學習項目一發動機電控系統總體認識學習目標知識目標能力目標素養目標1.了解發動機電控系統的總體組成、工作原理及主要傳感器和執行器。1.能通過與客戶交流、查閱相關維修技術資料等方式獲取車輛信息。1.能夠在工作過程中與小組其他成員合作、交流，養成團隊合作意識，鍛煉溝通能力。2.能夠找出、識別發動機電控系統的主要傳感器、執行器、ECU及燃油泵、燃油濾清器等部件。2.能使用萬用表、故障診斷儀、示波器及發動機綜合分析儀等常用檢測設備。2.養成認識問題、分析問題和解決問題的能力。3.掌握發動機電控系統的結構特點、工作原理及電路分析方法。3.能完成各類汽車發動機電子控制系統裝配、診斷、檢測。3.養成一絲不茍、精益求精的工匠精神。4.掌握發動機電控系統控制電路及各元件的檢測方法。4.能會識讀常見車型發動機電子控制系統電路。

目錄01發動機電控系統的優點02發動機電控系統的分類03燃油供給系統零件認知實訓04排放系統零部件認識實訓項目概述現代汽車發動機廣泛采用了電子控制系統(以下簡稱電控系統)，系統功能包括燃油噴射控制、點火控制、怠速控制、EGR(廢氣再循環控制)、配氣正時控制、可變進氣控制等。電控系統工作是否正常，直接關系到發動機的運轉是否正常，因此，發動機電控系統的故障診斷與維修是發動機維修作業的一項重要內容。學習和研究汽車發動機電控系統的作用、工作原理、結構和檢修方法，對于從事汽車方面的工作具有十分重要的意義。雖然汽車發動機電控系統的結構、性能隨著其他技術的發展和人們要求的改變不斷變化，但是，要真正掌握汽車發動機電控系統的作用、基本工作原理，及時了解各種新技術在汽車發動機電控系統中的應用動態，就一定能適應汽車發展的要求，真正維護好汽車發動機電控系統。01發動機電控系統的優點概述自從1953年美國本迪克斯公司開始對電控燃油噴射系統研究以來，到目前為止，電控燃油噴射技術已經相當完善。電控燃油噴射系統在汽車上的廣泛應用使得汽車無論是動力性、經濟性、排放性、舒適性等都得到了整體的優化，并大大地推動了其他電控系統在汽車上的應用。優點電控燃油噴射系統的主要優點如下：1.保持動力ECU電控單元對節氣門的變化反應迅速，使發動機在各種運行工況下得到最合適的混合氣濃度，加減速行駛的過渡運行階段，燃油控制能夠迅速地做出反應，使汽車加速、減速性能更加良好，并能保持良好的動力性能指標。2.提高效率在進氣系統中，由于沒有像化油器那樣的喉管部位，進氣阻力減小。再加上對進氣管道的合理設計，就能充分利用吸人空氣慣性的增壓作用，增大進氣量；由于ECU系統控制非常精確，減少了發動機的爆震傾向，因此允許發動機采用更高的壓縮比，從而提高了發動機的熱效率。優點3.運轉平穩增大了燃油的噴射壓力，因此霧化效果比較好；由于每個汽缸均安裝一個噴油器，所以各缸的燃油分配比較好；有利于提高發動機運轉的穩定性。4.易于啟動當汽車在不同地區行駛時，對大氣壓力或外界環境溫度變化引起的空氣密度的變化，發動機控制單元(ECU)能及時準確地做出補償。尤其利于冬季低溫環境下的冷車啟動，拋棄了化油器式的阻風門啟動裝置，使冷車啟動更加可靠。5.減少污染采用電控燃油噴射技術，大大降低了HC、CO和NOX三種有害氣體的排放。電控燃油噴射發動機能很好地適應目前對汽車的使用要求，即減少排放、降低油耗、提高輸出功率及改善駕駛性能，可以滿足更加嚴格的排放法規的要求。02發動機電控系統的分類發動機電控系統分類1.按照噴油器的安裝部位分類（1）單點燃油噴射系統單點燃油噴射系統也稱為節氣門體噴射系統TBI，是在節氣門體上安裝一個或兩個噴油器，向進氣歧管中噴射燃油從而形成可燃混合氣。發動機電控系統分類（2）多點燃油噴射系統多點燃油噴射系統簡稱MPI,是在每一缸裝有一只噴油器，安裝在各缸進氣門前，因而能保證各缸之間混合氣濃度的一致性。相比之下，多點燃油噴射系統比單點燃油噴射系統的控制精度要好得多。多點燃油噴射系統根據噴油器的安裝位置又可分為缸外進氣道噴射、缸內噴射和混合噴射三種。發動機電控系統分類1）進氣道噴射是指在每個汽缸的進氣門前安裝一個噴油器。噴油器噴射出燃油后，在進氣門附近與空氣混合形成可燃混合氣，這種噴射系統能較好地保證各缸混合氣總量和濃度的均勻性。2）缸內噴射系統，是指將高壓燃油直接噴到汽缸內，燃油噴霧效果更好，并可在缸內產生濃度漸變的分層混合氣，改善燃燒質量，因此越來越受到重視，目前已經是一種發展趨勢。3）混合噴射，由于排放標準的日益嚴格，車輛動力的需求和環境保護成了對立面，此時一種由缸內直噴和歧管噴射的組合噴射方式被開發出來，稱為“混合噴射”。缸內噴射系統混合噴射發動機電控系統分類2.按照噴油器的噴射方式分類（1）連續性燃油噴射系統在連續噴射系統中，汽油被連續不斷地噴人進氣歧管并在進氣管內蒸發后形成可燃混合氣再被吸人汽缸內。由于連續噴射不必考慮發動機的工作時序，故控制系統結構比較簡單。（2）間歇性燃油噴射系統間歇性燃油噴射系統是在發動機運轉期間間歇性地向進氣歧管中噴油,其噴油量的大小取決于噴油器的開啟時間，即發動機控制單元(ECU)發出的噴油脈沖寬度。這種燃油噴射方式廣泛應用于現代電控燃油噴射系統中。發動機電控系統分類根據噴油時序，間歇噴射又可分為同時噴射、分組噴射和順序噴射三種型式。1）同時噴射各缸噴油器在ECU的同一指令下同時開啟和關閉，其噴射脈寬相等。2）分組噴射是V發動機的一種電噴方式，以對稱的方法噴油汽。將一臺多缸發動機的全部氣缸進行分組，一般四缸分為兩組，六缸分為2-3組，八缸分為4組。同一組噴油器采用同時噴射方式，不同組噴油器采用交替噴射。3）順序噴射是指各缸噴油器按照發動機的工作順序依次進行噴射，由于順序噴射方式在最佳的噴油時間向各缸噴射汽油，所以有利于改善發動機的燃油經濟性。但要求系統對噴油的汽缸進行識別，同時要求噴油器驅動回路與汽缸的數目相同，故控制方式比較復雜。目前，絕大部分車型都適用于燃油順序噴射系統。發動機電控系統分類3.按照進氣量檢測方式不同的分類電控燃油噴射系統按進氣量檢測方式不同可分為D型和L型。（1）L型電控燃油噴射系統這種方式是以質量流量方式檢測進氣量，用空氣流量計直接測量發動機吸人空氣流量計的空氣量。此方法檢測精度高。（2）D型電控燃油噴射系統D型電控燃油噴射系統是以速度密度方式檢測進氣量，即用進氣壓力傳感器來檢測進氣管的負壓變化，從而感知發動機的進氣量，進氣量測量精度低于L型電控燃油噴射系統。03燃油供給系統零件認知實訓任務實施1.任務描述通過實訓熟悉燃油供給系統各個零部件名稱及安裝位置。2.實施條件工作準備如下。（1）器材實訓汽車4臺或電控發動機實訓臺架4臺；（2）耗材三件套；（3）資料汽車維修手冊；（4）工量具通用工作一套。3.實施步驟完成對燃油供給系統的認知實訓并規范填寫工單：任務名稱

學生姓名

組別

工位號

用時

零件號

序號操作步驟使用工量具檢測數據測量標準結果分析小計1打開車門，鋪好“三件套”，拉動發動機艙蓋手柄；

2打開發動機艙蓋，鋪好發動機艙防護罩，拆下發動機護板；

3找出各噴油器、燃油分配管、油壓調節器、油壓脈動阻尼器，并觀察其各自的位置；

4打開汽車行李艙，拆下行李艙底部的燃油箱蓋板，觀察燃油箱及電動燃油泵、燃油濾清器。

5現場7S。

總分100總計

教師簽名

得分

任務實施4.注意事項1）能夠熟練找出各傳感器、電動燃油泵、繼電器盒等；2）習慣性使用“三件套”、發動機艙防護罩等汽車防護物品，養成良好職業習慣；3）養成“采取安全防護措施”的習慣；4）養成工具、零部件、油液“三不落地”的職業習慣，工具及拆下的零部件等都應整齊地放置在工具車及零件盤中。5.評價與反饋名稱

組別

學生姓名

工位號

用時

零件號

序號考核項目評分標準分數學生自評小組互評教師評價小計1團隊協作是否協同有效工作10

2工作態度是否積極主動追求精益求精10

3任務方案是否正確合理20

4任務完成情況操作方法正確數據正確記錄分析結果正確30

5安全規范有無安全隱患設備、工量具使用規范標準遵守勞動紀律20

6現場7S是否做到10

總分100教師簽名

總計

04燃油供給系統零件認知實訓任務實施1.任務描述通過實訓熟悉燃油供給系統各個零部件名稱及安裝位置。2.實施條件工作準備如下。（1）器材實訓汽車4臺或電控發動機實訓臺架4臺；（2）耗材三件套；（3）資料汽車維修手冊；（4）工量具舉升機。3.實施步驟完成對燃油供給系統的認知實訓并規范填寫工單：任務名稱

學生姓名

組別

工位號

用時

零件號

序號操作步驟使用工量具檢測數據測量標準結果分析小計1打開車門，鋪好“三件套”，拉動發動機艙蓋手柄；

2打開發動機艙蓋，鋪好發動機艙防護罩,拆下發動機護板；

3找出ERG閥、活性炭罐、三元催化器，如圖1-1-10，圖1-1-11，圖1-1-12所示。并觀察其各自的位置；

4現場7S

總分100總計

教師簽名

得分

任務實施4.注意事項1）能夠熟練找出各傳感器、電動燃油泵、繼電器盒等；2）習慣性使用“三件套”、發動機艙防護罩等汽車防護物品，養成良好職業習慣；3）養成“采取安全防護措施”的習慣；4）養成工具、零部件、油液“三不落地”的職業習慣，工具及拆下的零部件等都應整齊地放置在工具車及零件盤中。5.評價與反饋名稱

組別

學生姓名

工位號

用時

零件號

序號考核項目評分標準分數學生自評小組互評教師評價小計1團隊協作是否協同有效工作10

2工作態度是否積極主動追求精益求精10

3任務方案是否正確合理20

4任務完成情況操作方法正確數據正確記錄分析結果正確30

5安全規范有無安全隱患設備、工量具使用規范標準遵守勞動紀律20

6現場7S是否做到10

總分100教師簽名

總計

學習項目二電控燃油噴射系統任務一燃油供給系統檢修學習目標知識目標能力目標素養目標1.了解燃油供給系統的組成、安裝位置及分類。1.通過以下的學習，學生應能對各種燃油系統進行說明;能獨立完成對燃油系統的檢測工作1.能夠在工作過程中與小組其他成員合作、交流，養成團隊合作意識，鍛煉溝通能力。2.了解燃油系統各個部件的工作原理。2.掌握電控燃油噴射系統各部件的常見故障與排除。2.養成認識問題、分析問題和解決問題的能力。3.了解無回油管路供油系統。3.掌握電控燃油噴射系統的燃油壓力測試方法及通過燃油壓力判斷其系統故障。3.養成一絲不茍、精益求精的工匠精神。目錄01燃油供給系統基本組成02電動燃油泵03燃油壓力調節器04燃油濾清器05燃油系統油壓測試06豐田受ECU控制的油泵電路檢修項目概述通過搭建電控燃油供給系統檢修、燃油噴射系統檢修等學習情境，整理電控燃油噴射系統資訊信息的基礎上，在教師的指導和幫助下，學生小組合作完成電控燃油噴射系統實訓項目，做中學、學中做，達成本學習項目任務。燃油供給系統是發動機電控系統的重要部分，燃油供給系統主要組成部件的布置和結構如下圖所示，在熟悉燃油供給系統主要組成部件的布置和結構基礎上，掌握電動燃油泵、燃油壓力調節器、燃油濾清器等部件的作用及類型、結構及原理、維護與檢修方法。01燃油供給系統基本組成燃油供給系統基本組成燃油供給系統是電控汽油噴射系統中的重要組成部分，主要由汽油箱、電動汽油泵、汽油濾清器、燃油分配管、油壓調節器、噴油器、活性炭罐和輸油管等組成，部分車型還設有油壓脈動緩沖器、冷啟動噴油器等。燃油系統的主要作用是向發動機提供燃燒所需要的燃油，燃油從油箱被燃油泵加壓后，經燃油濾清器過濾燃油中的雜質，供給噴油器。02電動燃油泵電動燃油泵的概述電動燃油泵是一種由小型直流電動機驅動的燃油泵，其作用是將燃油從油箱中吸出，給電控燃油噴射系統提供具有一定壓力的燃油。電動燃油泵的燃油泵和電動機安裝在一起。電動燃油泵的分類一、電動燃油泵的分類電動燃油泵按安裝位置不同，可分為內置式和外置式兩種。內置式：安裝在油箱中，具有噪聲小、不易產生氣阻、不易泄漏、管路安裝較簡單等優點。外置式：串接在油箱外部的輸油管路中，優點是容易布置、安裝自由度大，但噪聲大，易產生氣阻。按燃油泵結構不同，可分為渦輪式、柱塞式、齒輪式、轉子式、側槽式等類型。目前，在電控汽油噴射系統中大多數應用的電動燃油泵都為內置式的渦輪泵，安裝在燃油箱內。外置式電動燃油泵多采用滾珠式，它串接在油箱外部的輸油管路中，優點是容易布置，安裝自由度大，但噪聲大，且燃油供給系統易產生氣阻，所以只有少數車型應用。電動燃油泵的構造1.柱塞式電動燃油泵主要由燃油泵電動機、柱塞泵、出油閥等組成。柱塞式電動燃油泵一般安裝在油箱外面，因其輸出壓力波動較大，故在出油端必須安裝阻尼減振器。電動燃油泵的構造1）柱塞泵主要由柱塞和轉子組成，轉子呈偏心狀，置于泵殼內，燃油泵有直流電動機驅動，當轉子旋轉時，位于轉子槽內的柱塞在離心力的作用下，緊壓在泵殼體內表面上，對周圍起密封作用，在相鄰兩個柱塞之間形成了工作腔，在燃油泵運轉過程中，工作腔轉過出油口后，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后，其容積又不斷減小，使燃油壓力提高，受壓燃油流過電動機，從出油口輸出。2）限壓閥作用：當系統油壓過高時起作用，從而避免因油壓過高損壞管路。3）單向止回閥作用：當油泵不轉時該閥門關閉，避免管路中的燃油流回油箱，造成下次啟動時不容易著車。電動燃油泵的構造2.渦輪泵渦輪式電動燃油泵主要由電動機、渦輪泵、出油閥（單向閥）、泄壓閥（安全閥）等組成，油箱內的燃油進入燃油泵內的進油室前，首先經過濾網初步過濾。電動機和葉片連成一體，密封在同一殼體內。渦輪泵。渦輪泵主要由葉輪、葉片、泵殼體和泵蓋等組成，結構圖2-1-5所示，葉輪安裝在燃油泵電動機的轉子軸上。電動機通電時，電動機驅動葉輪旋轉，離心力的作用，葉輪周圍小槽內的葉片貼緊泵殼，并將燃油從進油室帶往出油室。由于進油室燃油不斷被帶走，所以形成一定的真空度，將燃油箱內的燃油經進油口吸人；而出油室燃油不斷增多，燃油壓力升高，當油壓達到一定值時，則頂開出油閥經出油口輸出。出油閥和泄壓閥的作用與渦輪泵電動燃油泵相同。電動燃油泵的構造3.電動燃油泵的控制電路車型不同，采用的燃油泵控制電路一般也不同，主要分為以下幾種類型。（1）受油泵開關控制的油泵電路

由空氣流量計中的燃油泵開關對燃油泵工作進行控制，控制電路如右圖所示。這種控制方式用于L型翼片空氣流量計系統中。這種電路目前已很少采用。電動燃油泵的構造（2）受發動機ECU控制的油泵電路

由ECU和開路繼電器對燃油泵工作進行控制，控制電路如右圖所示。這種控制方式，多用于D型系統及L型熱線式和卡門式空氣流量計系統中。電動燃油泵的構造1）組成。受發動機ECU控制的油泵電路由主保險、主繼電器、開路繼電器、油泵、發動機ECU、診斷座等組成。2）元件安裝位置。發動機ECU位于儀表臺下方。主保險、主繼電器、開路繼電器位于發動機機艙的保險盤內。3）適用車型。適用于凱美瑞、花冠用3S-FE、4S-GE、5S-FE、JZ系列發動機、皇冠3.0或1JZ-FE發動機等車系。4）工作原理。開路繼電器中有兩組線圈：一組線圈(L2)直接由點火開關啟動擋控制，另一組線圈(L1)由ECU控制。電動燃油泵的構造當KEY-ON時，主繼電器閉合，接通了發動機ECU和開路繼電器的電源。發動機ECU接收到點火信號時，控制FC線搭鐵，使開路繼電器閉合，給FP提供電源，油泵開始轉動。3~5s后，發動機ECU沒有收到啟動或發動機轉速信號，就會截止FC線，開路繼電器斷開FP電源，油泵停止轉動。實現三秒功能，建立系統工作油壓，方便啟動著車。啟動車時，KEY-ST使開路繼電器內L2線圈搭鐵，開路繼電器觸點閉合，接通FP電源，油泵工作。當發動機運轉后，ECU收到轉速傳感器信號后，控制VT三極管導通，使開路繼電器工作，使觸點開路繼電器保持閉合狀態，啟動后，L2退出工作。油泵繼續工作，給系統提供工作油壓。如果發動機意外熄火，來自曲軸位置與轉速傳感器的轉速信號Ne中斷，ECU內部的三極管VT立即截止，線圈LI的電路被切斷，開路繼電器的觸點斷開，電動燃油泵斷電而停止運轉。電動燃油泵的構造（3）具有轉速控制的燃油泵控制電路

此種控制電路的特點是，燃油泵的轉速可以變化，即可根據發動機轉速和負荷的不同而變化。控制電路如右圖所示。電動燃油泵的構造（4）慣性開關控制的油泵電路

此種控制電路的特點是：油泵電路中串聯了一個慣性開關，當車輛發生碰撞故障時，安全氣囊工作，慣性開關可以斷開其電路，防止油泵繼續轉動，燃油外泄，發生事故。控制電路如右圖所示。03燃油壓力調節器概述燃油壓力調節器作用是保持輸油管內燃油壓力與進氣管內氣體壓力的差值恒定，進氣管內的真空度隨節氣門的轉動而產生波動，將進氣管的真空引入燃油壓力調節器，可使燃油壓力與進氣壓力之間的壓力差保持恒定。燃油壓力調節器根據安裝位置分為兩種類型，一種與燃油分配管相連，特點是帶回油管；另一種在油箱中，特點是無回油管。壓力之差一般為250~300kPa。使得噴油量唯一取決于噴油器開啟時間。帶回油管的燃油壓力調節器1.帶回油管的燃油壓力調節器帶回油管的燃油壓力調節器通常安裝在燃油分配管的一端(燃油分配管的作用是固定噴油器和燃油壓力調節器，并將燃油分配給各個噴油器)，其外形如下圖左側所示，結構下圖右側所示，燃油壓力調節器主要由膜片、彈簧、回油閥等組成。燃油壓力調節器的工作原理。當發動機工作時，燃油壓力調節器膜片上方承受的壓力為彈簧的彈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，當膜片上、下承受的壓力相等時，膜片處于平衡位置不動。當進氣管內氣體壓力下降（真空度增大）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，當進氣管內的氣體壓力升高時，則膜片帶動回油閥向下移動，回油閥開度減小，回油量減小，使輸油管內燃油壓力也升高。由此可見，在發動機工作時，燃油壓力調節器通過控制回油量來調節輸油管內的燃油壓力，從而保持噴油壓力恒定不變。無回油系統無回油燃油系統實際并不是真的沒有回油管，只是將回油管和燃油壓力調節器與燃油泵、燃油濾清器、燃油表傳感器等組成一體，一起組合安裝在燃油箱內，燃油壓力調節器和燃油濾清器位于總成的上部。由一條油管將燃油分配管和這個總成連接起來。燃油壓力調節器的安裝位置和內部結構如下圖所示。無回油管的燃油壓力調節器是一個彈簧加載的壓力調節器，它主要由調節閥和調壓彈簧組成。它的作用是把燃油管的壓力限定在350kPa。當燃油壓力小于350kPa時，調壓閥在調壓彈簧的作用下落座；當燃油壓力大于350kPa時，調壓閥克服調壓彈簧的作用力向下移動，多余的燃油便經過調壓閥和閥座之間的間隙流入調壓彈簧室，再返回油箱。這樣可減少燃油熱量，減小燃油氣泡的形成。無回油管燃油供給系統也稱為峰值型供油系統。04燃油濾清器概述汽油在儲運及加注過程中，難免會混入一些機械雜質和水分，這些雜質隨著燃油進入供油系統中和發動機汽缸內，就會加速汽缸磨損。而燃油濾清器的作用就是濾除燃油中的氧化鐵、粉塵等固體夾雜物，防止燃料系統堵塞，減小系統的機械磨損，確保發動機穩定運轉，提高工作可靠性。燃油濾清器安裝在燃油泵之后的高壓油路中，安裝位置一般在車身底部。汽油濾清器的種類多種多樣，如下圖所示。概述燃油濾清器應具有過濾效率高、壽命長、壓力損失小、耐壓性能好、體積小、質量輕等性能。濾清器內部經常受到200~300kPa的燃油壓力，因此耐壓強度要求在500kPa以上。汽車汽油濾清器內部結構基本相同，多采用紙質濾芯，外殼用硬塑料或金屬封閉，為易耗品。燃油從入口進人濾清器，經過殼體內的濾芯過濾后，清潔的燃油從出油口流出。其更換周期應參照生產商所提供的時間表，并根據當地油品，調整其更換周期，但不可高于生產商的標準。一般汽車每行駛20000~40000km或1~2年，應更換燃油濾清器。更換燃油濾清器時，應首先釋放燃油系統壓力，并注意燃油濾清器殼體上的箭頭標記為燃油流動方向。長期不更換可造成車輛加速無力或無高速等故障現象。05燃油系統油壓測試任務實施1.任務描述燃油系統的故障一般都是由油壓過高或過低造成的，油壓過高會造成混合氣過濃，油壓過低會造成混合氣過稀。但是這不等于混合氣過濃或過稀就一定是由于燃油系統引起的，比如說油壓正常，但是混合氣偏稀，就可能是由于進氣系統漏氣引起的。但是如果油壓過高或過低，就必須從燃油系統入手進行檢測了。2.實施條件（1）工位

準備4個工位；（2）設備

汽油發動機實訓臺架；（3）工具

燃油壓力表，如圖2-1-15所示、一字螺絲刀；（4）資料

汽車維修手冊。任務實施3.實施步驟完成電噴發動機的燃油壓力測量并規范填寫工單：4.評價與反饋任務名稱

學生姓名

組別

工位號

用時

零件號

序號操作步驟使用工量具檢測數據測量標準結果分析小計1用機油壓力表檢查燃油壓力。泄壓：先拔下燃油泵保險絲、繼電器或燃油泵插頭,然后啟動發動機，待發動機自行熄火后，再啟動發動機2~3次，然后取下電池負極；

2安裝燃油壓力表：將燃油壓力表與進油管串聯，帶測壓口的車輛將燃油壓力表與測壓口連接。拆卸油管時,在油管接頭下方放一塊毛巾或棉布，防止燃油泄漏到地面；

3靜態油壓：不要啟動發動機，將油泵診斷接頭(“+B”和“fb”端子的豐田)的兩個端子用跳線連接，將點火開關轉到“on”位置使油泵工作，靜態油壓一般在300kpa左右；

4怠速油壓：復位燃油泵保險絲或繼電器，啟動發動機，使燃油泵怠速運轉。此時油壓表的讀數為怠速工作油壓，豐田汽車的正常值應為200~300kPa；

5最大油壓：用軟布包裹的鉗子夾住回油管。此時油壓表的讀數是油泵的最大供油壓力，一般是正常工作油壓的2~3倍；

6殘余油壓：松開油管卡箍，停止發動機，停燃油泵10分鐘后,油管保持壓力應大于150kpa；

7密封測試：指判斷噴油器是否滴油正常的測試，拆下分油管，噴油器保持在上面，當燃油系統油壓保持在供油壓力以上(不發動)，觀看噴油器，在一分鐘內不得有滴油現象。

8油壓分析：油壓表的讀數無非是零油壓、正常油壓、高油壓、低油壓。如果油壓為零，首先檢查油箱的油量,油路是否嚴重泄漏，燃油濾清器是否完全堵塞。排除可能性后，油壓仍然為零。需要檢查燃油系統的控制電路,如保險絲是否熔斷，繼電器是否不工作,油泵電路線束是否開路,油泵是否損壞等。

9如果油壓過高，主要檢查調壓閥頂部的真空管是否松動或開裂，或調壓閥回油管是否堵塞等。當燃油壓力過低，或油泵停止工作后2-5分鐘內油壓迅速下降時，在消除油路向外泄漏的前提下，噴油器存在泄漏現象，燃油壓力調節器故障，燃油濾清器堵塞，油泵故障；

10拆卸燃油壓力表：先泄壓，再拆卸燃油壓力表，重新連接進油管，啟動發動機，檢查油管是否泄漏。

總分100總計

教師簽名

得分

06豐田受ECU控制的油泵電路檢修任務實施1.任務描述通常當燃油系統壓力不當或燃油泵不能工作時，就表明燃油系統有問題。如果發動機由于沒有燃油輸送而不能啟動，首先應該檢查油量是否足夠，如足夠，那么就應該檢查該車的油泵控制電路是否正常。2.實施條件（1）工位

準備4個工位；（2）設備

豐田電控汽油發動機實訓臺架；（3）工具

萬用表；（4）資料

汽車維修手冊。任務實施3.實施步驟在檢查這種控制系統時，首先應判別是ECU內部故障，還是ECU外部的控制電路故障。完成受ECU控制的油泵電路檢修操作并規范填寫工單：4.評價與反饋任務名稱

學生姓名

組別

工位號

用時

零件號

序號操作步驟使用工量具檢測數據測量標準結果分析小計1打開油箱蓋，將點火開關置于ON位置（但不要啟動發動機）。也可聽油泵繼電器有無吸合聲，或在打開點火開關時觸摸油泵繼電器有無振動感。

2在油箱口處傾聽有無電動汽油泵運轉的聲音。

3如果在打開點火開關后，能聽到電動汽油泵運轉3~5s后又停止，說明控制系統各部分工作正常。

4若打開點火開關后聽不到電動汽油泵運轉的聲音，說明電路或油泵本身故障。

5可用一根短導線將故障檢測插座內兩個檢測電動汽油泵的插孔(Fp+B和兩插孔)短接。

6打開點火開關，如果能聽到電動汽油泵運轉的聲音，說明ECU外部的電動汽油泵控制電路工作正常。故障在ECU內部，應檢測ECU。

7若仍聽不到電動汽油泵運轉的聲音，則為ECU外部的控制電路故障，應檢查熔斷絲、繼電器有無損壞，各電路有無斷路或接觸不良。

8檢測熔斷絲是否正常，若不正常應更換。如正常應分別檢測四腳主繼電器和五腳油泵繼電器是否正常。

9四腳電動汽油泵繼電器的檢測。四腳電動汽油泵繼電器中有兩腳是接繼電器的電磁線圈，另外兩腳接繼電器常開觸點。用萬用表Q擋測量，繼電器電磁線圈兩腳之間應能導通，常開觸點兩腳之間應不導通。在電磁線圈兩接腳上施加12V電壓，同時用萬用表n擋測量常開觸點兩腳之間應能導通。若測量結果不符合要求，應更換電動汽油泵繼電器。

10五腳電動汽油泵繼電器的檢查。其中一組由啟動開關控制，另一組由發動機ECU控制。用萬用表2擋測量這兩組線圈，均應導通;測量常開觸點兩端(+B和Fp),應不導通;分別在兩組線圈兩端施加12V電壓，同時測量常開觸點兩端，應導通。否則，應更換電動汽油泵繼電器。

11燃油泵檢查要點：油泵線圈電阻：0.1~50Ω；油泵耗用電流：一般在7A左右，最大輸出阻力時應在10A以下；檢查油泵的燃油輸出壓力和保壓壓力（此項必須在油壓測試中才能進行，若將油泵單獨檢測，油泵必須完全放在汽油中，必須完全保證防火要求）。

12注意：油泵是靠汽油潤滑和冷卻的，因此油泵必須浸在燃油中才能測試，不能無油工作5s以上，否則會燒損油泵，造成油泵工作一段時間后油壓不足或停止工作。

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學習項目二電控燃油噴射系統任務二燃油噴射系統檢修學習目標知識目標能力目標素養目標1.了解燃油噴射系統的工作原理。1.通過以下的學習，學生應能對各種燃油噴射系統進行說明。能獨立完成對燃油噴射系統的檢測工作。1.能夠在工作過程中與小組其他成員合作、交流，養成團隊合作意識，鍛煉溝通能力。2.了解噴油正時控制策略。2.掌握噴油正時控制，噴油量控制功能。2.養成認識問題、分析問題和解決問題的能力。3.了解噴油量控制功能。3.掌握電控燃油噴射系統各部件的常見故障與排除。3.養成一絲不茍、精益求精的工匠精神。目錄01汽油噴射控制策略02噴油器結構03噴油器的測量項目概述汽車發動機燃油噴射技術是關系到內燃機發展中能源和環保的問題，隨著電子技術的發展，汽車發動機燃油噴射系統不斷發展并日趨完善。電控燃油噴射系統以其對噴油量的精確控制，使得噴射霧化良好、燃燒完全，不僅能提高汽車的動力性，而且還能顯著改善汽車的綜合性能和經濟性。01汽油噴射控制策略概述汽油噴射控制包括噴油正時控制、噴油量控制和斷油控制。控制方式有同步控制和異步控制。同步控制是指控制程序與發動機各缸工作循環相--致，具有規律性；異步控制是指控制程序與發動機各缸工作規律不一致，無固定位置和時間。1.噴油正時控制噴油正時控制就是指ECU控制噴油器什么時候開始噴油。單點噴射系統的噴油器工作由ECU根據發動機工況要求，控制噴油器連續噴油。多點噴射系統的噴油器分為順序噴射、分組噴射、同時噴射三種。噴油正時控制（1）同時噴射

同時噴射正時圖如下圖所示。各個噴油器同時噴射，通常曲軸每轉一轉，噴一次油（每個工作循環同時噴油2次）各缸噴油時間不可能最佳，混合氣質量不一致，電路結構與軟件較簡單，早期多采用。噴油正時與發動機工作行程沒有關系。噴油正時控制（2）分組噴射

分組噴射正時圖如下圖所示。分組噴射就是把所有汽缸的噴油器分成2組（四缸機)、3組（六缸機）或4組（八缸機），ECU用2路、3路或4路控制電路控制各組噴油器，以各組最先進人做功行程的汽缸為基準輪流交替噴射，每一個工作循環中各噴油器均噴射一次(或2次)。噴油正時控制（3）順序噴射

順序噴射正時圖如下圖所示。順序噴射曲轉每轉兩轉，各缸噴油器都輪流噴射一次，且按照發動機工作順序依次噴射。順序噴射方式由于要知道向哪一缸噴射，因此應具備氣缸判缸信號。順序噴射方式氣缸內混合氣的質量最好，各缸混合氣的均勻度也最好。噴油量控制2.噴油量控制噴油量控制是保證發動機在各種運行工況下，都能獲得最佳的混合氣濃度，以提高發動機的經濟性和降低排放污染。在汽油機電控燃油噴射系統中，噴油量控制是通過控制噴油器噴油時間來實現的，控制模式分為發動機啟動時的噴油量控制和發動機啟動后的噴油量控制兩種。噴油量控制（1）發動機啟動時的噴油量控制在發動機啟動時，由于轉速變化很大，無論是D型或者是L型電控系統，都不能精確地控制進氣量,也就無法確定合適的基本噴油時間，所以，發動機啟動時噴油量控制如右圖上側所示，先由ECU根據點開關、曲軸位置傳感器和節氣門位置傳感器提供的信號,判斷發動機應為啟動狀態，再根據冷卻液溫度傳感器信號確定基本噴油量曲線,如右圖下側所示，同時根據啟動狀態，增加一次額外量，基本量加上額外量之和，作為啟動時噴油量。有些發動機ECU還根據進氣溫度傳感器信號和蓄電池電壓信號對基本噴油量進行修正，然后確定啟動時噴油量。發動機啟動時的噴油量控制形式為開環控制。噴油量控制（2）發動機啟動后噴油量的控制發動機啟動后，噴油器總噴油量由基本噴油量、修正量和額外增量組成，控制原理如右圖所示。1）基本噴油量確定，D型基本噴油量。ECU根據發動機轉速信號和進氣管絕對壓力信號來確定基本噴油量；L型基本噴油量。ECU根據發動機轉速信號和空氣流量計信號來確定基本噴油量。2）修正量確定，ECU在確定基本噴油時間的同時，還必須根據各種傳感器輸送來的發動機運行工況信息，對基本噴油時間進行修正。噴油量控制

進氣溫度傳感器。ECU根據進氣溫度傳感器提供的進氣溫度信號，對噴油時間進行修正。通常以200C為進氣溫度信息的標準溫度，低于200C時空氣密度大，ECU適當增加噴油時間；反之適當減少噴油時間，以防混合氣偏濃。增加或減少的最大修正量約為10%。

大氣壓力傳感器。當發動機工作時，ECU根據大氣壓力傳感器信號確定修正系數的大小。通常以標準大氣壓為大氣壓力信息的標準壓力，低于標準大氣壓時，實際進氣量大于進氣壓力傳感器的指示量，ECU適當增加噴油時間；反之適當減少噴油時間，以防混合氣偏濃。增加或減少的最大修正量也約為10%。

蓄電池電壓。蓄電池電壓的高低對噴油器的開啟滯后時間有影響，電壓低時，開啟滯后時間長，則實際噴油量會減少、維持，ECU必須根據蓄電池電壓大小來修正噴油量。當蓄電池輸入ECU的電壓低于14V時，ECU將增加噴油器的噴油量。

氧傳感器。氧傳感器是閉環控制的反饋信號，當ECU接收到氧傳感器（氧化鋯型）的信號電壓是高電位時，表明混合氣偏濃，則ECU發出控制指令修正噴油量，使其減少，讓混合氣逐漸變稀。反之使其增加，讓混合氣逐漸變濃，空燃比逐漸減小。噴油量控制（3）額外增量確定：

暖機增量。發動機啟動后暖機過程中，由于發動機溫度較低，燃油霧化不好，會使混合氣變稀，燃燒不穩定，甚至容易熄火，必須增加噴油量。隨著發動機溫度的上升，噴油時間將逐漸減小，直到發動機水溫超過600C后才停止加濃。

加速增量。當發動機ECU收到急加速信號時，即收到節氣門位置傳感器變化速率增大、進氣量信號突然增加時，ECU立即發出指令給各缸噴油器，使其以一個固定的噴油時間，同時向各缸增加一次噴油，以便改善加速性能。噴油量控制3.斷油控制（1）減速斷油控制

減速斷油控制是當發動機在高轉速運轉過程中突然減速時，ECU制動控制噴油器中斷燃油噴射，直到發動機轉速下降到設定的轉速時，再恢復噴油。減速斷油控制的條件：節氣門處于關閉狀態；冷卻液溫度已經達到正常溫度；發動機轉速高于某一轉速。（2）限速斷油控制

在發動機運轉過程中，ECU隨時都將曲軸位置傳感器測得發動機實際轉速與存儲器中存儲的跡象轉速進行比較。發動機轉速超過額定轉速80~100r/min，防止發動機繼續加速造成飛車,導致發動機損壞,所以斷油。當發動機轉速降低至額定轉速80~100r/min,才恢復供油。（3）清溢流斷油控制

啟動發動機時，如果多次啟動未能著火，將會使濃混合氣進入汽缸并會浸濕火花塞，使其不能跳火而出現發動機不能啟動現象，這種火花塞被混合氣浸濕的現象稱為“溢流”或“淹缸”。清溢流斷油控制的條件如下：點火開關處于啟動位置；節氣門全開；發動機轉速350r/min。（4）升擋斷油控制

在電控制動變速器汽車上，在行駛過程中，如果變速器需制動升擋時，變速器ECU會向發動機ECU發出扭矩傳感器信號，發動機ECU接受到這個信號后，立即發出指令，使個別汽缸停止噴油，以便降低發動機轉速，減輕換擋沖擊，這種控制稱為升檔斷油控制。02噴油器結構概述汽油噴射是利用噴油器將一定壓力下(250~350kPa)的汽油以霧狀形式噴人進氣總管或進氣歧管或汽缸內，然后和空氣混合成可燃混合氣。安裝結構及工作狀態如下圖所示。概述噴油器是燃油電動噴油器的簡稱，主要由閥體、針閥、回位彈簧、銜鐵、電磁線圈、進油濾網和線束插接器等組成。其作用是通過密封圈安裝在進氣歧管或進氣道附近的缸蓋上,根據ECU發出的噴油脈沖信號將電磁線圈接通。在電磁線圈磁場的作用下，針閥克服彈簧力而升起，向進氣歧管或總管噴射燃油。當ECU關閉噴油器時，停止噴射。在噴油器的結構和噴油壓差一定時，噴油器的噴油量取決于針閥的開啟時間，即電磁線圈的通電時間。噴油器的分類與結構1.噴油器的分類與結構（1）按結構不同分類按結構不同可分為針閥、球閥及片閥三種，按其電磁線圈的阻值可分為高阻抗12~17Ω、低阻抗0.6~3Ω，其低阻抗噴油器不可直接加載蓄電池電壓進行測試。1）軸針式噴油器。如圖所示為軸針式噴油器的結構圖。它主要有噴油器殼體、噴油針閥、套在針閥上的銜鐵以及根據噴油脈沖信號產生電磁吸力的電磁線圈等組成。電磁線圈無電流時，噴油器內的針閥被回位彈簧壓在噴油器出口處的密封錐形閥座上。電磁線圈通電時，產生磁場吸動銜鐵上移，銜鐵帶動針閥從其座面上升約0.1mm，燃油從精密環形間隙中流出。噴油器的分類與結構2）球閥式噴油器。它與軸針式噴油器的主要區別在于閥針的結構。球閥式的閥針是用激光束將鋼球、導桿和銜鐵焊接在-起制成的，其質量減輕到只有普通式閥針的一半，這是采用短的空心導管實現的。球閥式噴油器在單點噴射系統中也有應用，但結構與多點噴油器略有不同。3）片閥式噴油器的結構。采用質量較輕的閥片和空式閥座，不僅具有較大的動態流量范圍，而且抗堵塞能力較強。噴油器的分類與結構（2）噴油器的驅動方式噴油器的驅動方式分為電流驅動與電壓驅動兩種方式。電流驅動只適用于低阻抗噴油器，電壓驅動既可用于低阻抗噴油器，又可用于高阻抗噴油器。1）電壓驅動高、低阻抗噴油器電壓電壓驅動原理圖低電抗噴油器電流驅動原理圖噴油器的分類與結構這種驅動方式，在發動機工作中，當VT三極管導通時，接通噴油器回路，噴油器工作即會將燃油噴出。如圖2-2-9所示。在低阻抗噴油器中減少了電磁線圈的電阻和匝數，減少了電感，其優點是噴油器本身響應特性好,但由于電阻減小而使電流增大，會使線圈燒壞，因此在電路中加入分壓電阻。在功率管VT截止時，噴油器電磁線圈存在電感，會將三極管擊穿，因此與三極管并連設計了消弧回路。噴油器的分類與結構2）電流驅動當開啟開始階段，三極管處于飽和導通狀態，噴油器內電流最大，稱為峰值電流，一般為4~8A。當A點電壓達到設定值時，控制回路使三極管VT在噴油期間以約20MHz的頻率交替的導通和截止，使電流保持在1~2A左右，使針閥保持打開狀態。噴油器工作原理發動機ECU根據噴油控制控制回路信號將噴油器與電源回路接通時，電磁線圈通電并在周圍產生磁場，吸引銜鐵移動，而銜鐵與閥體一體，因此克服彈簧張力而打開,燃油即開始噴射。當ECU將電路切斷時，吸力消失，彈簧使閥體關閉，噴射停止。噴油量的多少取決于閥體行程、噴口截面積及噴射環境壓力與燃料壓力的壓差和噴油時間。當前述各因素確定時，噴油量就取決于閥體的開啟時間，即電磁線圈的通電時間。03噴油器的測量任務實施1.任務描述當發動機出現怠速不穩、加速不良，而高壓點火、進氣系統各個傳感器、油壓都正常時，就應該測量噴油器工作狀態及電路是否正常工作。2.實施條件（1）工位：準備4個工位；（2）設備：汽油發動機實訓臺架；（3）工具：萬用表、試燈，聽診器；（4）資料：汽車維修手冊。3.實施步驟完成噴油器的測量并規范填寫工單：任務名稱

學生姓名

組別

工位號

用時

零件號

序號操作步驟使用工量具檢測數據測量標準結果分析小計1噴油器的就車檢查，檢查噴油器的工作情況：在發動機運轉過程中，用聽診器（觸桿式）或手指接觸噴油器時，可聽到或感覺到與發動機轉速成正比的噴油頻率。若聲音不正常，則應檢查噴油器及微電腦輸出的噴油信號；

2噴油器電阻值標準，多點噴射噴油器的電阻值為12~17Ω，熱車工作一段時間后電阻值會略高（約高3~5Ω）。檢查噴油器的電阻：拔下噴油器的導線插接器，用萬用表歐姆擋測量噴油器電阻值。200C時該電阻值應當是13.4~14.2Ω，若不符合要求，則應更換噴油器；

3噴油器驅動電路的檢查：脫開噴油器插接器，接通點火開關，檢查插接器線速電源線的電壓，應為蓄電池電壓。若無電壓，應檢查點火開關至噴油器電源線之間的線路是否正常。此外，在一些噴油器驅動電路中，在點火開關和噴油器電源線之間還有燃油泵繼電器，因此還應檢查燃油泵繼電器的工作情況。

4用萬用表檢查ECU接地端子接地是否良好（豐田為E01和E02）。

5將一個330Ω電阻串聯一個發光二極管作試燈。斷開點火開關，脫開噴油器插接器插頭，在線束插頭上接發光二極管試燈（注意極性），啟動發動機，發光二極管應閃爍。若不亮或不閃爍說明控制電路有故障，應檢查噴油器至ECU的線路、傳感器及ECU。

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任務實施4.注意事項（1）注意通風，防止火源，準備好消防設施；（2）在拆卸燃油管之前一定要先卸壓；（3）油管不得有老化滲漏現象；（4）密封件、卡扣為一次性零件,維修時應更換；（5）在啟動發動機時注意安全。5.評價與反饋學習項目三空氣供給系統檢修任務一控制系統的檢修學習目標知識目標能力目標素養目標1.了解空氣供給系統的組成及分類。1.通過以下的學習，學生應能完成對空氣供給系統部件的檢測及部件更換工作。1.能夠在工作過程中與小組其他成員合作、交流，養成團隊合作意識，鍛煉溝通能力。2.了解空氣供給系統傳感器的工作原理與檢測方法。2.掌握空氣濾清器的維護、節氣門和進氣管的檢修方法。2.養成認識問題、分析問題和解決問題的能力。

3.掌握進氣系統各部件的常見故障與排除。3.養成一絲不茍、精益求精的工匠精神。目錄01空氣供給系統主要部件布置02空氣供給系統主要部件的結構03空氣供給系統主要傳感器結構04豐田卡羅拉轎車熱線式空氣流量傳感器的檢查項目概述速度密度式進氣系統（D型），利用進氣歧管絕對壓力傳感器測得進氣歧管中的絕對壓力，然后根據絕對壓力值和發動機轉速推算出每一循環發動機吸入的空氣量。由于進氣歧管中的空氣壓力是變化的，因此速度密度方式不容易精確檢測吸入的空氣量；質量流量式進氣系統工作原理（L型）該進氣系統利用空氣流量計直接測量吸入的空氣量，通常用測得的空氣流量與發動機,轉速的比值作為計算噴油量的標準。空氣供給系統檢修是燃油供給系統檢修的基礎。通過搭建空氣供給系統等學習情境，整理空氣供給系統資訊信息的基礎上，在教師的指導和幫助下，學生小組合作完成空氣供給系統檢修實訓項目，做中學、學中做，達成本學習項目任務。發動機要想正常的工作，必須為其提供連續可燃的空氣汽油混合氣，直接或間接地測量進入發動機的空氣量,并按規定的空燃比計量汽油的供給量,從而形成可燃混合氣，如右圖所示。燃油供給系統的作用是提供連續的汽油，而進氣系統的作用則是測量和控制燃油燃燒時所需的空氣量，為發動機可燃混合氣的形成提供必要的空氣。進氣系統由空氣濾清器、進氣歧管、傳感器、怠速控制、增壓控制等組成。傳感器在電控發動機中的作用是非常大的，它測量的準確度直接影響著汽車的動力性、經濟性以及排放性。項目概述01空氣供給系統主要部件布置概述電控進氣系統主要由空氣濾清器、進氣測量裝置、怠速控制裝置、進氣節流裝置及進氣增壓裝置等組成。怠速控制系統的怠速控制閥和控制系統的進氣溫度傳感器、節氣門位置傳感器、進氣管絕對壓力傳感器D型或空氣流量計L型也安裝在進氣系統中，在部分電控燃油噴射發動機的進氣系統中，還裝有其他系統的元件。D型發動機電控系統的空氣供給系統1.D型發動機電控系統的空氣供給系統D型發動機電控系統由于沒有空氣流量傳感器，其進氣系統結構簡單，應用比較廣泛。D型EFI空氣供給系統如下圖所示。發動機工作時，經空氣濾清器后的空氣，通過進氣總管和節氣門體被分配到各缸的進氣歧管再進入汽缸。流人進氣總管的空氣量取決于節氣門體內的節氣門開度和發動機轉速。L型發動機電控系統的空氣供給系統2.L型發動機電控系統的空氣供給系統L型發動機電控系統對空氣量的測量更精確，應用也比較廣泛。L型EFI空氣供給系統如右圖所示。與D型發動機電控系統的空氣供給系統相比，L型發動機電控系統在空氣供給系統中設置了空氣流量傳感器，而取消了進氣歧管絕對壓力傳感器，其他組成部件基本相同。02空氣供給系統主要部件的結構結構1.空氣濾清器空氣濾清器是空氣供給系統的主要組成部分，其功用是濾除空氣中的雜質，

以減輕發動機磨損。同時，空氣濾清器也可減輕發動機進氣噪聲。空氣濾清器安裝位置如下圖所示。結構目前，汽車發動機廣泛采用紙質干式空氣濾清器，其濾芯是用樹脂處理的微孔濾紙制成，濾芯呈波折狀，具有較大的過濾面積，其結構如下圖所示。為保證濾芯上、下兩端的密封，在濾芯兩端裝有密封圈。發動機工作時，空氣由濾清器蓋與外殼之間的空隙進入，經過濾芯濾清后，經接管流向汽缸。結構2.節氣門體的構造節氣門體的安裝位置如下圖左側所示，節氣門體安裝在進氣管中,用以控制發動機正常工況下的進氣量。節氣門體實物如下圖右側所示，主要由節氣門、怠速控制裝置、怠速空氣道等組成。節氣門位置傳感器安裝在節氣門軸上，用來檢測節氣門的開度。結構3.進氣管的構造進氣管一般包括進氣軟管、進氣總管和進氣歧管。進氣軟管用于連接空氣濾清器與節氣門體，進氣總管用于連接節氣門體與進氣歧管。有些發動機的進氣總管與進氣歧管制成一體，有些則是分開制造再用螺栓連接。典型的進氣管如下圖所示。進氣歧管的功用是給各個缸分配空氣。進氣歧管用螺栓安裝在汽缸蓋上，并在進氣歧管與汽缸蓋之間裝有密封墊，以防止漏氣。發動機的進氣歧管與排氣歧管一般制成一體，稱為整體式進、排歧管。03空氣供給系統主要傳感器結構空氣流量計空氣流量計(MAF)也稱空氣流量傳感器，用于L型發動機電控系統中，其作用是將單位時間內吸入發動機汽缸的空氣量轉換成電信號并輸送給ECU,作為決定噴油量和點火正時的基本信號之一。按結構形式和檢測進氣量的原理不同，空氣流量計可分為葉片式、熱線式、熱膜式和卡門漩渦式4種類型。現代電控發動機質量型空氣流量傳感器(熱膜式、熱線式)應用最為廣泛，卡門渦旋式空氣流量傳感器只有三菱公司生產的部分發動機還在使用。空氣流量計（1）葉片式空氣流量傳感器葉片式空氣流量傳感器結構如下圖所示。利用發動機真空吸力所產生的氣流，推動測量板運動并帶動一個電位計轉動，電位計將電壓信號送入電控單元，電控單元使用這個信號計算進氣量。空氣流量計（2）卡門漩渦式空氣流量傳感器卡門漩渦式空氣流量傳感器通常與空氣濾清器外殼安裝成一體，其結構如下圖所示。卡門渦流式空氣流量傳感器是根據卡門渦流的理論制成的。它在進氣道內設置一個渦流發生器（三角形或流線型立柱），空氣流經渦流發生器時，在渦流發生器后方的氣流中就會產生一系列不對稱但十分規則的空氣渦流(即卡門渦流)，根據卡門渦流理論，渦流發生器內產生的渦流將沿氣流流動方向向后移動，移動速度與空氣流速成正比，因此，通過測量單位時間內的空氣渦流數（即渦流頻率），就可以計算出空氣氣流的流速和流量。測量單位時間內渦旋數量的方法有反光鏡檢測式和超聲波檢測兩種。空氣流量計1）反光鏡式卡門渦旋式空氣流量傳感器的反光鏡檢測方式的旋渦檢測裝置由反光鏡、發光二極管和光敏晶體管、板彈簧等組成。其工作原理如下圖所示，其內只有一只發光二極管和一只光電晶體管。發光二極管發出的光束被一片反光鏡反射到光電晶體管上，使光電晶體管導通，輸出電流信號，再轉換成電壓信號。空氣流量計2）超聲波式卡門渦旋式空氣流量傳感器超聲波檢測方式如下圖所示，是利用卡門渦旋引起的空氣密度變化進行測量。空氣流動方向的垂直方向安裝超聲波信號發生器，在其對面安裝超聲波接收器。從信號發生器發出的超聲波因受卡門渦旋造成的空氣密度變化的影響，到達接收器有時變早，有時變晚，而測出其相位差，利用放大器使之形成矩形波，則矩形波的脈沖頻率即為卡門渦旋的頻率。空氣流量計（4）熱線式空氣流量傳感器1）熱線式空氣流量計的類型及組成。熱線式空氣流量計有兩種：第一種是將熱線電阻安裝在主進氣道中，稱為主流測量方式的熱線式空氣流量計；第二種是將熱線電阻安裝在旁通氣道中，稱為旁通測量方式的熱線式空氣流量計。熱線式空氣流量計主要由防護網、采樣管、熱線電阻、溫度補償電阻、控制電路等組成，其結構如下圖所示。空氣流量計2）熱線式空氣流量計的控制電路原理。人們都知道，在空氣通道中放置一發熱體，空氣流經發熱體時帶走其熱量，使發熱體變冷，發熱體周圍通過的空氣流量越多，被帶走的熱量也越多。熱線式空氣流量計就是根據這個原理制成的。安裝在控制電路板上的精密電阻RA和電橋電阻RB與發熱電阻RH及溫度補償電阻RK組成了惠斯通電橋(如下圖)。發熱電阻RH放在進氣道內，當進氣氣流流經它時，其熱量被流過空氣吸收，使發熱電阻變冷，且空氣流量增大時，被帶走的熱量也增加，質量型空氣流量計就是利用發熱電阻與空氣之間的這種熱傳遞進行空氣流量測定的。空氣流量計混合集成電路A控制熱線溫度，當空氣流過該發熱電阻時，由于空氣帶走熱量使發熱電阻的阻值發生變化，從而使惠斯通電橋失去平衡。為了保持該電橋的平衡，必須提高電壓，加大通過發熱電阻的電流，進而使發熱電阻的溫度升高，使原來的電阻值恢復。根據這一原理，通過控制電路，改變惠斯通電橋的電壓和電流，使發熱電阻損失的熱量與電流加熱發熱電阻產生的熱量相等，并使發熱電阻的溫度和其電阻值保持一致。這樣通過發熱電阻的電流便是空氣流量的單一函數，也就是發熱電阻電流隨空氣流量的增大而增大，隨空氣流量的減小而減小。加熱電流通過精密電阻RA產生的電壓降作為電壓輸出信號輸送給ECU,于是微機便可通過電壓降的大小測得空氣流量，來控制精確的噴油量。熱線式空氣流量計的熱線因長時間暴露在空氣中，會造成空氣中的雜質依附在熱線上，需增加自潔功能。當點火開關從ON到OFF位置時，ECU會給空氣流量計一個自潔信號,使熱線瞬間溫度升高到10000C，使依附在熱線上的雜質燒掉。因旁通熱線式的空氣流量計上的白金熱線纏繞在陶瓷繞線管中，并沒有暴露在空氣中，所以就不需要自潔功能。空氣流量計熱線式空氣流量傳感器的電子控制線路板包括電橋平衡電路、自潔電路和怠速混合氣調節電位器，電子裝置的大多數元件(除RH,RK和RA)都安裝在這塊集成電路板上。其上一般設置六端子插頭與發動機微機控制裝置相連接，用以傳遞信息。如下圖所示。空氣流量計（5）熱膜式空氣流量計熱膜式空氣流量計是熱線式空氣流量計的改進產品，所不同的是熱線式的發熱電阻為白金鉑絲，而熱膜式采用的發熱體是熱膜(由發熱金屬鉑固定在薄的樹脂膜上制成)，而不是熱線。熱膜式空氣流量傳感器發熱體不直接承受空氣流動所產生的作用力，增加了發熱體的強度，提高了流量計的可靠性。由于現代轎車所使用的空氣流量計大部分為熱膜式，熱膜式空氣流量計安裝在空氣濾清器和進氣軟管之間，主要由控制電路、熱膜、上流溫度傳感器、金屬護網等組成，其結構如下圖所示。進氣歧管絕對壓力傳感器2.進氣歧管絕對壓力傳感器進氣歧管絕對壓力傳感器(MAP)一般裝于發動機機艙內，用一根真空管與進氣歧管相接或直接裝在節氣門后方的進氣歧管上。部分早期車型安裝于ECU內或發動機室內防火壁上。進氣歧管絕對壓力傳感器位置如下圖所示。進氣歧管絕對壓力傳感器進氣歧管絕對壓力傳感器(MAP)的作用是測量進氣歧管壓力,用以將進氣管內的壓力變化轉換成電信號，它與轉速信號一起輸送到ECU,作為決定噴油器基本噴油量的依據。控制單元同時使用進氣量計算發動機的負荷，以采用相應的發動機控制策略。進氣壓力傳感器基本結構形式有兩種：一種是壓敏電容式；另一種是壓敏電阻式，普通應用于D型電控燃油噴射系統中。節氣門位置傳感器3.節氣門位置傳感器節氣門位置傳感器TPS安裝在節氣門軸上，如下圖所示，與節氣門聯動。其作用是檢測節氣門的開度及開度變化，并轉變成電信號,輸送給ECU。ECU根據TPS信號來判別發動機的工況，根據工況不同來控制噴油。在自動變速器車上，TPS信號同時輸入給變速器ECU,來控制變速器換擋時機和變矩器鎖止時機。根據結構和原理不同，可分為可變電阻式、觸點式和組合式3種。節氣門位置傳感器（1）觸點式TPS結構與原理觸點式節氣門位置傳感器主要由一個滑動觸點和兩個固定觸點組成，滑動觸點(E2)隨節氣門軸一起轉動，滑動觸點在節氣門全關(怠速)時與怠速固定觸點閉合，而在節氣門接近全開時與全開觸點(PSW)閉合；節氣門開度在中間位置時，滑動觸點與兩個固定觸點均斷開。ECU根據觸點的閉合情況確定發動機處于怠速、中等負荷或全負荷工況。節氣門位置傳感器（2）可變電阻式TPS結構與原理可變電阻式節氣門位置傳感器是一個線性電位計，由節氣門軸帶動電位計的滑動觸點。根據其結構可分為三線式和四線式可變電阻式TPS。四線式可變電阻式TPS如下圖所示。VC為電控單元提供的5V電源、VTA為傳感器向電控單元輸人的信號、E2為傳感地線。節氣門全關時，輸出電壓應約為0.5V,給控制單元提供一個怠速信號，這個觸點為計算觸點，當駕駛員迅速踩下油門踏板時,電控單元檢測信號電壓的變化速率，以了解駕駛員的真正意圖并采取相應的控制模式。節氣門位置傳感器（3）組合式節氣門位置傳感組合式節氣門位置傳感器組合了線式和開關型節氣門,在日本豐田皇冠3.0、凌志LS400等轎車裝用的是由一個電位計和一個怠速觸點組成的組合式節氣門位置傳感器，工作原理和檢修方法參閱前兩種節氣門位置傳感器，其電路如下圖所示。進氣溫度傳感器4.進氣溫度傳感器（THA）（1）進氣溫度傳感器的結構與作用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傳感器上，如下圖左側所示，其作用是提高噴油器的控制精度。進氣溫度傳感器的結構如下圖右側所示，主要由絕緣套、塑料外殼、防水插座、銅墊圈、熱敏電阻等組成。進氣溫度傳感器（2）進氣溫度傳感器原理進氣溫度傳感器用以檢測進氣溫度，測量進氣溫度的目的是為了確定進氣的密度，可以提高進氣量測量的精度。進氣溫度傳感器也是由負溫度系數的熱敏電阻組成的，即溫度升高時傳感器的電阻明顯減小，ECU則根據輸人的電信號對噴油量進行修正。04豐田卡羅拉轎車熱線式空氣流量傳感器的檢查任務實施1.任務描述豐田卡羅拉轎車出現冒黑煙、息速游車的故障，而且黑煙隨加速而增多,耗油大。分析為：黑煙隨加速而增多，油耗大，可能是噴油量偏多，混合氣過濃造成的。通過使用解碼儀讀取故障代碼為P115C，解碼為空氣流量MAF傳感器信號不正確，就此故障可以來檢測以下空氣流量傳感器及工作電路是否正常，豐田卡羅拉轎車熱線式空氣流量傳感器工作電路如右圖所示。任務實施2.實施條件（1）工位

準備4個工位；（2）設備

豐田卡羅拉汽車兩輛或1ZR-FE發動機臺架4臺；（3）工具

通用工具一套，萬用表一只，吹風機一臺，發動機艙防護罩一套，“三件套”一套；（4）資料

汽車維修手冊。任務實施3.實施步驟完成空氣流量傳感器及工作電路測量并規范填寫工單：4.評價與反饋任務名稱

學生姓名

組別

工位號

用時

零件號

序號操作步驟使用工量具檢測數據測量標準結果分析小計1元件檢測：拆下傳感器，在傳感器連接器端子+B與端子E2G之間施加蓄電池電壓，如圖3-1-25所示，用萬用表測端子VG與端子E2G之間的電壓，并用吹風機向傳感器熱線吹風，測出電壓值應為0.2~4.9V，風速越高，電壓應越大，否則，更換傳感器。

2線路檢測：檢查傳感器的供電電壓，斷開傳感器連接器，其線束側連接器B2如圖3-1-26所示，接通點火開關，用萬用表測B2-3號插腳與車身搭鐵之間的電壓，應為9~14V，否則，進入步驟（4）。

3線路檢測：檢查傳感器與ECU之間的線路，斷開ECU連接器，用萬用表電阻檔測B2-5（VG）至B31-118之間、B2-4（E2G）至B31-116之間的電阻，應小于1Ω；測B2-5（VG）或B31-118至車身搭鐵之間、B2-4（E2G）或B31-116至車身搭鐵之間的電阻，應大于10kΩ。如果不符合要求，則維修或更換線束或連接器。

4檢查熔斷絲EFINO1，從發動機艙繼電器盒上拆下熔斷絲EFINO1,用萬用表電阻檔測熔斷絲電阻值，應小于1Ω，否則，更換熔斷絲。正常，則維修或更換線束或連接器。

5檢查傳感器搭鐵情況，用萬用表測傳感器線束側連接器B2-4(E2G)至車身搭鐵之間的電阻，應小于1Ω,否則，檢查B2-4（E2G）與ECU線束側連接器B31-116之間的導通情況，正常則更換ECU。

總分100總計

教師簽名

得分

學習項目三空氣供給系統檢修任務二怠速控制系統檢修學習目標知識目標能力目標素養目標1.了解發動機怠速轉速的控制要求及控制方法。1.掌握旋轉滑閥式怠速控制閥、步進電機式怠速控制閥的檢查方法。1.能夠在工作過程中與小組其他成員合作、交流，養成團隊合作意識，鍛煉溝通能力。2.了解怠速控制系統的結構與工作原理。2.掌握大眾車系怠速控制系統的檢查方法。2.養成認識問題、分析問題和解決問題的能力。

3.掌握電子油門控制系統的檢查方法3.養成一絲不茍、精益求精的工匠精神。目錄01怠速控制系統的功用及組成02怠速控制系統的類型03怠速控制系統的控制策略04怠速控制執行機構的結構及工作原理05電子節氣門控制系統的組成06步進電動機式怠速控制閥的檢查07節氣門直動式的檢測項目概述在汽車使用過程中，發動機怠速運轉的時間約占30%，怠速轉速的高低直接影響燃油消耗和排放污染。怠速轉速過高，會使燃油消耗增加；怠速轉速過低，由于運行條件較差或負載增加，容易導致發動機運轉不穩甚至熄火，同時又會增加排放污染。因此，電控發動機需要根據發動機怠速時工作條件及負荷的變化來控制怠速運轉時的最低穩定轉速。本次任務主要介紹電控發動機怠速控制系統的結構及檢修的相關知識。氣門直動式怠速控制系統結構如右圖。01怠速控制系統的功用及組成怠速控制系統的功用1.怠速控制系統的功用怠速工況是發動機在對外不做功的情況下，以最低穩定的轉速運行的狀態。此時發動機與傳動系完全脫離，其目的就是維持發動機的在較低的轉速下連續，平穩運轉和提供其他各輔助裝置的工作動力，比如空調、動力轉向裝置等突然開啟或關閉時，使發動機轉速穩定運行在某一速度范圍。怠速工況是發動機工作的重要工況之一。影響發動機怠速性能的因素主要有兩個方面。一個是控制進入汽缸的混和氣流量。另一方面是對汽缸可燃混合氣進行點火的時刻。在怠速控制系統中，ECU根據節氣門位置傳感器信號和車速信號確認怠速工況，只有在節氣門全關、車速為零時，才進行上述的怠速控制。怠速控制系統的組成2.怠速控制系統的組成發動機怠速控制系統的組成如右圖所示，由各種傳感器、信號控制開關、電控單元ECU、怠速控制閥和節氣門旁通空氣道等組成。ECU首先根據各傳感器的檢測信號判斷發動機是否處于怠速工況及發動機負荷的變化情況，然后根據存儲在ECU的怠速控制程序確定一個怠速運轉的目標轉速，并與實際怠速轉速進行比較，根據比較結果對怠速控制閥（ISCV）發出相應指令，進而控制節氣門旁路中的空氣流量，以調節進氣量，使發動機的怠速轉速達到所確定的目標值。02怠速控制系統類型概述怠速控制的實質就是對怠速工況下的進氣量進行控制。根據控制進氣量方式的不同，怠速控制可分為節氣門直動式和旁通空氣兩種控制類型，如下圖所示。節氣門直動式是通過執行元件改變節氣門的最小開度來控制怠速進氣量，而在旁通空氣式怠速控制系統中，設有旁通節氣門的怠速空氣道，由執行元件怠速控制閥控制流經怠速空氣道的空氣量。03怠速控制系統的控制策略控制策略為了實現發動機在目標怠速轉速下穩定運轉，怠速控制系統主要完成啟動初始位置的設定、啟動控制、暖機控制、怠速預測控制、電器負荷增多時的怠速控制等控制內容。1.啟動初始位置的設定為了改善發動機的啟動性能，關閉點火開關使發動機熄火后，ECU繼續給怠速控制執行機構供電約2~3s,使怠速控制執行機構回到啟動初始全開位置，為下次啟動做好準備。2.啟動控制在啟動期間，ECU根據冷卻液溫度傳感器信號來控制怠速控制執行機構，調節怠速控制閥的開度，使之達到啟動后暖機控制的最佳位置，怠速控制閥的開度隨冷卻液溫度的升高而減小，控制特性存儲在ECU內。控制策略3.暖機控制暖機控制又稱快怠速控制，在暖機過程中，ECU根據冷卻液溫度信號按內存的控制特性控制怠速控制閥開度，隨著溫度上升,怠速控制閥開度逐漸減小。當冷卻液溫度達到設定溫度時，暖機控制過程結束。4.怠速穩定控制在怠速運轉時，ECU將接收到的轉速信號與確定的目標轉速進行比較，其差值超過20r/min時，ECU將通過怠速控制執行機構控制怠速控制閥，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。怠速穩定控制又稱反饋控制。控制策略5.怠速預測控制發動機在怠速運轉時，變速器擋位、動力轉向、空調工作狀態的變化都使發動機的轉速發生可以預見的變化。為了避免發動機怠速轉速波動過大或熄火，在發動機負荷出現變化時，ECU通過怠速控制執行機構提前調節怠速控制閥的開度。6.電器負荷增多的怠速控制在怠速運轉時，如使用的電器負載增大到一定程度，蓄電池電壓就會降低。為了保證電控系統正常的供電電壓，ECU根據蓄電池電壓信號,通過怠速控制執行機構調節怠速控制閥的開度，提高發動機的怠速轉速，以提高發電機的輸出功率。控制策略7.學習控制在發動機使用過程中，由于磨損等原因會導致怠速控制閥的性能發生改變，怠速控制閥的位置相同時，但實際的怠速轉速會與設定的目標轉速略有不同。在此情況下，ECU在利用反饋控制使怠速回歸到目標值的同時，還可將怠速控制執行機構的運行情況存儲在ROM存儲器中，以便在此后的怠速控制過程中使用。04怠速控制執行機構的結構及工作原理旋轉電磁閥怠速閥旋轉滑閥式怠速控制系統如下圖所示，分為新式和舊式兩種。旋轉電磁閥怠速閥使用較為廣泛,如廣州本田奧德賽、桑塔納2000、夏利2000、富康1.6以及豐田佳美等轎車都用這種怠速控制閥。旋轉電磁閥怠速閥（1）旋轉滑閥式怠速閥結構旋轉滑閥式怠速控制系統主要由永久磁鐵、空氣旁通道、