汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電器與控制系統(tǒng)檢修：課題四汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)認(rèn)知

課題四汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)認(rèn)知通過(guò)本課題的學(xué)習(xí)，你應(yīng)能：1．熟悉汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的組成及功用。2．掌握汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的控制方法。3．了解各傳感器和執(zhí)行器的功用和安裝位置。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

任務(wù)一汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的組成與功用ECU發(fā)動(dòng)機(jī)ECU是一種綜合控制裝置，如圖1所示，車(chē)型不同，其型號(hào)、功能也有所區(qū)別。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU一般安裝在儀表臺(tái)、雜物箱或控制臺(tái)中，座椅、濾清器的下面或后面。安裝時(shí)需注意ECU的防水、防振、防熱、防過(guò)電壓、防磁等。發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)中使用的ECU主要由輸入回路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)、微機(jī)和輸出回路組成，如圖2所示。（a）外形（b）功能121．輸入回路發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，各傳感器的信號(hào)輸入ECU后，輸入回路對(duì)輸入的模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)（圖1）進(jìn)行處理。輸入的信號(hào)不同，處理的方法也不同，輸入回路將輸入信號(hào)中的雜波濾除，將正弦波轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦尾?，再將其轉(zhuǎn)換成輸入電平信號(hào)，如圖2所示。2．A/D轉(zhuǎn)換器傳感器輸送給ECU的信號(hào)有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種，如圖1所示。數(shù)字信號(hào)可直接輸入微機(jī)，但模擬信號(hào)不能直接輸入微機(jī)，必須由A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后才可輸入微機(jī)。123．微機(jī)微機(jī)是控制系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，利用內(nèi)存程序和數(shù)據(jù)對(duì)各傳感器輸送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，并將處理結(jié)果經(jīng)過(guò)輸出回路傳送給執(zhí)行器。微機(jī)主要由中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器(RAM/ROM)和輸入/輸出(I/O)裝置組成，如圖所示。（1）中央處理器（2）存儲(chǔ)器（3）輸入/輸出裝置（4）總線(xiàn)4．輸出回路輸出回路的功能是將微機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為可以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件工作的控制信號(hào)。微機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)電壓很弱，通過(guò)使用大功率晶體管，控制執(zhí)行元件搭鐵回路的導(dǎo)通或截止。控制噴油器工作的輸出回路如圖所示。大功率晶體管導(dǎo)通時(shí)，噴油器通電噴油；截止時(shí)則停止噴油。傳感器1．空氣流量傳感器空氣流量傳感器外形空氣流量傳感器外形2．進(jìn)氣絕對(duì)壓力傳感器進(jìn)氣絕對(duì)壓力傳感器外形進(jìn)氣壓力與溫度傳感器外形3．節(jié)氣門(mén)位置傳感器節(jié)氣門(mén)位置傳感器外形節(jié)氣門(mén)位置傳感器的位置4．凸輪軸位置傳感器凸輪軸位置傳感器外形5．曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器外形6．進(jìn)氣溫度傳感器進(jìn)氣溫度傳感器外形進(jìn)氣溫度傳感器安裝位置7．冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器外形冷卻液溫度傳感器安裝位置8．氧傳感器氧傳感器外形氧傳感器安裝位置1—含三元催化轉(zhuǎn)化器的排氣系統(tǒng)；2—氧傳感器9．爆燃傳感器爆燃傳感器外形爆燃傳感器安裝位置10．車(chē)速傳感器車(chē)速傳感器檢測(cè)汽車(chē)的行駛速度，給ECU提供車(chē)速信號(hào)（即SPD信號(hào)），用于巡航定速控制和限速斷油控制。在汽車(chē)集中控制系統(tǒng)中，車(chē)速信號(hào)也是自動(dòng)變速器的主控制信號(hào)。執(zhí)行器1．燃油泵電動(dòng)燃油泵將燃油從油箱壓入燃油供給系統(tǒng)，確保燃油管內(nèi)足夠的燃油壓力。燃油泵外形及支架如圖1所示。燃油泵安裝在油箱內(nèi)，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，如圖2所示。電動(dòng)燃油泵安裝在油箱內(nèi)時(shí)需要提供良好的安裝支架，同時(shí)隔離振動(dòng)，油泵支架配有電源插座，此外可集液位傳感器、濾清器、壓力調(diào)節(jié)器等部件于一體。燃油泵也可以安裝在油箱外。122．噴油器電磁式噴油器根據(jù)ECU的控制信號(hào)，將燃油以一定壓力噴出并霧化，外形如圖4-28所示。燃油噴射分為多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)和單點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)。在多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)中，每個(gè)氣缸有一個(gè)噴油器，噴油器通過(guò)絕緣墊圈安裝在進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣道附近的氣缸蓋上，通過(guò)輸油管固定安裝，如圖4-29所示。單點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)噴油器安裝在節(jié)氣門(mén)體上，各缸共用一個(gè)噴油器，如圖4-30所示。3．點(diǎn)火器點(diǎn)火器的主要功能是控制點(diǎn)火正時(shí)和點(diǎn)火能量，點(diǎn)火器根據(jù)ECU輸出的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)點(diǎn)火線(xiàn)圈將蓄電池的低壓直流電轉(zhuǎn)變成高壓電，通過(guò)火花塞產(chǎn)生電火花，引燃?xì)飧變?nèi)的燃油混合氣，如圖所示。點(diǎn)火器殼體上有和ECU連接的線(xiàn)束插頭及高壓線(xiàn)插口等。4．怠速控制閥怠速控制閥通過(guò)改變旁通進(jìn)氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)在目標(biāo)轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行。其安裝位置如圖所示。5．炭罐清洗電磁閥打開(kāi)炭罐清洗電磁閥，油箱的汽油蒸氣被引入進(jìn)氣歧管參與燃燒。其外形如圖4-28所示，安裝位置如圖4-29所示。6．節(jié)氣門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置節(jié)氣門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置執(zhí)行來(lái)自ECU的指令調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度以控制進(jìn)氣量。其安裝位置如圖所示。除了上述的執(zhí)行元件之外，還有其他執(zhí)行元件，如EGR閥、二次空氣噴射閥、進(jìn)氣控制閥、油泵繼電器、冷卻風(fēng)扇繼電器、自動(dòng)變速器擋位電磁閥、空調(diào)壓縮機(jī)繼電器、自診斷顯示與報(bào)警裝置、故障備用程序啟動(dòng)裝置、儀表顯示器等。

任務(wù)二汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的控制內(nèi)容與功能電控燃油噴射系統(tǒng)1．噴油量控制2．噴射正時(shí)控制3．燃油停供控制4．燃油泵控制（1）減速斷油控制（2）限速斷油控制電控點(diǎn)火系統(tǒng)電控點(diǎn)火系統(tǒng)(ESA)的控制包括點(diǎn)火正時(shí)控制、閉合角控制與恒流控制及爆燃反排氣凈化系統(tǒng)為了減少汽車(chē)的排氣污染，現(xiàn)代汽車(chē)采取了多種排氣凈化措施，如三元催化轉(zhuǎn)化器開(kāi)環(huán)與閉環(huán)控制、EGR控制、活性炭罐電磁閥控制、二次空氣噴射控制等。ECU控制以上系統(tǒng)和裝置的工作。進(jìn)氣控制系統(tǒng)為改善現(xiàn)代電控發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化，通過(guò)進(jìn)氣慣性增壓控制系統(tǒng)、動(dòng)力閥控制系統(tǒng)、廢氣渦輪增壓控制系統(tǒng)等，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率。指示和警告裝置ECU通過(guò)各種指示和警告裝置，顯示控制系統(tǒng)的工作狀況，當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)發(fā)出警告信號(hào)，如冷卻液泄漏、氧傳感器失效、催化劑過(guò)熱、油溫過(guò)高等。自診斷系統(tǒng)ECU對(duì)控制系統(tǒng)各傳感器和執(zhí)行器等部分的工作進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到信號(hào)不正?；蛴泄收蠒r(shí)，ECU點(diǎn)亮儀表板上的“檢查發(fā)動(dòng)機(jī)”(CHECKENGINE)燈，提醒駕駛?cè)税l(fā)動(dòng)機(jī)已出現(xiàn)故障，并將故障信息以故障碼形式儲(chǔ)存在ECU存儲(chǔ)器中，通過(guò)診斷儀器，將故障碼及相關(guān)信息調(diào)出，幫助維修人員確定故障類(lèi)型和范圍，提高故障排除效率。失效保護(hù)與應(yīng)急備用系統(tǒng)當(dāng)電控系統(tǒng)中某些傳感器或線(xiàn)路出現(xiàn)故障時(shí)，ECU將不采用故障傳感器的信號(hào)，自動(dòng)按微機(jī)預(yù)設(shè)的程序提供預(yù)設(shè)定值，使