第二章 汽油机电子控制(点火、怠速控制)
2021年汽车电控第二章重点总结
汽车电控第二章重点总结汽车采用网络技术的目的减少线束，实现快速通信。
采用燃油喷射技术的目的降低燃油消耗量和减少有害气体的排放量。
燃油喷射系统EFI是由空气供给系统、燃油供给系统和燃油喷射电子控制系统。
燃油供给系统组成: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。
燃油喷射系统分类①控制方式机械控制式、机电结合式和电子控制式；②喷油器喷油部位缸内喷射系统和进气管喷射系统（单点和多点）；③喷油喷油方式电子控制分连续喷射和间歇喷射（同时、分组和顺序）。
燃油喷射系统EFI采用的传感器有空气流量传感器、曲轴与凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、进气温度与冷却液温度传感器、氧传感器等。
集成电路作用使热丝和冷丝之间温差保持在120℃，供电电流大小正比于空气流量。
发动机转速与进气量信号是最基本、最重要的信号，它控制喷油、点火提前角。
节气门位置传感器功用将节气门开度大小转变为电信号输入发动机ECU，以确定空然比的大小。
有触点式、可变电阻式、触点与可变电阻式。
10.压力传感器功用将气体或液体的压力转换为电信号，从而保证汽车正常行驶。
1装有热丝式与热膜式的不用安装进气温度传感器。
1电动燃油泵功用向喷油器提供油压高于进气歧管压力250300kPa的燃油。
1燃油泵设计供油量大于发动机耗油量的目的①防止发动机共有不足；②燃油流动量增大可以散发共有系统的热量，从而防止油路产生气阻。
1燃油器可分为高阻型（13-18Ω）和低阻型（1-3Ω）。
1发动机怠速时进气量的控制方式节气门直动式和旁通空气式。
1怠速控制阀的功用就是通过调节发动机怠速时的进气量来调节发动机怠速时的进气量来调节怠速转速。
1怠速控制的实质控制怠速时的进气量。
1怠速控制系统的作用稳定怠速控制，快速暖机控制，高怠速控制，其他控制。
1喷油提前角从喷油开始至活塞运行到排气上止点的时间内，发动机曲轴转过的角度。
20.空然比反馈控制实质将空然比控制在171，使发动机有良好的经济性和排放性能。
汽油机电控燃油喷射系统组成和工作原理
蒸气吸入发动机中。
1—支架； 2—栅格； 3、6—滤芯； 4—活性炭； 5—壳体； 7—炭罐真空；
8—清洁空气； 9—蒸气自燃油箱；
10—进气歧管真空度； 11—燃油蒸气通风阀
汽油机电控燃油喷射系统组成和工作原理
图1-27 （a）热线式空气流量计 （b）热线式空气流量计电路 （c）热膜式空气流量计 （d （e）膜盒式进气管压力传感器 （f 1—整流网； 2—涡源体； 3—超声波发 生器； 4—旋涡； 5—超声波接收器； 6—硅片； 7—二氧化硅膜； 8—真空室； 9—硼硅酸玻璃片； 10—传感电阻； 11—金属块
图1-20 氧传感器
汽油机电控燃油喷射系统组成和工作原理
图1-21 闭环控制系统
汽油机电控燃油喷射系统组成和工作原理
（2）温度传感器。温度传 感器都采用半导体热敏元件。
①水温传感器(见图1-22)。 通常安装在发动机出水口处，敏 感元件由铜套封住。
图1-22 水温传感器
汽油机电控燃油喷射系统组成和工作原理
D型电控燃油喷射系统如 图1-17(b)所示。
空气阀只是在发动机温度 低时用来调节进气量，控制发 动机的怠速转速。
图1-17 (a)L型电控燃油喷射系统 (b)D型电控燃油喷射系统
汽油机电控燃油喷射系统组成和工作原理
（二）燃油供给系统
（1）作用。向气缸提供燃烧所 需要的燃油。
（2）组成。燃油供给系统通常 由电动汽油泵、汽油滤清器、压力调 节器、喷油器和冷起动喷油器组成。 （3）工作原理框图。
汽油机电控燃油喷射系统组成和工作原理
（5）负荷传感器(见图1-27)。 ①空气流量传感器。用来将吸入的空气量转换成电信号 送给ECU，作为决定喷油量的基本信号之一。 ②进气歧管绝对压力传感器。它依据发动机负荷状况， 测出进气歧管中绝对压力的变化，并将其转换成电压信号， 与转速信号一起送到ECU，作为确定基本喷油量的依据。
汽油机点火系统电子控制
（2）双火花点火线因无分电器点火 系统
单火花点火线圈无分电器点火系统中，点 火线圈数量与缸数相同。如果缸数是偶数， 便可用一个双火花线图同时给两个气缸的 火花塞提供电压，从而将点火线圈的数量 缩减一半。例如，在四缸机中只要两个双 火花点火线圈就可以了，见图。每个双火 花点火线圈的初级线图都由各自的点火功 率放大级供电。
因此对实际发动机而言，增大点火 提前角通常可提高动力性和经济性。
汽油机点火系统电子控制
综上所述可见，点火提前角优化的原则是， 在不发生爆震和满足排放法规要求的前提 下尽量提高动力性和经济性。
汽油机点火系统电子控制
3.点火系统及其点火提前角控制方法
任何点火系统都必须具备下列功能：
能量转换；点火触发；正时调节（点火提前角的控 制）；高压分电。
汽油机点火系统电子控制
③由于两个串联的火花塞同时打火，而且其中之 一具有反极性，故要求点火电压提高几千伏。但 是，由于消除了分电器上的火花，使对点火电压 的要求得到一些抵消；
④初级线图接通的瞬间也会在次红线圈感生出一 个不希望的1～2kV的反极性“接通电压。现因要 求较高的点火电压，故不加任何措施就能避免火 花塞产生“接通火花”；
汽油机点火系统电子控制
3）对排放的影响
仍以上述发动机部分负荷、2000r／min为 例，见图。
汽油机点火系统电子控制
(1)对HC排放的影响
在均质混合气汽油机 的过量空气系数范围 内，HC排放随着θi增 大而增大，且几乎成 线性关系。因为随着θi 增大，排气温度降低， 膨胀阶段和排气阶段 HC的后反应减弱。
25m／s，轻微爆震时为250～300m／s，强烈爆震时为 2000～3000m／s； ④放热率剧增。
汽车发动机电控技术习题集答案
第一章汽车发动机电控技术概述习题一、填空题1.__ＥＣＵ________是发动机控制系统核心。
2.汽车电控系统的执行元件主要有喷油器、点火器、怠速控制阀、巡航控制电磁阀、__节气门控制电动机__元件。
3.STA信号主要作用是_______用来判断发动机是否处在起动状态__。
4.STA信号和起动机的电源连在一起，由___空挡起动开关_______控制。
5.动力转向开关信号表示_动力转向开关闭合将使发动机负荷增加__的信息。
6.空挡起动开关信号的作用是_ECU利用这个信号区别变速器是处于处于“P”或“N”，还是处于“L”、“2”、“D”或“R”状态__。
7.凸轮轴位置传感器作为__喷油正时 _控制和____点火正时__控制的主控制信号。
8.爆燃传感器是作为____点火正时_______控制的修正信号。
9.电子控制单元主要是根据__进气量______确定基本的喷油量。
10.应用在发动机上的电子控制技术有：电控燃油喷射系统、电控点火系统、怠速控制系统、排放控制系统、进气控制系统、增压控制系统、巡航控制系统、警告提示、自诊断与报警系统、失效保护系统、应急备用系统。
11.执行元件受_ECU_____控制，其作用是具体执行某项控制功能的装置___。
12.电控系统由信号输入装置、电子控制单元、执行元件三大部分组成。
13.电控系统有开环控制系统、闭环控制系统两种基本类型。
14.___传感器______是采集并向ECU输送信息的装置。
15.电控燃油喷射系统用英文表示为__EFI_，怠速控制系统用英文表示为_ISC。
16.目前，应用在发动机上的子控制系统主要包括电控燃油喷射系统、_电控点火系统___和其他辅助控制系统。
17.在电控燃油喷射系统中，除喷油量控制外，还包括喷油正时控制、__断油控制______和__燃油泵______控制。
18.电控点火系统最基本的功能是_点火提前角控制___。
此外，该系统还具有_通电时间_控制和_爆燃_控制功能。
汽油机电控燃油喷射系统
返 回
二、EFI系统的工作原理
（一）D型汽油喷射系统工作原理 （二）L型汽油喷射系统工作原理 （三）Mono系统工作原理
（一）D型汽油喷射系统
1.燃油压力的建立与燃油喷射方式 2．进气量的控制与测量 3．喷油量与喷油时刻的确定 4．不同工况下的控制模式 5.D型汽油喷射系统的特点
1.燃油压力的建立与燃油喷射方式
c、进气温度修正
d．大负荷加浓 e、过渡工况空燃比控制
f、怠速稳定性修正
返 回
断油控制
急减速断油控制：发动机在高速下运行急减速时，节 气门完全关闭，为避免混合气过浓、燃料经济性和排 放性能变坏，ECU停止喷油。当发动机转速降到某预定 转速之下或节气门重新打开时，喷油器投入工作
发动机超速断油控制：为避免发动机超速运行，发动 机转转速超过额定转速时，ECU控制喷油器停喷。
4．不同工况下的控制模式
电子控制汽油喷射系统的电脑能根据各个传感器测得的发 动机各种运转参数，判断发动机所处的工况，选择不同模 式的程序控制发动机的运转，实现起动加浓、暖机加浓、 加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制怠速断油、自动 怠速控制等功能。
5.D型汽油喷射系统的特点
优点：D型汽油喷射系统具有结构筒单、工作可靠等优点， 缺点：在汽车突然制动或下坡行驶中节气门关闭时,加速 反应效果不良；当大气状况较大变化时，会影响控制精度。 实际应用：现代汽车使用的D型汽油喷射系统都是经过改 进了的，即采用运算速度快、内存容量大的电脑，大大提 高了控制精度，控制的功能也更加完善。
单点喷射系统 结构简单，故障源 少，可采用较低的 喷油压力(只有 0.1MPa)，成本低。
图2—2 单点喷射
返 回
间歇喷射
对每一个气缸的喷射都有一限制的喷射持续期，喷射是在进 气过程中的某段时间内进行的，喷射持续时间相应就是所控制的 喷油量。对于所有的缸内直接喷射系统和多数进气道喷射系统都 采用了间歇喷射的方式。间歇喷射由可细分为同时喷射、顺序喷 射和分组喷射。
怠速控制的内容有哪些
怠速控制的内容有哪些怠速控制是指发动机在空载或负载运行时，保持发动机转速在一定范围内的控制系统。
怠速控制系统的设计和调整对发动机的性能、燃油经济性和排放性能都有着重要的影响。
下面将从怠速控制系统的原理、组成部分、调整方法和常见故障等方面进行详细介绍。
一、怠速控制系统的原理。
怠速控制系统的原理是通过控制发动机进气量、点火提前角和燃油喷射量来维持发动机在怠速状态下的稳定运行。
当发动机处于怠速状态时，需要保持发动机的转速稳定在一定范围内，以确保发动机运行平稳、可靠。
二、怠速控制系统的组成部分。
1. 怠速空气控制阀，控制进气量，调节发动机的空气流量，从而控制发动机的转速。
2. 怠速控制阀，通过控制燃油喷射量，调节发动机的燃油供给，从而控制发动机的转速。
3. 电子控制单元（ECU），监控发动机的运行状态，根据传感器的反馈信号，对怠速控制系统进行调节和控制。
4. 传感器，包括空气流量传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等，用于监测发动机运行状态和环境参数，向ECU提供反馈信号。
三、怠速控制系统的调整方法。
1. 怠速空气控制阀的调整，通过调节怠速空气控制阀的开度，控制发动机的进气量，从而调节发动机的转速。
2. 怠速控制阀的调整，通过调节怠速控制阀的开度，控制燃油喷射量，从而调节发动机的转速。
3. 电子控制单元（ECU）的调整，根据发动机的运行状态和环境参数，对ECU进行参数调整，以实现对怠速控制系统的精确控制。
四、怠速控制系统的常见故障。
1. 怠速不稳，可能是怠速空气控制阀堵塞、脏污或损坏，怠速控制阀出现故障，ECU参数设置不正确等原因导致。
2. 怠速过高或过低，可能是怠速空气控制阀、怠速控制阀或ECU出现故障，节气门位置传感器故障，进气系统漏气等原因导致。
3. 怠速抖动，可能是点火系统故障，燃油系统故障，进气系统漏气等原因导致。
综上所述，怠速控制是发动机管理系统中的重要部分，对发动机的性能和经济性有着重要的影响。
第二章汽油机燃油喷射系统
喷油量的初始修正值 根据冷却水温度确定， 然后以一固定速度下 降，逐步达到正常。
b.暖机加浓
冷机时,燃油蒸发性差, 为使发动机迅速进入最佳工 作状态,必须供给浓混合气。 在冷却水温度较低时, ECU根据水温传感器(THW) 信号相应增加喷射量, 水温在-40℃时加浓量约为 正常喷射量的两倍。
暖机加浓还受节气门位置
学习目标 1.掌握电控燃油喷射系统的各种分类形式; 2.掌握电控燃油喷射系统的组成及工作原理; 3.掌握各组成部件的结构和检测方法, 重点掌握电控系统的传感器、执行器的结构和 检测方法. 4.掌握电控燃油喷射系统三大组成的故障诊断 程序及方法。
汽油喷射系统的发展
20世纪30年代首次用于军用飞机发动机上， 1954年德国奔驰公司首次在奔驰300SL汽车上装用机械式汽 油喷射系统。简称K型汽油喷射系统。 20世纪60年代末期在K型的基础上出现机电组合式汽油喷射 系统，简称KE型。如德国奔驰380SE 、500SL轿车。 20世纪60年代后期 德国BOSCH公司研制成功电控燃油喷射系统EFI， 并历经晶体管、集成电路到微机处理三大发展进程。 目前各国汽车上应用的电控燃油喷射系统都是 以BOSCH公司产品为原形发展而来的。 目前K型和KE型汽油喷射系统己基本淘汰， 注意 EFI系统成为汽油机燃料供给系统的主流。
1按喷油器的喷射方式分类 (1) 连续喷射 (2) 间歇喷射① 同时喷射； ② 顺序喷射； ③ 分组喷射
同时喷射
顺序喷射
分组喷射
2按喷油器布置方式分类
（1）单点喷射(SPI— Single-Point Injection) （2）多点喷射(MPI— Multi-Point Injection)
喷油修正系数：
包括起动后加浓修正、暖机加浓修正、进 气温度修正、大负荷工况喷油量修正、过 渡工况喷油量修正、怠速稳定性修正等。
模块二汽油机电子控制系统基础
第三节 汽车传感器
传感器是汽车电控系统的重要组成部分之一， 是系统信息的输入部分，它用于感测控制系 统外部的信息，并将得到的信息转换为电信 号后传输给电控单元，输人信息是引起控制 系统发生变化的原因。
一、汽车传感器的种类
二、汽车常用传感器
（一）温度传感器 1．功能：温度传感器可随时监测发动机的
第二章 汽油机电子控制系统基础
第一节 汽车电子控制系统的基本组成
一、基本组成
汽车电子控制系统通常由传感器、电子控制 器（ECU）和执行机构三部分所组成。
传感器
电子控制器
执行器
运行的汽车
图8-1 汽车电子控制系统基本组成
组成部分的功用
传感器：是系统中信息的输入部分，它用于感测控制 系统外部的信息，并将得到的信息转换为电信号后传 输给电控单元，输人信息是引起控制系统发生变化的 原因。
汽车发动机燃油喷射系统采用的空气流量传感器有 涡流式、热丝式和热膜式三种。
（三）歧管压力传感器
1．功能与类型
进气歧管绝对压力传感器，简称歧管压力传感器， 应用在D型EFI汽油喷射系统中，是通过检测节气 门至进气歧管之间的进气压力来间接测量发动机的 进气量反映发动机的负荷大小，并将压力信号转变 为电信号输入发动机控制单元ECU，作为发动机 基本喷油量控制和点火控制的依据。
安装位置：一般爆震传感器都安装在发动机缸体侧 面或汽缸盖上。
（八）车速/车轮转速传感器
车速传感器将变速器输出轴转速转变为相应 的电信号，电子控制器根据此信号获得汽车 行驶速度参数；车轮转速传感器将车轮的转 速转变为相应的电信号，电子控制器根据此 信号计算汽车行驶速度、车轮的滑移/转率、 车轮的角减速度等参数。
#《汽车电子控制技术》电子教案
《汽车电子控制技术》课程教案学院职业技术学院专业汽车维修工程教育教师王忠良河北师范大学职业技术学院机械系作为传感器的输出信号可以消除蓄电池电压方法二：如图所示。
直接用传感器滑臂上的输出电压作为传感器的输出信号电压。
该电路中的．涡流式空气流量传感器的测量原理在稳定的流体中放置一圆柱状物体后，在其下游的流体就会产生相互平行的两列涡旋，而且涡旋交替出现，这种物理现象叫卡尔曼涡流。
流速与涡流频率之间具有如下关系：dV S f t ．涡流式空气流量传感器的分类根据涡流频率的检测方法不同，汽车用涡流式空气流量传感器分为光电式和超声波式两种类．光电检测涡流式空气流量传感器的结构原理光电式空气流量传感器主要由整流栅、涡流发生器、反射镜等组成。
其中发光二极管、光敏晶体管、反射镜构成了涡流频率的检测器。
．超声波检测涡流式空气流量传感器的结构原理所示。
超声波式空气流量传感器主要由整流栅、涡流发生器、超声波发生器、超声波集成电路、进气温度传感器、大气压力传感器等组成。
其中超声波发生器、集成电路用于检测卡尔曼涡流的频率。
设置旁通空气道的目的是为了调节传感器的气体流通截面积，以适应不同排量发动机的需要。
当由发射器发射的超声波通过进气流到达到超声波接收器时，由于涡流的影响，使接收器接收到超声波信号的时间（即单个波的相位）和时间之差（即相邻波之间的相位差）发生变化，而且此时间和时间之差的变化与涡流频率成正比。
集成电路据此可计算出涡流的频率。
当进气流中没有涡流时，接收器接收到的超声波的相位、相位差和发射器发射的超声波完全相曲轴与凸轮轴位置传感器是电控汽油喷射系统中必不可少的传感器。
当时，首先必须知道哪缸的活塞即将到达排气上止点；当ECU控制火花塞跳火时，首先必须知道哪缸的活塞即将到达压缩上止点，然后再根据曲轴转角信号控制喷油和点火。
（一）曲轴与凸轮轴位置传感器的功用与分类Crankshaft Position Sensor）又称为发动机转速与曲轴转角传感器，其功②怠速稳定性修正：怠速稳定性修正就是为了保证发动机怠速运转平稳而对点火提前角进行的修正。
电控发动机工作原理
电控发动机工作原理
电控发动机是指通过电子控制系统控制燃油喷射、点火和气门的工作状态的发动机。
其工作原理可以概括为以下几点：
1. 传感器检测：电控发动机内置了多个传感器，用于检测发动机的工作状态，如转速、气温、氧气含量等。
这些传感器将相关数据传输给电子控制单元（ECU）。
2. 数据处理：ECU根据传感器的数据以及预设的程序和参数，对发动机的工作状态进行分析和处理。
ECU会参考一些预设
的映射表，以确定最佳的燃油喷射量、气门的开闭时间等。
3. 燃油喷射：根据ECU的指令，喷油器将燃油以合适的比例
喷射到气缸中。
ECU根据发动机的负荷情况和转速要求，调
整燃油喷射的时机和量，以实现燃烧效率的最大化。
4. 点火系统：电控发动机使用电子点火系统，通过ECU对点
火时机进行精确控制。
ECU根据传感器的数据和预设的参数，判断最佳的点火时机，从而提高燃烧效率并减少尾气排放。
5. 气门控制：电控发动机通过电子液压控制或电机驱动控制气门的开闭时间。
ECU根据发动机的工作状态和负荷要求，控
制气门的开闭时间和幅度，以实现更好的进、排气效果。
总之，电控发动机通过ECU对燃油喷射、点火和气门控制等
关键参数进行精确的控制和调节，以提高发动机的燃烧效率、动力性和经济性，并降低尾气排放。
汽车发动机电控系统的结构与维修复习题及答案
汽车发动机电控系统的结构与维修复习题及答案第1章课程概述本章介绍了阐述了发动机电子控制系统及排放的发展。
具体要求如下：一、重点掌握1、了解电子控制系统（以发动机管理系统为例）与被控制对象和必须达到的控制目标之间的关系2、了解本课程的基本任务及特点、学习方法二、一般掌握1、认识排放、经济和安全三大法规与汽车技术进步之间的关系2、认识对结构和工作原理的了解与检测、维修之间的关系三、复习题第2章汽油机对燃料供给与控制的基本要求解释在发动机构造课中应该已经认识了的空气与燃料混合所形成的混合气中的空气与燃料的混合比例——空燃比——在发动机不同的运行工况时的不同要求，也就是建立起对所谓的“控制目标”和“控制要求”的认识。
一、重点掌握1、空燃比对汽油机稳定工况性能的影响2、对稳定工况空燃比的控制要求3、对热机怠速工况进气量和空燃比的控制要求4、变工况过程中对空燃比和进气量的控制要求5、点火提前角与空燃比的关系及对点火提前角的控制要求6、三效催化转化器对空燃比控制的要求二、一般掌握1、混合气分配均匀性第3章化油器式供油与喷射式供油的比较本章讲述了化油器式供油与喷射式供油的比较。
具体要求如下：一、重点掌握1．电控喷油系统的组成；二、一般了解1．化油器供油系统组成及缺点。
第4章电磁喷油器及其他供油部件本章介绍了电控系统各种元器件的工作原理和基本结构。
具体要求如下：一、重点掌握1、喷油器的典型结构、工作特性及驱动2、电动输油泵及其控制3、油压调节器和燃油轨二、一般掌握油压脉动阻尼器的结构与原理第5章控制系统的主要器件本章介绍了控制系统的主要部件，本章的内容应当重点掌握。
具体要求如下：一、重点掌握1、氧传感器、双氧传感器、宽域氧传感器——构造、工作原理2、运行状态传感器——转速传感器、进气量传感器、温度传感器等3、执行器——按控制目标l空燃比——喷油器（压力和开启时间）l点火时间——点火控制器——点火模块或分电器l怠速稳定转速——怠速执行器二、一般了解4、电子控制器（车用电脑）5、典型发动机管理系统图读图第6章控制的实现——开环、闭环控制及控制策略本章讨论了电控系统控制策略。
发动机电控技术习题库-答案
发动机电控技术习题库-答案发动机电控技术习题库-答案第一章汽车发动机电控技术概述判断题（对的打√，错的打×，每题1分）（√）1、在发动机集中控制系统中，同一传感器信号可应用于不同子控制系统中。
（√）2、现代汽车广泛采用集中控制系统，它是将多种控制功能集中到一个控制单元上。
填空题：（每空0.5分）1. 电控燃油喷射系统用英文表示为________，怠速控制系统用英文表示为________。
答案：EFI；ISC2. 目前，应用在发动机上的电子控制系统主要包括电控燃油喷射系统、________ 和其他辅助控制系统。
答案：电控点火系统3. 在电控燃油喷射系统中，除喷油量控制外，还包括喷油正时控制、________和________控制。
答案：断油控制；燃油泵4. 电控点火系统最基本的功能是________ 。
此外，该系统还具有________控制和________控制功能。
答案：点火提前角控制；通电时间；爆燃5. 排放控制的项目主要包括废气再循环控制、活性炭罐电磁阀控制、氧传感器和________ 、________控制等。
答案：空然比闭环控制；二次空气喷射6. 传感器的功用是________ 。
答案：用来检测排气中的氧含量，向ECU 输送空然比反馈信号，进行燃油量闭环控制7. 凸轮轴位置传感器作为________ 控制和________控制的主控制信号。
答案：喷油正时；点火正时8. 爆燃传感器是作为________控制的修正信号。
答案：点火正时9. 电子控制单元主要是根据________ 确定基本的喷油量。
答案：进气量10. 执行元件受_______ 控制，其作用是________ 。
答案：ECU；执行某项控制功能11. 电控系统由________、________ 、________三大部分组成。
答案：信号输入装置；电子控制单元；执行元件12. 电控系统有________、________两种基本类型。
发动机电控2
算输出指令数值。
（4）将输入指令信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定并储存故障信息。
（5）向执行元件输出指令，或根据指令输出自身已储存的信息（如故障信息等）。
（6）自我修正功能（学习功能）。
在维修中如果怀疑ECU有故障，可通过检测ECU各端子的工作参数与标准参数进行比较来确定，最好的方法是用一个已知无故障的ECU替代，若故障现象消失，说明原ECU有故障。
ECU发生故障一般无法修理，必须更换。
1.3.4 执行元件的类型执行元件是受ECU控制并具体执行某项控制功能的装置。
在发动机集中控制系统中，执行元件主要有:喷油器、点火器、怠速控制阀、巡航控制电磁阀、节气门控制电动机、EGR 阀、进气控制阀、二次空气喷射阀、活性炭罐排泄电磁阀、油泵继电器、风扇继电器、空调压缩机继电器、自诊断显示与报警装置、仪表显示器等。
随着控制功能的增加，执行元件也将相应增加。
第2章汽油机电控燃油喷射系统2.1 电控燃油喷射系统概述2.1.1 燃油喷射系统的基本概念为了使发动机正常运转，必须提供连续可燃的空气燃油混合气。
直接或间接地测量进入汽油机的空气量，并按规定的空燃比计算燃油的供给量，这一过程称为燃油配给。
汽油机的燃油配给类型，根据燃油的供给方式分为化油器式和燃油喷射式两种。
化油器式燃油配给过程是利用空气流经节气门上方喉管处产生的真空度将燃油从浮子室中连续吸出且进行混合后，再被吸入汽缸内燃烧做功使发动机运转。
而燃油喷射式则是根据直接或间接测量空气的进气量，确定燃烧所需的汽油量并通过控制喷油量开启时间来进行精确配制，使一定量的汽油以一定的压力通过喷油器喷射到发动机的进气道或汽缸内与相应空气形成可燃混合气。
2.1.2 燃油喷射系统的分类1.按控制装置的控制方式分类按控制装置的控制方式的不同可分为机械控制式燃油喷射系统（K型）、机电混合控制式燃油喷射系统（K -E型）和电控燃油喷射系统（EFI）三类。
（1）机械控制式燃油喷射系统该系统早在二十世纪五六十年代就运用于汽车上。
发动机电子控制技术汽油机课件
功用：为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气，并测量和控制空气量。 组成：
空气滤清器 空气流量计
节气门体
电子控 制单元
怠速控制阀
空气阀
发动机电子控制技术汽油机课件
13
发动机电控技术-汽油机
电控汽油喷射系统－进气系统（Flash）
怠速时节气门全关， 由怠速执行器根据冷却水温、空调和动力转向等工况调节进气量
发动机电子控制技术汽油机课件
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控制系统－ ECU
发动机电控技术-汽油机
ECU的功用是采集和处理各种传感器的输入 信号，根据发动机工作的要求（喷油脉宽、点火 提前角等），进行控制决策的运算，并输出相应 的控制信号。当前电控发动机中除了控制喷油外， 还控制点火、EGR、怠速和增压发动机的废气阀 等，由于共用一个ECU对发动机进行综合控制， 所以也被称为发动机管理系统。
10
发动机电控技术-汽油机
二、电控汽油喷射系统－工作原理
电控汽油喷射系统主要由下列四部分组成： 进气系统 供油系统 控制系统 点火系统
发动机电子控制技术汽油机课件
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发动机电控技术-汽油机
（1）电控汽油喷射系统－组成（Flash）
发动机电子控制技术汽油机课件
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1.空气供给系统
发动机电控技术-汽油机
传感器－进气绝对压力传感器（录像）
发动机电子控制技术汽油机课件
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发动机电控技术-汽油机
传感器－转速、曲轴位置传感器
发动机电子控制技术汽油机课件
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发动机电控技术-汽油机
传感器－曲轴转角传感器（录像）
发动机电子控制技术汽油机课件
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传感器－温度传感器
发动机电控技术-汽油机
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张付军 教授 北京理工大学 机械与车辆工程学院 发动机试验室
第三节点火系统电子控制
点火系统的电子控制——主要内容
一、有分电器点火系统的电子控制 1、微机控制点火系统的组成 2、点火提前角的控制策略 3、通电时间控制 4、点火控制信号的产生方式 二、无分电器点火系统的电子控制 1、电子配电方式 2、电子配电的控制 三、 汽油机爆震控制 1、爆震的特征和爆震传感器 2、爆震的控制方法
2.启动控制：
启动时全开，旁通空气量最大，利于启动。当启动 时冷却液温度为20℃，则到500r/min时，ECU将怠速阀从全开（125 步）A点关小到B点位置。 逐渐关闭，温度达70℃时，暖机控制（快怠速）结束。
3.暖机控制：暖机过程，怠速阀从由冷却液温度确定的开度位置开始 4.反馈控制：实际怠速与目标转速差超过20r/min时，ECU控制怠速阀。
旋转电磁阀执行机构的控制模式
1.启动控制：根据运行情况，取出预存数据，控制怠速阀开度。 2 .暖机控制：启动后，根据水温，控制暖机过程中怠速转速变化。 3.反馈控制：实际转速与目标转速比较，低，开大；反之，关小。 4.预测控制：如起步控制、电子“阻尼器”，空调开闭的 预测控制 5.学习控制：
步进马达怠速控制执行机构
点火基准信号及点火正时控制方式
1 oCA计数法： 180 oCA的G信号和间 隔1 oCA的Ne信 号, G信号每180CA 一个脉冲，它是 基准信号，位于 TDC前70CA 1CA信号是曲轴 转角信号，是 ECU识别曲轴位 置的背景信号
1、基准位置，BTDC70;2点火延迟角度45CA（通过数1CA 脉冲实现）；3点火提前角25CA；4初级回路断开角；5初 级回路闭合角
附加空气阀的结构
双金属片和石蜡式附加空气阀
开关控制型真空电磁阀怠速控制模式
2.开关控制型真空电磁阀怠速控制
模式
下列条件下，真空电磁阀由断开变 为接通 1）启动和刚启动后； 2）怠速触点闭合，转速降到预定转速以 下时； 3）怠速触点闭合，从P档或N档换到其它 档位后的几秒钟以内； 4）尾灯继电器接通后； 5）后窗去雾灯开关接通。 反之，由接通变为断开： 1）启动后，怠速转速超过预定值； 2）怠速触点闭合，空调离合器 分离，转速超过预定值； 3）怠速，从P或N档换到其 它档位后，转速超过预定值； 4）尾灯继电器断开； 5）后窗去雾灯开关断开。
独立点火方式的实现
尼桑 ECCS系 统 奥迪5缸 机
爆震控制的理论基础
无爆震控制时，为防止爆震留有很大余量，使输出 扭矩减小 通过爆震，使实际提前角更接近最小最优点火时刻 （MBT）时提前角。
爆震现象和爆震传感器
爆震现象：尖锐的金属敲击声、高频的刚体振动（一种 发动机通常有特定的频率）、缸压的高频振荡 通常测量刚体振动：共振型和非共振型爆震传感器
点火基准信号及点火正时控制方式（三准的三种设 置方式： I)只设置一个 180CA信号，测转 速、做基准、计量 曲轴转角 II）设置180CA信 号和30CA信号， 30CA信号计量曲 轴转角 III)设置180CA信 号和1CA信号， 1CA信号计量曲轴 转角
点火基准信号及点火正时控制方式
点火线圈配电方式原理
有效火花：高压、低温混合 气中，占总能量75%～85%。 无效火花：低压、高温混 合气中。 1.非正常点火的防止： （1）串接高压二极管； （2）次级输出端与火 花塞间留3～4mm间隙， 如日产DLI系统
配电控制方式 的实现
Igt为点火信号， 每循环6个信号， 该信号只管点 火时刻，不管 初级回路闭合 时间 IGdA、IGdB份 配电信号，周 期360CA，高 电平宽120CA， 二者相位差 120CA
点火基准信号及点火正时控制方式
脉冲计数和 延时计数综 合法：180 oCA和20 oCA G信号每 180CA一个 脉冲，它是 基准信号， 位于TDC前 70CA Ne信号是 曲轴转角信 号，分辨率 20CA，是 ECU识别曲 轴位置的背 景信号 1、基准位置，BTDC70;2点火延迟角度45CA(首先数2个Ne脉冲，然 后根据测得的20CA时间计数值换算5CA对应的延时计数值）；3点火 提前角25CA；4初级回路断开角；5初级回路闭合角
无分电器点火系统的电子控制
无分电器点火系统的电子控制 特点:高电压直接分配给火花 塞，优点以下： ①安装容易－取消分电器，安装部 件小形化。 ②可靠性提高 －无运动件、摩擦 及分火头放电现象。 ③点火性能提高 无分火头转动半 径引起误差。 一、点火系统的配电方式 按点火线圈组成不同分： （1）同时点火：点火线圈配电方 式、二极管配电方式 （2）独立点火：点火线圈配电方 式
步进马达怠速控制执行机构的控制模式 5.发动机转速变化预控制
当A/C、空挡启动开关等接通或断开时，引起负荷突变， 为避免怠速转速波动，在转速变化前，ECU将怠速阀开 大或关小一个固定值。
6.电器负载增大时的怠速控制
使用电器增多时，电源系电压降低，增加旁通量，提 高怠速转速。
7.学习控制
发动机使用中性能变化，阀门开度不变，怠速转速 也会和初始的数值不同，ECU用反馈控制方法使转速仍 达到目标值。将此时步数存于备用存储器，在以后控制 中使用。
初始点火提前角——定义、作用
以丰田公司一些车型的ESA系统为例： （1）初始点火提前角 1)起动期间； 2)转速较低(400rpm以下)； 3)备用系统工作； （2）初始点火提前角确认： 1）关闭附属用电设备； 2）变速器置于规定挡位； 3）发动机以正常温度在规定的怠 速运行时； 4）短接诊断断子T—E1(接地)端 子； 实际点火角应固定在初始点 火提前角。 若不符，可转动分电器壳体 或曲轴位置传感器位置，将其调 整到规定值。
启动点火提前角和基本点火提前角
启动工况点
正常工况基本点火提前角
提前角修正（举例）
根据A/F的修正
怠速水温修正
初级线圈的通电时间控制——控制点火能量
发动机转速提高，如 果初级回路闭合角度 不变，则闭合时间缩 短，点火能量降低， 次级电压降低 低速时初级回路闭合 角度应保证点火线圈 不过热，转速升高， 闭合角度增加，但应 保证次级火花放电的 时间（1.5~2.0ms） 蓄电池电压降低应加 大初级回路通电时间
微机控制点火系统的组成
ECU产生与汽缸 相同数目的点 火信号 信号形状决定 初级回路的通 电时间 信号沿（通常 是后沿）决定 点火时刻 IGf是反馈信号， 如果连续几个 IGt信号输出后， ECU收不到IGf 是反馈信号， 则停止喷油
点火提前角的控制策略
初始点火提前角：通常由点火的 基准位置决定。 根据转速和负荷决定的基本提前 角 根据温度、A/F等决定的修正量
旋转电磁阀执行机构
单极型旋转电磁阀工作原理和驱动方式：两 个线圈有公共引线，共3个引线端子 占空比信号驱动 双极型旋转电磁阀工作原理：单个线圈，通 过改变电流方向，使阀正反转，2个引线
旋 转 电 磁 阀
旋转电磁阀的单 极驱动和双极 “H”桥驱动
双极型旋转电磁 阀 工作特性与节气 门前后气压差和 蓄电池电压有关
怠速控制的原理
目标转速的 确定 怠速工况的 确定 根据转速偏 差的闭环控 制 实际上应在 开环基础上 进行闭环控 制（后面控 制逻辑中讲）
怠速控制系统的结构组成
目标转速 的确定 怠速工况 的确定 根据转速 偏差的闭 环控制 实际上应 在开环基 础上进行 闭环控制 （后面控 制逻辑中 讲）
1.计数器延时法： 简单，易于实现， 过渡工况精度差
G信号每 180CA一个 脉冲，它既 是基准信号 也是曲轴转 角信号，用 于测量 180CA的时 间
1、基准位置，BTDC70;2点火延迟角度45CA(根据测得的 180CA时间计数值换算为延时计数值）；3点火提前角 25CA；4初级回路断开角；5初级回路闭合角
怠速控制系统的结构形式－进气调节执行机构的形式和工作原理
根据调节进气量的方式分为：节气门 制动方式和旁通气道方式 根据执行机构类型分为： 1）机械调节机构（各种附加空气阀） 2）电子调节机构： 真空电磁阀调节机构（与空气阀配合） 旋转电磁阀调节机构 步进马达调节机构 直流伺服马达调节机构
爆震的检测
爆震的闭环控制
第四节 汽油机怠速和进气系统控制
发动机怠速控制系统
1.怠速工况：传统是指发动机在无负载情况下维持自身稳定运转的工 况。怠速转速不同，发动机自身摩擦阻力不同，发动机输出的指示 功也不同；现代的怠速工况范围有所扩大。是指发动机节流阀全部 关闭、汽车车速小于某一车速（如8km/h)的工况，包括启动、启动 后、暖机、车辆起步、滑行等。 2.怠速设定： 1）兼顾油耗、排放和操纵性。 2）考虑怠速下，空调、自动变速器、动力转向等接入产生的附加 载荷对怠速转速的影响。 3.怠速转速控制：采用对怠速进气量的控制来调节发动机的扭矩。而 喷油量控制，与充气量匹配增减。 4.怠速控制内容：包括启动、启动后、暖机过程、车辆起步、负荷变 化、减速滑行等情况下进气量的控制。
节气门直动式和旁通气道式
怠速控制电子调节执行机构－真空伺服阀
占空比型真空电磁阀怠速 控制模式
（1）启动控制：启动时， ECU控制全开。
（2）转速变化预测控制：负 荷变化时，输出固定脉宽。 （3）固定占空比控制：怠速 触点断开或者A/C接通时， ECU将输出一固定占空比 信号，保持一定开度。 （4）反馈控制： 转速差超过 一定值，改变占空比。 由于对进气量的调整量小， 所以一般与空气阀配合完 成启动和暖机的控制