè) 總37頁(yè)
（1）ECU控制的燃油泵控制電路
燃油泵ECU控制電路
工作原理：
起動(dòng)或重負(fù)荷時(shí)：發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過(guò)FPC端子向燃油泵ECU發(fā)出高電平信號(hào)，燃油泵ECU向燃油泵輸出高電壓(約12V)，燃油泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)。
怠速或輕負(fù)荷時(shí)：發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過(guò)FPC端子向燃油泵ECU發(fā)出低電平信號(hào)，燃油泵ECU向燃油泵輸出低電壓(約9V)，燃油泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)。
（2）燃油泵開關(guān)控制的燃油泵控制
主要用于裝用葉片式空氣流量計(jì)的L型EFI系統(tǒng)中。如圖所示：
開關(guān)控制的燃油泵電路
控制原理： 北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第14頁(yè) 總37頁(yè)
起動(dòng)時(shí)：起動(dòng)機(jī)繼電器閉合，開路繼電器線圈L1通電，開路繼電器觸點(diǎn)閉合，燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)。起動(dòng)后正常運(yùn)轉(zhuǎn)：翼片式空氣流量計(jì)中的翼片因進(jìn)氣氣流轉(zhuǎn)動(dòng)，使燃油泵開關(guān)閉合，開路繼電器線圈L2通電，開路繼電器觸點(diǎn)閉合，燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)
發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)：L1和L2線圈不通電，燃油泵停止工作。（3）采用轉(zhuǎn)速控制的燃油泵控制電路
如圖所示，此控制電路根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化，通過(guò)燃油泵繼電器改變油泵的供電線路，從而控制油泵的工作轉(zhuǎn)速。
轉(zhuǎn)速控制的燃油泵控制電路
工作原理：
點(diǎn)火開關(guān)STA：起動(dòng)機(jī)繼電器閉合，同時(shí)ECU有STA信號(hào)，起動(dòng)機(jī)起動(dòng)。STA信號(hào)和NE信號(hào)輸入ECU：Tr1接通，開路繼電器閉合，燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)。
起動(dòng)或重負(fù)荷時(shí)：ECU中的Tr2斷開，燃油泵繼電器閉合，燃油泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)；怠速或輕負(fù)荷時(shí)：ECU中的Tr2接通，燃油泵繼電器斷開，電流流過(guò)燃油泵電阻器，燃油泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)
三、燃油泵及控制電路的檢修
1．燃油系統(tǒng)油壓的檢查
（1）檢查油箱中的燃油，釋放燃油系統(tǒng)壓力。（2）檢查蓄電池，拆下負(fù)極電纜。
（3）將專用壓力表接在脈動(dòng)阻尼器位置（對(duì)于韓國(guó)大宇或通用）或進(jìn)油管接頭處（對(duì)于豐田）。（4）接上負(fù)極電纜，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)使其維持怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第15頁(yè) 總37頁(yè)
（5）拆下燃油壓力調(diào)節(jié)器上真空軟管，用手堵住進(jìn)氣管一側(cè)，檢查油壓表指示的壓力，多點(diǎn)噴射系統(tǒng)應(yīng)為0.25 ～0.35MPa ,單點(diǎn)噴射系統(tǒng)為0.07～0.10MPa。若過(guò)低，說(shuō)明燃油壓力調(diào)節(jié)器有故障，更換后仍過(guò)低，應(yīng)檢查是否有堵塞或泄露，如沒(méi)有，應(yīng)更換燃油泵；若過(guò)高，應(yīng)檢查回油管是否堵塞，若正常，說(shuō)明燃油壓力調(diào)節(jié)器有故障。
（6）接上燃油壓力調(diào)節(jié)器的真空軟管，檢查燃油壓力表的指示應(yīng)有所下降（約為0.05 MPa），否則檢查真空管是否有堵塞和漏氣，若正常，說(shuō)明燃油壓力調(diào)節(jié)器有故障。
（7）將發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，等待10min后觀察壓力表的壓力，多點(diǎn)噴射系統(tǒng)不低于0.20 MPa，單點(diǎn)噴射系統(tǒng)不低于0.05 MPa。
（8）檢查完畢后，應(yīng)釋放系統(tǒng)壓力拆下油壓表，裝復(fù)燃油系統(tǒng)。2．燃油泵控制電路的檢查
（1）用專用導(dǎo)線將診斷座上的燃油泵測(cè)試端子跨接到12V電源上。（2）將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”位置，但不要起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
（3）旋開油箱蓋能聽到燃油泵工作的聲音，或用手捏進(jìn)油軟管應(yīng)感覺(jué)有壓力。（4）若聽不到燃油泵的工作聲音或進(jìn)油管無(wú)壓力，應(yīng)檢修或更換燃油泵。
（5）若有燃油泵不工作故障，且上述檢查正常，應(yīng)檢查燃油泵電路導(dǎo)線、繼電器、易熔線和熔絲有無(wú)斷路。3．燃油泵的拆裝與檢測(cè)
拆裝燃油泵時(shí)注意：應(yīng)釋放燃油系統(tǒng)壓力，并關(guān)閉用電設(shè)備。拆下燃油泵后，測(cè)量燃油泵兩端子之間電阻，應(yīng)為2～3Ω。用蓄電池直接給燃油泵通電，應(yīng)能聽到油泵電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的聲音。
注意：通電時(shí)間不能太長(zhǎng)。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第16頁(yè) 總37頁(yè)
第五講
第二章 汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)(4/8)
【課 題】 §2-3汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理 【課程性質(zhì)】 理論課與實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合 【授課對(duì)象】 汽車檢測(cè)與維修專業(yè)
【鞏固上講內(nèi)容】 電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)及工作原理；燃油系統(tǒng)油壓的檢查
【教學(xué)目的與要求】 掌握油壓調(diào)節(jié)器、噴油器、冷啟動(dòng)噴油器等元件的結(jié)構(gòu)及工作原理
掌握壓調(diào)節(jié)器、噴油器、冷啟動(dòng)噴油器等元件的檢修
【教學(xué)重點(diǎn)】 壓調(diào)節(jié)器、噴油器、冷啟動(dòng)噴油器等元件的結(jié)構(gòu)和工作原理 【教學(xué)難點(diǎn)】 壓調(diào)節(jié)器、噴油器、冷啟動(dòng)噴油器等元件控制電路的檢修 【授課方法】 講授法、多媒體教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法
【課時(shí)分布】 鞏固上講內(nèi)容 5分鐘
壓調(diào)節(jié)器、噴油器、冷啟動(dòng)噴油器等元件的結(jié)構(gòu)和工作原理 40分鐘 壓調(diào)節(jié)器、噴油器、冷啟動(dòng)噴油器等元件控制電路的檢修 40分鐘 小結(jié)與答疑 5分鐘
【作 業(yè)】如何檢修噴油器？ 【教學(xué)內(nèi)容】
§2-3汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)的工作原理
三、燃油濾清器
功用：濾清燃油中的雜質(zhì)和水分，防止燃油系統(tǒng)堵塞，減小機(jī)件磨損，保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。一般采用紙質(zhì)濾心，每行駛20000～40000㎞或1到2年應(yīng)更換，安裝時(shí)應(yīng)注意燃油流動(dòng)方向的箭頭，不能裝反。
四、脈動(dòng)阻尼器
功用：減小在噴油器噴油時(shí)，油路中的油壓可能會(huì)產(chǎn)生微小的波動(dòng)，使系統(tǒng)壓力保持穩(wěn)定。組成：由膜片、回位彈簧、閥片和外殼組成。
原理：發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃油經(jīng)過(guò)脈動(dòng)阻尼器膜片下方進(jìn)入輸油管，當(dāng)燃油壓力產(chǎn)生脈動(dòng)時(shí)，膜片彈簧被壓縮或伸張，膜片下方的容積稍有增大或減小，從而起到穩(wěn)定燃油系統(tǒng)壓力的作用。
五、燃油壓力調(diào)節(jié)器
1．作用：穩(wěn)定燃油管的壓力，使它與進(jìn)氣歧管之間的壓力差保持恒定為250～300 kPa。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第17頁(yè) 總37頁(yè) 2．燃油管壓力與進(jìn)氣歧管壓力保持恒定的壓力差
ECU對(duì)噴油質(zhì)量的控制是時(shí)間控制，噴油壓力便成影響噴油量和空燃比的重要因素，若在相同的噴油持續(xù)時(shí)間，若噴油壓力不同，噴油量也不同。為了精確的控制噴油量和空燃比，必須確保噴油壓力與進(jìn)氣歧管真空度之間的壓力差為恒定值。3．組成：
主要由閥片、膜片、膜片彈簧和外殼組成。4．原理：
發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃油壓力調(diào)節(jié)器膜片上方承受的壓力為彈簧壓力和進(jìn)氣管內(nèi)氣體的壓力之和，膜片下方承受的壓力為燃油壓力，當(dāng)壓力相等時(shí)，膜片處于平衡位置不動(dòng)。當(dāng)進(jìn)氣管內(nèi)氣體壓力下降時(shí)，膜片向上移動(dòng)，回油閥開度增大，回油量增多，使輸油管內(nèi)燃油壓力也下降；反之，進(jìn)氣管內(nèi)氣體壓力升高時(shí),燃油的壓力也升高。5．燃油壓力調(diào)節(jié)器的檢修 1）燃油壓力調(diào)節(jié)器的就車檢查（1）燃油壓力調(diào)節(jié)器工作情況的檢查
檢查時(shí)用油壓表測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的燃油壓力，然后拆下調(diào)節(jié)器上的真空軟管。這時(shí)燃油壓力應(yīng)升高50Kpa，否則應(yīng)予以更換。（2）燃油壓力調(diào)節(jié)器保持壓力的檢查
將燃油壓力表接入燃油管路，用一根導(dǎo)線將電動(dòng)燃油泵的兩個(gè)檢測(cè)孔短接；打開點(diǎn)火開關(guān)，讓電動(dòng)燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)10秒，然后關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)取下導(dǎo)線；再將燃油壓力調(diào)節(jié)器的回油管夾緊，5分鐘后觀察油壓，如果該油壓下降，表明調(diào)節(jié)器有泄露，應(yīng)更換。2）燃油壓力調(diào)節(jié)器的拆卸檢查
拆下燃油壓力調(diào)節(jié)器的進(jìn)油管和真空軟管，這時(shí)兩者之間應(yīng)不通；否則，表明有泄露，應(yīng)予以更換。
六、噴油器
1．功用：根據(jù)ECU指令，控制燃油噴射量。
2．安裝：?jiǎn)吸c(diǎn)噴射系統(tǒng)安裝在節(jié)氣門體空氣入口處，多點(diǎn)噴射安裝在進(jìn)氣歧管。3．構(gòu)造：由濾網(wǎng)、線束連接器、電磁線圈、回位彈簧、銜鐵和針閥等組成。
4．原理：當(dāng)電磁線圈通電時(shí)，產(chǎn)生電磁吸力，將銜鐵吸起并帶動(dòng)針閥離開閥座，同時(shí)回位彈簧被壓縮，燃油經(jīng)過(guò)針閥并由軸針與噴口的環(huán)隙或噴孔中噴出；當(dāng)電磁線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，回位彈簧迅速使針閥關(guān)閉，噴油器停止噴油。
5．類型：高阻（電阻13～16Ω）和低阻（電阻2～3Ω）。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第18頁(yè) 總37頁(yè)
6．驅(qū)動(dòng)方式：電流驅(qū)動(dòng)和電壓驅(qū)動(dòng) 7．噴油器檢修
（1）噴油器泄露情況的檢查 將噴油器裝在分配油管上，用一根導(dǎo)線將診斷座上燃油泵的檢測(cè)插孔短接，并打開點(diǎn)火開關(guān)。燃油泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)，注意觀察噴油器有無(wú)漏油。如果漏油，其漏油量在1分鐘內(nèi)應(yīng)少于一滴，否則應(yīng)予以更換。
（2）噴油器電阻檢查 低電阻阻值為2～3Ω，高電阻阻值為13～16Ω。低阻值的噴油器不可直接與蓄電池連接，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)阻值的5壓電阻，以免燒壞電磁線圈。
（3）噴油量檢查 用專用設(shè)備檢查，檢查15s內(nèi)的噴油量應(yīng)為50～70ml，重復(fù)測(cè)量三次。8．噴油器的控制電路
噴油器電流驅(qū)動(dòng)電路
9．噴油器的控制電路的檢查
（1）拔下噴油器連接器插頭。（2）接通點(diǎn)火開關(guān)，不要啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
（3）測(cè)量噴油器控制線連接器插頭上的電源線的電壓，應(yīng)為12V。若無(wú)電壓，檢查點(diǎn)火開關(guān)及熔斷器或主繼電器及線路。
（4）檢查ECU的噴油器搭鐵線，搭鐵是否良好。
（5）將專用檢查試燈串接到噴油器連接器兩插頭上，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，試燈應(yīng)閃爍，不亮或不閃爍則控制回路有故障，可檢查噴油器至ECU的線路和ECU是否有故障，也可以用示波器檢測(cè)噴油器脈沖波形，對(duì)控制電路進(jìn)行檢查。
七、冷起動(dòng)噴油器及其控制電路
1．功用：在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)噴油，以加濃混合氣，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)性能。
2．原理：發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)繼電器線圈通電，觸點(diǎn)閉合使蓄電池電壓送至冷起動(dòng)噴油器，正時(shí)開關(guān)控制冷起動(dòng)搭鐵回路接通，冷起動(dòng)噴油器噴油。若冷卻水溫度較高，正時(shí)開關(guān)則斷開，冷起動(dòng)噴油器不噴油。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第19頁(yè) 總37頁(yè)
3．冷起動(dòng)噴油器的控制類型
（1）熱限時(shí)開關(guān)控制 發(fā)動(dòng)機(jī)在熱狀態(tài)下起動(dòng)時(shí)，熱限時(shí)開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)，冷起動(dòng)噴油器不噴油；低溫起動(dòng)時(shí)，觸點(diǎn)閉合，冷起動(dòng)噴油器噴油，經(jīng)一定時(shí)間觸點(diǎn)斷開，冷起動(dòng)噴油器停止噴油。
（2）ECU和熱限時(shí)開關(guān)協(xié)同作用 當(dāng)水溫在20-25攝氏度時(shí)，由熱限時(shí)開關(guān)控制；當(dāng)水溫在25-當(dāng)水溫在20-25攝氏度時(shí)，由ECU繼續(xù)控制，水溫超過(guò)60攝氏度時(shí)，ECU使冷起動(dòng)噴油器停止供油。
4．冷起動(dòng)噴油器的檢修
（1）冷起動(dòng)噴油器的就車檢查 用萬(wàn)用表檢查電阻。
（2）冷起動(dòng)噴油器的檢驗(yàn) 檢查泄漏情況及噴油量，與噴油器的方法相同。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第20頁(yè) 總37頁(yè)
第六講
第二章 汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)(5/8)
【課 題】 §2-4汽油機(jī)空氣供給系統(tǒng)的組成及工作原理 【課程性質(zhì)】 理論課與實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合 【授課對(duì)象】 汽車檢測(cè)與維修專業(yè)
【鞏固上講內(nèi)容】 §2-3汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理 【教學(xué)目的與要求】 掌握怠速空氣調(diào)整器的結(jié)構(gòu)和工作原理
掌握各類怠速空氣調(diào)整器的檢修
【教學(xué)重點(diǎn)】 掌握怠速空氣調(diào)整器的結(jié)構(gòu)及檢修 【教學(xué)難點(diǎn)】 怠速空氣調(diào)整器的工作原理 【授課方法】 講授法、多媒體教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法
【課時(shí)分布】 鞏固上講內(nèi)容 5分鐘
怠速空氣調(diào)整器的結(jié)構(gòu)及工作原理 40分鐘 怠速空氣調(diào)整器控制電路的檢修 40分鐘 小結(jié)與答疑 5分鐘
【作 業(yè)】如何檢修怠速步進(jìn)電機(jī)？ 【教學(xué)內(nèi)容】
§2-4汽油機(jī)空氣供給系統(tǒng)的工作原理
一、空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造
（一）空氣濾清器
一般為干式紙質(zhì)濾心式，結(jié)構(gòu)與普通發(fā)動(dòng)機(jī)上相同。
（二）節(jié)氣門體與怠速調(diào)整螺釘
節(jié)氣門體安裝在進(jìn)氣管中，來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)正常工況下的進(jìn)氣量。主要由節(jié)氣門、節(jié)氣門位置傳感器、怠速空氣道等組成。節(jié)氣門位置傳感器裝在節(jié)氣門軸上，來(lái)檢測(cè)節(jié)氣門的開度。有的車上還設(shè)有副節(jié)氣門和副節(jié)氣門位置傳感器，例如在LS400上還設(shè)有牽引控制系統(tǒng)（TRC），當(dāng)車輛處于TRC控制狀態(tài)行駛時(shí)，無(wú)論是起步、勻速或加減速工況，汽車均能根據(jù)道路狀況確保輸出最佳的驅(qū)動(dòng)力和牽引性能。在TRC控制行駛狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)的主節(jié)氣門由主節(jié)氣門強(qiáng)制開啟器打開（全開），進(jìn)氣量由副節(jié)氣門控制，節(jié)氣門開度信號(hào)也由副節(jié)氣門位置傳感器負(fù)責(zé)將信號(hào)傳送給ECU。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第21頁(yè) 總37頁(yè) 注意：裝有節(jié)氣門限位螺釘?shù)钠?，一般不允許調(diào)節(jié)節(jié)氣門限位螺釘，除非怠速控制閥發(fā)生故障而無(wú)法及時(shí)修復(fù)，可通過(guò)調(diào)整節(jié)氣門最小開度來(lái)保持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，故障排除后，應(yīng)將節(jié)氣門限位螺釘調(diào)回原位。
（三）怠速控制系統(tǒng)的工作原理
1．怠速控制系統(tǒng)的功能：
用高怠速實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的快速暖機(jī)過(guò)程。自動(dòng)維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速在目標(biāo)轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。2．怠速控制的方法：節(jié)氣門直動(dòng)式和旁通空氣式。3．怠速空氣閥（1）功用：
提高冷起動(dòng)怠速，加快暖機(jī)預(yù)熱過(guò)程，增加暖機(jī)過(guò)程中所需的空氣量，也稱高怠速控制 發(fā)動(dòng)機(jī)完成暖機(jī)后，通過(guò)輔助空氣閥的空氣被自動(dòng)切斷，恢復(fù)正常怠速 現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)集中管理系統(tǒng)，高怠速控制由怠速控制閥完成（2）石臘式補(bǔ)充空氣閥
當(dāng)冷卻液溫度>80℃時(shí)，閥門完全關(guān)閉（3）雙金屬片式補(bǔ)充空氣閥
雙金屬片的動(dòng)作由加熱線圈通電時(shí)間或發(fā)動(dòng)機(jī)水溫決定，當(dāng)水溫<-20℃時(shí)，閥門全開；當(dāng)水溫>60℃時(shí)，閥門全閉 4．旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥 1）控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理
ECU控制兩個(gè)線圈的通電或斷開，改變兩個(gè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)，兩線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)與永久磁鐵形成的磁場(chǎng)相互作用，可改變控制閥的位置，從而調(diào)節(jié)怠速空氣口的開度，以實(shí)現(xiàn)怠速控制。
工作原理：ECU控制旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥的兩個(gè)線圈的平均通電時(shí)間（占空比）來(lái)實(shí)現(xiàn)怠速的調(diào)整。2）控制閥的控制內(nèi)容
包括起動(dòng)控制、暖機(jī)控制、怠速穩(wěn)定控制、怠速預(yù)測(cè)控制和學(xué)習(xí)控制。3）控制閥的檢修
（1）拆下控制閥線束連接器，點(diǎn)火開關(guān)置“ON”，不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，分別檢測(cè)電源端子與搭鐵間的電壓，為蓄電池電壓。
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到正常工作溫度、變速器處于空擋位置時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)維持怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，用專用短接線接故障診斷座上的TE1與E1端子，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)保持在1000～1200r/min，5s后轉(zhuǎn)北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第22頁(yè) 總37頁(yè)
速下降約200 r/min。
（3）拆下怠速控制閥上的三端子線束連接器，在控制閥側(cè)分別測(cè)量中間端子（＋B）與兩側(cè)端子（ISC1和ISC2）的電阻應(yīng)為18.8～22.8Ω。5．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型怠速控制閥 1)控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理
步進(jìn)電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子和定子組成，絲杠機(jī)構(gòu)將步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，使閥心作軸向移動(dòng)，改變閥心與閥座之間的間隙。
2）豐田車系步進(jìn)電機(jī)型怠速控制閥工作過(guò)程，如圖所示：
轉(zhuǎn)子八對(duì)磁極，定子A、B各16個(gè)爪極，定子線圈A的兩組線圈與定子線圈B的兩組線圈反極性，定子共分為32個(gè)磁極爪，步進(jìn)一個(gè)爪極轉(zhuǎn)角11.25°，步進(jìn)32步轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈，豐田車系步進(jìn)電機(jī)0~125步。
怠速步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
工作原理，當(dāng)ECU控制使步進(jìn)電機(jī)的線圈按1-2-3-4順序依次搭鐵時(shí)，定子磁場(chǎng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由于與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)間的相互作用，使轉(zhuǎn)子隨定子磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。同理，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線圈按相反的順序通電時(shí)，轉(zhuǎn)子則隨定子磁場(chǎng)同步反轉(zhuǎn)。定子有32個(gè)爪級(jí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一步為1/32圈，工作范圍為0～125個(gè)步進(jìn)級(jí)。3）步進(jìn)電機(jī)的檢修
①拆下控制閥線束連接器，點(diǎn)火開關(guān)置“ON”，不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，分別檢測(cè)B1和B2與搭鐵間的電壓，為蓄電池電壓。
②發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后再熄火時(shí)，2～3s內(nèi)在怠速控制閥附近應(yīng)能聽到內(nèi)部發(fā)出的“嗡嗡”響聲。③拆下控制閥線束連接器，測(cè)量B1與S1和S3、B2與S2和S4間的電阻，應(yīng)為10～30Ω。④拆下怠速電磁閥，將蓄電池正極接至B1和B2端子，負(fù)極按順序依次接通S1—S2—S3—北京城市學(xué)院
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S4端子時(shí)，隨步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)，控制閥應(yīng)向外伸出，若負(fù)極按反方向接通S4—S3—S2—S1端子，則控制閥應(yīng)向內(nèi)縮回。6．占空比控制電磁閥型怠速控制閥 1）控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理
結(jié)構(gòu)主要由控制閥、閥桿、線圈和彈簧等組成。
工作原理：控制閥的開度取決于線圈產(chǎn)生的電磁力大小，與旋轉(zhuǎn)閥型怠速控制閥相同，ECU是通過(guò)控制輸入線圈脈沖信號(hào)的占空比來(lái)控制電場(chǎng)強(qiáng)度，以調(diào)節(jié)控制閥的開度，從而實(shí)現(xiàn)怠速空氣量的控制。2）控制閥的控制內(nèi)容
包括起動(dòng)控制、暖機(jī)控制、怠速穩(wěn)定控制、怠速預(yù)測(cè)控制和學(xué)習(xí)控制。3）控制閥的檢修
①拆下控制閥線束連接器，點(diǎn)火開關(guān)置“ON”，不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，分別檢測(cè)電源端子與搭鐵間的電壓，為蓄電池電壓。
②拆下怠速控制閥上的兩端子線束連接器，在控制閥側(cè)分別測(cè)量?jī)啥俗又g電阻應(yīng)為10～15Ω。
7．開關(guān)型怠速控制閥
1）控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理
主要由線圈和控制閥組成。工作原理與占空比電磁閥相同，不同的是開關(guān)型怠速控制閥工作時(shí)，ECU只對(duì)閥內(nèi)線圈通電和斷電兩種狀態(tài)控制。2）控制閥的控制內(nèi)容
只進(jìn)行通、斷電的控制。由于旁通氣量少，為此需要快怠速控制輔助控制發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)過(guò)程的空氣量。
二、怠速控制閥控制的內(nèi)容
1、起動(dòng)初始位置的設(shè)定
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，ECU的M—REL端子向主繼電器線圈供電延續(xù)約2～3s。在這段時(shí)間內(nèi)，蓄電池繼續(xù)給ECU和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)供電，ECU使怠速控制閥回到起動(dòng)初始位置。
2、起動(dòng)控制
在起動(dòng)期間，ECU根據(jù)冷卻液溫度的高低控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，調(diào)節(jié)控制閥的開度，使之到起動(dòng)后暖機(jī)控制的最佳位置，此位置隨冷卻液溫度的升高而減小。
3、暖機(jī)控制
在暖機(jī)過(guò)程中，ECU根據(jù)冷卻液溫度信號(hào)按內(nèi)存的控制特性控制怠速控制閥的開度，隨溫度上升，北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第24頁(yè) 總37頁(yè) 怠速控制閥開度漸漸減小。當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到70℃時(shí)，暖機(jī)控制過(guò)程結(jié)束。
4、怠速穩(wěn)定控制
當(dāng)轉(zhuǎn)速信號(hào)與確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較有一定差值時(shí)（一般為20r/min），ECU將通過(guò)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制怠速控制閥，調(diào)節(jié)怠速空氣供給量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相同。
5、怠速預(yù)測(cè)控制
在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，為了避免怠速轉(zhuǎn)速波動(dòng)或熄火，ECU會(huì)根據(jù)各負(fù)荷設(shè)備開關(guān)信號(hào)，通過(guò)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)提前調(diào)節(jié)怠速控制閥的開度。
6、電器負(fù)荷增多時(shí)的怠速控制
如電器負(fù)荷增大到一定程度時(shí)，蓄電池電壓會(huì)降低，為了保證電控系統(tǒng)正常的供電電壓，ECU根據(jù)蓄電池電壓調(diào)節(jié)怠速控制閥的開度，提高發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。
7、學(xué)習(xí)控制
由于磨損原因?qū)е碌∷倏刂崎y性能發(fā)生變化，怠速控制閥的位置相同時(shí)，實(shí)際的怠速轉(zhuǎn)速與設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速略有不同，ECU利用反饋控制使怠速轉(zhuǎn)速回歸到目標(biāo)轉(zhuǎn)速的同時(shí)，還可將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)的步數(shù)存儲(chǔ)在ROM中，以便在此后的怠速控制過(guò)程中使用。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第25頁(yè) 總37頁(yè)
第七講
第二章 汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)(6/8)
【課 題】 §2-4汽油機(jī)空氣供給系統(tǒng)的組成及工作原理 【課程性質(zhì)】 理論課與實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合 【授課對(duì)象】 汽車檢測(cè)與維修專業(yè)
【鞏固上講內(nèi)容】 汽油機(jī)空氣供給系統(tǒng)的組成及工作原理 【教學(xué)目的與要求】 掌握空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)及工作原理
掌握空氣流量計(jì)控制電路的檢修
【教學(xué)重點(diǎn)】 空氣流量計(jì)控制電路的檢修 【教學(xué)難點(diǎn)】 空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)及工作原理 【授課方法】 講授法、多媒體教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法
【課時(shí)分布】 鞏固上講內(nèi)容 5分鐘
空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)及工作原理 40分鐘
空氣流量計(jì)控制電路的檢修 40分鐘
小結(jié)與答疑 5分鐘
【作 業(yè)】如何檢修各類空氣流量計(jì)？ 【教學(xué)內(nèi)容】
§2-5汽油機(jī)燃油噴射控制系統(tǒng)其他部件的工作原理
一、空氣流量計(jì)
空氣流量計(jì)的類型：葉片式、卡門渦旋式、熱線式和熱膜式。1．葉片式空氣流量計(jì)
1）結(jié)構(gòu)
如圖，空氣流量計(jì)主要由測(cè)量板、補(bǔ)償板、回位彈簧、電位計(jì)、旁通氣道組成，此外還包括怠速調(diào)整螺釘、油泵開關(guān)及進(jìn)氣溫度傳感器等。
在流量計(jì)內(nèi)還設(shè)有緩沖室和緩沖葉片，利用緩沖室內(nèi)的空氣對(duì)緩沖葉片的阻尼作用，可減小發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量急劇的變化引起測(cè)量葉片脈動(dòng)，提高測(cè)量精度。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第26頁(yè) 總37頁(yè)
l—電位計(jì)滑臂2—可變電阻3—接進(jìn)氣管4—測(cè)量葉片5—旁通空氣道 6—接空氣濾清器 2）工作原理
來(lái)自空氣濾清器的空氣通過(guò)空氣流量計(jì)時(shí)，空氣推力使測(cè)量板打開一個(gè)角度，當(dāng)吸入空氣推開測(cè)量板的力與彈簧變形后的回位力相平衡時(shí)，葉片停止轉(zhuǎn)動(dòng)。與測(cè)量板同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電位計(jì)檢測(cè)出葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，將進(jìn)氣量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)VS送給ECU。3）檢測(cè)
測(cè)量VC與E2、VS與E2、THA與E2之間的電阻。點(diǎn)火開關(guān)ON，測(cè)量各端子之間的電壓。測(cè)量燃油泵開關(guān)的導(dǎo)通性。
葉片式空氣流量計(jì)電路圖
2．卡門旋渦式空氣流量計(jì)
在氣流通道中放一個(gè)錐狀的渦流發(fā)生器，氣體通過(guò)時(shí)在錐體后產(chǎn)生許多卡門旋渦的渦流串?？ㄩT旋渦的頻率和空氣流速之間存在一定的關(guān)系。測(cè)得卡門旋渦的頻率就可以求出空氣的流速，再乘以空氣通道面積就可以得到進(jìn)氣的體積流量。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第27頁(yè) 總37頁(yè)
1）分類：按檢測(cè)分為超聲波檢測(cè)和反光鏡檢測(cè)法。2）反光鏡檢測(cè)法
檢測(cè)部分結(jié)構(gòu)：鏡片、發(fā)光二級(jí)管和光電晶體管組成。
原理：空氣流經(jīng)過(guò)發(fā)生器時(shí)，壓力發(fā)生變化，經(jīng)壓力導(dǎo)向孔作用在反光鏡上，使反光鏡發(fā)生振動(dòng)，從而將發(fā)光二極管投射的光發(fā)射給光電管，對(duì)反射光進(jìn)行檢測(cè)。即可得到渦流的頻率。頻率高對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣量大。3）超聲波檢測(cè)法
結(jié)構(gòu)：由超聲波信號(hào)發(fā)生器、超聲波發(fā)射探頭、渦流穩(wěn)定板、渦流發(fā)生器、整流器、超聲波接收探頭和轉(zhuǎn)換電路組成。
原理：卡門渦旋造成空氣密度變化，受其影響，信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的超聲波到達(dá)接收器的時(shí)機(jī)或變?cè)缁蜃兺?，測(cè)出其相位差，利用放大器使之形成矩形波，矩形波的脈沖頻率為卡門渦旋的頻率。4）檢測(cè)：
點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”位置，檢測(cè)VC與E2間電壓應(yīng)為5V，KS與E2間電壓應(yīng)為4～6V。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，KS與E2間電壓應(yīng)為2～4V，進(jìn)氣量越大，電壓越高。測(cè)量THA與E2之間的電阻，與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)對(duì)照，不符合要求就更換。3．熱線式空氣流量計(jì) 1）工作原理：
如下圖，熱線電阻RH以鉑絲制成，RH和溫度補(bǔ)償電阻RK均置于空氣通道中的取氣管內(nèi)，與RA、RB共同構(gòu)成橋式電路。RH、RK阻值均隨溫度變化。當(dāng)空氣流經(jīng)RH時(shí)，使熱線溫度發(fā)生變化，電阻減小或增大，使電橋失去平衡，若要保持電橋平衡，就必須使流經(jīng)熱線電阻的電流改變，以恢復(fù)其溫度與阻值，精密電阻RA兩端的電壓也相應(yīng)變化，并且該電壓信號(hào)作為熱式空氣流量計(jì)輸出的電壓信號(hào)送往ECU。
熱線式空氣流量計(jì)工作原理
2）自潔功能 在1000℃以上將粉塵燒掉。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第28頁(yè) 總37頁(yè)
3）檢測(cè)
接通點(diǎn)火開關(guān)，不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)E與D、E與C之間的電壓為蓄電池電壓。B與C間的信號(hào)電壓：發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)為2～4V 發(fā)動(dòng)機(jī)不工作為1.0～1.5V F與D間電壓，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，電壓應(yīng)回零并在5s后有跳躍上升，1s后在回零，說(shuō)明自潔信號(hào)良好。4．熱膜式空氣流量計(jì)（1）組成及原理
工作原理：與熱線式相同
熱膜：帕金屬片固定在樹脂薄膜上。優(yōu)點(diǎn)是提高可靠性和耐用性，不粘附灰塵。圖為桑塔納2000AJR發(fā)動(dòng)機(jī)熱膜式空氣流量計(jì)原車電路圖 北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第29頁(yè) 總37頁(yè)
桑塔納2000GSi型轎車發(fā)動(dòng)機(jī)部分電路圖
G39-氧傳感器 G70-空氣流量計(jì) J17-汽油泵繼電器 J220-發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元 N31-第2缸噴油器 N32-第3缸噴油器 N33-第3缸噴油器 N80-活性炭罐電磁閥 S5-汽油泵保險(xiǎn)絲（10A）T4a-發(fā)動(dòng)機(jī)線束與氧傳感器插頭連接（4針，在發(fā)動(dòng)機(jī)艙中間支架上）T8a-發(fā)動(dòng)機(jī)線束與發(fā)動(dòng)機(jī)右線束插頭連接（8針，在發(fā)動(dòng)機(jī)艙中間支架上）T80-發(fā)動(dòng)機(jī)線束、發(fā)動(dòng)機(jī)右線束與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元插頭連接（80針，在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元上）機(jī)右線束內(nèi)）
空氣流量計(jì)：端子2（電源12V）、端子4（參考電壓5V）、端子5和3（空氣流量信號(hào)與接地）
-正極連接線（在發(fā)動(dòng)機(jī)線束內(nèi)）
-正極連接線（在發(fā)動(dòng)北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第30頁(yè) 總37頁(yè)
第八講
第二章 汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)(7/8)
【課 題】 §2-5汽油機(jī)燃油噴射控制系統(tǒng)其他部件的工作原理 【課程性質(zhì)】 理論課與實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合 【授課對(duì)象】 汽車檢測(cè)與維修專業(yè)
【鞏固上講內(nèi)容】 空氣流量計(jì)的組成及工作原理
【教學(xué)目的與要求】 掌握進(jìn)氣壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器和電磁式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理，掌握上述三種傳感器的檢修
【教學(xué)重點(diǎn)】 傳感器電路的檢修 【教學(xué)難點(diǎn)】 傳感器的工作原理
【授課方法】 講授法、多媒體教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法
【課時(shí)分布】 鞏固上講內(nèi)容 5分鐘
傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理 40分鐘
傳感器控制電路的檢修 40分鐘
小結(jié)與答疑 5分鐘
【作 業(yè)】如何檢修電磁式曲軸位置傳感器？ 【教學(xué)內(nèi)容】
§2-5汽油機(jī)燃油噴射控制系統(tǒng)其他部件的工作原理
二、進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器 1．進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器的類型
半導(dǎo)體壓面敏電阻式、電容式、膜盒式、表面彈性波式等。2．半導(dǎo)體壓面敏電阻式的結(jié)構(gòu)及工作原理
進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器由壓力轉(zhuǎn)換元件和放大壓力轉(zhuǎn)換元件輸出信號(hào)的集成電路和真空室構(gòu)成。壓力轉(zhuǎn)換元件是硅片。硅片的一面是真空，另一面作用的是進(jìn)氣管的壓力。在進(jìn)氣管的壓力作用下，硅片將產(chǎn)生變形，使硅片的電阻阻值發(fā)生變化，從而使電橋的電壓變化，再通過(guò)集成放大電路放大后輸入到ECU的PIM端子。3．控制電路
如圖所示，為皇冠3.0轎車2JZ-GE發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器電路圖。
進(jìn)氣壓力傳感器：端子VCC（電源5V）、端子PIM（進(jìn)氣壓力信號(hào)電壓）、端子E2（傳感器接地）北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第31頁(yè) 總37頁(yè)
4．進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器的檢修
檢測(cè)：將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ＯＮ”，檢測(cè)VCC和E2間應(yīng)為5V左右，PIM與E2之間的輸出電壓應(yīng)隨著真空度增加而降低。
三、節(jié)氣門位置傳感器
1．作用：檢測(cè)節(jié)氣門的開度及開度變化，此信號(hào)輸入ECU，控制燃油噴射及其他輔助控制。2．電位計(jì)式節(jié)氣門位置傳感器
利用觸點(diǎn)在電阻體上的滑動(dòng)來(lái)改變電阻值，測(cè)得節(jié)氣門開度的線形輸出電壓，可知節(jié)氣門開度。全關(guān)時(shí)電壓信號(hào)應(yīng)約為0.5V，隨節(jié)氣門增大，信號(hào)電壓增強(qiáng)，全開時(shí)約為5V。如下圖所示：
（a）結(jié)構(gòu)和原理（b）輸出特性（c）控制電路 3．線性輸出式節(jié)氣門位置傳感器的檢修
怠速觸點(diǎn)在節(jié)氣門全閉時(shí)應(yīng)閉合，即IDL和E之間的電阻為零，隨著節(jié)氣門開度的增大，VTA和E之間的電阻線性增大，否則說(shuō)明該傳感器有故障。4．觸點(diǎn)式節(jié)氣門位置傳感器
由滑動(dòng)觸點(diǎn)和兩個(gè)固定觸點(diǎn)（功率觸點(diǎn)和怠速觸點(diǎn)）組成。節(jié)氣門全關(guān)閉時(shí)，可動(dòng)觸點(diǎn)與怠速觸點(diǎn)接觸，當(dāng)節(jié)氣門開度達(dá)50°以上時(shí)，可動(dòng)觸點(diǎn)與怠速觸點(diǎn)接觸，檢測(cè)節(jié)氣門大開度狀態(tài)。5．開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器的檢修
用萬(wàn)用表的電阻擋測(cè)量怠速觸點(diǎn)和功率觸點(diǎn)的導(dǎo)通性，怠速觸點(diǎn)在節(jié)氣門全閉時(shí)電阻應(yīng)為零，北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第32頁(yè) 總37頁(yè) 節(jié)氣門略打開一點(diǎn)怠速觸點(diǎn)斷開，電阻為無(wú)窮大。功率觸點(diǎn)在節(jié)氣門開度小于50%時(shí)應(yīng)斷開，電阻為無(wú)窮大，節(jié)氣門開度超過(guò)50%時(shí)應(yīng)閉合，電阻為零。
四、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器 1．功用、類型及位置
功用：檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)上止點(diǎn)、曲軸轉(zhuǎn)角、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)送給ECU，以確認(rèn)曲軸位置，用來(lái)控制噴油正時(shí)和點(diǎn)火正時(shí)
類型：磁電式、光電式、霍爾式
位置：經(jīng)常安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸端、凸輪軸端、飛輪上或分電器內(nèi) 2．磁電式
1）結(jié)構(gòu)與原理如下圖所示
豐田TCCS系統(tǒng)，位于分電器內(nèi)，利用轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)使磁通量變化，從而在感應(yīng)線圈里產(chǎn)生交變的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)信號(hào)，將此信號(hào)放大后，送入電腦ECU。
2）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（Ne）信號(hào)如下圖所示：
曲軸轉(zhuǎn)角1°信號(hào)=30°轉(zhuǎn)角時(shí)間/30等分
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：Ne信號(hào)以2個(gè)脈沖時(shí)間（曲軸60°）為基準(zhǔn)計(jì)算和檢測(cè) 3）曲軸位置（G）信號(hào)如下圖所示：
G信號(hào)：辨別氣缸及檢測(cè)活塞上止點(diǎn)位置。G1為第6缸壓縮上止點(diǎn)前10°，G2為第1缸壓北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第33頁(yè) 總37頁(yè)
縮上止點(diǎn)前10°
G信號(hào)：ECU利用Ne信號(hào)計(jì)算曲軸轉(zhuǎn)角的基準(zhǔn)信號(hào)
4）控制電路如下圖所示：
G1-G-：第6缸上止點(diǎn)位置電脈沖信號(hào) G2-G-：第1缸上止點(diǎn)位置電脈沖信號(hào) Ne-G-：曲軸轉(zhuǎn)速電脈沖信號(hào)
3．電磁式曲軸位置傳感器的檢修（豐田車系）
1）電磁式曲軸位置傳感器電阻的檢查：用萬(wàn)用表的電阻擋測(cè)量傳感器上各端子間的電阻。2）電磁式曲軸位置傳感器輸出信號(hào)的檢查：拔下電磁式曲軸位置傳感器的導(dǎo)線連接器，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)用示波器檢查曲軸位置傳感器上G1-G0、G2-G0、Ne-G0端子，應(yīng)有脈沖信號(hào)輸出。
3）電磁式曲軸位置傳感器的線圈與信號(hào)轉(zhuǎn)子的間隙檢查：用塞尺測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)子與傳感器線圈凸出部分的空氣隙。若間隙不符合要求則須更換分電器殼體總成。
電磁式曲軸位置傳感器的就車檢查：
①用交流電壓表的2V擋測(cè)量其輸出電壓，起動(dòng)時(shí)應(yīng)高于0.1V,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)為0.4-0.8V。②用頻率表測(cè)量其工作頻率。③用示波器檢測(cè)其輸出信號(hào)的波形。
④如果在傳感器上能檢測(cè)到電壓信號(hào)，而在ECU連接器上檢測(cè)不到信號(hào)，則應(yīng)檢查傳感器至ECU之間的導(dǎo)線及插頭。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第34頁(yè) 總37頁(yè)
第九講
第二章 汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)(8/8)
【課 題】 §2-5汽油機(jī)燃油噴射控制系統(tǒng)其他部件的工作原理 【課程性質(zhì)】 理論課與實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合 【授課對(duì)象】 汽車檢測(cè)與維修專業(yè)
【鞏固上講內(nèi)容】 進(jìn)氣壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器和電磁式曲軸位置傳感器原理與檢修 【教學(xué)目的與要求】 掌握其他傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理
掌握其他傳感器控制電路的檢修
【教學(xué)重點(diǎn)】 傳感器控制電路的檢修 【教學(xué)難點(diǎn)】 傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理
【授課方法】 講授法、多媒體教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法
【課時(shí)分布】 鞏固上講內(nèi)容 5分鐘
其他傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理 40分鐘 其他傳感器控制電路的檢修 40分鐘 小結(jié)與答疑 5分鐘
【作 業(yè)】如何檢修光電式曲軸位置傳感器？ 【教學(xué)內(nèi)容】
§2-5汽油機(jī)燃油噴射控制系統(tǒng)其他部件的工作原理
四、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器
（一）霍爾式曲軸位置傳感器
1）組成：由轉(zhuǎn)子、永久磁鐵、霍爾晶體管和放大器組成。
2）原理：ECU通過(guò)電源使電流通過(guò)霍爾晶體管，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的凸齒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)時(shí)使磁場(chǎng)強(qiáng)度改變，霍爾晶體管產(chǎn)生的霍爾電壓放大后輸送給ECU，ECU根據(jù)霍爾電壓產(chǎn)生的次數(shù)確定曲軸轉(zhuǎn)角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
霍爾效應(yīng)原理如圖所示：
a）葉片對(duì)永久磁鐵和霍爾元件隔磁，不產(chǎn)生霍爾電壓 b）葉片離開空氣隙，產(chǎn)生霍爾電壓 北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第35頁(yè) 總37頁(yè)
（a）（b）
3）霍爾式曲軸位置傳感器的檢修
（1）拔下傳感器插頭，打開點(diǎn)火開關(guān)，檢查插頭上電源端子與搭鐵之間的電壓，應(yīng)為8V或12V（視車型而定）。若無(wú)電壓，則應(yīng)檢查傳感器至ECU之間的線路及ECU上相應(yīng)端子的電壓。（2）插回傳感器插頭，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)量傳感器輸出端子的信號(hào)電壓，應(yīng)為3V-6V。若無(wú)信號(hào)電壓，則為傳感器故障。
（3）用示波器檢查傳感器輸出電壓的波形。
（二）光電式曲軸位置傳感器
1）組成：由轉(zhuǎn)子、發(fā)光二極管、光敏二極管和放大器組成。
2）原理：利用發(fā)光二極管作為信號(hào)源。隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)透光孔與發(fā)光二極管對(duì)正時(shí)，光線照射到光敏二極管上產(chǎn)生電壓信號(hào)，經(jīng)放大電路放大后輸送給ECU。如圖所示：
光電式曲軸位置傳感器
曲軸1°信號(hào)供ECU計(jì)算曲軸轉(zhuǎn)角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；曲軸120°信號(hào)，供ECU確認(rèn)活塞上止點(diǎn)(前70°)位置。
北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第36頁(yè) 總37頁(yè)
信號(hào)盤結(jié)構(gòu)
3）光電式曲軸位置傳感器的檢修
（1）拔下傳感器插頭，打開點(diǎn)火開關(guān)，檢查插頭上電源端子與搭鐵端子之間的電壓，應(yīng)為5V或12V（視車型而定）。若無(wú)電壓，則應(yīng)檢查傳感器至ECU之間的線路及ECU上相應(yīng)端子的電壓。
（2）插回傳感器插頭，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速保持在2500r/min左右，測(cè)量傳感器輸出端子的電壓，應(yīng)為2-3V，否則為傳感器損壞。（3）用示波器檢測(cè)其信號(hào)波形。
五、溫度傳感器
1．水溫傳感器結(jié)構(gòu)及工作原理（1）功能
檢測(cè)冷卻液溫度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，送給ECU作為噴油量、點(diǎn)火正時(shí)的修正信號(hào)。安裝在氣缸體水道或冷卻水出口處。（2）結(jié)構(gòu)與原理
具有負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻特性，冷卻液溫度升高，熱敏電阻值降低（3）控制電路如圖所示：
THW信號(hào)：冷卻液溫度越高，熱敏電阻越低，電路總電阻減小，電路電流增大，ECU內(nèi)電阻R分壓增加，熱敏電阻分壓降低，即THW信號(hào)電壓減??；E2：傳感器接地。
2．進(jìn)氣溫度傳感器
功用：給ECU提供進(jìn)氣溫度信號(hào)，作為燃油噴射和點(diǎn)火正時(shí)控制的修正信號(hào)。
D型安裝在空氣濾清器或進(jìn)氣管內(nèi)，L型安裝在空氣流量計(jì)內(nèi)。進(jìn)氣溫度傳感器內(nèi)的熱敏電阻隨著進(jìn)氣溫度的增大而減小，使得分壓值也隨之減小，ECU根據(jù)分壓來(lái)判斷進(jìn)氣溫度。3．水溫傳感器和進(jìn)氣溫度傳感器的檢修
1）元件檢測(cè)：測(cè)量傳感器在不同溫度下的電阻值。北京城市學(xué)院
《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第37頁(yè) 總37頁(yè)
2）在線測(cè)量：打開點(diǎn)火開關(guān)測(cè)量電壓，應(yīng)為5V，插回插頭，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)量不同溫度下的電壓，應(yīng)在4-0.5V之間變化。
六、信號(hào)開關(guān)
常用的有：起動(dòng)開關(guān)、空調(diào)開關(guān)、檔位開關(guān)、制動(dòng)開關(guān)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向開關(guān)和巡航控制開關(guān)等。
七、車速傳感器
功用：檢測(cè)汽車行駛速度，給ECU提供車速信號(hào)，用于巡航控制和限速斷油控制。類型：舌簧開關(guān)式和光電式。
八、電子控制單元（ECU）（本教學(xué)內(nèi)容只作了解）
主要由輸入回路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、微型計(jì)算機(jī)和輸出回路組成
第四篇：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)教案第六章(第二十～二十一講)
北京城市學(xué)院 《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第1頁(yè) 總9頁(yè)
第二十講
第六章 柴油機(jī)電控系統(tǒng)(1/2)
【課 題】 §6-1柴油機(jī)電控系統(tǒng)概述
§6-2柴油機(jī)電控系統(tǒng)的組成及工作原理 【課程性質(zhì)】 理論課
【授課對(duì)象】 汽車檢測(cè)與維修專業(yè) 【鞏固上講內(nèi)容】 汽車電路識(shí)別
【教學(xué)目的與要求】 掌握柴油機(jī)的三代電控燃油噴射系統(tǒng)的劃分方法
掌握柴油機(jī)電控系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)噴油過(guò)程
【教學(xué)重點(diǎn)】 柴油機(jī)電控系統(tǒng)噴油過(guò)程
【教學(xué)難點(diǎn)】 三代柴油電控燃油噴射系統(tǒng)的工作原理?！臼谡n方法】 講授法、多媒體教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法
【課時(shí)分布】 鞏固上講內(nèi)容 5分鐘
電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)及工作原理 40鐘 電動(dòng)燃油泵控制電路的檢修 40分鐘 小結(jié)與答疑 5分鐘
【作 業(yè)】如何檢查燃油系統(tǒng)的油壓？ 【教學(xué)過(guò)程】
§6-1柴油機(jī)電控系統(tǒng)概述
一、柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展
柴油機(jī)電控技術(shù)是在解決能源危機(jī)和排放污染兩大難題的背景下，在飛速發(fā)展的電子控制技術(shù)平臺(tái)上發(fā)展起來(lái)的。
柴油機(jī)電控技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段：位置控制、時(shí)間控制、時(shí)間—壓力控制（壓力控制）第二代柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)（高壓電控噴油系統(tǒng)）
改變了傳統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)，主要以電控共軌（各缸噴油器共用一個(gè)高壓油管）式噴油系統(tǒng)為特征，直接對(duì)噴油器的噴油量、噴油正時(shí)、噴油速率和噴油規(guī)律、噴油壓力等進(jìn)北京城市學(xué)院 《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第2頁(yè) 總9頁(yè)
行“時(shí)間－壓力控制”或“壓力控制”。
特點(diǎn)：通過(guò)設(shè)置傳感器、電控單元、高速電磁閥和相關(guān)電/液控制執(zhí)行元件等，組成數(shù)字式高頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)，有電磁閥的通、斷電時(shí)刻和通、斷電時(shí)間控制噴油泵的供油量和供油正時(shí)。但供油壓力還無(wú)法獨(dú)立控制。
二、柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
1、改善低溫起動(dòng)性。
2、降低氮氧化物和煙度的排放。
3、提高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。
4、提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。
5、控制渦輪增壓。
6、適應(yīng)性廣。
三、柴油機(jī)電控系統(tǒng)的功能
1、燃油噴射控制（1）供（噴）油量控制（2）供（噴）油正時(shí)控制
（3）供（噴）油速率和供（噴）油規(guī)律的控制（4）噴油壓力的控制（5）柴油機(jī)低油壓保護(hù)（6）增壓器工作保護(hù)
2、怠速控制
（1）怠速轉(zhuǎn)速的控制（2）各缸均勻性的控制
3、進(jìn)氣控制（1）進(jìn)氣節(jié)流控制（2）可變進(jìn)氣渦流控制（3）可變配氣正時(shí)控制
4、增壓控制
5、排放控制
6、起動(dòng)控制
7、巡航控制
8、故障自診斷和失效保護(hù) 北京城市學(xué)院 《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第3頁(yè) 總9頁(yè)
9、柴油機(jī)與自動(dòng)變速器的綜合控制
§6-2柴油機(jī)電控系統(tǒng)的組成及工作原理
一、柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的組成
柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)除了控制噴油量外，對(duì)噴油正時(shí)和噴油的壓力都有很高的要求。（柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的噴油壓力較高約為19.6MPa）
各種柴油電控系統(tǒng)的區(qū)別在于控制功能、傳感器的數(shù)量和類型、執(zhí)行元件的類型、ＥＣＵ控制軟件、主要電控元件的結(jié)構(gòu)原理和安裝位置，但基本組成與其他電子控制系統(tǒng)一致，也是由傳感器、ＥＣＵ、執(zhí)行元件三部分組成。
1、傳感器
（1）加速踏板位置傳感器（2）反饋信號(hào)傳感器（3）燃油溫度傳感器（4）其他傳感器和信號(hào)開關(guān)
2、柴油機(jī)控制ＥＣＵ
根據(jù)各傳感器輸入信號(hào)和內(nèi)存程序，計(jì)算出供（噴）油量和供（噴）油開始時(shí)刻，并向執(zhí)行元件發(fā)出執(zhí)令信號(hào)。
3、執(zhí)行元件
執(zhí)行ＥＣＵ的指令，調(diào)節(jié)柴油機(jī)的供（噴）油量和供（噴）油正時(shí)。
二、位置控制方式
第一代柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)主要以電控直列柱塞泵或電控轉(zhuǎn)子分配泵為特征。
1、直列柱塞泵的供油量控制
“位置控制”的直列柱塞泵供油量控制裝置一般采用占空比控制型電磁閥（簡(jiǎn)稱占空比電磁閥）式或直流電動(dòng)機(jī)式電子調(diào)速器。
2、轉(zhuǎn)子分配泵的供油量控制
“位置控制”的轉(zhuǎn)子分配泵供油量控制裝置，一般采用轉(zhuǎn)子式或占空比電磁閥式電子調(diào)速器。第一代 位置控制系統(tǒng)
位置控制系統(tǒng)不僅保留了傳統(tǒng)的泵－管－嘴系統(tǒng)，還保留了原噴油泵中的齒條、滑套、柱塞上的斜槽等控制油量的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，只是對(duì)齒條或者滑套的運(yùn)動(dòng)位置予以電子控制。
日本Denso公司的ECD－V1，德國(guó)Bosch公司的EDC和日本Zexel公司的COVEC等都屬于位置控制的電控分配泵系統(tǒng)。日本Zexel公司的COPEC，德國(guó)Bosch公司的EDR系統(tǒng)和美國(guó)Caterpillar公司的PEEC系統(tǒng)等都屬于位置控制的電控直列泵系統(tǒng)。北京城市學(xué)院 《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第4頁(yè) 總9頁(yè)
三、時(shí)間控制方式
供油量的“位置控制”特點(diǎn)是用模擬量來(lái)控制執(zhí)行元件工作，通過(guò)對(duì)噴油泵油量控制機(jī)構(gòu)的定位來(lái)得到所需的供油量。不論采用何種類型的電子調(diào)速器，總是需要由部分機(jī)械裝置來(lái)完成對(duì)噴油泵供油量的調(diào)節(jié)，也會(huì)降低控制精度和響應(yīng)速度。所以繼供油量“位置控制”之后出現(xiàn)了“時(shí)間控制”。
1、轉(zhuǎn)子分配泵的供油量控制
在回油通道中安裝一個(gè)有ＥＣＵ控制的高速電磁閥來(lái)控制回油通道的開閉，也就實(shí)現(xiàn)供油量的“時(shí)間控制”?！皶r(shí)間控制”的轉(zhuǎn)子分配泵取消了油量控制滑套和泵油柱塞上的回油槽（或孔）。
2、Ｐ－Ｔ噴油器的供油量控制
取消了原Ｐ－Ｔ燃油系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的調(diào)速器和噴油器中的計(jì)量裝置，使燃油供給系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化。
高速電磁閥關(guān)閉的時(shí)刻即是噴油開始時(shí)刻，高速電磁閥關(guān)閉的持續(xù)時(shí)間決定了噴油量。第二代 時(shí)間控制系統(tǒng)
時(shí)間控制系統(tǒng)是用高速?gòu)?qiáng)力電磁閥直接控制高壓燃油，一般情況下，電磁閥關(guān)閉，開始噴油；電磁閥打開，噴油結(jié)束。噴油始點(diǎn)取決于電磁閥關(guān)閉時(shí)刻，噴油量取決于電磁閥關(guān)閉的持續(xù)時(shí)間。傳統(tǒng)噴油泵中的齒條、滑套、柱塞上的斜槽和提前期等全部取消，對(duì)噴射定時(shí)和噴射油量控制的自由度更大。
日本Zexel公司的Model-1電控分配泵，美國(guó)Detroit公司的DDEC電控泵噴嘴、德國(guó)Bosch公司的EUP13電控單體泵都屬于時(shí)間控制系統(tǒng)。我國(guó)專家歐陽(yáng)明高和丹麥Sorenson研制的“泵－管－閥－嘴（Pump/Pipe/Valve/Injector－PPVI）”電控燃油噴射系統(tǒng)也屬于第二代電控噴射系統(tǒng)。
四、時(shí)間－壓力控制方式
第二代柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)中最典型的是電控共軌式燃油噴射系統(tǒng)。在電控共軌式燃油噴射系統(tǒng)中，對(duì)噴油量的控制采用“時(shí)間－壓力控制”或“壓力控制”，用得最多的是“時(shí)間－壓力控制”方式。
在該系統(tǒng)中，ＥＣＵ控制供油壓力調(diào)節(jié)閥使噴油器的噴油壓差保持不變，再通過(guò)控制三通電磁閥工作實(shí)現(xiàn)噴油量和噴油正時(shí)的控制。電磁閥通電開始時(shí)刻決定了噴油的開始時(shí)刻，其通電時(shí)間決定噴油量。
五、壓力控制方式
在后期開發(fā)的柴油機(jī)電控共軌式燃油噴射系統(tǒng)中，為降低對(duì)供油壓力的要求，噴油量的控制采用控制噴油壓力的方法實(shí)現(xiàn)，即噴油量的“壓力控制”方式。
噴油器噴孔尺寸一定，噴油時(shí)間一定，控制噴油壓力即可控制噴油量；而在增壓活塞和柱塞尺寸北京城市學(xué)院 《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第5頁(yè) 總9頁(yè) 一定時(shí)，噴油壓力（即增壓壓力）取決于共軌中的油壓，共軌中的油壓是由ＥＣＵ根據(jù)各種傳感器信號(hào)通過(guò)燃油壓力調(diào)節(jié)閥來(lái)控制的，所以將此種噴油量控制方式稱為“壓力控制”方式。在系統(tǒng)中，ＥＣＵ根據(jù)實(shí)際的共軌壓力信號(hào)對(duì)共軌壓力進(jìn)行閉環(huán)控制。
第三代 共軌電控噴射系統(tǒng)
共軌式電控噴射系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的柱塞泵脈動(dòng)供油的原理，通過(guò)油錘響應(yīng)、液力增壓、共軌蓄壓或者高壓共軌等形式形成高壓。采用壓力時(shí)間式燃油計(jì)量原理，用電磁閥控制噴射過(guò)程，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)噴射油量和噴射定時(shí)的靈活控制。
高壓共軌系統(tǒng)被世界內(nèi)燃機(jī)行業(yè)公認(rèn)為20世紀(jì)三大突破之一，將成為21世紀(jì)柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的主流。德國(guó)Bosch公司、日本Denso公司和英國(guó)Lucas公司都研制出了電控高壓共軌系統(tǒng)，并開始小批量向市場(chǎng)供貨。
德國(guó)戴姆勒·奔馳公司利用Bosch公司的技術(shù)首先在世界范圍內(nèi)推出了采用新型高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的4氣門直噴式柴油機(jī)，并用于A、C級(jí)轎車上。日本Hino公司利用Denso公司的技術(shù)在新型K13C型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和J系列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上均采用了高壓共軌系統(tǒng)，日本Mitsubishi公司也利用Denso公司的技術(shù)在重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用了高壓共軌系統(tǒng)。
第三代 共軌電控噴射系統(tǒng)基本特點(diǎn)：
高壓共軌系統(tǒng)利用較大容積的共軌腔將油泵輸出的高壓燃油蓄積起來(lái)，并消除燃油中的壓力波動(dòng)，然后再輸送給每個(gè)噴油器，通過(guò)控制噴油器上的電磁閥實(shí)現(xiàn)噴射的開始和終止。其主要特點(diǎn)可以概括如下：
1、共軌腔內(nèi)的高壓直接用于噴射，可以省去噴油器內(nèi)的增壓機(jī)構(gòu)；而且共軌腔內(nèi)是持續(xù)高壓，高壓油泵所需的驅(qū)動(dòng)力矩比傳統(tǒng)油泵小得多。
2、通過(guò)高壓油泵上的壓力調(diào)節(jié)電磁閥，可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷狀況以及經(jīng)濟(jì)性和排放性的要求對(duì)共軌腔內(nèi)的油壓進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，尤其優(yōu)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的低速性能。
3、通過(guò)噴油器上的電磁閥控制噴射定時(shí)，噴射油量以及噴射速率，還可以靈活調(diào)節(jié)不同工況下預(yù)噴射和后噴射的噴射油量以及與主噴射的間隔。第三代共軌電控噴射系統(tǒng)——典型系統(tǒng)
高壓共軌系統(tǒng)由五個(gè)部分組成，即高壓油泵、共軌腔及高壓油管、噴油器、電控單元、各類傳感器和執(zhí)行器。供油泵從油箱將燃油泵入高壓油泵的進(jìn)油口，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的高壓油泵將燃油增壓后送入共軌腔內(nèi)，再由電磁閥控制各缸噴油器在相應(yīng)時(shí)刻噴油。
第三代共軌電控噴射系統(tǒng)——噴射系統(tǒng)
預(yù)噴射在主噴射之前，將小部分燃油噴入氣缸，在缸內(nèi)發(fā)生預(yù)混合或者部分燃燒，縮短主噴射的著火延遲期。這樣缸內(nèi)壓力升高率和峰值壓力都會(huì)下降，發(fā)動(dòng)機(jī)工作比較緩和，同時(shí)缸內(nèi)溫度降低使得NOX排放減小。預(yù)噴射還可以降低失火的可能性，改善高壓共軌系統(tǒng)的冷起動(dòng)性能。北京城市學(xué)院 《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第6頁(yè) 總9頁(yè) 主噴射初期降低噴射速率，也可以減少著火延遲期內(nèi)噴入氣缸內(nèi)的油量。提高主噴射中期的噴射速率，可以縮短噴射時(shí)間從而縮短緩燃期，使燃燒在發(fā)動(dòng)機(jī)更有效的曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)完成，提高輸出功率，減少燃油消耗，降低碳煙排放。主噴射末期快速斷油可以減少不完全燃燒的燃油，降低煙度和碳?xì)渑欧拧?/p>
北京城市學(xué)院 《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第7頁(yè) 總9頁(yè)
第二十一講
第六章 柴油機(jī)電控系統(tǒng)(2/2)
【課 題】 §6-3典型柴油機(jī)電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理 【課程性質(zhì)】 理論課
【授課對(duì)象】 汽車檢測(cè)與維修專業(yè) 【鞏固上講內(nèi)容】 EFI系統(tǒng)的工作原理
【教學(xué)目的與要求】掌握電動(dòng)燃油的結(jié)構(gòu)及工作原理
掌握電動(dòng)燃油泵控制電路的檢修
【教學(xué)重點(diǎn)】 電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)和工作原理 【教學(xué)難點(diǎn)】 電動(dòng)燃油泵控制電路的檢修 【授課方法】 講授法、多媒體教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法
【課時(shí)分布】 鞏固上講內(nèi)容 5分鐘
電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)及工作原理 40鐘 電動(dòng)燃油泵控制電路的檢修 40分鐘 小結(jié)與答疑 5分鐘
【作 業(yè)】柴油機(jī)電控系統(tǒng)由哪些部分組成？ 【教學(xué)過(guò)程】
§6-3典型柴油機(jī)電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理
傳統(tǒng)柴油機(jī)供給系統(tǒng)中，都是采用機(jī)械離心式或液壓式供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)器來(lái)控制噴油泵的供油正時(shí)，間接實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油器噴油正時(shí)的調(diào)節(jié)。而在柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)中，一般都是由ECU根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等傳感器信號(hào)對(duì)供（噴）油正時(shí)進(jìn)行控制。
在第二代柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)和部分采用“時(shí)間控制”供（噴）油量的第一代柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)中，取消了傳統(tǒng)的供（噴）油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)器，采用由ECU控制的高速電磁閥控制供（噴）油的開始時(shí)刻（即正時(shí)），并增加供（噴）油正時(shí)傳感器，實(shí)現(xiàn)了供（噴）油正時(shí)的閉環(huán)控制。
一、轉(zhuǎn)子分配泵供油正時(shí)電控系統(tǒng)
在第一代柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)子分配泵供油正時(shí)的控制通常是在原供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)器活塞兩側(cè)油腔之間增加一條液壓通道，并由ECU通過(guò)電磁閥控制該液壓通道來(lái)實(shí)現(xiàn)。ECU主要根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷傳感器信號(hào)確定基本供油提前角，再根據(jù)冷卻液溫度等傳感器信號(hào)進(jìn)行修正，并通過(guò)電磁閥控制正時(shí)活塞左右兩側(cè)油腔內(nèi)的燃油壓力差，以改變正時(shí)活塞的位置；正時(shí)活塞左右移動(dòng)北京城市學(xué)院 《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第8頁(yè) 總9頁(yè) 時(shí)，通過(guò)傳動(dòng)銷帶動(dòng)轉(zhuǎn)子分配泵內(nèi)的滾輪架轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變噴油泵的供油正時(shí)。
正時(shí)傳感器（正時(shí)活塞位置傳感器）為差動(dòng)電感式。傳感器鐵心隨正時(shí)活塞移動(dòng)，傳感器線圈內(nèi)產(chǎn)生與活塞位置成正比的電壓（自感電動(dòng)勢(shì)）信號(hào),ECU根據(jù)此傳感器信號(hào)對(duì)噴油泵供油正時(shí)進(jìn)行閉環(huán)控制。
一、本電裝公司ＥＣＤ－Ｖ1系統(tǒng)
日本豐田公司柴油轎車最早裝用的就是由日本電裝公司開發(fā)的ECD－V1系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在轉(zhuǎn)子分配式噴油泵的基礎(chǔ)上，加裝電子控制裝置而形成的。主要傳感器包括：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、加速踏板位置傳感器、滑套位置傳感器、正時(shí)活塞位置傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、車速傳感器、空檔開關(guān)、起動(dòng)開關(guān)、空調(diào)開關(guān)等。
ECD—V1系統(tǒng)的控制功能包括：燃油噴射控制、進(jìn)氣節(jié)流控制、預(yù)熱塞控制、自診斷和安全保護(hù)功能等。
二、本電裝公司ＥＣＤ－Ｖ3系統(tǒng)
日本電裝公司開發(fā)的ECD—V3系統(tǒng)也是在轉(zhuǎn)子分配式噴油泵基礎(chǔ)上，增加電子控制裝置形成的柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)。與ECD—V1系統(tǒng)相比，主要是噴油量控制方法不同，ECD—V3系統(tǒng)是通過(guò)控制噴油時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油量控制的，即ECU在確定噴油器的噴油開始時(shí)刻后，再通過(guò)回油控制電磁閥來(lái)控制柱塞泵回油的時(shí)刻（即停止噴油的時(shí)刻），以此來(lái)控制噴油量；為控制噴油時(shí)間，在轉(zhuǎn)子分配式噴油泵內(nèi)增設(shè)了泵角傳感器。泵角傳感器采用電磁感應(yīng)式，向ECU提供噴油泵凸輪軸位置和轉(zhuǎn)角信號(hào)。
此外，ECD—V3系統(tǒng)裝用光電式著火正時(shí)傳感器，對(duì)噴油正時(shí)實(shí)施反饋控制。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器安裝在曲軸上。
三、本五十鈴公司Ｉ－ＴＥＣ系統(tǒng)
五十鈴公司Ｉ—TEC（全電子控制式）是在轉(zhuǎn)子分配式噴油泵基礎(chǔ)上，增加電子控制裝置形成的全電子控制式柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：具有巡航控制功能，設(shè)有燃油溫度傳感器，不對(duì)噴油正時(shí)進(jìn)行反饋控制。此外，加速踏板位置傳感器采用差動(dòng)電感式；進(jìn)氣節(jié)流（節(jié)氣門）不受ECU控制。
四、直列柱塞泵電控系統(tǒng)
裝用直流電動(dòng)機(jī)式電子調(diào)速器的直列柱塞泵電控系統(tǒng)，用電子調(diào)速器取代原有的機(jī)械調(diào)速器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油量的控制；用正時(shí)控制器取代原有的機(jī)構(gòu)離心式供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)器，來(lái)對(duì)噴油正時(shí)進(jìn)行控制；并設(shè)有油量調(diào)節(jié)拉桿（或齒條）位置傳感器和正時(shí)傳感器，對(duì)噴油量和噴油正時(shí)的控制均采用閉環(huán)控制方式。
五、美國(guó)CaterPillar公司HEUI系統(tǒng)
該系統(tǒng)具有共軌式柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu)，屬第二代電控共軌式燃油噴射系北京城市學(xué)院 《發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)》 教學(xué)教案 第9頁(yè) 總9頁(yè) 統(tǒng)。該系統(tǒng)的控制功能包括：燃油噴射控制、進(jìn)氣控制、起動(dòng)控制、故障自診斷、失效保護(hù)和應(yīng)急備用，同時(shí)還具有與其他控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋EUI系統(tǒng)的噴油量控制采用了“壓力控制”方式，通過(guò)由傳感器、ECU和執(zhí)行元件等組成的控制系統(tǒng)，對(duì)循環(huán)噴油量、噴油正時(shí)、噴油速率和噴油壓力進(jìn)行控制。
六、日本電裝公司ＥＣＤ－Ｕ２系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要用于載重汽車裝用的柴油機(jī)上，日本日野汽車公司、三菱汽
車公司和日產(chǎn)汽車公司生產(chǎn)的載重汽車柴油機(jī)多數(shù)采用ECD－Ｕ２系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有共軌式噴油系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu)，屬于第二代柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)，ECD－Ｕ２系統(tǒng)的組成，由各種傳感器、ECU、燃油壓力控制閥和三通電磁閥等組成的控制系統(tǒng)，對(duì)噴油量、噴油正時(shí)、噴油速率和噴油壓力進(jìn)行“時(shí)間壓力控制”。
第五篇：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù) 電子教案
第1章 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)概述
1.1 概 述
1.1.1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)發(fā)展
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展始于20世紀(jì)60年代，可分為三個(gè)階段:第一階段，從20世紀(jì)60年代中期到70年代末期，主要是為改善部分性能而對(duì)汽車電器產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)改造。第二階段，從20世紀(jì)70年代末期到90年代中期。進(jìn)入20世紀(jì)70年代后，隨著汽車數(shù)量的日益增多，汽車安全問(wèn)題和排放污染日益嚴(yán)重，能源危機(jī)的影響更加突出。第三階段，從20世紀(jì)90年代中期到現(xiàn)在，主要體現(xiàn)在以“人-車-環(huán)境”為主線的系統(tǒng)工程整體的優(yōu)化上。1.1.2 電控技術(shù)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響
1.提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。2.提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。3.改善發(fā)動(dòng)機(jī)的加速或減速性能。4.改善發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能。5.降低排放污染。
6.故障發(fā)生率大大降低。
1.2 應(yīng)用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的電子控制系統(tǒng)
目前應(yīng)用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上常用的電子控制系統(tǒng)主要有:電控燃油噴射系統(tǒng)、電控點(diǎn)火系統(tǒng)、怠速控制系統(tǒng)、進(jìn)氣控制系統(tǒng)、排放控制系統(tǒng)、增壓控制系統(tǒng)、巡航控制系統(tǒng)、警告提示系統(tǒng)、自診斷與報(bào)警系統(tǒng)、失效保護(hù)系統(tǒng)和應(yīng)急備用系統(tǒng)。
1.電控燃油噴射系統(tǒng)
主要是根據(jù)進(jìn)氣量確定基本的噴油量，再根據(jù)其他傳感器（如冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等）信號(hào)對(duì)噴油量進(jìn)行修正，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行工況下均能獲得最佳濃度的混合氣。
2.電控點(diǎn)火系統(tǒng) 電控點(diǎn)火系統(tǒng)最基本的功能是控制點(diǎn)火提前角。該系統(tǒng)根據(jù)各相關(guān)傳感器信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況和運(yùn)行條件，選擇最理想的點(diǎn)火提前角點(diǎn)燃混合氣，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程。
3.怠速控制系統(tǒng)
根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、空調(diào)壓縮機(jī)是否工作、變速器是否掛入擋位等狀況，并通過(guò)怠速控制閥對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量進(jìn)行控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)隨時(shí)以最佳怠速轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。4.進(jìn)氣控制系統(tǒng) 進(jìn)氣控制系統(tǒng)的功能是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣進(jìn)行控制，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。
5.排放控制系統(tǒng) 排放控制系統(tǒng)的功能主要是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制裝置的工作實(shí)行電子控制。
6.增壓控制系統(tǒng) 增壓控制系統(tǒng)的功能是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣增壓裝置的工作進(jìn)行控制。
7.巡航控制系統(tǒng) 巡航控制系統(tǒng)的功用是駕駛員設(shè)定巡航控制模式后，ECU根據(jù)汽車運(yùn)行工況和運(yùn)行環(huán)境信息，自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作，使汽車自動(dòng)維持在一定的車速進(jìn)行行駛。8.警告提示系統(tǒng) 由ECU控制各種指示和報(bào)警裝置，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)出信號(hào)以警告提示，如氧傳感器失效、油箱油溫過(guò)高等。
9.自診斷與報(bào)警系統(tǒng) 在發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中，電子控制單元（ECU）都具有自診斷系統(tǒng)，對(duì)控制系統(tǒng)各部分的工作情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
10.失效保護(hù)系統(tǒng) 失效保護(hù)系統(tǒng)的功能主要是當(dāng)傳感器或傳感器線路發(fā)生故障時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)按電腦中預(yù)先設(shè)定的參考信號(hào)值工作，以便發(fā)動(dòng)機(jī)能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。11.應(yīng)急備用系統(tǒng) 應(yīng)急備用系統(tǒng)的功能是當(dāng)控制系統(tǒng)電腦發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)啟用備用系統(tǒng)（備用集成電路），按設(shè)定的信號(hào)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，以防止車輛停駛在路途中。應(yīng)急備用系統(tǒng)只能維持發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的基本功能，但不能保證發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。
1.3 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的基本組成
1.3.1 電控系統(tǒng)的基本組成類型
1.電控系統(tǒng)的基本組成任何一種電控系統(tǒng)，其主要組成都可分為信號(hào)輸入裝置、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行元件三大部分。信號(hào)輸入裝置是各種傳感器。傳感器的功用是采集控制系統(tǒng)所需的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)通過(guò)線路傳輸給ECU。電子控制單元（ECU）是一種綜合控制電子裝置，其功用是給各傳感器提供參考（基準(zhǔn)）電壓，接收傳感器或其他裝置輸入的信號(hào)，并對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)、計(jì)算和分析處理，根據(jù)計(jì)算和分析的結(jié)果向執(zhí)行元件發(fā)出指令。執(zhí)行元件是受ECU控制，具體執(zhí)行某項(xiàng)控制功能的裝置。
2.電控系統(tǒng)的類型 電控系統(tǒng)有兩種基本類型:即開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。1.3.2 傳感器的類型及功用
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)所用的傳感器主要有: 1.空氣流量計(jì)（MAFS）
由空氣流量計(jì)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，并將信號(hào)輸入ECU，作為燃油噴射和點(diǎn)火控制的主控制信號(hào)。
2.進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器（MAPS）
由進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器測(cè)量進(jìn)氣管內(nèi)氣體的絕對(duì)壓力，并將該信號(hào)輸入ECU，作為燃油和點(diǎn)火控制的主控制信號(hào)。3.節(jié)氣門位置傳感器（TPS）節(jié)氣門位置傳感器檢測(cè)節(jié)氣門的開度及開度變化（如全關(guān)（怠速）、全開）以及節(jié)氣門開閉的速率（單位時(shí)間內(nèi)開閉的角度）信號(hào)，此信號(hào)輸入ECU，用于燃油噴射控制及其他輔助控制（如EGR、開閉環(huán)控制等）。4.凸輪軸位置傳感器（CMPS）凸輪軸位置傳感器給ECU提供曲軸轉(zhuǎn)角基準(zhǔn)位置信號(hào)（G信號(hào)），作為供油正時(shí)控制和點(diǎn)火正時(shí)控制的主控制信號(hào)。
5.曲軸位置傳感器（CKPS）曲軸位置傳感器有時(shí)稱為轉(zhuǎn)速傳感器，用來(lái)檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角位移，作為供油正時(shí)控制和點(diǎn)火正時(shí)控制的主控制信號(hào)。
6.進(jìn)氣溫度傳感器（IATS）進(jìn)氣溫度傳感器的功用是給ECU提供進(jìn)氣溫度信號(hào)，作為燃油噴射控制和點(diǎn)火控制的修正信號(hào)。
7.發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器（ECTS）發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器給ECU提供發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度信號(hào)，作為燃油噴射控制和發(fā)動(dòng)機(jī)的修正信號(hào)。8.車速傳感器（VSS）車速傳感器檢測(cè)汽車行駛速度，給ECU提供車速信號(hào)（SPD信號(hào)），用于巡航控制和限速斷油控制，也是自動(dòng)變速器的主控制信號(hào)。
9.氧傳感器（O2 S）氧傳感器用來(lái)檢測(cè)汽車排氣中的氧含量，向ECU輸送空燃比的反饋信號(hào)，進(jìn)行噴油量的閉環(huán)控制。
10.爆燃傳感器（KS）爆燃傳感器用來(lái)檢測(cè)汽油機(jī)是否爆燃及爆燃強(qiáng)度，將此信號(hào)輸入ECU，可作為點(diǎn)火正時(shí)控制的修正（反饋）信號(hào)。
11.起動(dòng)開關(guān)（STA）發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，通過(guò)起動(dòng)開關(guān)給ECU提供一個(gè)起動(dòng)信號(hào)，作為燃油噴射控制和點(diǎn)火控制的修正信號(hào)。
12.空調(diào)開關(guān)（A/C）又稱空調(diào)信號(hào) 空調(diào)信號(hào)用來(lái)檢測(cè)空調(diào)壓縮機(jī)是否工作，空調(diào)信號(hào)與空調(diào)壓縮機(jī)電磁離合器的電源在一起，ECU根據(jù)A/C信號(hào)控制發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)點(diǎn)火提前角、怠速轉(zhuǎn)速和斷油轉(zhuǎn)速等，作為燃油噴射控制和點(diǎn)火控制的修正信號(hào)。
13.擋位開關(guān) 自動(dòng)變速器由P/N（停車或空擋）擋位掛入其他擋位時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷將有所增加，擋位開關(guān)向ECU輸入信號(hào)，作為燃油噴射控制和點(diǎn)火控制的修正信號(hào)。
14.制動(dòng)燈開關(guān) 在制動(dòng)時(shí)，由制動(dòng)燈開關(guān)向ECU提供制動(dòng)信號(hào)，作為燃油噴射控制和點(diǎn)火控制的修正信號(hào)。
15.動(dòng)力轉(zhuǎn)向開關(guān) 采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的汽車，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤由中間位置向左右轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵工作而使發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷加大，此時(shí)動(dòng)力轉(zhuǎn)向開關(guān)向ECU輸入信號(hào)，作為燃油噴射控制和點(diǎn)火控制的修正信號(hào)。
16.巡航（定速）控制開關(guān) 當(dāng)進(jìn)入巡航控制狀態(tài)時(shí)，由巡航控制開關(guān)向ECU輸入巡航控制狀態(tài)信號(hào)，由ECU對(duì)車速進(jìn)行自動(dòng)控制。隨著控制系統(tǒng)應(yīng)用的日益廣泛及其功能的擴(kuò)展，傳感器的數(shù)量也將不斷增加，以滿足汽車更高的要求。1.3.3 電子控制單元的基本功能
發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU的功能隨車型而異，但都必須有如下基本功能:（1）給傳感器提供標(biāo)準(zhǔn)2 V、5 V、9 V或者12 V電壓，接收各種傳感器和其他裝置輸入的信息，并將輸入的信息轉(zhuǎn)換成微機(jī)所能接受的數(shù)字信號(hào)。（2）儲(chǔ)存該車型的特征參數(shù)和運(yùn)算中所需的有關(guān)數(shù)據(jù)信息。（3）確定計(jì)算輸出指令所需的程序，并根據(jù)輸入信號(hào)和相關(guān)程序計(jì)算輸出指令數(shù)值。（4）將輸入指令信號(hào)和輸出指令信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，確定并儲(chǔ)存故障信息。（5）向執(zhí)行元件輸出指令，或根據(jù)指令輸出自身已儲(chǔ)存的信息（如故障信息等）。（6）自我修正功能（學(xué)習(xí)功能）。1.3.4 執(zhí)行元件的類型
在發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)中，執(zhí)行元件主要有:噴油器、點(diǎn)火器、怠速控制閥、巡航控制電磁閥、節(jié)氣門控制電動(dòng)機(jī)、EGR閥、進(jìn)氣控制閥、二次空氣噴射閥、活性炭罐排泄電磁閥、油泵繼電器、風(fēng)扇繼電器、空調(diào)壓縮機(jī)繼電器、自診斷顯示與報(bào)警裝置、儀表顯示器等。
第2章 汽油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)
2.1 電控燃油噴射系統(tǒng)概述
2.1.1 燃油噴射系統(tǒng)的基本概念
燃油噴射式是根據(jù)直接或間接測(cè)量空氣的進(jìn)氣量，確定燃燒所需的汽油量并通過(guò)控制噴油量開啟時(shí)間來(lái)進(jìn)行精確配制，使一定量的汽油以一定的壓力通過(guò)噴油器噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道或汽缸內(nèi)與相應(yīng)空氣形成可燃混合氣。
2.1.2 燃油噴射系統(tǒng)的分類 1.按控制裝置的控制方式分類
按控制裝置的控制方式的不同可分為機(jī)械控制式燃油噴射系統(tǒng)（K型）、機(jī)電混合控制式燃油噴射系統(tǒng)（K-E型）和電控燃油噴射系統(tǒng)（EFI）三類。2.按燃油噴射位置分類
按燃油噴射位置不同可分為缸內(nèi)噴射和缸外噴射。
3.按噴油器安裝部位分類
缸外噴射按噴油器安裝部位又可分為單點(diǎn)噴射（SPI）和多點(diǎn)噴射（MPI）。
（1）單點(diǎn)噴射是指在進(jìn)氣總管中的節(jié)流閥體內(nèi)設(shè)置一只（或兩只）噴油器，對(duì)各缸實(shí)行集中噴射如圖2-4（a）所示。（2）多點(diǎn)噴射多點(diǎn)噴射是在每缸進(jìn)氣門前分別設(shè)置一噴油器，實(shí)行各缸分別供油。多點(diǎn)噴射因其控制精度高而被廣泛使用，如圖2-4（b）所示。
圖2-4 單點(diǎn)噴射和多點(diǎn)噴射示意圖
1—燃料;2—空氣;3—節(jié)氣門;4—進(jìn)氣歧管;5—噴油器;6—發(fā)動(dòng)機(jī)
4.按燃油噴射方式分類 按燃油噴射方式不同可分為連續(xù)噴射和間歇噴射。（1）連續(xù)噴射是指在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間汽油被連續(xù)不斷地噴射，其噴油量的大小取決于燃油系統(tǒng)壓力的高低。（2）間歇噴射間歇噴射又稱脈沖噴射，是指在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間汽油被間斷地噴射。如圖2-5所示。
圖2-5 噴油器噴射時(shí)序
5.按空氣量的計(jì)量方式分類 電控燃油噴射系統(tǒng)按對(duì)空氣量的計(jì)量方式不同可分為進(jìn)氣歧管壓力計(jì)量式（D型）和空氣流量計(jì)量式（L型）。如圖2-6所示為桑塔納2000GSi型轎車AJR發(fā)動(dòng)機(jī)所用的L型電控燃油噴射系統(tǒng)。
圖2-6 桑塔納2000GSi型轎車AJR發(fā)動(dòng)機(jī)所用的L型電控燃油噴射系統(tǒng)
1—熱線式空氣流量計(jì);2—電子控制單元（ECU）;3—電動(dòng)燃油泵;4—節(jié)氣門控制器;5—怠速電機(jī)（與節(jié)氣門控制單元一體）;6—進(jìn)氣溫度傳感器;7—油壓調(diào)節(jié)器;8—噴油器;9—爆燃傳感器;10—汽油濾清器;11—點(diǎn)火線圈;12—氧傳感器;13—冷卻液溫度傳感器;14—轉(zhuǎn)速傳感器
2.1.3 電控燃油噴射系統(tǒng)的組成及工作原理
電控燃油噴射系統(tǒng)一般由空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)三大部分組成。如圖2-7所示為常見電控燃油噴射系統(tǒng)在汽車上的安裝情況及零件分配圖，如圖2-8所示為電控燃油噴射系統(tǒng)的操作原理圖。
圖2-7 電控燃油噴射系統(tǒng)在汽車上的安裝情況及零件分配圖
1—噴油器;2—燃油壓力調(diào)節(jié)器;3—輔助空氣閥;4—汽油濾清器;5—溫度時(shí)間開關(guān);6—水溫傳感器;7—冷起動(dòng)噴油器;8—空氣流量計(jì);9—節(jié)氣門;10—進(jìn)氣溫度傳感器;11—節(jié)氣門位置傳感器;12—電控單元;13—降壓電阻;14—電動(dòng)汽油泵;15—汽油緩沖器
圖2-8 電控燃油噴射系統(tǒng)的操作原理圖
1—油箱;2—汽油濾清器;3—電動(dòng)汽油泵;4—輔助空氣閥;5—汽油緩沖器;6—燃油壓力調(diào)節(jié)器;7—冷起動(dòng)噴油器;8—水溫傳感器;9—噴油器;10—溫度時(shí)間開關(guān);11—節(jié)氣門位置傳感器;12—怠速控制閥;13—空氣流量計(jì);14—進(jìn)氣溫度傳感器;15—旁通空氣道調(diào)整螺釘;16—空氣濾清器;17—電子控制單元;18—點(diǎn)火線圈;19—點(diǎn)火開關(guān);20—EFI繼電器;21—電動(dòng)汽油泵繼電器
1.空氣供給系統(tǒng)
空氣供給系統(tǒng)的功用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況提供適量的空氣，并根據(jù)電控單元的指令完成空氣量的調(diào)節(jié)?？諝夤┙o系統(tǒng)主要由空氣流量計(jì)或進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣歧管、輔助空氣閥及空氣濾清器等組成。2.燃油供給系統(tǒng)
燃油供給系統(tǒng)是根據(jù)電控單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以恒定的壓差將一定數(shù)量的汽油噴入進(jìn)氣管。燃油供給系統(tǒng)主要由油箱、電動(dòng)汽油泵、汽油濾清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、燃油分配管、噴油器等組成。
3.電子控制系統(tǒng)
電子控制系統(tǒng)由電控單元（ECU）、傳感器、執(zhí)行器等組成，它的主要功能是采集發(fā)動(dòng)機(jī)的工況信號(hào)，計(jì)算確定最佳的噴油量、噴油時(shí)刻以及點(diǎn)火時(shí)刻，還具有故障診斷功能，可保存故障代碼，并通過(guò)故障指示燈輸出故障代碼。其基本原理如圖2-9所示。
圖2-9 電子控制系統(tǒng)基本原理圖
2.2 進(jìn)氣系統(tǒng)主要元件的構(gòu)造與檢修
2.2.1 進(jìn)氣系統(tǒng)的組成與類型
根據(jù)測(cè)量空氣流量的方式不同，進(jìn)氣系統(tǒng)可分為質(zhì)量流量式進(jìn)氣系統(tǒng)（用于L型EFI系統(tǒng)）、速度密度式進(jìn)氣系統(tǒng)（用于D型EFI系統(tǒng)）和節(jié)流速度式進(jìn)氣系統(tǒng)三種。1.質(zhì)量流量式進(jìn)氣系統(tǒng)
如圖2-10所示為質(zhì)量流量式進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，該進(jìn)氣系統(tǒng)利用空氣流量計(jì)直接測(cè)量吸入的空氣量，通常用測(cè)得的空氣流量與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的比值作為計(jì)算噴油量的標(biāo)準(zhǔn)。
圖2-10 質(zhì)量流量式進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
1—空氣濾清器;2—空氣流量計(jì);3—節(jié)氣門體;4—節(jié)氣門;5—進(jìn)氣總管（穩(wěn)壓箱）;6—噴油器;7—進(jìn)氣歧管;8—輔助空氣閥
節(jié)氣門裝在節(jié)氣門體上，控制進(jìn)入各缸的空氣量，在該總成上還裝有空氣閥。當(dāng)溫度低時(shí)空氣閥打開，部分附加空氣進(jìn)入進(jìn)氣總管，以提高怠速轉(zhuǎn)速，加快暖機(jī)過(guò)程（亦稱快怠速）。在裝有怠速控制閥（ISCV）的發(fā)動(dòng)機(jī)上，由ISCV來(lái)完成空氣閥的作用。2.速度密度式進(jìn)氣系統(tǒng)
速度密度式進(jìn)氣系統(tǒng)是利用進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器測(cè)得進(jìn)氣歧管中的絕對(duì)壓力，然后根據(jù)絕對(duì)壓力值和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)推算出每一循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣量。速度密度式進(jìn)氣系統(tǒng)組成如圖2-11所示，它與質(zhì)量流量式進(jìn)氣系統(tǒng)的主要差別是用進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器代替了空氣流量計(jì)。
圖2-11 速度密度式進(jìn)氣系統(tǒng)組成
1—進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器;2—發(fā)動(dòng)機(jī);3—穩(wěn)壓箱;4—節(jié)流閥體;5—空氣濾清器;6—空氣閥;7—噴油器
3.節(jié)流速度式進(jìn)氣系統(tǒng) 節(jié)流速度式進(jìn)氣系統(tǒng)是利用節(jié)氣門開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)間接計(jì)算進(jìn)氣質(zhì)量的。
2.2.2 進(jìn)氣系統(tǒng)主要零部件的結(jié)構(gòu)
1.空氣濾清器 電控燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣濾清器與一般發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣濾清器相同，在此不再作詳細(xì)介紹。
2.空氣流量計(jì) 空氣流量計(jì)安裝在空氣濾清器和節(jié)氣門之間，用來(lái)測(cè)量進(jìn)入汽缸內(nèi)空氣量的多少，然后，將進(jìn)氣量信號(hào)轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)輸入電控單元，由電控單元計(jì)算出噴油量，控制噴油器向節(jié)氣門室（進(jìn)氣管）噴入與進(jìn)氣量成最佳比例的燃油。
圖2-12 葉片式空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)圖
1—電位計(jì);2—電動(dòng)汽油泵觸點(diǎn)（可動(dòng)）;3—進(jìn)氣溫度傳感器;4—電動(dòng)汽油泵固定觸點(diǎn);5—測(cè)量板（葉片）;6—怠速調(diào)整螺釘
（1）葉片式空氣流量計(jì)
如圖2-12所示是葉片式空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)圖，如圖2-13所示是葉片式空氣流量計(jì)的空氣通道，如圖2-14所示是葉片式空氣流量計(jì)的電位計(jì)部分結(jié)構(gòu)圖。葉片式空氣流量計(jì)由測(cè)量板（葉片）、緩沖板、阻尼室、旁通空氣道、怠速調(diào)整螺釘、回位彈簧等組成，此外內(nèi)部還設(shè)有電動(dòng)汽油開關(guān)及進(jìn)氣溫度傳感器等。
圖2-13 葉片式空氣流量計(jì)的空氣通道
1—旁通空氣道;2—進(jìn)氣溫度傳感器;3—閥門;4—阻尼室;5—緩沖板;6—主空氣通道;7—測(cè)量板（葉片）
圖2-14 葉片式空氣流量計(jì)的電位計(jì)部分結(jié)構(gòu)圖
1—空氣進(jìn)口;2—電動(dòng)汽油泵觸點(diǎn);3—平衡塊;4—回位彈簧;5—電位計(jì)部分;6—空氣出口
葉片式空氣流量計(jì)的電位計(jì)是以電位變化來(lái)檢測(cè)空氣量的裝置，它與空氣流量計(jì)測(cè)量板同軸安裝，能把因測(cè)量板開度而產(chǎn)生的滑動(dòng)電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并送給電子控制單元，如圖2-15（a）、圖2-15（b）所示是電位計(jì)與測(cè)量板的安裝關(guān)系及葉片式空氣流量計(jì)的工作原理圖。
圖2-15 電位計(jì)與測(cè)量板的安裝關(guān)系及葉片式空氣流量計(jì)的工作原理
1—電位計(jì);2—自空氣濾清器來(lái)的空氣;3—到發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣;4—測(cè)量板;5—電位計(jì)滑動(dòng)觸頭;6—旁通空氣道
葉片式空氣流量計(jì)的電位計(jì)內(nèi)部電路如圖2-16所示，電位計(jì)檢測(cè)空氣量有電壓比與電壓值兩種方式。
圖2-16 電位計(jì)內(nèi)部電路 1—電動(dòng)汽油泵開關(guān);2—電位計(jì)
葉片式空氣流量計(jì)的電壓輸出形式有兩種，一種是電壓值 US 隨進(jìn)氣量的增加而降低;另一種則是電壓值 US 隨進(jìn)氣量的增加而升高，如圖2-17所示。
圖2-17 葉片式空氣流量計(jì)的電壓輸出形式
（2）卡門旋渦式空氣流量計(jì)
卡門旋渦式空氣流量計(jì)按照檢測(cè)方式不同，可以分為反光鏡檢測(cè)方式的卡門旋渦式空氣流量計(jì)和超聲波檢測(cè)方式的卡門旋渦式空氣流量計(jì)兩種。
如圖2-18所示為反光鏡檢測(cè)方式的卡門旋渦式空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)圖及輸出脈沖信號(hào)波形，這種卡門旋渦式空氣流量計(jì)是把卡門旋渦發(fā)生器兩側(cè)的壓力變化，通過(guò)導(dǎo)壓孔引向由薄金屬制成的反光鏡表面，使反光鏡產(chǎn)生振動(dòng)，反光鏡一邊振動(dòng)，一邊將發(fā)光二極管射來(lái)的光反射給光電晶體管，這樣旋渦的頻率在壓力作用下轉(zhuǎn)換成鏡面的振動(dòng)頻率，鏡面的振動(dòng)頻率通過(guò)光電耦合器轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)。
圖2-18 反光鏡檢測(cè)方式的卡門旋渦式空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)圖及輸出脈沖信號(hào)波形
1—反光鏡;2—發(fā)光二極管;3—鋼板彈簧;4—空氣流;5—卡門旋渦;6—旋渦發(fā)生體 7—壓力導(dǎo)向孔;8—光電晶體管;9—進(jìn)氣管路;10—支承板
圖2-19 超聲波檢測(cè)方式的卡門旋渦式空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)圖
1—整流柵;2—旋渦發(fā)生體;3—旋渦穩(wěn)定板;4—信號(hào)發(fā)生器（超聲波發(fā)射頭）;5—超聲波發(fā)生器;6—通往發(fā)動(dòng)機(jī);7—卡門旋渦;8—超聲波接收器;9—與旋渦數(shù)對(duì)應(yīng)的疏密聲波;10—整形放大電路;11—旁通空氣道;12—通往計(jì)算機(jī);13—整形成矩形波（脈沖）
如圖2-19所示為超聲波檢測(cè)方式的卡門旋渦式空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)圖，這種空氣流量計(jì)是利用卡門旋渦引起的空氣疏密度變化進(jìn)行測(cè)量的，用接收器接收連續(xù)發(fā)射的超聲波信號(hào)，因接收到的信號(hào)隨空氣疏密度的變化而變化，由此即可測(cè)得旋渦頻率，從而測(cè)得空氣流量。（3）熱線式空氣流量計(jì)（熱膜式空氣流量計(jì)）
熱線式空氣流量計(jì)有三種形式:一種是把熱線和進(jìn)氣溫度傳感器都放在進(jìn)氣主通路的取樣管內(nèi)，稱為主流測(cè)量式，其結(jié)構(gòu)如圖2-20（a）所示;另一種是把熱線纏在繞線管上并把它和進(jìn)氣溫度傳感器都放在旁通空氣道內(nèi)，稱為旁通測(cè)量式，其結(jié)構(gòu)如圖2-20（b）所示。第三種熱線式空氣流量計(jì)的發(fā)熱體不是熱線而是熱膜，其結(jié)構(gòu)如圖2-20（c）所示。（4）真空度-轉(zhuǎn)速式（壓感式）空氣流量計(jì)（進(jìn)氣歧管壓力傳感器）
真空度-轉(zhuǎn)速式（壓感式）空氣流量計(jì)，從某種角度上講，它并不是空氣流量計(jì)，僅是一只進(jìn)氣歧管壓力傳感器，但由于其功用仍是測(cè)量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的進(jìn)氣量。
圖2-20 熱線式空氣流量計(jì)
1—防回火網(wǎng);2—取樣管;3—白金熱線;4—上游溫度傳感器;5—控制回路;6—插接器;7—熱金屬線和冷金屬線;8—陶瓷螺線管;9—接控制回路;10—進(jìn)氣溫度傳感器（冷金屬線）;11—旁通空氣道;12—主通氣路;13—通往發(fā)動(dòng)機(jī);14—熱膜;15—金屬網(wǎng) 式和半導(dǎo)體式兩種。
如圖2-21所示為真空膜盒式進(jìn)氣歧管壓力傳感器的結(jié)構(gòu)圖，該傳感器由真空膜盒（兩個(gè)）、隨著膜盒膨脹和收縮可左右移動(dòng)的鐵心、與鐵心聯(lián)動(dòng)的差動(dòng)變壓器以及在大氣壓力差作用下可在膜盒工作區(qū)間進(jìn)行功率擋與經(jīng)濟(jì)擋轉(zhuǎn)換的膜片構(gòu)成，傳感器被膜片分為左右兩個(gè)氣室。
圖2-21 真空膜盒式進(jìn)氣歧管壓力傳感器的結(jié)構(gòu)圖
1—大氣壓力側(cè);2—歧管負(fù)壓側(cè);3—印刷線路板;4—回位彈簧;5—差動(dòng)變壓器;6—鐵心;7—中空膜盒;8—膜片;9—膜盒支點(diǎn)
如圖2-22所示為半導(dǎo)體式進(jìn)氣歧管壓力傳感器的結(jié)構(gòu)圖，它由半導(dǎo)體壓力轉(zhuǎn)換元件（硅片）與過(guò)濾器組成。該傳感器的主要元件是一片很薄的硅片，硅片底面粘接了一塊硼硅酸玻璃片，使硅膜片中部形成一個(gè)真空窗以傳感壓力，如圖2-23（a）所示。硅片中的四個(gè)電阻連接成惠斯通電橋形式，如圖2-23（b）所示。
圖2-22 半導(dǎo)體式進(jìn)氣歧管壓力傳感器的結(jié)構(gòu)圖 1—真空室;2—硅片;3—輸出端子;4—過(guò)濾器
圖2-23 半導(dǎo)體式壓力傳感器硅膜片的結(jié)構(gòu)及電路
1—硅片;2—硅;3—真空管;4—硼硅酸玻璃片;5—二氧化硅膜;6—應(yīng)變電阻;7—金屬塊;8—穩(wěn)壓電源;9—差動(dòng)放大器 3.節(jié)氣門體
（1）多點(diǎn)式（MPI）節(jié)氣門體
節(jié)氣門體位于空氣流量計(jì)和發(fā)動(dòng)機(jī)之間的進(jìn)氣管上，與駕駛員的加速踏板聯(lián)動(dòng)，是使進(jìn)氣通道變化，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況的裝置，如圖2-24所示為節(jié)氣門體的外觀和結(jié)構(gòu)原理圖。節(jié)氣門體包括控制進(jìn)氣量的節(jié)氣門通道和怠速運(yùn)行的旁通空氣道，節(jié)氣門位置傳感器也裝在節(jié)氣門軸上，用來(lái)檢測(cè)節(jié)氣門開度。
圖2-24 節(jié)氣門體的外觀和結(jié)構(gòu)原理圖
1—怠速調(diào)整螺釘;2—旁通通道;3—節(jié)氣門;4—節(jié)氣門軸;5—穩(wěn)壓箱（緩沖室）;6—加速踏板;7—加速踏板金屬絲;8—操縱臂;9—回位彈簧;10—節(jié)氣門位置傳感器;11—輔助空氣閥;12—通冷卻水管路;13—緩沖器
（2）單點(diǎn)式（SPI）節(jié)氣門體
SPI式節(jié)氣門體較MPI式節(jié)氣門體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要是在SPI式節(jié)氣門體內(nèi)還裝有集中供油用的主噴油器、壓力調(diào)節(jié)器和節(jié)氣門位置傳感器。主噴油器只有一個(gè)，它裝在節(jié)氣門殼體的上部，所噴出的燃油供給發(fā)動(dòng)機(jī)各缸使用，如圖2-25所示是SPI式節(jié)氣門體結(jié)構(gòu)圖。
圖2-25 SPI式節(jié)氣門體結(jié)構(gòu)圖
1—空氣閥;2—壓力調(diào)節(jié)器;3—節(jié)氣門;4—通往油箱;5—自空氣濾清器來(lái)的空氣;6—噴油器;7—來(lái)自電動(dòng)汽油泵;8—調(diào)節(jié)螺釘;9—通往發(fā)動(dòng)機(jī)
4.空氣閥
發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)，溫度低，摩擦阻力大，暖機(jī)時(shí)間長(zhǎng)?？諝忾y的作用是在發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)時(shí)，可通過(guò)空氣閥為發(fā)動(dòng)機(jī)提供額外的空氣（此部分空氣也由空氣流量計(jì)計(jì)量），保持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后迅速暖車，從而縮短暖車時(shí)間。（1）雙金屬片調(diào)節(jié)式空氣閥
雙金屬片調(diào)節(jié)式空氣閥的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖2-27所示，它由雙金屬元件、加熱線圈和空氣閥等組成，旁通空氣空道截面積的大小由雙金屬片控制回轉(zhuǎn)控制閥門來(lái)決定。
圖2-26 由空氣閥構(gòu)成的空氣通道
1—通往發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣;2—進(jìn)氣歧管;3—空氣閥;4—怠速螺釘;5—自空氣濾清器來(lái)的空氣;6—節(jié)氣閥;7—緩沖罐（穩(wěn)壓箱）
圖2-27 雙金屬片調(diào)節(jié)式空氣閥的結(jié)構(gòu)及工作原理
1—加熱線圈;2—接空氣進(jìn)氣歧管;3—閥門;4—接空氣濾清器;5—銷;6—雙金屬片
如圖2-28所示是雙金屬片調(diào)節(jié)式空氣閥的空氣量調(diào)節(jié)范圍曲線，當(dāng)環(huán)境溫度為 20℃時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后3 min～ 6 min，空氣閥即可受雙金屬片推動(dòng)而關(guān)閉。
圖2-28 雙金屬片調(diào)節(jié)式空氣閥的空氣量調(diào)節(jié)范圍曲線（環(huán)境溫度為20℃時(shí)）
（2）石蠟調(diào)節(jié)式空氣閥
石蠟調(diào)節(jié)式空氣閥，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度，控制空氣通路面積。如圖2-29（a）所示是這種一體化結(jié)構(gòu)的總體構(gòu)成。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低溫狀態(tài)時(shí)，冷卻液溫度低，石蠟體積收縮，閥門在外彈簧作用下打開，如圖2-29（b）所示，空氣流經(jīng)閥門從旁通空氣道進(jìn)入進(jìn)氣管。發(fā)動(dòng)機(jī)暖車后，冷卻液溫度升高，石蠟體積膨脹變大，推動(dòng)空氣閥克服內(nèi)彈簧的彈力向左移動(dòng)，將空氣閥關(guān)閉，截?cái)嗫諝馔ǖ溃鐖D2-29（c）所示。
圖2-29 石蠟調(diào)節(jié)式空氣閥的結(jié)構(gòu)與工作原理
1—怠速調(diào)整螺釘;2—自空氣濾清器來(lái)的空氣;3—節(jié)氣門;4—至進(jìn)氣總管;5—感溫器;6—閥門;7—冷卻水流;8—彈簧;9—空氣閥柱塞
5.怠速控制閥
怠速控制閥不僅集中了節(jié)氣門和由怠速調(diào)整螺釘控制的旁通通道的功能，而且還能在ECU控制下，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工況來(lái)改變怠速時(shí)流入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量。6.真空調(diào)節(jié)器
真空調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)如圖2-30（a）所示，當(dāng)汽車急減速（發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)）時(shí)，進(jìn)氣管真空度突然增加，真空調(diào)節(jié)器內(nèi)的A腔真空度上升，吸起膜片向上抬，將真空調(diào)節(jié)器控制閥打開，把一部分空氣送入進(jìn)氣壓力緩沖器內(nèi)，從而可以抑制進(jìn)氣管真空度劇增，防止發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)熄火。如圖2-30（b）所示是真空調(diào)節(jié)器的效果曲線圖，使用真空調(diào)節(jié)器后，可以在汽車急減速時(shí)，保證進(jìn)氣管真空度曲線平滑過(guò)渡，減少進(jìn)氣管真空度的波動(dòng)幅度，維持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速平
穩(wěn)。
圖2-30 真空調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)與效果曲線圖
1—通往進(jìn)氣緩沖器;2—膜片;3—通進(jìn)氣管;4—閥門;5—進(jìn)氣閥;6—A腔;7—裝真空調(diào)節(jié)器時(shí)的進(jìn)氣管真空度曲線;8—無(wú)真空調(diào)節(jié)器時(shí)的曲線;9—急減速狀態(tài)
2.3 燃油供給系統(tǒng)主要元件的構(gòu)造與檢修
燃油系統(tǒng)的框圖及系統(tǒng)構(gòu)成如圖2-31所示，它主要由油箱、電動(dòng)汽油泵、燃油壓力調(diào)節(jié)器、汽油濾清器、噴油器、冷起動(dòng)噴油器和溫度時(shí)間開關(guān)等構(gòu)成。
圖2-31 燃油系統(tǒng)的框圖及系統(tǒng)構(gòu)成
1—油箱;2—電動(dòng)汽油泵;3—燃油濾清器;4—噴油總管;5—噴油器;6—冷起動(dòng)噴油器;7—接進(jìn)氣歧管;8—燃油壓力調(diào)節(jié)器;9—回油管;10—各缸進(jìn)氣歧管;11—吸入空氣
2.3.1 燃油濾清器
燃油濾清器是把含在汽油中的氧化鐵、粉塵等固體夾雜物質(zhì)除去，防止燃油系統(tǒng)堵塞，減小機(jī)械磨損，確保發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，提高可靠性。其結(jié)構(gòu)如圖2-32（a）所示。濾芯元件一般采用菊花形和盤簧形兩種結(jié)構(gòu)，如圖2-32（b）所示。盤簧形結(jié)構(gòu)具有單位體積過(guò)濾面積大的特點(diǎn)。
圖2-32 燃油濾清器
2.3.2 電動(dòng)汽油泵 電動(dòng)汽油泵有兩種安裝方式:一種是在油箱外，安裝在輸送管路中的外裝串聯(lián)式;另一種是安裝在油箱中的內(nèi)裝式。從結(jié)構(gòu)形式分，電動(dòng)汽油泵有滾柱式、旋渦式和次擺線式三種，其分類情況如下: EFI用電動(dòng)汽油泵外裝串聯(lián)式——滾柱式內(nèi)裝式滾柱式旋渦式次擺線式目前電動(dòng)汽油泵一般都安裝在汽車的油箱內(nèi)，如圖2-33所示。
圖2-33 油箱內(nèi)安裝的電動(dòng)汽油泵
1—進(jìn)油濾網(wǎng);2—電動(dòng)汽油泵;3—隔振橡膠;4—支架;5—汽油出油管;6—小油箱;7—油箱;8—
回油管
1.外裝串聯(lián)式電動(dòng)汽油泵
這種電動(dòng)汽油泵安裝在油箱外，它主要由油泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)和滾柱式油泵組成，如圖2-34所示。
圖2-34 外裝串聯(lián)式電動(dòng)汽油泵
1—阻尼穩(wěn)壓器;2—單向閥;3—泵室;4—吸入口;5—安全閥;6—油泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī);7—排出
口;8—膜片;9—轉(zhuǎn)子;10—泵套;11—滾柱
2.內(nèi)裝式電動(dòng)汽油泵
內(nèi)裝式電動(dòng)汽油泵因其安裝在油箱內(nèi)，所以噪音小，同串聯(lián)式電動(dòng)汽油泵相比，它不易
產(chǎn)生氣阻和燃油漏泄。
圖2-35 內(nèi)裝旋渦式電動(dòng)汽油泵
1—出油閥;2—安全閥;3—電刷;4—電樞;5—磁極;6—葉輪;7—濾網(wǎng);8—泵蓋;9—泵殼;10
—葉片溝槽;11—蝸輪
內(nèi)裝式電動(dòng)汽油泵具有泵油量大，泵油壓力較高（可達(dá) 600 kPa以上）、供油壓力穩(wěn)定、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲小、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，所以，應(yīng)用最為廣泛。
3.電動(dòng)汽油泵控制電路
電動(dòng)汽油泵的控制包括油泵開關(guān)控制和油泵轉(zhuǎn)速控制。如圖2-36（a）所示為采用內(nèi)部裝有電動(dòng)汽油泵開關(guān)觸點(diǎn)的空氣流量計(jì)電動(dòng)汽油泵控制電路圖。無(wú)論是采用卡門旋渦式還是采用熱線式空氣流量計(jì)，都是用如圖 2-36（b）所示的ECU的晶體管來(lái)控制電動(dòng)汽油泵的供電情況。
圖2-36 電動(dòng)汽油泵控制電路
（一）1—蓄電池;2—點(diǎn)火線圈開關(guān);3—主繼電器;4—斷路繼電器;5—空氣流量計(jì);6—電動(dòng)汽油泵;7—輸入回路;8—后備集成電路;9—分電器
控制電路如圖2-37（a）所示，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制油泵繼電器工作，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)中小負(fù)荷低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，觸點(diǎn)B閉合，油泵電路中串入電阻器5使油泵轉(zhuǎn)速降低;當(dāng)大負(fù)荷高轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU發(fā)出信號(hào)切斷油泵繼電器，A點(diǎn)閉合，使油泵轉(zhuǎn)速升高。
圖2-37 電動(dòng)汽油泵控制電路
（二）1—點(diǎn)火開關(guān);2—主繼電器;3—斷路繼電器;
4、11—油泵繼電器;5—電阻器;6—油泵開關(guān);7—電動(dòng)汽油泵;8—蓄電池;9—機(jī)油壓力開關(guān);10—發(fā)電機(jī)開關(guān)
如圖2-37（b）所示為帶有自動(dòng)保護(hù)功能的電動(dòng)汽油泵控制電路，該電路能在點(diǎn)火開關(guān)處于“斷開”位置時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油壓力為零，或發(fā)電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)汽油泵不工作，從而防止汽油噴出而引起火災(zāi)。
2.3.3 燃油壓力調(diào)節(jié)器
燃油壓力調(diào)節(jié)器的作用是控制噴油器的噴油壓力保持為255 kPa的恒定值，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種負(fù)荷和轉(zhuǎn)速下，都能精確地進(jìn)行噴油控制。
圖2-38 燃油壓力調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)
1—彈簧室;2—彈簧;3—膜片;4—燃油室;5—回油閥;6—?dú)んw;7—真空管接頭
燃油壓力調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)如圖2-38所示，它由金屬殼體構(gòu)成，其內(nèi)部由膜片分成彈簧室和燃油室兩部分，來(lái)自輸油管路的高壓油由入口進(jìn)入并充滿燃油室，推動(dòng)膜片，打開閥門，在設(shè)定壓力下和彈簧力平衡，部分燃油經(jīng)回油管流回油箱，輸油管內(nèi)壓力的大小取決于彈簧的壓力。
圖2-39 燃油壓力脈動(dòng)減振器結(jié)構(gòu)
1—閥門;2—彈簧;3—膜片;4—來(lái)自電動(dòng)汽油泵;5—輸送管道
2.3.4 燃油壓力脈動(dòng)減振器
當(dāng)噴油器噴射燃油時(shí)，在輸送管道內(nèi)會(huì)產(chǎn)生燃油壓力脈動(dòng)，燃油壓力脈動(dòng)減振器能夠使燃油壓力脈動(dòng)衰減，以減弱燃油輸送管道中的壓力脈動(dòng)傳遞，降低噪聲。如圖2-39所示為燃油壓力脈動(dòng)減振器結(jié)構(gòu)。
2.3.5 噴油器
EFI系統(tǒng)中使用的噴油器是電磁式的，噴油器通過(guò)絕緣墊圈安裝在進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣通道附近的缸蓋上，并用輸油管將其位置固定，根據(jù)ECU提供的噴射信號(hào)進(jìn)行燃油噴射。
1.對(duì)噴油器的要求
（1）具有良好的霧化能力和適當(dāng)?shù)膰婌F形狀;（2）具有良好的流量特性;（3）具有良好的防積炭功能;（4）使用壽命長(zhǎng);（5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
2.噴油器的種類
根據(jù)燃油噴射類型不同，噴油器可分為SPI用噴油器（圖2-40）和MPI用噴油器（圖2-41）;按結(jié)構(gòu)形式不同，噴油器可分為從噴油器下部供油方式（圖2-40）和從噴油器上部供油方式（圖2-41）兩種;以噴油器噴口形式來(lái)區(qū)分，可分為針閥型和孔型兩種（圖2-41）。
圖2-40 噴油器下部供油方式
1—燃油出口;2—燃油入口
圖2-41 噴油器上部供油方式
3.噴油器的結(jié)構(gòu)與工作原理
如圖2-42所示是噴油器的結(jié)構(gòu)圖，在筒狀外殼內(nèi)裝有電磁線圈、柱塞、回位彈簧和針閥等。柱塞和針閥裝成一體，在回位彈簧壓力作用下，針閥緊貼閥座，將噴孔封閉。另外，為防止油中所含雜質(zhì)影響針閥動(dòng)作，設(shè)有濾清器，為適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)合，設(shè)有調(diào)整針閥行程的調(diào)整墊片。
圖2-42 噴油器的結(jié)構(gòu)圖
1—燃油接頭;2—電插頭;3—電磁線圈;4—銜鐵;5—行程;6—閥體;7—?dú)んw;8—針閥;9—凸緣部;10—調(diào)整墊片;11—彈簧;12—濾清器
圖2-43 噴油器附加電阻
1—噴油器附加電阻;2—噴油器線圈4.噴油器附加電阻
如圖2-43所示，在控制噴油器的電磁線圈電路中串聯(lián)一只附加電阻后，流過(guò)電磁線圈的電流受到限制而減少，從而可以提高噴油器電磁線圈的響應(yīng)特性。附加電阻有如下兩種串聯(lián)方式。如圖2-44（a）、圖2-44（b）所示是多缸發(fā)動(dòng)機(jī)每缸噴油器都分別串聯(lián)一只附加電阻。
圖2-44 噴油器附加電阻
1—附加電阻;2—噴油器;3—噴射信號(hào)
如圖2-44（c）、圖2-44（d）所示是共用式附加電阻，對(duì)于偶數(shù)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，首先把汽缸分為兩組，然后每一組汽缸噴油器共用一只附加電阻。
5.噴油器的噴霧特性
噴油器所噴燃油的霧化情況和油束形狀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作影響很大，如果油束形狀合理，霧化效果好，那么發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)獲得冷起動(dòng)性好、怠速平穩(wěn)、排污少的效果。對(duì)于SPI系統(tǒng)，由于噴油器安裝在節(jié)氣門附近，燃油噴出后，在進(jìn)氣管中有較長(zhǎng)時(shí)間的霧化過(guò)程，故所需燃油壓力較低;而對(duì)于MPI系統(tǒng)，噴油器一般安裝在進(jìn)氣管或汽缸蓋上，因?yàn)槭浅蜻M(jìn)氣門噴射燃油，霧化時(shí)間短，為保證良好的霧化，應(yīng)使油壓相應(yīng)提高。
圖2-45 雙孔式噴油器的結(jié)構(gòu)圖（2TZ-FE型發(fā)動(dòng)機(jī)）
1—針閥;2—電線插座;3—電磁線圈
2.3.6 冷起動(dòng)噴油器
冷起動(dòng)噴油器是一種裝在進(jìn)氣總管中央部位進(jìn)行燃油輔助噴射的電磁閥式噴油閥，冷起動(dòng)噴油器的結(jié)構(gòu)如圖2-46所示，冷起動(dòng)噴油器由燃料入口插接器、電線接頭、電磁線圈、可動(dòng)磁芯、旋渦噴油嘴等組成。為了提高向各汽缸分配燃油的均勻性，有的冷起動(dòng)噴油器上設(shè)有兩個(gè)旋渦式噴油嘴，其結(jié)構(gòu)如圖2-48所示，其安裝如圖2-47（b）所示。
圖2-46 冷起動(dòng)噴油器的結(jié)構(gòu)圖
1—旋渦噴油嘴;2—噴射管道;3—閥;4—電磁線圈;5—電線接頭;6—燃油入口插接器;7—旋渦噴油嘴構(gòu)造;8—閥座;9—可動(dòng)磁芯;10—彈簧
圖2-47 冷起動(dòng)噴油器的安裝圖
1—冷起動(dòng)噴油器;2—進(jìn)氣;3—進(jìn)氣總管;4—進(jìn)氣歧管
圖2-48 兩個(gè)旋渦噴油嘴的冷起動(dòng)噴油器結(jié)構(gòu)圖 1—彈簧;2—電磁線圈;3—電線插座;4—柱塞
1.溫度時(shí)間開關(guān)控制
溫度時(shí)間開關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖2-49（a）所示，它主要由雙金屬片、加熱線圈及搭鐵觸點(diǎn)等構(gòu)成。由于其工作工況是由發(fā)動(dòng)機(jī)溫度和起動(dòng)電流共同決定的，因此它應(yīng)裝在能反映發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的位置上。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度較低時(shí)，溫度時(shí)間開關(guān)的觸點(diǎn)閉合，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)處于“STA”位置時(shí)，電流按圖2-49（b）中箭頭方向流動(dòng)，使冷起動(dòng)噴油器噴油。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”位置時(shí)，冷起動(dòng)噴油器停止噴油。在起動(dòng)過(guò)程中，若起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，有可能使火花塞被淹濕。但由于電流流過(guò)加熱線圈，使雙金屬片受熱彎曲，觸點(diǎn)斷開（圖2-49（c）），電流不再流經(jīng)冷起動(dòng)噴油器，因而可防止火花塞被淹濕。同時(shí)，加熱線圈②進(jìn)一步加熱雙金屬片，以免觸點(diǎn)再次閉合。
圖2-49 溫度時(shí)間開關(guān)結(jié)構(gòu)圖及與冷起動(dòng)噴油器的工作原理
1—電線接頭;2—釘形殼體;3—雙金屬片;4—加熱線圈;5—搭鐵觸點(diǎn);6—蓄電池;7—點(diǎn)火開關(guān);8—線圈①;9—線圈②;10—溫度時(shí)間開關(guān)
2.ECU控制
ECU控制冷起動(dòng)噴油器的電路如圖2-50所示，為了改善發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)性能，在使用溫度時(shí)間開關(guān)控制的同時(shí)，ECU還可以根據(jù)冷卻液溫度對(duì)冷起動(dòng)噴油器的噴油時(shí)間進(jìn)行控制。
圖2-50 ECU控制冷起動(dòng)噴油器的電路圖
1—溫度時(shí)間開關(guān);2—冷起動(dòng)噴油器;3—水溫傳感器
2.4 電控系統(tǒng)主要元件的構(gòu)造與檢修
電控系統(tǒng)的功用是接收來(lái)自表示發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的各個(gè)傳感器輸送來(lái)的信號(hào)，根據(jù)ECU內(nèi)預(yù)存的程序加以比較和修正，決定噴油量和點(diǎn)火提前角。如圖2-51所示是與電控燃油噴射控制有關(guān)的主要控制系統(tǒng)部件的構(gòu)成圖。
圖2-51 與電控燃油噴射控制有關(guān)的主要控制系統(tǒng)部件的構(gòu)成圖
1—斷路繼電器;2—主繼電器;3—起動(dòng)裝置;4—電動(dòng)汽油泵;5—油箱;6—汽油濾清器;7—蓄電池;8—曲軸位置傳感器（分電器）;9—點(diǎn)火開關(guān);10—點(diǎn)火線圈;11—大氣壓力傳感器;12—空氣濾清器;13—進(jìn)氣溫度傳感器;14—空氣流量計(jì);15—冷起動(dòng)噴油器;16—空氣閥;17—節(jié)氣門位置傳感器;18—燃油壓力調(diào)節(jié)器;19—氧傳感器;20—溫度時(shí)間開關(guān);21—冷卻液溫度傳感器
2.4.1 傳感器 1.水溫傳感器
水溫傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)溫器出水口附近，它的功用是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度。發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，混合氣濃度需根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的高低進(jìn)行修正，并采用水溫傳感器向ECU輸送溫度信號(hào)。水溫傳感器的結(jié)構(gòu)如圖2-52（a）所示，它由封閉在金屬盒內(nèi)的對(duì)溫度變化非常敏感的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC電阻）構(gòu)成，利用電阻值的變化來(lái)檢測(cè)冷卻液的溫度。熱敏電阻的特性如圖2-52（b）所示，冷卻液溫度越低電阻值越大，冷卻液溫度越高電阻值越小。將該傳感器的信號(hào)輸入到ECU，就可以根據(jù)冷卻液溫度進(jìn)行噴油量的控制。冷卻液溫度傳感器與ECU的連接電路如圖2-52（c）所示。
圖2-52 水溫傳感器結(jié)構(gòu)、熱敏電阻特性及與ECU的連接電路
1—NTC電阻;2—外殼;3—電線接頭;4—水溫傳感器;5—接蓄電池端;6—電控單元（ECU）;7—水溫信號(hào)
2.進(jìn)氣溫度傳感器
進(jìn)氣溫度傳感器的功能是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)吸入（進(jìn)入空氣流量計(jì)）的空氣溫度，并將空氣溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變成ECU能識(shí)別的電信號(hào)傳送給ECU，它根據(jù)進(jìn)氣溫度的高低，做不同程度的額外噴油。圖2-53（a）所示是進(jìn)氣溫度傳感器的剖面圖，圖2-53（b）所示是進(jìn)氣溫度傳感器與ECU的連接電路圖。
圖2-53 進(jìn)氣溫度傳感器剖面圖及與ECU的連接電路 1—導(dǎo)線;2—空氣流量計(jì)殼體;3—熱敏電阻;4—進(jìn)氣溫度傳感器
3.曲軸位置傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器
檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及曲軸轉(zhuǎn)角位置，需要采用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和曲軸位置傳感器。具有這種功能的傳感器形式很多，其中使用最多的是電磁式傳感器、光電式傳感器和霍爾效應(yīng)式傳感器。
（1）電磁式傳感器
這種傳感器可用于測(cè)定曲軸、凸輪軸和分電器驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，用來(lái)控制點(diǎn)火和燃油噴射時(shí)間或測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。如圖2-54所示的復(fù)合轉(zhuǎn)子和耦合線圈構(gòu)成。下面以四缸四行程發(fā)動(dòng)機(jī)為例，就檢測(cè)特定汽缸曲軸轉(zhuǎn)角基準(zhǔn)位置（如壓縮上止點(diǎn)）進(jìn)行說(shuō)明。
圖2-54 G、N耦合線圈安裝圖
1—轉(zhuǎn)子G;2—耦合線圈G1;3—耦合線圈G 2;4—轉(zhuǎn)子N;
5、9—耦合線圈N;6—轉(zhuǎn)子G、Ne;7—耦合線圈G
1、G 2;8—分電器
安裝在分電器軸（分電器轉(zhuǎn)1圈曲軸轉(zhuǎn)2圈）上的具有一個(gè)凸起部分的轉(zhuǎn)子G與分電器軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子和耦合線圈G
1、G 2之間的磁隙不斷發(fā)生變化，在各個(gè)耦合線圈上，相對(duì)分電器每轉(zhuǎn)1圈，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓脈沖。通過(guò)合理設(shè)計(jì)，使轉(zhuǎn)子G的凸起部分在一缸及四缸壓縮上止點(diǎn)時(shí)，最靠近耦合線圈G 1、G 2。這樣，通過(guò)檢測(cè)G
1、G 2耦合線圈的電壓變化，就可以知道一缸、四缸的壓縮上止點(diǎn)位置。圖2-55（a）為G
1、G 2產(chǎn)生的電壓信號(hào)實(shí)例。圖2-55（b）所示，利用信號(hào)G和信號(hào)N的組合，就可以檢測(cè)特定汽缸的曲軸轉(zhuǎn)角位置，把G、N信號(hào)輸入ECU，即可決定滿足發(fā)動(dòng)機(jī)多種運(yùn)轉(zhuǎn)條件的噴油量及噴油時(shí)刻。
圖2-55 曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)
（2）光電式傳感器
圖2-56（a）所示是光電式曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的工作原理圖，位于光敏二極管對(duì)面的是作為光源的發(fā)光二極管，在它們之間有一個(gè)能斷續(xù)遮光的轉(zhuǎn)盤。
圖2-56 光電式曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的工作原理與結(jié)構(gòu)圖 1—輸出信號(hào);2—光敏二極管;3—發(fā)光二極管;4—電源;5—轉(zhuǎn)盤;6—轉(zhuǎn)子頭蓋;7—密封蓋;8—波形電路;9—第一缸120°信號(hào)縫隙;10—1°信號(hào)縫隙;11—120°信號(hào)縫隙
圖2-56（b）、圖2-56（c）所示為六缸發(fā)動(dòng)機(jī)用分電器內(nèi)的光電式曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的結(jié)構(gòu)，它由發(fā)光二極管和光敏二極管組合來(lái)檢測(cè)帶縫隙的轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)位置，安裝在分電器內(nèi)（或凸輪軸前部）。它決定分組噴射控制及電子點(diǎn)火控制曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)的供油正時(shí)和點(diǎn)火正時(shí)。（3）霍爾效應(yīng)式傳感器
如圖2-57所示，磁場(chǎng)中有一個(gè)霍爾半導(dǎo)體片，恒定電流 I從A到B通過(guò)該片。在洛侖茲力的作用下，I的電子流在通過(guò)霍爾半導(dǎo)體時(shí)向一側(cè)偏移，使該片在CD方向上產(chǎn)生電位差，這就是所謂的霍爾電壓。如圖2-57所示的方法是用一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪作為控制磁通量的開關(guān)，當(dāng)葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時(shí)，磁場(chǎng)偏離集成片，霍爾電壓消失。這樣，霍爾集成電路的輸出電壓的變化，就能表示出葉輪驅(qū)動(dòng)軸的某一位置，利用這一工作原理，可將霍爾集成電路片用做點(diǎn)火正時(shí)傳感器。
圖2-57 霍爾效應(yīng)式傳感器
1—霍爾半導(dǎo)體元件;2—永久磁鐵;3—擋隔磁力線的葉片
4.車速傳感器
車速傳感器主要有舌簧開關(guān)型和光電耦合型兩種形式，下面主要以舌簧開關(guān)型為例講述其原理。舌簧開關(guān)型車速傳感器可用于檢測(cè)汽車速度（裝在組合儀表內(nèi)），如圖2-59（a）所示，也可用于指示曲軸位置（裝在分電器內(nèi)），如圖2-59（b）所示。
圖2-59 舌簧開關(guān)型車速傳感器
1—磁鐵;2—至轉(zhuǎn)速表軟軸;3—舌簧開關(guān);4—分電器軸
舌簧開關(guān)傳感器工作原理如圖2-61（a）、圖2-61（b）所示，觸點(diǎn)的磁性與磁鐵近側(cè)極性相反，從而使舌簧開關(guān)觸點(diǎn)靠本身磁性吸引，使開關(guān)導(dǎo)通。磁鐵隨轉(zhuǎn)速表軟軸轉(zhuǎn)動(dòng)后，當(dāng)只有一端靠近舌簧開關(guān)時(shí)，觸點(diǎn)則不受磁力線影響，觸點(diǎn)分開。這樣，兩個(gè)舌簧開關(guān)在轉(zhuǎn)速表軟軸上的磁鐵作用下，相互以180°的夾角進(jìn)行通、斷變換，把汽車行駛速度信息輸入ECU，舌簧開關(guān)與ECU的連接電路如圖2-61（c）所示。
圖2-61 舌簧開關(guān)傳感器的工作原理及ECU的連接電路圖 1—數(shù)字式儀表;2—舌簧開關(guān);3—磁鐵;4—ECU;5—至其他計(jì)數(shù)裝置 5.節(jié)氣門開度傳感器
節(jié)氣門開度傳感器的作用是測(cè)量節(jié)氣門在全閉還是在全開的位置，將節(jié)氣門的開閉狀態(tài)信號(hào)輸送給ECU，可以滿足節(jié)氣門不同開度狀態(tài)的噴射量控制。節(jié)氣門開度傳感器通常有三種形式，分別是:線性式節(jié)氣門開度傳感器，開關(guān)式節(jié)氣門開度傳感器，編碼式節(jié)氣門開度傳感器。
（1）線性式節(jié)氣門開度傳感器
如圖2-62（a）所示為線性式節(jié)氣門開度傳感器的結(jié)構(gòu)圖，傳感器有兩個(gè)同節(jié)氣門聯(lián)動(dòng)的可動(dòng)電刷觸點(diǎn)，一個(gè)觸點(diǎn)可在位于基板上的電阻體上滑動(dòng)，利用電阻值的變化，測(cè)量與節(jié)氣門開度相對(duì)應(yīng)的線性輸出電壓，根據(jù)輸出的電壓值，可知道節(jié)氣門的開度。（2）開關(guān)式節(jié)氣門開度傳感器
如圖2-63（a）所示是開關(guān)式節(jié)氣門開度傳感器的結(jié)構(gòu)圖，該傳感器由安裝在節(jié)氣門體上并與節(jié)氣門軸聯(lián)動(dòng)的凸輪、可檢測(cè)出怠速位置的怠速觸點(diǎn)、可檢測(cè)出全開位置的全開觸點(diǎn)（也叫功率觸點(diǎn)）以及沿導(dǎo)向凸輪溝槽移動(dòng)的可動(dòng)觸點(diǎn)等構(gòu)成。圖2-63（b）為開關(guān)式節(jié)氣門開度傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖2-63（c）所示是開關(guān)式節(jié)氣門開度傳感器的輸出特性。
圖2-62 線性式節(jié)氣門開度傳感器
1—電阻體;2—檢測(cè)節(jié)氣門開度用的電刷;3—檢測(cè)節(jié)氣門全關(guān)閉的電刷;Vcc —電源端子;VTA —節(jié)氣門開度輸出端子;IDL—怠速觸點(diǎn);E1 —地線;4—怠速觸點(diǎn)開關(guān);5—滑動(dòng)觸頭;6—節(jié)氣門開度傳感器
圖2-63 開關(guān)式節(jié)氣門開度傳感器
1—導(dǎo)向凸輪;2—節(jié)氣門軸;3—控制桿;4—可動(dòng)觸點(diǎn);5—怠速觸點(diǎn);6—全開觸點(diǎn)（功率觸點(diǎn)）;7—導(dǎo)線插頭;8—導(dǎo)向凸輪槽;9—全開觸點(diǎn)信號(hào);10—怠速觸點(diǎn)信號(hào);11—節(jié)氣門開度傳感器 如圖2-63（c）所示，節(jié)氣門全關(guān)時(shí)，可動(dòng)觸點(diǎn)和怠速觸點(diǎn)接觸，可以檢測(cè)出節(jié)氣門的全關(guān)閉狀態(tài)，即輸出高電平（5 V或12 V），否則輸出0 V。若節(jié)氣門的開度較大（如50°以上），可動(dòng)觸點(diǎn)和全開觸點(diǎn)（功率觸點(diǎn)）接觸，可以檢測(cè)節(jié)氣門的大開度狀態(tài)，即可輸出高電平，否則輸出0 V。
圖2-64 編碼式節(jié)氣門開度傳感器
（3）編碼式節(jié)氣門開度傳感器
編碼式節(jié)氣門開度傳感器的結(jié)構(gòu)如圖2-64所示，它是通過(guò)印制電路板上的編碼圖形與外部驅(qū)動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)并在圖形上滑動(dòng)的觸點(diǎn)，來(lái)檢測(cè)出節(jié)氣門回轉(zhuǎn)角的。如圖2-65（a）所示為怠速回轉(zhuǎn)時(shí)節(jié)氣門開度傳感器狀態(tài)，此時(shí)，如IDL觸點(diǎn)處于閉合，即可檢測(cè)出怠速狀態(tài)。如圖2-65（b）所示為加速回轉(zhuǎn)時(shí)節(jié)氣門開度傳感器狀態(tài)，此時(shí)，加速觸點(diǎn)與印制電路板的加速線路Acc1與Acc2 交替處于閉合、打開狀態(tài)。對(duì)于在一定時(shí)間內(nèi)的急加速，與信號(hào)檢出的同時(shí)，ECU進(jìn)行非同步噴射控制，以提高加速容量。如圖2-65（c）所示為高負(fù)荷回轉(zhuǎn)時(shí)節(jié)氣門開度傳感器狀態(tài)，在節(jié)氣門打開一定程度時(shí)，功率觸點(diǎn)（PSW）處于閉合狀態(tài)，即可檢測(cè)出高負(fù)荷狀態(tài)。如圖2-65（d）所示為減速回轉(zhuǎn)時(shí)節(jié)氣門開度傳感器狀態(tài)，此時(shí)加減速檢測(cè)觸點(diǎn)處于打開狀態(tài)，ECU不進(jìn)行非同步噴射控制。6.爆燃傳感器（在第3章介紹）
7.氧傳感器（在第4章介紹）
8.大氣壓力傳感器
檢測(cè)大氣壓力需采用大氣壓力傳感器，同第二節(jié)中所述的測(cè)定進(jìn)氣管壓力的半導(dǎo)體式進(jìn)氣歧管壓力傳感器一樣，測(cè)定大氣壓力大多采用根據(jù)壓電效應(yīng)制成的半導(dǎo)體式壓力傳感器。
圖2-65 各運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下節(jié)氣門開度傳感器的狀態(tài)
1—加減速檢測(cè)觸點(diǎn)ON;2—加減速檢測(cè)觸點(diǎn)OFF
圖2-66 主繼電器的結(jié)構(gòu)
1—線圈;2—滑閥（可動(dòng)鐵心）;3—調(diào)整塊;4—觸點(diǎn)
2.4.2 繼電器 1.主繼電器
主繼電器的作用是使包括ECU在內(nèi)的電控燃油噴射系統(tǒng)的各部件不受電源干擾和電壓脈沖的影響。主繼電器一般多采用滑閥型，圖2-66所示是主繼電器的結(jié)構(gòu)圖，圖2-67（a）所示為不裝步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥的主繼電器電源電路。圖2-67（b）所示是裝有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥的主繼電器電源電路，主繼電器由ECU控制。采用雙回路點(diǎn)火開關(guān)的汽車，使用單觸點(diǎn)式主繼電器，具體接線如圖2-68（a）所示。采用單回路點(diǎn)火開關(guān)的汽車，使用雙觸點(diǎn)式主繼電器，其具體接線如圖2-68（b）所示，這些電路圖對(duì)檢修電路極有參考價(jià)值。
圖2-67 主繼電器的電源電路
1—點(diǎn)火開關(guān);2—主繼電器;3—ECU
圖2-68 主繼電器接線圖
1—點(diǎn)火開關(guān);2—一般電器設(shè)備;3—接ECU和電動(dòng)汽油泵;4—單觸點(diǎn)式主繼電器;5—接噴油
器和火花塞
2.斷路繼電器
斷路繼電器是控制電動(dòng)汽油泵的繼電器，該繼電器的作用是使電動(dòng)汽油泵只有在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)才工作，即當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通，但發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油泵停止泵油。如圖2-69所示為斷路繼電器的結(jié)構(gòu)和電路圖。
圖2-69 斷路繼電器的結(jié)構(gòu)和電路圖 1—可動(dòng)片;2—線圈;3—觸點(diǎn)K 2.4.3 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU）
發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元根據(jù)各種傳感器送來(lái)的信號(hào)，確定滿足發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)所需的燃油噴射量，并根據(jù)該噴射量去控制噴油器的噴射時(shí)間。圖2-70是ECU的構(gòu)成框圖。
圖2-70 ECU的構(gòu)成框圖
1—傳感器;2—模擬信號(hào);3—輸入回路;4—A/D轉(zhuǎn)換器;5—輸出回路;6—執(zhí)行元件;7—微機(jī);8—數(shù)字信號(hào);9—ROM-RAM記憶裝置
2.5 電控系統(tǒng)噴油器與供油正時(shí)控制
燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)所需燃油靠噴油器供給。各種類型汽車執(zhí)行元件噴油器的控制電路大同小異，如圖2-71所示為桑塔納2000系列轎車噴油器的控制電路。
圖2-71 桑塔納2000系列轎車噴油器的控制電路（括號(hào)內(nèi)代號(hào)為桑塔納2000GSi型轎車ECU
插座端子代號(hào)）
2.5.1 供油正時(shí)的控制
供油正時(shí)就是指噴油器何時(shí)開始噴油。根據(jù)燃油噴射時(shí)序的不同，多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)又可分為同時(shí)噴射的控制、分組噴射的控制和順序噴射的控制三種噴射方式。1.同時(shí)噴射的控制
多點(diǎn)燃油同時(shí)噴射就是各缸噴油器同時(shí)噴油，其控制電路如圖2-72（a）所示，各缸噴油器并聯(lián)在一起，電磁線圈中的電流由一只功率三極管VT驅(qū)動(dòng)控制。噴油器控制信號(hào)波形如圖2-72（b）所示。由于各缸同時(shí)噴油，因此供油正時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣—壓縮—做功—排氣工作循環(huán)無(wú)關(guān)，如圖2-72（c）所示。
圖2-72 多點(diǎn)燃油同時(shí)噴射控制電路與正時(shí)關(guān)系
2.分組噴射的控制
多點(diǎn)燃油分組噴射就是將噴油器噴油分組進(jìn)行控制，一般將四缸發(fā)動(dòng)機(jī)分成兩組，六缸發(fā)動(dòng)機(jī)分成三組，八缸發(fā)動(dòng)機(jī)分成四組。四缸發(fā)動(dòng)機(jī)分組噴射的控制電路如圖2-73（a）所示。供油正時(shí)關(guān)系如圖2-73（b）所示。3.順序噴射的控制
多點(diǎn)燃油順序噴射控制就是各缸噴油器按照一定的順序噴油。由于各缸噴油器獨(dú)立噴油，因此也叫獨(dú)立噴射，控制電路如圖2-74（a）所示。
圖2-73 多點(diǎn)燃油分組噴射控制電路與正時(shí)關(guān)系
在順序噴射的控制中，發(fā)動(dòng)機(jī)工作一個(gè)循環(huán)（曲軸轉(zhuǎn)2圈720°），各缸噴油器按照特定的順序依次噴油一次，供油正時(shí)關(guān)系如圖2-74（d）所示。
圖2-74 多點(diǎn)燃油順序噴射控制電路與正時(shí)關(guān)系
2.5.2 噴油量的控制
噴油量的控制大致可分為起動(dòng)控制、基本噴油量控制、加減速控制、怠速控制和空燃比反饋控制等。
1.發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)噴油量的控制
發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速很低（50 r/min左右）且波動(dòng)較大，導(dǎo)致反映進(jìn)氣量的空氣流量信號(hào)或進(jìn)氣壓力信號(hào)誤差較大。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)，ECU不是以空氣流量傳感器信號(hào)或進(jìn)氣壓力信號(hào)作為計(jì)算噴油量的依據(jù)的，而是按照可編程只讀存儲(chǔ)器中預(yù)先編制的起動(dòng)程序和預(yù)定空燃比控制噴油。起動(dòng)控制采用開環(huán)控制，ECU首先根據(jù)點(diǎn)火開關(guān)、曲軸位置傳感器和節(jié)氣門位置傳感器提供的信號(hào)，判定發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于起動(dòng)狀態(tài)，以便決定是否按起動(dòng)程序控制噴油，然后根據(jù)冷卻液溫度傳感器信號(hào)確定基本噴油量。2.發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后噴油量的控制
在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，噴油器的總噴油量由基本噴油量、噴油修正量和噴油增量三部分組成，如圖2-76所示。基本噴油量由進(jìn)氣量傳感器（空氣流量傳感器或歧管壓力傳感器）和曲軸位置傳感器（發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器）信號(hào)計(jì)算確定;噴油修正量由與進(jìn)氣量有關(guān)的進(jìn)氣溫度、大氣壓力、氧傳感器等傳感器信號(hào)和蓄電池電壓信號(hào)計(jì)算確定;噴油增量由反映發(fā)動(dòng)機(jī)工況的點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)、冷卻液溫度和節(jié)氣門位置等傳感器信號(hào)計(jì)算確定。
圖2-76 噴油量控制示意圖
（1）基本噴油量的控制
基本噴油量（或基本噴油時(shí)間）是在標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)（溫度為20℃，壓力為101 kPa）下，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)工作循環(huán)的進(jìn)氣量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和設(shè)定的空燃比來(lái)確定的。（2）噴油修正量的控制
①ECU根據(jù)空氣溫度和大氣壓力等信號(hào)，對(duì)噴油量（噴油時(shí)間）進(jìn)行修正，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行條件下，都能獲得最佳的噴油量。②空燃比的修正為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和降低廢氣的排放，在工況不同時(shí)，其空燃比也不相同。③空燃比反饋修正電控發(fā)動(dòng)機(jī)都配裝了三元催化轉(zhuǎn)換器和氧傳感器，借助于安裝在排氣管上的氧傳感器反饋的空燃比信號(hào)，對(duì)噴油脈沖寬度進(jìn)行反饋優(yōu)化控制。④蓄電池電壓修正噴油器的電磁線圈為感性負(fù)載，其電流按指數(shù)規(guī)律變化，因此當(dāng)噴油脈沖到來(lái)時(shí)，噴油器閥門開啟和關(guān)閉都將滯后一定時(shí)間，為此必須進(jìn)行修正。
（3）噴油增量的控制
增量是在一些特殊工況下（如暖機(jī)、加速等），為加濃混合氣而增加的噴油量。加濃的程度可表示為:①起動(dòng)后增量②暖機(jī)增量③加速增量。2.5.3 斷油控制
斷油控制是電腦在一些特殊工況下，暫時(shí)中斷燃油噴射，以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的特殊要求。它包括以下幾種斷油控制方式: 1.超速斷油控制
超速斷油是在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)允許的最高轉(zhuǎn)速時(shí)，由電腦自動(dòng)中斷噴油，以防止發(fā)動(dòng)機(jī)超速運(yùn)轉(zhuǎn)，造成機(jī)件損壞，也有利于減小燃油消耗量，減少有害物排放。2.減速斷油控制
減速斷油控制過(guò)程是由電腦根據(jù)節(jié)氣門位置、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫等運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，作出的綜合判斷。在滿足一定條件時(shí)，電腦執(zhí)行減速斷油控制。
3.溢油消除
起動(dòng)時(shí)燃油噴射系統(tǒng)向發(fā)動(dòng)機(jī)提供很濃的混合氣。若多次轉(zhuǎn)動(dòng)起動(dòng)馬達(dá)后發(fā)動(dòng)機(jī)仍未起動(dòng)，淤集在汽缸內(nèi)的濃混合氣可能會(huì)浸濕火花塞，使之不能跳火。這種情況稱為溢油或淹缸。此時(shí)駕駛員可將油門踏板踩到底，并轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)火開關(guān)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。電腦在這種情況下會(huì)自動(dòng)中斷燃油噴射，以排除汽缸中多余的燃油，使火花塞干燥。4.減扭矩?cái)嘤涂刂?/p>
裝有電子控制自動(dòng)變速器的汽車在行駛中自動(dòng)升擋時(shí)，控制變速器的電腦會(huì)向燃油噴射系統(tǒng)的電腦發(fā)出減扭矩信號(hào)。燃油噴射系統(tǒng)的電腦在收到這一減扭矩信號(hào)時(shí)，會(huì)暫時(shí)中斷個(gè)別汽缸（如2、3缸）的噴油，以降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而減輕換擋沖擊。
第3章 汽油機(jī)電控點(diǎn)火系統(tǒng)
3.1 電控點(diǎn)火系統(tǒng)的功能
3.1.1 點(diǎn)火提前角的控制
1.點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響
圖3-1 點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響
A—不點(diǎn)火;B—點(diǎn)火過(guò)早;C—點(diǎn)火適當(dāng);D—點(diǎn)火過(guò)遲
點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響很大。如圖3-1所示。若點(diǎn)火過(guò)早，則活塞還在向上止點(diǎn)移動(dòng)過(guò)程中，氣體壓力已達(dá)到很大數(shù)值。這時(shí)氣體壓力作用的方向與活塞運(yùn)動(dòng)的方向相反，此時(shí)有效功減小，發(fā)動(dòng)機(jī)功率也將減小。因此，應(yīng)當(dāng)在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前點(diǎn)火，使氣體壓力在活塞位置相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)到上止點(diǎn)后10°～15°時(shí)達(dá)到最高值。點(diǎn)火時(shí)曲軸的曲拐位置與壓縮行程結(jié)束活塞在上止點(diǎn)時(shí)曲拐位置之間的夾角，稱為點(diǎn)火提前角。通常把發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出功率最大和油耗率最小的點(diǎn)火提前角稱為最佳點(diǎn)火提前角。最佳點(diǎn)火提前角除了保證發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃料的經(jīng)濟(jì)性外，還必須保證排放污染最小。發(fā)動(dòng)機(jī)工況不同，需要的最佳點(diǎn)火提前角也不相同。
圖3-2 點(diǎn)火提前角的計(jì)算
2.點(diǎn)火提前角的計(jì)算
微機(jī)控制的點(diǎn)火提前角由初始點(diǎn)火提前角、基本點(diǎn)火提前角和修正點(diǎn)火提前角組成，如圖3-2所示。
（1）初始點(diǎn)火提前角
初始點(diǎn)火提前角又稱為固定點(diǎn)火提前角，其值的大小取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的形式，并由曲軸位置傳感器的初始位置決定，一般為上止點(diǎn)前6°～12°。（2）基本點(diǎn)火提前角
基本點(diǎn)火提前角是發(fā)動(dòng)機(jī)最主要的點(diǎn)火提前角，是設(shè)計(jì)微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)時(shí)確定的點(diǎn)火提前角。
（3）修正點(diǎn)火提前角
為使實(shí)際點(diǎn)火提前角適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，以便得到良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能，必須根據(jù)相關(guān)因素（如冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、開關(guān)信號(hào)等）適當(dāng)增大或減小點(diǎn)火提前角，即對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行必要的修正。修正點(diǎn)火提前角的項(xiàng)目有多有少，主要有暖機(jī)修正、怠速穩(wěn)定性修正、空燃比反饋修正和過(guò)熱修正。3.點(diǎn)火提前角的控制
為了說(shuō)明微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)的工作過(guò)程，下面以四缸發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)刻為例說(shuō)明。設(shè)該發(fā)動(dòng)機(jī)判缸信號(hào)在上止點(diǎn)前BTDC105°時(shí)產(chǎn)生、曲軸轉(zhuǎn)速2000 r/min時(shí) 最佳點(diǎn)火提前角為上止點(diǎn)前BTDC30°，如圖3-9所示。
圖3-9 點(diǎn)火提前角的控制過(guò)程
3.1.2 通電時(shí)間的控制
通電時(shí)間是指大功率管的導(dǎo)通時(shí)間，即點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組的通電時(shí)間。如圖3-10所示為蓄電池電壓與通電時(shí)間的修正曲線。
圖3-10 蓄電池電壓與通電時(shí)間的修正曲線
在實(shí)際控制中，ECU是將導(dǎo)通時(shí)間轉(zhuǎn)換成曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)行控制的，因此通電時(shí)間控制又稱為閉合角控制。
3.2 電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成與工作原理
3.2.1 電控汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的類型
按點(diǎn)火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和發(fā)展過(guò)程可分為:傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)。在傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)中有:（1）觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)。（2）晶體管輔助點(diǎn)火系統(tǒng)。（3）無(wú)觸點(diǎn)式電子點(diǎn)火系統(tǒng)。無(wú)觸點(diǎn)式電子點(diǎn)火系統(tǒng)按點(diǎn)火觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生的方式不同又可分為:①磁感應(yīng)式。②光電式。③霍爾效應(yīng)式。
3.2.2 電控點(diǎn)火系統(tǒng)基本組成與工作原理
電控點(diǎn)火系統(tǒng)主要由電源、傳感器、電控單元ECU、點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火線圈、分電器（有分電器電控系統(tǒng)）、各種控制開關(guān)以及火花塞等組成。
1.電源
電源一般由蓄電池和發(fā)電機(jī)共同組成，主要是給點(diǎn)火系統(tǒng)提供電能。2.傳感器
傳感器主要用來(lái)檢測(cè)與點(diǎn)火有關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)的工況信息，并將檢測(cè)結(jié)果輸入ECU，作為計(jì)算和控制點(diǎn)火時(shí)刻的依據(jù)。雖然各型汽車采用的傳感器的類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)及安裝位置不盡相同，但是其作用都大同小異，而且這些傳感器大多與燃油噴射系統(tǒng)、怠速控制系統(tǒng)等電子控制系統(tǒng)共用。傳感器主要由凸輪軸位置（上止點(diǎn)位置）傳感器、曲軸位置（曲軸轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角）傳感器、空氣流量傳感器、節(jié)氣門位置（負(fù)荷）傳感器、冷卻液溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、車速傳感器、爆燃傳感器、各種控制開關(guān)、點(diǎn)火控制器以及火花塞等組成，如圖3-11所示。
圖3-11 微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的組成
（1）凸輪軸位置（上止點(diǎn)位置）傳感器是確定曲軸基準(zhǔn)位置和點(diǎn)火基準(zhǔn)的傳感器。該傳感器在曲軸旋轉(zhuǎn)至某一特定的位置（如1缸上止點(diǎn)點(diǎn)火在上止點(diǎn)前某一確定的角度）時(shí)，輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，ECU將這一脈沖信號(hào)作為計(jì)算曲軸位置的基準(zhǔn)信號(hào)，再利用曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)計(jì)算出曲軸任一時(shí)刻所處的具體位置。凸輪軸位置和曲軸位置信號(hào)是保證ECU控制電子點(diǎn)火系統(tǒng)正常工作的最基本的信號(hào)。
（2）空氣流量傳感器是確定進(jìn)氣量大小的傳感器?？諝饬髁啃盘?hào)輸入ECU后，除了用于計(jì)算基本噴油時(shí)間之外，還用做負(fù)荷信號(hào)來(lái)計(jì)算和讀取基本點(diǎn)火提前角。（3）進(jìn)氣溫度傳感器信號(hào)反映發(fā)動(dòng)機(jī)吸入空氣的溫度。（4）節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門開啟角度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸入ECU，ECU利用該信號(hào)和車速傳感器信號(hào)來(lái)綜合判斷發(fā)動(dòng)機(jī)所處的工況（怠速、中等負(fù)荷、大負(fù)荷、減速），并對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正。
（5）爆燃傳感器用于點(diǎn)火提前角閉環(huán)控制系統(tǒng)。ECU根據(jù)爆燃傳感器輸出的信號(hào)來(lái)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否發(fā)生爆燃，從而對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正。3.電控單元（ECU）
電控單元（ECU）既是燃油噴射控制系統(tǒng)的控制中心，也是點(diǎn)火控制系統(tǒng)的控制中心。在ECU的只讀存儲(chǔ)器（ROM）中，除存儲(chǔ)有監(jiān)控和自檢等程序之外，還存儲(chǔ)有由臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)定的該型發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下的最佳點(diǎn)火提前角。4.點(diǎn)火控制器
點(diǎn)火控制器又稱點(diǎn)火電子組件、點(diǎn)火器或功率放大器，是微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的功率輸出級(jí)，它接收ECU輸出的點(diǎn)火控制信號(hào)并進(jìn)行功率放大，以便驅(qū)動(dòng)點(diǎn)火線圈工作。3.2.3 有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)
微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)按點(diǎn)火線圈高壓電分配方式可分為機(jī)械配電方式和電子配電方式。機(jī)械配電方式是指分火頭將高壓電分配至分電器蓋旁電極，再通過(guò)高壓線輸送到各缸火花塞的傳統(tǒng)配電方式。采用機(jī)械配電方式分配高壓電的點(diǎn)火系統(tǒng)稱為有分電器點(diǎn)火系統(tǒng)。3.2.4 無(wú)分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)
電子配電方式是指在點(diǎn)火控制器控制下，點(diǎn)火線圈的高壓電按照一定的點(diǎn)火順序，直接加在火花塞上的直接點(diǎn)火方式。采用電子配電方式分配高壓電的點(diǎn)火系統(tǒng)稱為無(wú)分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)DIS（Distributorless Ignition System），無(wú)分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)主要有以下兩種類型。
1.同時(shí)點(diǎn)火方式
同時(shí)點(diǎn)火是指點(diǎn)火線圈每產(chǎn)生一次高壓電，都使兩個(gè)汽缸的火花塞同時(shí)跳火，即雙缸同時(shí)點(diǎn)火。次級(jí)繞組產(chǎn)生的高壓電將直接加在四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的1、4缸或2、3缸（六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的1、6缸、2、5缸或3、4缸），火花塞電極上跳火。雙缸同時(shí)點(diǎn)火時(shí)，一個(gè)汽缸處于壓縮行程末期，是有效點(diǎn)火;另一個(gè)處于排氣行程末期，缸內(nèi)溫度較高而壓力很低，火花塞電極間隙的擊穿電壓很低，對(duì)有效點(diǎn)火汽缸火花塞的擊穿電壓和火花放電能量影響很小，是無(wú)效點(diǎn)火。曲軸旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)后，兩缸所處行程恰好相反。雙缸同時(shí)點(diǎn)火時(shí)，高壓電的分配有二極管分配和點(diǎn)火線圈分配兩種形式。2.單獨(dú)點(diǎn)火的控制
點(diǎn)火系統(tǒng)采用單獨(dú)點(diǎn)火方式時(shí)，每一個(gè)汽缸都配有一個(gè)點(diǎn)火線圈，且直接安裝在火花塞上方，其基本組成和工作原理和同時(shí)點(diǎn)火方式相同。單獨(dú)點(diǎn)火的優(yōu)點(diǎn)是省去了高壓線，點(diǎn)火能量損耗進(jìn)一步減少，此外，所有高壓部件都可安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋的金屬屏蔽罩內(nèi)，點(diǎn)火系統(tǒng)對(duì)無(wú)線電的干擾可大幅降低。3.2.5 爆燃控制系統(tǒng) 1.爆燃控制系統(tǒng)組成
圖3-15 爆燃控制系統(tǒng)組成
利用點(diǎn)火提前角閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠有效地控制點(diǎn)火提前角，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在爆燃的臨界狀態(tài)。帶有爆燃控制的點(diǎn)火提前角閉環(huán)控制系統(tǒng)如圖3-15所示，由傳感器、帶通濾波電路、信號(hào)放大電路、整形濾波電路、比較基準(zhǔn)電壓形成電路、積分電路、點(diǎn)火提前角控制電路和點(diǎn)火控制器等組成。2.爆燃的判別
常用的方法是，將發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)爆燃時(shí)的傳感器輸出電壓與產(chǎn)生爆燃時(shí)的輸出電壓進(jìn)行比較，從而得出結(jié)論。
（1）基準(zhǔn)電壓的確定
最簡(jiǎn)單的方法如圖3-16所示，首先對(duì)傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行濾波和半波整流，利用平均電路求得信號(hào)電壓的平均值，然后再乘以常數(shù)倍即可形成基準(zhǔn)電壓UB，平均值的倍數(shù)由設(shè)計(jì)制造時(shí)的試驗(yàn)確定。
圖3-16 基準(zhǔn)電壓的確定方法
（2）爆燃強(qiáng)度的判別
確定爆燃強(qiáng)度常用的方法如圖3-17所示，首先利用基準(zhǔn)電壓值對(duì)傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行整形處理，然后對(duì)整形后的波形進(jìn)行積分，求得積分值 Ui。當(dāng)積分值Ui超過(guò)基準(zhǔn)電壓UB時(shí)，ECU將判定發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆燃。
圖3-17 爆燃強(qiáng)度的判別
3.爆燃的控制
爆燃控制系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，ECU根據(jù)爆燃傳感器信號(hào)，從存儲(chǔ)器中查尋相應(yīng)的點(diǎn)火提前角控制點(diǎn)火時(shí)刻，控制結(jié)果由爆燃傳感器反饋到ECU輸入端，再由ECU對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正，控制過(guò)程如圖3-15所示。
3.3 電控點(diǎn)火系統(tǒng)主要元件的構(gòu)造和維修3
3.3.1 汽車電子點(diǎn)火控制器的組成
汽車電子點(diǎn)火控制器又稱為汽車無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火控制器（簡(jiǎn)稱無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火器或無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火組件）。汽車電子點(diǎn)火控制器用來(lái)將傳感器輸入的交變信號(hào)脈沖進(jìn)行整形、放大，轉(zhuǎn)變?yōu)辄c(diǎn)火控制信號(hào)，經(jīng)開關(guān)型功率晶體三極管放大后控制點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組的通斷和點(diǎn)火系統(tǒng)的工作。點(diǎn)火控制器內(nèi)部主要由汽缸判別、閉合角控制、恒流控制、安全信號(hào)控制等電路組成。如圖3-18所示。在有分電器的電控點(diǎn)火系統(tǒng)中，點(diǎn)火線圈一般都與分電器組裝在一起，稱之為整體式點(diǎn)火組件，如圖3-19所示。
圖3-18 點(diǎn)火控制器內(nèi)部電路組成
圖3-19 整體式點(diǎn)火組件
1—墊片;2—電容器;3—導(dǎo)線夾;4—分電器蓋;5—點(diǎn)火器;6—分電器殼體;7—點(diǎn)火線圈防塵罩;8—分電器電纜;9—分火頭;10—點(diǎn)火線圈
在無(wú)分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)中，點(diǎn)火線圈一般單獨(dú)安裝在點(diǎn)火控制器附近，如圖3-20所示。
圖3-20 無(wú)分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火控制器位置
1—點(diǎn)火控制器;2—點(diǎn)火線圈
電子點(diǎn)火控制器的檢查方法有以下幾種控制:（1）外觀檢查法（2）測(cè)量輸入電阻法（3）用干電池檢查法（4）用試燈檢查法 3.3.2 點(diǎn)火線圈
點(diǎn)火線圈實(shí)際上就是一種升壓變壓器，其作用就是將蓄電池或發(fā)電機(jī)輸出的低壓升高到15 kV～20 kV，供火花塞產(chǎn)生高壓電火花。1.點(diǎn)火線圈的類型
根據(jù)點(diǎn)火線圈鐵心的形狀和磁路的不同，常將點(diǎn)火線圈分為開磁路點(diǎn)火線圈和閉磁路點(diǎn)火線圈兩類。
（1）開磁路點(diǎn)火線圈
開磁路點(diǎn)火線圈由矩形硅鋼片疊成的鐵心、初級(jí)繞組、次級(jí)繞組等組成，其結(jié)構(gòu)及其磁路圖如圖3-24所示。
圖3-24 開磁路點(diǎn)火線圈結(jié)構(gòu)及其磁路圖（2）閉磁路點(diǎn)火線圈
閉磁路點(diǎn)火線圈與開磁路點(diǎn)火線圈在結(jié)構(gòu)上的明顯差異是鐵心。閉磁路點(diǎn)火線圈采用了“口”字形或“日”字形鐵心而不是條形鐵心，其顯著特點(diǎn)是初、次級(jí)繞組在磁路上耦合緊密，即耦合系數(shù)大，可達(dá)0.95～0.98。圖3-25是閉磁路點(diǎn)火線圈結(jié)構(gòu)及其磁路圖。
圖3-25 閉磁路點(diǎn)火線圈結(jié)構(gòu)及其磁路圖
2.點(diǎn)火線圈的檢測(cè)方法
（1）外觀檢查查看點(diǎn)火線圈外表面，如發(fā)現(xiàn)其膠木蓋裂損、接線柱松動(dòng)、滑絲、外殼變形、工作時(shí)溫度過(guò)高、填充物外溢或高壓插座接觸不良等現(xiàn)象時(shí)，說(shuō)明其質(zhì)量不良，應(yīng)更換新件。（2）點(diǎn)火線圈絕緣性能檢查用萬(wàn)用表 R×10 kΩ擋檢查，將兩表筆分別接點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組接線線柱和外殼，正常情況其絕緣電阻應(yīng)為∞，否則應(yīng)更換新件。（3）點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組的檢查用萬(wàn)用表 R×1Ω擋，測(cè)量點(diǎn)火線圈兩低壓接線柱間的電阻。（4）點(diǎn)火線圈次級(jí)繞組的檢查用萬(wàn)用表 R×1Ω擋，測(cè)量點(diǎn)火線圈正極和高壓端之間的電阻，其阻值一般在5 kΩ～15 kΩ之間。
3.3.3 爆燃傳感器
爆燃傳感器是點(diǎn)火時(shí)刻閉環(huán)控制必不可少的重要部件，其功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳遞給ECU，ECU根據(jù)爆燃信號(hào)對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正，從而使點(diǎn)火提前角保持最佳。按檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體振動(dòng)頻率的檢測(cè)方式不同，爆燃傳感器可分為共振型和非共振型兩種。汽車用爆燃傳感器按結(jié)構(gòu)不同可分為電感式和壓電式兩種。1.電感式爆燃傳感器
（1）電感式爆燃傳感器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
電感式爆燃傳感器為共振型爆燃傳感器，主要由感應(yīng)線圈、伸縮桿、永久磁鐵和殼體組成。
（2）電感式爆燃傳感器工作原理
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，傳感器的伸縮桿就會(huì)隨之產(chǎn)生振動(dòng)，感應(yīng)線圈中的磁通量就會(huì)發(fā)生變化。由電磁感應(yīng)原理可知，線圈中就會(huì)感應(yīng)交變電動(dòng)勢(shì)，即傳感器就有信號(hào)電壓輸出，輸出電壓高低取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)強(qiáng)度和振動(dòng)頻率。如圖3-27所示為電感式爆燃傳感器輸出波形。
圖3-27 電感式爆燃傳感器輸出波形
2.壓電式爆燃傳感器
（1）壓電式非共振型爆燃傳感器 非共振型壓電式爆燃傳感器的結(jié)構(gòu)如圖3-28所示，主要由套筒、壓電元件、慣性配重、塑料殼體和接線插座等組成。
圖3-28 壓電式非共振型爆燃傳感器的結(jié)構(gòu)圖
1—套筒底座;2—絕緣墊圈;3—壓電元件;4—慣性配重;5—塑料殼體;6—固定螺栓;7—接線插座;8—電極
壓電元件的信號(hào)輸出端就會(huì)輸出與振動(dòng)頻率和振動(dòng)強(qiáng)度有關(guān)的交變電壓信號(hào)，如圖3-29所示。
圖3-29 轉(zhuǎn)速不同時(shí)壓電式非共振型爆燃傳感器輸出波形
圖3-30 壓電式火花塞座金屬墊圈型爆燃傳感器結(jié)構(gòu)圖
1—火花塞;2—墊圈;3—爆燃傳感器;4—汽缸墊
3.檢測(cè)
（1）桑塔納2000GLi型轎車爆燃傳感器的檢測(cè) 當(dāng)爆燃傳感器發(fā)生故障時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU能檢測(cè)到有關(guān)信息，并使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入故障應(yīng)急狀態(tài)下運(yùn)行。利用專用的V.A.G1551或V.A.G1552故障閱讀儀，通過(guò)診斷插座可以讀取此故障的有關(guān)信息。檢修爆燃傳感器時(shí)，可用萬(wàn)用表電阻OHM×100 kΩ或 R×10 kΩ擋檢測(cè)傳感器電阻。檢測(cè)時(shí)，斷開點(diǎn)火開關(guān)，拔下傳感器線束插頭，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)當(dāng)符合表3-1規(guī)定。（2）桑塔納2000GSi，捷達(dá)AT、GTX型轎車爆燃傳感器的檢測(cè)
桑塔納2000GSi，捷達(dá)AT、GTX型轎車爆燃傳感器電路連接及插頭和插座上端子位置如圖3-31所示，檢修時(shí)用萬(wàn)用表電阻OHM×100 kΩ或 R×10 kΩ擋檢測(cè)傳感器電阻。檢測(cè)時(shí)，斷開點(diǎn)火開關(guān)，拔下傳感器線束插頭，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)當(dāng)符合表3-2規(guī)定。
圖3-31 爆燃傳感器電路連接及插頭和插座上端子位置結(jié)構(gòu)圖
3.3.4 點(diǎn)火控制電路
1.桑塔納2000GLi型轎車點(diǎn)火電路
桑塔納2000GLi型轎車無(wú)觸點(diǎn)晶體管點(diǎn)火系統(tǒng)主要由內(nèi)裝霍爾傳感器的分電器、點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火線圈、火花塞等組成，如圖3-32所示。點(diǎn)火過(guò)程大致可分為下面三個(gè)階段:
圖3-32 桑塔納2000GLi型轎車無(wú)觸點(diǎn)晶體管點(diǎn)火電路
（1）當(dāng)霍爾傳感器輸出接通信號(hào)時(shí)，點(diǎn)火控制器接通點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組，蓄電池提供低壓電路電流。
（2）當(dāng)霍爾傳感器輸出斷路信號(hào)時(shí)，點(diǎn)火控制便切斷點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組，低壓電流及其產(chǎn)生的磁場(chǎng)立即消失。
（3）高壓電流經(jīng)過(guò)分電器送到各缸火花塞時(shí)，高壓電經(jīng)火花塞的中心電極，擊穿中心電極與旁電極之間的火花塞間隙，進(jìn)入旁電極。在擊穿火花塞間隙時(shí)，點(diǎn)燃火花塞附近的可燃混合氣，完成強(qiáng)制點(diǎn)火功能。2.豐田花冠轎車電子點(diǎn)火電路
豐田花冠（Corolla）轎車采用的是分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)，它主要由點(diǎn)火開關(guān)、分電器、電子點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火線圈以及火花塞組成。3.豐田皇冠轎車電子點(diǎn)火電路
豐田皇冠轎車采用的是無(wú)分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)，如圖3-34所示。
圖3-34 豐田皇冠轎車電子點(diǎn)火電路
其基本的工作原理如下:（1）來(lái)自曲軸位置傳感器的信號(hào)曲軸位置傳感器由G1、G2及 Ne三個(gè)線圈組成，其功能是判別汽缸、檢測(cè)曲軸的轉(zhuǎn)角以及決定點(diǎn)火時(shí)刻的原始設(shè)定位置。
（2）ECU輸出信號(hào)ECU通過(guò)曲軸位置傳感器接收到G1、G2、Ne 信號(hào)，向點(diǎn)火控制器輸出IGf、IGdA、IGdB 三個(gè)信號(hào)。
（3）點(diǎn)火控制器點(diǎn)火控制器內(nèi)有汽缸判別、閉合角控制、恒流控制、安全信號(hào)等電路，其主要功能是接收IGf、IGdA、IGdB 信號(hào)，并依次驅(qū)動(dòng)各個(gè)點(diǎn)火線圈工作。另外，它還向ECU輸入安全信號(hào)（IGf）。
（4）安全信號(hào)IGf 安全信號(hào)是將點(diǎn)火控制器斷續(xù)點(diǎn)火線圈的初級(jí)電流的信號(hào)反饋給ECU的信號(hào)，使點(diǎn)火控制器具有安全功能。
第4章 汽車機(jī)輔助控制系統(tǒng)
4.1 怠速控制系統(tǒng)
4.1.1 怠速控制系統(tǒng)概述 1.怠速控制系統(tǒng)的功能
怠速是指節(jié)氣門關(guān)閉，油門踏板完全松開，且發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外無(wú)功率輸出并保持最低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的工況。怠速控制系統(tǒng)的功能是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度和負(fù)載，由ECU自動(dòng)控制怠速工況下的空氣供給量，維持發(fā)動(dòng)機(jī)以穩(wěn)定怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖4-1 怠速控制系統(tǒng)的組成
1—冷卻液溫度信號(hào);2—A/C開關(guān)信號(hào);3—空擋位置開關(guān)信號(hào);4—轉(zhuǎn)速信號(hào);5—節(jié)氣門位置信
號(hào);6—車速信號(hào);7—執(zhí)行元件
2.怠速控制系統(tǒng)的組成
怠速控制系統(tǒng)主要由傳感器、ECU和執(zhí)行元件三部分組成，如圖4-1所示。3.怠速控制的方法
怠速控制的實(shí)質(zhì)就是對(duì)怠速工況下的進(jìn)氣量進(jìn)行控制。在發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)中，控制怠速進(jìn)氣量的方法可分為兩種基本類型:節(jié)氣門直動(dòng)式和旁通空氣式。如圖4-2所示，節(jié)氣門直動(dòng)式通過(guò)執(zhí)行元件改變節(jié)氣門的最小開度來(lái)控制怠速進(jìn)氣量，而在旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)中，設(shè)有旁通節(jié)氣門的怠速空氣道，由執(zhí)行元件控制流經(jīng)怠速空氣道的空氣量。
圖4-2 怠速進(jìn)氣量控制方式
1—節(jié)氣門;2—進(jìn)氣管;3—節(jié)氣門操縱臂;4—執(zhí)行元件;5—怠速空氣道
4.1.2 節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制器
節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制器的外形及結(jié)構(gòu)圖如圖4-3所示，主要由直流電動(dòng)機(jī)、減速齒輪機(jī)構(gòu)、絲杠機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)軸等組成。直流電動(dòng)機(jī)可正轉(zhuǎn)可反轉(zhuǎn)，當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)通電轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)減速齒輪機(jī)構(gòu)減速增扭后，再由絲杠機(jī)構(gòu)將其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為傳動(dòng)軸的直線運(yùn)動(dòng)。
圖4-3 節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制器的外形圖及結(jié)構(gòu)圖
1—節(jié)氣閥操縱臂;2—怠速控制器;3—節(jié)氣門體;4—噴油器;5—燃油壓力調(diào)節(jié)器;6—節(jié)氣門;7—防轉(zhuǎn)六角孔;8—彈簧;9—直流電動(dòng)機(jī);10、11、13—齒輪;12—傳動(dòng)軸;14—絲杠
4.1.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型怠速控制閥
1.控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型怠速控制閥的結(jié)構(gòu)如圖4-4所示。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成，絲杠機(jī)構(gòu)將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)殚y桿的直線運(yùn)動(dòng)，控制閥與閥桿制成一體。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖4-
5、圖4-6所示，主要由用永久磁鐵制成的有16個(gè)（8對(duì)磁極沿圓周均勻分布）磁極的轉(zhuǎn)子和兩個(gè)定子鐵心組成。
圖4-4 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型怠速控制閥的結(jié)構(gòu)圖
1—控制閥;2—前軸爪;3—后軸承;4—密封圈;5—絲杠機(jī)構(gòu);6—線束插接器;7—定子;8—轉(zhuǎn)子
圖4-5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 1、2—線圈;3—爪極;4—定子B;5—轉(zhuǎn)子;6—定子A
圖4-6 定子結(jié)構(gòu)示意圖
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理如圖4-7所示。當(dāng)ECU控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線圈按1-2-3-4的順序依次搭鐵時(shí)，定子磁場(chǎng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（圖4-7（b）向右），由于與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)間的相互作用（同性相斥，異性相吸），使轉(zhuǎn)子隨定子磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。同理，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線圈按相反的順序通電時(shí)，轉(zhuǎn)子則隨定子磁場(chǎng)同步反轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一步便與定子錯(cuò)開一個(gè)爪極的位置，由于定子有32個(gè)爪極（上、下兩個(gè)鐵心各16個(gè)），所以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一步為1/32圈（約11°轉(zhuǎn)角），步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作范圍為0～125個(gè)步進(jìn)級(jí)。
圖4-7 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理
圖4-8 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型怠速控制閥電路
2.控制閥的檢修
（1）在檢修步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型怠速控制閥時(shí)的注意事項(xiàng)①不要用手推或拉控制閥，以免損壞絲桿機(jī)構(gòu)的螺紋。②不要將控制閥浸泡在任何清洗液中，以免步進(jìn)電動(dòng)機(jī)損壞。③安裝時(shí)，檢查密封圈不應(yīng)有任何損傷，并在密封圈上涂少量潤(rùn)滑油。
（2）檢修步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型怠速控制閥的方法①拆開怠速控制閥線束插接器，將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”但不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，在線束側(cè)分別測(cè)量B1 和 B2 端子（參照?qǐng)D4-8）與搭鐵之間的電壓，均應(yīng)為蓄電池電壓（9 V～14 V），否則說(shuō)明怠速控制閥電源電路有故障。②發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后再熄火時(shí)，2 s～3 s內(nèi)在怠速控制閥附近應(yīng)能聽到內(nèi)部發(fā)出的“嗡嗡”聲，否則應(yīng)進(jìn)一步檢查怠速控制閥、控制電路及ECU。③拆開怠速控制閥線束插接器，在控制閥側(cè)分別測(cè)量端子（參照?qǐng)D4-8）B1 與S1 和S3、B2 與S2 和S4 之間的電阻，阻值均應(yīng)為10Ω～30Ω，否則應(yīng)更換怠速控制閥。④如圖4-9所示，拆下怠速控制閥后，將蓄電池正極接至B1 和 B2 端子，負(fù)極按順序依次接通S1-S2-S3-S4 端子時(shí)，隨步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)，控制閥應(yīng)向外伸出;蓄電池負(fù)極按相反順序依次接通S4-S3-S2-S1 時(shí)，則控制閥應(yīng)向內(nèi)縮回。3.控制閥的控制內(nèi)容
（1）起動(dòng)初始位置的設(shè)定為了改善發(fā)動(dòng)機(jī)的再起動(dòng)性，在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火開關(guān)關(guān)斷后，ECU的M-REL端子（圖4-8）向主繼電器線圈供電一段時(shí)間（2 s）。在這段時(shí)間內(nèi)，蓄電池繼續(xù)給ECU和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)供電（2 s），ECU使怠速控制閥回到起動(dòng)初始（全開）位置。待步進(jìn)電動(dòng)機(jī)回到起動(dòng)初始位置后，主繼電器線圈斷電，蓄電池停止給ECU和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)供電，怠速控制閥保持全開（125步）不變，為下次起動(dòng)做好準(zhǔn)備。
圖4-9 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型怠速控制閥工作情況檢查
（2）起動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，由于怠速控制閥預(yù)先設(shè)定在全開位置，在起動(dòng)期間經(jīng)怠速空氣道可供給最大的空氣量，發(fā)動(dòng)機(jī)容易起動(dòng)。
（3）暖機(jī)控制暖機(jī)控制又稱快怠速控制，在暖機(jī)過(guò)程中，ECU根據(jù)冷卻液溫度信號(hào)按內(nèi)存的控制特性控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)步數(shù)，從而控制怠速控制閥開度，隨著溫度的上升，怠速控制閥開始逐漸關(guān)閉。當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到70℃時(shí)，暖機(jī)控制過(guò)程結(jié)束。
（4）怠速穩(wěn)定控制在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU將接收到的實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)與存儲(chǔ)器中的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，其差值超過(guò)一定值（一般為20 r/min）時(shí)，ECU將通過(guò)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制怠速控制閥，調(diào)節(jié)怠速空氣供給量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相同。
（5）怠速預(yù)測(cè)控制發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，空擋起動(dòng)開關(guān)、空調(diào)開關(guān)的接通或斷開都將使發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷立即發(fā)生變化。
（6）電器負(fù)載增多時(shí)的怠速控制在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如使用的電器負(fù)載增大到一定程度時(shí)，蓄電池電壓就會(huì)降低。
（7）學(xué)習(xí)控制在發(fā)動(dòng)機(jī)使用過(guò)程中，由于磨損等原因會(huì)導(dǎo)致怠速控制閥的性能發(fā)生改變，雖然怠速控制閥的位置相同，但實(shí)際的怠速轉(zhuǎn)速會(huì)與初設(shè)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速略有不同。
4.1.4 旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥 1.控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理
旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥的結(jié)構(gòu)如圖4-10所示?？刂崎y安裝在閥軸的中部，閥軸的一端裝有圓柱形永久磁鐵，永久磁鐵對(duì)應(yīng)的圓周位置上裝有位置相對(duì)的兩個(gè)線圈。由ECU控制兩個(gè)線圈的通電或斷電，改變兩個(gè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，即可改變控制閥的位置，從而調(diào)節(jié)怠速空氣口的開度，以實(shí)現(xiàn)怠速空氣量的控制。
圖4-10 旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥
1—控制閥;2—雙金屬片;3—冷卻液腔;4—閥體;
5、7—線圈;6—永久磁鐵;8—閥軸;9—怠速空氣口;10—固定銷;11—擋塊;12—閥軸限位桿
ECU控制旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥工作時(shí)，控制閥的開度是通過(guò)控制兩個(gè)線圈的平均通電時(shí)間（占空比）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
2.控制閥的控制內(nèi)容
旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥（旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)）的控制內(nèi)容主要包括起動(dòng)控制、暖機(jī)控制、怠速穩(wěn)定控制、怠速預(yù)測(cè)控制和學(xué)習(xí)控制，具體內(nèi)容與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)基本相同。
3.控制閥的檢修
旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥電路（日本豐田PREVIA轎車）如圖4-12所示，在維修時(shí)，應(yīng)進(jìn)行如下檢查:
圖4-12 旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥電路
（1）拆開怠速控制閥線束插接器，將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”的位置，但不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，在線束插接器側(cè)測(cè)量電源端子（+B）與搭鐵之間的電壓，應(yīng)為蓄電池電壓（9 V～14 V），否則說(shuō)明怠速控制閥電源電路有故障。
（2）在發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到正常工作溫度、變速器處于空擋位置時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)維持怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，用專用短接線短接故障診斷座上的TE1 與E1 端子，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)保持在1000 r/min～ 1200 r/min，5 s后轉(zhuǎn)速下降約200 r/min。
（3）拆開怠速控制閥上的三端子線束插接器，在控制閥側(cè)分別測(cè)量中間端子（+B）與兩側(cè)端子（ISC1 和ISC2）之間的電阻，正常應(yīng)為18.8Ω～22.8Ω，否則應(yīng)更換怠速控制閥。
圖4-13 占空比控制電磁閥型怠速控制閥結(jié)構(gòu) 1、5—回位彈簧;2—電磁線圈;3—閥桿;4—控制閥
4.1.5 占空比控制電磁閥型怠速控制閥
1.控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理
占空比控制電磁閥型怠速控制閥結(jié)構(gòu)如圖 4-13所示，主要由控制閥、閥桿、電磁線圈和回位彈簧、進(jìn)氣口、出氣口等組成?？刂崎y的工作原理:控制閥與閥桿制成一體，當(dāng)電磁線圈通電時(shí)，電磁線圈就會(huì)產(chǎn)生電磁吸力，當(dāng)它超過(guò)回位彈簧的彈力時(shí)，閥桿將被吸起，使閥桿離開閥座，將旁通空氣道打開;當(dāng)電磁線圈斷電時(shí)，閥桿在回位彈簧的作用下回位，旁通空氣道關(guān)閉。
圖4-14 快怠速控制閥的結(jié)構(gòu)
1—冷卻液腔;2—石蠟感溫器;3—控制閥;
4、5—彈簧 2.控制閥的控制內(nèi)容
占空比控制電磁閥型怠速控制系統(tǒng)的控制內(nèi)容包括起動(dòng)控制、暖機(jī)控制、反饋控制、怠速預(yù)測(cè)控制和學(xué)習(xí)控制。但由于占空比控制電磁閥型怠速控制閥控制的旁通空氣量少，在采用此種控制閥的怠速控制系統(tǒng)中，仍需要快怠速控制閥輔助控制發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)過(guò)程的空氣供給量?？斓∷倏刂崎y的結(jié)構(gòu)如圖4-14所示，主要由石蠟感溫器、控制閥和彈簧等組成。
4.1.6 開關(guān)型怠速控制閥
圖4-16 開關(guān)型怠速控制閥的結(jié)構(gòu)
1—線圈;2—控制閥
1.控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理
開關(guān)型怠速控制閥的結(jié)構(gòu)，如圖4-16所示，主要由線圈和控制閥組成。其工作原理與占空比控制電磁閥型怠速控制閥類似。不同的是開關(guān)型怠速控制閥工作時(shí)，ECU只對(duì)閥內(nèi)線圈通電或斷電兩種狀態(tài)進(jìn)行控制，電磁線圈通電時(shí)，控制閥開啟，線圈斷電時(shí)，則控制閥關(guān)閉。開關(guān)型怠速控制閥也只有開或關(guān)兩個(gè)位置。
2.控制閥的控制內(nèi)容
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況對(duì)控制閥線圈只進(jìn)行通、斷電控制，其控制條件見表4-1。在滿足以下條件之一時(shí)，控制閥開或關(guān)。
4.2進(jìn)氣控制系統(tǒng)
在發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中，進(jìn)氣控制系統(tǒng)主要包括動(dòng)力閥控制系統(tǒng)、諧波增壓控制系統(tǒng)、可變配氣相位控制系統(tǒng)。
4.2.1 動(dòng)力閥控制系統(tǒng) 1.動(dòng)力閥控制系統(tǒng)的功能
動(dòng)力閥控制系統(tǒng)的功能是控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道的空氣流通截面大小，以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷時(shí)對(duì)進(jìn)氣量的要求，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。
2.動(dòng)力閥控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理
ECU控制的動(dòng)力閥控制系統(tǒng)如圖4-17所示。動(dòng)力閥控制系統(tǒng)主要由真空罐、真空電磁閥、ECU、膜片真空氣室、動(dòng)力閥等組成。
圖4-17 動(dòng)力閥控制系統(tǒng)
1—真空罐;2—真空電磁閥;3—ECU;4—膜片真空氣室;5—?jiǎng)恿﹂y
控制進(jìn)氣道空氣流通截面大小的動(dòng)力閥安裝在進(jìn)氣管上，動(dòng)力閥的開閉由膜片真空氣室控制，ECU根據(jù)各傳感器信號(hào)通過(guò)真空電磁閥（VSV閥）控制真空罐與膜片真空氣室的真空通道。發(fā)動(dòng)機(jī)小負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)氣量較少，ECU斷開真空電磁閥搭鐵回路，真空罐中的真空度不能進(jìn)入膜片真空氣室，動(dòng)力閥處于關(guān)閉位置，進(jìn)氣通道變小。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)氣量較多，ECU接通真空電磁閥搭鐵回路，真空罐中的真空度經(jīng)真空電磁閥進(jìn)入膜片真空氣室，動(dòng)力閥開啟，進(jìn)氣通道變大。動(dòng)力閥控制系統(tǒng)的主要控制信號(hào)有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度、空氣流量等。
4.2.2 諧波增壓控制系統(tǒng)
諧波進(jìn)氣增壓控制系統(tǒng)工作原理如圖 4-18所示。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，同一汽缸的進(jìn)氣門關(guān)閉與開啟間隔的時(shí)間較長(zhǎng)，此時(shí)進(jìn)氣控制閥關(guān)閉，使進(jìn)氣管內(nèi)壓力波的傳遞距離為進(jìn)氣門到空氣濾清器的距離;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，此時(shí)進(jìn)氣控制閥開啟，由于大容量進(jìn)氣室的參與，在進(jìn)氣道控制閥處形成氣簾，使進(jìn)氣壓力脈動(dòng)波只能在空氣室出口和進(jìn)氣門之間傳播，縮短了壓力波的傳播距離，使發(fā)動(dòng)機(jī)在高速時(shí)得到較好的進(jìn)氣增壓效果。諧波進(jìn)氣增壓控制系統(tǒng)控制原理如圖4-19所示。ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)控制電磁真空閥的開閉，低速時(shí)，電磁真空閥由于不通電而關(guān)閉，真空罐無(wú)法與真空馬達(dá)的管路相通，真空馬達(dá)不動(dòng)作，進(jìn)氣增壓控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)進(jìn)氣壓力波傳播距離較長(zhǎng);高速時(shí)，ECU接通電磁真空閥的電路，電磁真空閥開啟，真空罐與真空馬達(dá)的管路相通，真空馬達(dá)動(dòng)作，將進(jìn)氣增壓控制閥開啟，縮短了進(jìn)氣壓力波的傳播距離。
圖4-18 諧波進(jìn)氣增壓控制系統(tǒng)工作原理圖
1—噴油器;2—進(jìn)氣道;3—空氣濾清器;4—進(jìn)氣室;5—渦流控制閥;6—進(jìn)氣控制閥;7—節(jié)氣閥;8—真空驅(qū)動(dòng)器
圖4-19 諧波進(jìn)氣增壓控制系統(tǒng)原理圖
4.2.3 可變配氣相位控制系統(tǒng)
目前，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一般都是根據(jù)性能的要求，通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定某一常用轉(zhuǎn)速下較合適的配氣相位，在裝配時(shí)，對(duì)正配氣正時(shí)標(biāo)記，即可保證已確定的配氣相位，且在發(fā)動(dòng)機(jī)使用中，已確定的配氣相位是不能改變的。自然發(fā)動(dòng)機(jī)性能只能在某一常用轉(zhuǎn)速下最好，而在其他轉(zhuǎn)速下工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能相對(duì)較差。為解決上述問(wèn)題，在有些汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上采用了可變配氣相位控制機(jī)構(gòu)。例如日本本田公司生產(chǎn)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上，配備了更先進(jìn)的VTEC（Variable Valve Life Timing & Valve Electronic Control）、可變配氣正時(shí)（相位）及氣門升程電子控制系統(tǒng)。
1.VTEC機(jī)構(gòu)的組成
VTEC機(jī)構(gòu)的組成如圖4-20所示。同一缸的兩個(gè)進(jìn)氣門有主、次之分，即主進(jìn)氣門和次進(jìn)氣門。每個(gè)進(jìn)氣門通過(guò)單獨(dú)的搖臂驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)主進(jìn)氣門的搖臂稱為主搖臂，驅(qū)動(dòng)次進(jìn)氣門的搖臂稱為次搖臂，在主、次搖臂之間裝有一個(gè)中間搖臂，中間搖臂不與任何氣門直接接觸，三個(gè)搖臂并列在一起組成進(jìn)氣搖臂總成。進(jìn)氣搖臂總成如圖4-21所示，在三個(gè)搖臂靠近氣門的一端均設(shè)有油缸孔，油缸孔中裝有靠液壓控制的正時(shí)活塞、同步活塞、阻擋活塞及彈簧。正時(shí)活塞一端的油缸孔與發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油道相通，ECU通過(guò)電磁閥控制油道的通或斷。
圖4-20 VTEC機(jī)構(gòu)的組成
1—正時(shí)片;2—中間搖臂;3—次搖臂;4—同步活塞B;5—同步活塞A;6—正時(shí)活塞;7—進(jìn)氣門;8—主搖臂;9—凸輪軸
圖4-21 進(jìn)氣搖臂總成
1—同步活塞B;2—同步活塞A;3—彈簧;4—正時(shí)活塞;5—主搖臂;6—中間搖臂;7—次搖臂
2.VTEC機(jī)構(gòu)的工作原理
發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電磁閥不通電使油道關(guān)閉，機(jī)油壓力不能作用在正時(shí)活塞上，在次搖臂油缸孔內(nèi)的彈簧和阻擋活塞的作用下，正時(shí)活塞和同步活塞A回到主搖臂油缸孔內(nèi)，與中間搖臂等寬的同步活塞B停留在中間搖臂的油缸孔內(nèi)，三個(gè)搖臂彼此分離，如圖4-22所示，此時(shí)，主凸輪通過(guò)主搖臂驅(qū)動(dòng)主進(jìn)氣門，中間凸輪驅(qū)動(dòng)中間搖臂空擺（不起作用）;次凸輪的升程非常小，通過(guò)次搖臂驅(qū)動(dòng)次進(jìn)氣門微量開閉，其目的是防止次進(jìn)氣門附近積聚燃油。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻液溫度及車速達(dá)到設(shè)定值時(shí)，電腦向VTEC電磁閥供電，使電磁閥開啟，來(lái)自潤(rùn)滑油的機(jī)油壓力作用在正時(shí)活塞一側(cè)，由正時(shí)活塞推動(dòng)兩同步活塞和阻擋活塞移動(dòng)，兩同步活塞分別將主搖臂與中間搖臂、次搖臂與中間搖臂插接成一體，成為一個(gè)同步工作的組合搖臂，如圖4-23所示。
圖4-22 VTEC機(jī)構(gòu)低速工作狀態(tài)
1—主凸輪;2—次凸輪;3—次搖臂;4—阻擋活塞;5—同步活塞A;6—正時(shí)活塞;7—主搖臂;8—同步活塞B
圖4-23 VTEC機(jī)構(gòu)高速工作狀態(tài)
1—中間凸輪;2—中間搖臂
3.VTEC控制系統(tǒng)電路
VTEC控制系統(tǒng)電路如圖4-24所示。發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻液溫度和車速信號(hào)控制VTEC電磁閥。電磁閥通電后，通過(guò)壓力開關(guān)給電腦提供一個(gè)反饋信號(hào)，以便監(jiān)控系統(tǒng)工作。
圖4-24 VTEC控制系統(tǒng)電路圖
4.VTEC系統(tǒng)的檢修
在維修時(shí)，拆下VTEC電磁閥總成后，檢查電磁閥濾清器，若濾清器有堵塞現(xiàn)象，應(yīng)更換濾清器和發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油。電磁閥密封墊一經(jīng)拆下，必須更換新件。拆開VTEC電磁閥，用手指檢查閥的運(yùn)動(dòng)是否自如，若有發(fā)卡現(xiàn)象，應(yīng)更換電磁閥。發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，拆下氣門室罩蓋，轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸分別使各缸處于壓縮上止點(diǎn)位置，用手按壓中間搖臂，應(yīng)能與主搖臂和次搖臂分離單獨(dú)運(yùn)動(dòng)。
4.3 增壓控制系統(tǒng)
增壓控制系統(tǒng)的功能是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力的大小，控制增壓裝置的工作，控制進(jìn)氣壓力、提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)增壓裝置使用的動(dòng)力源不同，增壓裝置可分為廢氣蝸輪增壓和動(dòng)力增壓兩種類型。廢氣蝸輪增壓是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣能量驅(qū)動(dòng)增壓裝置工作，動(dòng)力增壓則是利用發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力或電源驅(qū)動(dòng)增壓裝置工作。圖4-25所示為廢氣蝸輪增壓控制系統(tǒng)。
圖4-25 廢氣蝸輪增壓控制系統(tǒng)
1—切換閥;2—驅(qū)動(dòng)氣室;3—空氣冷卻器;4—空氣濾清器;5—ECU;6—釋壓電磁閥
4.4 排放控制系統(tǒng)
在現(xiàn)代汽車尤其是轎車上裝用了多種排放控制系統(tǒng)，主要包括:曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)（PCV）控制系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)（EGR）控制系統(tǒng)、三元催化轉(zhuǎn)換器（TWC）控制系統(tǒng)、二次空氣供給系統(tǒng)和熱空氣供給系統(tǒng)、燃油蒸氣排放（EVAP）控制系統(tǒng)等，其中EGR控制系統(tǒng)、TWC控制系統(tǒng)、二次空氣供給系統(tǒng)、EVAP控制系統(tǒng)采用了ECU控制。4.4.1 廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)
廢氣再循環(huán)簡(jiǎn)稱EGR，是指在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，將一部分廢氣重新引入汽缸參加燃燒的過(guò)程。EGR是目前降低NOx 的一種有效的方法。廢氣再循環(huán)的程度用EGR率來(lái)表示，它是指發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行廢氣再循環(huán)時(shí)，廢氣再循環(huán)量在進(jìn)入缸內(nèi)的氣體中所占的比率，即
EGR率=［EGR量/（進(jìn)氣量+EGR量）］×100%
圖4-27 開環(huán)控制EGR系統(tǒng)
1—EGR電磁閥;2—節(jié)氣門;3—EGR閥;4—水溫傳感器
1.開環(huán)控制EGR系統(tǒng)
開環(huán)控制EGR系統(tǒng)（日本公爵3.0E轎車）如圖4-27所示，主要由EGR閥和EGR電磁閥等組成。EGR閥安裝在廢氣再循環(huán)通道中，用以控制廢氣再循環(huán)量。EGR電磁閥安裝在通向EGR閥的真空通道中，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、節(jié)氣門開度、轉(zhuǎn)速和起動(dòng)等信號(hào)來(lái)控制電磁閥的通電或斷電。ECU不給EGR電磁閥通電時(shí)，控制EGR閥的真空通道接通，EGR閥開啟，進(jìn)行廢氣再循環(huán);ECU給EGR電磁閥通電時(shí)，控制EGR閥的真空通道被切斷，EGR閥關(guān)閉，停止廢氣再循環(huán)，這種控制系統(tǒng)屬于普通電子控制的EGR系統(tǒng)。在開環(huán)控制EGR系統(tǒng)中，EGR率只能預(yù)先設(shè)定，發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下的實(shí)際EGR率則不能檢測(cè)。
2.閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)
在閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)中，以實(shí)際檢測(cè)的EGR率或EGR閥的開度作為反饋控制信號(hào)，控制精度更高。用EGR閥開度作為反饋信號(hào)的閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)如圖4-28所示。與采用普通電子控制的EGR系統(tǒng)相比，只是在EGR閥上增設(shè)了一個(gè)EGR閥開度傳感器（電位計(jì)式）。閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)工作時(shí)，EGR閥開度傳感器可將EGR閥開啟高度的信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號(hào)，并反饋給ECU，ECU根據(jù)反饋信號(hào)控制真空電磁閥的動(dòng)作，調(diào)節(jié)EGR閥的真空度，從而改變EGR率。
圖4-28 用EGR閥開度作為反饋信號(hào)的閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)
3.EGR控制系統(tǒng)的檢查
（1）一般檢查在冷起動(dòng)后，立即拆下EGR閥上的真空軟管，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)無(wú)變化，用手觸試真空軟管口應(yīng)無(wú)真空吸力;發(fā)動(dòng)機(jī)溫度達(dá)到正常溫度后，怠速時(shí)按上述方法檢查，其結(jié)果應(yīng)與冷起動(dòng)時(shí)相同;發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作溫度下，若將轉(zhuǎn)速提高到2500 r/min左右，折彎真空軟管后并從EGR閥上拆下軟管，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)有明顯提高（因中斷廢氣再循環(huán)）。若不符合上述要求，說(shuō)明EGR系統(tǒng)工作不正常，應(yīng)查明故障原因，予以排除。
（2）EGR電磁閥的檢查在冷態(tài)下測(cè)量電磁閥電阻，一般應(yīng)為33Ω～39Ω;如圖4-30所示，EGR電磁閥不通電時(shí)，從通往進(jìn)氣管側(cè)接頭處吹入空氣應(yīng)暢通，從通往大氣的濾網(wǎng)處吹入空氣應(yīng)不通。
（3）EGR閥的檢查如圖4-31所示，用手動(dòng)真空泵給EGR閥膜片上方施加約15 kPa的真空度時(shí)，EGR閥應(yīng)能開啟;不施加真空度時(shí)，EGR閥應(yīng)能完全關(guān)閉。若不符合上述要求，應(yīng)更換EGR閥。
圖4-30 EGR電磁閥的檢查
1—通往大氣的濾網(wǎng);2—通往進(jìn)氣管側(cè)軟管接頭;3—EGR閥側(cè)軟管接頭
圖4-31 EGR閥的檢查
4.4.2 三元催化轉(zhuǎn)換器（TWC）與空燃比反饋控制系統(tǒng) 1.三元催化轉(zhuǎn)換器
三元催化轉(zhuǎn)換器是利用轉(zhuǎn)換器中的三元催化劑，將發(fā)動(dòng)機(jī)排出廢氣中的有害氣體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害氣體。它安裝在排氣管中部。
圖4-33 TWC的轉(zhuǎn)換效率與混合氣濃度的關(guān)系
發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣流經(jīng)TWC時(shí)，三元催化劑不僅可使廢氣中的HC和CO有害氣體進(jìn)一步氧化，生成無(wú)害氣體CO2 和H2 O，并能促使廢氣中的NOx 與CO反應(yīng)生成無(wú)害的CO2 和N2。TWC將有害氣體轉(zhuǎn)變成無(wú)害氣體的效率受很多因素的影響，其中影響最大的是混合氣濃度和排氣溫度。TWC的轉(zhuǎn)換效率與混合氣濃度的關(guān)系如圖4-33所示。只有在標(biāo)準(zhǔn)的理論空燃比14.7附近，對(duì)廢氣中三種有害氣體（碳?xì)浠?、一氧化碳、氮氧化物）的轉(zhuǎn)換效率均比較高。
圖4-34 電控燃油噴射系統(tǒng)的閉環(huán)控制原理圖
2.氧傳感器
（1）氧傳感器可分為氧化鋯（ZrO2）式和氧化鈦（TiO2）式兩種類型①氧化鋯式氧傳感器氧化鋯式氧傳感器結(jié)構(gòu)及其輸出特性如圖4-35所示，該傳感器的基本元件是氧化鋯管，氧化鋯管固定在帶有安裝螺紋的固定套內(nèi)，在氧化鋯管內(nèi)、外表面均覆蓋著一薄層鉑作
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