发动机电控技术课件

1、自動控制的定義:自動控制是採用控制裝置使被控制對象(如機器設備的運行或生產過程的進行)自動地按照給定的規律運行,使被控制對象的一個或數個物理量(如電壓、電流、速度、位置、溫度、流量等)能夠在一定的精度範圍內按照給定的規律變化。2、電子控制系統:採用電子設備(如電腦)作為自動控制系統的控制裝置。3、電子控制系統的基本形式:①開環控制

②閉環控制4、開環控制的組成與特點（1）開環控制的組成:1.1電控系統的基本概念

1.1.1自動控制系統概述

（2）開環控制的特點:

在控制器與被控對象之間只有正向控制作用而沒有回饋控制作用。5、閉環控制的組成與特點:

（1）閉環控制的組成1.1電控系統的基本概念

1.1.1自動控制系統概述

（2）閉環控制的特點:

在控制器與被控對象之間,不僅存在著正向作用,而且存在著回饋作用,即系統的輸出量對控制量有直接影響。（3）各部分的功能:

測量元件對被控對象的被控參數進行測量;變換發送單元將被測參數變成電壓(或電流)信號,並回饋給控制器;控制器將回饋回來的信號與給定值進行比較。輸入量測量元件變換發送單元執行機構控制器被控對象被控參數1、微機控制系統的組成如果把閉環控制中的控制器用微機來代替,就組成了微機控制系統。2、微機控制系統的控制過程

①數據採集：對被控參數的暫態值進行檢測,並輸送給電腦

②控制:對採集到的表徵被控參數的狀態量進行分析，並按已定的控制規律確定控制過程，適時地對執行機構發出控制信號。

③上述過程不斷重複，使整個系統能夠按照一定的控制指標進行工作，並對被控參數和設備本身出現的異常狀態及時監督、迅速處理。現代發動機電控系統屬於微機控制系統,早期採用開環控制,現在大部分採用閉環控制。1.1電控系統的基本概念

1.1.2微機閉環控制

汽車電子技術發展始於20世紀60年代，分為三個階段。目前發動機上常用的電控系統有：電控燃油噴射系統、電控點火系統、怠速控制系統、排放控制系統、增壓控制系統、警告提示系統、自我診斷與報警系統、失效保護系統和應急備用系統。1.2發動機電控系統的發展過程

1.2.1發動機電控技術發展1.2.2現代汽車電子控制系統的發展趨勢

1、單獨控制:早期的汽車電控系統多採用一個ECU控制汽車的某一個系統,如果有多個系統就要採用多個ECU控制。

2、集中控制系統:利用微處理器使控制功能集中化,將多種控制功能集中到一個ECU上,就可以不必設置多個感測器和ECU。現代汽車都採用集中控制系統。ECU主要根據進氣量確定基本的噴油量，再根據其他感測器（如冷卻液溫度感測器、節氣門位置感測器）信號對噴油量進行修正，使發動機在各種運行工況下均能獲得最佳濃度的混合氣。電控燃油噴射主要包括噴油量、噴射正時、燃油停供和燃油泵的控制。1.3.2電控點火裝置(ESA)

ESA的功能是點火提前角控制。根據各相關感測器信號，判斷發動機的運行工況和運行條件，選擇最理想的點火提前角點燃混合氣，從而改善發動機的燃燒過程。1.3.3怠速控制系統

發動機輔助控制系統。1.3.4排放控制系統

對發動機控制裝置的工作實行電子控制。

1.3發動機電控系統的功能

1.3.1電控燃油噴射(EFI)系統1.3.6增壓控制系統1.3.7巡航控制系統1.3.8警告系統1.3.9自診斷與報警系統1.3.10失效保護系統1.3.11應急備用系統

1.3發動機電控系統的功能

1.3.5進氣控制系統1、組成

1.4發動機電控系統的基本組成及工作原理

1.4.1電控系統的基本組成與類型

有三部分組成：-信號輸入裝置——各種感測器，採集控制系統的信號，並轉換成電信號輸送給ECU。-電子控制單元——ECU，給各感測器提供參考電壓，接受感測器信號，進行存儲、計算和分析處理後執行器發出指令。-執行元件——由ECU控制，執行某項控制功能的裝置。2、類型

-開環控制——ECU根據感測器的信號對執行器進行控制，而控制的結果是否達到預期目標對其控制過程沒有影響。

-閉環控制——也叫回饋控制，在開環的基礎上，它對控制結果進行檢測，並回饋給ECU，進行原先的控制修正。

1、空氣流量計（MAF）:測量發動機吸入空氣量，並將信號輸入ECU，作為燃油噴射和點火控制的主控制信號。2、進氣(歧管絕對)壓力感測器（MAP）：測量進氣管壓力，並將信號輸入ECU，作為燃油噴射和點火控制的主控制信號。3、發動機轉速與曲軸位置感測器：檢測曲軸位置信號和曲軸轉角信號，並輸入ECU，作為燃油噴射和點火控制的主控制信號。4、凸輪軸位置感測器：也叫同步信號感測器，是一個氣缸判別定位裝置，是點火控制的主控制信號。5、上止點位置感測器：向ECU提供1缸上止點位置信號，作為點火控制的主控制信號。6、缸序判別感測器：向ECU提供各缸工作順序，作為點火控制的主控制信號。7、冷卻液溫度感測器:給ECU提供冷卻液溫度信號，作為燃油噴射和點火控制的修正信號。8、進氣溫度感測器：檢測進氣溫度信號（修正信號）。1.4發動機電控系統的基本組成及工作原理

1.4.2信號輸入裝置及輸入信號

9、節氣門位置感測器：檢測節氣門的開度及開度變化，信號輸入ECU。10、氧感測器：檢測排氣中的氧含量，向ECU輸入回饋信號。11、爆震感測器：檢測汽油機是否爆燃及爆燃強度。12、大氣壓力感測器：檢測大氣壓力，修正噴油和點火控制。13、車速感測器：控制發動機轉速，實現超速斷油控制，也是自動變速器的主控制信號。14、起動信號：發動機起動時，給ECU提供一個起動信號。作為噴油量和點火提前角的修正信號。15、發電機負荷信號：發電機負荷增大時,作為噴油量和點火提前角的修正信號。16、空調作用信號：當空調開關打開，空調壓縮機工作，發動機負荷加大時，由空調開關向ECU輸入信號。17、擋位開關信號和空擋位置開關信號：自動變速器由P/N擋掛入其他檔時，發動機負荷增加,向ECU輸入信號。當掛入P/N擋時向ECU提供P/N擋信號才能啟動發動機。1.4發動機電控系統的基本組成及工作原理

1.4.2信號輸入裝置及輸入信號

19、離合器開關信號：在離合器接合和分離時,由離合器開關向ECU輸入離合器工作狀態信號,修正噴油量和點火提前角。20、制動開關信號：在制動時,由制動開關向ECU提供制動信號,作為對噴油量、點火提前角、自動變速器等的控制信號。21、動力轉向開關信號：由於動力轉向液壓泵工作使發動機負荷加大,動力轉向開關向ECU輸入修正信號。20、EGR閥位置感測器：向ECU提供EGR閥的位置信號。22、巡航(定速)控制開關：ECU輸入巡航控制狀態信號,由ECU對車速進行自動控制。1.4發動機電控系統的基本組成及工作原理

1.4.2信號輸入裝置及輸入信號

（一）電子控制單元的功能

①接收感測器或其他裝置輸入的資訊；給感測器提供參考電壓；將輸入的資訊轉變為微機所能接受的信號。

②存儲、計算、分析處理資訊；計算輸出值所用的程式；存儲該車型的特點參數；存儲運算中的數據、存儲故障資訊。

③運算分析。根據資訊參數求出執行命令數值;將輸出的資訊與標準值對比，查出故障。

④輸出執行命令。把弱信號變成強的執行命令信號；輸出故障資訊。

⑤自我修正功能(自適應功能)1.4發動機電控系統的基本組成及工作原理

1.4.3電子控制單元(ECU)的功能與組成（二）發動機集中控制系統ECU的構成

ECU主要由輸入回路、A/D轉換器、微機和輸出回路四部分組成。

1、輸入回路從感測器來的信號,首先進入輸入回路。在輸入回路裏,對輸入信號進行預處理,一般是在去除雜波和把正弦波變為矩形波後,在轉換成輸入電平。

2、A/D轉換器微機不能直接處理模擬信號,A/D轉換器是將模擬信號轉換為數字信號後再輸入微機。如果感測器輸出的是脈衝(數字)信號,經過輸入回路處理後可以直接進入微機。1.4發動機電控系統的基本組成及工作原理

1.4.3電子控制單元(ECU)的功能與組成（二）發動機集中控制系統ECU的構成

3、微型電腦是發動機電控系統的核心。它能根據需要，把各種感測器送來的信號，按記憶體的程式對數據進行運算處理，並把處理結果送往輸出回路。由以下幾部分組成部分組成：

①中央處理器：中央處理器常叫CPU,主要由運算器,寄存器,控制器等構成。

②記憶體：主要功能是存儲資訊資料。記憶體一般分為隨機記憶體和只讀記憶體。

③輸入/輸出口：是CPU與輸入裝置(感測器)、輸出裝置(執行器)間進行資訊交流的控制電路。

④匯流排：是一束傳遞資訊的內部連線,按傳遞資訊的類別可分為數據匯流排、地址匯流排和控制匯流排。

4、輸出回路將微機發出的指令，轉變成控制信號來驅動執行器工作。輸出回路一般起著控制信號的生成和放大等功能。1.4發動機電控系統的基本組成及工作原理

1.4.3電子控制單元(ECU)的功能與組成執行器是受ECU控制,具體執行某項控制功能的裝置。常見的執行器有:電磁式噴油器、點火控制器、怠速控制閥、進氣控制閥、EGR閥等等。1.4發動機電控系統的基本組成及工作原理

1.4.4執行器1.4.5電子控制系統的簡要工作過程

1、發動機起動時,ECU進入工作狀態,某些程式從ROM中取出,進入CPU。這些程式可以用來控制點火時刻、燃油噴射、怠速等。

2、通過CPU的控制,一個個指令逐個地進行迴圈執行。執行程式中所需要的發動機資訊,來自各個感測器。

3、從感測器來的信號,首先進入輸入回路進行處理。如果是數字信號直接經I/O介面進入微機；如果是模擬信號經A/D轉換器轉換成數字信號後才經I/O介面進入微機。

4、大多數資訊暫時存儲在RAM內,根據指令再從RAM送到CPU。有時需將存儲在ROM中的參考數據引入CPU,使輸入感測器的資訊與之進行對比。

5、對來自有關感測器的每一個資訊依次取樣,並與參考數據進行比較。

6、CPU對這些數據進行比較運算後,作出決定併發出輸出指令信號,經I/O介面,必要的信號還要經D/A轉換器變成模擬信號,最後經輸出回路去控制執行器動作。1.按噴射系統執行機構不同分類①多點噴射系統（MPI）：多點噴射系統是指在每一個氣缸的進氣門前均安裝一只噴油器,噴油器適時噴油。②單點噴射系統（SPI）：單點噴射系統是指在節流閥體上安裝一只或兩只噴油器,向進氣歧管中噴油形成燃油混合氣,進氣行程時燃油混合氣被吸入氣缸內。2.按噴射控制裝置的形式不同分類①機械式：空氣計量器與燃油分配器組合在一起,空氣計量器檢測空氣流量的大小後,靠連接杆傳動操縱燃油分配器的柱塞動作,以燃油計量槽開度的大小控制噴油量,達到控制混合氣空燃比的目的。②電子控制式：根據各種感測器送至電腦的發動機運行狀況的信號,由電腦運算後,發出控制噴油量和點火時刻等多種執行指令,實現多種機能的控制.即為發動機電子集中控制系統。

③機電一體混合式：在燃油分配器上安裝了一個由電腦控制的電液式壓差調節器,電腦根據水溫、節氣門位置等感測器的輸入信號控制電液式壓差調節器動作,以調節燃油供給量。2.1汽油機燃油噴射系統概述

2.1.1電控燃油噴射系統的分類

3.按噴射方式不同分類①間歇噴射系統：在發動機運轉期間汽油間歇噴射是在進氣過程中的某時間內進行的,噴油量大小取決於噴油器持續開啟時間,即電腦指令的噴油脈衝寬度。②連續噴射系：燃油噴射的時間佔有全部工作迴圈的時間,連續噴射都是噴在進氣道內,大部分燃油是在進氣門關閉後噴射。4．按噴射位置的不同分類①進氣道噴射式②缸內直接噴射式2.1汽油機燃油噴射系統概述

2.1.1電控燃油噴射系統的分類

5.按噴射時序分類①同時噴射：同時噴射是指發動機在運轉期間,各缸噴油器同時開啟且同時關閉,由電腦的同一個噴油指令控制所有的噴油器同時動作。②分組噴射：分組噴射是指將噴油器分成兩組交替噴射,電腦發出兩路噴油指令,每路指令控制一組噴油器。

③順序噴射：順序噴射是指噴油器按發動機各缸進氣行程的順序輪流噴射,它具有噴射正時,由電腦根據曲軸位置感測器提供的信號,辨別各缸的進氣行程,適時發出各缸的噴油脈衝信號,以實現次序噴射的功能。2.1汽油機燃油噴射系統概述

2.1.1電控燃油噴射系統的分類

6.按空氣流量的檢測方式分類可分為:①歧管壓力計量式（D型EFI系統）

②翼片式或葉片式（L型EFI系統）

③卡門旋渦式（L型EFI系統）

④熱線式（LH型EFI系統）

⑤熱膜式（LH型EFI系統）1）、歧管壓力計量式將歧管壓力和轉速信號輸送到電腦,由電腦根據該信號計算出充氣量,再產生與之相對應的噴油脈衝,控制噴油器噴射適量的燃油.2）、翼片式和卡門旋渦式其計量方式屬於體積流量型,即通過計量氣缸充氣的體積,將物理量轉變成電信號輸送至電腦,電腦計算出與該體積的空氣相適應的噴油量以控制混合氣空燃比。

3）、熱線式和熱膜式直接測量進入氣缸內空氣的品質,將該空氣的品質轉換成電信號,輸送給電腦,由電腦根據空氣的品質計算出與之相適應的噴油量,以控制空燃比在最佳值。2.1汽油機燃油噴射系統概述

2.1.1電控燃油噴射系統的分類

1.能實現空燃比的高精度控制2.充氣效率高3.暫態回應快4.起動容易,暖機性能好5.節油和排放淨化效果明顯6.減速斷油功能也能降低排放,節省燃油7.便於安裝。2.1汽油機燃油噴射系統概述

2.1.2電控汽油噴射系統的優點一般由三個部分組成：空氣供給系統燃油供給系統電子控制系統2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理2.2.1電控燃油噴射系統的組成功用：提供、測量和控制燃油燃燒時所需要的空氣量。組成：空氣濾清器、進氣壓力感測器（D型）或空氣流量計（L型）、節氣門、怠速空氣調整器等。圖2-4是L型系統的進氣系統示意圖。2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理2.2.1電控燃油噴射系統的組成1、空氣供給系統功用：向發動機精確提供各種工況下所需要的燃油量。組成：油箱、電動燃油泵、篩檢程式、燃油脈動阻尼器、燃油壓力調節器、噴油器、冷起動噴油器、供油總管等。如圖2-5所示。2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理2.2.1電控燃油噴射系統的組成2、燃油供給系統功用：根據發動機運轉狀況和車輛運行狀況確定燃油的最佳噴射量。組成：感測器、ECU、執行器三部分，如圖2-6所示。2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理2.2.1電控燃油噴射系統的組成3、電子控制系統感測器：是信號檢測與轉換裝置，安裝在發動機的各個部位，其功用是檢測發動機運行狀態的電量參數、物理參數和化學參數等，並轉換成ECU能夠識別的電信號輸入ECU。ECU：發動機控制系統的核心部件。ECU中保存了發動機各種工況的最佳噴油持續時間，在接收了各種感測器傳來的信號後，經過計算確定滿足發動機運轉狀態的噴油量和噴油時間。執行器：是控制系統的執行機構，它接受ECU發出的各種控制指令，完成具體的控制動作，從而使發動機處於最佳工作狀態。1、燃油壓力的建立與燃油噴射方式各種電控燃油噴射系統的噴油壓力都是由燃油泵提供的。油箱內的燃油被燃油泵吸出並加壓至350kPa左右，經過燃油濾清器濾去雜質後，被送至發動機上方的分配油管，分配油管與安裝在各缸進氣歧管上的噴油器相通。噴油器是一種電磁閥，由ECU控制，通電時電磁閥開啟，壓力燃油以霧狀噴入進氣歧管，與空氣混合，在進氣行程中被吸入氣缸。分配油管的末端裝有燃油壓力調節器，用來調整分配油管中的壓力，使油壓保持某一定值（約250~300kPa）。多餘燃油經回路返回油箱。2.2.2電控燃油噴射系統（EFI）的工作原理（一）、D型EFI系統2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理2、進氣量的控制與測量進氣量由駕駛員通過加速踏板操縱節氣門來控制。節氣門開度不同，進氣量也不同，同時進氣歧管內的真空度也不同。在同一轉速下，進氣歧管真空度與進氣量由一定關係。進氣壓力感測器將進氣歧管內真空度的變化轉換成電信號的變化，並傳送給ECU，ECU根據進氣歧管真空度的大小計算出發動機的進氣量。2.2.2電控燃油噴射系統（EFI）的工作原理（一）、D型EFI系統2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理3、噴油量和噴油時刻的確定噴油量由ECU控制。ECU根據進氣壓力感測器測量的信號計算出進氣量，再根據曲軸位置感測器測量的信號計算出發動機轉速，根據進氣量和轉速計算出相應的基本噴油量。ECU控制各缸噴油器在每次進氣行程開始之前噴油一次，並通過控制每次噴油的持續時間來控制噴油量。噴油持續時間越長，噴油量就越大。一般每次噴油的持續時間為2~1ms。各缸噴油器每次噴油的開始時刻由ECU根據曲軸位置感測器測到的1缸上止點的位置來控制。然後按發動機既定的發火順序依次向各缸噴油。2.2.2電控燃油噴射系統（EFI）的工作原理（一）、D型EFI系統2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理4、不同工況下的控制模式電控燃油噴射系統能根據各個感測器測得的發動機各種運轉參數，判斷發動機所處的工況，並選擇不同模式的程式來控制發動機的運轉，實現起動加濃、暖機加濃、加速加濃、全負荷加濃、減速調稀、強制怠速斷油、自動怠速控制等。D型系統的結構簡單、工作可靠。但由於採用壓力作為控制噴油量的主要因素，因此當大氣狀況較大變化時，會影響控制精度。2.2.2電控燃油噴射系統（EFI）的工作原理（一）、D型EFI系統2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理L型EFI系統是在D型EFI系統的基礎上，經改進而形成的，它是目前汽車上應用最廣泛的燃油噴射系統。L型系統的構造和工作原理與D型系統基本相同，只是它以空氣流量計代替D型系統中的進氣壓力感測器，可直接測量發動機進氣量，提高了控制精度。2.2.2電控燃油噴射系統（EFI）的工作原理（二）、L型EFI系統2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理電控燃油噴射發動機的噴射方式分：單點噴射SPI和多點噴射MPI多點噴射又分為：同時噴射、分組噴射、順序噴射噴油正時的實質：是解決噴油器什麼時候開始噴油的問題。所有缸內噴射和多數進氣道噴射都採用間歇噴射，因而就有何時開始噴油的問題。對於多點間歇噴射發動機，噴油正時分為：同步噴射、非同步噴射。同步噴射：在既定的曲軸轉角進行噴射，在發動機穩定工況的大部分時間裏以同步方式工作。非同步噴射：與曲軸轉角無關的噴射，發動機在起動和加速時，會採用與曲軸轉角無關的非同步噴射。

2.2.3燃油噴射控制（一）、噴油正時2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理1、同時噴射即各缸噴油時刻相同。早期生產的間歇燃油噴射發動機多是同時噴射，其噴油器控制電路和控制程式都較簡單。其控制電路如圖2-8所示2.2.3燃油噴射控制（一）、噴油正時2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理所有噴油器並聯，微機根據曲軸位置感測器送入的基準信號，發出噴油器控制信號，控制功率三極管VT的導通和截止，從而控制各噴油器電磁線圈電路同時接通和切斷，使各缸噴油器同時噴油。1、同時噴射特點：-曲軸每轉一周，各缸噴油器同時噴射一次，即一個工作迴圈中各缸噴油器同時噴射兩次。兩次噴射的燃油，在進氣門打開時一起進入氣缸。其控制波形如圖2-9所示，噴射正時圖如圖2-10所示。2.2.3燃油噴射控制（一）、噴油正時2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理缺點：-簡單；噴射正時與發動機進氣、壓縮、做功、排氣的迴圈沒有關係。

-各缸對應的噴射時間不可能最佳，有可能造成各缸的混合氣形成不一樣。2、分組噴射即多缸發動機分為若干組進行噴射，同一組各缸同時噴油，不同組間順序噴油。一般把氣缸的噴油器分成2~4組（四缸發動機通常分成2組），由微機分組控制噴油器，各組輪流交替噴射。其噴射控制電路如圖2-11所示。2.2.3燃油噴射控制（一）、噴油正時2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理2、分組噴射

每一工作迴圈中，各噴油器均噴射1次或2次。一般多是發動機每轉一周，只有1組噴射。其噴射正時圖如圖2-12所示。2.2.3燃油噴射控制（一）、噴油正時2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理3、順序噴射

-也叫獨立噴射，即按點火順序要求逐缸噴射。曲軸每轉2周，各缸噴油器都按點火順序輪流噴射1次。其控制電路如圖2-13所示。2.2.3燃油噴射控制（一）、噴油正時2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理-各噴射器分別由微機進行控制，驅動回路數與氣缸數相等。

-採用順序噴射控制時，應具有正時和缸序兩個功能。微機根據判缸信號、曲軸位置信號，確定哪個缸是排氣行程（活塞上行）且活塞行至上止點前某一噴油位置時，微機發出噴油信號，接通該缸噴油器電磁線圈電路，此缸開始噴射。3、順序噴射

順序噴射正時圖如圖2-14所示。2.2.3燃油噴射控制（一）、噴油正時2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理優點：順序噴射可以設定最佳時間噴油，對混合氣形成十分有利，對提高燃油經濟性和降低有害排放有一定好處。缺點：控制系統的電路結構及軟體都較複雜，但隨著電子技術的日益發展，是比較容易解決的。既適合進氣管噴射，也適合於氣缸內噴射。噴油量的控制：亦即噴油器噴射時間的控制。必要性：要使發動機在各工況下都處於良好的工作狀態，必須精確地計算基本噴油持續時間和各種參數的修正量，從而使發動機可燃混合氣的空燃比符合要求。不同型號的發動機，基本噴油持續時間和各種修正值不同，但其確定方式和對發動機的影響是相同的。下麵4個方面予以介紹。

2.2.3燃油噴射控制（二）、噴油量的控制2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理1、起動噴油控制

▪發動機起動時，轉速波動較大，無論D系統中的進氣壓力感測器還是L系統中的空氣流量計，都不能精確地測量進氣量，進而確定合適的噴油持續時間。因此起動時的基本噴油時間不是根據進氣量（或進氣壓力）以及發動機轉速計算確定的，

▪

而是ECU根據起動信號和當時的冷卻水溫度，由記憶體的水溫-噴油時間圖（見圖2-15）找出相應的基本噴油時間Tp

。2.2.3燃油噴射控制（二）、噴油量的控制2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理1、起動噴油控制

▪然後加上進氣溫度修正時間TA和蓄電池電壓修正時間TB，計算出起動時的噴油持續時間。如圖2-16所示。2.2.3燃油噴射控制（二）、噴油量的控制2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理▪由於噴油器的實際打開時刻較ECU控制其打開時刻存在一段滯後，如圖2-17所示，造成噴油量不足，且蓄電池電壓越低，滯後時間越長，故須對電壓進行修正。

2、起動後的噴油控制發動機轉速超過預定值時，ECU確定的噴油信號持續時間滿足下式：噴油信號持續時間

=基本噴油持續時間X噴油修正係數

+電壓修正值注意：式中噴油修正係數是各種修正係數的總和。2.2.3燃油噴射控制（二）、噴油量的控制2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理2、起動後的噴油控制1）基本噴油時間2.2.3燃油噴射控制（二）、噴油量的控制D型EFI系統的基本噴油時間由發動機轉速信號Ne和進氣管絕對壓力信號PIM確定。D系統的ECU中存儲了一個基本噴油時間三維圖（三元MAP圖），如圖2-18所示，它表明了與發動機各轉速和進氣管壓力相對應的基本噴油時間。理論上進氣量與進氣壓力成正比，但實際中，進氣脈動使充氣效率變化，進行再迴圈的排氣量的波動也影響進氣量的準確度。故由MAP圖計算的僅為基本噴油時間，ECU還必須根據發動機轉速信號Ne對噴油時間進行修正。2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理2、起動後的噴油控制1）基本噴油時間2.2.3燃油噴射控制（二）、噴油量的控制L型EFI系統的基本噴油時間由發動機轉速和空氣量信號VS確定。這個基本噴油時間是實現既定空燃比（一般為理論空燃比：A/F=14.7）的噴油時間。2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理2、起動後的噴油控制2）起動後各工況下噴油量的修正2.2.3燃油噴射控制（二）、噴油量的控制①起動後加濃發動機完成起動後，點火開關由起動（STA）位置轉到接通點火（ON）位置，或者發動機轉速已達到或超過預定值，ECU應額外增加噴油量，使發動機保持穩定運行。噴油量的初始修正值根據冷卻水溫度確定，然後以一固定速度下降，逐步達到正常。2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理2、起動後的噴油控制2）起動後各工況下噴油量的修正2.2.3燃油噴射控制（二）、噴油量的控制②暖機加濃冷機時，燃油蒸發性差，為使發動機迅速進入最佳工作狀態，必須供給濃的混合氣。在冷卻水溫度低時，ECU根據水溫感測器THW信號相應增加噴射量（見圖2-19）。從該圖可見，水溫在–40oC時加濃量約為正常噴射量的兩倍。

暖機加濃還受節氣門位置感測器中的怠速觸點IDL接通或斷開控制，根據發動機轉速，ECU使噴油量有少量變化。2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理2、起動後的噴油控制2）起動後各工況下噴油量的修正2.2.3燃油噴射控制（二）、噴油量的控制通常以20oC為進氣溫度信號的標準溫度，低於20oC時空氣密度大，ECU增加噴油量，使混合氣不致過稀；進氣溫度高於20oC時空氣密度小，ECU使噴油量減少，以防止混合氣偏濃。進氣溫度修正曲線如圖2-20所示。從圖中可知，修正約在-20~60oC之間進行。

③進氣溫度修正進氣密度隨著進氣溫度而變化，ECU根據THA信號修正噴油持續時間，使空燃比滿足要求。2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理2、起動後的噴油控制2）起動後各工況下噴油量的修正2.2.3燃油噴射控制（二）、噴油量的控制④大負荷加濃發動機在大負荷下運轉時，須使用濃混合氣以獲得大功率。ECU根據發動機負荷來增加噴油量。發動機負荷狀況根據節氣門開度或進氣量的大小確定，即根據進氣壓力感測器、空氣流量計、節氣門位置感測器信號來判斷負荷狀況，從而決定相應的噴射量。大負荷的加濃量通常約為正常噴油量的10%~30%。2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理2、起動後的噴油控制2）起動後各工況下噴油量的修正2.2.3燃油噴射控制（二）、噴油量的控制⑤過渡工況空燃比控制發動機在過渡工況運行時（即汽車加速、減速行駛），為獲得良好的動力性、經濟性和回應性，空燃比應做適當調整，即需要適量調整噴油量。ECE根據：進氣管絕對壓力PIM或空氣量VS、發動機轉速Ne、車速SPD、節氣門位置、空擋起動開關NSW和冷卻水溫度THW來判斷工況，並調整噴油量。2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理2、起動後的噴油控制2）起動後各工況下噴油量的修正2.2.3燃油噴射控制（二）、噴油量的控制⑥怠速穩定性修正（只用於D型EFI系統）D型EFI系統中，決定基本噴油時間的進氣管壓力在過渡工況時，相對於發動機轉速將產生滯後。且節氣門以下進氣管容積越大，怠速時發動機轉速越低，這種滯後時間就越長，怠速就越不穩定。為提高發動機怠速運轉的穩定性，ECU根據PIM和Ne信號對噴油量作修正。如圖2-21所示。隨壓力增大或轉速降低，增加噴油量；隨壓力減小或轉速增高，減少噴油量。2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理3、斷油控制1）減速斷油

發動機在高速下運行急減速時，節氣門完全關閉，為避免混合氣過濃、燃料經濟性和排放性能變壞，ECU控制噴油器停噴。

2）發動機超速斷油

為避免發動機超速運行，當發動機轉速超過額定轉速時，ECU控制噴油器停噴。3）汽車超速行使斷油某些汽車在汽車運行速度超過限定值時，停止供油。2.2.3燃油噴射控制（二）、噴油量的控制2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理4、非同步噴射

即發動機在起動和加速時，採用的與曲軸轉角無關的、在正常噴油基礎上的額外噴油。亦即在同步噴射的基礎上，再加上非同步噴射。1）起動噴油控制有些電控發動機中，為改善發動機的起動性能，在起動時使混合氣加濃。除了一般正常的曲軸轉一周噴一次油外，在起動信號STA處於接通狀態時，ECE控制噴油器向各缸增加一次噴油。2）加速噴油控制發動機從怠速工況向起步工況過渡時，由於燃油慣性等原因，會出現混合氣稀的現象。為改善起步加速性能，在正常噴油基礎上，ECE根據怠速觸點IDL信號從接通到斷開時，增加一次固定噴油持續時間的噴油。2.2.3燃油噴射控制（二）、噴油量的控制2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成及工作原理1．作用：給電控燃油噴射系統提供具有一定壓力的燃油。2．類型：（1）按安裝位置不同分為：內置式——安裝在油箱中，具有雜訊小、不易產生氣阻、不易洩漏、管路安裝簡單。外置式——串接在油箱外部的輸油管路中，易佈置、安裝自由大，單雜訊大，易產生氣阻。（2）按電動燃油泵的結構不同分為：渦輪式、滾柱式、轉子式和側槽式。3．電動燃油泵的結構1）渦輪式電動燃油泵（1）結構：主要由燃油泵電動機、渦輪泵、出油閥、卸壓閥組成。2.3汽油機燃油供給系統的結構及工作原理2.3.1電動燃油泵3．電動燃油泵的結構（2）原理油泵電動機通電時，電動機驅動渦輪泵葉片旋轉，由於離心力的作用，使葉輪周圍小槽內的葉片貼緊泵殼，將燃油從進油室帶往出油室。由於進油室的燃油不斷增多，形成一定的真空度，將燃油從進油口吸入；而出油室燃油不斷增多，燃油壓力升高，當達到一定值時，頂開出油閥出油口輸出。出油閥在油泵不工作時阻止燃油流回油箱，保持油路中有一定的壓力，便於下次起動。如圖2.3汽油機燃油供給系統的結構及工作原理2.3.1電動燃油泵2）滾柱式電動燃油泵（1）結構主要由燃油泵電動機、滾柱式燃油泵、出油閥、卸壓閥等組成。（2）原理當轉子旋轉時，位於轉子槽內的滾柱在離心力的作用下，緊壓在泵體內表面上，對周圍起密封作用，在相鄰兩個滾柱之間形成工作腔。在燃油泵運轉過程中，工作腔轉過出油口後，其容積不斷增大，形成一定的真空度,當轉到與進油口連通時，將燃油吸入；而吸滿燃油的工作腔轉過進油口後，容積不斷減小，使燃油壓力提高，受壓燃油流過電動機，從出油口輸出。2.3汽油機燃油供給系統的結構及工作原理2.3.1電動燃油泵（1）ECU控制的燃油泵控制電路

2.3汽油機燃油供給系統的結構及工作原理2.3.2燃油泵控制工作原理：起動或重負荷時：發動機ECU通過FPC端子向燃油泵ECU發出高電平信號，燃油泵ECU向燃油泵輸出高電壓(約12V)，燃油泵高速運轉。怠速或輕負荷時：發動機ECU通過FPC端子向燃油泵ECU發出低電平信號，燃油泵ECU向燃油泵輸出低電壓(約9V)，燃油泵低速運轉1．燃油系統油壓的檢查（1）檢查油箱中的燃油，釋放燃油系統壓力。（2）檢查蓄電池，拆下負極電纜。（3）將專用壓力錶接在脈動阻尼器位置（對於韓國大宇或通用）或進油管接頭處（對於豐田）。（4）接上負極電纜，起動發動機使其維持怠速運轉。（5）拆下燃油壓力調節器上真空軟管，用手堵住進氣管一側，檢查油壓表指示的壓力，多點噴射系統應為0.25～0.35MPa,單點噴射系統為0.07～0.10MPa。若過低，說明燃油壓力調節器有故障，更換後仍過低，應檢查是否有堵塞或洩露，如沒有，應更換燃油泵；若過高，應檢查回油管是否堵塞，若正常，說明燃油壓力調節器有故障。（6）接上燃油壓力調節器的真空軟管，檢查燃油壓力錶的指示應有所下降（約為0.05MPa），否則檢查真空管是否有堵塞和漏氣，若正常，說明燃油壓力調節器有故障。（7）將發動機熄火，等待10min後觀察壓力錶的壓力，多點噴射系統不低於0.20MPa，單點噴射系統不低於0.05MPa。（8）檢查完畢後，應釋放系統壓力拆下油壓表，裝複燃油系統。2.3汽油機燃油供給系統的結構及工作原理2.3.3燃油泵及控制電路的檢修2．燃油泵控制電路的檢查（1）用專用導線將診斷座上的燃油泵測試端子跨接到12V電源上。（2）將點火開關轉至“ON”位置，但不要起動發動機。（3）旋開油箱蓋能聽到燃油泵工作的聲音，或用手捏進油軟管應感覺有壓力。（4）若聽不到燃油泵的工作聲音或進油管無壓力，應檢修或更換燃油泵。（5）若有燃油泵不工作故障，且上述檢查正常，應檢查燃油泵電路導線、繼電器、易熔線和熔絲有無斷路。3．燃油泵的拆裝與檢測拆裝燃油泵時注意：應釋放燃油系統壓力，並關閉用電設備。拆下燃油泵後，測量燃油泵兩端子之間電阻，應為2～3Ω。用蓄電池直接給燃油泵通電，應能聽到油泵電機高速旋轉的聲音。注意：通電時間不能太長。2.3汽油機燃油供給系統的結構及工作原理2.3.3燃油泵及控制電路的檢修

功用：濾清燃油中的雜質和水分，防止燃油系統堵塞，減小機件磨損，保證發動機正常工作。一般採用紙質濾心，每行駛20000～40000㎞或1到2年應更換，安裝時應注意燃油流動方向的箭頭，不能裝反。2.3.5脈動阻尼器功用：減小在噴油器噴油時，油路中的油壓可能會產生微小的波動，使系統壓力保持穩定。組成：由膜片、回位彈簧、閥片和外殼組成。原理：發動機工作時，燃油經過脈動阻尼器膜片下方進入輸油管，當燃油壓力產生脈動時，膜片彈簧被壓縮或伸張，膜片下方的容積稍有增大或減小，從而起到穩定燃油系統壓力的作用。2.3汽油機燃油供給系統的結構及工作原理2.3.4燃油濾清器1．作用：穩定燃油管的壓力，使它與進氣歧管之間的壓力差保持恒定為250～300kPa。2．燃油管壓力與進氣歧管壓力保持恒定的壓力差ECU對噴油品質的控制是時間控制，噴油壓力便成影響噴油量和空燃比的重要因素，若在相同的噴油持續時間，若噴油壓力不同，噴油量也不同。為了精確的控制噴油量和空燃比，必須確保噴油壓力與進氣歧管真空度之間的壓力差為恒定值。3．組成：主要由閥片、膜片、膜片彈簧和外殼組成。4．原理：發動機工作時，燃油壓力調節器膜片上方承受的壓力為彈簧壓力和進氣管內氣體的壓力之和，膜片下方承受的壓力為燃油壓力，當壓力相等時，膜片處於平衡位置不動。當進氣管內氣體壓力下降時，膜片向上移動，回油閥開度增大，回油量增多，使輸油管內燃油壓力也下降；反之，進氣管內氣體壓力升高時,燃油的壓力也升高。2.3汽油機燃油供給系統的結構及工作原理2.3.6燃油壓力調節器5．燃油壓力調節器的檢修1）燃油壓力調節器的就車檢查（1）燃油壓力調節器工作情況的檢查檢查時用油壓表測量發動機怠速運轉時的燃油壓力，然後拆下調節器上的真空軟管。這時燃油壓力應升高50Kpa，否則應予以更換。（2）燃油壓力調節器保持壓力的檢查將燃油壓力錶接入燃油管路，用一根導線將電動燃油泵的兩個檢測孔短接；打開點火開關，讓電動燃油泵運轉10秒，然後關閉點火開關取下導線；再將燃油壓力調節器的回油管夾緊，5分鐘後觀察油壓，如果該油壓下降，表明調節器有洩露，應更換。2）燃油壓力調節器的拆卸檢查拆下燃油壓力調節器的進油管和真空軟管，這時兩者之間應不通；否則，表明有洩露，應予以更換。2.3汽油機燃油供給系統的結構及工作原理2.3.6燃油壓力調節器1．功用：根據ECU指令，控制燃油噴射量。2．安裝：單點噴射系統安裝在節氣門體空氣入口處，多點噴射安裝在進氣歧管。3．構造：由濾網、線束連接器、電磁線圈、回位彈簧、銜鐵和針閥等組成。4．原理：當電磁線圈通電時，產生電磁吸力，將銜鐵吸起並帶動針閥離開閥座，同時回位彈簧被壓縮，燃油經過針閥並由軸針與噴口的環隙或噴孔中噴出；當電磁線圈斷電時，電磁吸力消失，回位彈簧迅速使針閥關閉，噴油器停止噴油。5．類型：高阻（電阻13～16Ω）和低阻（電阻2～3Ω）。6．驅動方式：電流驅動和電壓驅動2.3汽油機燃油供給系統的結構及工作原理2.3.6噴油器7．噴油器檢修（1）噴油器洩露情況的檢查將噴油器裝在分配油管上，用一根導線將診斷座上燃油泵的檢測插孔短接，並打開點火開關。燃油泵開始運轉，注意觀察噴油器有無漏油。如果漏油，其漏油量在1分鐘內應少於一滴，否則應予以更換。（2）噴油器電阻檢查低電阻阻值為2～3Ω，高電阻阻值為13～16Ω。低阻值的噴油器不可直接與蓄電池連接，應串聯一個適當阻值的5壓電阻，以免燒壞電磁線圈。（3）噴油量檢查用專用設備檢查，檢查15s內的噴油量應為50～70ml，重複測量三次。8．噴油器的控制電路9．噴油器的控制電路的檢查（1）拔下噴油器連接器插頭。（2）接通點火開關，不要啟動發動機。（3）測量噴油器控制線連接器插頭上的電源線的電壓，應為12V。若無電壓，檢查點火開關及熔斷器或主繼電器及線路。（4）檢查ECU的噴油器搭鐵線，搭鐵是否良好。（5）將專用檢查試燈串接到噴油器連接器兩插頭上，起動發動機，試燈應閃爍，不亮或不閃爍則控制回路有故障，可檢查噴油器至ECU的線路和ECU是否有故障，也可以用示波器檢測噴油器脈衝波形，對控制電路進行檢查。2.3汽油機燃油供給系統的結構及工作原理2.3.6噴油器1．功用：在發動機冷起動時噴油，以加濃混合氣，改善發動機的冷起動性能。2．原理：發動機起動時，起動繼電器線圈通電，觸點閉合使蓄電池電壓送至冷起動噴油器，正時開關控制冷起動搭鐵回路接通，冷起動噴油器噴油。若冷卻水溫度較高，正時開關則斷開，冷起動噴油器不噴油。3．冷起動噴油器的控制類型（1）熱限時開關控制發動機在熱狀態下起動時，熱限時開關處於關斷狀態，冷起動噴油器不噴油；低溫起動時，觸點閉合，冷起動噴油器噴油，經一定時間觸點斷開，冷起動噴油器停止噴油。（2）ECU和熱限時開關協同作用當水溫在20-25攝氏度時，由熱限時開關控制；當水溫在25-當水溫在20-25攝氏度時，由ECU繼續控制，水溫超過60攝氏度時，ECU使冷起動噴油器停止供油。4．冷起動噴油器的檢修（1）冷起動噴油器的就車檢查用萬用表檢查電阻。（2）冷起動噴油器的檢驗檢查洩漏情況及噴油量，與噴油器的方法相同。2.3汽油機燃油供給系統的結構及工作原理2.3.7冷起動噴油器及其控制電路（一）空氣濾清器一般為幹式紙質濾心式，結構與普通發動機上相同。（二）節氣門體與怠速調整螺釘節氣門體安裝在進氣管中，來控制發動機正常工況下的進氣量。主要由節氣門、節氣門位置感測器、怠速空氣道等組成。節氣門位置感測器裝在節氣門軸上，來檢測節氣門的開度。有的車上還設有副節氣門和副節氣門位置感測器，例如在LS400上還設有牽引控制系統（TRC），當車輛處於TRC控制狀態行駛時，無論是起步、勻速或加減速工況，汽車均能根據道路狀況確保輸出最佳的驅動力和牽引性能。在TRC控制行駛狀態下，發動機的主節氣門由主節氣門強制開啟器打開（全開），進氣量由副節氣門控制，節氣門開度信號也由副節氣門位置感測器負責將信號傳送給ECU。注意：裝有節氣門限位螺釘的汽車，一般不允許調節節氣門限位螺釘，除非怠速控制閥發生故障而無法及時修復，可通過調整節氣門最小開度來保持發動機怠速運轉，故障排除後，應將節氣門限位螺釘調回原位。2.4汽油機空氣供給系統的組成及工作原理2.4.1空氣供給系統基本元件的構造（三）怠速控制系統的工作原理1．怠速控制系統的功能：用高怠速實現發動機起動後的快速暖機過程。自動維持發動機怠速在目標轉速下穩定運轉。2．怠速控制的方法：節氣門直動式和旁通空氣式。3．怠速空氣閥（1）功用：提高冷起動怠速，加快暖機預熱過程，增加暖機過程中所需的空氣量，也稱高怠速控制發動機完成暖機後，通過輔助空氣閥的空氣被自動切斷，恢復正常怠速現代發動機集中管理系統，高怠速控制由怠速控制閥完成（2）石臘式補充空氣閥當冷卻液溫度>80℃時，閥門完全關閉（3）雙金屬片式補充空氣閥雙金屬片的動作由加熱線圈通電時間或發動機水溫決定，當水溫<-20℃時，閥門全開；當水溫>60℃時，閥門全閉2.4汽油機空氣供給系統的組成及工作原理2.4.1空氣供給系統基本元件的構造（三）怠速控制系統的工作原理4．旋轉滑閥式怠速控制閥1）控制閥的結構與工作原理ECU控制兩個線圈的通電或斷開，改變兩個線圈產生的磁場，兩線圈產生的磁場與永久磁鐵形成的磁場相互作用，可改變控制閥的位置，從而調節怠速空氣口的開度，以實現怠速控制。工作原理：ECU控制旋轉滑閥式怠速控制閥的兩個線圈的平均通電時間（占空比）來實現怠速的調整。2）控制閥的控制內容包括起動控制、暖機控制、怠速穩定控制、怠速預測控制和學習控制。3）控制閥的檢修（1）拆下控制閥線束連接器，點火開關置“ON”，不起動發動機，分別檢測電源端子與搭鐵間的電壓，為蓄電池電壓。

2）發動機達到正常工作溫度、變速器處於空擋位置時，使發動機維持怠速運轉，用專用短接線接故障診斷座上的TE1與E1端子，發動機轉速應保持在1000～1200r/min，5s後轉速下降約200r/min。（3）拆下怠速控制閥上的三端子線束連接器，在控制閥側分別測量中間端子（＋B）與兩側端子（ISC1和ISC2）的電阻應為18.8～22.8Ω。2.4汽油機空氣供給系統的組成及工作原理2.4.1空氣供給系統基本元件的構造（三）怠速控制系統的工作原理5．步進電動機型怠速控制閥1)控制閥的結構與工作原理步進電機主要由轉子和定子組成，絲杠機構將步進電機的旋轉運動轉變為直線運動，使閥心作軸向移動，改變閥心與閥座之間的間隙。2）豐田車系步進電機型怠速控制閥工作過程，如圖所示：轉子八對磁極，定子A、B各16個爪極，定子線圈A的兩組線圈與定子線圈B的兩組線圈反極性，定子共分為32個磁極爪，步進一個爪極轉角11.25°，步進32步轉子轉一圈，豐田車系步進電機0~125步。工作原理，當ECU控制使步進電機的線圈按1-2-3-4順序依次搭鐵時，定子磁場順時針轉動，由於與轉子磁場間的相互作用，使轉子隨定子磁場同步轉動。同理，步進電動機的線圈按相反的順序通電時，轉子則隨定子磁場同步反轉。定子有32個爪級，步進電動機每轉一步為1/32圈，工作範圍為0～125個步進級2.4汽油機空氣供給系統的組成及工作原理2.4.1空氣供給系統基本元件的構造（三）怠速控制系統的工作原理6．占空比控制電磁閥型怠速控制閥1）控制閥的結構與工作原理結構主要由控制閥、閥杆、線圈和彈簧等組成。工作原理：控制閥的開度取決於線圈產生的電磁力大小，與旋轉閥型怠速控制閥相同，ECU是通過控制輸入線圈脈衝信號的占空比來控制電場強度，以調節控制閥的開度，從而實現怠速空氣量的控制。2）控制閥的控制內容包括起動控制、暖機控制、怠速穩定控制、怠速預測控制和學習控制。3）控制閥的檢修

①拆下控制閥線束連接器，點火開關置“ON”，不起動發動機，分別檢測電源端子與搭鐵間的電壓，為蓄電池電壓。

②拆下怠速控制閥上的兩端子線束連接器，在控制閥側分別測量兩端子之間電阻應為10～15Ω。2.4汽油機空氣供給系統的組成及工作原理2.4.1空氣供給系統基本元件的構造（三）怠速控制系統的工作原理7．開關型怠速控制閥1）控制閥的結構與工作原理主要由線圈和控制閥組成。工作原理與占空比電磁閥相同，不同的是開關型怠速控制閥工作時，ECU只對閥內線圈通電和斷電兩種狀態控制。2）控制閥的控制內容只進行通、斷電的控制。由於旁通氣量少，為此需要快怠速控制輔助控制發動機暖機過程的空氣量。2.4汽油機空氣供給系統的組成及工作原理2.4.1空氣供給系統基本元件的構造1、起動初始位置的設定關閉點火開關使發動機熄火後，ECU的M—REL端子向主繼電器線圈供電延續約2～3s。在這段時間內，蓄電池繼續給ECU和步進電動機供電，ECU使怠速控制閥回到起動初始位置。2、起動控制在起動期間，ECU根據冷卻液溫度的高低控制步進電動機，調節控制閥的開度，使之到起動後暖機控制的最佳位置，此位置隨冷卻液溫度的升高而減小。3、暖機控制在暖機過程中，ECU根據冷卻液溫度信號按記憶體的控制特性控制怠速控制閥的開度，隨溫度上升，怠速控制閥開度漸漸減小。當冷卻液溫度達到70℃時，暖機控制過程結束。4、怠速穩定控制當轉速信號與確定的目標轉速進行比較有一定差值時（一般為20r/min），ECU將通過步進電動機控制怠速控制閥，調節怠速空氣供給量，使發動機的實際轉速與目標轉速相同。2.4汽油機空氣供給系統的組成及工作原理2.4.2怠速控制閥控制的內容5、怠速預測控制在發動機負荷發生變化時，為了避免怠速轉速波動或熄火，ECU會根據各負荷設備開關信號，通過步進電動機提前調節怠速控制閥的開度。6、電器負荷增多時的怠速控制如電器負荷增大到一定程度時，蓄電池電壓會降低，為了保證電控系統正常的供電電壓，ECU根據蓄電池電壓調節怠速控制閥的開度，提高發動機怠速轉速，以提高發動機的輸出功率。7、學習控制由於磨損原因導致怠速控制閥性能發生變化，怠速控制閥的位置相同時，實際的怠速轉速與設定的目標轉速略有不同，ECU利用回饋控制使怠速轉速回歸到目標轉速的同時，還可將步進電動機轉過的步數存儲在ROM中，以便在此後的怠速控制過程中使用。2.4汽油機空氣供給系統的組成及工作原理2.4.2怠速控制閥控制的內容空氣流量計的類型：葉片式、卡門渦旋式、熱線式和熱膜式。1．葉片式空氣流量計1）結構如圖，空氣流量計主要由測量板、補償板、回位彈簧、電位計、旁通氣道組成，此外還包括怠速調整螺釘、油泵開關及進氣溫度感測器等。在流量計內還設有緩衝室和緩沖葉片，利用緩衝室內的空氣對緩衝葉片的阻尼作用，可減小發動機進氣量急劇的變化引起測量葉片脈動，提高測量精度。2.5汽油機燃油噴射控制系統其他部件的工作原理2.5.1空氣流量計2）工作原理來自空氣濾清器的空氣通過空氣流量計時，空氣推力使測量板打開一個角度，當吸入空氣推開測量板的力與彈簧變形後的回位力相平衡時，葉片停止轉動。與測量板同軸轉動的電位計檢測出葉片轉動的角度，將進氣量轉換成電壓信號VS送給ECU。3）檢測測量VC與E2、VS與E2、THA與E2之間的電阻。點火開關ON，測量各端子之間的電壓。測量燃油泵開關的導通性。2.5汽油機燃油噴射控制系統其他部件的工作原理2.5.1空氣流量計2．卡門旋渦式空氣流量計在氣流通道中放一個錐狀的渦流發生器，氣體通過時在錐體後產生許多卡門旋渦的渦流串。卡門旋渦的頻率和空氣流速之間存在一定的關係。測得卡門旋渦的頻率就可以求出空氣的流速，再乘以空氣通道面積就可以得到進氣的體積流量。1）分類：按檢測分為超聲波檢測和反光鏡檢測法。2）反光鏡檢測法檢測部分結構：鏡片、發光二級管和光電電晶體組成。原理：空氣流經過發生器時，壓力發生變化，經壓力導向孔作用在反光鏡上，使反光鏡發生振動，從而將發光二極體投射的光發射給光電管，對反射光進行檢測。即可得到渦流的頻率。頻率高對應的進氣量大。3）超聲波檢測法結構：由超聲波信號發生器、超聲波發射探頭、渦流穩定板、渦流發生器、整流器、超聲波接收探頭和轉換電路組成。原理：卡門渦旋造成空氣密度變化，受其影響，信號發生器發出的超聲波到達接收器的時機或變早或變晚，測出其相位差，利用放大器使之形成矩形波，矩形波的脈衝頻率為卡門渦旋的頻率。4）檢測：點火開關轉至“ON”位置，檢測VC與E2間電壓應為5V，KS與E2間電壓應為4～6V。發動機運轉時，KS與E2間電壓應為2～4V，進氣量越大，電壓越高。測量THA與E2之間的電阻，與標準參數對照，不符合要求就更換。2.5汽油機燃油噴射控制系統其他部件的工作原理2.5.1空氣流量計3．熱線式空氣流量計1）工作原理：如下圖，熱線電阻RH以鉑絲製成，RH和溫度補償電阻RK均置於空氣通道中的取氣管內，與RA、RB共同構成橋式電路。RH、RK阻值均隨溫度變化。當空氣流經RH時，使熱線溫度發生變化，電阻減小或增大，使電橋失去平衡，若要保持電橋平衡，就必須使流經熱線電阻的電流改變，以恢復其溫度與阻值，精密電阻RA兩端的電壓也相應變化，並且該電壓信號作為熱式空氣流量計輸出的電壓信號送往ECU。

2.5汽油機燃油噴射控制系統其他部件的工作原理2.5.1空氣流量計2）自潔功能在1000℃以上將粉塵燒掉。3）檢測接通點火開關，不起動發動機，測E與D、E與C之間的電壓為蓄電池電壓。B與C間的信號電壓：發動機工作時為2～4V

發動機不工作為1.0～1.5VF與D間電壓，關閉點火開關時，電壓應回零並在5s後有跳躍上升，1s後在回零，說明自潔信號良好。4．熱膜式空氣流量計（1）組成及原理工作原理：與熱線式相同熱膜：帕金屬片固定在樹脂薄膜上。優點是提高可靠性和耐用性，不粘附灰塵。圖為桑塔納2000AJR發動機熱膜式空氣流量計原車電路圖2.5汽油機燃油噴射控制系統其他部件的工作原理2.5.1空氣流量計1．進氣管絕對壓力感測器的類型半導體壓面敏電阻式、電容式、膜盒式、表面彈性波式等。2．半導體壓面敏電阻式的結構及工作原理進氣管絕對壓力感測器由壓力轉換元件和放大壓力轉換元件輸出信號的積體電路和真空室構成。壓力轉換元件是矽片。矽片的一面是真空，另一面作用的是進氣管的壓力。在進氣管的壓力作用下，矽片將產生變形，使矽片的電阻阻值發生變化，從而使電橋的電壓變化，再通過集成放大電路放大後輸入到ECU的PIM端子。3．控制電路如圖所示，為皇冠3.0轎車2JZ-GE發動機進氣壓力感測器電路圖。進氣壓力感測器：端子VCC（電源5V）、端子PIM（進氣壓力信號電壓）、端子E2（感測器接地）2.5汽油機燃油噴射控制系統其他部件的工作原理2.5.2進氣管絕對壓力感測器4．進氣管絕對壓力感測器的檢修檢測：將點火開關轉至“ＯＮ”，檢測VCC和E2間應為5V左右，PIM與E2之間的輸出電壓應隨著真空度增加而降低。1．作用：檢測節氣門的開度及開度變化，此信號輸入ECU，控制燃油噴射及其他輔助控制。2．電位計式節氣門位置感測器利用觸點在電阻體上的滑動來改變電阻值，測得節氣門開度的線形輸出電壓，可知節氣門開度。全關時電壓信號應約為0.5V，隨節氣門增大，信號電壓增強，全開時約為5V。如下圖所示：2.5汽油機燃油噴射控制系統其他部件的工作原理2.5.3節氣門位置感測器3．線性輸出式節氣門位置感測器的檢修怠速觸點在節氣門全閉時應閉合，即IDL和E之間的電阻為零，隨著節氣門開度的增大，VTA和E之間的電阻線性增大，否則說明該感測器有故障。4．觸點式節氣門位置感測器由滑動觸點和兩個固定觸點（功率觸點和怠速觸點）組成。節氣門全關閉時，可動觸點與怠速觸點接觸，當節氣門開度達50°以上時，可動觸點與怠速觸點接觸，檢測節氣門大開度狀態。5．開關式節氣門位置感測器的檢修用萬用表的電阻擋測量怠速觸點和功率觸點的導通性，怠速觸點在節氣門全閉時電阻應為零，節氣門略打開一點怠速觸點斷開，電阻為無窮大。功率觸點在節氣門開度小於50%時應斷開，電阻為無窮大，節氣門開度超過50%時應閉合，電阻為零。2.5汽油機燃油噴射控制系統其他部件的工作原理2.5.3節氣門位置感測器1．功用、類型及位置功用：檢測發動機上止點、曲軸轉角、發動機轉速信號送給ECU，以確認曲軸位置，用來控制噴油正時和點火正時類型：磁電式、光電式、霍爾式位置：經常安裝在發動機的曲軸端、凸輪軸端、飛輪上或分電器內2．磁電式1）結構與原理如下圖所示豐田TCCS系統，位於分電器內，利用轉子旋轉使磁通量變化，從而在感應線圈裏產生交變的感應電動勢信號，將此信號放大後，送入電腦ECU。

2）發動機轉速（Ne）信號如下圖所示：

3）曲軸位置（G）信號如下圖所示：

4）控制電路如下圖所示：2.5汽油機燃油噴射控制系統其他部件的工作原理2.5.4發動機轉速與曲軸位置感測器3．電磁式曲軸位置感測器的檢修（豐田車系）1）電磁式曲軸位置感測器電阻的檢查：用萬用表的電阻擋測量感測器上各端子間的電阻。2）電磁式曲軸位置感測器輸出信號的檢查：拔下電磁式曲軸位置感測器的導線連接器，當發動機轉動時用示波器檢查曲軸位置感測器上G1-G0、G2-G0、Ne-G0端子，應有脈衝信號輸出。3）電磁式曲軸位置感測器的線圈與信號轉子的間隙檢查：用塞尺測量信號轉子與感測器線圈凸出部分的空氣隙。若間隙不符合要求則須更換分電器殼體總成。電磁式曲軸位置感測器的就車檢查：①用交流電壓表的2V擋測量其輸出電壓，起動時應高於0.1V,運轉時應為0.4-0.8V。②用頻率表測量其工作頻率。③用示波器檢測其輸出信號的波形。④如果在感測器上能檢測到電壓信號，而在ECU連接器上檢測不到信號，則應檢查感測器至ECU之間的導線及插頭。2.5汽油機燃油噴射控制系統其他部件的工作原理2.5.4發動機轉速與曲軸位置感測器（一）霍爾式曲軸位置感測器

1）組成：由轉子、永久磁鐵、霍爾電晶體和放大器組成。

2）原理：ECU通過電源使電流通過霍爾電晶體，旋轉轉子的凸齒經過磁場時使磁場強度改變，霍爾電晶體產生的霍爾電壓放大後輸送給ECU，ECU根據霍爾電壓產生的次數確定曲軸轉角和發動機轉速。霍爾效應原理如圖所示：

a）葉片對永久磁鐵和霍爾元件隔磁，不產生霍爾電壓

b）葉片離開空氣隙，產生霍爾電壓2.5汽油機燃油噴射控制系統其他部件的工作原理2.5.4發動機轉速與曲軸位置感測器3）霍爾式曲軸位置感測器的檢修（1）拔下感測器插頭，打開點火開關，檢查插頭上電源端子與搭鐵之間的電壓，應為8V或12V（視車型而定）。若無電壓，則應檢查感測器至ECU之間的線路及ECU上相應端子的電壓。（2）插回感測器插頭，起動發動機，測量感測器輸出端子的信號電壓，應為3V-6V。若無信號電壓，則為感測器故障。（3）用示波器檢查感測器輸出電壓的波形。2.5汽油機燃油噴射控制系統其他部件的工作原理2.5.4發動機轉速與曲軸位置感測器（二）光電式曲軸位置感測器1）組成：由轉子、發光二極體、光敏二極體和放大器組成。2）原理：利用發光二極體作為信號源。隨轉子轉動，當透光孔與發光二極體對正時，光線照射到光敏二極體上產生電壓信號，經放大電路放大後輸送給ECU。如圖所示：2.5汽油機燃油噴射控制系統其他部件的工作原理2.5.4發動機轉速與曲軸位置感測器3）光電式曲軸位置感測器的檢修（1）拔下感測器插頭，打開點火開關，檢查插頭上電源端子與搭鐵端子之間的電壓，應為5V或12V（視車型而定）。若無電壓，則應檢查感測器至ECU之間的線路及ECU上相應端子的電壓。（2）插回感測器插頭，起動發動機，轉速保持在2500r/min左右，測量感測器輸出端子的電壓，應為2-3V，否則為感測器損壞。（3）用示波器檢測其信號波形。1．水溫感測器結構及工作原理（1）功能檢測冷卻液溫度轉化為電信號，送給ECU作為噴油量、點火正時的修正信號。安裝在氣缸體水道或冷卻水出口處。（2）結構與原理具有負溫度係數熱敏電阻特性，冷卻液溫度升高，熱敏電阻值降低（3）控制電路如圖所示：THW信號：冷卻液溫度越高，熱敏電阻越低，電路總電阻減小，電路電流增大，ECU內電阻R分壓增加，熱敏電阻分壓降低，即THW信號電壓減小；E2：感測器接地。2.5汽油機燃油噴射控制系統其他部件的工作原理2.5.5溫度感測器2．進氣溫度感測器功用：給ECU提供進氣溫度信號，作為燃油噴射和點火正時控制的修正信號。D型安裝在空氣濾清器或進氣管內，L型安裝在空氣流量計內。進氣溫度感測器內的熱敏電阻隨著進氣溫度的增大而減小，使得分壓值也隨之減小，ECU根據分壓來判斷進氣溫度。3．水溫感測器和進氣溫度感測器的檢修

1）元件檢測：測量感測器在不同溫度下的電阻值。

2）線上測量：打開點火開關測量電壓，應為5V，插回插頭，起動發動機，測量不同溫度下的電壓，應在4-0.5V之間變化。2.5汽油機燃油噴射控制系統其他部件的工作原理2.5.5溫度感測器

常用的有：起動開關、空調開關、檔位開關、制動開關、動力轉向開關和巡航控制開關等。2.5.7車速感測器功用：檢測汽車行駛速度，給ECU提供車速信號，用於巡航控制和限速斷油控制。類型：舌簧開關式和光電式。2.5.8電子控制單元（ECU）（本教學內容只作瞭解）主要由輸入回路、模/數轉換器、微型電腦和輸出回路組成2.5汽油機燃油噴射控制系統其他部件的工作原理2.5.6信號開關（1）發動機轉速發動機轉速的升高點火提前角均應增大。採用ESA控制系統相對於機械離心式點火提前系統，更接近理想的點火提前角。（2）發動機負荷歧管壓力高（真空度小、負荷大），點火提前角小，反之點火提前角大。（3）燃油辛烷值辛烷值越高，抗爆性越好，點火提前角可增大，反之應減小。（4）其他因素燃燒室形狀、燃燒室內溫度、空燃比、大氣壓力、冷卻水溫度。3.1電腦控制點火系統的組成及工作原理

3.1.1影響點火提前角的因素

（一）點火提前角控制系統的組成電子點火提前控制系統的組成主要由監測發動機運行狀態的感測器、處理信號、發出指令的ECU、回應指令的點火器以及點火線圈等組成。（二）點火提前角控制系統的基本工作原理以豐田皇冠3.0轎車點火控制電路為例，維修時用萬用表檢測“＋B”端子和點火線圈的“＋”端子與搭鐵之間的電壓，應為蓄電池電壓。怠速時檢查點火器“IGT”端子與搭鐵之間應有脈衝信號，檢查ECU的“IGF”端子與搭鐵之