新车型电控技术课件

发动机电控技术国产燃油喷射系统轿车EFI：ElectronicControlFuelInjection奥迪Audi100、200红旗CA7220北京切诺基天津夏利2000二汽神龙富康湖南猎豹上海别克、赛欧广州本田、三星桑塔纳GLi、2000GLi、2000GSi捷达、捷达王GTX、都市先锋AT都市高尔夫（SPI）

汽车发动机电子控制系统定义

EngineElectronicControlSystem：发动机电子控制系统EECS或EEC

福特1977

福特1984年――EECⅣEngineComputerControlSystem：发动机计算机控制系统ECCS或

ECC

日产1979TOYOTAComputerControlSystem：丰田电子计算机控制系统TCCS

丰田公司1980EngineComputerManagementSystem：发动机计算机管理系统ECMS

通用GM

第一章

汽车发动机电子控制系统概述

（EECS/EEC）第一节发动机电子控制系统功用第二节发动机电子控制系统组成第三节电控燃油喷射系统分类第一节发动机电子控制系统功用发动机电子控制系统（EFI）EFI：ElectronicControlFuelInjectionSystem一、汽车发动机采用电子控制技术的目的：

节约燃油

降低排放二、发动机电子控制系统功用主要功能：空燃比控制（喷油量控制）点火时刻控制辅助功能：怠速转速控制极限转速控制排气再循环控制进气增压控制爆震控制燃油泵控制发电机电压控制系统自诊断控制第二节发动机控制系统组成一、发动机电子控制系统组成二、发动机电子控制系统实例（一）福特轿车EECⅣ

系统1－油压调节器2－燃油分配管3－油箱4－燃油滤清器5－电动燃油泵6－怠速控制阀7－节气门位置传感器8－歧管压力传感器9－喷油器10－爆震传感器11－进气温度传感器12－冷却液温度传感器13－氧传感器14－点火线圈15－空气滤清器16－主继电器17－油泵继电器18－点火开关19－点火控制组件20－蓄电池21－三元催化器22－EEC4电控单元24－诊断触发端子（二）桑塔纳GLi、2000GLi轿车EECS组成图2－2桑塔纳GLi与桑塔纳2000GLi型轿车AFE型发动机M1.5.4型控制系统组成

1－汽油箱；2－电动燃油泵；3－汽油滤清器；4－油压调节器；5－喷油器；6－回油管；7－真空管；8－动力腔（稳压箱）；9－进气压力与进气温度传感器；10－节气门位置传感器TPS；11－霍尔式曲轴位置传感器CPS；12－冷却液温度传感器CTS；13－爆震传感器；14－电子控制单元ECU；15－点火线圈；16－怠速转速控制阀ISC；17－氧传感器；18－空气滤清器（三）桑塔纳2000GSi轿车EECS组成图2－3桑塔纳2000GSi型轿车AJR型发动机M3.8.2型控制系统组成

1-活性炭罐；2－热膜式空气流量传感器G70；3－节气门控制组件（节流阀体）J338；4－进气温度传感器G72；5－活性炭罐电磁阀N80；6－真空管；7－油压调节器；8－喷油器N30、N31、N32、N33；9－点火线圈及点火控制器总成N152；10－霍尔式凸轮轴位置传感器G40；11－氧传感器G39；12―冷却液温度传感器G62；13－1号爆震传感器G61及2号爆震传感器G66；14－发动机转速与曲轴转角传感器G28；15－燃油滤清器；16－回油管；17－电动燃油泵；18－燃油箱；19－多点喷射控制单元J220（四）捷达轿车发动机控制系统组成一、发动机电子控制系统组成空气供给系统燃油供给系统电子控制系统（一）空气供给系统图2－5燃油喷射式发动机供气系统的结构（a）旁通空气式供气系统；（b）直供空气式供气系统1－空气滤清器；2－空气流量传感器；3－怠速转速控制阀；4－进气歧管；5－动力腔；6－节气门体（一）空气供给系统组成：

空气滤清器空气流量传感器（进气温度传感器）怠速转速控制阀（怠速控制电动机）进气歧管动力腔节气门体（一）空气供给系统功用：向发动机提供必要的空气，并测量出进入气缸的空气量。进气道形式：有旁通空气道无旁通空气道空气通道－－无旁通空气道发动机工作或怠速时：进气口→空气滤清器→空气流量传感器→进气软管→节流阀体→动力腔→进气歧管→进气门。

空气通道－－有旁通空气道发动机工作时：进气口→空气滤清器→空气流量传感器→进气管→节气门→动力腔→进气歧管→发动机进气门→发动机汽缸。怠速时：进气口→空滤器→空气流量传感器→进气管→节气门前端旁通空气道入口→怠速控制阀→节气门后端旁通空气道出口→动力腔→进气歧管→进气门→汽缸。

（二）燃油供给系统图2－4燃油供给系统的结构1－汽油箱；2－电动燃油泵；3－输油管；4－回油管；5－喷油器；6－油压调节器；7－燃油分配管；8－汽油滤清器

供油系统组成汽油箱电动燃油泵输油管回油管喷油器油压调节器燃油分配管汽油滤清器供油系统功用向发动机供给混合气燃烧所需的燃油

供油油路汽油箱1→汽油泵2→输油管→汽油滤清器3→燃油分配管6→喷油器5回油油路汽油箱1→汽油泵2→输油管→汽油滤清器3→燃油分配管6→油压调节器7→回油管8→油箱1

（三）电子控制系统

功用：采集发动机况信号，根据采集的信号计算确定最佳喷油量、最佳喷油时刻以及最佳点火时刻等，从而提高发动机的动力性、燃油经济性和排放性能。电子控制系统组成燃油喷油系统（EFI）点火控制系统空燃比控制系统（A/F）怠速控制系统（ISC）爆震控制系统断油控制系统故障自诊断系统常用传感器与开关信号（1）空气流量传感器AFS（AirFlowSensor）或歧管压力传感器MAP（ManifoldAbsolutePressureSensor）（2）曲轴位置传感器CPS（CrankshaftPositionSensor）（3）凸轮轴位置传感器CIS（CylinderIdentificationSensor）（4）节气门位置传感器TPS（ThrottlePositionSensor）（5）冷却液温度传感器CTS（CoolantTemperatureSensor）（6）进气温度传感器IATS（IntakeAirTemperatureSensor）（7）爆震传感器DS（DetonationSensor）（8）氧传感器或O2传感器（OxygenSensor）（8）车速传感器VSS（VehicleSpeedSensor）（9）空档安全开关信号NSW（NeutralStartSwitch）（10）点火开关信号IGN（Ignitionswitch）（11）空调A/C开关信号（AirConditioningSwitch）（12）蓄电池电压信号UBAT常用执行器（1）电动燃油泵（2）电磁喷油器（3）怠速控制阀或电动机（4）活性炭罐及其电磁阀（5）点火控制组件（控制器与点火线圈）第三节燃油喷射系统EFI分类分类方法机械式EFI系统K－Jetronic利用杠杆机构操纵燃油分配器的柱塞移动，从而改变燃油计量槽开度的大小来控制喷油器的喷油量。机械式EFI系统K－Jetronic柱塞上移量大，喷油量大；上移量小，喷油量小。机电结合式EFI系统KE-JetronicECU根据传感器信号控制油液压差调节器，改变燃油分配器中燃油计量槽进口与出口之间的燃油压差，从而调节燃油供给量，达到调节不同工况混合气空燃比的目的。电子式EFI系统MotronicECU根据传感器信号确定喷油时间长短，从而控制喷油量。每次喷油持续时间为2ms～12ms。缸内喷射与进气管喷射

缸内喷射：燃油直接喷射到缸内。图2－10（a）优点：实现稀薄混合气燃烧，降低油耗、排放。进气管喷射：燃油喷射在节气门或进气门附近（b）优点：发动机机体设计改动较小。单点喷射与多点喷射

单点喷射SPI或SPFI：SinglePointFuelInjectionSystem

在节气门上方安装一只或两只喷油器喷油。图2-11（a）优点：系统制造成本低多点喷射MPI或MPFI：Multi-PointFuelInjectionSystem

每个汽缸进气门前方均设装一只喷油器，图2－11（b）优点：各缸混合气均匀高尔夫、帕萨特SPI系统－图2－121－汽油箱；2－电动汽油泵；3－空气滤清器；4－汽油滤清器；5－油压调节器；6－喷油器；7－进气温度传感器；8－电控单元ECU；9－怠速控制阀；10－节气门位置传感器；11－氧传感器；12－冷却液温度传感器；13－曲轴位置传感器；14－蓄电池；15－点火开关；16－燃油喷射继电器博世D型燃油喷射系统D：德文Druck－－压力特点：采用歧管压力传感器测量进气量博世L型燃油喷射系统L：德文Luftmengen－－空气流量特点：采用翼片式空气流量传感器测量进气量博世LH型燃油喷射系统特点：采用热丝式空气流量传感器取代了L型的翼片式空气流量传感器测量进气量博世M型燃油喷射系统特点：ECU同时控制点火提前角燃油喷射同时喷射分组喷射顺序喷射同时喷射：各缸所有的喷油器同时开启并同时关闭，如图2－17（a）分组喷射：将喷油器分组，由ECU分别发出喷油指令控制各组喷油器喷射燃油，如图2－17（b）顺序喷射：ECU控制喷油器按进气行程的顺序轮流喷射燃油，图2－17（c）本章结束书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。第一节空气流量传感器AFS名称：空气流量传感器AFS

（AirFlowSensor）空气流量计AFM

（AirFlowMeter）进气歧管空气流量传感器MAFS

（ManifoldAirFlowSensor）空气流量传感器AFS功用

检测发动机进气量大小，并将进气量信息转换成电信号输入电控单元（ECU），以供ECU计算确定喷油时间（即喷油量）和点火时间。空气流量传感器AFS种类一、翼片式AFS二、量心式AFS三、涡流式AFS四、热丝式AFS五、热膜式AFS空气流量传感器AFS分类体积流量型：翼片式AFS量心式AFS涡流式AFS

质量流量型：热丝式AFS热膜式AFS一、翼片式空气流量传感器采用车型：皇冠2.8(5M-E)、佳美CARMY子弹头PREVIA

马自达（MAZDA）MPV多用途汽车

翼片式AFS结构翼片式AFS组成（1）检测部件：翼片：检测翼片、缓冲翼片转轴复位弹簧：电位计上（2）电位计：镀膜电阻：印刷电路板上滑臂（3）调整部件：调整齿圈：调整输出特性

CO调整螺钉：调整怠速时的CO

调弹簧预紧力→传感器输出特性变化调空燃比A/F→怠速时的CO变化（4）接线插座：7端子插座：带油泵控制触点

5端子插座：不带油泵控制触点（5）进气温度传感器IAT：负温度系数电阻

检测部件结构

翼片：检测翼片、缓冲翼片转轴复位弹簧：电位计上电位计与调整部件电位计：镀膜电阻：印刷电路板上滑臂调整部件：调整齿圈：调整输出特性调弹簧预紧力→传感器输出特性变化

CO调整螺钉：调整怠速时的CO

调空燃比A/F→怠速时的CO变化线束插座与温度传感器接线插座：7端子插座：带油泵控制触点

5端子插座：不带油泵控制触点进气温度传感器IAT：负温度系数电阻

原理电路图3－3翼片式AFS原理电路（a）模拟控制系统采用；（b）数字控制系统采用1－油泵触点；2－电位计；3－限流电阻；4－进气温度传感器；UB＝12V；UC＝5V

工作原理分析空气流量Q↑→气流压力P↑→翼片转角α↑→滑臂转角β↑→电阻RCS↓→信号电压US↓→US/UB↓

空气流量Q↓→气流压力P↓→翼片转角α↓→滑臂转角β↓→→电阻RCS↑→信号电压US↑→US/UB↑

进气量的计算

翼片式AFS的检修二、量心式空气流量传感器采用车型：马自达（MAZDA）929型轿车量心式AFS结构量

芯：形似炸弹头，进气道内可移动电

位

计：镀膜电阻、滑臂（量芯带动）接线插座：5端子插座进气温度传感器IAT：负温度系数电阻

量心式AFS工作原理空气流量Q↑→气流压力P↑→量芯移动量d↑→滑臂转角β↑→电阻RCS↓→信号电压US↓→US/UB↓

空气流量Q↓→气流压力P↓→量芯移动量d↓→滑臂转角β↓→电阻RCS↑→信号电压US↑→US/UB↑三、涡流式空气流量传感器采用车型：丰田凌志LS400型轿车台湾进口日本皇冠3.0型轿车日本三菱（Mitsubishi）吉普车中国长风猎豹吉普车韩国现代（HYUNDAI）轿车卡尔曼涡流产生原理

产生原理：在流体中放置一个柱状物体（称为涡流发生器）后，在其下游流体中就会形成两列平行状旋涡，并且左右交替出现，如图3—9所示。测量原理：测量旋涡出现的频率来测量流体的流量。涡街：由于旋涡与街道两旁的路灯类似，故称为“涡街”。卡尔曼涡街或卡尔曼涡流：这种现象首先被卡尔曼发现。卡尔曼涡流测量原理

涡流传感器测量原理

测量原理：根据卡尔曼涡流理论，利用超声波或光电信号，通过检测旋涡频率来测量空气流量。涡流测量方式：光电式：凌志LEXUS400

皇冠3.0超声波检测式：长风猎豹南韩现代（HYUNDAI）三菱（Mitsubishi）光电检测涡流式AFS结构

图3－10光电检测涡流式流量传感器的结构（a）外形结构；（b）内部结构

1－发光二极管；2－反光镜；3－张紧带；4－进气温度传感器；5－涡流；6－光敏三极管；7－导压孔；8－涡流发生器；9－整流网栅光电检测涡流式AFS内部结构

图3－11光电检测涡流式传感器剖视图（a）进气气流方向剖视图；（b）进气气流垂直方向剖视图

1－涡流发生器；2－导压孔；3－板簧片（反光镜）；4－进气温度传感器；5－厚膜IC电路；6－光敏三极管；7－发光二极管LED；8－线束插座；9－导压腔光电检测涡流式AFS内部结构

导压管：将发生器前后压力变化引向反光镜反光镜：薄金属片，振动反射LED光线发光二极管：发射光线光电三极管：接受光线，转换成电信号光电检测涡流式AFS测量原理

振动检测原理：检测气流压力变化来检测旋涡频率气流压力变化，振动频率变化，旋涡频率变化

n（r/min）700100020003000400050006000f

（Hz）284272130218261436超声波检测涡流式AFS结构

图3－12超声波检测涡流式流量传感器的结构1－大气压力传感器；2－集成控制电路；3－涡流发生器；4－涡流稳定板；5－旋涡；6－超声波接收器；7－主空气道；8－旁通空气道；9－进气温度传感器；10－超声波发生器超声波检测涡流式AFS原理电路

图3－13超声波检测涡流式流量传感器原理电路1－整流网栅；2－涡流发生器；3－超声波；4－超声波发射器；5－超声波接收器；6－信号处理电路超声波检测涡流式AFS测量原理

旋涡使超声波信号受加速作用而超前，受减速作用而滞后，如图3－14（c）、（e）所示，因此相位和相位差会发生变化。IC在相位超前时输出一个正向脉冲信号，在信号相位滞后时输出一个负向脉冲信号，如图3－14（d）、（f）所示，从而表明旋涡的产生频率。当转速低时，进气量小，涡流频率低；反之，当发动机转速高时，进气量大，产生涡流的频率就高。当转速700r/min时，涡流频率为25～45Hz；转速2000r/min时，涡流频率为70～90Hz。丰田涡流式AFS的检修四、热丝式与热膜式AFS采用车型热线式：通用别克（Buick）尼桑千里马（MAXIMA）尼桑风度（CEFIRO）瑞典沃尔沃（VOLVO）热膜式：马自达（MAZDA）626捷达都市先锋（GETTAAT）新捷达王（GETTAGTX）捷达前卫（GETTAGIX）红旗CA7220E桑塔纳时代超人（SANTANA2000GSi）热丝式AFS的结构图3－17热丝式AFS的结构

1－传感器密封盖；2－印刷电路板；

3－卡环；4－防护网；5－温度补偿电阻丝（冷丝）；6－铂金丝（热丝）；7－取样管；8－CO调节螺钉；9－防护塞；10－接线插座热丝式AFS的结构取样管：护套，空气通道中央热丝电阻：铂金丝，直径70微米－－RH温补电阻：铂膜电阻－－－－－－－RT取样电阻：镀膜电阻－－－－－－－RS控制电路：控制惠斯顿电桥平衡－－R2接线插座：5或6线插座热膜式AFS的结构图3－18热膜式AFS的结构1－接线插座；2－护套；3－铂金属膜；4－防护网热丝与热膜式AFS的测量原理图3－20热丝式与热膜式AFS电路原理（a）电路连接；（b）电桥电路RT－温度补偿电阻（进气温度传感器）；RH－发热元件（热丝或热膜）电阻；RS－信号取样电阻；R1、R2－精密电阻；UCC－电源电压；US－信号电压；A－控制电路热丝与热膜式AFS的测量原理电桥电压平衡时：控制电路IC供给RH的电流使其TH保持恒定（120℃左右）。

TH＝120℃（IH＝50～120mA）

热丝与热膜式AFS的电流变化怠速v低→Q少→冷却程度小→RH减小少→IH小→图a

负荷↑→v↑→Q↑→冷却程度大→RH↓多→IH↑→图b热丝与热膜式AFS的测量原理怠速v低→Q少→冷却程度小→RH减小少→IH小→US低

负荷↑→v↑→Q↑→冷却程度大→RH↓多→IH↑→US↑

捷达轿车热膜式AFS输出特性输出电压与空气流量之间近似于4次方根的关系

捷达轿车热膜式AFS检修接通点火开关，电源电压U2E=11.5V检测线束导线有无断路、短路：端子3－12（ECU）、4－11、5－13结构原理与检修第二节曲轴位置传感器一、曲轴与凸轮轴位置传感器功用曲轴位置传感器CPS：

CrankshaftPositionSensor凸轮轴位置传感器CPS：

CamshaftPositionSensor判缸传感器CIS：

CylinderIdentificationSensor

CPS功用：采集发动机转速和曲轴转角信号，并输入ECU，以便确定点火时刻和喷油时刻。CIS功用：采集配气凸轮轴位置信号，输入ECU确定气缸上止点位置。

曲轴位置传感器CPS霍尔式：桑塔纳GLi、2000GLi、FordEEC-Ⅳ、Cadillic磁感应式：桑塔纳2000GSi、捷达AT、GTX型、奥迪200、丰田皇冠3.0TCCS光电式：猎豹、Mitsubishi、南韩现代、日产（早期）{CPS/CIS制成一体}

凸轮轴位置传感器CPS霍尔式：桑塔纳2000GSi型、捷达AT、GTX型、红旗CA7220E型轿车、切诺基吉普车磁感应式：丰田皇冠3.0TCCS光电式：猎豹、Mitsubishi、南韩现代、日产（早期）{CPS/CIS制成一体}二、CPS、CIS类型三、光电式CPS/CIS

图3－25光电式CPS/CIS结构（a）信号盘结构；（b）传感器结构；（c）信号发生器结构1－线束插头；2－上止点信号透光孔；3－曲轴转角信号透光孔；4－1缸上止点信号透光孔；5－定位销；6、15－传感器轴；7－传感器盖；8－分火头；9－防护盖；10－信号发生器；11－G信号（上止点信号）传感器；12－Ne（转速与转角）信号传感器；13－信号盘；14－传感器壳体光电式CPS/CIS结构

（1）带孔信号盘外圆：360个透光孔：1°信号孔

－－转速与转角信号内圆：5个小透光孔――120°信号孔

－－上止点TDC信号

1个大透光孔:1缸BTDC70°信号孔

－－判缸信号

（2）信号发生器发光二极管：2只－－1°、120°发光光电三极管：2只－－1°、120°授光信号处理电路：整形、放大光电式CPS/CIS工作原理工作原理－－光电效应当透光孔转到LED与光电管之间时，信号盘透光，光电管导通（占曲轴转角1°）当透光孔不在LED与光电管之间时，信号盘隔光，光电管截止（占曲轴转角1°）

光电式CPS/CIS输出信号图3－27日产轿车光电式传感器输出波形

判缸信号

内圆1个大透光孔：1缸BTDC70°信号

5个小透光孔：120°信号－各缸上止点BTDC70°转速与转角信号外圆360个透光孔：1°信号四、磁感应式CPS/CIS图3－28磁感应式传感器工作原理（a）接近；（b）对正；（c）离开1－信号转子；2－传感线圈；3－永久磁铁

当转子凸齿接近磁头时，气隙减小，磁阻Rm减小，磁通量Φ增多，磁通变化率增大，感应电动势E为正（E＞0）当凸齿正对磁头时，气隙最小，磁阻Rm最小，磁通量Φ最多，磁通变化率为0，感应电动势E为0（E＝0）当转子凸齿离开磁头时，气隙增大，磁阻增大，磁通量Φ减少，感应电动势E为负（E＜0

）磁感应式CPS/CIS基本原理图3－29传感线圈中的磁通Φ和电动势E波形（a）低速时输出波形；（b）高速时输出波形当转子凸齿接近磁头时，气隙减小，磁阻Rm减小，磁通量Φ增多，磁通变化率增大，感应电动势E为正（E＞0）当凸齿正对磁头时，气隙最小，磁阻Rm最小，磁通量Φ最多，磁通变化率为0，感应电动势E为0（E＝0）当转子凸齿离开磁头时，气隙增大，磁阻增大，磁通量Φ减少，感应电动势E为负（E＜0

）捷达轿车磁感应式CPS组成图3－30捷达轿车CPS的结构1－缸体；2－大齿缺（基准标记）；3－传感器磁头；4－信号转子捷达轿车磁感应式CPS结构传感器：永久磁铁、磁头、传感线圈信号盘：58个凸齿－－转速转角信号－－1个凸齿占3°（曲轴转角）

57小齿缺－－1个小齿缺占3°（曲轴转角）

1个大齿缺－－1、4缸上止点信号－－大齿缺占15°（曲轴转角）大齿缺的弧度＝2个凸齿＋3个小齿缺弧度信号转子转一转，线圈产生58个信号输入ECU捷达轿车磁感应式CPS检修捷达系列轿车CPS安装位置与线束插头（a）安装位置；（b）线束插头检查信号线圈：检测传感器插座上“1”与“2”端子间阻值

R12＝450

～1000

，正常。检查线束导线：1－56、2－63、3－67R≤1.5

为正常；R＝∝，导线断路。五、霍尔式曲轴位置传感器CPS桑塔纳Gli、2000GLi型轿车CPS线束插座及电路连接（a）线束插座端子位置；（b）电路连接1－搭铁端子；2－信号输出端子；3－电源端子（＋5V）霍尔效应霍尔式传感器结构原理图3－37霍尔式传感器结构原理（a）叶片进入气隙，磁场被旁路；（b）叶片离开气隙，磁场饱和1－永久磁铁；2－触发叶轮；3－磁轭；4－霍尔集成电路当叶片进入气隙时，磁场被叶片旁路，霍尔元件上没有磁力线穿过，霍尔电压UH为零，IC输出级三极管截止，传感器US为高电平（4.8V）。

当叶片离开气隙时，磁通经霍尔IC构成回路，霍尔元件产生UH（约2.0V），输出级三极管导通，传感器US为低电平（0.1V～0.3V）。

桑塔纳GLI/2000GLI霍尔式CPS七、霍尔式凸轮轴位置传感器图3－38桑塔纳、捷达霍尔式凸轮轴位置传感器CIS结构电路1－进气凸轮轴；2－凸轮轴位置传感器；3－固定螺钉；4－定位螺栓与座圈；5－信号转子；6－发动机缸盖桑塔纳、捷达霍尔式CIS输出信号传感器：永久磁铁、霍尔电路信号盘：58个凸齿－－转速转角信号－－1个凸齿占3°（曲轴转角）

57小齿缺－－1个小齿缺占3°（曲轴转角）

1个大齿缺－－1、4缸上止点信号－－大齿缺占15°（曲轴转角）大齿缺的弧度＝2个凸齿＋3个小齿缺弧度信号转子转一转，传感器产生58个信号输入ECU桑塔纳、捷达霍尔式CIS检修图2－31霍尔式凸轮轴位置传感器接线端子排列（a）安装位置；（b）线束插头端子排列检测电源电压：通点火开关，U13≥4.5V，正常检测线束断路：OHM×200

档分别检测传感器插头与ECU线束插头上端子1－62、2－76、3－67R≤1.5

为正常；R＝∝，说明导线断路。切诺基霍尔式CIS结构图3－44切诺基Cherokee凸轮轴位置传感器连接线路切诺基霍尔式CIS输出信号图3－43切诺基吉普车曲轴与凸轮轴位置传感器信号关系结构原理与检修第三节压力传感器一、压力传感器类型功用：将气体或液体的压力信号转换为电信号检测原理：将压力变化转换为电阻值的变化类型：电阻应变计式－－检测较高压力：制动或传动油液半导体压阻效应式－检测较低压力：进气歧管压力大气压力电感式（即波纹管与差动变压器组合式）名称：进气歧管绝对压力传感器

MAP：ManifoldAbsolutelyPressureSensor功用：通过检测进气歧管或稳压箱内空气压力来反映发动机的负荷状况，并转变为电信号输入发动机ECU。采用车型桑塔纳GLi、2000GLi型轿车天津夏利2000型轿车丰田佳美（CAMRY）轿车本田雅阁（ACCORD）轿车切诺基（Cherokee）吉普车

二、歧管压力传感器MAP功用三、压阻效应式歧管压力传感器MAP结构

图3－48歧管压力传感器MAP结构

压阻效应：单晶硅材料受到应力作用后，其电阻率发生明显变化的现象，称为～。MAP内部结构

图3－49歧管压力传感器的结构（a）剖面图；（b）硅膜片结构；（c）等效电路图

1-引线端子；2－壳体；3－硅杯；4－真空室；5－硅膜片；6－锡焊封口；7－应变电阻；8－金线电极；9－电极引线；10－底座；11－真空管MAP内部结构硅膜片5：压力转换元件：一面通真空室，另一面导入进气压力。长×宽＝3×3mm厚度＝160微米中央传感膜：直径＝2mm厚度＝50微米应变电阻7：扩散在硅膜片上真空室4：真空室为基准压力室，基准压力为0硅杯3：减少硅膜片上的热应力，提高传感器测量精度

线束插座：三端子；四端子（带进气温度传感器，桑塔纳GLI2000GLI）歧管压力传感器MAP工作原理

硅膜片在进气压力作用下，会产生机械应变而产生应力，应变电阻的阻值在膜片应力的作用下就会发生变化，惠斯顿电桥上电阻值的平衡被打破。当电桥输入端输入一定电压或电流时，在电桥的输出端就可得到变化的信号电压或信号电流。歧管压力传感器工作情况当节气门开度↑→空气流通截面A↑→→进气流量Q↑→气流速度v↓→进气压力P↑→Uo↑

节气门开度↓→A↓→Q↓→v↑→P↓→Uo↓

桑塔纳轿车MAP检修

图2－9桑塔纳Gli、2000GLi

型轿车MAP结构与电路

1－搭铁端子；

2－进气温度信号输出端子；

3－电源（5V）端子；

4－进气压力信号输出端子检测电压：接通点火开关，电源电压U31=3.8V～4.2V怠速时：信号电压U41=0.8V～1.3V节气门开度↑时→U41

↑检测线束：1－30、2－44、3－12、4－7切诺基吉普车MAP检修检测电压：接通点火开关，电源电压UCA=4.5V～5.5V怠速时：信号电压UBA=1.5V～2.1V节气门开度↑时→UBA↑检测线束：A－4、B－1、C－6第四节节气门位置传感器结构原理与检修一、节气门位置传感器TPS功用名称：节气门位置传感器TPS：

ThrottlePositionSensor功用：将节气门（油门）开度大小转变为电信号输入ECU，以便确定发动机负荷大小。二、

TPS类型与安装位置类型：触点开关式：开关量输出型可变电阻式：线性量输出型（电位计）触点与可变电阻组合式安装位置：安装在节气门轴一端三、触点开关式TPS图3－52触点开关式TPS的结构（a）外形图；（b）内部结构；（c）输出特性1－节气门轴；2－功率触点（PSW）；3－凸轮；4－怠速触点（IDL）；5－接线插座触点开关式TPS组成怠速触点IDL：触点4功率触点PSW：大负荷触点2节气门轴1：凸轮3：随节气门轴转动接线插座5：三端子触点开关式TPS工作原理怠速触点IDL闭合时：输出高电平“1”功率触点PSW闭合时：输出低电平“0”

IDL为0，车速VSS为0－－判定为怠速工况IDL为0，车速VSS不为0－－判定为减速工况四、组合式TPS图3－53组合式TPS结构原理（a）内部结构；（b）原理电路1－可变电阻滑动触点；2－电源电压（5V）；3－绝缘部件；4－节气门轴；5－怠速触点组合式TPS组成1－可变电阻滑动触点；2－电源电压（5V）；3－绝缘部件；4－节气门轴；5－怠速触点组合式TPS输出特性图3－54组合式TPS输出特性（a）怠速触点输出信号；（b）滑动触点输出信号五、装备自动变速器的TPS

图3－55

丰田轿车开关量输出型TPS（a）结构图；（b）原理图带ECT的TPS输出特性

六、节气门位置传感器TPS检修图3－57检修方法（a）检测输出信号；（b）检测电源电压

可变电阻式触点开关式检测电源电压：UCE＝5VUCE＝5V正常检测输出信号：UVTA－E＝0～5V05V正常检测阻值：R等于规定值触点R≤0.5

正常结构原理与检修第五节氧传感器一、氧传感器EGO功用排气氧传感器EGOExhaustGasOxygenSensor功用：通过监测排气中氧离子的含量，获得混合气的空燃比信号，以便ECU修正喷油时间，实现A/F反馈控制。闭环控制：过量空气系数

控制在

＝0.98～1.02（A/F＝14.7），发动机混合气浓度最佳。氧化锆ZrO2式：电压型―凌志LEXUS400

非加热型氧化锆式EGO

加热型氧化锆式EGO氧化钛TiO2式：电阻型―桑塔纳2000GSi

二、氧传感器EGO类型

三、氧化锆式氧传感器EGO图3－58氧化锆式氧传感器结构1－钢质护管；2－排气；3－壳体；4－防水护套；5－电极引线；6－陶瓷加热元件；7－排气管；8－二氧化锆固体电解质陶瓷管（锆管）；9－加热元件电源端子；10－加热元件搭铁端子；11－信号输出端子

（一）氧化锆式EGO结构

图3－58EGO结构

1－钢质护管；

2－排气；3－壳体；

4－防水护套；

5－电极引线；

6－陶瓷加热元件；

7－排气管；

8－二氧化锆固体电解质陶瓷管（锆管）；

9－加热元件电源端子；10－加热元件搭铁端子；11－信号输出端子

（二）氧化锆式EGO内部结构锆管：ZrO2陶瓷管。氧离子能够均匀扩散与渗透表面喷涂一层铂金作为电极内表面通大气；外表面通排气保护膜：铂金外表面喷涂ZrO2陶瓷粉末（白色）钢质壳体：防止排气压力冲击造成锆管破碎螺纹：安装与拆卸，固定在排气管上小孔：排气流通接触锆管电极引线：1线、2线－－非加热型

3线、4线－－加热型（二）氧化锆式EGO内部结构锆管：ZrO2陶瓷管。氧离子能够均匀扩散与渗透表面喷涂一层铂金作为电极内表面通大气；外表面通排气保护膜：铂金外表面喷涂ZrO2陶瓷粉末（白色）钢质壳体：防止排气压力冲击造成锆管破碎螺纹：安装与拆卸，固定在排气管上小孔：排气流通接触锆管电极引线：1线、2线－－非加热型

3线、4线－－加热型（三）氧化锆式EGO工作原理

图3－59氧传感器工作原理

1－排气；2－排气管；

3－大气；4－固体电解质；

5－铂电极；6－陶瓷保护层

2CO＋O2

金属铂Pt催化

2CO2

（四）氧化锆式EGO工作特性图3－60氧传感器工作特性（a）气体浓度与电压的关系；（b）传感元件温度与电压的关系1－传感器的电动势；2－一氧化碳CO浓度；3－无铂电极时的电动势；4－氧离子浓度（四）氧化锆式EGO工作特性2CO＋O2

金属铂Pt催化

2CO2

（1）当混合气浓（A/F＜14.7）时，排气中氧离子少，锆管内外表面的氧离子浓度差较大，两个铂金电极间的电位差较高，US＝0.9V（2）当混合气稀（A/F＞14.7）时，排气中氧离子多，锆管内外表面之间的氧离子浓度差较小，两个铂金电极间的电位差较低，US＝0.1V（3）当A/F≈14.7（或

≈1）时，排气中的氧离子和CO含量都很少。在催化剂铂的作用下，氧离子与CO的化学反应从缺氧状态（CO过剩、氧离子浓度为0）急剧变化为富氧状态（CO为0、氧离子过剩）。由于氧离子浓度差急剧变化，因此铂电极之间的电位差急剧变化，使传感器输出电压从0.9V急剧变化到0.1V。（五）氧化锆式EGO工作条件图3－60氧传感器工作特性（a）气体浓度与电压的关系；（b）传感元件温度与电压的关系1－传感器的电动势；2－一氧化碳CO浓度；3－无铂电极时的电动势；4－氧离子浓度（1）发动机温度高于60℃；（2）氧传感器温度高于300℃；（3）发动机工作在怠速工况和部分负荷工况。

四、氧化钛式氧传感器EGO图3－61氧化钛式氧传感器结构

1－加热元件；2－二氧化钛元件；3－基片；4－垫圈；5－密封圈；6－壳体；7－滑石粉填料；8－密封釉；9－护套；10－电极引线；11－连接焊点；12－密封衬垫；13－传感器引线（一）氧化钛式氧传感器EGO结构图3－61氧化钛式氧传感器结构

1－加热元件；2－二氧化钛元件；3－基片；4－垫圈；5－密封圈；6－壳体；7－滑石粉填料；8－密封釉；9－护套；10－电极引线；11－连接焊点；12－密封衬垫；13－传感器引线（二）氧化钛式EGO传感元件结构图3－62氧化钛式氧传感器传感元件结构（a）芯片式传感元件；（b）厚膜式传感元件1－二氧化钛芯片；2－铂金属线电极；3－氧化铝基片；4－加热元件；5－二氧化钛厚膜；6－分压电阻；7－电阻引线；8－二氧化钛电极引线；9－引线端子（三）氧化钛式EGO工作原理与特性（四）氧化钛式EGO工作条件（1）发动机温度高于60℃；（2）氧传感器温度高于600℃；（3）发动机工作在怠速工况和部分负荷工况。

五、氧传感器EGO使用铅中毒燃油或润滑油添加剂中的铅离子与氧传感器的铂电极发生化学反应，导致催化剂铂的催化性能降低的现象，称为铅中毒。硅中毒 发动机上的硅密封胶、硅树脂成型部件、铸件内的硅离子与氧传感器的铂电极发生化学反应而导致催化剂铂的催化性能降低的现象，称为硅中毒。磷中毒润滑剂、防锈剂和清洗剂中磷化物污染氧传感器的现象，称为磷中毒。中毒结果：铂电极的催化性能降低中毒现象：油耗显著增加防止措施：汽车行驶80000km，更换氧传感器。

六、捷达、桑塔纳氧传感器EGO检修图3－65桑塔纳2000GSi、捷达AT、GTX型轿车EGO插头与插座（a）插头（传感器一侧）；（b）插座（ECU一侧）1－加热元件正极；2－加热元件负极；3－信号电压负极；4－信号电压正极检测加热元件电阻：R12＝1Ω～5Ω（插头1、2）检测加热电源电压：U12≥11V（插座1、2，接通开关）信号变化频率：f≥10次/min结构原理与检修第六节温度传感器一、温度传感器种类热敏电阻式负温度系数型热敏电阻式（NTC）：

NegativeTemperatureCoefficient

正温度系数型热敏电阻式（PTC）：

PositiveTemperatureCoefficient

临界温度型热敏电阻（CTR）线性热敏电阻金属膜电阻式线绕电阻式半导体晶体管式二、常用温度传感器类型进气温度传感器IATS或IATIATS：IntakeAirTemperatureSensor冷却液温度（水温）传感器CTSCTS：CoolantTemperatureSensor排气温度传感器EATS或EAT：

ExhaustAirTemperatureSensor燃油温度传感器FTSFuelTemperatureSensor三、温度传感器功用进气温度传感器IATS

：检测进气温度信号，并变换为电信号输入ECU。信号中断－－导致热启动困难、废气排放量增大。冷却液温度传感器CTS：检测发动机冷却液温度信号，并变换为电信号输入ECU－－修正喷油时间和点火时间。排气温度传感器EGTS：检测发动机排气温度信号，并变换为电信号输入ECU－－修正点火时间，防止发动机过热。燃油温度传感器FTS：检测燃油温度信号，并变换为电信号输入ECU－－修正喷油时间。四、温度传感器安装位置进气温度传感器IATS

：进气道上空气流量传感器（或歧管压力传感器）一体冷却液温度传感器CTS：水温表传感器一体

发动机冷却水套上排气温度传感器EGTS：排气管上燃油温度传感器FTS：燃油管路上燃油箱内五、热敏电阻式温度传感器结构

图3－66温度传感器结构型式（a）外形；（b）两端子式；（c）单端子式热敏电阻电极引线壳体接线插座六、热敏电阻外形结构及材料外形珍珠形芯片形厚膜形垫圈形圆盘形（药片形）材料：低温：MnO－NiO；MnO－CoO－NiO；（300℃以下）

MnO－CoN系列中温：SiC、LaCrO3、B4C系列高温：TiO2、Y2O3、CaSiO3、Al2O3、Cr2O3、

ZrO2（熔点2800℃，高温传感器最佳材料）七、负温度系数热敏电阻特点温度升高，阻值降低：

T↑→R↓温度降低，阻值升高：

T↓→R↑

八、热敏电阻计算公式九、桑塔纳轿车CTS阻值与电路十、温度传感器检修结构原理与检修第七节爆震传感器一、爆震传感器DS功用爆震传感器DS：DetonationSensor点火时刻闭环控制系统必不可少的重要部件。

功用：将发动机爆震信号变换为电信号输入ECU，实现点火时刻闭环控制。二、爆震检测方法与传感器种类检测爆震方法：（1）机体震动检测法：常用（2）气缸压力检测法：检测精度最高，但传感器耐久性差、安装困难（3）燃烧噪声检测法：非接触式检测，耐久性较好，但精度和灵敏度较低

传感器类型：压电式：捷达GTX、桑塔纳等国产轿车磁致伸缩式：通用、日产三、温度传感器安装位置缸体侧面：桑塔纳2000GLi型：1只，缸体右侧（车前视）

2、3缸之间；桑塔纳2000GSi、捷达AT、GTX型：2只

1、2缸3、4缸之间（进气道一侧）缸盖上：奥迪V6（火花塞垫圈）

四、爆震传感器结构图3－70压电式DS结构（a）传感器外形；（b）内部结构1－套筒底座；2－绝缘垫圈；3－压电元件；4－惯性配重；5－塑料壳体；6－固定螺栓；7－接线插座；8－电极五、爆震传感器结构组成压电元件：压电材料制成。压电单晶体：石英晶体――二氧化硅SiO2

承压能力：20×105kPa～30×105kPa。压电多晶体：压电陶瓷――钛酸钡BaTiO3、钛酸铅PbTiO3

压电半导体――硫化锌ZnS、ZnO惯性配重：传递振动产生的惯性力壳体：与油压力传感器壳体相似，但实心结构接线插座：3线插座，2信号线，1根屏蔽线注意事项：压电元件和配重用螺栓固定在壳体上，调整螺栓的拧紧力矩可调输出电压。输出特性出厂时已调好，使用中不得随意调整。六、压电效应七、非共振型爆震传感器工作原理

缸体振动→传感器壳体振动→配重振动→作用于压电元件→压电效应→信号电压与振动频率和强度成比例。试验证明：爆震频率6～9kHz，振动强度较大，信号电压较高。发动机转速越高，信号电压幅值越大。

八、共振型DS－磁致伸缩式传感器伸缩杆：高镍合金，构成导磁回路永久磁铁：产生磁场信号线圈：产生信号电压线束插座：3线，2信号；1屏蔽

九、共振型DS传感器工作原理缸体振动→铁心振动→线圈磁通变化→US爆震时：传感器与发动机共振→US＝Usmax

（共振频率6～9kHz）十、垫圈式传感器－非共振型压力传感器图3－75垫圈形压力传感器1－火花塞；2－垫圈；3－爆震传感器；4－气缸盖安装：火花塞垫圈与发动机气缸盖之间原理：燃烧压力→火花塞→火花塞垫圈→传感器→

间接测量燃烧压力。额定工作温度：180℃允许短时高温：200℃拧紧力矩：25±5N·m最大拧紧力矩为40N·m输出电荷为100pC/N静电电容为1000pF十一、桑塔纳、捷达爆震传感器检修第八节开关信号蓄电池电压信号点火开关信号启动信号空档开关信号动力转向开关信号空调开关信号蓄电池电压信号（1）修正喷油时间：电压升高时，减少喷油时间；电压降低时，增加喷油时间。（2）修正点火线圈初级电路接通时间：电压升高时，减少接通时间；电压降低时，增加接通时间。（3）向RAM供电，保存故障代码发动机停转时，蓄电池直接向ECU供电，消耗电流约为5mA～20mA。第一节电动燃油泵结构原理与检修一、电动燃油泵功用与安装（一）功用向喷油器提供油压高于进气进气歧管一定压力的燃油。机械式EFI：KE-Jetronic610～650kPa电子式EFI：Motronic250～300kPa

实际供油压力：450～600kPa（二）安装位置

（1）外装式：油箱外管路中，油管伸入油箱吸油（2）内装式：油箱内支架上或油箱底部

二、电动燃油泵结构图4－1电动燃油泵的结构

1－进油口；2－限压阀；3－电枢；4－泵壳；5－接线插头；6－出油口；7－单向阀；8－永久磁铁；9－泵体三、电动燃油泵组成永磁电机3：动力源。永磁磁极、电枢、电刷组件油泵9：泵油壳体4：卷压密封、内部无氧气、防止爆炸单向阀7：保压。泵停封闭油路，下次启动有油限压阀2：安全阀。320～450kPa时开启回油接线端子5：连接线束四、油泵种类及工作原理工作原理电机转动→油泵转动→泵油油路：进油口→泵体→电机→单向阀→出油口

油泵种类（1）滚柱泵{利用容积变化泵油}（2）齿轮泵{利用容积变化泵油}（3）叶片泵{利用分子动能转换泵油}风扇排风原理

（4）涡轮泵{动能转换}风扇排风原理（5）侧槽泵{动能转换}风扇排风原理（一）滚柱式电动燃油泵

结构泵套：进、出油口泵转子：偏心安装于泵套内滚柱：5～6个

原理：电动转→泵转子转→滚柱离心外甩→泵套、转子与滚柱围成的腔室容积发生变化。容积↑→P↓→吸油容积↓→P↑→出油油路：进油口→进油道→腔室→出油道→出油口（二）叶片式电动燃油泵

结构泵套：进、出油口A、B

导流槽转子：圆形平板，外圆开槽，行程扇叶原理：电机转→转子转→扇叶进油口侧形成真空→吸油；扇叶出油口侧形成压力→出油优缺点：运转噪声小，油压脉动小，使用寿命长无磨损（三）齿轮式油泵结构原理

结构：泵套：进、出油口主动齿轮：带外齿从动齿轮：带内齿。

主从动齿轮偏心安装

原理电动转→主动齿轮转→从动齿轮转→齿间容积变化容积↑→P↓→吸油容积↓→P↑→出油油路：进油口→进油道→腔室→出油道→出油口

优缺点：工作可靠、油压高

――运转噪声大，油压脉动大，使用寿命短。有磨损（四）油泵使用维修油泵：易损件，有故障需更换损坏原因：（1）电刷磨损（2）球阀磨损（单向阀磨损→残压低→难启动）（3）电枢线圈损坏仪表检测（1）电枢电阻：R＝0.5～3.0Ω――如R过大→接触不良→更换油泵。使用注意事项：－－切勿干试●新泵干试会烧电枢――用汽油冷却。●旧泵干试余油着火――电刷处会产生火花。第二节燃油分配管与油压调节器结构原理与检修一、燃油分配管图4－5燃油分配管1－油压调节器；2－“O”形密封圈；3、10－固定夹；4－固定螺钉（10N·m）；5－燃油分配管；6－进气管下体；7－卡箍；8－中间法兰；9－喷油器燃油分配管功用与结构1．安装位置发动机进气歧管上部。2．功用固定喷油器和油压调节器，分配汽油。3．结构

铝合金管：方形或圆形支架：插接喷油器油管接头：连接测量仪表――压力表二、油压调节器图4－6油压调节器结构1－进气真空管接头；2