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1、课题二课题二 电控发动机电子控制技术电控发动机电子控制技术 任务引入任务引入 汽车电控发动机要排除系统的故障，首先得 对发动机电子控制系统各部分的安装位置和功 用都要很熟悉。然后针对某个故障应用所掌握 的相关知识进行分析，找出症结所在，然后对 故障进行维修，直至故障完全排除。 相关知识相关知识 发动机控制已经由原来单一的燃油喷射控制 系统发展到当前的集燃油喷射控制、电子点火 控制、怠速控制、进气控制、增压控制、尾气 排放控制、失效后备控制及诊断和数据通信为 一体的发动机管理系统，缩写为“EMS”，如图 2-1所示。 相关知识相关知识 1油箱；2燃油滤清器；3压力调节器；4控制器；5空气流量计；
2、6节气门位置传感 器；7压力传感器；8进气温度传感器；9发动机温度传感器；10凸轮轴位置传感器；11 爆燃传感器；12发动机转速传感器；13活性炭过滤器；14炭罐电磁阀；15锁止阀；16 二次空气泵；17二次空气阀；18电子加速踏板；19EGR阀；20催化器；21、22氧 传感器；23OBD灯；24检测接口；25油箱压力传感器；26喷油器；27点火线圈 相关知识相关知识 一、发动机控制系统组成及功能 二、电子控制器与执行器 三、发动机电子控制系统的 一、发动机控制系统组成及一、发动机控制系统组成及功能功能 1发动机控制系统的基本组成 发动机控制系统主要由传感器、执 行器和电子控制单元3大部分组
3、成，如图 2-2所示。 一、发动机控制系统组成及一、发动机控制系统组成及功能功能 图2-2 发动机控制系统的基本组成 一、发动机控制系统组成及一、发动机控制系统组成及功能功能 1发动机控制系统的基本组成 u传感器：装在发动机各个位置的信号转换装置，用来检 测发动机运行状态下的各种参数，并将它们转换成电信 号，再输送给ECU，相当于发动机的“眼睛和耳朵”。 u执行器：用以接收ECU的指令，进行必要的动作，相当 于发动机的“手脚”。 执行器有：燃油泵、炭罐电磁阀、 节气门体（含节气门直动式怠速阀）等。 u电子控制单元：根据发动机运转状况和车辆运行状态确 定燃油喷射量和点火时刻，相当于发动机的“大脑
4、”。 2 2各传感器、执行器的安装位置及其功能各传感器、执行器的安装位置及其功能 （1）各元件安装位置，如图2-3所示。 2 2各传感器、执行器的安装位置及其功能各传感器、执行器的安装位置及其功能 代号元件名称代号元件名称代号元件名称 1活性炭罐电磁阀2活性炭罐3点火器 4 凸轮轴位置传感 器 5喷油器6 燃油压力调节 器 7 节气门位置传感 器 8 热膜式空气流量 计 9氧传感器 10 冷却液温度传感 器 11爆燃传感器12 曲轴转速传感 器 13进气温度传感器14 电控单元（ECU ） 15 传感器插头支 架 发动机控制系统各元件的名称，如表2-1所示。 表2-1各元件的名称 （2 2）发
5、动机控制系统各元件的作用）发动机控制系统各元件的作用 元件名称作 用 空气流量计 （KS） 将吸入发动机的空气量转换成电信号送至发动机ECU，ECU将该信号作为喷油、点火、怠速控制 和尾气排放的主要控制信号 进气歧管压力传感器（PIM） 在D型电控燃油喷射系统中，进气歧管压力传感器测量进气管压力，并将信号输入ECU，ECU将该 信号决定喷油器基本喷油量和基本点火提前角的主控信号 曲轴转速传感器 （NE） 检测发动机曲轴转角和发动机转速信号，并以电信号的形式输送给ECU，以确定喷油时刻和点火 时刻 凸轮轴转速传感器（G信号） 作用是判断信号采集配气凸轮轴的位置信号并输入ECU，以便ECU识别l缸
6、或6缸压缩上止点，以 确定喷油时刻和点火时刻 冷却水温度传感器（THW） 用来检测冷却液温度，并将温度信号转变成电磁信号输送给发动机控制模块，ECU根据发动机的 温度信号来修正喷油时间和点火时间 进气温度传感器 （THA） 用来检测发动机进气温度，并向ECU输入温度信号，作为喷油和点火的修正信号 节气门位置传感器（TPS） 检测节气门的开度及开度变化，以电压信号输入ECU，用于控制燃油喷射及其他辅助控制（如 EGR、开闭环控制等） 爆燃传感器（KNK）用来检测发动机是否发生爆燃，并将其转换成电信号，输送到发动机控制单元 氧传感器（OX）检测排气中的含氧量，向ECU输入空燃比的反馈信号，进行喷油
7、量的闭环控制 喷油器在ECU控制下，将雾化良好的汽油喷入进气管或进气道 燃油泵将汽油从油箱中抽出，加压后通过燃油管道输送到喷油器。它常安装在油箱内 EGR阀（废气再循环） 是将一部分燃烧废气从排气管引入进气管与新鲜充量混合再次燃烧，从而降低排气中的NOx水平 的一种措施，它是控制NOx排放的有效措施之一 三元催化器 使用三元催化器可以减少发动机的排放量，一般催化器是一个置于排气系统中进行化学处理的颗 粒或蜂窝状结构的容器，主要是使废气中的HC、CO、NOx受热发生化学反应生成无害的排放物 活性炭罐电磁阀ECU根据发动机转速和节气门开度信号对电磁阀进行通、断控制 二、电子控制器与执行器二、电子控
8、制器与执行器 1电子控制器 电子控制器（见图2-4）又称为电控单元（ECU或 ECM），俗称车用电脑，是发动机控制系统的核心部 件。其功用是根据各种传感器和控制开关输入的信号参 数，对喷油量、喷油时刻和点火时刻等进行实时控制。 1 1电子控制器电子控制器 图2-4 电子控制器 1 1电子控制器电子控制器 电控单元主要由以下几个部分组成。 （1）中央处理器。 （2）存储器。 （3）输入/输出装置。 （4）总线。 （5）驱动回路。 2 2执行器执行器 执存器又称为执行元件，是控制系统的执 行机构。其功用是接受电控单元（ECU）的控 制指令，完成整体的控制动作。发动机电子控 制系统常见的执行器有以下
9、几种。 （1）电动燃油泵。 （2）电磁喷油器。 （3）怠速控制阀。 （4）活性炭罐电磁阀。 （5）EGR电磁阀。 三、发动机电子控制系统的控制方式三、发动机电子控制系统的控制方式 1开环控制 发动机工作时，ECU根据传感器的信号对执行器进 行控制。 2 2闭环控制闭环控制 如图2-6所示，闭环控制实质上就是反馈控 制。在开环控制的基础上，控制系统根据实际 检测到的开环控制结果的反馈信号来决定增减 输出控制量的大小，而此时不再根据其他输入 信号进行控制。 任务实施任务实施 电子控制单元（ECU）（见图2-7）是电控 系统的“大脑”，它通过收集发动机转速、空气 流量（发动机进气量）、冷却液温度等各
10、种信 号，进行处理和运算后，控制发动机的喷油量 、点火正时、怠速转速和尾气排放，使发动机 能在各种工况下保持较好的动力性、经济性和 尾气排放性能，如图2-8所示。 ECU常见安装位置：仪表板、杂物箱或控制台中其他零部 件的下面或后面。 图2-7 电子控制单元 图2-8 电子控制单元工作原理 操作一操作一 无步进电机的电源电路无步进电机的电源电路 1电路控制图 无步进电机的电源电路如图2-9所示。 2工作过程 EFI主继电器由点火开关控制。点火开关接通，电流方向：“+”主 继电器线圈搭铁电池“”。主继电器触电闭合，ECU得电，+B 、+B1为电池电压。电流流向：电池“+”EFI保险丝主继电器 E
11、CUE1搭铁电池“”。 操作一操作一 无步进电机的电源电路无步进电机的电源电路 3电路故障检测 步骤一：用万用表电阻挡两表笔分别与E1和蓄电池负极或车身接铁接 触，若接铁不良，则ECU不工作。 步骤二：用万用表电压挡两表笔检查，一端与ECU中+B、+B1端子接 触，另一端与蓄电池负极或车身接铁接触，若没有912V电压，说 明ECU不能工作。 步骤三：用万用表电压挡两表笔检查，一端与ECU中BATT端子接触， 另一端与蓄电池负极或车身接铁接触，若没电，故障码无法保存， 学习空燃比修正值丢失，发动机起动时可能不正常。 图2-9 电路控制图 操作二操作二 有步进电机的电源电路有步进电机的电源电路 1
12、电路控制图 有步进电机的电源电路如图2-10所示。 图2-10 电路控制图 操作二操作二 有步进电机的电源电路有步进电机的电源电路 2EFI主继电器由ECU控制 点火开关接通时，ECU的IGSW端得电，ECU内部的主继电器控 制ECU的M-REL端输出电压，主继电器通电，使用继电器触点闭合 ，ECU的+B、+B1端得电，使ECU获得工作电压。 点火开关断开时，ECU通过M-REL端使主继电器继续工作2s， 保证步进电机继续通过2s，以保证回到初始位置。 操作二操作二 有步进电机的电源电路有步进电机的电源电路 3电路故障检测 步骤一：用万用表电阻挡两表笔分别与E1和蓄电池负极或车身接铁 接触，若
13、接铁不良，则ECU不工作。 步骤二：用万用表电压挡两表笔检查，一端与ECU中IGSW端子接触 ，另一端与蓄电池负极或车身接铁接触，若无电，则ECU无工作 电压。 操作二操作二 有步进电机的电源电路有步进电机的电源电路 步骤三：用万用表电压挡两表笔检查，一端与ECU中M-REL端子 接触，另一端与蓄电池负极或车身接铁接触，若无电，则继电 器不工作应检查继电器工作是否正常。 步骤四：用万用表电压挡两表笔检查，一端与ECU中+B、+B1端子 接触，另一端与蓄电池负极或车身接铁接触，若没有912V电 压，说明ECU不能工作。 步骤五：用万用表电压挡两表笔检查，一端与ECU中BATT端子接 触，另一端与蓄电池负极或车身接铁接触，若没电，故障码无 法保存，学习空燃比修正值丢失，发动机起动时可能不正常。
