汽車電控系統(tǒng)課件

第一章概述

一、汽車電子技術(shù)的發(fā)展背景

1、安全、環(huán)保和節(jié)能推動了汽車技術(shù)的發(fā)展2、電子信息技術(shù)推進了汽車技術(shù)向集成與智能邁進3、汽車電子技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)越性

1．減少汽車修復(fù)時間

2．節(jié)油

3．減少空氣污染

4．減少交通事故

5．提高乘坐舒適性

二、汽車電子控制系統(tǒng)的一般組成1、電子控制系統(tǒng)的一般組成

（1）、檢測反饋單元通過各種傳感器檢測受控參數(shù)或其它中間變量，經(jīng)放大、轉(zhuǎn)換后用以顯示或作為反饋信號。（2）．指令及信號處理單元

該單元接受人機對話隨機指令或定值、程序指令，并接受反饋信號，一般具有信號比較、變換、運算、邏輯等處理功能。傳統(tǒng)的指令及信號處理單元多采用模擬電路，隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，為工程控制系統(tǒng)提供了采用數(shù)字計算機指令和信號處理單元的可能性。汽車上所用的指令及信號處理單元多為微處理機。

（4）．執(zhí)行器直接驅(qū)動受控對象的部件，可以是電磁元件，如電磁鐵、電動機等；也可以是液壓或氣動元件，如液壓或氣壓工作缸及馬達。為了使驅(qū)動特性與受控對象的負荷特性相互匹配，還可附加變速機構(gòu)，如液壓馬達和行星齒輪傳動的組合。（5）．動力源

動力源為各單元提供能源，通常包括電氣動力源和流體動力源兩類。

（3）．轉(zhuǎn)換放大單元將指令信號按不同方式進行相互轉(zhuǎn)換和線性放大，使放大后的功率足以控制執(zhí)行器并驅(qū)動受控對象。

2、自動控制系統(tǒng)的分類

連續(xù)控制系統(tǒng)離散控制系統(tǒng)按信號對時間的關(guān)系分按有無反饋環(huán)節(jié)分開環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)

按輸入量變化分

恒值控制系統(tǒng)

隨動控制系統(tǒng)

過程控制系統(tǒng)按輸出、輸入的關(guān)系分線性系統(tǒng)非線性系統(tǒng)

簡化的汽車電子控制系統(tǒng)模型ECU傳感器執(zhí)行器向ECU提供汽車運行狀況和發(fā)動機工況

接收來自傳感器的信息，經(jīng)信息處理后發(fā)出相應(yīng)的控制指令給執(zhí)行器

執(zhí)行ECU的專項指令，從而完成控制目的

3、電子控制系統(tǒng)簡介

汽車電子控制系統(tǒng)可分為以下四個部分：1）發(fā)動機和動力傳動集中控制系統(tǒng)。2）底盤綜合控制和安全系統(tǒng)。3）智能車身電子系統(tǒng)。4）通訊與信息/娛樂系統(tǒng)。

目前較多見且較成熟的電子控制裝置

發(fā)動機控制部分

電控點火裝置（ESA）電控汽油噴射(EFI)廢氣再循環(huán)控制（EGR）怠速控制（ISC）

底盤控制部分

電控自動變速器（ECT）防滑控制系統(tǒng)電子控制動力轉(zhuǎn)向電控懸掛(TEMS)巡航控制系統(tǒng)(CCS)

行駛安全系統(tǒng)

安全氣囊（SRS)雷達防撞系統(tǒng)驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)（ASR）安全帶控制系統(tǒng)前照燈控制系統(tǒng)

信息系統(tǒng)

信息顯示與報警系統(tǒng)

語言信息系統(tǒng)

車用導(dǎo)航系統(tǒng)與定位系統(tǒng)

通信系統(tǒng)

附屬裝置

全自動空調(diào)（EA/C）自動座椅音響／音像

4、ECU的功能與組成（1）輸入回路

輸入ECU的傳感器信號有兩種： 模擬信號 數(shù)字信號

輸入回路的作用是將傳感器輸入的信號，在除去雜波和把正弦波轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦尾ê螅俎D(zhuǎn)換成輸入電平

（2）A/D轉(zhuǎn)換器（模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器）

由傳感器輸入的模擬信號，微機不能直接處理，故要用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再輸入微機。

（3）微型計算機

微機的功用是根據(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（微機處理的順序）和數(shù)據(jù)進行運算處理，并把處理結(jié)果如汽油噴射控制信號、點火控制信號等送往輸出回路。

三、汽車電子控制技術(shù)基礎(chǔ)知識

1、汽油機的排放與凈化

1）、HC的生成機理

HC產(chǎn)生的原因除燃料的不完全燃燒外，缸壁淬冷也是排氣中HC的主要來源2）、CO的生成機理CO是燃料燃燒的中間產(chǎn)物。排氣中CO主要是在局部缺氧或低溫下由于烴的不完全燃燒產(chǎn)生的。3）、NOx的生成機理NOx是空氣在燃燒室的高溫條件下，由氧和氮的反應(yīng)所形成的

影響排放中有害氣體的生成因素

1）、空燃比

CO的排放量基本決定于空燃比空燃比小于17時，隨空燃比增大，H便下降。繼續(xù)增大時，HC排放濃度迅速增加。用空燃比為15.5~16時，NOx濃度最高，濃或稀的混合氣，NOx

的排放濃度均不高。2）、點火時刻推遲點火時間，使排氣污染物有所下降加大點火提前角，均使NOx的排放濃度增加

排氣凈化的后處理

1）、二次空氣供給裝置2）、三元催化轉(zhuǎn)換器3）、廢氣再循環(huán)控制（EGR）

2、汽油機對點火系統(tǒng)的要求發(fā)動機對點火系的要求

1）、能產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間隙的電壓2）、火花應(yīng)具有足夠的能量3）、最佳點火提前角/點火時刻（點火提前角）

3、汽車制動與側(cè)滑汽車制動性能的評價指標

制動效能制動效能的恒定性制動時的方向穩(wěn)定性。4、驅(qū)動與側(cè)滑

制動狀態(tài)時用輪速傳感器來計算或估計參考車速，誤差很大。但在驅(qū)動狀態(tài)卻不存在此問題，由于非驅(qū)動車輪近于自由滾動，根據(jù)非驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)速所確定的參考車速就可以認為是實際車速，由此通過計算獲得的驅(qū)動車輪參考滑動率與實際滑動率就較為接近。因此，在驅(qū)動過程中確定驅(qū)動車輪的滑動率則較為方便和精確。

5、轉(zhuǎn)向系、傳動系與操縱穩(wěn)定性

影響側(cè)偏特性的因素有:垂直載荷、輪胎氣壓、切向力等。汽車的三種穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性為：不足轉(zhuǎn)向、中性轉(zhuǎn)向和過多轉(zhuǎn)向

轉(zhuǎn)向系的功能：一是操縱車輪轉(zhuǎn)動來操縱汽車運動的方向；二是借方向盤的反作用力反饋輪胎運動、受力及整車狀況（通常稱為路感，RoadFeeling）。

傳動系與操縱穩(wěn)定性轉(zhuǎn)向行駛的前驅(qū)動車輛，急松節(jié)氣門（或制動），汽車有過多轉(zhuǎn)向的增量，車輛的不足轉(zhuǎn)向趨勢減弱，大功率發(fā)動機或制動力度過大還可能出現(xiàn)過多轉(zhuǎn)向，出現(xiàn)“卷入”現(xiàn)象。反之，在彎道上行駛的車輛急加速，則有不足轉(zhuǎn)向增量出現(xiàn)，易發(fā)生“駛出”現(xiàn)象。第一節(jié)

傳感器概述

一、傳感器特性

傳感器是指能感受規(guī)定的物理量，并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸入信號的器件或裝置。簡單地說，傳感器是把非電量轉(zhuǎn)換成電量的裝置。

傳感器通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測量電路三部分組成。1)、敏感元件是指能直接感受（或響應(yīng)）被測量的部分，即將被測量通過傳感器的敏感元件轉(zhuǎn)換成與被測量有確定關(guān)系的非電量或其它量。2）、轉(zhuǎn)換元件則將上述非電量轉(zhuǎn)換成電參量。3）、測量電路的作用是將轉(zhuǎn)換元件輸入的電參量經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換成電壓、電流或頻率等可測電量，以便進行顯示、記錄、控制和處理的部分。

傳感器的靜態(tài)特性參數(shù)指標

1．靈敏度靈敏度是指穩(wěn)態(tài)時傳感器輸出量ｙ和輸入量ｘ之比，或輸出量ｙ的增量和輸入量ｘ的增量之比，用ｋ表示為ｋ＝ｄY／ｄX

2．分辨力傳感器在規(guī)定的測量范圍內(nèi)能夠檢測出的被測量的最小變化量稱為分辨力。3．測量范圍和量程在允許誤差限內(nèi)，被測量值的下限到上限之間的范圍稱為測量范圍。4．線性度（非線性誤差）在規(guī)定條件下，傳感器校準曲線與擬合直線間的最大偏差與滿量程輸出值的百分比稱為線性度或非線性誤差。5．遲滯遲滯是指在相同的工作條件下，傳感器的正行程特性與反行程特性的不一致程度。6．重復(fù)性重復(fù)性是指在同一工作條件下，輸入量按同一方向在全測量范圍內(nèi)連續(xù)變化多次所得特性曲線的不一致性。7．零漂和溫漂傳感器在無輸入或輸入為另一值時，每隔一定時間，其輸入值偏離原示值的最大偏差與滿量程的百分比為零漂。而溫度每升高1℃，傳感器輸出值的最大偏差與滿量程的百分比，稱為溫漂。

二、發(fā)動機常用傳感器工作機理

1．磁電效應(yīng)

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，N匝線圈在磁場中運動，切割磁力線（或線圈所在磁場的磁通變化）時，線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小取決于穿過線圈的磁通的變化率，

直線移動式磁電傳感器直線移動式磁電傳感器由永久磁鐵、線圈和傳感器殼體等組成當殼體隨被測振動體一起振動且在振動頻率遠大于傳感器的固有頻率時，由于彈簧較軟，運動件質(zhì)量相對較大，運動件來不及隨振動體一起振動（靜止不動）。此時，磁鐵與線圈之間的相對運動速度接近振動體的振動速度。

轉(zhuǎn)動式磁電傳感器

軟鐵、線圈和永久磁鐵固定不動。由導(dǎo)磁材料制成的測量齒輪安裝在被測旋轉(zhuǎn)體上，每轉(zhuǎn)過一個齒，測量齒輪與軟鐵之間構(gòu)成的磁路磁阻變化一次，磁通也變化一次。線圈中感應(yīng)電動勢的變化頻率（脈沖數(shù)）等于測量齒輪上的齒數(shù)和轉(zhuǎn)速的乘積。

二、霍耳式傳感器

1．霍耳效應(yīng)半導(dǎo)體或金屬薄片置于磁場中，當有電流（與磁場垂直的薄片平面方向）流過時，在垂直于磁場和電流的方向上產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為霍耳效應(yīng)。

2．霍耳元件

目前常用的霍耳材料鍺（Ge）、硅（Si）、銻化銦（InSb）、砷化銦（InAs）等

。N型鍺容易加工制造，霍耳系數(shù)、溫度性能、線性度較好；P型硅的線性度最好，霍耳系數(shù)、溫度性能同N型鍺，但電子遷移率較低，帶負載能力較差，通常不作單個霍耳元件。

三、壓電式傳感器

1．壓電效應(yīng)對某些電介質(zhì)沿著一定方向加力而使其變形時，在一定表面上產(chǎn)生電荷，當外力撤除后，又恢復(fù)到不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。在電介質(zhì)的極化方向施加電場，電介質(zhì)會在一定方向上產(chǎn)生機械變形或機械壓力，當外電場去除后，變形或應(yīng)力隨之消失，此現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。

2．壓電元件

壓電式傳感器是物性型的、發(fā)電式傳感器。常用的壓電材料有石英晶體（SiO2）和人工合成的壓電陶瓷。壓電陶瓷的壓電常數(shù)是石英晶體的幾倍，靈敏度較高。

四、光電式傳感器

1．光電效應(yīng)當光線照射物體時，可看作一串具有能量E的光子轟擊物體，如果光子的能量足夠大，物質(zhì)內(nèi)部電子吸收光子能量后，擺脫內(nèi)部力的約束，發(fā)生相應(yīng)電效應(yīng)的物理現(xiàn)象，稱為光電效應(yīng)。1）在光線作用下，電子逸出物體表面的現(xiàn)象，稱為外光電效應(yīng)，如光電管、光電倍增管等。2）在光線作用下，物體的電阻率改變的現(xiàn)象，稱為內(nèi)光電效應(yīng)，如光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管等。3）在光線作用下，物體產(chǎn)生一定方向電動勢的現(xiàn)象，稱為光生伏特現(xiàn)象，如光電池（屬于對感光面入射光點位置敏感的器件）等。

2．光敏電阻光敏電阻受到光線照射時，電子遷移，產(chǎn)生電子—空穴對，使電阻率變小。光照越強，阻值越低。入射光線消失，電子—空穴對恢復(fù)，電阻值逐漸恢復(fù)原值。3．光敏管

光敏管（光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管等）屬于半導(dǎo)體器件。

4．電致發(fā)光

固體發(fā)光材料在電場激發(fā)下產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象稱為電致發(fā)光。電致發(fā)光是將電能直接轉(zhuǎn)換成光能的過程。發(fā)光二極管(LED)是以特殊材料摻雜制成的半導(dǎo)體電致發(fā)光器件。當其PN結(jié)正向偏置時，由于電子—空穴復(fù)合時產(chǎn)生過剩能量，該能量以光子形式放出而發(fā)光。

五、熱電式傳感器

1．熱電效應(yīng)

將兩種不同性質(zhì)的金屬導(dǎo)體A、B接成一個閉合回路，如果兩接合點溫度不相等（T0≠T），則在兩導(dǎo)體間產(chǎn)生電動勢，并且回路中有一定大小的電流存在，此現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。

2．熱電阻傳感器熱電阻材料通常為純金屬，廣泛使用的是鉑、銅、鎳、鐵等

3．熱敏電阻傳感器熱敏電阻用半導(dǎo)體制成，與金屬熱電阻相比有以下特點：

1）電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高；

2）結(jié)構(gòu)簡單，體積小，易于點測量；

3）電阻率高，且適合動態(tài)測量；

4）阻值與溫度變化的關(guān)系是非線性的；

5）穩(wěn)定性較差。第二節(jié)

空氣流量計

一、葉片式空氣流量計空氣流量計的結(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

二、卡門旋渦式空氣流量計

所謂卡門旋渦，是指在流體中放置一個圓柱狀或三角狀物體時，在這一物體的下游就會產(chǎn)生的兩列旋轉(zhuǎn)方向相反，并交替出現(xiàn)的旋渦

光學(xué)式卡門旋渦空氣流量計

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(dǎo)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，光敏三極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

在卡門渦流發(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。因卡門渦流對空氣密度的影響，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，

三、熱線式空氣流量計

1．工作原理

當無空氣流動時，電橋處于平衡狀態(tài)，控制電路輸出某一加熱電流至熱線電阻RH；當有空氣流動時，由于RH的熱量被空氣吸收而變冷，其電阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，如果保持熱線電阻與吸入空氣的溫差不變并為一定值，就必須增加流過熱線電阻的電流IH。因此，熱線電流ＩＨ就是空氣質(zhì)量流量的函數(shù)。

四、熱膜式空氣流量計

熱膜式空氣流量計的工作原理與熱線式空氣流量計類似，都是用惠斯登電橋工作的。所不同的是：熱膜式不使用白金絲作為熱線，而是將熱線電阻、補償電阻及橋路電阻用厚膜工藝制作在同一陶瓷基片上構(gòu)成的。

第三節(jié)

壓力傳感器

半導(dǎo)體應(yīng)變式進氣壓力傳感器是利用壓阻效應(yīng)原理工作的。

第四節(jié)

節(jié)氣門位置傳感器

一、開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器傳感器由與節(jié)氣門軸聯(lián)動的凸輪、動觸點、怠速觸點、滿負荷觸點等組成。動觸點接微機電源，當節(jié)氣門全關(guān)閉時，怠速觸點與動觸點接通；當節(jié)氣門開度達50%以上時，滿負荷觸點與動觸點接通；而當節(jié)氣門開度在全閉至50%之間時，動觸點懸空。

二、線性節(jié)氣門位置傳感器線性節(jié)氣門位置傳感器采用線性電位計，由節(jié)氣門軸帶動電位計的滑動觸點，在不同的節(jié)氣門開度下，接入回路的電阻不同

第五節(jié)

氧傳感器

氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)。由于排氣中的氧氣濃度可以反映空燃比的大小，所以，在電子控制燃油噴射系統(tǒng)中廣泛使用氧傳感器。氧傳感器隨時將檢測的氧氣濃度反饋給ECU，ECU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，以控制空燃比收殮于理論值。

一、二氧化鈦（ＴiＯ2）氧傳感器

二氧化鈦氧傳感器是利用半導(dǎo)體材料二氧化鈦的電阻值，隨排氣中氧含量的變化而改變的特性制成的，是一種電阻型氧傳感器。

二、二氧化鋯（ＺrＯ2）氧傳感器二氧化鋯氧氣傳感器的基本元件是二氧化鋯（ＺrＯ2）陶瓷，因其為固定電解質(zhì)管，亦稱鋯管。鋯管固定在帶有安裝螺絲的固定套內(nèi)，鋯管內(nèi)表面與大氣相通，外表面與排氣相通，其內(nèi)外表面都覆蓋著一層多孔性的鉑膜作為電極。

第六節(jié)

溫度傳感器

為了解發(fā)動機的熱狀態(tài)，計算進氣的質(zhì)量流量及進行排氣凈化處理，需要有能夠連續(xù)、精確地測量冷卻液溫度、進氣溫度與排氣溫度的傳感器。溫度傳感器的種類很多，如熱敏電阻式、半導(dǎo)體二極管式、熱電偶式等

熱敏電阻式冷卻液溫度傳感器一般安裝在發(fā)動機缸體、缸蓋的水套或節(jié)溫器殼內(nèi)并伸入水套中

第七節(jié)

爆震傳感器

爆震傳感器用來檢測發(fā)動機有無爆震發(fā)生，檢測方法有三種：一是檢測氣缸壓力；二是檢測發(fā)動機振動；三是檢測燃燒噪聲。目前常用檢測發(fā)動機振動的方法來判斷有無爆震。爆震傳感器有磁致伸縮式和壓電式兩種，

一、磁致伸縮式爆震傳感器

二、壓電式爆震傳感器

第八節(jié)曲軸位置傳感器

曲軸位置傳感器亦稱點火信號發(fā)生器，用于點火正時控制。傳統(tǒng)點火系統(tǒng)中的曲軸位置傳感器是分電器凸輪軸和斷電器。

一、磁脈沖式曲軸位置傳感器

二、霍耳式曲軸位置傳感器

霍耳式曲軸位置傳感器由兩個部件組成。一個部件是與分火頭制成一體的定時轉(zhuǎn)子即所謂的觸發(fā)葉輪；另一個部件是霍耳信號發(fā)生器。觸發(fā)葉輪由導(dǎo)磁材料制成，其上的葉片數(shù)與發(fā)動機氣缸數(shù)相同觸發(fā)葉輪由分電器軸帶動?；舳盘柊l(fā)生器由霍耳集成電路、永久磁鐵等組成，兩者之間留有一個空隙，以便葉輪的葉片能在隙內(nèi)轉(zhuǎn)動。三、光電式位置傳感器

第九節(jié)

轉(zhuǎn)速傳感器

轉(zhuǎn)速傳感器有磁脈沖式、光電式、霍耳式等。磁脈沖式（或光電式、霍耳式等）轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理與磁脈沖式（或光電式、霍耳式等）曲軸位置傳感器類似，即將輸出脈沖信號經(jīng)ECU處理后，就可得到轉(zhuǎn)速輸出。

第一節(jié)、汽油噴射系統(tǒng)概述

一、發(fā)動機汽油噴射的發(fā)展過程

二、汽油發(fā)動機電控系統(tǒng)的基本組成及功用

1．空氣供給系統(tǒng)

空氣的流量由通道中的節(jié)氣門來控制（節(jié)氣門由油門踏板操作）。踩下油門踏板時，節(jié)氣門打開，進入的空氣量多。怠速時，節(jié)氣門關(guān)閉，空氣由旁通道通過。

2．汽油供給系統(tǒng)

汽油由汽油泵從油箱中泵出，經(jīng)過汽油過濾器，除去雜質(zhì)及水分后，再送至汽油脈動減振器。這樣具有一定壓力的汽油流至供油總管，再經(jīng)各供油歧管送至各缸噴油器。

3、電控系統(tǒng)

電子控制系統(tǒng)的功用是根據(jù)各種傳感器的信號，由計算機進行綜合分析和外理，通過執(zhí)行裝置控制噴油量等，使發(fā)動機具有最佳性能。

第二節(jié)

空氣供給系統(tǒng)

一、空氣供給系統(tǒng)的組成1．空氣供給系統(tǒng)二、空氣供給系統(tǒng)的主要零件

1．節(jié)氣門體與怠速調(diào)整螺釘

2．怠速空氣調(diào)整器（空氣閥）3．進氣管

第三節(jié)

汽油供給系統(tǒng)

一、汽油供給系統(tǒng)組成二、電動汽油泵的構(gòu)造和工作原理

電動汽油泵的功用是從油箱中吸入汽油，將油壓提高到規(guī)定值，然后通過供給系統(tǒng)送到噴油器。

滾柱式電動汽油泵渦輪式電動汽油泵轉(zhuǎn)子式和葉片式電動汽油泵

電動汽油泵的構(gòu)造

滾柱式電動汽油泵裝有滾柱的轉(zhuǎn)子與泵體間偏心安裝。轉(zhuǎn)子凹槽內(nèi)的滾柱在旋轉(zhuǎn)慣性力的作用下緊壓在泵體內(nèi)表面上。相鄰兩滾柱與泵體內(nèi)表面形成一個油腔。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動過程中，油腔的容積不斷發(fā)生變化，在轉(zhuǎn)向進油腔時容積增大，吸入汽油；在轉(zhuǎn)向出油腔時，容積減小，壓力升高并泵出汽油。

渦輪式電動汽油泵汽油泵部分主要由一個或兩個葉輪、外殼和泵蓋組成。當葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉輪邊緣的葉片把汽油從進油口壓向出油口。特點是供油壓力的脈動小，供油系統(tǒng)中不需要設(shè)置減振器，易于小型化，適合裝在油箱內(nèi)，簡化供油系統(tǒng)管路，降低噪聲。由于它輸送率低，故主要用于低壓且輸送量大的場合。轉(zhuǎn)子式和葉片式電動汽油泵（1）改進滾柱滾道的廓線（2）改進渦輪泵葉片設(shè)計（3）采用特殊的阻尼裝置（4）采用雙級泵的結(jié)構(gòu)型式電動汽油泵的性能改善三、汽油壓力調(diào)節(jié)器的構(gòu)造和工作原理

汽油壓力調(diào)節(jié)器的主要功用是：使系統(tǒng)油壓（即供油總管內(nèi)油壓）與進氣歧管壓力之差保持常數(shù)，一般為250kPa。這樣，從噴油器噴出的汽油量便唯一地取定于噴油器的開啟時間。

四、汽油過濾器及脈動減振器1．汽油過濾器

2．汽油壓力脈動減振器

當噴油器噴射汽油時，在輸送管道內(nèi)會產(chǎn)生汽油壓力脈動，汽油壓力脈動減振器是使汽油壓力脈動衰減，以減弱汽油輸送管道中的壓力脈動傳遞，降低噪聲。

五、電磁噴油器

對于單點電控汽油噴射系統(tǒng)而言，它是將一只或兩只電磁噴油器、壓力調(diào)節(jié)器和傳感器等安裝在節(jié)氣門體上，其總成被稱之謂中央噴射單元六、冷起動噴油器和熱限時開關(guān)

在低溫下發(fā)動機冷起動時，吸入的混合氣中有一部分汽油冷凝，為了補償這部份汽油的損失，必須在冷起動時附加地噴入一定量的汽油。上世紀九十年代中期以前的電控系統(tǒng)，這部分附加的噴油量是由冷起噴油器噴入進氣管的。冷起動噴油器的開啟持續(xù)時間取決于發(fā)動機的溫度，由熱限時開關(guān)控制。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代發(fā)動機通常采用增加噴油脈沖寬度來補償。

它是一個電磁閥，裝在充滿壓力油的閥體內(nèi)腔中的閥門是一個銜鐵，它被彈簧緊壓在閥座上，閥門上還繞有磁化線圈。當點火開關(guān)和熱限時開關(guān)接通后，磁化線圈被勵磁產(chǎn)生磁場，將閥門吸離座，汽油就通過旋流式噴嘴，噴散成細油霧，進入節(jié)氣門后的進氣管道內(nèi)，以加濃混合氣。七、汽油分配管總成汽油分配管總成安裝在上部進氣通風系統(tǒng)的下面。發(fā)動機分配管由鑄鋁制成。汽油分配管包括噴油器的內(nèi)裝管接頭、供油管和壓力調(diào)節(jié)器。汽油分配管總成用螺栓固定安裝在進氣歧管下部的四個固定座上。汽油分配管與噴油器相連接，并向噴油器分配汽油。

第四節(jié)

電控汽油噴射系統(tǒng)

一、汽油泵控制1）、汽油泵開關(guān)控制的汽油泵控制電路

2）、ECU控制的汽油泵控制電路

與油泵開關(guān)控制式相比，ECU控制式的主要區(qū)別在于開路繼電器線圈L1的接地端由發(fā)動機ECU（電子控制單元）控制。當發(fā)動機ECU接收到分電器傳來的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號（Ne信號）后，ECU內(nèi)的三極管導(dǎo)通，于是電流流經(jīng)線圈L1，開路繼電器保持閉合，油泵連續(xù)工作。

3）、具有轉(zhuǎn)速控制的汽油泵控制電路

1．電阻器式為電阻式汽油泵轉(zhuǎn)速控制電路。是在汽油泵控制電路中，增設(shè)一個電阻（降壓電阻）和汽油泵控制繼電器（或稱電阻器旁路繼電器）。發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷，對汽油泵控制繼電器進行控制，汽油泵控制繼電器則控制電阻是否串入在汽油泵控制電路中，以此控制汽油泵電機上的不同電壓，進而實現(xiàn)汽油泵轉(zhuǎn)速變化。2．發(fā)動機ECU直接控制式隨著發(fā)動機功率的增大，汽油泵的泵油量也必然增大，因而導(dǎo)致汽油泵消耗的電功率和汽油泵的噪聲都比較大。為了盡可能減少電能的消耗和噪聲污染，近年來研制成功一種發(fā)動機ECU直接控制式，由發(fā)動機ECU直接控制汽油泵的工作電壓二、噴油器控制

發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)有關(guān)信號，經(jīng)運算判斷后輸出控制信號，控制大功率三極管導(dǎo)通與截止。當大功率管導(dǎo)通時，即接通噴油器電磁線圈電路，產(chǎn)生電磁吸力。當電磁力超國針閥彈簧力和油壓力的合力時，磁心被吸動，針閥隨之離開閥座，即閥門打開，噴油器開始噴油。當大功率三極管截止時，則噴油器電磁線圈電路被切斷，電磁力消失，當針閥彈簧力超過衰減的電磁力時，彈簧力又使針閥返回到閥座上，使閥門關(guān)閉，噴油器停止噴油。噴油器的驅(qū)動方式分為電流驅(qū)動與電壓驅(qū)動兩種方式。電流驅(qū)動只適用于低阻噴油器，電壓驅(qū)動既可用于低阻噴油器，又可用于高阻噴袖器。ECU與限時開關(guān)協(xié)同控制電路中。單獨使用限時開關(guān)控制時，冷起動噴油器噴油范圍如陰影部分A所示，它訣定的是基本噴油量。為改善發(fā)動機冷機起動性能，起動更迅速，熱機混合氣濃度過渡更平緩，在一些車上不但設(shè)限時開關(guān)控制基本噴油量，還由ECU根據(jù)冷卻液溫度傳感器監(jiān)測到的冷卻液溫度對冷起動噴油量進行修正。圖中陰影B即表示用ECU控制冷起動噴油器噴油的范圍。三、噴油量的控制噴油器的基本控制電路

（一）起動工況起動時的噴油脈寬通常不采用根據(jù)進氣量（或進氣壓力）和發(fā)動機轉(zhuǎn)速計算確定，這與起動機起動后的控制不同。在發(fā)動機起動時，轉(zhuǎn)速波動大，無論D型系統(tǒng)中的進氣壓力傳感器還是L型系統(tǒng)中的空氣流量計，都不能精確地確定進氣量，進而影響合適的噴油脈寬的確定。因此，在起動時，ECU根據(jù)當時的發(fā)動機冷卻液溫度，由存儲器中的冷卻液溫度—噴油時間圖找出相應(yīng)的噴油脈寬圖，然后用進氣溫度和蓄電池電壓等參數(shù)進行修正，得到起動時的噴油脈寬。（二）起動后噴油控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過預(yù)定值時，ECU確定的噴油脈寬信號滿足下式：

噴油脈寬＝基本噴油脈寬×噴油修正系數(shù)十電壓修正值1．斷油控制（1）減速斷油

（2）發(fā)動機超速斷油

（3）汽車超速行駛斷油

2．加速噴油控制

(三)其它情況的噴油控制方式

傳統(tǒng)的點火系統(tǒng)，其點火時刻的調(diào)整是依靠機械離心式調(diào)節(jié)裝置和真空式調(diào)節(jié)裝置完成的，由于機械的滯后、磨損及裝置本身的局限性，故不能保證點火時刻在最佳值。而用ECU控制的點火系統(tǒng)，則可方便地解決以上問題。因為用微機可考慮更多的對點火提前角影響的因素，使發(fā)動機在各種工況下均能達到最佳點火時刻，從而提高發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性、改善排放指標。

第一節(jié)

電控點火系統(tǒng)的組成和分類

ECU控制的點火系統(tǒng)主要有ECU、傳感器和點火執(zhí)行器組成

電控點火系可分為有分電器式和無分電器式兩種型式。

1）、分電器式點火系ECU根據(jù)各輸入信號，確定點火時刻，并將點火正時信號IGt送至點火器，當IGt信號變?yōu)榈碗娖綍r，點火線圈一次側(cè)被切斷，二次線圈中感應(yīng)出高壓電，再由分電器送至相應(yīng)缸火花塞點火。點火線圈分配式無分電器點火系統(tǒng)是將來自點火線圈的高壓電直接分配給火花塞，有同時點火和單獨點火兩種形式。

第二節(jié)

點火提前角和閉合角的控制

點火提前角的控制可分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種1）、開環(huán)控制的基本點火提前角是靠預(yù)先在臺架上用實驗方法測得的數(shù)據(jù)來確定的。這些數(shù)據(jù)存入ECU的只讀存儲器ROM中，工作時，ECU根據(jù)發(fā)動機的工況來選擇調(diào)取。2）、閉環(huán)控制方式是根據(jù)發(fā)動機實際運行結(jié)果的反饋信息來控制點火提前角的，所以閉環(huán)控制又稱為反饋控制。通常，閉環(huán)控制方式是利用爆震傳感器反饋爆震信號來控制點火提前角的。目前廣泛應(yīng)用的電控點火系統(tǒng)，是在開環(huán)控制方式的基礎(chǔ)上再配以閉環(huán)控制方式的混合控制方式。

一、點火提前角的控制實際點火提前角＝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)。二、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。

第三節(jié)

發(fā)動機爆震的控制

閉環(huán)控制所用的反饋信息可以是發(fā)動機的爆震信號、轉(zhuǎn)速信號或氣缸的壓力信號等。最常見的是利用發(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)。

若用發(fā)生爆震的循環(huán)次數(shù)與實際工作循環(huán)的次數(shù)之比值（爆震率）來衡量爆震強度，可以定量地把爆震分為四個等級： 爆震率在5％以下時為微爆震

5％～10％為輕爆震

10％～25％為中爆震

25％以上為重爆震。

當發(fā)動機出現(xiàn)1％～5％的輕微爆震時，其動力性、經(jīng)濟性接近最佳值。閉環(huán)控制方式即按輕微爆震來確定最佳點火提前角。

一定時間內(nèi)無爆震時，就逐步增大點火提前角，直至發(fā)生輕微爆震；爆震率大于5％時，又將點火提前角減小，直至爆震消除。

第一節(jié)

怠速控制（ISC）

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)速的變化，使發(fā)動機怠速不穩(wěn)甚至?xí)鹣ɑ瓞F(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)。

怠速控制（ISC）是通過調(diào)節(jié)空氣通道面積以控制進氣流量的方法來實現(xiàn)的。

怠速控制系統(tǒng)組件和功能

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。怠速控制執(zhí)行機構(gòu)

1．節(jié)氣門直動式

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

2．旁通空氣式

（1）步進電動機式

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）占空比控制型（ACV）

由發(fā)動機ECU信號控制的電流通過占空比控制閥，線圈被勵磁，怠速控制閥移動。這就改變了閥與閥體之間的間隙，從而控制怠速的轉(zhuǎn)速。

旋轉(zhuǎn)電磁閥式怠速控制閥在實際運行時，ECU將檢測到的怠速轉(zhuǎn)速實際值與貯存的設(shè)定目標值相比較，并隨時校正送至怠速控制閥的驅(qū)動信號，以實現(xiàn)穩(wěn)定的怠速運行。

（3）旋轉(zhuǎn)電磁閥式由發(fā)動機ECU信號控制的電流通過線圈,使線圈勵磁，線圈將閥打開，從而增加怠速約

100r/min（快怠速轉(zhuǎn)速由其它空氣閥控制）。（4）開關(guān)控制型（VSV）第二節(jié)

排放控制

汽車發(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。現(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、閉環(huán)控制

在發(fā)動機開環(huán)控制過程中，ECU只是根據(jù)轉(zhuǎn)速、進氣量、進氣壓力、冷卻液溫度等信號確定噴油量，即控制混合氣空燃比。由于三元催化轉(zhuǎn)換裝置的特性是空燃比附近的轉(zhuǎn)換效率較高，因此必須將空燃比比較精確地控制在14.7：1附近。

二、廢氣再循環(huán)控制（EGR）

廢氣再循環(huán)簡稱為

EGR（ExhaustGasRecirculation）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%

在發(fā)動機工作時，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。

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

新鮮空氣經(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。三、二次空氣吸入（AS）和二次空氣噴射（AI）

當ECU起動時，VSV將進氣歧管負壓引入ASV膜片室，使空氣泵排出的空氣，經(jīng)過單向閥噴入氣缸蓋的排氣孔。如果供應(yīng)VSV的電流停止，大氣壓狀態(tài)下的空氣就進入ASV的膜片室，通往二次空氣噴射排氣孔的通道關(guān)閉，于是排出的空氣推壓ASV內(nèi)的彈簧，從消聲器排出車外。

三、活性碳罐蒸發(fā)污染控制

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。第三節(jié)

進氣控制

進氣慣性增壓控制系統(tǒng)（ACIS）即諧波增壓進氣控制系統(tǒng)，是利用進氣流慣性產(chǎn)生的壓力波提高進氣效率。

第一節(jié)

豐田TCCS系統(tǒng)

TCCS是豐田計算機控制系統(tǒng)的英文縮寫?？刂苾?nèi)容主要包括 發(fā)動機控制、電子控制自動變速器（ECT） 制動防抱死系統(tǒng)（ABS） 電控懸架（TEMS） 牽引控制（TRC） 空調(diào)（A／C） 巡航控制（CCS） 安全氣囊（SRS）

一、汽油供給系統(tǒng)1UZ－FE型發(fā)動機汽油供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，它主要由汽油泵、汽油過濾器、汽油壓力調(diào)節(jié)器、油壓脈動減振器、噴油器、冷起動噴油器和溫度—時間開關(guān)（1992年前車型）、供油總管和汽油箱等組成。

二、進氣系統(tǒng)

1UZ－FE型發(fā)動機進氣系統(tǒng)

主要由空氣過濾器、空氣流量計、節(jié)氣門體、進氣室、各種連接管和真空軟管等組成。此外還有計量節(jié)氣門開度的節(jié)氣門位置傳感器和用于發(fā)動機怠速控制的怠速控制閥

三、電子控制系統(tǒng)

1．電子控制單元（ECU）凌志LS400型轎車采用的是發(fā)動機和變速器集中控制的ECU，安裝在儀表板右端雜物箱的右側(cè)。2．傳感器和控制開關(guān)等（1）空氣流量計（2）節(jié)氣門位置傳感器（3）進氣溫度傳感器（4）冷卻液溫度傳感器（5）曲軸轉(zhuǎn)速和凸輪位置傳感器（6）車速傳感器（7）爆震傳感器（8）氧傳感器（9）可變電阻器（10）海拔高度補償器（HAC）3．電控汽油系統(tǒng)工作過程

起動時，ECU根據(jù)冷卻液溫度傳感器的信號，由內(nèi)存的冷卻液溫度—噴油時間圖找出相應(yīng)的基本噴油時間，再進行進氣溫度修正和電瓶電壓修正，得到起動時的噴油持續(xù)時間。當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速超過預(yù)定值時，ECU根據(jù)其的內(nèi)存三元脈譜圖，以空氣流量計的信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速確定基本噴油時間，再根據(jù)冷卻液溫度、空氣溫度、節(jié)氣門開度（VTA信號或IDL信號）、A/C信號、車速等因素，對噴油量進行修正。起動后噴油量的修正通常包括起動后加濃、暖機加濃、進氣溫度修正

、大負荷修正、過渡工況空燃比的修正和怠速的穩(wěn)定性修正等。

第二節(jié)

福特EEC-IV系統(tǒng)

目前福特轎車均采用了福特汽車公司1988年推出的第四代電子發(fā)動機控制組件，用質(zhì)量流量型空氣流量計取代了以往的進氣歧管絕對壓力傳感器，并采用功能最強、最先進的微處理器，根據(jù)各傳感器輸入的信號優(yōu)化發(fā)動機工作，使發(fā)動機控制能力進一步增強，改善了冷起動和可駕駛性，同時還具有很強的故障自檢測性能。

測量（控制）參數(shù)傳感器/執(zhí)行器曲軸位置及轉(zhuǎn)速節(jié)氣門位置發(fā)動機冷卻液溫度發(fā)動機進氣溫度排氣中氧濃度起動信號空調(diào)離合器位置變速器位置動力轉(zhuǎn)向EGR系統(tǒng)排氣壓力發(fā)動機進氣流量空燃比控制點火正時控制怠速控制排氣再循環(huán)量控制汽油蒸氣排放控制空調(diào)及冷卻風扇轉(zhuǎn)速控制電動汽油泵控制分電器處霍爾效應(yīng)式傳感器線性式節(jié)氣門位置傳感器負電阻系數(shù)溫度傳感器負電阻系數(shù)溫度傳感器加熱型氧化鋯氧傳感器點火起動開關(guān)空調(diào)壓縮機離合器開關(guān)離合器接合開關(guān)變速器位置開關(guān)動力轉(zhuǎn)向壓力開關(guān)壓力變送器熱線式空氣流量傳感器噴油器TFI－IV點火系統(tǒng)占空比型旁通空氣閥EGR真空度調(diào)節(jié)器電磁式排氣閥A／C及風扇控制系統(tǒng)汽油泵繼電器福特92款轎車采用的傳感器和執(zhí)行器

1．空氣流量計（MAF）

早期的福特公司生產(chǎn)的轎車采用進氣歧管壓力傳感器測量進氣量，在92款轎車中，用在進氣管旁通管路中安裝的熱線式質(zhì)量空氣流量傳感器測量發(fā)動機進氣量，以電壓變化的形式輸出給電控單元，來感知進氣量的質(zhì)量流量，其輸出電壓范圍為0.5V～5.0V。為了防止污物污染熱線，在進氣系統(tǒng)中空氣過濾器后裝有濾網(wǎng)。

2．進氣溫度和發(fā)動機冷卻液溫度傳感器

當進氣溫度和發(fā)動機冷卻液溫度變化時，電控單元要相應(yīng)地根據(jù)溫度變化對噴油器噴油量及怠速空氣量進行調(diào)整。發(fā)動機進氣溫度由熱線式空氣流量計內(nèi)的冷線測量，冷卻液溫度由安裝在缸體上的溫度傳感器測定，兩種溫度傳感器均采用負系數(shù)電阻制成，隨溫度的升高，傳感器電阻值相應(yīng)減小，由此產(chǎn)生一相應(yīng)的電壓信號傳送給電控單元，由電控單元控制執(zhí)行器對進氣系統(tǒng)及供油系統(tǒng)進行校正。其輸出電壓范圍為0.3V～3.7V。3．節(jié)氣門位置傳感器為了感知節(jié)氣門開啟的位置及開啟的速率，以實現(xiàn)對在不同節(jié)氣門開度及加、減速工況下調(diào)節(jié)混合氣濃度，X型、U型發(fā)動機采用了安裝在節(jié)氣門軸上的線性旋轉(zhuǎn)式電位計測量節(jié)氣門的開啟，輸出電壓范圍0～5V，電控單元根據(jù)節(jié)氣門位置信息控制空燃比，點火提前角以及廢氣再循環(huán)數(shù)量。

4．怠速控制系統(tǒng)

當使用空調(diào)、動力轉(zhuǎn)向裝置以及發(fā)動機暖車階段要對怠速空氣量進行調(diào)整，兩種形式發(fā)動機采用如圖6-6所示的直動式、占空比型的輔助空氣閥，它是由電控單元根據(jù)傳感器輸入的信號控制的電磁旁通閥，通過控制電磁閥的開、閉，使部分空氣繞過節(jié)氣門而進入進氣歧管。

5．排氣氧傳感器

采用了加熱型氧化鋯氧傳感器。根據(jù)排氣中氧氣的含量引起氧化鋯元件內(nèi)、外表面兩電極間電壓的變化來感知混合氣濃度，電控單元根據(jù)此信息以及其它傳感器傳入的信息，反復(fù)調(diào)節(jié)噴油器噴油量，使混合氣空燃比穩(wěn)定在14.7:l附近。

柴油機電控噴射系統(tǒng)簡介

汽車柴油機電子控制的內(nèi)容主要有最佳噴油量控制、最佳噴油正時控制、噴油壓力控制、噴油率曲線類型控制、調(diào)速系統(tǒng)控制、進氣渦流控制、廢氣再循環(huán)率、增壓壓力控制、電控可變進氣系統(tǒng)（可變配氣正時、可變進氣管長度、可變渦流比等）、斷缸控制、電熱塞通電時間控制和自診斷等，其中最重要的是柴油噴射系統(tǒng)的控制。柴油機的電控噴射，不僅可以降低HC和排放與排氣煙度，還可降低噪聲，改善起動性能，提高柴油機多方面的性能。

柴油機電控噴射系統(tǒng)可分為位移控制和時間控制兩大類。位移控制是在機械控制噴油正時與噴油量的基礎(chǔ)上，用執(zhí)行機構(gòu)（電磁液壓或電磁式）控制油量調(diào)節(jié)和噴油提前器，實現(xiàn)噴油正時和噴油量的電控。也可用改變柱塞預(yù)行程的方法，實現(xiàn)可變供油速率的電控，以滿足高壓噴射中高速、大負荷和低怠速噴油過程的綜合優(yōu)化控制。此種控制方式的系統(tǒng)響應(yīng)慢，控制頻率較低，精度不穩(wěn)定。

時間控制是在高壓油路中利用一個或兩個高速電磁閥的啟閉，控制噴油泵和噴油器的噴油過程。噴油量由噴油器開啟時間的長短和噴油壓力的大小來決定，噴油正時則由控制電磁閥的開啟時刻所確定，從而實現(xiàn)噴油正時、噴油量和噴油速率的柔性一體控制。時間控制噴油系統(tǒng)的高壓噴射可使柴油霧化得很細，發(fā)動機的燃燒過程進行得相當完善，且速度快，燃燒溫度也不明顯提高。噴油壓力的提高，可降低HC、CO、、微粒和碳煙的排放，也可使油耗降低。

一、博世式噴油泵電子控制系統(tǒng)

此系統(tǒng)保留了博世式噴油泵的柴油壓送機構(gòu)部分，而將傳統(tǒng)的機械式調(diào)速器和噴油提前正時器分別由相應(yīng)的電控裝置所取代。日本五十鈴汽車公司采用的IE系統(tǒng)就是一個典型實例，1．噴油量控制柴油機在運行時的噴油量是根據(jù)由加速踏板位置和柴油機轉(zhuǎn)速所確定的噴油量整定值來選定的。噴油泵調(diào)節(jié)齒桿位置則是由噴油量整定值、柴油機轉(zhuǎn)速和具有三維坐標模型的預(yù)先存儲在控制器內(nèi)的噴油泵速度特性所確定。在運行中，系統(tǒng)一直校驗和校正調(diào)節(jié)齒桿的實際位置和設(shè)定值之間的差異，以獲得正確的噴油量。

2．噴油定時控制噴油定時是根據(jù)柴油機的負荷和轉(zhuǎn)速確定，并根據(jù)冷卻水的溫度進行校正?？刂破靼褔娪投〞r的整定值與實際值加以比較，然后輸出控制信號使定時控制閥動作，以確定通至定時器的油量；油壓的變化又使定時器的活塞移動，噴油定時就被調(diào)整到整定值。當發(fā)生故障時，定時器使噴油定時處在最滯后的位置。

3．怠速和暖車控制怠速有兩種控制方式：其一為手動控制，另一種為自動控制。借助于選擇開關(guān)可選定怠速控制方式。當選定手動控制時，轉(zhuǎn)速由怠速控制旋鈕來調(diào)整。選擇自動控制時，隨著冷卻液溫度逐漸升高，轉(zhuǎn)速從暖車前的800r/min降至暖車后的400r/min。用這種方法可縮短冬季暖車時間。

4．巡航控制該系統(tǒng)的巡航控制是由車速、柴油機轉(zhuǎn)速、加速踏板位置、巡航開關(guān)傳感器和電子調(diào)速器控制器來實現(xiàn)。一個快速、精密的電子調(diào)速器執(zhí)行器，根據(jù)控制器的指令自動進行巡航控制，使發(fā)動機始終處于最佳運動狀態(tài)。在原有的電子調(diào)速器基礎(chǔ)上，只需增加幾個開關(guān)和軟件就可實現(xiàn)這項功能。

5．柴油消耗量指示器這種指示器接收柴油機轉(zhuǎn)速信號和噴油泵調(diào)節(jié)齒桿位置信號。在運行中，柴油消耗狀態(tài)由安裝在儀表板上的綠、黃、紅三色發(fā)光二極管顯示出來，以作為經(jīng)濟行駛的參考。負荷信號由調(diào)節(jié)齒桿位置信號提供，而不是由加速踏板位置信號提供。所以，即使在巡航控制狀態(tài)下行駛時，該指示器也能精確地表示油耗量。

該系統(tǒng)是以傳統(tǒng)的分配式油泵為基礎(chǔ)，而對調(diào)速器噴油提前正時器進行電子控制.二、分配式噴油泵電子控制系統(tǒng)1．噴油量控制由發(fā)動機轉(zhuǎn)速和加速踏板位置所決定的噴油量控制圖儲存在控制器中。由控制桿位置傳感器檢測到的實際噴油量信號反饋到控制器中，并與上述控制圖上的數(shù)值比較，通過這個閉環(huán)系統(tǒng)可以確定在所有工況下的最佳噴油量。2．噴油定時控制當負載改變時，定時控制閥的位置也隨之變化，從而改變了從提前器活塞室的高壓腔流入輸油泵進油腔的油量，提前器活塞的移動就實現(xiàn)了對噴油定時的控制。

3．怠速控制怠速是通過發(fā)動機的轉(zhuǎn)速傳感器來實現(xiàn)反饋控制的，因此轉(zhuǎn)速可始終保持穩(wěn)定，不受因長期運行、季節(jié)變更、機油粘度變化等導(dǎo)致發(fā)動機和噴油泵特性改變所帶來的影響。此外，存儲在控制器中的程序可使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速隨其冷卻液溫度的上升而逐漸降低，從而使發(fā)動機在暖機時獲得最佳的高怠速。當空調(diào)壓縮機在運行或停止狀態(tài)，蓄電池電壓發(fā)生變化時，也可實現(xiàn)怠速的自動控制。4．行駛控制為使車輛在行駛時能保持恒速，在控制器中編入一些軟件，同時增加一個車速傳感器，把車速信號傳遞給控制器。

三、電子控制共軌式柴油噴射系統(tǒng)

電控共軌噴油系統(tǒng)是高壓柴油噴射系統(tǒng)的一種，20世紀90年代中期才開始推向市場的第3代電控噴射技術(shù)，它摒棄了傳統(tǒng)使用的直列泵系統(tǒng)，而代之以用一供油泵建立一定油壓后將柴油送到各缸共用的高壓油管（簡稱共軌）內(nèi)，再由共軌把柴油送入各缸的噴油器。共軌式柴油噴射系統(tǒng)噴油壓力與噴油量無關(guān)，也不受發(fā)動機負荷和轉(zhuǎn)速的影響，能根據(jù)要求任意改變壓力水平，使NOX和顆粒排放都大大降低。由于采用了獨立的高壓油泵，可提供很高的噴油壓力，最高可達200~220MPa，即使聯(lián)結(jié)各噴油器的高壓油管很短也不會出現(xiàn)不可控制的異常噴射情況。系統(tǒng)采用的是壓力—時間計量原理，ECU根據(jù)工況、油溫、空氣溫度等信號，由油壓傳感器測出壓力值并輸送給ECU，并使所測得的壓力與發(fā)動機工況所給定的油壓脈譜圖（所設(shè)的最佳壓力值）比較，ECU給出信號控制電磁式柴油泵控制閥（PCV）的啟閉，來調(diào)整高壓油泵的供油量，以改變共軌油道中的油壓，使油壓為最佳值。因此，油壓與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷無關(guān)。

1）噴油壓力柔性可調(diào)。對不同工況可采用最佳噴射壓力，從而可以優(yōu)化柴油機的綜合性能，由于噴油壓力不隨轉(zhuǎn)速改變，解決了傳統(tǒng)噴射系統(tǒng)（包括泵—噴嘴系統(tǒng)）因低速時噴油壓力下降而導(dǎo)致的低速轉(zhuǎn)矩差和低速煙度大的缺陷。2）噴射壓力高。由于系統(tǒng)緊湊、剛度大，可實現(xiàn)較高的噴射壓力（120MPa~170MPa），比普通的柱塞泵高出一倍。加上可獨立柔性控制噴油定時和噴油量，可將排放和微粒控制在較小范圍內(nèi)。

與傳統(tǒng)噴射系統(tǒng)比，電控共軌柴油噴射系統(tǒng)主要特點有：3）可柔性控制噴油規(guī)律。可實現(xiàn)靈活多樣的噴油規(guī)律，噴油速率柔性化。如預(yù)噴射、多段噴射、“靴形”噴射等，以及配合排氣后處理使用的排氣行程中的噴射，從而既保證優(yōu)良的動力性、經(jīng)濟性，又可降低排放和dφ/dp。

4）控制精度高。電磁閥控制噴油，高壓油路中不會出現(xiàn)氣泡和殘壓為零的現(xiàn)象，因此在柴油機運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，噴油量變動小，各缸的不均勻可得以改善，并減小柴油機的振動與有害排放，對于車用柴油機來說還可改善驅(qū)動性能。

第一節(jié)自動變速器概述

一、自動變速器的基本組成液力變矩器、變速齒輪機構(gòu)、供油系統(tǒng)和換擋操縱機構(gòu)等四大部分組成。

二、自動變矩器的工作過程

1、液力自動變速器的工作過程根據(jù)汽車的行駛速度和節(jié)氣門開度的變化，自動變換擋位。換擋控制方式是通過機械方式將車速和節(jié)氣門開度信號兩個參數(shù)轉(zhuǎn)換成控制油壓（控制信號），按照設(shè)定的換擋規(guī)律，將該油壓加到換擋閥的兩端，以控制換擋閥的位置，從而改變換擋執(zhí)行元件（離合器和制動器）的油路。這樣，工作液壓油層進入相應(yīng)的執(zhí)行元件，使離合器結(jié)合或分離，制動器制動或松開，控制行星齒輪變速器的升擋或降擋，從而實現(xiàn)自動換擋。

2、電控自動變速器的工作過程通過傳感器和開關(guān)監(jiān)測汽車和發(fā)動機的運行狀態(tài)，接受駕駛員的指令，并將發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動機冷卻液溫度、自動變速器液壓油溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號輸入到ECU。ECU根據(jù)這些信號，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出控制信號；電磁閥控制液壓換擋閥，使其打開或關(guān)閉通往換擋離合器和制動器的油路，從而控制換擋時刻和擋位的變換，以實現(xiàn)自動變速。自動變速器基本過程三、自動變速器的類型

1．按變速方式分類汽車自動變速器按變速方式的不同，可分為有級變速器和無級變速器兩種。2．按汽車驅(qū)動方式分類

自動變速器按照汽車驅(qū)動方式的不同，可分為后驅(qū)動自動變速器和前驅(qū)動自動變速器兩種。

3．按自動變速器前進擋的擋位數(shù)不同分類

自動變速器按前進擋的擋位數(shù)不同，可分為2個前進擋、3個前進擋、4個前進擋三種。4．按齒輪變速器的類型分類

自動變速器按齒輪變速器的類型不同，可分為普通齒輪式和行星齒輪式兩種。

5．按變矩器的類型分類

轎車自動變速器基本上都是采用結(jié)構(gòu)簡單的單級三元件綜合式變矩器。這種變矩器又分為有鎖止離合器和無鎖止離合器兩種。

6．按控制方式分類自動變速器按控制方式不同，可分為液力控制自動變速器（液力自動變速器）和電子控制自動變速器（電控自動變速器）兩種。

液力自動變速器的汽車具有的優(yōu)點：

1）大大提高發(fā)動機和傳動系的使用壽命。

2）提高汽車通過性。

3）具有良好的自適應(yīng)性。

4）操縱輕便。

第二節(jié)液力變矩器

偶合器和變矩器的結(jié)構(gòu)特征

一、耦合器

液力耦合器的結(jié)構(gòu)曲軸、外殼、泵輪、

渦輪、輸出軸。液力耦合器的原理液力偶合的原理可以用兩個風扇來說明。二、變矩器變矩器的結(jié)構(gòu)曲軸；驅(qū)動端蓋；變矩器；渦輪；泵輪；導(dǎo)輪；單向離合器；輸入軸；

殼體。

三、變矩器輸出扭矩增大原理

當液體離開泵輪沖擊渦輪時，把液體能量傳遞給渦輪并使其轉(zhuǎn)動，與此同時流經(jīng)渦輪的液體從中間流出，撞擊導(dǎo)輪葉片的正面（此時單向離合器鎖止），液體受到導(dǎo)輪正面葉片的阻擋而產(chǎn)生液體折射，具有方向性的液體返回到泵輪葉片上，而這種具有方向性的液體起到了幫助發(fā)動機轉(zhuǎn)動泵輪的作用。流動的液體對導(dǎo)輪產(chǎn)生的作用力矩，可以使變矩器的輸出扭矩提高。

四、變矩器中的導(dǎo)輪設(shè)置單向離合器的原因為了防止汽車高速時出現(xiàn)變矩器的輸出扭矩小于輸入扭矩的現(xiàn)象，在導(dǎo)輪和固定軸之間安置了單向離合器。當在低速時，作用在導(dǎo)輪葉片正面的液體通過單向離合器鎖止使導(dǎo)輪固定，產(chǎn)生增大扭矩的效果。當在高速時，作用在導(dǎo)輪葉片的扭矩不能增大。圖所示反映了單向離合器和導(dǎo)輪之間的裝配關(guān)系。

第三節(jié)變速齒輪機構(gòu)

一、簡單的行星齒輪機構(gòu)的特點１、行星齒輪機構(gòu)機構(gòu)傳動的基本原理1）簡單（單排）的行星齒輪機構(gòu)：一個太陽輪、若干個行星齒輪和一個齒輪圈

運動關(guān)系圖見圖9．3（a），齒圈固定，太陽輪為主動件且順時針轉(zhuǎn)動，而行星架則為被動件。

②見圖9．3（b），太陽輪固定，行星架為主動件且順時針轉(zhuǎn)動，齒圈為被動件。

③見圖9．3（C），行星架固定，太陽輪為主動件且順時針轉(zhuǎn)動，而齒圈則作為被動件。

行星齒輪機構(gòu)基本特征：①兩個外齒輪相互嚙合時，其轉(zhuǎn)動方向相反。②一個外齒輪與一個內(nèi)齒輪相嚙合時，其轉(zhuǎn)動方向相同。③小齒輪驅(qū)動大齒輪時，輸出扭矩增大而輸出轉(zhuǎn)速降低。④大齒輪驅(qū)動小齒輪時，輸出扭矩減小而輸出轉(zhuǎn)速提高。⑤若行星架作為被動件，則它的旋轉(zhuǎn)方向和主動件同向。⑥若行量架作為主動件，則被動件的旋轉(zhuǎn)方向和它同向。⑦在簡單行星齒輪機構(gòu)中，太陽輪齒數(shù)最少，行星架的當量齒數(shù)最多．而齒圈齒數(shù)則介于中間。⑧若行星齒輪機構(gòu)中的任意兩個元件同速同方向旋轉(zhuǎn)，則第三元件的轉(zhuǎn)速和方向必然與前兩者相同，即機構(gòu)鎖止，成為直接檔。簡單行星齒輪機構(gòu)的三元件經(jīng)組合后六種不同的運動狀況（表）二、行星齒輪機構(gòu)變速執(zhí)行元件１、制動箍帶和伺服油缸

２、多片離合器

３、單向和超越式離合器

第四節(jié)

自動變速器供油系統(tǒng)

一、油泵1．內(nèi)嚙合齒輪泵的工作原理

2．擺線轉(zhuǎn)子泵的工作原理

3．葉片泵的工作原理

4．變量泵的工作原理

二、調(diào)壓裝置

1．一次調(diào)壓閥

2．二次調(diào)壓閥和安全閥

三、輔助裝置

1．油箱2．過濾器

第五節(jié)

自動變速器操縱機構(gòu)

一、手動閥

二、節(jié)氣門調(diào)壓閥

三、速度調(diào)壓閥（或稱調(diào)速閥）

四、自動換擋閥

五、強制降擋閥

六、超速擋液壓控制閥

七、電子控制系統(tǒng)1.控制開關(guān)2.執(zhí)行器

八、自動變速器換擋圖

第六節(jié)典型自動變速器

一、捷達轎車FLAT自動變速器二、豐田A340E電子控制自動變速器

三、豐田A441E型自動變速器

第七節(jié)無級變速電子控制系統(tǒng)簡介

一、無級變速傳動的基本概念

二、無級變速傳動原理

第一節(jié)汽車防滑控制系統(tǒng)概述

一、汽車防滑控制系統(tǒng)的作用二、汽車防滑控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程

三、制動防抱死系統(tǒng)的優(yōu)點

四、汽車制動防抱死系統(tǒng)的型式1．四通道制動防抱死系統(tǒng)2．三通道制動防抱死系統(tǒng)3．雙通道制動防抱死系統(tǒng)

4．單通道制動防抱死系統(tǒng)

第二節(jié)汽車制動防抱死系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

一、制動防抱死系統(tǒng)的控制方式

1．高附著系數(shù)路面上的制動控制

2．低附著系數(shù)路面上的制動控制

二、制動防抱死系統(tǒng)的組成與工作原理

1．制動防抱死系統(tǒng)的組成

2．制動防抱死系統(tǒng)的工作原理

（1）常規(guī)制動階段

（2）制動壓力降低階段

（3）制動壓力保持階段

（4）制動壓力升高階段

3．制動防抱死系統(tǒng)的工作范圍

三、制動防抱死系統(tǒng)的主要組成部件1．車輪轉(zhuǎn)速傳感器2．制動防抱死系統(tǒng)的ECU3．制動液壓力調(diào)節(jié)裝置

（1）三位電磁換向閥

（2）儲液罐、液壓泵和電動機總成

（3）執(zhí)行器的布置

四、制動防抱死系統(tǒng)的特點1）改善制動效能。2）改善汽車制動時的方向操縱性能。3）改善汽車制動時的橫向穩(wěn)定性能。4）減小輪胎的局部磨損。5）減輕了駕駛員的勞動強度，提高了乘客的乘坐舒適性和安全性。6）使用方便，工作可靠。第三節(jié)驅(qū)動防滑系統(tǒng)的組成與工作原理

一、控制原則選擇二、驅(qū)動防滑系統(tǒng)的組成和工作原理

三、驅(qū)動防滑系統(tǒng)的控制方式1．發(fā)動機轉(zhuǎn)矩控制2．驅(qū)動輪制動控制3．差速器鎖止控制第一節(jié)發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的檢測一、進氣系統(tǒng)（一）空氣流量計1．葉片式空氣流量計（1）元件單獨檢測（2）在線檢查2．卡門旋渦式空氣流量計

（1）元件檢測

（2）在線檢測

3．熱線式空氣流量計

（1）元件檢測

（2）在線檢測

（二）進氣歧管壓力傳感器

進氣歧管壓力傳感器的檢測

（三）節(jié)氣門位置傳感器1．線性式節(jié)氣門位置傳感器的檢測2．四線式節(jié)氣門位置傳感器的檢測