1.2 汽油机电控系统工作原理分析

6.增压控制系统 7.警告提示
8.自我诊断与报警系统
9.失效保护 10.主电脑故障备用控制系统
知识三 发动机电控系统的组成和功能
二、发动机电控系统的基本组成
图1-1 发动机电控系统各部分控制关系1.信号输 入装置及输入信号
知识三 发动机电控系统的组成和功能
二、发动机电控系统的基本组成
u u u
传感器：检测发动机运行参数，并送至控制单元。 ECU ：接受传感器的输入信号，分析计算后产生输出 信号送至执行器。 执行器：接收控制单元的输出信号，产生执行动作， 实现各种控制。
u
上海桑塔纳2000GSI轿车的AJR发动机采用了德国波许（ BOSCH）公司生产的M3.8.2电子控制燃油喷射系统。
u
u
可实现喷油，点火，怠速，燃油回收蒸汽等控制功能。
喷油系统采用多点顺序喷射，点火系统采用同时点火方式 。怠速系统节气门控制方式。
u
该系统采用的传感器有热膜式空气流量计，60齿曲轴位置 传感器，凸轮轴位置传感器，节气门位置传感器，进气温 度传感器，冷却液温度传感器，氧传感器，1，2缸爆燃传 感器，3，4缸爆燃传感器。
1.4发动机控制模块ECU
作用：控制单元
安装：注意ECU防水、防 振、防热、防过电压、 防磁保护。一般安装在 仪表板、杂物箱或控制

台中其它零部件、座椅
、滤清器的下面或后面
知识三 发动机电控系统的组成和功能
四、发动机电控系统实例(1)
案例1：桑塔纳2000时代超人 AJR发动机M3.8.2电控系统
知识三 发动机电控系统的组成和功能
四、发动机电控系统实例(2)
1—活性炭罐； 2—关闭阀 ； 3—活性炭罐电磁阀； 4—进气歧管压力传感器； 5—燃油分配管/喷油器； 6—点火线圈/火花塞； 7—二次进气泵； 8—凸轮轴位置传感器； 9—二次进气阀； 10—空气流量传感器； 11—节气门位置传感器； 12—废气再循环阀； 13—爆燃传感器； 14—冷却液温度传感器； 15、18—氧传感器； 16—曲轴位置传感器； 17—三元催化器； 19—加速踏板模块； 20—燃油泵模块； 21—燃油箱压力传感器； 22—ECUME7
u
冷却液温度传感器 装于缸体、缸盖的 水套或节温器。
1.2.8 爆震传感器 u 作用：检测发动机是否爆震 u 安装：缸体、火花塞
火花塞
缸体
1.2.9氧传感器 Oxygen Sensor（O2S） u 作用：检测排气中氧 u 安装：排气管
1.3执行器 u 燃油泵、喷油器、点火线圈或点火控制器 、怠速阀、EGR阀、EVAP阀等。 1.3.1燃油泵 安装：内置油箱
（3）为技术人员的 检修提供方便。
（4）发动机电控系统的可 靠性很高，一般在100 000 km内不会出现问题。
知识三 发动机电控系统的组成和功能
一、发动机上应用的电控系统及功能
1.电控燃油喷射（EFI）系统 2.电控点火（ESA）系统 3.怠速控制（ISC）系统 4.排放控制系统 5.进气控制系统
作用
u
泵油，建 立油压。
1.3.2喷油器 作用：将燃油以一定压力喷出并雾化。 安装：进气歧管上和进气道附近的缸盖上，
1.3.3怠速阀（ISCV、ISC、IAC阀） u 作用：控制怠速进气量 u 安装：节气门并排的气道上
1.3.4点火器、点火线圈 u 点火线圈：高压线 u 点火器：连点火线圈的模块，或与点火线圈一体 1.3.5废气循环阀（EGR阀） u 作用：控制废气循环量，降低排放中的氮气。 u 安装：排气和节气门后方进气之间的管道上 1.3.6油箱蒸汽回收电磁阀（EVAP阀） u 作用：控制油箱蒸汽回收量，降低油箱蒸汽的排 放。 u 安装：炭罐和节气门后方进气之间的管道上
传感器数量越多，检测越精确；执行器数量越多，功 能越强。
知识三 发动机电控系统的组成和功能
（1）主要控制功能 u 燃油控制：控制喷油量和喷油正时 u 点火控制：控制点火提前角、闭合角和爆震控制 （2）辅助控制功能 u 怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制、失 效保护、后备系统、自诊断系统等。
知识三 发动机电控系统的组成和功能
知识一 发动机电控技术的发展
1978年，美国通用汽车公司研制成功了可以同时控制点火时刻、 空燃比、废气再循环和怠速转速的微机控制系统，命名为C 4系统。 1979年，德国博世公司在L型燃油喷射系统的基础上，将点火控制 与燃油喷射控制组合在一起，并采用数字式计算机进行控制，从而构成 当今广泛采用的Motronic控制系统。 1979年，日本日产（Nissan）汽车公司也研制成功了能综合控制点 火时刻、空燃比、废气再循环和怠速转速的发动机集中控制系统 （ECCS），该系统具有自诊断功能，配装在公爵王（Cedric）和光荣 （Gloria）轿车上。 1980年，日本丰田（Toyota）汽车公司研制成功了能综合控制点火 时刻、爆燃、空燃比、怠速转速，且具有自诊断功能的丰田计算机控制 系统（TCCS）。
安装 曲轴、凸轮轴、分 电器
曲轴位置 传感器
u
丰田8A-FE发动机的曲轴位置传感器
Crankshaft Position Sensor
1.2.6凸轮轴位置传感器 作用 u 判定凸轮轴位置（一缸 压缩上止点位置） 安装 u 分电器、凸轮轴
1.2.7冷却液温度传感 器 作用：检测冷却水温 度 安装：
二、发动机电控系统的基本组成
1.信号输入装置及输入信号
1）空气流量传感器；2）进气（歧管绝对）压力传感器；3）转 速和曲轴位置传感器；4）凸轮轴位置传感器；5）上止点位置传感 器；6）缸序判别传感器；7）冷却液温度传感器；8）进气温度传感 器；9）节气门位置传感器；10）氧传感器；11）爆燃传感器；12） 大气压力传感器；13）车速传感器；14）起动信号；15）发电机负 荷信号；16）空调作用信号；17）挡位开关信号和空挡位置开关信 号 ；18）蓄电池电压信号；19）离合器开关信号；20）制动开关信 号；21）动力转向开关信号；22）EGR阀位置传感器；23）巡航（定 速）控制开关信号。
1973年，美国通用汽车公司（GM）在生产的汽车上开始将分立元 件式电子点火控制器改用集成电路式（IC）点火控制器。 1974年，美国通用汽车公司开始加大火花塞的电极间隙，采用高 能点火装置，将点火线圈和集成电路式点火控制器安放在分电器壳体 内。 1976年，美国克莱斯勒（Chrysler）汽车公司生产的汽车开始研 制并在同年配装微机控制点火系统，命名为电子式稀混合气燃烧系统 （ELBS）。 1977年，美国通用汽车公司开始采用微机控制点火系统，取名为 MISAR系统。 1978年，福特公司在EEC微机控制系统的基础上，增加了空燃比反 馈控制和怠速转速控制等控制内容，命名为EEC-Ⅱ系统。
1.2 汽油机电控系统工作原理分析
项目要点
1.掌握发动机电控系统的应用及发展历程；
2.掌握各传感器、执行器、开关信号的名称及安装位置；
3.掌握发动机电控系统的组成和动能。
知识一 发动机电控技术的发展
1934年，德国采用莱特兄弟（Wright brothers）发明的向发动机进气管 内连续喷射汽油来配制混合气的技术，研制成功世界第一架采用燃油喷射式 发动机的军用战斗机。 1952年，德国博世（Bosch）公司研制成功世界第一台机械控制汽油喷射
空燃比和点火时刻。除此之外，还有控制发动机起动、怠速
转速、极限转速、废气再循环、闭缸工作、二次空气喷射、 进气增压、爆燃、发电机输出电压、电动燃油泵和系统自诊 断等辅助功能。
知识二 发动机电控系统的应用及特点
二、发动机电控系统的优势
（1）提高发动机的经济性和动 力性，改善排放指标。 （2）简化了维 护和检修过程。 （6）为大规模装车使 用提供了必要的技术和 物质基础，也使整车的 成本越来越低。 （5）装有发动机电 控系统的车辆自动化 程度较高，驾驶员驾 驶方便、省力、舒适 。
1.2.3节气门位置传感器 作用 u 反映节气门开度（负荷）的大小，判定发动机怠速、部分负荷 、全负荷工况，实现不同的控制模式； u 反映节气门变化快慢（加速、减速），实现加速加浓和减速减 油或断油控制。 安装 u 节气门拉线对面
1.2.5发动机转速和曲轴 位置传感器 作用 u 产生发动机曲轴转速 信号，决定基本喷油 量和基本点火提前角 ； u 产生曲轴基准位置信 号（一缸上止点信号 ），计算曲轴转角； u 产生发动机曲轴转角 信号，判定曲轴（或 活塞）位置。
知识三 发动机电控系统的组成和功能
u
知识三 发动机电控系统的组成和功能
知识三 发动机电控系统的组成和功能 ----传感器 1.2.1空气流量传感器
作用
u
检测进气流量，计算进气 量，决定基本喷油量和基 本点火提前角。 节气门前
安装
u
1.2.2进气压力传感器 作用 u 检测节气门后方进气管内的 进气压力，计算进气量，决 定基本喷油量和基本点火提 前角。 u 反映废气循环量。 u 同时安装进气流量，提高检 测精度。 安装 u 节气门后方的进气管上
知识二 发动机电控系统的应用及特点
一、发动机电控系统的应用及主要特征
目前,无论是国产品牌中的比亚迪、奇瑞、长城，还是 合资品牌中的大众、丰田、标致等车系都采用了燃油喷射式
发动机。这些电控汽车凭借其优越的技术性能、使用性能和
独特的魅力，正以锐不可当之势逐渐占领国内汽车市场。 发动机电控系统的主要功能是控制燃油喷射式发动机的
知识一 发动机电控技术的发展
1981年，德国博世公司又在L型燃油喷射系 统的基础上，用热丝式空气流量传感器直接测 量进气管内进入发动机的空气的质量与流量， 从而取代翼板式空气流量传感器。 1995年，日本三菱（Mitsubishi)汽车公司研制 成功电控缸内直接喷射汽油发动机（即GDI系 统）。 2001年，德国大众（Volkswagen）集团研 制出独有的FSI（fuel stratified injection) 缸内直接喷射系统。