1、一、汽油发动机的计算机控制1981年前，唯一存在的发动机控制系统是EFI(电控燃油喷射)系统，其使用计算机控制喷油量。除了EFI，如今有各种计算机控制系统，包括ESA(电子控制点火提前)、ISC(怠速控制)和诊断系统等。第六章 汽油发动机控制系统概述二、计算机控制程序为了使计算机正常地进行功能控制，它要求一个由各种输出和输入设备组成的系统。控制发动机的计算机称为发动机ECU或ECM（发动机控制模块)。只有当发动机ECU处理来自传感器的输入信号并输出控制信号驱动执行器工作时，整个系统作为计算机控制系统运作。第六章 汽油发动机控制系统概述三、电子燃油喷射系统的概述EFI系统使用各种传感器探测发动机
2、和车辆的运行工况。根据来自这些传感器的信号，EGU计算喷油量并驱动喷油器以喷射合适的油量。第六章 汽油发动机控制系统概述四、电子控制点火提前系统的概述 ESA根据各种传感器的信号，感知发动机工况，然后选择适合的当前情况的最佳点火正时来控制点火正时。第六章 汽油发动机控制系统概述五、怠速控制系统的概述 ISC系统是控制怠速，使它可在各种工况下(暖机、电力负荷等)保持正常工况。为使燃油消耗量和噪声减至最小，尽可能使发动机的转速保持低转速，并且是稳定的怠速区域。第六章 汽油发动机控制系统概述六、诊断系统的概述 发动机ECU包括一个诊断系统。ECU不断地监视由各种传感器传来的信号。如果它探测到一个故障
3、的输入信号，ECU用DTC(诊断故障代码)记录该故障并点亮MIL(故障指示灯)。手持式检测仪的DTC故障代码和故障数据输出的诊断功能是一个非常高级和综合形式的电子系统。第六章 汽油发动机控制系统概述第八章 电子燃油喷射概述概述1燃油系统燃油系统2喷油世家能控制喷油世家能控制3电子燃油喷射(EFI)系统应用各种传感器来探测发动机的工作状态和汽车行驶状态。发动机ECU计算出最佳的燃油喷油量，并使喷油器喷射燃油。图8-1是电子燃油喷射系统的基本构造。第八章 电子燃油喷射（1）发动机ECU(发动机控制单元)。根据传感器传送的信号，计算出最佳的燃油喷射时间。（2）空气流量计进气歧管压力传感器。探测进气量
4、或歧管压力。（3）曲轴位置传感器。探测曲轴转角和发动机转速。（4）凸轴位置传感器。探测标准曲轴转角的信息(汽缸位置的判别)和凸轮轴正时。（5）水温传感器。探测冷却液温度。（6）节气门位置传感器。探测节气门开度。（7）氧传感器。探测废气中氧气的浓度。第八章 电子燃油喷射电子燃油喷射的类型按进气量探测法分类，有两种电子燃油喷射系统。1.LEFI(空气流量控制型)这种EFI系统采用空气流量计直接测量进气歧管中流入的空气量。有两种探测方法：一种直接测量进气涡流，另一种根据基本空气量进行校正。2.DEFI(歧管压力控制型)这种EFI用于测量进气歧管的压力，利用进气空气密度探测出进气量。概述概述8.1一、
5、概述燃油被燃油泵从油箱吸出，由喷油器在压力下进行喷射。燃油管里的燃油压力须由压力调节器和脉冲缓冲器进行调节，以保持稳定的燃油喷射。主要部件如下：（1）燃油箱。（2）燃油泵总成。（3）燃油泵。（4）燃油泵滤清器。（5）燃油滤清器。（6）压力调节器。（7）输送管。（8）喷油器。（9）脉动缓冲器。燃油系统燃油系统8.2二、燃油泵燃油泵安装于油箱中，与燃油滤清器、压力调节器和燃油表等结合为一整体。电动机带动油泵叶轮压缩燃油。燃油泵停止时，单向阀关闭，以维持燃油管路内的残余压力，这样有助于使发动机重新启动。若没有残余压力，在高温时很容易出现气阻，使发动机重新启动变得很困难。当出油口侧压力过高时，安全阀开
6、启，防止燃油压力过高。燃油系统燃油系统8.2三、压力调节器 压力调节器将喷油器的燃油压力控制在324kPa(3.3kgfcm2)(视发动机型号不同，具体压力值也会有不同)。此外，压力调节器能像燃油泵的单向阀一样，维持燃油管里的残余压力。有两种燃油调节方法。燃油系统燃油系统8.2 1.第一种这种燃油调节方法是将燃油压力控制在一个恒定的压力值。当燃油压力超过压力调节器的弹簧的压力时，阀门开启，使燃油回流到燃油箱并调节压力。提示：喷油器的喷射通道利用歧管真空造成真空状态，抽取燃油。这种真空状态随着发动机工作状态的变化而不断变化。因此，这种燃油调节方式，发动机ECU根据进气歧管真空的变化，计算每次喷射
7、时间内燃油的喷油量，确保喷油器喷射适当数量的燃油。燃油系统燃油系统8.2 2.第二种这种燃油调节方法中，装备有一个高压油管，它持续调节燃油压力，使燃油压力高于歧管压力产生的一个固定压力。其基本工作原理与第一种燃油调节方法相同，但由于歧管真空被作用于膜片的上腔，燃油压力就通过阀门开启时，根据歧管压力改变燃油压力进行控制，燃油通过回油管流回燃油箱。提示：喷油器的喷射通道利用歧管真空造成真空状态，抽取燃油。这种真空状态随着发动机工作状态的变化而不断变化。因此，这种燃油调节方式中，燃油压力根据进气歧管真空而不断进行调节，使燃油压力保持高于某一固定压力，以确保每次喷射时间都能维持一个固定的喷油量。燃油系
8、统燃油系统8.2四、脉动缓冲器脉动缓冲器采用一个膜片，吸收由于燃油喷射和燃油泵压缩而产生的微量的燃油压力脉动。维修提示：燃油压力的检查可通过脉动缓冲器的螺旋装置来轻易实现。提示：在有些型号的发动机上没有配备脉动缓冲器。燃油系统燃油系统8.2五、喷油器喷油器根据发动机ECU传来的信号将燃油喷射进汽缸的进气口。发动机ECU传来的信号使电流在电磁线圈中流动，拉动针阀，此时阀门开启，喷射燃油。由于针阀行程是固定的，燃油喷油量由流入电磁线圈的时间来控制。维修提示：O形环的处理方法如下。O形环不可重复使用。安装O形环时，先将其涂上汽油。把喷油器向输油管上安装时，小心不要损坏O形环。当喷油器安装到输油管上后
9、，用手转动喷油器。若喷油器旋转不平滑，则说明O形环已损坏。燃油系统燃油系统8.2六、燃油滤清器和燃油泵滤清器1.燃油滤清器燃油滤清器能去除由燃油泵压缩器中的灰尘和杂质。2.燃油泵滤清器燃油泵滤清器在燃油进入燃油泵之前，去除燃油中的灰尘和杂质。维修提示：若燃油滤清器发生阻塞，则会降低传递至喷油器的燃油压力，使得发动机启动困难，操纵不灵活。提示：有些燃油泵安装在燃油箱外部。在某些车型中，采用螺栓接头或各种类型的快速接头来连接燃油管。燃油系统燃油系统8.2七、燃油泵的控制1.基本工作原理燃油泵只在发动机运转时工作。若发动机不在运转，即使点火开关开启，燃油泵也不会运作。(1)点火开关至“ON”位置。当
10、点火开关位于“IG”位置时，EFI继电器接通。燃油系统燃油系统8.2(2)点火开关至“STA”位置。发动机启动时，从点火开关的ST端子会传递一个STA信号到发动机ECU。当STA信号被输入到发动机ECU时，发动机ECU内部的晶体管接通，结果开路继电器被打开。随后，电流流进燃油泵，使燃油泵开始运作。(3)发动机启动运转。发动机运转的同时，发动机ECU收到曲轴位置传感器传来的NE信号，晶体管继续保持开启，使燃油泵继续运作。(4)若发动机停止，即使点火开关仍处于开启状态，NE信号也不再被输入发动机ECU，故发动机ECU会关闭晶体管，其结果开路继电器被关闭，使燃油泵停止工作。燃油系统燃油系统8.2 维
11、修提示：DLCl：有些汽车装备有DLCl，如 图所示。当DLCl的+B终端和FP终端短路时，在点火开关关闭的情况下，使 用一个SST，电流就可以不经过 开路继电器而流向燃油泵，使燃 油泵开始运作。这样，就可以通 过迫使燃油泵运作而检查燃油压 力或燃油泵的运作。燃油系统燃油系统8.2 2.燃油泵的速度控制 这种控制能使燃油泵速度变慢，当燃油过多时(比如当发动机 低速运转时)，可以减少燃油泵 的磨损，减少电能消耗。当电流经燃油泵控制继电器的 B触点和电阻，再流入燃油泵时，燃油泵处于低速运转。当发动机启动或发动机高速运转 时，发动机ECU使燃油泵控制继 电器的触点切换到A触点，使燃油泵处于高速运转。
12、燃油系统燃油系统8.2 提示：由发动机ECU和燃油泵ECU通过控制接通，关闭控制速度某些型号的燃油泵中，燃油泵的速度是通过燃油泵 ECU控制的，而不是由开路继 电器、燃油泵控制继电器和电 阻控制的。此外，这种控制系统中，还有 一个燃油泵系统诊断功能。当探测到故障时，会从燃油泵 ECU向发动机ECU的D1终端传递 一个信号。燃油系统燃油系统8.23.燃油泵关闭系统有些汽车有这样的机械装置，在遇到下述情况时，燃油泵控制系统能使燃油泵停止运转，以保证安全。(1)当空气囊充气胀开时。当驾驶员空气囊、前排乘客空气囊或座椅侧空气囊充气胀开时，燃油切段控制装置使燃油泵停止运转。当发动机ECU从空气囊中央传感
13、器总成探测到充气信号时，发动机ECU便会断开开路继电器，使燃油泵停止运作。当燃油断开控制开始运转时，也可通过关闭点火开关而取消，使燃油泵重新开始运转。燃油系统燃油系统8.2(2)当车辆发生碰撞或翻车时。当车辆发生碰撞时，燃油泵惯性作动开关会关闭燃油泵，减少燃油泄漏。燃油泵惯性作动开关位于燃油泵ECU和发动机ECU之间。当在发生碰撞时，开关内的钢珠移动，开关从触点处分开并断开，停止燃油泵的运作。当该燃油泵关闭系统运作后，需使燃油泵重新运行时，把复位开关按至顶部以重新设定燃油泵关闭系统。燃油系统燃油系统8.2一、燃油喷射方法和喷油正时 燃油喷射方法有独立喷射燃油到 每个汽缸或者同时喷射燃油进入 所
14、有汽缸两种，也有各种不同的 喷射正时，比如，按设定正时喷 射、根据进入空气量或发动机转 速的变化喷射燃油。基本的燃油喷射方法和喷射正时 如图816所示。此外，喷油量 越大，开始喷射的时间越早。喷油时间控制喷油时间控制8.3 1.独立喷射式(按点火顺序)曲轴每转两圈，燃油按点火顺序逐一向每个汽缸喷射一次。喷油时间控制喷油时间控制8.3 2.组群喷射式 曲轴每转两圈，燃油依次 喷入每组汽缸一次。两组喷射。三组喷射。四组喷射。喷油时间控制喷油时间控制8.3 3.同步喷射式 曲轴每转一圈，燃油被同时喷入各个汽缸，完成一个喷射过程。每次所燃烧的燃油量是两次喷射所喷出燃油量之和。喷油时间控制喷油时间控制8
15、.3二、燃油喷射时间控制 发动机ECU通过改变喷射时间来改变每次注入汽缸内的燃油量。准确的燃油喷射时间取决于以下两点。（1）基本燃油喷射时间取决于空气的摄入量和发动机转速。（2）各种校正喷射时间取决于各传感器的信号。发动机ECU最终反馈给喷油器的喷射时间需要加上各种基本时间的校正时间。喷油时间控制喷油时间控制8.3 主要有以下几种校正控制。启动加浓。预热加浓。空燃比反馈校正(适用于 大多数车型)。加速加浓。燃油切断。功率加浓。其他校正。喷油时间控制喷油时间控制8.3第九章 电子点火提前概述概述1点火电路点火电路2ESAESA的控制的控制3一、概述电子控制点火提前(ESA)系统是一个根据各种传感
16、器传来的信号，采用发动机ECU(发动机控制单元)来确定点火正时的系统。发动机ECU根据记忆中存储的最佳点火正时与发动机工况相对应的情况下，计算出点火正时，并将点火信号传送给点火器。最佳点火正时主要由发动机转速和进气量(进气歧管压力)决定。概述概述9.1二、构造ESA系统由各种传感器、发动机ECU、点火器、点火线圈和火花塞组成。1.传感器的作用（1）凸轮轴位置传感器(G信号)（2）曲轴位置传感器(NEI信号)（3）空气流量计进气歧管压力传感器(VG或 PIM信号)（4）节气门位置传感器(IDL信号)（5）水温传感器(THW信号)（6）爆震传感器(KNK信号)（7）氧传感器(OX信号)概述概述9.
17、1 2.发动机ECU的作用 发动机ECU接收从传感器传来的信号，计算出发动机在每种工况下相对应的最佳点火正时，将点火信号(IGT)传递给点火器。3.点火器的作用 点火器针对发动机ECU输出的IGT信号，间歇性地将初级线圈电流作用于点火线圈。它还将点火确认信号(IGF)传递给发动机ECU。概述概述9.1一、概述发动机ECU根据G信号、NE信号以及其他各种传感器传来的信号确定点火正时。点火正时一旦确定，发动机ECU将IGT信号传递给点火器。当传递给点火器的点火信号处于“开”的状态时，初级线圈电流流动至点火线圈；当点火信号关闭时，流向点火线圈的初级线圈电流被切断。同时，点火确认信号IGF被传递给发动
18、机ECU。点火电路点火电路9.2二、分电器型点火电路 分电器型点火电路系统使用分电器发送高压电流到火花塞。分电器型点火电路的导通基本和DIS控制相同，然而只有一个单独的点火器和点火线圈，只有IGT和 ICF输出。点火线圈产生的高压电通过分电器送到每个汽缸。点火电路点火电路9.2三、IGT和IGF信号 1.IGT信号 根据不同传感器的信号，发 动机ECU计算优化点火正时 并发送IGT信号到点火器。在发动机ECU中的微机计算 点火正时前，IGT信号被打 开，然后断开；当IGT信号 被断开，火花塞点火。点火电路点火电路9.22.IGF信号点火器利用一个反电动势把一个IGF信号发送至发动机ECU，此反
19、电动势是在施加在点火器线圈的初级电流被切断时或利用初级电流量产生的。当发动机 ECU接收到此IGF信号时，便确定已点火(然而，这并不意味着有实际的火花。)如果发动机ECU没有收到IGF信号，诊断功能DTC被存入发动机ECU，并且失效保护功能使燃油喷射停止。点火电路点火电路9.2一、点火正时控制概述点火正时控制包括两个基本控制。1.启动点火控制启动点火控制是在预定的曲轴转角进行点火，而不考虑发动机的运作情况。该曲轴转角称为初始点火正时角。2.启动后点火控制启动后点火控制是由初始点火正时角、基本点火提前角和各种校正进行的，基本点火提前角根据发动机负荷和转速计算得出。ESAESA的的控制控制9.3二
20、、初始点火时间角判断 初始点火正时角由以下因素决定：当发动机ECU接受了G信号(图形左边A点)后，再接受NE信号(图形左边B点)，这就决定了当曲轴 转角达到上止点前 5、7或10(不同的机型角度 也不同)时，此时 的角度即为最初点 火正时角度。ESAESA的的控制控制9.3三、启动点火控制和启动后点火控制1.启动点火控制当发动机启动时，由于其速度较低，再加上进入的空气质量不稳定，因此VG和PIM信号不能被用作控制信号。所以，点火时间设置在初始点火时间角。初始点火正时角是由发动机ECU的备份IC控制的。此外，NE信号用于确定发动机什么时候被启动，并且当发动机转速小于或等于500r/min时，表明
21、发动机正在启动。ESAESA的的控制控制9.3 2.启动后点火控制 启动后点火控制就是当发动机启动后正常运转时的有效控制。这种控制是通过对初始点火正时角和基本点火提前角进行各种校正来 完成的。点火正时=初始点火正时角+基本点火提前角+校正点火提前角当启动后点火控制有效时，微处理器计算出IGT信号并通过支持备份IC输出。ESAESA的的控制控制9.3四、基本点火提前角基本点火提前角是由NE信号和VG信号或者PIM信号来决定的。决定基本点火提前角的NE信号和VG信号被储存在发动机ECU的内存中。1.IDL信号打开时控制IDL信号打开，根据发动机转速点火正时提前。2.IDL信号关闭时控制点火正时按N
22、E信号和VG信号或者PIM信号来确定，而这些信号又以存储在发动机ECU上的数据为依据。ESAESA的的控制控制9.3五、校正点火提前控制1.预热校正当冷却液温度太低而要改善发动机的行车性时，使用点火时间提前角。某些机型的发动机为了适合进入的空气质量而进行校正提前角。在极冷的条件下，通过该校正功能可将点火时间角提前大约15。ESAESA的的控制控制9.32.过热校正当冷却液温度极高时，点火时间将被延迟，以防止爆震或过热。这种校正使点火时间角度延迟最大5。提示：某些机型也使用以下信号进行校正控制。（1）空气计量计信号(VG或PIM)。（2）发动机转速信号(NE)。（3）节气门位置信号(1DL)。E
23、SAESA的的控制控制9.33.稳定怠速校正如果发动机怠速时从目标怠速速度开始变化，那么发动机ECU将会调节点火时间以使发动机转速稳定。发动机ECU不断地计算出发动机的平均速度。因此，如果发动机转速降至目标怠速转速以下，发动机ECU将会使点火时间提前预设角度；如果发动机转速高于目标怠速转速，则发动机ECU将延迟预设角度。ESAESA的的控制控制9.34.爆震修正如果发动机出现爆震，爆震传感器就会把爆震产生的振动转化为一个电压信号(KNK信号)，并把它传绐发动机ECU。ESAESA的的控制控制9.3 5.其他校正 还有一些发动机型为ESA系统增加了下列几种校正，以便更准确有效地控制点火时间。(1
24、)空燃比例反馈校正。(2)EGR(废气的再循环)校正。(3)扭矩控制校正。(4)转换校正。(5)巡航控制校正。(6)牵引力控制校正。ESAESA的的控制控制9.3六、最大和最小提前角控制 实际点火正时等于初始点火正时角、基本点火提前角和校正点火提前角之和。如果实际点火正时有误，将影响发动机的性能。发动机ECU控制实际点火角(点火正时)，可防止基本点火提前角和校正点火提前角之和大于或小于核定值。ESAESA的的控制控制9.3七、点火正时检查 点火正时调整或检查设定的点火 正时角称为标准点火正时。固定提前点火角的数值储存在发 动机ECU中，它在点火正时的调 整时输出，它与正常驾驶中所常 有的校正无
25、关。ESAESA的的控制控制9.3第十章 怠速控制概述概述1ISCVISCV2ISCISC的功能的功能3一、概述ISC(怠速控制)系统装配在节气门的旁通管路，由 ISCV(怠速控制阀)来控制通过旁通管路的空气吸入量。ISCV利用发动机ECU发送出的信号，始终将发动机控制在最佳状态。ISC系统由怠速控制阀、发动机ECU、多个传感器及开关组成。1.启动时2.发动机预热3.反馈控制系统及故障预测系统上述情况下，如果负荷增加或变化，则怠速速度也将升高或者使其避免变化。概述概述10.1 ISCV是一种利用发动机ECU信号来是控制怠速运转期间的进气总量的装置，同时达到控制发动机怠速速度。发动机怠速控制阀具
26、有以下两种类型。(1)节气门旁通型，控 制发动机吸入空气量。(2)节气门控制进气量 型，利用节气门控制。ISCVISCV10.2一、电磁转阀型怠速控制阀电磁转阀型怠速控制阀包括一组电磁线圈，IC(集成电路)、永久磁铁和阀。该阀附接在节气门体上。IC是利用发动机ECU信号传出的占空信号，控制流入电磁线圈电流的方向及大小，同时控制从节气门的旁通通道流入的空气量，并使阀门转动。ISCVISCV10.2 工作原理如下：占空比较高时，IC将阀门向打开方向转动；占空比较低时，IC将阀门向关闭方向转动。ISCV就这样打开和关闭。提示：发生使电流无法流向ISCV的故障时(例如电路中出现开路)，会在永磁铁的作用
27、下，阀门将向固定开口位置打开。这样发动机的怠速速度可以达到每分钟1 000 2 000转。ISCVISCV10.2二、旧型号的电磁转阀型ISCV旧型号的电磁转阀型的ISCV是以发动机ECU传过来的占空信号为标准，利用改变流向两线圈的电流，去改变阀门的开度，以达到控制进气空气量。ISCV上的双金属片，在发动机预热过程中，根据发动机冷却液的温度作出反应，维持相应的阀门开口。设有保护件来防止阀门被卡住而引起全开或全闭合，例如在发生一些电气故障时。ISCVISCV10.2 工作原理如下：（1）阀门开启。如果电流长时间的流向电磁线圈A(RSO)，则阀门向开启方向转动。（2）阀门关闭。如果电流 长时间的流
28、向电磁线圈B，则阀门向关闭方向转动。ISCVISCV10.2 三、其他型号旁通ISCV和占空控制AVC型 占空控制AVC型的ISCV是控制进入旁通通道的空气流量，这是通过占空信号来控制的。而 占空信号是由发动机ECU引导电 流流向电磁线圈去打开阀门。ISCVISCV10.2 四、开关控制VSV型的ISCV 开关控制VSV型的ISCV是控制进入旁通通道的空气流量，这是通过开通关闭信号来控制 的。而开通关闭信号是由发动 机ECU引导电流流向电磁线圈去 打开阀门。当电流流向电磁线圈时，发动机 的怠速速度会增加大约100r/min。ISCVISCV10.2 五、步进电动机型 步进电动机型的ISCV附接
29、在进气室 上。阀门被安装在转子末端上，通 过其在转子的旋转过程中的被转出 或转入来控制从旁通通道流入的空 气量。步进电动机利用电流流进电磁线圈 时对永久磁铁(转子)产生拉力作 用及回弹作用。ISCVISCV10.2（1）阀门开启。如果电流长时间 的流向电磁线圈A(RSO)，则阀门 向开启方向转动。（2）阀门关闭。如果电流长时间 的流向电磁线圈B，则阀门向关闭 方向转动。ISCVISCV10.2一、电磁转阀型的工作情况1.启动控制当发动机ECU接收到启动信号(STA)，发动机ECU确定发动机将启动，并打开ISCV以改善启动性。根据发动机转速信号(NE)和冷却液温度信号来控制ISCV的打开位置。I
30、SCISC的功能的功能10.3 2.预热(快速怠速)控制 发动机启动后，发动机ECU按照冷却液温度打开ISCV以增加怠速速度。当冷却液温度升高时，发动机ECU控制ISCV使其趋向关闭方向以降低怠速速度。当发动机处于冷态时，由于诸如 发动机机油黏性变高和燃料雾化 较差等因素影响，造成怠速速度 不稳定。由于这原因，要使怠速速度稳定，必须使其高于正常值。这被称 为快速怠速。ISCISC的功能的功能10.33.反馈控制所谓反馈控制就是把储存在发电机ECU内的目标怠速速度和实际怠速速度相比较，然后控制ISCV，将实际怠速速度校正为目标怠速速度。4.发动机转速变化的判断控制发动机转速变化判断控制就是从发动
31、机的负荷推测怠速速度的变化，并据此控制ISCV。5.其他控制（1）当节气门位置传感器的IDL点关闭(松开加速器踏板)时，发动机ECU打开ISCV，以防止发动机转速的突然降低。（2）在配有EHPS(电动液压式动力转向)的车辆中，当EHPS运行时，电负荷增加。所以发动机ECU就会打开ISCV，以防止怠速速度降低。ISCISC的功能的功能10.3二、步进电动机型的工作情况 1.启动设定 当发动机停止(当发动机没有接收到NE信号)时，启动设定将ISCV置于完全打开位置，以改善发动机下一次启动的启动能力。甚至在将点火开关置于关闭位置后，发动机 ECU仍然继续供给主继电器电能一段时间。ISCISC的功能的
32、功能10.3 2.启动后预热(快速怠速)和反馈控制 这些控制器基本上和电磁转阀是基本相似。ISCISC的功能的功能10.3第十一章 汽油发动机的其他控制系统概述概述1ETCS-iETCS-i2VVT-iVVT-i3VVTL-iVVTL-i4其他控制其他控制5一、概述尽管除了EFI、ESA和ISC系统外，发动机之间存在分别，但是大多数发动机配有以下控制系统，所有这些系统都由发动机ECU控制。ETCS-i(智能电子节气门控制系统)VVT-i(智能可变气门正时)VVTL-i(智能可变气门正时和升程)氧气传感器空燃比传感器加热器控制系统空气调节器控制系统冷却风扇控制器ACIS（谐振控制进气系统)Al(
33、空气喷射)控制系统AS(吸气)控制系统燃油蒸发排放控制系统概述概述11.1进气控制系统辛烷燃料值判断ECT-OD切断控制系统EGR切断控制系统T-VIS(丰田变数感应系统)SCV(涡流控制阀)系统涡轮增压控制系统机械式增压控制系统EHPS(电动液压式动力转向)控制系统概述概述11.1一、概述ETCS-i(智能电子节气门控制系统)是一种使用计算机控制节气门开度的系统。ETCS-i系统包括加速器踏板位置传感器、发动机ECU和节气门体。节气门体是由节气门、节气门控制电动机、节气门位置传感器和其他部件构成的。ETCS-iETCS-i11.2二、构造和工作原理节气门体的构造和工作,如图所示，节气门体包括
34、节气门、检测节气门开度状态的节气门位置传感器、打开或关闭节气门的节气门控制电动机、使节气门返回固定位置的回位弹簧。ETCS-iETCS-i11.2三、控制 根据加速踏板的踩压量的大小，ETCSi系统将控制节气门的开启角度达到最佳角度。1.正常模式控制雪地模式控制和强动力模式控制在一般情况下基本上使用正常模式控制，但是控制开关可切换到雪地模式控制或强动力模式控制。（1）正常模式控制。（2）雪地模式控制。（3）强动力模式控制。ETCS-iETCS-i11.2 2.扭矩激活传动系控制 这种控制能使节气门开启角度小于或者大于加速器踏板的踩压角度，来达到平稳的加速。ETCS-iETCS-i11.2 3.
35、其他控制(1)怠速控制。(2)换挡减震控制。(3)TRAC(牵引力控制)的节气门控制。(4)VSC(车辆稳定性控制)的协调控制。(5)巡航控制。ETCS-iETCS-i11.2 4.失效保护（1）如果发动机ECU检测到ETCS-i出现故障，它将打开组合仪表中的故障指示灯以通报驾驶员。（2）加速踏板位置传感器包含有主系统和辅助系统两个系统的传感器电路。如果其中一个出现故障，发动机ECU能够检测到由于两个传感器电路之间的信号出现差别而产生的反常电压。发动机ECU就转换到跛行模式(故障慢行模式)。在跛行模式控制中，使用剩余的一条线路来计算加速踏板的开启角度并且车辆是在节气门开启角度大于正常值的有限条
36、件下行驶。此外，如果两个电路都出现故障，则发动机ECU将节气门置于怠速状态。在这个时候，车辆只能在怠速范围内运行。ETCS-iETCS-i11.2（3）节气门位置传感器也包括主系统和辅助系统两个系统的传感器电路。如果其中一个出现故障，发动机ECU能够检测到两个传感器电路中有一个的反常电压，发动机ECU就切断节气门控制电动机的电流，然后转换到跛行模式。这时，由回位弹簧开启到固定的节气门开启度，并且喷油量和喷射时间是由加速踏板信号来控制的。虽然发动机的输出功率受到很大限制，但是车辆仍能行驶。（4）当发动机ECU检测到节气门控制电动机系统出现故障时，所采用的控制方法和节气门位置传感器出现故障时采用的
37、控制方法相同。ETCS-iETCS-i11.2一、概述通常，气门正时(配气正时)是固定的。而VVT-i系统利用油压来调整进气凸轮轴转角气门正时进行优化，从而提高功率输出、改善燃料消耗率和减少废气排放。如图所示，该系统设计用在曲轴角大约40范围内对进气凸轮轴进行变动，从而对气门正时进行控制，以获得最适合发动机状态气门正时(根据来自传感器的信号)。气门正时的控制解释如下：VVT-iVVT-i11.3 1.在低温、低负荷低速时、或者在低负荷时 2.在中等负荷，或者在高负荷、中速时 3.在高负荷高速时VVT-iVVT-i11.3二、构造 VVT-i系统的构造部件包含着可通 过调整进气凸轮轴转角气门正时
38、 的VVT-i控制器和一个控制油压的 凸轮轴正时机油控制阀。凸轮轴 正时机油控制阀是控制油压的。1.VVT-i控制器 2.凸轮轴正时机油控制阀VVT-iVVT-i11.3三、工作原理凸轮轴正时机油控制阀是根据发动机ECU输出的电流量来选择流向VVT-i控制器的通道。VVT-i控制器应用油压使进气凸轮轴旋转到提前，延迟或保持气门正时所该当位置。发动机ECU根据发动机转速、进气量、节气门位置和冷却液温度来计算出各种运行条件下的最佳气门正时，以便控制凸轮轴正时机油控制阀。此外，发动机ECU使用凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器传出的信号来计算实际气门正时，并进行反馈控制以达到阀的目标气门正时。VVT-
39、iVVT-i11.3 1.提前 由发动机ECU所控制的凸轮轴正时机油控制阀的所放置的位置，如图所示的说明状态时，油压作用于气门正时提前侧的叶片室，使进气凸轮轴向气门正时的提前方向旋转。VVT-iVVT-i11.3 2.延迟 由发动机ECU所控制的凸轮轴正时机油控制阀的所放置的位置，如图所示的说明状态时，油压作用于气门正时延迟侧的叶片室，使进气凸轮轴向气门正时的延迟方向旋转。VVT-iVVT-i11.3 3.保持 发动机ECU根据具体的运作参数进行处理，并计算出目标气门正时角度，当达到目标气门正时以后，凸轮轴正时机油控阀通过关闭油道来保持油压，如图中所示的说明状态，是保持现在的气门正时的状态。V
40、VT-iVVT-i11.3一、概述VVTL-i系统以VVT-i系统为基础并应用了凸轮转换机构来改变进气和排气气门的升程，这就使在不影响燃油经济性和排放性能的前提下，而实现得到高动力性。VVTL-i装置的基本构造及运作和VVT-i系统相同，但还采用了能转换两个不同升程量的凸轮装置，用于改变气门的升程量。VVTL-iVVTL-i11.4二、构造 VVTL-i系统的构造部件和VVT-i 系统的接近相同。VVTL-i系统的特殊部件是用于 VVTL机油控制阀、凸轮轴和摇 臂。1.用于VVTL的机油控制阀 2.凸轮轴和摇臂VVTL-iVVTL-i11.4三、工作原理 进气和排气凸轮轴所对应的每个汽缸都有两
41、个不同的升程量的凸轮，并且发动机ECU通过油压来控制这些凸轮以使之运作。VVTL-iVVTL-i11.41.低、中速时(发动机转速低于6000r/min)如图所示，机油控制阀打开回油口，所以，油压不能作用在凸轮的转换机构上。这时如图所示，油压没有作用在锁销上，因此，弹簧将锁销推到未锁定方向。在这种情况下，垫块丧失互顶作用。所以，这时由低、中速用凸轮提升气门。VVTL-iVVTL-i11.42.高速时(发动机转速超过6 000r/min，冷却液温度高于60)如图所示，机油控制阀关闭回油口，以使油压作用于凸轮转换机构的高速用凸轮上。这时如图所示，在摇臂内部，油压将锁销推到垫块的下方，以使垫块作用于
42、摇臂。所以，在低中速用凸轮推下(作用于)滚子之前，高速用凸轮已先推下(作用于)摇臂，这样，这时由高速用凸轮提升气门。而此时，发动机ECU同时根据机油压力开关转送的信号探测到所使用的凸轮已转换为高速用凸轮。VVTL-iVVTL-i11.4一、氧传感器 氧传感器和AF(空气、燃料)比传感器的加热器控制系统在低温（400以下)时，传感器 的检测能力会下降，因此，在一些 氧传感器和AF比传感器上都装配 有一个加热器给传感器加温。其他控制其他控制11.5二、空气调节器控制系统发动机ECU根据车辆运行状态，为了确保良好的驾驶性能和加速性能而关闭AC(空调)压缩机。有两种类型的空气调节器控制系统。一种是通过
43、AC放大器间接控制空气调节器的运作。另一种类型是由发动机ECU控制电磁离合器继电器的操作。对某些机型的发动机来说，当空气调节器开关置于“开”位置时，电磁离合器的动作会片刻的滞后，此时发动机ECU打开ISC阀以增加发动机转速，以防止当空调压缩机运作时，使发动机转速降低。该延迟控制功能被称为空调器空压缩机延迟控制。其他控制其他控制11.5三、冷却风扇控制除了如图所示的一种冷却风扇控制外，还有另外多种类型冷却风扇控制。到目前为止，常规是使用水温开关来控制风扇继电器，达到对风扇速度的控制，而目前，是由发动机ECU通过控制风扇继电器来实施控制风扇速度，或者使用冷却风扇ECU来实施控制风扇速度。其他控制其
44、他控制11.5四、AClS ACIS可改变进气歧管的有效长度，从而提高了从低速到高速的所有转速范围内的动力性。该系统使用进气控制阀把进气歧管分成两段。从而就能改变进气歧管的 有效长度，使它符合发动 机的转速和节气门的开度。其他控制其他控制11.5 1.构造 系统的主要部件描述如下：(1)进气控制阀。(2)VSV(真空开关阀)。(3)真空罐。其他控制其他控制11.5 2.运作(1)当进气控制阀关闭时(VSV打开)。当发动机ECU打开VSV时将配与长脉 动循环。(2)当进气控制阀打开时（VSV关闭)。当发动机ECU关闭VSV时将配与短脉 动循环。其他控制其他控制11.5五、AI控制系统和AS控制系
45、统AI控制系统或AS控制系统是向排气歧管流入空气，以使未燃烧的可燃气体再次燃烧来达到降低HC和CO的控制系统。这两种系统之间的差别在于，AI控制系统是使用电动空气泵强制把空气压入，而AS控制系统是利用排气歧管中所存在的真空吸力来吸入空气。其他控制其他控制11.5六、燃料蒸发排放控制系统燃料蒸发排放控制系统通过活性炭罐临时吸收燃油箱的蒸发的汽油以防止逸入大气中，在发动机预热后这些蒸发的汽油再被吸出并进行燃烧。其他控制其他控制11.5七、构造 燃料蒸发排放控制系统在空气滤清器、进气歧管、活性炭罐和燃油箱之间设有通道和阀，如图所示，发动机ECU通过对VSV阀等的打开和关闭的控制，来实施对整个系统的蒸
46、发的汽油运作进行控制。其他控制其他控制11.5八、监控当空气温度传感器和水温传感器显示出接近相同数值，例如在发动机冷机启动时，会被导入监控程序发动机ECU使用蒸气压力传感器连续监控燃料罐压力，并当探测到压力有故障时，DTC就被储存到存储器上，并且故障提示灯会亮灯用于警告驾驶员。其他控制其他控制11.5 发动机ECU关闭活性炭罐关闭阀，并打开清除阀和压力开关阀以使整个系统进入真空状态。当达到有足够的真空时，发动机ECU关闭；清除阀，从而关闭了贯穿系统的通道。然后，当系统压力逐渐增加到规定的真空时，发动机ECU导入监控程序对该系统的压力是否有泄漏进行检查。发动机ECU按照活性炭罐关闭阀和压力开关阀
47、的先后顺序操作它们的运作，而后，通过压力的变化来确定这两种VSV阀是否运行良好。其他控制其他控制11.5九、工作原理当发动机运转到一定状态下，发动机ECU打开VSV，并利用占空比控制来控制VSV。因此，空气阀受到来自进气歧管的真空力的侵入而被打开，空气阀被打开以至于空气是从空气滤清器经由VSV与活性炭罐的燃料蒸发气混合后，流入进气歧管。发动机ECU利用占空比控制来控制VSV，是为了防止在怠速和其他状态下过多实施的；争化流程，引起发动机故障和排放进一步恶化。其他控制其他控制11.5十、进气控制系统进气控制系统分别设在空气净化器的两个入口处。其中一个装有进气控制阀，进气控制阀根据发动机的转速来打开
48、和关闭以达到适合的进气效率，从而降低了低速运转时的进气噪声。其他控制其他控制11.5 1.构造 该系统包括空气滤清器入口处的进气控制阀、控制真空的动力源的VSV和阻止大气流进入进气室的单向阀。2.工作原理 当发动机低中速运转时，发动机ECU关闭进气控制阀，使空气仅从一个进入口进入，从而降低了进气噪声。当发动机高速运转时，发动机ECU打开进气控制阀，使空气能从两个进入口进入，从而提高进气效率。其他控制其他控制11.5十一、其他以下系统也由发动机ECU控制 1.辛烷燃料值判断 2.ECT OD切断控制系统 3.EGR切断控制系统 4.T-VIS 5.SCV系统 6.涡轮增压控制系统 8.EHPS控
49、制系统 7.机械式增压控制系统其他控制其他控制11.5第十二章 汽油发动机控制诊断概述概述1DTC(DTC(故障诊断代码故障诊断代码)2失效保护和备份功能失效保护和备份功能3一、概述发动机ECU有拥有OBD(车载诊断系统)的功能，该功能可连续监控每个传感器及执行器的工况。如果诊断到某个故障，则该故障将以DTC(故障代码)的形式被记录下来。此时，组合仪表板上的故障指示灯相应点亮，通知驾驶员。如果将手持式测试仪连接到DLC3，则可通过SIL端子与发动机ECU交换数据，确定DTC故障代号。故障代号可通过故障指示灯的闪烁模式确认。概述概述12.1二、车载诊断系统类型为了确认故障代码或发动机ECU已记录
50、的数据，需采用MOBD、CARB OBD、EURO OBD或ENHANCED OBD等故障诊断系统与发动机ECU直接交流。每个系统将在手持测试仪上显示5位数DTC。1.MOBD2.CARB OBD3.EURO OBD4.ENHANCED OBD概述概述12.1三、故障诊断一发动机ECU能通过从传感器所输出的电压信号，检测发动机工况或车辆的行驶状况。因此，发动机ECU连续监测输入的信号(电压信号)，并与储存在发动机ECU存储器中的参数相比较，来确定任何非正常情况。概述概述12.1 发动机ECU监测的条件不同所监测到故障代码也有所不同，例如，行车的条件，发动机冷却液的温度变化等，可能与实际故障代码
