06典型发动机集中控制系统
发动机集中电子控制系统
13.1.3 发动机集中电子控制系统的功能扩展
② 进气压力波的利用。如果在进气门刚要打开时，进 气压力波恰好到达进气门附近，进气门打开时，进气压 力波可促使进气量的增加。进气压力波的波长与进气管 的长度有关，进气管长，压力波长较长，可使中低速时 有进气增压的效果；进气管较短时，压力波长较矩，可 使高速时有进气增压效果。发动机进气管长度是不可变 的，在设计进气管长度时，一般是按最大转矩所对应的 转速区域能有进气增压效果来考虑的。
13.1.3 发动机集中电子控制系统的功能扩展
3．进气压力波增压控制 利用进气流的压 Nhomakorabea波来提高进气压力，是现代电控发
动机用以提高发动机动力性的技术措施之一，如丰田皇 冠3.0轿车2JZ-GE发动机上使用的“谐波进气增压控制 系统”，日产千里马轿车VG30E发动机上使用的“动力 阀控制系统”等。
① 进气压力波的产生。在进气门突然关闭时，高速进 气流由于惯性仍在流动，使得进气门附近的气体被压缩 而压力上升。气流惯性过后，被压缩的气体开始膨胀， 向着进气相反的方向流动，进气门处的气压下降。当膨 胀的气体波传到进气管口处时，又会被反射回来。于是， 在进气管内形成了脉动的压力波。
吸力吸动膜片I上拱，带动真空控制阀上移，使真空室I与 真空室Ⅱ相通。真空室Ⅱ的吸力吸动膜片Ⅱ下拱，使旁 通空气控制阀打开，使辅助空气管中的空气进入进气管， 增加了进入气缸的混合气量。为使混合比加浓式减速废 气净化装置在汽车停车状态下不起作用，增设了混合比 加浓控制电磁阀并由空档开关控制。在自动变速器处于N 档或P档时，空档开关接通，电磁阀通电而开启，使真空 室Ⅱ通大气，这时无论进气管的真空度有多高，旁通空 气阀都不能打开。
13.1.2 发动机集中电子控制系统实例
汽车电子控制技术第六章 发动机集中控制系统
第一节 发动机集中控制
二、发动机集中控制系统组成
汽车发动机集中控制采用智能型多路传感系统， 代替独立传感器。其区别在于：传感系统中的各个传感 器均采用自适应标准化界面 /接口，通过 CAN总线实现
通讯模数转换与数据传输，共享电源、信息处理软件及
中心处理器。如此设计使得信息传感系统具有多变量数 据采集，辅助信息附加输出，自我监控 / 校正和性能与 故障诊断及预告等特点。
速发展，环境 / 安全控制标准的不断强化，以及车辆性 能与要求的不断提高，几乎任何车载 / 车用配置的增添 和性能的完善，均会对动力系统提出新的要求，使得发 动机控制日益多样化与复杂化。
第一节 发动机集中控制
一、发动机集中控制系通过
车辆发动机由多个单元（子系统）构成。从系统工程角
度整体分析，各子系统控制变量的数量，以及变量控制变化
第一节 发动机集中控制
三、发动机集中控制方式 3.发动机与环境协调性的外部集成
此处所谓“环境”包含：发动机本身工作环境，发 动机与车辆其他系统之间的环境影响，以及车辆与外界 大环境（包括自然、人文与社会环境）之间的协调。具 体内容包括：
（1）发动机动力、经济、排放性能以及稳定与非稳
定工况之间的协调； （2）发动机与传动、操纵、安全和辅助等分系统之 间的协调；
集中控制系统必须获得网络数据总线的支撑，是实施
集中控制的必要条件。请参阅本书第13章有关内容。
第一节 发动机集中控制
二、发动机集中控制系统组成
2）交叉控制 指在发动机控制总目标的框架下，子系统控制功能
在时间与顺序上的交叉。
传统子系统单目标独立控制过程中，其它子系统也 会发生随动性变化。比如：当点火时刻处于自身实现最 佳的非稳定过程中，由于点火能量和点火正时变化的影 响，可能导致燃烧状况发生变化，如此则闭环反馈信号
第六章 发动机集中电子控制系统
【实例1】 发动机冷车怠速不稳、易熄火 （１）故障现象
发动机冷车运转时怠速不稳或转速过低，易熄火，热车后怠 速恢复正常。
（２）故障分析与排除
１）进行发动机故障自诊断，检查有无故障码。
２）检查怠速空气阀。
３）水温传感器可能有故障。测量水温传感器电阻值，应符 合标准值。
【实例2】 热车怠速不稳或熄火 （１）故障现象
（５）专用仪器显示方式 2 故障码的读取方法 （１）跨接导线读取法 （２）打开专用诊断开关读取法 （３）诊断开关功能的共用开关读取法 （４）利用点火开关的约定操作程序读取法 （５）利用加速踏板的约定操作程序读取法 （６）利用专用微机（电脑）检测仪读取法 （７）利用OBD-II测试仪读取法 3 故障码的清除
3 上海通用别克轿车电控系统 （１）电控系统 该车发动机电控系统中常见的传感器控制电路如图6-31所示。 １）空气流量传感器。 ２）节气门位置传感器。 ３）凸轮轴位置传感器。 ４）曲轴位置传感器。 ５）爆震传感器。 ６）进气温度传感器。 ７）发动机冷却液温度传感器。 ８）氧传感器。 ９）车速传感器。
发动机转速传感器G28 霍尔传感器G40 进气温度传感器G72 冷却水温度传感器G62 λ传感器G39 爆震传感器G61、G66 附加信号 发动机控制单元J220
（２）汽油喷射系统的控制 １） 点火控制 ①点火基准的确定 ②点火提前角的确定 ③爆震控制 ２）燃油喷射控制 ①电动汽油泵的控制 ②喷油量控制 ３）汽油箱通风系统的控制
6.2 故障自诊断系统
6.2.1 故障自诊断系统的基本原理
1 传感器系统的故障诊断和处理 2 执行机构的故障诊断与处理 3 微机系统的故障诊断与处理
6.2.2 故障自诊断的操作
第八章 发动机集中控制系统
第八章典型发动机集中控制系统丰田TCCS系统2JZ-GE型发动机控制系统属丰田TCCS车系，控制内容包括：L型电子控制汽油喷射（EFI），电子点火控制（ESA），怠速控制（ISC），谐波进气增压控制系统（ACIS），空调控制（A／C），巡航控制（CCS），自动变速器控制（ECT），怠速混合气浓度调节（VAF），故障诊断（DIAGN）以及失效保护和后备功能。
一、系统组成图4一1所示为丰田SUPRA2JZ-GE型发动机集中控制系统的组成。
2JZ-GE型发动机电子控制模块（ECM）装人仪表板右侧，其功能除控制汽油喷射、点火、怠速、谐波进气增压等发动机控制外，还包包括对自动变速器、巡航、空调等系统控制，同时具有故障诊断、失效保护和后备功能．因而称为发动机集中控制系统。
图4-2所示为2JZ一GE型发动机电子控制模块（ECM）的部分电路图。
2JZ－GE型发动机汽油喷射系统采用L型系统。
下面分燃油系统、空气供给和电子控制系统三部分进行分析。
1．燃油系统发动机燃油系统布置。
汽油泵力涡轮泵，安装在油箱内。
汽油泵泵出的汽油经滤清器过滤后送到输油总管，然后分配到每个喷油器和冷起动喷油器。
在输油总管上装有调压器，调压器将油压调节至比进气歧管内进气压力高284kPa，多余的汽油经回油管流回油箱。
在汽油滤清器和输油总管间装有油压脉动阻尼器，用以吸收喷油器喷油时产生的汽油压力波动。
汽油泵受ECU控制，有高速和低速两种转速。
当发动机冷却水温达到一定温度时，由发动机ECM控制汽油泵ECU，汽油泵进人高速运转状态，以提高汽油压力。
这种控制方式可以有效地防止高温气阻，改善重复起动性和怠速稳定性。
喷油器喷射由发动机ECM控制，汽油喷人进气歧管进气门附近。
在进气总管上还装有冷起动喷油器，在低温或常温初次起动时，由热限时开关控制其开启，汽油喷人进气总管，以改善起动性能。
2．空气供给系统如图4—4所示，空气经空气滤清器滤清后，通过气室、节气门流人进气室。
发动机综合控制系统
(3)断油控制
① 减速断油
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 放性能变差，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
② 发ห้องสมุดไป่ตู้机超速断油 为避免发动机超速运行，发动机转速超过额定转速时，
ECU控制喷油器停喷。 ③ 汽车超速行驶断油
某些汽车在汽车运行速度超过限定值时，停止喷油。
(4) 异步喷射
① 启动喷油控制
除了一般正常的曲轴转一转或两转喷一次油外，在启 动信号STA处于接通状态时，ECU从G(G1或G2)信号后检测 到第一个Ne信号开始，以一个固定喷油持续时间，同时 向各缸增加一次喷油。
第8章发动机综合控制系统
8.1.1 汽车电子控制技术的现状与发展
1.汽车电子控制技术的现状
电子技术在解决汽车所面临的油耗、排放、安全、舒适性 等方面正起着重要作用。
（1）电子控制汽油喷射装置和电子点火装置的应用不仅 可节油5%到10%，同时对排气净化也十分有利。
（2）电子控制防抱死制动装置的应用不但可使汽车在泥 泞路面上高速行驶，而且紧急制动时可防止侧滑，保证汽车安 全制动。
(4) 不同工况下的 控制模式 启动加浓、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
1—喷油器；2—冷启动阀；3—燃油压力调节器；4—电控单元
(ECU)；5—节气门位置传感器；6—怠速空气调整器；7—进气压 力传感器；8—燃油泵；9—滤清器；10—水温传感器；11—热限 时开关
发动机集成控制系统1
喷油量和点火提前角。 怠速控制阀(ISV)控制节气门旁通道的空气通道，水温低时，ISC打开，空 气同时由此阀和节气门进入；发动机暖机期间，节气门即使全关，空气可由 ISC进入，以保证发动机怠速下的平稳运转。 发动机采用了进气惯性增压控制系统，即谐波进气增压控制系统(ACIS)， 是利用进气流惯性产生的压力波提高进气效率。当气体高速流向进气门时，如 果气门突然关闭，则气门附近气体被迫停止流动。但是由于惯性，进气管仍在 进气，于是使气门附近的气体被压缩，气压上升。当气流的惯性过后，气门附 近压缩的气体开始膨胀，向进气侧流动，气压下降。流向进气侧的膨胀的气体 到达进气管口时，又反射回来，形成压力波。一般而言，进气管越长，该压力 波波长越长，可使发动机中低速区功率增大；若进气管短，压力波波长短，可 使发动机高速区功率增大。但一般进气管是不能改变其长度的，为此2JZ—GE 发动机进气系统在进气管中部加设了一个大容量的空气室和电控真空阀，如图 所示，可实现压力波传播路线长度的改变，从而兼顾了发动机高速和低速下进 气增压效果。
(3)电子控制系 EFI电子控制系由ECU和相关传感器组成。 ①正常情况下的喷油量：正常运转时的喷油量由同步喷射方式决定，各缸每次喷油 量可由下式确定： 实际喷油量=基本喷油量X(1+各种喷射修正系数之和)X空燃比修正系数 基本喷射量:它是根据进气量和转速所确定的喷射量，即 基本喷射量(时间)=K *吸入空气量/发动机转速 喷射量的修正：由于基本喷射量决定出基本空燃比，但在某些特定的工作条件下， 要修正基本喷射量，使空燃比满足当时工况的要求。喷射量的修正项目包括： 进气温度——由于空燃比是以质量比计算的，而不同温度下空气密度不同，温度低 密度大，如不增加喷油量将会导致混合气偏稀。计算基本喷射量的温度标准为20 C0， 因而必须按进气温度变化进行修正。 暖机加浓——为确保发动机在冷态下能够稳定运行，应增加喷油量。 暖机时的加速加浓——为了在暖机时能顺利起步及加速而设置的修正。 减速变稀——发动机在减速工况下，其负荷减小b进气旦也变少，为节省泊耗应缩短 喷油 时间。 空燃比修正——这是为了有效地发挥三元催化刑的作用．而将混合气维持在可能 的理论空燃比附近的修正功能，由氧传感器提供反馈控制信号。 ECU将上述各项修正量之和作为实际修正量(不计空燃比修正)，但修正量不得超 过预先设定的上限值。空燃比修正系数为0．8~1．2．反馈停止时修正系数为1.
发动机集中控制系统的组成及工作过程
2）燃油供给系统：燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、燃油分配管、燃油压力调节器、回油管。
3）电控系统：进气歧管绝对压力传感器、曲轴位置传感器、同步信号传感器、节气门位置传感器、水温传感器、进气温度传感器、ECU、喷油器。
（2）点火系统：传感器、ECU、点火线圈。
教学过程：（包括授课思路、过程设计、讲解要点及各部分具体内容、时间分配等）
一、实验项目：发动机集中控制系统的组成及工作过程
二、实验目的：了解典型车型燃油喷射系统、点火控制系统、怠速控制系统、排放控制系统及进气控制系统的组成和在车上的布置，掌握燃油喷射系统、点火控制系统、怠速控制系统、排放控制系统及进气控制系统的结构原理。
3）电控系统：卡门涡流式空气流量计（光学式卡门涡流检测方式）、发动机转速传感器、1号、2号凸轮轴位置传感器、主、副节气门位置传感器、水温传感器、进气温度传感器、氧传感器、ECU、喷油器。
（2）点火系统：传感器（除了上述传感器外，还有爆燃传感器）、ECU、点火模块、点火线圈。
（3）怠速控制系统：步进电机式。
三、实验分组：共分5组
四、实验设备：切诺基或凌志LS400电控发动机
五、实验过程设计：
1．准备实验设备（切诺基或凌志LS400发动机）
2．讲安全注意事项
3．指导学生认识发动机集中控制系统的部件
4．演示发动机集内容：
1．切诺基电控发动机
（1）燃油喷射系统（D型EFI）
（4）排放控制系统：三元催化转换器。
七、实验总结
思考题、讨论题、作业
实验报告
教学后记
授课题目
实验一发动机集中控制系统的组成及工作过程
授课类型
第九章典型发动机集中控制系统
第九章典型发动机集中控制系统第一节丰田TCCS系统TCCS是丰田计算机控制系统的英文缩写。
控制内容主要包括发动机控制、电子控制自动变速器（ECT）、制动防抱死系统（ABS）、电控悬架（TEMS）、牵引控制（TRC）、空调（A／C）、巡航控制（CCS）和安全气囊（SRS）等方面内容。
而发动机控制系统又包括电子控制汽油喷射（EFI）、电子控制点火提前（ESA）、怠速控制（ISC）、废气再循环控制（EGR）、蒸发污染控制（ECS）、谐波进气增压系统控制（ACIS）、故障诊断（DIAGN）、失效保护与后备功能和怠速混合气浓度调节（CO排放控制）等内容。
不同的车型，其控制内容及方式略有差异。
下面着重介绍凌志LS400轿车1UZ-FE型发图9-1 1UZ-FE型发动机控制系统电路图1．汽油供给系统的特点目前生产的1UZ-FE发动机取消了冷起动喷油器和温度—时间开关，而采用全电脑控制的冷起动。
在冷态下起动时，ECU会发出增加喷油的指令，从而使冷起动的空燃比控制得更为精确，排气净化功能更好。
汽油泵实行ECU控制，分为高、低速的两级控制，转速可变，既减少了汽油泵的磨损和省电，又能满足发动机不同工况下所需的供油量。
2．系统描述：图9-2为1UZ－FE型发动机汽油供给系统的结构，它主要由汽油泵、汽油过滤器、汽油压力调节器、油压脉动减振器、喷油器、冷起动喷油器和温度—时间开关（1992年前车型）、供油总管和汽油箱等组成。
汽油泵安装于汽油箱内，通电后将汽油加压到左右，汽油压力调节器则将汽油压力调节到比进气歧管的压力高284 kPa的恒定压力，再通过供油总管分配到各喷油器，喷油器的电磁阀根据ECU的指令打开，汽油持续地由喷油器喷出，在进气歧管内与空气混合后再进入气缸。
多余的汽油通过回油管回流到汽油箱。
油压脉动减振器的作用是消图9-2 1UZ-FE汽油供给系统1-汽油泵2-油压脉动减振阀3-冷起动喷油器4-右总输油管5-汽油压力调节器9-喷油器7-左总输油管8-汽油供给过滤器1．系统描述1UZ－FE型发动机进气系统主要由空气过滤器、空气流量计、节气门体、进气室、各种连接管和真空软管等组成。
发动机集中控制系统实1
发动机集中控制系统实例第一节日本丰田车tccs发动机控制系统Tccs是丰田计算机控制系统的英文的缩写。
Tccs控制系统内容主要包括以下几个方面；1发动机控制；（1）EFI电子控制燃油喷射；（2）ESA电子控制点火提前;(3)ISC怠速控制；（4）EGR排气再循环控制；（5）ECS蒸发污染控制；（6）ACIS谐波进气增压系统控制；(7)DIAGN故障诊断；(8)失效保护与后备功能；(9)怠速混合气浓度调节(CO排放控制)2 ECT电子锁止自动变速器3 ABS电子控制防抱死装置4 TEMS电控悬架5 TRC牵引控制6 A/C空调7 CCS巡航控制8 安全气囊下面介绍皇冠3.0车2JZ-GE型发动机控制系统和凌志LS400车1UZ-FE型发动机控制系统的组成及工作情况。
一皇冠3.0轿车2JZ-GE型发动机控制系统1. 2JZ-GE型发动机控制系统的控制内容（1）D型EFI燃油喷射系统（2）ESA电子控制系统（3）ISC怠速控制系统（4）谐波进气增压控制系统（ACIS）(5 )空调控制（6）巡航控制（7）自动变速器控制（8）故障诊断功能（9）失效保护于后备功能（10）怠速混合气浓度调节（V AF）二系统组成2JZ-GE的电子控制单元ECU装在仪表板右侧。
1凸轮轴位置传感器G1G2: 位于分电器内，向ECU输入点火参考信号2曲轴位置传感器Ne(转速)：位于分电器内，向ECU输入转速信号作为点火及喷油量主控制信号3进气歧管压力传感器（MAP）: 向ECU输入进气歧管压力信号，作为喷油量及点火的主控制信号4节气门位置传感器（TPS）；、：向ECU输入节气门位置信号（空气需求量信号）5水温传感器（THW）: 向ECU输入冷却液温度信号6进气温度传感器（THA）: 向ECU输入进气温度信号7 1#、2#爆震传感器（KNK）: 向ECU输入爆震信号8车速传感器（SP）：向ECU输入车速传感器信号9空调开关A/C信号：接通A/C开关时向ECU输入空调进入工作信号10动力转向开关信号（PS）: 向ECU输入动力转向进入工作信号，提升怠速信号11刹车开关信号：向ECU输入刹车信号12大灯继电器信号：向ECU输入大灯工作信号13空挡起动开关P/N信号：向ECU输入变速器位于P.N挡位置信号14点火确认信号（IGF）: 向ECU反馈点火确认信号，ECU接受不到此信号，即停止喷油15起动开关信号（STA）: 向ECU输入启动信号功用11#2#3#4#5#6#喷油器：ECU控制其电磁线圈搭铁回路，控制喷油量2点火控制器：ECU向其输入点火控制信号，由点火控制器控制点火线圈初级电路的通断，产生高压火花3燃油泵控制ECU：ECU控制燃油泵ECU的搭铁回路，从而控制燃油泵的工作4怠速控制阀（ICS）: ECU控制怠速步进电机的工作，从而控制发动机怠速5ACIS真空控制阀：ECU控制真空控制阀电磁线圈的搭铁，通过控制真空阀的开闭去控制进气控制阀（LACV）的开闭，实现谐波进气增压6发动机故障指示灯（CHECK EN-GIEN）: 当控制系统出现故障时，ECU将其搭铁回路接通，故障指示灯亮，发出故障警报，读取故障码时，ECU控制其闪烁显示故障码7自动变速器换挡电磁阀S1,S2.S3: ECU控制其打铁，从而换入不同挡位8巡航控制ECU：由ECU向巡航控制ECU输入巡航控制信号9空调压缩机离合器继电器：由ECU控制空调压缩机继电器线圈的搭铁回路，从而控制压缩机的工作3系通工作情况（1）燃油喷射系统EFI2JZ-GE发动机燃油喷射系统采用D型EFI，由燃油供给系，空气供给系和电子控制系统三部分组成1 燃油供给系燃油泵为漩涡式泵装于油箱内。
发动机电控系统简介
控制压力调节器结构示意图，如上图所示。从系统图可知，该调节器主要是调整作用在柱塞上的控制压力PC，即用真空吸力的变化和双金属片受热程度的变化来调节控制压力PC，以求在相同的进气量的情况，通过改变柱塞的行程，调整喷油器的喷油量，以改变发动机的转速。
③控制压力调节器的检查
在发动机冷却液温度低于30℃时，拔下旁通空气阀及控制压力调节器的电插头，使两者均不参与工作，将燃油压力表接入控制压力回路中，起动发动机，使之怠速运转不超过1min，检测此时的控制压力值。此值因车型不同而异，一般应为80～240kPa。
在汽车电子控制系统中，燃油喷射式发动机的起动工况和加速工况以及汽车前照灯光束的控制就采用了开环控制方式。
②闭环控制
凡是系统的输出端与输人端之间存在反馈回路，即输出量对控制作用有直接影响的系统就称为闭环控制系统。
其控制精度较高，无论什么干扰，只要被控制量的实际值偏离给定值，由于采用了反馈，对外界扰动和系统内部参数变化引起的偏差，系统就会产生调节作用来减小这一偏差。
ECU根据各种传感器测得的发动机进气量、转速、节气门开度、冷却液温度与进气温度等多项运行参数，按设定的算法进行计算，并按计算结果向喷油器发出电脉冲，通过改变每个电脉冲的宽度来控制各喷油器每次喷油的持续时间，从而达到控制喷油量的目的。电脉冲的宽度越大，喷油持续时间越长，喷油量也越大。
发动机在不同工况下运转时，对混合气浓度的要求也不同。喷油量的控制方式有起动控制、运转控制、断油控制和反馈控制等几种。
警告提示
由ECU控制各种指示和报警装置，一旦控制系统出现故障，该系统能及时发出信号以警告提示，如氧传感器失效、油箱油温过高等。
巡航控制系统
驾驶人设定巡航控制模式后，ECU根据汽车运行工况和运行环境信息，自动控制发动机工作，使汽车自动维持一定车速行驶。
6-发动机集中控制与检测
二、示波器的功能
汽车专用示波器的功能分为基本功能和附加功能。基本功 能就是对汽车电控系统中的模拟与数字信号进行波形显示。附 加功能包括万用表及发动机的性能测试等。
1.示波功能 （1）测试电控系统中主要传感器与执行器的信号波形
如进气压力传感器、空气流量计，节气门位置传感器、
氧传感器、温度传感器、 凸轮与曲轴位置传感器、 ABS传感器。喷油器、怠 速控制阀、EGR阀、混合 气控制阀（MC）和点火 系统的初级与次级信号 电压等波形。
(7)在检测项目选择菜上单选择发动机， 按[ENTER]键进入，屏幕显示如图示。仔 细阅读，确信测试接头选择和设备连接 无误。
(8)确认设备连接无误后，按[ENTER]键 进入系统功能选择菜单，如图示。
(9)选择读取故障代码功能，按[ENTER] 键诊断，屏幕即显示故障码测试结果， 如果测试时发动机电控系统元件或电路 有故障，或者存储器中以前存储的故障 代码还没有清除，则屏幕会很快将这些 故障代码以及相应的故障说明显示出来， 如图示。
(7)控制单元的编码 如果控制单元编码没有显示或更换了控 制单元之后，必须对控制单元进行编码。如果发动机电脑编码 错误将导致油耗增大，变速箱寿命缩短，直至发动机无法起动。
(8) 音响解码功能 在汽车检测的主功能界面上，有音响解码 功能，操作功能键便可进入，利用此项功能，可以方便快捷的 查看常见车型的音响密码输入方法和汽车音响常用知识及应用 技巧。
与车辆的连接，主要测试发动机的起动电流、交流发电机的二 极管、气缸的效率和功率平衡（只针对非电控发动机）等。发 动机性能分析仪的功能远远强大于示波器的该项功能，但作为 发动机性能的单项测试它还不失为一个很好的选择。
三、使用注意事项
（1）使用前应详细阅读使用说明书。 （2）测量电容时要切断电容电源并充分放电。 （3）当工作电压大于60V直流、42V峰值时要小心，这些 电压有电击的可能。 （4）使用测试探头时，不要将手指接触金属部分。 （5）从仪器上拆下测试线之前，须先将测试线从测试点 断开。
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发动机 电子控 制系统 的控制 模式
起动模式
低速模式
气门全关模式(怠 速和减速模式)
部分节气门模式
节气门全开模式
发动机低温与高 温运行 喷油闭环控制自 学习功能
故障运行模式
3.电子控制系统
1.起动模式 在起动时,点火开关接至起动位置,电子控制组件ECA进入起动模式此时系统处于开环控制状态。每个喷油器 按发动机点火顺序,在每工作循环同时喷油两次。同时,ECA控制点火系统使点火提前角处在上止点前 10°~15°曲轴转角。 当发动机起动后,ECA根据发动机冷却液温度的变化调整喷油器的喷油量,同时控制辅助空气阀电磁线圈通、 断电的比例,使发动机进入快怠速暖机阶段。当发动机冷却液温度达到发动机规定的运行温度时,ECA控制系 统进入正常运行模式。 在发动机正常运行模式下,如果出现发动机运转不稳的现象,ECA控制系统进入低速模式,以防止发动机熄火。
3.电子控制系统
7.喷油闭环控制自学习功能 福特公司生产的轿车喷油闭环控制系统具有自学习功能,即当系统处于闭环状态下,由于部件的磨损等因素 造成闭环控制参数与开环控制参数(即存入ECA中控制参数)相差比较大时,ECA控制对原开环控制程序进行 修正,并将修正后程序存入RAM中, 8.故障运行模式 当ECA监视到某个传感器超出测量范围时,ECA用预先存在存储器内的值来取代该传感器继续控制执行器工 作,同时将该传感器故障以代码的形式存人存储器,并通过发动机检查灯通知驾驶员,防止因信号异常使控 制失常,车辆不能正常行驶。 当ECA中的CPU发生故障不能实施控制时,ECA起用备用系统,此时,喷油脉冲、点火提前角均为一固定值,无 废气再循环,确保发动机不熄火,以保证运行到临近的维修厂。 当备用系统未起动之前,发动机熄火,ECA使用故障模式有效管理系统(FMEM),使发动机仍能起动,并进入备 用系统控制状态。
1.电控汽油喷射系统
3.节气门位置传感器 该发动机采用了安装在节气门轴上的线性旋转式电位计 测量节气门的开启,输出电压范围0~5V,电控单元根据节 气门位置信息控制空燃比,点火提前角以及废气再循环 数量。
1.电控汽油喷射系统
4.怠速控制系统 直动式和占空比型的辅助空气阀,它是由电控单元根据 传感器输入的信号控制的电磁旁通阀,通过控制电磁阀 的开、闭,使部分空气绕过节气门而进入进气支管。
车速传感器
• 1UZ—FE发动机的车速传感器安装于变速器的输出端附 近，通过软轴再与仪表板的车速表连接
3.电子控制系统
（2）传感器和控制开关等 爆燃传感器
氧传感器
• 1UZ—FE发动机采用的是共振型压电式爆燃传感器，当发生爆燃 时，振动片处于共振状态，振幅最大，压电元件输出的压电信号 也最大，ECU即判别发生了爆燃，随即向点火器发出推迟点火的 指令，使爆燃即时消失
1.电控汽油喷射系统
电控汽油喷射系统
空气流量计 (MAF)
进气温度和发动 机冷却液温度传
感器
节气门位置传感 器
怠速控制系统
1.空气流量计(MAF)
在进气管旁通管路中安装的热线式质量空气 流量传感器测量发动机进气量,以电压变化 的形式输出给电控单元,来感知进气量的质 量流量,其输出电压范围为0.5~5.0V。为了 防止污物污染热线,在进气系统中空气过滤 器后装有滤网。
2.低速模式 在正常运行模式下,当发动机转速低于500r/min时,系统进入低速模式, 由于此时发动机工作处于一种脉动状态,为了防止发动机熄火,ECA控制系统给喷油器一个固定的,预先设 置的最佳的喷油的脉冲宽度,此脉宽不受空气流量计信号的影响。
3.电子控制系统
3.节气门全关模式(怠速和减速模式) 在发动机怠速工况,节气门处于全关位置时,ECA根据从发动机温度传感器、空气流量传感器、节气门位 置传感器、排气氧传感器、曲轴位置及转速传感器以及空调离合器传入的信息,计算出喷油器喷油脉冲 宽度并输出给喷油器。 当氧传感器温度未达到正常运行温度时,怠速时喷油器喷油控制采取开环控制方式。只有当氧传感器温 度达到正常运行温度时系统进入闭环控制,ECA根据氧传感器传入的信息,对喷油器的喷油量进行校正, 一旦氧传感器发生故障无信号输出时,ECA即以为氧传感器处于冷态,控制系统进入开环控制状态。 在汽车急减速,节气门迅速全关时,ECA根据节气门位置传感器传入的节气门关闭速率,在急减速状态下, 迅速切断喷油器的喷油,同时控制辅助空气阀起到减速缓冲作用,确保发动机良好的燃油经济性和排放性。
3.电子控制系统
4.部分节气门模式 在部分节气门开度下,ECA根据节气门位置传感器传入的信息控制EGR阀的开通截面积,再由压力变送器根据 排气压力变化进行反馈控制,从而正确地控制废气再循环气体的数量。 5.节气门全开模式(WOT) 当节气门处于全开位置时,节气门位置传感器将该信息输送到ECA,由ECA控制增加喷油器的喷油脉冲的宽度, 以增加喷油量。同时,对点火提前角进行相应的调整。若节气门处于全开位置时,ECA控制EGR闭处于关闭状 态,从而保证发动机发出最大动力。 6.发动机低温与高温运行 当发动机温度处于比较低或比较高的状态,ECA根据发动机冷却液温度传感器、进气温度传感器传入的信息, 对喷油量和点火提前角进行相应的校正,以使发动机运转稳定。
控制(EGR)、蒸发污染控制(ECS)、谐波进气增压系统控制(ACIS)、故障诊断(DAGN)、失效保护与后备功能 和怠速混合气浓度调节(CO排放控制)等内容
1.汽油供给系统
•组成：油箱、输油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、燃油脉动阻尼器、输油管、喷油器冷启动喷油器、温 度-时间开关等；
燃油脉动阻尼器 冷启动喷油器 RH输油管
本章重点： TCCS的汽油供给系统、进气系统及电子控制系统；福特EEC—Ⅳ系统的燃油
喷射系统和电子点火系统；
第一节
丰田TCCS系统
1.汽油供给系；2.进气系统；3.电子控制系统
丰田TCCS系统
• TCCS是丰田计算机控制系统的英文缩写 • 发动机控制系统又包括电子控制汽油喷射(EFI)、电子控制点火提前(ESA)、怠速控制(ISC)、废气再循环
• 海拔高度补偿器(HAC)就是用来检测大气压力的传感器，它由压电 晶体制成，根据环境气压的变化而输出不同的电压信号，气压越大 输出的电压越高，ECU依据HAC电压信号的高低转换成进气密度， 再向喷油器发出修正喷油量的信号
3.电子控制系统
（2）传感器和控制开关等
图6- 4 可变电阻器外形 1—调整工具(SST) 2—可变电阻器
• 1UZ—FE发动机设有二个三元催化净化器，每一个TWC具有主、 副两个氧传感器，因而整机便有4只氧传感器
可变电阻器 冷却液温度传感器 海拔高度补偿器(HAC)
• 可变电阻器用于调整怠速时可燃混合气的空燃比，从而进一步控 制怠速时的CO排放浓度（附图）
• 冷却液温度传感器安装在节温器的下方，其感温元件也为热敏电阻
位置传感器
3.电子控制系统
（1）电子控制单元(ECU) （2）传感器和控制开关等
空气流量计
Lexus LS400型轿车采用的是发动机和变速器集中控制的 ECU，安装在仪表板右端杂物箱的右侧
• 1UZ—FE型发动机常用的是卡门旋涡式空气流量计
节气门位置传感器
• 1UZ—FE型发动机设有主、副两个节气门位置传感器
图6-7 分电器内叶轮开关机构 1—霍尔点火系统 2—叶轮 3—窗口
4—永久磁铁
3.电子控制系统
目前福特公司生产的轿车电子控制系统为 EEC—Ⅳ型,它是由输入信号、电子控制组件 (ECA)、输出信号所组成 该系统的基本功能主要是调节发动机最佳混合 气浓度，控制喷油量和点火提前角，以及故障 自诊断，并且当出故障时控制故障运行状态。
输油泵
燃油压力调节器
喷油器
LH输油管
燃油滤清器
2.进气系统
（1）系统描述
1UZ—FE型发动机进气系统主要 由空气过滤器、空气流量计、 节气门体、进气室、各种连接 管和真空软管等组成。此外还 有计量节气门开度的节气门位 置传感器和用于发动机怠速控 制的怠速控制阀(ISC阀)。
1-空气滤清器；2-气室；3-节气门；4-进气谐波增压控制阀； 5-进气歧管；6-真空罐；7-真空电磁阀；8-真空马达；9-怠速控制阀
4.怠速控制阀(ISC阀) 怠速控制阀安装于进气室的前端，开度受ECU控制， ECU则根据发动机的冷却液温度、是否已接入空调 (A/C信号)和动力转向输出等工况来确定ISC阀的正 常怠速或快怠速状态。
图6-3 节气门体的外部配置 1——主节气门强制开启器 3—主节气门位置传感节气门缓冲器 2器 4—副节气门
进气温度传感器
• 进气温度传感器安装在空气流量计内，其感温元件为热 敏电阻，它具有负的温度电阻系数，发生故障时，ECU 会自动地将进气温度设定在20℃，维持基本喷油量
冷却液温度传感器
• 冷却液温度传感器安装在节温器的下方，其感温元件也 为热敏电阻
曲轴转速和凸轮位置传感器
• 1UZ—FE发动机的曲轴转速和凸轮轴位置传感器均为 磁电式
汽车电子控制技术
典型发动机集中控制系统
----汽车教研室 夏付芝
第一节 丰田TCCS系统 第二节 福特EEC—Ⅳ系统 第三节 上海—通用别克轿车电控系统 第四节 一汽—大众捷达Motronic M3.8.2电控系统 第五节 柴油机电控喷射系统简介
本章目的和要求： 理解丰田TCCS系统的组成及原理； 理解福特EEC—Ⅳ系统的组成及原理； 理解上海—通用别克轿车电控系统的组成及原理； 理解一汽—大众捷达Motronic M3.8.2电控系统的组成及原理 了解柴油机电控喷射系统的组成及原理
图6-5 可变电阻器的内部结构 1—连接器 2—怠速混合气调节螺钉 3—电阻器
（3）电控汽油系统工作过程
ECU根据冷却液温度传感器的信号，由内存的冷却液温度-喷有时间图找出相应的基本喷有时间， 再进行进气温度修正和蓄电池电压修正，得到起动时的喷油持续时间。