1、苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系 右图为凌志LS400发动机管理系统的构成示意图，可以看出发动机管理系统主要由以下三部分组成。传感器发动机控制模块（ECU）执行器苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系电控发动机管理系统（电控发动机管理系统（EMS）1.1发动机控制模块(ECU)及其电源电路1.2电控燃油喷射系统1.3点火系统1.4怠速控制系统1.5汽车排放污染物控制系统1.6进气控制系统1.7失效保护与后备系统1.8发动机电控系统的其他扩展功能1.9雅阁轿车发动机管理系统简介苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系发动机控制模块（ECU）发动机控制模块（ECU）电源电路发动机的控制模
2、式和运行模式（工况）1.1发动机控制模块（ECU）及其电源电路苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系发动机控制模块（ECU）发动机控制模块（Engine Control Unit,即ECU）俗称电脑，是发动机的“大脑”，各种传感器则是发动机的“眼睛和耳朵”，执行器就是发动机的“手和脚”。发动机控制模块采集各传感器的信号并进行处理和运算后，控制执行器动作，最终控制发动机机械系统的运转。各汽车制造厂家对发动机控制模块的称呼不尽相同，如美国通用汽车公司称为ECM（Engine Control Module）；福特汽车公司开始叫做MCU（Microprocessor Control Unit）；后来
3、叫EEC（Engine Electronic Control）；本田公司在1995年度车型上，也称为ECM，但是1996年车型将发动机控制模块（ECM）和变速器控制模块（TCM,Transmission Control Module的缩写）集成在一个模块上，称为动力控制模块PCM（即Power train Control Module,现已成为SAE规定的标准语）。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系上图为发动机控制模块的基本构成示意图，主要由输入回路、A/D（模拟/数字）转换器、微处理器和输出回路组成。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系上图是红旗7220发动机控制模块图，下面我们从
4、ECU控制模块的各个组成以及故障和维修进行详细的介绍。1.输入回路2.A/D（模拟/数字）转换器3.微处理器4.输出回路5.发动机控制模块的故障与维修苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系1.输入回路微处理器只能识别0至5V的方波状数字信号，但传感器输送给发动机控制模块的信号有两种，对应于不同的输入信号，输入回路的作用也不相同：数字信号如霍尔式和光电式传感器、卡门式空气流量传感器以及各种开关的输入信号。其输入特性如下图所示，输入回路的作用就是对其进行削峰后转换成0至5V的方波苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系模拟信号 如冷却液温度传感器、电位计式节气门位置传感器以及热线式空气流量传感器
5、的输入信号。输入回路的作用就是将信号波形的杂波滤去，并削峰后输入到A/D转换器将模拟信号转换成数字信号。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系2.A/D（模拟/数字）转换器微处理器不能直接处理模拟信号。A/D转换器的作用就是将模拟信号转换成数字信号，然后输入微处理器进行处理。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系3.微处理器微处理器主要由以下三部分组成：中央处理器（CPU）数据存储器（RAM、ROM）输入输出（I/O）接口。（1）中央处理器（CPU）中央处理器（CPU）是整个控制系统的核心，所有的数据都要在CPU内进行运算。它主要由进行运算、逻辑运算的运算器、暂时存储数据的寄存器、按照程序
6、执行各装置之间信号传送机控制任务的控制器等组成。当接受各传感器的信号后，中央处理器根据达到预先设计的要求进行算术运算和逻辑运算，并控制燃油喷射、点火、怠速以及排放等系统。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系（2）存储器（RAM、ROM）存储器主要是用来存储信息资料。存储器一般分为两种，一种是能读出也能够写入的存储器，叫随即存储器RAM（Random Access Memory）；另外一种是只能读出的存储器，叫只读存储器ROM（Read Only Memory）。1）随即存储器（RAM）RAM主要用来存储计算机操作的可变数据，如用来存储计算机输入、输出数据和计算过程中产生的中间数据等，根据需
7、要，存储的数据可随时调出或更新。RAM在计算机中起暂时存储信息的作用，当电源切断是，所有存入RAM的数据会完全丢失。在发动机运行过程中，为了长期保存存入RAM的某些数据，如故障代码，空然比学习修正值等，防止点火开关关闭时这些数据的丢失，RAM一般都通过专用的电源后备电路与蓄电池直接连接，使它不受点火开关的控制。但如果专用电源后备电路断开或蓄电池上的电源线拔掉时，存入RAM的数据也会丢失。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系2）只读存储器（ROM）ROM用来存储固定数据，即存放各种永久性的程序和永久性、半永久性的数据。如电子控制燃油喷射发动机系统中的一系列控制程序软件、喷油特性脉谱、点火控制
8、特性脉谱以及其它特性数据等。这些信息资料一般都是在制造时由厂家一次性存入，运用中无法改变其中的内容，即计算机工作时，新的数据不能存入，需要时能读出存入的原始数据资料。当电源切断时，存入ROM的信息不会丢失，通电后又可以立即使用。为了方便使用，又相继开发了几种新的不同类型的只读存储器，如PROM，EPROM，EEPROM等。PROM（Programable ROM）为可编程只读存储器，这种存储器可由用户根据需要自行编写程序，但只能编写一次且使用时其信息不能改变。EPROM（Erasable Programable ROM）为可擦除可编程只读存储器，其内部存储的程序可用紫外线照射的方法予以擦除（清
9、除），然后再用专用编程器存入新的程序。EEPROM为电力擦除可编程只读存储器，这种存储器在通电的情况下，就可进行擦除和重新编程。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系（3）输入与输出（I/O）接口 输入与输出接口是CPU与输入装置（传感器）、输出装置（执行器）间进行信息交流的控制电路，输入/输出装置一般都通过I/O接口才能与电脑连接。根据CPU的命令，I/O接口以所需要的频率接收输入信号，并按发出控制信号的形式和要求，以最佳的速度将输出信号送出（或送中间存储器）。此外输入/输出接口还起着数据缓冲、电瓶匹配、时序匹配等多个作用。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系4.输出回路 电脑输出的是
10、电压很低的数字信号，用这种信号一般不能直接驱动执行器工作。输出回路的作用就是将这种低电压的数字信号转换成可以驱动执行器工作的控制信号。输出回路一般采用大功率的电子元件（如三极管、场效应管、达林顿管等），由微处理器输出的信号控制其导通和截至，从而控制执行器的供电或搭铁回路来控制执行器的动作。目前的发动机控制模块除了上述基本装置外，还增设了电源装置、电磁干扰保护装置、自检装置、后备系统等，将它们紧凑地组装在一起，即节省空间又使其工作更加可靠。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系5.发动机控制模块的故障与维修 目前，发动机控制模块（ECU）技术已经相当成熟，在正常使用情况下发动机控制模块本身不太
11、容易出故障。但在实际维修中很多维修工不按照维修手册规定的程序诊断故障，他们在几次尝试仍未能解决发动机故障时，往往会将故障归咎于发动机控制模块，从而造成故障诊断的不准确，同时也增加了车主的经济负担。(1)发动机控制模块的故障及产生原因 发动机控制模块的故障主要是：焊点松脱、电容元件失效、集成块损坏、垫空单元固定脚螺栓松动、电子元件损坏等。发动机控制模块一旦出现故障，会造成发动机不能起动或难于起动、无高速、耗油量大等现象。出现这些故障除使用时间过长自然磨损老化外，一般由下列原因引起:苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系1）环境因素。水是最主要的原因。如果发动机控制模块中进水，将造成短路和不可修
12、复的磨损、接头损坏等。其次是过热和振动，这可能会在线路板中引起维修的裂纹（可修复）。2）电压超载通常是因为电磁阀或执行器电路内的短路引起的。如果短路的电磁阀或执行器未被发现和修复就更换发动机控制模块，所造成的超载电压还可能会损坏新换的发动机控制模块。因此，在更换新电脑之前，一定要彻底查清原电脑损坏的原因。3）不规范的操作如在拆装过程中未采取静电防护措施，安装发动机控制模块之前未断开蓄电池，用内阻较小的电阻表测量其端子等。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系因此，现在的电子控制点火系统中大多安装了爆震传感器，用它来检测发动机爆震现象，发动机控制模块在接到它所输入的爆震信号后，即按预编程序减小
13、点火提前角，此时电子点火正时在闭环控制下工作。ECU据G1、G2及Ne信号查表选择IGdA、IGdB的信号状态，并将IGdA和IGdB的组合信号输出，这一组合信号与气缸点火顺序一致。喷油器在燃油喷射技术的发展过程中，一直备受关注，从结构和性能上作了多方面的改进和完善，如通过改进磁路设计和减小针阀质量而扩大了动态流量范围。随着汽车数量的增大和汽车排放对大气污染的日趋严重，迫使世界汽车工业开始努力寻求各种技术途径，以降低燃油消耗和减少排放污染。负(N)背压及正(P)背压废气再循环阀可以通过与零件号及工厂识别码一起打印在阀顶的与母N或P来识别。奥迪五缸发动机分电器点火系统的电控原理图触发装置(信号发
14、生器)；(2)增压压力电磁阀和膜片式控制阀按进气量检测方式的不同分类：空气来自空气滤清器，发动机控制模块(ECU)控制电磁阀的打开及关闭，电磁阀与单向阀相连。控制力来自热敏石蜡的热胀冷缩。首先是德国Bosch公司成功研制并开始批量生产出D-Jetronic电控燃油喷射系统，这种电控燃油喷射系统是速度密度型电子燃油喷射系统，它将进气歧管绝对压力信号和转速信号输送到发动机控制模块(ECU)，由发动机控制模块根据该信号计算出进气量，再发出与之相对应的喷油脉冲宽度信号，控制电磁喷油器喷射出适量的燃油，国产桑塔纳2000GLi、奥迪C3A6、切诺基、富康、威驰以及丰田皇冠车都采用D型燃油喷射系统。输出回
15、路一般采用大功率的电子元件（如三极管、场效应管、达林顿管等），由微处理器输出的信号控制其导通和截至，从而控制执行器的供电或搭铁回路来控制执行器的动作。由发动机控制系统的发展可见，随着电子技术的发展和对汽车各种性能提出越来越高的要求，发动机控制已经经历了由机械控制燃油喷射发展到机械和电子结合控制燃油喷射，再发展到采用电子技术分别控制燃油喷射和点火系统、电子集中控制燃油喷射和点火系统，直至发展成为今天的发动机管理系统(EMS)。空气泵工作时，这一过程周而复始，将空气连续不断地泵入排气系统。2自动变速器的控制福特汽车公司开始叫做MCU（Microprocessor Control Unit）；5汽车
16、排放污染物控制系统宝来AGU发动机的点火系统(4)带压差反馈电子（DPFE）传感器的废气再循环控制系统（2）发动机控制模块的维修在更换新的发动机控制模块时必须注意以下几点1）准确识别 发动机控制模块种类繁多，准确地识别是正确更换的前提。许多发动机控制模块表面上看上去完全一样（外壳大小和接头都相同），但其内部的电路和标定却可能不完全一样，对于更换发动机控制模块而言，十分接近时不够的，必须完全符合所修车辆的要求。正确地识别发动机控制模块不仅需要车辆的年、厂、型和发动机排量，还要知道发动机控制模块上写的OEM（Original Equipment Manufacturer即原始设备制造商）零件号。大
17、多数供应商都有这两种分类表。因此，如果不能确定，可以找出ECU上的OEM号，然后通过这个零件号在供货商的交叉索引中查找所需的ECU。标定芯片和PROM中存储着针对不同车型的程序，所以通常情况下不和ECU一起销售。在许多新车型上，使用“EEPROM”（电子可擦写可编程只读存储器）。如果更换的PROM没有按所修车型正确编程，在安装后必须进行重新编程。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系2)更换的技巧 更换发动机控制模块实际上就是换一个盒子.对于有些车型，发动机控制模块可能不容易更换，因为它通常被埋在仪表板、杂物箱或控制台中其它零部件的下面或后面。无论发动机控制模块在哪儿，在拆卸旧发动机控制模块
18、和安装新发动机控制模块之前都应当断开蓄电池。在装好发动机控制模块并重新连接后，再重新接上蓄电池。此时，工作并没有结束，许多发动机控制模块在安装后或断开电源后必须要经过“再学习”过程。对于某些车型，可能要经过特定程序才能建立基本怠速。而有些车型可能需要经过短时间的驾驶让电脑调整自己。具体要求可以参阅相应的维修手册。大多数发动机控制模块还将在日后的行使过程中继续学习并对燃油混合气和其它功能做小的调整。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系发动机控制模块（ECU）电源电路 ECU必须有合适的供电电压才能控制发动机管理系统。ECU电源电路就是由蓄电池向ECU供电的电路，它主要是由蓄电池、EFI（电子
19、燃油喷射）主继电器及点火开关等组成。ECU电源电路不但能保证ECU在点火开关接通时能立即获得电源电压，而且还要保证ECU特定端子（比如“BATT”端子）在点火开关关闭时也要与电源连通（即获得不间断的电源电压）。当点火开关接通时，ECU经由一个保险丝（如通用车为10A）获得电源电压，并将蓄电池电压（一般为12V14V）调节到5V或者12V后供给内部和外部元件使用。当点火开关关闭时，ECU也需要供电，以保存相应的车辆参数和诊断故障码等信息。因此，还有一个电路通过一个独立的保险丝（如通用车为20A）不间断为ECU提供蓄电池电压，若此电路断路，将使ECU中存储的怠速学习参数、燃油修正参数、故障码等信息
20、全部丢失。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系ECU电源电路有三部分：ECU电源电路；ECU内部电源电路（微处理器电源电路）；接地电路下面先介绍电源电路中很重要的一个部件EFI主继电器，然后再分别介绍这三部分电路以及诊断电源电路时应注意的事项。EFI主继电器ECU电源电路ECU内部电源电路（微处理器电源电路）接地电路诊断电路时的注意事项苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系1.EFI主继电器 EFI主继电器的作用就是接通ECU和其电源间的连线，其功能是防止ECU电路的电压下降。点火开关接通时，电流流过继电器线圈，各触点接通，电源经保险丝流入ECU。对于未安装步进电动机式怠速空气控制阀的E
21、CU电源电路，EFI主继电器由点火开关控制；对于安装步进电动机怠速空气控制阀的ECU电源电路，EFI主继电器由发动机控制模块直接控制。2.ECU电源电路 因为步进电动机怠速空气控制阀在点火开关断开后必须继续通电使其退回到初始位置，例如凌志LS400，而其它怠速空气控制阀的回位基本都是靠内部的回位弹簧实现，例如丰田佳美用的旋转滑阀式怠速阀，红旗车用的直动式怠速阀等，所以装有步进电机式怠速阀的发动机ECU电源电路与未装步进电机式怠速阀的发动机ECU电源电路也不同。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系这种电源电路如下图所示，图中EFI主继电器由点火开关控制。当接通点火开关后，主继电器吸合，电流通
22、过继电器流向控制模块的“+B”和”+B1”端子。当断开点火开关后，继电器马上断开，流向发动机控制模块的“+B”和“+B1”端子的电源被切断。（1）未装步进电动机式怠速空气控制阀的ECU电源电路苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系（2）装有步进电动机式怠速空气控制阀的ECU电源电路 点火开关接通，ECU的“IGSW”端子供电，ECU通过内部的继电器控制电路，控制M-REL（继电器电源）端子通电，将EFI主继电器吸合，蓄电池电压加到ECU的“+B”和”+B1”端子上。当断开点火开关后，ECU通过M-REL端子继续供电让EFI主继电器延时断开，以便步进电机能有时间退回到初始位置，使旁通气道开度达
23、到最大，为下一次起动作准备。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系 由电路图可见上述两种电源电路都有一条导线通过EFI保险丝直接从蓄电池连接到发动机控制模块的“+BATT”端子，其作用是不管点火开关在“ON”位置还是在“OFF”位置，蓄电池都能向发动机控制模块的随机存储器（RAM）持续供电，以保证发动机控制模块能随时存储故障代码、空然比修正值等数据。所以有些车型可以拔下EFI保险丝一定时间（如丰田车10s以上，通用车30s以上）的方法来清除RAM中存储的故障代码及冻结帧数据，其原因就是切断了持续供电电流。注意 清除故障代码和冻结帧数据前，应先读取并打印出存储器中的故障代码和冻结帧数据；不要轻
24、易断开蓄电池负极，否则将丢失存储器中的故障代码、冻结帧数据、设定的参数、紫石英参数、时钟信息甚至锁死音响系统（有些车型）在用扫描工具（SCAN TOOL）对ECU进行编码（Recoding）或编程（Programming）时，ECU的供电电压必须正常（12V14V），而且操作过程中不能断电，否则编码和编程就会失败，甚至会损坏ECU。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系3.ECU内部电源电路ECU内部电源电路给微处理器和传感器提供电源。具体实现过程是施加在ECU的+B和+B1的蓄电池电压（12V14V），通过内部电源电路（即+5V恒定电压电路）产生恒定的5V电压，并供应给微处理器和传感器，作
25、为它们的电源电压苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系4.接地电路ECU接地线对发动机管理系统的正常工作十分关键。因此，ECU一般至少有两个地线，以确保ECU总是有良好的接地。以丰田汽车的发动机控制模块（ECU）为例，它有以下三种类型的接地电路将ECU接地（如E1端子）将所有传感器接地（如E2端子）将喷油器或怠速空气调节阀等执行器的驱动电路接地（如E01和E02端子）苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系在发动机控制模块（ECU）根据氧传感器的输入信号对喷油器喷油量进行修正时，由于发动机运转条件非常复杂，而且时时刻刻在变化，往往不是修正一次就可以维持在理论空燃比上。无论是油箱内置式还是油箱
26、外置式电动燃油泵，其结构基本上是相同的，都是由泵体、电动机和外壳等部分组成，如图130所示。(2)旁通阀和分流阀的诊断电控喷油器的燃油喷射量特性桑塔纳轿车就采用滚柱式燃油泵。当某些传感器出现故障时，如果ECU仍按正常方式继续控制发动机运转，它们对喷油正时的要求各不相同。点火系统的次级电路是高压电路(最高达10万伏)。丰田发动机可变进气控制系统的构成原理图缸内喷射是指将高压燃油直接喷到气缸内。转子继续带动翼板旋转，使空气被压缩缩并流动到排气口，此时由于排气口外的压力比排气口内的小，而且还有翼板的推动作用，最终使空气从排气口排出。这种喷射系统因喷油器安装在节气门体上集中进行燃油喷射，所以又称为节气
27、门体燃油喷射系统(TBI)或集中燃油喷射系统。喷油器的喷油工作是按照喷油针阀的工作特性工作的，即发动机工作时喷油器每通电一次，喷油器按照针阀的工作特性重复工作一次。多点燃油喷射系统的喷油器按喷油口的形状可分为：它是由电动燃油泵和燃油压力调节器配合，形成一定的燃油系统压力，这种具有一定压力的燃油经燃油分配器输送给各个气缸的机械式喷油器，喷油器向进气口连续喷射所需要的燃油。PROCO缸内喷射系统(后图)、丰田D一4缸内喷射系统和三菱4G缸内喷射系统。因为废气中只有很少的氧气，所以使燃烧室内混合气的燃烧速度下降，燃烧温度降低，从而降低了氮氧化物的排放。应从分流阀上拆下真空软管，再将真空计连接到该软管
28、上。初级泵一般采用涡轮泵，用以改善输送性能；它是一个电磁阀，阀体内腔中充满了压力油，阀门是一个衔铁，它被弹簧紧压在阀座上，阀门上还绕有电磁线圈。5.诊断电源电路时的注意事项一般汽车的ECU电源电路向发动机控制模块提供的电压在12V14V之间，如果提供的电压过大，将可能烧毁ECU；而如果提供的电压过小（如小于10V），又会影响发动机控制模块正常工作甚至不工作。此外，如果EFI主继电器失灵，也会造成发动机控制模块不工作或工作不正常。所以当怀疑发动机控制模块有故障时，首先要检查ECU电源电路是否正常对电源电路进行诊断维修时，必须首先弄清楚电路中：哪几条线是接蓄电池正极（+BATT）哪几条线是接点火开
29、关控制的电源（+B、+B1）；哪些是由ECU提供的电源（+5V）；哪条是接地线（E1、E2）。注意：测量ECU相关的电路时必须使用高内阻（10兆欧）的数字式万用表，否则，可能会导致ECU或外部元件损坏。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系发动机的控制模式和运行模式（工况）掌握发动机的控制模式和运行模式对发动机的维修诊断具有重要的意义，因为在发动机不同的运行模式下，采用的控制模式以及发动机控制模块对各种传感器输入信号的处理也不同。所以在我们诊断故障时，必须首先明确故障具体出现在发动机的那个运行模式，在这种运行模式下发动机控制模块根据哪些传感器的输入信号进行控制，以及这时发动机以那种控制模式进
30、行控制等，这样我们才能大大缩小诊断范围，准确作出判断，同时也可避免因盲目的猜测和换件而陷入诊断的误区。1.发动机的控制模式开环控制闭环控制2.发动机的运行模式（工况）苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系（1）开环控制是一种直链式控制，是指控制模块根据传感器的信号控制执行器的工作，但控制模块不去检测控制结果，所以不能根据执行结果对原先的控制进行修正，也不能用执行结果纠正自身控制产生的相对误差。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系（2）闭环控制又叫反馈控制，它是一种环形控制。与开环控制不同的是闭环控制增加了反馈环节，即设置某些传感器检测控制的结果并把这种结果返回控制模块，以便控制模块随时对
31、原先的控制进行修正，用以调整未来的动作，使控制更精确。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系（3）空然比闭环控制的过程为了使三元催化转换器正常起作用以减少CO、HC的排放，就要提高空然比的配制精度，将实际空然比尽可能控制在以理论空然比14.7:1为中心的非常狭窄的范围内。但是只用空气流量传感器（MAF）测得的进气量信号来确定喷油脉冲宽度达不到这么高的控制精度，因此必须借助安装在排气管上的、对实际空然比进行反馈控制，即闭环控制。根据氧传感器（O2S）的输出特性，其输出电压信号在混和气空燃比为14.7:1的时候会发生跃变，在闭环控制过程中，当实际空燃比比理论空燃比小，即混和气比较浓的时候，氧传感
32、器向发动机控制模块输入高电压信号。此时发动机控制模块将减小喷油脉冲宽度，使空燃比增大；当空燃比增大到比理论空然比大时，氧传感器输出电压信号将突降至0.45V以下，此信号输入发动机控制模块后，发动机控制模块立即控制增加喷油脉冲宽度，空燃比又开始减小。只要空燃比刚减小到理论空燃比以下，氧传感器输出电压信号又突变，上升至0.45V以上，反馈给发动机控制模块，发动机控制模块又将控制减小喷油量。通过这种反馈控制，就能将空燃比精确地控制在理论空燃比14.7:1附近一个极小的范围内。在闭环控制模式，给发动机控制模块反馈信号的传感器主要有氧传感器、爆震传感器等，相应的闭环控制可以称为空燃比闭环控制（或空燃比反
33、馈控制）和点火提前角闭环控制（或点火提前反馈控制）。现代汽车发动机大多数情况下以闭环控制模式工作，但在某些工况下也需要开环控制。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系下图是氧传感器反馈控制示意图苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系前图所示为空燃比、氧传感器输入发动机控制模块的电压信号、发动机控制模块诊断判断混和气浓稀信号和空燃比反馈控制信号死者之间的波形关系。从整体上看，当混和气浓时，由于空燃比偏浓的时间比空燃比偏稀的相对时间长，故氧传感器输出高电平时间也相对较长，从而使修正系数向着减小的方向移动。最终导致空
34、燃比在理论空燃比附近逐渐趋于平衡。在这段时间内，对偏浓的空燃比只能一点一点的进行修正，仅仅减稀一次并不能达到理论空燃比的要求。在发动机控制模块（ECU）根据氧传感器的输入信号对喷油器喷油量进行修正时，由于发动机运转条件非常复杂，而且时时刻刻在变化，往往不是修正一次就可以维持在理论空燃比上。在实际控制过程中，都是在一定的周期内重复加浓（增加喷射脉冲宽度）或重复减稀（减小喷射脉冲宽度），逐渐使其平均值达到理论空燃比。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系下图所示为发动机控制系统实现反馈（闭环）控制的电路苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系从而保证充分利用转换器的空间，使所有排气都得到净化处理
35、。无论发动机控制模块在哪儿，在拆卸旧发动机控制模块和安装新发动机控制模块之前都应当断开蓄电池。供油管：其作用是将燃油从燃油箱输送到发动机：点火开关接通，ECU的“IGSW”端子供电，ECU通过内部的继电器控制电路，控制M-REL（继电器电源）端子通电，将EFI主继电器吸合，蓄电池电压加到ECU的“+B”和”+B1”端子上。国内常见的奥迪A6 1.有些采用底部供油冷却喷油器，改善了高温环境条件下的热车起动性能。废气涡轮增压的概念及组成汽车运行时控制电脑将根据行驶阻力的变化情况，自动增减节气门开度，使行驶速度保持一定，直到驾驶员再次踏加速踏板或刹车踏板时，巡航控制自动解除。(2)三元催化转换器的外
36、观检查它反映出喷油器通电脉冲宽度的大小与每次喷油量之间的变化关系。择NOx排放量比较多的发动机运转工况范围，进行适量的废气再循环。目前我国新生产的所有轿车产品都已全部采用了电子燃油喷射系统，发动机电控化并最终发展为发动机管理系统已经成为一种趋势。因它可直接检测进气质量，听以无需对进气温度和大气压力进行修正，并且进气阻力较低，对驾驶员加速意图响应比较快。它是由电动燃油泵和燃油压力调节器配合，形成一定的燃油系统压力，这种具有一定压力的燃油经燃油分配器输送给各个气缸的机械式喷油器，喷油器向进气口连续喷射所需要的燃油。上图为发动机控制模块的基本构成示意图，主要由输入回路、A/D（模拟/数字）转换器、微
37、处理器和输出回路组成。1)检查EVAP系统中所有软管是否泄漏、堵塞和连接松动。图中发动机控制模块与油泵控制模块间的DI电路，为油泵控制模块的故障诊断信号线路。掌握发动机的控制模式和运行模式对发动机的维修诊断具有重要的意义，因为在发动机不同的运行模式下，采用的控制模式以及发动机控制模块对各种传感器输入信号的处理也不同。点火开关接通时，电流流过继电器线圈，各触点接通，电源经保险丝流入ECU。控制力来自热敏石蜡的热胀冷缩。在OBD-（第二代车载诊断系统）中，为了检测三元催化转换器的转化效率，一般在三元催化转换器的前后各装一个氧传感器，装在三元催化转换器的前段的称为主氧传感器（或上游氧传感器）；装在三
38、元催化转换器的后端的称为副氧传感器（或下游氧传感器）。主氧传感器主要是向ECU反馈排气中的氧含量，以实现上述空燃比的闭环控制。副氧传感器的主要作用是检测三元催化转换器的转化效率，在自诊断系统中起着重要作用。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系对点火正时闭环控制，其控制原理与空燃比闭环控制一样。对于开环控制的电子点火系统，设计者通过大量的实验确定发动机在各种工况下的最佳点火提前角与转速、负荷的关系，即点火特性数据，然后编制程序，将点火特性数据存入发动机控制模块存储器中。发动机工作时，发动机控制模块根据转速与负荷信号确定唯一的存储地址，得到该工况下点火正时的最佳值。发动机控制模块不断检测发动机
39、转速和负荷信号，随时给出对应工况的最佳点火提前角，一边发动机始终在设计的最佳点火正时状况下工作。因此，现在的电子控制点火系统中大多安装了爆震传感器，用它来检测发动机爆震现象，发动机控制模块在接到它所输入的爆震信号后，即按预编程序减小点火提前角，此时电子点火正时在闭环控制下工作。闭环控制的点火正时更为精确，并消除了爆震的趋势。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系（4）空燃比开环控制的条件采用氧传感器的信号进行空燃比反馈控制（即闭环控制）期间，原则上供给的混和气浓度时在理论空燃比14.7:1附近，但在有些工况下是无法进行闭环控制的。在以下几种情况中应实行闭环控制的。1）发动机起动时以及刚起动后
40、暖机运转时，由于发动机冷却液温度低，燃油的雾化能力差，这时需要较浓的混和气，如按闭环控制供给的混和气在理论空燃比附近，发动机可能会因为混和气过稀而熄火；2）发动机在大负荷、高转速时，由于追求的是发动机的动力性，也需要较浓的混和气，如按闭环控制供给的混和气在理论空燃比附近，则无法加浓混和气而造成发动机动力不足；3）加、减速燃油喷射脉冲宽地修正时或燃油供应中断时；4）从氧传感器送来的空燃比过稀信号持续时间大于规定值（如10S）以上时；5）从氧传感器送来的空燃比过弄信号持续时间大于规定值（如40S）以上时；6）氧传感器温度在300C以下时。在以上情况中，发动机控制模块不采纳氧传感器的信号，而只是根据
41、各种运行模式下其他各个传感器检测到的信号确定一个喷油脉冲宽度，至于该脉冲宽度到底合不合适，发动机控制模块暂时不予考虑。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系2.发动机的运行模式（工况）发动机工作时，有多种不同的运行模式，在不同的运行模式下，发动机控制模块可根据各种传感器的输入信号控制调整空燃比、点火正时等，来适应发动机不同运行模式的需要，以改善发动机的工作性能。对于不同的发动机管理系统，运行模式的划分略有不同，但一般来说，可分为点火开关接通、起动、暖车（高怠速）、怠速、中负荷、加速、减速、全负荷和点火开关关闭等九个运行模式。有些车型还有淹缸清除模式、燃油切断模式、后备模式（跛行模式）等。（1
42、）点火开关接通模式（2）发动机起动模式（3）发动机暖车（高怠速）模式（4）怠速模式（5）中负荷模式（7）减速模式（9）点火开关关闭模式（6）急加速模式（8）全负荷模式苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系（1）点火开关接通模式这种模式一般是指点火开关处于“ON”的位置，燃油泵开路继电器接通电东燃油泵工作，为发动机的起动准备必要的油压。如果点火开关接通一定时间（如通用轿车、本田轿车以及红旗CA488，CA4GE等为2s，切诺基为3s）内发动机控制模块没有接收到参考脉冲信号（发动机转速信号），则发动机控制模块将使燃油泵开路继电器断开，电动燃油泵停止工作。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系（
43、2）发动机起动模式起动模式时发动机空燃比凯欢控制，它是从起动机驱动曲轴转动开始。发动机控制模块根据起动信号或曲轴位置传感器的转速信号，接通燃油泵开路继电器，给喷油泵、电动燃油泵以及点火线圈等供电。同时，根据当时发动机冷却液的温度、自起动开始累计的转速和起动时间来确定喷油脉冲宽度，冷却液温度越低，喷油脉冲宽度越大，此外，发动机控制模块一般采用固定的点火提前角。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系（3）发动机暖机（高怠速）模式发动机起动后进入空燃比开环控制的暖机（高怠速）模式。在这一模式下，发动机控制模块根据发动机冷却液温度传感器、节气门位置传感器、空气流量传感器（进气歧管绝对压力传感器）、曲
44、轴位置处肝气（发动机转速）、空档起动开关、空调开关、动力转向压力开关、蓄电池电压和车速传感器等信号调节喷油器的喷油脉冲宽度和点火正时，并控制怠速转速，直至发动机冷却液温度达到正常工作温度后，进入怠速模式。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系（4）怠速模式发动机怠速是，发动机进入空燃比闭环控制模式。发动机根据冷却液温度传感器、节气门位置传感器、空气流量传感器（进气歧管绝对压力传感器）、曲轴位置传感器（发动机转速）、空档起动开关、空调开关、动力转向压力开关、蓄电池电压和车速传感器等信号调节喷油器的喷油脉冲宽度，同时控制怠速空气控制阀调节发动机的怠速转速，通过控制压缩机离合器继电器的接通和断开，
45、控制空调压缩机工作或停止工作。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系（5）中负荷模式发动机中负荷运行时，发动机一般处在空燃比闭环控制模式下。发动机控制模根据空气流量传感器（或进气歧管绝对压力传感器）、曲轴位置传感器、发动机冷却液温度传感器、节气门位置传感器、氧传感器、空档起动开关、空调控制开关、制动器开关、车流速度传感器、车速控制开关、超速开关等信号控制喷油器的喷油脉冲宽度、点火正时和尾气排放，通过控制空调压缩机离合器继电器的接通和断开，控制空调压缩机工作或停止工作。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系（6）急加速模式当发动机急加速时，发动机进入空燃比开环控制模式。发动机控制模块将节气门
46、开度变化率(速率)和进气量急剧增加的信号视为增加输出和加速的命令，于是增加喷油脉冲宽度以适应增加燃油的需要。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系ICM主要功能是接收ECU发出的IGT、IGdA、IGdB信号，并依次驱动各个点火线圈工作。掌握发动机的控制模式和运行模式对发动机的维修诊断具有重要的意义，因为在发动机不同的运行模式下，采用的控制模式以及发动机控制模块对各种传感器输入信号的处理也不同。夏利2000型汽车就用这种喷射方式。（1）K-Jetronic燃油喷射系统丰田佳美就用这种控制方式，它在油泵控制电路中，增设一个电阻器(降压电阻)和“油泵控制继电器”(或叫电阻器旁路继电器)对油泵转速
47、进行二级控制(高速，低速)。一般情况下，喷油器的燃油喷射量特性常用静态喷射量和动态喷射量来表示。脱开电磁阀插头，用万用表测量电磁阀两插头间的电阻，应符合要求，如桑塔纳2000Gsi时代超人电磁阀电阻为2230增压涡轮一般位于空气流量传感器(MAF)与进气门之间的进气管道中。上游气流进入排气歧管，下游气流流进转换器的空气室中。当断开点火开关后，继电器马上断开，流向发动机控制模块的“+B”和“+B1”端子的电源被切断。此时储存在真空罐的进气歧管的负压作用在膜片式执行器，吸力作用使执行器带动拉杆，关闭进气转换阀，即关闭了各气缸中的一个进气通道。本田公司在1995年度车型上，也称为ECM，但是1996
48、年车型将发动机控制模块（ECM）和变速器控制模块（TCM,Transmission Control Module的缩写）集成在一个模块上，称为动力控制模块PCM（即Power train Control Module,现已成为SAE规定的标准语）。增压器所消耗的功率是由排出的废气提供，对发动机输出的有效功率影响不大。在蓄电池温度变化范围内，输出电压应保持在134V15V，这样就可保证汽车用电设备的正常使用及蓄电池的正常充电。四缸发动机一般将喷油器分为两组，每一工作循环中，各喷油器均喷射一次或两次。气道式EGR阀；当发动机的转速低于最低转速(如120rmin)时，油泵控制模块断开油泵电路，使油泵
49、停止工作，所以此时尽管点火开关处于接通状态，油泵也不工作。所以出现这些故障时，应考虑是否是PCV系统工作不良引起。检查双金属片式旁通空气控制阀时可将其拆下，在不通电时旁通空气阀应该打开。它的作用是在燃油进入燃油导轨之前把含在油中的水分和氧化铁、粉尘等杂物除去，防止燃油系统堵塞(特别是喷油器处)、确保发动机稳定运行，提高可靠性。（7）减速模式当迅速关闭节气门急减速时，发动机进入空燃比开环控制模式。在这种模式时，发动机控制模块根据发动机冷却液温度传感器、空气流量传感器(或进气歧管饱对压力传感器)、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、氧传感器、空档起动开关、空调开关等信号，确定车辆处于减速模式，于是减
50、少喷油量，使可燃混合气变稀。同时，发动机控制模块控制废气再循环电磁阀和燃油蒸发控制电磁阀关闭，使废气再循环系统和燃油蒸发系统停止工作。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系（8）全负荷模式节气门全开(WOT)时，发动机进入全负荷模式，这也是空燃比开环控制模式。此时发动机控制模块通过节气门位置传感器感知节气门完全打开，它将控制燃油泵高速旋转，加大喷油脉冲宽度，将空燃比设定在12.5:1附近，同时控制空调离合器使压缩机停止工作，并关闭并关闭废气再循环控制电磁阀和燃油蒸发控制电磁阀，使废气再循环控制系统和燃油蒸发控制系统停止工作。苏州建设交通高等职业技术学校 交通工程系（9）点火开关关闭模式 当把
