第一篇：《汽車底盤電控技術(shù)》電子教案

《汽車底盤電控技術(shù)》電子教案

模塊一

概述

一、汽車底盤電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀

①電子控制自動變速器ECT ②防抱死制動系統(tǒng)ABS ③驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)ASR ④電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS ⑤電子控制懸架系統(tǒng)EMS ⑥電子控制制動力分配系統(tǒng)EBD ⑦電子控制制動輔助系統(tǒng)EBA ⑧電子控制穩(wěn)定性程序ESP ⑨輪胎中央充放氣系統(tǒng)CIDC ⑩自動驅(qū)動管理系統(tǒng)ADM

二、自動變速器技術(shù)的發(fā)展

1938年，通用公司研制了將行星齒輪變速器與液力耦合器結(jié)合在一起的液力自動變速器，這是現(xiàn)代轎車自動變速器的雛形。

1942年，通用公司研制的自動變速器上采用了雙導(dǎo)輪、可閉鎖的綜合式變矩器。1947年，通用公司將液力傳動裝置用于批量生產(chǎn)的小客車上。

1969年，雷諾（Renault）汽車裝備了采用電子計算機控制的液力自動變速器。1978年，美國克萊斯勒（Chrysler）公司生產(chǎn)了帶鎖止式液力變矩器的自動變速器。

1981年起開發(fā)出各種采用微處理機的微機控制自動變速系統(tǒng)，實現(xiàn)了自動變速器的智能控制。1983年，德國博世（Bosch）公司研制成功發(fā)動機和自動變速器共用的電子控制單元。機械式自動變速器（AMT）、無級自動變速器（CVT）快速發(fā)展。

三、防抱死制動系統(tǒng)的發(fā)展

1920年，英國人霍納摩爾研制成功了ABS技術(shù)，并于1932年申請了第一個防滑專利。

1947年，為在美國飛機上開始采用ABS。

1954年，美國福特（Ford）公司率先在林肯（Lincoln）轎車上采用ABS技術(shù)。1958年，研制成功四輪兩通道低選控制式Maxa-ret ABS。1960年，改造成四通道控制式ABS。

1985年，博世公司對ABS-Ⅱ系統(tǒng)進行了結(jié)構(gòu)簡化和系統(tǒng)優(yōu)化，研制出了經(jīng)濟型防抱死制動系統(tǒng)ABS-ⅡE系統(tǒng)。

三、驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)展

1971年，美國通用汽車公司開始研制通過中斷發(fā)動機點火來減小發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩，進而避免驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)的電子控制系統(tǒng)。

1986年，博世公司研制出ABS/ASR 2U系統(tǒng)，首次將ABS和ASR兩個系統(tǒng)合為一體。1987年，豐田汽車公司將牽引力控制系統(tǒng)TCS（traction control system）裝備在皇冠轎車上。

四、電子控制懸架系統(tǒng)的發(fā)展

1988年，日產(chǎn)（NISSAN）汽車公司將SS（sonar suspension）系統(tǒng)安裝在千里馬（Maxima）轎車上。1989年，豐田汽車公司研制出EMAS（electronic modulated air suspension）系統(tǒng)。1997年，汽車通用汽車公司研制出連續(xù)可調(diào)路面感應(yīng)式懸架（CVRSS）系統(tǒng)。

五、電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展

1988年，美國通用公司研制出可變助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并應(yīng)用在林肯轎車上。同年，日本鈴本（Suzuki）汽車公司研制出電子控制電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS，并裝備在Cervo轎車上。

1991年，美國福特汽車公司開發(fā)出電子可變量孔助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EVO。

模塊二

自動變速器

自動變速器就是能夠根據(jù)道路條件和汽車負(fù)載的變化自動變換傳動比的變速裝置。

課題一

自動變速器的分類和組成

一、自動變速器的種類

液力式自動變速器(Automatic Transmission，簡稱AT)、機械式自動變速器(Automatic Mechanical Transmission，簡稱AMT)、無級自動變速器(Continuously Variable Transmission，簡稱CVT)。

二、液力式自動變速器的種類

（1）按前進擋的數(shù)目分類

按前進擋的數(shù)目可將自動變速器分為二擋式、三擋式、四擋式。（2）按汽車的驅(qū)動方式分類

按照汽車的驅(qū)動方式可將自動變速器分為后橋驅(qū)動自動變速器和前橋驅(qū)動自動變速器。（3）按照齒輪變速機構(gòu)的類型分類

自動變速器可分為普通直齒式自動變速器（又稱定軸式自動變速器）和行星齒輪式自動變速器（又稱動軸式自動變速器）兩種。

（4）按液力變矩器有無鎖止離合器分類 有鎖止離合器和無鎖止離合器兩種。（5）按控制系統(tǒng)分類

分為液壓控制自動變速器和電子控制自動變速器。

三、自動變速器組成

自動變速器主要由液力變矩器、齒輪變速系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。1．液力變矩器

液力變矩器位于發(fā)動機和齒輪變速系統(tǒng)之間。2．齒輪變速系統(tǒng)

自動變速器齒輪變速系統(tǒng)安裝在液力變矩器后面，其作用是改變傳動比和傳動方向，進而改變汽車的行駛速度和行駛方向。

自動變速器齒輪變速系統(tǒng)包括齒輪變速機構(gòu)和換擋執(zhí)行元件兩大部分。3．控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)一般安裝在齒輪變速系統(tǒng)的下部，其作用是根據(jù)汽車的運行狀態(tài)（車速、節(jié)氣門開度等）自

動控制齒輪變速系統(tǒng)的工作。

控制系統(tǒng)可分為液壓控制系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)。

課題二

液力傳動裝置

一、液力耦合器

液力耦合器由泵輪和渦輪組成。

二、液力變矩器

1．液力變矩器的結(jié)構(gòu)及工作原理

液力變矩器由泵輪、導(dǎo)輪、渦輪三部分組成。

導(dǎo)輪的作用是改變由渦輪回流到泵輪的液流方向，從而實現(xiàn)變矩。2．帶單向離合器的液力變矩器

雖然設(shè)置導(dǎo)輪可以增大渦輪的輸出轉(zhuǎn)矩，但只有在泵輪和渦輪轉(zhuǎn)速相差較大時才能實現(xiàn)，在轉(zhuǎn)速相差較小的情況下并不能實現(xiàn)。

為消除泵輪、渦輪轉(zhuǎn)速差小時因?qū)л喴鸬哪芰繐p耗，又加裝了單向離合器。

當(dāng)泵輪、渦輪轉(zhuǎn)速差小時，導(dǎo)輪在單向離合器上轉(zhuǎn)動，此時導(dǎo)輪已不再起作用，即液力變矩器的變矩功能已消失，變矩器的作用和耦合器相同，變矩器相當(dāng)于耦合器。因此，通常把導(dǎo)輪開始轉(zhuǎn)動的這一點叫液力變矩器的耦合點。

裝有單向離合器的液力變矩器具有兩種工作狀態(tài)：變矩狀態(tài)和耦合狀態(tài)。通常我們把變矩器的工作狀態(tài)又叫變矩器的相，因此變矩器的這兩種狀態(tài)也叫變矩器的兩個相，這種變矩器又稱二相式綜合式液力變矩器。

3．單向離合器

液力變矩器常用的單向離合器有楔塊型和滾柱型兩種。（1）楔塊型單向離合器

主要由內(nèi)圈、外圈、楔形塊、保持彈簧組成。（2）滾柱型單向離合器

滾柱型單向離合器主要由內(nèi)圈、外圈、滾柱、保持彈簧等組成。4．帶鎖止離合器的液力變矩器

鎖止離合器在車速、節(jié)氣門開度等條件滿足時，將泵輪和渦輪鎖定在一起，使變矩器內(nèi)的動力傳遞由

液力傳遞轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械傳遞，傳遞效率達到100%。

（1）帶鎖止離合器液力變矩器的結(jié)構(gòu)（2）帶鎖止離合器液力變矩器的工作原理 5．液力變矩器的工作特性（1）概念

①變矩器的轉(zhuǎn)速比e：變矩器的渦輪轉(zhuǎn)速和泵輪轉(zhuǎn)速之比叫變矩器的轉(zhuǎn)速比。

②變矩器的轉(zhuǎn)矩比k：變矩器輸出轉(zhuǎn)矩（即渦輪轉(zhuǎn)矩）與輸入轉(zhuǎn)矩（即泵輪轉(zhuǎn)矩）之比就是變矩器的轉(zhuǎn)矩比。

③變矩器效率η：變矩器輸出功率與輸入功率之比叫變矩器效率。

④變矩器失速點：變矩器轉(zhuǎn)速比為零（渦輪不轉(zhuǎn)動）時的工作點叫變矩器的失速點。

⑤變矩器耦合工作點：在裝有單向離合器的變矩器上，把導(dǎo)輪在渦輪回流液體作用下開始轉(zhuǎn)動的工作點叫耦合工作點（耦合點）。

（2）工作特性

①液力變矩器的工作范圍可劃分為三個：即變矩區(qū)、耦合區(qū)和鎖止區(qū)。②在變矩區(qū)，液力變矩器的轉(zhuǎn)矩比k隨著轉(zhuǎn)速比e的增大而減小。在失速點時，轉(zhuǎn)矩比最大，而此時正當(dāng)汽車起步，需要最大的轉(zhuǎn)矩。

③在變矩區(qū)，液力變矩器（裝有單向離合器）的效率η隨著轉(zhuǎn)速比的增大不斷提高，到接近耦合點時達到最大值，其增長規(guī)律呈曲線狀。進入耦合區(qū)后，變矩器效率η繼續(xù)增大，到轉(zhuǎn)速比e=0.95時，其效率又迅速下降。

6．液力變矩器的分類

（1）按液力變矩器的組成元件分類 分為三元件式、四元件式等。（2）按液力變矩器的工作特性分類 分為單相式、二相式、三相式等。7．液力變矩器的檢查（1）導(dǎo)輪單向離合器的檢查（2）傳動板的檢查

（3）導(dǎo)輪固定套管（即變矩器軸套）的檢查（4）液力變矩器的清洗

課題三

行星齒輪變速系統(tǒng)

行星齒輪變速系統(tǒng)由行星齒輪機構(gòu)和換擋執(zhí)行元件（也稱變速執(zhí)行機構(gòu)）兩大部分組成。

一、行星齒輪機構(gòu)

1．行星齒輪機構(gòu)的構(gòu)造

行星齒輪機構(gòu)由太陽輪、行星齒輪（簡稱行星輪）、行星齒輪架（簡稱行星架）和環(huán)齒圈等組成。2．行星齒輪機構(gòu)的變速原理

行星齒輪機構(gòu)中有3個可活動的元件：太陽輪、行星架（包括行星輪）、環(huán)齒圈。若固定其中一個元件，則另外兩個元件可構(gòu)成具有一定傳動比的齒輪變速裝置。

二、換擋執(zhí)行元件

行星齒輪變速系統(tǒng)的換擋執(zhí)行元件有離合器、制動器、單向離合器三種。1．離合器

離合器的作用是將行星齒輪變速系統(tǒng)的輸入軸與行星齒輪機構(gòu)中的任一元件連接起來，把液力變矩器輸出的能量傳遞給行星齒輪機構(gòu)；或者將行星齒輪機構(gòu)中的任二元件連接起來，以實現(xiàn)直接傳動。

（1）離合器的結(jié)構(gòu)

自動變速器中所使用的離合器一般為濕式多片式離合器，主要由摩擦片、鋼片、離合器鼓、離合器活塞、活塞回位彈簧、O形密封圈等組成。

（2）離合器的工作原理

離合器活塞受液壓作用將鋼片和摩擦片壓緊在一起，鋼片與摩擦片之間產(chǎn)生摩擦力，通過摩擦力實現(xiàn)力的傳遞。

（3）泄油裝置

設(shè)置該泄油球閥的目的是防止離合器分離不徹底。

采用泄油球閥的主要缺點是進油初期密封不嚴(yán)，存在泄漏，使油腔壓力建立緩慢。為克服此缺點，設(shè)計了液壓平衡式活塞。

（4）離合器的技術(shù)要求

離合器的主要技術(shù)要求是離合器片間的間隙。2．制動器

制動器的作用是固定行星齒輪機構(gòu)中的元件，實現(xiàn)某種傳動比的傳動。

常用的制動器有兩種：片式制動器和帶式制動器。（1）片式制動器

片式制動器的結(jié)構(gòu)和前述濕式多片式離合器完全相同。（2）帶式制動器

帶式制動器主要由制動鼓、制動帶、推桿、活塞等組成。（3）制動器的技術(shù)要求

制動器的技術(shù)要求和離合器相同。

三、辛普森行星齒輪變速系統(tǒng)

以辛普森（SIMPSON）行星齒輪變速系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。目前使用的多為辛普森行星齒輪變速系統(tǒng)的改進型，即在原基礎(chǔ)上改進為四速行星齒輪變速系統(tǒng)。

改進后的辛普森行星齒輪變速系統(tǒng)有兩種：一種是在原辛普森行星齒輪變速系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，再加一個超速行星排，形成三行星排四速辛普森行星齒輪變速系統(tǒng)；另一種是對原雙行星排式辛普森行星齒輪變速系統(tǒng)進行改進，通過改變前后行星排各元件的組成方式和增加換擋執(zhí)行元件，使其改變?yōu)閹С贀醯碾p行星排四速辛普森行星齒輪變速系統(tǒng)。

豐田皇冠3.0轎車A340E型自動變速器三行星排四速辛普森行星齒輪變速系統(tǒng)。1．停車擋（P擋位）2．空擋（N擋位）3．倒擋（R擋位）

4．前進1擋（D擋位1擋）5．前進2擋（D擋位2擋）

6．前進3擋（D擋位3擋，又稱直接擋）7．超速擋（D擋位4擋，又稱O/D擋）8．2擋位2擋 9． L擋位

課題四

液壓控制系統(tǒng)

液壓控制系統(tǒng)就是利用機械方式將車速和節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)變?yōu)樗倏匾簤盒盘柡图铀偬ぐ蹇刂埔簤盒盘?，然后，由這兩個液壓信號控制換擋執(zhí)行元件的工作，使變速器適時自動升降擋。

液壓控制系統(tǒng)主要由油泵、主油路油壓調(diào)節(jié)裝置、換擋信號裝置、換擋控制裝置、變矩器鎖止離合器

控制裝置、緩沖安全裝置等組成。

一、液壓控制閥的基本工作原理

液壓控制閥按其用途可分為方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥三種。1．方向控制閥

方向控制閥用于控制油液流動的方向。（1）換向閥的工作原理（2）換向閥的種類

根據(jù)換向閥滑閥的操縱方式不同，可將其分為手動式、液動式等多種形式。2．壓力控制閥

壓力控制閥的作用是調(diào)節(jié)油路中工作液體的壓力（1）壓力控制閥的工作原理（2）壓力控制閥的種類

常用的壓力控制閥有穩(wěn)壓閥和調(diào)壓閥。3．流量控制閥

流量控制閥改變流量的辦法是改變截面積。4．其他種類的閥門（1）單向節(jié)流閥

單向節(jié)流閥用于控制作用在換擋執(zhí)行元件（離合器、制動器）上的油壓變化速率以改善換擋質(zhì)量。單向節(jié)流閥是單向閥和節(jié)流閥的組合。（2）緩沖閥

緩沖閥由緩沖彈簧和活塞組成，并聯(lián)在執(zhí)行元件的工作油路上。

二、液壓控制系統(tǒng)各組成部分的結(jié)構(gòu)與工作原理

液壓控制系統(tǒng)由油泵、主油路壓力調(diào)節(jié)閥、換擋信號閥、換擋控制閥、變矩器鎖止離合器控制閥、緩沖安全裝置等組成。

（一）主油路壓力調(diào)節(jié)閥

主油路壓力調(diào)節(jié)閥（簡稱主調(diào)壓閥）就是壓力控制閥，其作用是根據(jù)汽車的運行狀況（車速、節(jié)氣門開度等）自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)主油路的油壓，以滿足自動變速器在不同工況時的需求。

主油路壓力調(diào)節(jié)閥主要由滑閥、調(diào)壓柱塞、彈簧及閥體等組成。

調(diào)節(jié)后的主油路壓力也是變化的，并且隨著節(jié)氣門油壓的升高而升高。倒擋時主油路壓力比其他擋位均高。

（二）換擋信號閥

換擋信號閥指節(jié)氣門閥和速控液壓閥。1．節(jié)氣門閥

節(jié)氣門閥的作用是將節(jié)氣門開度的變化轉(zhuǎn)換為油液壓力的變化，用以控制換擋時刻。常見的節(jié)氣門閥有兩種形式：機械式節(jié)氣門閥和真空式節(jié)氣門閥。

（1）機械式節(jié)氣門閥（2）真空式節(jié)氣門閥 2．速控液壓閥

速控液壓閥的作用是將自動變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速（相當(dāng)于車速）變化轉(zhuǎn)變?yōu)橛鸵簤毫Γ此倏匾簤海┑淖兓?/p>

速控液壓閥按照其工作特性可分為單級式速控液壓閥和雙級式速控液壓閥。

單級式速控液壓閥是指在自動變速器的所有工作狀態(tài)，速控液壓閥所產(chǎn)生的速控液壓和車速之間只存在一種變化關(guān)系。

雙級式速控液壓閥是指在自動變速器的工作過程中，速控液壓和車速之間存在兩種變化關(guān)系。常見的雙級式速控液壓閥有兩種：單重塊雙級式速控液壓閥和雙重塊雙級式速控液壓閥。（1）雙重塊雙級式速控液壓閥

雙重塊雙級速控液壓閥主要由初級重塊、次級重塊、滑閥、彈簧、從動齒輪等組成。（2）單重塊雙級式速控液壓閥

豐田轎車自動變速器單重塊雙級式速控液壓閥。

（三）換擋控制閥

換擋控制閥根據(jù)其控制方式可分為手控制閥（又叫手動閥）和自動換擋閥兩種。1．手控制閥

手控制閥的作用是由駕駛員選擇自動變速器的擋位。自動變速器的擋位就是指換擋桿位置。2．自動換擋閥

自動換擋閥的作用是根據(jù)節(jié)氣門閥提供的節(jié)氣門開度信號（節(jié)氣門油壓）和速控液壓閥提供的車速信號（速控液壓）自動控制各前進擋之間的變換。

自動換擋閥的工作過程。

（1）換擋桿在D擋位時自動換擋閥的工作過程

①1-2換擋閥：1-2換擋閥用于控制前進1擋、前進2擋之間的擋位變換。

②2-3換擋閥：2-3換擋閥用于控制前進2擋與前進3擋之間的擋位變換。③3-4換擋閥：3-4換擋閥用于控制前進3擋與前進4擋（超速擋）之間的變換。（2）換擋桿在2擋位時自動換擋閥的工作過程 ①2-3換擋閥與3-4換擋閥 ②1-2換擋閥

（3）換擋桿在L擋位時自動換擋閥的工作過程

當(dāng)換擋桿位于L擋位時，變速器只能在1擋工作。若變速器不在1擋工作，那么控制系統(tǒng)將強制其降至1擋。

（4）強制降擋柱塞工作時各自動換擋閥的工作過程

當(dāng)節(jié)氣門開度變化時，節(jié)氣門拉索便拉動節(jié)氣門凸輪繞其軸線轉(zhuǎn)動。凸輪在轉(zhuǎn)動過程中，頂動強制降擋柱塞和節(jié)氣門閥。

（四）變矩器鎖止離合器控制裝置

變矩器鎖止離合器控制裝置主要包括鎖止信號閥和鎖止轉(zhuǎn)換閥。1．鎖止信號閥

鎖止信號閥的作用是根據(jù)速控液壓（汽車車速）控制鎖止轉(zhuǎn)換閥的動作，使鎖止離合器接合或分離。2.鎖止轉(zhuǎn)換閥

鎖止轉(zhuǎn)換閥的作用是根據(jù)鎖止信號閥輸出的信號（來自超速制動器B0的主油壓），改變變矩器內(nèi)工作液的流動方向，從而控制鎖止離合器的接合與分離。

3.鎖止離合器的工作過程（1）鎖止離合器的接合（2）鎖止離合器的分離

（五）其他液壓裝置 1.超速（O/D）電磁閥 2.緩沖器

3.倒擋離合器順序閥和倒擋制動順序閥

倒擋離合器順序閥和倒擋制動順序閥均用于減小換擋沖擊，改善換擋質(zhì)量。

三、液壓控制系統(tǒng)的控制過程

自動變速器工作時，液壓控制系統(tǒng)通過控制齒輪變速系統(tǒng)換擋執(zhí)行元件（即離合器、制動器、單向離合器）的工作來實現(xiàn)擋位的變換?，F(xiàn)以豐田A43D型自動變速器為例，分析自動變速器在各擋位時液壓控

制系統(tǒng)的工作情況。

⑤位于主油路上的限壓閥（卸壓閥）用于限制主油路的最高壓力，以保護液壓系統(tǒng)。1.R擋位 2.D擋位

（1）D擋位1擋（2）D擋位2擋

（3）D擋位3擋（直接擋）（4）D擋位4擋（超速擋）

課題五

電子控制系統(tǒng)一、電子控制系統(tǒng)的組成

電子控制自動變速器的控制系統(tǒng)由電子控制系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)兩部分組成。液壓控制系統(tǒng)主要由壓力調(diào)節(jié)閥、換擋閥、變矩器離合器鎖止控制裝置等組成；電子控制系統(tǒng)由傳感器、電控單元和執(zhí)行器三部分組成。

電子控制系統(tǒng)的傳感器主要包括節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器、冷卻水溫傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器以及一些控制開關(guān)，其作用是感知汽車行駛狀況和發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀況，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，輸入電控單元?/p>

電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行器是指幾個電磁閥。

二、傳感器

1．節(jié)氣門位置傳感器

節(jié)氣門位置傳感器的作用是監(jiān)測發(fā)動機節(jié)氣門開度，并將節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柡笙螂娍貑卧敵?，電控單元根?jù)該信號和車速信號控制自動變速器的換擋和變矩器鎖止離合器的接合與分離。

2．車速傳感器

車速傳感器的作用是將汽車行駛速度轉(zhuǎn)變成電信號輸入電控單元，用于控制變速器換擋時刻和變矩器鎖止時刻。為了實現(xiàn)車速傳感器失效保護功能，一般裝有兩個車速傳感器：主車速傳感器和輔助車速傳感器。常用的車速傳感器有舌簧開關(guān)式和電磁感應(yīng)式兩種。

（1）舌簧開關(guān)式車速傳感器

舌簧開關(guān)式車速傳感器主要由旋轉(zhuǎn)磁鐵（帶有若干對磁級）和舌簧開關(guān)管組成。（2）電磁感應(yīng)式車速傳感器

電磁感應(yīng)式車速傳感器主要由永久磁鐵和電磁感應(yīng)線圈組成。

3．擋位開關(guān)和空擋啟動開關(guān)

擋位開關(guān)的作用是監(jiān)測換擋桿（手動閥）的位置，將換擋桿的位置轉(zhuǎn)換為電信號后輸入電控單元，同時控制儀表板上擋位指示燈的工作。

空擋啟動開關(guān)的作用是控制啟動機只有在換擋桿處于P位或N位時才能工作，發(fā)動機才能啟動。4．行駛方式選擇開關(guān)

行駛方式選擇開關(guān)用于選擇自動變速器的控制模式。自動變速器一般有標(biāo)準(zhǔn)模式（又稱正常模式，NORMAL簡稱“NORM”或“N”）和動力模式（POWER簡稱“PWR”或“P”）兩種行駛方式。

5．超速主開關(guān)

超速主開關(guān)用于控制自動變速器超速擋的工作。超速主開關(guān)安裝在換擋桿上。6．降擋開關(guān)（自動跳合開關(guān)）

降擋開關(guān)的作用是監(jiān)測節(jié)氣門開度是否達到節(jié)氣門全開的位置（一般指節(jié)氣門開度大于85%）。

三、電控單元

電控單元的作用是接收反映汽車行駛狀況和發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀況的各傳感信號，并對其進行分析處理后，向執(zhí)行器（第一、第二電磁閥、鎖止電磁閥、油壓電磁閥）發(fā)出執(zhí)行指令，控制自動變速器的換擋正時、鎖止正時及油壓，另外，電控單元還具有超速擋控制、緩沖器背壓控制、發(fā)動機轉(zhuǎn)矩控制、故障自診斷和失效保護等功能。

1．換擋正時的控制（1）自動換擋圖（2）換擋正時的控制過程 2．變矩器鎖止正時的控制 3．超速擋的控制 4．緩沖器背壓的控制 5．發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的控制 6．故障自診斷 7．失效保護功能

（1）車速傳感器的失效保護功能（2）電磁閥的失效保護功能

四、執(zhí)行器

自動變速器電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行器是指控制換擋閥和鎖止閥動作的電磁閥。一般電子控制自動變速器有三個電磁閥：第一電磁閥、第二電磁閥和鎖止電磁閥。第一和第二電磁閥用于控制換擋閥的動作，鎖止電磁閥用于控制變矩器鎖止閥的工作。

五、電子控制系統(tǒng)的控制過程

電子控制自動變速器的控制過程包括自動變速器的換擋控制過程和變矩器鎖止離合器的鎖止控制過程。

（一）電子控制自動變速器的換擋控制過程 1．電子控制自動變速器的換擋控制原理

2．豐田A43DE型電子控制自動變速器的換擋控制過程 ①P擋位 ②R擋位 ③N擋位 ④D擋位

a.D擋位1擋（前進1擋）。b.D擋位2擋（前進2擋）。c.D擋位3擋（直接擋）。d.D擋位4擋（超速擋）。⑤ 2擋位 a.2擋位1擋。b.2擋位2擋。⑥L擋位

（二）變矩器鎖止離合器的控制過程

課題六

自動變速器電子控制系統(tǒng)元件的檢查

一、傳感器的檢查

1.輔助車速傳感器的檢查

2.主車速傳感器的檢查

二、開關(guān)的檢查

自動變速器電子控制系統(tǒng)的開關(guān)有擋位開關(guān)和空擋啟動開關(guān)、行駛方式選擇開關(guān)、制動燈開關(guān)、超速主開關(guān)、降擋開關(guān)。

1．擋位開關(guān)和空擋啟動開關(guān)的檢查 2．行駛方式選擇開關(guān)的檢查 3．制動燈開關(guān)的檢查 4．超速主開關(guān)的檢查 5．降擋開關(guān)的檢查

三、執(zhí)行器的檢查

1．檢查電磁閥 2．檢查電磁閥的密封性

課題七

自動變速器的故障診斷

一、基本檢查調(diào)整

自動變速器的基本檢查調(diào)整項目有怠速、節(jié)氣門、變速器節(jié)氣門拉線、工作液的液面和油質(zhì)、空擋啟動開關(guān)、超速主開關(guān)。

1．怠速的檢查調(diào)整

各種型號的發(fā)動機都有其規(guī)定怠速值。怠速過高、過低都會影響自動變速器的工作性能。2．節(jié)氣門的檢查調(diào)整

節(jié)氣門的檢查內(nèi)容是：檢查在加速踏板踩到底時，節(jié)氣門是否能全部打開。3．變速器節(jié)氣門拉線的檢查調(diào)整

變速器節(jié)氣門拉線的檢查內(nèi)容是：檢查變速器節(jié)氣門拉線是否調(diào)整到規(guī)定位置，即變速器節(jié)氣門拉線的松緊度是否合適。

4．工作液液面和品質(zhì)的檢查

（1）自動變速器工作液液面高度的檢查（2）工作液品質(zhì)的檢查 5．空擋啟動開關(guān)的檢查調(diào)整

6．超速主開關(guān)（即O/D主開關(guān)）的檢查調(diào)整

二、手動換擋試驗

手動換擋試驗的步驟：

①拔下所有電磁閥的線束插接器（或拔下自動變速器電控單元電源保險絲），使所有電控裝置都停止工作。

②在汽車行駛時，先檢查換擋桿在R擋位有無倒擋，再檢查換擋桿在L、2和D擋位之間來回?fù)軇訒r，自動變速器的實際工作擋位變換是否符合關(guān)系（對豐田車而言）。

③接好電磁閥的線束插接器，清除因拔下電磁閥而在電控單元自診斷系統(tǒng)產(chǎn)生的故障碼。

三、電子控制系統(tǒng)的故障自診斷

自診斷法就是指利用自診斷系統(tǒng)的故障碼來確定故障部位的方法。故障碼的提取方法有兩種：一種是借助于汽車電腦解碼器從汽車電控單元的專用輸出接口提取；另一種是人工提碼。

四、液壓機械系統(tǒng)的故障診斷

（一）失速試驗

失速試驗可用來檢查發(fā)動機與自動變速器的綜合性能。通過失速試驗可檢查發(fā)動機的輸出功率、液力變矩器導(dǎo)輪單向離合器的功能及齒輪變速系統(tǒng)換擋執(zhí)行元件（即離合器、制動器等）的工作狀態(tài)。

1．失速試驗方法 2．失速試驗時注意事項 3．失速試驗結(jié)果分析

（二）時間滯后試驗（又稱遲滯試驗、延時試驗）1．時間滯后試驗方法 2．時間滯后試驗注意事項 3．時間滯后試驗結(jié)果分析

（三）液壓試驗

1．主油路油壓試驗方法（如圖2-115所示）2．主油路油壓試驗時注意事項 3．主油路油壓測量結(jié)果分析

（四）路試

路試即在汽車行駛過程中對自動變速器的所有擋位進行試驗，進一步檢查自動變速器的工作情況。通過路試可以幫助查找自動變速器的故障原因，確定故障部位。另外，路試也是檢驗修理質(zhì)量的最佳方法。

路試主要檢查換擋車速與換擋質(zhì)量（即換擋時有無沖擊、打滑、振動和噪音）。1．D擋位路試

（1）檢查升擋車速和升擋質(zhì)量（2）檢查降擋車速和降擋質(zhì)量（3）檢查變矩器鎖止機構(gòu)的工作情況 2．2擋位路試（1）檢查升擋車速（2）檢查發(fā)動機制動作用（3）檢查自動變速器的換擋質(zhì)量 3．L擋位路試 4．R擋位路試 5．P擋位路試

課題八

無級變速器簡介

無級變速器CVT（Continuously Variable Transmission）采用傳動帶和工作直徑可變的主、從動輪相配合來傳遞動力，可以實現(xiàn)傳動比的連續(xù)改變。

一、無級變速器的結(jié)構(gòu)

無級變速器主要由主動帶輪、從動帶輪、V形傳動鋼帶等組成。電控?zé)o級變速器（ECVT）采用金屬三角傳動帶作為減速傳力元件。

二、電控?zé)o級變速器的工作原理

電控單元通過液壓裝置改變帶輪直徑，可實現(xiàn)速比的無級變化。

課題九

DSG雙離合變速器簡介

DSG是Direct Shift Gearbox的英文縮寫，即直接換擋變速器，也稱為S-Tronic變速器或者雙離合變速器（Double-clutch Gearbox）。DSG雙離合變速器綜合了傳統(tǒng)手動變速器和自動變速器的優(yōu)點，換擋更快，傳遞扭矩更大，效率更高。

一、DSG雙離合變速器的主要特點

新一代DSG變速器采用了2個離合器（圖2-120）和具有6個前進擋的傳統(tǒng)齒輪變速器作為動力傳遞部件。其中一個離合器控制單數(shù)擋位齒輪，另外一個離合器控制雙數(shù)擋位齒輪。

DSG雙離合變速器的主要特點有

二、DSG雙離合變速器的結(jié)構(gòu)

DSG雙離合變速器主要由多片濕式雙離合器、三軸式齒輪變速器、自動換擋機構(gòu)、電子控制液壓控制系統(tǒng)組成。

三、DSG雙離合變速器的工作原理

模塊三

防抱死制動系統(tǒng)

防抱死制動系統(tǒng)（Anti-lock Braking System，簡稱ABS）和驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)均屬主動安全裝置。

課題一

防抱死制動系統(tǒng)的組成與工作原理

一、汽車制動原理

當(dāng)車輪轉(zhuǎn)速降低后，由于慣性作用，汽車車身仍要以原來的速度前進，于是在車輪和路面之間產(chǎn)生摩擦力，該摩擦力使汽車車身速度（即車速）降低。這就是汽車制動的基本原理。

汽車制動時車輪上所受到的力有：制動器制動力（即在車輪周緣為克服制動摩擦力矩所需加的力），地面制動力（即地面與車輪間的摩擦力）。由此可見，汽車制動的實現(xiàn)取決于兩個方面的因素：一是制動器制動力；二是地面制動力。

在一般硬實路面上，地面制動力的最大值就是地面附著力Fφ，其表達式為：

Fφ=φFZ

其中：FZ——地面對車輪的法向反作用力；φ——地面與輪胎間的附著系數(shù)。

地面對車輪的法向反作用力受載客數(shù)量（或載貨量）、前后軸荷分配、汽車上坡或下坡等因素的影響；地面與輪胎間的附著系數(shù)受車輪在地面上的滑動程度、輪胎花紋、輪胎氣壓、路面狀況等影響。在車輛載荷、輪胎花紋、輪胎氣壓、路面狀況等一定的前提下，地面附著力就僅與車輪在地面上的滑動程度有關(guān)。

二、車輪滑移率

通常用滑移率表示汽車車輪在地面上滑動的程度。所謂滑移率就是汽車在制動過程中車輪的滑動位移占總位移的比例。

三、地面附著系數(shù)與滑移率

（1）附著系數(shù)隨路面性質(zhì)不同而不同。在干混凝土路面上的附著系數(shù)最大，在冰地上的附著系數(shù)最小。

（2）無論在什么路面上，附著系數(shù)都隨滑移率的變化而變化，且變化趨勢基本相同。車輪的縱向附著系數(shù)直接影響汽車的制動效能。在10%～30%之間達到最大。

車輪的橫向附著系數(shù)直接影響汽車的方向穩(wěn)定性。當(dāng)滑移率為0時，橫向附著系數(shù)最大；隨著滑移率的增大，橫向附著系數(shù)會越來越小，而且在滑移率超過30%后會急劇下降；當(dāng)滑移率達到100%時，車輪橫向附著系數(shù)將會變得非常小。

如果在汽車制動時將車輪滑移率控制在20%左右，則縱向附著系數(shù)最大，可獲得最大地面制動力，最大程度地縮短制動距離；同時，在車輪滑移率為20%附近橫向附著系數(shù)也較大，可使汽車制動時能較好地保持方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向控制能力。

四、防抱死制動系統(tǒng)的組成

防抱死制動系統(tǒng)的主要組成有輪速傳感器、電控單元、制動壓力調(diào)節(jié)器等。防抱死制動系統(tǒng)和常規(guī)制動系統(tǒng)組合在一起就構(gòu)成了帶ABS的汽車制動系統(tǒng)。

五、防抱死制動系統(tǒng)的控制過程

防抱死制動系統(tǒng)是以最佳車輪滑移率（或最佳減速度）為控制目標(biāo)，電控單元根據(jù)輪速傳感器（有的車上還設(shè)有減速度傳感器）檢測到的車輪轉(zhuǎn)速進行控制。在制動過程中，當(dāng)電控單元根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速信號判

斷到車輪即將抱死時，便向執(zhí)行元件發(fā)出控制指令，使執(zhí)行元件動作，調(diào)節(jié)作用在制動輪缸的液壓，從而控制作用在車輪上的制動力，使車輪始終工作在不被抱死（滑移率為10%～30%）的狀態(tài)下，達到最佳制動效果，使汽車在保證行駛穩(wěn)定性的前提下有最短的制動距離。

防抱死制動系統(tǒng)常見的控制方式有邏輯門限值控制、最優(yōu)控制、滑動模態(tài)變結(jié)構(gòu)控制等。

所謂邏輯門限值控制就是預(yù)先選擇一些運動參數(shù)作為控制參數(shù)并設(shè)定相應(yīng)控制門限值，在制動時，將檢測到的實際參數(shù)與電控單元內(nèi)設(shè)定的門限值進行比較，按照一定的邏輯，根據(jù)比較的結(jié)果，適時對制動液壓進行調(diào)節(jié)。

六、防抱死制動系統(tǒng)的分類

1．按制動壓力調(diào)節(jié)器與制動主缸的結(jié)構(gòu)關(guān)系分類（1）分離式防抱死制動系統(tǒng)

分離式防抱死制動系統(tǒng)是指制動主缸和制動壓力調(diào)節(jié)器分別獨立安裝的防抱死制動系統(tǒng)。（2）整體式防抱死制動系統(tǒng)

制動主缸和制動壓力調(diào)節(jié)器安裝在一起，形成一個整體的防抱死制動系統(tǒng)，稱為整體式防抱死制動系統(tǒng)。

2．按控制通道分類

在防抱死制動系統(tǒng)中，通常把能夠獨立進行制動液壓調(diào)節(jié)的制動管路稱作控制通道。

在實際控制中，有的車輪單獨占用一個控制通道，單獨對其液壓進行調(diào)節(jié)，這種控制方式叫獨立控制或單輪控制；也有兩個車輪共用一個控制通道，這種控制方式叫同時控制或一同控制；如果實行一同控制的兩個車輪又在同一軸上，則把這種控制方式稱為同軸控制或軸控制。

當(dāng)一同控制的兩個車輪行駛在不同附著系數(shù)路面上時，制動時兩個車輪抱死的時刻不同，行駛在低附著系數(shù)路面上的車輪會先抱死，行駛在高附著系數(shù)路面上車輪會后抱死。在控制時以保證低附著系數(shù)路面上車輪不抱死為控制條件而進行壓力調(diào)節(jié)的原則稱作低選原則；在控制時以保證高附著系數(shù)路面上車輪不抱死為控制條件而進行壓力調(diào)節(jié)的原則稱作高選原則。

（1）單通道系統(tǒng)

單通道系統(tǒng)是指僅有一條控制通道的防抱死制動系統(tǒng)（2）雙通道系統(tǒng)

雙通道系統(tǒng)是指有兩條控制通道的防抱死制動系統(tǒng)。（3）三通道系統(tǒng)

三通道系統(tǒng)是指有三條控制通道的防抱死制動系統(tǒng)。

對兩后輪按低選原則進行一同控制，可以保證汽車在各種條件下左、右兩個后輪的制動力相等，使汽車在各種路面上制動時都具有良好的行駛穩(wěn)定性。

對兩前輪進行獨立控制，可以充分利用兩前輪的附著力，一方面可以使汽車獲得盡可能大的制動力，縮短制動距離，另一方面可使制動時兩前輪始終保持較大的橫向附著力，使汽車保持良好的轉(zhuǎn)向控制能力。

（4）四通道控制系統(tǒng)

四通道控制系統(tǒng)是指有四條控制通道的防抱死制動系統(tǒng)。

課題二

輪速傳感器

一、輪速傳感器的結(jié)構(gòu)

輪速傳感器主要由傳感器轉(zhuǎn)子、傳感器線圈、永久磁鐵組成。

二、輪速傳感器的工作原理

三、輪速傳感器的分類

常見的輪速傳感器按其極軸的形狀不同可分為：鑿式極軸速度傳感器、菱形極軸速度傳感器和柱式極軸速度傳感器。

四、輪速傳感器的工作電路

五、輪速傳感器的檢查

（1）檢查輪速傳感器電阻

（2）檢查輪速傳感器傳感線圈有無搭鐵現(xiàn)象（3）檢查輪速傳感器的安裝情況（4）檢查輪速傳感器轉(zhuǎn)子齒面

課題三

減速度傳感器

減速度傳感器的作用是檢測汽車的減速度。電控單元根據(jù)減速度傳感器輸入的減速度信號判斷路面的附著系數(shù)，從而控制防抱死制動系統(tǒng)的工作，以獲得更好的制動性能。

常見的減速度傳感器有光電式減速度傳感器、水銀式減速度傳感器和差動變壓器式減速度傳感器。

一、減速度傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理

1．光電式減速度傳感器

光電式減速度傳感器主要由兩個發(fā)光二極管、兩個光敏晶體管、一個透光板和一個信號轉(zhuǎn)換電路組成。2．水銀式減速度傳感器

水銀式減速度傳感器主要由玻璃管及放在其中的水銀組成。3．差動變壓器式減速度傳感器

差動變壓器式減速度傳感器主要由線圈、鐵心、彈簧、變壓器油及印刷電路板組成。

二、減速度傳感器的工作電路

三、減速度傳感器的檢查

一般來說，裝有減速度傳感器的汽車上都設(shè)有減速度傳感器診斷系統(tǒng)。借助該診斷系統(tǒng)可以對減速度傳感器的安裝情況、工作狀態(tài)進行檢查。

課題四

電控單元

電控單元（ABS ECU）是防抱死制動系統(tǒng)的中樞，用來接收傳感器輸送的信號，并根據(jù)傳感信號進行運算、比較、判斷，然后向執(zhí)行器（即制動壓力調(diào)節(jié)器）發(fā)出指令，調(diào)節(jié)制動液壓，從而達到防止車輪抱死的目的。

一、電控單元的組成

電控單元主要由四部分組成：輸入電路A、控制電路B、輸出電路C及穩(wěn)壓、監(jiān)測與保護電路D。

二、電控單元的功能

電控單元的主要功能是控制車輪轉(zhuǎn)速，防止車輪抱死。除此之外，還具有初始檢測功能、故障自診斷功能、傳感器檢測功能和失效保護功能。

1．輪速控制

電控單元根據(jù)輪速傳感器輸入的信號，計算出車輪轉(zhuǎn)速，然后按其內(nèi)存的程序控制車輪轉(zhuǎn)速，防止車

輪抱死。

2．初始檢測功能

每次接通點火開關(guān)后，電控單元就對系統(tǒng)各元件進行一次檢測，判斷系統(tǒng)各組件的工作狀態(tài)是否正常。3．故障自診斷功能

在防抱死制動系統(tǒng)工作過程中，電控單元中的檢測電路不斷對各信號進行監(jiān)測。4．失效保護功能

當(dāng)電控單元檢測到防抱死制動系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，就控制繼電器動作，斷開執(zhí)行器的工作電源，讓防抱死制動系統(tǒng)停止工作，使制動系統(tǒng)恢復(fù)到普通制動方式，這就是防抱死制動系統(tǒng)的失效保護功能。

5．傳感器檢測功能

傳感器檢測功能用于判斷輪速傳感器和傳感器轉(zhuǎn)子的工作性能。

課題五

制動壓力調(diào)節(jié)器

制動壓力調(diào)節(jié)器是防抱死制動系統(tǒng)的執(zhí)行器，按照電控單元發(fā)出的指令控制作用在制動輪缸上的液壓，調(diào)節(jié)車輪制動力，以達到既防止車輪抱死、又能使車輪與地面間的附著力最大的目的。通常，制動壓力調(diào)節(jié)器串聯(lián)在制動主缸和輪缸之間。

一、制動壓力調(diào)節(jié)器的分類

1．根據(jù)動力來源分類

可分為液壓式和氣壓式兩種類型。2．根據(jù)總體結(jié)構(gòu)分類 分為整體式和分離式兩種。3．根據(jù)調(diào)壓方式分類

根據(jù)調(diào)壓方式不同，制動壓力調(diào)節(jié)器可分為循環(huán)式和變?nèi)菔絻煞N。

循環(huán)式制動壓力調(diào)節(jié)器根據(jù)制動油液的循環(huán)方式又可分為開放式循環(huán)調(diào)壓方式和封閉式循環(huán)調(diào)壓方式。

二、循環(huán)式制動壓力調(diào)節(jié)器

（一）循環(huán)調(diào)壓分離式制動壓力調(diào)節(jié)器 1．循環(huán)調(diào)壓分離式制動壓力調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)

循環(huán)調(diào)壓分離式制動壓力調(diào)節(jié)器主要由三位三通電磁閥、儲液罐和電動泵組成。（1）三位三通電磁閥（2）儲液罐和電動泵

2．循環(huán)調(diào)壓分離式制動壓力調(diào)節(jié)器的工作原理

循環(huán)調(diào)壓分離式制動壓力調(diào)節(jié)器在防抱死制動系統(tǒng)不工作、工作（升壓、保壓、減壓）時，有著不同的工作狀態(tài)。

（1）防抱死制動系統(tǒng)不工作時（2）防抱死制動系統(tǒng)工作時 ①“減壓”時： ②“保壓”時： ③“升壓”時：

（二）循環(huán)調(diào)壓整體式制動壓力調(diào)節(jié)器 1．循環(huán)調(diào)壓整體式制動壓力調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)

整體式制動壓力調(diào)節(jié)器總成主要由儲液室、液面?zhèn)鞲衅鳌⑿顗浩?、電動油泵、雙作用壓力開關(guān)、壓力變換器、后輪比例閥、差壓開關(guān)、制動總泵及制動壓力調(diào)節(jié)器組成。

（1）儲液室

儲液室用于儲存制動系的大部分制動液。儲液室內(nèi)部被分隔成三個腔室，分別與總泵第一腔、總泵第二腔及助力控制閥相連。

（2）液面?zhèn)鞲衅?/p>

液面?zhèn)鞲衅饔糜跈z測儲液室內(nèi)液面的高低，以判斷制動液是否充足。當(dāng)（3）蓄壓器

蓄壓器用儲存高壓制動液，蓄壓器呈囊狀，其內(nèi)部被一膜片分隔成兩個腔室。（4）電動油泵

電動油泵用于將儲液室內(nèi)的低壓制動液加壓，并輸送到蓄壓器。（5）雙作用壓力開關(guān)

雙作用壓力開關(guān)的作用是監(jiān)測蓄壓器的壓力，控制電動油泵的工作。（6）壓力變換器

壓力變換器的作用是將油壓信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，并將該電信號輸入ABS ECU，以檢測制動系的工作情況。

（7）后輪比例閥

后輪比例閥用來控制作用在后輪制動輪缸中的液壓，以平衡普通制動時前、后輪的制動力。

（8）差壓開關(guān)

差壓開關(guān)用于檢測制動主缸第一腔和第二腔的壓力差。（9）制動壓力調(diào)節(jié)器

整體式防抱死制動系統(tǒng)制動壓力調(diào)節(jié)器主要由增壓閥、減壓閥、截止閥、單向閥組成。其中增壓閥和減壓閥均為二位二通閥，截止閥為二位三通閥。

2．循環(huán)調(diào)壓整體式制動壓力調(diào)節(jié)器的工作原理（1）防抱死制動系統(tǒng)不工作（普通制動方式）時（2）防抱死制動系統(tǒng)工作時 ①“減壓”時： ②“保壓”時 ③“升壓”時：

三、變?nèi)菔街苿訅毫φ{(diào)節(jié)器

1．前輪制動壓力調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)與工作原理

前輪制動壓力調(diào)節(jié)器主要由電磁開關(guān)閥、單向球閥、活塞、電動機、電磁制動器以及心軸等組成。2．后輪制動壓力調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)及工作原理

和前輪制動壓力調(diào)節(jié)器所不同的是：前輪制動壓力調(diào)節(jié)器是由電磁開關(guān)閥和活塞控制的單向球閥共同控制制動輪缸的液壓，而后輪制動壓力調(diào)節(jié)器取消了電磁開關(guān)閥，僅僅依靠單向球閥控制液壓。

后輪制動壓力調(diào)節(jié)器采用了一個電動機，一個齒輪減速器，一個心軸，兩個活塞和兩個單向球閥。兩個活塞由電動機控制，同時動作。兩個后輪的防抱死控制采用“低選原則”，以附著力較小的車輪為標(biāo)準(zhǔn)，同時對兩個輪進行防抱死控制。

四、制動壓力調(diào)節(jié)器的工作電路

五、制動壓力調(diào)節(jié)器的檢查

（1）電磁線圈的檢查（2）電動泵的檢查

模塊四

驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)

驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用是在汽車驅(qū)動過程中，特別是在起步、加速和轉(zhuǎn)彎過程中，防止驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)，使汽車快速、平穩(wěn)地起步和加速。

課題一

驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成與工作原理

一、驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)的基本知識

所謂驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)就是指汽車在起步時，驅(qū)動輪不停地轉(zhuǎn)動，但汽車卻原地不動，或者在加速時，汽車車速不能隨驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速的提高而提高。驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)的根本原因是汽車的驅(qū)動力超過了地面的附著力。

一般地，用滑移率來表示汽車制動時車輪滑移的程度，而用滑轉(zhuǎn)率來表示驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)程度。滑轉(zhuǎn)率的表達式如下：

Sd?r??v?100% r?汽車的滑轉(zhuǎn)率直接影響汽車驅(qū)動時的縱向、橫向附著系統(tǒng)。

二、驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)的控制方法

1．對發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩進行控制 ①調(diào)節(jié)噴油量。

②推遲點火（即減小點火提前角）。③調(diào)節(jié)進入發(fā)動機汽缸的空氣量。2．對驅(qū)動輪進行制動

這種控制方法是防止滑轉(zhuǎn)最迅速的一種方法，但是為了保證乘坐舒適，制動力不能太大，因此這種方式一般是作為節(jié)氣門調(diào)整發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩方法的補充。

3．對差速鎖進行鎖止控制

這種控制方法用在電子控制的可鎖止差速器上。在這三種控制方式中，目前較多的采用前兩種的組合。

三、驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的優(yōu)點

①汽車起步、行駛中驅(qū)動輪可提供最佳驅(qū)動力；

②能保持汽車的方向穩(wěn)定性和前輪驅(qū)動汽車的轉(zhuǎn)向控制能力； ③減少了輪胎的磨損與發(fā)動機油耗。

四、驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成和工作原理

1．驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成

驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是控制車輪滑轉(zhuǎn)率的裝置，主要由輪速傳感器、電控單元（ASR ECU）、驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)執(zhí)行器（如電磁閥等）、ASR警示燈、ASR關(guān)閉指示燈等組成。

2．驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理

五、ASR和ABS區(qū)別

ASR系統(tǒng)和ABS系統(tǒng)的不同之處是，ABS根據(jù)輪速信號計算出車輪滑移率，ASR則根據(jù)輪速信號計算出車輪滑轉(zhuǎn)率。

ASR在汽車起步、加速等工況時起作用，但在汽車制動時不起作用，而ABS則是在汽車制動時起作用，在汽車正常運行過程（包括起步、加速等工況）中不起作用。

課題二

典型驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)一、豐田凌志LS400轎車ABS/TRC系統(tǒng)的組成

豐田凌志LS400 UCF10系列轎車ABS/TRC系統(tǒng)主要由輪速傳感器、ABS/TRC ECU、ABS執(zhí)行器、TRC執(zhí)行器、輔助節(jié)氣門馬達、主節(jié)氣門位置傳感器、輔助節(jié)氣門位置傳感器、TRC關(guān)斷開關(guān)、TRC關(guān)斷指示燈、TRC指示燈等組成。

二、豐田凌志LS400轎車ABS/TRC系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)

1．ABS執(zhí)行器

ABS執(zhí)行器即制動壓力調(diào)節(jié)器，其作用是在汽車制動過程中車輪的滑移率超出最佳值時，控制作用在制動分泵上的制動液壓。

2．TRC制動執(zhí)行器

TRC制動執(zhí)行器主要由TRC隔離電磁閥總成和TRC泵總成組成。（1）TRC隔離電磁閥總成

TRC隔離電磁閥總成主要由三個隔離電磁閥、壓力開關(guān)或壓力傳感器組成。三個隔離電磁閥分別是制動總泵隔離電磁閥（主制動油缸隔離電磁閥）、蓄壓器隔離電磁閥和儲液器隔離電磁閥。

（2）TRC泵總成

TRC泵總成主要由泵和蓄壓器組成。3．副節(jié)氣門執(zhí)行器

副節(jié)氣門執(zhí)行器的作用是根據(jù)ABS/TRC ECU輸出的信號控制副節(jié)氣門的開啟角度，從而控制進入發(fā)動機的空氣量，以達到控制發(fā)動機輸出扭矩的目的。

副節(jié)氣門執(zhí)行器指控制副節(jié)氣門動作的步進電機，主要由永磁體、傳感線圈和旋轉(zhuǎn)軸組成。4．副節(jié)氣門位置傳感器

副節(jié)氣門位置傳感器的作用是檢測副節(jié)氣門的開度，并把相應(yīng)的信號輸送到發(fā)動機和自動變速器ECU和ABS/TRC ECU。

5．ABS/TRC ECU ABS/TRC ECU的主要控制功能有：車輪速度控制功能、初始檢測功能、繼電器控制功能、故障診斷功能和失效保護功能。

（1）車輪速度控制

在汽車運行中，ECU不停地從輪速傳感器接收四個車輪的轉(zhuǎn)速信號并不斷地計算出各個車輪的速度，并且根據(jù)兩個前輪速度估算出汽車的行駛速度，并據(jù)此設(shè)置目標(biāo)控制速度值。

（2）初始檢測功能 副節(jié)氣門執(zhí)行器的檢測：

ABS/TRC ECU對副節(jié)氣門執(zhí)行器進行檢測的條件： ①變速桿處于“P”或“N”位置； ②主節(jié)氣門完全關(guān)閉； ③車速為0。

TRC制動執(zhí)行器電磁閥的檢測：點火開關(guān)一打開，就開始對TRC制動執(zhí)行器電磁閥進行初始檢測。ABS/TRC ECU對制動執(zhí)行器電磁閥進行檢測的條件是： ①變速桿處于“P”或“N”位置； ②車速為0； ③發(fā)動機工作。（3）繼電器控制功能

點火開關(guān)打開后，ABS/TRC ECU就會控制接通TRC制動主繼電器和TRC副節(jié)氣門繼電器。（4）故障診斷功能

（5）失效保護功能

6．TRC關(guān)斷開關(guān)（TRC OFF開關(guān)）、TRC關(guān)斷指示燈（TRC OFF指示燈）、TRC指示燈

三、豐田凌志LS400系列轎車ABS/TRC系統(tǒng)的工作電路

1．自檢過程 2．等待工作狀態(tài) 3．ABS工作時 4．TRC工作時

四、豐田凌志LS400轎車ABS/TRC系統(tǒng)的工作過程

1．ABS/TRC系統(tǒng)未進入工作狀態(tài)時 2．ABS系統(tǒng)工作時 3．TRC系統(tǒng)工作時

首先ECU控制副節(jié)氣門執(zhí)行器中的步進電機轉(zhuǎn)動，減小副節(jié)氣門的開度，減小進氣量，減小發(fā)動機的輸出扭矩；當(dāng)ECU判斷需要對驅(qū)動輪進行制動介入時，便控制TRC制動執(zhí)行器中的三個隔離電磁閥通電。

五、豐田凌志LS400轎車ABS/TRC系統(tǒng)各部件的檢查

1．TRC制動執(zhí)行器的檢查 2．壓力開關(guān)的檢查 3．TRC泵電機總成的檢查 4．副節(jié)氣門位置傳感器的檢查

5．TRC關(guān)斷開關(guān)（TRC OFF開關(guān)）的檢查 6．TRC指示燈的檢查

課題三

防抱死制動系統(tǒng)和驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的故障診斷

一、防抱死制動系統(tǒng)和驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障診斷程序

1．用戶問題分析

2．初步檢查 3．故障自診斷 4．驗證故障征兆 5．再次進行故障自診斷 6．修理 7．驗證試驗

二、防抱死控制系統(tǒng)和驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的故障自診斷

（一）豐田凌志LS400轎車防抱死制動系統(tǒng)的故障自診斷 1．檢查指示燈 2．故障自診斷（1）提取故障代碼（2）故障代碼表（3）清除故障代碼

（二）豐田凌志LS400轎車TRC系統(tǒng)的故障自診斷 1．檢查指示燈 2．故障自診斷

三、防抱死控制系統(tǒng)和驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的故障征兆檢查表

（一）豐田凌志LS400轎車ABS系統(tǒng)故障征兆檢查表

（二）豐田凌志LS400轎車TRC系統(tǒng)故障征兆檢查表

模塊五

電子控制懸架系統(tǒng)

電子控制懸架系統(tǒng)的英文全稱為Electronic Controlled Suspension System，簡稱ECSS，也有的稱之為電子調(diào)節(jié)懸架系統(tǒng)，其英文全稱為Electronic Modulated Suspension System，簡稱EMS。電子控制懸架系統(tǒng)的作用是根據(jù)路面條件、載重質(zhì)量、行駛速度等來自動調(diào)節(jié)車身高度、懸架剛度和減振器阻尼，從而使車輛在各種行駛條件下均可獲得最佳的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。

課題一

電子控制懸架系統(tǒng)的組成與工作原理

一、概述

汽車懸架是車架與車橋之間的彈性連接傳力裝置。汽車懸架可分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類。

獨立懸架是指兩側(cè)車輪分別安裝在斷開式車軸兩端，每段車軸和車輪單獨通過彈性元件與車架相連。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是當(dāng)一側(cè)車輪跳動時對另一側(cè)車輪不產(chǎn)生影響。

汽車懸架主要由彈性元件、減振器和導(dǎo)向裝置等三部分組成。

二、電子控制懸架系統(tǒng)的組成與工作原理

1．電子控制懸架系統(tǒng)的組成

該系統(tǒng)主要由空氣壓縮機、干燥器、空氣電磁閥、車身高度傳感器、帶有減振器的空氣彈簧、懸架控制執(zhí)行器、懸架控制選擇開關(guān)和電控單元等組成。

2．電子控制懸架系統(tǒng)的工作原理

當(dāng)需要升高車身時，電控單元便控制空氣電磁閥使壓縮空氣進入空氣彈簧的主氣室，空氣彈簧伸長，車身高度升高；當(dāng)需要降低車身高度時，電控單元便控制空氣電磁閥使主氣室中的壓縮空氣排放到大氣中，空氣彈簧被壓縮。

當(dāng)需要改變懸架剛度時，電控單元通過懸架執(zhí)行器來控制空氣彈簧主、輔氣室之間的連通閥，改變主、輔氣室之間的氣體流量，進而改變懸架的剛度。

當(dāng)需要改變減振器的阻尼力時，電控單元便控制減振器的阻尼力調(diào)節(jié)裝置工作，調(diào)節(jié)減振器的阻尼力。

三、電子控制懸架系統(tǒng)各主要組件的結(jié)構(gòu)

1．車身高度傳感器

車身高度傳感器的作用是檢測車身高度的變化，將車身高度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栂螂娍貑卧斎?，作為車身高度控制的主要依?jù)。目前，汽車多用光電式車身高度傳感器。

光電式車身高度傳感器主要光電耦合元件、遮光板、旋轉(zhuǎn)軸、連桿組成。2．車身高度控制執(zhí)行裝置 3．空氣懸架剛度調(diào)節(jié)裝置

空氣懸架剛度調(diào)節(jié)裝置主要由剛度調(diào)節(jié)閥和懸架控制執(zhí)行器組成。

4．懸架系統(tǒng)阻尼調(diào)節(jié)裝置

阻尼調(diào)節(jié)裝置是通過改變阻尼孔的大小來改變懸架系統(tǒng)的阻尼力。（1）機電式阻尼調(diào)節(jié)裝置

主要由阻尼調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)和減振器兩大部分組成。阻尼調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)位于減振器的上部，可以驅(qū)動減振器中的回轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動，改變阻尼孔的大小。

阻尼調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)主要由直流電動機、減速齒輪、擋塊、電磁鐵等組成。直流電動機用于驅(qū)動回轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)動；擋塊用于限制減速齒輪的旋轉(zhuǎn)，擋塊的工作由電磁鐵控制。

機電式阻尼調(diào)節(jié)裝置的工作由電控單元內(nèi)存程序根據(jù)車速傳感器、加速度傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器等輸出的反映車輛行駛狀態(tài)的信號進行控制。

（2）壓電式阻尼調(diào)節(jié)裝置

壓電式阻尼調(diào)節(jié)裝置主要由壓電傳感器、壓電執(zhí)行器和阻尼力變換閥三部分組成。

課題二

典型電子控制懸架系統(tǒng)

1．豐田凌志LS400 UCF10系列轎車電子調(diào)節(jié)空氣懸架系統(tǒng)的組成

豐田凌志LS400 UCF10系列轎車電子調(diào)節(jié)空氣懸架系統(tǒng)主要由車身高度傳感器、主節(jié)氣門位置傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器、高度控制壓縮機和排氣閥、干燥器、1號高度控制閥、2號高度控制閥、前懸架控制執(zhí)行器、后懸架控制執(zhí)行器、1號高度控制繼電器、2號高度控制繼電器、懸架控制ECU、停車燈開關(guān)、LRC開關(guān)、高度控制開關(guān)、高度控制ON/OFF開關(guān)、汽車車速傳感器、IC調(diào)節(jié)器等組成。

2．豐田凌志LS400 UCF10系列轎車電子調(diào)節(jié)空氣懸架系統(tǒng)的控制電路 3．豐田凌志LS400 UCF10系列轎車電子調(diào)節(jié)空氣懸架系統(tǒng)的控制功能

豐田凌志LS400 UCF10系列轎車電子調(diào)節(jié)空氣懸架系統(tǒng)主要有車身高度控制、懸架剛度控制和減震器減振力控制三項控制功能。電子調(diào)節(jié)空氣懸架中儲存有起彈簧作用的壓縮空氣，即空氣彈簧，空氣彈簧的“剛度”和車輛高度由控制系統(tǒng)根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)進行自動調(diào)整；同樣，減震器的減振力也由控制系統(tǒng)進行控制，以抑制車輛傾斜、制動時前部裁頭以及高速行駛過程中后部下坐等車輛姿態(tài)變化，這樣就可以保證乘坐的舒適性和行駛的操縱穩(wěn)定性。

（1）車身高度控制

懸架ECU根據(jù)車身高度傳感器輸入的信號，通過高度控制閥實現(xiàn)對車身高度的控制。（2）空氣彈簧剛度和減震器減振力的控制

課題三

電子控制懸架系統(tǒng)的故障診斷

（1）指示燈檢查

首先將點火開關(guān)轉(zhuǎn)到ON位，檢查LRC（凌志駕駛控制）指示燈和高度控制指示燈。（2）故障代碼的提?。?）故障代碼表（4）故障代碼的清除

模塊六

電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的英文全稱為Electronic Controlled Power Steering，簡稱EPS。電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用是根據(jù)汽車行駛速度自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向動力放大倍率，以保證轉(zhuǎn)向系在高、低速時都獲得最佳的駕駛性能。

課題一

電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成與工作原理

汽車轉(zhuǎn)向系按轉(zhuǎn)向力源不同，可分為機械式轉(zhuǎn)向系、動力轉(zhuǎn)向系。電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)則是動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)結(jié)合的產(chǎn)物，能夠根據(jù)汽車的行駛速度將汽車的駕駛性能控制在最佳狀態(tài)。

一、動力轉(zhuǎn)向系的組成和工作原理

1．動力轉(zhuǎn)向系的組成

動力轉(zhuǎn)向系主要由轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向動力缸、轉(zhuǎn)向控制閥和機械轉(zhuǎn)向器等組成。2．動力轉(zhuǎn)向系的工作原理（1）汽車直線行駛時（2）汽車轉(zhuǎn)彎時

3．電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類

根據(jù)動力源不同，電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為電子控制液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（簡稱液壓式EPS）和電子控制電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（簡稱電動式EPS）。

二、電子控制液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電子控制液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加電子控制裝置得到的。1．電子控制液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成

主要由車速傳感器、電控單元、電磁閥、動力轉(zhuǎn)向控制閥和動力轉(zhuǎn)向油泵等組成。通過控制流向動力轉(zhuǎn)向油缸兩側(cè)油室內(nèi)的液壓油流量來實現(xiàn)動力轉(zhuǎn)向控制的，因此該系統(tǒng)又稱流量控制式動力轉(zhuǎn)向系。

2．電子控制液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理

在工作時，電控單元根據(jù)車速傳感器輸入的信號，向電磁閥輸出不同占空比的控制信號，控制電磁閥閥芯的開啟程度，以控制轉(zhuǎn)向動力缸活塞兩側(cè)油室的旁路液壓油流量，從而改變轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向力。

三、電子控制電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電子控制電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是以電動機作為動力轉(zhuǎn)向的動力源，由電控單元根據(jù)扭矩傳感器和車速傳感器輸出的信號進行動力轉(zhuǎn)向控制。

（一）電子控制電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成

電子控制電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由車速傳感器、扭矩傳感器、電控單元、電磁離合器和電動機等組成。

1．扭矩傳感器

扭矩傳感器的作用是檢測轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動方向以及轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向器之間的相對扭矩，是電子控制電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個重要傳感器。常用的扭矩傳感器按工作原理可分為兩種：電磁感應(yīng)式和滑動可變電阻式。

（1）電磁感應(yīng)式扭矩傳感器（2）滑動可變電阻式扭矩傳感器 2．電磁離合器和電動機

電磁離合器11位于電動機的輸出端，用于切斷和接通電動機通向轉(zhuǎn)向機構(gòu)的動力傳動路線。電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所用電動機為永磁式直流電動機。3．電控單元

（二）電子控制電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理

當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，裝在轉(zhuǎn)向軸上的扭矩傳感器檢測出轉(zhuǎn)向軸上的轉(zhuǎn)矩，電控單元根據(jù)該轉(zhuǎn)矩信號與車速傳感器輸出的車速信號計算出轉(zhuǎn)向助力的大小和方向，并據(jù)此選定電動機的電流和轉(zhuǎn)向。然后電控單元向執(zhí)行器（電動機和電磁離合器）輸出控制指令，控制電磁離合器通電接合、電動機通電轉(zhuǎn)動，電

動機輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)減速機構(gòu)減速增扭后，施加在轉(zhuǎn)向機構(gòu)上，實現(xiàn)與汽車車速相匹配的轉(zhuǎn)向助力。

（三）鈴木車系電子控制電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

鈴木車系電子控制電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按車速控制范圍可分為兩種：低中速控制型（0~45km/h）和全范圍控制型（0~80km/h）。

1．低中速控制型（0~45km/h）EPS 低中速控制型（0~45km/h）EPS的主要控制內(nèi)容有：（1）速度控制

15%當(dāng)車速高于45??10%km/h時，汽車轉(zhuǎn)向系按普通轉(zhuǎn)向方式工作。

（2）電動機電流控制

電控單元根據(jù)扭矩傳感器和車速傳感器輸出的轉(zhuǎn)向力矩和車速信號確定電動機的工作電流。（3）臨界控制

臨界控制的目的是保護電子控制電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的電動機及其控制組件。2．全范圍控制型（0~80km/h）EPS 全范圍控制型（0~80km/h）EPS的主要控制內(nèi)容有：（1）電動機電流控制

電控單元根據(jù)車速傳感器輸送的信號控制電動機的工作電流，實現(xiàn)全車速范圍的車速感應(yīng)型控制。（2）臨界控制

為避免電動機及其控制組件在臨界狀態(tài)下因工作電流大發(fā)熱造成的損壞，每當(dāng)最大電流連續(xù)通過20秒后，電控單元就控制逐步減小電動機的工作電流，每次減小1.5A。

課題二

電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的檢查

1.初步檢查 ①檢查輪胎氣壓；

②檢查懸架與轉(zhuǎn)向連接件之間的潤滑； ③檢查前輪定位；

④檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)接頭及懸架臂球接頭； ⑤檢查所有接頭是否牢固可靠；

⑥檢查動力轉(zhuǎn)向泵油液是否變質(zhì)、液面是否正常。2.檢查電磁閥

（1）檢查電磁閥線圈電阻

（2）檢查電磁閥針閥的位移量

第二篇：汽車底盤電控教學(xué)改革

汽車底盤電控教學(xué)改革

摘要：近年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)的進步，汽車行業(yè)也迅速崛起，尤其是在各大院校中，都陸續(xù)開設(shè)了關(guān)于汽車方面的課程，雖然在一定程度上大大提升了學(xué)生的就業(yè)率，但是，也產(chǎn)生了一系列的問題，尤其在課程教學(xué)方面存在的問題令人擔(dān)憂，因此，需要個院校在汽車教學(xué)課程加大改革力度。本文簡要分析了現(xiàn)階段汽車底盤電控技術(shù)課程教學(xué)的現(xiàn)狀，并且針對相應(yīng)的問題結(jié)合校內(nèi)的實際情況加以研究，希望探索出一條適合當(dāng)代校內(nèi)教學(xué)的思路以及可行性高的方案，為未來高校的汽車底盤電控技術(shù)教學(xué)指點迷津。

?P鍵詞：汽車底盤；電控技術(shù)；課程教學(xué)

“汽車底盤電控技術(shù)”是一門基礎(chǔ)性、實踐性較強的汽修專業(yè)核心課程，基于工作過程的課程建設(shè)，核心是教學(xué)內(nèi)容能緊跟汽車技術(shù)發(fā)展，使教學(xué)過程接軌汽車維修生產(chǎn)過程，滿足汽車后市場對高技能人才需求，同時為基于工作過程汽車相關(guān)專業(yè)教學(xué)改革夯實基礎(chǔ)，也為汽車服務(wù)行業(yè)從業(yè)人員終身學(xué)習(xí)提供參考資料。

一、目前汽車底盤電控技術(shù)教學(xué)中的盲點

（一）傳統(tǒng)教學(xué)模式影響

在我國，教學(xué)模式都是一代傳一代這樣傳承下來的，幾乎在所有的課程教學(xué)中，理論知識的地位占據(jù)主導(dǎo)地位，實踐動手較少或者不存在，這就在一定程度上造成了學(xué)生“紙上談兵”的情況居多，無法在實踐過程了中運用所學(xué)知識。另外，這種理論授課的方式在一定程度上方便組織，便于教學(xué)，進而進行檢查工作以及對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行評估，不過，理論與實踐相分離的教學(xué)方式造成了時間和物理的分離，導(dǎo)致了學(xué)生的實踐能力不足的現(xiàn)象頻發(fā)。

（二）教學(xué)目標(biāo)指導(dǎo)作用欠缺

在以前的教學(xué)大綱之中，只是對教師的教學(xué)方向進行指導(dǎo)，其內(nèi)容涉及的方面比較籠統(tǒng)，具有極高的概括性，在教學(xué)手段以及教學(xué)方法方面沒有起到指導(dǎo)得到作用，并不能滿足現(xiàn)代各大院校的教學(xué)現(xiàn)狀。因此，在教學(xué)目標(biāo)的制定以及教學(xué)手段的改革方面，需要建立新的課程標(biāo)準(zhǔn)作為指導(dǎo)，使之能夠符合當(dāng)代人才培養(yǎng)的要求。

（三）教學(xué)主體自身的原因

對于教學(xué)主體而言，他們本身的基礎(chǔ)較差，對理論知識的接受能力較弱，教師又在課堂中過多地灌輸理論知識，并且傳授的知識過多，涉及的面較多，知識體系雜亂無章，雖面面俱到，但無法做到精深，又因為沒有配套的教學(xué)實踐設(shè)備，導(dǎo)致學(xué)生即使擁有學(xué)習(xí)熱情，但是學(xué)習(xí)成績卻無法提升的現(xiàn)象發(fā)生。

二、“汽車底盤電控技術(shù)”教學(xué)改革路線

（一）制定任務(wù)導(dǎo)向大綱以及相關(guān)教學(xué)方案

汽車底盤電控技術(shù)課程在汽車專業(yè)中屬于地位較重的專業(yè)性課程，主要是介紹汽車方面涉及的知識以及應(yīng)用的先進技術(shù)，在內(nèi)容方面是、對汽車底盤的結(jié)構(gòu)進行介紹和其工作原理。通過這一方面的學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生對ABS系統(tǒng)、電控轉(zhuǎn)向、自動變速器以及安全氣囊等的構(gòu)造以及工作原理，并對國外較為先進的技術(shù)進行了解并且通過不斷的應(yīng)用和實踐進行課堂教學(xué)，具體有以下幾點內(nèi)容：在教學(xué)大綱中，可以有意識地提醒教師，對于汽車底盤電控技術(shù)教學(xué)要側(cè)重實際的動手操作能力，需要相應(yīng)的安排15～40課時進行實際操作，例如：講解ABS系統(tǒng)的過程中，可以讓學(xué)生實地進行拆卸，拆卸過程中，學(xué)生會看到電動泵、電磁控制閥等原件，其主要的工作原理為，在制動時ABS可以根據(jù)每一車輪的速度傳感器獲得速度信號，從而判斷車輪的抱死情況；對于底盤中應(yīng)、比較重要的零件需要重點講解，例如：對制動系中的氣壓制動裝置進行講解時，可以將要講的零部件進行拆卸，主要包括制動踏板，空氣壓縮機，制動閥以及車輪制動進行一一講解，并對易于損壞的組件加以展示，尤其是易損的零件一定要及時于學(xué)生進行講解，進一步鞏固所學(xué)的理論知識；培養(yǎng)學(xué)生進行階段性總結(jié)的能力，不但能夠幫助學(xué)生鞏固理論知識，同學(xué)之間還可以不斷地進行溝通和交流，增加學(xué)習(xí)經(jīng)驗，從而提高學(xué)習(xí)效率以及成績。

（二）課程章節(jié)項目化

改變傳統(tǒng)章節(jié)式課程結(jié)構(gòu)，以汽車維修中常見、典型案例為載體，參考汽車電控底盤知識構(gòu)架，同時結(jié)合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律、職業(yè)成長規(guī)律，將章節(jié)式課程改為項目式課程。如在項目一中，加入雙離合器（DSG）；而已逐步走向成熟的電子穩(wěn)定程序控制系統(tǒng)（ESP），不但能控制驅(qū)動輪，還能控制從動輪，所以去除驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)（ASR）相關(guān)內(nèi)容，在保留控制理論基礎(chǔ)后與汽車穩(wěn)定控制程序（ESP）內(nèi)容合并；電子控制懸架系統(tǒng)（EMS）保留理論基礎(chǔ)，但去除雷克薩斯LS400（2000年已停產(chǎn)）空氣懸架內(nèi)容，改為奧迪A8空氣懸架相關(guān)內(nèi)容。

（三）課程考核過程化

課程考核采取任務(wù)工單評價、技能實操考核、期末考試三者相結(jié)合的形式。任務(wù)工單注重理論基礎(chǔ)考核，資訊、計劃、決策的內(nèi)容在“學(xué)中做”，實施、檢查、評估的內(nèi)容在“做中學(xué)”，在“教、學(xué)、做”的工作過程中，教師和學(xué)生組長共同評價學(xué)生。技能實操考核注重基礎(chǔ)知識應(yīng)用，考核學(xué)生的工作過程的規(guī)范性、正確性、安全意識等。期末考試注重考核學(xué)生對本課程知識的綜合掌握能力。

（四）微課教學(xué)

教師可以利用互聯(lián)網(wǎng)高速與便利的優(yōu)點隨時展開教學(xué)，將教學(xué)難點、重點或一個項目任務(wù)制作成微課。微課短小精悍、針對性強且不受時間和地點限制。運用微課教學(xué)，學(xué)生的注意力容易集中，學(xué)習(xí)壓力也較小。而且學(xué)生可以將微課上的教學(xué)內(nèi)容保留下來反復(fù)播放觀看。特別是在進行實訓(xùn)操作時，教師在課堂僅講解一遍，大部分學(xué)生很難真正掌握所有的實訓(xùn)操作步驟，導(dǎo)致學(xué)生分組實訓(xùn)時，教師還要多次講解，延長了實訓(xùn)周期。針對這些問題，教師可以采用微課進行教學(xué)，從而有效解決問題。

（五）虛擬仿真教學(xué)

汽車底盤各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，型號較多，而實訓(xùn)設(shè)備有限，這導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)難度增大，學(xué)習(xí)積極性不高。例如，在自動變速器教學(xué)模塊，一方面，自動變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，類型較多，學(xué)校在設(shè)備投入方面有限，不可能購入較多類型；另一方面，學(xué)生未弄清楚就進行實際拆裝，導(dǎo)致實訓(xùn)效率低，設(shè)備的損耗大。利用虛擬仿真軟件教學(xué)，學(xué)生可先在電腦上進行虛擬拆裝及故障診斷流程模擬，掌握自動變速器結(jié)構(gòu)、各零件之間的裝配關(guān)系、拆裝步驟及故障診斷流程，然后進行實物拆裝和實車的故障診斷。通過這種方式，不僅可以解決實訓(xùn)設(shè)備不足的問題，還可以降低損耗及提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。此外，虛擬仿真軟件一般是從教學(xué)儀器公司購入，教學(xué)內(nèi)容不能完全按照各學(xué)校實際情況進行開發(fā)，而且其中包含型號也有限，教師可利用Pro/e、UG或Solidworks等3D設(shè)計軟件中的建模、虛擬裝配、仿真動畫功能開發(fā)相關(guān)內(nèi)容，彌補購入的虛擬仿真軟件的不足。

（六）加強實踐教學(xué)，擴展實訓(xùn)基地

汽車底盤電控系統(tǒng)檢修課程實踐性較強，無論采取何種教學(xué)方式，技能必須通過實訓(xùn)來獲得。因此，加強實踐教學(xué)，鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容是十分重要的。因此，一方面要加大實訓(xùn)設(shè)備的投入，提高實訓(xùn)的有效性；另一方面，高職院校還可以和當(dāng)?shù)氐男捃噺S或4S店加強合作，校企聯(lián)合共同培養(yǎng)學(xué)生，利用校外實訓(xùn)基地，共同進行課程建設(shè)。學(xué)校在學(xué)生進行實訓(xùn)時可依據(jù)企業(yè)檢修實際工作流程人為設(shè)置相關(guān)故障，學(xué)生主要學(xué)習(xí)檢修思路和流程，而修車廠或4S店維修車間的故障是實際出現(xiàn)的故障，學(xué)生在維修技師的指導(dǎo)下，進行實際故障的檢修和排除是真正運用所學(xué)知識解決實際問題，有助于提高學(xué)習(xí)效果。

（七）不斷創(chuàng)新教學(xué)方法

教學(xué)方法是進行一堂課程的重要環(huán)節(jié)，如果始終沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法在一定程度上會使學(xué)生的積極性降低，不能夠自助進行學(xué)習(xí)。而在教學(xué)過程中不斷引入新型的教學(xué)方法，往往會達到事半功倍的效果，例如：在傳統(tǒng)的理論課教學(xué)中盡量多的使用多媒體進行教學(xué)，這種方式不但能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，與此同時還會加深學(xué)生對知?R的理解深度，進而更好地將實踐與理論結(jié)合在一起。在進行整車實訓(xùn)的過程中，需要符合現(xiàn)實實際工作，讓學(xué)生能夠更好地完成實際操作，進而提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性。

（八）研究新型的實訓(xùn)教材和教學(xué)設(shè)備

為了更好地開展汽車底盤電控技術(shù)的課程，我們需要集結(jié)各學(xué)者以及專家的一起對教材進行編寫，另外在校內(nèi)可以引進一些新的教學(xué)設(shè)備，例如：某些學(xué)校引入了汽車電控系統(tǒng)的模擬故障分析軟件，讓學(xué)生能夠先進行模擬實驗，然后根據(jù)相應(yīng)的實驗再進行實車培訓(xùn)。

綜上所述，在實行教學(xué)改革的過程中，對于汽車底盤方面的教學(xué)而言，可以通過定任務(wù)導(dǎo)向大綱以及相關(guān)教學(xué)方案、將理論和實踐教學(xué)相結(jié)合實施教學(xué)、研究新型的實訓(xùn)教材和教學(xué)設(shè)備、不斷創(chuàng)新教學(xué)方法等方法對教學(xué)模式進行改革，使學(xué)生能夠更加快速將理論知識和實踐融合為一體，在不斷改進教學(xué)方針以及模式，進而達到提高課堂教學(xué)質(zhì)量以及學(xué)生成績的目的。

參考文獻：

[1]郭炎偉.在《汽車驅(qū)動防滑系統(tǒng)（ASR）》課程中采用啟發(fā)式教學(xué)的體會[J].時代教育，2015（13）：218.[2]許偉偉，張守軍.任務(wù)驅(qū)動法在汽車底盤電控技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J].新校園（上旬刊），2015（1）：101.作者簡介：

蘇軍英，河南省安陽市，安陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院。

第三篇：汽車發(fā)動機電控技術(shù) 電子教案

第1章 汽車發(fā)動機電控技術(shù)概述

1.1 概 述

1.1.1 汽車發(fā)動機電控技術(shù)發(fā)展

汽車發(fā)動機電控技術(shù)的發(fā)展始于20世紀(jì)60年代，可分為三個階段: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汽車電器產(chǎn)品進行技術(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，汽車安全問題和排放污染日益嚴(yán)重，能源危機的影響更加突出。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)對汽車發(fā)動機性能的影響

1.提高發(fā)動機的動力性。2.提高發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性。3.改善發(fā)動機的加速或減速性能。4.改善發(fā)動機的起動性能。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)動機上的電子控制系統(tǒng)

目前應(yīng)用在汽車發(fā)動機上常用的電子控制系統(tǒng)主要有:電控燃油噴射系統(tǒng)、電控點火系統(tǒng)、怠速控制系統(tǒng)、進氣控制系統(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)、自診斷與報警系統(tǒng)、失效保護系統(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）信號對噴油量進行修正，使發(fā)動機在各種運行工況下均能獲得最佳濃度的混合氣。

2.電控點火系統(tǒng) 電控點火系統(tǒng)最基本的功能是控制點火提前角。該系統(tǒng)根據(jù)各相關(guān)傳感器信號判斷發(fā)動機的運行工況和運行條件，選擇最理想的點火提前角點燃混合氣，改善發(fā)動機的燃燒過程。

3.怠速控制系統(tǒng)

根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度、空調(diào)壓縮機是否工作、變速器是否掛入擋位等狀況，并通過怠速控制閥對發(fā)動機進氣量進行控制，使發(fā)動機隨時以最佳怠速轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。4.進氣控制系統(tǒng) 進氣控制系統(tǒng)的功能是根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化，對發(fā)動機的進氣進行控制，以提高發(fā)動機的充氣效率，從而改善發(fā)動機的動力性。

5.排放控制系統(tǒng) 排放控制系統(tǒng)的功能主要是對發(fā)動機排放控制裝置的工作實行電子控制。

6.增壓控制系統(tǒng) 增壓控制系統(tǒng)的功能是對發(fā)動機進氣增壓裝置的工作進行控制。

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)汽車運行工況和運行環(huán)境信息，自動控制發(fā)動機工作，使汽車自動維持在一定的車速進行行駛。8.警告提示系統(tǒng) 由ECU控制各種指示和報警裝置，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)能及時發(fā)出信號以警告提示，如氧傳感器失效、油箱油溫過高等。

9.自診斷與報警系統(tǒng) 在發(fā)動機電控系統(tǒng)中，電子控制單元（ECU）都具有自診斷系統(tǒng)，對控制系統(tǒng)各部分的工作情況進行監(jiān)測。

10.失效保護系統(tǒng) 失效保護系統(tǒng)的功能主要是當(dāng)傳感器或傳感器線路發(fā)生故障時，控制系統(tǒng)自動按電腦中預(yù)先設(shè)定的參考信號值工作，以便發(fā)動機能繼續(xù)運轉(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，自動啟用備用系統(tǒng)（備用集成電路），按設(shè)定的信號控制發(fā)動機轉(zhuǎn)入強制運轉(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)動機運轉(zhuǎn)的基本功能，但不能保證發(fā)動機的性能。

1.3 汽車發(fā)動機電控系統(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輸入裝置、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行元件三大部分。信號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，并將其轉(zhuǎn)換成電信號通過線路傳輸給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，并對所接收的信號進行存儲、計算和分析處理，根據(jù)計算和分析的結(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)動機集中控制系統(tǒng)所用的傳感器主要有: 1.空氣流量計（MAFS）

由空氣流量計測量發(fā)動機的進氣量，并將信號輸入ECU，作為燃油噴射和點火控制的主控制信號。

2.進氣管絕對壓力傳感器（MAPS）

由進氣管絕對壓力傳感器測量進氣管內(nèi)氣體的絕對壓力，并將該信號輸入ECU，作為燃油和點火控制的主控制信號。3.節(jié)氣門位置傳感器（TPS）節(jié)氣門位置傳感器檢測節(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（單位時間內(nèi)開閉的角度）信號，此信號輸入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（G信號），作為供油正時控制和點火正時控制的主控制信號。

5.曲軸位置傳感器（CKPS）曲軸位置傳感器有時稱為轉(zhuǎn)速傳感器，用來檢測曲軸轉(zhuǎn)角位移，作為供油正時控制和點火正時控制的主控制信號。

6.進氣溫度傳感器（IATS）進氣溫度傳感器的功用是給ECU提供進氣溫度信號，作為燃油噴射控制和點火控制的修正信號。

7.發(fā)動機冷卻液溫度傳感器（ECTS）發(fā)動機冷卻液溫度傳感器給ECU提供發(fā)動機冷卻液溫度信號，作為燃油噴射控制和發(fā)動機的修正信號。8.車速傳感器（VSS）車速傳感器檢測汽車行駛速度，給ECU提供車速信號（SPD信號），用于巡航控制和限速斷油控制，也是自動變速器的主控制信號。

9.氧傳感器（O2 S）氧傳感器用來檢測汽車排氣中的氧含量，向ECU輸送空燃比的反饋信號，進行噴油量的閉環(huán)控制。

10.爆燃傳感器（KS）爆燃傳感器用來檢測汽油機是否爆燃及爆燃強度，將此信號輸入ECU，可作為點火正時控制的修正（反饋）信號。

11.起動開關(guān)（STA）發(fā)動機起動時，通過起動開關(guān)給ECU提供一個起動信號，作為燃油噴射控制和點火控制的修正信號。

12.空調(diào)開關(guān)（A/C）又稱空調(diào)信號 空調(diào)信號用來檢測空調(diào)壓縮機是否工作，空調(diào)信號與空調(diào)壓縮機電磁離合器的電源在一起，ECU根據(jù)A/C信號控制發(fā)動機怠速時點火提前角、怠速轉(zhuǎn)速和斷油轉(zhuǎn)速等，作為燃油噴射控制和點火控制的修正信號。

13.擋位開關(guān) 自動變速器由P/N（停車或空擋）擋位掛入其他擋位時，發(fā)動機負(fù)荷將有所增加，擋位開關(guān)向ECU輸入信號，作為燃油噴射控制和點火控制的修正信號。

14.制動燈開關(guān) 在制動時，由制動燈開關(guān)向ECU提供制動信號，作為燃油噴射控制和點火控制的修正信號。

15.動力轉(zhuǎn)向開關(guān) 采用動力轉(zhuǎn)向裝置的汽車，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤由中間位置向左右轉(zhuǎn)動時，由于動力轉(zhuǎn)向油泵工作而使發(fā)動機負(fù)荷加大，此時動力轉(zhuǎn)向開關(guān)向ECU輸入信號，作為燃油噴射控制和點火控制的修正信號。

16.巡航（定速）控制開關(guān) 當(dāng)進入巡航控制狀態(tài)時，由巡航控制開關(guān)向ECU輸入巡航控制狀態(tài)信號，由ECU對車速進行自動控制。隨著控制系統(tǒng)應(yīng)用的日益廣泛及其功能的擴展，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)動機控制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)換成微機所能接受的數(shù)字信號。（2）儲存該車型的特征參數(shù)和運算中所需的有關(guān)數(shù)據(jù)信息。（3）確定計算輸出指令所需的程序，并根據(jù)輸入信號和相關(guān)程序計算輸出指令數(shù)值。（4）將輸入指令信號和輸出指令信號與標(biāo)準(zhǔn)值進行比較，確定并儲存故障信息。（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)動機集中控制系統(tǒng)中，執(zhí)行元件主要有:噴油器、點火器、怠速控制閥、巡航控制電磁閥、節(jié)氣門控制電動機、EGR閥、進氣控制閥、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)壓縮機繼電器、自診斷顯示與報警裝置、儀表顯示器等。

第2章 汽油機電控燃油噴射系統(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)直接或間接測量空氣的進氣量，確定燃燒所需的汽油量并通過控制噴油量開啟時間來進行精確配制，使一定量的汽油以一定的壓力通過噴油器噴射到發(fā)動機的進氣道或汽缸內(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械控制式燃油噴射系統(tǒng)（K型）、機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噴射（SPI）和多點噴射（MPI）。

（1）單點噴射是指在進氣總管中的節(jié)流閥體內(nèi)設(shè)置一只（或兩只）噴油器，對各缸實行集中噴射如圖2-4（a）所示。（2）多點噴射多點噴射是在每缸進氣門前分別設(shè)置一噴油器，實行各缸分別供油。多點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 單點噴射和多點噴射示意圖

1—燃料;2—空氣;3—節(jié)氣門;4—進氣歧管;5—噴油器;6—發(fā)動機

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)動機運轉(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)動機運轉(zhuǎn)期間汽油被間斷地噴射。如圖2-5所示。

圖2-5 噴油器噴射時序

5.按空氣量的計量方式分類 電控燃油噴射系統(tǒng)按對空氣量的計量方式不同可分為進氣歧管壓力計量式（D型）和空氣流量計量式（L型）。如圖2-6所示為桑塔納2000GSi型轎車AJR發(fā)動機所用的L型電控燃油噴射系統(tǒng)。

圖2-6 桑塔納2000GSi型轎車AJR發(fā)動機所用的L型電控燃油噴射系統(tǒng)

1—熱線式空氣流量計;2—電子控制單元（ECU）;3—電動燃油泵;4—節(jié)氣門控制器;5—怠速電機（與節(jié)氣門控制單元一體）;6—進氣溫度傳感器;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—溫度時間開關(guān);6—水溫傳感器;7—冷起動噴油器;8—空氣流量計;9—節(jié)氣門;10—進氣溫度傳感器;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—冷起動噴油器;8—水溫傳感器;9—噴油器;10—溫度時間開關(guān);11—節(jié)氣門位置傳感器;12—怠速控制閥;13—空氣流量計;14—進氣溫度傳感器;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—點火線圈;19—點火開關(guān);20—EFI繼電器;21—電動汽油泵繼電器

1.空氣供給系統(tǒng)

空氣供給系統(tǒng)的功用是根據(jù)發(fā)動機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)主要由空氣流量計或進氣歧管絕對壓力傳感器、進氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進氣歧管、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)動信號，以恒定的壓差將一定數(shù)量的汽油噴入進氣管。燃油供給系統(tǒng)主要由油箱、電動汽油泵、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)動機的工況信號，計算確定最佳的噴油量、噴油時刻以及點火時刻，還具有故障診斷功能，可保存故障代碼，并通過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 進氣系統(tǒng)主要元件的構(gòu)造與檢修

2.2.1 進氣系統(tǒng)的組成與類型

根據(jù)測量空氣流量的方式不同，進氣系統(tǒng)可分為質(zhì)量流量式進氣系統(tǒng)（用于L型EFI系統(tǒng)）、速度密度式進氣系統(tǒng)（用于D型EFI系統(tǒng)）和節(jié)流速度式進氣系統(tǒng)三種。1.質(zhì)量流量式進氣系統(tǒng)

如圖2-10所示為質(zhì)量流量式進氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，該進氣系統(tǒng)利用空氣流量計直接測量吸入的空氣量，通常用測得的空氣流量與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的比值作為計算噴油量的標(biāo)準(zhǔn)。

圖2-10 質(zhì)量流量式進氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1—空氣濾清器;2—空氣流量計;3—節(jié)氣門體;4—節(jié)氣門;5—進氣總管（穩(wěn)壓箱）;6—噴油器;7—進氣歧管;8—輔助空氣閥

節(jié)氣門裝在節(jié)氣門體上，控制進入各缸的空氣量，在該總成上還裝有空氣閥。當(dāng)溫度低時空氣閥打開，部分附加空氣進入進氣總管，以提高怠速轉(zhuǎn)速，加快暖機過程（亦稱快怠速）。在裝有怠速控制閥（ISCV）的發(fā)動機上，由ISCV來完成空氣閥的作用。2.速度密度式進氣系統(tǒng)

速度密度式進氣系統(tǒng)是利用進氣歧管絕對壓力傳感器測得進氣歧管中的絕對壓力，然后根據(jù)絕對壓力值和發(fā)動機轉(zhuǎn)速來推算出每一循環(huán)發(fā)動機吸入的空氣量。速度密度式進氣系統(tǒng)組成如圖2-11所示，它與質(zhì)量流量式進氣系統(tǒng)的主要差別是用進氣歧管絕對壓力傳感器代替了空氣流量計。

圖2-11 速度密度式進氣系統(tǒng)組成

1—進氣歧管絕對壓力傳感器;2—發(fā)動機;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)流速度式進氣系統(tǒng) 節(jié)流速度式進氣系統(tǒng)是利用節(jié)氣門開度和發(fā)動機轉(zhuǎn)速來間接計算進氣質(zhì)量的。

2.2.2 進氣系統(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)動機的空氣濾清器與一般發(fā)動機的空氣濾清器相同，在此不再作詳細(xì)介紹。

2.空氣流量計 空氣流量計安裝在空氣濾清器和節(jié)氣門之間，用來測量進入汽缸內(nèi)空氣量的多少，然后，將進氣量信號轉(zhuǎn)換成電氣信號輸入電控單元，由電控單元計算出噴油量，控制噴油器向節(jié)氣門室（進氣管）噴入與進氣量成最佳比例的燃油。

圖2-12 葉片式空氣流量計的結(jié)構(gòu)圖

1—電位計;2—電動汽油泵觸點（可動）;3—進氣溫度傳感器;4—電動汽油泵固定觸點;5—測量板（葉片）;6—怠速調(diào)整螺釘

（1）葉片式空氣流量計

如圖2-12所示是葉片式空氣流量計的結(jié)構(gòu)圖，如圖2-13所示是葉片式空氣流量計的空氣通道，如圖2-14所示是葉片式空氣流量計的電位計部分結(jié)構(gòu)圖。葉片式空氣流量計由測量板（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)有電動汽油開關(guān)及進氣溫度傳感器等。

圖2-13 葉片式空氣流量計的空氣通道

1—旁通空氣道;2—進氣溫度傳感器;3—閥門;4—阻尼室;5—緩沖板;6—主空氣通道;7—測量板（葉片）

圖2-14 葉片式空氣流量計的電位計部分結(jié)構(gòu)圖

1—空氣進口;2—電動汽油泵觸點;3—平衡塊;4—回位彈簧;5—電位計部分;6—空氣出口

葉片式空氣流量計的電位計是以電位變化來檢測空氣量的裝置，它與空氣流量計測量板同軸安裝，能把因測量板開度而產(chǎn)生的滑動電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓信號，并送給電子控制單元，如圖2-15（a）、圖2-15（b）所示是電位計與測量板的安裝關(guān)系及葉片式空氣流量計的工作原理圖。

圖2-15 電位計與測量板的安裝關(guān)系及葉片式空氣流量計的工作原理

1—電位計;2—自空氣濾清器來的空氣;3—到發(fā)動機的空氣;4—測量板;5—電位計滑動觸頭;6—旁通空氣道

葉片式空氣流量計的電位計內(nèi)部電路如圖2-16所示，電位計檢測空氣量有電壓比與電壓值兩種方式。

圖2-16 電位計內(nèi)部電路 1—電動汽油泵開關(guān);2—電位計

葉片式空氣流量計的電壓輸出形式有兩種，一種是電壓值 US 隨進氣量的增加而降低;另一種則是電壓值 US 隨進氣量的增加而升高，如圖2-17所示。

圖2-17 葉片式空氣流量計的電壓輸出形式

（2）卡門旋渦式空氣流量計

卡門旋渦式空氣流量計按照檢測方式不同，可以分為反光鏡檢測方式的卡門旋渦式空氣流量計和超聲波檢測方式的卡門旋渦式空氣流量計兩種。

如圖2-18所示為反光鏡檢測方式的卡門旋渦式空氣流量計結(jié)構(gòu)圖及輸出脈沖信號波形，這種卡門旋渦式空氣流量計是把卡門旋渦發(fā)生器兩側(cè)的壓力變化，通過導(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，反光鏡一邊振動，一邊將發(fā)光二極管射來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)換成鏡面的振動頻率，鏡面的振動頻率通過光電耦合器轉(zhuǎn)換成脈沖信號。

圖2-18 反光鏡檢測方式的卡門旋渦式空氣流量計結(jié)構(gòu)圖及輸出脈沖信號波形

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—進氣管路;10—支承板

圖2-19 超聲波檢測方式的卡門旋渦式空氣流量計結(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)動機;7—卡門旋渦;8—超聲波接收器;9—與旋渦數(shù)對應(yīng)的疏密聲波;10—整形放大電路;11—旁通空氣道;12—通往計算機;13—整形成矩形波（脈沖）

如圖2-19所示為超聲波檢測方式的卡門旋渦式空氣流量計結(jié)構(gòu)圖，這種空氣流量計是利用卡門旋渦引起的空氣疏密度變化進行測量的，用接收器接收連續(xù)發(fā)射的超聲波信號，因接收到的信號隨空氣疏密度的變化而變化，由此即可測得旋渦頻率，從而測得空氣流量。（3）熱線式空氣流量計（熱膜式空氣流量計）

熱線式空氣流量計有三種形式:一種是把熱線和進氣溫度傳感器都放在進氣主通路的取樣管內(nèi)，稱為主流測量式，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氣溫度傳感器都放在旁通空氣道內(nèi)，稱為旁通測量式，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（進氣歧管壓力傳感器）

真空度-轉(zhuǎn)速式（壓感式）空氣流量計，從某種角度上講，它并不是空氣流量計，僅是一只進氣歧管壓力傳感器，但由于其功用仍是測量進入發(fā)動機汽缸的進氣量。

圖2-20 熱線式空氣流量計

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)動機;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）、隨著膜盒膨脹和收縮可左右移動的鐵心、與鐵心聯(lián)動的差動變壓器以及在大氣壓力差作用下可在膜盒工作區(qū)間進行功率擋與經(jīng)濟擋轉(zhuǎn)換的膜片構(gòu)成，傳感器被膜片分為左右兩個氣室。

圖2-21 真空膜盒式進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—差動變壓器;6—鐵心;7—中空膜盒;8—膜片;9—膜盒支點

如圖2-22所示為半導(dǎo)體式進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真空窗以傳感壓力，如圖2-23（a）所示。硅片中的四個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—差動放大器 3.節(jié)氣門體

（1）多點式（MPI）節(jié)氣門體

節(jié)氣門體位于空氣流量計和發(fā)動機之間的進氣管上，與駕駛員的加速踏板聯(lián)動，是使進氣通道變化，從而控制發(fā)動機運轉(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)氣門體包括控制進氣量的節(jié)氣門通道和怠速運行的旁通空氣道，節(jié)氣門位置傳感器也裝在節(jié)氣門軸上，用來檢測節(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，它裝在節(jié)氣門殼體的上部，所噴出的燃油供給發(fā)動機各缸使用，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—自空氣濾清器來的空氣;6—噴油器;7—來自電動汽油泵;8—調(diào)節(jié)螺釘;9—通往發(fā)動機

4.空氣閥

發(fā)動機冷起動時，溫度低，摩擦阻力大，暖機時間長。空氣閥的作用是在發(fā)動機低溫起動時，可通過空氣閥為發(fā)動機提供額外的空氣（此部分空氣也由空氣流量計計量），保持發(fā)動機怠速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，使發(fā)動機起動后迅速暖車，從而縮短暖車時間。（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)控制閥門來決定。

圖2-26 由空氣閥構(gòu)成的空氣通道

1—通往發(fā)動機的空氣;2—進氣歧管;3—空氣閥;4—怠速螺釘;5—自空氣濾清器來的空氣;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，發(fā)動機起動后3 min～ 6 min，空氣閥即可受雙金屬片推動而關(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）

（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)動機冷卻液溫度，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)動機處于低溫狀態(tài)時，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入進氣管。發(fā)動機暖車后，冷卻液溫度升高，石蠟體積膨脹變大，推動空氣閥克服內(nèi)彈簧的彈力向左移動，將空氣閥關(guān)閉，截斷空氣通道，如圖2-29（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—自空氣濾清器來的空氣;3—節(jié)氣門;4—至進氣總管;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)動機實際工況來改變怠速時流入發(fā)動機的空氣量。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)動機制動）時，進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氣壓力緩沖器內(nèi)，從而可以抑制進氣管真空度劇增，防止發(fā)動機瞬時熄火。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，保證進氣管真空度曲線平滑過渡，減少進氣管真空度的波動幅度，維持發(fā)動機轉(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—通往進氣緩沖器;2—膜片;3—通進氣管;4—閥門;5—進氣閥;6—A腔;7—裝真空調(diào)節(jié)器時的進氣管真空度曲線;8—無真空調(diào)節(jié)器時的曲線;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、電動汽油泵、燃油壓力調(diào)節(jié)器、汽油濾清器、噴油器、冷起動噴油器和溫度時間開關(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—電動汽油泵;3—燃油濾清器;4—噴油總管;5—噴油器;6—冷起動噴油器;7—接進氣歧管;8—燃油壓力調(diào)節(jié)器;9—回油管;10—各缸進氣歧管;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，減小機械磨損，確保發(fā)動機穩(wěn)定運轉(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)具有單位體積過濾面積大的特點。

圖2-32 燃油濾清器

2.3.2 電動汽油泵 電動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)安裝的電動汽油泵

1—進油濾網(wǎng);2—電動汽油泵;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)式電動汽油泵

這種電動汽油泵安裝在油箱外，它主要由油泵驅(qū)動電機和滾柱式油泵組成，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)動電動機;7—排出

口;8—膜片;9—轉(zhuǎn)子;10—泵套;11—滾柱

2.內(nèi)裝式電動汽油泵

內(nèi)裝式電動汽油泵因其安裝在油箱內(nèi)，所以噪音小，同串聯(lián)式電動汽油泵相比，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)裝式電動汽油泵具有泵油量大，泵油壓力較高（可達 600 kPa以上）、供油壓力穩(wěn)定、運轉(zhuǎn)噪聲小、使用壽命長等優(yōu)點，所以，應(yīng)用最為廣泛。

3.電動汽油泵控制電路

電動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)部裝有電動汽油泵開關(guān)觸點的空氣流量計電動汽油泵控制電路圖。無論是采用卡門旋渦式還是采用熱線式空氣流量計，都是用如圖 2-36（b）所示的ECU的晶體管來控制電動汽油泵的供電情況。

圖2-36 電動汽油泵控制電路

（一）1—蓄電池;2—點火線圈開關(guān);3—主繼電器;4—斷路繼電器;5—空氣流量計;6—電動汽油泵;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)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制油泵繼電器工作，當(dāng)發(fā)動機中小負(fù)荷低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時，觸點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，ECU發(fā)出信號切斷油泵繼電器，A點閉合，使油泵轉(zhuǎn)速升高。

圖2-37 電動汽油泵控制電路

（二）1—點火開關(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—電動汽油泵;8—蓄電池;9—機油壓力開關(guān);10—發(fā)電機開關(guān)

如圖2-37（b）所示為帶有自動保護功能的電動汽油泵控制電路，該電路能在點火開關(guān)處于“斷開”位置時，發(fā)動機的機油壓力為零，或發(fā)電機不轉(zhuǎn)動時，電動汽油泵不工作，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)動機在各種負(fù)荷和轉(zhuǎn)速下，都能精確地進行噴油控制。

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—殼體;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，來自輸油管路的高壓油由入口進入并充滿燃油室，推動膜片，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 燃油壓力脈動減振器結(jié)構(gòu)

1—閥門;2—彈簧;3—膜片;4—來自電動汽油泵;5—輸送管道

2.3.4 燃油壓力脈動減振器

當(dāng)噴油器噴射燃油時，在輸送管道內(nèi)會產(chǎn)生燃油壓力脈動，燃油壓力脈動減振器能夠使燃油壓力脈動衰減，以減弱燃油輸送管道中的壓力脈動傳遞，降低噪聲。如圖2-39所示為燃油壓力脈動減振器結(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，噴油器通過絕緣墊圈安裝在進氣歧管或進氣通道附近的缸蓋上，并用輸油管將其位置固定，根據(jù)ECU提供的噴射信號進行燃油噴射。

1.對噴油器的要求

（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;（5）結(jié)構(gòu)簡單。

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)影響針閥動作，設(shè)有濾清器，為適應(yīng)不同應(yīng)用場合，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—殼體;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)動機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

如圖2-44（c）、圖2-44（d）所示是共用式附加電阻，對于偶數(shù)多缸發(fā)動機，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發(fā)動機工作影響很大，如果油束形狀合理，霧化效果好，那么發(fā)動機就會獲得冷起動性好、怠速平穩(wěn)、排污少的效果。對于SPI系統(tǒng)，由于噴油器安裝在節(jié)氣門附近，燃油噴出后，在進氣管中有較長時間的霧化過程，故所需燃油壓力較低;而對于MPI系統(tǒng)，噴油器一般安裝在進氣管或汽缸蓋上，因為是朝向進氣門噴射燃油，霧化時間短，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)動機）

1—針閥;2—電線插座;3—電磁線圈

2.3.6 冷起動噴油器

冷起動噴油器是一種裝在進氣總管中央部位進行燃油輔助噴射的電磁閥式噴油閥，冷起動噴油器的結(jié)構(gòu)如圖2-46所示，冷起動噴油器由燃料入口插接器、電線接頭、電磁線圈、可動磁芯、旋渦噴油嘴等組成。為了提高向各汽缸分配燃油的均勻性，有的冷起動噴油器上設(shè)有兩個旋渦式噴油嘴，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—可動磁芯;10—彈簧

圖2-47 冷起動噴油器的安裝圖

1—冷起動噴油器;2—進氣;3—進氣總管;4—進氣歧管

圖2-48 兩個旋渦噴油嘴的冷起動噴油器結(jié)構(gòu)圖 1—彈簧;2—電磁線圈;3—電線插座;4—柱塞

1.溫度時間開關(guān)控制

溫度時間開關(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等構(gòu)成。由于其工作工況是由發(fā)動機溫度和起動電流共同決定的，因此它應(yīng)裝在能反映發(fā)動機溫度的位置上。當(dāng)發(fā)動機溫度較低時，溫度時間開關(guān)的觸點閉合，當(dāng)點火開關(guān)處于“STA”位置時，電流按圖2-49（b）中箭頭方向流動，使冷起動噴油器噴油。發(fā)動機起動后，點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”位置時，冷起動噴油器停止噴油。在起動過程中，若起動機運轉(zhuǎn)時間過長，有可能使火花塞被淹濕。但由于電流流過加熱線圈，使雙金屬片受熱彎曲，觸點斷開（圖2-49（c）），電流不再流經(jīng)冷起動噴油器，因而可防止火花塞被淹濕。同時，加熱線圈②進一步加熱雙金屬片，以免觸點再次閉合。

圖2-49 溫度時間開關(guān)結(jié)構(gòu)圖及與冷起動噴油器的工作原理

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;6—蓄電池;7—點火開關(guān);8—線圈①;9—線圈②;10—溫度時間開關(guān)

2.ECU控制

ECU控制冷起動噴油器的電路如圖2-50所示，為了改善發(fā)動機冷起動性能，在使用溫度時間開關(guān)控制的同時，ECU還可以根據(jù)冷卻液溫度對冷起動噴油器的噴油時間進行控制。

圖2-50 ECU控制冷起動噴油器的電路圖

1—溫度時間開關(guān);2—冷起動噴油器;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)的功用是接收來自表示發(fā)動機工作狀態(tài)的各個傳感器輸送來的信號，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—起動裝置;4—電動汽油泵;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—點火開關(guān);10—點火線圈;11—大氣壓力傳感器;12—空氣濾清器;13—進氣溫度傳感器;14—空氣流量計;15—冷起動噴油器;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)動機節(jié)溫器出水口附近，它的功用是檢測發(fā)動機冷卻液溫度。發(fā)動機在運轉(zhuǎn)過程中，混合氣濃度需根據(jù)發(fā)動機溫度的高低進行修正，并采用水溫傳感器向ECU輸送溫度信號。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檢測冷卻液的溫度。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。將該傳感器的信號輸入到ECU，就可以根據(jù)冷卻液溫度進行噴油量的控制。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

2.進氣溫度傳感器

進氣溫度傳感器的功能是檢測發(fā)動機吸入（進入空氣流量計）的空氣溫度，并將空氣溫度信號轉(zhuǎn)變成ECU能識別的電信號傳送給ECU，它根據(jù)進氣溫度的高低，做不同程度的額外噴油。圖2-53（a）所示是進氣溫度傳感器的剖面圖，圖2-53（b）所示是進氣溫度傳感器與ECU的連接電路圖。

圖2-53 進氣溫度傳感器剖面圖及與ECU的連接電路 1—導(dǎo)線;2—空氣流量計殼體;3—熱敏電阻;4—進氣溫度傳感器

3.曲軸位置傳感器和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器

檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速及曲軸轉(zhuǎn)角位置，需要采用發(fā)動機轉(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定曲軸、凸輪軸和分電器驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)動位置，用來控制點火和燃油噴射時間或測量發(fā)動機轉(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)動機為例，就檢測特定汽缸曲軸轉(zhuǎn)角基準(zhǔn)位置（如壓縮上止點）進行說明。

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）上的具有一個凸起部分的轉(zhuǎn)子G與分電器軸一起轉(zhuǎn)動時，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，在各個耦合線圈上，相對分電器每轉(zhuǎn)1圈，就會產(chǎn)生一個電壓脈沖。通過合理設(shè)計，使轉(zhuǎn)子G的凸起部分在一缸及四缸壓縮上止點時，最靠近耦合線圈G 1、G 2。這樣，通過檢測G

1、G 2耦合線圈的電壓變化，就可以知道一缸、四缸的壓縮上止點位置。圖2-55（a）為G

1、G 2產(chǎn)生的電壓信號實例。圖2-55（b）所示，利用信號G和信號N的組合，就可以檢測特定汽缸的曲軸轉(zhuǎn)角位置，把G、N信號輸入ECU，即可決定滿足發(fā)動機多種運轉(zhuǎn)條件的噴油量及噴油時刻。

圖2-55 曲軸轉(zhuǎn)角信號

（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，位于光敏二極管對面的是作為光源的發(fā)光二極管，在它們之間有一個能斷續(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;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°信號縫隙;10—1°信號縫隙;11—120°信號縫隙

圖2-56（b）、圖2-56（c）所示為六缸發(fā)動機用分電器內(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檢測帶縫隙的轉(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火控制曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)的供油正時和點火正時。（3）霍爾效應(yīng)式傳感器

如圖2-57所示，磁場中有一個霍爾半導(dǎo)體片，恒定電流 I從A到B通過該片。在洛侖茲力的作用下，I的電子流在通過霍爾半導(dǎo)體時向一側(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轉(zhuǎn)動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，磁場偏離集成片，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火正時傳感器。

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，觸點的磁性與磁鐵近側(cè)極性相反，從而使舌簧開關(guān)觸點靠本身磁性吸引，使開關(guān)導(dǎo)通。磁鐵隨轉(zhuǎn)速表軟軸轉(zhuǎn)動后，當(dāng)只有一端靠近舌簧開關(guān)時，觸點則不受磁力線影響，觸點分開。這樣，兩個舌簧開關(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，傳感器有兩個同節(jié)氣門聯(lián)動的可動電刷觸點，一個觸點可在位于基板上的電阻體上滑動，利用電阻值的變化，測量與節(jié)氣門開度相對應(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)動的凸輪、可檢測出怠速位置的怠速觸點、可檢測出全開位置的全開觸點（也叫功率觸點）以及沿導(dǎo)向凸輪溝槽移動的可動觸點等構(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—檢測節(jié)氣門開度用的電刷;3—檢測節(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;E1 —地線;4—怠速觸點開關(guān);5—滑動觸頭;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—可動觸點;5—怠速觸點;6—全開觸點（功率觸點）;7—導(dǎo)線插頭;8—導(dǎo)向凸輪槽;9—全開觸點信號;10—怠速觸點信號;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，可動觸點和怠速觸點接觸，可以檢測出節(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），可動觸點和全開觸點（功率觸點）接觸，可以檢測節(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，它是通過印制電路板上的編碼圖形與外部驅(qū)動軸運動并在圖形上滑動的觸點，來檢測出節(jié)氣門回轉(zhuǎn)角的。如圖2-65（a）所示為怠速回轉(zhuǎn)時節(jié)氣門開度傳感器狀態(tài)，此時，如IDL觸點處于閉合，即可檢測出怠速狀態(tài)。如圖2-65（b）所示為加速回轉(zhuǎn)時節(jié)氣門開度傳感器狀態(tài)，此時，加速觸點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)。對于在一定時間內(nèi)的急加速，與信號檢出的同時，ECU進行非同步噴射控制，以提高加速容量。如圖2-65（c）所示為高負(fù)荷回轉(zhuǎn)時節(jié)氣門開度傳感器狀態(tài)，在節(jié)氣門打開一定程度時，功率觸點（PSW）處于閉合狀態(tài)，即可檢測出高負(fù)荷狀態(tài)。如圖2-65（d）所示為減速回轉(zhuǎn)時節(jié)氣門開度傳感器狀態(tài)，此時加減速檢測觸點處于打開狀態(tài)，ECU不進行非同步噴射控制。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

檢測大氣壓力需采用大氣壓力傳感器，同第二節(jié)中所述的測定進氣管壓力的半導(dǎo)體式進氣歧管壓力傳感器一樣，測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—加減速檢測觸點ON;2—加減速檢測觸點OFF

圖2-66 主繼電器的結(jié)構(gòu)

1—線圈;2—滑閥（可動鐵心）;3—調(diào)整塊;4—觸點

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）所示為不裝步進電動機式怠速控制閥的主繼電器電源電路。圖2-67（b）所示是裝有步進電動機式怠速控制閥的主繼電器電源電路，主繼電器由ECU控制。采用雙回路點火開關(guān)的汽車，使用單觸點式主繼電器，具體接線如圖2-68（a）所示。采用單回路點火開關(guān)的汽車，使用雙觸點式主繼電器，其具體接線如圖2-68（b）所示，這些電路圖對檢修電路極有參考價值。

圖2-67 主繼電器的電源電路

1—點火開關(guān);2—主繼電器;3—ECU

圖2-68 主繼電器接線圖

1—點火開關(guān);2—一般電器設(shè)備;3—接ECU和電動汽油泵;4—單觸點式主繼電器;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汽油泵的繼電器，該繼電器的作用是使電動汽油泵只有在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時才工作，即當(dāng)點火開關(guān)接通，但發(fā)動機不運轉(zhuǎn)時，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—可動片;2—線圈;3—觸點K 2.4.3 發(fā)動機控制單元（ECU）

發(fā)動機控制單元根據(jù)各種傳感器送來的信號，確定滿足發(fā)動機運轉(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;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;8—數(shù)字信號;9—ROM-RAM記憶裝置

2.5 電控系統(tǒng)噴油器與供油正時控制

燃油噴射式發(fā)動機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（括號內(nèi)代號為桑塔納2000GSi型轎車ECU

插座端子代號）

2.5.1 供油正時的控制

供油正時就是指噴油器何時開始噴油。根據(jù)燃油噴射時序的不同，多點燃油噴射系統(tǒng)又可分為同時噴射的控制、分組噴射的控制和順序噴射的控制三種噴射方式。1.同時噴射的控制

多點燃油同時噴射就是各缸噴油器同時噴油，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)動控制。噴油器控制信號波形如圖2-72（b）所示。由于各缸同時噴油，因此供油正時與發(fā)動機進氣—壓縮—做功—排氣工作循環(huán)無關(guān)，如圖2-72（c）所示。

圖2-72 多點燃油同時噴射控制電路與正時關(guān)系

2.分組噴射的控制

多點燃油分組噴射就是將噴油器噴油分組進行控制，一般將四缸發(fā)動機分成兩組，六缸發(fā)動機分成三組，八缸發(fā)動機分成四組。四缸發(fā)動機分組噴射的控制電路如圖2-73（a）所示。供油正時關(guān)系如圖2-73（b）所示。3.順序噴射的控制

多點燃油順序噴射控制就是各缸噴油器按照一定的順序噴油。由于各缸噴油器獨立噴油，因此也叫獨立噴射，控制電路如圖2-74（a）所示。

圖2-73 多點燃油分組噴射控制電路與正時關(guān)系

在順序噴射的控制中，發(fā)動機工作一個循環(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，供油正時關(guān)系如圖2-74（d）所示。

圖2-74 多點燃油順序噴射控制電路與正時關(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)動機起動時噴油量的控制

發(fā)動機起動時，起動機驅(qū)動發(fā)動機運轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速很低（50 r/min左右）且波動較大，導(dǎo)致反映進氣量的空氣流量信號或進氣壓力信號誤差較大。因此，在發(fā)動機冷起動時，ECU不是以空氣流量傳感器信號或進氣壓力信號作為計算噴油量的依據(jù)的，而是按照可編程只讀存儲器中預(yù)先編制的起動程序和預(yù)定空燃比控制噴油。起動控制采用開環(huán)控制，ECU首先根據(jù)點火開關(guān)、曲軸位置傳感器和節(jié)氣門位置傳感器提供的信號，判定發(fā)動機是否處于起動狀態(tài)，以便決定是否按起動程序控制噴油，然后根據(jù)冷卻液溫度傳感器信號確定基本噴油量。2.發(fā)動機起動后噴油量的控制

在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，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?；緡娪土坑蛇M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)動機轉(zhuǎn)速傳感器）信號計算確定;噴油修正量由與進氣量有關(guān)的進氣溫度、大氣壓力、氧傳感器等傳感器信號和蓄電池電壓信號計算確定;噴油增量由反映發(fā)動機工況的點火開關(guān)信號、冷卻液溫度和節(jié)氣門位置等傳感器信號計算確定。

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)動機每個工作循環(huán)的進氣量、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和設(shè)定的空燃比來確定的。（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，對噴油量（噴油時間）進行修正，使發(fā)動機在各種運行條件下，都能獲得最佳的噴油量。②空燃比的修正為了提高發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性和降低廢氣的排放，在工況不同時，其空燃比也不相同。③空燃比反饋修正電控發(fā)動機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，對噴油脈沖寬度進行反饋優(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)噴油脈沖到來時，噴油器閥門開啟和關(guān)閉都將滯后一定時間，為此必須進行修正。

（3）噴油增量的控制

增量是在一些特殊工況下（如暖機、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起動后增量②暖機增量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，暫時中斷燃油噴射，以滿足發(fā)動機運轉(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)動機轉(zhuǎn)速超過允許的最高轉(zhuǎn)速時，由電腦自動中斷噴油，以防止發(fā)動機超速運轉(zhuǎn)，造成機件損壞，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

減速斷油控制過程是由電腦根據(jù)節(jié)氣門位置、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫等運轉(zhuǎn)參數(shù)，作出的綜合判斷。在滿足一定條件時，電腦執(zhí)行減速斷油控制。

3.溢油消除

起動時燃油噴射系統(tǒng)向發(fā)動機提供很濃的混合氣。若多次轉(zhuǎn)動起動馬達后發(fā)動機仍未起動，淤集在汽缸內(nèi)的濃混合氣可能會浸濕火花塞，使之不能跳火。這種情況稱為溢油或淹缸。此時駕駛員可將油門踏板踩到底，并轉(zhuǎn)動點火開關(guān)，起動發(fā)動機。電腦在這種情況下會自動中斷燃油噴射，以排除汽缸中多余的燃油，使火花塞干燥。4.減扭矩斷油控制

裝有電子控制自動變速器的汽車在行駛中自動升擋時，控制變速器的電腦會向燃油噴射系統(tǒng)的電腦發(fā)出減扭矩信號。燃油噴射系統(tǒng)的電腦在收到這一減扭矩信號時，會暫時中斷個別汽缸（如2、3缸）的噴油，以降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速，從而減輕換擋沖擊。

第3章 汽油機電控點火系統(tǒng)

3.1 電控點火系統(tǒng)的功能

3.1.1 點火提前角的控制

1.點火提前角對發(fā)動機性能的影響

圖3-1 點火提前角對發(fā)動機性能的影響

A—不點火;B—點火過早;C—點火適當(dāng);D—點火過遲

點火時刻對發(fā)動機的影響很大。如圖3-1所示。若點火過早，則活塞還在向上止點移動過程中，氣體壓力已達到很大數(shù)值。這時氣體壓力作用的方向與活塞運動的方向相反，此時有效功減小，發(fā)動機功率也將減小。因此，應(yīng)當(dāng)在活塞到達上止點之前點火，使氣體壓力在活塞位置相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)到上止點后10°～15°時達到最高值。點火時曲軸的曲拐位置與壓縮行程結(jié)束活塞在上止點時曲拐位置之間的夾角，稱為點火提前角。通常把發(fā)動機發(fā)出功率最大和油耗率最小的點火提前角稱為最佳點火提前角。最佳點火提前角除了保證發(fā)動機的動力性和燃料的經(jīng)濟性外，還必須保證排放污染最小。發(fā)動機工況不同，需要的最佳點火提前角也不相同。

圖3-2 點火提前角的計算

2.點火提前角的計算

微機控制的點火提前角由初始點火提前角、基本點火提前角和修正點火提前角組成，如圖3-2所示。

（1）初始點火提前角

初始點火提前角又稱為固定點火提前角，其值的大小取決于發(fā)動機的形式，并由曲軸位置傳感器的初始位置決定，一般為上止點前6°～12°。（2）基本點火提前角

基本點火提前角是發(fā)動機最主要的點火提前角，是設(shè)計微機控制點火系統(tǒng)時確定的點火提前角。

（3）修正點火提前角

為使實際點火提前角適應(yīng)發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀況，以便得到良好的動力性、經(jīng)濟性和排放性能，必須根據(jù)相關(guān)因素（如冷卻液溫度、進氣溫度、開關(guān)信號等）適當(dāng)增大或減小點火提前角，即對點火提前角進行必要的修正。修正點火提前角的項目有多有少，主要有暖機修正、怠速穩(wěn)定性修正、空燃比反饋修正和過熱修正。3.點火提前角的控制

為了說明微機控制的點火系統(tǒng)的工作過程，下面以四缸發(fā)動機點火時刻為例說明。設(shè)該發(fā)動機判缸信號在上止點前BTDC105°時產(chǎn)生、曲軸轉(zhuǎn)速2000 r/min時 最佳點火提前角為上止點前BTDC30°，如圖3-9所示。

圖3-9 點火提前角的控制過程

3.1.2 通電時間的控制

通電時間是指大功率管的導(dǎo)通時間，即點火線圈初級繞組的通電時間。如圖3-10所示為蓄電池電壓與通電時間的修正曲線。

圖3-10 蓄電池電壓與通電時間的修正曲線

在實際控制中，ECU是將導(dǎo)通時間轉(zhuǎn)換成曲軸轉(zhuǎn)角進行控制的，因此通電時間控制又稱為閉合角控制。

3.2 電控點火系統(tǒng)的組成與工作原理

3.2.1 電控汽油機點火系統(tǒng)的類型

按點火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和發(fā)展過程可分為:傳統(tǒng)點火系統(tǒng)和計算機控制的點火系統(tǒng)。在傳統(tǒng)點火系統(tǒng)中有:（1）觸點式點火系統(tǒng)。（2）晶體管輔助點火系統(tǒng)。（3）無觸點式電子點火系統(tǒng)。無觸點式電子點火系統(tǒng)按點火觸發(fā)信號產(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 電控點火系統(tǒng)基本組成與工作原理

電控點火系統(tǒng)主要由電源、傳感器、電控單元ECU、點火控制器、點火線圈、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)電機共同組成，主要是給點火系統(tǒng)提供電能。2.傳感器

傳感器主要用來檢測與點火有關(guān)的發(fā)動機的工況信息，并將檢測結(jié)果輸入ECU，作為計算和控制點火時刻的依據(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、進氣溫度傳感器、車速傳感器、爆燃傳感器、各種控制開關(guān)、點火控制器以及火花塞等組成，如圖3-11所示。

圖3-11 微機控制點火系統(tǒng)的組成

（1）凸輪軸位置（上止點位置）傳感器是確定曲軸基準(zhǔn)位置和點火基準(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缸上止點點火在上止點前某一確定的角度）時，輸出一個脈沖信號，ECU將這一脈沖信號作為計算曲軸位置的基準(zhǔn)信號，再利用曲軸轉(zhuǎn)角信號計算出曲軸任一時刻所處的具體位置。凸輪軸位置和曲軸位置信號是保證ECU控制電子點火系統(tǒng)正常工作的最基本的信號。

（2）空氣流量傳感器是確定進氣量大小的傳感器?？諝饬髁啃盘栞斎隕CU后，除了用于計算基本噴油時間之外，還用做負(fù)荷信號來計算和讀取基本點火提前角。（3）進氣溫度傳感器信號反映發(fā)動機吸入空氣的溫度。（4）節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門開啟角度轉(zhuǎn)化為電信號輸入ECU，ECU利用該信號和車速傳感器信號來綜合判斷發(fā)動機所處的工況（怠速、中等負(fù)荷、大負(fù)荷、減速），并對點火提前角進行修正。

（5）爆燃傳感器用于點火提前角閉環(huán)控制系統(tǒng)。ECU根據(jù)爆燃傳感器輸出的信號來判斷發(fā)動機是否發(fā)生爆燃，從而對點火提前角進行修正。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，也是點火控制系統(tǒng)的控制中心。在ECU的只讀存儲器（ROM）中，除存儲有監(jiān)控和自檢等程序之外，還存儲有由臺架試驗測定的該型發(fā)動機在各種工況下的最佳點火提前角。4.點火控制器

點火控制器又稱點火電子組件、點火器或功率放大器，是微機控制點火系統(tǒng)的功率輸出級，它接收ECU輸出的點火控制信號并進行功率放大，以便驅(qū)動點火線圈工作。3.2.3 有分電器電控點火系統(tǒng)

微機控制點火系統(tǒng)按點火線圈高壓電分配方式可分為機械配電方式和電子配電方式。機械配電方式是指分火頭將高壓電分配至分電器蓋旁電極，再通過高壓線輸送到各缸火花塞的傳統(tǒng)配電方式。采用機械配電方式分配高壓電的點火系統(tǒng)稱為有分電器點火系統(tǒng)。3.2.4 無分電器電控點火系統(tǒng)

電子配電方式是指在點火控制器控制下，點火線圈的高壓電按照一定的點火順序，直接加在火花塞上的直接點火方式。采用電子配電方式分配高壓電的點火系統(tǒng)稱為無分電器電控點火系統(tǒng)DIS（Distributorless Ignition System），無分電器電控點火系統(tǒng)主要有以下兩種類型。

1.同時點火方式

同時點火是指點火線圈每產(chǎn)生一次高壓電，都使兩個汽缸的火花塞同時跳火，即雙缸同時點火。次級繞組產(chǎn)生的高壓電將直接加在四缸發(fā)動機的1、4缸或2、3缸（六缸發(fā)動機的1、6缸、2、5缸或3、4缸），火花塞電極上跳火。雙缸同時點火時，一個汽缸處于壓縮行程末期，是有效點火;另一個處于排氣行程末期，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，對有效點火汽缸火花塞的擊穿電壓和火花放電能量影響很小，是無效點火。曲軸旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)后，兩缸所處行程恰好相反。雙缸同時點火時，高壓電的分配有二極管分配和點火線圈分配兩種形式。2.單獨點火的控制

點火系統(tǒng)采用單獨點火方式時，每一個汽缸都配有一個點火線圈，且直接安裝在火花塞上方，其基本組成和工作原理和同時點火方式相同。單獨點火的優(yōu)點是省去了高壓線，點火能量損耗進一步減少，此外，所有高壓部件都可安裝在發(fā)動機汽缸蓋的金屬屏蔽罩內(nèi)，點火系統(tǒng)對無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

利用點火提前角閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠有效地控制點火提前角，從而使發(fā)動機工作在爆燃的臨界狀態(tài)。帶有爆燃控制的點火提前角閉環(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、點火提前角控制電路和點火控制器等組成。2.爆燃的判別

常用的方法是，將發(fā)動機無爆燃時的傳感器輸出電壓與產(chǎn)生爆燃時的輸出電壓進行比較，從而得出結(jié)論。

（1）基準(zhǔn)電壓的確定

最簡單的方法如圖3-16所示，首先對傳感器輸出信號進行濾波和半波整流，利用平均電路求得信號電壓的平均值，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)計制造時的試驗確定。

圖3-16 基準(zhǔn)電壓的確定方法

（2）爆燃強度的判別

確定爆燃強度常用的方法如圖3-17所示，首先利用基準(zhǔn)電壓值對傳感器輸出信號進行整形處理，然后對整形后的波形進行積分，求得積分值 Ui。當(dāng)積分值Ui超過基準(zhǔn)電壓UB時，ECU將判定發(fā)動機發(fā)生爆燃。

圖3-17 爆燃強度的判別

3.爆燃的控制

爆燃控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)爆燃傳感器信號，從存儲器中查尋相應(yīng)的點火提前角控制點火時刻，控制結(jié)果由爆燃傳感器反饋到ECU輸入端，再由ECU對點火提前角進行修正，控制過程如圖3-15所示。

3.3 電控點火系統(tǒng)主要元件的構(gòu)造和維修3

3.3.1 汽車電子點火控制器的組成

汽車電子點火控制器又稱為汽車無觸點電子點火控制器（簡稱無觸點電子點火器或無觸點電子點火組件）。汽車電子點火控制器用來將傳感器輸入的交變信號脈沖進行整形、放大，轉(zhuǎn)變?yōu)辄c火控制信號，經(jīng)開關(guān)型功率晶體三極管放大后控制點火線圈初級繞組的通斷和點火系統(tǒng)的工作。點火控制器內(nèi)部主要由汽缸判別、閉合角控制、恒流控制、安全信號控制等電路組成。如圖3-18所示。在有分電器的電控點火系統(tǒng)中，點火線圈一般都與分電器組裝在一起，稱之為整體式點火組件，如圖3-19所示。

圖3-18 點火控制器內(nèi)部電路組成

圖3-19 整體式點火組件

1—墊片;2—電容器;3—導(dǎo)線夾;4—分電器蓋;5—點火器;6—分電器殼體;7—點火線圈防塵罩;8—分電器電纜;9—分火頭;10—點火線圈

在無分電器電控點火系統(tǒng)中，點火線圈一般單獨安裝在點火控制器附近，如圖3-20所示。

圖3-20 無分電器電控點火系統(tǒng)點火控制器位置

1—點火控制器;2—點火線圈

電子點火控制器的檢查方法有以下幾種控制:（1）外觀檢查法（2）測量輸入電阻法（3）用干電池檢查法（4）用試燈檢查法 3.3.2 點火線圈

點火線圈實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.點火線圈的類型

根據(jù)點火線圈鐵心的形狀和磁路的不同，常將點火線圈分為開磁路點火線圈和閉磁路點火線圈兩類。

（1）開磁路點火線圈

開磁路點火線圈由矩形硅鋼片疊成的鐵心、初級繞組、次級繞組等組成，其結(jié)構(gòu)及其磁路圖如圖3-24所示。

圖3-24 開磁路點火線圈結(jié)構(gòu)及其磁路圖（2）閉磁路點火線圈

閉磁路點火線圈與開磁路點火線圈在結(jié)構(gòu)上的明顯差異是鐵心。閉磁路點火線圈采用了“口”字形或“日”字形鐵心而不是條形鐵心，其顯著特點是初、次級繞組在磁路上耦合緊密，即耦合系數(shù)大，可達0.95～0.98。圖3-25是閉磁路點火線圈結(jié)構(gòu)及其磁路圖。

圖3-25 閉磁路點火線圈結(jié)構(gòu)及其磁路圖

2.點火線圈的檢測方法

（1）外觀檢查查看點火線圈外表面，如發(fā)現(xiàn)其膠木蓋裂損、接線柱松動、滑絲、外殼變形、工作時溫度過高、填充物外溢或高壓插座接觸不良等現(xiàn)象時，說明其質(zhì)量不良，應(yīng)更換新件。（2）點火線圈絕緣性能檢查用萬用表 R×10 kΩ擋檢查，將兩表筆分別接點火線圈初級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）點火線圈初級繞組的檢查用萬用表 R×1Ω擋，測量點火線圈兩低壓接線柱間的電阻。（4）點火線圈次級繞組的檢查用萬用表 R×1Ω擋，測量點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

爆燃傳感器是點火時刻閉環(huán)控制必不可少的重要部件，其功用是將發(fā)動機爆燃信號轉(zhuǎn)換為電信號傳遞給ECU，ECU根據(jù)爆燃信號對點火提前角進行修正，從而使點火提前角保持最佳。按檢測發(fā)動機缸體振動頻率的檢測方式不同，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

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)動機產(chǎn)生振動時，傳感器的伸縮桿就會隨之產(chǎn)生振動，感應(yīng)線圈中的磁通量就會發(fā)生變化。由電磁感應(yīng)原理可知，線圈中就會感應(yīng)交變電動勢，即傳感器就有信號電壓輸出，輸出電壓高低取決于發(fā)動機的振動強度和振動頻率。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

壓電元件的信號輸出端就會輸出與振動頻率和振動強度有關(guān)的交變電壓信號，如圖3-29所示。

圖3-29 轉(zhuǎn)速不同時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

（1）桑塔納2000GLi型轎車爆燃傳感器的檢測 當(dāng)爆燃傳感器發(fā)生故障時，發(fā)動機ECU能檢測到有關(guān)信息，并使發(fā)動機進入故障應(yīng)急狀態(tài)下運行。利用專用的V.A.G1551或V.A.G1552故障閱讀儀，通過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，可用萬用表電阻OHM×100 kΩ或 R×10 kΩ擋檢測傳感器電阻。檢測時，斷開點火開關(guān)，拔下傳感器線束插頭，檢測結(jié)果應(yīng)當(dāng)符合表3-1規(guī)定。（2）桑塔納2000GSi，捷達AT、GTX型轎車爆燃傳感器的檢測

桑塔納2000GSi，捷達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，檢修時用萬用表電阻OHM×100 kΩ或 R×10 kΩ擋檢測傳感器電阻。檢測時，斷開點火開關(guān)，拔下傳感器線束插頭，檢測結(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 點火控制電路

1.桑塔納2000GLi型轎車點火電路

桑塔納2000GLi型轎車無觸點晶體管點火系統(tǒng)主要由內(nèi)裝霍爾傳感器的分電器、點火控制器、點火線圈、火花塞等組成，如圖3-32所示。點火過程大致可分為下面三個階段:

圖3-32 桑塔納2000GLi型轎車無觸點晶體管點火電路

（1）當(dāng)霍爾傳感器輸出接通信號時，點火控制器接通點火線圈初級繞組，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時，點火控制便切斷點火線圈初級繞組，低壓電流及其產(chǎn)生的磁場立即消失。

（3）高壓電流經(jīng)過分電器送到各缸火花塞時，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，進入旁電極。在擊穿火花塞間隙時，點燃火花塞附近的可燃混合氣，完成強制點火功能。2.豐田花冠轎車電子點火電路

豐田花冠（Corolla）轎車采用的是分電器電控點火系統(tǒng)，它主要由點火開關(guān)、分電器、電子點火控制器、點火線圈以及火花塞組成。3.豐田皇冠轎車電子點火電路

豐田皇冠轎車采用的是無分電器電控點火系統(tǒng)，如圖3-34所示。

圖3-34 豐田皇冠轎車電子點火電路

其基本的工作原理如下:（1）來自曲軸位置傳感器的信號曲軸位置傳感器由G1、G2及 Ne三個線圈組成，其功能是判別汽缸、檢測曲軸的轉(zhuǎn)角以及決定點火時刻的原始設(shè)定位置。

（2）ECU輸出信號ECU通過曲軸位置傳感器接收到G1、G2、Ne 信號，向點火控制器輸出IGf、IGdA、IGdB 三個信號。

（3）點火控制器點火控制器內(nèi)有汽缸判別、閉合角控制、恒流控制、安全信號等電路，其主要功能是接收IGf、IGdA、IGdB 信號，并依次驅(qū)動各個點火線圈工作。另外，它還向ECU輸入安全信號（IGf）。

（4）安全信號IGf 安全信號是將點火控制器斷續(xù)點火線圈的初級電流的信號反饋給ECU的信號，使點火控制器具有安全功能。

第4章 汽車機輔助控制系統(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)動機對外無功率輸出并保持最低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的工況。怠速控制系統(tǒng)的功能是根據(jù)發(fā)動機工作溫度和負(fù)載，由ECU自動控制怠速工況下的空氣供給量，維持發(fā)動機以穩(wěn)定怠速運轉(zhuǎn)。

圖4-1 怠速控制系統(tǒng)的組成

1—冷卻液溫度信號;2—A/C開關(guān)信號;3—空擋位置開關(guān)信號;4—轉(zhuǎn)速信號;5—節(jié)氣門位置信

號;6—車速信號;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

怠速控制的實質(zhì)就是對怠速工況下的進氣量進行控制。在發(fā)動機集中控制系統(tǒng)中，控制怠速進氣量的方法可分為兩種基本類型:節(jié)氣門直動式和旁通空氣式。如圖4-2所示，節(jié)氣門直動式通過執(zhí)行元件改變節(jié)氣門的最小開度來控制怠速進氣量，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 怠速進氣量控制方式

1—節(jié)氣門;2—進氣管;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)氣門直動式怠速控制器

節(jié)氣門直動式怠速控制器的外形及結(jié)構(gòu)圖如圖4-3所示，主要由直流電動機、減速齒輪機構(gòu)、絲杠機構(gòu)和傳動軸等組成。直流電動機可正轉(zhuǎn)可反轉(zhuǎn)，當(dāng)直流電動機通電轉(zhuǎn)動時，經(jīng)減速齒輪機構(gòu)減速增扭后，再由絲杠機構(gòu)將其旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為傳動軸的直線運動。

圖4-3 節(jié)氣門直動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—直流電動機;10、11、13—齒輪;12—傳動軸;14—絲杠

4.1.3 步進電動機型怠速控制閥

1.控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理

步進電動機型怠速控制閥的結(jié)構(gòu)如圖4-4所示。步進電動機由轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成，絲杠機構(gòu)將步進電動機的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)殚y桿的直線運動，控制閥與閥桿制成一體。步進電動機的結(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（8對磁極沿圓周均勻分布）磁極的轉(zhuǎn)子和兩個定子鐵心組成。

圖4-4 步進電動機型怠速控制閥的結(jié)構(gòu)圖

1—控制閥;2—前軸爪;3—后軸承;4—密封圈;5—絲杠機構(gòu);6—線束插接器;7—定子;8—轉(zhuǎn)子

圖4-5 步進電動機的結(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

步進電動機的工作原理如圖4-7所示。當(dāng)ECU控制步進電動機的線圈按1-2-3-4的順序依次搭鐵時，定子磁場順時針轉(zhuǎn)動（圖4-7（b）向右），由于與轉(zhuǎn)子磁場間的相互作用（同性相斥，異性相吸），使轉(zhuǎn)子隨定子磁場同步轉(zhuǎn)動。同理，步進電動機的線圈按相反的順序通電時，轉(zhuǎn)子則隨定子磁場同步反轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一步便與定子錯開一個爪極的位置，由于定子有32個爪極（上、下兩個鐵心各16個），所以步進電動機每轉(zhuǎn)一步為1/32圈（約11°轉(zhuǎn)角），步進電動機的工作范圍為0～125個步進級。

圖4-7 步進電動機的工作原理

圖4-8 步進電動機型怠速控制閥電路

2.控制閥的檢修

（1）在檢修步進電動機型怠速控制閥時的注意事項①不要用手推或拉控制閥，以免損壞絲桿機構(gòu)的螺紋。②不要將控制閥浸泡在任何清洗液中，以免步進電動機損壞。③安裝時，檢查密封圈不應(yīng)有任何損傷，并在密封圈上涂少量潤滑油。

（2）檢修步進電動機型怠速控制閥的方法①拆開怠速控制閥線束插接器，將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”但不起動發(fā)動機，在線束側(cè)分別測量B1 和 B2 端子（參照圖4-8）與搭鐵之間的電壓，均應(yīng)為蓄電池電壓（9 V～14 V），否則說明怠速控制閥電源電路有故障。②發(fā)動機起動后再熄火時，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)分別測量端子（參照圖4-8）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，隨步進電動機的旋轉(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，則控制閥應(yīng)向內(nèi)縮回。3.控制閥的控制內(nèi)容

（1）起動初始位置的設(shè)定為了改善發(fā)動機的再起動性，在發(fā)動機點火開關(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間（2 s）。在這段時間內(nèi)，蓄電池繼續(xù)給ECU和步進電動機供電（2 s），ECU使怠速控制閥回到起動初始（全開）位置。待步進電動機回到起動初始位置后，主繼電器線圈斷電，蓄電池停止給ECU和步進電動機供電，怠速控制閥保持全開（125步）不變，為下次起動做好準(zhǔn)備。

圖4-9 步進電動機型怠速控制閥工作情況檢查

（2）起動控制發(fā)動機起動時，由于怠速控制閥預(yù)先設(shè)定在全開位置，在起動期間經(jīng)怠速空氣道可供給最大的空氣量，發(fā)動機容易起動。

（3）暖機控制暖機控制又稱快怠速控制，在暖機過程中，ECU根據(jù)冷卻液溫度信號按內(nèi)存的控制特性控制步進電機的運動步數(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)冷卻液溫度達到70℃時，暖機控制過程結(jié)束。

（4）怠速穩(wěn)定控制在怠速運轉(zhuǎn)時，ECU將接收到的實際轉(zhuǎn)速信號與存儲器中的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行比較，其差值超過一定值（一般為20 r/min）時，ECU將通過步進電動機控制怠速控制閥，調(diào)節(jié)怠速空氣供給量，使發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相同。

（5）怠速預(yù)測控制發(fā)動機在怠速運轉(zhuǎn)時，空擋起動開關(guān)、空調(diào)開關(guān)的接通或斷開都將使發(fā)動機的負(fù)荷立即發(fā)生變化。

（6）電器負(fù)載增多時的怠速控制在怠速運轉(zhuǎn)時，如使用的電器負(fù)載增大到一定程度時，蓄電池電壓就會降低。

（7）學(xué)習(xí)控制在發(fā)動機使用過程中，由于磨損等原因會導(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，但實際的怠速轉(zhuǎn)速會與初設(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，永久磁鐵對應(yīng)的圓周位置上裝有位置相對的兩個線圈。由ECU控制兩個線圈的通電或斷電，改變兩個線圈產(chǎn)生的磁場強度，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，控制閥的開度是通過控制兩個線圈的平均通電時間（占空比）來實現(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)容主要包括起動控制、暖機控制、怠速穩(wěn)定控制、怠速預(yù)測控制和學(xué)習(xí)控制，具體內(nèi)容與步進電動機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，應(yīng)進行如下檢查:

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，將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”的位置，但不起動發(fā)動機，在線束插接器側(cè)測量電源端子（+B）與搭鐵之間的電壓，應(yīng)為蓄電池電壓（9 V～14 V），否則說明怠速控制閥電源電路有故障。

（2）在發(fā)動機達到正常工作溫度、變速器處于空擋位置時，使發(fā)動機維持怠速運轉(zhuǎn)，用專用短接線短接故障診斷座上的TE1 與E1 端子，發(fā)動機轉(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，電磁線圈就會產(chǎn)生電磁吸力，當(dāng)它超過回位彈簧的彈力時，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，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)容包括起動控制、暖機控制、反饋控制、怠速預(yù)測控制和學(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)動機暖機過程的空氣供給量。快怠速控制閥的結(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，ECU只對閥內(nèi)線圈通電或斷電兩種狀態(tài)進行控制，電磁線圈通電時，控制閥開啟，線圈斷電時，則控制閥關(guān)閉。開關(guān)型怠速控制閥也只有開或關(guān)兩個位置。

2.控制閥的控制內(nèi)容

當(dāng)發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)發(fā)動機的工作狀況對控制閥線圈只進行通、斷電控制，其控制條件見表4-1。在滿足以下條件之一時，控制閥開或關(guān)。

4.2進氣控制系統(tǒng)

在發(fā)動機電控系統(tǒng)中，進氣控制系統(tǒng)主要包括動力閥控制系統(tǒng)、諧波增壓控制系統(tǒng)、可變配氣相位控制系統(tǒng)。

4.2.1 動力閥控制系統(tǒng) 1.動力閥控制系統(tǒng)的功能

動力閥控制系統(tǒng)的功能是控制發(fā)動機進氣道的空氣流通截面大小，以適應(yīng)發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷時對進氣量的要求，從而改善發(fā)動機的動力性。

2.動力閥控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理

ECU控制的動力閥控制系統(tǒng)如圖4-17所示。動力閥控制系統(tǒng)主要由真空罐、真空電磁閥、ECU、膜片真空氣室、動力閥等組成。

圖4-17 動力閥控制系統(tǒng)

1—真空罐;2—真空電磁閥;3—ECU;4—膜片真空氣室;5—動力閥

控制進氣道空氣流通截面大小的動力閥安裝在進氣管上，動力閥的開閉由膜片真空氣室控制，ECU根據(jù)各傳感器信號通過真空電磁閥（VSV閥）控制真空罐與膜片真空氣室的真空通道。發(fā)動機小負(fù)荷運轉(zhuǎn)時，進氣量較少，ECU斷開真空電磁閥搭鐵回路，真空罐中的真空度不能進入膜片真空氣室，動力閥處于關(guān)閉位置，進氣通道變小。當(dāng)發(fā)動機大負(fù)荷運轉(zhuǎn)時，進氣量較多，ECU接通真空電磁閥搭鐵回路，真空罐中的真空度經(jīng)真空電磁閥進入膜片真空氣室，動力閥開啟，進氣通道變大。動力閥控制系統(tǒng)的主要控制信號有發(fā)動機轉(zhuǎn)速、溫度、空氣流量等。

4.2.2 諧波增壓控制系統(tǒng)

諧波進氣增壓控制系統(tǒng)工作原理如圖 4-18所示。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時，同一汽缸的進氣門關(guān)閉與開啟間隔的時間較長，此時進氣控制閥關(guān)閉，使進氣管內(nèi)壓力波的傳遞距離為進氣門到空氣濾清器的距離;當(dāng)發(fā)動機處于高速區(qū)域運轉(zhuǎn)時，此時進氣控制閥開啟，由于大容量進氣室的參與，在進氣道控制閥處形成氣簾，使進氣壓力脈動波只能在空氣室出口和進氣門之間傳播，縮短了壓力波的傳播距離，使發(fā)動機在高速時得到較好的進氣增壓效果。諧波進氣增壓控制系統(tǒng)控制原理如圖4-19所示。ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號控制電磁真空閥的開閉，低速時，電磁真空閥由于不通電而關(guān)閉，真空罐無法與真空馬達的管路相通，真空馬達不動作，進氣增壓控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)，此時進氣壓力波傳播距離較長;高速時，ECU接通電磁真空閥的電路，電磁真空閥開啟，真空罐與真空馬達的管路相通，真空馬達動作，將進氣增壓控制閥開啟，縮短了進氣壓力波的傳播距離。

圖4-18 諧波進氣增壓控制系統(tǒng)工作原理圖

1—噴油器;2—進氣道;3—空氣濾清器;4—進氣室;5—渦流控制閥;6—進氣控制閥;7—節(jié)氣閥;8—真空驅(qū)動器

圖4-19 諧波進氣增壓控制系統(tǒng)原理圖

4.2.3 可變配氣相位控制系統(tǒng)

目前，汽車發(fā)動機一般都是根據(jù)性能的要求，通過試驗來確定某一常用轉(zhuǎn)速下較合適的配氣相位，在裝配時，對正配氣正時標(biāo)記，即可保證已確定的配氣相位，且在發(fā)動機使用中，已確定的配氣相位是不能改變的。自然發(fā)動機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，發(fā)動機的性能相對較差。為解決上述問題，在有些汽車發(fā)動機上采用了可變配氣相位控制機構(gòu)。例如日本本田公司生產(chǎn)的汽車發(fā)動機上，配備了更先進的VTEC（Variable Valve Life Timing & Valve Electronic Control）、可變配氣正時（相位）及氣門升程電子控制系統(tǒng)。

1.VTEC機構(gòu)的組成

VTEC機構(gòu)的組成如圖4-20所示。同一缸的兩個進氣門有主、次之分，即主進氣門和次進氣門。每個進氣門通過單獨的搖臂驅(qū)動，驅(qū)動主進氣門的搖臂稱為主搖臂，驅(qū)動次進氣門的搖臂稱為次搖臂，在主、次搖臂之間裝有一個中間搖臂，中間搖臂不與任何氣門直接接觸，三個搖臂并列在一起組成進氣搖臂總成。進氣搖臂總成如圖4-21所示，在三個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活塞、同步活塞、阻擋活塞及彈簧。正時活塞一端的油缸孔與發(fā)動機的潤滑油道相通，ECU通過電磁閥控制油道的通或斷。

圖4-20 VTEC機構(gòu)的組成

1—正時片;2—中間搖臂;3—次搖臂;4—同步活塞B;5—同步活塞A;6—正時活塞;7—進氣門;8—主搖臂;9—凸輪軸

圖4-21 進氣搖臂總成

1—同步活塞B;2—同步活塞A;3—彈簧;4—正時活塞;5—主搖臂;6—中間搖臂;7—次搖臂

2.VTEC機構(gòu)的工作原理

發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時，電磁閥不通電使油道關(guān)閉，機油壓力不能作用在正時活塞上，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)，三個搖臂彼此分離，如圖4-22所示，此時，主凸輪通過主搖臂驅(qū)動主進氣門，中間凸輪驅(qū)動中間搖臂空擺（不起作用）;次凸輪的升程非常小，通過次搖臂驅(qū)動次進氣門微量開閉，其目的是防止次進氣門附近積聚燃油。當(dāng)發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)，且發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻液溫度及車速達到設(shè)定值時，電腦向VTEC電磁閥供電，使電磁閥開啟，來自潤滑油的機油壓力作用在正時活塞一側(cè)，由正時活塞推動兩同步活塞和阻擋活塞移動，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，成為一個同步工作的組合搖臂，如圖4-23所示。

圖4-22 VTEC機構(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—正時活塞;7—主搖臂;8—同步活塞B

圖4-23 VTEC機構(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)動機控制ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻液溫度和車速信號控制VTEC電磁閥。電磁閥通電后，通過壓力開關(guān)給電腦提供一個反饋信號，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，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)動機潤滑油。電磁閥密封墊一經(jīng)拆下，必須更換新件。拆開VTEC電磁閥，用手指檢查閥的運動是否自如，若有發(fā)卡現(xiàn)象，應(yīng)更換電磁閥。發(fā)動機不工作時，拆下氣門室罩蓋，轉(zhuǎn)動曲軸分別使各缸處于壓縮上止點位置，用手按壓中間搖臂，應(yīng)能與主搖臂和次搖臂分離單獨運動。

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)動機進氣壓力的大小，控制增壓裝置的工作，控制進氣壓力、提高發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性。根據(jù)增壓裝置使用的動力源不同，增壓裝置可分為廢氣蝸輪增壓和動力增壓兩種類型。廢氣蝸輪增壓是利用發(fā)動機排出的廢氣能量驅(qū)動增壓裝置工作，動力增壓則是利用發(fā)動機輸出動力或電源驅(qū)動增壓裝置工作。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)簡稱EGR，是指在發(fā)動機工作時，將一部分廢氣重新引入汽缸參加燃燒的過程。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率來表示，它是指發(fā)動機進行廢氣再循環(huán)時，廢氣再循環(huán)量在進入缸內(nèi)的氣體中所占的比率，即

EGR率=［EGR量/（進氣量+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)動機冷卻液溫度、節(jié)氣門開度、轉(zhuǎn)速和起動等信號來控制電磁閥的通電或斷電。ECU不給EGR電磁閥通電時，控制EGR閥的真空通道接通，EGR閥開啟，進行廢氣再循環(huán);ECU給EGR電磁閥通電時，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)動機在各種工況下的實際EGR率則不能檢測。

2.閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)

在閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)中，以實際檢測的EGR率或EGR閥的開度作為反饋控制信號，控制精度更高。用EGR閥開度作為反饋信號的閉環(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EGR閥開度傳感器（電位計式）。閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)工作時，EGR閥開度傳感器可將EGR閥開啟高度的信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號，并反饋給ECU，ECU根據(jù)反饋信號控制真空電磁閥的動作，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）一般檢查在冷起動后，立即拆下EGR閥上的真空軟管，發(fā)動機轉(zhuǎn)速應(yīng)無變化，用手觸試真空軟管口應(yīng)無真空吸力;發(fā)動機溫度達到正常溫度后，怠速時按上述方法檢查，其結(jié)果應(yīng)與冷起動時相同;發(fā)動機在正常工作溫度下，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)動機轉(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，從通往進氣管側(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，用手動真空泵給EGR閥膜片上方施加約15 kPa的真空度時，EGR閥應(yīng)能開啟;不施加真空度時，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)動機排出廢氣中的有害氣體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o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)動機排出的廢氣流經(jīng)TWC時，三元催化劑不僅可使廢氣中的HC和CO有害氣體進一步氧化，生成無害氣體CO2 和H2 O，并能促使廢氣中的NOx 與CO反應(yīng)生成無害的CO2 和N2。TWC將有害氣體轉(zhuǎn)變成無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

第四篇：高職汽車底盤電控技術(shù)課程教學(xué)方法初探

高職汽車底盤電控技術(shù)課程教學(xué)方法初探

汽車底盤電控技術(shù)課程是一門專業(yè)課，課程的實踐性很強，理論知識涉及的先進技術(shù)和前沿知識非常廣。高職學(xué)生在的學(xué)習(xí)這門課程過程中表現(xiàn)雖然有濃厚的學(xué)習(xí)興趣，但學(xué)習(xí)效果不是很理想。在教學(xué)過程中教師如何趨利避害，改進教學(xué)方法，使高職學(xué)生達到迅速地掌握知識要點和增長技能的目的，成了許多汽車專業(yè)教師關(guān)心的問題。以下是筆者在過去幾年的教學(xué)過程中對高職汽車底盤電控技術(shù)課程教學(xué)方法方面進行的初步探索。

（一）緊緊依靠大綱，精心布局教學(xué)的主要步驟

汽車底盤電控技術(shù)課程是汽車專業(yè)的一門主干專業(yè)課程，專門介紹汽車上的先進技術(shù)和前沿知識，主要講授汽車底盤電子控制系統(tǒng)的主要組成部分的結(jié)構(gòu)和工作原理。通過汽車底盤電控技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握汽車電子控制防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、自動變速器、電控懸架、電控轉(zhuǎn)向、電控巡航系統(tǒng)、電控安全氣囊與安全帶系統(tǒng)、電控空調(diào)系統(tǒng)等的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，并及時了解一些國內(nèi)外汽車上應(yīng)用和研究的底盤電控新技術(shù)，通過部分實驗實訓(xùn)環(huán)節(jié)提高學(xué)生分析問題、解決問題的實際動手能力。汽車底盤電控技術(shù)課程具有很強的實踐性，可以采用總課時為62~86學(xué)時進行教學(xué)，其中要求安排實驗課時達到20~40學(xué)時。首先，教師可以從教學(xué)大綱中得到提示：汽車底盤電控技術(shù)課程具有很強的實踐性，需要安排20~40學(xué)時的實驗，教學(xué)的中心軸線是圍繞汽車電子控制防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、自動變速器、電控懸架、電控轉(zhuǎn)向、電控巡航系統(tǒng)、電控安全氣囊與安全帶系統(tǒng)、電控空調(diào)系統(tǒng)等部分展開。

第一步，可以深入淺出的講述這些系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，以建立學(xué)生的知識理論框架。第二步，分別圍繞這些系統(tǒng)介紹典型實例和國內(nèi)外的相關(guān)前沿知識和科技發(fā)展，以鞏固學(xué)生的理論知識，并增強學(xué)生從理論聯(lián)系實際的實用觀念。

第三步，圍繞各個系統(tǒng)的主要部件或重要的知識點或?qū)嶋H行業(yè)上經(jīng)常使用的部件和技術(shù)開展實驗和實訓(xùn)來，以建立學(xué)生對這些系統(tǒng)實踐的操作和維修技能。

第四步，幫助學(xué)生進行階段性總結(jié)或科目總結(jié)，這樣不但可以鞏固原有的知識和技能，還可以交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗，提高學(xué)習(xí)進步的速度，培養(yǎng)和增強學(xué)生的自我學(xué)習(xí)、自我發(fā)展、自我提高的意志和信心。

（二）在教學(xué)中盡量引進前沿知識和科技

汽車底盤電控技術(shù)課程是一門廣泛涉及前沿科技的課程，在講解汽車底盤各個電控系統(tǒng)的時候可以盡量引進前沿知識和科技，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.在講解汽車底盤電控系統(tǒng)的附件組成時，介紹當(dāng)前比較先進的技術(shù)和部件如：電控中央門鎖系統(tǒng)、電控儀表、電控防盜報警系統(tǒng)、電控門窗、電控天窗、電控座椅、電動后視鏡、電動除霜系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)、車載電話與計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、商務(wù)車、安全維護與監(jiān)控系統(tǒng)、智能汽車、故障自診斷系統(tǒng)、車內(nèi)信息與通信、車內(nèi)多媒體娛樂等；還可以有視、聽、坐、吸煙、喝茶、喝咖啡等方面的享受；房車、餐車、商務(wù)車、總統(tǒng)車。

2.在講解汽車底盤電控系統(tǒng)大量采用新型材料時，介紹氮氣、炸藥、壓變電阻、光變電阻、液晶、鈦合金、鎂合金、水銀等材料在汽車上的應(yīng)用。

3.在講解汽車底盤電控系統(tǒng)大量采用高新技術(shù)時，介紹：超聲波、光纖、激光、黑匣子、ECU、＊＊＊＊、車警連網(wǎng)等技術(shù)在汽車上的應(yīng)用。

4.在講解汽車防抱死系統(tǒng)（ABS），介紹比較先進的K20—I ABS系統(tǒng)（德國技術(shù)）和防滑控制系統(tǒng)（ABS/ASR）（日本技術(shù)）。

5.在講解自動變速器系統(tǒng)時，介紹比較先進的（自動—手動）一體化自動變速器，HIVEC（現(xiàn)代智能車輛電子控制）自動變速器（韓國技術(shù)），奧迪系列CVT自動變速器（無級變速器）（德國技術(shù)）。

6.在講解汽車電控懸架系統(tǒng)系統(tǒng)時，介紹比較先進的奧迪車自適應(yīng)空氣懸掛系統(tǒng)（德國技術(shù)）。

當(dāng)學(xué)生聽到這些高新科技的介紹以后都會感覺耳目一新，對本門課程的學(xué)習(xí)也會產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

（三）理論教學(xué)與實驗實訓(xùn)教學(xué)交替進行

理論教學(xué)應(yīng)該與實驗教學(xué)交替進行，有助于學(xué)生分析理解理論知識，鞏固理論知識，增強理論聯(lián)系實踐，實現(xiàn)“理論指導(dǎo)實踐，實踐驗證理論”的經(jīng)典教學(xué)理念和方法。

汽車底盤的各個電控系統(tǒng)對于學(xué)生來說，可能是第一次接觸的新鮮事物。學(xué)生在課堂上剛聽完教師的介紹時，就有可能迫不及待地要看看實物，拆拆實物，對它總有親眼看一看，親手摸一摸的沖動。高職的學(xué)生記憶和理解能力有限，這時如果再講解其他理論知識，收效很低。針對這種情況，教師就接下來安排實驗實訓(xùn)課程。實驗實訓(xùn)課程可以幫助學(xué)生認(rèn)識教師在課堂上的介紹，分析理解與之相關(guān)的理論知識，鞏固理論知識。并且在實驗實訓(xùn)課程中學(xué)生會產(chǎn)生許多新的疑問，如這些系統(tǒng)的工作原理是什么，這些系統(tǒng)的制造材料有哪些，這些系統(tǒng)的發(fā)展過程和前沿知識科技有哪些，這些系統(tǒng)在我國的汽車市場上應(yīng)用情況如何，如何維護和檢查維修等問題。在接下來的理論課程中，學(xué)生將帶著這些問題對這個系統(tǒng)進行研究和學(xué)習(xí)，這也是學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣所在。這也正是教師引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)系統(tǒng)知識的最好契機。學(xué)生在不斷交替的理論教學(xué)和實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中學(xué)習(xí)知識增長技能，實現(xiàn)“理論學(xué)習(xí)——實驗驗證和鞏固——新的學(xué)習(xí)興趣——理論學(xué)習(xí)”的良好循環(huán)。

（四）深入研究具體類型和型號的設(shè)備

汽車底盤各個電控系統(tǒng)都要求開展實驗實訓(xùn)。每個系統(tǒng)都有幾種或幾十種，甚至幾百種類型和型號，而每種類型型號的具體部件都不同。每個學(xué)校的實驗實訓(xùn)的條件都是有限的，不可能提供所有類型的各個電控系統(tǒng)設(shè)備，有些只能提供一個，幾個或者十幾個類型，而且有些可能與教材列舉的類型型號不一致。針對這種具有廣泛要求的實驗與有限的教學(xué)資源之間的矛盾，教師只有講解一些各個電控系統(tǒng)共性的特點。但是不同類型型號之間的零部件差異太大，高職學(xué)生理解能力有限，很難達到融會貫通，舉一反三的效果。針對這種情況，教師應(yīng)

把本校的具體系統(tǒng)設(shè)備的類型型號直接作為理論課程中的典型例子進行講解分析，這樣學(xué)生在理解理論內(nèi)容到聯(lián)系實際的過程中顯得輕松多了。

筆者在自動變速器的齒輪變速系統(tǒng)的具體教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)本校的自動變速器的齒輪變速系統(tǒng)實驗設(shè)備（解剖）僅有的4種類型：兩軸式平行軸齒輪變速系統(tǒng)、辛普森式齒輪變速系統(tǒng)（第2排和第3排行星齒輪分離型）、辛普森式齒輪變速系統(tǒng)（缺超速檔，只有3個前進檔）、臘文腦式齒輪變速系統(tǒng)（只有1個單向離合器），并且在教材中都沒有具體的解釋和解剖圖。針對這種情況，筆者認(rèn)真解剖實驗室里的4種類型自動變速器，深入研究，繪制對應(yīng)的4種自動變速器解剖圖和檔位分析圖。在講解自動變速器的結(jié)構(gòu)和變速工作原理過程時就把這4種類型自動變速器作為具體的典型例子進行分析講解，不必再講解教材中的具體的其他典型例子。這樣，學(xué)生可以在教室里將實驗室里的4種類型自動變速器用理論知識進行解釋和分析，接下來做實驗時就能迅速地對認(rèn)具體的零部件。實踐證明，這樣做使學(xué)生分析理解自動變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理的學(xué)習(xí)過程顯得容易簡單。

（五）采用多媒體課件教學(xué)

在汽車底盤電控技術(shù)課程中應(yīng)多采用多媒體課件教學(xué)。

1.采用多媒體課件教學(xué)可以順利引進前沿知識和科技，因為許多先進前沿知識和科技都是在因特網(wǎng)上才有，有些資料配有圖片和動作演示過程，采用多媒體課件教學(xué)可以實現(xiàn)資料信息的快速添加和修改。

2.采用多媒體課件教學(xué)可以展示圖片和圖表，可以直觀地介紹各個系統(tǒng)的部件結(jié)構(gòu)，學(xué)生比較容易理解。

3.采用多媒體課件教學(xué)可演示動作過程，比如ABS制動過程；變速器的傳動路線，電控懸架系統(tǒng)的工作過程，電控安全氣囊的工作過程，如果采用普通的黑板和粉筆教學(xué)則根本無法達到同樣效果。

4.采用多媒體課件教學(xué)可把大量的知識要點，結(jié)合圖片、圖表、文字、動作、語言敘述集中灌輸給學(xué)生，節(jié)約了教師在黑板上畫部件結(jié)構(gòu)圖和板書的時間，在有限的45分鐘課堂教學(xué)時間內(nèi)所灌輸?shù)闹R要點的量可以增長幾倍，而這個過程中，學(xué)生輕松愉快地接受知識，教師也輕松愉快的完成教學(xué)目標(biāo)。

（六）要善于總結(jié)和整理課本知識

要善于總結(jié)和整課本知識，幫助學(xué)生理解課本內(nèi)容，掌握知識。教材本身也可能存在著缺陷，可能缺少應(yīng)有的歸納總結(jié)，應(yīng)依據(jù)學(xué)生的水平檔次不同而區(qū)別對待。高職學(xué)生需要教師幫助對知識內(nèi)容進行歸納總結(jié)，以順利掌握課本內(nèi)容知識。

經(jīng)總結(jié)整理，汽車底盤各個系統(tǒng)電控技術(shù)的共同特點如下：

1.數(shù)據(jù)的數(shù)字信息化：汽車電子控制防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、自動變速器、電控懸架、電控轉(zhuǎn)向、電控巡航系統(tǒng)、電控安全氣囊與安全帶系統(tǒng)、電控空調(diào)系統(tǒng)都逐步實現(xiàn)了從模擬化向數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。采用數(shù)字信息化處理數(shù)據(jù)，包括傳感器的數(shù)據(jù)輸入、計算器的計算分析過程、執(zhí)行器的指令輸出。采用數(shù)字信息化，用以提高信號的精確度和計算速度及控制質(zhì)量。

2.系統(tǒng)合成化：各個系統(tǒng)逐步形成合成化。各個系統(tǒng)的ECU（可能幾個）逐步合成一個ECU，有些系統(tǒng)在技術(shù)方面進行合成，如傳感器輸入信號合成、執(zhí)行指令輸出信號合成。

3.系統(tǒng)舒適化：各個系統(tǒng)在舒適化方面不斷提高檔次。汽車的動力性、經(jīng)濟性、制動性、操縱穩(wěn)定性、平順性、通過性不斷提高和改善，形成房車、餐車、商務(wù)車、防彈車、F1賽車、總統(tǒng)車、智能汽車等不同用途，不同檔次的汽車。技術(shù)的不斷更新發(fā)展推動了汽車的智能化、自動化不斷向前發(fā)展。

4.大量采用新型材料：各個系統(tǒng)采用了很多新型材料，ABS系統(tǒng)中有氮氣、光變電阻、壓變電阻；電控安全氣囊中有炸藥、壓變電阻；儀表板系統(tǒng)中采用液晶、在各傳感器中采用鈦合金、鎂合金、水銀等。

5.大量采用高新技術(shù)：采用超聲波測量距離和車速、采用光纖傳輸信號數(shù)據(jù)、采用激光進行信號采集、采用黑匣子保存數(shù)據(jù)、采用ECU增強處理功能、增加＊＊＊＊、車警連網(wǎng)、自動導(dǎo)航等高新科技。

通過這樣總結(jié)和整課本知識，對學(xué)生理解汽車底盤電控技術(shù)課程的內(nèi)容和掌握知識有幫助。在教學(xué)進度中可安排一些復(fù)習(xí)課，用以對課程內(nèi)容和知識進行總結(jié)和復(fù)習(xí)。汽車底盤電控技術(shù)課程內(nèi)容包含豐富，知識密集，高新科技含量大，前沿知識多，使用到或牽連的知識及相關(guān)科目比較多，對于高職的學(xué)生是個不小的壓力。況且學(xué)習(xí)過程不但是認(rèn)識過程，還要消化吸收，逐步形成自己的知識和能力。適當(dāng)安排復(fù)習(xí)課，讓學(xué)生在進行反復(fù)溫習(xí)中學(xué)習(xí)知識和掌握技能，在高職教育中顯得非常重要。

以上幾點是筆者在幾年的教學(xué)過程中總結(jié)出來的經(jīng)驗。根據(jù)幾年的教學(xué)實踐證明這些經(jīng)驗是提高和改善高職學(xué)生在學(xué)習(xí)汽車底盤電控技術(shù)課程的學(xué)習(xí)效果的有效途徑。

第五篇：汽車底盤電控系統(tǒng)教學(xué)大綱

《汽車底盤電控系統(tǒng)》課程教學(xué)大綱

一、本課程性質(zhì)、目的和任務(wù)

本課程是汽車工程系各專業(yè)學(xué)生的必修專業(yè)課，是一門理論與實踐緊密結(jié)合的課程。本課程對于學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課有十分重要的作用。

通過對本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)熟悉電控自動變速器、電控懸架、動力轉(zhuǎn)向、ABS與ASR、無級變速器等系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理，并熟悉EBD、EDS、ESP的工作過程，了解輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理。在學(xué)習(xí)中，應(yīng)重點培養(yǎng)學(xué)生的理論與實踐相結(jié)合及動手能力，同時培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力與抽象思維能力，為今后走向工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。

二、課程教學(xué)內(nèi)容及要求（以章（或節(jié)）為單位說明本章教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)基本要求）

緒

論 教學(xué)要求

熟悉變速傳動技術(shù)、電控懸架技術(shù)、動力轉(zhuǎn)向技術(shù)和防滑控制技術(shù)的發(fā)展過程。教學(xué)重點

底盤電控技術(shù)的發(fā)展過程。教學(xué)難點

底盤電控技術(shù)的發(fā)展過程。課時安排

本章安排1課時。教學(xué)大綱 1.變速傳動技術(shù) 2.電控懸架技術(shù) 3.動力轉(zhuǎn)向技術(shù) 4.防滑控制技術(shù) 主要概念 1.手動擋 2.半自動擋 3.自動擋 4.手自一體 5.電控懸架

6.動力轉(zhuǎn)向 7.防滑控制

第1章

電控自動變速器結(jié)構(gòu)原理及檢修 教學(xué)要求

1．掌握自動變速器電子控制系統(tǒng)的組成及工作原理

2．掌握自動變速器電子控制系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu)、原理及檢修測 3．熟悉自動變速器電子控制系統(tǒng)常見故障的診斷 教學(xué)重點

自動變速器電子控制系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu)、原理及檢測。教學(xué)難點

自動變速器電子控制系統(tǒng)常見故障的診斷。課時安排

本章安排14課時。教學(xué)大綱

1.自動變速器概述

1）液力變矩器

2）變速齒輪機構(gòu)

3）液壓控制系統(tǒng)

4）電子控制系統(tǒng)

5）后驅(qū)動自動變速器

6）前驅(qū)動自動變速器

7）3、4、5、6前進擋自動變速器

8）行星齒輪式自動變速器

9）定軸式自動變速器

10）液力式自動變速器

11）電液式自動變速器

12）電動變速器的基本工作原理

2.電控自動變速器電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理

1）節(jié)氣門位置傳感器 2）發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器

3）電磁感應(yīng)式車速傳感器

4）笛簧開關(guān)式車速傳感器

5）輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器

6）變速器油溫傳感器超速檔開關(guān)

7）模式選擇開關(guān)

8）多功能開關(guān)

9）空擋起動開關(guān)

10）控制燈開關(guān)

11）開關(guān)式電磁閥

12）脈沖線性式電磁閥

13）主油路調(diào)壓閥

14）換擋閥

15）鎖止離合器控制閥

3.電控自動變速器電子控制系統(tǒng)的檢測

1）節(jié)氣門位置傳感器的檢修

2）車速傳感器和輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器的檢修

3）冷卻液溫度傳感器和液壓油溫度傳感器的檢修

4）檔位開關(guān)的檢修

5）ECU的檢測

6）開關(guān)式電磁閥的檢測

7）脈沖線性式電磁閥的檢測 4.電控自動變速器控制系統(tǒng)的故障診斷

1）利用汽車電腦檢測儀讀取故障碼

2）人工讀取故障碼

3）常見故障的診斷

5.典型車型自動變速器的電子控制系統(tǒng)

1）上海大眾帕薩特B5自動變速器的電控單元

2）B5的節(jié)氣門電位計G69 3）B5的車速傳感器G68 4）B5的多功能開關(guān)F125 5）B5的發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器和變速器轉(zhuǎn)速傳感器

6）B5的換低檔開關(guān)F8 7）B5的ATF油溫傳感器G93 8）B5的制動燈開關(guān)F 9）B5的ECO/SPORT切換鍵E122 10）B5的變速器閥體上的電磁閥N88~N93 11）B5的變速器鎖止電磁閥N110 12）B5的起動電動機閉鎖器與倒車燈繼電器J226 13）B5的巡航控制系統(tǒng)J213 14）B5的故障診斷插頭

15）B5的自動變速器故障自診斷的條件

16）B5的連接故障診斷儀V.A.G1551和選擇功能

17）B5的故障碼的查詢

18）B5的故障碼的清除

19）B5的基本設(shè)定

20）B5的讀測量數(shù)據(jù)塊主要電子元件的檢測及條件

21）廣州本田雅閣2.4L采用的自動變速器的電子控制系統(tǒng)的換擋控制、上坡控制、下坡控制、離合器壓力控制和鎖止控制

22）雅閣2.4L自動變速器用檢測儀讀取故障碼

23）雅閣2.4L自動變速器使用SCS（維修檢查信號）模式檢查DTCS（檢索閃爍代碼）

24）雅閣2.4L自動變速器A/T DTC清除及PCM的復(fù)位程序 主要概念 1.經(jīng)濟模式 2.動力模式 3.多功能開關(guān) 4.換檔時刻 5.開關(guān)式電磁閥 6.脈沖線性式電磁閥 7.占空比

第2章

電控懸架結(jié)構(gòu)原理及檢修 教學(xué)要求

1．掌握電控懸架的功用、組成及工作原理 2．掌握電控懸架主要元件的結(jié)構(gòu)、原理及檢修 3．熟悉電控懸架常見故障的診斷 教學(xué)重點

電控懸架主要元件的結(jié)構(gòu)和原理。教學(xué)難點

電控懸架檢修與故障診斷。課時安排

本章安排8課時。教學(xué)大綱 1.電控懸架概述

1）被動懸架與主動懸架

2）電控懸架的基本組成3）半主動懸架和全主動懸架 2.電控懸架結(jié)構(gòu)及原理

1）半主動懸架的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

2）空氣彈簧主動懸架

3）油氣彈簧主動懸架

4）帶路況預(yù)測傳感器的主動懸架

5）雷克薩斯LS400轎車電控空氣懸架控制功能

6）雷克薩斯LS400轎車電控空氣懸架系統(tǒng)操作

7）雷克薩斯LS400轎車電控空氣懸架系統(tǒng)組成及工作原理

8）雷克薩斯LS400轎車電控空氣懸架系統(tǒng)線路及連接 3.電控懸架檢修及故障診斷 1）豐田雷克薩斯LS400汽車電控懸架的車身升高檢查

2）豐田雷克薩斯LS400汽車電控懸架的車身降低檢查

3）豐田雷克薩斯LS400汽車電控懸架溢流閥工作的檢查

4）豐田雷克薩斯LS400汽車電控懸架空氣管路漏氣檢查

5）豐田雷克薩斯LS400汽車電控懸架車身高度的檢查與調(diào)整方法

6）豐田雷克薩斯LS400汽車電控懸架指示燈的檢查

7）豐田雷克薩斯LS400汽車電控懸架故障碼的讀取

8）豐田雷克薩斯LS400汽車電控懸架故障碼的清除

9）豐田雷克薩斯LS400汽車電控懸架故障碼表

10）豐田雷克薩斯LS400汽車電控懸架剛度失靈和阻尼系數(shù)控制失靈

11）豐田雷克薩斯LS400汽車電控懸架高度控制失靈 主要概念 1.被動懸架 2.主動懸架 3.半主動懸架 4.懸架阻尼系數(shù) 5.懸架剛度

第3章

動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理及檢修 教學(xué)要求

1.掌握動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本原理

2.掌握液壓式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 3.掌握電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本原理 4.熟悉動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本檢修方法 教學(xué)重點

電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本原理。教學(xué)難點

液壓式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理。課時安排

本章安排8課時。教學(xué)大綱

1.動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述

1）動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用

2）普通動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

3）動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本組成及原理 2.普通動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理

1）普通動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

2）直線行駛時的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程

3）轉(zhuǎn)彎行駛時的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程 3.電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理

1）流量控制式EPS 2）反力控制式EPS 3）閥靈敏度控制式EPS 4）電動式EPS（轉(zhuǎn)向軸助力式、轉(zhuǎn)向齒輪助力式和專項齒條助力式）

5）電動式EPS的基本結(jié)構(gòu)

6）電動式EPS的工作原理 4.動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本檢修及故障診斷

1）檢查調(diào)整輪胎氣壓

2）檢查調(diào)整轉(zhuǎn)向橋、轉(zhuǎn)向系各部位配合間隙以及轉(zhuǎn)向盤的自由行程

3）檢查調(diào)整轉(zhuǎn)向車輪定位

4）檢查調(diào)整轉(zhuǎn)向油泵皮帶張力

5）檢查發(fā)動機怠速提高能力

6）檢查轉(zhuǎn)向油罐液位

7）動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的空氣排放

8）檢查動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的油壓

9）測量動力轉(zhuǎn)向器的有效油壓

10）檢查測量控制閥的工作性能

11）系統(tǒng)防過載裝置的調(diào)整

12）檢查動力轉(zhuǎn)向器的回油壓力 13）測量轉(zhuǎn)向力

14）轉(zhuǎn)向沉重或助力不足

15）動力轉(zhuǎn)向液產(chǎn)生乳狀泡沫、液面低以及壓力低

16）向左或向右急轉(zhuǎn)方向盤時，轉(zhuǎn)向力瞬時增大

17）發(fā)動機運轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)向，特別在原地轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)向盤顫動或跳動 主要概念 1.滑閥式 2.轉(zhuǎn)閥式 3.轉(zhuǎn)向控制閥 4.轉(zhuǎn)向動力缸 5.流量控制式EPS 6.反力控制式EPS 7.閥靈敏度控制式EPS 第4章

ABS系統(tǒng)與ASR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理及檢修 教學(xué)要求

1.掌握ABS和ASR系統(tǒng)的作用與原理

2.掌握ABS和ASR系統(tǒng)的主要元件的結(jié)構(gòu)與原理 3.掌握ABS和ASR系統(tǒng)的基本檢修方法 教學(xué)重點

ABS和ASR系統(tǒng)的工作原理。教學(xué)難點

ASR系統(tǒng)的工作原理。課時安排

本章安排10課時。教學(xué)大綱

1.防抱死自動系統(tǒng)（ABS系統(tǒng)）

1）ABS系統(tǒng)的作用

2）ABS系統(tǒng)的優(yōu)點

3）博世（BOSCH）ABS系統(tǒng)、戴維斯（TEVES）ABS系統(tǒng)、德爾科（DELCO）ABS系統(tǒng)和本迪克斯（BENDIX）ABS系統(tǒng)

4）四通道ABS系統(tǒng) 5）三通道ABS系統(tǒng) 6）雙通道ABS系統(tǒng) 7）單通道ABS系統(tǒng) 8）ABS系統(tǒng)的組成 9）ABS系統(tǒng)的工作原理 10）各種ABS系統(tǒng)的共同點 11）電磁式輪速傳感器 12）霍爾式輪速傳感器 13）ECU的輸入級電路 14）ECU的運算電路 15）ECU的輸出級電路 16）ECU的安全保護電路

17）整體式與非整體式制動壓力調(diào)節(jié)器 18）電磁控制閥

19）高、低壓儲能器與電動泵

20）循環(huán)式制動壓力調(diào)節(jié)器的常規(guī)制動狀態(tài)、保壓狀態(tài)、減壓狀態(tài)和增壓狀態(tài) 21）可變?nèi)莘e式制動壓力調(diào)節(jié)器的常規(guī)制動狀態(tài)、減壓狀態(tài)、保壓狀態(tài)和增壓狀態(tài)

22）ABS故障指示燈

23）ABS系統(tǒng)檢修及故障診斷時的注意事項 24）輪速傳感器的檢修 25）制動壓力調(diào)節(jié)器的檢修 26）電控單元的檢修

27）ABS系統(tǒng)故障診斷的步驟 2.驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置（ASR）

1）ASR系統(tǒng)的作用

2）ASR系統(tǒng)的優(yōu)點 3）ASR系統(tǒng)的驅(qū)動力矩的控制

4）ASR系統(tǒng)的制動力矩控制

5）ASR系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)的相同及不同點

6）ASR系統(tǒng)的基本組成

7）ASR系統(tǒng)對電控副節(jié)氣門的調(diào)節(jié)

8）ASR系統(tǒng)對點火提前角的調(diào)節(jié)

9）ASR系統(tǒng)對發(fā)動機噴油量的調(diào)節(jié)

10）控制通道的選擇

11）制動力矩調(diào)節(jié)過程

12）各種類型ASR系統(tǒng)的共同點

13）輪速傳感器

14）ABS/TRAC ECU 15）制動壓力調(diào)節(jié)器

16）TRAC執(zhí)行器

17）副節(jié)氣門裝置

18）雷克薩斯LS400 ABS/TRAC的控制原理圖

19）雷克薩斯LS400 ABS/TRAC的系統(tǒng)自檢

20）雷克薩斯LS400 ABS/TRAC的防抱死制動系統(tǒng)

21）雷克薩斯LS400 ABS/TRAC的驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置

22）雷克薩斯LS400 ABS/TRAC系統(tǒng)信號的輸入

23）雷克薩斯LS400 ABS/TRAC系統(tǒng)功能控制

24）雷克薩斯轎車ABS/TRAC故障自診斷時讀取故障碼

25）雷克薩斯轎車ABS/TRAC故障自診斷時清除故障碼 主要概念 1.滑移率 2.附著系數(shù) 3.控制通道 4.制動壓力調(diào)節(jié)器 5.三位三通式電磁閥 6.循環(huán)式制動壓力調(diào)節(jié)器 7.可變?nèi)莘e式制動壓力調(diào)節(jié)器 第5章

汽車底盤電控新技術(shù) 教學(xué)要求

1．掌握無級變速器的基本組成及無級變速原理 2．熟悉奧迪01J無級變速器的基本組成及工作原理 3．了解廣本飛度無級變速器的基本組成及控制原理 4．掌握EBD、EDS、ESP的作用及相互關(guān)系 5 ．熟悉奧迪A4 ESP的工作過程 6．掌握輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)的作用及類型

7．了解間接式TPMS和直接式TPMS的工作原理 教學(xué)重點

01J無級變速器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理。教學(xué)難點

無級變速器的工作原理。課時安排

本章安排14課時。教學(xué)大綱

1.無級變速器（CVT）

1）無級變速器的發(fā)展史

2）無級變速器的優(yōu)點

3）無級變速器的基本組成4）無級變速器的基本工作原理

5）01J無級變速器的基本組成及基本工作原理

6）01J無級變速器的傳動鏈及傳動鏈輪

7）01J無級變速器的輔助變速齒輪

8）01J無級變速器的行星齒輪機構(gòu)

9）01J無級變速器的變速桿換擋機構(gòu)及P位停車鎖

10）01J無級變速器控制單元J217的動態(tài)控制程序和DRP控制方案 11）01J無級變速器控制單元J217的換擋控制和離合器（制動器）控制

12）01J無級變速器控制單元J217的安全切斷與過載保護

13）變速器輸入轉(zhuǎn)速傳感器G182 14）變速器輸出轉(zhuǎn)速傳感器G195和G196 15）自動變速器油壓傳感器G193和G194 16）多功能開關(guān)F125 17）變速器（ATF）油溫傳感器G93 18）Tiptronic開關(guān)F189 19）奧迪CVT電子控制系統(tǒng)的輸入信號

20）01J無級變速器的執(zhí)行機構(gòu)

21）換擋控制

22）離合器（制動器）控制

23）轉(zhuǎn)矩傳感器——接觸壓力控制

24）濕式鋼片離合器

25）供油系統(tǒng)

26）冷卻系統(tǒng)

27）01J無級變速器的離合器（制動器）控制

28）01J無級變速器的鏈輪裝置控制

29）01J無級變速器的診斷

30）飛度無級變速器的組成

31）飛度無級變速器的電子控制系統(tǒng)

32）飛度無級變速器液壓控制系統(tǒng)

33）飛度無級變速器的電子控制內(nèi)容

34）飛度無級變速器換擋控制/帶輪壓力控制

35）飛度無級變速器起步離合器壓力控制

36）飛度無級變速器各變速桿位置工作情況

37）飛度無級變速器7速模式控制

38）飛度無級變速器7速手動換擋

39）飛度無級變速器讀取故障碼DTC 40）飛度無級變速器故障碼的清除

41）飛度無級變速器結(jié)束故障檢修 2.EBD、EDS及ESP 1）EBD的概念

2）EBD的作用

3）EBD的基本組成及原理

4）EBD的優(yōu)點

5）EBD與ABS系統(tǒng)的關(guān)系

6）EBD的應(yīng)用

7）EDS的概念

8）EDS的作用

9）EDS的基本原理

10）EDS的優(yōu)點

11）EDS與ABS的關(guān)系

12）EDS的應(yīng)用

13）ESP的概念

14）ESP的作用

15）ESP的電控單元ECU 16）ESP的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器

17）ESP制動壓力傳感器

18）ESP橫向偏擺率傳感器

19）ESP縱向加速度傳感器

20）ESP側(cè)向加速度傳感器

21）ASR/EPS開關(guān)

22）系統(tǒng)指示燈

23）ESP的基本工作原理

24）ESP與其他系統(tǒng)的關(guān)系

25）MK20型制動裝置EDS系統(tǒng)的加壓過程

26）MK20型制動裝置EDS系統(tǒng)的保壓過程 27）MK20型制動裝置EDS系統(tǒng)的減壓過程

28）一汽奧迪A4轎車ESP系統(tǒng)的元件

29）奧迪ESP系統(tǒng)基本工作原理 3.汽車輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)

1）間接式TPMS 2）直接式TPMS 3）豐田汽車間接式輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)的基本組成4）豐田汽車間接式輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)的基本工作原理

5）豐田汽車間接式輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)的初值設(shè)定

6）別克榮御轎車直接式輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)的基本組成7）別克榮御轎車直接式輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理

8）別克榮御轎車直接式輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)診斷功能 主要概念 1.無級變速 2.EBD 3.EDS 4.ESP 5.TPMS

三、考核方式與成績評定 考核方式：筆試（閉卷）

各教學(xué)環(huán)節(jié)占總分的比例：出勤、作業(yè)及平時測驗：40%，期末考試：60%

執(zhí)筆：（課程負(fù)責(zé)人）審閱：（教研室主任）審定：（系主任）