任務(wù)7典型發(fā)動(dòng)機(jī)電控電路分析與檢測(cè)

1、任務(wù)7 典型發(fā)動(dòng)機(jī)電控電路分析與檢測(cè)任務(wù)目標(biāo)7.1電子控制器電源電路7.2 燃油泵控制電路7.3 噴油器控制電路7.4 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路7.5 發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制電路7.6 典型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制電路7.7 任務(wù)實(shí)施7.8 評(píng)價(jià)反饋任務(wù)目標(biāo)【任務(wù)目標(biāo)】1.了解發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的組成與工作原理。2.掌握電子控制器電源電路的分析與檢測(cè)方法。3.掌握燃油泵控制電路的分析與檢測(cè)方法。4.掌握噴油器控制電路的分析與檢測(cè)方法。5.掌握發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路的分析與檢測(cè)方法。6.掌握EGR等輔助發(fā)動(dòng)機(jī)電控電路的分析與檢測(cè)方法7.17.1電子控制器電源電路電子控制器電源電路燃油噴射控制系統(tǒng)電路主要由電子控制器電源電路、燃

2、油泵控制電路、噴油器控制電路和各種輔助控制電路等組成，其作用是控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給系統(tǒng)及時(shí)準(zhǔn)確地噴射適量汽油，使發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳空燃比狀態(tài)下工作電子控制器電源電路的作用是確保電子控制器正常工作所需的電源。a)點(diǎn)火開關(guān)直接控制 b)控制電路控制1-點(diǎn)火開關(guān)；2-主繼電器；3-主繼電器控制電路7.17.1電子控制器電源電路電子控制器電源電路1.電路特點(diǎn)ECU的“BAT”端子直接與蓄電池連接，其作用是在點(diǎn)火開關(guān)關(guān)斷時(shí)，使RAM存儲(chǔ)器（儲(chǔ)存故障碼及其他信息)不斷電，確保存儲(chǔ)的信息不丟失。ECU的主電源端子“+B”由觸點(diǎn)常開的主繼電器控制，在點(diǎn)火開關(guān)接通、主繼電器觸點(diǎn)閉合時(shí)與蓄電池連接，提供ECU正常工作所需

3、的電源。主繼電器線圈電路有點(diǎn)火開關(guān)直接控制和點(diǎn)火開關(guān)與ECU內(nèi)控制電路共同控制兩種形式，后者具有延時(shí)關(guān)斷功能。7.17.1電子控制器電源電路電子控制器電源電路2.電路原理（1）點(diǎn)火開關(guān)直接控制方式接通點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，主繼電器線圈通電，主繼電器觸點(diǎn)閉合，使ECU的主電源電路通路。斷開點(diǎn)火開關(guān)，主繼電器線圈斷電，繼電器觸點(diǎn)立刻張開，ECU主電源端子立刻斷電。（2）點(diǎn)火開關(guān)與ECU控制方式接通點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，ECU的IGSW端子通電，由ECU內(nèi)部的主繼電器控制電路使主繼器線圈通電(ECU的MREL端子輸出高電位)，繼電器觸點(diǎn)閉合，接通ECU主電源電路。開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，ECU內(nèi)主繼電器控制電路可使MREL端子的

4、高電位保持2s左右，主繼電線圈繼續(xù)通電，從而使ECU的主電源在點(diǎn)火開關(guān)斷約2s后才關(guān)斷。電子控制器主電源延時(shí)約2s關(guān)斷的作用是當(dāng)關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，ECU仍完成某項(xiàng)控制功能。比如，對(duì)熱絲式空氣流量傳感器輸出大電流脈沖，以清潔熱絲；對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥輸出控制脈沖，使怠速控制閥退回到全開位置等。7.2 7.2 燃油泵控制電路燃油泵控制電路燃油泵控制電路的基本控制功能是:在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，燃油泵工作，發(fā)動(dòng)機(jī)一旦異常熄火，就立即使燃油泵停止工作；發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，即使點(diǎn)火開關(guān)保持接通狀態(tài)，燃油泵也不會(huì)通電工作。1-點(diǎn)火開關(guān)；2-主繼電器；3-故障檢查插座；4-燃油泵繼電器；5-燃油泵；

5、6-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器；7-燃油泵檢查插座7.2 7.2 燃油泵控制電路燃油泵控制電路1.電路特點(diǎn)主繼電器控制ECU主電源電路，同時(shí)也連接燃油泵繼電器的電源接柱，控制著燃油泵電源電路。燃油泵繼電器為常開觸點(diǎn)，控制燃油泵的通斷電；燃油泵繼電器有兩個(gè)線圈，其中L1由ECU內(nèi)部的燃油泵控制電路控制其通斷電，L2則是在點(diǎn)火開關(guān)撥至起動(dòng)檔時(shí)通電；L1、L2其中有一個(gè)線圈通電時(shí)，就可使燃油泵繼電器觸點(diǎn)K2閉合。7.2 7.2 燃油泵控制電路燃油泵控制電路2.工作原理起動(dòng)時(shí)，點(diǎn)火開關(guān)撥至起動(dòng)檔，起動(dòng)開關(guān)接通燃油泵繼電器線圈L2電路，使觸點(diǎn)閉合，燃油泵隨即開始通電工作。燃油泵的電流通路為:蓄電池正極熔斷器主繼電

6、器K1燃油泵繼電器K2燃油泵搭鐵蓄電池負(fù)極。起動(dòng)后，起動(dòng)開關(guān)斷開，L2斷電，但發(fā)動(dòng)機(jī)已正常運(yùn)轉(zhuǎn)，ECU接收到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的電信號(hào)，ECU內(nèi)部的燃油控制電路使ECU的Fc端子與搭鐵通路而使線圈L1通電，燃油泵繼電器觸點(diǎn)K2保持閉合，燃油泵正常通電工作。7.2 7.2 燃油泵控制電路燃油泵控制電路當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器無(wú)轉(zhuǎn)速信號(hào)產(chǎn)生，ECU接收不到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，內(nèi)部控制電路使ECU的Fc端子與搭鐵斷路，使L1迅速斷電，燃油泵繼電器觸點(diǎn)K2斷開，燃油泵立刻停止工作。較早的翼片式空氣流量傳感器帶有燃油泵開關(guān)，該開關(guān)在發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)(進(jìn)氣管無(wú)空氣主入)時(shí)斷開，發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)閉合。用此燃油

7、泵開關(guān)控制燃油泵繼電器的L2線圈通斷電，使燃油泵在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)立即停止工作。7.3 7.3 噴油器控制電路噴油器控制電路噴油器控制電路的作用是按ECU的噴油控制脈沖，使噴油器準(zhǔn)確、及時(shí)地通斷電。噴油器實(shí)際上是一個(gè)直動(dòng)式開關(guān)電磁閥，其驅(qū)動(dòng)方式有電壓驅(qū)動(dòng)和電流驅(qū)動(dòng)兩種低電阻型噴油器 b)高電阻型噴油器電壓驅(qū)動(dòng)方式的噴油器控制電路1-點(diǎn)火開關(guān)；2-附加電阻；3-噴油器驅(qū)動(dòng)電路；4-噴油器7.3 7.3 噴油器控制電路噴油器控制電路電流驅(qū)動(dòng)噴油器控制電路1-點(diǎn)火開關(guān)；安全主繼電器；3-噴油器控制電路；4-噴油器7.3 7.3 噴油器控制電路噴油器控制電路1.電路特點(diǎn)噴油器的電源端子通

8、過(guò)點(diǎn)火關(guān)與蓄電池連接，由ECU中的噴油器驅(qū)動(dòng)電路控制其搭鐵通路。噴油器有低電阻型和高電阻型兩種，低電阻型噴油器采用電壓驅(qū)動(dòng)方式的控制電路中，需串聯(lián)一個(gè)電阻，用于減小噴油器電磁線圈的工作電流，以避免其過(guò)熱燒壞。電流驅(qū)方式的噴油器控制電路與電壓驅(qū)動(dòng)方式的控制電路的區(qū)別只是在ECU內(nèi)部，電流驅(qū)動(dòng)方式其驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)與控制方式比電壓驅(qū)動(dòng)方式復(fù)雜7.3 7.3 噴油器控制電路噴油器控制電路2.電路原理（1）電壓驅(qū)動(dòng)方式當(dāng)微處理器輸出噴油指令時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路中的晶體管VT導(dǎo)通，使噴油器在噴油時(shí)間內(nèi)對(duì)保持一固定電壓。這種驅(qū)動(dòng)方式由于噴油器線圈自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙作用，使噴油器噴油響應(yīng)較慢，噴油器開啟滯后時(shí)間較長(zhǎng)。低電

9、阻型噴油器減少了電磁線圈的匝數(shù)，使其電感量減小，可提高線圈電流的上升速率，加快噴油器動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。但這使噴油器工作時(shí)電阻也減小了，會(huì)造成噴油器線圈的工作電流過(guò)大而容易過(guò)熱損壞，因而在其驅(qū)動(dòng)電路中需串聯(lián)附加電阻，用以降低其工作電流。7.3 7.3 噴油器控制電路噴油器控制電路2)電流驅(qū)動(dòng)方式當(dāng)微處理器輸出噴油指令時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路中的晶體管VT迅速飽和導(dǎo)通，使噴油器電磁線圈電流迅速上升至8A左右，噴油器迅速全開。此后，控制電路使噴油器電磁線圈電流減小至僅能維持噴油器閥打開，以防止電磁線圈過(guò)熱。電流驅(qū)動(dòng)方式雖然其驅(qū)動(dòng)控制電路較為復(fù)雜，但采用低電阻型噴油器，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，因此應(yīng)用比較廣泛。7.3 7.3 噴

10、油器控制電路噴油器控制電路(3)各缸噴油器的工作方式1)同時(shí)噴射方式各缸同時(shí)噴射方式的噴油器控制電路的ECU內(nèi)只有一個(gè)噴油器驅(qū)動(dòng)電路，按發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)拍各缸噴油器同時(shí)噴油。這種控制方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但其空燃比的控制精度相對(duì)較低。2)分組同時(shí)噴射方式分組同時(shí)噴射方式將噴油器分成兩組(四缸發(fā)動(dòng)機(jī))或三組(六缸發(fā)動(dòng)機(jī))，由噴油器控制ECU內(nèi)的兩個(gè)或三個(gè)噴油器驅(qū)動(dòng)電路按發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)拍控制各組噴油器輪流噴油。噴油器分組同時(shí)噴射方式其控制精度有所提高，但增加了噴油器驅(qū)動(dòng)電路，且需要分組氣缸識(shí)別信號(hào)，控制電路相對(duì)要復(fù)雜一些。7.3 7.3 噴油器控制電路噴油器控制電路3)各缸獨(dú)立噴射方式各缸獨(dú)立噴射方式噴油控制電

11、路的ECU內(nèi)有與氣缸數(shù)相同的驅(qū)動(dòng)電路，按照發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的工作順序控制各缸噴油器噴油，各缸獨(dú)立噴射方式可相對(duì)于各缸的每次燃燒所需噴油量都設(shè)定一個(gè)最佳的噴射時(shí)刻，可以進(jìn)行稀薄燃燒控制進(jìn)一步降低油耗。這種噴射方式需要?dú)飧鬃R(shí)別信號(hào)及與氣缸數(shù)相等的噴油器驅(qū)動(dòng)電路，控制電路更為復(fù)雜。7.4 7.4 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路用于實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速穩(wěn)定控制和高怠速控制。根據(jù)怠速控制方式不同，怠速控制可分為節(jié)氣門直動(dòng)式和旁通空氣量調(diào)節(jié)式兩種按執(zhí)行器結(jié)構(gòu)與工作原理的不同，怠速控制又可分為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式、旋轉(zhuǎn)電磁閥式和開關(guān)電磁閥式等。7.4 7.4 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路1.步

12、進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制系統(tǒng)電路7.4 7.4 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路(1)電路特點(diǎn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥主要由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、絲桿機(jī)構(gòu)和空氣閥等組成。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與絲桿組成絲桿機(jī)構(gòu)，將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為絲桿直線移動(dòng)，并通過(guò)閥桿帶動(dòng)空氣閥開啟或關(guān)閉。ECU內(nèi)設(shè)有主繼電器控制電路，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)關(guān)斷時(shí)，使ECU繼續(xù)通電2s，以便使ECU完成怠速控制電磁閥起動(dòng)初始位置的設(shè)定，控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)至空氣閥開啟最大位置，為下次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。7.4 7.4 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路(2)電路原理電子控制單元(ECU)根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器、空

13、調(diào)開關(guān)、自動(dòng)變速器檔位開關(guān)等所提供的電信號(hào)進(jìn)行怠速控制。當(dāng)需要調(diào)整怠速時(shí)，ECU輸出控制信號(hào)，通過(guò)其內(nèi)部的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)控制脈沖，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，將空氣閥調(diào)整至適當(dāng)?shù)拈_度。7.4 7.4 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路2.旋轉(zhuǎn)電磁閥式怠速控制系統(tǒng)電路7.4 7.4 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路(1)電路特點(diǎn)旋轉(zhuǎn)電磁閥式怠速控制閥主要由旋轉(zhuǎn)電磁閥和旋轉(zhuǎn)式空氣閥組成。旋轉(zhuǎn)電磁閥定子為永久磁鐵，轉(zhuǎn)子中繞有兩組繞組，轉(zhuǎn)子繞組的電流通過(guò)電刷與滑片引入。無(wú)論是哪種形式的旋轉(zhuǎn)電磁閥，其控制電路相同:電源端子連接主繼電器，在主繼電器觸點(diǎn)閉合時(shí)電磁閥電源被接通；旋

14、轉(zhuǎn)電磁閥的兩個(gè)控制端子分別受控于ECU的兩個(gè)怠速控制端子ISC1、ISC2。7.4 7.4 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路(2)電路原理當(dāng)ECU根據(jù)相關(guān)傳感器及開關(guān)電信號(hào)確定需要調(diào)整怠速時(shí)，便輸出相應(yīng)的占空比信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路(反相器及VT1、VT2)輸出同頻反相的電磁閥控制脈沖ISC1、ISC2，控制兩個(gè)磁線圈的通電時(shí)間，使電磁閥轉(zhuǎn)子作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變空氣閥的開關(guān)及開啟程度。7.4 7.4 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路3.開關(guān)電磁閥式怠速控制統(tǒng)電路7.4 7.4 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電路(1)電路特點(diǎn)開關(guān)電磁閥式怠速控制閥只有開和關(guān)兩種狀態(tài)，電磁線圈通時(shí)閥開啟，電磁線

15、圈斷電時(shí)閥閉。開關(guān)電磁閥式怠速控制閥由ECU的V-ISC端子控制，但控制方式有占空比控制方式和開關(guān)控制方式兩種。(2)控制原理占空比控制方式：ECU輸出頻率固定，但占空比變化的怠速控制信號(hào)，通過(guò)調(diào)整電磁的開閉比率來(lái)調(diào)節(jié)怠速輔助空氣通道的空氣流量，實(shí)現(xiàn)怠速的控制。開關(guān)控制方式：ECU輸出的控制信號(hào)只有高電平和低電平兩種狀態(tài)，控制電磁閥的通或斷電。因此，開關(guān)控制方式的電磁閥式怠速控制閥只有打開(高怠速)和關(guān)閉(正常怠)兩種工作狀態(tài)。7.5 發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制電路為進(jìn)一步降低汽車排放對(duì)環(huán)境的影響，一些汽車上還配置了廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)、燃油發(fā)排放控制系統(tǒng)等電子控制裝置。1.廢氣再循環(huán)控制電路廢氣再循環(huán)(E

16、xhaust Gas RecirculationEGR)是將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的部分廢氣引入進(jìn)氣管新鮮空氣混合后進(jìn)人氣缸，利用廢氣中所含有大量的二氧化碳(C02)不參與燃燒卻能吸收量的特點(diǎn)，降低燃燒溫度，以減少NOx的排放。廢氣再循環(huán)控制就是要在保證發(fā)動(dòng)機(jī)正工作的前提下，最大限度地抑制NOx。7.5 發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制電路電子控制EGR系統(tǒng)1-EGR電磁閥；2-節(jié)氣門位置傳感器；3-EGR閥；4-冷卻液溫度傳感器；5-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器；6-起動(dòng)信號(hào)；7-發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)7.5 發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制電路(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)電子廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)ECU通過(guò)控制EGR電磁閥的通斷電比率來(lái)調(diào)節(jié)EGR閥的開度，實(shí)現(xiàn)廢氣

17、再循環(huán)流量的控制。EGR閥EGR閥為膜片式空氣閥，膜片一側(cè)通大氣，裝有彈簧側(cè)為真空室，其真空度由EGR電磁閥控制。當(dāng)EGR閥真空室的真空度增大時(shí)，真空吸力使膜片克服彈簧力而變形增大，閥的開度增大，廢氣環(huán)流量增加；當(dāng)EGR閥真空室失去真空度時(shí)，膜片在彈簧力作用下回位而使閥關(guān)閉，阻斷廢氣再循環(huán)。7.5 發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制電路EGR電磁閥EGR電磁閥為開關(guān)式電磁閥，有三個(gè)通氣口。EGR電磁閥不通電時(shí)，閥在彈簧力的作用下將通氣口關(guān)閉，使EGR閥真空室與進(jìn)氣歧管相通，真空室真空度大；EGR電磁閥線圈通電時(shí)，閥在電磁力作用下移動(dòng)，將通氣歧管口關(guān)閉，使EGR閥的真空室與大氣相通，其真空度減小EGR電磁閥1-空氣

18、通道；2-閥體；3-通進(jìn)氣緩沖室；4-接膜片式EGR閥；5-電磁閥線圈；6-通進(jìn)氣管（節(jié)氣門處）7.5 發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制電路(2)控制原理ECU根據(jù)相關(guān)傳感器的信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的工況與狀態(tài)，并定是否需要廢氣再循環(huán)或再循環(huán)流量的大小，然后輸出占空比的脈沖信號(hào)，通過(guò)控制EGR電磁閥的動(dòng)作來(lái)調(diào)節(jié)EGR閥的開閉以實(shí)現(xiàn)最佳的廢氣再循環(huán)控制。當(dāng)需要增大廢氣再循環(huán)流量時(shí)，ECU輸出的占空比減小，EGR電磁閥相對(duì)的通電時(shí)間減小，EGR閥真空室通進(jìn)氣歧管相對(duì)時(shí)間增大，其真空度增大而使EGR閥開度增大。廢氣循環(huán)流量相應(yīng)增加7.5 發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制電路當(dāng)不需要廢氣再循環(huán)時(shí)，ECU輸出占空比為100%的信號(hào)(持續(xù)高電平)，

19、使EGR電磁閥常通電，EGR閥真空室與大氣常通，EGR閥關(guān)閉，阻斷了廢氣再循環(huán)。如下情況ECU將停止廢氣再循環(huán):發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于900r/min或高于320Or/min(高低限值因車型而不同)。發(fā)動(dòng)機(jī)未達(dá)到正常工作溫度。發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況。在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)。7.5 發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制電路2.燃油蒸發(fā)排放控制電路為避免燃油箱中的汽油蒸氣直接排放到大氣中而造成空氣污染，現(xiàn)代汽車裝備了一個(gè)活性炭罐，用于收集燃油箱中的汽油蒸氣。并在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，通過(guò)流經(jīng)的空氣將汽油蒸氣送入進(jìn)氣管參與燃燒。炭罐通氣量控制的作用是及時(shí)地將炭罐中的汽油蒸氣送入進(jìn)氣管，以確保炭罐能正常起作用，同時(shí)不影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。7.5 發(fā)動(dòng)

20、機(jī)排放控制電路電子控制式炭罐排放控制系統(tǒng)1-燃油箱；2-傳感器信號(hào)；3-單向閥；4-通氣管路；5-接進(jìn)氣緩沖器；6-炭罐通氣電磁閥；7-節(jié)氣門；8-主通氣口；9-炭罐通氣閥膜片；10-定量通氣小孔；11-炭罐7.5 發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制電路(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)ECU通過(guò)電磁閥來(lái)調(diào)節(jié)膜片式炭罐通氣閥的開度，實(shí)現(xiàn)炭罐通氣量的控制。炭罐炭罐中裝有活性炭可吸附燃油箱中的汽油蒸氣，但吸附力不強(qiáng)，當(dāng)有空氣流過(guò)時(shí)蒸氣分子會(huì)脫離，隨空氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管炭罐通氣閥炭罐通氣閥膜片的上部為真空室，真空度由炭罐通氣電磁閥控制。當(dāng)真空度增大時(shí)，閥膜片向上拱，主通氣口通氣量增加。炭罐通氣電磁閥電磁閥不通電時(shí)，電磁閥使炭罐通氣閥真空室與進(jìn)

21、氣管(節(jié)氣門處)相通，其真空度增大。電磁通電時(shí)，炭罐通氣閥真空室與接近大氣壓的進(jìn)氣緩沖室相通，其真空度減小。ECU通過(guò)輸出占空比脈沖信號(hào)控制電磁閥的通斷電比率，以控制炭罐通氣閥真空室的真空度，使通氣閥的開度改變。7.5 發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制電路(2)控制原理ECU根據(jù)有關(guān)傳感器的信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)工況與狀態(tài)，并輸出相應(yīng)的控制脈沖，通過(guò)控制炭罐通氣電磁閥的開關(guān)占空比來(lái)調(diào)節(jié)炭罐通氣閥的開度，使流經(jīng)炭罐進(jìn)人進(jìn)氣管的空氣流量適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況、狀態(tài)變化的需要。炭罐通氣電子控制系統(tǒng)具體的控制過(guò)程如下:發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)的炭罐通氣量控制ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器獲得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU輸出控制脈沖使

22、炭罐通氣閥開度加大，以增加炭罐通氣量，使炭罐中的汽油蒸氣能及時(shí)凈化掉。當(dāng)動(dòng)機(jī)不工作(無(wú)轉(zhuǎn)速信號(hào))時(shí)，ECU使炭罐通氣閥關(guān)閉，炭罐無(wú)空氣流通。7.5 發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制電路發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化時(shí)的炭罐通氣量控制ECU根據(jù)進(jìn)氣管壓力(或空氣流量)傳感器獲得發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大時(shí)，ECU輸出控制脈沖使炭罐通氣閥開度加大，用較大的通氣量將炭罐中的汽油蒸氣及時(shí)凈化掉。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況(節(jié)氣門位置傳感器提供發(fā)動(dòng)機(jī)怠速信號(hào))時(shí)，ECU輸出的控制脈沖將炭罐通氣量減少，以免造成混合氣過(guò)稀而使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低時(shí)的炭罐通氣量控制ECU根據(jù)冷卻液溫度傳感器獲得發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信號(hào)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低于6O時(shí)，炭罐通閥

23、完全關(guān)閉，使炭罐無(wú)空氣流通，以避免影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作?？杖急确答佁抗尥饬靠刂艵CU根據(jù)氧傳感器信號(hào)判斷混合氣空燃比狀態(tài)。當(dāng)氧傳感器輸出混合氣過(guò)濃或過(guò)稀的信號(hào)時(shí)，ECU輸出控制脈沖，及時(shí)調(diào)整炭罐通氣閥的開度，以避免混合氣過(guò)濃或過(guò)稀。7.6 典型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制電路豐田2JZ-GE型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)基本上都具有燃油噴射、點(diǎn)火、怠速等控制功能，汽車排放控制功能則因車型、排放控制要求的不同而配置上也有所不同。一些汽車為提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，還增設(shè)了其他的控制功能。為能及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的故障、方便故障排除，發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)都設(shè)有故障自診斷功能。7.6 典型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制電

24、路1.系統(tǒng)特點(diǎn)豐田2JZ-GE發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)ECU和自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)ECU合二為一，并與汽車巡航控制ECU進(jìn)行信息交流，可使各相關(guān)控制更加協(xié)調(diào)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)除了燃油噴射控制、點(diǎn)火時(shí)間控制、怠速控制等主要控制功能外，還有諧波增壓控制、燃油泵工作狀態(tài)控制等控制功能。燃油箱燃油蒸發(fā)排放控制采用機(jī)械方式，直接利用節(jié)氣門處的真空度來(lái)控制膜片式通氣閥的開度，以使活性炭罐的通氣量滿足發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化的需要。該系統(tǒng)還設(shè)有節(jié)氣門關(guān)閉緩沖器，其作用是減緩駕駛員突然松開加速踏板時(shí)節(jié)氣門關(guān)閉開度，以避免發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速突然下降而導(dǎo)致汽車沖擊和發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，同時(shí)也避免因進(jìn)氣突然少而使發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒條件惡化，導(dǎo)致減速時(shí)排氣

25、污染增大。7.6 典型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制電路2.電路分析豐田2JZ-GE發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)電路原理圖7.6 典型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制電路(1)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器(ECU)ECU是發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的核心，它還包含自動(dòng)變速器控制功能，ECU端子的功能及連接說(shuō)明如下7.6 典型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制電路7.6 典型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制電路發(fā)動(dòng)機(jī)ECU端子電壓的檢測(cè)7.6 典型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制電路(2)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器電源電路發(fā)動(dòng)機(jī)ECU有一常接電源（BATT端子），用于向ECU內(nèi)的有關(guān)元件(如儲(chǔ)存故障碼的RAM存儲(chǔ)器)提供不間斷電源。ECU的主電源(+B1端子、+B端子)由EFI主繼電器觸點(diǎn)來(lái)通斷，該主電源控制電路具有延時(shí)關(guān)斷功

26、能7.6 典型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制電路(3)燃油泵工作狀態(tài)控制電路2JZ-GE發(fā)動(dòng)機(jī)燃油泵工作狀態(tài)控制電路除通常的燃油泵控制功能外，還可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況對(duì)燃油泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，使燃油泵的泵油量與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及負(fù)荷相適應(yīng)。7.6 典型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制電路當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)、高轉(zhuǎn)速或大負(fù)荷工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU便會(huì)向燃油泵控制ECU的FPC端子輸出一個(gè)高電位信號(hào)。燃油泵控制ECU得到此控制信號(hào)后，從FR輸出一個(gè)較高的電壓(約為蓄電池電壓)，使燃油泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU向燃油泵控制ECU的FPC端子輸出一個(gè)低電位信號(hào)。這時(shí)，燃油泵控制ECU的FR端子輸出一個(gè)較低的電壓(約9V)，燃油泵就

27、會(huì)在較低的轉(zhuǎn)速下工作。7.6 典型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制電路(4)諧波進(jìn)氣增壓控制諧波進(jìn)氣增壓控制的作用是使發(fā)動(dòng)機(jī)在中低速和高速時(shí)都有進(jìn)氣增壓效果，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。7.6 典型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制電路在進(jìn)氣管的中部設(shè)置了一個(gè)容量較大的空氣室，空氣室與進(jìn)氣管的通斷由進(jìn)氣增壓控制閥的開閉控制。進(jìn)氣增壓控制閥關(guān)閉時(shí)，進(jìn)氣流壓力波傳遞長(zhǎng)度為空氣濾清器至進(jìn)氣門，壓力波長(zhǎng)較長(zhǎng)；進(jìn)氣增壓控制閥打開時(shí)，進(jìn)氣流壓力波只在空氣室口至進(jìn)氣門之間傳播，壓力波長(zhǎng)縮短。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較低時(shí)，ECU使開關(guān)式電磁閥不通電，真空馬達(dá)不與真空罐相通，進(jìn)氣增壓控制閥關(guān)閉，進(jìn)氣壓力波較長(zhǎng)，使得中低速下的發(fā)動(dòng)機(jī)有進(jìn)氣壓力波增壓效果。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU使開關(guān)式電磁閥通電，真空馬達(dá)在真空罐真空度的作用下動(dòng)作，將進(jìn)氣增壓控制閥打開，進(jìn)氣管就與一個(gè)容量較大的空氣室相通，縮短了進(jìn)氣壓力波的波長(zhǎng)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)仍有進(jìn)氣壓力波增壓效果。7.6 典型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制電路諧波進(jìn)氣增壓控制電路原理EFI主繼電器觸點(diǎn)閉合時(shí)，諧波進(jìn)氣增壓控制裝置的真空電磁閥接通電源，由ECU的ACIS端子控制開關(guān)式真