汽車電子控制裝置教案

1、第一章 汽車電子技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展本章教學要求:1、了解汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展過程； 2、了解汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢；教學方法：講授法、啟發(fā)式一、汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展過程當前，電子技術(shù)在解決汽車所面臨的油耗、安全、排放等方面正起著重要作用。電子控制技術(shù)發(fā)展過程經(jīng)歷了機械控制、電子電路控制、模擬電路控制和數(shù)字電路控制等過程。從汽車電子化發(fā)展進程來看，可分為四個階段。第一階段，1974年前，是汽車電子控制技術(shù)發(fā)展的初級階段。汽車上運用電子技術(shù)主要是對汽車電器產(chǎn)品進行電子技術(shù)改造，以改善部分性能。如晶體管電壓調(diào)節(jié)器、交流發(fā)電機及晶體管點火裝置等。第二階段，1974-1982年，是汽車電子控

2、制技術(shù)迅速發(fā)展階段。在此期間，汽車廣泛應(yīng)用了集成電路和16位以下的微處理器。第三個階段，1982-1990年，是位處理器在汽車上應(yīng)用日趨成熟并向智能化發(fā)展階段。 第四個階段，從20世紀90年代以后，是汽車電子控制技術(shù)向只能化發(fā)展的高級階段。其特征是強調(diào)以人-車-環(huán)境為主線的系統(tǒng)工程整體優(yōu)化，主要體現(xiàn)在智能化上。隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，將人工智能用于汽車系統(tǒng)控制已成為不爭的事實。二、汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 目前，國外汽車上應(yīng)用較多、較為成熟的電子控制裝置大致可分為四個方面 :1.儀表通信 儀表通信類的應(yīng)用主要有電子鐘、電子油耗表、電子溫度計、電子車速里程表、電子轉(zhuǎn)速表、旅程計算器、

3、燃料消耗計、電子定時、電子化圖示儀表盤、電話及其通信裝置、各種報警(燈絲切斷，排氣溫度，水面，液面，未關(guān)門，未系安全帶等)。 儀表通信類即將采用的新技術(shù)主要有大型電子化薄式儀表盤、多路信息傳輸、光纖通信傳輸、慣性導航、衛(wèi)星導航、屏幕顯示街道圖及交通阻塞狀況圖、多功能綜合屏幕顯示等。 2.發(fā)動機及傳動系 發(fā)動機及傳動系已經(jīng)采用的技術(shù)主要有交流發(fā)電機的整流及集成調(diào)節(jié)器、電子點火(全晶體管式，集成式，無觸點分電器式，一體化點火線圈式)、點火正時控制、廢氣再循環(huán)控制(氧傳感器)、燃油噴射電子控制、電子控制化油器、柴油機最佳參數(shù)電子控制(噴射，進氣，正時等)、發(fā)動機最佳參數(shù)電子控制(空燃比，點火，廢氣再

4、循環(huán)，怠速，爆燃控制，噴射控制等)、車速自動控制、柴油機啟動控制、增壓器自動控制、變速器電子控制、離合器電子控制、卻系電子控制、冷啟動控制、換擋提示器、發(fā)動機停缸控制、車速感應(yīng)的動力轉(zhuǎn)向裝置等。 發(fā)動機及傳動系即將采用的新技術(shù)主要有發(fā)動機氣缸電子控制、發(fā)動機和傳動系綜合控制、無級變速和自適應(yīng)速度控制、熱電變換、蓄電池容量余值顯示、自動巡航系統(tǒng)、電子控制消聲器、電子控制動力轉(zhuǎn)向等。 3.安全方面安全方面已經(jīng)采用的技術(shù)主要有電子防抱制動控制、驅(qū)動防滑控制裝置、電子主動懸架控制、電子控制四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、安全氣囊自控裝置、刮水器自動控制、速度控制(限速與恒速)、車窗自動控制、輪胎氣壓報警、防盜報警、防撞

5、車間距報警、未系安全帶報警、安全帶自動鎖緊控制、明暗燈光控制、沖撞記錄儀 、前大燈控制、后視鏡控制、電子門鎖等。 安全方面即將采用的技術(shù)主要有路面狀態(tài)顯示、防碰撞自動控制、死角處障礙物報警、安全雷達、制動管路故障應(yīng)急制動、睡眠檢測報警、司機突病時自控、電子操縱緊急制動、酒醉檢測安全自控、后視攝像及屏幕顯示、聲音合成報警系統(tǒng)、故障預警提示系統(tǒng)、倒車測距系統(tǒng)等。 4.舒適性方面 舒適性方面已經(jīng)采用的技術(shù)主要有空調(diào)自動控制、座椅自動調(diào)整、自動照明、紅外線控制車門開關(guān)、車窗及車門自動開關(guān)(聲控)、高級立體音響、無線電調(diào)諧自動預選、無鑰匙開車、車用電視機及音響等。舒適性方面將要采用的技術(shù)主要有全自動空調(diào)

6、(溫度、濕度、清潔度、含氧量)系統(tǒng)、道路交通信息指示表、行駛路線最優(yōu)化選擇控制、聲控駕駛等。 第二章 汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)本章教學要求:1、了解汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的組成和分類； 2、熟練掌握燃油供給、空氣供給工作原理；3、了解電子控制系統(tǒng)過程；4、掌握故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用。重點：1燃油供給、空氣供給工作原理；2電子控制系統(tǒng)過程。難點：1汽油機的進氣和排放控制；2電子控制系統(tǒng)過程。教學方法：講授法、講練結(jié)合、啟發(fā)式§2-1 汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的組成與分類 一、 功用汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的功用是控制燃油噴射式發(fā)動機的空燃比和點火時刻。二、電控燃油噴射系統(tǒng)的基本組成 電控燃油噴射

7、系統(tǒng)盡管類型不少，品種繁多，但它們都具有相同的控制原則：即以電控單元(ECU)為控制核心，以空氣流量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速為控制基礎(chǔ)，以噴油器、怠速空氣調(diào)整器等為控制對象，保證獲得與發(fā)動機各種工況相匹配的最佳混合氣成分和點火時刻。電控燃油噴射系統(tǒng)大致可分為空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)三個部分。三、電控燃油噴射系統(tǒng)分類1) 按噴油實現(xiàn)的方式分類在發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，按噴油實現(xiàn)的方式進行分類，可分為機械式、機電混合式和電子控制式三種燃油噴射系統(tǒng)。(1) 機械式燃油噴射系統(tǒng)該系統(tǒng)采用連續(xù)噴射方式，可分為單點或多點噴射，其噴油量是通過空氣計量板直接控制燃油流量調(diào)節(jié)柱塞來控制的，采用的是機械式計量方

8、式，故由此得名。(2) 機電混合式燃油噴射系統(tǒng)其特點是增加了一個電子控制單元(Electric Control Unit，ECU)。ECU可根據(jù)水溫、節(jié)氣門位置等傳感器的輸入信號來控制電液式壓差調(diào)節(jié)器的動作，以此實現(xiàn)對不同工況下的空燃比進行修正的目的。(3) 電子控制式燃油噴射系統(tǒng)電子控制單元通過各種傳感器來檢測發(fā)動機運行參數(shù)(包括發(fā)動機的進氣量、轉(zhuǎn)速、負荷、溫度、排氣中的氧含量等)的變化，再由ECU根據(jù)輸入信號和數(shù)學模型來確定所需的燃油噴射量，并通過控制噴油器的開啟時間來控制噴入氣缸內(nèi)的每循環(huán)噴油量，進而達到對氣缸內(nèi)可燃混合氣的空燃比進行精確配制的目的。2) 按噴油器的噴射部位分類在發(fā)動機電

9、子控制系統(tǒng)中，按噴油器的噴射部位進行分類，又可分為缸內(nèi)噴射和缸外噴射兩種形式。 (1) 缸內(nèi)噴射它是將噴油器安裝于缸蓋上直接向缸內(nèi)噴油，因此需要較高的噴油壓力(3到4MPa)。由于噴油壓力較高，故對供油系統(tǒng)的要求較高，成本也相應(yīng)較高?，F(xiàn)在已經(jīng)不使用了。(2) 缸外噴射它是指在進氣歧管內(nèi)噴射或進氣門前噴射。在該方式中，噴油器被安裝于進氣歧管內(nèi)或進氣門附近，故燃油在進氣過程中被噴射后與空氣混合形成可燃混合氣再進入氣缸內(nèi)。相比而言，由于缸外噴射方式燃油的噴油壓力(0.1到0.5MPa)不高，且結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，故目前應(yīng)用較為廣泛。 3) 按噴油器數(shù)目分類在發(fā)動機燃油噴射控制系統(tǒng)中，按噴油器數(shù)目進行

10、分類，又可分為單點噴射和多點噴射兩種形式。(1) 單點噴射 單點噴射系統(tǒng)是把噴油器安裝在化油器所在的節(jié)氣門段，通常用一個噴油器將燃油噴入進氣流，形成混合氣進入進氣歧管，再分配到各個氣缸中。(2) 多點噴射多點噴射系統(tǒng)是在每缸進氣口處裝有一只噴油器，由電控單元(ECU)控制順序地進行分缸單獨噴射或分組噴射，燃油直接噴射到各缸的進氣門前方，再與空氣一起進入氣缸形成混合氣。4) 按噴油器的噴射方式分類 在發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，按噴油器的噴射方式可分為連續(xù)噴射和間歇噴射兩種形式。(1) 連續(xù)噴射在連續(xù)噴射系統(tǒng)中，燃油被連續(xù)不斷地噴入進氣歧管內(nèi)，并在進氣管內(nèi)蒸發(fā)后形成可燃混合氣，再被吸入氣缸內(nèi)。(2)

11、間歇噴射 又稱為脈沖噴射或同步噴射。其特點是噴油頻率與發(fā)動機轉(zhuǎn)速同步，且噴油量只取決于噴油器的開啟時間(噴油脈沖寬度)。5) 按噴油器的噴射時序分類 在發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，按噴油器的噴射時序可分為同時噴射、分組噴射和順序噴射三種形式。 (1) 同時噴射同時噴射是指發(fā)動機在運行期間，各缸噴油器同時開啟、同時關(guān)閉。(2) 分組噴射分組噴射是將噴油器按發(fā)動機每工作循環(huán)分成若干組交替進行噴射。(3) 順序噴射順序噴射則是指噴油器按發(fā)動機各缸的工作順序依次進行噴射。6) 按空氣量的檢測方式分類在發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，根據(jù)空氣進氣量的檢測方式，可分為進氣壓力感應(yīng)式和空氣流量感應(yīng)式兩種。(1) 進氣壓力感

12、應(yīng)式進氣壓力感應(yīng)式是通過檢測進氣歧管的壓力(真空度)和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，推算發(fā)動機吸入的空氣量，并計算燃油流量的速度。 (2) 空氣流量感應(yīng)式空氣流量感應(yīng)式又分為空氣體積流量式和空氣質(zhì)量流量式?？諝怏w積流量式計量進入氣缸的空氣的體積量，將該量轉(zhuǎn)變成電信號，輸送至ECU，ECU計算出與該體積的空氣相適應(yīng)的噴油量，以控制混合氣空燃比的最佳值?？諝赓|(zhì)量流量式將進入氣缸內(nèi)空氣的質(zhì)量轉(zhuǎn)換成電信號，輸送給 ECU，由 ECU根據(jù)空氣的質(zhì)量計算出與之相適應(yīng)的噴油量，以控制最佳空燃比。四、電控燃油噴射系統(tǒng)的基本原理ECU通過絕對壓力傳感器或空氣流量計的信號計量空氣質(zhì)量，并根據(jù)計算出的空氣質(zhì)量與

13、目標空燃比比較即可確定每次燃燒所必需的燃料質(zhì)量。根據(jù)空氣質(zhì)量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速計算出的噴油時間稱為基本噴油持續(xù)時間。各種傳感器檢測冷卻水溫度、進氣溫度、節(jié)氣門開度等與發(fā)動機工況有關(guān)的參數(shù)后，對基本噴油持續(xù)時間進行修正，確定最佳噴油持續(xù)時間，使實際噴油持續(xù)時間接近由目標空燃比確定的噴油持續(xù)時間。§2-2 燃油供給系統(tǒng)一、燃油供給系統(tǒng)的組成與作用燃油供給系統(tǒng)由電動燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、脈動阻尼減振器、噴油總管、噴油器、冷啟動噴油器及油管等組成。燃油供給系統(tǒng)的作用是向發(fā)動機及時地供應(yīng)各種工況下所需要的燃油量。二、燃油供給系統(tǒng)的工作原理 液力傳動裝置的基本形式為液力偶合器與液力變矩器

14、。三、各部件的結(jié)構(gòu)和工作原理1. 電動燃油泵電動燃油泵的功能是從油箱中吸入燃油，將油壓提高到規(guī)定值，然后通過供給系統(tǒng)送到噴油器。按結(jié)構(gòu)的不同分為滾柱式、渦輪式、齒輪式和側(cè)槽式等。按安裝位置的不同分為內(nèi)裝式和外裝式。內(nèi)裝式電動燃油泵安裝在油箱內(nèi)部，優(yōu)點是不易產(chǎn)生氣阻和泄漏，有利于熱油輸送，且工作噪聲??；外裝式電動燃油泵串聯(lián)在油箱外部的輸油管路中，容易布置，但噪聲大，且易產(chǎn)生氣泡形成氣阻，外裝式一般采用滾柱式電動燃油泵。電動燃油泵主要由永磁式驅(qū)動電動機、泵體和外殼三部分組成。燃油泵中設(shè)有一安全閥，燃油泵工作壓力升高到400kPa時，安全閥打開，燃油泵出油腔同時與吸油腔相通，燃油在泵內(nèi)循環(huán)，避免供油

15、壓力過高。為了防止發(fā)動機停轉(zhuǎn)時，供油壓力突然下降而引起燃油倒流，在燃油泵出油口安裝了單向閥。當發(fā)動機熄火時，燃油泵停止轉(zhuǎn)動，單向閥關(guān)閉，這樣在供油系統(tǒng)中仍有殘余壓力，有利于發(fā)動機再次啟動。2. 汽油濾清器汽油濾清器的作用是濾除汽油中的雜質(zhì)，防止污物堵塞噴油器針閥等精密機件。它裝在電動汽油泵之后的輸油管路中。它由紙質(zhì)濾芯再串聯(lián)一個棉纖維過濾網(wǎng)制成，過濾能力較大，有很好的濾清效果，能濾去直徑大于0.01mm的雜質(zhì)。其外殼為密封式鐵殼，有一定的耐壓能力。在正常使用情況下，這種汽油濾清器的使用壽命較長，汽車每行駛40000km才需更換。3. 汽油壓力調(diào)節(jié)器 汽油壓力調(diào)節(jié)器的作用是根據(jù)進氣歧管壓力的變化

16、來調(diào)節(jié)進入噴油器的汽油壓力，使兩者保持恒定的壓力差，壓力調(diào)節(jié)在250kPa到300kPa范圍內(nèi)。汽油壓力調(diào)節(jié)器一般位于分配油管的一端，由金屬殼體組成的內(nèi)腔分為彈簧室和燃油室，彈簧室內(nèi)有一根通氣管與進氣歧管相連，使供油系統(tǒng)中的油壓不僅取決于彈簧預緊力，而且取決于進氣歧管內(nèi)的氣體壓力。4. 汽油脈動阻尼器汽油脈動阻尼器的作用是減小汽油管路中的壓力波動，并抑制噴油器或汽油壓力調(diào)節(jié)器在開啟與關(guān)閉過程中產(chǎn)生的壓力脈沖噪聲。汽油脈動阻尼器采用膜片與彈簧組成的緩沖裝置，膜片將內(nèi)腔分為空氣室和燃油室，當油壓脈動的汽油進入脈動阻尼器時，該脈動壓力通過膜片傳給彈簧而被吸收，從而起到緩沖作用。5. 噴油器噴油器的功

17、能是根據(jù)ECU的控制信號向進氣歧管、進氣總管內(nèi)噴射定量的霧化汽油。噴油器按用途和工作條件的需要，有很多種形式，按結(jié)構(gòu)形式分有針軸式、球閥式、片閥式；按驅(qū)動方式可分為電壓驅(qū)動和電流驅(qū)動兩種形式，按阻值分有高阻值和低阻值兩種。6. 冷啟動噴油器冷啟動噴油器安裝在進氣總管上，其功能是發(fā)動機在低溫啟動時投入工作，以改善發(fā)動機的低溫啟動性能。§2-3空氣供給系統(tǒng)一、空氣供給系統(tǒng)的功用功用是為發(fā)動機可燃混合氣的形成提供必要的空氣，并測量進入氣缸的空氣量。二、空氣供給系統(tǒng)的組成空氣供給系統(tǒng)主要由空氣濾清器、空氣流量計、節(jié)氣門體、節(jié)氣門位置傳感器、進氣總管、進氣歧管、溫度傳感器等組成。1、空氣流量計

18、空氣流量計應(yīng)設(shè)置在空氣濾清器和節(jié)氣門體之間。常用的空氣流量計有翼片式空氣流量計、卡門旋渦式空氣流量計、熱線式空氣流量計和熱膜式空氣流量計4種類型。(1) 翼片式空氣流量計翼片式空氣流量計由翼片部分、電位計部分及接線插頭組成。翼片部分由測量葉片、緩沖葉片組成。測量葉片隨空氣流量的變化在空氣主通道內(nèi)偏轉(zhuǎn)。電位計部分主要由平衡配重、滑臂、回位彈簧、調(diào)整齒圈和印制電路板等組成。由于電位計與測量葉片是同軸的，所以當葉片偏轉(zhuǎn)時，電位計滑臂必然轉(zhuǎn)動。由于轉(zhuǎn)軸一端裝有螺旋回位彈簧，當其彈力與吸入空氣氣流對測量葉片產(chǎn)生的推力平衡時，葉片就會處于某一穩(wěn)定偏轉(zhuǎn)位置，而電位計滑臂也處于鍍膜電阻的某一對應(yīng)位置。電位計滑

19、臂對電源的分壓輸出即代表此時的空氣流量。把此電壓經(jīng)A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換后送微機，微機依據(jù)空氣量的多少，經(jīng)過運算、處理，確定應(yīng)該噴射的汽油量，并經(jīng)執(zhí)行器控制噴油，從而得到最佳空燃比。這種空氣流量計的結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，但進氣阻力大，響應(yīng)較慢且體積較大。(2) 卡門旋渦式空氣流量計與葉片式空氣流量計相比，卡門渦旋式空氣流量計具有體積小、質(zhì)量輕、進氣道結(jié)構(gòu)簡單、進氣阻力小等優(yōu)點。所謂卡門旋渦，是指在進氣管道中央放置一個錐狀渦流發(fā)生器，當空氣流過時，在渦流發(fā)生器后部將會不斷產(chǎn)生卡門旋渦的渦流串，測出卡門旋渦的頻率便可感知空氣流量的大小。它主要有光電式和超聲波式。 光電式卡門旋渦空氣流量計它是利用光

20、電效應(yīng)原理進行信號檢測與轉(zhuǎn)換的。它主要由管路、旋渦發(fā)生器、整流柵、導孔、金屬箔板彈簧、發(fā)光二極管(LED)、光敏晶體管等部分組成。在產(chǎn)生卡門旋渦的過程中，旋渦發(fā)生器兩側(cè)的空氣壓力會發(fā)生變化，通過導孔作用在金屬箔上，從而使其振動。發(fā)光二極管的光照在振動的金屬箔上時，光敏晶體管接收到的金屬箔上的反射光是被旋渦調(diào)制的光，其輸出經(jīng)解調(diào)得到代表空氣流量的頻率信號。 超聲波式卡門旋渦空氣流量計 該空氣流量計中使用了超聲波傳感器。所謂超聲波，是指頻率高于20kHz，人耳聽不到的機械波。在卡門旋渦發(fā)生器下游管路兩側(cè)相對安裝超聲波發(fā)射探頭和接收探頭。因卡門旋渦對空氣密度的影響，就會使超聲波從發(fā)射探頭到接收探頭的

21、時間較無旋渦變晚，而產(chǎn)生相位差。對此相位信號進行處理，就可得到旋渦脈沖信號，即代表體積流量的電信號輸出。(3) 熱線式空氣流量計熱線式空氣流量計的基本構(gòu)成包括：取樣管、鉑金絲、溫度補償電阻、控制電路及殼體等。根據(jù)安裝的部位不同，可分為主流測量方式和旁通測量方式。 主流式熱線空氣流量計的鉑金絲和進氣溫度傳感器都安裝在主氣道中的取樣管內(nèi)。旁通式熱線空氣流量計是將鉑金絲繞在陶瓷芯管上，并置于旁通氣道內(nèi)。當發(fā)動機啟動后，空氣流過鉑金絲周圍，使其熱量散失，溫度下降，橋式電路失去平衡，其輸出電位差發(fā)生變化；控制電路根據(jù)電橋輸出電位差的變化調(diào)整加熱電流，使電橋處于新的穩(wěn)定狀態(tài)，并且在電阻上得到代表空氣流量的

22、新的電壓輸出。2、進氣壓力傳感器采用速度-密度方式檢測進氣量的電控汽油噴射系統(tǒng)，是利用進氣歧管壓力傳感器來間接地測量發(fā)動機吸入空氣量的。3、節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上，它將節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出，以便ECU控制噴油量。節(jié)氣門位置傳感器有開關(guān)式和滑動電阻式等類型。(1) 開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器這種節(jié)氣門位置傳感器結(jié)構(gòu)比較簡單，價格低廉，但其輸出是非連續(xù)的，檢測性差。(2) 滑動電阻式節(jié)氣門位置傳感器電位器的動觸點(即節(jié)氣門開度輸出觸點)隨節(jié)氣門開度在電阻膜上滑動，從而在該觸點上得到與節(jié)氣門開度成比例的線性電壓輸出。§2-4 電子控制系統(tǒng)一、電控單元(ECU)

23、接收傳感器或其他裝置輸入的信息，存儲、計算、分析處理信息；輸出執(zhí)行命令；ECU不僅用來控制燃油噴射系統(tǒng)，同時還具有點火提前角控制、怠速控制、排放控制、進氣控制、增壓控制、自診斷、失效保護和備用控制系統(tǒng)等多項控制功能。ECU主要由輸入回路、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器和輸出回路和總線等組成。電子控制系統(tǒng)(1) 輸入回路 從傳感器輸出的信號輸入ECU后，首先通過輸入回路，其中數(shù)字信號直接輸入微處理器。模擬信號則由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號之后再輸入微處理器。(2) A/D轉(zhuǎn)換器 由傳感器輸入的模擬信號，微處理器不能直接處理，要用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再輸入微處理器。（3）微處理器微處理器

24、的功能是根據(jù)發(fā)動機工作的需要，把各種傳感器送來的信號用內(nèi)存的程序(微機處理的程序)和數(shù)據(jù)進行運算處理，并把處理結(jié)果如燃油噴射控制信號、點火控制信號等送往輸出回路。二、傳感器1、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和曲軸位置傳感器空氣流量計檢測的是單位時間內(nèi)的空氣流量，為確定每次循環(huán)符合最佳空燃比，應(yīng)求得每次循環(huán)吸入的空氣量。即在已知單位時間空氣流量的基礎(chǔ)上，應(yīng)檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速。為選取合適的噴油時刻和點火時刻，還需檢測每缸曲軸轉(zhuǎn)角的位置，故設(shè)發(fā)動機轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器。發(fā)動機轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器有多種形式，常用的有磁感應(yīng)式、光電式、霍爾等。(1) 磁感應(yīng)式傳感器由轉(zhuǎn)子和線圈組成。轉(zhuǎn)子固定在分電器軸上，線圈固定在分電器殼體上

25、。永久磁鐵的磁力線經(jīng)轉(zhuǎn)子、線圈、托架構(gòu)成封閉回路，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，由于轉(zhuǎn)子凸起與托架間的磁隙不斷發(fā)生變化，通過線圈的磁通也不斷變化，線圈中便產(chǎn)生感應(yīng)電壓，并以交流形式輸出。(2) 霍爾式傳感器 觸發(fā)葉輪的葉片數(shù)等于發(fā)動機缸數(shù)，葉輪由分電器軸帶動旋轉(zhuǎn)，葉片不斷地進出磁場的空氣隙。葉輪以其缺口對著空氣隙時，磁鐵產(chǎn)生的磁通經(jīng)導板、空氣隙到半導體基片構(gòu)成回路，這時傳感器輸出霍爾電壓。當葉輪的葉片進入空氣隙時，原磁路被葉片旁通。此時，傳感器無霍爾電壓輸出。(3) 光電式傳感器 光電式傳感器主要由發(fā)光二極管、光敏二極管、信號盤和控制電路組成。發(fā)光二極管、光敏二極管和控制電路都裝在固定底板座上，發(fā)光二極管與光敏

26、二極管位置相對，分別位于信號盤的兩側(cè)。當信號盤擋住發(fā)光二極管的光線時，光敏二極管截止，控制電路輸出低電壓。當縫隙對準發(fā)光二極管與光敏二極管時，光線照射到光敏二極管上，控制電路輸出高電平。2、氧傳感器氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)。由于排氣中的氧濃度可以反映空燃比的大小，所以在電子控制汽油噴射系統(tǒng)中廣泛使用氧傳感器。氧傳感器隨時將檢測的氧濃度反饋給電控裝置，電控裝置據(jù)此判斷空燃比是否偏離理論值，一旦偏離，就調(diào)節(jié)噴油量，以控制空燃比收斂于理論值。(1) 二氧化鈦(TiO2)氧傳感器這種氧傳感器是一種體電阻型氣敏傳感器。它是利用化學反應(yīng)強、對氧氣敏感、易于還原的氧化物半導體材料二氧化鈦在與氧氣接觸時產(chǎn)生氧化

27、還原反應(yīng)，使晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而導致電阻值發(fā)生變化的原理工作的。它的工作過程是：當排氣中氧含量較高時，二氧化鈦的阻值增大；反之，當排氣中氧含量較低時，二氧化鈦的阻值減小。(2) 二氧化鋯(ZrO2)氧傳感器二氧化鋯氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體，即二氧化鋯固體電解質(zhì)管。當鋯管接觸氧氣時，氧氣透過多孔鉑膜電極，吸附于二氧化鋯，并經(jīng)電子交換成為負離子。由于鋯管內(nèi)表面通大氣，外表面通排氣，其內(nèi)外表面的氧氣分壓不同，則負氧離子濃度也不同，從而形成負氧離子由高濃度側(cè)向低濃度側(cè)的擴散。當擴散處于平衡狀態(tài)時，兩電極間便形成電動勢，所以二氧化鋯氧傳感器的本質(zhì)是化學電池，亦稱氧濃差電池。3、爆震傳感器爆震傳感

28、器的功用是把爆震時傳到缸體上的機械振動轉(zhuǎn)化成電壓信號，輸入ECU作為爆震控制信號。常用的爆震傳感器可分為共振型和非共振型兩種。 共振型壓電式爆震傳感器選擇振蕩片的固有頻率與被測發(fā)動機爆震時的振動頻率一致，則當爆震發(fā)生時兩者共振，壓電元件有最大諧振輸出。 非共振型壓電式爆震傳感器 非共振型壓電式爆震傳感器實際是一種加速度傳感器。它是以接收加速度信號的形式來檢測爆震的，這種傳感器與共振型傳感器的不同之處在于：它內(nèi)部無振蕩片，但設(shè)置了一個配重塊。配重塊以一定預應(yīng)力壓緊在壓電片上。當發(fā)動機產(chǎn)生爆震時，配重塊就以一正比于加速度的交變力施加在壓電片上，從而產(chǎn)生輸出信號。三、開關(guān)信號 (1) 啟動信號(ST

29、A) 此信號用來判斷發(fā)動機是否處在啟動狀態(tài)，啟動時，由于進氣管內(nèi)混合氣流速慢、溫度低，因此汽油的霧化、蒸發(fā)較差。為了改善啟動性能，在啟動發(fā)動機時必須加濃混合氣。ECU接收到電信號，確認發(fā)動機處于啟動狀態(tài)時，將自動增加噴油量。(2) 空擋啟動開關(guān)信號(NSW)在裝有自動變速器(A/T)的汽車中，ECU用這個信號區(qū)別變速器是處于“P”或“N”(停車或空擋)，還是處于“L”、“2”、“D”或“R”擋行駛狀態(tài)。NSW信號主要用于怠速系統(tǒng)的控制。(3) 空調(diào)信號(A/C) A/C空調(diào)信號用來檢測空調(diào)壓縮機是否工作?？照{(diào)壓縮機工作時，向微機輸送高電平信號，ECU根據(jù)A/C信號控制發(fā)動機怠速時的點火提前角、

30、怠速轉(zhuǎn)速和斷油轉(zhuǎn)速等。 §2-5 燃油噴射控制一、噴油器的控制和工作原理燃油噴射式發(fā)動機所需的燃油是燃油泵和噴油器供給的。當發(fā)動機工作時，各傳感器將信號輸入ECU，ECU根據(jù)各輸入信號的電平狀態(tài)，經(jīng)運算判斷后輸出控制信號，控制三極管導通或截止。二、噴油正時噴油正時就是噴油器什么時候開始噴油的問題。1、多點間歇噴射多點間歇噴射分同時噴射、分組噴射和順序噴射三種類型。 同時噴射所有的噴油器并聯(lián)連接，ECU根據(jù)曲軸位置傳感器送入的基準信號，發(fā)出噴油器控制信號，控制功率三極管的導通和截止，從而控制各噴油器電磁線圈電路同時接通和切斷，使各缸噴油器同時噴油。通常曲軸每轉(zhuǎn)一周，各缸噴油器同時噴射一

31、次，在發(fā)動機的一個工作循環(huán)中噴射兩次。由于這種噴射方式是所有各缸噴油器同時噴射，所以噴油正時與發(fā)動機進氣、壓縮、做功、排氣的循環(huán)沒有什么關(guān)系。其缺點是由于各缸對應(yīng)的噴射時間不可能最佳，有可能造成各缸的混合氣形成不一樣。同時噴射正時圖 分組噴射 分組噴射一般是把所有氣缸的噴油器分成2到4組。四缸發(fā)動機一般把噴油器分成兩組，由微機分組控制噴油器，兩組噴油器輪流交替噴射。每一工作循環(huán)中，各噴油器均噴射一次或兩次。一般多是發(fā)動機每轉(zhuǎn)一周，只有一組噴射。分組噴射正時圖 順序噴射 順序噴射也叫獨立噴射。曲軸每轉(zhuǎn)兩周，各缸噴油器都輪流噴射一次，且像點火系統(tǒng)一樣，按照特定的順序依次進行噴射。順序噴射方式由于要

32、知道向哪一缸噴射，因此應(yīng)具備氣缸判別信號。因此當微機根據(jù)判缸信號、曲軸位置信號，確定該缸是排氣行程且活塞行至上止點前某一噴油位置時，微機輸出噴油控制信號，接通噴油器電磁線圈電路，該缸即開始噴射。順序噴射可以設(shè)立在最佳時間噴油，對混合氣的形成十分有利，因此它有利于提高燃油經(jīng)濟性和降低有害物的排放。順序噴射正時圖三、噴油量的控制 啟動時噴油控制 發(fā)動機啟動時的基本噴油時間不是根據(jù)進氣量(或進氣壓力)和發(fā)動機轉(zhuǎn)速計算確定的，而是ECU根據(jù)啟動信號和當時的冷卻水溫度，計算出啟動時的噴油持續(xù)時間。 啟動后的噴油控制 發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過預定值時，ECU確定的噴油信號持續(xù)時間滿足下式：噴油信號持續(xù)時間=基本噴油

33、持續(xù)時間×噴油修正系數(shù)+電壓修正值式中，噴油修正系數(shù)是各種修正系數(shù)的總和。A. 基本噴油量的控制根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和進氣管壓力信號確定噴油量，是以進氣量與進氣管壓力成正比為前提的，這一前提只在理論上成立。實際工作中，進氣脈動使充氣效率變化，進行再循環(huán)的排氣量的波動也影響進氣量測量的準確度。B. 啟動后噴油量的修正 在確定基本噴油時間的同時，ECU由各種傳感器獲得發(fā)動機運行工況信息，對基本噴油時間進行修正。a. 啟動后加濃 發(fā)動機完成啟動后，點火開關(guān)由啟動(STA)位置轉(zhuǎn)到接通點火(ON)位置，或發(fā)動機轉(zhuǎn)速已達到或超過預定值，ECU額外增加噴油量，使發(fā)動機保持穩(wěn)定運行。噴油量的初始修正

34、值根據(jù)冷卻水溫度確定，然后以一固定速度下降，逐步達到正常。 b. 暖機加濃 冷機時，燃油蒸發(fā)性差，為使發(fā)動機迅速進入最佳工作狀態(tài)，必須供給濃混合氣。在冷卻水溫度低時，ECU根據(jù)水溫傳感器(THW)信號相應(yīng)增加噴射量。c. 進氣溫度修正 通常以20為進氣溫度信號的標準溫度，低于20時，空氣密度大，ECU增加噴油量，使混合氣不致過稀；進氣溫度高于20時，空氣密度減小，ECU使噴油量減少，以防混合氣太濃。d. 大負荷加濃 發(fā)動機在大負荷工況下運轉(zhuǎn)時，要求使用濃混合氣以獲得大功率。ECU根據(jù)發(fā)動機負荷增加噴油量。發(fā)動機負荷狀況可以根據(jù)節(jié)氣門開度或進氣量的大小確定，故ECU可根據(jù)進氣壓力傳感器、空氣流量

35、計、節(jié)氣門位置傳感器輸送的信號判斷發(fā)動機負荷狀況，決定相應(yīng)增加的燃油噴射量。大負荷的加濃量約為正常噴油量的10%到30%。有些發(fā)動機的大負荷加濃量還與冷卻水溫度信號(THW)有關(guān)。e. 過渡工況修正發(fā)動機在過渡工況下運行時(即汽車加速或減速行駛)，為獲得良好的動力性、經(jīng)濟性、響應(yīng)性，空燃比應(yīng)作相應(yīng)變化，即需要適量調(diào)整噴油量。f. 怠速修正(只用于D型EFI系統(tǒng)) 在D型EFI系統(tǒng)中，決定基本噴油時間的進氣管壓力，在過渡工況時，相對于發(fā)動機轉(zhuǎn)速將產(chǎn)生滯后。怠速時發(fā)動機轉(zhuǎn)速越低，這種滯后時間越長，怠速就越不穩(wěn)定。隨進氣壓力增大或轉(zhuǎn)速降低，增加噴油量；隨進氣壓力減少或轉(zhuǎn)速增高，減少噴油量。g. 斷油

36、控制 減速斷油發(fā)動機在高速下運行急減速時，節(jié)氣門完全關(guān)閉，為避免混合氣過濃、燃料經(jīng)濟性和排放性能變差，ECU停止噴油。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速降到某預定轉(zhuǎn)速之下或節(jié)氣門重新打開時，噴油器投入工作。 發(fā)動機超速斷油。為避免發(fā)動機超速運行，發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速時，ECU控制噴油器停噴。電子控制自動變速器用到的信號輸入裝置有傳感器和開關(guān)，產(chǎn)生的信號一般有脈沖、模擬、開關(guān)3種形態(tài)。速度傳感器產(chǎn)生脈沖信號，溫度傳感器產(chǎn)生模擬信號，選擇開關(guān)則產(chǎn)生開關(guān)信號。§2-6 點火控制一、控制點火系統(tǒng)的組成控制點火系統(tǒng)主要有ECU、傳感器、各種控制開關(guān)、點火線圈、火花塞和點火執(zhí)行器組成。1、傳感器凸輪軸位置傳感器是確

37、定曲軸基準位置和點火基準的傳感器，它保證ECU控制點火系統(tǒng)正常工作最基本的信號?？諝饬髁總鞲衅魇谴_定進氣量大小的傳感器，該信號除用來計算基本噴油量外，還用作負荷信號來計算和讀取基本點火提前角。進氣溫度傳感器信號反映發(fā)動機吸入空氣的溫度，利用該信號對基本點火提前角進行休整；另外利用該信號控制啟動和發(fā)動機暖機期間的點火提前角。 節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換成電壓信號，以便ECU利用該信號和車速傳感器信號來綜合判斷發(fā)動機所處的工況（怠速、中等負荷、大負荷或減速），并對點火提前角進行修正。爆震傳感器用于點火提前角閉環(huán)控制系統(tǒng)，利用該信號來判斷發(fā)動機是否發(fā)生爆震，從而對點火提前角進行修正。各開關(guān)信號

38、用于修正點火提前角。2、ECUECU是燃油噴射控制系統(tǒng)和點火控制系統(tǒng)的控制核心，存儲了該型號發(fā)動機在各種工況下的最佳點火提前角，并按預先編制的程序進行計算和判斷后，向點火控制器發(fā)出最佳點火提前角和點火線圈初級電路導通時間的控制信號。3、點火控制器點火控制器是控制點火系統(tǒng)的功率輸出級，它接受ECU輸出的點火控制信號并進行功率放大，以便驅(qū)動點火線圈工作。二、點火時刻的控制過程實際點火提前角初始提前角+基本提前角+修正提前角起動期間:固定值起動后 基本點火提前角的控制：由轉(zhuǎn)速和負荷確定 點火提前角的修正：部分負荷工況根據(jù)冷卻水溫、進氣溫度和節(jié)氣門位置等信號修正。滿負荷工況要特別小心控制點火提前角，以

39、免產(chǎn)生爆震。最大和最小提前角的控制：微處理器計算的點火提前角必須控制在一定范圍內(nèi)，否則發(fā)動機很難正常運轉(zhuǎn)。三、閉合角的控制 閉合角控制電路的作用是：根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和蓄電池電壓調(diào)節(jié)閉合角，以保證足夠的點火能量。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升和蓄電池電壓下降時，閉合角控制電路使閉合角加大，即延長一次側(cè)電路的通電時間，防止一次側(cè)儲能下降，確保點火能量。 點火線圈的次級電壓是和初級電路斷開時的初級電流成正比。通電時間短時，初級電流小，會使感應(yīng)的次級電壓偏低，容易造成失火。初級電流大，對點火有利；但通電時間過長，會使點火線圈發(fā)熱，甚至燒壞，還會使能耗增大。因此要控制一個最佳通電時間。 四、發(fā)動機爆震的控制 最常見的是

40、利用發(fā)動機的爆震信號作為反饋信息，用來控制大負荷等工況下的點火提前角；爆震傳感器將發(fā)動機的爆震狀況反饋給ECU，一旦爆震程度超過規(guī)定的標準，ECU立即發(fā)出點火系統(tǒng)推遲點火；當爆震程度低于規(guī)定的標準時，ECU又會將點火時刻提前，循環(huán)調(diào)節(jié)點火時刻的結(jié)果，使發(fā)動機始終處于臨界爆震的工作狀態(tài)。 §2-7 怠速控制怠速一般是指發(fā)動機對外無功率輸出時，以最低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。怠速轉(zhuǎn)速過高，會增加燃油消耗量。因此，怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能低。但考慮到減少有害物的排放，怠速轉(zhuǎn)速又不能過低。另外，考慮所有怠速使用條件下，如冷車運轉(zhuǎn)與電器負荷、空調(diào)裝置、自動變速器、動力轉(zhuǎn)向伺服機構(gòu)的接入等情況，它們都會引起怠速轉(zhuǎn)速的變

41、化，使發(fā)動機怠速不穩(wěn)甚至會引起熄火現(xiàn)象。 怠速時，節(jié)氣門處于關(guān)閉狀態(tài)，空氣通過節(jié)氣門縫隙及旁通節(jié)氣門的怠速調(diào)節(jié)通道進入發(fā)動機，由空氣流量計（或進氣歧管壓力傳感器）檢測該進氣量，并根據(jù)轉(zhuǎn)速及其它修正信號控制噴油量，使轉(zhuǎn)矩與發(fā)動機本身內(nèi)部阻力矩相平衡，保證發(fā)動機在怠速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。當發(fā)動機的內(nèi)部阻力矩發(fā)生變化時，怠速運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速將會發(fā)生變化。發(fā)動機怠速控制裝置的功能就是自動維持發(fā)動機怠速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。一、怠速控制原理 ECU根據(jù)從各傳感器的輸入信號所決定的目標轉(zhuǎn)速與發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速進行比較，根據(jù)比較得出的差值，確定相當于目標轉(zhuǎn)速的控制量，去驅(qū)動控制空氣量的執(zhí)行機構(gòu)，使怠速轉(zhuǎn)速保持在目標轉(zhuǎn)速附近。二、節(jié)氣門直

42、動式控制 節(jié)氣門直動式怠速控制裝置是通過控制節(jié)氣門開啟程度，調(diào)節(jié)空氣流通的面積，達到控制進氣量，實現(xiàn)怠速控制的 三、旁通空氣式控制 為了控制發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)的速度，根據(jù)來自發(fā)動機ECU的信號，怠速控制閥增加或減少流過節(jié)氣門旁通通道的空氣量。§2-8 汽油機進氣控制一、進氣慣性增壓控制系統(tǒng)進氣慣性增壓控制系統(tǒng)，是利用進氣流慣性產(chǎn)生的壓力波提高進氣效率。 二、動力閥控制裝置 動力閥控制裝置是安裝在進氣管上，控制進氣管空氣通道的大小。它可以根據(jù)發(fā)動機不同負荷來改變進氣量，以改善發(fā)動機的性能。小負荷時，真空電磁閥控制動力閥關(guān)閉，進氣通道變小，發(fā)動機輸出小功率，來提高燃油經(jīng)濟性；大負荷時，真空電

43、磁閥打開，進氣通道變大，發(fā)動機輸出大功率。三、廢氣渦輪增壓控制 利用廢氣排出時的流速，驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪旋轉(zhuǎn)使進氣管中的氣流增加而增壓。發(fā)動機所需要的增壓壓力目標值大小由ECU根據(jù)發(fā)動機的運行情況（如加速情況、冷卻水溫度、爆震狀況和進氣空氣量等）確定。增壓壓力由進氣管壓力傳感器檢測，并作為反饋信號輸入ECU，ECU根據(jù)其與增壓壓力目標值的差值，發(fā)出不同占空比的脈沖信號（頻率為20Hz），控制電磁閥平均開始時間的長短，以調(diào)節(jié)真空膜盒中的控制壓力的大小，控制廢氣渦輪增壓器廢氣放氣閥的開度或可變噴嘴環(huán)的角度，從而控制增壓器的輪速，產(chǎn)生發(fā)動機所需的目標值增壓壓力。§2-9 汽油機的排放控制汽

44、車發(fā)動機作為一個大氣污染源，應(yīng)該采取各種有效措施予以治理和改造?，F(xiàn)代汽車采取了多種排放控制措施來減少汽車的排氣污染，如三元催化轉(zhuǎn)換、廢氣再循環(huán)（EGR）、活性碳罐蒸發(fā)控制系統(tǒng)等。一、廢氣再循環(huán)控制廢氣再循環(huán)簡稱為 EGR（Exhaust Gas Recirculation）系統(tǒng)，是目前用于降低NOx排放的一種有效措施。它是將一部分排氣引入進氣管與新混合氣混合后進入氣缸燃燒，從而實現(xiàn)再循環(huán)，并對送入進氣系統(tǒng)的排氣進行最佳的控制。 EGR系統(tǒng)凈化NOx的基本原理是：排氣中的主要成分是CO2、H2O和N2等，這三種氣體的熱容量較高。當新混合氣和部分排氣混合后，熱容量也隨之增大。在進行相同發(fā)熱量的燃燒

45、時，與不混合時相比，可使燃燒溫度下降，這樣就抑制NOx生成，因為NOx 主要是在高溫富氧的條件下生成的。 但是過度的廢氣再循環(huán)，使混合氣的著火性能和發(fā)動機輸出功率下降，將會影響發(fā)動機的正常運行，特別是在怠速、低轉(zhuǎn)速小負荷及發(fā)動機處于冷態(tài)運行時，再循環(huán)的廢氣將會明顯降低發(fā)動機的性能。 因此應(yīng)根據(jù)發(fā)動機結(jié)構(gòu)、工況及工作條件的變化自動調(diào)整參與再循環(huán)的廢氣量，并選擇NOx排放量多的發(fā)動機運轉(zhuǎn)范圍，進行適量的EGR控制。通常，EGR的控制指標采用EGR率表示，其定義如下 EGR率 = EGR氣體流量/（吸入空氣量+EGR氣體流量）×100% 1、固定EGR率的電子式EGR控制：在發(fā)動機工作時，

46、ECU根據(jù)各傳感器，如曲軸位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、點火開關(guān)等送來的信號，確定發(fā)動機目前在哪一種工況下工作，以輸出指令，控制廢氣再循環(huán)電磁閥打開或關(guān)閉，從而控制廢氣再循環(huán)控制閥打開或關(guān)閉，使廢氣再循環(huán)進行或停止。2、可變EGR率的電子式EGR控制：可變EGR率廢氣再循環(huán)控制的工作原理是：根據(jù)發(fā)動機臺架試驗確定的EGR率與發(fā)動機轉(zhuǎn)速、進氣量的對應(yīng)關(guān)系，將有關(guān)數(shù)據(jù)存入發(fā)動機ECU內(nèi)的ROM中。發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)各種傳感器送來的信號，確定發(fā)動機在哪一種工況工作，經(jīng)過查表和計算修正、輸出適當?shù)闹噶?，控制電磁閥的開度，以調(diào)節(jié)廢氣再循環(huán)的EGR率。3、閉環(huán)控制式的EGR控制：新

47、鮮空氣經(jīng)節(jié)氣門進入穩(wěn)壓箱，發(fā)動機排氣中的一部分（還流廢氣）經(jīng)控制閥進入穩(wěn)壓箱，穩(wěn)壓箱中設(shè)置有EGR率傳感器，它對穩(wěn)壓箱中新鮮空氣與廢氣所形成的混合氣中的氧氣濃度不斷地進行檢測，并將檢測結(jié)果輸入ECU。ECU經(jīng)過分析計算后向控制閥輸出控制信息，不斷地調(diào)整EGR率，使廢氣再循環(huán)的 EGR率時刻在ECU的控制下保持在理想狀態(tài)，從而有效地減少NOx的排放量。二、三元催化轉(zhuǎn)換控制 該裝置裝發(fā)動機排氣管前，把發(fā)動機排放廢氣中的有害氣體轉(zhuǎn)化成無毒氣體。三元催化轉(zhuǎn)換器所用的催化劑是鉑（或鈀）和銠的混合物，催化劑理想工作溫度為400800度。三元催化轉(zhuǎn)換器只有在理論空燃比14.7附近很窄的范圍內(nèi)工作時，其轉(zhuǎn)換效

48、率才能達到最佳。三元催化轉(zhuǎn)換器能對排氣中的CO、HC、NOx同時進行凈化處理?；瘜W反應(yīng)為：2NO + 2CO = N2 + 2CO22C2H6 + 7O2 = 4CO2 + 6H2O2CO + O2 = 2CO2三、活性碳罐蒸發(fā)污染控制 為了防止燃油蒸汽直接排向大氣而產(chǎn)生污染，同時提高燃油的經(jīng)濟性而采用的裝置。油箱的汽油蒸氣通過單向閥進入活性碳罐上部，空氣從碳罐下部進入清洗活性碳。在碳罐右上方有一定量排放小孔及受真空控制的排放控制閥，排放控制閥上部的真空度由碳罐控制電磁閥控制，而碳罐控制電磁閥受ECU控制。§2-10 故障自診斷系統(tǒng)一、自診斷系統(tǒng)的功能及工作情況 發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，E

49、CU內(nèi)部的故障自診斷電路隨時監(jiān)測各個傳感器和執(zhí)行器的工作狀況，一旦發(fā)現(xiàn)傳感器或執(zhí)行器參數(shù)異常或功能失效時，系統(tǒng)就會接通儀表盤上的故障指示燈電路。系統(tǒng)同時將檢測到的故障內(nèi)容以故障碼的形式存儲在RAM中，以便維修人員讀取。二、故障碼的顯示 故障碼是用數(shù)字代表出現(xiàn)故障的系統(tǒng)或故障的大致范圍。不同的廠家，故障碼有所不同，讀取方法也不完全一樣。常見的有：1、脈沖電壓顯示1）、電壓脈沖寬度相同，十位與個位間有一較短的暫停時間，故障碼與故障碼之間有一較長的暫停時間。2）、電壓脈沖寬度不同，寬脈沖表示十位，短脈沖表示個位，十位與個位間有一較短的暫停時間，故障碼與故障碼之間有一較長的暫停時間。3）、電壓脈沖寬度

50、相同，位與位間有一較短的暫停時間，故障碼與故障碼之間有一較寬的電壓脈沖。4）、脈沖電壓不同，5V的電壓脈沖表示十位，0V的電壓脈沖表示個位，故障碼與故障碼之間以較長的2.5V電壓區(qū)分。2、數(shù)字顯示故障碼以數(shù)字的形式顯示在組合儀表的顯示屏上。3、發(fā)光二極管顯示發(fā)光二極管顯示法的二極管一般裝在ECU上，根據(jù)二極管數(shù)量的不同，分1個二極管顯示式、2個二極管顯示式和4個二極管顯示式。1個二極管的與儀表板上的故障指示燈閃爍表示法相同；2個二極管中，紅色的顯示十位，綠色的顯示個位；4個二極管則采用8、4、2、1碼方式顯示；§2-11 安全保險功能和備用系統(tǒng)一、安全保險功能 當電控發(fā)動機某一傳感器

51、、執(zhí)行器或控制部分出現(xiàn)故障時，如果ECU仍然按原來的方式控制發(fā)動機運行，就可能使發(fā)動機或其他部件也出現(xiàn)故障。例如，發(fā)動機點火系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，ECU仍控制噴油器繼續(xù)噴油，混合氣過濃，未燃燒的混合氣進入排氣凈化裝置（三元催化器）后，繼續(xù)燃燒，使三元催化器溫度急劇升高而損壞。為了避免這種情況的發(fā)生，ECU系統(tǒng)一般會啟動安全保險功能。手提電腦的備用電池，電腦的UPS等就是類似的安全保險功能。二、備用系統(tǒng) 當ECU內(nèi)的控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，備用系統(tǒng)立即啟動，用固定的信號進行控制。該系統(tǒng)僅僅只能維持基本運行性能，而不能保持正常的運行性能。1、啟動備用系統(tǒng)條件（1）、當微處理器停止輸出點火正時控制信號時。（2

52、）、當進氣歧管壓力信號電路出現(xiàn)開路或短路時。2、備用系統(tǒng)工作狀態(tài)當ECU的監(jiān)視器監(jiān)測到微處理器出現(xiàn)異常時，先接通故障檢查指示燈，提醒駕駛員注意，同時自動轉(zhuǎn)換到備用系統(tǒng)工作狀態(tài)。備用系統(tǒng)是個簡易的控制系統(tǒng)，主要是根據(jù)啟動信號和怠速觸點狀態(tài)，選擇一固定噴油時間和點火提前角進行控制。由于不是最佳參數(shù)，故只能維持基本運行性能，使車輛繼續(xù)行駛，而不能保持正常的運行性能。§2-12 柴油機電子控制系統(tǒng)一、概述 國際上受日益嚴格的排放法規(guī)限制，目前柴油機電子控制技術(shù)在國外達到60%-90%。柴油機電子控系統(tǒng)組成，與汽油機一樣仍然有信號輸入裝置、電控單元ECU、執(zhí)行器三部分。柴油機電子控系統(tǒng)的技術(shù)特

53、點：一是其關(guān)鍵技術(shù)和在柴油噴射電控執(zhí)行器上；二是柴油電子控制噴射系統(tǒng)的多樣化。二、電控柴油噴射系統(tǒng)分類 電控柴油噴射系統(tǒng)按直接控制的量來分有位置控制和時間控制兩類。位置控制保留了傳統(tǒng)的噴油泵、高壓油管和噴油器，以及噴油泵中的齒條齒圈、滑套等控制油量的機械傳動機構(gòu)，只是對齒條或滑套的運動位置控制由原來的機械調(diào)速器改為微處理器控制；時間控制系統(tǒng)可以保留原來的噴油泵、高壓油管和噴油器，也可以用新型的高壓燃油系統(tǒng)，用高速電磁閥直接控制高壓燃油的噴射。三、電子控制柴油噴射系統(tǒng)的控制原理 ECU根據(jù)各傳感器（包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速、加速踏板位置、齒條位置、噴油時刻、車速及進氣壓力、進氣溫度、冷卻水溫及燃油溫度傳感

54、器）實時檢測到的發(fā)動機運行參數(shù)，與ECU中預先存儲的參數(shù)值或圖譜相比較，按其最佳值或計算后的目標值把指令輸送給執(zhí)行器。執(zhí)行器根據(jù)ECU的指令，控制噴油量和噴油正時。1、噴油量控制是由ECU控制電動調(diào)速器中的控制套筒的位置來實現(xiàn)增減噴油量。ECU根據(jù)加速踏板位置和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器送來的信號，首先算出該工況下的基本噴油量；其次，根據(jù)進氣壓力、進氣溫度、冷卻水溫傳感器、起動機和空調(diào)器等信號，對該基本噴油量進行修正；并且還有根據(jù)溢流環(huán)位置傳感器的信號進行反饋修正，以確定最佳噴油量。2、噴油時刻的控制 ECU按發(fā)動機轉(zhuǎn)速和加速踏板的位置確定出基本噴油時刻，然后根據(jù)進氣壓力、冷卻水溫度、起動信號和正時器活

55、塞位置信號等，對該時刻加以補充修正，最后確定出與各工況相適應(yīng)的噴油時刻控制信號，并以該信號控制噴油正時控制閥的工作。3、怠速轉(zhuǎn)速的控制ECU根據(jù)加速踏板位置傳感器、車速傳感器、起動信號以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號等，決怠速控制何時開始進行；另外還根據(jù)水溫傳感器、空擋開關(guān)和空調(diào)器等信號，計算出此時的目標怠速轉(zhuǎn)速，并計算出與該轉(zhuǎn)速相適應(yīng)的噴油量；還根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的反饋信號，不斷對噴油量進行修正，以確保發(fā)動機在目標怠速轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。4、進氣節(jié)流控制是通過ECU控制電磁閥來控制進氣節(jié)流閥控制怠速進氣量，停車時關(guān)斷進氣降低怠速噪聲停機振動。5、預熱塞通電控制通過ECU控制預熱塞的通電時間來提高柴油機低溫起動和低溫怠速運轉(zhuǎn)。6、廢氣再循環(huán)控制 減少排氣中的NOx排放量，與汽油機電控系統(tǒng)相同。7、渦輪增壓柴油機的轉(zhuǎn)速不易提高，要提高輸出功率，必須增大柴油機的轉(zhuǎn)矩，而采用廢氣渦輪增壓是增大功率的一種有效手段。8、自診斷和安全功能ECU控制系統(tǒng)具有故障自診斷功能，當系統(tǒng)發(fā)生異常時，系統(tǒng)采用指示燈點亮的方式來報警。柴油機電控系統(tǒng)第三章 自動變速器本章教學要求:1、了解自動變速器的分類和基本結(jié)構(gòu)； 2、熟練掌握自動變速器的電子控制系統(tǒng)；3、了解電子控制自動變速器的故障診斷；4、掌握電子控制自動變速器的使用。重點：1電子控制自動變速器的故障診斷；2電子控制自動變速器的使用。難點：1自動變速器電子控制系