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电子控制燃油喷射系统主要内容汽油机电控系统由哪几部分组成？它们各起什么作用？自1967年Bosch公司开发的D—Jetronic 电控汽油喷射系统面世以来，经过几十年的发展，汽油机电子控制技术经历了从模拟电路到数字电路，从普通电子控制到微型计算机控制，从单一功能控制到综合功能控制的过程。
传感器：将反映发动机运行状况的机械动作、热状态等物理量信息，转换成相应的模拟或数字电信号，并输送到电控单元。
一般，控制功能越多，控制的精度要求越多，所需的传感器也越多。
电控单元（ECU）：是电控系统的核心。
（1）向各种传感器提供它们所需的基准电压（2、5、9、12V等）；（2）接收传感器或其他装置输入的信号，并将它们转换成微机能够处理的数字脉冲信号；（3）储存输入的信息，运用内部已有的程序对输入信息进行运算分析，输出执行命令；（4）根据发动机性能的变化，自动修正预置的标准值；（5）将输入信息与设定的标准值进行比较，如发现数据异常，确定故障部位，并把故障信息存储在存储器中。
即故障自诊断功能和失效保护功能。
执行元件：是在电控单元控制下，完成特定功能的电气装置。
在电控系统，ECU对执行元件的控制，一般通过控制执行元件电磁线圈搭铁回路来实现。
汽油机电控系统一般具备哪些控制功能？控制功能的内容是什么？（一）：汽油喷射控制：是电控系统最主要的控制功能。
（1）喷油正时控制，即喷油开始时刻控制，包括根据曲轴转角位置进行控制的同步喷射控制和根据发动机运行工况进行控制的异步喷射控制两种方式。
（2）喷油持续时间控制，即喷油量控制。
包括发动机起动时的喷油持续时间控制，发动机起动后的喷油持续时间控制两种控制程序。
（3）停油控制：包括减速停油控制、超速停油控制及停油后的恢复供油控制。
溢流控制。
（4）电动汽油泵控制：包括发动机起动前电动汽油泵的预运转控制、发动机正常运转时和发动机停机时电动汽油泵运转控制。
（二）：点火控制：是汽油机电控系统的第二个主要功能。
汽油机电控系统工作原理分析汽油机电控系统是指通过电子技术、传感器和控制算法来实现对汽油机运行状态和性能的监测、调节和控制的系统。
其工作原理主要包括以下几个方面：1. 传感器检测：汽油机电控系统会安装各种传感器来检测发动机的运行状态，如氧气传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等。
这些传感器将发动机运行状态转化为电信号，并发送给控制单元（ECU）进行处理。
2. 数据处理：控制单元（ECU）接收到传感器传来的电信号后，会将这些信号进行处理和分析。
它会根据这些数据来判断发动机当前的工作状态，如氧气传感器数据可以用来计算燃烧效率，进气温度传感器数据可以用来调节进气量等。
同时，ECU还会根据预设好的控制算法来处理这些数据，生成相应的控制策略。
3. 控制策略生成：ECU根据传感器数据和控制算法生成控制策略，包括点火时机、燃油喷射量、排气调节等。
通过调整这些参数，ECU可以实现对发动机的精确控制，以提高燃烧效率、降低排放污染物、提升动力性能等。
4. 执行输出：ECU将生成的控制策略通过输出接口发送给执行机构，如点火线圈、喷油嘴、气门调节器等。
这些执行机构会根据ECU发送的指令来执行相应的动作，如点火线圈点火、喷油嘴喷油、气门开启和关闭等。
5. 反馈检测：电控系统还配备了反馈检测机制，用于监测执行机构的实际执行情况。
例如，点火系统可以通过曲轴位置传感器和火花塞传感器检测点火状态，喷油系统可以通过燃油压力传感器和喷油嘴压力传感器检测喷油量等。
ECU会实时监测这些反馈信号，如果发现与期望结果不符，会及时进行调整和修正。
总结起来，汽油机电控系统通过传感器对发动机运行状态进行检测，并将这些数据传输给控制单元（ECU）。
ECU根据预设的控制算法生成相应的控制策略，并通过输出接口发送给执行机构。
执行机构根据ECU的指令实施相应的动作，完成对发动机运行状态的精确控制。
通过这一系列的控制和反馈机制，汽油机电控系统能够提高发动机的燃烧效率、降低排放污染物、提升动力性能等。
第四章习题一、填空题1.在怠速控制系统中ECU需要根据_______________ 、____________确认怠速工况。
2.怠速控制的实质就是对怠速工况下的__________进行控制。
3.按执行元件的类型不同，旁通空气式怠速控制系统又分为___________、_________ _______________、开关型。
4.步进电动机的工作范围为____________个步进级。
5.旋转电磁阀控制旁通空气式怠速控制系统的控制内容主要包括___________、_________ ____________、怠速预测控制和学习控制。
6.占空比控制电磁阀型怠速控制阀的结构主要由___________、_________ 、_______ _________等组成。
7.真空电磁阀用英文字母表示为_________；谐波增压控制系统用英文字母表示为_______________。
8.为使发动机工作时进气更充分，应随转速的提高应适当_________进气门的提前开启角。
9.VTEC配气机构与普通配气机构相比，在结构上的主要区别是：_______________________________________________________。
10.动力增压是利用________________________________________________工作。
11.当ECU检测到的进气压力高于_________时，废气涡轮增压停止工作。
12.汽车排放污染主要来源于_______________________。
13.柴油机的主要排放污染物是_______ 、________ 和___________。
14.发动机排出的NO X量主要与____________________________有关。
15.开环控制EGR系统主要由______________和_______________等组成。
16.在开环控制EGR系统中，发动机工作时，ECU给EGR电磁阀通电停止废气再循环的工况有：______________、_____________、_______________。
第四章汽油机辅助控制零碎之杨若古兰创作教案（章节备课）教案内容电阻，应为10～30Ω.4）拆下怠速电磁阀，将蓄电池正极接至B1和B2端子，负极按顺序顺次接通S1—S2—S3—S4端子时，随步进电动机的扭转，控制阀应向外伸出，如图；若负极按反方向接通S4—S3—S2—S1端子，则控制阀应向内缩回.步进电动机型怠速控制阀工作情况检查a）接蓄电池正极 b）接蓄电池负极3．控制阀控制的内容（1）起动初始地位的设定关闭点火开关使发动机熄火后，ECU的M—REL端子向主继电器线圈供电延续约2～3s.在这段时间内，蓄电池继续给ECU和步进电动机供电，ECU使怠速控制阀回到起动初始地位.（2）起动控制在起动期间，ECU根据冷却液温度的高低控制步进电动机，调节控制阀的开度，使之到起动后暖机控制的最好地位，此地位随冷却液温度的升高而减小.（3）暖机控制在暖机过程中，ECU根据冷却液温度旌旗灯号按内存的控制特性控制怠速控制阀的开度，随温度上升，怠速控制阀开度渐渐减小.当冷却液温度达到70℃时，暖机控制过程结束.（4）怠速波动控制当转速旌旗灯号与确定的目标转速进行比较有必定差值时（普通为20r/min），ECU将通过步进电动机控制怠速控制阀，调节怠速空气供给量，使发动机的实际转速与目标转速不异.（5）怠速猜测控制在发动机负荷发生变更时，为了防止怠速转速动摇或熄火，ECU会根据各负荷设备开关旌旗灯号，通过步进电动机提前调节怠速控制阀的开度.（6）电器负荷增多时的怠速控制如电器负荷增大到必定程度时，蓄电池电压会降低，为了包管电控零碎正常的供电电压，ECU根据蓄电池电压调节怠速控制阀的开度，提高发动机怠速转速，以提高发动机的输出功率.（7）进修控制因为磨损缘由导致怠速控制阀功能发生变更，怠速控制阀的地位不异时，实际的怠速转速与设定的目标转速略有分歧，ECU利用反馈控制使怠速转速回归到目标转速的同时，还可将步进电动机转过的步数存储在ROM 中，以便在此后的怠速控制过程中使用.四、扭转电磁阀型怠速控制阀教案内容一、动力阀控制零碎功用：根据发动机分歧的负荷，改变进气流量去改善发动机的动力功能.工作道理：受真空控制的动力阀在进气管上，控制进气管空气通道的大小.发动机小负荷运转时，受ECU控制的真空电磁阀关闭，真空室的真空度不克不及进入动力阀上部的真空室，动力阀关闭，进气通道变小，发动机输出小功率.当发动机负荷增大时，ECU根据转速、温度、空气流量旌旗灯号将真空电磁阀电路接通，真空电磁阀打开，真空室的真空度进入动力阀，将动力阀打开，进气通道变大，发动机输出大的扭矩和功率.维修时次要检查真空罐、真空气室、和真空管路有没有漏气，真空电磁阀电路有没有短路或断路.二、谐波增压控制零碎（ACIS）谐波增压控制零碎是利用进气流惯性发生的压力波提高进气效力.1．压力波的发生当气体高速流向进气门时，如进气门突然关闭，进气门附近气流流动突然停止，但因为惯性，进气管仍在进气，因而将进气门附近气体被紧缩，压力上升.当气体的惯性过后，被紧缩的气体开始膨胀，向进气气流相反方向流动，压力降低.膨胀气体的波传到进气管口时又被反射回来，构成压力波.2．压力波的利用方法普通而言，进气管长度长时，压力波长，可使发动机中低转速区功率增大；进气管长度短时，压力波波是非，可使发动机高速区功率增大.3．波长可变的谐波进气增压控制零碎丰田皇冠车型2JZ—GE发动机采取在进气管增设一个大容量的空气室和电控真空阀，以实现压力波传播路线长度的改变，从而兼顾低速和高速的进气增压后果.零碎工作道理如图，ECU根据转速旌旗灯号控制电磁真空通道阀的开闭.低速时，电磁真空孔道阀电路欠亨，真空通道关闭，真空罐的真空度不克不及进入真空气室，受真空气室控制的进气增压控制阀处于关闭形态.此时进气管长度长，压力波长大，以适应低速区域构成气体动力增压后果.高速时，ECU接通电磁真空道阀的电路，真空通道打开，真空罐的真空度进入真空气室，吸动膜片，从而将进气增压控制阀打开，因为大容量空气室的介入，缩短了压力波的传播距离，使发动机在高速区域也得到较好的气体动力增压后果.ACIS零碎工作道理1—喷油器2—过气道3—空气滤清器4—过气室 5—涡流控制气门教案内容6—进气控制阀7—节气门 8—真空驱动器Ω.三、可变配气相位控制零碎（VTEC）1．对配气相位的请求请求配气相位随着发动机转速的变更，适当的改变进、排气门的提前或推迟开启角和迟后关闭角.2．VTEC机构的构成同一缸有主进气门和次进气门，主摇臂驱动主进气门，次摇臂驱动次进气门，两头摇臂在主次之间，不与任何气门直接接触.VTEC配气机构与普通配气机构比拟较，次要区别是：凸轮轴上的凸轮较多，且升程不等，结构复杂.3．VTEC机构的工作道理功能：根据发动机转速、负荷等变更来控制VTEC机构工作，改变驱动同一气缸两进气门工作的凸轮，以调整进气门的配气相位及升程，并实现单进气门工作和双进气门工作的切换.工作道理：发动机低速运转时，电磁阀欠亨电使油道关闭，此时，三个摇臂彼此分离，主凸轮通过摇臂驱动主进气门，两头凸轮驱动两头摇臂空摆；次凸轮的升程非常小，通过次摇臂驱动次进气门微量关闭.配气机构处于单进、双排气门工作形态，单进气门由主凸轮轴驱动.当发动机高速运转，电脑向VTEC电磁阀供电，使电磁阀开启，来自润滑油道的机油压力感化在正时活塞一侧，此时两个活塞分别将主摇臂和次摇臂与两头摇臂接成一体，成为一个组合摇臂.此时，两头凸轮升程最大，组合摇臂受两头凸轮驱动，两个进气门同步工作.当发动机转速降低到设定值，电脑切断电磁阀电流，正时活塞一侧油压降低，各摇臂油缸孔内的活塞在回位弹簧感化下，三个摇臂彼此分离而独立工作.4．VTEC零碎电路VTEC控制零碎教案内容一、增压控制零碎功能根据发动机进气压力的大小，控制增压安装的工作，以达到控制进气压力、提高发动机动力性和经济性的目的.二、废气涡轮增压当ECU检测到进气压力在0.098MPa以下时，受ECU控制的释压电磁阀的搭铁回路断开，释压电磁阀关闭.此时涡轮增压器出口引入的压力空气，经释压阀进入驱动空气室，克服气室弹簧的压力推动切换阀将废气进入涡轮室的通道打开，同时将排气旁通道口关闭，此时废气流经涡轮室使增压器工作.当ECU检测到的进气压力高于0.098MPa时，ECU将释压电磁阀的搭铁回路接通，释压电磁阀打开，通往驱动器室的压力空气被切断，在气室弹簧弹力的感化下，驱动切换阀，关闭进入涡轮室的通道，同时将排气旁通道口打开，废气不经涡轮室直接排出，增压器停止工作，进气压力降低，只到进气压力降至规定的压力时，ECU又将释压阀关闭，切换阀又将进入涡轮室的通道口打开，废气涡轮增压器又开始工作.废气涡轮增压道理图第4节排放控制零碎教案内容一、汽油蒸气排放（EVAP）控制零碎1．EVAP控制零碎功能收集汽油箱和浮子室内蒸气的汽油蒸气，并将汽油蒸气导入气缸介入燃烧，从而防止汽油蒸气直接排出大气而防止形成净化.同时，根据发动机工况，控制导入气缸介入燃烧的汽油蒸气量.2．EVAP控制零碎的构成与工作道理如图，油箱的燃油蒸气通过单向阀进入活性碳罐上部，空气从碳罐下部进入清洗活性碳，在碳罐右上方有必定量排放小孔及受真空控制的排放控制阀，排放控制阀内部的真空度由碳罐控制电磁阀控制.EVAP控制零碎发动机工作时，ECU根据发动机转速、温度、空气流量等旌旗灯号，控制碳罐电磁阀的开闭来控制排放控制阀上部的真空度，从而控制排放控制阀的开度.当排放控制阀打开时，燃油蒸气通过排放控制阀被吸入进气歧管.在部分电控EVAP控制零碎中，活性碳罐上不设真空控制阀，而将受ECU控制的电磁阀直接装在活性碳罐与进气管之间的吸气管中.如图韩国古代轿车装用的电控EVAP控制零碎.韩国古代轿车EVAP零碎3．EVAP控制零碎的检测（1）普通保护检查管路有没有破损或漏气，碳罐壳体有没有裂纹，每行驶20000㎞应更换活性碳罐底部的进气滤心.教案内容（2）真空控制阀的检查拆下真空控制阀，用手动真空泵由真空管接头给真空控制阀施加约5KPa真空度时，从活性碳罐侧孔吹入空气应疏通，不施加真空度时，吹入空气则欠亨.（3）电磁阀的检查拆开电磁阀进气管一侧的软管，用手动用真空泵由软管接头给控制电磁阀施加必定的真空度，电磁阀欠亨电时应能坚持真空度，若接蓄电池电压，真空度应释放.测量电磁阀两端子间电阻应为36～44Ω.二、废气在轮回控制零碎（EGR）1．EGR控制零碎功能将适当的废气从头引入气缸介入燃烧，从而降低气缸的最高温度，以减少NO x的排放量.品种：开环控制EGR零碎和闭环控制EGR零碎.2．开环控制EGR零碎如图，次要由EGR阀和EGR电磁阀等构成.开环控制EGR零碎道理：EGR阀安装在废气再轮回通道中，用以控制废气再轮回量.EGR 电磁阀安装在通向EGR真空通道中，ECU根据发动机冷却液温度、节气门开度、转速和起动等旌旗灯号来控制电磁阀的通电或断电.ECU不给EGR 电磁阀通电时，控制EGR阀的真空通道接通，EGR阀开启，进行废气再轮回；ECU给EGR电磁阀通电时，控制EGR阀的真空度通道被切断，EGR 阀关闭，停止废气在轮回.E GR率＝[EGR量／（进气量＋EGR量）]×100℅3．闭环控制EGR零碎闭环控制EGR零碎，检测实际的EGR率或EGR阀开度作为反馈控制旌旗灯号，其控制精度更高.与开环比拟只是在EGR阀上增设一个EGR阀开度传感器，控制道理，EGR率传感器安装在进气总管中的稳压箱上，新颖空气经节气门进入稳压箱，介入再轮回的废气经EGR电磁阀进入稳压箱，传感器检测稳压箱内气体中的氧浓度，并转换成电旌旗灯号送给ECU，ECU根据此反馈旌旗灯号批改EGR电磁阀的开度，使EGR率坚持在最好值.教案内容4．EGR控制零碎的检修（1）普通检查拆下EGR阀上的真空软管，发动机转速应无变更，用手触试真空软管应无真空吸力；发动机温度达到正常工作温度后，怠速时检查结果应与冷机时不异，若转速提高到2500 r/min摆布，拆下真空软管，发动机转速有明显提高.（2）EGR电磁阀的检查冷态测量电磁阀电阻应为33～39Ω.电磁阀欠亨电时，从进气管侧吹入空气应疏通，从滤网处吹应欠亨；接上蓄电池电压时，应相反.（3）EGR阀的检查如图，用手动真空泵给EGR阀膜片上方施加约15KPa的真空度，EGR阀应能开启，不施加真空度，EGR阀应能完整关闭.EGR阀的检查三、三元催化转换器（TWC）与空燃比反馈控制零碎1．TWC功能利用转换器中的三元催化剂，将发动机排出废气中的无害气体改变成无害气体.2．TWC的构造三元催化剂普通为铂（或钯）与铑的混合物.3．影响TWC转换效力的身分影响最大的是混合气的浓度和排气温度.只要在理论空燃比14.7附近，三元催化转化器的转化效力最好，普通都装有氧传感器检测废气中的氧的浓度，氧传感器旌旗灯号输送给ECU，用来对空燃比进行反馈控制.此外，发动机的排气温度过高（815℃以上），TWC转换效力将明显降低.4．氧传感器（1）氧化锆氧传感器在敏感元件氧化锆的内外概况覆盖一层铂，外侧与大气不异.在400℃以上的高温时，若氧化锆内外概况处的气体中的氧的浓度有很大不同，在铂电极之间将会发生电压.当混合气稀时，排气中氧的含量高，传感器元件内外侧氧的浓度差小，氧化锆元件内外侧两极之间发生的电压很低（接近0V），反之，如排气中几乎没有氧，内外侧的之间电压高（约为1V）.在理论空燃比附近，氧传感器输出电压旌旗灯号值有一个突变，如下图.（2）氧化钛氧传感器次要由二氧化钛元件、导线、金属外壳和接线端子等构成.教案内容氧化锆氧传感器及其输出特性a）结构b）输出特性1—法兰2—铂电极3—氧化锆管4—铂电极5—加热器6—涂层7—废气8—套管9—大气当废气中的氧浓度高时，二氧化钛的电阻值增大；反之，废气中氧浓度较低时二氧化钛的电阻值减小，利用适当的电路对电阻变量进行处理，即转换成电压旌旗灯号输送给ECU，用来确定实际的空燃比.（3）氧传感器控制电路日本丰田LS400轿车氧传感器控制电路.氧传感器控制电路闭环控制，当实际空燃比比理论空燃比小时，氧传感器向ECU输入的高电压旌旗灯号（0.75～0.9V）.此时ECU减小喷油量，空燃比增大.当空燃比增大到理论空燃比时，氧传感器输出电压旌旗灯号将突变降低至0.1 V摆布，ECU立即控制添加喷油量，空燃比减小.如此反复，就能将空燃比精确地控制在理论空燃比附近一个极小的范围内.教案内容（1）非线性控制（2）怠速控制（3）减小换档冲击控制（4）驱动力控制（TRC）（5）波动性控制（VSC）（6）巡航控制2．电控节气门零碎结构与工作道理结构如图所示，为LS400轿车节气门电控零碎.电控节气门零碎1—电磁离合器2—加速踏板地位传感器3—节气门控制杆4—节气门5—节气门地位传感器6—节气门控制电动机工作道理如图所示，发动机ECU根据各传感器输入旌旗灯号确定最好的节气门开度，并通过对控制电动机和电磁离合器的控制改叛变气门开度.电控节气门零碎工作道理3．电控节气门零碎的检测发生故障时，零碎主动停止工作，唆使灯“CHECK ENGING”亮，调取故障码，并按故障提示诊断和排除故障.第6节冷却风扇及发电机控制零碎教案内容一、冷却风扇控制零碎功能：发动机控制ECU根据冷却液温度传感器旌旗灯号和空调开关旌旗灯号，通过风扇继电器来控制风扇电动机电路的通断，以实现对风扇的控制.道理：北京切诺基4.0L发动机冷却风扇零碎电路图，发动机控制ECU 控制风扇继电器线圈的搭铁回路，当冷却液温度低于98℃时，ECU断开风扇继电器搭铁回路，冷却风扇不工作；当却液温度高于103℃时，冷却风扇工作.如果选择空调开关旌旗灯号，不管冷却液温度多少，风扇始终工作.风扇继电器控制电路二、发电机控制零碎功能：根据蓄电池电压旌旗灯号，控制发电机的输出旌旗灯号.道理：蓄电池电压旌旗灯号经端子3输送给ECU，ECU控制发电机励磁绕组的搭铁回路以调节磁场强度，从而实现发电机输出电压的控制.发电机控制零碎电路第7节故障自诊断零碎教案内容1．通过自诊断测试判断电控系有没有故障，有故障时，唆使灯发出警报，并将故障码存储.2．在维修时，通过必定操纵程序可将故障码调出，进行有针对性的检查.3．当传感器或其电路发生故障时，主动起动失效呵护功能.4．当发生故障导致车辆没法行驶时，主动起动应急备用零碎，以包管汽车可以继续行驶.二、自诊断零碎工作道理1．传感器故障自诊断道理若传感器输入ECU的旌旗灯号超出正常范围，或在必定时间内ECU收不到该传感器旌旗灯号，或该传感器输入ECU的旌旗灯号在必定时间内不发生变更，自诊断零碎均判断定为“故障旌旗灯号”.例如水温传感器，当传感器向ECU输送的旌旗灯号电压低于0.3V或高于4.7V，自诊断零碎会判断为故障旌旗灯号.2．履行元件故障自诊断道理在没有反馈旌旗灯号的开环控制中，履行元件如有故障，自诊断零碎只能根据ECU输出的履行旌旗灯号来判断.道理与传感器类似.带有反馈旌旗灯号的闭环控制工作时，自诊断零碎还可根据反馈旌旗灯号判别故障.三、自诊断零碎的使用故障唆使灯故障唆使灯控制电路当检测到有故障时，仪表盘上的故障唆使灯“CHECK ENGINE”点亮，以警告驾驶员或维修人员.在使用中，点火开关接通，发动机没有起动或起动后的短时间内，“故障唆使灯”点亮是正常景象，当起动后几秒钟内或发动机达到必定转速（普通为500r/min）后，“故障唆使灯”应熄灭.四、OBD—Ⅱ简介OBD是“ON—BOARD DINGOSITICS”的缩写，是由美国汽车工程学会（SEA）提出的，经环保机构（EPA）和加州资本协会（CARB）认证通过的.第8节失效呵护零碎。
