編號：時間：2021年x月x日書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟頁碼：第頁緒論汽車概念的巨大變化汽車普及程度是一個國家工業化的標志，汽車工業是國家支柱產業。汽車概念也發生了巨大變化，表現在如下幾個方面：用途變化：由傳統的代步工具變為移動的空間，可以在車上生活、辦公，更為環保。特征變化：由傳統的機械系統向機電一體化系統轉變，由傳統的勞動、技術密集型產業向技術、知識密集型產業過渡。學科基礎變化：在傳統的力學、機械、材料等學科的基礎上增加了電子、計算機、自動控制、信息技術等學科。汽車電子技術的發展過程50年代，汽車上出現了最初的電子儀器——電子管收音機；60年代中期至70年代末，是局部技術革新階段。應用電子技術改善部分機械部件的性能，各部件間采用相對獨立的自動控制功能。如硅整流交流發電機、發動機晶體管無觸點點火、電控燃油噴射、電子時鐘等。70年代末期至90年代中期，是汽車電子技術雛形形成階段。在汽車大部件乃至總成的設計和生產中重視“機電一體化”思想、技術，應用電子裝置解決復雜的自動控制問題；4、8位微處理器得到廣泛應用。如：發動機電子管理系統、動力傳動總成控制系統、防抱死系統、主動懸架、電控轉向系統、電子儀表群、音響等。90年代中期至2010年，是汽車電子技術成熟階段。出現了汽車電子技術群，誕生了“汽車電子學”這門學科；16、32位微處理器廣泛應用，強調整體設計的機電一體化，廣泛采用網絡、信息技術，使汽車更自動化、智能化，解決汽車與社會聯結問題，建立汽車、道路間通訊系統。汽車電子技術應用現狀發動機控制：包括汽油機控制和柴油機控制。傳動系控制：包括自動變速器、防滑差速器、加速防滑系統、牽引力控制系統。行駛系控制：主動懸架。制動系控制：ABS系統。轉向系控制：動力轉向裝置。安全保證及儀表警報：包括電子儀表、防撞雷達、安全氣囊、防盜系統、安全帶、照明系統監測裝置。電源系統：包括電壓調節和過電壓保護。舒適性：包括自動空調、自動門窗、座椅調節、門鎖控制。娛樂通訊：包括音響、通訊、自動導航系統。汽車電子技術的發展趨勢當前，汽車電子技術進入了優化人-汽車-環境的整體關系的階段，它向著超微型磁體、超高效電機以及集成電路的微型化方向發展，并為汽車上的集中控制提供了基礎（例如制動、轉向和懸架的集中控制以及發動機和變速器的集中控制）。汽車電子技術成就汽車工業的未來，未來汽車電子技術應在以下幾方面進行突破。1、傳感器技術由于汽車電子控制系統的多樣化，使其所需要的傳感器種類和數量不斷增加。為此，研制新型、高精度、高可靠性和低成本的傳感器是十分必要的。未來的智能化集成傳感器，不僅要能提供用于模擬和處理的信號，而且還能對信號作放大和處理。同時，它還能自動進行時漂、溫漂和非線性的自校正，具有較強的抵抗外部電磁干擾的能力，保證傳感器信號的質量不受影響，即使在特別嚴酷的使用條件下仍能保持較高的精度。它還具有結構緊湊、安裝方便的優點，從而免受機械特性的影響。2、微處理機技術微處理機的出現給汽車儀表帶來了革命性的變化，世界汽車工業的微處理機用量激增，由從前單一的儀器逐步發展為多用途、智能化儀表，不但可以很精確地把汽車上所有的待測量都檢測出來，分別顯示和打印需要的結果，而且還有運算、判斷、預測和引導等功能。如可監視汽車各大部件的工作情況，還可以對蓄電池電壓、輪胎氣壓、車速等檢測量的高低限量進行報警。微處理機將更廣泛地應用于安全、環保、發動機、傳動系、速度控制和故障診斷中。3、軟件新技術應用隨著汽車電子技術應用的增加，對有關控制軟件的需求也將會增加，并可能要求進一步計算機聯網。因此，要求使用多種軟件，并開發出通用的高水平語言，以滿足多種硬件的要求。轎車上多通道傳輸網絡將大大地依賴于軟件，軟件總數的增加及其功能的提高，將能夠使計算機能完成越來越復雜的任務。4、智能汽車及智能交通系統（ITS）的研究及應用汽車智能化相關的技術問題已受到汽車制造商們的高度重視。其主要技術中“自動駕駛儀”的構想必將依賴于電子技術實現。智能交通系統（ITS）的開發將與電子、衛星定位等多個交叉學科相結合，它能根據駕駛員提供的目標資料，向駕駛員提供距離最短而且能繞開車輛密度相對集中處的最佳行駛路線。它裝有電子地圖，可以顯示出前方道路、并采用衛星導航。從全球定位衛星獲取沿途天氣、車流量、交通事故、交通堵塞等各種情況，自動篩選出最佳行車路線。未來的某天，路上行駛的都會是由計算機控制的智能汽車。5、多通道傳輸技術多通道傳輸技術由試驗室將逐步進入實用階段。采用這種技術后，使各個數據線成為一個網絡，以便分離汽車中心計算機的信息。微處理機可通過網絡接收其它單元的信號。傳感器和執行機構之間要有一個新式接口，以便與多通道傳輸系統相聯系。6、數據傳輸載體方面的電子新技術應用汽車電子技術未來將實現整車控制系統。這一系統要求有一個龐大而復雜的信息交換與控制系統，車用計算機的容量要求更大，計算速度則要求更高。由于汽車用計算機控制系統的數量日益增多，采用高速數據傳輸網絡日益顯得必要。光導纖維可為此傳輸網絡提供傳輸介質，以解決電子控制系統防電磁干擾的問題。7、汽車車載電子網絡隨著電控器件在汽車上越來越多的應用，車載電子設備間的數據通信變得越來越重要。以分布式控制系統為基礎構造汽車車載電子網絡系統是很有必要的。大量數據的快速交換、高可靠性及價廉是對汽車電子網絡系統的要求。在該系統中，各從處理機獨立運行，控制改善汽車某一方面的性能。同時在其它處理機需要時提供數據服務。主處理機收集整理各從處理機的數據，并生成車況顯示。通信控制器保證數據的正常流動。第一章電控汽油發動機概述第一節電控汽油噴射系統的優點及分類化油器式供油系統的不足不能滿足各工況下發動機對混合氣濃度的要求；很難保證各氣缸混合氣濃度完全一樣（末端濃）；冷啟動困難（燃油霧化蒸發性能較差）；排放污染大。電控汽油噴射的優點動力增加（無喉管，進氣阻力小，充氣量大）；各工況下混合氣空燃比精確計算，提高經濟性、動力性；可保證各缸混合氣濃度完全相同，且采用較稀混合氣；噴油霧化質量好，提高抗爆性；環保經濟。總之，功率提高5%~10%，油耗下降5%~10%，排放降低20%，加速、適應性增加。分類按控制原理分類：分為機械控制式、機電混合控制式、電子控制式。按噴油器布置分類：單點式（節氣門上方）、多點式（缸內或進氣道）。按噴油器噴射方式分類：連續噴射和間歇噴射（可分為異步噴射、同步噴射）。按進氣量的測量方式分類：間接測量方式（節氣門開度和絕對壓力）和直接測量方式（體積流量方式和質量流量方式）。第二節電控汽油噴射系統的組成及工作原理基本組成信號輸入裝置及輸入信號：空氣流量計進氣壓力傳感器轉速和曲軸位置傳感器凸輪軸位置傳感器上止點位置傳感器缸序判別傳感器水溫傳感器進氣溫度傳感器節氣門位置傳感器10）氧傳感器11）爆震傳感器12）大氣壓力傳感器13）車速傳感器14）啟動信號15）發電機負荷信號16）空調作用信號17）擋位開關信號18）蓄電池電壓信號19）離合器開關信號20）剎車開關信號21）動力轉向開關信號22）EGR閥位置傳感器23）巡行控制開關信號ECU功能：接收信息、提供參考電壓、轉化輸入信號存儲、處理、運算輸出命令自我修正組成：輸入回路A/D轉換器微機輸出回路執行器二、控制內容電控燃油噴射噴油量控制噴油正時控制減速、限速斷油控制燃油泵控制電控點火裝置點火提前角控制通電時間和恒定電流控制爆震控制怠速控制排放控制EGR排氣再循環開閉環控制二次空氣噴射控制活性碳罐電磁閥控制進氣控制增壓控制警告提示自診斷失效保護10、主電腦故障備用控制系統三、工作過程電控系統工作過程如圖1-1所示。圖1-1電控系統工作過程圖第二章汽油機燃油噴射系統結構及檢測第一節燃油供給系統結構原理及檢測組成及功能組成：油箱、油泵、濾清器、調壓器、噴油器、冷啟動噴油器、油管功能：供給噴油器一定壓力的燃油，噴油器則根據電腦指令噴油。工作過程如圖2-1所示，油泵抽吸油箱內燃油，經燃油濾清器過濾，由壓力調節器調壓，然后經輸油管配送給各個噴油器和冷啟動噴油器，噴油器根據ECU發送的指令將適量燃油噴入各進氣歧管或進氣總管。圖2-1供油系統工作過程圖燃油供給系統構成件結構原理檢測燃油泵及其控制電路1、燃油泵組成及工作原理1）內裝泵將泵裝在油箱內部，不易產生氣阻及燃油泄露。結構：如圖2-2所示，由電動機、渦輪泵、單向閥、卸壓閥、濾網等組成。圖2-2渦輪式電動燃油泵1—前軸承2—電動機定子3—后軸承4—出油閥5—出油口6—卸壓閥7—電動機轉子8—葉輪9—進油口10—泵殼體11—葉片原理：電動機通電旋轉時，帶動渦輪泵的葉輪旋轉，葉輪上有多個葉片，葉片間有縫隙，泵殼與葉片相對位置開有合適流道，葉輪高速旋轉時，圓周槽內燃油也高速旋轉，在離心力作用下甩入流道，使燃油出口處油壓增高，同時在進口處形成一定真空，很多葉片在溝槽內產生的壓力差循環往復，使速度能轉化為壓力能，燃油輸送、油壓升高完全是油液分子間動量能的轉換實現的。為了減小電動機的體積，將電動機的碳刷縱置，注意與普通電動機區別開來。燃油流經電動機輸出時起到了冷卻電動機的作用。單向閥可以防止燃油倒流，保持管路殘余壓力，使燃油沸點升高，汽化困難，減少氣阻，方便熱啟動。燃油泵輸出油壓達0.4MPa時卸壓閥打開，高壓油回流，在泵和電動機內部循環，防止損壞管路。電動機開關的時候會產生微弱的電火花，但不會引起油箱內燃油的燃燒，因為油箱內空氣量太少不足以支持燃燒。2）外裝泵結構：如圖2-3所示，由電動機、滾柱泵、單向閥、卸壓閥、濾網組成。原理：泵由轉子、泵隔板等組成，轉子相對偏心，在電動機的帶動下旋轉，滾子在離心力作用下甩到外端緊貼隔板運動，從而形成五個工作腔，在運轉過程中，入口處油腔容積慢慢增大，出口處容積則慢慢縮小，油就被壓出。外裝泵在泵油過程中油壓有明顯的脈動，所以在外裝泵的油路上一般裝有脈動阻尼器來吸收脈動，降低噪聲。圖2-3滾柱式電動燃油泵2、油泵的控制1）ECU控制：如圖2-4所示，用于D型、L型的熱式和卡門式。點火開關接通，主繼電器中有電流，觸點閉合，開始給電路供電。當啟動時，ST端子接通，斷路繼電器中線圈L2接通，產生吸力使斷路繼電器觸點閉合，電源向油泵供電，油泵工作。啟動后，轉速傳感器將轉速信號Ne送入ECU，此時ECU中晶體管Tr導通，斷路繼電器中線圈L1通電，觸點繼續閉合，油泵工作。發動機停止運轉時，Tr斷開，斷路繼電器觸點打開，油泵供電線路中斷，油泵停止工作。主繼電器，斷路繼電器輸出端有導圖2-4ECU控制的油泵電路線與檢查插座的相應端子連接。2）油泵開關控制：用于葉片式空氣流量計，如圖2-5所示。點火開關接通，主繼電器中有電流，觸點閉合，開始給電路供電。當啟動時，ST端子接通，斷路繼電器中線圈L2接通，產生吸力使斷路繼電器觸點閉合，電源向油泵供電，油泵工作。發動機運轉，吸入發動機的空氣流經空氣流量計，測量板轉動，使油泵開關接通，斷路繼電器中線圈L1通電，觸點繼續閉合，油泵工作。發動機停轉，油泵開關打開，斷路圖2-5油泵開關控制的油泵電路繼電器觸點也斷開，油泵停止工3）具有轉速控制的油泵控制電路（如圖2-6所示）在油泵開關控制的電路中增設油泵控制繼電器或用一個油泵控制ECU進行控制。發動機低速或中小負荷下運轉時，ECU中晶體管導通，油泵控制繼電器線圈通電，將電阻串入電路，油泵低速運轉。發動機高速或大負荷下運轉時，ECU中晶體管切斷，觸點閉合，油泵直接連電源，高速運轉。圖2-6具有轉速控制的油泵電路3、油泵的檢測1）就車檢測（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。2）單體檢測拆下燃油泵后，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。燃油濾清器功用：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。一般采用紙質濾心，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。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。油壓調節器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、為什么采用：ECU對噴油質量的控制是時間控制，即控制噴油的持續時間，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，膜片處于平衡位置不動。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。5、檢測：拔下真空軟管，油壓應升高0.05MPa；真空管內沒有油跡。（五）噴油器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，將銜鐵吸起并帶動針閥離開閥座，同時回位彈簧被壓縮，燃油經過針閥并由軸針與噴口的環隙或噴孔中噴出；當電磁線圈斷電時，電磁線圈消失，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（見圖2-7）和電壓驅動7、噴油器的控制電路圖2-7噴油器電流驅動電路8、噴油器檢修1）簡單檢查方法檢查噴油器針閥開啟時的振動和聲響。2）噴油器電阻檢查低阻為2～3Ω，高阻為13～16Ω。3）噴油器滴漏檢查用專用設備檢查，在1min內噴油器應無滴油現象。4）噴油量檢查用專用設備檢查，檢查15s內的噴油量應為50～70ml。5）噴射形狀檢查應為35°錐角。（六）冷起動噴油器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、控制電路：如圖2-8所示。圖2-8冷起動噴油器控制電路四、燃油供給系統檢修1、檢修注意事項1）拆油管前注意卸壓。2）安裝油管接頭時注意區分是螺栓型還是螺母型。3）拆噴油器時注意O型圈必須換新的。4）裝后檢查有無泄露。2、燃油系統的壓力釋放目的：防止在拆卸時，系統內的壓力油噴出，造成人身傷害和火災。方法：（1）拔下油泵繼電器或電動燃油泵電線接線。（2）起動發動機，使發動機怠速運轉至熄火。（3）再使發動機起動2～3次，就可完全釋放燃油系統壓力。（4）關閉點火開關，裝上油泵繼電器或電動燃油泵電源接線。3、油壓表的連接1）在預留檢測接口上連接油壓表；2）在脈動阻尼器的位置連接油壓表；3）在拆開的管路上連接油壓表。4、油壓的預置目的：為避免首次起動發動機時，因系統內無壓力而導致起動時間過長。方法一：通過反復打開和關閉點火開關數次來完成.。方法二：（1）檢查燃油系統元件和油管接頭是否安裝好。（2）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（或直接短接繼電器）。（3）將點火開關轉至“ON”位置，使電動燃油泵工作約10s。（4）關閉點火開關，拆下診斷座上的專用導線。5、燃油系統壓力測試1）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，更換后仍過低，應檢查是否有堵塞或泄露，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。2）接上燃油壓力調節器的真空軟管，檢查燃油壓力表的指示應有所下降（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。3）將發動機熄火，等待10min后觀察壓力表的壓力，多點噴射系統不低于0.20MPa，單點噴射系統不低于0.05MPa。4）檢查完畢后，應釋放系統壓力拆下油壓表，裝復燃油系統。第二節空氣供給系統結構原理及檢測組成及功能1、組成：進氣測量裝置、空氣濾清器、節氣門體與怠速調整螺釘、節氣門位置傳感器、進氣管等。2、功能：為發動機提供清潔的空氣并控制發動機正常工作時的供氣量。二、工作過程空氣經空氣濾清器過濾后，通過空氣流量計、節氣門體進入進氣總管，再通過進氣歧管分配給各缸。三、空氣供給系統構成件結構原理檢測（一）空氣流量傳感器1、葉片式圖2-9進氣系統工作圖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傳感器等。在流量計內還設有緩沖室和緩沖葉片，利用緩沖室內的空氣對緩沖葉片的阻尼作用，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）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后的回位力相平衡時，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。圖2-10葉片式空氣流量計1—電位計滑臂2—可變電阻3—接進氣管4—測量葉片5—旁通空氣道6—接空氣濾清器3）檢測（1）就車檢測：點火開關置“OFF”，拔下該流量傳感器導線連接器，用萬用表Ω檔測量連接器內各端子間的電阻。其電阻值應符合表2-1所示；如不符，則應更換空氣流量傳感器。表2-1葉片式空氣流量傳感器各端子間的電阻（豐田PREVIA車）端子標準電阻(kΩ)溫度(℃)VS-E20.2-0.60-VC-E20.20-0.60-10.00-20.00-204.00-7.000THA-E22.00-3.00200.90-1.30200.40-0.7060FC-E1不定-

（2）單件檢測：點火開關置“OFF”，拔下空氣流量傳感器的導線連接器，拆下與空氣流量傳感器進氣口連接的空氣濾清器，拆開空氣流量傳感器出口處空氣軟管卡箍，拆除固定螺栓，取下空氣流量傳感器。首先檢查電動汽油泵開關，用萬用表Ω檔測量E1-FC端子:在測量片全關閉時，E1-FC間不應導通，電阻為∞；在測量片開啟后的任一開度上，E1-FC端子間均應導通，電阻為0。然后用起子推動測量片，同時用萬用表Ω檔測量電位計滑動觸點Vs與E2端子間的電阻:在測量片由全閉至全開的過程中，電阻值應逐漸變小，且符合表2-2所示；如不符，則須更換空氣流量傳感器。表2-2葉片式空氣流量傳感器各端子間的電阻（豐田PREVIA車）端子標準電阻(Ω)測量片位置FC-E1∞測量片全關閉0測量片開啟VS-E220-600全關閉20-1200從全關到全開2、卡門式1）基本原理：在進氣管道正中間設有一流線形或三角形的渦流發生器，當空氣流經該渦流發生器時，在其后部的氣流中會不斷產生一列不對稱卻十分規則的被稱為卡門渦流的空氣渦流。根據卡門渦流理論，這個旋渦行列是紊亂地依次沿氣流流動方向移動，其移動的速度與空氣流速成正比，即在單位時間內通過渦流發生器后方某點的旋渦數量與空氣流速成正比。因此，通過測量單位時間內渦流的數量就可計算出空氣流速和流量。

2）反光鏡檢出式卡門渦旋流量傳感器：其內有一只發光二極管和一只光敏三極管。發光二極管發出的光束被一片反光鏡反射到光敏三極管上，使光敏三極管導通。反光鏡安裝在一個很薄的金屬簧片上。金屬簧片在進氣氣流旋渦的壓力作用下產生振動，其振動頻率與單位時間內產生的旋渦數量相同。由于反光鏡隨簧片一同振動，因此被反射的光束也以相同的頻率變化，致使光敏三極管也隨光束以同樣的頻率導通、截止。ECU根據光敏三極管導通、截止的頻率即可計算出進氣量。凌志LS400小轎車即用了這種型式的卡門渦旋式空氣流量傳感器。

3）超聲波檢出式卡門渦旋式空氣流量傳感器。在其后半部的兩側有一個超聲波發射器和一個超聲波接收器。在發動機運轉時，超聲波發射器不斷地向超聲波接收器發出一定頻率的超聲波。當超聲波通過進氣氣流到達接收器時，由于受氣流中旋渦的影響，使超聲波的相位發生變化。ECU根據接收器測出的相應變化的頻率，計算出單位時間內產生的旋渦的數量，從而求得空氣流速和流量，然后根據該信號確定基準空氣量和基準點火提前角。4）檢測（1）電阻檢測

點火開關置“OFF”，拔下空氣流量傳感器的導線連接器，用萬用表電阻檔測量傳感器上“THA”與"El"端子之間的電阻，其標準值如表2-3所示。如果電阻值不符合標準值，則更換空氣流量傳感器。

表2-3卡門渦旋式空氣流量傳感器THA-E1端子間的電阻（豐田凌志LS400轎車）端子標準電阻(kΩ)溫度(℃)THA-E110.0-204.0-7.002.0-3.0200.9-1.3400.4-0.760

（2）空氣流量傳感器的電壓檢測插好此空氣流量傳感器的導線連接器，用萬用表電壓檔檢測發動機ECU端子THA-E2、Vc-E1、KS-E1間的電壓，其標準電壓值見表2-4所示。3、熱線式空氣流量傳感器的檢查

1）結構和工作原理

熱線式空氣流量傳感器的基本結構由感知空氣流量的白金熱線(鉑金屬線)、根據進氣溫度進行修正的溫度補償電阻(冷線)、控制熱線電流并產生輸出信號的控制線路板以及空氣流量傳感器的殼體等元件組成。根據白金熱線在殼體內的安裝部位不同，熱線式空氣流量傳感器分為主流測量、旁通測量方式兩種結構形式。主流測量方式的熱線式空氣流量傳感器的兩端有金屬防護網，取樣管置于主空氣通道中央，取樣管由兩個塑料護套和一個熱線支承環構成。熱線線徑為70μm的白金絲(RH)，布置在支承環內，其阻值隨溫度變化，是惠斯頓電橋電路的一個臂。熱線支承環前端的塑料護套內安裝一個白金薄膜電阻器，其阻值隨進氣溫度變化，稱為溫度補償電阻(RK)，是惠斯頓電橋電路的另一個臂。熱線支承環后端的塑料護套上粘結著一只精密電阻(RA)。此電阻能用激光修整，也是惠斯頓電橋的一個臂。該電阻上的電壓降即為熱線式空氣流量傳感器的輸出信號電壓。惠斯頓電橋還有一個臂的電阻RB安裝在控制線路板上。表2-4豐田凌志LS400轎車1UZ-FE發動機ECUTHA-E2、VC-E1、KS-E1端子電壓端子電壓（V）條件THA-E20.5-3.4怠速、進氣溫度20℃4.5-5.5點火開關ONKS-E12.0-4.0(脈沖發生)怠速VC-E14.5-5.5點火開關ON

熱線式空氣流量傳感器的工作原理是:熱線溫度由混合集成電路A保持其溫度與吸入空氣溫度相差一定值，當空氣質量流量增大時，混合集成電路A使熱線通過的電流加大，反之，則減小。這樣，就使得通過熱線RH的電流是空氣質量流量的單一函數，即熱線電流IH隨空氣質量流量增大而增大，或隨其減小而減小，一般在50-120mA之間變化。2）熱線式空氣流量傳感器的檢測

（1）就車檢查：先拆下空氣流量傳感器的導線連接器，檢查線束一側B端子與搭鐵間的電壓，其基準電壓為12V。其次，則按單件檢查方法檢查端子31與搭鐵端之間的電壓。

（2）單件檢查：在B、C兩端子間加上12V電壓，然后檢查D、C兩端子間的輸出電壓。這時應該注意，外加電壓的端子不能搞錯(B端子與蓄電池的正接線柱相連，C端子與蓄電池的負接線柱相連)。如果接錯就有可能損壞空氣流量傳感器。在吹入空氣的情況下，測量空氣流量傳感器輸出電壓的變化，其標準為:當沒有空氣吹入時，電壓約為0.8V；當有空氣吹入時，電壓約為2.OV。（二）進氣歧管絕對壓力傳感器1、半導體壓敏電阻式進氣歧管絕對壓力傳感器的檢測

1）結構原理

半導體壓敏電阻式進氣歧管絕對壓力傳感器由壓力轉換元件（硅膜片）和把轉換元件輸出信號進行放大的混合集成電路組成。壓力轉換元件是利用半導體的壓阻效應制成的硅膜片。硅膜片的一側是真空室，另一側導入進氣歧管壓力，所以進歧管內絕對壓力越高，硅膜片的變形越大，其變形量與壓力成正比。附著在薄膜上的應變電阻的阻值則產生與其變形量成正比的變化。利用這種原理，可把進氣歧管內壓力的變化變換成電信號。

2）檢測

（1）傳感器電源電壓的檢測：點火開關置于“OFF”位置，拔下進氣歧管絕對壓力傳感器的導線連接器，然后將點火開關置于“ON”位置（不起動發動機），用萬用表電壓檔測量導線連接器中電源端VCC和接地端E2之間的電壓，其電壓值應為4.5-5.5V。如有異常，應檢查進氣歧管絕對壓力傳感器與ECU之間的線路是否導通。若斷路，應更換或修理線束。（2）傳感器輸出電壓的檢測：將點火開關置于“ON”位置（不起動發動機），拆下連接進氣歧管絕對壓力傳感器與進氣歧管的真空軟管。在ECU導線連接器側用萬用表電壓檔測量進氣歧管絕對壓力傳感器PIM-E2端子間在大氣壓力狀態下的輸出電壓，并記下這一電壓值；然后用真空泵向進氣歧管絕對壓力傳感器內施加真空，從13.3kPa（100mmHg）起，每次遞增13.3kPa（100mmHg），一直增加到66.7kpa（500mmHg）為止，然后測量在不同真空度下進氣歧管壓力傳感器（PIM-E2端子間）的輸出電壓。該電壓應能隨真空度的增大而不斷下降。將不同真空度下的輸出電壓下降量與標準值相比較，如不符，應更換進氣歧管壓力傳感器。皇冠3.0轎車2JZ-GE發動機和豐田HIACE小客車2RZ-E發動機進氣歧管壓力傳感器的標準輸出電壓值如表2-5所示。表2-5

進氣歧管絕對壓力傳感器的真空度與輸出電壓的關系真空度kpa（mmHg）13.3（100）26.7（200）40.0（300）53.5（400）66.7（500）電壓值（V）0.3-0.50.7-0.91.1-1.31.5-1.71.9-2.12、真空膜盒式進氣歧管絕對壓力傳感器的檢測

1）結構和工作原理真空膜盒傳動的可變電感式進氣歧管絕對壓力傳感器主要由膜盒、鐵心、感應線圈和電子電路等組成。膜盒是由薄金屬片焊接而成，其內部被抽成真空，外部與進氣歧管相通。外部壓力變化將使膜盒產生膨脹和收縮的變化。置于感應線圈內部的鐵芯和膜盒聯動。感應線圈由兩個繞組構成，其中一個與振蕩電路相連，產生交流電壓，在線圈周圍產生磁場，另一個為感應繞組，產生信號電壓。當進氣歧管壓力變化時，膜盒帶動鐵心在磁場中移動，使感應線圈產生的信號電壓隨之變化。該信號電壓由電子電路檢波、整形和放大后，作為傳感器的輸出信號送至ECU。2）傳感器輸出信號電壓值的檢測由于這種傳感器是利用12V電源完成變壓作用的，所以拔下插座就無法檢查傳感器的好壞。檢測時，將萬用表（電壓檔）的表筆分別插入導線連接器與兩端子接觸，測量其輸出電壓。測量方法如下：在不動插座的情況下閉合點火開關（ON），將萬用表表筆與Vs、E端子接觸。在開放真空管道、加上大氣壓的情況下，電壓值約為1.5V，而在用嘴巴對真空管道吸氣的情況下，電壓值應從1.5V起向降低方向變化；發動機怠速運轉時，電壓值約為0.4V，而當發動機轉速升高時，此電壓值也升高。（三）節氣門位置傳感器1、開關量輸出型節氣門位置傳感器的檢測

1）結構和電路開關量輸出型節氣門位置傳感器又稱為節氣門開關。它有兩副觸點，分別為怠速觸點（IDL）和全負荷觸點（PSW）。由一個和節氣門同軸的凸輪控制兩開關觸點的開啟和閉合。當節氣門處于全關閉的位置時，怠速觸點IDL閉合，ECU根據怠速開關的閉合信號判定發動機處于怠速工況，從而按怠速工況的要求控制噴油量；當節氣門打開時，怠速觸點打開，ECU根據這一信號進行從怠速到小負荷的過渡工況的噴油控制；全負荷觸點在節氣門由全閉位置到中小開度范圍內一直處于開啟狀態，當節氣門打開至一定角度（豐田1G-EU車為55°）的位置時，全負荷觸點開始閉合，向ECU送出發動機處于全負荷運轉工況的信號，ECU根據此信號進行全負荷加濃控制。圖2-11開關量輸出型節氣門位置傳感器的結構和電壓輸出信號（a）結構（b）電壓輸出信號1-連接器2-動觸點3-全負荷觸點4-怠速觸點5-控制臂6-節氣門軸7-凸輪8-槽2）開關量輸出型節氣門位置傳感器的檢查調整（豐田1S-E和2S-E）。

（1）就車檢查端子間的導通性點火開關置于“OFF”位置，拔下節氣門位置傳感器連接器，在節氣門限位螺釘和限位桿之間插入適當厚度的厚薄規；如圖2-12所示，用萬用表Ω檔在節氣門位置傳感器連接器上測量怠速觸點和全負荷觸點的導通情況。圖2-13節氣門位置傳感器端子間導通檢查

當節氣門全閉時，怠速觸點IDL應導通；當節氣門全開或接近全開時，全負荷觸點PSW應導通；在其他開度下，兩觸點均應不導通。具體情況如表2-6所示。否則，應調整或更換節氣門位置傳感器。表2-6

端子間導通性檢查要求（豐田1S-E和2S-E）限位螺釘和限位桿之間的間隙端子IDL-E（TL）PSW-E（TL）IDL-PSW0.5mm導通不導通不導通0.9mm不導通不導通不導通節氣門全開不導通導通不導通（2）開關量輸出型節氣門位置傳感器的調整如果結果不符合要求可進行如下調整:松開節氣門位置傳感器的兩個固定螺釘，在節氣門限位螺釘和限位桿之間插入0.7mm（豐田1G-EU車為0.55mm）的厚薄規，并將萬用表Ω檔的接頭連接節氣門位置傳感器端子IDL和E（TL），逆時針平穩地轉動節氣門位置傳感器，直到萬用表有讀數顯示，并用兩只螺釘固定；然后再換用0.50mm或0.90mm（豐田1G-EU車為0.44mm或0.66mm）的厚薄規，再檢查端子IDL-E（TL）之間的導通性:限位桿和限位螺釘之間的間隙為0.5mm（豐田16EU車為0.44mm）時導通（萬用表讀數為0）；間隙為0.9mm（豐田1G-EU車為0.66mm）時不導通（萬用表Ω檔讀數為∞）。2、線性可變電阻輸出型節氣門位置傳感器的檢測

1）結構和電路線性可變電阻型節氣門位置傳感器是一種線性電位計，電位計的滑動觸點由節氣門軸帶動。其結構和電壓信號輸出特性如圖2-14所示。圖2-14線形可變電阻型節氣門位置傳感器結構與特性（a）結構（b）特性在不同的節氣門開度下，電位計的電阻也不同，從而將節氣門開度轉變為電壓信號輸送給ECU。ECU通過節氣門位置傳感器，可以獲得表示節氣門由全閉到全開的所有開啟角度的、連續變化的電壓信號，以及節氣門開度的變化速率，從而更精確地判定發動機的運行工況。一般在這種節氣門位置傳感器中，也設有一怠速觸點IDL，以判定發動機的怠速工況。線性可變電阻型節氣門位置傳感器與ECU的連接線路如圖2-15所示。圖2-15線形可變電阻型節氣門位置傳感器與ECU的連接

2）線性可變電阻型節氣門位置傳感器的檢查調整

①怠速觸點導通性檢測點火開關置于“OFF”位置，拔去節氣門位置傳感器的導線連接器，用萬用表Ω檔在節氣門位置傳感器連接器上測量怠速觸點IDL的導通情況。當節氣門全閉時，IDL-E2端子間應導通（電阻為0）；當節氣門打開時，IDL-E2端子間應不導通（電阻為∞）。否則應更換節氣門位置傳感器。②測量線性電位計的電阻點火開關置于OFF位置，拔下節氣門位置傳感器的導線連接器，用萬用表的Ω檔測量線性電位計的電阻（圖2-16中E2和之間的電阻），該電阻應能隨節氣門開度增大而呈線性增大。圖2-16線形可變電阻型節氣門位置傳感器的檢測在節氣門限位螺釘和限位桿之間插入適當厚度的厚薄規，用萬用表Ω檔測量此傳感器導線連接器上各端子間的電阻，其電阻值應符合表2-7所示。表2-7

線性可變電阻型節氣門位置傳感器各端子間的電阻（皇冠3.0車）限位螺釘與限位桿間隙（或節氣門開度）端子名稱電阻值0mmVTA-E20.34-6.30kΩ0.45mmIDL-E20.50kΩ或更小0.55mmIDL-E2∞節氣門全開VTA-E22.40-11.20kΩ-VC-E23.10-7.20kΩ

③電壓檢查

插好節氣門位置傳感器的導線連接器，當點火開關置“ON”位置時，發動機ECU連接器上IDL、VC、三個端子處應有電壓；用萬用表電壓檔檢測IDL-E2、VC-E2、VTA-E2間的電壓值應符合表2-8所示。表2-8

節氣門位置傳感器各端子電壓端子條件標準電壓IDL-E2節氣門全開9-14VVC-E2-4.0-5.5VVTA-E2節氣門全閉0.3-0.8V節氣門全開3.2-4.9V

④節氣門位置傳感器的調整擰松節氣門位置傳感器的兩個固定螺釘，在節氣門限位螺釘和限位桿之間插入0.50mm厚薄規，同時用萬用表Ω檔測量IDL和E2的導通情況。逆時針轉動節氣門位置傳感器，使怠速觸點斷開，然后按順時針方向慢慢轉動節氣門位置傳感器，直至怠速觸點閉合為止（萬用表有讀數顯示），擰緊節氣門位置傳感器的兩個固定螺釘。再先后用0.45mm和0.55mm的厚薄規插入節氣門限位螺釘和限位桿之間，測量怠速觸點IDL和E2之間的導通情況。當厚薄規為0.45mm時，IDL和E2端子間應導通；當厚薄規為0.55mm時，IDL和E2端子間應不導通。否則，應重新調整節氣門位置傳感器。（四）空氣濾清器一般為干式紙質濾心式，結構與普通發動機上相同。（五）節氣門體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。主要由節氣門和怠速空氣道等組成。節氣門位置傳感器裝在節氣門軸上，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傳感器，例如LS400。在LS400上還設有牽引控制系統（TRC），當車輛處于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（包括泥濘、濕滑路面）確保輸出最佳的驅動力和牽引性能，使車輛平穩和安全行駛。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傳感器負責將信號傳送給ECU。注意：在裝有節氣門限位螺釘的汽車上，使用中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，故障排除后，應將節氣門限位螺釘調回原位。（六）進氣管為了消除進氣波動和保證各缸進氣均勻，對進氣總管和歧管的形狀、容積有嚴格的要求。如LS400在空氣室設一個大容量的空氣室以減少進氣脈動和各缸的相互干涉，有利于提高各缸的充氣量，在進氣室兩側各設有4根進氣管，8根進氣歧管呈S型交叉布置，以增加進氣歧管的長度，提高進氣諧波壓力，有利于進一步提高充氣量。四、空氣供給系的檢修維修時應注意進行以下檢查：（1）檢查空氣濾清器濾心是否贓污，必要時用壓縮空氣吹凈或更換；（2）進氣系統漏氣對電控燃油噴射發動機的影響比對化油器式發動機的影響大。檢查各連接部位應連接可靠，密封墊應完好；（3）檢查節氣門內腔的積垢和積膠情況，必要時用清洗劑進行清洗。注意：絕對不能用砂紙和刀片清理積垢和積膠。第三節控制系統結構原理及檢測一、曲軸位置傳感器1、磁脈沖式1）結構原理：豐田公司TCCS系統用磁脈沖式曲軸位置傳感器安裝在分電器內，其結構如圖2-17所示。該傳感器分成上、下兩部分，上部分產生G信號，下部分產生Ne信號，都是利用帶有輪齒的轉子旋轉時，使信號發生器感應線圈內的磁通變化，從而在感應線圈里產生交變的感應電動勢，再將它放大后，送入ECU。圖2-17豐田公司磁脈沖曲軸位置傳感器1-G1感應線圈2-No.2正時轉子3-No.1正時轉子4-G2感應線圈5-Ne感應線圈

Ne信號是檢測曲軸轉角及發動機轉速的信號，相當于日產公司磁脈沖式曲軸位置傳感器的1°信號。該信號由固定在下半部具有等間隔24個輪齒的轉子（N0.2正時轉子）及固定于其對面的感應線圈產生（如圖2-18（a）所示）。當轉子旋轉時，輪齒與感應線圈凸緣部（磁頭）的空氣間隙發生變化，導致通過感應線圈的磁場發生變化而產生感應電動勢。輪齒靠近及遠離磁頭時，將產生一次增減磁通的變化，所以，每一個輪齒通過磁頭時，都將在感應線圈中產生一個完整的交流電壓信號。N0.2正時轉子上有24個齒，故轉子旋轉1圈，即曲軸旋轉720°時，感應線圈產生24個交流電壓信號。Ne信號如圖2-18（b）所示，其一個周期的脈沖相當于30°曲軸轉角（720°÷24=30°）。更精確的轉角檢測，是利用30°轉角的時間由ECU再均分30等份，即產生1°曲軸轉角的信號。同理，發動機的轉速由ECU依照Ne信號的兩個脈沖（60°曲軸轉角）所經過的時間為基準進行計測。圖2-18Ne信號發生器結構與波形a）結構b）波形G信號用于判別氣缸及檢測活塞上止點位置，相當于日產公司磁脈沖式曲軸位置傳感器120°信號。G信號是由位于Ne發生器上方的凸緣轉輪（No.1正時轉子）及其對面對稱的兩個感應線圈（G1感應線圈和G2感應線圈）產生的。其構造如圖2-19所示。其產生信號的原理與Ne信號相同。G信號也用作計算曲軸轉角時的基準信號。圖2-19G信號發生器的結構與波形G1、G2信號分別檢測第6缸及第1缸的上止點。由于G1、G2信號發生器設置位置的關系，當產生G1、G2信號時，實際上活塞并不是正好達到上止點（BTDC），而是在上止點前10°的位置。圖2-20所示為曲軸位置傳感器G1、G2、Ne信號與曲軸轉角的關系。圖2-20G、Ne信號與曲軸轉角的關系2）檢測以皇冠3.0轎車2JZ-GE型發動機電子控制系統中使用的磁脈沖式曲軸位置傳感器為例說明其檢測方法，曲軸位置傳感器電路如圖2-21所示。圖2-21曲軸位置傳感器電路圖

（1）曲軸位置傳感器的電阻檢查

點火開關OFF，拔開曲軸位置傳感器的導線連接器，用萬用表的電阻檔測量曲軸位置傳感器上各端子間的電阻值（表1）。如電阻值不在規定的范圍內，必須更換曲軸位置傳感器。表2-9

曲軸位置傳感器的電阻值端子條件電阻值（Ω）G1-G-冷態125-200熱態160-235G2-G-冷態125-200熱態160-235Ne-G-冷態155-250熱態190-290

（2）曲軸位置傳感器輸出信號的檢

拔下曲軸位置傳感器的導線連接器，當發動機轉動時，用萬用表的電壓檔檢測曲軸位置傳感器上G1-G-、G2-G-、Ne-G-端子間是否有脈沖電壓信號輸出。如沒有脈沖電壓信號輸出，則須更換曲軸位置傳感器。

（3）感應線圈與正時轉子的間隙檢查用厚薄規測量正時轉子與感應線圈凸出部分的空氣間隙（圖2-22），其間隙應為0.2-0.4mm。若間隙不合要求，則須更換分電器殼體總成。圖2-22檢查感應線圈與正時轉子的間隙2、霍爾式1）結構原理（1）采用觸發葉片的霍爾式曲軸位置傳感器美國GM公司的霍爾式曲軸位置傳感器安裝在曲軸前端，采用觸發葉片的結構型式，如圖2-23所示。在發動機的曲軸皮帶輪前端固裝著內外兩個帶觸發葉片的信號輪，與曲軸一起旋轉。外信號輪外緣上均勻分布著18個觸發葉片和18個窗口，每個觸發葉片和窗口的寬度為10°弧長；內信號輪外緣上設有3個觸發葉片和3個窗口，3個觸發葉片的寬度不同，分別為100°、90°和110°弧長，3個窗口的寬度亦不相同，分別為20°、30°和10°弧長。由于內信號輪的安裝位置關系，寬度為100°弧長的觸發葉片前沿位于第1缸和第4缸上止點（TDC）前75°，90°弧長的觸發葉片前沿在第6缸和第3缸上止點前75°，110°弧長的觸發葉片前沿在第5缸和第2缸上止點前75°。圖2-23霍爾式曲軸位置傳感器1-外信號輪2-內信號輪如圖2-24所示，霍爾信號發生器由永久磁鐵、導磁板和霍爾集成電路等組成。內外信號輪側面各設置一個霍爾信號發生器。信號輪轉動時，每當葉片進入永久磁鐵與霍爾元件之間的空氣隙時，霍爾集成電路中的磁場即被觸發葉片所旁路（或稱隔磁），如圖2-24（a）所示。這時不產生霍爾電壓；當觸發葉片離開空氣隙時，永久磁鐵2的磁通便通過導磁板3穿過霍爾元件（圖2-24（b）），這時產生霍爾電壓。將霍爾元件間歇產生的霍爾電壓信號經霍爾集成電路放大整形后，即向ECU輸送電壓脈沖信號（圖2-25）。外信號輪每旋轉1周產生18個脈沖信號（稱為18X信號），1個脈沖周期相當于曲軸旋轉20°轉角的時間，ECU再將1個脈沖周期均分為20等份，即可求得曲軸旋轉1°所對應的時間，并根據這一信號，控制點火時刻。該信號的功用相當于光電式曲軸位置傳感器產生1°信號的功能。內信號輪每旋轉1周產生3個不同寬度的電壓脈沖信號（稱為3X信號），脈沖周期均為120°曲軸轉角的時間，脈沖上升沿分別產生于第1、4缸、第3、6缸和第2、5缸上止點前75°作為ECU判別氣缸和計算點火時刻的基準信號，此信號相當于前述光電式曲軸位置傳感器產生的120°信號。圖2-24霍爾信號發生器的工作原理a）觸發葉片進入空氣間隙b）觸發葉片離開空氣間隙1-信號輪的觸發葉片2-霍爾元件3-永久磁鐵4-底版5-導磁板（2）采用觸發輪齒的霍爾式曲軸位置傳感器克萊斯勒公司的霍爾式曲軸位置傳感器安裝在飛輪殼上，采用觸發輪齒的結構。同時在分電器內設置同步信號發生器，用以協助曲軸位置傳感器判別缸號。北京切諾基車的霍爾式曲軸位置傳感器如圖2-26所示，在2.5L四缸發動機的飛輪上有8個槽，分成兩組，每4個槽為一組，兩組相隔180°，每組中的相鄰兩槽相隔20°。在4.OL六缸發動機的飛輪上有12個槽，4個槽為一組，分成三組，每組相隔120°，相鄰兩槽也間隔20°。圖2-25霍爾式曲軸位置傳感器輸出信號圖2-26北京切諾基車用霍爾式曲軸位置傳感器a）2.5L發動機b)4.0L發動機1-槽2-曲軸位置傳感器3-飛輪

當飛輪齒槽通過傳感器的信號發生器時，霍爾傳感器輸出高電位（5V）；當飛輪齒槽間的金屬與傳感器成一直線時，傳感器輸出低電位（0.3V）。因此，每當1個飛輪齒槽通過傳感器時，傳感器便產生1個高、低電位脈沖信號。當飛輪上的每一組槽通過傳感器時，傳感器將產生4個脈沖信號。其中四缸發動機每1轉產生2組脈沖信號，六缸發動機每1轉產生3組脈沖信號。傳感器提供的每組信號，可被發動機ECU用來確定兩缸活塞的位置，如在四缸發動機上，利用一組信號，可知活塞1和活塞4接近上止點；利用另一組信號，可知活塞2和活塞3接近上止點。故利用曲軸位置傳感器，ECU可知道有兩個氣缸的活塞在接近上止點。由于第4個槽的脈沖下降沿對應活塞上止點（TDC）前4°，故ECU根據脈沖情況很容易確定活塞上止點前的運行位置。另外，ECU還可以根據各脈沖間通過的時間，計算出發動機的轉速。2）檢測

霍爾式曲軸位置傳感器的檢測方法有一個共同點，即主要通過測量有無輸出電脈沖信號來判斷其是否良好。下面以北京切諾基的霍爾式曲軸位置傳感器為例來說明其檢測方法。曲軸位置傳感器與ECU有三條引線相連，如圖2-27所示。其中一條是ECU向傳感器加電壓的電源線，輸入傳感器的電壓為8V；另一條是傳感器的輸出信號線，當飛輪齒槽通過傳感器時，霍爾傳感器輸出脈沖信號，高電位為5V，低電位為0.3V；第三條是通往傳感器的接地線。圖2-27曲軸位置傳感器工作電路

（1）傳感器電源、電壓的測試

點火開關置于“ON”，用萬用表電壓檔測量ECU側7#端子的電壓應為8V，在傳感器導線連接器“A”端子處測量電壓也應為8V，否則為電源、線斷路或接頭接觸不良。

（2）端子間電壓的檢測用萬用表的電壓檔，對傳感器的ABC三個端子間進行測試，當點火開關置于“ON”時，A-C端子間的電壓值約為8V；B-C端子間的電壓值在發動機轉動時，在0.3-5V之間變化，且數值顯示呈脈沖性變化，最高電壓5v，最低電壓0.3V。如不符合以上結果，應更換曲軸位置傳感器。

（3）電阻檢測

點火開關置于“OFF”位置，拔下曲軸位置傳感器導線連接器，用萬用表Ω檔跨接在傳感器側的端子A-B或A-C間，此時萬用表顯示讀數為∞（開路），如果指示有電阻，則應更換曲軸位置傳感器。GM（通用）公司觸發葉片式霍爾傳感器的測試方法與上述相似，只是端子為4個，上止點信號（內信號輪觸發）輸出端與接地端為脈沖電壓顯示。3、光電式1）結構原理光電式曲軸位置傳感器設置在分電器內，它由信號發生器和帶縫隙和光孔的信號盤組成（圖2-28）。信號盤安裝在分電器軸上，其外圍有360條縫隙，產生1°（曲軸轉角）信號；外圍稍靠內側分布著6個光孔（間隔60°），產生120°信號，其中有一個較寬的光孔是產生對應第1缸上止點的120°信號的，如圖2-29所示。圖2-28光電式曲軸位置傳感器1-曲軸轉角傳感器2-信號盤圖2-29信號盤的結構1-120°信號孔(第一缸)2-1°信號孔3-120°信號孔信號發生器固裝在分電器殼體上，主要由兩只發光二極管、兩只光敏二極管和電子電路組成（圖2-30）。兩只發光二極管分別正對著光敏二極管，發光二極管以光敏二極管為照射目標。信號盤位于發光二極管和光敏二極管之間，當信號盤隨發動機曲軸運轉時，因信號盤上有光孔，產生透光和遮光的交替變化，造成信號發生器輸出表征曲軸位置和轉角的脈沖信號。圖2-31所示為光電式信號發生器的作用原理。圖2-30信號發生器的布置1-光敏三極管2-發光二極管3-分火頭4-密封蓋5-轉盤6-電子電路圖2-31光電式信號發生器作用原理

當發光二極管的光束照射到光敏二極管上時，光敏二極管感光而導通；當發光二極管的光束被遮擋時，光敏二極管截止。信號發生器輸出的脈沖電壓信號送至電子電路放大整形后，即向電控單元輸送曲軸轉角1°信號和120°信號。因信號發生器安裝位置的關系，120°信號在活塞上止點前70°輸出。發動機曲軸每轉2圈，分電器軸轉1圈，則1°信號發生器輸出360個脈沖，每個脈沖周期高電位對應1°，低電位亦對應1°，共表征曲軸轉角720°。與此同時，120°信號發生器共產生6個脈沖信號。2）檢測

（1）曲軸位置傳感器的線束檢查圖2-32所示為韓國“現代SONATA”汽車光電式曲軸位置傳感器連接器（插頭）的端子位置。檢查時，脫開曲軸位置傳感器的導線連接器，把點火開關置于“ON”，用萬用表的電壓檔（圖2-33）測量線束側4#端子與地間的電壓應為12V，線束側2#端子和3#端子與地間電壓應為4.8-5.2V，用萬用表的電阻檔測量線束側1#端子與地間應為0Ω（導通）。圖2-32曲軸位置傳感器接頭圖2-33曲軸轉角傳感器線束的測量

（2）光電式曲軸位置傳感器輸出信號檢測

用萬用表電壓檔接在傳感器側3#端子和1#端子上，在起動發動機時，電壓應為0.2-1.2V。在起動發動機后的怠速運轉期間，用萬用表電壓檔檢測2#端子和1#端子電壓應為1.8-2.5V。否則應更換曲軸位置傳感器。二、水溫傳感器1、結構和電路冷卻水溫度傳感器安裝在發動機缸體或缸蓋的水套上，與冷卻水接觸，用來檢測發動機的冷卻水溫度。冷卻水溫度傳感器的內部是一個半導體熱敏電阻（圖2-34（a）），它具有負的溫度電阻系數。水溫越低，電阻越大;反之，水溫越高，電阻越小（圖2-34（b））。圖2-34冷卻水溫度傳感器(a)構造(b)水溫與電阻的關系水溫傳感器的兩根導線都和電控單元相連接。其中一根為地線，另一根的對地電壓隨熱敏電阻阻值的變化而變化。電控單元根據這一電壓的變化測得發動機冷卻水的溫度，和其他傳感器產生的信號一起，用來確定噴油脈沖寬度、點火時刻等。冷卻水溫度傳感器與電控單元的連接如圖2-35所示。圖2-35冷卻水溫度傳感器的電路（a）豐田皇冠3.0用（b）北京切諾基用2、冷卻水溫度傳感器的檢測

1）冷卻水溫度傳感器的電阻檢測

（1）就車檢查點火開關置于OFF位置，拆卸冷卻水溫度傳感器導線連接器，用數字式高阻抗萬用表Ω檔，測試傳感器兩端子（豐田皇冠3.0為THW和E2北京切諾基為B和A）間的電阻值。其電阻值與溫度的高低成反比，在熱機時應小于1kΩ。（2）單件檢查拔下冷卻水溫度傳感器導線連接器，然后從發動機上拆下傳感器;將該傳感器置于燒杯內的水中，加熱杯中的水，同時用萬用表Ω檔測量在不同水溫條件下水溫傳感器兩接線端子間的電阻值，如圖2-36所示。將測得的值與標準值相比較。如果不符合標準，則應更換水溫傳感器。

2）冷卻水溫度傳感器輸出信號電壓的檢測裝好冷卻水溫度傳感器，將此傳感器的導線連接器插好，當點火開關置于“ON”位置時，從水溫傳感器導線連接器“THW”端子（豐田車）或從ECU連接器“THW”端子與E2間測試傳感器輸出電壓信號（對北京切諾基是從傳感器導線連接器“B”端子或從ECU導線連接器“2”端子上測量與接地端子間電壓）。豐田車THW與E2端子間電壓在80℃時應為0.25-1.OV。所測得的電壓值應隨冷卻水溫成反比變化。圖2-36測量水溫傳感器的電阻三、進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器通常安裝在空氣濾清器之后的進氣軟管上或空氣流量計上，還有的在空氣流量計和諧振腔上各裝一個，以提高噴油量的控制精度。進氣溫度傳感器內部也是一個具有負溫度電阻系數的熱敏電阻，外部用環氧樹脂密封。它和ECU的連接方式與水溫傳感器相同。四、車速傳感器功用：檢測汽車行駛速度，給ECU提供車速信號，用于巡航控制和限速斷油控制。類型：舌簧開關式和光電式。五、信號開關常用的有：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。第四節EFI系統工作過程分析一、噴油正時控制噴油分為同步噴油和異步噴油。同步是指發動機各缸工作循環，在既定的曲軸位置進行噴油，同步噴油有規律性。異步噴油與發動機的工作不同步，無規律性，是在同步噴油的基礎上，為改善發動機的性能額外增加的噴油。1．同步噴油正時控制（1）順序噴射正時控制特點：噴油器驅動回路數與氣缸數目相等。ECU根據凸輪軸位置傳感器（G信號）、曲軸位置傳感器（Ne信號）和發動機的作功順序，確定各缸工作位置。當確定各缸活塞運行至排氣行程上止點某一位置時，ECU輸出噴油控制信號，接通噴油器電磁線圈電路，該缸開始噴油。圖2-37順序噴射控制電路（2）分組噴射正時控制特點：把所有噴油器分成2～4組，由ECU分組控制噴油器。以各組最先進入作功的缸為基準，在該缸排氣行程上止點前某一位置，ECU輸出指令信號，接通該組噴油器電磁線圈電路，該組噴油器開始噴油。圖2-38分組噴射控制電路（3）同時噴射正時控制特點：所有各缸噴油器由ECU控制同時噴油和停油。噴油正時控制是以發動機最先進入作功行程的缸為基準，在該缸排氣行程上止點前某一位置，ECU輸出指令信號，接通該組噴油器電磁線圈電路，該組噴油器開始噴油。圖2-39同時噴射控制電路2．異步噴油正時控制（1）起動時異步噴油正時控制在同步噴油基礎上，為改善發動機的起動性能，在增加一次異步噴油。在起動開關處于接通狀態時，ECU接受到第一個凸輪軸位置傳感器信號（Ne信號）后，接收到第一個曲軸位置傳感器信號（G信號）時，開始進行起動時的異步噴油。（2）加速時異步噴油正時控制為了改善加速性能，ECU根據節氣門位置傳感器中怠速信號從接通到斷開時，增加依次固定量的噴油。二、噴油量控制目的：使發動機在各種運行工況下，都能獲得最佳的噴油量，以提高發動機的經濟性和降低排放污染。當噴油器的結構和噴油壓差一定時，噴油量的多少取決于噴油時間。1．起動時的同步噴油量控制在發動機轉速低于規定值或點火開關接通位于STA（起動）檔時，噴油時間的確定見圖2-40，ECU根據冷卻液傳感器信號（THW信號）和冷卻液溫度——噴油時間確定基本噴油時間，根據進氣溫度傳感器（THA信號）對噴油時間作修正（延長或縮短）。然后在根據蓄電池電壓適當延長噴油時間，以實現噴油量的進一步的修正，即電壓修正，見圖2-41。圖2-40起動時的基本噴油時間圖2-41噴油時間的確定2．起動后的同步噴油量控制噴油持續時間=基本噴油持續時間×噴油修正系數+電壓修正值D型根據發動機轉速信號和進氣管絕對壓力信號確定基本噴油時間。L型根據發動機轉速信號和空氣流量計信號確定基本噴油時間。噴油修正系數有：（1）起動后加濃修正根據冷卻液溫度確定噴油時間的初始修正值；（2）暖機加濃修正在達到正常溫度之前，根據冷卻液溫度信號進行噴油時間修正；（3）進氣溫度修正根據進氣溫度傳感器提供的進氣溫度信號（THA信號），對噴油時間進行修正；低于20℃是空氣密度大，ECU適當的增加噴油時間，高于20（4）大負荷工況噴油量修正根據PIM信號和Vs信號以及節氣門位置傳感器輸送的全負荷信號（PSW信號）或VTA信號判斷發動機負荷狀況，大負荷時適當增加噴油時間。（5）過渡工況噴油量修正主要根據PIM信號或Vs信號、Ne信號、SPD信號、VTA信號、NSW信號判斷過渡工況，對噴油時間進行修正。（6）怠速穩定性修正ECU根據PIM信號和Ne信號對噴油量進行修正，隨著進氣管絕對壓力增大或怠速降低，適當增加噴油時間；反之，減少噴油時間。3．異步噴油量控制發動機起動和加速時的異步噴油量是固定，各缸噴油器以一個固定的噴油持續時間，同時向各缸增加一次噴油。三、燃油停供控制減速斷油控制——當汽車減速時，ECU將會切斷燃油噴射控制電路，停止噴油，以降低碳氫化合物及一氧化碳的排放量。限速斷油控制——加速時，發動機超過安全轉速或汽車車速超過設定的最高車速時，ECU將切斷燃油噴射控制電路，停止噴油，防止超速。四、燃油泵控制根據發動機的轉速和負荷來控制燃油泵以高速或低速運轉。第三章電子控制點火系統二十世紀70年代，美國GM公司采用了集成電路（IC）點火裝置，高能點火（HEI）系統，并在分電器內裝上點火線圈和點火控制線路，力圖將點火系統做成一體，這種電路具有結構緊湊、可靠性高、成本低、耗電少、不需冷卻、響應性好等特點。后期又采用數字式點火時刻控制系統，稱為邁塞（MISAR）系統。該系統體積小，由中央處理器（CPU）、存儲器（RAM/ROM）和模/數（A/D）轉換器等組成。系統可根據輸入的冷卻液溫度、轉速和負荷等信號，計算出最佳點火時刻。美國克萊斯勒公司（Chryslercorporation）首先創立了模擬計算機對發動機點火時刻進行控制的控制系統。傳統的點火系統，其點火時刻的調整是依靠機械離心式調節裝置和真空式調節裝置完成的，由于機械的滯后、磨損及裝置本身的局限性，故不能保證點火時刻在最佳值。而用ECU控制的點火系統，則可方便地解決以上問題。因為用微機可考慮更多的對點火提前角影響的因素，使發動機在各種工況下均能達到最佳點火時刻，從而提高發動機的動力性、經濟性、改善排放指標。ECU控制的點火系統是隨著電子技術的進步而發展起來的一門新技術，也是汽車電子化的必然趨勢。第一節電控點火系統的組成和分類一、電控點火系統的組成與功能ECU控制的點火系統主要有ECU、傳感器和點火執行器三大部分組成，其功能如下：1）ECU接受各種傳感器送來的信號經過數據處理后，輸出信號（缸序信號和點火信號）并通過電能輸出級傳到點火執行器。2）傳感器在點火系中應用的傳感器主要有空氣流量計、發動機轉速傳感器、節氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器及爆震傳感器等。3）點火控制裝置具有缸序判別、閉合角控制、恒流控制、安全信號等電路，其主要功能是接受ECU發生的缸別信號（IGdA、IGdB）和點火信號（IGt），驅動點火線圈工作，并向ECU輸入安全信號（IGf）。二、電控點火系分類電控點火系可分為有分電器式和無分電器式兩種型式。1．有分電器式點火控制系統ECU根據各輸入信號，確定點火時刻，并將點火正時信號IGt送至點火器，當IGt信號變為低電平時，點火線圈一次側被切斷，二次線圈中感應出高壓電，再由分電器送至相應缸火花塞點火。為了產生穩定的二次側電壓和保證系統的可靠工作，在點火器中設有閉合角控制回路和點火確認信號（IGf）安全保護電路。2．無分電器的點火控制系統無分電器的點火控制系統有二極管分配式和點火線圈分配式兩大類。（1）二極管分配式二極管分配式無分電器點火系統采用同時點火方式，點火順序為1-3-4-2的四缸發動機，當ECU接收到曲軸位置傳感器相應信號時，向點火控制器發出點火信號，點火控制器的控制回路使VT1截止，一次線圈5中的電流被切斷，在二次線圈中感應出下“+”上“-”的高壓電，經4缸和1缸火花塞構成回路，兩個火花塞均跳火，此時1缸接近壓縮終了，混合氣被點燃，而4缸正在排氣，火花塞點空火。曲軸轉過180°后，ECU接收到傳感器信號后再次向點火控制器發出觸發信號，VT2截止，一次線圈8中電流被切斷，二次線圈感應出上“+”下“-”的高壓電，并經2缸和3缸火花塞構成回路，同時跳火，此時3缸點火作功，2缸火花塞點空火。依次類推，發動機曲軸轉2圈，各缸作功一次。（2）點火線圈分配式點火線圈分配式無分電器點火系統是將來自點火線圈的高壓電直接分配給火花塞，有同時點火和單獨點火兩種形式。1）同時點火。同時點火即用一個點火線圈對到達壓縮和排氣上止點的兩個氣缸同時實施點火，處于壓縮的一缸，混合氣被點燃而作功，正在排氣的另一缸火花塞點空火。ECU根據凸輪軸位置傳感器信號，選擇相應點火的氣缸，并將點火信號送給點火組件，使相應的晶體管VT截止或導通，點火線圈直接向火花塞輸出高壓電。2）單獨點火。單獨點火既為每一個氣缸的火花塞配備一個點火線圈，單獨直接地對每個氣缸點火。這種單獨點火系統由于取消了高壓線，能量損失小，效率高，電磁干擾少。第二節電控點火系統的控制內容一、點火提前角的控制影響點火提前角的因素較為復雜，在電控點火系統中，一般點火提前角有幾部分組成，即：實際點火提前角＝初始點火提前角+基本點火提前角+修正點火提前角（或延遲角）。初始點火提前角是ECU根據發動機上止點位置確定的固定點火時刻，其大小隨發動機而異。基本點火提前角是ECU根據發動機轉速信號和進氣歧管壓力信號（或進氣量信號），在存儲器中查到這一工況下運轉時相應的點火提前角。修正點火提前角（或延遲角）是ECU根據各種傳感器傳來的信號，對點火提前角進行修正，使控制更加準確。點火提前角的控制包括兩種基本情況：①起動期間的點火時刻控制，即發動機起動時工況，按固定的曲軸轉角位置點火。②起動后，發動機正常運行時，點火時刻由進氣歧管壓力信號（或進氣量信號）和發動機轉速確定的基本點火提前角和修正量決定。修正項目隨發動機而異，并根據發動機各自的特性曲線進行修正。表3-1為點火提前角的修正項目。表3-1點火提前角的修正項目起動時點火提前角初始點火提前角點火提前角基本點火提前角起動時點火提前角修正點火提前角暖機修正量穩定怠速修正量空燃比反饋修正量過熱修正量爆震修正量最大提前和推遲控制量其它修正量1．起動工況的點火時刻控制在起動期間，發動機轉速較低（通常在500r/min以下），由于進氣歧管壓力信號或進氣量信號不穩定，一般點火時刻固定在初始點火提前角（數值大小隨發動機而異）。初始點火角由ECU中的備用模塊進行設定。在某些發動機中，ECU還需輸入起動信號（STA）。起動期間的控制信號主要是發動機轉速（Ne）信號和起動開關（STA）信號。2、起動后點火時刻控制（1）基本點火提前角在正常工況下運轉時，節氣門位置傳感器的怠速觸點（IDL）斷開，ECU根據存儲器的數據確定基本點火提前角。在正常運行工況運行時，控制信號主要有：進氣歧管壓力信號（或進氣量信號）、發動機轉速信號、節氣門位置信號、汽油品種選擇開關或插頭（RP）、爆震信號（KNK）等。在某些發動機中，按汽油辛烷值不同，在存儲器中存放著兩張基本點火提前角的數據表格，駕駛員可根據使用汽油的辛烷值，通過汽油選擇開關或插頭進行選擇。具有爆震控制功能的點火提前角系統（ESA），其ECU中還存有專用于爆震控制點火時刻的數據。在怠速工況下運行時，節氣門位置傳感器怠速觸點閉合，此時，ECU根據發動機轉速和空調開關是否接通等確定基本點火提前角。在怠速工況運行時，控制信號主要有：節氣門位置信號（IDL）。發動機轉速信號（Ne）空調開關信號（A／C）。（2）點火提前角的修正1）暖機修正。發動機冷車起動后，當發動機冷卻液溫度較低時，應增大點火提前角，暖機過程中，隨冷卻液溫度升高，點火提前角發生變化。修正曲線的形狀與提前角的大小隨車型不同而異。暖機過程中，控制信號主要有：冷卻液溫度信號（THW）、進氣歧管壓力（或進氣量）信號、節氣門位置信號等。2）過熱修正。發動機處于正常運行工況（怠速觸點斷開），當冷卻液溫度過高時，為了避免產生爆震，應將點火提前角推遲。發動機處于正常運行工況（怠速觸點閉合），冷卻液溫度過高時，為了避免長時間過熱，應將點火提前角增大。過熱修正控制信號主要有：冷卻液溫度信號（THW）、節氣門位置信號（IDL）。3）怠速穩定性的修正。發動機在怠速運行期間，由于發動機負荷變化使發動機轉速改變，ECU要調整點火提前角，使發動機在規定的怠速轉速下穩定