第二章汽车发动机燃油喷射系统

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1、第二章汽车发动机燃油喷射系统第二章汽车发动机燃油喷射系统 第一节发动机燃油喷射系统的组成第一节发动机燃油喷射系统的组成 第二节发动机燃油喷射系统的分类第二节发动机燃油喷射系统的分类 第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理 第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理 第五节汽车电子控制单元的结构原理第五节汽车电子控制单元的结构原理 第六节发动机燃油喷射的控制过程第六节发动机燃油喷射的控制过程 第七节发动机空燃比反馈控制过程第七节发动机空燃比反馈控制过程下一页第二章汽车发动机燃油喷射系统第二章汽车发动机燃油喷射系统 第

2、八节发动机断油控制过程第八节发动机断油控制过程 第九节发动机怠速控制过程第九节发动机怠速控制过程 第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修 第十一节发动机燃油喷射系统执行器的检修第十一节发动机燃油喷射系统执行器的检修 第十二节发动机燃油喷射系统电控单元的检修第十二节发动机燃油喷射系统电控单元的检修 第十三节燃油喷射式发动机供油系统的检修第十三节燃油喷射式发动机供油系统的检修 第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试 第十五节发动机电子控制系统故障诊断与排除第十五节发动机电子控制系统故障诊断与排除上一页返回 第一节发动机燃油

3、喷射系统的组成第一节发动机燃油喷射系统的组成一、空气供给系统一、空气供给系统 空气供给系统简称为供气系统。燃油在发动机内燃烧时,需要一空气供给系统简称为供气系统。燃油在发动机内燃烧时,需要一定数量的空气。空气供给系统的功用是向发动机提供混合气燃烧所需定数量的空气。空气供给系统的功用是向发动机提供混合气燃烧所需的空气,并测量出进入气缸的空气量。的空气,并测量出进入气缸的空气量。 根据燃油喷射式发动机怠速进气量的控制方式不同,供气系统分根据燃油喷射式发动机怠速进气量的控制方式不同,供气系统分为旁通空气式和直接供气式两种。为旁通空气式和直接供气式两种。 1.旁通空气式供气系统旁通空气式供气系统 设有

4、旁通空气道的空气供给系统结构如设有旁通空气道的空气供给系统结构如图图2一一1( a)所示。主要由所示。主要由空气滤清器、空气流量传感器、进气软管、旁通空气道、怠速控制阀、空气滤清器、空气流量传感器、进气软管、旁通空气道、怠速控制阀、进气歧管、动力腔、节气门位置传感器、进气温度传感器等组成进气歧管、动力腔、节气门位置传感器、进气温度传感器等组成下一页返回第一节发动机燃油喷射系统的组成第一节发动机燃油喷射系统的组成2.直接供气式供气系统直接供气式供气系统 怠速转速采用节气门直接控制的发动机控制系统没有设置旁通空怠速转速采用节气门直接控制的发动机控制系统没有设置旁通空气道,其供气系统的结构如气道,其

5、供气系统的结构如图图2一一1( b)所示。主要由空气滤清器、空所示。主要由空气滤清器、空气流量传感器、进气软管、进气歧管、动力腔、节气门位置传感器、气流量传感器、进气软管、进气歧管、动力腔、节气门位置传感器、进气温度传感器等组成。进气温度传感器等组成。 3.供气系统的结构特点供气系统的结构特点 由发动机供气系统的结构可见,与化油器式发动机相比其进气道由发动机供气系统的结构可见,与化油器式发动机相比其进气道较长且设有动力腔,其目的是较长且设有动力腔,其目的是:充分利用进气管内的空气动力效应,充分利用进气管内的空气动力效应,增大各种工况下的进气量增大各种工况下的进气量(即增大充气量即增大充气量),

6、提高发动机的动力性。,提高发动机的动力性。 空气动力效应是一种十分复杂的物理现象。为了便于说明,可将空气动力效应是一种十分复杂的物理现象。为了便于说明,可将其视为气流惯性效应与气流压力波动效应共同作用的结果。其视为气流惯性效应与气流压力波动效应共同作用的结果。 下一页上一页返回第一节发动机燃油喷射系统的组成第一节发动机燃油喷射系统的组成 气流惯性效应是指在进气管内高速流动的气流在活塞到达进气冲气流惯性效应是指在进气管内高速流动的气流在活塞到达进气冲程的下止点之后,仍可利用进气气流的惯性继续充气一段时间,从而程的下止点之后,仍可利用进气气流的惯性继续充气一段时间,从而增加充气量。因为适当增加进气

7、管的长度,能够充分利用气流的惯性增加充气量。因为适当增加进气管的长度,能够充分利用气流的惯性效应来增加充气量,所以燃油喷射式发动机都采用了较长的进气管,效应来增加充气量,所以燃油喷射式发动机都采用了较长的进气管,并将进气歧管设置成具有较大弧度,以便充分利用气流的惯性效应来并将进气歧管设置成具有较大弧度,以便充分利用气流的惯性效应来提高充气量。提高充气量。下一页上一页返回第一节发动机燃油喷射系统的组成第一节发动机燃油喷射系统的组成二、燃油供给系统二、燃油供给系统 燃油供给系统简称供油系统,其功用是向发动机提供混合气燃烧燃油供给系统简称供油系统,其功用是向发动机提供混合气燃烧所需的燃油。燃油喷射式

8、发动机供油系统的结构如所需的燃油。燃油喷射式发动机供油系统的结构如图图2 -2所示,主要所示,主要由燃油箱、电动燃油泵、输油管、燃油滤清器、油压调节器、燃油分由燃油箱、电动燃油泵、输油管、燃油滤清器、油压调节器、燃油分配管、喷油器和回油管等组成。燃油分配管又称为供油总管或油架。配管、喷油器和回油管等组成。燃油分配管又称为供油总管或油架。供油系统的结构简图如供油系统的结构简图如图图2一一3所示。所示。 发动机工作时,电动汽油泵将汽油从油箱里泵出,先经汽油滤清发动机工作时,电动汽油泵将汽油从油箱里泵出,先经汽油滤清器过滤,再经油压调节器调节油压,使油路中的油压高于进气歧管压器过滤,再经油压调节器调

9、节油压,使油路中的油压高于进气歧管压力力300 kPa左右,最后经燃油分配管分配到各缸喷油器。当喷油器接左右,最后经燃油分配管分配到各缸喷油器。当喷油器接收到电控单元收到电控单元ECU发出的喷油指令时,再将汽油喷射在进气门附近,发出的喷油指令时,再将汽油喷射在进气门附近,并与供气系统提供的空气混合形成雾化良好的可燃混合气当进气门打并与供气系统提供的空气混合形成雾化良好的可燃混合气当进气门打开时,混合气被吸入气缸燃烧做功。开时,混合气被吸入气缸燃烧做功。下一页上一页返回第一节发动机燃油喷射系统的组成第一节发动机燃油喷射系统的组成三、燃油喷射电子控制系统三、燃油喷射电子控制系统 发动机燃油喷射电子

10、控制系统采用的传感器主要有空气流量传感发动机燃油喷射电子控制系统采用的传感器主要有空气流量传感器器(或歧管压力传感器或歧管压力传感器)、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、车速传感器门位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、车速传感器;开关信号主要有点火开关信号、启动开关信号、电源电压信号开关信号主要有点火开关信号、启动开关信号、电源电压信号;执行执行器主要有电动燃油泵、电磁喷油器、油压调节器和油泵继电器等。桑器主要有电动燃油泵、电磁喷油器、油压调节器和油泵继电器等。桑塔纳塔纳2000GSi ,30

11、00型轿车发动机燃油喷射电子控制系统的组成如型轿车发动机燃油喷射电子控制系统的组成如图图2一一4所示。所示。上一页返回第二节发动机燃油喷射系统的分类第二节发动机燃油喷射系统的分类 发动机燃油喷射系统的分类方法很多,常用分类方法有按控制方发动机燃油喷射系统的分类方法很多,常用分类方法有按控制方式、喷射部位和喷油方式进行分类,如式、喷射部位和喷油方式进行分类,如图图2一一5所示所示一、按燃油喷射系统的控制方式分类一、按燃油喷射系统的控制方式分类 按控制方式不同,发动机燃油喷射系统可分为机械控制式燃油喷按控制方式不同,发动机燃油喷射系统可分为机械控制式燃油喷射系统、机电结合式燃油喷射系统和电子控制式

12、燃油喷射系统三种类射系统、机电结合式燃油喷射系统和电子控制式燃油喷射系统三种类型。型。 1.机械控制式燃油喷射系统机械控制式燃油喷射系统 机械控制式燃油喷射系统是指利用机械机构实现燃油连续喷射的机械控制式燃油喷射系统是指利用机械机构实现燃油连续喷射的机械控制系统。机械控制系统。 2.机电结合式燃油喷射系统机电结合式燃油喷射系统 机电结合式燃油喷射系统是指由机械机构与电子控制装置结合实机电结合式燃油喷射系统是指由机械机构与电子控制装置结合实现燃油喷射的系统。现燃油喷射的系统。下一页返回第二节发动机燃油喷射系统的分类第二节发动机燃油喷射系统的分类 3.电子控制式燃油喷射系统电子控制式燃油喷射系统

13、电子控制式燃油喷射系统是指由电控单元电子控制式燃油喷射系统是指由电控单元ECU直接控制燃油喷射直接控制燃油喷射的系统,如的系统,如图图2 -9所示。所示。二、按喷油器喷油部位分类二、按喷油器喷油部位分类 按喷油器喷射燃油的部位不同,发动机燃油喷射系统可分为缸内按喷油器喷射燃油的部位不同,发动机燃油喷射系统可分为缸内喷射系统和进气管喷射系统两种类型。其中,进气管喷射系统又可分喷射系统和进气管喷射系统两种类型。其中,进气管喷射系统又可分为单点喷射系统和多点喷射系统两种类型,多点喷射系统又可分为为单点喷射系统和多点喷射系统两种类型,多点喷射系统又可分为D型型,L型型,LH型和型和M型燃油喷射系统。其

14、中,型燃油喷射系统。其中,D型为压力检测型燃油喷射型为压力检测型燃油喷射系统,系统,L型、型、LH型和型和M型均为空气流量检测型燃油喷射系统型均为空气流量检测型燃油喷射系统 (一一)缸内喷射系统缸内喷射系统 喷油器将燃油直接喷射到气缸内部的燃油喷射系统称为缸内喷喷油器将燃油直接喷射到气缸内部的燃油喷射系统称为缸内喷射系统,又称为缸内直接喷射系统,如射系统,又称为缸内直接喷射系统,如图图2一一10( a )所示所示下一页上一页返回第二节发动机燃油喷射系统的分类第二节发动机燃油喷射系统的分类 目前,汽车燃油喷射系统大都采用进气管喷射系统。与缸内喷目前,汽车燃油喷射系统大都采用进气管喷射系统。与缸内

15、喷射相比,进气管喷射系统对发动机机体的设计改动量较小,喷油器不射相比,进气管喷射系统对发动机机体的设计改动量较小,喷油器不受燃烧高温、高压的直接影响,设计喷油器时受到的制约较少,且喷受燃烧高温、高压的直接影响,设计喷油器时受到的制约较少,且喷油器工作条件大大改善。油器工作条件大大改善。 进气管喷射系统分为单点喷射系统和多点喷射系统两种类型。进气管喷射系统分为单点喷射系统和多点喷射系统两种类型。 1.单点燃油喷射系统单点燃油喷射系统SPI 单点燃油喷射系统的英文名称是单点燃油喷射系统的英文名称是Single Point Fuel Injection System,简称,简称SPFI或或SPI,是

16、指在多缸发动机节气门的上方,安装一,是指在多缸发动机节气门的上方,安装一只或两只喷油器同时喷油的燃油喷射系统,如只或两只喷油器同时喷油的燃油喷射系统,如图图2一一11( a)所示。所示。下一页上一页返回第二节发动机燃油喷射系统的分类第二节发动机燃油喷射系统的分类 2.多点燃油喷射系统多点燃油喷射系统MPI 多点燃油喷射系统的英文名称是多点燃油喷射系统的英文名称是Multi一一Point Fuel Injection System,简称,简称MPFI或或MPI,是指在发动机每个气缸进气门前方的进,是指在发动机每个气缸进气门前方的进气歧管上均安装一只喷油器的燃油喷射系统,如气歧管上均安装一只喷油器

17、的燃油喷射系统,如图图2一一11( b)所示。发所示。发动机工作时,燃油适时喷在进气门附近的进气歧管内,空气与燃油在动机工作时,燃油适时喷在进气门附近的进气歧管内,空气与燃油在进气门附近形成燃油混合气,从而保证各缸得到混合均匀的混合气。进气门附近形成燃油混合气,从而保证各缸得到混合均匀的混合气。 在进气管多点燃油喷射系统发展过程中,博世公司曾经研制出在进气管多点燃油喷射系统发展过程中,博世公司曾经研制出D型型,L型、型、LH型和型和M型燃油喷射系统等几种典型的燃油喷射系统,分型燃油喷射系统等几种典型的燃油喷射系统,分别代表着不同年代燃油喷射系统的设计思路和技术水平。其中字母别代表着不同年代燃油

18、喷射系统的设计思路和技术水平。其中字母D”和和“L”分别来源于德文的分别来源于德文的“Druck(压力压力)”和和“Luftmengen(空空气流量气流量)”。LH型和型和M型是在型是在L型基础上改进而成的燃油喷射系统型基础上改进而成的燃油喷射系统下一页上一页返回第二节发动机燃油喷射系统的分类第二节发动机燃油喷射系统的分类 (1)博世博世D型燃油喷射系统。型燃油喷射系统。D型喷射系统是汽车上应用最早的发动机电型喷射系统是汽车上应用最早的发动机电子控制燃油喷射系统,于子控制燃油喷射系统,于1967年由德国博世年由德国博世(Bosch)公司根据美国本公司根据美国本迪克斯迪克斯(Bendix)公司的

19、专利技术研制而成,应用在当时德国大众汽车公司的专利技术研制而成,应用在当时德国大众汽车公司生产的公司生产的VW1600型和奔驰型和奔驰280SE型轿车上,系统组成如型轿车上,系统组成如图图2一一13所所示示 (2)博世博世z型燃油喷射系统。型燃油喷射系统。z型喷射系统是由型喷射系统是由D型多点燃油喷射系统改进型多点燃油喷射系统改进设计而成系统结构原理与设计而成系统结构原理与D型喷射系统基本相同,有所不同的是用翼型喷射系统基本相同,有所不同的是用翼片式空气流量传感器取代了片式空气流量传感器取代了D型喷射系统的歧管压力传感器,因此可型喷射系统的歧管压力传感器,因此可以直接测量发动机的进气量,提高了

20、喷油量的控制精度,但是其空燃以直接测量发动机的进气量,提高了喷油量的控制精度,但是其空燃比仍采用开环控制,系统组成如比仍采用开环控制,系统组成如图图2一一14所示。所示。 (3)博世博世LH型燃油喷射系统。型燃油喷射系统。LH型燃油喷射系统是在型燃油喷射系统是在L型喷射系统的基型喷射系统的基础上改进的喷射系统,其结构原理基本相同,主要区别在于础上改进的喷射系统,其结构原理基本相同,主要区别在于LH型喷型喷射系统采用了热丝式射系统采用了热丝式(即热线式即热线式)空气流量传感器来取代空气流量传感器来取代L型喷射系统型喷射系统的翼片式空气流量传感器,电控单元开始采用大规模集成电路制作,的翼片式空气流

21、量传感器,电控单元开始采用大规模集成电路制作,空燃比采用闭环控制方式进行控制,系统组成如空燃比采用闭环控制方式进行控制,系统组成如图图2一一15所示。所示。下一页上一页返回第二节发动机燃油喷射系统的分类第二节发动机燃油喷射系统的分类 (4)博世博世M型燃油喷射系统。型燃油喷射系统。M型燃油喷射系统是在型燃油喷射系统是在L型喷射系统的基础型喷射系统的基础上,将微机控制点火系统与燃油喷射系统组合在一起的综合控制系统,上,将微机控制点火系统与燃油喷射系统组合在一起的综合控制系统,如如图图2一一16所示。所示。三、按喷油器喷油方式分类三、按喷油器喷油方式分类 按喷油器喷油方式不同,电子控制燃油喷射系统

22、可分为连续喷按喷油器喷油方式不同,电子控制燃油喷射系统可分为连续喷射和间歇喷射两大类。射和间歇喷射两大类。 1.连续喷射系统连续喷射系统 连续喷射系统是指在发动机运转期间,喷油器连续不断地喷射连续喷射系统是指在发动机运转期间,喷油器连续不断地喷射燃油的控制系统。连续喷射方式主要用于机械控制式或机电结合式燃燃油的控制系统。连续喷射方式主要用于机械控制式或机电结合式燃油喷射系统,如博世公司研制的油喷射系统,如博世公司研制的K一一Jetronic型喷射系统和型喷射系统和KE - Jetronic型喷射系统。此外,部分单点喷射系统也采用了连续喷射方型喷射系统。此外,部分单点喷射系统也采用了连续喷射方式

23、进行喷油。式进行喷油。下一页上一页返回第二节发动机燃油喷射系统的分类第二节发动机燃油喷射系统的分类 在机械控制式和机电结合式燃油连续喷射的系统中,喷油量的大在机械控制式和机电结合式燃油连续喷射的系统中,喷油量的大小取决于燃油分配器中燃油计量槽开度的大小以及喷油器进出油口之小取决于燃油分配器中燃油计量槽开度的大小以及喷油器进出油口之间燃油压差的高低。在电子控制单点喷射系统中,喷油量的大小只取间燃油压差的高低。在电子控制单点喷射系统中,喷油量的大小只取决于喷油器进出油口之间燃油压差的高低。决于喷油器进出油口之间燃油压差的高低。 2.间歇喷射系统间歇喷射系统 间歇喷射系统是指在发动机运转期间,喷油器

24、间歇喷射燃油的控间歇喷射系统是指在发动机运转期间,喷油器间歇喷射燃油的控制系统。根据喷射燃油的时序不同,间歇喷射系统又可分为同时喷射、制系统。根据喷射燃油的时序不同,间歇喷射系统又可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射系统,如分组喷射和顺序喷射系统,如图图2一一17所示。所示。上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理一、空气流量传感器一、空气流量传感器AFS (一一)空气流量传感器的功用与类型空气流量传感器的功用与类型 空气流量传感器空气流量传感器AFS( Air Flow Sensor)又称为空气流量计又称为空气流量计AFM( Air Flow

25、Meter ),是进气歧管空气流量传感器,是进气歧管空气流量传感器MAF以以Manifold Air Flow Sensor)的简称,其功用是检测发动机进气量的大小,并将空气的简称,其功用是检测发动机进气量的大小,并将空气流量信号转换成电信号输入电控单元流量信号转换成电信号输入电控单元ECU,以供,以供ECU计算确定喷油时计算确定喷油时间间(即喷油量即喷油量)和点火时间。空气流量信号是发动机电控单元和点火时间。空气流量信号是发动机电控单元ECU计算计算喷油时间和点火时间的主要依据。喷油时间和点火时间的主要依据。 根据检测进气量的方式不同,空气流量传感器分为根据检测进气量的方式不同,空气流量传感

26、器分为“D”型型(即压即压力型力型)和和“L”型型(即流量型即流量型)两种类型。字母两种类型。字母”D”来源于德文来源于德文“Druck(压力压力)”的第一个字母的第一个字母;字母字母”L”来源于德文来源于德文” Luftmengen(空气流量空气流量)”的第一个字母。的第一个字母。下一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理(二二)翼片式空气流量传感器翼片式空气流量传感器 1.传感器的结构特点传感器的结构特点 翼片式空气流量传感器的结构如翼片式空气流量传感器的结构如图图2一一18所示,主要由检测部件、所示,主要由检测部件、电位计、调整部件、接线插

27、座和进气温度传感器五部分组成。电位计、调整部件、接线插座和进气温度传感器五部分组成。 (1)检测部件的结构特点检测部件的结构特点:检测部件的结构如检测部件的结构如图图2一一19所示,由测量叶片所示,由测量叶片和缓冲叶片组成。叶片又称为翼片,用热模浇铸成一体,铝质翼片总和缓冲叶片组成。叶片又称为翼片,用热模浇铸成一体,铝质翼片总成固定在电位计转轴上。测量翼片在主进气道内随空气流量的变化而成固定在电位计转轴上。测量翼片在主进气道内随空气流量的变化而偏转,缓冲翼片在缓冲室内偏转。缓冲室起到阻尼作用,当发动机吸偏转,缓冲翼片在缓冲室内偏转。缓冲室起到阻尼作用,当发动机吸入的空气量急剧变化时,使翼片转动

28、平稳,减小翼片脉动。转轴安装入的空气量急剧变化时,使翼片转动平稳,减小翼片脉动。转轴安装在传感器壳体上。在电位计一端的转轴上装有片状螺旋形复位弹簧,在传感器壳体上。在电位计一端的转轴上装有片状螺旋形复位弹簧,其功用是使测量翼片复位并平衡空气对测量翼片的推力。当弹力与推其功用是使测量翼片复位并平衡空气对测量翼片的推力。当弹力与推力平衡时,翼片便处于平衡位置。力平衡时,翼片便处于平衡位置。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 (2)电位计与调整部件的结构特点电位计与调整部件的结构特点:电位计安装在传感器壳体上部,由带电位计安装在传感器壳体

29、上部,由带平衡配重的滑臂和印制电路板上的镀膜电阻组成,结构如平衡配重的滑臂和印制电路板上的镀膜电阻组成,结构如图图2一一18所所示。滑臂中心固定在转轴上,并随转轴一起转动。示。滑臂中心固定在转轴上,并随转轴一起转动。 (3)连接电路与接线插座的结构特点连接电路与接线插座的结构特点:印制电路上的厚膜电阻采用真空淀印制电路上的厚膜电阻采用真空淀积工艺制作在陶瓷基片上,原理电路及其连接如积工艺制作在陶瓷基片上,原理电路及其连接如图图2一一20所示,可变所示,可变电阻上的滑臂与接线插座上的信号输出端子电阻上的滑臂与接线插座上的信号输出端子“VS”连接。连接。 (4)进气温度传感器的结构特点进气温度传感

30、器的结构特点:进气温度传感器由负温度系数型热敏电进气温度传感器由负温度系数型热敏电阻套装在塑料壳体内构成,安装在主进气道的进气口上,电阻两端的阻套装在塑料壳体内构成,安装在主进气道的进气口上,电阻两端的引线分别与接线插座上的搭铁端子引线分别与接线插座上的搭铁端子“E2”和温度信号输出端子和温度信号输出端子“THA”连接。连接。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 2.传感器的工作原理传感器的工作原理 翼片式空气流量传感器的工作原理如翼片式空气流量传感器的工作原理如图图2一一21所示。当吸入发动所示。当吸入发动机的空气流过传感器主进气道

31、时,传感器翼片就会受到空气气流压力机的空气流过传感器主进气道时,传感器翼片就会受到空气气流压力产生的推力力矩和复位弹簧弹力力矩的作用。产生的推力力矩和复位弹簧弹力力矩的作用。 (三三)涡流式空气流量传感器涡流式空气流量传感器 涡流式空气流量传感器是根据卡尔曼涡流理论,利用超声波或光涡流式空气流量传感器是根据卡尔曼涡流理论,利用超声波或光电信号,通过检测旋涡频率来测量空气流量的一种传感器。电信号,通过检测旋涡频率来测量空气流量的一种传感器。 1.涡流式流量传感器的测量原理涡流式流量传感器的测量原理 众所周知,当野外架空的电线被风吹动时,就会发出众所周知,当野外架空的电线被风吹动时,就会发出“嗡、

32、嗡嗡、嗡”的响声。风速越高则声音频率越高,这是因为气流流过电线后的响声。风速越高则声音频率越高,这是因为气流流过电线后形成旋涡形成旋涡(即涡流即涡流)所致。试验证明,液体、气体等流体均会发生这种所致。试验证明,液体、气体等流体均会发生这种现象现象下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 在流体中放置一个柱状物体在流体中放置一个柱状物体(称为涡流发生器称为涡流发生器)后,在涡流发生后,在涡流发生器下游流体中就会形成两列平行状旋涡,并且左右交替出现,如器下游流体中就会形成两列平行状旋涡,并且左右交替出现,如图图2 - 23所示。因此,根据旋涡

33、出现的频率,就可测量出流体的流量。由于所示。因此,根据旋涡出现的频率,就可测量出流体的流量。由于旋涡与街道两旁的路灯类似,故称其为旋涡与街道两旁的路灯类似,故称其为“涡街涡街”。因为这种现象首先。因为这种现象首先被卡尔曼发现,所以称为卡尔曼涡街或卡尔曼涡流被卡尔曼发现,所以称为卡尔曼涡街或卡尔曼涡流 2.光电检测涡流式空气流量传感器光电检测涡流式空气流量传感器 (1)传感器的结构特点传感器的结构特点:丰田凌志丰田凌志LS400和皇冠和皇冠3. 0型轿车装备的光电检型轿车装备的光电检测涡流式流量传感器的结构如测涡流式流量传感器的结构如图图2 - 24所示,主要由涡流发生器、发光所示,主要由涡流发

34、生器、发光二极管二极管LE D、光敏三极管、反光镜、张紧带、集成厚膜控制电路和进、光敏三极管、反光镜、张紧带、集成厚膜控制电路和进气温度传感器组成。气温度传感器组成。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 在传感器气流入口处设有蜂窝状整流网栅,其作用是使吸入的在传感器气流入口处设有蜂窝状整流网栅,其作用是使吸入的空气在涡流发生器上游形成比较稳定地气流,从而保证涡流发生器产空气在涡流发生器上游形成比较稳定地气流,从而保证涡流发生器产生与流速成正比的涡流。涡流发生器用合成树脂与厚膜集成控制电路生与流速成正比的涡流。涡流发生器用合成树脂与厚膜

35、集成控制电路封装成一体,传感器内部结构如封装成一体,传感器内部结构如图图2 - 25所示。所示。 下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理(2)传感器的工作原理传感器的工作原理:当进气气流流过涡流发生器时,在涡流发生器两当进气气流流过涡流发生器时,在涡流发生器两侧就会交替产生涡流,两侧的压力就会交替发生变化。进气量越大,侧就会交替产生涡流,两侧的压力就会交替发生变化。进气量越大,旋涡数量越多,压力变化频率就越高。导压孔将变化的压力引导到导旋涡数量越多,压力变化频率就越高。导压孔将变化的压力引导到导压腔中,反光镜和张紧带就会随着压力变化而产

36、生振动,振动频率与压腔中,反光镜和张紧带就会随着压力变化而产生振动,振动频率与单位时间内产生的旋涡数量单位时间内产生的旋涡数量(即旋涡频率即旋涡频率f成正比。反光镜将成正比。反光镜将LE D的光的光束反射到光敏三极管上,因为光敏三极管受到光束照射时导通,不受束反射到光敏三极管上,因为光敏三极管受到光束照射时导通,不受光束照射时截止,所以光敏三极管导通与截止的频率与旋涡频率成正光束照射时截止,所以光敏三极管导通与截止的频率与旋涡频率成正比。信号处理电路将频率信号转换成方波信号输入比。信号处理电路将频率信号转换成方波信号输入ECU之后,之后,ECU便便可计算出进气流量的大小。利用发动机故障诊断测试

37、系统在丰田皇冠可计算出进气流量的大小。利用发动机故障诊断测试系统在丰田皇冠3.0型轿车上实测光电检测涡流式空气流量传感器的输出信号周期值如型轿车上实测光电检测涡流式空气流量传感器的输出信号周期值如表表2一一1所示。由表可见,发动机转速越高,吸入气缸的进气量越大,所示。由表可见,发动机转速越高,吸入气缸的进气量越大,产生涡流的频率就越高。产生涡流的频率就越高。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 3.超声波检测涡流式流量传感器超声波检测涡流式流量传感器 (1)传感器的结构特点传感器的结构特点:超声波检测涡流式流量传感器的结构如超声波检测

38、涡流式流量传感器的结构如图图2 - 26所示,主要由涡流发生器、超声波发生器、超声波接收器、集成控制所示,主要由涡流发生器、超声波发生器、超声波接收器、集成控制电路、进气温度传感器和大气压力传感器等组成。电路、进气温度传感器和大气压力传感器等组成。 (2)传感器的检测原理传感器的检测原理:超声波检测涡流式流量传感器的检测原理如超声波检测涡流式流量传感器的检测原理如图图2 - 27所示。所示。 (四四)热丝式与热膜式空气流量传感器热丝式与热膜式空气流量传感器 热丝式与热膜式空气流量传感器都是直接检测发动机吸入空气的热丝式与热膜式空气流量传感器都是直接检测发动机吸入空气的质量流量的传感器。两种传感

39、器的检测原理完全相同,热丝式空气流质量流量的传感器。两种传感器的检测原理完全相同,热丝式空气流量传感器的检测元件是铂金属丝,热膜式空气流量传感器的检测元件量传感器的检测元件是铂金属丝,热膜式空气流量传感器的检测元件是铂金属膜。铂金属检测元件的响应速度很快,能在几毫秒内反映出是铂金属膜。铂金属检测元件的响应速度很快,能在几毫秒内反映出空气流量的变化,因此测量精度不受进气气流脉动的影响空气流量的变化,因此测量精度不受进气气流脉动的影响(气流脉动气流脉动在发动机大负荷、低转速运转时最为明显在发动机大负荷、低转速运转时最为明显)。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统

40、传感器的结构原理结构原理 1.传感器的结构特点传感器的结构特点 热丝式与热膜式空气流量传感器主要由发热元件热丝式与热膜式空气流量传感器主要由发热元件(热丝或热膜热丝或热膜)、温度补偿电阻温度补偿电阻(冷丝或冷膜冷丝或冷膜)、信号取样电阻和控制电路等组成。、信号取样电阻和控制电路等组成。 (1)热丝式空气流量传感器的结构特点热丝式空气流量传感器的结构特点:热丝式空气流量传感器的结构热丝式空气流量传感器的结构如如图图2 - 29所示,传感器壳体两端设置有与进气道相连接的圆形连接接所示,传感器壳体两端设置有与进气道相连接的圆形连接接头,空气入口和出口都设有防止传感器受到机械损伤的防护网。传感头,空气

41、入口和出口都设有防止传感器受到机械损伤的防护网。传感器入口与空气滤清器一端的进气管连接,出口与节流阀体一端的进气器入口与空气滤清器一端的进气管连接,出口与节流阀体一端的进气管连接。管连接。 (2)热膜式空气流量传感器的结构特点热膜式空气流量传感器的结构特点:热膜式空气流量传感器是热丝热膜式空气流量传感器是热丝式传感器的改进产品,其发热元件采用平面形铂金属薄膜式传感器的改进产品,其发热元件采用平面形铂金属薄膜(厚约厚约200 nm)电阻器,故称为热膜电阻。热膜电阻的制作方法是电阻器,故称为热膜电阻。热膜电阻的制作方法是:首先在氧化铝首先在氧化铝陶瓷基片上采用蒸发工艺淀积铂金属薄膜,然后通过光刻工

42、艺制作成陶瓷基片上采用蒸发工艺淀积铂金属薄膜,然后通过光刻工艺制作成梳状图形电阻,将电阻值调节到设计要求的阻值后,在其表面覆盖一梳状图形电阻,将电阻值调节到设计要求的阻值后,在其表面覆盖一层绝缘保护膜,再引出电极引线而制成。层绝缘保护膜,再引出电极引线而制成。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 2.传感器的工作原理传感器的工作原理 利用热丝或热膜作为发热元件的空气流量传感器,其测量原理完利用热丝或热膜作为发热元件的空气流量传感器,其测量原理完全相同,并与日常生活中使用的电吹风机的工作原理相似。为了叙述全相同,并与日常生活中使用的电吹

43、风机的工作原理相似。为了叙述方便,下面将热丝与热膜统称为发热元件方便,下面将热丝与热膜统称为发热元件 理论和实验证明理论和实验证明:在强制气流的冷却作用下,发热元件在单位时在强制气流的冷却作用下,发热元件在单位时间内的散热量跟发热元件的温度与气流温度之差成正比。为此在热丝间内的散热量跟发热元件的温度与气流温度之差成正比。为此在热丝式与热膜式流量传感器中,采用了式与热膜式流量传感器中,采用了图图2 - 32所示的恒温差控制电路来实所示的恒温差控制电路来实现流量检测。现流量检测。 (五五)空气流量传感器性能比较空气流量传感器性能比较 在批量生产的空气流量传感器中,各种空气流量传感器在批量生产的空气

44、流量传感器中,各种空气流量传感器(包括间包括间接测量空气流量的歧管压力传感器接测量空气流量的歧管压力传感器)的性能比较如的性能比较如表表2一一2所示。所示。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理二、曲轴位置与凸轮轴位置传感器二、曲轴位置与凸轮轴位置传感器 曲轴位置传感器曲轴位置传感器CPS又称为发动机转速与曲轴转角传感器,凸轮又称为发动机转速与曲轴转角传感器,凸轮轴位置传感器又称为气缸识别传感器轴位置传感器又称为气缸识别传感器CIS (一一)曲轴与凸轮轴位置传感器的功用与分类曲轴与凸轮轴位置传感器的功用与分类 在发动机电控单元在发动机电

45、控单元ECU控制喷油器喷油和控制火花塞跳火时,首控制喷油器喷油和控制火花塞跳火时,首先需要知道究竟是哪一个气缸的活塞即将到达排气冲程上止点和压缩先需要知道究竟是哪一个气缸的活塞即将到达排气冲程上止点和压缩冲程上止点,然后才能根据曲轴转角信号控制喷油提前角与点火提前冲程上止点,然后才能根据曲轴转角信号控制喷油提前角与点火提前角。角。 曲轴位置传感器曲轴位置传感器CPS的功用是的功用是:采集发动机曲轴转速与转角信号并采集发动机曲轴转速与转角信号并输入输入ECU,以便计算确定并控制喷油提前角与点火提前角。,以便计算确定并控制喷油提前角与点火提前角。 凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器CIS的功用是的功

46、用是:采集配气凸轮轴的位置信号并输采集配气凸轮轴的位置信号并输入入ECU,以便确定活塞处于压缩,以便确定活塞处于压缩(或排气或排气)冲程上止点的位置冲程上止点的位置下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 (二二)光电式曲轴与凸轮轴位置传感器光电式曲轴与凸轮轴位置传感器 1.传感器的结构特点传感器的结构特点 日产公司产生的光电式曲轴与凸轮轴位置传感器是由分电器改进日产公司产生的光电式曲轴与凸轮轴位置传感器是由分电器改进而成,结构如而成,结构如图图2一一35所示,主要由信号发生器、信号盘所示,主要由信号发生器、信号盘(即信号转子即信号转子)

47、、配电器、传感器壳体和线束插头等组成。、配电器、传感器壳体和线束插头等组成。 2.曲轴转速、转角信号和气缸识别信号的产生原理曲轴转速、转角信号和气缸识别信号的产生原理 光电式传感器的工作原理如光电式传感器的工作原理如图图2一一36所示。因为传感器轴上的斜齿所示。因为传感器轴上的斜齿轮与发动机配气凸轮轴上的斜齿轮啮合,所以当发动机带动传感器轴轮与发动机配气凸轮轴上的斜齿轮啮合,所以当发动机带动传感器轴转动时,信号盘上的透光孔便从信号发生器的发光二极管转动时,信号盘上的透光孔便从信号发生器的发光二极管LE D与光敏与光敏三极管之间转过。三极管之间转过。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器

48、的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 (三三)磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器 1.磁感应式传感器的工作原理磁感应式传感器的工作原理 磁感应式传感器主要由信号转子、传感线圈、永久磁铁和导磁磁磁感应式传感器主要由信号转子、传感线圈、永久磁铁和导磁磁扼组成,工作原理如扼组成,工作原理如图图2一一38所示所示 2.捷达与桑塔纳轿车磁感应式曲轴位置传感器捷达与桑塔纳轿车磁感应式曲轴位置传感器 (1)传感器的结构特点传感器的结构特点:捷达捷达AT,GTX、桑塔纳、桑塔纳2000 GSi , 3000型轿车的型轿车的磁感应式曲轴位置传感器安装在曲轴箱内靠近离合器一

49、侧的缸体上,磁感应式曲轴位置传感器安装在曲轴箱内靠近离合器一侧的缸体上,结构如结构如图图2一一40所示,主要由信号发生器和信号转子组成。所示,主要由信号发生器和信号转子组成。 (2)曲轴转速与转角信号的产生原理曲轴转速与转角信号的产生原理:当曲轴位置传感器随曲轴旋转时,当曲轴位置传感器随曲轴旋转时,由磁感应式传感器工作原理可知,信号转子每转过一个凸齿,传感线由磁感应式传感器工作原理可知,信号转子每转过一个凸齿,传感线圈中就会产生一个周期的交变电动势圈中就会产生一个周期的交变电动势(即电动势出现一次最大值和一即电动势出现一次最大值和一次最小值次最小值),传感线圈相应地输出一个交变电压信号。,传感

50、线圈相应地输出一个交变电压信号。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 3.丰田汽车磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器丰田汽车磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器 丰田计算机控制系统丰田计算机控制系统TCCS (Toyota Computer Control System)采用的磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器由分电器改进而成,结构如采用的磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器由分电器改进而成,结构如图图2一一42所示,由上、下两部分组成。上部分为凸轮轴位置传感器,所示,由上、下两部分组成。上部分为凸轮轴位置传感器,又称为基准信号或又称为基准信号或G信号发

51、生器,其功用是产生气缸识别信号。下部信号发生器,其功用是产生气缸识别信号。下部分为曲轴位置传感器,又称为分为曲轴位置传感器,又称为Ne信号发生器,其功用是产生曲轴转速信号发生器,其功用是产生曲轴转速与转角信号。与转角信号。 (四四)霍尔式曲轴与凸轮轴位置传感器霍尔式曲轴与凸轮轴位置传感器 1.霍尔式传感器的结构原理霍尔式传感器的结构原理 各种类型的霍尔式和差动霍尔式传感器都是根据霍尔效应制成。各种类型的霍尔式和差动霍尔式传感器都是根据霍尔效应制成。霍尔效应是美国约翰霍尔效应是美国约翰霍普金斯大学物理学家霍尔博士首先发现的。霍普金斯大学物理学家霍尔博士首先发现的。下一页上一页返回第三节发动机燃油

52、喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 (1)霍尔效应霍尔效应:霍尔博士于霍尔博士于1879年发现年发现:把一个通有电流把一个通有电流I的长方体形自金的长方体形自金导体垂直于磁力线放入磁感应强度为导体垂直于磁力线放入磁感应强度为B的磁场中时,如的磁场中时,如图图2一一45所示,所示,在自金导体的两个横向侧面上就会产生一个垂直于电流方向和磁场方在自金导体的两个横向侧面上就会产生一个垂直于电流方向和磁场方向的电压向的电压UH,当取消磁场时电压立即消失。该电压后人称为霍尔电,当取消磁场时电压立即消失。该电压后人称为霍尔电压,压,UH与通过自金导体的电流与通过自金导体的电流I

53、和磁感应强度和磁感应强度B成正比,即成正比,即 下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理(2)霍尔式传感器的结构原理霍尔式传感器的结构原理:霍尔式传感器的基本结构如霍尔式传感器的基本结构如图图2 - 46所示,所示,主要由触发叶轮、霍尔集成电路、导磁钢片主要由触发叶轮、霍尔集成电路、导磁钢片(磁扼磁扼)与永久磁铁等组成。与永久磁铁等组成。触发叶轮安装在转子轴上,叶轮上制有叶片。霍尔集成电路由霍尔元触发叶轮安装在转子轴上,叶轮上制有叶片。霍尔集成电路由霍尔元件、放大电路、稳压电路、温度补偿电路、信号变换电路和输出电路件、放大电路、稳压电路、

54、温度补偿电路、信号变换电路和输出电路等组成。等组成。 当触发叶轮随转子轴一同转动时,叶片便在霍尔集成电路与永久当触发叶轮随转子轴一同转动时,叶片便在霍尔集成电路与永久磁铁之间转动,霍尔式集成电路中的磁场就会发生变化,霍尔元件中磁铁之间转动,霍尔式集成电路中的磁场就会发生变化,霍尔元件中就会产生霍尔电压,经过信号处理电路处理后,就可输出方波信号。就会产生霍尔电压,经过信号处理电路处理后,就可输出方波信号。 2.捷达与桑塔纳轿车用霍尔式凸轮轴位置传感器捷达与桑塔纳轿车用霍尔式凸轮轴位置传感器 (1)传感器的结构特点传感器的结构特点:捷达捷达AT,GTX、桑塔纳、桑塔纳2000 GSi , 3000

55、型轿车采型轿车采用的霍尔式凸轮轴位置传感器安装在发动机配气凸轮轴的一端,结构用的霍尔式凸轮轴位置传感器安装在发动机配气凸轮轴的一端,结构与连接电路如与连接电路如图图2 - 47所示,主要由霍尔信号发生器和信号转子组成。所示,主要由霍尔信号发生器和信号转子组成。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 (2)传感器的工作原理传感器的工作原理:由霍尔式传感器工作原理可知,当隔板由霍尔式传感器工作原理可知,当隔板(叶片叶片)进进入气隙入气隙(即在气隙内即在气隙内)时,霍尔元件不产生电压,传感器输出高电平时,霍尔元件不产生电压,传感器输出高电平(

56、5V)信号信号;当隔板当隔板(叶片叶片)离开气隙离开气隙(即窗口进入气隙即窗口进入气隙)时,霍尔元件产时,霍尔元件产生电压,传感器输出低电平信号生电压,传感器输出低电平信号(0.1V)。 3.差动霍尔式曲轴位置传感器差动霍尔式曲轴位置传感器 切诺基吉普车与红旗切诺基吉普车与红旗C A7220 E型轿车采用了差动霍尔式曲轴位型轿车采用了差动霍尔式曲轴位置传感器,其凸轮轴位置传感器均为普通霍尔式传感器。置传感器,其凸轮轴位置传感器均为普通霍尔式传感器。 (1)差动霍尔式传感器的结构特点差动霍尔式传感器的结构特点:差动霍尔式传感器又称为双霍尔式差动霍尔式传感器又称为双霍尔式传感器,其外形结构与磁感应

57、式传感器十分相似,但工作原理有所不传感器,其外形结构与磁感应式传感器十分相似,但工作原理有所不同。差动霍尔式传感器的基本结构如同。差动霍尔式传感器的基本结构如图图2 - 48( a)所示,由带凸齿的信所示,由带凸齿的信号转子和霍尔信号发生器组成。号转子和霍尔信号发生器组成。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 (2)切诺基吉普车差动霍尔式曲轴位置传感器切诺基吉普车差动霍尔式曲轴位置传感器:切诺基吉普车用四缸切诺基吉普车用四缸2.5 L和六缸和六缸4. 0 L燃油喷射式发动机采用了差动霍尔式曲轴位置传感器,燃油喷射式发动机采用了差动霍尔

58、式曲轴位置传感器,安装在变速器壳体上,如安装在变速器壳体上,如图图2一一49所示。所示。 4.切诺基吉普车霍尔式凸轮轴位置传感器切诺基吉普车霍尔式凸轮轴位置传感器 (1)传感器的结构特点传感器的结构特点:切诺基吉普车发动机控制系统的气缸识别信号切诺基吉普车发动机控制系统的气缸识别信号由霍尔式凸轮轴位置传感器提供,该传感器又称为同步信号传感器,由霍尔式凸轮轴位置传感器提供,该传感器又称为同步信号传感器,与配电器安装在一起,结构如与配电器安装在一起,结构如图图2一一52所示,主要由脉冲环所示,主要由脉冲环(信号转子信号转子)、霍尔信号发生器组成。、霍尔信号发生器组成。下一页上一页返回第三节发动机燃

59、油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 (2)传感器的工作原理传感器的工作原理:当脉冲环上的叶片进入信号发生器气隙时,传感当脉冲环上的叶片进入信号发生器气隙时,传感器输出高电平器输出高电平(5V);当脉冲环上的叶片离开信号发生器时,传感器输当脉冲环上的叶片离开信号发生器时,传感器输出低电平出低电平(0V)。传感器轴转一圈,信号发生器输出一个高电平和一个。传感器轴转一圈,信号发生器输出一个高电平和一个低电平,高、低电平各占低电平,高、低电平各占1800(相当于相当于360曲轴转角曲轴转角),气缸识别信号,气缸识别信号的波形如的波形如图图2一一51所示。所示。 当脉冲环

60、的叶片前沿进入信号发生器气隙、传感器输出高电平当脉冲环的叶片前沿进入信号发生器气隙、传感器输出高电平(s V)信号时,对四缸发动机而言,表示信号时,对四缸发动机而言,表示1缸和缸和4缸活塞即将到达上止点,缸活塞即将到达上止点,其中其中1缸活塞位于压缩冲程,缸活塞位于压缩冲程,4缸活塞位于排气冲程。对六缸发动机而缸活塞位于排气冲程。对六缸发动机而言,表示言,表示3缸和缸和4缸活塞即将到达上止点,其中缸活塞即将到达上止点,其中4缸活塞位于压缩冲程,缸活塞位于压缩冲程,3缸活塞位于排气冲程。缸活塞位于排气冲程。 发动机工作时,电控单元发动机工作时,电控单元ECU利用凸轮轴位置传感器信号判别出利用凸轮

61、轴位置传感器信号判别出哪一个气缸即将到达排气哪一个气缸即将到达排气(或压缩或压缩)上止点之后,再根据曲轴位置传感上止点之后,再根据曲轴位置传感器信号,即可按照四缸发动机器信号,即可按照四缸发动机1-3-4-2(六缸发动机六缸发动机1-5-3-6-2-4)的工作顺的工作顺序,对各个气缸进行提前喷油与提前点火控制。序,对各个气缸进行提前喷油与提前点火控制。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理三、节气门位置传感器三、节气门位置传感器TPS (一一)节气门位置传感器的功用节气门位置传感器的功用 发动机工况发动机工况(如启动、怠速、加速、减速、

62、小负荷和大负荷等如启动、怠速、加速、减速、小负荷和大负荷等)不不同,对混合气浓度的要求也不相同。节气门位置传感器的功用是同,对混合气浓度的要求也不相同。节气门位置传感器的功用是:将将节气门开度节气门开度(即发动机负荷即发动机负荷)大小转变为电信号输入发动机大小转变为电信号输入发动机ECU,以便,以便确定空燃比的大小。在装备电子控制自动变速器的汽车上,节气门位确定空燃比的大小。在装备电子控制自动变速器的汽车上,节气门位置传感器信号还要输入变速器电控单元置传感器信号还要输入变速器电控单元(ECT ECU ),作为确定变速器,作为确定变速器换挡时机和变矩器锁止时机的主要信号。换挡时机和变矩器锁止时机

63、的主要信号。 (二二)节气门位置传感器的类型节气门位置传感器的类型 各型汽车的节气门位置传感器各型汽车的节气门位置传感器TPS都安装在节气门体上节气门轴都安装在节气门体上节气门轴的一端。按结构不同,节气门位置传感器分为触点式、可变电阻式、的一端。按结构不同,节气门位置传感器分为触点式、可变电阻式、触点与可变电阻组合式三种类型。按输出信号的类型不同,节气门位触点与可变电阻组合式三种类型。按输出信号的类型不同,节气门位置传感器可分为线性置传感器可分为线性(量量)输出型和开关输出型和开关(量量)输出型两种。输出型两种。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结

64、构原理结构原理 (三三)触点式节气门位置传感器触点式节气门位置传感器 1.触点式触点式TPS的结构特点的结构特点 触点式节气门位置传感器触点式节气门位置传感器TPS的结构如的结构如图图2 - 53所示,主要由节所示,主要由节气门轴、大负荷触点气门轴、大负荷触点(又称为功率触点又称为功率触点)PSW ,凸轮、怠速触点凸轮、怠速触点IDL和和接线插座组成。凸轮随节气门轴转动,节气门轴随油门开度接线插座组成。凸轮随节气门轴转动,节气门轴随油门开度(发动机发动机负荷负荷)大小的变化而变化。大小的变化而变化。 下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原

65、理2.触点式触点式TPS的输出特性的输出特性 触点式节气门位置传感器的输出特性如触点式节气门位置传感器的输出特性如图图2 -53( c)所示。当节气所示。当节气门关闭时,怠速触点门关闭时,怠速触点IDL闭合、功率触点闭合、功率触点PS W断开,怠速触点断开,怠速触点IDL输输出端子输出的信号为低电平。出端子输出的信号为低电平。 功率触点功率触点PS W输出的信号为高电平输出的信号为高电平1 。ECU接收到接收到TPS输入的这两个信号时,如果车速传感器输入输入的这两个信号时,如果车速传感器输入ECU的的信号表示车速为零,那么信号表示车速为零,那么ECU将判定发动机处于为怠速状态,并控制将判定发动

66、机处于为怠速状态,并控制喷油器增加喷油量,保证发动机怠速转速稳定而不致熄火。如果车速喷油器增加喷油量,保证发动机怠速转速稳定而不致熄火。如果车速传感器输入传感器输入ECU的信号表示车速不为零,那么的信号表示车速不为零,那么ECU将判定发动机处于将判定发动机处于减速状态运行,并控制喷油器停止喷油,以降低排放和提高经济性。减速状态运行,并控制喷油器停止喷油,以降低排放和提高经济性。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理(四四)组合式节气门位置传感器组合式节气门位置传感器1.组合式组合式TPS的结构特点的结构特点 丰田轿车用组合式节气门位置传

67、感器的基本结构与原理电路如丰田轿车用组合式节气门位置传感器的基本结构与原理电路如图图2一一54所示,主要由可变电阻、滑动触点、节气门轴、怠速触点和所示,主要由可变电阻、滑动触点、节气门轴、怠速触点和壳体组成。可变电阻为镀膜电阻,制作在传感器底板上,可变电阻的壳体组成。可变电阻为镀膜电阻,制作在传感器底板上,可变电阻的滑臂随节气门轴一同转动,滑臂与输出端子滑臂随节气门轴一同转动,滑臂与输出端子VTA连接。连接。 2.组合式组合式TPS的输出特性的输出特性 组合式组合式TPS的输出特性如的输出特性如图图2一一55所示。当节气门关闭或开度小所示。当节气门关闭或开度小于于1.2 时,怠速触点闭合,其输

68、出端时,怠速触点闭合,其输出端IDL输出低电平输出低电平(0V),如,如图图2一一55( a)所示所示;当节气门开度大于当节气门开度大于1.2时,怠速触点断开,输出端时,怠速触点断开,输出端“IDL”输输出高电平出高电平(5 V )。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 (五五)自动变速器汽车用节气门位置传感器自动变速器汽车用节气门位置传感器 汽车电控自动变速器一般都与电控发动机同时装备或作为选装汽车电控自动变速器一般都与电控发动机同时装备或作为选装装备,节气门位置传感器是发动机燃油喷射系统或自动变速器电控系装备,节气门位置传感器是发

69、动机燃油喷射系统或自动变速器电控系统必不可少的传感器之一。在装备电控自动变速器的汽车上,统必不可少的传感器之一。在装备电控自动变速器的汽车上,TPS将将发动机负荷发动机负荷(对应于节气门开启角度对应于节气门开启角度)转换为电压信号之后,除输入发转换为电压信号之后,除输入发动机动机ECU之外,还要输入自动变速器电控单元之外,还要输入自动变速器电控单元(ECT ECU)作为确定变作为确定变速器换挡时机和变矩器锁止时机的主要信号。速器换挡时机和变矩器锁止时机的主要信号。 1.传感器的结构特点传感器的结构特点 在装备或选装自动变速器的汽车上,发动机和变速器电控系统在装备或选装自动变速器的汽车上,发动机

70、和变速器电控系统一般都公用一只一般都公用一只TPS,在采用开关量输出型节气门位置传感器的电控,在采用开关量输出型节气门位置传感器的电控系统中,为了精确反映发动机负荷大小,以便精确控制变速器换挡时系统中,为了精确反映发动机负荷大小,以便精确控制变速器换挡时机和变矩器锁止时机,其节气门位置传感器的结构比不装备或不选装机和变矩器锁止时机,其节气门位置传感器的结构比不装备或不选装电控自动变速器要复杂一些电控自动变速器要复杂一些(即触点数日要多一些即触点数日要多一些)。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 2.传感器的输出特性传感器的输出特性

71、传感器的输出特性如传感器的输出特性如图图2一一57所示,当节气门完全关闭,凸轮使所示,当节气门完全关闭,凸轮使怠速怠速IDL触点接通时,触点接通时,IDL端子输出低电平端子输出低电平“0,ECT ECU接收到接收到IDL端子输出的低电平信号时,将判定发动机处于怠速状态,输出信号与端子输出的低电平信号时,将判定发动机处于怠速状态,输出信号与节气门开度之间的关系如节气门开度之间的关系如表表2一一3所示所示下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理四、压力传感器四、压力传感器 在汽车行驶过程中,发动机的进气压力、大气压力、燃油压力、在汽车行驶过程

72、中,发动机的进气压力、大气压力、燃油压力、润滑油压力、制动油液压力、变速传动油液压力等都需要进行监测,润滑油压力、制动油液压力、变速传动油液压力等都需要进行监测,压力传感器的功用就是将气体或液体的压力转换为电信号,从而才能压力传感器的功用就是将气体或液体的压力转换为电信号,从而才能保证汽车正常行驶。保证汽车正常行驶。 (一一)压力传感器的分类压力传感器的分类 大多数压力传感器检测压力的方法都是测定压差,检测原理都大多数压力传感器检测压力的方法都是测定压差,检测原理都是将压力的变化转换为电阻值的变化。现代汽车常用压力传感器按结是将压力的变化转换为电阻值的变化。现代汽车常用压力传感器按结构不同,可

73、分为半导体压阻效应式和电阻应变计式两种,前者是利用构不同,可分为半导体压阻效应式和电阻应变计式两种,前者是利用硅半导体的压阻效应和微电子技术制成的传感器,后者是利用弹性敏硅半导体的压阻效应和微电子技术制成的传感器,后者是利用弹性敏感元件和电阻应变片制成的传感器感元件和电阻应变片制成的传感器(弹性敏感元件将被测压力转换为弹性敏感元件将被测压力转换为弹性体的应变值,电阻应变片将应变转换为电阻值的变化弹性体的应变值,电阻应变片将应变转换为电阻值的变化)下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 (二二)压阻效应式歧管压力传感器压阻效应式歧管压力传

74、感器 单晶硅材料受到应力作用后,其电阻率发生明显变化的现象,单晶硅材料受到应力作用后,其电阻率发生明显变化的现象,称为压阻效应。称为压阻效应。 应力是物体内力的密集程度应力是物体内力的密集程度(又称为集度又称为集度)。众所周知,物体受。众所周知,物体受到外力作用就会产生变形,内力指的是在外力作用下,物体内部各部到外力作用就会产生变形,内力指的是在外力作用下,物体内部各部分之间相互作用力的变化量。因为即使不受外力作用,物体各部分之分之间相互作用力的变化量。因为即使不受外力作用,物体各部分之间依然存在着相互作用力,从而保证物体能够连接成为一个完整的整间依然存在着相互作用力,从而保证物体能够连接成为

75、一个完整的整体所以,内力是物体内部各部分之间因外力作用而引起的附加的相互体所以,内力是物体内部各部分之间因外力作用而引起的附加的相互作用力,又称为附加内力。应变则是指物体的相对变形量。作用力,又称为附加内力。应变则是指物体的相对变形量。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 1.歧管压力传感器的功用歧管压力传感器的功用 歧管压力传感器的全称是进气歧管绝对压力传感器歧管压力传感器的全称是进气歧管绝对压力传感器MAP MAP是一种间接测量发动机进气量的传感器,其功用是通过检测节气门至是一种间接测量发动机进气量的传感器,其功用是通过检测节气门

76、至进气歧管之间的进气压力来检测发动机的负荷状况,并将压力信号转进气歧管之间的进气压力来检测发动机的负荷状况,并将压力信号转变为电信号输入发动机电控单元变为电信号输入发动机电控单元ECU,以供,以供ECU计算确定喷油时间计算确定喷油时间(即喷油量即喷油量)和点火时间。和点火时间。 2.歧管压力传感器的结构特点歧管压力传感器的结构特点 各型汽车用歧管压力传感器的结构大同小异,主要由硅膜片、真各型汽车用歧管压力传感器的结构大同小异,主要由硅膜片、真空室、混合集成电路、真空管接头和线束插头等组成,如空室、混合集成电路、真空管接头和线束插头等组成,如图图2一一58所所示。示。下一页上一页返回第三节发动机

77、燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 3.歧管压力传感器的工作原理歧管压力传感器的工作原理 压阻效应式压力传感器的工作原理如压阻效应式压力传感器的工作原理如图图2一一60( a)所示,硅膜片所示,硅膜片一面通真空室,另一面导入进气歧管压力。在歧管压力作用下,硅膜一面通真空室,另一面导入进气歧管压力。在歧管压力作用下,硅膜片就会产生应力,应力分布曲线如片就会产生应力,应力分布曲线如图图2一一60(b)所示。所示。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理五、温度传感器五、温度传感器 (一一)温度传感器的功用温度

78、传感器的功用 温度传感器的功用是将被测对象的温度信号转变为电信号输入温度传感器的功用是将被测对象的温度信号转变为电信号输入电控单元电控单元ECU,以便,以便ECU修正控制参数或判断检测对象的热负荷状态。修正控制参数或判断检测对象的热负荷状态。 安装在发动机冷却液出水管道上的冷却液温度传感器安装在发动机冷却液出水管道上的冷却液温度传感器CTS的功的功用是用是:将发动机冷却液温度信号变换为电信号输入发动机电控单元将发动机冷却液温度信号变换为电信号输入发动机电控单元ECU,以便,以便ECU修正喷油时间和点火时间,使发动机处于最佳工作状修正喷油时间和点火时间,使发动机处于最佳工作状态。态。 安装在进气

79、管路中的进气温度传感器安装在进气管路中的进气温度传感器IATS的功用就是的功用就是:将进气温将进气温度信号变换为电信号输入发动机电控单元度信号变换为电信号输入发动机电控单元ECU,以便,以便ECU修正喷油量。修正喷油量。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理(二二)温度传感器的分类温度传感器的分类 温度传感器种类繁多、形式各异,目前尚无统一的分类方法,常温度传感器种类繁多、形式各异,目前尚无统一的分类方法,常用分类方法有以下两种。用分类方法有以下两种。 (1)按检测对象分类按检测对象分类:如检测对象为冷却液温度、进气温度、排气温度、如检

80、测对象为冷却液温度、进气温度、排气温度、燃油温度、空调温度等,将传感器相应的称为冷却液温度传感器、进燃油温度、空调温度等,将传感器相应的称为冷却液温度传感器、进气温度传感器、排气温度传感器、燃油温度传感器、空调温度传感器气温度传感器、排气温度传感器、燃油温度传感器、空调温度传感器(或空调温控开关或空调温控开关)等。这种分类方法简单实用,使用者根据测量对象等。这种分类方法简单实用,使用者根据测量对象即可方便地选择使用所需的传感器。即可方便地选择使用所需的传感器。 (2)按结构与物理性能分类按结构与物理性能分类:汽车上采用的温度传感器按结构与物理性汽车上采用的温度传感器按结构与物理性能不同,可分为

81、热敏电阻式、热敏铁氧体式、双金属片式、石蜡式等。能不同,可分为热敏电阻式、热敏铁氧体式、双金属片式、石蜡式等。双金属片式和石蜡式温度传感器属于结构型传感器,热敏电阻式和热双金属片式和石蜡式温度传感器属于结构型传感器,热敏电阻式和热敏铁氧体式温度传感器属于物性敏铁氧体式温度传感器属于物性(物理性能物理性能)型传感器。现代汽车广泛型传感器。现代汽车广泛采用物性型温度传感器,特别是热敏电阻式温度传感器,故下面主要采用物性型温度传感器,特别是热敏电阻式温度传感器,故下面主要介绍物性型温度传感器。介绍物性型温度传感器。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原

82、理结构原理 (三三)热敏电阻式温度传感器热敏电阻式温度传感器 1.热敏电阻的特性热敏电阻的特性 热敏电阻是利用陶瓷半导体材料的电阻值随温度变化而变化的热敏电阻是利用陶瓷半导体材料的电阻值随温度变化而变化的特性制成。根据热敏电阻的特性不同,可分为负温度系数特性制成。根据热敏电阻的特性不同,可分为负温度系数NTC热敏电热敏电阻、正温度系数阻、正温度系数PTC热敏电阻和临界温度热敏电阻热敏电阻和临界温度热敏电阻CTR。电阻值随温。电阻值随温度升高而减小的称为负温度系数度升高而减小的称为负温度系数NTC热敏电阻热敏电阻;电阻值随温度升高而电阻值随温度升高而增大的称为正温度系数增大的称为正温度系数PTC

83、热敏电阻热敏电阻;有一类热敏电阻的阻值以某一有一类热敏电阻的阻值以某一温度温度(称为临界温度称为临界温度)为界,高于此温度时阻值为某一水平,低于此温为界,高于此温度时阻值为某一水平,低于此温度时阻值为另一水平,这类热敏电阻称为临界温度热敏电阻度时阻值为另一水平,这类热敏电阻称为临界温度热敏电阻CTR,三三种热敏电阻的温度特性曲线如种热敏电阻的温度特性曲线如图图2一一61所示所示下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 2.热敏电阻式温度传感器的结构特点热敏电阻式温度传感器的结构特点 热敏电阻式温度传感器的结构形式如热敏电阻式温度传感器的结

84、构形式如图图2一一62所示,主要由热敏所示,主要由热敏电阻、金属引线、接线插座和壳体等组成。电阻、金属引线、接线插座和壳体等组成。 3.车用温度传感器的特性与电路车用温度传感器的特性与电路 热敏电阻式温度传感器的突出优点是灵敏度高、响应特性好、结热敏电阻式温度传感器的突出优点是灵敏度高、响应特性好、结构简单、成本低廉。因此,汽车电子控制系统普遍采用了负温度系数构简单、成本低廉。因此,汽车电子控制系统普遍采用了负温度系数NTC热敏电阻式温度传感器,如冷却液温度传感器热敏电阻式温度传感器,如冷却液温度传感器GTS、进气温度传、进气温度传感器感器IATS、排气温度传感器、排气温度传感器EATS、燃油

85、温度传感器、燃油温度传感器FTS等。等。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 (四四)热敏铁氧体式温度传感器热敏铁氧体式温度传感器 热敏铁氧体式温度传感器是利用热敏铁氧体材料的物理性能制成热敏铁氧体式温度传感器是利用热敏铁氧体材料的物理性能制成的传感器。热敏铁氧体材料是一种磁性随温度变化而变化的磁性材料,的传感器。热敏铁氧体材料是一种磁性随温度变化而变化的磁性材料,当环境温度低于某一温度当环境温度低于某一温度(称为临界温度称为临界温度)时,热敏铁氧体将被磁化而时,热敏铁氧体将被磁化而形成一个强磁体形成一个强磁体;当环境温度高于临界温度

86、时,热敏铁氧体将变成导当环境温度高于临界温度时,热敏铁氧体将变成导磁性能较弱的物体磁性能较弱的物体 1.传感器的结构特点传感器的结构特点 热敏铁氧体式温度传感器的结构原理如热敏铁氧体式温度传感器的结构原理如图图2 - 65所示,传感器主要所示,传感器主要由热敏铁氧体、永久磁铁、笛簧开关组成。热敏铁氧体元件制作在两由热敏铁氧体、永久磁铁、笛簧开关组成。热敏铁氧体元件制作在两个永久磁铁之间,笛簧开关的触点和触点臂设在热敏铁氧体的旁边。个永久磁铁之间,笛簧开关的触点和触点臂设在热敏铁氧体的旁边。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 2.传感

87、器的工作原理传感器的工作原理 当环境温度低于临界温度时,热敏铁氧体被永久磁铁磁化而形成当环境温度低于临界温度时,热敏铁氧体被永久磁铁磁化而形成一个强磁体一个强磁体(相当于三个磁铁串接在一起相当于三个磁铁串接在一起),如图,如图2一一65( a)所示。此时,所示。此时,永久磁铁的主磁通穿过笛簧开关的两个触点臂,并使两个触点磁化而永久磁铁的主磁通穿过笛簧开关的两个触点臂,并使两个触点磁化而闭合,从而接通触点连接的控制电路闭合,从而接通触点连接的控制电路 当环境温度高于临界温度时,热敏铁氧体元件磁性消失,磁阻大当环境温度高于临界温度时,热敏铁氧体元件磁性消失,磁阻大大增加,此时穿过触点臂的磁通仅为两

88、个永久磁铁的漏磁通,且两触大增加,此时穿过触点臂的磁通仅为两个永久磁铁的漏磁通,且两触点臂内磁通方向一致,并产生斥力而使触点断开,从而切断触点连接点臂内磁通方向一致,并产生斥力而使触点断开,从而切断触点连接的控制电路,如的控制电路,如图图2一一65( b)所示。所示。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理六、氧传感器六、氧传感器EGO 自从自从1976年瑞典沃尔沃轿车率先装用德国博世公司研制的氧传感年瑞典沃尔沃轿车率先装用德国博世公司研制的氧传感器之后,通用、福特、丰田旧产等汽车公司相继完成了氧传感器的开器之后,通用、福特、丰田旧产等汽

89、车公司相继完成了氧传感器的开发与应用工作。发与应用工作。 氧传感器是排气氧传感器氧传感器是排气氧传感器EGO的简称,又称为氧量传感器的简称,又称为氧量传感器O2S,其其功用是通过监测排气中氧离子的含量来获得混合气的空燃比信号,并功用是通过监测排气中氧离子的含量来获得混合气的空燃比信号,并将空燃比信号转变为电信号输入发动机将空燃比信号转变为电信号输入发动机ECU下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 (一一)氧化入式氧传感器氧化入式氧传感器 1.氧化入式氧传感器的结构特点氧化入式氧传感器的结构特点 氧化入式氧传感器的结构如氧化入式氧传感器

90、的结构如图图2 - 66所示,主要由钢质护管、钢所示,主要由钢质护管、钢质壳体、入管、加热元州电极引线、防水护套和线束插头等组成质壳体、入管、加热元州电极引线、防水护套和线束插头等组成 2.氧化入式氧传感器的工作原理氧化入式氧传感器的工作原理 二氧化馏二氧化馏(ZrO2)式氧传感器的固体电解质普遍使用二氧化入,其式氧传感器的固体电解质普遍使用二氧化入,其工作原理如工作原理如图图2一一67所示。因为入管内侧与氧离子浓度高的大气相通,所示。因为入管内侧与氧离子浓度高的大气相通,外侧与氧离子浓度低的排气相通,且入管外侧的氧离子随可燃混合气外侧与氧离子浓度低的排气相通,且入管外侧的氧离子随可燃混合气浓

91、度变化而变化,所以当氧离子在入管中扩散时,入管内外表面之间浓度变化而变化,所以当氧离子在入管中扩散时,入管内外表面之间的电位差将随可燃混合气浓度变化而变化,即入管相当于一个氧浓差的电位差将随可燃混合气浓度变化而变化,即入管相当于一个氧浓差电池,传感器的信号源相当于一个可变电源电池,传感器的信号源相当于一个可变电源下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 3.氧化入式氧传感器的工作特性氧化入式氧传感器的工作特性 氧传感器的工作特性如氧传感器的工作特性如图图2一一68( a)所示所示 4.氧化锆式氧传感器的工作条件氧化锆式氧传感器的工作条件

92、氧化锆式氧传感器必须满足氧化锆式氧传感器必须满足:发动机温度高于发动机温度高于60 ;氧传感器氧传感器自身温度高于自身温度高于300 ;发动机工作在怠速工况和部分负荷工况三个发动机工作在怠速工况和部分负荷工况三个条件,才能正常调节混合气浓度。条件,才能正常调节混合气浓度。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 (二二)氧化钛式氧传感器氧化钛式氧传感器 二氧化钛二氧化钛(TiO2)属于属于N型半导体材料,其阻值大小取决于材料温型半导体材料,其阻值大小取决于材料温度以及周围环境中氧离子的浓度,因此可以用来检测排气中的氧离子度以及周围环境中氧

93、离子的浓度,因此可以用来检测排气中的氧离子浓度。浓度。 1.氧化钛式氧传感器的结构特点氧化钛式氧传感器的结构特点 氧化钛式氧传感器的外形与氧化入式氧传感器相似,结构如氧化钛式氧传感器的外形与氧化入式氧传感器相似,结构如图图2 - 69所示,主要由二氧化钛传感元件、钢质壳体、加热元件和电极引线所示,主要由二氧化钛传感元件、钢质壳体、加热元件和电极引线等组成。等组成。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 2.氧化钛式氧传感器的工作原理氧化钛式氧传感器的工作原理 二氧化钛半导体材料的电阻具有随氧离子浓度变化而变化的特性,二氧化钛半导体材料的

94、电阻具有随氧离子浓度变化而变化的特性,因此,氧化钛式氧传感器的信号源相当于一个可变电阻。因此,氧化钛式氧传感器的信号源相当于一个可变电阻。 当发动机的可燃混合气浓当发动机的可燃混合气浓(过量空气系数小于过量空气系数小于1)时,由于燃烧不时,由于燃烧不完全,排气中会剩余少量氧气,传感元件周围的氧离子很少,二氧化完全,排气中会剩余少量氧气,传感元件周围的氧离子很少,二氧化钛呈现高阻状态。与此同时,在催化剂铂的催化作用下,使剩余氧离钛呈现高阻状态。与此同时,在催化剂铂的催化作用下,使剩余氧离子与排气中的一氧化碳产生化学反应,生成二氧化碳,将排气中的氧子与排气中的一氧化碳产生化学反应,生成二氧化碳,将

95、排气中的氧离子进一步消耗掉,从而大大提高了传感器的灵敏度。离子进一步消耗掉,从而大大提高了传感器的灵敏度。 当发动机混合气稀当发动机混合气稀(过量空气系数过量空气系数大于大于1)时,排气中氧离子含量时,排气中氧离子含量较多,传感元件周围的氧离子浓度较大,二氧化钛呈现低阻状态。较多,传感元件周围的氧离子浓度较大,二氧化钛呈现低阻状态。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 3.氧化钛式氧传感器的工作条件氧化钛式氧传感器的工作条件 氧化钛式氧传感器必须满足氧化钛式氧传感器必须满足:发动机温度高于发动机温度高于60 ;氧传感氧传感器自身温度高

96、于器自身温度高于600 ;发动机工作在怠速工况和部分负荷工况三发动机工作在怠速工况和部分负荷工况三个条件,才能正常调节混合气浓度。因此,设计制作氧化钛式传感器个条件,才能正常调节混合气浓度。因此,设计制作氧化钛式传感器时,也将其安装在温度较高的排气管上,同时采用了直接加热方式使时,也将其安装在温度较高的排气管上,同时采用了直接加热方式使氧化钛传感元件温度迅速达到工作温度氧化钛传感元件温度迅速达到工作温度(600 )而投入工作。而投入工作。七、车速传感器七、车速传感器VSS 车速传感器是汽车速度传感器车速传感器是汽车速度传感器VSS的简称,其功用是将汽车行驶的简称,其功用是将汽车行驶速度转换为电

97、信号输入燃油喷射控制、防抱死制动控制、自动变速控速度转换为电信号输入燃油喷射控制、防抱死制动控制、自动变速控制以及巡航控制等电控单元,以便完成相应的控制功能。制以及巡航控制等电控单元,以便完成相应的控制功能。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 汽车常用车速传感器有光电式、磁感应式和笛簧开关式三种。笛汽车常用车速传感器有光电式、磁感应式和笛簧开关式三种。笛簧开关式车速传感器簧开关式车速传感器VSS一般都安装在车速表内,结构如一般都安装在车速表内,结构如图图2 - 73所示,所示,主要由笛簧开关和永磁转子组成主要由笛簧开关和永磁转子组成

98、八、开关控制信号八、开关控制信号 开关控制信号是汽车电子控制系统实现各种控制功能必不可少的开关控制信号是汽车电子控制系统实现各种控制功能必不可少的控制信号,下面介绍几种常用开关控制信号控制信号,下面介绍几种常用开关控制信号 (一一)蓄电池电压信号蓄电池电压信号UBAT 蓄电池电压信号是表示电源电压高低的信号。在各型汽车上,蓄电池电压信号是表示电源电压高低的信号。在各型汽车上,蓄电池正极都直接与电控单元蓄电池正极都直接与电控单元ECU连接,不受任何开关控制,如连接,不受任何开关控制,如图图2 -75( a )所示所示下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的

99、结构原理结构原理 蓄电池既是整车电气设备的电源,也是各种控制系统电控单元蓄电池既是整车电气设备的电源,也是各种控制系统电控单元ECU的电源。蓄电池电压信号输入的电源。蓄电池电压信号输入ECU的主要目的是的主要目的是: (1)当蓄电池电压变化时,当蓄电池电压变化时,ECU将对喷油持续时间进行修正。电压升高将对喷油持续时间进行修正。电压升高时,减少喷油时间时,减少喷油时间;电压降低时,增加喷油时间。电压降低时,增加喷油时间。 (2)当蓄电池电压变化时,当蓄电池电压变化时,ECU将对点火线圈初级电路接通时间进行修将对点火线圈初级电路接通时间进行修正。电压升高时,减少接通时间正。电压升高时,减少接通时

100、间;电压降低时,增加接通时间。电压降低时,增加接通时间。 (3)保存存储器中的故障代码。保存存储器中的故障代码。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 (二二)点火开关信号点火开关信号IGN 当点火钥匙旋转到当点火钥匙旋转到“ON(接通接通)”位置时,点火开关将位置时,点火开关将ECU的电的电源源(12 V)接通,此时接通,此时ECU将控制执行以下动作将控制执行以下动作: (1)怠速控制步进电机进入预先设定位置怠速控制步进电机进入预先设定位置; (2)根据空气流量或歧管压力、大气压力和进气温度传感器信号,确定根据空气流量或歧管压力、大气

101、压力和进气温度传感器信号,确定基本喷油时间基本喷油时间; (3)根据冷却液温度传感器信号,就算修正喷油时间和点火时刻根据冷却液温度传感器信号,就算修正喷油时间和点火时刻; (4)监测节气门位置传感器信号监测节气门位置传感器信号; (5)接通燃油泵电路使燃油泵运转。如果不启动发动机接通燃油泵电路使燃油泵运转。如果不启动发动机(即即ECU未接收未接收到启动信号到启动信号STA,那么,那么ECU控制燃油泵工作控制燃油泵工作1 2s后将切断燃油泵电路后将切断燃油泵电路; (6)接通氧传感器加热元件电路,对传感元件进行加热接通氧传感器加热元件电路,对传感元件进行加热; (7)在装备自动变速器的汽车上,控

102、制升挡指示灯发亮显示挡位转换开在装备自动变速器的汽车上,控制升挡指示灯发亮显示挡位转换开关位置。关位置。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 (三三)启动信号启动信号STA 启动信号启动信号STA( START)是向是向ECU提供起动机电路接通工作的信号。提供起动机电路接通工作的信号。启动信号来自启动继电器或点火启动开关启动信号来自启动继电器或点火启动开关(无启动继电器电气系统无启动继电器电气系统) 启动信号电路如启动信号电路如图图2 -76( a)中实线箭头方向所示。当启动开关接中实线箭头方向所示。当启动开关接通时,启动信号从启动继

103、电器触点输入通时,启动信号从启动继电器触点输入ECU,ECU接收到启动信号接收到启动信号STA后,执行以下控制动作后,执行以下控制动作: (1)除了监视点火开关接通时输入的信号之外,开始监测曲轴位置传感除了监视点火开关接通时输入的信号之外,开始监测曲轴位置传感器器CPS和凸轮轴位置传感器和凸轮轴位置传感器CIS的输入信号,并根据这些信号确定点的输入信号,并根据这些信号确定点火时刻和喷油时刻。火时刻和喷油时刻。 (2)控制燃油泵继电器接通燃油泵电路使燃油泵运转。控制燃油泵继电器接通燃油泵电路使燃油泵运转。 (3)如果节气门处于全开状态,如果节气门处于全开状态,ECU将中断燃油喷射将中断燃油喷射(

104、即进入清除溢流即进入清除溢流状态状态)。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 (四四)空档安全开关信号空档安全开关信号NSW 空挡安全开关信号空挡安全开关信号NSW(Neutral Safe Switch)是表示自动变速器是表示自动变速器挡位选择开关所处位置的信号,又称为空挡启动开关信号或停车挡位选择开关所处位置的信号,又称为空挡启动开关信号或停车/空空挡开关信号。挡开关信号。(五五)空调空调(A/C)开关信号开关信号 空调空调A/C开关信号包括空调选择与请求信号。空调开关信号电开关信号包括空调选择与请求信号。空调开关信号电路如路如图

105、图2一一77所示。所示。下一页上一页返回第三节发动机燃油喷射系统传感器的第三节发动机燃油喷射系统传感器的结构原理结构原理 1.空调空调A/C选择信号选择信号 空调选择信号是通知空调选择信号是通知ECU空调被选用而预告发动机负荷增加的信空调被选用而预告发动机负荷增加的信号。在发动机怠速运转的情况下将空调开关接通时,如空调系统的低号。在发动机怠速运转的情况下将空调开关接通时,如空调系统的低压开关闭合,电源电压压开关闭合,电源电压12 V便经空调开关、低压开关加到便经空调开关、低压开关加到ECU的空调的空调选择端子上。选择端子上。ECU接收到这个接收到这个“空调选择信号空调选择信号”(高电平信号高电

106、平信号)后,就后,就会控制怠速控制阀或步进电机动作,提高发动机转速,防止负荷增大会控制怠速控制阀或步进电机动作,提高发动机转速,防止负荷增大而导致发动机熄火。而导致发动机熄火。2.空调空调A/C请求信号请求信号 空调请求信号表示空调接通时,蒸发器温度在允许范围内。当空空调请求信号表示空调接通时,蒸发器温度在允许范围内。当空调接通后,如蒸发器开关接通,电源电压调接通后,如蒸发器开关接通,电源电压12 V便经空调开关、低压开便经空调开关、低压开关和蒸发器开关加到关和蒸发器开关加到ECU的的“空调请求空调请求”端子端子ECU接收到这个接收到这个“空调空调请求信号请求信号”(高电平信号高电平信号)后,

107、就会接通空调继电器线圈电路,使电磁后,就会接通空调继电器线圈电路,使电磁离合器线圈电路接通,使空调压缩机投入工作。离合器线圈电路接通,使空调压缩机投入工作。上一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理结构原理一、电动燃油泵一、电动燃油泵 1.电动燃油泵的功用电动燃油泵的功用 电子控制燃油喷射系统均采用电动燃油泵,其功用是向喷油器提电子控制燃油喷射系统均采用电动燃油泵,其功用是向喷油器提供油压高于进气歧管压力供油压高于进气歧管压力250 300 kPa的燃油。因为燃油是从油箱内的燃油。因为燃油是从油箱内泵出,经压缩或动量转换将油压提高后,经再输油管送到喷油器

108、,所泵出,经压缩或动量转换将油压提高后,经再输油管送到喷油器,所以油泵的最高输出油压需要以油泵的最高输出油压需要450600 kPa,其供油量比发动机最大耗,其供油量比发动机最大耗油量大得多,多余的汽油将从回油管返回油箱。油量大得多,多余的汽油将从回油管返回油箱。 燃油泵设计供油量大于发动机耗油量的目的有两个燃油泵设计供油量大于发动机耗油量的目的有两个:一是防止发动一是防止发动机供油不足机供油不足;二是燃油流动量增大可以散发供油系统的热量,从而防二是燃油流动量增大可以散发供油系统的热量,从而防止油路产生气阻止油路产生气阻下一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的

109、结构原理结构原理2.电动燃油泵的分类电动燃油泵的分类 按燃油泵结构不同,电动燃油泵可分为滚柱式、叶片式、齿轮式、按燃油泵结构不同,电动燃油泵可分为滚柱式、叶片式、齿轮式、涡轮式和侧槽式五种。涡轮式和侧槽式五种。 按燃油泵安装方式不同,电动燃油泵可分为外装式和内装式两种。按燃油泵安装方式不同,电动燃油泵可分为外装式和内装式两种。外装式安装在燃油箱外的输油管路中,内装式安装在燃油箱内。目前,外装式安装在燃油箱外的输油管路中,内装式安装在燃油箱内。目前,大多数汽车都采用内装式燃油泵。与外装式油泵相比,内装式油泵不大多数汽车都采用内装式燃油泵。与外装式油泵相比,内装式油泵不易产生气阻和泄漏,有利于燃油

110、输送和电动机冷却,且噪声较小。易产生气阻和泄漏,有利于燃油输送和电动机冷却,且噪声较小。下一页上一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理结构原理 3.电动燃油泵的组成电动燃油泵的组成 电动燃油泵的结构如电动燃油泵的结构如图图2 - 78所示,主要由永磁式直流电动机、所示,主要由永磁式直流电动机、油泵、限压阀、单向阀和泵壳等组成。电动机由永久磁铁、电枢、换油泵、限压阀、单向阀和泵壳等组成。电动机由永久磁铁、电枢、换向器和电刷等组成。油泵由泵转子和泵体组成。泵转子固定在电动机向器和电刷等组成。油泵由泵转子和泵体组成。泵转子固定在电动机轴上,随电动机转动而转动

111、。轴上,随电动机转动而转动。4.滚柱式电动燃油泵的结构特点滚柱式电动燃油泵的结构特点 滚柱泵主要由泵转子、泵体和滚柱组成,结构如滚柱泵主要由泵转子、泵体和滚柱组成,结构如图图2 - 79所示。所示。电动机的电枢轴较长,泵转子偏心地压装在电枢轴上,随电动机一同电动机的电枢轴较长,泵转子偏心地压装在电枢轴上,随电动机一同转动泵转子周围制作有齿缺,滚柱安放在齿缺与泵体之间的空腔内。转动泵转子周围制作有齿缺,滚柱安放在齿缺与泵体之间的空腔内。泵体用螺钉固定在一起,安放在泵壳内,泵体侧面制作有进油口和出泵体用螺钉固定在一起,安放在泵壳内,泵体侧面制作有进油口和出油口。泵转子与泵体的径向和轴向都制作有很小

112、的间隙,以便泵转子油口。泵转子与泵体的径向和轴向都制作有很小的间隙,以便泵转子能够灵活转动。能够灵活转动。下一页上一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理结构原理 滚柱式电动燃油泵的工作原理是利用容积变化来输送燃油。当电滚柱式电动燃油泵的工作原理是利用容积变化来输送燃油。当电枢旋转时,泵转子随之一同旋转,泵转子齿缺内的滚柱在离心力的作枢旋转时,泵转子随之一同旋转,泵转子齿缺内的滚柱在离心力的作用下,就会紧压在泵体内表面上并随泵转子旋转而产生滑转,在两个用下,就会紧压在泵体内表面上并随泵转子旋转而产生滑转,在两个相邻滚柱以及泵转子和泵体之间便形成一个密封的

113、腔室。由于泵转子相邻滚柱以及泵转子和泵体之间便形成一个密封的腔室。由于泵转子偏心安装在电枢轴上,因此当泵转子旋转时,密封腔室的容积就会发偏心安装在电枢轴上,因此当泵转子旋转时,密封腔室的容积就会发生变化生变化(图中左侧腔室的容积增大,右侧腔室的容积减小图中左侧腔室的容积增大,右侧腔室的容积减小)。 5.齿轮式电动燃油泵的结构特点齿轮式电动燃油泵的结构特点 齿轮式电动燃油泵主要由内齿轮、外齿轮和泵体组成,工作原理齿轮式电动燃油泵主要由内齿轮、外齿轮和泵体组成,工作原理与滚柱泵相同,也是利用容积大小发生变化来输送燃油。当电动机旋与滚柱泵相同,也是利用容积大小发生变化来输送燃油。当电动机旋转时,内齿

114、轮旋转并与外齿轮啮合,使泵腔容积发生变化,容积增大转时,内齿轮旋转并与外齿轮啮合,使泵腔容积发生变化,容积增大一侧将燃油吸入,容积减小一侧将燃油压出。一侧将燃油吸入,容积减小一侧将燃油压出。 下一页上一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理结构原理6.叶片式电动燃油泵的结构特点叶片式电动燃油泵的结构特点 滚柱式电动燃油泵泵油压力脉动大、运转噪声大、使用寿命短。滚柱式电动燃油泵泵油压力脉动大、运转噪声大、使用寿命短。目前,电控发动机燃油喷射系统趋向于采用平板叶片式电动燃油泵,目前,电控发动机燃油喷射系统趋向于采用平板叶片式电动燃油泵,简称叶片泵,其结构与滚

115、柱式电动燃油泵相似,如简称叶片泵,其结构与滚柱式电动燃油泵相似,如图图2一一81所示,主所示,主要由平板叶片转子与泵体组成。叶片泵与滚柱泵不同的是其转子是一要由平板叶片转子与泵体组成。叶片泵与滚柱泵不同的是其转子是一块圆形平板,在平板的圆周上制有小槽,叶片上的小槽与泵体之间的块圆形平板,在平板的圆周上制有小槽,叶片上的小槽与泵体之间的空间便形成泵油腔室。空间便形成泵油腔室。下一页上一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理结构原理二、燃油分配管二、燃油分配管 燃油分配管又称为供油总管或油架,安装在发动机进气歧管上燃油分配管又称为供油总管或油架,安装在发动机

116、进气歧管上部,其功用是固定喷油器和油压调节器,并将汽油分配给各只喷油器。部,其功用是固定喷油器和油压调节器,并将汽油分配给各只喷油器。桑塔纳桑塔纳2000GSi ,3000型、捷达型、捷达AT,GTX型轿车燃油分配管总成的结构型轿车燃油分配管总成的结构如如图图2一一82所示。所示。 燃油分配管一般用铝合金制成圆形管状或方形管状。分配管与喷燃油分配管一般用铝合金制成圆形管状或方形管状。分配管与喷油器连接处制有小孔,以便将燃油分配到各只喷油器。虽然分配管位油器连接处制有小孔,以便将燃油分配到各只喷油器。虽然分配管位于发动机舱上部,所处环境温度较高,汽油容易挥发,但是,由于燃于发动机舱上部,所处环境

117、温度较高,汽油容易挥发,但是,由于燃油泵的供油量远远大于发动机的最大耗油量,剩余汽油由油压调节器油泵的供油量远远大于发动机的最大耗油量,剩余汽油由油压调节器上的回油管返回油箱,汽油不断流动带走了分配管及进油管中的热量上的回油管返回油箱,汽油不断流动带走了分配管及进油管中的热量和燃油蒸气,因此,可以防止气阻,提高发动机的热启动性能和燃油蒸气,因此,可以防止气阻,提高发动机的热启动性能下一页上一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理结构原理三、油压调节器三、油压调节器 1.油压调节器的功用油压调节器的功用 油压调节器安装在燃油分配管的一端,如油压调节器安装在

118、燃油分配管的一端,如图图2一一82所示。其功用所示。其功用:一是调节供油系统的燃油压力,使系统油压一是调节供油系统的燃油压力,使系统油压Pf与进气歧管压力与进气歧管压力Pi之差之差P保持恒定保持恒定(一般设定为一般设定为:P = Ps= Pf一一Pi=300 kPa,其中,其中Pi为负值为负值;Ps为弹簧弹力为弹簧弹力);二是缓冲压力波动二是缓冲压力波动(燃油泵供油时产生的压力波动和燃油泵供油时产生的压力波动和喷油器断续喷油引起的压力波动喷油器断续喷油引起的压力波动)。 2.油压调节器的结构特点油压调节器的结构特点 油压调节器的结构如油压调节器的结构如图图2 - 83所示,主要由弹簧,阀体、阀

119、门和铝所示,主要由弹簧,阀体、阀门和铝合金壳体组成。阀体固定在金属膜片上,阀体与阀门之间安装有一个合金壳体组成。阀体固定在金属膜片上,阀体与阀门之间安装有一个球阀。球阀用弹片托起,球阀与阀体之间设有一个弹力较小的弹簧,球阀。球阀用弹片托起,球阀与阀体之间设有一个弹力较小的弹簧,使球阀与阀门保持接触。在铝合金壳体上,设有油管接头和真空管接使球阀与阀门保持接触。在铝合金壳体上,设有油管接头和真空管接头,进油口接头与燃油分配管连接,回油口接头连接回油管并与油箱头,进油口接头与燃油分配管连接,回油口接头连接回油管并与油箱相通,真空管接头与节气门至进气歧管之间的真空管连接。相通,真空管接头与节气门至进气

120、歧管之间的真空管连接。下一页上一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理结构原理 3.油压调节器的工作原理油压调节器的工作原理 供油系统的燃油从油压调节器进油口进入调节器油腔,燃油压力供油系统的燃油从油压调节器进油口进入调节器油腔,燃油压力作用到与阀体相连的金属膜片上。当燃油压力升高使油压作用到膜片作用到与阀体相连的金属膜片上。当燃油压力升高使油压作用到膜片上的压力超过调节器弹簧的弹力时,油压推动膜片向上拱曲,调节器上的压力超过调节器弹簧的弹力时,油压推动膜片向上拱曲,调节器阀门打开,部分燃油从回油口经回油管流回油箱,使燃油压力降低。阀门打开,部分燃油从回

121、油口经回油管流回油箱,使燃油压力降低。当燃油压力降低到调节器控制的系统油压时,球阀关闭,使系统燃油当燃油压力降低到调节器控制的系统油压时,球阀关闭,使系统燃油保持一定压力值不变。保持一定压力值不变。4.油压调节器的工作特性油压调节器的工作特性 在油压调节器上接有一根真空管,该真空管将发动机进气歧管的在油压调节器上接有一根真空管,该真空管将发动机进气歧管的真空度引入油压调节器的真空室。由于进气歧管的压力始终低于大气真空度引入油压调节器的真空室。由于进气歧管的压力始终低于大气压力,因此当进气歧管的压力随节气门开度变化而变化时,进气压力压力,因此当进气歧管的压力随节气门开度变化而变化时,进气压力将对

122、调节器膜片产生一个吸力,从而改变供油系统的燃油压力。将对调节器膜片产生一个吸力,从而改变供油系统的燃油压力。下一页上一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理结构原理四、电磁喷油器四、电磁喷油器 (一一)电磁喷油器的分类电磁喷油器的分类 按喷油器的总体结构不同,喷油器可分为轴针式、球阀式和片阀按喷油器的总体结构不同,喷油器可分为轴针式、球阀式和片阀式三种。目前,主要采用球阀式喷油器式三种。目前,主要采用球阀式喷油器;按喷油器电磁线圈阻值大小,按喷油器电磁线圈阻值大小,喷油器可分为高阻型喷油器可分为高阻型(1318 )和低阻型和低阻型(13 )两种两种 (二

123、二)电磁喷油器的结构特点电磁喷油器的结构特点 1.轴针式喷油器的结构特点轴针式喷油器的结构特点 电磁喷油器安装在燃油分配管上,轴针式喷油器的结构如电磁喷油器安装在燃油分配管上,轴针式喷油器的结构如图图2一一85所示,主要由燃油滤网、线束插座、电磁线圈、针阀阀体、阀座、所示,主要由燃油滤网、线束插座、电磁线圈、针阀阀体、阀座、复位弹簧复位弹簧,O形密封圈等组成。形密封圈等组成。 下一页上一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理结构原理 O形密封圈起到密封作用,密封圈形密封圈起到密封作用,密封圈(1)防止燃油泄漏,密封圈防止燃油泄漏,密封圈(7)防止漏气。滤

124、网用于过滤燃油中的杂质。轴针制作在针阀阀体上,阀防止漏气。滤网用于过滤燃油中的杂质。轴针制作在针阀阀体上,阀体上端安装有一根螺旋弹簧,当喷油器停止工作时,弹簧弹力使阀体体上端安装有一根螺旋弹簧,当喷油器停止工作时,弹簧弹力使阀体复位,针阀关闭,轴针压靠在阀座上起到密封作用,防止燃油泄漏。复位,针阀关闭,轴针压靠在阀座上起到密封作用,防止燃油泄漏。在燃油分配管上,设有喷油器专用的安装支座,支座为橡胶成型件,在燃油分配管上,设有喷油器专用的安装支座,支座为橡胶成型件,起到隔热作用,防止喷油器中的燃油产生气泡,有助于提高发动机的起到隔热作用,防止喷油器中的燃油产生气泡,有助于提高发动机的热启动性能。

125、热启动性能。 2.球阀式喷油器的结构特点球阀式喷油器的结构特点 球阀式喷油器的结构与轴针式基本相同,主要区别在于阀体结构球阀式喷油器的结构与轴针式基本相同,主要区别在于阀体结构不同,如不同,如图图2一一86所示。球阀式喷油器的阀体由球阀、导杆和弹簧座所示。球阀式喷油器的阀体由球阀、导杆和弹簧座组成,其导杆为空心结构。轴针式喷油器的阀体采用的是针阀,为了组成,其导杆为空心结构。轴针式喷油器的阀体采用的是针阀,为了保证阀体轴向移动不发生偏移和阀门密封良好,必须具有较长的导杆,保证阀体轴向移动不发生偏移和阀门密封良好,必须具有较长的导杆,并制成实芯结构,因此质量较大并制成实芯结构,因此质量较大;球阀

126、式喷油器的球阀具有自动定心球阀式喷油器的球阀具有自动定心作用,无须较长导杆,因此质量较小,且具有较好的密封性能。作用,无须较长导杆,因此质量较小,且具有较好的密封性能。下一页上一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理结构原理 3.片阀式喷油器的结构特点片阀式喷油器的结构特点 片阀式喷油器的结构与轴针式喷油器大致相同,如片阀式喷油器的结构与轴针式喷油器大致相同,如图图2 - 87所示。所示。由图可见,主要区别也是阀体有所不同,片阀式喷油器的特点是阀体由图可见,主要区别也是阀体有所不同,片阀式喷油器的特点是阀体由质量较轻的片阀、导杆和带孔阀座组成。不仅具有较

127、大的动态流量,由质量较轻的片阀、导杆和带孔阀座组成。不仅具有较大的动态流量,而且具有较强的抗堵塞能力。而且具有较强的抗堵塞能力。 (三三)电磁喷油器的工作原理电磁喷油器的工作原理 当喷油器的电磁线圈接通电流时,线圈中就会产生电磁吸力吸引当喷油器的电磁线圈接通电流时,线圈中就会产生电磁吸力吸引针阀阀体。当电磁吸力大于复位弹簧的弹力时,阀体使弹簧压缩而上针阀阀体。当电磁吸力大于复位弹簧的弹力时,阀体使弹簧压缩而上升升(上升行程很小,一般为上升行程很小,一般为0. 10. 2 mm ) 。阀体上升时,针阀。阀体上升时,针阀(球阀或球阀或片阀片阀)随阀体一同上升,针阀随阀体一同上升,针阀(球阀或片阀球

128、阀或片阀)离开阀座时,阀门被打开,离开阀座时,阀门被打开,燃油便从喷孔喷出,喷出燃油的形状为小于燃油便从喷孔喷出,喷出燃油的形状为小于35的圆锥雾状。由于燃的圆锥雾状。由于燃油压力较高,因此喷出燃油为雾状燃油。油压力较高,因此喷出燃油为雾状燃油。 当喷油器的电磁线圈电流切断时,电磁吸力消失,阀体在复位弹当喷油器的电磁线圈电流切断时,电磁吸力消失,阀体在复位弹簧的弹力作用下复位,针阀簧的弹力作用下复位,针阀(球阀或片阀球阀或片阀)回落到阀座上将阀门关闭,回落到阀座上将阀门关闭,喷油停止。喷油停止。下一页上一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理结构原理五、

129、怠速控制阀五、怠速控制阀 (一一)怠速控制阀的分类怠速控制阀的分类 发动机怠速时进气量的控制方式有节气门直接控制式和节气门发动机怠速时进气量的控制方式有节气门直接控制式和节气门旁通空气道控制式两种,前者是直接操纵节气门来调节进气量,简称旁通空气道控制式两种,前者是直接操纵节气门来调节进气量,简称节气门直动式节气门直动式;后者是通过控制节气门旁通空气道的开度来调节进气后者是通过控制节气门旁通空气道的开度来调节进气量,简称旁通空气式,控制原理如量,简称旁通空气式,控制原理如图图2 - 88所示。所示。(二二)永磁转子步进电机式怠速控制阀永磁转子步进电机式怠速控制阀ISCV 1.永磁转子步进电机式怠

130、速控制阀永磁转子步进电机式怠速控制阀ISCV的结构的结构 永磁转子步进电机式怠速控制阀由步进电机、螺旋机构、阀芯、永磁转子步进电机式怠速控制阀由步进电机、螺旋机构、阀芯、阀座等组成,如阀座等组成,如图图2一一89所示。所示。 下一页上一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理结构原理 永磁转子式步进电机的结构与其他电动机一样,由永磁转子、定永磁转子式步进电机的结构与其他电动机一样,由永磁转子、定子绕组等组成。其功用是产生驱动力矩。螺旋机构的作用是将步进电子绕组等组成。其功用是产生驱动力矩。螺旋机构的作用是将步进电机的旋转运动变换为往复运动,由螺杆机的旋转运

131、动变换为往复运动,由螺杆(又称为丝杠又称为丝杠)和螺母组成。螺和螺母组成。螺母与步进电机的转子制成一体,螺杆的一端制有螺纹,另一端固定有母与步进电机的转子制成一体,螺杆的一端制有螺纹,另一端固定有阀芯,螺杆与阀体之间为滑动花键连接,只能沿轴向做直线移动,不阀芯,螺杆与阀体之间为滑动花键连接,只能沿轴向做直线移动,不能做旋转运动。能做旋转运动。 2.永磁转子式步进电机的基本结构与步进原理永磁转子式步进电机的基本结构与步进原理 永磁转子式步进电机的转子是一个具有永磁转子式步进电机的转子是一个具有N极和极和S极的永久磁铁,极的永久磁铁,定子有两相独立的绕组,如定子有两相独立的绕组,如图图2 - 90

132、( a)所示当从所示当从B1到到B向绕组输入一向绕组输入一个电脉冲信号时,绕组产生一个磁场,在磁力同性相斥、异性相吸的个电脉冲信号时,绕组产生一个磁场,在磁力同性相斥、异性相吸的原理作用下,使转子原理作用下,使转子S极在右、极在右、N极在左位置极在左位置下一页上一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理结构原理 3.步进角步进角 每输入一个脉冲信号使电机转动的角度,称为步进电机的步进角。每输入一个脉冲信号使电机转动的角度,称为步进电机的步进角。步进电机定子爪极越多,步进角越小,转角的控制精度就越高,所需步进电机定子爪极越多,步进角越小,转角的控制精度就越高

133、,所需定子绕组的数量和控制脉冲的组数就越多。步进电机的转速取决于控定子绕组的数量和控制脉冲的组数就越多。步进电机的转速取决于控制脉冲的频率,频率越高,转速越快。制脉冲的频率,频率越高,转速越快。 下一页上一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理结构原理(三三)永磁磁极步进电机式怠速控制阀永磁磁极步进电机式怠速控制阀ISCV 1.永磁磁极步进电机式怠速控制阀永磁磁极步进电机式怠速控制阀ISCV的结构特点的结构特点 永磁磁极步进电机式怠速控制阀又称为旋转滑阀式怠速控制阀。永磁磁极步进电机式怠速控制阀又称为旋转滑阀式怠速控制阀。奥迪奥迪100型轿车采用过这种怠

134、速控制阀,结构如型轿车采用过这种怠速控制阀,结构如图图2 - 93所示,主要由所示,主要由旁通空气阀和永磁式步进电机组成。旁通空气阀和永磁式步进电机组成。 旁通空气阀固定在步进电机的电枢轴上,在步进电机驱动下,可旁通空气阀固定在步进电机的电枢轴上,在步进电机驱动下,可在限定的在限定的90转角范围内转动,以改变旁通空气道开启面积的大小来转角范围内转动,以改变旁通空气道开启面积的大小来增减旁通进气量。增减旁通进气量。 步进电机的磁极用永久磁铁制成,两块磁极用步进电机的磁极用永久磁铁制成,两块磁极用U形钢丝弹性固定形钢丝弹性固定在电机壳体内壁上。电枢由电枢铁芯、两个线圈、换向器和电枢轴组在电机壳体内

135、壁上。电枢由电枢铁芯、两个线圈、换向器和电枢轴组成。换向器由三块铜片围合而成,分别与三只电刷接触,电刷引线连成。换向器由三块铜片围合而成,分别与三只电刷接触,电刷引线连接到控制阀的接线插座上,三线插座通过线束与接到控制阀的接线插座上,三线插座通过线束与ECU连接连接下一页上一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理结构原理2.永磁磁极步进电机式怠速控制阀永磁磁极步进电机式怠速控制阀ISCV步进原理步进原理 步进电机与步进电机与ECU的连接情况如的连接情况如图图2 - 94所示。所示。 (四四)脉冲电磁阀式怠速控制阀脉冲电磁阀式怠速控制阀ISCV 1.脉冲电

136、磁阀式怠速控制阀脉冲电磁阀式怠速控制阀ISCV的结构特点的结构特点 脉冲电磁阀式怠速控制阀的结构与普通电磁阀基本相同,具有结脉冲电磁阀式怠速控制阀的结构与普通电磁阀基本相同,具有结构简单、成本低廉、工作可靠等优点。因此采用车型越来越多,国产构简单、成本低廉、工作可靠等优点。因此采用车型越来越多,国产奥迪轿车就采用了这种怠速控制阀。奥迪轿车就采用了这种怠速控制阀。 脉冲电磁阀式怠速控制阀的结构如脉冲电磁阀式怠速控制阀的结构如图图2 - 96所示,主要由电磁线所示,主要由电磁线圈、复位弹簧、阀芯、阀座、固定铁芯、活动铁芯、进气口和出气口圈、复位弹簧、阀芯、阀座、固定铁芯、活动铁芯、进气口和出气口等

137、组成。阀芯固定在阀杆上,阀杆一端与固定铁芯连接,另一端设置等组成。阀芯固定在阀杆上,阀杆一端与固定铁芯连接,另一端设置有复位弹簧。进气口与节气门前端的进气管相通,出气口与节气门后有复位弹簧。进气口与节气门前端的进气管相通,出气口与节气门后端的进气管相通。端的进气管相通。下一页上一页返回第四节发动机燃油喷射系统执行器的第四节发动机燃油喷射系统执行器的结构原理结构原理 2.脉冲电磁阀式怠速控制阀脉冲电磁阀式怠速控制阀ISCV的控制原理的控制原理 电磁线圈接通电流时就会产生电磁吸力。当线圈产生的电磁吸力电磁线圈接通电流时就会产生电磁吸力。当线圈产生的电磁吸力超过复位弹簧的弹力时,活动铁芯在电磁吸力的

138、作用下就会向固定铁超过复位弹簧的弹力时,活动铁芯在电磁吸力的作用下就会向固定铁芯方向移动,同时通过阀杆带动阀芯向右移动,使阀芯离开阀座将旁芯方向移动,同时通过阀杆带动阀芯向右移动,使阀芯离开阀座将旁通空气道开启。当电磁线圈断电时,活动铁芯与阀芯在复位弹簧弹力通空气道开启。当电磁线圈断电时,活动铁芯与阀芯在复位弹簧弹力的作用下左移复位,将旁通空气道关闭。的作用下左移复位,将旁通空气道关闭。 旁通空气道开启与关闭的时间由旁通空气道开启与关闭的时间由ECU发出的占空比信号控制。发发出的占空比信号控制。发动机工作时,动机工作时,ECU根据怠速转速高低,向脉冲电磁阀发出频率相同而根据怠速转速高低,向脉冲

139、电磁阀发出频率相同而占空比不同的控制脉冲信号,通过改变阀芯开启与关闭时间来调节旁占空比不同的控制脉冲信号,通过改变阀芯开启与关闭时间来调节旁通进气量。通进气量。上一页返回第五节汽车电子控制单元的结构原理第五节汽车电子控制单元的结构原理一、汽车电控单元一、汽车电控单元ECU的结构组成的结构组成 在汽车电子控制系统中,各种电控单元在汽车电子控制系统中,各种电控单元ECU的组成大同小异,都的组成大同小异,都是由硬件、软件、壳体和线束插座四部分组成。汽车电控单元是由硬件、软件、壳体和线束插座四部分组成。汽车电控单元ECU的的软件主要包括监控程序和应用程序两部分。硬件作为实体,为各种电软件主要包括监控程

140、序和应用程序两部分。硬件作为实体,为各种电子控制系统正常工作提供基础条件。子控制系统正常工作提供基础条件。 汽车各种电控单元汽车各种电控单元ECU的硬件所组成的电路都是一种十分复杂的的硬件所组成的电路都是一种十分复杂的电路。虽然不同制造公司开发研制的硬件电路的结构各有不同,但是,电路。虽然不同制造公司开发研制的硬件电路的结构各有不同,但是,硬件电路的组成基本相同,都是由输入回路、输出回路和单片微型计硬件电路的组成基本相同,都是由输入回路、输出回路和单片微型计算机算机(即单片机即单片机)三部分组成,组成框图如三部分组成,组成框图如图图2 -97( a)所示。所示。 汽车电控单元汽车电控单元ECU

141、的硬件一般都封装在铝质金属壳体或塑料壳体的硬件一般都封装在铝质金属壳体或塑料壳体内部,并通过线束插座与汽车整车的电器线路连接,内部,并通过线束插座与汽车整车的电器线路连接,图图2一一97 ( b)所示所示为桑塔纳为桑塔纳2000 GLi型轿车电控单元型轿车电控单元ECU的外形。的外形。下一页返回第五节汽车电子控制单元的结构原理第五节汽车电子控制单元的结构原理 (一一)输入回路输入回路 输入回路又称为输入接口,其功用是将传感器输入信号和各种开输入回路又称为输入接口,其功用是将传感器输入信号和各种开关信号变换成单片机能够识别与处理的数字信号。由关信号变换成单片机能够识别与处理的数字信号。由图图2一

142、一99可见,可见,输入回路的主要由输入回路的主要由A/D车令换器和数字输入缓冲器两部分组成。车令换器和数字输入缓冲器两部分组成。 1. A/D转换器转换器 A/D车令换器的功用是将模拟信号转换为数字信号,或将数字信车令换器的功用是将模拟信号转换为数字信号,或将数字信号转换为模拟信号,如号转换为模拟信号,如图图2一一99(a)所示所示 2.缓冲器缓冲器 缓冲器电路主要由整形电路、波形变换电路、限幅电路和滤波电缓冲器电路主要由整形电路、波形变换电路、限幅电路和滤波电路等组成。某些传感器的输出信号虽为数字信号,但在输入单片机之路等组成。某些传感器的输出信号虽为数字信号,但在输入单片机之前必须进行波形

143、变换或滤波处理之后单片机才能接收。数字输入缓冲前必须进行波形变换或滤波处理之后单片机才能接收。数字输入缓冲器的功用是对单片机不能接收的数字信号进行预处理,以便单片机能器的功用是对单片机不能接收的数字信号进行预处理,以便单片机能够接收和运算处理。够接收和运算处理。下一页上一页返回第五节汽车电子控制单元的结构原理第五节汽车电子控制单元的结构原理 (二二)单片机单片机 单片机是将中央处理器单片机是将中央处理器CPU、存储器、存储器M( Memory )、定时器、定时器/计数计数器、输入器、输入/输出输出(I/ O)接口电路等主要计算机部件集成在一块集成电接口电路等主要计算机部件集成在一块集成电路芯片

144、上的微型计算机。虽然单片机只是一块芯片,但其路芯片上的微型计算机。虽然单片机只是一块芯片,但其“麻雀虽小,麻雀虽小,五脏俱全五脏俱全”,不仅具有微型计算机的组成,而且具有微型计算机的功,不仅具有微型计算机的组成,而且具有微型计算机的功能,故称之为单片微型计算机,简称单片机或微机。能,故称之为单片微型计算机,简称单片机或微机。1.中央处理器中央处理器CPU 中央处理器中央处理器CPU又称为微处理器,是具有译码指令和数据处理能又称为微处理器,是具有译码指令和数据处理能力的电子部件,是汽车电子控制单元的核心,基本结构框图如力的电子部件,是汽车电子控制单元的核心,基本结构框图如图图2一一100( c)

145、所示,主要由运算器所示,主要由运算器CLU,寄存器和控制器组成。寄存器和控制器组成。下一页上一页返回第五节汽车电子控制单元的结构原理第五节汽车电子控制单元的结构原理 2.存储翻存储翻Memory) 在单片机或微型计算机中,存储器是用来存储程序指令和数据的在单片机或微型计算机中,存储器是用来存储程序指令和数据的部件。存储器是由许多具有记忆功能的存储电路构成的,每个记忆存部件。存储器是由许多具有记忆功能的存储电路构成的,每个记忆存储电路存储储电路存储1个二进位信息个二进位信息(0或或1),称为存储器的存储位,称为存储器的存储位(Bit),每,每8个个记忆存储电路构成存储器的一个基本单元,存储记忆存

146、储电路构成存储器的一个基本单元,存储8位二进制信息,称位二进制信息,称为存储字节为存储字节(Byte ) 。 存储器有多种分类方法,按读存储器有多种分类方法,按读/写操作原理可分为写操作原理可分为:只读存储器只读存储器ROM和随机存取存储器和随机存取存储器RAM。按功能可分为程序存储器和数据存储。按功能可分为程序存储器和数据存储器。按构成材料可分为半导体存储器和磁质存储器。随着半导体技术器。按构成材料可分为半导体存储器和磁质存储器。随着半导体技术的发展,半导体存储器的功能和性能得到了大幅度提高,读的发展,半导体存储器的功能和性能得到了大幅度提高,读/写操作写操作方式更简便实用,方式更简便实用,

147、20世纪世纪90年代初期推出的快速擦写型存储器充分体年代初期推出的快速擦写型存储器充分体现了体积小、功耗低、价格便宜、操作简便的优点。现了体积小、功耗低、价格便宜、操作简便的优点。下一页上一页返回第五节汽车电子控制单元的结构原理第五节汽车电子控制单元的结构原理 3.输入输入/输出输出(I/ O)接口接口 I/ O( Input/output)接口是接口是CPU与传感器或执行器之间进行数据交与传感器或执行器之间进行数据交换和下达控制指令的通道。由于传感器和执行器种类繁多,它们的信换和下达控制指令的通道。由于传感器和执行器种类繁多,它们的信号速度、频率、电平、功率和工作时序等都不可能与号速度、频率

148、、电平、功率和工作时序等都不可能与CPU完全匹配,完全匹配,因此必须根据因此必须根据CPU的指令,通过的指令,通过I/ O接口进行协调和控制。接口进行协调和控制。 4.总线总线BUS 总线是微型计算机内部传递信息的连线电路。在单片机内部总线是微型计算机内部传递信息的连线电路。在单片机内部,CPU,ROM,RAM与与I/ O接口之间的信息交换都是通过总线来实现。按传接口之间的信息交换都是通过总线来实现。按传递信息不同,总线可分为数据总线、地址总线和控制总线三种。递信息不同,总线可分为数据总线、地址总线和控制总线三种。下一页上一页返回第五节汽车电子控制单元的结构原理第五节汽车电子控制单元的结构原理

149、(三三)偷出回路偷出回路 输出回路是单片机与执行器之间的中继站,其功用是根据微机发输出回路是单片机与执行器之间的中继站,其功用是根据微机发出的指令,控制执行器动作。微机对采样信号进行分析、比较、运算出的指令,控制执行器动作。微机对采样信号进行分析、比较、运算后,由预定的程序形成控制指令并通过输出端子输出。由于微机只能后,由预定的程序形成控制指令并通过输出端子输出。由于微机只能输出微弱的电信号输出微弱的电信号(如喷油脉冲、点火信号等如喷油脉冲、点火信号等),电压一般为,电压一般为5 V,不,不能直接驱动执行元件,因此必须通过输出回路对控制指令进行功率放能直接驱动执行元件,因此必须通过输出回路对控

150、制指令进行功率放大、译码或大、译码或D/A转换,变成可以驱动各种执行元件的强电信号。当执转换,变成可以驱动各种执行元件的强电信号。当执行器行器(如如E FI旁通电磁阀旁通电磁阀,ECT锁止继动阀锁止继动阀,ECT蓄压器背压调节阀等蓄压器背压调节阀等)需需要线性电流量驱动时,单片机将控制占空比来控制输出回路导通与截要线性电流量驱动时,单片机将控制占空比来控制输出回路导通与截止,使流过执行器电磁线圈的平均电流逐渐增大或逐渐减小。因为占止,使流过执行器电磁线圈的平均电流逐渐增大或逐渐减小。因为占空比频率较高,所以流过执行器电磁线圈的平均电流不会脉动变化。空比频率较高,所以流过执行器电磁线圈的平均电流

151、不会脉动变化。下一页上一页返回第五节汽车电子控制单元的结构原理第五节汽车电子控制单元的结构原理二、汽车电控单元二、汽车电控单元ECU的工作过程的工作过程 发动机启动时,电子控制器发动机启动时,电子控制器ECU进入工作状态,某些运行程序或进入工作状态,某些运行程序或操作指令从存储器操作指令从存储器ROM中调入中央处理单元中调入中央处理单元CPU。这些程序可以控。这些程序可以控制燃油喷射、点火时刻、怠速转速等。在制燃油喷射、点火时刻、怠速转速等。在CPU的控制下,一个个指令的控制下,一个个指令按照预先编制的程序有条不紊地进行循环。在程序运行过程中所需要按照预先编制的程序有条不紊地进行循环。在程序运

152、行过程中所需要的发动机工况信息由各种传感器提供。的发动机工况信息由各种传感器提供。 当曲轴位置传感器当曲轴位置传感器CPS检测的发动机转速与转角信号检测的发动机转速与转角信号(脉冲信号脉冲信号)、进气歧管压力传感器进气歧管压力传感器MAP检测的负荷信号检测的负荷信号(模拟信号模拟信号)和冷却液温度传和冷却液温度传感器感器CTS检测的温度信号检测的温度信号(模拟信号模拟信号)等输入等输入ECU后,首先通过输入回后,首先通过输入回路进行信号处理。如果是数字信号,就根据路进行信号处理。如果是数字信号,就根据CPU的安排经缓冲器和的安排经缓冲器和I/O接口电路直接进入接口电路直接进入CPU。如果是模拟

153、信号,则首先经过模。如果是模拟信号,则首先经过模/数数(A/D)转换器转换成数字信号,以便数字式单片机处理,然后才能经转换器转换成数字信号,以便数字式单片机处理,然后才能经I/()接口电路输入接口电路输入CPU。大多数信息暂时存储在。大多数信息暂时存储在RAM中,根据控制指令中,根据控制指令再从再从RAM传送到传送到CPU。 下一页上一页返回第五节汽车电子控制单元的结构原理第五节汽车电子控制单元的结构原理 下一步是将预先存储在下一步是将预先存储在ROM中的最佳试验数据引入中的最佳试验数据引入CPU,将传,将传感器输入的信息与其进行比较。感器输入的信息与其进行比较。CPU将来自传感器的各种信息依

154、次取将来自传感器的各种信息依次取样,与最佳试验数据进行逻辑运算,通过比较作出判定结果并发出指样,与最佳试验数据进行逻辑运算,通过比较作出判定结果并发出指令信号,经令信号,经I/ O接口电路、输出回路控制执行器动作。如果是喷油器接口电路、输出回路控制执行器动作。如果是喷油器驱动信号,就控制喷油开始时刻、喷油持续时间,完成控制喷油功能驱动信号,就控制喷油开始时刻、喷油持续时间,完成控制喷油功能;如果是点火器驱动信号,就控制点火导通角和点火时刻,完成控制如果是点火器驱动信号,就控制点火导通角和点火时刻,完成控制点火功能。如果执行器需要线性电流量驱动,单片机就控制占空比来点火功能。如果执行器需要线性电

155、流量驱动,单片机就控制占空比来控制输出回路导通与截止,使流过执行器电磁线圈的平均电流线性增控制输出回路导通与截止,使流过执行器电磁线圈的平均电流线性增大或减小。大或减小。 发动机工作时,微机运行速度相当快,如点火时刻控制,每秒钟发动机工作时,微机运行速度相当快,如点火时刻控制,每秒钟可以修正上百次,因此控制精度很高,点火时刻十分准确。可以修正上百次,因此控制精度很高,点火时刻十分准确。上一页返回第六节发动机燃油喷射的控制过程第六节发动机燃油喷射的控制过程一、燃油喷射系统的控制原理一、燃油喷射系统的控制原理L型燃油喷射系统的控制原理如型燃油喷射系统的控制原理如图图2一一102所示所示二、喷油器的

156、控制二、喷油器的控制 各型电子控制燃油喷射系统喷油器的控制电路大同小异,各型电子控制燃油喷射系统喷油器的控制电路大同小异,图图2一一103所示为桑塔纳所示为桑塔纳2000系列轿车喷油器的控制电路。系列轿车喷油器的控制电路。 当当ECU向喷油器发出的控制脉冲信号的高电平向喷油器发出的控制脉冲信号的高电平1加到驱动三极管加到驱动三极管VT基极时,基极时,VT导通,喷油器线圈电流接通,产生电磁吸力将阀门吸导通,喷油器线圈电流接通,产生电磁吸力将阀门吸开,喷油器开始喷油开,喷油器开始喷油;当控制脉冲信号的低电平当控制脉冲信号的低电平0加到驱动三极管加到驱动三极管VT基极时,基极时,VT截止,喷油器线圈

157、电流切断,在复位弹簧弹力作用下阀截止,喷油器线圈电流切断,在复位弹簧弹力作用下阀门关闭,喷油器停止喷油。由于控制信号为脉冲信号,因此阀门不断门关闭,喷油器停止喷油。由于控制信号为脉冲信号,因此阀门不断地开闭使喷出燃油雾化很好。雾状燃油喷射在进气门附近,与吸入空地开闭使喷出燃油雾化很好。雾状燃油喷射在进气门附近,与吸入空气混合形成可燃混合气。当进气门打开时,再吸入气缸燃烧做功。气混合形成可燃混合气。当进气门打开时,再吸入气缸燃烧做功。下一页返回第六节发动机燃油喷射的控制过程第六节发动机燃油喷射的控制过程三、喷油正时的控制三、喷油正时的控制 喷油正时就是喷油器何时开始喷油。发动机燃油喷射系统按喷喷

158、油正时就是喷油器何时开始喷油。发动机燃油喷射系统按喷油器安装部位分为单点燃油喷射系统油器安装部位分为单点燃油喷射系统(SPFI或或SPI)和多点燃油喷射系和多点燃油喷射系统统(MPFI或或MPI)两类。单点喷射系统只有一只或两只喷油器,安装在两类。单点喷射系统只有一只或两只喷油器,安装在节气门体上,发动机一旦工作就连续喷油。多点燃油喷射系统每个气节气门体上,发动机一旦工作就连续喷油。多点燃油喷射系统每个气缸配有一只喷油器,安装在燃油分配管上。缸配有一只喷油器,安装在燃油分配管上。 根据燃油喷射时序不同,多点燃油喷射又可分为同时喷射、分组根据燃油喷射时序不同,多点燃油喷射又可分为同时喷射、分组喷

159、射和顺序喷射三种喷射方式。喷射和顺序喷射三种喷射方式。下一页上一页返回第六节发动机燃油喷射的控制过程第六节发动机燃油喷射的控制过程 1.同时喷射的控制同时喷射的控制 多点燃油同时喷射就是各缸喷油器同时喷油,其控制电路如多点燃油同时喷射就是各缸喷油器同时喷油,其控制电路如图图2一一104( a)所示,各缸喷油器并联在一起,电磁线圈电流由一只功率管所示,各缸喷油器并联在一起,电磁线圈电流由一只功率管VT驱动控制。驱动控制。 发动机工作时,发动机工作时,ECU根据曲轴位置传感器根据曲轴位置传感器(CPS)和凸轮轴位置传和凸轮轴位置传感器感器(CIS )输入的基准信号发出喷油指令,控制功率管输入的基准

160、信号发出喷油指令,控制功率管VT导通与截止,导通与截止,再由功率管控制喷油器电磁线圈电流接通与切断,使各缸喷油器同时再由功率管控制喷油器电磁线圈电流接通与切断,使各缸喷油器同时喷油和停止喷油。曲轴每转一圈喷油和停止喷油。曲轴每转一圈(3600)或两转或两转(7200),各缸喷油器同,各缸喷油器同时喷油一次,喷油器控制信号波形如时喷油一次,喷油器控制信号波形如图图2一一104( b)所示。由于各缸同所示。由于各缸同时喷油,因此喷油正时与发动机进气一压缩一膨胀一排气冲程工作循时喷油,因此喷油正时与发动机进气一压缩一膨胀一排气冲程工作循环无关,如环无关,如图图2一一104( c)所示。所示。下一页上

161、一页返回第六节发动机燃油喷射的控制过程第六节发动机燃油喷射的控制过程2.分组喷射的控制分组喷射的控制 多点燃油分组喷射就是将喷油器喷油分组进行控制,一般将四缸多点燃油分组喷射就是将喷油器喷油分组进行控制,一般将四缸发动机分成两组,六缸发动机分成三组,八缸发动机分成四组,四缸发动机分成两组,六缸发动机分成三组,八缸发动机分成四组,四缸发动机分组喷射控制电路如发动机分组喷射控制电路如图图2一一105( a)所示。所示。 发动机工作时,由发动机工作时,由ECU控制各组喷油器轮流喷油。发动机每转一控制各组喷油器轮流喷油。发动机每转一圈,只有一组喷油器喷油,每组喷油器喷油时连续喷射圈,只有一组喷油器喷油

162、,每组喷油器喷油时连续喷射1 2次,喷油次,喷油正时关系如正时关系如图图2一一105( b)所示。分组喷射方式虽然不是最佳的喷油方所示。分组喷射方式虽然不是最佳的喷油方式,但由正时关系图可见,式,但由正时关系图可见,1 ,4两缸的喷油时刻较佳,其混合气雾化两缸的喷油时刻较佳,其混合气雾化质量比同时喷射大大改善。切诺基吉普车质量比同时喷射大大改善。切诺基吉普车2. 5 L四缸发动机和夏利四缸发动机和夏利 TJ7130型轿车采用了分组喷射方式。型轿车采用了分组喷射方式。下一页上一页返回第六节发动机燃油喷射的控制过程第六节发动机燃油喷射的控制过程3.顺序喷射的控制顺序喷射的控制 实现顺序喷射的关键问

163、题是需要知道即将到达排气上止点的是哪实现顺序喷射的关键问题是需要知道即将到达排气上止点的是哪一缸的活塞。为此,在顺序喷射系统中,一缸的活塞。为此,在顺序喷射系统中,ECU需要一个气缸判别信号需要一个气缸判别信号(简称判缸信号简称判缸信号)。ECU根据曲轴位置根据曲轴位置(转角转角)信号和判缸信号,确定出信号和判缸信号,确定出是哪一个气缸的活塞运行至排气上止点前某一角度是哪一个气缸的活塞运行至排气上止点前某一角度(四缸机一般在上四缸机一般在上止点前止点前BTDC60左右左右)时,开始计算喷油提前角,并适时发出喷油控时,开始计算喷油提前角,并适时发出喷油控制指令,接通该缸喷油器电磁线圈电流,使喷油

164、器适时开始喷油。制指令,接通该缸喷油器电磁线圈电流,使喷油器适时开始喷油。 顺序喷射的优点是各缸喷油时刻均可设计在最佳时刻,燃油雾化顺序喷射的优点是各缸喷油时刻均可设计在最佳时刻,燃油雾化质量好,有利于提高燃油经济性和降低有害气体的排放量。其缺点是质量好,有利于提高燃油经济性和降低有害气体的排放量。其缺点是控制电路和控制软件比较复杂,然而对现代汽车电子技术来说,实现控制电路和控制软件比较复杂,然而对现代汽车电子技术来说,实现顺序喷射控制是一件十分容易的事情,因此现代汽车普遍采用。顺序喷射控制是一件十分容易的事情,因此现代汽车普遍采用。下一页上一页返回第六节发动机燃油喷射的控制过程第六节发动机燃

165、油喷射的控制过程四、发动机启动时喷油量的控制四、发动机启动时喷油量的控制 发动机工况不同,对混合气浓度的要求也不相同。特别是冷启动、发动机工况不同,对混合气浓度的要求也不相同。特别是冷启动、怠速、急加减速等特殊怠速、急加减速等特殊况,对混合气浓度都有特殊要求。因此,喷况,对混合气浓度都有特殊要求。因此,喷油量的控制大致可分为发动机启动时喷油量的控制和发动机启动后油量的控制大致可分为发动机启动时喷油量的控制和发动机启动后(即运转过程中即运转过程中)喷油量的控制两种情况。喷油量的控制两种情况。 当起动机驱动发动机运转时,发动机转速很低当起动机驱动发动机运转时,发动机转速很低(汽油发动机汽油发动机3

166、050 r/min,柴油发动机,柴油发动机150200 r/min)且波动较大,导致反映进气量的空且波动较大,导致反映进气量的空气流量信号或进气压力信号误差较大。因此,在发动机冷启动时,气流量信号或进气压力信号误差较大。因此,在发动机冷启动时,ECU不是以空气流量传感器信号或进气压力信号作为计算喷油量的依不是以空气流量传感器信号或进气压力信号作为计算喷油量的依据,而是按照可编程只读存储器中预先编制的启动程序和预定空燃比据,而是按照可编程只读存储器中预先编制的启动程序和预定空燃比控制喷油。控制喷油。下一页上一页返回第六节发动机燃油喷射的控制过程第六节发动机燃油喷射的控制过程 发动机启动时喷油量控

167、制方法采用开环控制,控制过程如发动机启动时喷油量控制方法采用开环控制,控制过程如图图2一一107所示,所示,ECU首先根据点火开关、曲轴位置传感器和节气门位置传首先根据点火开关、曲轴位置传感器和节气门位置传感器提供的信号,判定发动机是否处于启动状态,以便决定是否按启感器提供的信号,判定发动机是否处于启动状态,以便决定是否按启动程序控制喷油动程序控制喷油;然后根据冷却液温度传感器信号确定基本喷油量。然后根据冷却液温度传感器信号确定基本喷油量。五、发动机启动后喷油量的控制五、发动机启动后喷油量的控制 在发动机启动后的运转过程中,喷油器实际的喷油总量是由基本在发动机启动后的运转过程中,喷油器实际的喷

168、油总量是由基本喷油量、喷油修正量和喷油增量三部分决定,如喷油量、喷油修正量和喷油增量三部分决定,如图图2一一109所示。所示。 基本喷油量由空气流量传感器或歧管压力传感器、曲轴位置传感基本喷油量由空气流量传感器或歧管压力传感器、曲轴位置传感器器(发动机转速传感器发动机转速传感器)信号和试验设定的空燃比信号和试验设定的空燃比(即日标空燃比即日标空燃比A/F)计算确定计算确定;喷油修正量由与进气量有关的进气温度、大气压力、氧传喷油修正量由与进气量有关的进气温度、大气压力、氧传感器等传感器信号和蓄电池电压信号计算确定感器等传感器信号和蓄电池电压信号计算确定;喷油增量由反映发动喷油增量由反映发动机工况

169、的点火开关信号、冷却液温度和节气门位置等传感器信号计算机工况的点火开关信号、冷却液温度和节气门位置等传感器信号计算确定。确定。下一页上一页返回第六节发动机燃油喷射的控制过程第六节发动机燃油喷射的控制过程六、喷油量六、喷油量Q与喷油时间与喷油时间T的关系的关系 在理论上,喷油器的喷油量口主要取决于喷油器喷嘴流量在理论上,喷油器的喷油量口主要取决于喷油器喷嘴流量Qi、喷、喷孔面积孔面积Ai、燃油密度、燃油密度、燃油压力、燃油压力pf、进气压力、进气压力pi和喷油时间和喷油时间T(即阀门即阀门开启时间或电磁线圈通电时间开启时间或电磁线圈通电时间),即,即 喷油时间喷油时间T可用下式表示可用下式表示:

170、下一页上一页返回第六节发动机燃油喷射的控制过程第六节发动机燃油喷射的控制过程 (一一)空燃比空燃比AlF的确定的确定 发动机在不同转速和负荷时的最佳空燃比发动机在不同转速和负荷时的最佳空燃比(A/F)数值是在发动机数值是在发动机设计完毕后,预先通过台架试验测试获得,并以三维图形设计完毕后,预先通过台架试验测试获得,并以三维图形(即脉谱图即脉谱图)形式存储在只读存储器形式存储在只读存储器ROM中,如中,如图图2一一110所示。所示。(二二)基本喷油时间基本喷油时间TB(基本喷油量基本喷油量)的确定的确定 采用翼片式空气流量传感器时,基本喷油时间采用翼片式空气流量传感器时,基本喷油时间TB可用下式

171、计算可用下式计算:下一页上一页返回第六节发动机燃油喷射的控制过程第六节发动机燃油喷射的控制过程采用卡尔曼涡流式空气流量传感器时,基本喷油时间采用卡尔曼涡流式空气流量传感器时,基本喷油时间TB可用下式计算可用下式计算: (三三)喷油修正量的确定喷油修正量的确定 1.进气温度与大气压力修正系数进气温度与大气压力修正系数KPT的确定的确定 当空气温度和大气压力变化时,空气密度就会发生变化,进气量当空气温度和大气压力变化时,空气密度就会发生变化,进气量就会随之发生变化。为此,需要就会随之发生变化。为此,需要ECU根据空气温度和大气压力等信号,根据空气温度和大气压力等信号,对喷油量对喷油量(喷油时间喷油

172、时间)进行修正,使发动机在各种运行条件下,都能获进行修正,使发动机在各种运行条件下,都能获得最佳的喷油量。得最佳的喷油量。下一页上一页返回第六节发动机燃油喷射的控制过程第六节发动机燃油喷射的控制过程空气温度和大气压力修正系数空气温度和大气压力修正系数KPT可用下式表示可用下式表示: 在控制系统中,修正系数在控制系统中,修正系数KPT与空气温度与空气温度t和大气压力和大气压力Patm之间的之间的关系曲线称为脉谱图,如关系曲线称为脉谱图,如图图2一一111所示所示下一页上一页返回第六节发动机燃油喷射的控制过程第六节发动机燃油喷射的控制过程 2.电源电压的修正系数电源电压的修正系数KBAT的确定的确

173、定 喷油器的电磁线圈为感性负载,其电流按指数规律变化,因此喷油器的电磁线圈为感性负载,其电流按指数规律变化,因此当喷油脉冲到来时,喷油器阀门开启和关闭都将滞后一定时间。蓄电当喷油脉冲到来时,喷油器阀门开启和关闭都将滞后一定时间。蓄电池电压的高低对喷油器开启滞后时间影响较大,电压越低,开启滞后池电压的高低对喷油器开启滞后时间影响较大,电压越低,开启滞后时间越长,在控制脉冲占空比相同的情况下,实际喷油量就会减小,时间越长,在控制脉冲占空比相同的情况下,实际喷油量就会减小,为此必须进行修正。为此必须进行修正。下一页上一页返回第六节发动机燃油喷射的控制过程第六节发动机燃油喷射的控制过程 (四四)喷油增

174、量的确定喷油增量的确定 1.启动后喷油增量修正系数启动后喷油增量修正系数KAS的确定的确定 发动机启动后喷油增量比例的大小取决于启动时发动机的温度,发动机启动后喷油增量比例的大小取决于启动时发动机的温度,并随启动后时间的增长而逐渐减小至并随启动后时间的增长而逐渐减小至1。 冷车启动后,由于低温混合气雾化不良,燃油会在进气管上沉积冷车启动后,由于低温混合气雾化不良,燃油会在进气管上沉积而导致混合气变稀,发动机运转不稳甚至熄火。为此在启动后的短时而导致混合气变稀,发动机运转不稳甚至熄火。为此在启动后的短时间内,必须增加喷油量,使混合气加浓,保证发动机稳定运转而不致间内,必须增加喷油量,使混合气加浓

175、,保证发动机稳定运转而不致熄火。熄火。 2.冷却液温度不同时喷油增量修正系数冷却液温度不同时喷油增量修正系数KCT的确定的确定 冷却液温度的修正是指暖机过程中冷却液温度的修正。在冷车启冷却液温度的修正是指暖机过程中冷却液温度的修正。在冷车启动结束后的暖机过程中,发动机温度较低,燃油雾化较差,部分燃油动结束后的暖机过程中,发动机温度较低,燃油雾化较差,部分燃油凝结在进气管和气缸壁上,会使混合气变稀、燃烧不稳定。因此在暖凝结在进气管和气缸壁上,会使混合气变稀、燃烧不稳定。因此在暖机过程中,必须增加喷油量,其燃油增量的比例取决于冷却水温度传机过程中,必须增加喷油量,其燃油增量的比例取决于冷却水温度传

176、感器测定的发动机的温度,并随发动机温度升高而逐渐减小,如感器测定的发动机的温度,并随发动机温度升高而逐渐减小,如图图2一一114所示。所示。下一页上一页返回第六节发动机燃油喷射的控制过程第六节发动机燃油喷射的控制过程 3.加速时喷油增量修正系数加速时喷油增量修正系数K的确定的确定 当汽车加速时,为了保证发动机能够输出足够的转矩,改善加速当汽车加速时,为了保证发动机能够输出足够的转矩,改善加速性能,必须增大喷油量。在发动机运转过程中,性能,必须增大喷油量。在发动机运转过程中,ECU将根据节气门位将根据节气门位置传感器信号和进气量传感器信号的变化速率,判定发动机是否处于置传感器信号和进气量传感器信

177、号的变化速率,判定发动机是否处于加速工况。汽车加速时,节气门突然开大,节气门位置传感器信号的加速工况。汽车加速时,节气门突然开大,节气门位置传感器信号的变化速率增大,与此同时,空气流量突然增大,歧管压力突然增大,变化速率增大,与此同时,空气流量突然增大,歧管压力突然增大,进气量传感器信号突然升高,进气量传感器信号突然升高,ECU接收到这些信号后,立即发出增大接收到这些信号后,立即发出增大喷油量的控制指令,使混合气加浓。燃油增量比例大小与加浓时间取喷油量的控制指令,使混合气加浓。燃油增量比例大小与加浓时间取决于加速时发动机冷却液的温度,如决于加速时发动机冷却液的温度,如图图2一一115所示。冷却

178、液温度越低,所示。冷却液温度越低,燃油增量比例越大,加浓持续时间越长。燃油增量比例越大,加浓持续时间越长。下一页上一页返回第六节发动机燃油喷射的控制过程第六节发动机燃油喷射的控制过程七、喷油提前角与喷油持续时间的控制七、喷油提前角与喷油持续时间的控制 喷油提前角与持续时间控制需要综合运用发动机工作循环、曲喷油提前角与持续时间控制需要综合运用发动机工作循环、曲轴位置与凸轮轴位置传感器的有关知识进行分析。现以桑塔纳轴位置与凸轮轴位置传感器的有关知识进行分析。现以桑塔纳2000 GSi , 3000型轿车四缸发动机为例说明。设发动机型轿车四缸发动机为例说明。设发动机1 000 r/min时喷油时喷油

179、时间为时间为2 ms ,喷油提前角为喷油提前角为6,其喷油时间控制过程如其喷油时间控制过程如图图2一一116所示。所示。上一页返回第七节发动机空燃比反馈控制过程第七节发动机空燃比反馈控制过程一、空燃比反馈控制的目的一、空燃比反馈控制的目的 如果仅仅利用空气流量传感器和发动机转速传感器计算求得充气如果仅仅利用空气流量传感器和发动机转速传感器计算求得充气量,那么很难将空燃比控制在理论空燃比附近。为了达到净化排气和量,那么很难将空燃比控制在理论空燃比附近。为了达到净化排气和满足排放法规要求的目的,燃油喷射式发动机的空燃比普遍采用了反满足排放法规要求的目的,燃油喷射式发动机的空燃比普遍采用了反馈控制方

180、式进行控制。馈控制方式进行控制。二、空燃比反馈控制系统的组成二、空燃比反馈控制系统的组成 空燃比空燃比(A/F)反馈控制系统的组成如反馈控制系统的组成如图图2一一119所示,所示,ECU根据氧根据氧传感器输入的电压信号判断可燃混合气是偏浓还是偏稀,再发出控制传感器输入的电压信号判断可燃混合气是偏浓还是偏稀,再发出控制指令对喷油量进行修正。由此可见,氧传感器是实现空燃比反馈控制指令对喷油量进行修正。由此可见,氧传感器是实现空燃比反馈控制的关键部件。的关键部件。三、空燃比反馈控制过程三、空燃比反馈控制过程发动机空燃比反馈控制过程如发动机空燃比反馈控制过程如图图2一一120所示所示下一页返回第七节发

181、动机空燃比反馈控制过程第七节发动机空燃比反馈控制过程四、空燃比反馈控制条件四、空燃比反馈控制条件 为了保证发动机具有良好的工作性能,混合气的空燃比并不是在为了保证发动机具有良好的工作性能,混合气的空燃比并不是在发动机所有工况下都进行反馈发动机所有工况下都进行反馈(闭环闭环)控制。发动机电控单元控制。发动机电控单元ECU对空对空燃比实施反馈控制燃比实施反馈控制(闭环控制闭环控制)的条件是的条件是: (1)发动机冷却液温度达到正常工作温度发动机冷却液温度达到正常工作温度(80) (2)发动机运行在怠速工况或部分负荷工况。发动机运行在怠速工况或部分负荷工况。 (3)氧传感器温度达到正常工作温度。氧化

182、入式氧传感器温度达到氧传感器温度达到正常工作温度。氧化入式氧传感器温度达到300、氧化钛式氧传感器温度达到、氧化钛式氧传感器温度达到600,因为此时氧传感器才能正,因为此时氧传感器才能正常输出信号。常输出信号。 (4)氧传感器输入氧传感器输入ECU的信号电压变化频率不低于的信号电压变化频率不低于10次次/min。这是因为。这是因为信号电压保持不变或变化频率过低,说明氧传感器失效。信号电压保持不变或变化频率过低,说明氧传感器失效。下一页上一页返回第七节发动机空燃比反馈控制过程第七节发动机空燃比反馈控制过程五、空燃比开环控制条件五、空燃比开环控制条件 在下述情况下,发动机电控单元在下述情况下,发动

183、机电控单元ECU对空燃比将不进行反馈控对空燃比将不进行反馈控制,而是进行开环控制制,而是进行开环控制: (1)发动机启动工况。此时需要浓混合气,以便启动发动机发动机启动工况。此时需要浓混合气,以便启动发动机 (2)发动机启动后暖机工况。此时发动机温度低于正常工作温度发动机启动后暖机工况。此时发动机温度低于正常工作温度(80 ),需要迅速升温。,需要迅速升温。 (3)发动机大负荷发动机大负荷(节气门全开节气门全开)工况。此时需要加浓混合气,使发动机工况。此时需要加浓混合气,使发动机输出最大功率输出最大功率 (4)加速工况。此时需要发动机输出最大转矩,以便提高汽车速度。加速工况。此时需要发动机输出

184、最大转矩,以便提高汽车速度。 (5)减速工况。此时需要停止喷油,使发动机转速迅速降低。减速工况。此时需要停止喷油,使发动机转速迅速降低。 下一页上一页返回第七节发动机空燃比反馈控制过程第七节发动机空燃比反馈控制过程 (6)氧传感器温度低于正常工作温度。因为氧化入式氧传感器的温度低氧传感器温度低于正常工作温度。因为氧化入式氧传感器的温度低于于300、氧化钛式氧传感器温度低于、氧化钛式氧传感器温度低于600时,氧传感器不能正常输时,氧传感器不能正常输出电压信号。出电压信号。 (7)氧传感器输入氧传感器输入ECU的信号电压持续的信号电压持续10s以上时间保持不变时。此时以上时间保持不变时。此时说明氧

185、传感器失效,说明氧传感器失效,ECU将自动进入开环控制状态。将自动进入开环控制状态。上一页返回第八节发动机断油控制过程第八节发动机断油控制过程 断油控制是指在某些特殊工况下,燃油喷射系统暂时中断喷油器断油控制是指在某些特殊工况下,燃油喷射系统暂时中断喷油器喷油,以满足发动机运行的特殊要求。断油控制包括发动机超速断油喷油,以满足发动机运行的特殊要求。断油控制包括发动机超速断油控制、减速断油控制和清除溢流控制,控制过程如控制、减速断油控制和清除溢流控制,控制过程如图图2一一121所示所示 一、超速断油控制一、超速断油控制 超速断油控制是指当发动机转速超过允许的极限转速时,超速断油控制是指当发动机转

186、速超过允许的极限转速时,ECU立立即控制喷油器中断燃油喷射。燃油喷射式发动机采用超速断油控制的即控制喷油器中断燃油喷射。燃油喷射式发动机采用超速断油控制的目的是防止发动机超速运转而损坏机件。目的是防止发动机超速运转而损坏机件。下一页返回第八节发动机断油控制过程第八节发动机断油控制过程二、减速断油控制二、减速断油控制 减速断油控制是指当发动机在高转速运转过程中突然减速时,减速断油控制是指当发动机在高转速运转过程中突然减速时,ECU自动控制喷油器中断燃油喷射自动控制喷油器中断燃油喷射 当高速行驶的汽车突然松开油门踏板减速时,发动机将在汽车惯当高速行驶的汽车突然松开油门踏板减速时,发动机将在汽车惯性

187、力的作用下高速旋转,由于节气门已经关闭,进入气缸的空气很少,性力的作用下高速旋转,由于节气门已经关闭,进入气缸的空气很少,因此,如不停止喷油,混合气将会很浓而导致燃烧不完全,有害气体因此,如不停止喷油,混合气将会很浓而导致燃烧不完全,有害气体的排放量将急剧增加。减速断油的目的就是节约燃油,并减少有害气的排放量将急剧增加。减速断油的目的就是节约燃油,并减少有害气体的排放量。体的排放量。 下一页上一页返回第八节发动机断油控制过程第八节发动机断油控制过程 减速断油控制过程如减速断油控制过程如图图2一一121所示,所示,ECU根据节气门位置、发动根据节气门位置、发动机转速和冷却液温度等传感器信号,判断

188、是否满足以下三个减速断油机转速和冷却液温度等传感器信号,判断是否满足以下三个减速断油条件条件: (1)节气门位置传感器信号表示节气门关闭节气门位置传感器信号表示节气门关闭; (2)发动机冷却液温度达到正常工作温度发动机冷却液温度达到正常工作温度(80); (3)发动机转速高于燃油停供转速。发动机转速高于燃油停供转速。三、清除溢流控制三、清除溢流控制 在装备燃油喷射式发动机的汽车上启动发动机时,燃油喷射系统在装备燃油喷射式发动机的汽车上启动发动机时,燃油喷射系统将向发动机供给较浓的混合气,以便顺利启动。如果多次启动未能成将向发动机供给较浓的混合气,以便顺利启动。如果多次启动未能成功,那么淤积在气

189、缸内的浓混合气就会浸湿火花塞,使其不能跳火而功,那么淤积在气缸内的浓混合气就会浸湿火花塞,使其不能跳火而导致发动机不能启动。火花塞被混合气浸湿的现象称为导致发动机不能启动。火花塞被混合气浸湿的现象称为“溢流溢流”或或“淹缸淹缸”下一页上一页返回第八节发动机断油控制过程第八节发动机断油控制过程 清除溢流是指当加速踏板踩到底,同时又接通启动开关启动发清除溢流是指当加速踏板踩到底,同时又接通启动开关启动发动机时,动机时,ECU自动控制喷油器中断燃油喷射,以便排出气缸内的燃油自动控制喷油器中断燃油喷射,以便排出气缸内的燃油蒸气,使火花塞干燥而能够跳火。断油控制系统清除溢流的条件是蒸气,使火花塞干燥而能

190、够跳火。断油控制系统清除溢流的条件是: (1)点火开关处于启动位置点火开关处于启动位置; (2)节气门全开节气门全开; (3)发动机转速低于发动机转速低于300 r/min)上一页返回第九节发动机怠速控制过程第九节发动机怠速控制过程一、怠速控制系统的组成一、怠速控制系统的组成 设有旁通空气道的怠速控制系统的组成如设有旁通空气道的怠速控制系统的组成如图图2一一124所示,由各所示,由各种传感器、信号控制开关、电子控制单元种传感器、信号控制开关、电子控制单元ECU、怠速控制阀和节气门、怠速控制阀和节气门旁通空气道等组成。旁通空气道等组成。 车速传感器提供车速信号,节气门位置传感器提供怠速触点开车速

191、传感器提供车速信号,节气门位置传感器提供怠速触点开闭信号,这两个信号用来判定发动机是否处于怠速状态。发动机怠速闭信号,这两个信号用来判定发动机是否处于怠速状态。发动机怠速时,节气门关闭,节气门位置传感器的怠速触点时,节气门关闭,节气门位置传感器的怠速触点IDL闭合,传感器输闭合,传感器输出端子出端子IDL输出低电平信号。因此,当输出低电平信号。因此,当IDL端子输出低电平信号时,端子输出低电平信号时,如果车速为零,就说明发动机处于怠速状态如果车速为零,就说明发动机处于怠速状态;如车速不为零,则说明如车速不为零,则说明发动机处于减速状态。发动机处于减速状态。下一页返回第九节发动机怠速控制过程第九

192、节发动机怠速控制过程 冷却液温度信号用于修正怠速转速。在冷却液温度信号用于修正怠速转速。在ECU内部,存储有不同水内部,存储有不同水温对应的最佳怠速转速,如温对应的最佳怠速转速,如图图2一一125所示。在冷车启动后的暖机过程所示。在冷车启动后的暖机过程中,中,ECU根据发动机温度信号,通过控制怠速控制阀的开度来控制相根据发动机温度信号,通过控制怠速控制阀的开度来控制相应的快怠速转速,并随发动机温度升高逐渐降低怠速转速。当冷却液应的快怠速转速,并随发动机温度升高逐渐降低怠速转速。当冷却液温度达到正常工作温度时,怠速转速恢复正常怠速转速。温度达到正常工作温度时,怠速转速恢复正常怠速转速。 空调开关

193、、动力转向开关、空挡启动开关信号和电源电压信号等空调开关、动力转向开关、空挡启动开关信号和电源电压信号等向向ECU提供发动机负荷变化的状态信息。在提供发动机负荷变化的状态信息。在ECU内部,存储有不同负内部,存储有不同负荷状况下对应的最佳怠速转速。荷状况下对应的最佳怠速转速。下一页上一页返回第九节发动机怠速控制过程第九节发动机怠速控制过程二、怠速转速控制过程二、怠速转速控制过程 怠速控制的实质是控制发动机怠速时的进气量怠速控制的实质是控制发动机怠速时的进气量(充气量充气量)。怠速时。怠速时的喷油量则由的喷油量则由ECU根据预先试验设定的怠速空燃比和实际充气量计算根据预先试验设定的怠速空燃比和实

194、际充气量计算确定。确定。 怠速控制内容主要是发动机负荷变化控制和电器负荷变化控制。怠速控制内容主要是发动机负荷变化控制和电器负荷变化控制。怠速控制系统控制怠速车令速的方法如下怠速控制系统控制怠速车令速的方法如下: 当发动机怠速负荷增大时,当发动机怠速负荷增大时,ECU控制怠速控制阀使进气量增大,控制怠速控制阀使进气量增大,从而使怠速转速提高,防止发动机运转不稳或熄火从而使怠速转速提高,防止发动机运转不稳或熄火;当发动机怠速负当发动机怠速负荷减小时,荷减小时,ECU控制怠速控制阀使进气量减少,从而使怠速转速降低,控制怠速控制阀使进气量减少,从而使怠速转速降低,以免怠速转速过高。以免怠速转速过高。

195、 怠速转速控制过程如怠速转速控制过程如图图2一一126所示所示下一页上一页返回第九节发动机怠速控制过程第九节发动机怠速控制过程三、怠速控制系统的控制特性三、怠速控制系统的控制特性 采用步进电机式怠速控制阀的怠速控制线路如采用步进电机式怠速控制阀的怠速控制线路如图图2一一127所示。所示。当发动机怠速负荷变化时,在怠速转速变化之前,当发动机怠速负荷变化时,在怠速转速变化之前,ECU将按照一定顺将按照一定顺序,控制驱动电路中的三极管序,控制驱动电路中的三极管VT1 ,VT2 ,VT3 ,VT4适时导通,分别接通适时导通,分别接通步进电机定子绕组电流,使电机转子旋转,带动控制阀的阀芯移动,步进电机定

196、子绕组电流,使电机转子旋转,带动控制阀的阀芯移动,从而调节进气量,使发动机怠速转速达到日标转速。从而调节进气量,使发动机怠速转速达到日标转速。 1.初始位置确定初始位置确定 为了改善发动机的再次启动性能,在点火开关断开时,为了改善发动机的再次启动性能,在点火开关断开时,ECU将控将控制怠速控制阀处于全开状态,为再次启动做好准备制怠速控制阀处于全开状态,为再次启动做好准备下一页上一页返回第九节发动机怠速控制过程第九节发动机怠速控制过程 2.启动控制特性启动控制特性 启动发动机时,由于怠速控制阀预先设定在全开位置,因此进启动发动机时,由于怠速控制阀预先设定在全开位置,因此进气量较大,发动机容易启动

197、。一旦发动机被启动,如果阀门保持在全气量较大,发动机容易启动。一旦发动机被启动,如果阀门保持在全开位置,怠速转速就会升得过高。所以在启动时或启动后,当发动机开位置,怠速转速就会升得过高。所以在启动时或启动后,当发动机转速达到规定值转速达到规定值(该值由冷却液温度确定该值由冷却液温度确定)时,时,ECU就会控制步进电机就会控制步进电机步进的步数,使控制阀阀门关小到由冷却液温度确定的阀芯位置,使步进的步数,使控制阀阀门关小到由冷却液温度确定的阀芯位置,使怠速转速稳定。怠速转速稳定。3.暖机控制特性暖机控制特性 在发动机启动后的暖机过程中,在发动机启动后的暖机过程中,ECU将根据冷却液温度传感器将根

198、据冷却液温度传感器信号确定步进电机步进的位置。随着转速升高和发动机温度升高,控信号确定步进电机步进的位置。随着转速升高和发动机温度升高,控制阀阀门将逐渐关小,步进电机步进的步数逐渐减少,如制阀阀门将逐渐关小,步进电机步进的步数逐渐减少,如图图2一一128( b)所示。当冷却液温度达到所示。当冷却液温度达到70时,暖机控制结束,步进电机及其阀时,暖机控制结束,步进电机及其阀芯位置保持不变。芯位置保持不变。上一页返回第十节发动机燃油喷射系统第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修传感器的检修一、涡流式空气流量传感器的检修一、涡流式空气流量传感器的检修 空气流量传感器既是一种精密部件,也是供气系统最重要

199、的部件。空气流量传感器既是一种精密部件,也是供气系统最重要的部件。当其出现故障时,当其出现故障时,ECU就接收不到正确的进气量信号来控制喷油量,就接收不到正确的进气量信号来控制喷油量,混合气就会过浓或过稀,从而导致发动机运转失常。检修或拆卸空气混合气就会过浓或过稀,从而导致发动机运转失常。检修或拆卸空气流量传感器时,应细心操作、切忌碰撞,以免损伤其零部件流量传感器时,应细心操作、切忌碰撞,以免损伤其零部件 1.静态检测静态检测 拔下空气流量传感器线束插头,用万用表电阻挡测量传感器插拔下空气流量传感器线束插头,用万用表电阻挡测量传感器插座上端子座上端子THA与与E2之间进气温度传感器的阻值,如之

200、间进气温度传感器的阻值,如图图2一一130所示,检所示,检测结果应当符合测结果应当符合表表2一一7规定。如阻值不符,则须更换传感器规定。如阻值不符,则须更换传感器下一页返回第十节发动机燃油喷射系统第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修传感器的检修 2.动态检测动态检测 将传感器线束插头与插座插好,用万用表直流电压挡测量传感器将传感器线束插头与插座插好,用万用表直流电压挡测量传感器连接器端子连接器端子THA与与E2,VC与与E1和和KS与与E1之间的电压应当符合之间的电压应当符合表表2 -7规规定如检测结果与标准电压值不符,则应检查传感器与定如检测结果与标准电压值不符,则应检查传感器与ECU之间的

201、线束之间的线束是否断路路;线束良好,则拔下传感器插头并接通点火开关,检测电是否断路路;线束良好,则拔下传感器插头并接通点火开关,检测电源端子源端子VC与与E1和信号输入端子和信号输入端子KS与与E1之间的电压,如均为之间的电压,如均为4.5 5.5 V,说明,说明ECU工作正常,应当更换流量传感器,如电压不为工作正常,应当更换流量传感器,如电压不为 4. 55. 5 V,说明,说明ECU故障,应检修或更换故障,应检修或更换ECU下一页上一页返回第十节发动机燃油喷射系统第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修传感器的检修二、热丝式与热膜式流量传感器的检修二、热丝式与热膜式流量传感器的检修 1.检测传

202、感器电源电压检测传感器电源电压 检测电源电压时,拔下传感器线束插头,接通点火开关,用万用检测电源电压时,拔下传感器线束插头,接通点火开关,用万用表直流电压挡检测传感器插头上电源端子与搭铁端子之间的电压。表直流电压挡检测传感器插头上电源端子与搭铁端子之间的电压。 2.检测传感器的信号电压检测传感器的信号电压 检查信号电压时,拔下传感器线束插头,将蓄电池正负极分别与检查信号电压时,拔下传感器线束插头,将蓄电池正负极分别与传感器插座上的电源端子和搭铁端子连接,用万用表直流电压挡测量传感器插座上的电源端子和搭铁端子连接,用万用表直流电压挡测量信号输出端的电压信号输出端的电压;当向传感器空气入口吹气时,

203、信号电压应随之升当向传感器空气入口吹气时,信号电压应随之升高。高。下一页上一页返回第十节发动机燃油喷射系统第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修传感器的检修 3.就车检查热丝式流量传感器的自洁功能就车检查热丝式流量传感器的自洁功能 先将空气流量传感器的线束插头与插座插好,然后启动发动机先将空气流量传感器的线束插头与插座插好,然后启动发动机并将转速升高到并将转速升高到2 500 r/min以上,再使发动机怠速运转。拆下空气流以上,再使发动机怠速运转。拆下空气流量传感器空气入口一端的进气管,断开点火开关,与此同时从传感器量传感器空气入口一端的进气管,断开点火开关,与此同时从传感器空气入口处观察热丝能

204、否在发动机熄火空气入口处观察热丝能否在发动机熄火5s后红热并持续后红热并持续1s时间时间(编者注编者注:热膜式以及保持温度高于热膜式以及保持温度高于200的热丝式流量传感器无此功能的热丝式流量传感器无此功能)。下一页上一页返回第十节发动机燃油喷射系统第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修传感器的检修三、磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器的检修三、磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器的检修 1.检测传感线圈电阻值检测传感线圈电阻值 拔下传感器线束插头,其插座上各端子排列位置如拔下传感器线束插头,其插座上各端子排列位置如图图2一一133( a)所示。用万用表电阻所示。用万用表电阻OHM x200 挡检测各端子

205、间的阻值应当符合挡检测各端子间的阻值应当符合表表2一一8规定,阻值不符则需更换传感器总成。规定,阻值不符则需更换传感器总成。 2.检测传感器磁路气隙检测传感器磁路气隙 用非导磁厚薄规测量信号转子与传感线圈磁头之间的气隙,如用非导磁厚薄规测量信号转子与传感线圈磁头之间的气隙,如图图2一一133( b)所示,气隙大小应为所示,气隙大小应为0. 20. 4 mm,气隙不符合规定则需,气隙不符合规定则需更换传感器总成。更换传感器总成。下一页上一页返回第十节发动机燃油喷射系统第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修传感器的检修四、霍尔式曲轴与凸轮轴位置传感器的检修四、霍尔式曲轴与凸轮轴位置传感器的检修 (一

206、一)曲轴位置传感器的检修曲轴位置传感器的检修 1.检测曲轴位置传感器电源电压检测曲轴位置传感器电源电压 切诺基吉普车曲轴位置传感器连接线路如切诺基吉普车曲轴位置传感器连接线路如图图2一一134所示,线束所示,线束插头为三端子插头,插头上有插头为三端子插头,插头上有A,B,C三个端子。三个端子。A为电源端子,连接为电源端子,连接ECU插座端子插座端子7;B为信号输出端子,连接为信号输出端子,连接ECU插座端子插座端子24;C为搭铁端为搭铁端子,连接子,连接ECU插座端子插座端子4 2.检测曲轴位置传感器信号电压检测曲轴位置传感器信号电压 接通点火启动开关启动发动机运转时,传感器端子接通点火启动开

207、关启动发动机运转时,传感器端子B与端子与端子C之之间的信号电压应在间的信号电压应在0. 3 V和和5. 0 V之间不断变化。可在端子之间不断变化。可在端子B与端子与端子C之间串接一只发光二极管之间串接一只发光二极管(正极连接正极连接B端子端子)和一只和一只510 /0.25 W电阻电阻进行测试。发动机运转时,发光二极管应当间歇闪亮。如电源电压正进行测试。发动机运转时,发光二极管应当间歇闪亮。如电源电压正常,二极管不闪亮,说明传感器故障,应予更换新品。常,二极管不闪亮,说明传感器故障,应予更换新品。下一页上一页返回第十节发动机燃油喷射系统第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修传感器的检修 (二二)

208、凸轮轴位置传感器的检修凸轮轴位置传感器的检修 1.检测凸轮轴位置传感器电源电压检测凸轮轴位置传感器电源电压 切诺基吉普车凸轮轴位置传感器连接线路如切诺基吉普车凸轮轴位置传感器连接线路如图图2一一135所示,线束所示,线束插头为三端子插头,插头上有插头为三端子插头,插头上有A,B,C三个端子。三个端子。A为电源端子,连接为电源端子,连接ECU插座端子插座端子7;B为信号输出端子,连接为信号输出端子,连接ECU插座端子插座端子44;C为搭铁端为搭铁端子,连接子,连接ECU插座端子插座端子4。电源电压的检测方法与曲轴位置传感器相。电源电压的检测方法与曲轴位置传感器相同。同。 2.检测凸轮轴位置传感器

209、信号电压检测凸轮轴位置传感器信号电压 接通点火开关,启动发动机并运转时,传感器端子接通点火开关,启动发动机并运转时,传感器端子B与端子与端子C之之间的信号电压应在间的信号电压应在0.3 V 5.0 V不断变化。检测传感器输出电压时,拆不断变化。检测传感器输出电压时,拆下配电器盖,接通点火开关,转动曲轴,当脉冲环的叶片进入信号发下配电器盖,接通点火开关,转动曲轴,当脉冲环的叶片进入信号发生器时,端子生器时,端子B与端子与端子C之间的电压应为之间的电压应为5;当叶片离开信号发生器时,当叶片离开信号发生器时,端子端子B与端子与端子C之间的信号电压应低于之间的信号电压应低于0. 3 V。如电压不符合规

210、定,说。如电压不符合规定,说明传感器故障,应予更换新品。明传感器故障,应予更换新品。下一页上一页返回第十节发动机燃油喷射系统第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修传感器的检修五、歧管压力传感器的检修五、歧管压力传感器的检修(1)检查真空软管连接情况检查真空软管连接情况(2)检测传感器电源电压检测传感器电源电压(3)检测传感器信号电压检测传感器信号电压(4)检测传感器负极导线连接情况。检测传感器负极导线连接情况。下一页上一页返回第十节发动机燃油喷射系统第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修传感器的检修六、节气门位置传感器的检修六、节气门位置传感器的检修 1.触点式节气门位置传感器的检修触点式节气门位

211、置传感器的检修 检修触点开关式检修触点开关式TPS时,可用万用表测量传感器信号输出端子的时,可用万用表测量传感器信号输出端子的输出电压和触点接触电阻进行判断。输出电压和触点接触电阻进行判断。 检测输出电压时,将传感器正常连接,接通点火开关,输出电压检测输出电压时,将传感器正常连接,接通点火开关,输出电压应为高电平或低电平,且当节气门轴转动时,输出电压应当交替变化应为高电平或低电平,且当节气门轴转动时,输出电压应当交替变化(由低电平由低电平“0”变为高电平变为高电平“1”或由高电平或由高电平“1”变为低电平变为低电平“0”) 检测触点状态时,拔下传感器线束插头,测量触点接触电阻应小检测触点状态时

212、,拔下传感器线束插头,测量触点接触电阻应小于于0. 5 ,如阻值过大,说明触点烧蚀而接触不良,应予修磨或更换,如阻值过大,说明触点烧蚀而接触不良,应予修磨或更换传感器。传感器。下一页上一页返回第十节发动机燃油喷射系统第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修传感器的检修 2.可变电阻式节气门位置传感器检修可变电阻式节气门位置传感器检修 检修可变电阻式检修可变电阻式TPS时,可用万用表检测传感器的电阻值和电压时,可用万用表检测传感器的电阻值和电压值进行判断。下面以丰值进行判断。下面以丰 田和夏利轿车可变电阻式节气门位置传感器检田和夏利轿车可变电阻式节气门位置传感器检测为例说明,检测方法如测为例说明,检

213、测方法如图图2一一137所示。所示。(1)检测节气门位置传感器电阻检测节气门位置传感器电阻(2)检测传感器线束检测传感器线束(3)检测电源电压和信号电压检测电源电压和信号电压下一页上一页返回第十节发动机燃油喷射系统第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修传感器的检修七、氧传感器七、氧传感器EGO的使用与检修的使用与检修 (一一)氧传感器的使用氧传感器的使用 当汽车行驶一定里程当汽车行驶一定里程(一般为一般为80 000 km)后,应当更换氧传感器。后,应当更换氧传感器。氧传感器失效的主要原因是传感元件老化和中毒。氧传感器失效的主要原因是传感元件老化和中毒。 1.氧传感器老化氧传感器老化 氧传感器老

214、化的主要原因是传感元件局部表面温度过高。在发动氧传感器老化的主要原因是传感元件局部表面温度过高。在发动机利用氧传感器进行闭环控制过程中,混合气的空燃比总是控制在理机利用氧传感器进行闭环控制过程中,混合气的空燃比总是控制在理论空燃比附近,排气中几乎没有过剩的燃油,但是在发动机刚刚启动论空燃比附近,排气中几乎没有过剩的燃油,但是在发动机刚刚启动(特别是冷启动特别是冷启动)之后之后(或大负荷状态工作时或大负荷状态工作时),为了快速预热发动机,为了快速预热发动机(或增大发动机输出功率或增大发动机输出功率),需要供给足够的燃油,排气中过剩的燃油,需要供给足够的燃油,排气中过剩的燃油就会在氧传感器的表面产

215、生燃烧反应,一方面是形成碳粒而造成氧传就会在氧传感器的表面产生燃烧反应,一方面是形成碳粒而造成氧传感器表面的保护层剥落,另一方面是使传感元件局部表面温度过高感器表面的保护层剥落,另一方面是使传感元件局部表面温度过高(超过超过1 000)而加速传感器老化。而加速传感器老化。下一页上一页返回第十节发动机燃油喷射系统第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修传感器的检修 2.氧传感器中毒氧传感器中毒 氧传感器的传感元件受到污染而失效的现象称为中毒。氧传感器氧传感器的传感元件受到污染而失效的现象称为中毒。氧传感器中毒主要是指铅中毒主要是指铅(Pb)中毒、硅中毒、硅(Si)中毒和磷中毒和磷(P)中毒中毒(二二

216、)桑塔纳与捷达轿车氧传感器的检修桑塔纳与捷达轿车氧传感器的检修(1)检测加热元件电阻。桑塔纳检测加热元件电阻。桑塔纳2000 GSi ,3000型、捷达型、捷达AT,GTX型轿车型轿车氧传感器连接器插头与插座上各端子的位置如氧传感器连接器插头与插座上各端子的位置如图图2一一138所示。所示。 (2)检测氧传感器电压。氧传感器加热元件的电压为整车电源电压,当检测氧传感器电压。氧传感器加热元件的电压为整车电源电压,当点火开关接通使燃油泵继电器触点接通时,加热元件的电源即被接通。点火开关接通使燃油泵继电器触点接通时,加热元件的电源即被接通。检测加热元件的电压时,拔下氧传感器插头,启动发动机,检测连接

217、检测加热元件的电压时,拔下氧传感器插头,启动发动机,检测连接器插座上端子器插座上端子1与端子与端子2之间的电压应不低于之间的电压应不低于11 v。如电压为零,说明。如电压为零,说明熔断器熔断器(桑塔纳桑塔纳2000 GSi ,3000型的附加熔断器型的附加熔断器,30 A;捷达捷达AT,GTX的的18号熔断器,号熔断器,20 A)断路或燃油泵继电器触点接触不良,分别检修即可。断路或燃油泵继电器触点接触不良,分别检修即可。下一页上一页返回第十节发动机燃油喷射系统第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修传感器的检修八、温度传感器的检修八、温度传感器的检修 1.检测电源电压与信号电压检测电源电压与信号电

218、压 检修冷却液温度传感器时,可用高阻抗数字式万用表就车检测传检修冷却液温度传感器时,可用高阻抗数字式万用表就车检测传感器的电源电压和信号电压。检测电源电压时,拔下冷却液温度传感感器的电源电压和信号电压。检测电源电压时,拔下冷却液温度传感器插头,接通点火开关,检测传感器线束插头上两端子间的电源电压器插头,接通点火开关,检测传感器线束插头上两端子间的电源电压应为应为5V左右左右 2.检测热敏电阻阻值检测热敏电阻阻值 检测温度传感器阻值时,断开点火开关,拔下温度传感器插头,检测温度传感器阻值时,断开点火开关,拔下温度传感器插头,拆下温度传感器,将传感器和温度表放入烧杯或加热容器中,如拆下温度传感器,

219、将传感器和温度表放入烧杯或加热容器中,如图图2一一139所示所示下一页上一页返回第十节发动机燃油喷射系统第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修传感器的检修 3.桑塔纳轿车冷却液温度传感器的检修桑塔纳轿车冷却液温度传感器的检修 桑塔纳桑塔纳2000GSi ,3000型轿车电控系统用冷却液温度传感器型轿车电控系统用冷却液温度传感器G62与与仪表系统的冷却液温度传感器仪表系统的冷却液温度传感器G2一起组装在一个壳体内,安装在气缸一起组装在一个壳体内,安装在气缸盖后端的出水管上,如盖后端的出水管上,如图图2一一140所示。传感器插座上有四个接线端子,所示。传感器插座上有四个接线端子,G62连接连接1 ,

220、3端子,端子,G2连接连接2 ,4端子。信号输出端子端子。信号输出端子3与电控单元与电控单元J220插座上的端子插座上的端子53连接,传感器负极端子连接,传感器负极端子1与电控单元与电控单元J220插座上的传插座上的传感器搭铁端子感器搭铁端子67连接。连接。下一页上一页返回第十节发动机燃油喷射系统第十节发动机燃油喷射系统传感器的检修传感器的检修 4.桑塔纳桑塔纳2000 GSi,3000型轿车进气温度传感器的检修型轿车进气温度传感器的检修 桑塔纳桑塔纳2000GSi ,3000型轿车的进气温度传感器型轿车的进气温度传感器G72安装在进气歧安装在进气歧管上。传感器插座上有两个接线端子,信号输出端

221、子与电控单元管上。传感器插座上有两个接线端子,信号输出端子与电控单元J220插座上的端子插座上的端子54连接,传感器负极与电控单元连接,传感器负极与电控单元J220插座上的传感器搭插座上的传感器搭铁端子铁端子67连接,如连接,如图图2一一141所示。所示。上一页返回第十一节发动机燃油喷射系统执行器的第十一节发动机燃油喷射系统执行器的检修检修一、电动燃油泵的检修一、电动燃油泵的检修 1.电动燃油泵使用注意事项电动燃油泵使用注意事项 电动燃油泵在使用中,必须注意以下两点电动燃油泵在使用中,必须注意以下两点: (1)旧油泵不能干试。当油泵拆下后,由于泵壳内剩余有汽油,因此在旧油泵不能干试。当油泵拆下

222、后,由于泵壳内剩余有汽油,因此在通电试验时,一旦电刷与换向器接触不良,就会产生火花引燃泵壳内通电试验时,一旦电刷与换向器接触不良,就会产生火花引燃泵壳内汽油而引起爆炸,其后果不堪设想。汽油而引起爆炸,其后果不堪设想。 (2)新油泵也不能干试。由于油泵电机密封在泵壳内,干试时通电产生新油泵也不能干试。由于油泵电机密封在泵壳内,干试时通电产生的热量无法散发,电枢过热就会烧坏电动机,因此必须将油泵浸泡于的热量无法散发,电枢过热就会烧坏电动机,因此必须将油泵浸泡于汽油中进行试验汽油中进行试验下一页返回第十一节发动机燃油喷射系统执行器的第十一节发动机燃油喷射系统执行器的检修检修 2.电动燃油泵的检修电动

223、燃油泵的检修 各种燃油喷射系统燃油泵的检修方法基本相同。当电控系统的电各种燃油喷射系统燃油泵的检修方法基本相同。当电控系统的电动燃油泵发生故障时,发动机动燃油泵发生故障时,发动机ECU检测不到故障信息,利用检测不到故障信息,利用V. A. G1552或或V. A. G1551故障阅读仪也读取不到故障信息。当蓄电池电压故障阅读仪也读取不到故障信息。当蓄电池电压正常,燃油泵熔断丝也正常时,接通点火开关,在汽车尾部燃油箱附正常,燃油泵熔断丝也正常时,接通点火开关,在汽车尾部燃油箱附近应能听到燃油泵启动并工作约近应能听到燃油泵启动并工作约2S的声音。的声音。二、油压调节器的检修二、油压调节器的检修 燃

224、油喷射系统油压调节器的检查包括供油压力和保压能力两个方燃油喷射系统油压调节器的检查包括供油压力和保压能力两个方面检查。面检查。 1.检查供油压力检查供油压力 为了保证发动机在各种工况下,供油系统都能供给足够数量的为了保证发动机在各种工况下,供油系统都能供给足够数量的燃油,在不同工作条件下,供油系统实际供给的燃油压力并非为一固燃油,在不同工作条件下,供油系统实际供给的燃油压力并非为一固定值。定值。下一页上一页返回第十一节发动机燃油喷射系统执行器的第十一节发动机燃油喷射系统执行器的检修检修 2.检查保压能力检查保压能力 当电源电压正常,启动发动机并怠速运行,使油压表压力达到当电源电压正常,启动发动

225、机并怠速运行,使油压表压力达到上述额定值后,断开点火开关,等待上述额定值后,断开点火开关,等待10 min后,油压表压力必须高于后,油压表压力必须高于200 kPa。如压力低于。如压力低于200 kPa,则再次启动发动机并怠速运转使压力,则再次启动发动机并怠速运转使压力达到额定值后,断开点火开关,并用钳子夹住回油管,同时观察油压达到额定值后,断开点火开关,并用钳子夹住回油管,同时观察油压表压力,等待表压力,等待10 min后,如表压力高于后,如表压力高于200 kPa,说明油压调节器失效,说明油压调节器失效,应予更换。如表压力低于,应予更换。如表压力低于200 kPa,说明输油管、喷油器有泄漏

226、或,说明输油管、喷油器有泄漏或燃油泵单向阀故障或喷油器进油口燃油泵单向阀故障或喷油器进油口0形密封圈失效,需逐项进行检修。形密封圈失效,需逐项进行检修。拔下喷油器检查其漏油情况时,在油压正常的情况下,每分钟滴油应拔下喷油器检查其漏油情况时,在油压正常的情况下,每分钟滴油应不超过不超过1滴滴下一页上一页返回第十一节发动机燃油喷射系统执行器的第十一节发动机燃油喷射系统执行器的检修检修三、电磁喷油器的检修三、电磁喷油器的检修 当喷油器发生堵塞、滴漏等故障时,发动机当喷油器发生堵塞、滴漏等故障时,发动机ECU检测不到,使检测不到,使用故障阅读仪也读取不到喷油器的故障信息。检修喷油器可以检测其用故障阅读

227、仪也读取不到喷油器的故障信息。检修喷油器可以检测其电阻和电压进行判断。电阻和电压进行判断。 1.检测电磁喷油器的电阻检测电磁喷油器的电阻 用万用表用万用表OHM x 200 挡检测喷油器电磁线圈的阻值。检测时,挡检测喷油器电磁线圈的阻值。检测时,拔下每只喷油器上的两端子线束插头,检测喷油器插座上两端子之间拔下每只喷油器上的两端子线束插头,检测喷油器插座上两端子之间电磁线圈的标准阻值应当符合电磁线圈的标准阻值应当符合使用说明书使用说明书的规定。如阻值为无穷的规定。如阻值为无穷大,说明电磁线圈断路,应予更换喷油器。大,说明电磁线圈断路,应予更换喷油器。下一页上一页返回第十一节发动机燃油喷射系统执行

228、器的第十一节发动机燃油喷射系统执行器的检修检修 2.检测电磁喷油器的电源电压检测电磁喷油器的电源电压 喷油器电源电压可用数字式万用表检测。检测时,分别拔下各喷喷油器电源电压可用数字式万用表检测。检测时,分别拔下各喷油器上的两端子插头,接通点火开关,发动机不启动,检测插头上两油器上的两端子插头,接通点火开关,发动机不启动,检测插头上两个端子与发动机缸体间的电压,高电平应为个端子与发动机缸体间的电压,高电平应为12V左右左右(喷油器电源电压喷油器电源电压为整车电源电压为整车电源电压),低电平为零。如电压均为零,说明电源电路不通,低电平为零。如电压均为零,说明电源电路不通,应当检修燃油泵继电器和燃油

229、喷射熔断丝。应当检修燃油泵继电器和燃油喷射熔断丝。 3.检测电磁喷油器的控制脉冲检测电磁喷油器的控制脉冲 检测喷油器喷油脉冲电压时,分别拔下喷油器线束插头,并在该检测喷油器喷油脉冲电压时,分别拔下喷油器线束插头,并在该插头的两个端子之间串接两只发光二极管插头的两个端子之间串接两只发光二极管(两只二极管并联,且一只两只二极管并联,且一只的正极接另一只的负极的正极接另一只的负极)和一只和一只510 /0. 25 W电阻电阻(电阻与二极管串联电阻与二极管串联)组成的调码器。启动发动机时,发光二极管应当闪烁。如二极管不组成的调码器。启动发动机时,发光二极管应当闪烁。如二极管不闪烁或不发光,说明喷油器电

230、源线路、燃油泵继电器或控制闪烁或不发光,说明喷油器电源线路、燃油泵继电器或控制ECU故障,故障,必要时更换必要时更换ECU下一页上一页返回第十一节发动机燃油喷射系统执行器的第十一节发动机燃油喷射系统执行器的检修检修四、脉冲电磁阀式怠速控制阀的检修四、脉冲电磁阀式怠速控制阀的检修 1.车上检查车上检查 当发动机怠速运转时,用手触摸怠速控制阀应当具有明显地振动当发动机怠速运转时,用手触摸怠速控制阀应当具有明显地振动感。如无振动感或怠速转速过高过低,说明怠速控制阀失效,应予更感。如无振动感或怠速转速过高过低,说明怠速控制阀失效,应予更换新品。换新品。2.检测电磁线圈电阻检测电磁线圈电阻 断开点火开关

231、,拔下怠速控制阀连接器插头,用万用表电阻挡检断开点火开关,拔下怠速控制阀连接器插头,用万用表电阻挡检测插座上两个端子之间的线圈电阻值应当符合规定。脉冲电磁阀式怠测插座上两个端子之间的线圈电阻值应当符合规定。脉冲电磁阀式怠速控制阀只有一组线圈,阻值应为速控制阀只有一组线圈,阻值应为20 左右。如阻值为无穷大,说明左右。如阻值为无穷大,说明电磁线圈断路,应予更换新品。电磁线圈断路,应予更换新品。下一页上一页返回第十一节发动机燃油喷射系统执行器的第十一节发动机燃油喷射系统执行器的检修检修3.检查怠速控制阀工作情况检查怠速控制阀工作情况 从节气门体上拆下怠速控制阀,用导线将其一个端子连接蓄电池从节气门

232、体上拆下怠速控制阀,用导线将其一个端子连接蓄电池正极,另一个端子连接蓄电池负极时,阀芯应当移动。如阀芯不能移正极,另一个端子连接蓄电池负极时,阀芯应当移动。如阀芯不能移动,说明怠速控制阀失效,应予更换新品。当断开一根导线时,阀芯动,说明怠速控制阀失效,应予更换新品。当断开一根导线时,阀芯应当迅速复位,如阀芯卡滞或不能迅速复位,说明控制阀故障或复位应当迅速复位,如阀芯卡滞或不能迅速复位,说明控制阀故障或复位弹簧失效,应予更换新品。弹簧失效,应予更换新品。下一页上一页返回第十一节发动机燃油喷射系统执行器的第十一节发动机燃油喷射系统执行器的检修检修五、永磁转子步进电机式怠速控制阀的检修五、永磁转子步

233、进电机式怠速控制阀的检修 各型汽车用永磁转子步进电动机式怠速控制阀的检修方法基本相各型汽车用永磁转子步进电动机式怠速控制阀的检修方法基本相同,下面以丰田轿车怠速控制阀的检修方法为例说明。同,下面以丰田轿车怠速控制阀的检修方法为例说明。 1.车上检查车上检查 当发动机熄火时,怠速控制阀会发出当发动机熄火时,怠速控制阀会发出“咔哒咔哒”的响声,使阀门开的响声,使阀门开度退到最大位置。如听不到复位时的度退到最大位置。如听不到复位时的“咔哒咔哒”响声,应对怠速控制阀响声,应对怠速控制阀进行检查进行检查 2.检测定子绕组的电阻值检测定子绕组的电阻值 拔下连接器插头,用万用表检测插座上定子绕组电阻值应当符

234、合拔下连接器插头,用万用表检测插座上定子绕组电阻值应当符合规定。规定。 3.检查步进电机的工作情况检查步进电机的工作情况 4.检测步进电机的工作电压检测步进电机的工作电压下一页上一页返回第十一节发动机燃油喷射系统执行器的第十一节发动机燃油喷射系统执行器的检修检修六、桑塔纳、捷达和红旗轿车节气门控制组件六、桑塔纳、捷达和红旗轿车节气门控制组件J338的检修的检修 到目前为止,大多数汽车燃油喷射系统控制怠速转速的都是设置到目前为止,大多数汽车燃油喷射系统控制怠速转速的都是设置一个旁通空气道,用旁通空气阀来调节怠速转速,使怠速稳定。其缺一个旁通空气道,用旁通空气阀来调节怠速转速,使怠速稳定。其缺点是

235、结构设计复杂、占用空间大、故障率较高。点是结构设计复杂、占用空间大、故障率较高。 (一一)节气门控制组件节气门控制组件J338的结构特点的结构特点 节气门控制组件节气门控制组件J338由怠速开关由怠速开关F60、怠速节气门位置传感器、怠速节气门位置传感器(怠速节气门电位计怠速节气门电位计)G88 ,怠速控制电机怠速控制电机V60和节气门位置传感器和节气门位置传感器(节节气门电位计气门电位计)G69等组成,结构与电路连接如等组成,结构与电路连接如图图2一一144所示。所示。下一页上一页返回第十一节发动机燃油喷射系统执行器的第十一节发动机燃油喷射系统执行器的检修检修(二二)节气门控制组件节气门控制

236、组件J338的检修的检修 1.检修注意事项检修注意事项 检修节气门控制组件时,需要注意以下几点检修节气门控制组件时,需要注意以下几点: (1)节气门控制组件为一整体结构,壳体不允许打开节气门控制组件为一整体结构,壳体不允许打开; (2)怠速参数的基本设定已由制造厂设定在电控单元中,不需要人工调怠速参数的基本设定已由制造厂设定在电控单元中,不需要人工调整整; (3)拆装或更换节气门控制组件后,必须用专用检测仪拆装或更换节气门控制组件后,必须用专用检测仪V. A. G1551或或V. A. G1552重新进行一次基本设定。重新进行一次基本设定。下一页上一页返回第十一节发动机燃油喷射系统执行器的第十

237、一节发动机燃油喷射系统执行器的检修检修 2.怠速开关怠速开关F60的检修的检修 怠速开关怠速开关F60的检测项日、检测方法和检修标准如的检测项日、检测方法和检修标准如表表2一一13所示。所示。如检测结果不符合检修标准,则应更换节气门控制组件。如检测结果不符合检修标准,则应更换节气门控制组件。 3.怠速节气门电位计怠速节气门电位计G88和节气门电位计和节气门电位计G69的检修的检修 怠速节气门电位计怠速节气门电位计G88和节气门电位计和节气门电位计G69的检测项日、检测方的检测项日、检测方法和检修标准如法和检修标准如表表2一一14所示,如检测结果不符合检修标准,则应更所示,如检测结果不符合检修标

238、准,则应更换节气门控制组件。换节气门控制组件。 4.怠速控制电机怠速控制电机V60的检修的检修 断开点火开关,拔下节气门控制组件线束插头,将万用表拨到断开点火开关,拔下节气门控制组件线束插头,将万用表拨到电阻挡,两只表笔分别连接节气门控制组件插座上电阻挡,两只表笔分别连接节气门控制组件插座上1 ,2端子,检测怠端子,检测怠速控制电机绕组电阻值应为速控制电机绕组电阻值应为3 200 。如阻值不符规定,说明电机故。如阻值不符规定,说明电机故障,需要更换节气门控制组件。障,需要更换节气门控制组件。上一页返回第十二节发动机燃油喷射系统电控第十二节发动机燃油喷射系统电控单元的检修单元的检修一、桑塔纳一、

239、桑塔纳2000 GSi型轿车发动机型轿车发动机ECU的结构特的结构特点点 桑塔纳桑塔纳2000GSi型轿车发动机电控单元型轿车发动机电控单元J220的外形与接线端子排的外形与接线端子排列如列如图图2一一146所示,电控单元所示,电控单元J220的线束插座上有的线束插座上有80个接线端子个接线端子(有有效端子效端子36个,其余为备用端子个,其余为备用端子),采用了一个,采用了一个52端子线束插头和一个端子线束插头和一个28端子线束插头与电源、传感器和执行器连接,如端子线束插头与电源、传感器和执行器连接,如图图2一一147所示。所示。二、桑塔纳二、桑塔纳2000 GSi型轿车发动机型轿车发动机EC

240、U线路的检线路的检修修 检测时,断开点火开关,拔下电控单元检测时,断开点火开关,拔下电控单元J220线束插头和被测传感线束插头和被测传感器或执行元件线束插头,用万用表电阻器或执行元件线束插头,用万用表电阻OHM x 200 挡测量导线电阻挡测量导线电阻值,应当符合规定。表中值,应当符合规定。表中D26中的字母中的字母D表示中央继电器盒上代号为表示中央继电器盒上代号为D的线束插座,数字的线束插座,数字26表示第表示第26号端子,其余类推。号端子,其余类推。返回第十三节燃油喷射式发动机供油第十三节燃油喷射式发动机供油系统的检修系统的检修一、供油系统的检测条件一、供油系统的检测条件桑塔纳桑塔纳200

241、0GSi型轿车燃油喷射式发动机供油系统的检测条件如下型轿车燃油喷射式发动机供油系统的检测条件如下:(1)燃油泵继电器工作正常燃油泵继电器工作正常;(2)电动燃油泵工作正常电动燃油泵工作正常;(3)蓄电池电压正常蓄电池电压正常(高于高于11.5 V)二、供油系统供油压力和密封能力的检测二、供油系统供油压力和密封能力的检测 为了保证供油系统在发动机各种工况下都能供给足够数量的燃油,为了保证供油系统在发动机各种工况下都能供给足够数量的燃油,供油系统实际供给的燃油压力并非为一固定值,桑塔纳供油系统实际供给的燃油压力并非为一固定值,桑塔纳2000 GSi型轿型轿车电子控制燃油喷射式发动机供油系统的技术要

242、求如车电子控制燃油喷射式发动机供油系统的技术要求如表表2一一17所示。所示。下一页返回第十三节燃油喷射式发动机供油第十三节燃油喷射式发动机供油系统的检修系统的检修三、喷油器喷油量和喷雾形状的检测三、喷油器喷油量和喷雾形状的检测 测试喷油器喷油量和喷雾形状时,燃油压力必须正常。检测程序测试喷油器喷油量和喷雾形状时,燃油压力必须正常。检测程序和方法如下和方法如下: (1)拔下燃油压力调节器上的真空管拔下燃油压力调节器上的真空管 (2)拔下所有喷油器的线束插头以及霍尔式凸轮轴位置传感器线束插头。拔下所有喷油器的线束插头以及霍尔式凸轮轴位置传感器线束插头。 (3)从进气歧管上拆下燃油分配管和从进气歧管

243、上拆下燃油分配管和4只喷油器。只喷油器。 (4)将将4只喷油器的喷嘴放入喷油器喷射速率测试仪只喷油器的喷嘴放入喷油器喷射速率测试仪V. A. G1602的的4个量个量杯内。杯内。 (5)用专用线束用专用线束V. A. G1348/3一一2将遥控开关将遥控开关V. A. G1348/3A与喷油器接与喷油器接线插座上的一个端子连接,遥控开关另一端与蓄电池正极连接。用测线插座上的一个端子连接,遥控开关另一端与蓄电池正极连接。用测试线束试线束V. A. G1594连接喷油器的另一个接线端子,测试线束另一端搭连接喷油器的另一个接线端子,测试线束另一端搭铁。铁。上一页返回第十三节燃油喷射式发动机供油第十三

244、节燃油喷射式发动机供油系统的检修系统的检修(6)按读取故障代码的操作程序进入诊断测试按读取故障代码的操作程序进入诊断测试“功能选择功能选择”(7)查看每只喷油器滴油情况查看每只喷油器滴油情况(8)如果喷油器均良好,按下遥控开关如果喷油器均良好,按下遥控开关V. A. G1348/3A的按钮的按钮30 s,使燃油,使燃油泵泵出的燃油直接泵入量杯中,然后将量杯中的燃油量与额定值比较。泵泵出的燃油直接泵入量杯中,然后将量杯中的燃油量与额定值比较。与此同时,注意观察喷油器喷出圆锥雾状燃油的喷雾形状与此同时,注意观察喷油器喷出圆锥雾状燃油的喷雾形状(9)将燃油分配管和喷油器按拆卸时的相反顺序安装到进气歧

245、管上。将燃油分配管和喷油器按拆卸时的相反顺序安装到进气歧管上。下一页返回第十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试一、故障自诊断系统的组成一、故障自诊断系统的组成 顾名思义,故障自诊断就是电子控制系统自己监测运行情况,诊顾名思义,故障自诊断就是电子控制系统自己监测运行情况,诊断系统有无故障断系统有无故障 汽车故障自诊断系统主要由传感器监测电路、执行器监测电路、汽车故障自诊断系统主要由传感器监测电路、执行器监测电路、故障代码存储器、软件程序、故障诊断通讯接口故障代码存储器、软件程序、故障诊断通讯接口TDCL以及各种故障以及各种故障指示灯等组成。传感器与执行器

246、监测电路一般都与各种电控单元设置指示灯等组成。传感器与执行器监测电路一般都与各种电控单元设置在同一块印制电路板上,软件程序存储在各种电控单元内部的专用存在同一块印制电路板上,软件程序存储在各种电控单元内部的专用存储器中。储器中。图图2一一152所示为发动机冷却液温度传感器的自诊断电路示意所示为发动机冷却液温度传感器的自诊断电路示意图。图。下一页返回第十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试 故障诊断通讯接口故障诊断通讯接口TDCL通常称为故障诊断插座,装备电子控制通常称为故障诊断插座,装备电子控制系统的汽车上都设有诊断插座,一般安装在熔断器盒上、仪表盘下方

247、系统的汽车上都设有诊断插座,一般安装在熔断器盒上、仪表盘下方或发动机舱内。在发动机电子控制系统中,一般在发动机舱内还设置或发动机舱内。在发动机电子控制系统中,一般在发动机舱内还设置有一个故障检查插座,其功用与故障诊断插座相同。设置故障检查插有一个故障检查插座,其功用与故障诊断插座相同。设置故障检查插座的目的是便于检修人员在发动机舱盖开启状态下,直接利用检查插座的目的是便于检修人员在发动机舱盖开启状态下,直接利用检查插座来测试发动机电子控制系统有无故障。如果没有检查插座,检修人座来测试发动机电子控制系统有无故障。如果没有检查插座,检修人员就必须进入驾驶室利用故障诊断插座员就必须进入驾驶室利用故障

248、诊断插座TDCL进行测试。进行测试。二、故障自诊断系统的功能二、故障自诊断系统的功能 自诊断系统的功能包括三个方面自诊断系统的功能包括三个方面:一是监测控制系统工作情况,一是监测控制系统工作情况,一旦发现某只传感器或执行器参数异常,就立即发出报警信号一旦发现某只传感器或执行器参数异常,就立即发出报警信号;二是二是将故障内容编成代码将故障内容编成代码(称为故障代码称为故障代码)存储在随机存储器存储在随机存储器RAM中,以中,以便维修时调用或供设计参考便维修时调用或供设计参考;三是启用相应的备用功能,使控制系统三是启用相应的备用功能,使控制系统处于应急状态运行。处于应急状态运行。下一页上一页返回第

249、十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试三、故障监测与诊断原理三、故障监测与诊断原理 在电子控制系统工作过程中,自诊断电路随时都在监测各种传感在电子控制系统工作过程中,自诊断电路随时都在监测各种传感器、控制开关和执行器的工作状况,诊断传感器、控制开关和执行器器、控制开关和执行器的工作状况,诊断传感器、控制开关和执行器及其电路是否发生故障。及其电路是否发生故障。 (一一)监测点位于被监测部件正极的自诊断监测点位于被监测部件正极的自诊断 在汽车电子控制系统中,各种传感器的故障自诊断监测点一般都在汽车电子控制系统中,各种传感器的故障自诊断监测点一般都位于传感器的

250、正极。位于传感器的正极。 1.搭铁和对负极短路故障的自诊断搭铁和对负极短路故障的自诊断 当监测点位于被监测部件正极时,传感器搭铁或对负极短路故障当监测点位于被监测部件正极时,传感器搭铁或对负极短路故障的自诊断电路如的自诊断电路如图图2一一155所示所示 2.断路与对正极短路故障自诊断断路与对正极短路故障自诊断 当监测点位于被监测部件正极时,断路与对正极短路故障的自诊当监测点位于被监测部件正极时,断路与对正极短路故障的自诊断电路如断电路如图图2 -156所示所示下一页上一页返回第十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试 (二二)监测点位于被监测部件负极的自诊

251、断监测点位于被监测部件负极的自诊断 在汽车电子控制系统中,各种执行器的故障自诊断监测点一般都在汽车电子控制系统中,各种执行器的故障自诊断监测点一般都设在执行器的负极,以便驱动回路驱动执行器动作。设在执行器的负极,以便驱动回路驱动执行器动作。 1.对电源线短路或对正极短路故障的自诊断对电源线短路或对正极短路故障的自诊断 当自诊断监测点位于被监测部件负极时,对电源线短路或对正当自诊断监测点位于被监测部件负极时,对电源线短路或对正极短路故障的自诊断电路如极短路故障的自诊断电路如图图2一一157所示所示 2.断路与搭铁故障自诊断断路与搭铁故障自诊断 当自诊断监测点位于被监测部件负极时,断路与搭铁当自诊

252、断监测点位于被监测部件负极时,断路与搭铁(又称为对又称为对地短路地短路)故障的自诊断电路如故障的自诊断电路如图图2一一158所示所示下一页上一页返回第十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试四、自诊断测试方式四、自诊断测试方式 自诊断测试是指利用专用故障检测仪与车载电控单元自诊断测试是指利用专用故障检测仪与车载电控单元ECU进行通进行通信,或按照特定的操作方式触发车载电控单元信,或按照特定的操作方式触发车载电控单元ECU的控制程序运行,的控制程序运行,以便读取故障代码、清除故障代码、读取车载电控单元以便读取故障代码、清除故障代码、读取车载电控单元ECU内部

253、的控内部的控制参数、检测各种传感器和执行器的工作状态及其控制电路是否正常制参数、检测各种传感器和执行器的工作状态及其控制电路是否正常等。等。 汽车各种电子控制系统有无故障,可以通过自诊断测试进行诊断。汽车各种电子控制系统有无故障,可以通过自诊断测试进行诊断。根据发动机工作状态不同,自诊断测试方式分为静态测试根据发动机工作状态不同,自诊断测试方式分为静态测试KOE()和动和动态测试态测试KOER两种。两种。下一页上一页返回第十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试五、自诊断测试内容五、自诊断测试内容 1.读取故障代码读取故障代码 读取故障代码是诊断汽车电子控

254、制系统故障最常用的自诊断测试读取故障代码是诊断汽车电子控制系统故障最常用的自诊断测试方法。汽车在使用过程中,只要蓄电池正极柱和负极柱上的电缆端子方法。汽车在使用过程中,只要蓄电池正极柱和负极柱上的电缆端子未曾拆下,未曾拆下,ECU中存储的故障代码就能长期保存。将故障代码从中存储的故障代码就能长期保存。将故障代码从ECU中读出,即可知道故障部位或故障原因,为诊断排除故障提供依据。中读出,即可知道故障部位或故障原因,为诊断排除故障提供依据。读取故障代码的方法有两种读取故障代码的方法有两种:一种是利用故障检测仪读取,另一种是一种是利用故障检测仪读取,另一种是利用特定的操作方法读取。利用特定的操作方法

255、读取。 2.数据传输数据传输 当发动机运转时,利用故障检测仪将车载当发动机运转时,利用故障检测仪将车载ECU内部的控制参数内部的控制参数和计算结果等数值以数据表和串行输出方式在检测仪屏幕上一一显示和计算结果等数值以数据表和串行输出方式在检测仪屏幕上一一显示出来的过程,称为数据传输,通常称为出来的过程,称为数据传输,通常称为“数据通信数据通信”或或“读取数据流读取数据流”。下一页上一页返回第十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试 3.监控执行器监控执行器 在发动机熄火状态下或运转过程中,通过故障检测仪向执行器发在发动机熄火状态下或运转过程中,通过故障检测仪

256、向执行器发出强制驱动或强制停止指令来监测执行器动作情况,用以判定执行器出强制驱动或强制停止指令来监测执行器动作情况,用以判定执行器及其控制电路有无故障。及其控制电路有无故障。六、自诊断测试工具六、自诊断测试工具 汽车电子控制系统的自诊断测试工具有汽车电子控制系统的自诊断测试工具有“故障检测仪故障检测仪”、“调调码器码器”和和“跨接线跨接线”。 1.故障检测仪故障检测仪 为了便于维修人员诊断测试汽车电子控制系统故障,汽车制造公为了便于维修人员诊断测试汽车电子控制系统故障,汽车制造公司或厂家都为自己生产的汽车设计有专用故障检测仪。司或厂家都为自己生产的汽车设计有专用故障检测仪。 故障检测仪又称为故

257、障诊断测试仪、故障阅读仪、汽车系统测试故障检测仪又称为故障诊断测试仪、故障阅读仪、汽车系统测试仪以及解码器等仪以及解码器等下一页上一页返回第十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试 同一种故障检测仪配备有多种车型的自诊断软件,购买检测仪时同一种故障检测仪配备有多种车型的自诊断软件,购买检测仪时可据需要选购。由于不同车型的自诊断软件不尽相同,因此,某一种可据需要选购。由于不同车型的自诊断软件不尽相同,因此,某一种自诊断测试软件仅适用于指定车型的诊断测试,对其他厂家或公司的自诊断测试软件仅适用于指定车型的诊断测试,对其他厂家或公司的车型不能使用。车型不能使用。

258、 2.调码器调码器 汽车故障检测仪功能齐全、使用方便,但价格昂贵。为了便于没汽车故障检测仪功能齐全、使用方便,但价格昂贵。为了便于没有故障检测仪的用户通过读取故障代码来诊断故障,大多数车型设计有故障检测仪的用户通过读取故障代码来诊断故障,大多数车型设计有利用调码器或跨接线来读取故障代码的程序。有利用调码器或跨接线来读取故障代码的程序。 3.跨接线跨接线 跨接线是一根普通的单芯导线或两端带有鳄鱼夹的导线,如跨接线是一根普通的单芯导线或两端带有鳄鱼夹的导线,如图图2一一162所示。将跨接线与诊断插座上相应的接线端子连接之后,接通所示。将跨接线与诊断插座上相应的接线端子连接之后,接通点火开关即可根据

259、组合仪表盘上点火开关即可根据组合仪表盘上“故障指示灯故障指示灯”的闪烁情况读取故障的闪烁情况读取故障代码。代码。下一页上一页返回第十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试七、自诊断测试方法七、自诊断测试方法 汽车电子控制系统都具有故障自诊断测试功能,利用专用仪器或汽车电子控制系统都具有故障自诊断测试功能,利用专用仪器或专用工具,通过自诊断测试,根据测试过程中显示的故障代码来检查专用工具,通过自诊断测试,根据测试过程中显示的故障代码来检查排除各种电子控制系统的故障,是排除汽车电子控制系统故障最有效、排除各种电子控制系统的故障,是排除汽车电子控制系统故障最有效

260、、最方便和最快捷的方法最方便和最快捷的方法 将故障检测仪、调码器或跨接线等自诊断测试工具与汽车上的诊将故障检测仪、调码器或跨接线等自诊断测试工具与汽车上的诊断插座连接后,接通点火开关,即可触发自诊断系统进行自诊断测试。断插座连接后,接通点火开关,即可触发自诊断系统进行自诊断测试。利用故障检测仪进行自诊断测试时,其显示屏能够直接显示故障内容利用故障检测仪进行自诊断测试时,其显示屏能够直接显示故障内容与故障原因。利用调码器或跨接线进行自诊断测试时,只能通过调码与故障原因。利用调码器或跨接线进行自诊断测试时,只能通过调码器或组合仪表盘上不同控制系统的故障指示灯读取故障代码。根据读器或组合仪表盘上不同

261、控制系统的故障指示灯读取故障代码。根据读取的故障代码,并查阅被测车型的取的故障代码,并查阅被测车型的维修手册维修手册,就可知道故障代码,就可知道故障代码表示的故障内容与故障原因。表示的故障内容与故障原因。下一页上一页返回第十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试 (一一)利用跨接线进行自诊断测试利用跨接线进行自诊断测试 大部分轿车均可利用大部分轿车均可利用“跨接线跨接线”跨接诊断插座上某两个或某几跨接诊断插座上某两个或某几指定的接线端子,即可触发自诊断系统来读取故障代码。由于各型汽指定的接线端子,即可触发自诊断系统来读取故障代码。由于各型汽车诊断插座的形状

262、、安装位置、端子分布、跨接端子的名称以及故障车诊断插座的形状、安装位置、端子分布、跨接端子的名称以及故障代码的显示方式各不相同,因此,自诊断测试方法各有不同。代码的显示方式各不相同,因此,自诊断测试方法各有不同。 1.自诊断测试条件自诊断测试条件 在读取故障代码之前,控制系统必须满足以下条件在读取故障代码之前,控制系统必须满足以下条件: (1)蓄电池电压高于蓄电池电压高于11 V; (2)节气门完全关闭节气门完全关闭(即节气门位置传感器的怠速触点处于闭合状态即节气门位置传感器的怠速触点处于闭合状态); (3)普通变速器的变速杆处于空挡位置,自动变速器普通变速器的变速杆处于空挡位置,自动变速器(

263、 ECT)的挡位控制的挡位控制开关处于开关处于“P(停车停车)”挡位置挡位置; (4)断开所有用电设备开关,如空调开关、音响开关、灯光开关等断开所有用电设备开关,如空调开关、音响开关、灯光开关等; (5)检查组合仪表盘上的发动机故障指示灯检查组合仪表盘上的发动机故障指示灯(CHECK)及其线路是否良好。及其线路是否良好。下一页上一页返回第十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试 2.静态测诚静态测诚KOEO)读取故障代码读取故障代码 在静态测试在静态测试(KOEO )方式下读取发动机控制系统故障代码的程序如下方式下读取发动机控制系统故障代码的程序如下: (

264、1)用跨接线将诊断插座用跨接线将诊断插座(TDCL)上端子上端子“TE1”与与“E1”跨接跨接; (2)点火开关转到点火开关转到“ON”位置,但不启动发动机位置,但不启动发动机; (3)根据组合仪表盘上的指示灯根据组合仪表盘上的指示灯(CHECK)闪烁规律读取故障代码。闪烁规律读取故障代码。 (4)故障代码读取完毕,断开点火开关,拆下跨接线,盖好诊断插座护故障代码读取完毕,断开点火开关,拆下跨接线,盖好诊断插座护盖盖下一页上一页返回第十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试 3.动态测诚动态测诚KOER)读取故障代码读取故障代码 动态测试动态测试(KOER

265、)方式读出的故障代码与静态测试方式读出的故障代码与静态测试(KOEO )方式相方式相比,检测能力和灵敏度较高。不仅可以读取在静态测试方式显示的故比,检测能力和灵敏度较高。不仅可以读取在静态测试方式显示的故障代码,而且还能检测启动信号、节气门怠速触点信号、空调信号和障代码,而且还能检测启动信号、节气门怠速触点信号、空调信号和空挡开关信号等。动态测试空挡开关信号等。动态测试(KOER)是在汽车运行状态下进行诊断测试,是在汽车运行状态下进行诊断测试,其测试程序如下其测试程序如下: (1)将点火开关转到将点火开关转到OFF(断开断开)位置位置; (2)用跨接线将诊断插座用跨接线将诊断插座(TDCL)上

266、的端子上的端子TE2与与E1跨接,如跨接,如图图2一一165 (a)所示所示; (3)将点火开关转到将点火开关转到O N(接通接通)位置,但不启动发动机,此时组合仪表位置,但不启动发动机,此时组合仪表盘上的故障指示灯盘上的故障指示灯( CHECK)将快速闪烁将快速闪烁(大约每秒钟闪烁大约每秒钟闪烁4次次),如,如图图2一一166所示,发亮与熄灭时间均为所示,发亮与熄灭时间均为0. 131s;下一页上一页返回第十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试 (4)启动发动机,模拟驾驶员所述故障状态行驶,此时端子启动发动机,模拟驾驶员所述故障状态行驶,此时端子TE2

267、与与E1保保持跨接,且车速不低于持跨接,且车速不低于10 km/h; (5)路试完毕,再用一根跨接线将诊断插座上的端子路试完毕,再用一根跨接线将诊断插座上的端子TE1与与E1跨接,即跨接,即将将TE2,TE1和和E1三个端子同时跨接三个端子同时跨接; (6)根据仪表盘上的指示灯根据仪表盘上的指示灯(CHECK)闪烁规律读取故障代码闪烁规律读取故障代码; (7)故障代码读取完毕,将点火开关转到故障代码读取完毕,将点火开关转到OFF位置,并拆下跨接线,盖位置,并拆下跨接线,盖好诊断插座护盖。好诊断插座护盖。4.清除故障代码清除故障代码下一页上一页返回第十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子

268、控制系统故障自诊断测试自诊断测试 (二二)利用调码器进行诊断测试利用调码器进行诊断测试 部分轿车部分轿车(如日本三菱、韩国现代、中国猎豹等汽车如日本三菱、韩国现代、中国猎豹等汽车)可以利用调可以利用调码器进行自诊断测试,测试方法与利用跨接线测试基本相同,将调码码器进行自诊断测试,测试方法与利用跨接线测试基本相同,将调码器跨接诊断插座上某两个指定的接线端子,即可触发自诊断系统来读器跨接诊断插座上某两个指定的接线端子,即可触发自诊断系统来读取故障代码。有所不同的是利用调码器测试的故障代码是由调码器显取故障代码。有所不同的是利用调码器测试的故障代码是由调码器显示,利用跨接线测试的故障代码是由组合仪表

269、盘上的故障指示灯显示。示,利用跨接线测试的故障代码是由组合仪表盘上的故障指示灯显示。 (三三)利用故障检测仪进行自诊断测试利用故障检测仪进行自诊断测试 各种故障检测仪的使用方法各有不同,下面以国产汽车普遍使用各种故障检测仪的使用方法各有不同,下面以国产汽车普遍使用的的V. A. G1551和和V. A.G1552型故障测试仪测试桑塔纳型故障测试仪测试桑塔纳2000 GSi型轿车型轿车多点喷射系统为例,说明利用故障测试仪进行自诊断测试的过程多点喷射系统为例,说明利用故障测试仪进行自诊断测试的过程下一页上一页返回第十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试 1.

270、读取故障代码读取故障代码 使用故障诊断仪进行诊断测试时,蓄电池电压必须高于使用故障诊断仪进行诊断测试时,蓄电池电压必须高于11.5叭燃叭燃油喷射熔断丝正常油喷射熔断丝正常;发动机和变速器上的搭铁线连接必须可靠。读取发动机和变速器上的搭铁线连接必须可靠。读取故障代码的操作程序如下故障代码的操作程序如下: (1)启动发动机进行至少启动发动机进行至少220s试车。试车。 (2)连接故障测试仪。连接故障测试仪。 (3)接通电源进入诊断测试程序接通电源进入诊断测试程序 (4)输入输入“发动机控制系统发动机控制系统”的地址指令的地址指令01,并单击,并单击Q键确认,地址指令键确认,地址指令代表的系统名称就

271、会出现在屏幕上代表的系统名称就会出现在屏幕上(单击单击C键可以改变输入指令键可以改变输入指令)。(5)单击单击“”键,直到诊断仪屏幕上显示输入键,直到诊断仪屏幕上显示输入“功能选择代码功能选择代码”(6)输入读取故障代码的功能选择代码输入读取故障代码的功能选择代码02,并单击,并单击Q键确认,屏幕上将首键确认,屏幕上将首先显示存储故障的数量或显示先显示存储故障的数量或显示“没有故障被识别没有故障被识别”下一页上一页返回第十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试 (7)单击单击“”键继续运行,每个故障的文字说明将单独显示在键继续运行,每个故障的文字说明将单独

272、显示在屏幕上。屏幕上。 2.清除故障代码清除故障代码 故障排除后应及时清除故障代码,否则再次读取故障代码时,此故障排除后应及时清除故障代码,否则再次读取故障代码时,此次故障代码会一并调出,影响工作效率。次故障代码会一并调出,影响工作效率。 如果电控单元电源切断如果电控单元电源切断(如控制器插头被拔下如控制器插头被拔下)或蓄电池极柱上的或蓄电池极柱上的电缆端子被拆下,那么故障代码存储器中存储的故障信息将被清除。电缆端子被拆下,那么故障代码存储器中存储的故障信息将被清除。下一页上一页返回第十四节发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试 3.执行机构测试执行机构测试

273、桑塔纳桑塔纳2000GSi型轿车发动机电子控制系统执行机构的诊断测试型轿车发动机电子控制系统执行机构的诊断测试又称为又称为“最终控制诊断最终控制诊断”。诊断测试执行机构时,电控单元将逐一激。诊断测试执行机构时,电控单元将逐一激活每一个执行元件并产生相应的执行动作,从而可以检查每一个执行活每一个执行元件并产生相应的执行动作,从而可以检查每一个执行元件及其电路的技术状况。桑塔纳元件及其电路的技术状况。桑塔纳2000 GSi型轿车发动机电子控制系型轿车发动机电子控制系统执行机构诊断测试需要注意以下几点统执行机构诊断测试需要注意以下几点: (1)电控系统执行机构诊断测试只能在接通点火开关、发动机不运转

274、的电控系统执行机构诊断测试只能在接通点火开关、发动机不运转的情况下进行。如果启动发动机运转,电控单元接收到转速信息时就会情况下进行。如果启动发动机运转,电控单元接收到转速信息时就会立即终止执行元件测试立即终止执行元件测试; (2)在诊断测试执行元件期间,被测执行元件将连续动作,直到单击在诊断测试执行元件期间,被测执行元件将连续动作,直到单击“”键时该元件动作才结束,并进入下一个执行元件测试键时该元件动作才结束,并进入下一个执行元件测试; (3)在测试期间,能够听到执行元件动作的声音或通过触摸感觉到动作在测试期间,能够听到执行元件动作的声音或通过触摸感觉到动作情况情况; 下一页上一页返回第十四节

275、发动机电子控制系统故障第十四节发动机电子控制系统故障自诊断测试自诊断测试 (4)需要重复进行执行元件测试时,必须断开点火开关需要重复进行执行元件测试时,必须断开点火开关2*以后,才能再以后,才能再次进行测试次进行测试; (5)在执行元件测试期间,电动燃油泵将连续工作,测试进行在执行元件测试期间,电动燃油泵将连续工作,测试进行10 min之之后将自动结束后将自动结束; (6)执行元件测试顺序为执行元件测试顺序为:第第1缸喷油器缸喷油器(N30 )、第、第2缸喷油器缸喷油器(N31)、第、第3缸喷油器缸喷油器(N32)、第、第4缸喷油器缸喷油器(N33)、活性炭罐电磁阀、活性炭罐电磁阀(N80)上

276、一页返回第十五节发动机电子控制系统故障第十五节发动机电子控制系统故障诊断与排除诊断与排除一、发动机电子控制系统故障的诊断与排除程序一、发动机电子控制系统故障的诊断与排除程序 电控发动机汽车是以电子控制系统为控制核心而工作的。当电电控发动机汽车是以电子控制系统为控制核心而工作的。当电控汽车发生故障时,其诊断程序和方法与化油器式发动机汽车有所不控汽车发生故障时,其诊断程序和方法与化油器式发动机汽车有所不同。实践证明,可按下述程序进行诊断与检修。同。实践证明,可按下述程序进行诊断与检修。 (1)向用户询问有关情况。如故障产生时间、产生条件向用户询问有关情况。如故障产生时间、产生条件(包括大气、气包括

277、大气、气温、道路情况以及发动机工况等温、道路情况以及发动机工况等);故障现象或症状故障现象或症状;故障发生频率故障发生频率;是是否进行过检修以及检修过哪些部位等。否进行过检修以及检修过哪些部位等。 (2)进行直观检查。即检查电子控制系统的控制部件是否正常进行直观检查。即检查电子控制系统的控制部件是否正常;电气线电气线路连接器或接头有无松动、脱接路连接器或接头有无松动、脱接;导线有无断路、搭铁、入接以及烧导线有无断路、搭铁、入接以及烧焦痕迹焦痕迹;管路有无折断、入接或凹瘪等。管路有无折断、入接或凹瘪等。下一页返回第十五节发动机电子控制系统故障第十五节发动机电子控制系统故障诊断与排除诊断与排除 (

278、3)按基本检查程序进行基本检查。按基本检查程序进行基本检查。 (4)进行自诊断测试读取故障代码。进行自诊断测试读取故障代码。 (5)如按上述程序诊断检修仍不能排除故障,说明发动机可能有机械故如按上述程序诊断检修仍不能排除故障,说明发动机可能有机械故障和其他故障,可按障和其他故障,可按“发动机机械故障与其他故障征兆表发动机机械故障与其他故障征兆表”进行诊断进行诊断与排除。与排除。二、发动机电子控制系统故障的诊断与排除方法二、发动机电子控制系统故障的诊断与排除方法 诊断检修发动机电子控制系统故障时,常用以下几种故障征兆模诊断检修发动机电子控制系统故障时,常用以下几种故障征兆模拟试验方法进行拟试验方

279、法进行: 1.振动试验法振动试验法 当振动可能是导致产生故障的主要原因时,就可利用振动法进行当振动可能是导致产生故障的主要原因时,就可利用振动法进行检验。试验方法主要包括检验。试验方法主要包括:在水平和垂直方向轻轻摆动连接器、线束、在水平和垂直方向轻轻摆动连接器、线束、导线接头导线接头;用手轻轻拍打传感器、执行器、继电器和开关等控制部件用手轻轻拍打传感器、执行器、继电器和开关等控制部件(注意继电器不能用力拍打,以免产生误动作注意继电器不能用力拍打,以免产生误动作)。 下一页上一页返回第十五节发动机电子控制系统故障第十五节发动机电子控制系统故障诊断与排除诊断与排除2.加热试验法加热试验法 当汽车

280、故障是在热机出现或是由某些传感器与零部件受热所致时,当汽车故障是在热机出现或是由某些传感器与零部件受热所致时,可用电加热吹风机等加热工具对可能引起故障的零部件或传感器进行可用电加热吹风机等加热工具对可能引起故障的零部件或传感器进行适当加热,以检查其是否有此故障适当加热,以检查其是否有此故障(注意加热温度不得超过注意加热温度不得超过60,且,且不能对电控单元不能对电控单元ECU进行加热进行加热)3.水淋试验法水淋试验法 当故障在雨大或湿度较大的条件下产生时,可通过喷淋试验检查当故障在雨大或湿度较大的条件下产生时,可通过喷淋试验检查诊断故障。试验时,将水喷洒在散热器前面和汽车顶部,间接改变温诊断故

281、障。试验时,将水喷洒在散热器前面和汽车顶部,间接改变温度和湿度检查其是否发生故障度和湿度检查其是否发生故障(注意不能将水直接喷洒在电气与电子注意不能将水直接喷洒在电气与电子控制系统零部件上,以免造成短路和其他故障控制系统零部件上,以免造成短路和其他故障)。下一页上一页返回第十五节发动机电子控制系统故障第十五节发动机电子控制系统故障诊断与排除诊断与排除三、发动机电子控制系统的三、发动机电子控制系统的“故障征兆表故障征兆表” 在诊断排除燃油喷射式发动机汽车故障时,如果经过故障自诊断在诊断排除燃油喷射式发动机汽车故障时,如果经过故障自诊断测试并按测试得到的故障代码不能排除故障,则可根据车型测试并按测

282、试得到的故障代码不能排除故障,则可根据车型维修手维修手册册提供的提供的D型或型或L型燃油喷射系统型燃油喷射系统(E FI)故障征兆表并按所列编号由故障征兆表并按所列编号由小到大的顺序进行检查。如仍不能排除故障,可继续按小到大的顺序进行检查。如仍不能排除故障,可继续按“机械故障和机械故障和其他故障征兆表其他故障征兆表”中所列编号顺序进行检查排除。中所列编号顺序进行检查排除。上一页返回表表2一一1皇冠皇冠3. 0型轿车光电检测涡流式空气流型轿车光电检测涡流式空气流量传感器输出特性量传感器输出特性返回表表2 -2空气流量传感器性能比较空气流量传感器性能比较返回下一页表表2 -2空气流量传感器性能比较

283、空气流量传感器性能比较返回上一页表表2 -3丰田丰田TOYOTA开关输出型节气门开关输出型节气门位置传感器的输出特性位置传感器的输出特性返回表表2-7丰田凌志丰田凌志LS400型和皇冠型和皇冠3. 0型轿车用涡型轿车用涡流式流式AFS检修参数检修参数返回表表2-7丰田凌志丰田凌志LS400型和皇冠型和皇冠3. 0型轿车用涡型轿车用涡流式流式AFS检修参数检修参数返回表表2 -8曲轴位置传感器传感线圈的阻值曲轴位置传感器传感线圈的阻值返回表表2一一13桑塔纳桑塔纳2000GSi.3000型轿车怠速开关型轿车怠速开关F60检修标准检修标准返回表表2一一14桑塔纳桑塔纳2000GSi型轿车节气门控制

284、组型轿车节气门控制组件检修标准件检修标准返回表表2-17电子控制燃油喷射式发动机供油系统电子控制燃油喷射式发动机供油系统技术标准技术标准返回图图2一一1燃油喷射式发动机供气燃油喷射式发动机供气系统的结构系统的结构返回图图2一一1燃油喷射式发动机供气燃油喷射式发动机供气系统的结构系统的结构返回图图2一一2燃油供给系统的结构燃油供给系统的结构返回图图2一一3燃油供给系统结构简图燃油供给系统结构简图返回图图2一一4桑塔纳桑塔纳2000GSi 3000型轿车发动型轿车发动机燃油喷射电子控制系统组成机燃油喷射电子控制系统组成返回图图2一一5发动机燃油喷射系统分类方法发动机燃油喷射系统分类方法返回图图2一

285、一9电子控制式燃油喷射系统电子控制式燃油喷射系统返回图图2一一10喷油器喷油位置示意图喷油器喷油位置示意图返回图图2一一11喷油器安装部位示意图喷油器安装部位示意图返回图图2一一11喷油器安装部位示意图喷油器安装部位示意图返回图图2一一13博世博世D型型MPI燃油喷射系统燃油喷射系统返回图图2一一14博世博世L型型MPI燃油喷射系统燃油喷射系统返回图图2一一15博世博世LH型型MPI燃油喷射系统燃油喷射系统返回图图2一一16博世博世M型型MPI燃油喷射系统燃油喷射系统返回图图2一一17喷油器的喷射时序喷油器的喷射时序返回图图2一一18翼片式空气流量传感器的结构翼片式空气流量传感器的结构返回图图

286、2一一18翼片式空气流量传感器的结构翼片式空气流量传感器的结构返回图图2一一19翼片式空气流量传感器翼片式空气流量传感器AFS检测部件的结构检测部件的结构返回图图2一一20翼片式空气流量传感器翼片式空气流量传感器AFS原理电路原理电路返回图图2一一21翼片式翼片式AFS工作原理简图工作原理简图返回图图2一一23卡尔曼涡流产生原理卡尔曼涡流产生原理返回图图2一一24光电检测涡流式流量光电检测涡流式流量传感器的结构传感器的结构返回图图2一一25光电检测涡流式光电检测涡流式传感器剖视图传感器剖视图返回图图2一一26超声波检测涡流式超声波检测涡流式流量传感器的结构流量传感器的结构返回图图2一一27超声

287、波检测涡流式流量传感器超声波检测涡流式流量传感器原理电路原理电路返回图图2一一29热丝式空气流量热丝式空气流量传感器传感器AFS的结构的结构返回图图2一一32热丝式与热膜式流量传感器热丝式与热膜式流量传感器AFS原理电路原理电路返回图图2一一35光电式曲轴与凸轮轴位置光电式曲轴与凸轮轴位置传感器结构传感器结构返回图图2一一36光电式传感器工作原理光电式传感器工作原理返回图图2一一38磁感应式传感器工作原理磁感应式传感器工作原理返回图图2一一40捷达轿车捷达轿车CPS的结构的结构返回图图2 - 42丰田计算机控制系统丰田计算机控制系统TCCS系统用系统用CPS与与CIS的结构的结构返回图图2一一

288、45霍尔效应原理图霍尔效应原理图返回图图2一一46霍尔式传感器结构原理霍尔式传感器结构原理返回图图2一一47捷达与桑塔纳捷达与桑塔纳2000GSi 3000型轿车用型轿车用霍尔式凸轮轴位置传感器霍尔式凸轮轴位置传感器返回图图2一一48差动霍尔式传感器的结构原理差动霍尔式传感器的结构原理返回图图2一一49切诺基吉普车曲轴位置切诺基吉普车曲轴位置传感器的安装位置传感器的安装位置返回图图2一一51切诺基吉普车切诺基吉普车CPS信号与正时关系信号与正时关系返回图图2一一52切诺基吉普车凸轮轴位置切诺基吉普车凸轮轴位置传感器的结构传感器的结构返回图图2一一53触点式节气门位置传感器触点式节气门位置传感器

289、TPS的结构的结构返回图图2一一53触点式节气门位置传感器触点式节气门位置传感器TPS的结构的结构返回图图2一一54组合式节气门位置组合式节气门位置传感器传感器TPS的结构原理的结构原理返回图图2一一55组合式节气门位置传感器组合式节气门位置传感器TPS输出特性输出特性返回图图2 -57丰田轿车开关量输出型丰田轿车开关量输出型TPS输出特性输出特性返回图图2一一58歧管压力传感器歧管压力传感器MAP结构结构返回图图2一一60歧管压力传感器原理电路歧管压力传感器原理电路及应力分布及应力分布返回图图 2一一61热敏电阻与铂热敏电阻与铂(Pt)金属电阻的特性金属电阻的特性返回图图2一一62热敏电阻式

290、温度传感器的结构热敏电阻式温度传感器的结构返回图图2一一65热敏铁氧体式温度传感器热敏铁氧体式温度传感器的工作原理的工作原理返回图图2一一65热敏铁氧体式温度传感器热敏铁氧体式温度传感器的工作原理的工作原理返回图图2一一66氧化锆式氧传感器结构氧化锆式氧传感器结构返回图图2一一67氧化锆式氧传感器工作原理氧化锆式氧传感器工作原理返回图图2一一68氧传感器工作特性氧传感器工作特性返回图图2一一69氧化钛式氧传感器结构氧化钛式氧传感器结构返回图图2一一73笛簧开关式车速传感器笛簧开关式车速传感器返回图图2一一75蓄电池电压信号与点火开关信号蓄电池电压信号与点火开关信号电路电路返回图图2 -76启动

291、信号与启动信号与空挡安全开关信号电路空挡安全开关信号电路返回图图2一一77主调主调A/C 开关信号电路开关信号电路返回图图2一一78电动燃油泵的结构电动燃油泵的结构返回图图2一一79滚柱泵的结构与原理滚柱泵的结构与原理返回图图2一一81叶片泵的结构与原理叶片泵的结构与原理返回图图2一一82捷达捷达AT CTX型轿车燃油型轿车燃油分配管总成分配管总成返回图图2一一82捷达捷达AT CTX型轿车燃油型轿车燃油分配管总成分配管总成返回图图2一一83油压调节器的结构油压调节器的结构返回图图2一一85轴针式喷油器的结构轴针式喷油器的结构返回图图2一一86喷油器阀体的结构喷油器阀体的结构返回图图2一一87

292、片阀式喷油器的结构片阀式喷油器的结构返回图图2一一88怠速空气量的控制方式怠速空气量的控制方式返回图图2一一89永磁转子步进电机式永磁转子步进电机式ISCV的结构的结构返回图图2一一90永磁转子式步进电机永磁转子式步进电机基本结构与步进原理基本结构与步进原理返回图图2一一93永磁磁极步进电机式永磁磁极步进电机式ISCV结构结构返回图图2一一94永磁磁极式步进电机工作电路永磁磁极式步进电机工作电路返回图图2一一96脉冲电磁阀式脉冲电磁阀式ISCV的结构的结构返回图图2 - 97汽车电子控制系统汽车电子控制系统ECS的组成的组成与与ECU外形结构外形结构返回图图2一一99电控单兀电控单兀ECU内部

293、结构框图内部结构框图返回图图2一一100单片机基本结构框图单片机基本结构框图返回图图2一一102 L型燃油喷射系统喷油控制型燃油喷射系统喷油控制原理简图原理简图返回图图2一一103桑塔纳桑塔纳2000系列轿车喷油器系列轿车喷油器控制电路控制电路返回图图2一一104多点燃油同时喷射控制电路多点燃油同时喷射控制电路与正时关系与正时关系返回图图2一一105多点燃油分组喷射控制电路多点燃油分组喷射控制电路与正时关系与正时关系返回图图2一一107启动时喷油量控制示意图启动时喷油量控制示意图返回图图2一一109发动机启动后喷油量发动机启动后喷油量控制示意图控制示意图返回图图2一一110发动机在不同转速和负

294、荷发动机在不同转速和负荷条件下的空燃比条件下的空燃比A/F范围范围返回图图2一一111进气温度与大气压力修正系数进气温度与大气压力修正系数KPT返回图图2一一114冷却液温度不同时喷油增量冷却液温度不同时喷油增量的修正的修正返回图图2一一115加速喷油增量的修正加速喷油增量的修正返回图图2一一116喷油提前角与持续喷油提前角与持续时间控制过程时间控制过程返回图图2一一119 A/F反馈控制系统组成反馈控制系统组成返回图图2一一120空燃比反馈控制特性曲线空燃比反馈控制特性曲线返回图图2一一121超速断油与减速断油控制超速断油与减速断油控制示意图示意图返回图图2一一121超速断油与减速断油控制超

295、速断油与减速断油控制示意图示意图返回图图2一一124旁通空气式怠速控制系统组成旁通空气式怠速控制系统组成返回图图2一一125不同温度下不同温度下 的怠速转速的怠速转速返回图图2一一126怠速转速控制过程怠速转速控制过程返回图图2一一127步进电机式怠速控步进电机式怠速控制阀控制电路制阀控制电路返回图图2一一128步进电机式怠速控制阀的启动步进电机式怠速控制阀的启动与暖机控制特性与暖机控制特性返回图图2一一130丰田轿车涡流式丰田轿车涡流式AFS的检测的检测返回图图2一一133 TCCS系统曲轴与系统曲轴与凸轮轴位置传感器的检修凸轮轴位置传感器的检修返回图图2一一134切诺基吉普车曲轴位置切诺基

296、吉普车曲轴位置传感器连接线路传感器连接线路返回图图2一一135切诺基吉普车凸轮轴位置切诺基吉普车凸轮轴位置传感器连接线路传感器连接线路返回图图2一一137节气门位置传感器检修方法节气门位置传感器检修方法返回图图 2一一138桑塔纳桑塔纳2000 GSi 3000型、捷达型、捷达AT GTX型轿车型轿车EGO插头与插座插头与插座返回图图2一一139温度传感器检修方法温度传感器检修方法返回图图2一一140桑塔纳桑塔纳2000GSi 3000 型轿车冷却液型轿车冷却液温度传感器温度传感器G62安装位置与线束插头安装位置与线束插头返回图图2一一141桑塔纳桑塔纳2000GSi ,3000型轿车进气温型

297、轿车进气温度传感器度传感器G72安装位置与电路连接安装位置与电路连接返回图图2一一144节气门控制组件节气门控制组件J338的结构与的结构与电路连接关系电路连接关系返回图图2一一146桑塔纳桑塔纳2000 GSi型轿车发动机电控型轿车发动机电控单兀单兀J220接线端子排列接线端子排列返回图图2一一147桑塔纳桑塔纳2000 GSi型轿车发动机电控型轿车发动机电控单兀单兀J220线束插头线束插头返回图图2一一152温度传感器自诊断电路示意图温度传感器自诊断电路示意图返回图图2一一155传感器线路搭铁或对负极短路传感器线路搭铁或对负极短路故障的自诊断电路故障的自诊断电路返回图图2一一156传感器线路断路与对传感器线路断路与对正极短路的自诊断电路正极短路的自诊断电路返回图图2一一157执行器对正极短路的执行器对正极短路的自诊断电路自诊断电路返回图图2一一158执行器断路与搭铁的自诊断电路执行器断路与搭铁的自诊断电路返回图图2一一162跨接线跨接线返回图图2一一165诊断插座在动态测试时诊断插座在动态测试时的跨接情况的跨接情况返回图图2一一166动态测试时指示灯动态测试时指示灯(CHACK)闪烁时间闪烁时间返回

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