第一章 发动机电控系统概述

发动机电控系统原理与检修课程教学内容第一章发动机电控系统概述第二章传感器第三章电控燃油喷射系统第四章微机控制点火系统第五章辅助控制系统第六章发动机电控系统的故障诊断课程培养目标：掌握发动机喷油系统、点火系统、怠速系统、废气循环系统、油箱蒸发回收系统的工作原理和检修方法，并能进行发动机综合故障诊断。第一章发动机电控系统概述项目1发动机电控系统的认识项目2发动机控制模块ECU的组成及检测学习目的：认识发动机电控系统，能够正确使用和检测ECU。项目1发动机电控系统的认识学习目的：能够识别发动机电控系统。学习要求：1、掌握发动机电控系统的功能和组成。2、掌握发动机电控系统电路的特点。3、理解传感器、执行器、ECU的功能，掌握其安装位置。学习内容：1.1发动机电控系统1.2传感器1.3执行器1.4发动机控制单元ECU项目1发动机电控系统的认识1.1发动机电控系统（基础）1.1.1发动机电控系统的组成1.1.2发动机电控系统的控制功能1.1.3发动机电控系统电路分析项目1发动机电控系统的认识1.1.1发动机电控系统的组成发动机电控系统：又称发动机管理系统EMS（EngineManagementSystem）、发动机集中控制系统，就是将多项目控制集中在一个动力控制模块PCM（PowerControlModule）或发动机控制单元ECU

（EngineControlUnit）上完成，共用传感器。主要由传感器、PCM和执行器组成。发动机电控系统的组成项目1发动机电控系统的认识传感器：检测发动机运行参数，并送至控制单元。PCM：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。传感器数量越多，检测越精确；执行器数量越多，功能越强。1.1.2发动机电控系统的控制功能（1）主要控制功能燃油控制：控制喷油量和喷油正时点火控制：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。项目1发动机电控系统的认识项目1发动机电控系统的认识1.1.3发动机电控系统电路分析局部分析：复杂整体---简单个体全局分析：五类线路电源电路搭铁电路信号输入电路（传感器）信号输出电路（执行器）串行数据电路（电脑）简单个体AJR型发动机电子控制系统电路图AJR型发动机电子控制系统电路图

1.2传感器1.2.1空气流量传感器作用检测进气流量，计算进气量，决定基本喷油量和基本点火提前角。安装节气门前项目1发动机电控系统的认识1.2.2进气压力传感器作用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。反映废气循环量。同时安装进气流量，提高检测精度。安装节气门后方的进气管上项目1发动机电控系统的认识项目1发动机电控系统的认识1.2.3节气门位置传感器作用反映节气门开度（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；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。安装节气门拉线对面项目1发动机电控系统的认识1.2.4进气温度传感器作用：检测进气温度安装进气温度传感器可独立装于气路，或与进气流量传感器、进气压力传感器组成为一体；可以在节气门前或节气门后。1.2.5发动机转速和曲轴位置传感器作用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；产生曲轴基准位置信号（一缸上止点信号），计算曲轴转角；产生发动机曲轴转角信号，判定曲轴（或活塞）位置。项目1发动机电控系统的认识曲轴位置传感器安装曲轴、凸轮轴、分电器丰田8A-FE发动机的曲轴位置传感器CrankshaftPositionSensor1.2.6凸轮轴位置传感器作用判定凸轮轴位置（一缸压缩上止点位置）安装分电器、凸轮轴项目1发动机电控系统的认识项目1发动机电控系统的认识1.2.7冷却液温度传感器作用：检测进气温度安装：冷却液温度传感器装于缸体、缸盖的水套或节温器。项目1发动机电控系统的认识1.2.8爆震传感器作用：检测发动机是否爆震安装：缸体、火花塞缸体火花塞项目1发动机电控系统的认识1.2.9氧传感器OxygenSensor（O2S）作用：检测排气中氧安装：排气管

1.3执行器燃油泵、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：内置油箱项目1发动机电控系统的认识作用泵油，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，项目1发动机电控系统的认识项目1发动机电控系统的认识1.3.3怠速阀（ISCV、ISC、IAC阀）作用：控制怠速进气量安装：节气门并排的气道上项目1发动机电控系统的认识1.3.4点火器、点火线圈点火线圈：高压线点火器：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）作用：控制废气循环量，降低排放中的氮气。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）作用：控制油箱蒸汽回收量，降低油箱蒸汽的排放。安装：炭罐和节气门后方进气之间的管道上项目1发动机电控系统的认识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项目1发动机电控系统的认识案例1：桑塔纳2000时代超人AJR发动机M3.8.2电控系统上海桑塔纳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。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。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。项目1发动机电控系统的认识传感器空气流量计（G70）：安装在空气滤清器和进气软管之间。节气门位置传感器：节气门体上进气温度传感器（G72）：安装在进气岐管处。氧传感器（G39）：安装在排气管谐振腔内。发动机转速传感器（G28）：安装在气缸体左侧后端，靠近飞轮处。传感器的脉冲轮安装在飞轮与曲轴之间，随曲轴一起转动。凸轮轴位置传感器（G40）：安装在缸盖右侧进气凸轮轴后端。冷却液温度传感器（G62）：安装在缸盖后端出水管上。爆震传感器（G61,G66）：采用两个爆震传感器，分别安装在缸体1缸和2缸、3缸和4缸之间。Bosch公司MotronicM3.8.2系统电动燃油泵活性炭罐电磁阀点火线圈组件凸轮轴传感器氧传感器喷油器节气门位置传感器空气流量计控制单元进气温度传感器曲轴传感器冷却液温度传感器爆震传感器节气门组件项目1发动机电控系统的认识AJR型发动机电子控制系统组成项目1发动机电控系统的认识MotronicM3.8.2系统电路图项目1发动机电控系统的认识案例2：丰田8A-FE发动机电控系统一、系统的特点D型燃油喷射系统，分组喷射；有分电器点火。二、系统的组成和功能传感器：进气压力传感器、发动机转速传感器、节气门位置、进气温度、冷却液温度、爆震传感器、氧传感器（怠速螺钉位置传感器VAF）等执行器：油泵、喷油器、点火器、ISC阀、EVAP阀、风扇、故障灯等项目1发动机电控系统的认识课堂思考：1、分析桑塔纳2000时代超人AJR发动机M3.8.2电控系统电路图，指出该系统由哪些元件组成？有哪些功能？画出单个元件的电路图？2、分析丰田8A-FE发动机电控系统电路图，指出该系统由哪些元件组成？有哪些功能？画出单个元件的电路图？项目1发动机电控系统的认识课下作业：1.发动机电控系统由哪几部分组成？2.常用的传感器有哪些？其功能是什么？一般安装在何位置？3.常用的执行器有哪些？其功能是什么？一般安装在何位置？项目1发动机电控系统的认识自我检查：1、能否就车识别发动机电控系统元件及其功能？2、能否理解电控系统的功能？3、能否看图认识电控系统？项目2发动机控制模块ECU的组成及检测学习目的：能够正确使用和检测ECU。学习要求：1、理解ECU的组成及功能。2、掌握ECU的检修方法。3、掌握ECU的正确使用。学习内容：2.1发动机控制模块（ECU）2.2ECU外部电路2.3ECU的检修2.4ECU的正确使用项目2发动机控制模块ECU的组成及检测2.1.1ECU的组成（1）输入回路（2）A/D转换器（3）微处理器（4）输出回路图发动机控制模块的组成2.1发动机控制模块（ECU）项目2发动机控制模块ECU的组成及检测（1）输入回路作用：去除杂波、消峰。图输入回路的作用（2）A/D转换器作用：将模拟信号转换为数字信号。图A/D转换器的作用2.1.2ECU的功能项目2发动机控制模块ECU的组成及检测（3）微处理器微处理器中央处理器（CPU）：控制核心，8位、16位、32位只读存储器（ROM）：只读存储，存储控制程序，关断电源信息不消失随机存储器（RAM）：随机存储，存储传感器数据、故障码、学习值等，可更新，关断电源后信息消失输入/输出（I/O）接口：微机与外界进行信息交换的纽带总线：CPU、存储器与I/O接口相连项目2发动机控制模块ECU的组成及检测（4）输出回路作用：将ECU输出的低电压信号放大，转换为可以驱动执行器工作的控制信号。项目2发动机控制模块ECU的组成及检测2.2ECU外部电路2.2.1ECU外部电源电路：为微处理器和传感器提供工作电压。常火线：若断开，ECU存储的故障码、怠速学习参数、燃油修正参数等信息丢失。点火开关控制火线：若接通，ECU产生控制功能；点火开关控制主继电器的ECU外部电源电路ECU控制主继电器的外部电源电路项目2发动机控制模块ECU的组成及检测点火开关控制主继电器的ECU外部电源电路项目2发动机控制模块ECU的组成及检测ECU控制主继电器的外部电源电路项目2发动机控制模块ECU的组成及检测（1）常火线检修故障：ECU不工作，丢失记忆。原因：断路、短路检修：BATT端子、保险丝、导线V项目2发动机控制模块ECU的组成及检测（2）点火开关控制火线检修故障：ECU不工作，传感器无工作电压。原因：断路、短路检修：B端子、保险丝、继电器、点火开关、导线V项目2发动机控制模块ECU的组成及检测2.2.2ECU内部电源电路将外部电源电压12V～14V转变为恒定的5V电压，为微处理器和传感器提供电源电压。图ECM内部电源电路故障：ECU不工作，传感器无工作电压检修：若有12V无5V电压输出，说明内部电源电路故障。VV项目2发动机控制模块ECU的组成及检测2.2.3ECU搭铁电路有多条搭铁电路：ECU搭铁电路：E1传感器搭铁电路：E2执行器搭铁电路：E01、E02图ECM搭铁电路传感器E2ECUE1搭铁执行器ECUE01、E02搭铁项目2发动机控制模块ECU的组成及检测故障：ECU搭铁电路E1：ECU不工作、传感器无电压传感器搭铁电路E2

：传感器信号错误执行器搭铁电路E01、E02：执行器不工作检修：断路（虚接）图ECM搭铁电路ΩΩ项目2发动机控制模块ECU的组成及检测2.3ECU的检修修理人员碰到电脑故障时，头疼的五个问题：是否电脑问题？电脑能否修理？电脑损坏原因？更换什么型号的电脑？新电脑更换后能否正常工作？

项目2发动机控制模块ECU的组成及检测2.3.1是否电脑问题？检测外部电路，判断电脑是否良好。常见故障：焊点松脱、电控单元固定松动、电子元件损坏等。替换法：先进行外电路检查，排除外电路故障。因为如果在外电路中存在故障的情况下，易对电脑进行误修，即使修好了或是买回了一块新电脑板，装上去一用便又因外电路的故障而再次损坏电脑。项目2发动机控制模块ECU的组成及检测2.3.2电脑能否修理？元件损坏，更换；线路板损坏，修复；芯片损坏，部分可更换。2.3.3故障原因？过电压：就车充电；发动机在运转过程中，电池接头松脱；通电中检查电路。一般会烧坏大功率稳压二极管等元件。

过热：烤漆；不正确的加热检查。放大电路元件烧坏。振动：ECU安装松脱。在线路板中引起微小裂纹。进水：造成短路、腐蚀、接头损坏等。项目2发动机控制模块ECU的组成及检测2.3.4更换什么型号的电脑？ECU的零件号2.3.5新电脑更换后能否正常工作？有些控制模块需要进行匹配或编程；在更换后的一段时间内，控制模块会自动学习调整。项目2发动机控制模块ECU的组成及检测2.4ECU的正确使用注意ECU防机械撞击、防振、防水、防热、防过电压、防磁。ECU价格贵，故障率低，不要轻易怀疑并更换电脑。请勿解体ECM。怀疑ECU有故障，应先检查外部电路，主要是电源电路和搭铁电路；如果ECU电源电压小于10V，ECU无法工作。项目2发动机控制模块ECU的组成及检测连接或断开

ECM线束接头之前，将点火开关转到OFF位置，并断开蓄电池的接地电缆。否则可能会损坏ECM。勿带电操作。（防过电压）断开蓄电池负极或拔下EFI保险丝会丢失故障码、冻结帧数据、设定参数、自适应参数、时钟信息或锁死音响系统，执行操作前应先读取有关参数；项目2发动机控制模块ECU的组成及检测连接

ECM线束接头时，将拔杆推到底，以便可靠地锁紧。连接不良会产生过电压导致集成电路芯片的损坏。插针接头插入ECM或从ECM中拔出时，注意不要损坏插针端口。连接插针接头时，确保ECM插针端口没有弯曲或折断。项目2发动机控制模块ECU的组成及检测检测ECU电路，必须使用高内阻（10MΩ）的数字万用表；使用电压表测量ECM信号时，绝对不要使测试笔搭接。测试笔的意外搭接将会导致短路，损坏ECM功率晶体管。（防过电压）项目2发动机控制模块ECU的组成及检测使发动机控制系统线束与相邻线束保持至少10cm的距离，以防止外部干扰。（防磁）当安装无线电或移动电话时，务必遵守以下要求，以避免由于安装位置不当而影响电子控制系统。（防磁）－尽可能地使天线远离电子控制装置。－使天线馈线线路与电子控制线束之间保持20cm以上的距离。请勿使两种电路在较长距离上平行布置。－收音机务必通过车身接地。项目2发动机控制模块ECU的组成及检测案例1：ECU浸水故障故障：下雨后发动机不能起动车型：捷达GiF检查：使用故障诊断仪V.A.G1551检测，不能进入发动机控制系统。怀疑发动机控制单元出现问题。当拆开风挡玻璃下方的流水板后，发现流水槽内存有积水。杂物阻塞泄水孔。项目2发动机控制模块ECU的组成及检测故障排除：将控制单元插头断开并用压缩空气吹干后，设备仍然不能进入发动机控制系统；在更换新的控制单元后，查询数据流完全正常，原控制单元损坏。分析：控制单元安装在流水槽左侧，由于泄水孔阻塞，当下雨或洗车时，水不能及时排出，便会浸湿控制单元。因此在车辆维护中一定要检查流水槽左右两侧的泄水孔。项目2发动机控制模块ECU的组成及检测案例2：ECU型号错误故障：稳态加速工况法检测NO超标车型：捷达AT检查：清洗喷油器、燃烧室积炭，更换火花塞，均未见效。查看该车发动机控制单元的零件号为L06A906018EL，感觉有点问题。故障排除：在将原尾缀为EL的控制单元更换成EK的控制单元后，经检测，废气排放合格。项目2发动机控制模块ECU的组成及检测项目2发动机控制模块ECU的组成及检测分析：发现发动机控制单元零件号有4种尾缀：G、EL、EK及GE。尾缀G表示系统装备三元催化器但版本较低，是过渡型；EL表示系统无三元催化装置；EK表示系统装备三元催化装置，不带防盗；GE表示系统装备三元催化装置，带防盗。经检查，该车装备了三元催化装置，无防盗，所以应安装尾缀为EK的发动机控制单元。项目2发动机控制模块ECU的组成及检测案例3：ECU搭铁不良故障:发动机起动困难车型：捷达GTX检查：连接故障诊断仪V.A.G1552检测发动机控制系统无故障码。起动发动机时发现电动燃油泵不工作，且无高压火。后来又发现发动机控制单元有时不能通讯，故决定检查发动机控制单元的电源线和接地线，其他接地点都良好，但发现控制单元旁边的搭铁点接线柱上有一层油漆。项目2发动机控制模块ECU的组成及检测分析：该车曾因出事故而做过钣金和喷漆修理，当时对这个接地点的油漆没有清除，修复后的一段时间没有出现故障，时间久后此处接地不良，最终导致车辆不能起动。故障排除：打磨紧固后进行测试，每次起动一次成功。项目2发动机控制模块ECU的组成及检测案例4：电脑外电路故障损坏电脑故障：某修理厂将一辆皇冠28轿车由右方向改为左方向后，发动机不能启动。检查：

IGT

ECU

IDL点火器节气门位置传感器项目2发动机控制模块ECU的组成及检测怀疑是电脑损坏。检查外电路，发现发动机电脑线束中有两根颜色和线径均相同的线，一条通至节气门位置传感器，另一条通至点火放大器，因此怀疑这两条线有可能因颜色和粗细的相同而接错。打开电脑盒，查看与该两条线相连的电脑接脚在电路板上的缩写符号，发现一个是“IDL”，另一个是“IGL”，“IDL”通向点火放大器，“IGT”通向节气门位置传感器。至此，可以判定这两条线接反了，应相互交换。排除：将这两条线交换接通后试车，发动机运转正常。结论：检修或更换电脑前一定要对外电路进行检查，否则容易出现好电脑被修坏或新电脑装上去故障还不能消除，甚至将新电脑又烧坏等情况。

项目2发动机控制模块ECU的组成及检测课堂思考：分析桑塔纳2000时代超人AJR发动机M3.8.2电控系统电路图指出其电源线、搭铁线？分析丰田8A-FE发动机电控系统电路图，