汽車電子控制系統(tǒng).pptx

1、汽車電子控制技術(shù) 緒論 電子控制技術(shù)在汽車上的應(yīng)用 一、電子控制技術(shù)在發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用 （一）電控汽油噴射 1、控制噴油量 ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷確定噴油量，并予以修正，使A/F=14.7。 2、控制噴油定時(shí) ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)工作順序?qū)ε艢庑谐痰臍飧卓刂茋娪汀?3、控制減速、限速及閉缸斷油 4、控制電動油泵 泵油壓力、泵油時(shí)間及變速泵油（二）電控點(diǎn)火 1、控制最佳點(diǎn)火提前角 2、控制通電時(shí)間及最大電流 3、控制爆震（三）怠速控制 熱機(jī)快怠速 怠速自動提升 （四）排放控制 1、廢氣再循環(huán) 2、排氣管廢氣處理 二次空氣供給 三元催化反應(yīng)器 3、排放污染控制 曲軸箱通風(fēng) 活性炭罐 二、電子控制技術(shù)

2、在底盤 部分的應(yīng)用 （一）制動防抱死系統(tǒng) （二）電控自動變速器 （三）電控動力轉(zhuǎn)向 （四）電控懸掛 （五）巡航控制 三、電子控制技術(shù)在行駛安 全方面的應(yīng)用 （一）安全氣囊 （二）防撞系統(tǒng) （三）前照燈控制 四、電子控制技術(shù)在舒適 性方面的應(yīng)用 （一）全自動空調(diào) （二）電動座椅 五、電子控制技術(shù)在信息 方面的應(yīng)用 （一）信息顯示與報(bào)警 （二）語音信息 （三）車用導(dǎo)航 第一篇電子控制技術(shù)在汽車發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用 第一章 概述一、電控燃油噴射系統(tǒng)（EFI）的優(yōu)點(diǎn)（一） EFI與化油器供油系統(tǒng)的比較 1、化油器供油系統(tǒng) * 工作機(jī)理：節(jié)氣門開度控制化油器喉管處的真空度吸油和空氣混合 * 冷起動：手控阻風(fēng)門

3、加濃混合氣 * 熱機(jī)后：手控阻風(fēng)門逐漸打開 * 突然加速：機(jī)械加濃 * 大負(fù)荷：機(jī)械、真空同時(shí)加濃 2、EFI供油系統(tǒng) * 工作機(jī)理：節(jié)氣門開度控制進(jìn)氣量，經(jīng)空氣流量計(jì)計(jì)量，ECU根據(jù)進(jìn)氣量確定噴油量。 * 冷起動：ECU根據(jù)冷卻液溫度控制延長噴油時(shí)間。 * 熱機(jī)后：ECU根據(jù)冷卻液溫度的變化控制修正噴油時(shí)間。 * 突然加速： ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及節(jié)氣門開度控制增加噴油時(shí)間。 * 大負(fù)荷： ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及節(jié)氣門開度控制增加噴油量。 （ 二）EFI優(yōu)點(diǎn) 1、混合氣分配及燃油霧化好 提高功率50%；節(jié)油5-10% 2、減少排放污染 空燃比適宜，混合氣完全燃燒： HC+O2H2O+CO2

4、空燃比不適宜，混合氣燃燒不完全： HC+O2燃燒后： 一部分生成H2O、CO2； 一部分生成HC（冷激）； 一部分生成CO（缺氧）； 一部分生成O2 （富氧）； 空氣中的氮?dú)猓∟2）與燃燒后排出的高溫氧（O2）將產(chǎn)生多氧化氮（NOx ） HC、CO、 NOx 是汽車排放的三害 3、充氣效率高、發(fā)動機(jī)功率大、加速性能及起動性能好 二、電控燃油噴射系統(tǒng)的分類 （一）按噴油部位不同 1、缸內(nèi)噴射直接向缸內(nèi)噴油（難） 2、進(jìn)氣歧管噴射向進(jìn)氣歧管噴油 單點(diǎn)噴射；多點(diǎn)噴射 （二）按系統(tǒng)控制方式不同 1、機(jī)械控制式（K型） 博世公司1967年研制上吸式和下吸式 2、機(jī)電混合式（KE型） 1993年研制設(shè)置電

5、液壓差調(diào)節(jié)器 3、電控燃油噴射 70年代單一控制 80年代開始綜合控制 （三）按噴油方式不同 1、連續(xù)噴射（K型、KE型） 2、間歇噴射 同時(shí)噴射；順序噴射；分組噴射（四）按空氣流量檢測方式不同 1、直接測量空氣流量 體積流量；質(zhì)量流量 2、間接測量空氣流量 第二章 電控燃油噴射系統(tǒng)組成 進(jìn)氣系統(tǒng)；燃油供給系統(tǒng)；點(diǎn)火系統(tǒng)； 電控系統(tǒng)；故障自診斷系統(tǒng)； 安全功能和后備系統(tǒng) 第一節(jié) 進(jìn)氣系統(tǒng) 功用：為可燃混合氣的形成提供必須的空氣。 組成：空氣濾清器空氣流量傳感器怠速調(diào)整、節(jié)氣門及位置傳感器、怠速控制閥動力腔進(jìn)氣歧管 一、空氣流量傳感器（空氣流量計(jì)） 作用：檢測發(fā)動機(jī)工作中的進(jìn)氣量，并轉(zhuǎn)換成電信號

6、送給ECU確定控制噴油量。 型式： （一）直接測量空氣流量傳感器 安裝在進(jìn)氣道中 1、體積流量型測量進(jìn)氣量為體積流量 （1）翼片式（量板式、葉片式） 結(jié)構(gòu)：翼片、電位計(jì)及內(nèi)部電路 翼片：測量葉片進(jìn)氣道 阻尼葉片阻尼室 兩葉片鑄成一體，以軸為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動。軸頂端驅(qū)動滑片在鍍膜電阻上滑動，同時(shí)設(shè)有盤形彈簧，用于平衡葉片轉(zhuǎn)動。 電位計(jì)及內(nèi)部電路： 檢測原理： 節(jié)氣門開度增大進(jìn)氣量增多翼片轉(zhuǎn)動角度增大鍍膜電阻值減小電壓US減小US/UB減小ECU控制噴油量增加。 反之則反。 說明： 1、內(nèi)設(shè)油泵控制開關(guān)，翼片靜止，開關(guān)斷開油泵不工作；翼片轉(zhuǎn)動后，開關(guān)閉合油泵工作。 2、內(nèi)設(shè)進(jìn)氣溫度傳感器，對噴油量進(jìn)行修正

7、。 （2）卡門旋渦式 檢測機(jī)理： 在進(jìn)氣道中設(shè)置旋渦發(fā)生器，進(jìn)氣中將產(chǎn)生旋渦，其頻率f與進(jìn)氣流速v存在如下關(guān)系： f = St .v/d St -系數(shù)（0.2） d-旋渦發(fā)生器直經(jīng) 通過測知f可求出v，v乘以進(jìn)氣通道截面便可求出進(jìn)氣體積流量。 *反光鏡檢測方式（振動檢測方式）原理： 利用進(jìn)氣產(chǎn)生旋渦時(shí)，引起壓力變化來測知頻率。 節(jié)氣門開度增大進(jìn)氣量增多旋渦頻率增高氣體壓力變化頻率增大膜片振動頻率高脈沖信號頻率高ECU控制噴油量增加。 反之則反。 *超聲波檢測方式 原理 利用進(jìn)氣產(chǎn)生旋渦時(shí)，引起氣體密度的變化來測知頻率。 進(jìn)氣密度均勻，接收波密度均勻； 進(jìn)氣密度改變，接收波密度改變。 節(jié)氣門開度

8、增大進(jìn)氣量增多旋渦頻率增高氣體密度增大接收波密度增加脈沖電壓信號頻率增高ECU控制噴油量增加。 反之則反。 2、質(zhì)量流量型測量進(jìn)氣量為質(zhì)量流量檢測機(jī)理 在進(jìn)氣道中設(shè)置一通電發(fā)熱體，使其溫度與進(jìn)氣溫度維持溫度差為100。 節(jié)氣門開度增大-進(jìn)氣量增多-發(fā)熱體被帶走的熱量多-發(fā)熱體通過電流增大-信號電壓升高（1）熱線式空氣流量計(jì) 白金熱線，直徑70um。固裝取樣管內(nèi)。取樣管安裝在進(jìn)氣道中。 熱線RH與溫度補(bǔ)償電阻RK、電橋平衡電阻RB、及信號電阻RS組成電橋平衡電路。 工作條件：熱線通電產(chǎn)生溫度與進(jìn)入空氣溫度之差維持在100。 工作過程：進(jìn)氣量增加- RH失熱（溫差低于100）-集成電路A使通過RH

9、電流增大- RS電流增大-信號電壓US增大-ECU控制增加噴油量。 說明： 1、設(shè)置自凈電路：發(fā)動機(jī)熄火4S，ECU控制使熱線在1S內(nèi)被加熱至1000-除掉雜質(zhì)。 2、 RH通過電流大小取決于進(jìn)氣量，其變化范圍一般在50mA-120mA。 3、因?yàn)闊峋€通過電流是進(jìn)氣流量的單一函數(shù)，則對進(jìn)氣溫度無需進(jìn)行修正。 （2）熱膜式空氣流量計(jì) 將鉑絲、溫度補(bǔ)償電阻RK、電橋平衡電阻RB、及信號電阻RS鍍在樹脂膜上，在其上覆蓋玻璃膜。 發(fā)熱體用鉑絲取代白金。 精度高、強(qiáng)度好、價(jià)錢高。（二）間接測量空氣流量傳感器 （進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器） 安裝：振動較小的車身處或動力腔上 功用：將進(jìn)氣管的氣體壓力變化，轉(zhuǎn)變

10、成電信號送給ECU，間接反映進(jìn)氣量。 型式：1、壓敏電阻式 傳感器殼體被硅膜片分割成兩個(gè)互不相通的腔室。一腔室預(yù)置真空，另一腔室導(dǎo)入進(jìn)氣壓力。 硅膜片為壓力轉(zhuǎn)換元件：正方形、厚3mm，中部光刻形成直徑為2mm、厚50um的薄膜； 4個(gè)應(yīng)變電阻分別預(yù)置在薄膜的兩側(cè)。 硅膜片受壓拱曲時(shí)，兩個(gè)電阻受拉伸長-阻值增大；兩個(gè)電阻受壓縮短-阻值減小。 四個(gè)電阻以電橋方式連接。 工作原理： 硅膜片不受壓時(shí)，電阻R1=R2、R3=R4，輸出信號電壓V0=0 硅膜片受壓拱曲時(shí)，兩個(gè)電阻受拉伸長-阻值增大；兩個(gè)電阻受壓縮短-阻值減?。浑娮鑂1R2、R3R4，輸出信號電壓V00 節(jié)氣門開度增大-進(jìn)氣量增多-膜片拱曲

11、變形大-應(yīng)變電阻阻值改變量大-輸出信號電壓值升高 壓敏電阻式空氣流量傳感器與ECU之間的連接； 進(jìn)氣壓力與輸出信號電壓之間的關(guān)系 2、膜盒式 膜盒由薄金屬片焊接而成，其內(nèi)部被抽成真空，外部與進(jìn)氣歧管相通，膜盒外表壓力變化將使其產(chǎn)生膨脹和收縮，從而驅(qū)動連桿帶動滑片在信號電阻上滑動，產(chǎn)生隨進(jìn)氣壓力變化的信號電壓送給ECU，控制噴油量。 3、可變電容式 兩塊氧化鋁薄膜，用絕緣墊隔開，內(nèi)表面均貼有金屬膜作電極，中部形成真空。電容膜盒裝在容器中，容器與進(jìn)氣歧管相通。 當(dāng)進(jìn)氣歧管壓力變化時(shí)，氧化鋁薄膜發(fā)生彎曲變形，使金屬膜電極間距離發(fā)生改變，從而引起電容量的改變。 檢測原理： 將隨進(jìn)氣壓力變化的電容值連接

12、到傳感器混合集成電路的振蕩器電路中，則傳感器產(chǎn)生與進(jìn)氣歧管壓力成反比的可變頻率信號（80-128Hz），ECU根據(jù)輸入信號的頻率便可感知進(jìn)氣歧管的壓力。 節(jié)氣門開度增大-進(jìn)氣量增多-進(jìn)氣壓力增大-兩電極間距離減小-電容量增大-振蕩電路振蕩頻率降低-ECU控制增加噴油量 * 檢測 用示波器（或頻率計(jì)）測頻率 發(fā)動機(jī)怠速：f=80Hz，且隨轉(zhuǎn)速升高而增高； 發(fā)動機(jī)高速：f=120Hz 二、節(jié)氣門位置傳感器 作用：檢測節(jié)氣門開度并轉(zhuǎn)換成電信號送給ECU，用于控制噴油量。 安裝：節(jié)氣門軸一端，受節(jié)氣門軸驅(qū)動。 型式：滑動電阻式、觸點(diǎn)開關(guān)式 （一）滑動電阻式（線性輸出型）結(jié)構(gòu)滑片鍍膜電阻怠速觸點(diǎn)接線端子

13、傳感器與ECU連接電路傳感器工作電壓Vc=5V節(jié)氣門開度信號VTA怠速觸點(diǎn)信號IDL搭鐵端子E傳感器輸出特性 檢測原理：*怠速觸點(diǎn)信號端子IDL輸出U=0；節(jié)氣門開度信號端子VTA輸出Us=0.5V；節(jié)氣門全閉，ECU則判定為怠速。*怠速觸點(diǎn)信號端子IDL輸出U=+BV；節(jié)氣門開度信號端子VTA輸出Us略0.5V；節(jié)氣門部分打開，ECU則判定為部分負(fù)荷。*怠速觸點(diǎn)信號端子IDL輸出U=+BV；節(jié)氣門開度信號端子VTA輸出Us=+5V；節(jié)氣門全開，ECU則判定為大負(fù)荷。 （二）觸點(diǎn)開關(guān)式（開關(guān)量輸出型）結(jié)構(gòu)導(dǎo)向凸輪節(jié)氣門軸控制桿可動觸點(diǎn)怠速觸點(diǎn)大功率觸點(diǎn)接線端子導(dǎo)向槽傳感器與ECU連接電路傳感器

14、工作電壓+B=14V大功率觸點(diǎn)信號PSW怠速觸點(diǎn)信號IDL傳感器輸出特性 檢測原理： *怠速觸點(diǎn)信號端子IDL輸出為高電平+BV ； 大功率觸點(diǎn)信號端子PSW輸出為低電平0V； ECU根據(jù)車速判定： 若車速為0，ECU確定發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，適當(dāng)控制噴油量。若車速不為0，ECU確定發(fā)動機(jī)減速運(yùn)轉(zhuǎn)，適當(dāng)控制減少噴油量。 *怠速觸點(diǎn)信號端子IDL輸出輸出為低電平0V ； 大功率觸點(diǎn)信號端子PSW輸出為低電平0V ； ECU確定發(fā)動機(jī)部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，將根據(jù)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣量信號確定控制噴油量。 *怠速觸點(diǎn)信號端子IDL輸出輸出為低電平0V ； 大功率觸點(diǎn)信號端子PSW輸出為高電平+BV ； ECU確定發(fā)動機(jī)大負(fù)

15、荷運(yùn)轉(zhuǎn)，控制增加噴油量。 三、怠速控制閥 作用：控制發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)氣量，使發(fā)動機(jī)怠速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)或?qū)崿F(xiàn)快怠速。 控制方式： * 控制旁通進(jìn)氣道進(jìn)氣量： 不受ECU控制的怠速控制閥； 受ECU控制的怠速控制閥； * 控制節(jié)氣門開度改變進(jìn)氣量； （一）不受ECU控制的怠速控制閥 特點(diǎn)：只能用于暖機(jī)，不能實(shí)現(xiàn)快怠速。 型式：1、雙金屬片式雙金屬片： 上繞電熱線圈； 一端驅(qū)動遮門控制旁通進(jìn)氣道開度。 發(fā)動機(jī)溫度低，遮門打開，旁通進(jìn)氣量多，怠速高-暖機(jī)。 發(fā)動機(jī)溫度升高，遮門逐漸關(guān)閉，旁通進(jìn)氣量少，怠速轉(zhuǎn)速逐漸降低。 發(fā)動機(jī)溫度-20以下時(shí)，旁通進(jìn)氣道 完全關(guān)閉，而在60以上時(shí)，旁通進(jìn)氣道 完全打開。 進(jìn)

16、氣量與溫度之間關(guān)系如圖所示。 2、石蠟式 感溫體內(nèi)充注石蠟-熱賬、冷縮，控制旁通進(jìn)氣道的開度。 發(fā)動機(jī)冷卻液溫度低，石蠟收縮，旁通進(jìn)氣道開度大，旁通進(jìn)氣量多，怠速高。 （二）受ECU控制的怠速控制閥 特點(diǎn)：不僅用于暖機(jī)，而且還能根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷的增加自動提高怠速。 型式：1、步進(jìn)電機(jī)式 結(jié)構(gòu)： 步進(jìn)電機(jī) 控制閥步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動原理1、按AA1 B1B A1A BB1順序?qū)Χㄗ永@組輸入4個(gè)脈沖電壓，轉(zhuǎn)子將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動。2、按A1A BB1 AA1 B1B順序?qū)Χㄗ永@組輸入4個(gè)脈沖電壓，轉(zhuǎn)子將順時(shí)針轉(zhuǎn)動。 說明： 1、定子繞組每輸入一個(gè)脈沖電壓，轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)動一個(gè)角度（步進(jìn)角）。 2、步進(jìn)角的大小取決于轉(zhuǎn)子和

17、定子的磁極數(shù)目。 3、轉(zhuǎn)子磁極極性不變，定子磁極極性不定。定子磁極極性取決于定子繞組通電時(shí)機(jī)和相位。ECU通過控制定子繞組通電時(shí)機(jī)和相位，便可控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向。 常用步進(jìn)電機(jī)性能特點(diǎn) 豐田 日產(chǎn) 三菱轉(zhuǎn)子磁極數(shù) 16 24 12定子磁極數(shù) 32 48 24轉(zhuǎn)動步數(shù) 125 128 120（開-閉）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 4 3 5（開-閉） 每一轉(zhuǎn)步數(shù) 32 48 24每一步轉(zhuǎn)角 11.25 7.5 15 （度） 豐田：步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子-永久磁鐵，N、S極相間排列。定子-鐵芯和線圈，由A、B兩個(gè)定子組成。豐田：步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 永磁轉(zhuǎn)子-具有8對磁極。 定子-由A、B兩個(gè)定子組成，每個(gè)定子各有8對爪極

18、，爪與爪間距為一個(gè)爪寬度。A、B兩定子爪極相差一個(gè)爪的差位。 爪的極性變換由ECU控制定子相線繞組的電壓脈沖決定。豐田：步進(jìn)電機(jī)控制電路控制過程 按1-2-3-4相序依次滯后90相位差對定子繞組通電，定子鐵芯產(chǎn)生的N極將順時(shí)針轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)控制閥門打開。 按4-3-2-1相序依次滯后90相位差對定子繞組通電，定子鐵芯產(chǎn)生的N極將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)控制閥門關(guān)閉。 2、旋轉(zhuǎn)滑閥式組成永磁電機(jī)控制閥-滑閥 永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)： 兩塊永久磁鐵作磁場； 轉(zhuǎn)子 尼龍骨架上繞有兩個(gè)繞向相反的線圈； 轉(zhuǎn)子軸的一端固裝有三塊滑片，其上壓裝三只電刷，另一端固裝有遮板和彈簧?？刂崎y-滑閥結(jié)構(gòu)： 滑閥-扇

19、形，固裝在轉(zhuǎn)子軸上隨其轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)旁通氣道的開度?？刂齐娐房刂齐娐?線圈L1一端接于滑片1，另一端接于滑片2； 線圈L2一端接于滑片3，另一端接于滑片2； 兩線圈通電時(shí)機(jī)受控于ECU?？刂七^程 Rc=50%，L1、L2通電時(shí)間相同，滑閥靜止不動。 Rc 50%，L2通電時(shí)間長， L1通電時(shí)間短，滑閥順時(shí)針轉(zhuǎn)動-怠速高。 Rc 50%，L1通電時(shí)間長， L2通電時(shí)間短，滑閥逆時(shí)針轉(zhuǎn)動-怠速低。 說明： 1、ECU通過控制占空比Rc，控制怠速。 2、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)保證： 占空比Rc 約為18%時(shí)，L1通電時(shí)間長，L2通電時(shí)間短，滑閥將旁通進(jìn)氣道完全關(guān)閉； 占空比Rc 約為82%時(shí)，L2通電時(shí)間長，L1通電

20、時(shí)間短，滑閥將旁通進(jìn)氣道完全打開； *滑閥偏轉(zhuǎn)角度限定在900 3、直動式比例控制閥 結(jié)構(gòu)： 電磁線圈、鐵芯、銜鐵、彈簧、控制閥。 工作： ECU根據(jù)傳感器提供的信號，輸出控制占空比信號，使電磁線圈通電產(chǎn)生吸力，提起閥門軸向移動，控制旁通氣道開度，穩(wěn)定或提高怠速。節(jié)氣門直動式怠速控制閥 特點(diǎn)： 直接控制節(jié)氣門開度。 控制過程： 永磁直流電動機(jī)通電使其正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)直接驅(qū)動節(jié)氣門打開或關(guān)閉。 豐田公司生產(chǎn)并應(yīng)用的節(jié)氣門直動式怠速控制閥 桑塔納2000GSi、捷達(dá)王轎車上應(yīng)用的節(jié)氣門直動式怠速控制閥 四、曲軸位置傳感器（CPS） 作用：向ECU提供三個(gè)信號： 曲軸轉(zhuǎn)速信號（n）、曲軸轉(zhuǎn)角信號（1） 、

21、活塞上止點(diǎn)信號（120） ，用于確定噴油時(shí)刻和點(diǎn)火時(shí)刻。 說明：各公司對其信號稱呼不同。 通用公司：將1信號稱之為18X信號，將120信號稱之為3X信號； 豐田公司：將1信號稱之為Ne信號，將120信號稱之為G信號； 型式（一）光電式安裝： 分電器內(nèi)（或凸輪軸前端）組成： 信號盤 信號發(fā)生器 信號盤： 固裝在分電器軸上，隨軸轉(zhuǎn)動。 外緣均勻地刻有360個(gè)漏光縫（每縫占1= 曲軸轉(zhuǎn)角2） 內(nèi)側(cè)均勻地刻有與氣缸相等的漏光縫（6個(gè)），其中一個(gè)較寬的漏光縫為1缸上止點(diǎn)信號，其余窄縫由點(diǎn)火順序決定缸的上止點(diǎn)。 信號發(fā)生器： 固裝在分電器外殼內(nèi)。 兩組發(fā)光二極管和光敏三極管。 其中一組產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角信號，另

22、一組產(chǎn)生活塞上止點(diǎn)信號，經(jīng)脈沖整形放大電路輸出數(shù)字信號送至ECU。 信號產(chǎn)生過程 信號盤轉(zhuǎn)動： 漏光時(shí)，光敏三極管導(dǎo)通，控制電路輸出低電平； 遮光時(shí)，光敏三極管截止，控制電路輸出高電平。 說明： 1、信號盤轉(zhuǎn)動時(shí)，便可同時(shí)獲取轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角和上止點(diǎn)信號。 2、由于信號發(fā)生器設(shè)置要求及安裝位置關(guān)系保證，當(dāng)上止點(diǎn)信號產(chǎn)生時(shí)，該缸活塞還處于壓縮上止點(diǎn)前70。 (二) 磁感應(yīng)式1、桑塔納2000GLi、Gsi，捷達(dá)轎車CPS 組成： 信號輪、傳感器頭 安裝： 信號輪安裝在曲軸飛輪的前端-轉(zhuǎn)動； 傳感器頭固定在左側(cè)缸體上。信號輪： 均勻加工60個(gè)凸齒后在剃去2個(gè)相鄰的凸齒，形成： 58個(gè)凸齒，57個(gè)小齒缺，

23、一個(gè)大齒缺。 每個(gè)凸齒占3，共占174；每個(gè)小齒缺占3，共占171；一個(gè)大齒缺占15。信號產(chǎn)生過程（1）轉(zhuǎn)速信號的產(chǎn)生 信號輪轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，傳感器頭產(chǎn)生58個(gè)交變信號，經(jīng)整形、放大形成58個(gè)脈沖信號。當(dāng)ECU每收到58個(gè)脈沖信號時(shí)，則計(jì)為曲軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)。 （2）上止點(diǎn)信號的產(chǎn)生 （判缸信號） 大齒缺低電平信號為1、4缸上止點(diǎn)信號。 曲軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，則產(chǎn)生一個(gè)大齒缺低電平信號，當(dāng)ECU收到大齒缺低電平信號時(shí)，則確定為1、4缸上止點(diǎn)。 說明：設(shè)計(jì)保證1、4缸活塞還距上止點(diǎn)前60曲軸轉(zhuǎn)角。 （3）曲軸轉(zhuǎn)角信號的產(chǎn)生 舉例說明： 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速n = 2000r/min 曲軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，所用時(shí)間為： 60000ms/200

24、0=30ms 曲軸每轉(zhuǎn)1所用時(shí)間為： 30ms/360=0083ms 說明：ECU每計(jì)時(shí)0083ms，則為曲軸轉(zhuǎn)1。 舉例：根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及其它參數(shù)確定為點(diǎn)火提前角為20，當(dāng)ECU收到大齒缺信號時(shí)，還要經(jīng)過多長時(shí)間才能向點(diǎn)火控制器輸出指令，使點(diǎn)火線圈產(chǎn)生高壓電？ 已知ECU收到大齒缺低電平信號時(shí)，1、4缸活塞還距上止點(diǎn)前60曲軸轉(zhuǎn)角，當(dāng)需要ECU輸出指令時(shí)，曲軸還需要轉(zhuǎn)40曲軸轉(zhuǎn)角，需要的時(shí)間為： 083ms40 = 333ms 即：ECU收到大齒缺低電平信號時(shí)，還需計(jì)時(shí)333ms，才能向點(diǎn)火控制器輸出指令，使點(diǎn)火線圈產(chǎn)生高壓電。從而保證點(diǎn)火提前角為20。 2、日產(chǎn)公司CPS 組成：信號

25、輪、信號發(fā)生器 安裝：信號輪-曲軸前端，皮帶輪后，隨曲軸轉(zhuǎn)動。信號發(fā)生器固裝在發(fā)動機(jī)缸體的前端 信號輪： 外緣圓周每隔4均勻加工一個(gè)凸齒，共計(jì)90個(gè)凸齒-產(chǎn)生轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角信號。 表平面每隔120加工一個(gè)凸臺，共計(jì)3個(gè)凸臺-產(chǎn)生活塞上止點(diǎn)信號。 信號發(fā)生器*設(shè)置三個(gè)磁頭： 磁頭1、3相隔3安裝，對應(yīng)信號輪凸齒； 磁頭2對應(yīng)信號輪凸臺。*脈沖整形放大電路*4孔插座 磁頭1、3與信號輪位置關(guān)系 信號產(chǎn)生過程 信號輪隨曲軸轉(zhuǎn)動，凸齒和凸臺在各自的磁頭下掠過，感應(yīng)線圈產(chǎn)生交變感應(yīng)電動勢，經(jīng)濾波、整形、放大，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送至ECU。 （1）轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角信號的產(chǎn)生 因?yàn)榇蓬^1、3相隔曲軸轉(zhuǎn)角3安裝，

26、且又都是每隔4產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號，所占電角度為360 ，信號輪轉(zhuǎn)動1產(chǎn)生電動勢所占電角度則為90 。所以磁頭1、3產(chǎn)生的電動勢脈沖信號相位差則為90。 將兩信號同時(shí)送入整形、合成電路，即可獲得曲軸轉(zhuǎn)角1信號。 轉(zhuǎn)速信號可通過計(jì)數(shù)1信號獲得。 （2）上止點(diǎn)信號的產(chǎn)生 磁頭2產(chǎn)生的信號經(jīng)整形、放大，則為活塞上止點(diǎn)信號。 由于傳感器安裝位置保證，當(dāng)ECU收到磁頭2產(chǎn)生脈沖信號時(shí)，活塞還距上止點(diǎn)前70。 3、豐田公司CPS 安裝：分電器內(nèi)。 組成：傳感器分成上、下兩部分：上部分由G轉(zhuǎn)子和G1、G2線圈組成-產(chǎn)生活塞上止點(diǎn)信號；下部分由Ne轉(zhuǎn)子和Ne線圈組成-產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角信號。 信號產(chǎn)生過程 （1）

27、Ne信號的產(chǎn)生 Ne轉(zhuǎn)子均勻加工24個(gè)凸齒， Ne轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)（曲軸轉(zhuǎn)720，感應(yīng)線圈將產(chǎn)生24個(gè)交變信號，一個(gè)交變信號周期相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角30（ 720/24）。ECU將一個(gè)交變信號所占時(shí)間均分成30等份，1等份即為曲軸轉(zhuǎn)角1。ECU計(jì)數(shù)48個(gè)交變信號即為曲軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)。（2）G信號的產(chǎn)生 G 信號由帶一個(gè)凸齒的轉(zhuǎn)子和兩個(gè)感應(yīng)線圈產(chǎn)生。G1信號-6缸上止點(diǎn)信號；G2信號-1缸上止點(diǎn)信號。 由于感應(yīng)線圈安裝位置關(guān)系，當(dāng)G1、G2信號產(chǎn)生時(shí)，活塞還位于上止點(diǎn)前10位置。 （三）霍爾式CPS 1、霍爾效應(yīng) 硅半導(dǎo)體基片 永久磁鐵 磁場方向與基片通入電流方向垂直，基片兩側(cè)將產(chǎn)生霍爾電壓。 2、霍爾傳感器工作

28、原理 葉片在永久磁鐵與半導(dǎo)體基片的氣隙間轉(zhuǎn)動： 葉片進(jìn)入氣隙-磁場被旁路； 葉片離開氣隙-磁場穿過半導(dǎo)體基片； 磁通未穿過半導(dǎo)體基片時(shí)-不產(chǎn)生霍爾電壓，傳感器輸出信號電壓為高電平（4V）； 磁通穿過半導(dǎo)體基片時(shí)-產(chǎn)生霍爾電壓為，傳感器輸出信號電壓為低電平（0.1V）。 3、桑塔納2000GLi車用霍爾式CPS安裝：分電器外殼內(nèi)結(jié)構(gòu)： 觸發(fā)葉輪：葉片（4）數(shù)=氣缸數(shù)；每個(gè)葉片寬度約占50，每個(gè)窗口約占40； 信號發(fā)生器：永久磁鐵、集成電路；工作電壓5V； 信號的產(chǎn)生： （1）轉(zhuǎn)速信號的產(chǎn)生 將觸發(fā)葉輪展開在一個(gè)平面上，其所占曲軸轉(zhuǎn)角即為所產(chǎn)生的信號高、低電平所占曲軸轉(zhuǎn)角。 葉片在空氣隙UH =0

29、，傳感器輸出信號為高電平； 葉片不在空氣隙UH 0，傳感器輸出信號為低電平； ECU每收到2個(gè)高電平信號即為曲軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)。 （2）轉(zhuǎn)角信號的產(chǎn)生 因?yàn)橐粋€(gè)矩形波周期：高電平100，低電平80，所占曲軸轉(zhuǎn)角則為180。所以ECU分頻電路將180均分成180等份，每一等份所占曲軸轉(zhuǎn)角即為1。 又因?yàn)镋CU控制曲軸轉(zhuǎn)角則是通過控制時(shí)間進(jìn)行，所以控制方法是：已知n=2000r/min，傳感器輸入ECU脈沖信號則為4000個(gè)，每一個(gè)信號周期所占時(shí)間為： 60000ms/4000=15ms 每 1曲軸轉(zhuǎn)角所占時(shí)間為： 15ms/180=008ms ECU每計(jì)時(shí)008ms，則計(jì)為曲軸轉(zhuǎn)角1。 （3）上止點(diǎn)位置

30、的確定 桑塔納2000GLi轎車一缸上止點(diǎn)位置的確定與普通桑塔納相同，只要校正點(diǎn)火正時(shí)將標(biāo)記對準(zhǔn)即可。 4、通用公司霍爾式CPS 組成：觸發(fā)葉輪、信號發(fā)生器； 安裝：觸發(fā)葉輪與皮帶盤制成一體，安裝在曲軸前端，隨曲軸轉(zhuǎn)動。信號發(fā)生器固裝在發(fā)動機(jī)前端缸體上。 信號輪： 信號輪制有兩個(gè)葉輪： 外側(cè)葉輪均勻加工成18個(gè)葉片和18個(gè)窗口，各占10曲軸轉(zhuǎn)角； 內(nèi)側(cè)葉輪加工成3個(gè)葉片和3 個(gè)窗口，葉片寬度分別為90、 100、 110；窗口寬度分別為30、 20、 10。 信號發(fā)生器 信號發(fā)生器由永久磁鐵、霍爾集成電路組成。 內(nèi)、外信號輪側(cè)面各設(shè)置1個(gè)霍爾信號發(fā)生器。 信號產(chǎn)生過程（1）曲軸轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速信號的

31、產(chǎn)生 曲軸轉(zhuǎn)角（ 1）信號的產(chǎn)生 曲軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，外側(cè)葉輪及信號發(fā)生器產(chǎn)生18個(gè)脈沖電壓信號（18X信號），一個(gè)脈沖周期所占曲軸轉(zhuǎn)角20。ECU將一個(gè)脈沖周期所占用的時(shí)間均分成20等份，每一等份對應(yīng)曲軸轉(zhuǎn)角1。 曲軸轉(zhuǎn)速信號的產(chǎn)生 ECU每計(jì)18個(gè)脈沖信號，則計(jì)為曲軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)。 活塞上止點(diǎn)信號的產(chǎn)生 曲軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，內(nèi)側(cè)葉輪及信號發(fā)生器產(chǎn)生3個(gè)不同寬度的脈沖電壓信號（3X信號），由于葉輪安裝位置關(guān)系確定： ECU收到10低電平信號（高電平信號 100），側(cè)判定1、4缸位于上止點(diǎn)； ECU收到20低電平信號（高電平信號 90），側(cè)判定3、6缸位于上止點(diǎn)； ECU收到30低電平信號（高電平信號 110），側(cè)

32、判定2、5缸位于上止點(diǎn)； 說明：當(dāng)ECU收到上止點(diǎn)信號時(shí)，活塞還位于上止點(diǎn)前75。 五、凸輪軸位置傳感器（CIS） 作用：給ECU提供判缸信號，以便確定各缸噴油時(shí)機(jī)。 霍爾式CIS的組成（桑塔納2000GSi）： 觸發(fā)葉輪、信號發(fā)生器 安裝：觸發(fā)葉輪安裝在進(jìn)氣凸輪軸一端，并隨其轉(zhuǎn)動。信號發(fā)生器固裝在缸體前端。 組成 觸發(fā)葉輪只有一個(gè)葉片和一個(gè)窗口，各占180。 信號發(fā)生器由永久磁鐵和霍爾集成電路組成。 信號產(chǎn)生過程： 曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)，凸輪軸位置傳感器產(chǎn)生一個(gè)低電平信號。 當(dāng)ECU同時(shí)收到曲軸位置傳感器大齒缺低電平信號和凸輪軸位置傳感器低電平信號時(shí)，側(cè)判定為1缸活塞位于壓縮行程上止點(diǎn)前60。 其余各

33、缸的判別按配氣相位進(jìn)行。 六、氧傳感器（EGOS） 作用：根據(jù)排氣中的氧濃度測定空燃比，向ECU發(fā)出反饋信號，以便對空燃比進(jìn)行修正。 目的：讓空燃比收斂于理論值（A/F=14.7），提高排氣凈化率。 安裝：排氣一側(cè)（距排氣管接口1m處或消聲器后端諧振腔上）。 型式： （一）氧化鋯式 結(jié)構(gòu)： 將氧化鋯固體電解質(zhì)制成管狀-鋯管。 在鋯管內(nèi)外表面涂一層鉑膜作電極。 內(nèi)表面接觸大氣，外表面接觸排氣。 最外表面再覆蓋一層多孔陶瓷。 工作原理： 滲入鋯管內(nèi)的大氣中的氧在高溫下被電離。 排氣中氧離子含量取決于混合氣濃度。 若鋯管內(nèi)外表面氧離子含量不一致，將因擴(kuò)散作用，在鉑電極間產(chǎn)生電壓信號。 其電壓值，取決

34、于混合氣濃度。 混合氣濃度與信號電壓之間的關(guān)系。若混合氣稀： Us=0.1V若混合氣濃： Us=0.9V （ 二）氧化鈦式 結(jié)構(gòu)： 核心元件： 二氧化鈦（N型半導(dǎo)體），常溫下呈現(xiàn)高電阻值。 特點(diǎn)：其電阻值隨排氣中氧離子含量的減少而減小。 工作原理： 混合氣濃，排氣中氧離子含量少，二氧化鈦呈現(xiàn)低電阻值，但信號電壓值高，Us=0.9V。 若混合氣稀，排氣中氧離子含量多，二氧化鈦呈現(xiàn)高電阻值，但信號電壓值低，Us=0.1V。二氧化鈦式氧傳感器與ECU連接 說明： 1、為使氧傳感器盡快進(jìn)入靈敏工作狀態(tài)（600），外繞電熱絲冷態(tài)加熱。 2、定期更換（80000Km）。 3、兩種氧傳感器不能互換使用。 六

35、、溫度傳感器（CTS） 電噴發(fā)動機(jī)一般設(shè)置三個(gè)溫度傳感器： 冷卻液溫度傳感器； 進(jìn)氣溫度傳感器； 排氣溫度傳感器； 作用：提供溫度信息，對噴油量進(jìn)行修正。 安裝部位： 常用型式 采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻其電阻值隨溫度的升高而減小。 工作原理： 溫度升高，阻值減小，信號電壓升高。 七、爆震傳感器（DS） 功用：將發(fā)動機(jī)爆震時(shí)，傳到缸體上的機(jī)械振動轉(zhuǎn)換成電信號送至ECU，實(shí)施點(diǎn)火時(shí)刻的閉環(huán)控制。 爆震檢測方式：機(jī)體振動檢測式； 安裝部位：缸體側(cè)面或缸蓋上（1只或2只）； 型式：（一）壓電式DS 1、非共振型 結(jié)構(gòu)： 壓電元件-二氧化硅。交界面受壓將產(chǎn)生電壓，其值大小取決于受壓面積及所受壓力。 工作

36、原理： 機(jī)體振動，配重塊振動產(chǎn)生加速度作用壓電元件。壓電元件將產(chǎn)生一個(gè)與振動頻率和振動強(qiáng)度有關(guān)的電壓信號，當(dāng)其電壓信號頻率與特征頻率一致時(shí)，ECU判定為爆震-推遲點(diǎn)火時(shí)機(jī)。2、共振型 結(jié)構(gòu)： 壓電元件 振蕩片 基座 工作原理： 機(jī)體振動，振蕩片振動。當(dāng)發(fā)動機(jī)產(chǎn)生爆震時(shí)，機(jī)體振動頻率與振蕩片固有振動頻率相等產(chǎn)生共振。 共振時(shí)，壓電元件承受壓力最大，產(chǎn)生信號電壓值最高。 （二）磁致伸縮式DS 結(jié)構(gòu)： 鐵芯、線圈、永久磁鐵、振蕩片 工作原理： 機(jī)體振動，永久磁鐵隨振蕩片振動。當(dāng)發(fā)動機(jī)產(chǎn)生爆震時(shí)，機(jī)體振動頻率與振蕩片固有振動頻率相等產(chǎn)生共振。 共振時(shí)，傳感器感應(yīng)線圈產(chǎn)生的信號電壓值最高。 八、車速傳感

37、器 功用：檢測汽車的行駛速度，用于發(fā)動機(jī)怠速、汽車加減速期間的空燃比控制。 型式：（一）舌簧開關(guān)型 設(shè)置在組合儀表內(nèi)。 結(jié)構(gòu)： 一個(gè)舌簧開關(guān)，兩塊永久磁鐵。 工作原理： 磁鐵由轉(zhuǎn)速表軟軸驅(qū)動，軟軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，磁鐵極性相對于舌簧開關(guān)變換4次，舌簧開關(guān)將開閉4次。ECU根據(jù)舌簧開關(guān)的開閉次數(shù)確知車速。舌簧開關(guān)于ECU連接（二）光電耦合型 設(shè)置在組合儀表內(nèi)。 結(jié)構(gòu)： 齒扇轉(zhuǎn)子（20齒）-軟軸驅(qū)動。 光電耦合器：發(fā)光二極管、光電三極管。 控制電路控制電路 工作原理 齒扇轉(zhuǎn)子被轉(zhuǎn)速表軟軸驅(qū)動，齒扇遮光、漏光使光敏三極管截止、導(dǎo)通。 齒扇轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，光電耦合器輸出20個(gè)脈沖信號，經(jīng)分頻器分頻后轉(zhuǎn)換成4個(gè)脈沖送

38、至ECU，ECU通過記錄脈沖數(shù)檢測轉(zhuǎn)速。 第二節(jié) 燃油供給系統(tǒng) 功用：為可燃混合氣的形成提供必須的燃油。 組成：燃油箱電動油泵濾清器供油架及油壓調(diào)節(jié)器電磁噴油器進(jìn)氣歧管。 一、電動燃油泵 功用：為燃油供給系統(tǒng)提供足夠壓力（250300Kpa）的燃油。 安裝：油箱內(nèi) 組成：永磁電機(jī)、泵體、單向安全閥。 型式：滾柱泵、齒輪泵、渦輪泵、側(cè)槽泵。 滾柱泵 結(jié)構(gòu)： 泵套：設(shè)置進(jìn)出油口。 泵轉(zhuǎn)子：偏心安裝在泵套內(nèi)，被電機(jī)驅(qū)動。 滾柱：位于泵轉(zhuǎn)子凹槽內(nèi)，沿泵套內(nèi)表面滑動。 泵油過程： 電機(jī)轉(zhuǎn)動泵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動滾柱外甩緊貼泵套內(nèi)表面滑動腔室容積改變。 容積增大產(chǎn)生吸力吸油，此處設(shè)置進(jìn)油口。 容積減小油壓增加，設(shè)置出

39、油口。 二、電磁噴油器 功用：接收ECU控制指令，控制噴油量。 安裝：上端由插片鎖止在供油架上，下端靠供油架預(yù)置彈性壓裝在進(jìn)氣歧管進(jìn)氣門附近。 型式：高電阻型（8 17）； 低電阻型（1.2 2.5）； 軸針式、球閥式、片閥式； （一）軸針式 結(jié)構(gòu) ： 軸針、銜鐵、電磁線圈、彈簧。 特點(diǎn)：最大升程：0.1mm； 提升時(shí)間：11.5ms；（二）球閥式 結(jié)構(gòu) ： 鋼球、導(dǎo)桿、銜鐵激光束焊接、電磁線圈、彈簧。 特點(diǎn)： 定位性好、質(zhì)量輕、響應(yīng)性好、動態(tài)流量大。質(zhì)量是軸針式的一半。（三）片閥式 結(jié)構(gòu) ： 片閥、銜鐵、電磁線圈、彈簧。 特點(diǎn)：定位性好、質(zhì)量輕（0.5g）、響應(yīng)性好、動態(tài)流量大、抗堵塞能力強(qiáng)

40、。（四）噴油器的驅(qū)動方式 1、電壓驅(qū)動型 同時(shí)適用驅(qū)動高電阻型或低電阻型電磁噴油器。驅(qū)動低電阻型噴油器時(shí)，應(yīng)串入適當(dāng)電阻。結(jié)構(gòu)簡單、驅(qū)動方便。2、電流驅(qū)動型 僅適用驅(qū)動低電阻型電磁噴油器。響應(yīng)性好、動態(tài)流量大。（五）噴油器的控制方式1、同時(shí)噴射 各噴油器同時(shí)打開或關(guān)閉。2、分組噴射 將噴油器分為兩組分別進(jìn)行噴油控制。 3、順序噴射 按發(fā)動機(jī)各缸工作順序控制噴油。 各缸噴油器噴油時(shí)刻均在排氣行程上止點(diǎn)前某一角度。 三、燃油壓力調(diào)節(jié)器 功用：調(diào)節(jié)供油系統(tǒng)油壓，維持相對壓力250300kpa。 安裝：旋裝在供油架一端。 結(jié)構(gòu)：鋼制膜片、彈簧、回油閥。上腔室真空下腔室燃油 調(diào)壓原理 當(dāng)油室壓力小于彈簧

41、張力及真空吸力時(shí)，閥門關(guān)閉。 當(dāng)油室壓力大于彈簧張力及真空吸力時(shí)，閥門打開泄壓。 第三節(jié) 點(diǎn)火系統(tǒng) 功用： 產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間隙的電壓（25KV）。 組成： 一、有配電器點(diǎn)火方式 組成： 傳感器-ECU-點(diǎn)火控制器-點(diǎn)火線圈-配電器-火花塞 電路連接： 二、無配電器點(diǎn)火方式 （一）同時(shí)點(diǎn)火方式 1、點(diǎn)火線圈分配式點(diǎn)火組件點(diǎn)火控制器兩個(gè)點(diǎn)火線圈A孔1缸B孔2缸C孔3缸D孔4缸 內(nèi)部電路： 兩缸公用一個(gè)點(diǎn)火線圈，點(diǎn)火順序：1-3-4-2 1、4缸為對稱缸，2、3缸為對稱缸。 壓縮缸-有效點(diǎn)火；排氣缸-無效點(diǎn)火。 2、二極管分配式 特點(diǎn)：一個(gè)點(diǎn)火線圈設(shè)計(jì)兩個(gè)初級繞組和一個(gè)次級繞組。高壓電的分配

42、由高壓二極管完成。 （二）單獨(dú)點(diǎn)火方式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1、每缸配用一個(gè)點(diǎn)火線圈，安裝在火花塞頂端。2、每個(gè)點(diǎn)火線圈初級繞組均由一個(gè)大功率三極管控制。 第四節(jié) 電子控制系統(tǒng) 一、ECU具備的功能 1、接收信號（傳感器及各種開關(guān)信號）； 2、進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換（傳感器及執(zhí)行器工作電壓）； 3、存儲、計(jì)算、分析處理信息 存儲該車型的特點(diǎn)參數(shù)、運(yùn)算數(shù)據(jù)及故障信息； 計(jì)算輸出值及所用程序； 分析處理信息參數(shù)，求出執(zhí)行命令數(shù)值。 4、輸出 指令 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，對比分析得出正確結(jié)論，輸出指令讓執(zhí)行器執(zhí)行。 5、自我修正功能 根據(jù)發(fā)動機(jī)使用中的某些參數(shù)變化，不斷進(jìn)行修正，以便使發(fā)動機(jī)始終處于最佳工作狀態(tài)。 二、ECU的組

43、成 （一）輸入回路 將系統(tǒng)中傳感器檢測到的信號及各種開關(guān)信號進(jìn)行放大、整形、轉(zhuǎn)換，再經(jīng)輸入/輸出接口送入微機(jī)，完成在汽車運(yùn)行過程中對其工況狀態(tài)的實(shí)施檢測。 （二）輸入/輸出轉(zhuǎn)換器（A/D） 將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 （三）微型計(jì)算機(jī) 運(yùn)算處理信息；將處理結(jié)果送至輸出回路； 1、中央處理器CPU 讀出命令，并執(zhí)行數(shù)據(jù)處理任務(wù)。 2、存儲器 存儲數(shù)據(jù)；存放微機(jī)的運(yùn)算程序； 只讀存儲器ROM 存放固定信息；存放永久性程序和不變常數(shù)；存放點(diǎn)火脈譜和噴油脈譜特性曲線及預(yù)定的控制參數(shù)；斷開電源信息不會消失。 隨機(jī)存儲器RAM 既能讀出又能寫入記憶在地址上的數(shù)據(jù)；暫時(shí)保留控制過程中的處理數(shù)據(jù)并不斷更新；斷

44、開電源信息即可丟失。 3、輸入/輸出（I/O）接口 根據(jù)CPU指令，在傳感器與執(zhí)行器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞任務(wù)。 4、總線 數(shù)據(jù)總線-傳遞數(shù)據(jù)與指令； 地址總線-傳送地址碼； 控制總線-傳輸信號以控制計(jì)算機(jī)工作； （四）輸出回路 將弱信號轉(zhuǎn)換成強(qiáng)信號，用以驅(qū)動執(zhí)行器工作。 三、ECU電源電路 組成：主繼電器、點(diǎn)火開關(guān)等。 型式： 1、未裝步進(jìn)電機(jī)的電源電路 2、裝有步進(jìn)電機(jī)電源電路 主繼電器由ECU控制，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)斷開時(shí)，ECU能繼續(xù)接通主繼電器2s，使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)， 回到初始位置。 第五章 故障自診斷系統(tǒng) ECU具有故障自診斷功能。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)， ECU控制： 儀表板上的故障指示燈閃爍； 將故障信

45、息以代碼的形式存入存儲器中； 啟動備用系統(tǒng)，使汽車進(jìn)入跛行。 一、故障自診斷系統(tǒng)工作過程 （一）傳感器的故障診斷和運(yùn)行 例如： 冷卻液溫度傳感器： 工作溫度設(shè)定范圍： -30120。 輸出信號電壓設(shè)定范圍： 4.7 V0.3 V。 當(dāng)傳感器發(fā)生故障時(shí)，信號電壓輸出值將超出其正常范圍。 線路短路（搭鐵），信號電壓將低于0.3 V（相當(dāng)于冷卻液溫度高于120）； 線路斷路，信號電壓將高于4.7V（相當(dāng)于冷卻液溫度低于 -30）； 故障運(yùn)行過程： 當(dāng)ECU檢測冷卻液溫度傳感器輸出信號電壓值已超出正常范圍（4.7 V0.3 V）時(shí)，便在顯示故障的同時(shí)，存儲故障碼，同時(shí)調(diào)用已存入存儲器內(nèi)的80代用值，用

46、以控制發(fā)動機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，防止因信號異常，使發(fā)動機(jī)控制失靈。 （二）執(zhí)行器的故障診斷和運(yùn)行 當(dāng)ECU向執(zhí)行器發(fā)出指令信號時(shí)，必須有執(zhí)行器正常工作的信息反饋給ECU。為此，專門設(shè)置檢測電路來檢測執(zhí)行器的工作。 以點(diǎn)火系統(tǒng)為例： （二）ECU的故障診斷和運(yùn)行 微機(jī)發(fā)生故障時(shí)，自動啟動后備系統(tǒng)，同時(shí)根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度及起動信號，按固定時(shí)間實(shí)施噴油和點(diǎn)火。汽車進(jìn)入跛行狀態(tài)。 二、故障自診斷的進(jìn)入與顯示 （一）故障指示燈的功能 1、故障報(bào)警 2、顯示故障代碼 3、維修提示 （二）故障指示燈的正確運(yùn)用 1、打開點(diǎn)火開關(guān)，故障指示燈應(yīng)亮。 2、發(fā)動機(jī)發(fā)動，轉(zhuǎn)速大于500r/minS時(shí)，故障指示燈自動熄滅

47、。 （三）故障自診斷進(jìn)入方式 1、用跨接線將診斷插頭規(guī)定插孔連接 （1）打開點(diǎn)火開關(guān) （2）故障指示燈閃爍故障碼 2、按壓診斷按鈕開關(guān) （1）將插接線插入診斷系統(tǒng)插孔 （2）打開點(diǎn)火開關(guān) （3）按下按鈕，待1s（小于3s）后松開LED閃爍A1-自動變速器A3-ABSA6-點(diǎn)火系統(tǒng)B1-空調(diào)系統(tǒng)B5-安全系統(tǒng)B6-電動座椅3、操縱ECU上的診斷模式開關(guān)（1）打開點(diǎn)火開關(guān)（2）按下按鈕紅LED-“+位”綠LED-“個(gè)位”（3）擰動旋鈕紅LED-閃爍 4、專用跨接線將診斷插頭規(guī)定插孔連接 （1）打開點(diǎn)火開關(guān) （2）LED閃爍故障碼 5、將點(diǎn)火開關(guān)連續(xù) OFF-ON-OFF-ON-OFF-ON，開關(guān)三

48、次。 6、打開點(diǎn)火開關(guān)，連續(xù)踏動加速踏板5次。 7、同時(shí)按下空調(diào)控制板上的“OFF”和“WARM”鍵，顯示屏顯示故障碼。 （四）故障碼的顯示 1、數(shù)字顯示-溫度顯示屏 2、脈沖電壓顯示 （1）故障指示燈閃爍 *寬脈沖表示“+”位，窄寬脈沖表示“個(gè)”位。 “+”位與“個(gè)”位，間隔時(shí)間短；碼與碼間隔時(shí)間長。 *電壓脈沖寬度相同，位與位，間隔時(shí)間短；碼與碼間隔時(shí)間長。*四位數(shù)字故障碼的顯示 （2）外接電壓表顯示故障碼： 5V電壓脈沖表示“+”位，0V電壓脈沖表示“個(gè)”位。（3）ECU發(fā)光二極管顯示 用一只LED閃爍（同故障指示燈） 用兩只LED閃爍，紅色“+”位，綠色“個(gè)”位。 用四只LED閃爍：

49、四、利用故障診斷儀診斷故障 （修車王） 深圳三原電子有限公司開發(fā)，廣西梧洲高新科技有限公司制造，可檢測車系： 美國車系 歐洲車系 亞洲車系 國產(chǎn)車系 按鍵功能：幫助-查閱故障代碼退出-退出前屏顯示確認(rèn)-對選擇系統(tǒng)確認(rèn)箭頭-移動光標(biāo)或翻屏0-9用于故障碼輸入 修車王檢測桑塔納2000GSi： 1、在被檢測車上，找到診斷插座。 2、正確選擇適用該車所用的電纜接頭。 3、選擇被診斷車系的軟件卡。 4、將主機(jī)電源線接在點(diǎn)煙器或蓄電池上。 5、打開點(diǎn)火開關(guān)（不起動發(fā)動機(jī)），主機(jī)屏幕上將自動顯示： 修車王 汽車故障電腦診斷儀 再按任意鍵，屏幕顯示： 請選擇測試方法 1、閃爍讀碼方式 2、快速數(shù)據(jù)流 3、發(fā)

50、送故障信息 （大眾、奧迪測試卡） 移動光標(biāo)至1再按“確認(rèn)”鍵，屏幕顯示： 請選擇車系 1、大眾 VOKSWAGEN 2、奧迪 AUDI 移動光標(biāo)至1再按“確認(rèn)”鍵，屏幕顯示： 請選擇車型 1、捷達(dá) 2、高爾夫 3、桑塔納 、 、 移動光標(biāo)至3再按“確認(rèn)”鍵，屏幕顯示：請選擇系統(tǒng) 1、ENG 引擎系統(tǒng) 2、A/T 變速箱系統(tǒng) 3、ABS 防抱死剎車系統(tǒng) 移動光標(biāo)至1再按“確認(rèn)”鍵，屏幕顯示： 請選擇測試內(nèi)容 1、讀取故障碼 2、重閱故障碼 3、清除故障碼 4、存儲故障信息 移動光標(biāo)至1再按“確認(rèn)”鍵，屏幕顯示： 請選擇讀碼方式1、人工讀碼2、自動讀碼移動光標(biāo)至2再按“確認(rèn)”鍵，屏幕顯示：正在讀取

51、故障碼請稍等、約1分鐘后屏幕顯示： 請選擇要查看的故障碼 1、故障碼 2344 2、故障碼 2345、 移動光標(biāo)至1再按“確認(rèn)”鍵，屏幕顯示： （修車王）故障碼信息 H 混合比調(diào)整過濃 再按“幫助”鍵，屏幕顯示： （修車王）故障碼幫助信息 點(diǎn)火不良 噴油嘴漏油 燃油壓力過高 、 6、自動讀取故障碼注意事項(xiàng) （1）利用診斷儀讀取故障碼時(shí)，應(yīng)使發(fā)動機(jī)達(dá)到正常工作溫度。 （2）因?yàn)樾捃囃踉\斷儀讀取故障碼時(shí)，汽車ECU每次只能發(fā)送一個(gè)故障碼，因此，當(dāng)一個(gè)故障碼讀完后應(yīng)退出，再進(jìn)行第二個(gè)故障碼的讀取。 （3）經(jīng)反復(fù)多次重復(fù)操作，當(dāng)所有的故障碼讀完后，會以“0000”表示故障碼輸出結(jié)束。 （4）故障排除后

52、，使用該診斷儀清除故障碼時(shí)，應(yīng)在第六屏顯示中將光標(biāo)移至3“清除故障碼”項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵，屏幕顯示： 故障碼已清除 *再按任意鍵退出 第六節(jié) 安全保險(xiǎn)功能和后備系統(tǒng) 一、安全保險(xiǎn)功能 作用：當(dāng)ECU檢測出傳感器或電路發(fā)生故障時(shí)，即可啟動該功能，ECU將按原設(shè)定的程序和數(shù)據(jù)，使控制系統(tǒng)繼續(xù)工作或停機(jī)。 用發(fā)生的具體故障說明保險(xiǎn)功能的作用： 1、冷卻液、進(jìn)氣溫度傳感器發(fā)生故障 ECU啟動安全保險(xiǎn)功能，將自動采用預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)值（冷卻液溫度為80，進(jìn)氣溫度為20）控制發(fā)動機(jī)工作。 2、點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)生故障 ECU控制即可停止燃油噴射。 3、節(jié)氣門位置傳感器發(fā)生故障 ECU會檢測到全開、全閉信號。安全保險(xiǎn)功能將采

53、用正常運(yùn)轉(zhuǎn)值（0或25開度）控制發(fā)動機(jī)工作。 4、空氣流量傳感器發(fā)生故障 ECU不能檢測進(jìn)氣量，無法確定噴油時(shí)間。安全保險(xiǎn)功能將由起動信號和怠速觸點(diǎn)接觸情況確定固定值，控制點(diǎn)火正時(shí)和燃由噴射時(shí)間，保證發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 二、后備系統(tǒng) 功用：當(dāng)ECU內(nèi)微機(jī)控制程序發(fā)生故障時(shí)，啟動后備系統(tǒng)，用固定的信號參數(shù)，控制發(fā)動機(jī)強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)。 （一）后備系統(tǒng)使用條件 當(dāng)主要傳感器發(fā)生故障，ECU無法計(jì)算噴油時(shí)間、無點(diǎn)火反饋信息、不能確定點(diǎn)火正時(shí)時(shí)，才能啟動后備系統(tǒng)。 （二）后備系統(tǒng)控制參數(shù) （不同車型預(yù)定值不同） 日產(chǎn)車系發(fā)動機(jī)后備系統(tǒng)工作控制參數(shù)：第三章 發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)控制過程 第一節(jié) 噴油器與噴油正時(shí)的控制

54、第二節(jié) 噴油量的控制 第三節(jié) 斷油控制 第四節(jié) 怠速控制 第五節(jié) 點(diǎn)火控制 第六節(jié) 爆震控制 第七節(jié) 排放控制 第一節(jié) 噴油器與噴油正時(shí)的控制一、燃油噴射系統(tǒng)的組成 （一）桑塔納2000GSi型轎車燃油噴射系統(tǒng)組成（二）桑塔納2000GLi型轎車燃油噴射系統(tǒng)組成二、噴油器的控制 三、噴油正時(shí)控制 噴油正時(shí)：噴油器何時(shí)開始噴油。 噴油方式： （1）連續(xù)噴射：機(jī)械式（ 奧迪、奔馳） 機(jī)電結(jié)合式（奧迪、奔馳） （2）間歇噴射 ：電子控制噴射 同時(shí)噴射 分組噴射 順序噴射 （一）同時(shí)噴射工作情況： 曲軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，各缸同時(shí)噴油一次。 特點(diǎn)： 無需判缸信號，噴油正時(shí)與工作循環(huán)無關(guān)； 控制電路簡單，噴油正時(shí)不

55、可能最佳。 （二）分組噴射 工作情況： 曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)，每組同時(shí)噴油一次。 四缸機(jī)： 1、3缸；2、4缸 （三）順序噴射 工作情況： 曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)，各缸同時(shí)噴油一次 特點(diǎn)： 需判缸信號，排氣BTDC64。 噴油時(shí)刻最佳經(jīng)濟(jì)性、排放。（四）噴油提前角與噴油時(shí)間控制設(shè)發(fā)動機(jī)1000r/min時(shí)：噴油提前角為6 ； 噴油時(shí)間為2ms （相當(dāng)于 12 ） 第二節(jié)噴油量（噴油時(shí)間）控制 一、發(fā)動機(jī)啟動時(shí)噴油量控制 （一）啟動時(shí)噴油控制系統(tǒng)組成 曲軸位置傳感器CPS計(jì)算確定固定的噴油量 冷卻液溫度傳感器CTS冷車啟動加大噴油量 進(jìn)氣溫度傳感器IATS冷車啟動加大噴油量 節(jié)氣門位置傳感器TPS暖車加濃至60停止

56、（二）啟動噴油控制過程 n50r/minn波動大進(jìn)氣壓力信號誤差大按存儲器中預(yù)先編制的啟動程序控制噴油 啟動開關(guān)信號STA ECU判定是否啟動狀態(tài) 曲軸位置傳感器CPSECU判定是否啟動狀態(tài) STA1 ECU啟動狀態(tài)運(yùn)行啟動程序 n300r/min 啟動狀態(tài)運(yùn)行啟動程序 （三）啟動時(shí)噴油持續(xù)時(shí)間 冷卻液溫度傳感器CTS信號確定： 溫度越低，噴油時(shí)間越長； 溫度越高，噴油時(shí)間越短。二、發(fā)動機(jī)啟動后噴油量控制 總噴油量基本噴油量噴油修正量噴油增量 噴油時(shí)間T基本噴油時(shí)間TB修正系數(shù)增量系數(shù) （一）噴油量與噴油時(shí)間的關(guān)系 噴油器的噴油量Q主要取決于噴油器噴嘴流量Qi、噴孔面積Ai、燃油密度、燃油壓力

57、pf、進(jìn)氣壓力pi和噴油時(shí)間T（即閥門開啟時(shí)間或電磁線圈通電時(shí)間），即： 式中：g重力加速度（m/s2）； T噴油時(shí)間（ms）。 因?yàn)椋篜PsPoPi300 kPa 對噴油器結(jié)構(gòu)一定的控制系統(tǒng)來說，噴嘴流量和噴孔面積是固定不變的（磨損微小，可以不慮）。 所以：噴油量僅取決于噴油器閥門開啟時(shí)間（即取決于ECU輸送到噴油器電磁線圈的脈沖信號的寬度T）。 噴油時(shí)間 T 可用下式表示： （二）噴油時(shí)間T計(jì)算公式 TTB KAF KFC（1KPTKASKCTKAC）KBAT 式中： TB 基本噴油時(shí)間（ms）； 空燃比反饋控制修正系數(shù)（開環(huán)控制時(shí)：1）； KAF 空燃比修正系數(shù)； KFC 斷油修正系數(shù)（

58、斷油：KFC0；不斷油： KFC1）； KPT 進(jìn)氣壓力與進(jìn)氣溫度修正系數(shù)； KCT 冷卻液溫度修正系數(shù)； KAS 啟動后噴油增量修正系數(shù)； KAC 加速噴油增量修正系數(shù)； KBAT電源電壓修正系數(shù)。 1、基本噴油時(shí)間TB計(jì)算公式 采用熱膜式質(zhì)量流量傳感器：桑塔納2000GSi、捷達(dá)AT、GTX、紅旗CA7200E型轎車，基本噴油時(shí)間TB計(jì)算： 式中： QM空氣質(zhì)量流量（g/s），由熱膜傳感器特性確定； n發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速（1/s）； QM/n發(fā)動機(jī)每個(gè)進(jìn)氣行程吸入氣缸的空氣量（g）； A/F目標(biāo)空燃比； K0由噴油器尺寸、噴射方式以及氣缸數(shù)決定的常數(shù)。 2、進(jìn)氣溫度與大氣壓力修正系數(shù) KPT 當(dāng)空

59、氣溫度TIAT密度同體積質(zhì)量mKPTT 高原行車海拔高度大氣壓力Patm空氣密度同體積質(zhì)量mCAPT （1）溫度與壓力修正系數(shù)KPT 式中： KPT-空氣溫度與大氣壓力修正系數(shù)； TIAT-進(jìn)氣溫度傳感器檢測的溫度（K）； Patm-大氣壓力傳感器檢測的壓力（kPa）； t-進(jìn)氣的攝氏溫度（）。（2）溫度與壓力修正量脈譜圖 進(jìn)氣溫度與大氣壓力修正脈譜圖3、空燃比修正系數(shù)KAF 4、噴油增量修正系數(shù) 啟動后噴油增量：點(diǎn)火啟動開關(guān)STA信號溫度高低增量：冷卻液溫度傳感器CTS信號加速噴油增量：節(jié)氣門位置傳感器TPS信號 （1）啟動后噴油增量系數(shù)KAS KAS 大小取決于啟動時(shí)發(fā)動機(jī)的溫度T： 溫度

60、低，霧化不良，部分燃油凝結(jié)在進(jìn)氣管和氣缸壁上，會使混合氣變稀 發(fā)動機(jī)熄火。啟動后時(shí)間t KAS 逐漸1。（2）冷卻液溫度（即暖機(jī)）噴油增量系數(shù)KCT 溫度低，霧化不良，部分燃油凝結(jié)在進(jìn)氣管和氣缸壁上，會使混合氣變稀。 冷卻液溫度T KCT ；T KCT 冷卻液溫度T 80時(shí)，KCT1。 （3）加速噴油增量系數(shù)KAC 加速：噴油扭矩加速性 TPS信號變化率（dUs/dt）;AFS信號變化率（dUs/dt） 加速時(shí)：節(jié)氣門突然開大TPS/AFS信號（dUs/dt）噴油量混合氣加濃 燃油增量比例、加濃時(shí)間，取決于冷卻液的溫度。冷卻液的溫度越低，燃油增量比例越大，加濃時(shí)間越長。第三節(jié) 斷油控制KFC一