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1、第一章 汽车电子技术概述,学习目标,1、了解汽车电子技术的发展过程2、掌握现代汽车电子控制系统的组成和分类3、了解未来汽车电子技术的发展趋势,第一节 汽车电子技术的发展,一、汽车电子化进程的三大阶段,第一阶段、50-60年代,20世纪60年代以前，应用在汽车上的电子产品是收音机，1947年晶体管问世，50到60年代，电子整流器、电子调节器、电子点火器开始应用于汽车上。,1947年第一只晶体管诞生,晶体三极管,电子调节器,电子点火器,电子点火器,第二阶段、60-80年代,20世纪60年代末至90年代，大规模集成电路和计算机技术的发展使汽车电子技术迅速发展。如发动机电控系统、ABS系统、安全气囊、
2、巡航控制系统等。此阶段个系统都是独立的。,第三阶段、90年代至今,20世纪90年代至今，计算机网络与信息技术，使汽车更加自动化、智能化，并向人、车、路、环境的整体关联方向发展。,二、汽车电子技术的开发与应用过程,发动机控制技术：1967年德国BOSCH公司研制成D型控制系统 1973年德国BOSCH公司研制成L型控制系统 1973年德国BOSCH公司研制成LH型控制系统,世界各大汽车公司发动机控制系统：博世（BOSCH)Motronic(莫特朗尼克）丰田（Toyota)Tccs 日产（NSSAN)-ECCS,世界各大汽车公司发动机控制系统：通用（GM)-EEC 福特（FORD)-EEC-,其他
3、电控系统：自动变速器A/T 制动防抱死ABS 驱动防滑ASR/TRC 巡航控制系统CCS 动力转向EPS 电控悬架TEMS 自动导航GPS 电子稳定程序ESP,第二节 汽车电子技术的现状,一、汽车电子技术应用的优越性,1、可靠性增强，减少修复时间,2、控制精确，节油显著,3、闭环控制，减少空气污染,4、提高行驶稳定性、舒适性和安全性，减少交通事故。,二、现代汽车电子技术集中控制系统,（一）应用发动机上的电子控制系统,1、电子燃油喷射系统2、电控点火系统 3、怠速控制系统4、排放控制系统 5、进气控制系统6、增压控制系统 7、巡航控制系统8、警告系统 9、自诊断与报警系统10、失效保护系统 11
4、、应急备用系统,汽车底盘电控技术第一章 绪论,一、自动变速器,一、自动变速器,1液力自动变速器（AT）把液压控制功能改由微处理器来完成，实现了由AT向EAT的转变。2手动式机械变速器（MT）借助于微机控制技术，正在演变为EMT3无级变速器（CVT）由电子控制取代液压控制，实现由CVT向ECVT的转变。,电子控制与液压控制相比具有明显的优势：,1）实现复杂多样的控制功能2）极大地简化结构，减少生产投资及种种困难。3）由于软件易于修改，可使产品具有适应结构参数变化的特性。4）实现整体控制，进一步简化控制结构。5）较容易实现手动自动于一体控制的自动变速器。,二、防抱死制动系统,1概念：防抱死制动系统
5、简称 ABS。是在制动过程中通过调节制动轮缸（或制动气室）的制动压力使作用于车轮的制动力矩受到控制，而将车轮的滑动率控制在较为理想的范围内。防止车轮被制动抱死，避免车轮在路面上进行纯滑移，提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力，缩短制动距离。2介绍防抱死制动系统的发展史:,3目前防抱死制动系统技术的发展趋势：,1）减小体积和质量，提高集成度以降低成本和价格，简化安装。2）开发一种系统适应多种车型的回流泵系统。3）改变电磁阀的磁路设计和结构设计，提高电磁阀的响应速度。4）软件重视改进算法，提高运算速度。5）逐渐推广应用ABS+TC（ASR）相结合的系统。6）采用计算机进行ABS与汽车的匹
6、配、标定技术，同时加强道路试验。7）ABS与电控悬架、电控四轮转向、电控自动变速器、主动制动器等相结合的组合装置是ABS的研究方向。,三、电控驱动防滑控制系（ASR）,ASR的基本功能：防止汽车在加速过程中打滑，特别是防止汽车在非对称路面或在转弯时驱动轮的空转，以保持汽车行驶方向的稳定性，操纵性和维持汽车的最佳驱动力以及提高汽车的平顺性。由于驱动防滑转系统是通过调节驱动车轮的牵引力来实现驱动车轮滑转控制的，因此也被称为牵引力控制系统。（简称TCS）,四、悬架系统,1.被动式悬架：车轮和车身状态只能被动地取决于路面及行驶状况以及汽车的弹性支承元件、减振器和导向机构。2.主动悬架：是根据行驶条件，
7、随时对悬架系统的刚度、减振器的阻尼力以及车身的高度和姿式进行调节，使汽车的有关性能始终处于最佳状态。3.半主动悬架：仅对减振器的阻尼力进行调节，有些还对横向稳定器的刚度进行调节。2.、3.的调节方式都有机械式和电子式两种。,五、转向控制系统,形式：动力转向控制 四轮转向控制 采用动力转向系统的目的是使转向操纵轻便，提高响应特性，但传统动力转向系统转向操纵力不便控制。为了实现各种行驶条件下转向盘上所需的力都是最佳值，电子控制动力转向系统应运而生。传统前轮转向系统，低速时的机动性和高速时的操纵稳定性较差。为了改善整车的转向特性和响应特性，低速时改善车辆的机动性，高速时改善车辆的稳定性，四轮转向控制
8、开始出现。,第一章汽车发动机电控技术概述,第一节 发动机电控技术的发展,第二节 应用在发动机上的电子控制系统,第三节 发动机电控系统的基本组成,第一节 发动机电控技术的发展,一、发动机电控技术发展 二、电控技术对发动机性能的影响,一、发动机电控技术发展,始于20世纪60年代，分为三个阶段：第一阶段，从20世纪60年代中期到70年代中期，主要是为了改善部分性能而对汽车产品进行的技术改造，如在车上装了晶体管收音机；第二阶段，从20世纪70年代末期到90年代中期，为解决安全、污染、和节能三大问题，研制出电控汽油喷射系统、电子控制防滑制动装置和电控点火系统；第三阶段，20世纪90年代中期以后，电子技术
9、广泛的应用在底盘、车身、和车用柴油发动机多个领域。,二、电控技术对发动机性能的影响,1.提高发动机的动力性 2.高发动机燃油经济性3.降低排放污染 4.发动机的加速和减速性能 5.改善发动机的起动性能,第二节应用发动机上的电子控制系统,一、电子燃油喷射系统二、电控点火系统 三、怠速控制系统四、排放控制系统 五、进气控制系统六、增压控制系统 七、巡航控制系统八、警告系统 九、自诊断与报警系统十、失效保护系统 十一、应急备用系统,一、电子燃油喷射系统（EFI）,功用：根据进气量确定基本喷油量，再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器等）信号等对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下
10、均能获得最佳浓度的混合气，从而提高发动机的动力性、经济性和排放性。,二、电控点火系统（ESA）,功用：是点火提前角控制。根据各相关传感器信号，判断发动机的运行工况和运行条件，选择最理想的点火提前角点燃混合气，从而改善发动机的燃烧过程，以实现提高发动机动力性、经济性和降低排放污染的目的。,三、怠速控制系统（ISC）,功用：是在发动机怠速工况下，根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等，通过怠速控制阀对发动机的进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转。,四、排放控制系统,功用：主要是对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。排放控制的项目主要包括：废气再循环（EGR）控制
11、，活性炭罐电磁阀控制，氧传感器和空燃比闭环控制，二次空气喷射控制等。,五、进气控制系统,功用：主要是根据发动机转速和负荷的变化，对发动机的进气进行控制，以提高发动机的充气效率，从而改善发动机动力性。,六、增压控制系统,功用：是对发动机进气增压装置的工作进行控制。在装有废气涡轮增压装置的汽车上，ECU根据检测到的进气管压力，对增加装置进行控制，从而控制增压装置对进气增压的强度。,七、巡航控制系统,功用：设定巡航控制模式后，ECU根据汽车运行工况和运行环境信息，自动控制发动机工作，使汽车自动维持一定车速行驶。,八、警告提示,功用：由ECU控制各种指示和报警装置，一旦控制系统出现故障，该系统能及时发
12、出信号以警告提示。,九、自诊断与报各系统,功用：用来提示驾驶员发动机有故障；同时，系统将故障信息以设定的数码（故障码）形式储存在存储器中，以便帮助维修人员确定故障类型和范围。,十、失效保护系统,功用：主要是当传感器或传感器线路发生故障时，控制系统自动按电脑中预先设定的参考信号值工作，以便发动机能继续运转。,十一、应急备用系统,功用：是当控制系统电脑发生故障时，自动启用备用系统（备用集成电路），按设定的信号控制发动机转入强制运转状态，以防车辆停驶在路途中。,第二节 电控燃油喷射系统的分类,本节主要介绍的内容有：1、按控制方式分类 2、按喷油器的安装位置分类 3、按喷油器的工作方式分类 4、按有无
13、反馈分类 5、按对空气量的检测方式分类,1、按控制方式分类,K型机械控制,KE型机电混合控制,EFI电子控制,2、按喷油器的安装位置分类,缸内喷射采用电控缸内直接喷射方法，在火花塞附近供给浓混合气，以利着火；在其它区域供给稀混合气，进行分段喷油。达到分层燃烧的目的。,缸内直接喷射是将喷油器安装在气缸盖上，把燃油直接喷入气缸内，配合缸内组织的气体流动形成可燃混合气，容易实现分层燃烧和稀混合气燃烧，可进一步提高汽油发动机的经济性和排放性。如下图所示。,2、按喷油器的安装位置分类,缸外喷射采用电控缸内直接喷射方法，在火花塞附近供给浓混合气，以利着火；在其它区域供给稀混合气，进行分段喷油。达到分层燃烧
14、的目的。,目前汽车上应用的电控燃油喷射系统一般都是进气管喷射式，按喷油器的数量不同，又可分为单点喷射（SPI）系统和多点喷射（MPI）系统。如下图所示。,单点喷射系统SPI,在节气门上方装一个中央喷射装置，由12个喷油器集中喷油。,多点喷射系统MPI,每缸进气门处装有一个中央喷射装置，由ECU控制喷射。,3、按喷油器的工作方式分类,a.连续喷射方式,指在发动机运转期间，汽油连续不断地喷射在进气道内，且大部分汽油是在进气门关闭时喷射的，因此大部分汽油在进气道内蒸发。除K型机械式、KE型机电组合式汽油喷射系统外，电控燃油喷射系统一般不采用此种喷射方式。,b.间歇喷射方式,（1）同时喷射,（2）分组
15、喷射,指将各缸的喷油器分成几组，同一组的喷油器同时喷油或断油。如下图。,（3）顺序喷射,指各喷油器由电脑分别控制，按发动机各缸的工作顺序喷油。多缸发动机电控燃油喷射系统采用分组喷射或顺序喷射方式较多。如下图。,4、按有无反馈分类,（1）开环控制,ECU根据传感器的信号对执行器进行控制，但不 去检测控制结果；,（2）闭环控制,也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给ECU。,5、按对空气量的检测方式分类,质量流量方式 LH型体积流量方式 L和LD型,间接检测法,节流速度方式 MONO型,速度密度方式 D型,直接检测法,节流速度方式 MONO型,速度密度方式 D型,体积流量方式
16、 L和LD型,质量流量方式 LH型,一、空气供给系统二、燃油供给系三、控制系统,第三节 电控燃油喷射系统的组成与基本理,功用：为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常工作时的供气量。,工作原理如图,一、空气供给系统,功用：供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电脑指令喷油。,工作原理如图,二、燃油供给系,燃油压力调节器,ECU,ECU根据空气流量计信号和发动机转速信号确定基本喷油时间，在根据其他传感器对喷油时间进行修正，并按最后确定的总喷油时间向喷油器发出指令，使喷油器喷油或断油。,三、控制系统,第四节 空气供给系统主要元件的构造与检修,一、空气供给系统元件位置二、空气供给系统基本元件的构造三、
17、空气供给系的检修,1.D型EFI空气供给系2.L型EFI空气供给系,一、空气供给系统元件位置,功用：为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常工作时进气量。组成:元件包括空气滤清器、节气门体和进气管。分类：,1.型空气供给系,D型喷射系统由于没有空气流量计，其进气系统结构简单，应用比较广泛。,2.型空气供给系,L型喷射系统对空气量的测量更精确，应用也比较广泛。,二空气供给系统基本元件的构造,1.空气滤清器2.节气门体3.进气管,用于滤除空气中的灰尘，一般都为纸质滤心，其结构与普通发动机上相同。,1.空气滤清器,2.节气门体,功能：节气门体安装在进气管中，来控制发动机正常工况下的进气量。组成：主要由
18、节气门和怠速空气道等组成。节气门位置传感器装在节气门轴上，来检测节气门的开度。有的车上还设有副节气门和副节气门位置传感器,D型多点喷射系统节气门体L型多点喷射系统节气门体单点喷射系统节气门体,1、节气门衬垫 2节气门限螺钉 3、螺钉孔护套 4、节气门体5、加热水管 6、节气门位置传感器 7、螺钉 8、怠速控制阀9、O形密封圈 10、螺钉,D型多点喷射系统节气门体,如右图所示为韩国大宇王子超级沙龙轿车D型多点喷射系统的节气门体。,1、空气流量计 2、怠速控制阀 3、节气门位置传感器,L型多点喷射系统节气门体,如右图所示为美国通用鲁米娜（LUMNA）3.8L旅行车带空气流量计的节气门体。,1、进油
19、管接头 2、喷油器 3、燃油压力调节器 4、回油接头 5、怠速控制阀 6、节气门位置传感器 7、真空管接头8、活性炭管接头,单点喷射系统节气门体,如图所示为韩国大宇希望（ESPERO）和赛手（RACER）轿车单点燃油喷射系统的节气门体。管接头7和8用于燃油蒸发排放控制系统。,3.进气管,在多点电控燃油喷射式发动机上，为了消除进气波动和保证各缸进气均匀，对进气总管和进气歧管的形状、容积都有严格的要求，每个气缸必须一个单独的进气歧管。有些发动机的进气总管与进气歧管制成一体，有些则是分开制造再用螺栓连接。,三、空气供给系的检修,维修时应注意进行以下检查：（1）检查空气滤清器滤心是否赃污，必要时用压缩
20、空气吹净或更换；（2）进气系统漏气对电控燃油喷射发动机的影响比对化油器式发动机的影响大。检查各连接部位应连接可靠，密封垫应完好；（3）检查节气门内腔的积垢和积胶情况，必要时用清洗剂进行清洗。注意：绝对不能用砂纸和刀片清理积垢和积胶。,一、燃油供给系的组成二、电动燃油泵三、燃油滤清器四、脉冲阻尼器五、燃油压力调节器六、燃油供给系的检修,第五节 燃油供给系统主要元件的构造与维修,由电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、脉动阻尼器及油管组成。如下图：,压力调节器,汽油滤清器,油箱,燃油分配管,一、燃油供给系统元件位置,二、电动燃油泵（见视频）1.电动燃油泵的类型（见视频）2.电动燃油泵的构造（1）
21、涡轮式电动燃油泵（2）滚拄式电动燃油泵3.电动燃油泵的控制（1）ECU控制的燃油泵控制电路（2）燃油泵开关控制的燃油泵控制（3）燃油泵继电器控制的燃油泵控制电路4.燃油泵的就车检查5.燃油泵的拆装与检测,按安装位置不同分为：内置式安装在油箱中，具有噪声小、不易产 生气阻、不易泄漏、管路安装简单。外置式串接在油箱外部的输油管路中，易布置、安装自由大，单噪声大，易产生气阻。按电动燃油泵的结构不同分为：涡轮式、滚柱式、转子式和侧槽式。,1.电动燃油泵的类型,（1）涡轮式电动燃油泵 结构：主要由燃油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀组成。原理：油泵电动机通电时，电动机驱动涡轮泵叶片旋转，由于离心力的作用
22、，使叶轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳，将燃油从进油室带往出油室。由于进油室的燃油不断增多，形成一定的真空度，将燃油从进油口吸入；而出油室燃油不断增多，燃油压力升高，当达到一定值时，顶开出油阀出油口输出。出油阀在油泵不工作时阻止燃油流回油箱，保持油路中有一定的压力，便于下次起动。如下页图所示优点：泵油量大、泵油压力较高、供油压力稳定、运转噪声小、使用寿命长等优点。此外，由于不需要消声器所以可以小型化，因此广泛的应用在轿车上。如捷达、本田雅阁,2.电动燃油泵的构造,（动画）,结构：主要由燃油泵电动机、滚柱式燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。原理：如图，当转子旋转时，位于转子槽内的滚柱在离心力的作用下，紧压
23、在泵体内表面上，对周围起密封作用，在相邻两个滚柱之间形成工作腔。在燃油泵运转过程中，工作腔转过出油口后，其容积不断增大，形成一定的真空度,当转到与进油口连通时，将燃油吸入；而吸满燃油的工作腔转过进油口后，容积不断减小，使燃油压力提高，受压燃油流过电动机，从出油口输出。,（2）滚拄式电动燃油泵,主要应用在装用D型EFI和装用热式和卡门旋涡式空气流量计的L型EFI系统中。控制原理：如图，燃油泵控制ECU根据发动机ECU端子FPC和DI的信号，控制B端子与FP端子的连通回路，以改变输送给燃油泵电压，从而实现对燃油泵转速的控制。,3.电动燃油泵的控制（1）.ECU控制的燃油泵控制电路,主要用于装用叶片
24、式空气流量计的L型EFI系统中。控制原理：如图，当点火开关ST端子接通时，起动机继电器线圈通电使触电闭合，此时开路继电器中L1线圈通电使其触电闭合，从而通过主继电器、开路继电器向燃油泵供电，油泵工作；发动机正常运转时，点火开关IG端子与电源接通，同时空气流量计测量扳转动使油泵开关闭合，开路继电器L2通电，使开路继电器触电保持闭合，油泵继续工作。发动机停转时，L1和L2线圈不通电，燃油泵停止工作。,（2）燃油泵开关控制的燃油泵控制,如下页图所示，此控制电路根据发动机转速和负荷的变化，通过燃油泵继电器改变油泵的供电线路，从而控制油泵的工作转速。,（3）燃油泵继电器控制的燃油泵控制电路,（1）用专用
25、导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上；（2）将点火开关转至“ON”位置，但不要起动发动机；（3）旋开油箱盖能听到燃油泵工作的声音，或用手捏进油软管应感觉有压力；（4）若听不到燃油泵的工作声音或进油管无压力，应检修或更换燃油泵；（5）若有燃油泵不工作故障，且上述检查正常，应检查燃油泵电路导线、继电器、易熔线个熔丝有无断路。,4.燃油泵的就车检查,拆装燃油泵时注意：应释放燃油系统压力，并关闭用电设备。拆下燃油泵后，测量燃油泵两端子之间电阻，应为23。用蓄电池直接给燃油泵通电，应能听到油泵电机高速旋转的声音，注意：通电时间不能太长,5.燃油泵的拆装与检测,功用：滤清燃油中的杂质和水分，防
26、止燃油系统堵塞，减小机件磨损，保证发动机正常工作。一般采用纸质滤心，每行驶2000040000或1到2年应更换，安装时应注意燃油流动方向的箭头，不能装反。如右图,三、燃油滤清器（见视频）,1入口2出口3滤芯,功用：减小在喷油器喷油时，油路中的油压可能会产生微小的波动，使系统压力保持稳定。组成：由膜片、回位弹簧、阀片和外壳组成。原理：发动机工作时，燃油经过脉动阻尼器膜片下方进入输油管，当燃油压力产生脉动时，膜片弹簧被压缩或伸张，膜片下方的容积稍有增大或减小，从而起到稳定燃油系统压力的作用。如右图。,四、脉动阻尼器,1膜片弹簧2膜片3出油口 4进油口,作用：稳定燃油管的压力，使它与进气歧管之间的压
27、力差保持恒定的250 300kPa.组成：主要由阀片、膜片、膜片弹簧和外壳组成。如下页图所示。原理：发动机工作时，燃油压力调节器膜片上方承受的压力为弹簧压力和进气管内气体的压力之和，膜片下方承受的压力为燃油压力，当压力相等时，膜片处于平衡位置不动。当进气管内气体压力下降时，膜片向上移动，回油阀开度增大，回油量增多，使输油管内燃油压力也下降；反之，进气管内气体压力升高时,燃油的压力也升高。（动画）,五、燃油压力调节器（见视频）,六、燃油供给系的检修1燃油系统的压力释放2燃油系统压力预置3燃油系统压力测试,目的：防止在拆卸时，系统内的压力油喷出，造成人身伤害和火灾。方法：（1）起动发动机，维持怠速
28、运转；（2）在发动机运转时，拔下油泵继电器或电动燃油泵电线接线，使发动机熄火；（3）再使发动机起动23次，就可完全释放燃油系统压力；（4）关闭点火开关，装上油泵继电器或电动燃油泵电源接线。,1.燃油系统的压力释放,目的：为避免首次起动发动机时，因系统内无压力而导致起动时间过长。方法一：通过反复打开和关闭点火开关数次来完成.方法二：（1）检查燃油系统元件和油管接头是否安装好。（2）用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上。（3）将点火开关转至“ON”位置，使电动燃油泵工作约10s。（4）关闭点火开关，拆下诊断座上的专用导线。,2.燃油系统压力预置,（1）检查燃油，释放燃油系统压力。
29、（2）检查蓄电池，拆下负极电缆。（3）将专用压力表接在脉动阻尼器位置（对于韩国大宇或通用）或进油管接头处（对于丰田）。（4）接上负极电缆，起动发动机使其维持怠速运转。（5）拆下燃油压力调节器上真空软管，用手堵住进气管一侧，检查油压表指示的压力，多点喷射系统应为0.25 0.35 MPa,单点喷射系统为0.070.10MPa。（6）接上燃油压力调节器的真空软管，检查燃油压力表的指示应有所下降（约为0.05 MPa）。（7）将发动机熄火，等待10min后观察压力表的压力，多点喷射系统不低于0.20 MPa，单点喷射系统不低于0.05 MPa。（8）检查完毕后，应释放系统压力拆下油压表，装复燃油系统
30、。,3.燃油系统压力测试,第六节 控制系统主要元件的构造与检修一、传感器二、电子控制单元（ECU）三、喷油器,一、传感器1空气流量计（MAF）2进气管绝对压力传感器（IMAPS）3节气门位置传感器（TPS）4进气温度传感器（IATS）5冷却水温度传感器（ECTS）6凸轮轴/曲轴位置传感器（CPS）7车速传感器（VSS）8信号开关,（1）叶片式空气流量计（2）热式空气流量计（3）卡门旋涡式空气流量计：反光镜检测法超声波检测法,1.空气流量计：（MAF）,1）结构如右图，空气流量计主要由测量板、补偿板、回位弹簧、电位计、旁通气道组成，此外还包括怠速调整螺钉、油泵开关及进气温度传感器等。,（1）叶片
31、式空气流量计（见视频）,下一页,1、电位计滑臂 2、可变电阻 3、接进气管4、测量叶片 5、旁通空气道 6、接空气滤清器,2）叶片式空气流量计工作原理,如右图，来自空气滤清器的空气通过空气流量计时，空气推力使测量板打开一个角度，当吸入空气推开测量板的里与弹簧变形后的回位力相平衡时，叶片停止转动。与测量扳同轴转动的电位计检测出叶片转动的角度，将进气量转换成电压信号VS送给ECU。,（2）热式空气流量计（见视频）,20世纪80年代后生产的日本日产公爵轿车和美国福特车系轿车多数采用热式空气流量计，热式空气流量计的主要元件是热线电阻，可分为热线式和热膜式两种类型，其结构和工作原理基本相同。,下一页,如
32、右图所示热线电阻RH以铂丝制成，RH和温度补偿电阻RK均置于空气通道中的取气管内，与RA、RB共同构成桥式电路。RH、RK阻值均随温度变化。当空气流经RH时，使热线温度发生变化，电阻减小或增大，使电桥失去平衡，若要保持电桥平衡，就必须使流经热线电阻的电流改变，以恢复其温度与阻值，精密电阻RA两端的电压也相应变化，并且该电压信号作为热式空气流量计输出的电压信号送往ECU。,1）工作原理（动画）,下一页,A：集成电路；RH：热线电阻RK：温度补偿电阻RA：精密电阻 RB：电桥电阻,2）热线式空气流量计电路检测：,接通点火开关，不起动发动机，测E与D、E与C之间的电压为蓄电池电压。B与C间的信号电压
33、 发动机工作时为24V，发动机不工作为1.01.5V，F与D间电压，关闭点火开关时，电压应回零并在5s后有跳跃上生，1s后在回零，说明自洁信号良好。,热线式空气流量计电路,在气流通道中放一个柱体，气体通过时在柱体后产生许多涡旋。按检测分为：超声波检测法和反光镜检测法,（3）卡门旋涡式空气流量计（见视频）,1、反光镜 2、发光二极管 3、钢板弹簧 4、光电管 5、导压孔 6、涡流发生器,反光镜检测法,检测部分结构：如左图，镜片、发光二级管和光电晶体管组成。原理：空气流经过发生器时，压力发生变化，经压力导向孔作用在反光镜上，使反光镜发生振动，从而将反光二极管投射的的光发射给光电管，对反射光进行检测
34、。,结构：由超声波信号发生器、超声波发射探头、涡流稳定板、涡流发生器、整流器、超声波接受探头和转换电路组成。原理：卡门涡旋造成空气密度变化，受其影响，信号发生器发出的超声波到达接受器的时机或变早或变晚，测出其相位差，利用放大器使之形成矩形波，矩形的脉冲频率为卡门涡旋的频率。如右图检测：点火开关转至“ON”位置，检测VC与E2间电压应为5V，KS与E2间电压应为24V。,超声波检测法,1、超声波信号发生器 2、超声波发射探头 3、涡流稳定板4、涡流发生器 5、整流器 6、旁通空气道 7、超声波接收探头 8、转换电路,2进气管绝对压力传感器（IMAPS）,在D型电控燃油喷射系统中，由进气管绝对压力
35、传感器测量进气管压力，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。（见视频）,（1）压敏电阻式进气管绝对压力传感器传感器（2）电容式进气管绝对压力传感器（3）进气管绝对压力传感器电路及其检修,（1）压敏电阻式进气管绝对压力传感器传感器,主要由绝对真空室、硅片和IC放大电路组成。,1绝对真空室2硅片 3IC放大电路,（2）电容式进气管绝对压力传感器,位于传感器壳体内腔的弹性膜片用金属制成，弹性膜片上、下两个凹玻璃的表面也均有金属涂层，这样在弹性膜片与两个金属涂层之间形成两个串联的电容。,1弹性膜片2凹玻璃3金属涂层4输出端子5空腔6滤网7壳体,（3）进气管绝对压力传感器电路及其检修,
36、如右图所示为日本丰田皇冠3.0轿车进气管绝对压力传感器电路。ECU通过VCC端子给传感器提供标准5V电压，传感器信号经端子PIM输送给ECU，E2为塔铁端子。,作用：检测节气门的开度及开度变化，此信号输入ECU，控制燃油喷射及其他辅助控制。（见视频）（1）电位计式节气门位置传感器（2）触点式节气门位置传感器（3）综合式节气门位置传感器,3.节气门位置传感器（TPS）（动画）,（1）电位计式节气门位置传感器,利用触点在电阻体上的滑动来改变电阻值，测得节气门开度的线形输出电压，可知节气门开度。全关时电压信号应约为0.5V，随节气门增大，信号电压增强，全开时约为5V。（见视频）,1、节气门位置传感器
37、 2、怠速触点 3、全开触点4、滑动触点 5、节气门轴,由滑动触点和两个固定触点（功率触点和怠速触点）组成。节气门全关闭时，可动触点与怠速触点接触，当节气门开度达50以上时，可动触点与怠速触点接触，检测节气门大开度状态。如右图,（2）触点式节气门位置传感器,（3）综合式节气门位置传感器,由一个电位计和一个怠速触点组成，工作原理和前两种相同。如右图,功用：给ECU提供进气温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。,4.进气温度传感器（IATS）（动画）,下一页,D型安装在空气滤清器或进气管内，L型安装在空气流量计内。结构如图,下一页,在ECU中有一标准电阻与传感器的热敏电阻串联，并由ECU
38、提供标准电压，E2端子通过E1端子搭铁。当热敏电阻随进气温度变化时，ECU通过THA端子测得的分压值随之变化，ECU根据此分压值判断进气温度。,功用：给ECU提供发动机冷却液温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制修正信号。见视频,5.冷却水温度传感器（ECTS）（动画）,下一页,一般安装在气缸体水道上或冷却水出口处。其工作原理与进气温度传感器相同。见视频,（1）功用（2）电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器（3）霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器（4）光电式凸轮轴/曲轴位置传感器,6.凸轮轴/曲轴位置传感器（CPS）（动画）,凸轮轴位置传感器：给ECU提供曲轴转角基准位置（第一缸压缩上止点）信号，作为燃油喷射
39、控制和点火控制的主控信号。曲轴位置传感器：检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号，作为燃油喷射和点火控制的主控信号。（见视频）,（1）功用,组成：上部分为曲轴位置传感器，有带一个凸齿的G转子和两个感应线圈G1和G2组成。下部分为曲轴位置传感器由一个带24个凸齿的Ne转子和一个Ne感应线圈组成。如图原理：利用电磁线圈产生的脉冲信号来确定发动机转速和各缸的工作位置。检测：检查感应线圈的电阻，冷态下的G1和G2感应线圈电阻应为125200，Ne感应线圈电阻应为155250。,（2）电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器,（见视频）,1G转子2G1感应线圈3G2感应线圈4Ne转子5、9Ne感
40、应线圈6G和Ne转子7G1和G2感应线圈8分电器壳体,电磁式凸轮轴曲轴位置传感器电路,上一页,组成：由转子、永久磁铁、霍尔晶体管和放大器组成。原理：如图，ECU通过电源使电流通过霍尔晶体管，旋转转子的凸齿经过磁场时使磁场强度改变，霍尔晶体管产生的霍尔电压放大后输送给ECU，ECU根据霍尔电压产生的次数确定曲轴转角和发动机转速。（见视频）,（3）霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器,1转子2永久磁铁3霍尔晶体管4放大器,同步信号传感器电路,上一页,检测：点火开关转至“ON”位置，如图，检测A、C之间的电压应为8V，B、C间输出的信号电压应为5V到0V交替变化。,组成：由转子、发光二极管、光敏二极管和放大
41、器组成。原理：如图，利用发光二极管作为信号源。随转子转动，当透光孔与发光二极管对正时，光线照射到光敏二极管上产生电压信号，经放大电路放大后输送给ECU。检测：点火开关转至“ON”位置，如图，检测电脑侧1和2端子间电压为12V，给传感器施加12V电压，正在信号输出端子3和4与1之间接上电流表，转动转子一圈，两个电流表应分别摆动1次和4次，电流应约为1mA。,（4）光电式凸轮轴/曲轴位置传感器（见视频）,1、密封圈 2、分火头 3、发光二级管 4、光敏二极管 5、放大电路 6、转子,光电式曲轴和凸轮轴位置传感器电路,上一页,功用：检测汽车行驶速度，给ECU提供车速信号，用于巡航控制和限速断油控制。
42、类型：舌簧开关式和光电式。,7.车速传感器（VSS）,常用的有：起动开关、空调开关、档位开关、制动开关、动力转向开关和巡航控制开关等。,8.信号开关,1、传感器 2、模拟信号 3、输入回路 4、A/D转换器 5、输出回路 6、执行元件 7、微型计算机 8、数字信号9、ROM/RAM记忆装置,二、电子控制单元（ECU）,发动机集中系统中使用的ECU主要由输入回路、模数转换器（AD转换器）、微型计算机（简称微机）和输出回路组成。,三、执行元件（喷油器）1喷油器的构造与工作原理 2喷油器的驱动方式 3喷油器的检修 4喷油器控制电路 5冷起动喷油器及其控制电路,（见视频）,1喷油器的构造与工作原理（见
43、视频）,1）构造：按喷油口的结构不同，喷油器可分为轴针式和孔式两种。如图所示：a）孔式喷油器b）轴针式喷油器 喷油器主要由滤网、线束连接器、电磁线圈、回位弹簧、衔铁和针阀等组成，针阀与衔铁制成一体。轴针式喷油器的针阀下部有轴针伸入喷口。,下一页,（动画）,2）工作原理,喷油器不喷油时，回位弹簧通过衔铁使针阀紧压在阀座上，防止滴油。当电磁线圈通电时，产生电磁吸力，将衔铁吸起并带动针阀离开阀座，同时回位弹簧被压缩，燃油经过针阀并由轴针与喷口的环隙或喷孔中喷出。当电磁线圈断电时，电磁吸力消失。口位弹簧迅速使针阀关闭，喷油器停止喷油。,滤网,电磁线圈,衔铁,针阀,电插,2喷油器的驱动方式,喷油器的驱动
44、方式可分为：1）电流驱动方式2）电压驱动方式,a）电流驱动b）电压驱动（低阻）C）电压驱动（高阻）,（1）简单检查方法 检查喷油器针阀开启时的振动和声响。（2）喷油器电阻检查 低阻为23，高阻为1316。（3）喷油器滴漏检查 用专用设备检查，在1min内喷油器应无滴油现象。（4）喷油量检查 用专用设备检查，检查15s内的喷油量应为5070mL。,3.喷油器的检修,4喷油器控制电路,各车型喷油器控制电路基本相同，一般都是通过点火开关和主继电器（或熔丝）给喷油器供电，ECU控制喷油器搭铁。只是不同发动机喷油器数量、喷射方式、分组方式不同，ECU控制端子数量不同。,功用：在发动机冷起动时喷油，以加浓混合气，改善发动机的冷起动性能。原理：发动机起动时，起动继电器线圈通电，触电闭合使蓄电池电压送至冷起动喷油器，正时开关控制冷起动搭铁回路接通，冷起动喷油器喷油。若冷却水温度较高，正时开关则断开，冷起动喷油器不喷油。（见视频）,5冷起动喷油器及其控制电路,下一页,冷起动喷油器,冷起动喷油器控制电路,电插头,电磁线圈,阀门弹簧,阀 门,喷 嘴,
