1、电控发动机维修内容提要本书内容翔实新颖，浅显易懂，兼具实用性和可操作性。全本书内容翔实新颖，浅显易懂，兼具实用性和可操作性。全书共分三个模块，依次介绍了发动机系统的组成和工作讨程、书共分三个模块，依次介绍了发动机系统的组成和工作讨程、维护和检查电控发动机系统的基础知识、实施电控发动机系维护和检查电控发动机系统的基础知识、实施电控发动机系统故障诊断与排除的实用方法，全方位帮助学习者提高诊断统故障诊断与排除的实用方法，全方位帮助学习者提高诊断与排除电控发动机故障的能力，同时体现了与排除电控发动机故障的能力，同时体现了“工作过程系统工作过程系统化化”课程的开发理念。课程的开发理念。前言本书借鉴了德国
2、、澳大利亚等国际职业教育的先进教学理念，本书借鉴了德国、澳大利亚等国际职业教育的先进教学理念，按照按照“以行业需求为导向，以能力为本位，以学生为中心以行业需求为导向，以能力为本位，以学生为中心”的原则，把行业能力标准作为专业课程教学目标和鉴定标准，的原则，把行业能力标准作为专业课程教学目标和鉴定标准，按照行业能力要求组织教学内容，在教材开发中贯穿按照行业能力要求组织教学内容，在教材开发中贯穿“工作工作过程系统化过程系统化”的课程开发理念，针对中职学生的学习特征设的课程开发理念，针对中职学生的学习特征设计教学活动。计教学活动。本书共分三个模块，按照学习者循序渐进的认知规律进行编本书共分三个模块，
3、按照学习者循序渐进的认知规律进行编写。模块一是发动机系统的组成和工作过程，帮助学习者认写。模块一是发动机系统的组成和工作过程，帮助学习者认识汽车电控发动机工作的有关知识。模块二是维护和检查电识汽车电控发动机工作的有关知识。模块二是维护和检查电控发动机系统，帮助学习者形成维护和检查电控发动机各个控发动机系统，帮助学习者形成维护和检查电控发动机各个系统的能力。模块三是实施电控发动机系统故障诊断与排除，系统的能力。模块三是实施电控发动机系统故障诊断与排除，帮助学习者形成诊断与排除电控发动机故障的能力。帮助学习者形成诊断与排除电控发动机故障的能力。前言本书可作为中等职业院校汽车维修及相关专业的教材，也
4、可本书可作为中等职业院校汽车维修及相关专业的教材，也可作为汽车维修服务人员的自学用书和汽车维修企业的员工培作为汽车维修服务人员的自学用书和汽车维修企业的员工培训材料。训材料。本书在编写过程中参考了大量国内外有关书籍并借鉴了行业本书在编写过程中参考了大量国内外有关书籍并借鉴了行业汽车维修手册和培训资料，在此谨向其作者及资料提供者表汽车维修手册和培训资料，在此谨向其作者及资料提供者表示深切的谢意。示深切的谢意。目录 模块一模块一 电控发动机维修电控发动机维修 1 项目一项目一 汽油发动机电控系统入门汽油发动机电控系统入门1 项目二项目二 电子控制系统的操作方法电子控制系统的操作方法5 项目三项目三
5、 电控发动机的传感器系统简电控发动机的传感器系统简介介10 项目四项目四 电控发动机的进气系统简电控发动机的进气系统简介介21 项目五项目五 电控发动机的燃油供给系统简介电控发动机的燃油供给系统简介33 项目六项目六 电控发动机的点火系统简电控发动机的点火系统简介介43目录 项目七项目七 电控发动机的排放系统简电控发动机的排放系统简介介50 项目八项目八 控制系统的工作模式和自诊断简控制系统的工作模式和自诊断简介介 58 项目九项目九 柴油发动机电控系统简柴油发动机电控系统简介介65目录 模块二模块二 维护和检查电控发动机系统简维护和检查电控发动机系统简介介 75 项目一项目一 维护电控发动机
6、的准备工作简维护电控发动机的准备工作简介介75 项目二项目二 维护电子控制单元和系统部件的维护电子控制单元和系统部件的方方 法简法简介介 83 项项目目三三 维护电控发动机的进气系统的方维护电控发动机的进气系统的方法法 简简介介 95 项目四项目四 维护电控发动机的燃油喷射系统维护电控发动机的燃油喷射系统方方 法简法简介介 99目录 项项目目五五 电控发动机的点火系统的维护方电控发动机的点火系统的维护方法法 简简介介111 项项目目六六 电控发动机排放控制系统的维护电控发动机排放控制系统的维护方方 法简法简介介121目录 模块三模块三 诊断与排除电控发动机故障的方诊断与排除电控发动机故障的方法
7、法 简简介介131 项项目目一一 电控发动机故障诊断与排除的流电控发动机故障诊断与排除的流程程 简简介介131 项项目目二二 诊断与排除电控系统故障的方法诊断与排除电控系统故障的方法简简 介介142 项项目目三根据故障码诊断电路故障的方法三根据故障码诊断电路故障的方法简简 介介149目录 项项目目四四 根据故障码诊断与排除综合故障根据故障码诊断与排除综合故障的的 方法简方法简介介165 项目五项目五 诊断与排除电控发动机的常见故诊断与排除电控发动机的常见故障障 的方法简的方法简介介180模块一模块一 电动发动机系统综述电动发动机系统综述 项目一项目一 汽油发动机电控系统入门汽油发动机电控系统入
8、门 项目二项目二 电子控制系统的操作方法电子控制系统的操作方法 项目三项目三 电控发动机的传感器系统简介电控发动机的传感器系统简介 项目四项目四 电控发动机的进气系统简介电控发动机的进气系统简介 项目五项目五 电控发动机的燃油供给系统简电控发动机的燃油供给系统简介介 项目六项目六 电控发动机的点火系统简介电控发动机的点火系统简介 项目七项目七 电控发动机的排放系统简介电控发动机的排放系统简介 项目八项目八 控制系统的工作模式和自诊断控制系统的工作模式和自诊断简介简介 项目九项目九 柴油发动机电控系统简介柴油发动机电控系统简介模块一模块一 电动发动机系统综述电动发动机系统综述 模块概述模块概述随
9、着汽车新技术的不断发展，各汽车公司不断推出新款车型，随着汽车新技术的不断发展，各汽车公司不断推出新款车型，这些车型装备了电控发动机，还使用了一些提高发动机性能、这些车型装备了电控发动机，还使用了一些提高发动机性能、促进环保的新技术，这使得汽车维修工作的技术难度不断提促进环保的新技术，这使得汽车维修工作的技术难度不断提高。为了对电控发动机进行维修，必须先认识电控发动机的高。为了对电控发动机进行维修，必须先认识电控发动机的组成和工作过程。组成和工作过程。教学目标教学目标1.了解电控汽油发动机的组成、作用和工作过程。了解电控汽油发动机的组成、作用和工作过程。2.掌握电控汽油发动机的传感器系统、进气系
10、统、燃油喷射掌握电控汽油发动机的传感器系统、进气系统、燃油喷射系统、点火系统、排放控制系统、控制单元及自诊断系统。系统、点火系统、排放控制系统、控制单元及自诊断系统。3.了解柴油发动机电控系能。了解柴油发动机电控系能。下一页 返回项目一项目一 汽油发动机电控系统入门汽油发动机电控系统入门 一、汽油发动机电控系统的功能简介一、汽油发动机电控系统的功能简介典型的汽油发动机电控系统典型的汽油发动机电控系统如图如图1-1所示。汽油发动机电控系所示。汽油发动机电控系统的主要功能如下统的主要功能如下:1.电控点火电控点火在发动机各种运行工况下，电控点火系统选择最理想的点火在发动机各种运行工况下，电控点火系
11、统选择最理想的点火提前角点燃混合气，从而改善发动机的燃烧过程，使发动机提前角点燃混合气，从而改善发动机的燃烧过程，使发动机输出最大的功率和转矩，而将油耗和排放降到最低限度。输出最大的功率和转矩，而将油耗和排放降到最低限度。2.电控汽油喷射电控汽油喷射对于电控汽油喷射系统而言，主要是根据各传感器输送来的对于电控汽油喷射系统而言，主要是根据各传感器输送来的信号，控制喷油器的喷油量，使发动机在各种工况下的空燃信号，控制喷油器的喷油量，使发动机在各种工况下的空燃下一页 返回上一页项目一项目一 汽油发动机电控系统入门汽油发动机电控系统入门比达到最佳值，从而实现提高功率、降低油耗、减少排气污比达到最佳值，
12、从而实现提高功率、降低油耗、减少排气污染、改善驱动性等功能。染、改善驱动性等功能。3.发动机辅助控制发动机辅助控制发动机辅助控制包括怠速控制、冷却风扇控制、发动机排量发动机辅助控制包括怠速控制、冷却风扇控制、发动机排量控制、气门正时控制、发动机增压控制、系统自诊断等。这控制、气门正时控制、发动机增压控制、系统自诊断等。这些功能已在不同类型的汽车上被采用。些功能已在不同类型的汽车上被采用。4.发动机排放控制发动机排放控制环保是发动机电子控制的一个重要发展方向。发动机排放控环保是发动机电子控制的一个重要发展方向。发动机排放控制系统主要包括二次空气喷射系统、燃油蒸发排放制系统主要包括二次空气喷射系统
13、、燃油蒸发排放(EVAP)控控制、三元催化转化器、废气再循环制、三元催化转化器、废气再循环(EGR)和曲轴箱强制通风和曲轴箱强制通风(PCV)等。它可以将排气中的有害成分降到最低。等。它可以将排气中的有害成分降到最低。上一页返回下一页项目一项目一 汽油发动机电控系统入门汽油发动机电控系统入门 二、汽油发动机电控系统的特点二、汽油发动机电控系统的特点与化油器式汽油机相比，电子控制技术在汽油机上的应用全与化油器式汽油机相比，电子控制技术在汽油机上的应用全面提高了汽油机的综合性能。电控汽油喷射在以下几个方面面提高了汽油机的综合性能。电控汽油喷射在以下几个方面有明显的改善和提高。有明显的改善和提高。电
14、控汽油机采用压力喷射方式，汽油的雾化质量好。电控汽油机采用压力喷射方式，汽油的雾化质量好。喷油器可以安装在进气门附近，可以使进气管的设计更合理，喷油器可以安装在进气门附近，可以使进气管的设计更合理，改善了各缸混合气的均匀性。改善了各缸混合气的均匀性。通过精确控制空燃比和采用排放净化措施使有害物的排放量通过精确控制空燃比和采用排放净化措施使有害物的排放量显著减少。显著减少。电控系统根据传感器的输入信号随时判断发动机运行工况的电控系统根据传感器的输入信号随时判断发动机运行工况的下一页 返回上一页项目一项目一 汽油发动机电控系统入门汽油发动机电控系统入门变化，并调整喷油量，改善了汽油机过渡工况的响应
15、特性。变化，并调整喷油量，改善了汽油机过渡工况的响应特性。进气管中不需要设置喉管，通常不采用进气预热，减少了进进气管中不需要设置喉管，通常不采用进气预热，减少了进气阻力，提高了进气密度、发动机的动力性和经济性。气阻力，提高了进气密度、发动机的动力性和经济性。电控系统根据起动时发动机冷却液的温度，提供与起动条件电控系统根据起动时发动机冷却液的温度，提供与起动条件相适应的喷油量，提高了汽油机高、低温起动性能和暖机性相适应的喷油量，提高了汽油机高、低温起动性能和暖机性能。能。在各种环境条件下可以准确地计算进气量，改善了汽油机对在各种环境条件下可以准确地计算进气量，改善了汽油机对地理及气候环境的适应性
16、。地理及气候环境的适应性。三、汽油发动机电控系统的组成部分三、汽油发动机电控系统的组成部分对于汽油发动机电控系统而言，通常包括传感器系统、进气对于汽油发动机电控系统而言，通常包括传感器系统、进气上一页 下一页 返回项目一项目一 汽油发动机电控系统入门汽油发动机电控系统入门系统、汽油供给系统、点火系统、排放控制系统、发动机电系统、汽油供给系统、点火系统、排放控制系统、发动机电子控制单元及诊断系统等几部分组成。例如，捷达轿车发动子控制单元及诊断系统等几部分组成。例如，捷达轿车发动机采用德国博世公司的机采用德国博世公司的Motronic电控系统，电控系统，如图如图1-2所示。所示。1.关于传感器系统
17、关于传感器系统传感器系统又称信号采集系统，它向控制单元反映发动机的传感器系统又称信号采集系统，它向控制单元反映发动机的工作状态以及驾驶员对动力及辅助功能的要求。电控发动机工作状态以及驾驶员对动力及辅助功能的要求。电控发动机上常见的传感器有上常见的传感器有:进气压力传感器进气压力传感器(MAP)测量进气管内气体的绝对压力。测量进气管内气体的绝对压力。空气流量计空气流量计(MAF)测量发动机的进气量。测量发动机的进气量。节气门位置传感器节气门位置传感器(TPS)检测节气门的开度及开度变化。检测节气门的开度及开度变化。上一页返回下一页项目一项目一 汽油发动机电控系统入门汽油发动机电控系统入门曲轴位置
18、传感器曲轴位置传感器(CKP)提供发动机转速信号和曲轴转角信提供发动机转速信号和曲轴转角信号。号。凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器(CMP)提供凸轮轴转角基准位置信号。提供凸轮轴转角基准位置信号。进气温度传感器进气温度传感器(IAT)检测进气温度信号。检测进气温度信号。车速传感器车速传感器(VSS)检测汽车的行驶速度。检测汽车的行驶速度。冷却液温度传感器冷却液温度传感器(ELT)提供发动机冷却液温度信号。提供发动机冷却液温度信号。氧传感器氧传感器(O2S)检测排气中的氧含量。检测排气中的氧含量。爆燃传感器爆燃传感器(KNK)检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。2.关于汽
19、油供给系统关于汽油供给系统汽油供给系统由汽油泵、汽油滤清器、汽油压力脉动减振器、汽油供给系统由汽油泵、汽油滤清器、汽油压力脉动减振器、下一页 返回上一页项目一项目一 汽油发动机电控系统入门汽油发动机电控系统入门喷油器、汽油压力调节器及油轨等组成，喷油器、汽油压力调节器及油轨等组成，如图如图1-3所示。电动所示。电动燃油泵将汽油自油箱内吸出，经滤清器过滤后，由压力调节燃油泵将汽油自油箱内吸出，经滤清器过滤后，由压力调节器调压，通过油管输送给喷油器。喷油器根据发动机控制单器调压，通过油管输送给喷油器。喷油器根据发动机控制单元指令向进气管喷油。元指令向进气管喷油。3.关于电控点火系统关于电控点火系统
20、 一般来讲，点火系统产生高压电，按点火顺序使火花塞跳火，一般来讲，点火系统产生高压电，按点火顺序使火花塞跳火，点燃混合气。电控点火系统可以控制发动机各工况的点火提点燃混合气。电控点火系统可以控制发动机各工况的点火提前角，使发动机在动力性、经济性、加速性和排放等方面性前角，使发动机在动力性、经济性、加速性和排放等方面性能优化。电控点火系统主要部件包括点火线圈、高压导线、能优化。电控点火系统主要部件包括点火线圈、高压导线、火花塞、分电器、点火控制器等。桑塔纳火花塞、分电器、点火控制器等。桑塔纳2000GLi型轿车采型轿车采用的是带分电器的电子控制点火系统。它与汽油喷射用的是带分电器的电子控制点火系
21、统。它与汽油喷射上一页 下一页 返回项目一项目一 汽油发动机电控系统入门汽油发动机电控系统入门系统一起由同一个系统一起由同一个ECU来控制，其结构来控制，其结构如图如图1-4所示。所示。4.关于进气系统关于进气系统进气系统为发动机可燃混合气的形成提供必需的空气。空气进气系统为发动机可燃混合气的形成提供必需的空气。空气经空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气支管经空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气支管进入各缸。进入各缸。5.关于发动机电子控制单元及诊断通信系统关于发动机电子控制单元及诊断通信系统发动机电子控制单元即发动机电脑、发动机计算机，是发动发动机电子控制单元即发动机电脑
22、、发动机计算机，是发动机控制系统的核心。有些汽车的发动机电子控制单元安装在机控制系统的核心。有些汽车的发动机电子控制单元安装在发动机舱内。发动机舱内。为了防止从路面飞溅上的雨水、大气中弥漫的烟雾、车辆不为了防止从路面飞溅上的雨水、大气中弥漫的烟雾、车辆不断的振动和急剧的温度变化对车辆的影响，当控制单元装断的振动和急剧的温度变化对车辆的影响，当控制单元装上一页 下一页 返回项目一项目一 汽油发动机电控系统入门汽油发动机电控系统入门入发动机舱时，需要在电路板上涂一层密封胶，以确保绝缘入发动机舱时，需要在电路板上涂一层密封胶，以确保绝缘和固定。许多汽车的发动机电子控制单元安装在驾驶室内，和固定。许多
23、汽车的发动机电子控制单元安装在驾驶室内，对发动机电子控制单元电路板的密封要求较低。如丰田汽车对发动机电子控制单元电路板的密封要求较低。如丰田汽车的发动机电子控制单元通常安装在仪表板右侧下方、离杂物的发动机电子控制单元通常安装在仪表板右侧下方、离杂物箱很近的地方箱很近的地方;在本田汽车上，发动机电子控制单元通常安装在本田汽车上，发动机电子控制单元通常安装在乘客一侧的地板下面。在乘客一侧的地板下面。6.关于排放控制系统关于排放控制系统排放控制系统用于减少废气中有害气体排放控制系统用于减少废气中有害气体(CO,HC和和NOx)排入排入大气。排放控制系统常见的有曲轴箱强制通风大气。排放控制系统常见的有
24、曲轴箱强制通风(PCV)系统、系统、蒸发排放蒸发排放(EVAP)系统、三元催化转化系统、三元催化转化(TWC)系统以及废气再系统以及废气再循环循环(EGR)系统等。曲轴箱强制通风系统用于防止曲轴系统等。曲轴箱强制通风系统用于防止曲轴上一页 下一页 返回项目一项目一 汽油发动机电控系统入门汽油发动机电控系统入门箱内的窜气进入大气中，使漏入曲轴箱内的窜缸混合气经专箱内的窜气进入大气中，使漏入曲轴箱内的窜缸混合气经专门通道，流回进气支管进行燃烧。门通道，流回进气支管进行燃烧。蒸发排放系统用于收集油箱和燃油系统中逸出的燃油蒸气并蒸发排放系统用于收集油箱和燃油系统中逸出的燃油蒸气并将之导入进气支管，引入
25、燃烧室，从而防止燃油蒸气对大气将之导入进气支管，引入燃烧室，从而防止燃油蒸气对大气的污染。三元催化转化系统可通过三元催化转化器将发动机的污染。三元催化转化系统可通过三元催化转化器将发动机排气中的有害物质转换成无害物质。三元催化转化器装在排排气中的有害物质转换成无害物质。三元催化转化器装在排气管中。气管中。废气再循环系统将一部分废气引入进气管，以降低燃烧室的废气再循环系统将一部分废气引入进气管，以降低燃烧室的最高燃烧温度，减少最高燃烧温度，减少NOx的生成。的生成。上一页返回项目二项目二 电子控制系统的操作方法电子控制系统的操作方法 一、电子控制系统的组成部分一、电子控制系统的组成部分电子控制系
26、统由传感器、电子控制单元和执行器三大部分组电子控制系统由传感器、电子控制单元和执行器三大部分组成，其工作关系成，其工作关系如图如图1-5所示。所示。1.关于传感器关于传感器一般来讲，传感器是感知发动机信息的部件，可把非电量信一般来讲，传感器是感知发动机信息的部件，可把非电量信号转换成电量信号。具体来说，其功用是向控制单元提供汽号转换成电量信号。具体来说，其功用是向控制单元提供汽车运行状况和发动机工况。车运行状况和发动机工况。2.关于执行器关于执行器执行器执行执行器执行ECU的指令，从而完成控制功能。发动机电控系的指令，从而完成控制功能。发动机电控系统主要的执行器有电动燃油泵、喷油器、怠速控制阀
27、、点火统主要的执行器有电动燃油泵、喷油器、怠速控制阀、点火器等。器等。下一页 返回项目二项目二 电子控制系统的操作方法电子控制系统的操作方法3.关于电子控制单元关于电子控制单元电子控制单元电子控制单元(ECU)接收来自传感器的信息，经信息处理后接收来自传感器的信息，经信息处理后发出相应的控制指令给执行器。发动机控制单元根据空气流发出相应的控制指令给执行器。发动机控制单元根据空气流量计或进气压力传感器和发动机转速传感器的信号确定发动量计或进气压力传感器和发动机转速传感器的信号确定发动机各缸进气量，再根据空燃比要求确定基本供油量机各缸进气量，再根据空燃比要求确定基本供油量;然后根据然后根据传感器的
28、信号进行点火提前角、温度、节气门开度、空燃比传感器的信号进行点火提前角、温度、节气门开度、空燃比等各种工作参数的修正，确定某一工况下的最佳喷油量。电等各种工作参数的修正，确定某一工况下的最佳喷油量。电子控制单元主要由输入处理器、中央处理器、存储器和输出子控制单元主要由输入处理器、中央处理器、存储器和输出驱动器组成。驱动器组成。上一页 下一页 返回项目二项目二 电子控制系统的操作方法电子控制系统的操作方法 二、传感器电信号的基本要素二、传感器电信号的基本要素通常情况下，传感器的电信号可以分为模拟电压信号和数字通常情况下，传感器的电信号可以分为模拟电压信号和数字电压信号两种。电压信号两种。1.关于
29、模拟电压信号关于模拟电压信号所谓模拟电压信号，一般是指在一定范围内连续变化的信号。所谓模拟电压信号，一般是指在一定范围内连续变化的信号。大多数车用电控系统中的传感器产生的都是模拟电压信号。大多数车用电控系统中的传感器产生的都是模拟电压信号。当用一个可变电阻器控制一个额定电压为当用一个可变电阻器控制一个额定电压为5 V的灯泡时，如果的灯泡时，如果可变电阻器输出电压低，流过灯泡的电流就小，灯光暗淡可变电阻器输出电压低，流过灯泡的电流就小，灯光暗淡;如如果可变电阻器的输出电压是果可变电阻器的输出电压是5V，流过灯泡的电流比较大，则，流过灯泡的电流比较大，则灯光明亮。可变电阻器电压可以是灯光明亮。可变
30、电阻器电压可以是0 5 V的任意值，这就是的任意值，这就是模拟电压信号模拟电压信号(见图见图1-6)。上一页 下一页 返回项目二项目二 电子控制系统的操作方法电子控制系统的操作方法2.关于数字电压信号关于数字电压信号需要注意的是，数字电压信号不是高电压就是低电压。把一需要注意的是，数字电压信号不是高电压就是低电压。把一个普通的通个普通的通/断开关与一个断开关与一个5V灯泡串联在一起，则当开关断开灯泡串联在一起，则当开关断开时加在灯泡两端的电压为时加在灯泡两端的电压为O V，灯泡熄灭，灯泡熄灭;当开关接通时，加当开关接通时，加在灯泡上的电压为在灯泡上的电压为5 V，灯泡发光。经开关送给灯泡的电压
31、不，灯泡发光。经开关送给灯泡的电压不是是0 V就是就是5 V,即电压信号不是高电压就是低电压，这类电压即电压信号不是高电压就是低电压，这类电压信号就称为数字电压信号。如果开关迅速接通或断开，就有信号就称为数字电压信号。如果开关迅速接通或断开，就有一个数字电压信号从开关作用到灯泡上。一个数字电压信号从开关作用到灯泡上。上一页 下一页 返回项目二项目二 电子控制系统的操作方法电子控制系统的操作方法数字信号不是高值就是低值，低值数字信号可用数字数字信号不是高值就是低值，低值数字信号可用数字0代表，代表，高值数字信号用数字高值数字信号用数字1代表，这种给数字信号赋予数值的方式代表，这种给数字信号赋予数
32、值的方式称为二进制编码。在二进制编码系统中只有两个数字称为二进制编码。在二进制编码系统中只有两个数字:0和和1(见图见图1-7)。在发动机电子控制单元中，信息以二进制码的形。在发动机电子控制单元中，信息以二进制码的形式进行交换，状态、数字和字符都用多位式进行交换，状态、数字和字符都用多位0和和1的组合表示。的组合表示。上一页 下一页 返回项目二项目二 电子控制系统的操作方法电子控制系统的操作方法 三、输入信号的处理方法三、输入信号的处理方法一般来讲，输入信号通过电子控制单元的输入处理电路进行一般来讲，输入信号通过电子控制单元的输入处理电路进行处理处理(主要为放大和模数转换主要为放大和模数转换)
33、，如图如图1-8所示。所示。1.将输入信号放大将输入信号放大将输入信号放大的目的是使输入信号增加到发动机控制单元将输入信号放大的目的是使输入信号增加到发动机控制单元可用的程度。这个放大作用是由发动机电子控制单元中输入可用的程度。这个放大作用是由发动机电子控制单元中输入处理芯片中的放大器来完成的。某些传感器处理芯片中的放大器来完成的。某些传感器(如氧传感器如氧传感器)产产生一个小于生一个小于1 V的低电压信号时，只能产生很小的电流，这样的低电压信号时，只能产生很小的电流，这样的信号送入中央处理器前必须放大。的信号送入中央处理器前必须放大。上一页 下一页 返回项目二项目二 电子控制系统的操作方法电
34、子控制系统的操作方法2.模模/数转换数转换(A/D)传感器一般产生模拟信号，而中央处理器处理的是数字信号，传感器一般产生模拟信号，而中央处理器处理的是数字信号，所以必须把模拟信号变为数字信号。这项工作由发动机电子所以必须把模拟信号变为数字信号。这项工作由发动机电子控制单元输入处理芯片中的模控制单元输入处理芯片中的模/数转换器来完成。模数转换器来完成。模/数转换器数转换器以固定的时间间隔不断对模拟输入信号进行扫描，并向这些以固定的时间间隔不断对模拟输入信号进行扫描，并向这些电压赋值，然后把此数值编译成二进制码。电压赋值，然后把此数值编译成二进制码。上一页 下一页 返回项目二项目二 电子控制系统的
35、操作方法电子控制系统的操作方法 四、中央处理器和存储器的基本要求四、中央处理器和存储器的基本要求1.关于中央处理器关于中央处理器一般来讲，中央处理器是发动机控制单元中的计算和决策芯一般来讲，中央处理器是发动机控制单元中的计算和决策芯片。在中央处理器中有成千上万个微型晶体管和二极管，这片。在中央处理器中有成千上万个微型晶体管和二极管，这些元件被蚀刻在一个很小的集成电路芯片上。集成电路芯片些元件被蚀刻在一个很小的集成电路芯片上。集成电路芯片装在一个长方形的扁平护壳内。装在一个长方形的扁平护壳内。上一页返回下一页项目二项目二 电子控制系统的操作方法电子控制系统的操作方法在中央处理器护壳的两边排布着金
36、属引脚，这些金属引脚把在中央处理器护壳的两边排布着金属引脚，这些金属引脚把中央处理器连接到发动机控制单元的电路板上，中央处理器连接到发动机控制单元的电路板上，如图如图1-9所示。所示。中央处理器通过程序进行决策。程序是中央处理器执行的一中央处理器通过程序进行决策。程序是中央处理器执行的一组指令。例如，程序告诉中央处理器何时收集传感器的信息，组指令。例如，程序告诉中央处理器何时收集传感器的信息，然后怎样处理这些信息，最后程序引导中央处理器去触发诸然后怎样处理这些信息，最后程序引导中央处理器去触发诸如继电器和电磁线圈之类的执行器。如继电器和电磁线圈之类的执行器。下一页 返回上一页项目二项目二 电子
37、控制系统的操作方法电子控制系统的操作方法2.关于存储器关于存储器存储器中一般含有程序和中央处理器进行运算所需的汽车数存储器中一般含有程序和中央处理器进行运算所需的汽车数据。存储器芯片的外形与中央处理器芯片的外形相似。中央据。存储器芯片的外形与中央处理器芯片的外形相似。中央处理器可以从存储器中读取信息，也可以把新的信息写入存处理器可以从存储器中读取信息，也可以把新的信息写入存储器。储器。图图1-10所示为燃油油量信号的存储和读取。所示为燃油油量信号的存储和读取。在空燃比的控制中，各个传感器随时向发动机控制单元报告在空燃比的控制中，各个传感器随时向发动机控制单元报告发动机和汽车的工况，中央处理器从
38、存储器中读取空燃比的发动机和汽车的工况，中央处理器从存储器中读取空燃比的标定信息，并与各传感器的输入信号比较，进行必要的修正，标定信息，并与各传感器的输入信号比较，进行必要的修正，然后控制燃油喷油器向发动机提供精确的燃油量。然后控制燃油喷油器向发动机提供精确的燃油量。上一页 下一页 返回项目二项目二 电子控制系统的操作方法电子控制系统的操作方法 五、控制单元对信息的处理方法五、控制单元对信息的处理方法1.关于传感器和信号输入处理关于传感器和信号输入处理通常，发动机上安装了多种传感器，用它们把信号输入到发通常，发动机上安装了多种传感器，用它们把信号输入到发动机电子控制单元，反映发动机的工作状态。
39、下面以进气温动机电子控制单元，反映发动机的工作状态。下面以进气温度传感器的信号输入处理为例介绍发动机电子控制单元处理度传感器的信号输入处理为例介绍发动机电子控制单元处理信息方法。信息方法。进气温度传感器向发动机电子控制单元输送模拟电压信号，进气温度传感器向发动机电子控制单元输送模拟电压信号，A/D转换器再把这个信号转换成数字信号。转换器再把这个信号转换成数字信号。中央处理器收到数字信号后访问存储器中的信息，从查询表中央处理器收到数字信号后访问存储器中的信息，从查询表中查出此空气温度对应的空气密度，把空气密度信息传给中中查出此空气温度对应的空气密度，把空气密度信息传给中上一页 下一页 返回项目二
40、项目二 电子控制系统的操作方法电子控制系统的操作方法中央处理器中央处理器;中央处理器控制输出驱动器和燃油喷油器，提供中央处理器控制输出驱动器和燃油喷油器，提供发动机所需要的准确的燃油量发动机所需要的准确的燃油量(图图1-11)2.关于信号输出驱动器和执行器关于信号输出驱动器和执行器一般来讲，中央处理器通过输出驱动器控制执行器。发动机一般来讲，中央处理器通过输出驱动器控制执行器。发动机控制单元的输出驱动器由很多晶体管组成，执行器通常是继控制单元的输出驱动器由很多晶体管组成，执行器通常是继电器、电磁线圈或显示器等。电器、电磁线圈或显示器等。例如，每个燃油喷油器都有一个电磁线圈，蓄电池为每个执例如，
41、每个燃油喷油器都有一个电磁线圈，蓄电池为每个执行器供电。当中央处理器输出信号令输出驱动器接通执行器行器供电。当中央处理器输出信号令输出驱动器接通执行器时，输出驱动器就给执行器送去一个时，输出驱动器就给执行器送去一个“搭铁搭铁”信号。此时，信号。此时，电流通过执行器和输出驱动器搭铁而构成回路，执行器使必电流通过执行器和输出驱动器搭铁而构成回路，执行器使必要的器件工作要的器件工作(图图1-12)上一页 返回项目三项目三 电控发动机的传感器系电控发动机的传感器系统简介统简介 一、测量进气量的传感器简介一、测量进气量的传感器简介1.关于进气压力传感器关于进气压力传感器进气压力传感器即支管绝对压力传感器
42、，它测量进气支管内进气压力传感器即支管绝对压力传感器，它测量进气支管内绝对压力的变化并将其转化为电信号。进气压力传感器有半绝对压力的变化并将其转化为电信号。进气压力传感器有半导体应变式、电容式、差动变压器式等。导体应变式、电容式、差动变压器式等。半导体应变式进气压力传感器内部的半导体材料被施加一定半导体应变式进气压力传感器内部的半导体材料被施加一定载荷时，它的电阻会发生变化，这种现象称为压阻效应。半载荷时，它的电阻会发生变化，这种现象称为压阻效应。半导体应变式进气压力传感器根据进气压力的变化产生进气压导体应变式进气压力传感器根据进气压力的变化产生进气压力信号，其结构力信号，其结构如图如图1-1
43、3所示。所示。下一页 返回2.关于空气流量计关于空气流量计日常工作中，常见的空气流量计有叶片式空气流量计、卡门日常工作中，常见的空气流量计有叶片式空气流量计、卡门旋涡式空气流量计、热线式空气流量计和热膜式空气流量计。旋涡式空气流量计、热线式空气流量计和热膜式空气流量计。(1)叶片式空气流量计一般来讲，叶片式空气流量计安装在空叶片式空气流量计一般来讲，叶片式空气流量计安装在空气滤清器和节气门之间，由两大部分组成气滤清器和节气门之间，由两大部分组成:一是担任检测任务一是担任检测任务的叶片部分，二是担任转换任务的电位计，的叶片部分，二是担任转换任务的电位计，如图如图1-14所示。所示。当空气流动时会
44、产生压力差，克服回位弹簧的拉力，将测量当空气流动时会产生压力差，克服回位弹簧的拉力，将测量板板(叶片叶片)推开，此时使用电位计检测叶片转动的角度，即可推开，此时使用电位计检测叶片转动的角度，即可测量空气流量。测量空气流量。上一页 下一页 返回项目三项目三 电控发动机的传感器系电控发动机的传感器系统简介统简介(2)卡门漩涡式空气流量计所谓卡门漩涡，通常是指在流体中卡门漩涡式空气流量计所谓卡门漩涡，通常是指在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时，在这个物体的下游就会产放置一个圆柱状或三角状物体时，在这个物体的下游就会产生两列旋转方向相反并交替出现的漩涡。通过测量卡门漩涡生两列旋转方向相反并交替出现的
45、漩涡。通过测量卡门漩涡发生的频率，可以测量出空气的流速和体积流量。利用卡门发生的频率，可以测量出空气的流速和体积流量。利用卡门漩涡原理测量空气流量的流量称为卡门漩涡式空气流量计。漩涡原理测量空气流量的流量称为卡门漩涡式空气流量计。目前，常见的卡门漩涡式空气流量计有光学式和超声波式两目前，常见的卡门漩涡式空气流量计有光学式和超声波式两种。种。光学式卡门漩涡空气流量计利用反光镜检测的方式，通过气光学式卡门漩涡空气流量计利用反光镜检测的方式，通过气流压力的交替变化检测漩涡的发生频率。它主要由管路、漩流压力的交替变化检测漩涡的发生频率。它主要由管路、漩涡发生器、发光二极管涡发生器、发光二极管(LED)
46、、光敏晶体管等部分组成，其、光敏晶体管等部分组成，其结构结构如图如图1-15所示。所示。上一页 下一页 返回项目三项目三 电控发动机的传感器系电控发动机的传感器系统简介统简介超声波式卡门漩涡空气流量计利用超声波的方式，通过气流超声波式卡门漩涡空气流量计利用超声波的方式，通过气流中速度的交替变化来检测漩涡的发生频率，其结构中速度的交替变化来检测漩涡的发生频率，其结构如图如图1-16所示。所示。(3)热线式空气流量计热线式空气流量计的要素包括热线式空气流量计热线式空气流量计的要素包括:感知空气感知空气流量的白金热线、控制热线电流的控制电路以及壳体、根据流量的白金热线、控制热线电流的控制电路以及壳体
47、、根据进气温度进行修正的温度补偿电阻进气温度进行修正的温度补偿电阻(又称为冷线又称为冷线)。当空气流。当空气流经热线时会带走部分热量使热线温度下降，而空气流量计中经热线时会带走部分热量使热线温度下降，而空气流量计中的电路设计使热线和进入的空气之间保持恒定的温度差的电路设计使热线和进入的空气之间保持恒定的温度差;进气进气量越大，则需要向热线提供的电流越大，空气流量计电路的量越大，则需要向热线提供的电流越大，空气流量计电路的输出电压信号随之发生改变。输出电压信号随之发生改变。上一页 下一页 返回项目三项目三 电控发动机的传感器系电控发动机的传感器系统简介统简介(4)热膜式空气流量计热膜式空气流量计
48、与热线式空气流量计热膜式空气流量计热膜式空气流量计与热线式空气流量计的工作原理类似，不同的是将发热体由热线式改为热膜式，的工作原理类似，不同的是将发热体由热线式改为热膜式，把金属铂做成的热膜固定在薄的树脂膜上构成，增加了发热把金属铂做成的热膜固定在薄的树脂膜上构成，增加了发热体的强度。热膜式空气流量计的结构体的强度。热膜式空气流量计的结构如图如图1-17所示。所示。上一页 下一页 返回项目三项目三 电控发动机的传感器系电控发动机的传感器系统简介统简介 二、曲轴位置传感器和凸轮轴位置传二、曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器简介感器简介1.曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的功能曲轴位置传感器和凸轮轴
49、位置传感器的功能曲轴位置传感器曲轴位置传感器(CKP传感器传感器)用来检测发动机转速和曲轴位用来检测发动机转速和曲轴位置信号，是控制喷油和点火时刻的主要信号。置信号，是控制喷油和点火时刻的主要信号。凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器(CMP传感器传感器)又称为相位传感器、同步信又称为相位传感器、同步信号传感器。它的信号是气缸判别定位信号，判别此时开始向号传感器。它的信号是气缸判别定位信号，判别此时开始向上止点运行的活塞是处于压缩行程还是排气行程，是控制喷上止点运行的活塞是处于压缩行程还是排气行程，是控制喷油和点火时刻的重要信号。凸轮轴位置传感器通常安装在分油和点火时刻的重要信号。凸轮轴位置传感器
50、通常安装在分电器内或凸轮轴前端。电器内或凸轮轴前端。上一页返回项目三项目三 电控发动机的传感器系电控发动机的传感器系统简介统简介下一页2.关于磁脉冲式、霍尔效应式、光电效应式传感器关于磁脉冲式、霍尔效应式、光电效应式传感器(1)磁脉冲式传感器的工作原理一般来讲，磁脉冲式传感器由磁脉冲式传感器的工作原理一般来讲，磁脉冲式传感器由定时转子、永久磁铁、锅合线圈等组成，其工作原理定时转子、永久磁铁、锅合线圈等组成，其工作原理如图如图1-18所示。当曲轴旋转时，由于转子正时齿相对线圈位置的变所示。当曲轴旋转时，由于转子正时齿相对线圈位置的变化，使线圈内的磁通发生变化，从而在线圈内产生感应电动化，使线圈内
