汽车电控技术（共12篇）
汽车电控技术 篇1
摘要：随着电控技术的发展, 汽车维修技术也实现了蓬勃发展, 汽车维修技术突破了现状, 对传统故障分析的方法提出了质疑, 实现了汽车维修理念的革新。传统的汽车维修是以手工操作为主, 机械修理是传统汽车维修的核心, 强调对汽车零部件的修理。现代汽车维修实现了机、电、液一体化的维修, 它能准确地诊断出故障点。现在汽车维修是以定量的分析为基础, 其工艺主要包括仪器仪表的检查和部分直观的检查, 其主要是以诊断为主、修理为辅。
关键词：汽车电控技术,汽车维修,发展
汽车电控技术的发展是汽车行业发展的基础, 汽车电控技术的发展非常迅速。汽车电控技术的发展保障了人们出行的安全。为了能够更好地使汽车行业服务于大众, 需要对传统的汽车修理观念进行革新, 汽车维修行业需要技术的支持。
1 汽车电控技术
现代汽车电控技术主要由传感器、电子控制中枢、驱动器和软件控制程序构成。
1.1 发动机的电控技术
汽车的发动机是汽车的中枢, 汽车的动力全部来自于发动机。汽车发动机实现了能量的转换, 将化学能通过燃烧的方式转化成热能, 再把热能通过化学膨胀转化为机械能。发动机的电控系统由信号输入装置、电子控制单元和执行元件组成。发动机的电控技术实现了对发动机各项参数的调整, 使发动机可以在一定的能耗下发挥出最大的功率, 实现高效能的运转。
1.2 汽车底盘的电控技术
汽车底盘分为行驶系、制动系、转向系和传动系, 汽车底盘要通过合理的设计才能对汽车的整体性能起到促进作用。汽车底盘主要有自动变速、防滑、巡行控制等功能。汽车底盘对汽车的整体构造起到支撑的作用, 通过安装汽车发动机和各种零部件, 通过发动机发出的机械能, 使汽车进行运动, 保障了汽车的正常行驶。
1.3 车身电子的安全技术
汽车车身保障了驾驶员的驾驶安全, 形成了良好的空气力学环境。汽车的车身是由许多零件组成的, 汽车车身的安全部件主要是由自适应前照灯、安全气囊、安全带、汽车自动天窗等组成。从汽车车身的结构上分析, 其主要是由非承载力和承载力构成。车身的合理设计可以提高驾驶人员的安全性, 同时, 车身的设计也可以体现出车主的个性。车身的艺术化设计可以满足人们的审美要求。
2 汽车电控技术的发展方向
2.1 汽车电控技术实现了功能的集成化
汽车电子控制技术的集成化发展是在相当长的时间内完成的, 实现了局域网的控制, 并向着微型化方向发展。汽车电控技术的集成化发展是将汽车中的各个元件集中在一起, 通过计算机的运算, 保障汽车的安全运行。
2.2 汽车电控技术实现了控制的智能化
汽车操控的智能化主要表现在汽车的操作越来越便捷。随着人们生活水平的提高, 汽车逐渐成为人们日常生活中不能缺少的出行工具。汽车控制的智能化实现了对智能交通系统的应用, 人们可以借助电子传感技术和电子控制技术对交通的运行进行管理。
2.3 汽车电控技术实现了零件的模块化
现在, 越来越多的汽车都在使用电子控制器件, 汽车电控技术的模块化可以有效减少汽车的维修成本。在汽车出现故障时, 根据汽车模块的划分, 可以直接对故障的零件进行维修。
3 汽车维修的策略分析
3.1 汽车维修人员要进行专业维修知识的学习, 掌握维修的新技术。
汽车电控技术已经广泛应用, 汽车的结构越来越精细, 汽车在维修过程中需要借助大量的科技设备以实现自动化的诊断, 这就要求汽车维修人员必须与时俱进, 学习现代的新技术。汽车维修人员要掌握扎实的维修理论, 对于汽车维修有关的技术也要了解, 要掌握计算机技术、自动化技术。汽车维修人员要主动参加各类培训, 积极地进行技术交流, 在交流中不断更新自身的观念。
3.2 汽车维修人员要提高自身的综合素质。
汽车维修是一项专业性很强的工作, 维修人员要有灵活的头脑, 在学习理论知识的前提下, 一定要多实践, 提高自身的动手能力。
3.3 汽车维修人员要对汽车诊断合理分析。
汽车维修人员要对诊断路径进行合理的选择, 以最快的方式找出故障出现的原因, 然后迅速作出合理分析。
3.4 汽车维修人员要在诊断过程中对维修数据进行检索和应用。
随着网络技术的更新和发展, 汽车的控制系统也在更新换代, 汽车的结构也越来越复杂, 汽车的配置越来越精细, 维修人员不可能将所有的维修数据都掌握。因此, 维修人员要运用汽车维修专用网络, 在网上查询资料, 对维修信息进行综合管理, 在网上进行技术的培训等。计算机网络为汽车的维修提供了便利的渠道, 维修数据的有效搜索是汽车维修的首要环节。维修人员要掌握好计算机技术, 熟练地查阅各种汽车的维修步骤。
4 结语
汽车电控技术作为一门新技术应用于汽车维修中, 提高了汽车维修的效率。现代汽车电控技术的发展, 造成了汽车结构的复杂化, 汽车的运行原理也在不断更新, 这对汽车维修人员提出了挑战。因此, 在汽车电控技术发展的背景下, 维修人员要提高自身的技能, 掌握汽车新技术, 培养自身的综合素质, 以促进汽车维修的发展。
参考文献
[1]乔志鹏.浅谈汽车电控新技术的发展及其对维修行业的影响[J].科技资讯, 2012 (06) .
汽车电控技术 篇2
1.1 概 述
1.1.1 汽车发动机电控技术发展
汽车发动机电控技术的发展始于20世纪60年代，可分为三个阶段:第一阶段，从20世纪60年代中期到70年代末期，主要是为改善部分性能而对汽车电器产品进行技术改造。第二阶段，从20世纪70年代末期到90年代中期。进入20世纪70年代后，随着汽车数量的日益增多，汽车安全问题和排放污染日益严重，能源危机的影响更加突出。第三阶段，从20世纪90年代中期到现在，主要体现在以“人-车-环境”为主线的系统工程整体的优化上。1.1.2 电控技术对汽车发动机性能的影响
1.提高发动机的动力性。2.提高发动机的燃油经济性。3.改善发动机的加速或减速性能。4.改善发动机的起动性能。5.降低排放污染。
6.故障发生率大大降低。
1.2 应用在汽车发动机上的电子控制系统
目前应用在汽车发动机上常用的电子控制系统主要有:电控燃油喷射系统、电控点火系统、怠速控制系统、进气控制系统、排放控制系统、增压控制系统、巡航控制系统、警告提示系统、自诊断与报警系统、失效保护系统和应急备用系统。
1.电控燃油喷射系统
主要是根据进气量确定基本的喷油量，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）信号对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气。
2.电控点火系统 电控点火系统最基本的功能是控制点火提前角。该系统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，改善发动机的燃烧过程。
3.怠速控制系统
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状况，并通过怠速控制阀对发动机进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转。4.进气控制系统 进气控制系统的功能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，从而改善发动机的动力性。
5.排放控制系统 排放控制系统的功能主要是对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。
6.增压控制系统 增压控制系统的功能是对发动机进气增压装置的工作进行控制。
7.巡航控制系统 巡航控制系统的功用是驾驶员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，使汽车自动维持在一定的车速进行行驶。8.警告提示系统 由ECU控制各种指示和报警装置，一旦控制系统出现故障，该系统能及时发出信号以警告提示，如氧传感器失效、油箱油温过高等。
9.自诊断与报警系统 在发动机电控系统中，电子控制单元（ECU）都具有自诊断系统，对控制系统各部分的工作情况进行监测。
10.失效保护系统 失效保护系统的功能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。11.应急备用系统 应急备用系统的功能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，以防止车辆停驶在路途中。应急备用系统只能维持发动机运转的基本功能，但不能保证发动机的性能。
1.3 汽车发动机电控系统的基本组成
1.3.1 电控系统的基本组成类型
1.电控系统的基本组成任何一种电控系统，其主要组成都可分为信号输入装置、电子控制单元（ECU）和执行元件三大部分。信号输入装置是各种传感器。传感器的功用是采集控制系统所需的信号，并将其转换成电信号通过线路传输给ECU。电子控制单元（ECU）是一种综合控制电子装置，其功用是给各传感器提供参考（基准）电压，接收传感器或其他装置输入的信号，并对所接收的信号进行存储、计算和分析处理，根据计算和分析的结果向执行元件发出指令。执行元件是受ECU控制，具体执行某项控制功能的装置。
2.电控系统的类型 电控系统有两种基本类型:即开环控制系统和闭环控制系统。1.3.2 传感器的类型及功用
汽车发动机集中控制系统所用的传感器主要有: 1.空气流量计（MAFS）
由空气流量计测量发动机的进气量，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。
2.进气管绝对压力传感器（MAPS）
由进气管绝对压力传感器测量进气管内气体的绝对压力，并将该信号输入ECU，作为燃油和点火控制的主控制信号。3.节气门位置传感器（TPS）节气门位置传感器检测节气门的开度及开度变化（如全关（怠速）、全开）以及节气门开闭的速率（单位时间内开闭的角度）信号，此信号输入ECU，用于燃油喷射控制及其他辅助控制（如EGR、开闭环控制等）。4.凸轮轴位置传感器（CMPS）凸轮轴位置传感器给ECU提供曲轴转角基准位置信号（G信号），作为供油正时控制和点火正时控制的主控制信号。
5.曲轴位置传感器（CKPS）曲轴位置传感器有时称为转速传感器，用来检测曲轴转角位移，作为供油正时控制和点火正时控制的主控制信号。
6.进气温度传感器（IATS）进气温度传感器的功用是给ECU提供进气温度信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。
7.发动机冷却液温度传感器（ECTS）发动机冷却液温度传感器给ECU提供发动机冷却液温度信号，作为燃油喷射控制和发动机的修正信号。8.车速传感器（VSS）车速传感器检测汽车行驶速度，给ECU提供车速信号（SPD信号），用于巡航控制和限速断油控制，也是自动变速器的主控制信号。
9.氧传感器（O2 S）氧传感器用来检测汽车排气中的氧含量，向ECU输送空燃比的反馈信号，进行喷油量的闭环控制。
10.爆燃传感器（KS）爆燃传感器用来检测汽油机是否爆燃及爆燃强度，将此信号输入ECU，可作为点火正时控制的修正（反馈）信号。
11.起动开关（STA）发动机起动时，通过起动开关给ECU提供一个起动信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。
12.空调开关（A/C）又称空调信号 空调信号用来检测空调压缩机是否工作，空调信号与空调压缩机电磁离合器的电源在一起，ECU根据A/C信号控制发动机怠速时点火提前角、怠速转速和断油转速等，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。
13.挡位开关 自动变速器由P/N（停车或空挡）挡位挂入其他挡位时，发动机负荷将有所增加，挡位开关向ECU输入信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。
14.制动灯开关 在制动时，由制动灯开关向ECU提供制动信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。
15.动力转向开关 采用动力转向装置的汽车，当转向盘由中间位置向左右转动时，由于动力转向油泵工作而使发动机负荷加大，此时动力转向开关向ECU输入信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。
16.巡航（定速）控制开关 当进入巡航控制状态时，由巡航控制开关向ECU输入巡航控制状态信号，由ECU对车速进行自动控制。随着控制系统应用的日益广泛及其功能的扩展，传感器的数量也将不断增加，以满足汽车更高的要求。1.3.3 电子控制单元的基本功能
发动机控制ECU的功能随车型而异，但都必须有如下基本功能:（1）给传感器提供标准2 V、5 V、9 V或者12 V电压，接收各种传感器和其他装置输入的信息，并将输入的信息转换成微机所能接受的数字信号。（2）储存该车型的特征参数和运算中所需的有关数据信息。（3）确定计算输出指令所需的程序，并根据输入信号和相关程序计算输出指令数值。（4）将输入指令信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定并储存故障信息。（5）向执行元件输出指令，或根据指令输出自身已储存的信息（如故障信息等）。（6）自我修正功能（学习功能）。1.3.4 执行元件的类型
在发动机集中控制系统中，执行元件主要有:喷油器、点火器、怠速控制阀、巡航控制电磁阀、节气门控制电动机、EGR阀、进气控制阀、二次空气喷射阀、活性炭罐排泄电磁阀、油泵继电器、风扇继电器、空调压缩机继电器、自诊断显示与报警装置、仪表显示器等。
第2章 汽油机电控燃油喷射系统
2.1 电控燃油喷射系统概述
2.1.1 燃油喷射系统的基本概念
燃油喷射式是根据直接或间接测量空气的进气量，确定燃烧所需的汽油量并通过控制喷油量开启时间来进行精确配制，使一定量的汽油以一定的压力通过喷油器喷射到发动机的进气道或汽缸内与相应空气形成可燃混合气。
2.1.2 燃油喷射系统的分类 1.按控制装置的控制方式分类
按控制装置的控制方式的不同可分为机械控制式燃油喷射系统（K型）、机电混合控制式燃油喷射系统（K-E型）和电控燃油喷射系统（EFI）三类。2.按燃油喷射位置分类
按燃油喷射位置不同可分为缸内喷射和缸外喷射。
3.按喷油器安装部位分类
缸外喷射按喷油器安装部位又可分为单点喷射（SPI）和多点喷射（MPI）。
（1）单点喷射是指在进气总管中的节流阀体内设置一只（或两只）喷油器，对各缸实行集中喷射如图2-4（a）所示。（2）多点喷射多点喷射是在每缸进气门前分别设置一喷油器，实行各缸分别供油。多点喷射因其控制精度高而被广泛使用，如图2-4（b）所示。
图2-4 单点喷射和多点喷射示意图
1—燃料;2—空气;3—节气门;4—进气歧管;5—喷油器;6—发动机
4.按燃油喷射方式分类 按燃油喷射方式不同可分为连续喷射和间歇喷射。（1）连续喷射是指在发动机运转期间汽油被连续不断地喷射，其喷油量的大小取决于燃油系统压力的高低。（2）间歇喷射间歇喷射又称脉冲喷射，是指在发动机运转期间汽油被间断地喷射。如图2-5所示。
图2-5 喷油器喷射时序
5.按空气量的计量方式分类 电控燃油喷射系统按对空气量的计量方式不同可分为进气歧管压力计量式（D型）和空气流量计量式（L型）。如图2-6所示为桑塔纳2000GSi型轿车AJR发动机所用的L型电控燃油喷射系统。
图2-6 桑塔纳2000GSi型轿车AJR发动机所用的L型电控燃油喷射系统
1—热线式空气流量计;2—电子控制单元（ECU）;3—电动燃油泵;4—节气门控制器;5—怠速电机（与节气门控制单元一体）;6—进气温度传感器;7—油压调节器;8—喷油器;9—爆燃传感器;10—汽油滤清器;11—点火线圈;12—氧传感器;13—冷却液温度传感器;14—转速传感器
2.1.3 电控燃油喷射系统的组成及工作原理
电控燃油喷射系统一般由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统三大部分组成。如图2-7所示为常见电控燃油喷射系统在汽车上的安装情况及零件分配图，如图2-8所示为电控燃油喷射系统的操作原理图。
图2-7 电控燃油喷射系统在汽车上的安装情况及零件分配图
1—喷油器;2—燃油压力调节器;3—辅助空气阀;4—汽油滤清器;5—温度时间开关;6—水温传感器;7—冷起动喷油器;8—空气流量计;9—节气门;10—进气温度传感器;11—节气门位置传感器;12—电控单元;13—降压电阻;14—电动汽油泵;15—汽油缓冲器
图2-8 电控燃油喷射系统的操作原理图
1—油箱;2—汽油滤清器;3—电动汽油泵;4—辅助空气阀;5—汽油缓冲器;6—燃油压力调节器;7—冷起动喷油器;8—水温传感器;9—喷油器;10—温度时间开关;11—节气门位置传感器;12—怠速控制阀;13—空气流量计;14—进气温度传感器;15—旁通空气道调整螺钉;16—空气滤清器;17—电子控制单元;18—点火线圈;19—点火开关;20—EFI继电器;21—电动汽油泵继电器
1.空气供给系统
空气供给系统的功用是根据发动机的工况提供适量的空气，并根据电控单元的指令完成空气量的调节。空气供给系统主要由空气流量计或进气歧管绝对压力传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、进气歧管、辅助空气阀及空气滤清器等组成。2.燃油供给系统
燃油供给系统是根据电控单元的驱动信号，以恒定的压差将一定数量的汽油喷入进气管。燃油供给系统主要由油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、燃油压力调节器、燃油分配管、喷油器等组成。
3.电子控制系统
电子控制系统由电控单元（ECU）、传感器、执行器等组成，它的主要功能是采集发动机的工况信号，计算确定最佳的喷油量、喷油时刻以及点火时刻，还具有故障诊断功能，可保存故障代码，并通过故障指示灯输出故障代码。其基本原理如图2-9所示。
图2-9 电子控制系统基本原理图
2.2 进气系统主要元件的构造与检修
2.2.1 进气系统的组成与类型
根据测量空气流量的方式不同，进气系统可分为质量流量式进气系统（用于L型EFI系统）、速度密度式进气系统（用于D型EFI系统）和节流速度式进气系统三种。1.质量流量式进气系统
如图2-10所示为质量流量式进气系统结构图，该进气系统利用空气流量计直接测量吸入的空气量，通常用测得的空气流量与发动机转速的比值作为计算喷油量的标准。
图2-10 质量流量式进气系统结构图
1—空气滤清器;2—空气流量计;3—节气门体;4—节气门;5—进气总管（稳压箱）;6—喷油器;7—进气歧管;8—辅助空气阀
节气门装在节气门体上，控制进入各缸的空气量，在该总成上还装有空气阀。当温度低时空气阀打开，部分附加空气进入进气总管，以提高怠速转速，加快暖机过程（亦称快怠速）。在装有怠速控制阀（ISCV）的发动机上，由ISCV来完成空气阀的作用。2.速度密度式进气系统
速度密度式进气系统是利用进气歧管绝对压力传感器测得进气歧管中的绝对压力，然后根据绝对压力值和发动机转速来推算出每一循环发动机吸入的空气量。速度密度式进气系统组成如图2-11所示，它与质量流量式进气系统的主要差别是用进气歧管绝对压力传感器代替了空气流量计。
图2-11 速度密度式进气系统组成
1—进气歧管绝对压力传感器;2—发动机;3—稳压箱;4—节流阀体;5—空气滤清器;6—空气阀;7—喷油器
3.节流速度式进气系统 节流速度式进气系统是利用节气门开度和发动机转速来间接计算进气质量的。
2.2.2 进气系统主要零部件的结构
1.空气滤清器 电控燃油喷射发动机的空气滤清器与一般发动机的空气滤清器相同，在此不再作详细介绍。
2.空气流量计 空气流量计安装在空气滤清器和节气门之间，用来测量进入汽缸内空气量的多少，然后，将进气量信号转换成电气信号输入电控单元，由电控单元计算出喷油量，控制喷油器向节气门室（进气管）喷入与进气量成最佳比例的燃油。
图2-12 叶片式空气流量计的结构图
1—电位计;2—电动汽油泵触点（可动）;3—进气温度传感器;4—电动汽油泵固定触点;5—测量板（叶片）;6—怠速调整螺钉
（1）叶片式空气流量计
如图2-12所示是叶片式空气流量计的结构图，如图2-13所示是叶片式空气流量计的空气通道，如图2-14所示是叶片式空气流量计的电位计部分结构图。叶片式空气流量计由测量板（叶片）、缓冲板、阻尼室、旁通空气道、怠速调整螺钉、回位弹簧等组成，此外内部还设有电动汽油开关及进气温度传感器等。
图2-13 叶片式空气流量计的空气通道
1—旁通空气道;2—进气温度传感器;3—阀门;4—阻尼室;5—缓冲板;6—主空气通道;7—测量板（叶片）
图2-14 叶片式空气流量计的电位计部分结构图
1—空气进口;2—电动汽油泵触点;3—平衡块;4—回位弹簧;5—电位计部分;6—空气出口
叶片式空气流量计的电位计是以电位变化来检测空气量的装置，它与空气流量计测量板同轴安装，能把因测量板开度而产生的滑动电阻变化转换为电压信号，并送给电子控制单元，如图2-15（a）、图2-15（b）所示是电位计与测量板的安装关系及叶片式空气流量计的工作原理图。
图2-15 电位计与测量板的安装关系及叶片式空气流量计的工作原理
1—电位计;2—自空气滤清器来的空气;3—到发动机的空气;4—测量板;5—电位计滑动触头;6—旁通空气道
叶片式空气流量计的电位计内部电路如图2-16所示，电位计检测空气量有电压比与电压值两种方式。
图2-16 电位计内部电路 1—电动汽油泵开关;2—电位计
叶片式空气流量计的电压输出形式有两种，一种是电压值 US 随进气量的增加而降低;另一种则是电压值 US 随进气量的增加而升高，如图2-17所示。
图2-17 叶片式空气流量计的电压输出形式
（2）卡门旋涡式空气流量计
卡门旋涡式空气流量计按照检测方式不同，可以分为反光镜检测方式的卡门旋涡式空气流量计和超声波检测方式的卡门旋涡式空气流量计两种。
如图2-18所示为反光镜检测方式的卡门旋涡式空气流量计结构图及输出脉冲信号波形，这种卡门旋涡式空气流量计是把卡门旋涡发生器两侧的压力变化，通过导压孔引向由薄金属制成的反光镜表面，使反光镜产生振动，反光镜一边振动，一边将发光二极管射来的光反射给光电晶体管，这样旋涡的频率在压力作用下转换成镜面的振动频率，镜面的振动频率通过光电耦合器转换成脉冲信号。
图2-18 反光镜检测方式的卡门旋涡式空气流量计结构图及输出脉冲信号波形
1—反光镜;2—发光二极管;3—钢板弹簧;4—空气流;5—卡门旋涡;6—旋涡发生体 7—压力导向孔;8—光电晶体管;9—进气管路;10—支承板
图2-19 超声波检测方式的卡门旋涡式空气流量计结构图
1—整流栅;2—旋涡发生体;3—旋涡稳定板;4—信号发生器（超声波发射头）;5—超声波发生器;6—通往发动机;7—卡门旋涡;8—超声波接收器;9—与旋涡数对应的疏密声波;10—整形放大电路;11—旁通空气道;12—通往计算机;13—整形成矩形波（脉冲）
如图2-19所示为超声波检测方式的卡门旋涡式空气流量计结构图，这种空气流量计是利用卡门旋涡引起的空气疏密度变化进行测量的，用接收器接收连续发射的超声波信号，因接收到的信号随空气疏密度的变化而变化，由此即可测得旋涡频率，从而测得空气流量。（3）热线式空气流量计（热膜式空气流量计）
热线式空气流量计有三种形式:一种是把热线和进气温度传感器都放在进气主通路的取样管内，称为主流测量式，其结构如图2-20（a）所示;另一种是把热线缠在绕线管上并把它和进气温度传感器都放在旁通空气道内，称为旁通测量式，其结构如图2-20（b）所示。第三种热线式空气流量计的发热体不是热线而是热膜，其结构如图2-20（c）所示。（4）真空度-转速式（压感式）空气流量计（进气歧管压力传感器）
真空度-转速式（压感式）空气流量计，从某种角度上讲，它并不是空气流量计，仅是一只进气歧管压力传感器，但由于其功用仍是测量进入发动机汽缸的进气量。
图2-20 热线式空气流量计
1—防回火网;2—取样管;3—白金热线;4—上游温度传感器;5—控制回路;6—插接器;7—热金属线和冷金属线;8—陶瓷螺线管;9—接控制回路;10—进气温度传感器（冷金属线）;11—旁通空气道;12—主通气路;13—通往发动机;14—热膜;15—金属网 式和半导体式两种。
如图2-21所示为真空膜盒式进气歧管压力传感器的结构图，该传感器由真空膜盒（两个）、随着膜盒膨胀和收缩可左右移动的铁心、与铁心联动的差动变压器以及在大气压力差作用下可在膜盒工作区间进行功率挡与经济挡转换的膜片构成，传感器被膜片分为左右两个气室。
图2-21 真空膜盒式进气歧管压力传感器的结构图
1—大气压力侧;2—歧管负压侧;3—印刷线路板;4—回位弹簧;5—差动变压器;6—铁心;7—中空膜盒;8—膜片;9—膜盒支点
如图2-22所示为半导体式进气歧管压力传感器的结构图，它由半导体压力转换元件（硅片）与过滤器组成。该传感器的主要元件是一片很薄的硅片，硅片底面粘接了一块硼硅酸玻璃片，使硅膜片中部形成一个真空窗以传感压力，如图2-23（a）所示。硅片中的四个电阻连接成惠斯通电桥形式，如图2-23（b）所示。
图2-22 半导体式进气歧管压力传感器的结构图 1—真空室;2—硅片;3—输出端子;4—过滤器
图2-23 半导体式压力传感器硅膜片的结构及电路
1—硅片;2—硅;3—真空管;4—硼硅酸玻璃片;5—二氧化硅膜;6—应变电阻;7—金属块;8—稳压电源;9—差动放大器 3.节气门体
（1）多点式（MPI）节气门体
节气门体位于空气流量计和发动机之间的进气管上，与驾驶员的加速踏板联动，是使进气通道变化，从而控制发动机运转工况的装置，如图2-24所示为节气门体的外观和结构原理图。节气门体包括控制进气量的节气门通道和怠速运行的旁通空气道，节气门位置传感器也装在节气门轴上，用来检测节气门开度。
图2-24 节气门体的外观和结构原理图
1—怠速调整螺钉;2—旁通通道;3—节气门;4—节气门轴;5—稳压箱（缓冲室）;6—加速踏板;7—加速踏板金属丝;8—操纵臂;9—回位弹簧;10—节气门位置传感器;11—辅助空气阀;12—通冷却水管路;13—缓冲器
（2）单点式（SPI）节气门体
SPI式节气门体较MPI式节气门体结构复杂，主要是在SPI式节气门体内还装有集中供油用的主喷油器、压力调节器和节气门位置传感器。主喷油器只有一个，它装在节气门壳体的上部，所喷出的燃油供给发动机各缸使用，如图2-25所示是SPI式节气门体结构图。
图2-25 SPI式节气门体结构图
1—空气阀;2—压力调节器;3—节气门;4—通往油箱;5—自空气滤清器来的空气;6—喷油器;7—来自电动汽油泵;8—调节螺钉;9—通往发动机
4.空气阀
发动机冷起动时，温度低，摩擦阻力大，暖机时间长。空气阀的作用是在发动机低温起动时，可通过空气阀为发动机提供额外的空气（此部分空气也由空气流量计计量），保持发动机怠速稳定运转，使发动机起动后迅速暖车，从而缩短暖车时间。（1）双金属片调节式空气阀
双金属片调节式空气阀的结构及工作原理如图2-27所示，它由双金属元件、加热线圈和空气阀等组成，旁通空气空道截面积的大小由双金属片控制回转控制阀门来决定。
图2-26 由空气阀构成的空气通道
1—通往发动机的空气;2—进气歧管;3—空气阀;4—怠速螺钉;5—自空气滤清器来的空气;6—节气阀;7—缓冲罐（稳压箱）
图2-27 双金属片调节式空气阀的结构及工作原理
1—加热线圈;2—接空气进气歧管;3—阀门;4—接空气滤清器;5—销;6—双金属片
如图2-28所示是双金属片调节式空气阀的空气量调节范围曲线，当环境温度为 20℃时，发动机起动后3 min～ 6 min，空气阀即可受双金属片推动而关闭。
图2-28 双金属片调节式空气阀的空气量调节范围曲线（环境温度为20℃时）
（2）石蜡调节式空气阀
石蜡调节式空气阀，根据发动机冷却液温度，控制空气通路面积。如图2-29（a）所示是这种一体化结构的总体构成。当发动机处于低温状态时，冷却液温度低，石蜡体积收缩，阀门在外弹簧作用下打开，如图2-29（b）所示，空气流经阀门从旁通空气道进入进气管。发动机暖车后，冷却液温度升高，石蜡体积膨胀变大，推动空气阀克服内弹簧的弹力向左移动，将空气阀关闭，截断空气通道，如图2-29（c）所示。
图2-29 石蜡调节式空气阀的结构与工作原理
1—怠速调整螺钉;2—自空气滤清器来的空气;3—节气门;4—至进气总管;5—感温器;6—阀门;7—冷却水流;8—弹簧;9—空气阀柱塞
5.怠速控制阀
怠速控制阀不仅集中了节气门和由怠速调整螺钉控制的旁通通道的功能，而且还能在ECU控制下，根据发动机实际工况来改变怠速时流入发动机的空气量。6.真空调节器
真空调节器结构如图2-30（a）所示，当汽车急减速（发动机制动）时，进气管真空度突然增加，真空调节器内的A腔真空度上升，吸起膜片向上抬，将真空调节器控制阀打开，把一部分空气送入进气压力缓冲器内，从而可以抑制进气管真空度剧增，防止发动机瞬时熄火。如图2-30（b）所示是真空调节器的效果曲线图，使用真空调节器后，可以在汽车急减速时，保证进气管真空度曲线平滑过渡，减少进气管真空度的波动幅度，维持发动机转速平
稳。
图2-30 真空调节器的结构与效果曲线图
1—通往进气缓冲器;2—膜片;3—通进气管;4—阀门;5—进气阀;6—A腔;7—装真空调节器时的进气管真空度曲线;8—无真空调节器时的曲线;9—急减速状态
2.3 燃油供给系统主要元件的构造与检修
燃油系统的框图及系统构成如图2-31所示，它主要由油箱、电动汽油泵、燃油压力调节器、汽油滤清器、喷油器、冷起动喷油器和温度时间开关等构成。
图2-31 燃油系统的框图及系统构成
1—油箱;2—电动汽油泵;3—燃油滤清器;4—喷油总管;5—喷油器;6—冷起动喷油器;7—接进气歧管;8—燃油压力调节器;9—回油管;10—各缸进气歧管;11—吸入空气
2.3.1 燃油滤清器
燃油滤清器是把含在汽油中的氧化铁、粉尘等固体夹杂物质除去，防止燃油系统堵塞，减小机械磨损，确保发动机稳定运转，提高可靠性。其结构如图2-32（a）所示。滤芯元件一般采用菊花形和盘簧形两种结构，如图2-32（b）所示。盘簧形结构具有单位体积过滤面积大的特点。
图2-32 燃油滤清器
2.3.2 电动汽油泵 电动汽油泵有两种安装方式:一种是在油箱外，安装在输送管路中的外装串联式;另一种是安装在油箱中的内装式。从结构形式分，电动汽油泵有滚柱式、旋涡式和次摆线式三种，其分类情况如下: EFI用电动汽油泵外装串联式——滚柱式内装式滚柱式旋涡式次摆线式目前电动汽油泵一般都安装在汽车的油箱内，如图2-33所示。
图2-33 油箱内安装的电动汽油泵
1—进油滤网;2—电动汽油泵;3—隔振橡胶;4—支架;5—汽油出油管;6—小油箱;7—油箱;8—
回油管
1.外装串联式电动汽油泵
这种电动汽油泵安装在油箱外，它主要由油泵驱动电机和滚柱式油泵组成，如图2-34所示。
图2-34 外装串联式电动汽油泵
1—阻尼稳压器;2—单向阀;3—泵室;4—吸入口;5—安全阀;6—油泵驱动电动机;7—排出
口;8—膜片;9—转子;10—泵套;11—滚柱
2.内装式电动汽油泵
内装式电动汽油泵因其安装在油箱内，所以噪音小，同串联式电动汽油泵相比，它不易
产生气阻和燃油漏泄。
图2-35 内装旋涡式电动汽油泵
1—出油阀;2—安全阀;3—电刷;4—电枢;5—磁极;6—叶轮;7—滤网;8—泵盖;9—泵壳;10
—叶片沟槽;11—蜗轮
内装式电动汽油泵具有泵油量大，泵油压力较高（可达 600 kPa以上）、供油压力稳定、运转噪声小、使用寿命长等优点，所以，应用最为广泛。
3.电动汽油泵控制电路
电动汽油泵的控制包括油泵开关控制和油泵转速控制。如图2-36（a）所示为采用内部装有电动汽油泵开关触点的空气流量计电动汽油泵控制电路图。无论是采用卡门旋涡式还是采用热线式空气流量计，都是用如图 2-36（b）所示的ECU的晶体管来控制电动汽油泵的供电情况。
图2-36 电动汽油泵控制电路
（一）1—蓄电池;2—点火线圈开关;3—主继电器;4—断路继电器;5—空气流量计;6—电动汽油泵;7—输入回路;8—后备集成电路;9—分电器
控制电路如图2-37（a）所示，ECU根据发动机转速和负荷控制油泵继电器工作，当发动机中小负荷低转速运转时，触点B闭合，油泵电路中串入电阻器5使油泵转速降低;当大负荷高转速时，ECU发出信号切断油泵继电器，A点闭合，使油泵转速升高。
图2-37 电动汽油泵控制电路
（二）1—点火开关;2—主继电器;3—断路继电器;
4、11—油泵继电器;5—电阻器;6—油泵开关;7—电动汽油泵;8—蓄电池;9—机油压力开关;10—发电机开关
如图2-37（b）所示为带有自动保护功能的电动汽油泵控制电路，该电路能在点火开关处于“断开”位置时，发动机的机油压力为零，或发电机不转动时，电动汽油泵不工作，从而防止汽油喷出而引起火灾。
2.3.3 燃油压力调节器
燃油压力调节器的作用是控制喷油器的喷油压力保持为255 kPa的恒定值，使发动机在各种负荷和转速下，都能精确地进行喷油控制。
图2-38 燃油压力调节器的结构
1—弹簧室;2—弹簧;3—膜片;4—燃油室;5—回油阀;6—壳体;7—真空管接头
燃油压力调节器的结构如图2-38所示，它由金属壳体构成，其内部由膜片分成弹簧室和燃油室两部分，来自输油管路的高压油由入口进入并充满燃油室，推动膜片，打开阀门，在设定压力下和弹簧力平衡，部分燃油经回油管流回油箱，输油管内压力的大小取决于弹簧的压力。
图2-39 燃油压力脉动减振器结构
1—阀门;2—弹簧;3—膜片;4—来自电动汽油泵;5—输送管道
2.3.4 燃油压力脉动减振器
当喷油器喷射燃油时，在输送管道内会产生燃油压力脉动，燃油压力脉动减振器能够使燃油压力脉动衰减，以减弱燃油输送管道中的压力脉动传递，降低噪声。如图2-39所示为燃油压力脉动减振器结构。
2.3.5 喷油器
EFI系统中使用的喷油器是电磁式的，喷油器通过绝缘垫圈安装在进气歧管或进气通道附近的缸盖上，并用输油管将其位置固定，根据ECU提供的喷射信号进行燃油喷射。
1.对喷油器的要求
（1）具有良好的雾化能力和适当的喷雾形状;（2）具有良好的流量特性;（3）具有良好的防积炭功能;（4）使用寿命长;（5）结构简单。
2.喷油器的种类
根据燃油喷射类型不同，喷油器可分为SPI用喷油器（图2-40）和MPI用喷油器（图2-41）;按结构形式不同，喷油器可分为从喷油器下部供油方式（图2-40）和从喷油器上部供油方式（图2-41）两种;以喷油器喷口形式来区分，可分为针阀型和孔型两种（图2-41）。
图2-40 喷油器下部供油方式
1—燃油出口;2—燃油入口
图2-41 喷油器上部供油方式
3.喷油器的结构与工作原理
如图2-42所示是喷油器的结构图，在筒状外壳内装有电磁线圈、柱塞、回位弹簧和针阀等。柱塞和针阀装成一体，在回位弹簧压力作用下，针阀紧贴阀座，将喷孔封闭。另外，为防止油中所含杂质影响针阀动作，设有滤清器，为适应不同应用场合，设有调整针阀行程的调整垫片。
图2-42 喷油器的结构图
1—燃油接头;2—电插头;3—电磁线圈;4—衔铁;5—行程;6—阀体;7—壳体;8—针阀;9—凸缘部;10—调整垫片;11—弹簧;12—滤清器
图2-43 喷油器附加电阻
1—喷油器附加电阻;2—喷油器线圈4.喷油器附加电阻
如图2-43所示，在控制喷油器的电磁线圈电路中串联一只附加电阻后，流过电磁线圈的电流受到限制而减少，从而可以提高喷油器电磁线圈的响应特性。附加电阻有如下两种串联方式。如图2-44（a）、图2-44（b）所示是多缸发动机每缸喷油器都分别串联一只附加电阻。
图2-44 喷油器附加电阻
1—附加电阻;2—喷油器;3—喷射信号
如图2-44（c）、图2-44（d）所示是共用式附加电阻，对于偶数多缸发动机，首先把汽缸分为两组，然后每一组汽缸喷油器共用一只附加电阻。
5.喷油器的喷雾特性
喷油器所喷燃油的雾化情况和油束形状对发动机工作影响很大，如果油束形状合理，雾化效果好，那么发动机就会获得冷起动性好、怠速平稳、排污少的效果。对于SPI系统，由于喷油器安装在节气门附近，燃油喷出后，在进气管中有较长时间的雾化过程，故所需燃油压力较低;而对于MPI系统，喷油器一般安装在进气管或汽缸盖上，因为是朝向进气门喷射燃油，雾化时间短，为保证良好的雾化，应使油压相应提高。
图2-45 双孔式喷油器的结构图（2TZ-FE型发动机）
1—针阀;2—电线插座;3—电磁线圈
2.3.6 冷起动喷油器
冷起动喷油器是一种装在进气总管中央部位进行燃油辅助喷射的电磁阀式喷油阀，冷起动喷油器的结构如图2-46所示，冷起动喷油器由燃料入口插接器、电线接头、电磁线圈、可动磁芯、旋涡喷油嘴等组成。为了提高向各汽缸分配燃油的均匀性，有的冷起动喷油器上设有两个旋涡式喷油嘴，其结构如图2-48所示，其安装如图2-47（b）所示。
图2-46 冷起动喷油器的结构图
1—旋涡喷油嘴;2—喷射管道;3—阀;4—电磁线圈;5—电线接头;6—燃油入口插接器;7—旋涡喷油嘴构造;8—阀座;9—可动磁芯;10—弹簧
图2-47 冷起动喷油器的安装图
1—冷起动喷油器;2—进气;3—进气总管;4—进气歧管
图2-48 两个旋涡喷油嘴的冷起动喷油器结构图 1—弹簧;2—电磁线圈;3—电线插座;4—柱塞
1.温度时间开关控制
温度时间开关的结构如图2-49（a）所示，它主要由双金属片、加热线圈及搭铁触点等构成。由于其工作工况是由发动机温度和起动电流共同决定的，因此它应装在能反映发动机温度的位置上。当发动机温度较低时，温度时间开关的触点闭合，当点火开关处于“STA”位置时，电流按图2-49（b）中箭头方向流动，使冷起动喷油器喷油。发动机起动后，点火开关转至“ON”位置时，冷起动喷油器停止喷油。在起动过程中，若起动机运转时间过长，有可能使火花塞被淹湿。但由于电流流过加热线圈，使双金属片受热弯曲，触点断开（图2-49（c）），电流不再流经冷起动喷油器，因而可防止火花塞被淹湿。同时，加热线圈②进一步加热双金属片，以免触点再次闭合。
图2-49 温度时间开关结构图及与冷起动喷油器的工作原理
1—电线接头;2—钉形壳体;3—双金属片;4—加热线圈;5—搭铁触点;6—蓄电池;7—点火开关;8—线圈①;9—线圈②;10—温度时间开关
2.ECU控制
ECU控制冷起动喷油器的电路如图2-50所示，为了改善发动机冷起动性能，在使用温度时间开关控制的同时，ECU还可以根据冷却液温度对冷起动喷油器的喷油时间进行控制。
图2-50 ECU控制冷起动喷油器的电路图
1—温度时间开关;2—冷起动喷油器;3—水温传感器
2.4 电控系统主要元件的构造与检修
电控系统的功用是接收来自表示发动机工作状态的各个传感器输送来的信号，根据ECU内预存的程序加以比较和修正，决定喷油量和点火提前角。如图2-51所示是与电控燃油喷射控制有关的主要控制系统部件的构成图。
图2-51 与电控燃油喷射控制有关的主要控制系统部件的构成图
1—断路继电器;2—主继电器;3—起动装置;4—电动汽油泵;5—油箱;6—汽油滤清器;7—蓄电池;8—曲轴位置传感器（分电器）;9—点火开关;10—点火线圈;11—大气压力传感器;12—空气滤清器;13—进气温度传感器;14—空气流量计;15—冷起动喷油器;16—空气阀;17—节气门位置传感器;18—燃油压力调节器;19—氧传感器;20—温度时间开关;21—冷却液温度传感器
2.4.1 传感器 1.水温传感器
水温传感器安装在发动机节温器出水口附近，它的功用是检测发动机冷却液温度。发动机在运转过程中，混合气浓度需根据发动机温度的高低进行修正，并采用水温传感器向ECU输送温度信号。水温传感器的结构如图2-52（a）所示，它由封闭在金属盒内的对温度变化非常敏感的负温度系数热敏电阻（NTC电阻）构成，利用电阻值的变化来检测冷却液的温度。热敏电阻的特性如图2-52（b）所示，冷却液温度越低电阻值越大，冷却液温度越高电阻值越小。将该传感器的信号输入到ECU，就可以根据冷却液温度进行喷油量的控制。冷却液温度传感器与ECU的连接电路如图2-52（c）所示。
图2-52 水温传感器结构、热敏电阻特性及与ECU的连接电路
1—NTC电阻;2—外壳;3—电线接头;4—水温传感器;5—接蓄电池端;6—电控单元（ECU）;7—水温信号
2.进气温度传感器
进气温度传感器的功能是检测发动机吸入（进入空气流量计）的空气温度，并将空气温度信号转变成ECU能识别的电信号传送给ECU，它根据进气温度的高低，做不同程度的额外喷油。图2-53（a）所示是进气温度传感器的剖面图，图2-53（b）所示是进气温度传感器与ECU的连接电路图。
图2-53 进气温度传感器剖面图及与ECU的连接电路 1—导线;2—空气流量计壳体;3—热敏电阻;4—进气温度传感器
3.曲轴位置传感器和发动机转速传感器
检测发动机转速及曲轴转角位置，需要采用发动机转速传感器和曲轴位置传感器。具有这种功能的传感器形式很多，其中使用最多的是电磁式传感器、光电式传感器和霍尔效应式传感器。
（1）电磁式传感器
这种传感器可用于测定曲轴、凸轮轴和分电器驱动轴的转动位置，用来控制点火和燃油喷射时间或测量发动机转速。如图2-54所示的复合转子和耦合线圈构成。下面以四缸四行程发动机为例，就检测特定汽缸曲轴转角基准位置（如压缩上止点）进行说明。
图2-54 G、N耦合线圈安装图
1—转子G;2—耦合线圈G1;3—耦合线圈G 2;4—转子N;
5、9—耦合线圈N;6—转子G、Ne;7—耦合线圈G
1、G 2;8—分电器
安装在分电器轴（分电器转1圈曲轴转2圈）上的具有一个凸起部分的转子G与分电器轴一起转动时，由于转子和耦合线圈G
1、G 2之间的磁隙不断发生变化，在各个耦合线圈上，相对分电器每转1圈，就会产生一个电压脉冲。通过合理设计，使转子G的凸起部分在一缸及四缸压缩上止点时，最靠近耦合线圈G 1、G 2。这样，通过检测G
1、G 2耦合线圈的电压变化，就可以知道一缸、四缸的压缩上止点位置。图2-55（a）为G
1、G 2产生的电压信号实例。图2-55（b）所示，利用信号G和信号N的组合，就可以检测特定汽缸的曲轴转角位置，把G、N信号输入ECU，即可决定满足发动机多种运转条件的喷油量及喷油时刻。
图2-55 曲轴转角信号
（2）光电式传感器
图2-56（a）所示是光电式曲轴转角传感器的工作原理图，位于光敏二极管对面的是作为光源的发光二极管，在它们之间有一个能断续遮光的转盘。
图2-56 光电式曲轴转角传感器的工作原理与结构图 1—输出信号;2—光敏二极管;3—发光二极管;4—电源;5—转盘;6—转子头盖;7—密封盖;8—波形电路;9—第一缸120°信号缝隙;10—1°信号缝隙;11—120°信号缝隙
图2-56（b）、图2-56（c）所示为六缸发动机用分电器内的光电式曲轴转角传感器的结构，它由发光二极管和光敏二极管组合来检测带缝隙的转盘的旋转位置，安装在分电器内（或凸轮轴前部）。它决定分组喷射控制及电子点火控制曲轴每转两转的供油正时和点火正时。（3）霍尔效应式传感器
如图2-57所示，磁场中有一个霍尔半导体片，恒定电流 I从A到B通过该片。在洛仑兹力的作用下，I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移，使该片在CD方向上产生电位差，这就是所谓的霍尔电压。如图2-57所示的方法是用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关，当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时，磁场偏离集成片，霍尔电压消失。这样，霍尔集成电路的输出电压的变化，就能表示出叶轮驱动轴的某一位置，利用这一工作原理，可将霍尔集成电路片用做点火正时传感器。
图2-57 霍尔效应式传感器
1—霍尔半导体元件;2—永久磁铁;3—挡隔磁力线的叶片
4.车速传感器
车速传感器主要有舌簧开关型和光电耦合型两种形式，下面主要以舌簧开关型为例讲述其原理。舌簧开关型车速传感器可用于检测汽车速度（装在组合仪表内），如图2-59（a）所示，也可用于指示曲轴位置（装在分电器内），如图2-59（b）所示。
图2-59 舌簧开关型车速传感器
1—磁铁;2—至转速表软轴;3—舌簧开关;4—分电器轴
舌簧开关传感器工作原理如图2-61（a）、图2-61（b）所示，触点的磁性与磁铁近侧极性相反，从而使舌簧开关触点靠本身磁性吸引，使开关导通。磁铁随转速表软轴转动后，当只有一端靠近舌簧开关时，触点则不受磁力线影响，触点分开。这样，两个舌簧开关在转速表软轴上的磁铁作用下，相互以180°的夹角进行通、断变换，把汽车行驶速度信息输入ECU，舌簧开关与ECU的连接电路如图2-61（c）所示。
图2-61 舌簧开关传感器的工作原理及ECU的连接电路图 1—数字式仪表;2—舌簧开关;3—磁铁;4—ECU;5—至其他计数装置 5.节气门开度传感器
节气门开度传感器的作用是测量节气门在全闭还是在全开的位置，将节气门的开闭状态信号输送给ECU，可以满足节气门不同开度状态的喷射量控制。节气门开度传感器通常有三种形式，分别是:线性式节气门开度传感器，开关式节气门开度传感器，编码式节气门开度传感器。
（1）线性式节气门开度传感器
如图2-62（a）所示为线性式节气门开度传感器的结构图，传感器有两个同节气门联动的可动电刷触点，一个触点可在位于基板上的电阻体上滑动，利用电阻值的变化，测量与节气门开度相对应的线性输出电压，根据输出的电压值，可知道节气门的开度。（2）开关式节气门开度传感器
如图2-63（a）所示是开关式节气门开度传感器的结构图，该传感器由安装在节气门体上并与节气门轴联动的凸轮、可检测出怠速位置的怠速触点、可检测出全开位置的全开触点（也叫功率触点）以及沿导向凸轮沟槽移动的可动触点等构成。图2-63（b）为开关式节气门开度传感器的结构简图。图2-63（c）所示是开关式节气门开度传感器的输出特性。
图2-62 线性式节气门开度传感器
1—电阻体;2—检测节气门开度用的电刷;3—检测节气门全关闭的电刷;Vcc —电源端子;VTA —节气门开度输出端子;IDL—怠速触点;E1 —地线;4—怠速触点开关;5—滑动触头;6—节气门开度传感器
图2-63 开关式节气门开度传感器
1—导向凸轮;2—节气门轴;3—控制杆;4—可动触点;5—怠速触点;6—全开触点（功率触点）;7—导线插头;8—导向凸轮槽;9—全开触点信号;10—怠速触点信号;11—节气门开度传感器 如图2-63（c）所示，节气门全关时，可动触点和怠速触点接触，可以检测出节气门的全关闭状态，即输出高电平（5 V或12 V），否则输出0 V。若节气门的开度较大（如50°以上），可动触点和全开触点（功率触点）接触，可以检测节气门的大开度状态，即可输出高电平，否则输出0 V。
图2-64 编码式节气门开度传感器
（3）编码式节气门开度传感器
编码式节气门开度传感器的结构如图2-64所示，它是通过印制电路板上的编码图形与外部驱动轴运动并在图形上滑动的触点，来检测出节气门回转角的。如图2-65（a）所示为怠速回转时节气门开度传感器状态，此时，如IDL触点处于闭合，即可检测出怠速状态。如图2-65（b）所示为加速回转时节气门开度传感器状态，此时，加速触点与印制电路板的加速线路Acc1与Acc2 交替处于闭合、打开状态。对于在一定时间内的急加速，与信号检出的同时，ECU进行非同步喷射控制，以提高加速容量。如图2-65（c）所示为高负荷回转时节气门开度传感器状态，在节气门打开一定程度时，功率触点（PSW）处于闭合状态，即可检测出高负荷状态。如图2-65（d）所示为减速回转时节气门开度传感器状态，此时加减速检测触点处于打开状态，ECU不进行非同步喷射控制。6.爆燃传感器（在第3章介绍）
7.氧传感器（在第4章介绍）
8.大气压力传感器
检测大气压力需采用大气压力传感器，同第二节中所述的测定进气管压力的半导体式进气歧管压力传感器一样，测定大气压力大多采用根据压电效应制成的半导体式压力传感器。
图2-65 各运转状态下节气门开度传感器的状态
1—加减速检测触点ON;2—加减速检测触点OFF
图2-66 主继电器的结构
1—线圈;2—滑阀（可动铁心）;3—调整块;4—触点
2.4.2 继电器 1.主继电器
主继电器的作用是使包括ECU在内的电控燃油喷射系统的各部件不受电源干扰和电压脉冲的影响。主继电器一般多采用滑阀型，图2-66所示是主继电器的结构图，图2-67（a）所示为不装步进电动机式怠速控制阀的主继电器电源电路。图2-67（b）所示是装有步进电动机式怠速控制阀的主继电器电源电路，主继电器由ECU控制。采用双回路点火开关的汽车，使用单触点式主继电器，具体接线如图2-68（a）所示。采用单回路点火开关的汽车，使用双触点式主继电器，其具体接线如图2-68（b）所示，这些电路图对检修电路极有参考价值。
图2-67 主继电器的电源电路
1—点火开关;2—主继电器;3—ECU
图2-68 主继电器接线图
1—点火开关;2—一般电器设备;3—接ECU和电动汽油泵;4—单触点式主继电器;5—接喷油
器和火花塞
2.断路继电器
断路继电器是控制电动汽油泵的继电器，该继电器的作用是使电动汽油泵只有在发动机运转时才工作，即当点火开关接通，但发动机不运转时，油泵停止泵油。如图2-69所示为断路继电器的结构和电路图。
图2-69 断路继电器的结构和电路图 1—可动片;2—线圈;3—触点K 2.4.3 发动机控制单元（ECU）
发动机控制单元根据各种传感器送来的信号，确定满足发动机运转状态所需的燃油喷射量，并根据该喷射量去控制喷油器的喷射时间。图2-70是ECU的构成框图。
图2-70 ECU的构成框图
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—微机;8—数字信号;9—ROM-RAM记忆装置
2.5 电控系统喷油器与供油正时控制
燃油喷射式发动机所需燃油靠喷油器供给。各种类型汽车执行元件喷油器的控制电路大同小异，如图2-71所示为桑塔纳2000系列轿车喷油器的控制电路。
图2-71 桑塔纳2000系列轿车喷油器的控制电路（括号内代号为桑塔纳2000GSi型轿车ECU
插座端子代号）
2.5.1 供油正时的控制
供油正时就是指喷油器何时开始喷油。根据燃油喷射时序的不同，多点燃油喷射系统又可分为同时喷射的控制、分组喷射的控制和顺序喷射的控制三种喷射方式。1.同时喷射的控制
多点燃油同时喷射就是各缸喷油器同时喷油，其控制电路如图2-72（a）所示，各缸喷油器并联在一起，电磁线圈中的电流由一只功率三极管VT驱动控制。喷油器控制信号波形如图2-72（b）所示。由于各缸同时喷油，因此供油正时与发动机进气—压缩—做功—排气工作循环无关，如图2-72（c）所示。
图2-72 多点燃油同时喷射控制电路与正时关系
2.分组喷射的控制
多点燃油分组喷射就是将喷油器喷油分组进行控制，一般将四缸发动机分成两组，六缸发动机分成三组，八缸发动机分成四组。四缸发动机分组喷射的控制电路如图2-73（a）所示。供油正时关系如图2-73（b）所示。3.顺序喷射的控制
多点燃油顺序喷射控制就是各缸喷油器按照一定的顺序喷油。由于各缸喷油器独立喷油，因此也叫独立喷射，控制电路如图2-74（a）所示。
图2-73 多点燃油分组喷射控制电路与正时关系
在顺序喷射的控制中，发动机工作一个循环（曲轴转2圈720°），各缸喷油器按照特定的顺序依次喷油一次，供油正时关系如图2-74（d）所示。
图2-74 多点燃油顺序喷射控制电路与正时关系
2.5.2 喷油量的控制
喷油量的控制大致可分为起动控制、基本喷油量控制、加减速控制、怠速控制和空燃比反馈控制等。
1.发动机起动时喷油量的控制
发动机起动时，起动机驱动发动机运转，其转速很低（50 r/min左右）且波动较大，导致反映进气量的空气流量信号或进气压力信号误差较大。因此，在发动机冷起动时，ECU不是以空气流量传感器信号或进气压力信号作为计算喷油量的依据的，而是按照可编程只读存储器中预先编制的起动程序和预定空燃比控制喷油。起动控制采用开环控制，ECU首先根据点火开关、曲轴位置传感器和节气门位置传感器提供的信号，判定发动机是否处于起动状态，以便决定是否按起动程序控制喷油，然后根据冷却液温度传感器信号确定基本喷油量。2.发动机起动后喷油量的控制
在发动机运转过程中，喷油器的总喷油量由基本喷油量、喷油修正量和喷油增量三部分组成，如图2-76所示。基本喷油量由进气量传感器（空气流量传感器或歧管压力传感器）和曲轴位置传感器（发动机转速传感器）信号计算确定;喷油修正量由与进气量有关的进气温度、大气压力、氧传感器等传感器信号和蓄电池电压信号计算确定;喷油增量由反映发动机工况的点火开关信号、冷却液温度和节气门位置等传感器信号计算确定。
图2-76 喷油量控制示意图
（1）基本喷油量的控制
基本喷油量（或基本喷油时间）是在标准大气状态（温度为20℃，压力为101 kPa）下，根据发动机每个工作循环的进气量、发动机转速和设定的空燃比来确定的。（2）喷油修正量的控制
①ECU根据空气温度和大气压力等信号，对喷油量（喷油时间）进行修正，使发动机在各种运行条件下，都能获得最佳的喷油量。②空燃比的修正为了提高发动机动力性、经济性和降低废气的排放，在工况不同时，其空燃比也不相同。③空燃比反馈修正电控发动机都配装了三元催化转换器和氧传感器，借助于安装在排气管上的氧传感器反馈的空燃比信号，对喷油脉冲宽度进行反馈优化控制。④蓄电池电压修正喷油器的电磁线圈为感性负载，其电流按指数规律变化，因此当喷油脉冲到来时，喷油器阀门开启和关闭都将滞后一定时间，为此必须进行修正。
（3）喷油增量的控制
增量是在一些特殊工况下（如暖机、加速等），为加浓混合气而增加的喷油量。加浓的程度可表示为:①起动后增量②暖机增量③加速增量。2.5.3 断油控制
断油控制是电脑在一些特殊工况下，暂时中断燃油喷射，以满足发动机运转中的特殊要求。它包括以下几种断油控制方式: 1.超速断油控制
超速断油是在发动机转速超过允许的最高转速时，由电脑自动中断喷油，以防止发动机超速运转，造成机件损坏，也有利于减小燃油消耗量，减少有害物排放。2.减速断油控制
减速断油控制过程是由电脑根据节气门位置、发动机转速、水温等运转参数，作出的综合判断。在满足一定条件时，电脑执行减速断油控制。
3.溢油消除
起动时燃油喷射系统向发动机提供很浓的混合气。若多次转动起动马达后发动机仍未起动，淤集在汽缸内的浓混合气可能会浸湿火花塞，使之不能跳火。这种情况称为溢油或淹缸。此时驾驶员可将油门踏板踩到底，并转动点火开关，起动发动机。电脑在这种情况下会自动中断燃油喷射，以排除汽缸中多余的燃油，使火花塞干燥。4.减扭矩断油控制
装有电子控制自动变速器的汽车在行驶中自动升挡时，控制变速器的电脑会向燃油喷射系统的电脑发出减扭矩信号。燃油喷射系统的电脑在收到这一减扭矩信号时，会暂时中断个别汽缸（如2、3缸）的喷油，以降低发动机转速，从而减轻换挡冲击。
第3章 汽油机电控点火系统
3.1 电控点火系统的功能
3.1.1 点火提前角的控制
1.点火提前角对发动机性能的影响
图3-1 点火提前角对发动机性能的影响
A—不点火;B—点火过早;C—点火适当;D—点火过迟
点火时刻对发动机的影响很大。如图3-1所示。若点火过早，则活塞还在向上止点移动过程中，气体压力已达到很大数值。这时气体压力作用的方向与活塞运动的方向相反，此时有效功减小，发动机功率也将减小。因此，应当在活塞到达上止点之前点火，使气体压力在活塞位置相当于曲轴转到上止点后10°～15°时达到最高值。点火时曲轴的曲拐位置与压缩行程结束活塞在上止点时曲拐位置之间的夹角，称为点火提前角。通常把发动机发出功率最大和油耗率最小的点火提前角称为最佳点火提前角。最佳点火提前角除了保证发动机的动力性和燃料的经济性外，还必须保证排放污染最小。发动机工况不同，需要的最佳点火提前角也不相同。
图3-2 点火提前角的计算
2.点火提前角的计算
微机控制的点火提前角由初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角组成，如图3-2所示。
（1）初始点火提前角
初始点火提前角又称为固定点火提前角，其值的大小取决于发动机的形式，并由曲轴位置传感器的初始位置决定，一般为上止点前6°～12°。（2）基本点火提前角
基本点火提前角是发动机最主要的点火提前角，是设计微机控制点火系统时确定的点火提前角。
（3）修正点火提前角
为使实际点火提前角适应发动机的运转状况，以便得到良好的动力性、经济性和排放性能，必须根据相关因素（如冷却液温度、进气温度、开关信号等）适当增大或减小点火提前角，即对点火提前角进行必要的修正。修正点火提前角的项目有多有少，主要有暖机修正、怠速稳定性修正、空燃比反馈修正和过热修正。3.点火提前角的控制
为了说明微机控制的点火系统的工作过程，下面以四缸发动机点火时刻为例说明。设该发动机判缸信号在上止点前BTDC105°时产生、曲轴转速2000 r/min时 最佳点火提前角为上止点前BTDC30°，如图3-9所示。
图3-9 点火提前角的控制过程
3.1.2 通电时间的控制
通电时间是指大功率管的导通时间，即点火线圈初级绕组的通电时间。如图3-10所示为蓄电池电压与通电时间的修正曲线。
图3-10 蓄电池电压与通电时间的修正曲线
在实际控制中，ECU是将导通时间转换成曲轴转角进行控制的，因此通电时间控制又称为闭合角控制。
3.2 电控点火系统的组成与工作原理
3.2.1 电控汽油机点火系统的类型
按点火系统结构和发展过程可分为:传统点火系统和计算机控制的点火系统。在传统点火系统中有:（1）触点式点火系统。（2）晶体管辅助点火系统。（3）无触点式电子点火系统。无触点式电子点火系统按点火触发信号产生的方式不同又可分为:①磁感应式。②光电式。③霍尔效应式。
3.2.2 电控点火系统基本组成与工作原理
电控点火系统主要由电源、传感器、电控单元ECU、点火控制器、点火线圈、分电器（有分电器电控系统）、各种控制开关以及火花塞等组成。
1.电源
电源一般由蓄电池和发电机共同组成，主要是给点火系统提供电能。2.传感器
传感器主要用来检测与点火有关的发动机的工况信息，并将检测结果输入ECU，作为计算和控制点火时刻的依据。虽然各型汽车采用的传感器的类型、数量、结构及安装位置不尽相同，但是其作用都大同小异，而且这些传感器大多与燃油喷射系统、怠速控制系统等电子控制系统共用。传感器主要由凸轮轴位置（上止点位置）传感器、曲轴位置（曲轴转速与转角）传感器、空气流量传感器、节气门位置（负荷）传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、车速传感器、爆燃传感器、各种控制开关、点火控制器以及火花塞等组成，如图3-11所示。
图3-11 微机控制点火系统的组成
（1）凸轮轴位置（上止点位置）传感器是确定曲轴基准位置和点火基准的传感器。该传感器在曲轴旋转至某一特定的位置（如1缸上止点点火在上止点前某一确定的角度）时，输出一个脉冲信号，ECU将这一脉冲信号作为计算曲轴位置的基准信号，再利用曲轴转角信号计算出曲轴任一时刻所处的具体位置。凸轮轴位置和曲轴位置信号是保证ECU控制电子点火系统正常工作的最基本的信号。
（2）空气流量传感器是确定进气量大小的传感器。空气流量信号输入ECU后，除了用于计算基本喷油时间之外，还用做负荷信号来计算和读取基本点火提前角。（3）进气温度传感器信号反映发动机吸入空气的温度。（4）节气门位置传感器将节气门开启角度转化为电信号输入ECU，ECU利用该信号和车速传感器信号来综合判断发动机所处的工况（怠速、中等负荷、大负荷、减速），并对点火提前角进行修正。
（5）爆燃传感器用于点火提前角闭环控制系统。ECU根据爆燃传感器输出的信号来判断发动机是否发生爆燃，从而对点火提前角进行修正。3.电控单元（ECU）
电控单元（ECU）既是燃油喷射控制系统的控制中心，也是点火控制系统的控制中心。在ECU的只读存储器（ROM）中，除存储有监控和自检等程序之外，还存储有由台架试验测定的该型发动机在各种工况下的最佳点火提前角。4.点火控制器
点火控制器又称点火电子组件、点火器或功率放大器，是微机控制点火系统的功率输出级，它接收ECU输出的点火控制信号并进行功率放大，以便驱动点火线圈工作。3.2.3 有分电器电控点火系统
微机控制点火系统按点火线圈高压电分配方式可分为机械配电方式和电子配电方式。机械配电方式是指分火头将高压电分配至分电器盖旁电极，再通过高压线输送到各缸火花塞的传统配电方式。采用机械配电方式分配高压电的点火系统称为有分电器点火系统。3.2.4 无分电器电控点火系统
电子配电方式是指在点火控制器控制下，点火线圈的高压电按照一定的点火顺序，直接加在火花塞上的直接点火方式。采用电子配电方式分配高压电的点火系统称为无分电器电控点火系统DIS（Distributorless Ignition System），无分电器电控点火系统主要有以下两种类型。
1.同时点火方式
同时点火是指点火线圈每产生一次高压电，都使两个汽缸的火花塞同时跳火，即双缸同时点火。次级绕组产生的高压电将直接加在四缸发动机的1、4缸或2、3缸（六缸发动机的1、6缸、2、5缸或3、4缸），火花塞电极上跳火。双缸同时点火时，一个汽缸处于压缩行程末期，是有效点火;另一个处于排气行程末期，缸内温度较高而压力很低，火花塞电极间隙的击穿电压很低，对有效点火汽缸火花塞的击穿电压和火花放电能量影响很小，是无效点火。曲轴旋转一转后，两缸所处行程恰好相反。双缸同时点火时，高压电的分配有二极管分配和点火线圈分配两种形式。2.单独点火的控制
点火系统采用单独点火方式时，每一个汽缸都配有一个点火线圈，且直接安装在火花塞上方，其基本组成和工作原理和同时点火方式相同。单独点火的优点是省去了高压线，点火能量损耗进一步减少，此外，所有高压部件都可安装在发动机汽缸盖的金属屏蔽罩内，点火系统对无线电的干扰可大幅降低。3.2.5 爆燃控制系统 1.爆燃控制系统组成
图3-15 爆燃控制系统组成
利用点火提前角闭环控制系统能够有效地控制点火提前角，从而使发动机工作在爆燃的临界状态。带有爆燃控制的点火提前角闭环控制系统如图3-15所示，由传感器、带通滤波电路、信号放大电路、整形滤波电路、比较基准电压形成电路、积分电路、点火提前角控制电路和点火控制器等组成。2.爆燃的判别
常用的方法是，将发动机无爆燃时的传感器输出电压与产生爆燃时的输出电压进行比较，从而得出结论。
（1）基准电压的确定
最简单的方法如图3-16所示，首先对传感器输出信号进行滤波和半波整流，利用平均电路求得信号电压的平均值，然后再乘以常数倍即可形成基准电压UB，平均值的倍数由设计制造时的试验确定。
图3-16 基准电压的确定方法
（2）爆燃强度的判别
确定爆燃强度常用的方法如图3-17所示，首先利用基准电压值对传感器输出信号进行整形处理，然后对整形后的波形进行积分，求得积分值 Ui。当积分值Ui超过基准电压UB时，ECU将判定发动机发生爆燃。
图3-17 爆燃强度的判别
3.爆燃的控制
爆燃控制系统是一个闭环控制系统，发动机工作时，ECU根据爆燃传感器信号，从存储器中查寻相应的点火提前角控制点火时刻，控制结果由爆燃传感器反馈到ECU输入端，再由ECU对点火提前角进行修正，控制过程如图3-15所示。
3.3 电控点火系统主要元件的构造和维修3
3.3.1 汽车电子点火控制器的组成
汽车电子点火控制器又称为汽车无触点电子点火控制器（简称无触点电子点火器或无触点电子点火组件）。汽车电子点火控制器用来将传感器输入的交变信号脉冲进行整形、放大，转变为点火控制信号，经开关型功率晶体三极管放大后控制点火线圈初级绕组的通断和点火系统的工作。点火控制器内部主要由汽缸判别、闭合角控制、恒流控制、安全信号控制等电路组成。如图3-18所示。在有分电器的电控点火系统中，点火线圈一般都与分电器组装在一起，称之为整体式点火组件，如图3-19所示。
图3-18 点火控制器内部电路组成
图3-19 整体式点火组件
1—垫片;2—电容器;3—导线夹;4—分电器盖;5—点火器;6—分电器壳体;7—点火线圈防尘罩;8—分电器电缆;9—分火头;10—点火线圈
在无分电器电控点火系统中，点火线圈一般单独安装在点火控制器附近，如图3-20所示。
图3-20 无分电器电控点火系统点火控制器位置
1—点火控制器;2—点火线圈
电子点火控制器的检查方法有以下几种控制:（1）外观检查法（2）测量输入电阻法（3）用干电池检查法（4）用试灯检查法 3.3.2 点火线圈
点火线圈实际上就是一种升压变压器，其作用就是将蓄电池或发电机输出的低压升高到15 kV～20 kV，供火花塞产生高压电火花。1.点火线圈的类型
根据点火线圈铁心的形状和磁路的不同，常将点火线圈分为开磁路点火线圈和闭磁路点火线圈两类。
（1）开磁路点火线圈
开磁路点火线圈由矩形硅钢片叠成的铁心、初级绕组、次级绕组等组成，其结构及其磁路图如图3-24所示。
图3-24 开磁路点火线圈结构及其磁路图（2）闭磁路点火线圈
闭磁路点火线圈与开磁路点火线圈在结构上的明显差异是铁心。闭磁路点火线圈采用了“口”字形或“日”字形铁心而不是条形铁心，其显著特点是初、次级绕组在磁路上耦合紧密，即耦合系数大，可达0.95～0.98。图3-25是闭磁路点火线圈结构及其磁路图。
图3-25 闭磁路点火线圈结构及其磁路图
2.点火线圈的检测方法
（1）外观检查查看点火线圈外表面，如发现其胶木盖裂损、接线柱松动、滑丝、外壳变形、工作时温度过高、填充物外溢或高压插座接触不良等现象时，说明其质量不良，应更换新件。（2）点火线圈绝缘性能检查用万用表 R×10 kΩ挡检查，将两表笔分别接点火线圈初级绕组接线线柱和外壳，正常情况其绝缘电阻应为∞，否则应更换新件。（3）点火线圈初级绕组的检查用万用表 R×1Ω挡，测量点火线圈两低压接线柱间的电阻。（4）点火线圈次级绕组的检查用万用表 R×1Ω挡，测量点火线圈正极和高压端之间的电阻，其阻值一般在5 kΩ～15 kΩ之间。
3.3.3 爆燃传感器
爆燃传感器是点火时刻闭环控制必不可少的重要部件，其功用是将发动机爆燃信号转换为电信号传递给ECU，ECU根据爆燃信号对点火提前角进行修正，从而使点火提前角保持最佳。按检测发动机缸体振动频率的检测方式不同，爆燃传感器可分为共振型和非共振型两种。汽车用爆燃传感器按结构不同可分为电感式和压电式两种。1.电感式爆燃传感器
（1）电感式爆燃传感器结构特点
电感式爆燃传感器为共振型爆燃传感器，主要由感应线圈、伸缩杆、永久磁铁和壳体组成。
（2）电感式爆燃传感器工作原理
当发动机产生振动时，传感器的伸缩杆就会随之产生振动，感应线圈中的磁通量就会发生变化。由电磁感应原理可知，线圈中就会感应交变电动势，即传感器就有信号电压输出，输出电压高低取决于发动机的振动强度和振动频率。如图3-27所示为电感式爆燃传感器输出波形。
图3-27 电感式爆燃传感器输出波形
2.压电式爆燃传感器
（1）压电式非共振型爆燃传感器 非共振型压电式爆燃传感器的结构如图3-28所示，主要由套筒、压电元件、惯性配重、塑料壳体和接线插座等组成。
图3-28 压电式非共振型爆燃传感器的结构图
1—套筒底座;2—绝缘垫圈;3—压电元件;4—惯性配重;5—塑料壳体;6—固定螺栓;7—接线插座;8—电极
压电元件的信号输出端就会输出与振动频率和振动强度有关的交变电压信号，如图3-29所示。
图3-29 转速不同时压电式非共振型爆燃传感器输出波形
图3-30 压电式火花塞座金属垫圈型爆燃传感器结构图
1—火花塞;2—垫圈;3—爆燃传感器;4—汽缸垫
3.检测
（1）桑塔纳2000GLi型轿车爆燃传感器的检测 当爆燃传感器发生故障时，发动机ECU能检测到有关信息，并使发动机进入故障应急状态下运行。利用专用的V.A.G1551或V.A.G1552故障阅读仪，通过诊断插座可以读取此故障的有关信息。检修爆燃传感器时，可用万用表电阻OHM×100 kΩ或 R×10 kΩ挡检测传感器电阻。检测时，断开点火开关，拔下传感器线束插头，检测结果应当符合表3-1规定。（2）桑塔纳2000GSi，捷达AT、GTX型轿车爆燃传感器的检测
桑塔纳2000GSi，捷达AT、GTX型轿车爆燃传感器电路连接及插头和插座上端子位置如图3-31所示，检修时用万用表电阻OHM×100 kΩ或 R×10 kΩ挡检测传感器电阻。检测时，断开点火开关，拔下传感器线束插头，检测结果应当符合表3-2规定。
图3-31 爆燃传感器电路连接及插头和插座上端子位置结构图
3.3.4 点火控制电路
1.桑塔纳2000GLi型轿车点火电路
桑塔纳2000GLi型轿车无触点晶体管点火系统主要由内装霍尔传感器的分电器、点火控制器、点火线圈、火花塞等组成，如图3-32所示。点火过程大致可分为下面三个阶段:
图3-32 桑塔纳2000GLi型轿车无触点晶体管点火电路
（1）当霍尔传感器输出接通信号时，点火控制器接通点火线圈初级绕组，蓄电池提供低压电路电流。
（2）当霍尔传感器输出断路信号时，点火控制便切断点火线圈初级绕组，低压电流及其产生的磁场立即消失。
（3）高压电流经过分电器送到各缸火花塞时，高压电经火花塞的中心电极，击穿中心电极与旁电极之间的火花塞间隙，进入旁电极。在击穿火花塞间隙时，点燃火花塞附近的可燃混合气，完成强制点火功能。2.丰田花冠轿车电子点火电路
丰田花冠（Corolla）轿车采用的是分电器电控点火系统，它主要由点火开关、分电器、电子点火控制器、点火线圈以及火花塞组成。3.丰田皇冠轿车电子点火电路
丰田皇冠轿车采用的是无分电器电控点火系统，如图3-34所示。
图3-34 丰田皇冠轿车电子点火电路
其基本的工作原理如下:（1）来自曲轴位置传感器的信号曲轴位置传感器由G1、G2及 Ne三个线圈组成，其功能是判别汽缸、检测曲轴的转角以及决定点火时刻的原始设定位置。
（2）ECU输出信号ECU通过曲轴位置传感器接收到G1、G2、Ne 信号，向点火控制器输出IGf、IGdA、IGdB 三个信号。
（3）点火控制器点火控制器内有汽缸判别、闭合角控制、恒流控制、安全信号等电路，其主要功能是接收IGf、IGdA、IGdB 信号，并依次驱动各个点火线圈工作。另外，它还向ECU输入安全信号（IGf）。
（4）安全信号IGf 安全信号是将点火控制器断续点火线圈的初级电流的信号反馈给ECU的信号，使点火控制器具有安全功能。
第4章 汽车机辅助控制系统
4.1 怠速控制系统
4.1.1 怠速控制系统概述 1.怠速控制系统的功能
怠速是指节气门关闭，油门踏板完全松开，且发动机对外无功率输出并保持最低转速稳定运转的工况。怠速控制系统的功能是根据发动机工作温度和负载，由ECU自动控制怠速工况下的空气供给量，维持发动机以稳定怠速运转。
图4-1 怠速控制系统的组成
1—冷却液温度信号;2—A/C开关信号;3—空挡位置开关信号;4—转速信号;5—节气门位置信
号;6—车速信号;7—执行元件
2.怠速控制系统的组成
怠速控制系统主要由传感器、ECU和执行元件三部分组成，如图4-1所示。3.怠速控制的方法
怠速控制的实质就是对怠速工况下的进气量进行控制。在发动机集中控制系统中，控制怠速进气量的方法可分为两种基本类型:节气门直动式和旁通空气式。如图4-2所示，节气门直动式通过执行元件改变节气门的最小开度来控制怠速进气量，而在旁通空气式怠速控制系统中，设有旁通节气门的怠速空气道，由执行元件控制流经怠速空气道的空气量。
图4-2 怠速进气量控制方式
1—节气门;2—进气管;3—节气门操纵臂;4—执行元件;5—怠速空气道
4.1.2 节气门直动式怠速控制器
节气门直动式怠速控制器的外形及结构图如图4-3所示，主要由直流电动机、减速齿轮机构、丝杠机构和传动轴等组成。直流电动机可正转可反转，当直流电动机通电转动时，经减速齿轮机构减速增扭后，再由丝杠机构将其旋转运动转换为传动轴的直线运动。
图4-3 节气门直动式怠速控制器的外形图及结构图
1—节气阀操纵臂;2—怠速控制器;3—节气门体;4—喷油器;5—燃油压力调节器;6—节气门;7—防转六角孔;8—弹簧;9—直流电动机;10、11、13—齿轮;12—传动轴;14—丝杠
4.1.3 步进电动机型怠速控制阀
1.控制阀的结构与工作原理
步进电动机型怠速控制阀的结构如图4-4所示。步进电动机由转子和定子构成，丝杠机构将步进电动机的旋转运动变为阀杆的直线运动，控制阀与阀杆制成一体。步进电动机的结构如图4-
5、图4-6所示，主要由用永久磁铁制成的有16个（8对磁极沿圆周均匀分布）磁极的转子和两个定子铁心组成。
图4-4 步进电动机型怠速控制阀的结构图
1—控制阀;2—前轴爪;3—后轴承;4—密封圈;5—丝杠机构;6—线束插接器;7—定子;8—转子
图4-5 步进电动机的结构 1、2—线圈;3—爪极;4—定子B;5—转子;6—定子A
图4-6 定子结构示意图
步进电动机的工作原理如图4-7所示。当ECU控制步进电动机的线圈按1-2-3-4的顺序依次搭铁时，定子磁场顺时针转动（图4-7（b）向右），由于与转子磁场间的相互作用（同性相斥，异性相吸），使转子随定子磁场同步转动。同理，步进电动机的线圈按相反的顺序通电时，转子则随定子磁场同步反转。转子每转一步便与定子错开一个爪极的位置，由于定子有32个爪极（上、下两个铁心各16个），所以步进电动机每转一步为1/32圈（约11°转角），步进电动机的工作范围为0～125个步进级。
图4-7 步进电动机的工作原理
图4-8 步进电动机型怠速控制阀电路
2.控制阀的检修
（1）在检修步进电动机型怠速控制阀时的注意事项①不要用手推或拉控制阀，以免损坏丝杆机构的螺纹。②不要将控制阀浸泡在任何清洗液中，以免步进电动机损坏。③安装时，检查密封圈不应有任何损伤，并在密封圈上涂少量润滑油。
（2）检修步进电动机型怠速控制阀的方法①拆开怠速控制阀线束插接器，将点火开关转至“ON”但不起动发动机，在线束侧分别测量B1 和 B2 端子（参照图4-8）与搭铁之间的电压，均应为蓄电池电压（9 V～14 V），否则说明怠速控制阀电源电路有故障。②发动机起动后再熄火时，2 s～3 s内在怠速控制阀附近应能听到内部发出的“嗡嗡”声，否则应进一步检查怠速控制阀、控制电路及ECU。③拆开怠速控制阀线束插接器，在控制阀侧分别测量端子（参照图4-8）B1 与S1 和S3、B2 与S2 和S4 之间的电阻，阻值均应为10Ω～30Ω，否则应更换怠速控制阀。④如图4-9所示，拆下怠速控制阀后，将蓄电池正极接至B1 和 B2 端子，负极按顺序依次接通S1-S2-S3-S4 端子时，随步进电动机的旋转，控制阀应向外伸出;蓄电池负极按相反顺序依次接通S4-S3-S2-S1 时，则控制阀应向内缩回。3.控制阀的控制内容
（1）起动初始位置的设定为了改善发动机的再起动性，在发动机点火开关关断后，ECU的M-REL端子（图4-8）向主继电器线圈供电一段时间（2 s）。在这段时间内，蓄电池继续给ECU和步进电动机供电（2 s），ECU使怠速控制阀回到起动初始（全开）位置。待步进电动机回到起动初始位置后，主继电器线圈断电，蓄电池停止给ECU和步进电动机供电，怠速控制阀保持全开（125步）不变，为下次起动做好准备。
图4-9 步进电动机型怠速控制阀工作情况检查
（2）起动控制发动机起动时，由于怠速控制阀预先设定在全开位置，在起动期间经怠速空气道可供给最大的空气量，发动机容易起动。
（3）暖机控制暖机控制又称快怠速控制，在暖机过程中，ECU根据冷却液温度信号按内存的控制特性控制步进电机的运动步数，从而控制怠速控制阀开度，随着温度的上升，怠速控制阀开始逐渐关闭。当冷却液温度达到70℃时，暖机控制过程结束。
（4）怠速稳定控制在怠速运转时，ECU将接收到的实际转速信号与存储器中的目标转速进行比较，其差值超过一定值（一般为20 r/min）时，ECU将通过步进电动机控制怠速控制阀，调节怠速空气供给量，使发动机的实际转速与目标转速相同。
（5）怠速预测控制发动机在怠速运转时，空挡起动开关、空调开关的接通或断开都将使发动机的负荷立即发生变化。
（6）电器负载增多时的怠速控制在怠速运转时，如使用的电器负载增大到一定程度时，蓄电池电压就会降低。
（7）学习控制在发动机使用过程中，由于磨损等原因会导致怠速控制阀的性能发生改变，虽然怠速控制阀的位置相同，但实际的怠速转速会与初设的目标转速略有不同。
4.1.4 旋转电磁阀型怠速控制阀 1.控制阀的结构与工作原理
旋转电磁阀型怠速控制阀的结构如图4-10所示。控制阀安装在阀轴的中部，阀轴的一端装有圆柱形永久磁铁，永久磁铁对应的圆周位置上装有位置相对的两个线圈。由ECU控制两个线圈的通电或断电，改变两个线圈产生的磁场强度，即可改变控制阀的位置，从而调节怠速空气口的开度，以实现怠速空气量的控制。
图4-10 旋转电磁阀型怠速控制阀
1—控制阀;2—双金属片;3—冷却液腔;4—阀体;
5、7—线圈;6—永久磁铁;8—阀轴;9—怠速空气口;10—固定销;11—挡块;12—阀轴限位杆
ECU控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时，控制阀的开度是通过控制两个线圈的平均通电时间（占空比）来实现的。
2.控制阀的控制内容
旋转电磁阀型怠速控制阀（旁通空气式怠速控制系统）的控制内容主要包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠速预测控制和学习控制，具体内容与步进电动机控制旁通空气式怠速控制系统基本相同。
3.控制阀的检修
旋转电磁阀型怠速控制阀电路（日本丰田PREVIA轿车）如图4-12所示，在维修时，应进行如下检查:
图4-12 旋转电磁阀型怠速控制阀电路
（1）拆开怠速控制阀线束插接器，将点火开关转至“ON”的位置，但不起动发动机，在线束插接器侧测量电源端子（+B）与搭铁之间的电压，应为蓄电池电压（9 V～14 V），否则说明怠速控制阀电源电路有故障。
（2）在发动机达到正常工作温度、变速器处于空挡位置时，使发动机维持怠速运转，用专用短接线短接故障诊断座上的TE1 与E1 端子，发动机转速应保持在1000 r/min～ 1200 r/min，5 s后转速下降约200 r/min。
（3）拆开怠速控制阀上的三端子线束插接器，在控制阀侧分别测量中间端子（+B）与两侧端子（ISC1 和ISC2）之间的电阻，正常应为18.8Ω～22.8Ω，否则应更换怠速控制阀。
图4-13 占空比控制电磁阀型怠速控制阀结构 1、5—回位弹簧;2—电磁线圈;3—阀杆;4—控制阀
4.1.5 占空比控制电磁阀型怠速控制阀
1.控制阀的结构与工作原理
占空比控制电磁阀型怠速控制阀结构如图 4-13所示，主要由控制阀、阀杆、电磁线圈和回位弹簧、进气口、出气口等组成。控制阀的工作原理:控制阀与阀杆制成一体，当电磁线圈通电时，电磁线圈就会产生电磁吸力，当它超过回位弹簧的弹力时，阀杆将被吸起，使阀杆离开阀座，将旁通空气道打开;当电磁线圈断电时，阀杆在回位弹簧的作用下回位，旁通空气道关闭。
图4-14 快怠速控制阀的结构
1—冷却液腔;2—石蜡感温器;3—控制阀;
4、5—弹簧 2.控制阀的控制内容
占空比控制电磁阀型怠速控制系统的控制内容包括起动控制、暖机控制、反馈控制、怠速预测控制和学习控制。但由于占空比控制电磁阀型怠速控制阀控制的旁通空气量少，在采用此种控制阀的怠速控制系统中，仍需要快怠速控制阀辅助控制发动机暖机过程的空气供给量。快怠速控制阀的结构如图4-14所示，主要由石蜡感温器、控制阀和弹簧等组成。
4.1.6 开关型怠速控制阀
图4-16 开关型怠速控制阀的结构
1—线圈;2—控制阀
1.控制阀的结构与工作原理
开关型怠速控制阀的结构，如图4-16所示，主要由线圈和控制阀组成。其工作原理与占空比控制电磁阀型怠速控制阀类似。不同的是开关型怠速控制阀工作时，ECU只对阀内线圈通电或断电两种状态进行控制，电磁线圈通电时，控制阀开启，线圈断电时，则控制阀关闭。开关型怠速控制阀也只有开或关两个位置。
2.控制阀的控制内容
当发动机工作时，ECU根据发动机的工作状况对控制阀线圈只进行通、断电控制，其控制条件见表4-1。在满足以下条件之一时，控制阀开或关。
4.2进气控制系统
在发动机电控系统中，进气控制系统主要包括动力阀控制系统、谐波增压控制系统、可变配气相位控制系统。
4.2.1 动力阀控制系统 1.动力阀控制系统的功能
动力阀控制系统的功能是控制发动机进气道的空气流通截面大小，以适应发动机不同转速和负荷时对进气量的要求，从而改善发动机的动力性。
2.动力阀控制系统的结构原理
ECU控制的动力阀控制系统如图4-17所示。动力阀控制系统主要由真空罐、真空电磁阀、ECU、膜片真空气室、动力阀等组成。
图4-17 动力阀控制系统
1—真空罐;2—真空电磁阀;3—ECU;4—膜片真空气室;5—动力阀
控制进气道空气流通截面大小的动力阀安装在进气管上，动力阀的开闭由膜片真空气室控制，ECU根据各传感器信号通过真空电磁阀（VSV阀）控制真空罐与膜片真空气室的真空通道。发动机小负荷运转时，进气量较少，ECU断开真空电磁阀搭铁回路，真空罐中的真空度不能进入膜片真空气室，动力阀处于关闭位置，进气通道变小。当发动机大负荷运转时，进气量较多，ECU接通真空电磁阀搭铁回路，真空罐中的真空度经真空电磁阀进入膜片真空气室，动力阀开启，进气通道变大。动力阀控制系统的主要控制信号有发动机转速、温度、空气流量等。
4.2.2 谐波增压控制系统
谐波进气增压控制系统工作原理如图 4-18所示。当发动机转速较低时，同一汽缸的进气门关闭与开启间隔的时间较长，此时进气控制阀关闭，使进气管内压力波的传递距离为进气门到空气滤清器的距离;当发动机处于高速区域运转时，此时进气控制阀开启，由于大容量进气室的参与，在进气道控制阀处形成气帘，使进气压力脉动波只能在空气室出口和进气门之间传播，缩短了压力波的传播距离，使发动机在高速时得到较好的进气增压效果。谐波进气增压控制系统控制原理如图4-19所示。ECU根据发动机转速信号控制电磁真空阀的开闭，低速时，电磁真空阀由于不通电而关闭，真空罐无法与真空马达的管路相通，真空马达不动作，进气增压控制阀处于关闭状态，此时进气压力波传播距离较长;高速时，ECU接通电磁真空阀的电路，电磁真空阀开启，真空罐与真空马达的管路相通，真空马达动作，将进气增压控制阀开启，缩短了进气压力波的传播距离。
图4-18 谐波进气增压控制系统工作原理图
1—喷油器;2—进气道;3—空气滤清器;4—进气室;5—涡流控制阀;6—进气控制阀;7—节气阀;8—真空驱动器
图4-19 谐波进气增压控制系统原理图
4.2.3 可变配气相位控制系统
目前，汽车发动机一般都是根据性能的要求，通过试验来确定某一常用转速下较合适的配气相位，在装配时，对正配气正时标记，即可保证已确定的配气相位，且在发动机使用中，已确定的配气相位是不能改变的。自然发动机性能只能在某一常用转速下最好，而在其他转速下工作时，发动机的性能相对较差。为解决上述问题，在有些汽车发动机上采用了可变配气相位控制机构。例如日本本田公司生产的汽车发动机上，配备了更先进的VTEC（Variable Valve Life Timing & Valve Electronic Control）、可变配气正时（相位）及气门升程电子控制系统。
1.VTEC机构的组成
VTEC机构的组成如图4-20所示。同一缸的两个进气门有主、次之分，即主进气门和次进气门。每个进气门通过单独的摇臂驱动，驱动主进气门的摇臂称为主摇臂，驱动次进气门的摇臂称为次摇臂，在主、次摇臂之间装有一个中间摇臂，中间摇臂不与任何气门直接接触，三个摇臂并列在一起组成进气摇臂总成。进气摇臂总成如图4-21所示，在三个摇臂靠近气门的一端均设有油缸孔，油缸孔中装有靠液压控制的正时活塞、同步活塞、阻挡活塞及弹簧。正时活塞一端的油缸孔与发动机的润滑油道相通，ECU通过电磁阀控制油道的通或断。
图4-20 VTEC机构的组成
1—正时片;2—中间摇臂;3—次摇臂;4—同步活塞B;5—同步活塞A;6—正时活塞;7—进气门;8—主摇臂;9—凸轮轴
图4-21 进气摇臂总成
1—同步活塞B;2—同步活塞A;3—弹簧;4—正时活塞;5—主摇臂;6—中间摇臂;7—次摇臂
2.VTEC机构的工作原理
发动机低速运转时，电磁阀不通电使油道关闭，机油压力不能作用在正时活塞上，在次摇臂油缸孔内的弹簧和阻挡活塞的作用下，正时活塞和同步活塞A回到主摇臂油缸孔内，与中间摇臂等宽的同步活塞B停留在中间摇臂的油缸孔内，三个摇臂彼此分离，如图4-22所示，此时，主凸轮通过主摇臂驱动主进气门，中间凸轮驱动中间摇臂空摆（不起作用）;次凸轮的升程非常小，通过次摇臂驱动次进气门微量开闭，其目的是防止次进气门附近积聚燃油。当发动机高速运转，且发动机转速、负荷、冷却液温度及车速达到设定值时，电脑向VTEC电磁阀供电，使电磁阀开启，来自润滑油的机油压力作用在正时活塞一侧，由正时活塞推动两同步活塞和阻挡活塞移动，两同步活塞分别将主摇臂与中间摇臂、次摇臂与中间摇臂插接成一体，成为一个同步工作的组合摇臂，如图4-23所示。
图4-22 VTEC机构低速工作状态
1—主凸轮;2—次凸轮;3—次摇臂;4—阻挡活塞;5—同步活塞A;6—正时活塞;7—主摇臂;8—同步活塞B
图4-23 VTEC机构高速工作状态
1—中间凸轮;2—中间摇臂
3.VTEC控制系统电路
VTEC控制系统电路如图4-24所示。发动机控制ECU根据发动机转速、负荷、冷却液温度和车速信号控制VTEC电磁阀。电磁阀通电后，通过压力开关给电脑提供一个反馈信号，以便监控系统工作。
图4-24 VTEC控制系统电路图
4.VTEC系统的检修
在维修时，拆下VTEC电磁阀总成后，检查电磁阀滤清器，若滤清器有堵塞现象，应更换滤清器和发动机润滑油。电磁阀密封垫一经拆下，必须更换新件。拆开VTEC电磁阀，用手指检查阀的运动是否自如，若有发卡现象，应更换电磁阀。发动机不工作时，拆下气门室罩盖，转动曲轴分别使各缸处于压缩上止点位置，用手按压中间摇臂，应能与主摇臂和次摇臂分离单独运动。
4.3 增压控制系统
增压控制系统的功能是根据发动机进气压力的大小，控制增压装置的工作，控制进气压力、提高发动机的动力性和经济性。根据增压装置使用的动力源不同，增压装置可分为废气蜗轮增压和动力增压两种类型。废气蜗轮增压是利用发动机排出的废气能量驱动增压装置工作，动力增压则是利用发动机输出动力或电源驱动增压装置工作。图4-25所示为废气蜗轮增压控制系统。
图4-25 废气蜗轮增压控制系统
1—切换阀;2—驱动气室;3—空气冷却器;4—空气滤清器;5—ECU;6—释压电磁阀
4.4 排放控制系统
在现代汽车尤其是轿车上装用了多种排放控制系统，主要包括:曲轴箱强制通风（PCV）控制系统、废气再循环（EGR）控制系统、三元催化转换器（TWC）控制系统、二次空气供给系统和热空气供给系统、燃油蒸气排放（EVAP）控制系统等，其中EGR控制系统、TWC控制系统、二次空气供给系统、EVAP控制系统采用了ECU控制。4.4.1 废气再循环控制系统
废气再循环简称EGR，是指在发动机工作时，将一部分废气重新引入汽缸参加燃烧的过程。EGR是目前降低NOx 的一种有效的方法。废气再循环的程度用EGR率来表示，它是指发动机进行废气再循环时，废气再循环量在进入缸内的气体中所占的比率，即
EGR率=［EGR量/（进气量+EGR量）］×100%
图4-27 开环控制EGR系统
1—EGR电磁阀;2—节气门;3—EGR阀;4—水温传感器
1.开环控制EGR系统
开环控制EGR系统（日本公爵3.0E轿车）如图4-27所示，主要由EGR阀和EGR电磁阀等组成。EGR阀安装在废气再循环通道中，用以控制废气再循环量。EGR电磁阀安装在通向EGR阀的真空通道中，ECU根据发动机冷却液温度、节气门开度、转速和起动等信号来控制电磁阀的通电或断电。ECU不给EGR电磁阀通电时，控制EGR阀的真空通道接通，EGR阀开启，进行废气再循环;ECU给EGR电磁阀通电时，控制EGR阀的真空通道被切断，EGR阀关闭，停止废气再循环，这种控制系统属于普通电子控制的EGR系统。在开环控制EGR系统中，EGR率只能预先设定，发动机在各种工况下的实际EGR率则不能检测。
2.闭环控制EGR系统
在闭环控制EGR系统中，以实际检测的EGR率或EGR阀的开度作为反馈控制信号，控制精度更高。用EGR阀开度作为反馈信号的闭环控制EGR系统如图4-28所示。与采用普通电子控制的EGR系统相比，只是在EGR阀上增设了一个EGR阀开度传感器（电位计式）。闭环控制EGR系统工作时，EGR阀开度传感器可将EGR阀开启高度的信号转换为相应的电压信号，并反馈给ECU，ECU根据反馈信号控制真空电磁阀的动作，调节EGR阀的真空度，从而改变EGR率。
图4-28 用EGR阀开度作为反馈信号的闭环控制EGR系统
3.EGR控制系统的检查
（1）一般检查在冷起动后，立即拆下EGR阀上的真空软管，发动机转速应无变化，用手触试真空软管口应无真空吸力;发动机温度达到正常温度后，怠速时按上述方法检查，其结果应与冷起动时相同;发动机在正常工作温度下，若将转速提高到2500 r/min左右，折弯真空软管后并从EGR阀上拆下软管，发动机转速应有明显提高（因中断废气再循环）。若不符合上述要求，说明EGR系统工作不正常，应查明故障原因，予以排除。
（2）EGR电磁阀的检查在冷态下测量电磁阀电阻，一般应为33Ω～39Ω;如图4-30所示，EGR电磁阀不通电时，从通往进气管侧接头处吹入空气应畅通，从通往大气的滤网处吹入空气应不通。
（3）EGR阀的检查如图4-31所示，用手动真空泵给EGR阀膜片上方施加约15 kPa的真空度时，EGR阀应能开启;不施加真空度时，EGR阀应能完全关闭。若不符合上述要求，应更换EGR阀。
图4-30 EGR电磁阀的检查
1—通往大气的滤网;2—通往进气管侧软管接头;3—EGR阀侧软管接头
图4-31 EGR阀的检查
4.4.2 三元催化转换器（TWC）与空燃比反馈控制系统 1.三元催化转换器
三元催化转换器是利用转换器中的三元催化剂，将发动机排出废气中的有害气体转变为无害气体。它安装在排气管中部。
图4-33 TWC的转换效率与混合气浓度的关系
发动机排出的废气流经TWC时，三元催化剂不仅可使废气中的HC和CO有害气体进一步氧化，生成无害气体CO2 和H2 O，并能促使废气中的NOx 与CO反应生成无害的CO2 和N2。TWC将有害气体转变成无害气体的效率受很多因素的影响，其中影响最大的是混合气浓度和排气温度。TWC的转换效率与混合气浓度的关系如图4-33所示。只有在标准的理论空燃比14.7附近，对废气中三种有害气体（碳氢化物、一氧化碳、氮氧化物）的转换效率均比较高。
图4-34 电控燃油喷射系统的闭环控制原理图
2.氧传感器
汽车电控技术 篇3
关键词:电控汽车;优点;维修技术
Discusses on the Electrically Controlled Automobile's Advantage and Service Technology Development
Zhang wei
(Hunan Automobile Trade Corporation,Changsha410002,China)
Abstract:This article on electrically controlled automobile technology analysis.Has promulgated the electrically controlled automobile's in application superiority and carries on the discussion on the automobile service technology's development.
Keywords:Electrically controlled automobile;Advantage;Service technology.
中图分类号:U472.4文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 08-0000-00
随着电子工业在汽车工业上的广泛应用和国际上对节能环保的提倡,现代汽车的电子化,智能化越来越成为人们关注的焦点。电控汽车作为电子信息化的重要组成部分,不但具有技术上无可比拟的优越性,并且在节约能源、促进环境保护的大势所趋下体现出极为重要的意义。随之而来的汽车维修技术也成为日益重要的课题。
一、电控汽车技术概述
(一)电控汽车技术
现代汽车是典型的机、电、液一体化产品。其中电子控制技术已成为衡量汽车发展水平的重要标志。汽车电控技术主要由传感器、电子控制中枢(ECU)、驱动器和控制程序软件等组成。它分为六大类:发动机电子控制、底盘电子控制、车身电子安全控制、电动汽车技术、智能交通(ITS)与智能汽车技术和整车控制技术。
目前,发动机电子控制、底盘电子控制已经日趋完善。发动机电子控制包括:电控燃油喷射系统(EFI)、电子点火控制系统(ESA)、怠速控制系统(ISC)、废气再循环控制系统(EGR)、增压电控系统、故障诊断系统、故障保险系统及故障备用控制系统、进气涡流电控系统、可变进气控制系统、进气温度预热控制系统、燃油蒸发电控系统、曲轴箱强制通风电控系统、二次空气喷射系统等。
(二)电控汽车技术的发展趋势
电控汽车技术将朝提高控制精度、控制范围、集成化、智能化、网络化等几个方面发展,形成汽车电控技术中信息处理部分的集中化,控制处理部分的分散化(危险分散、功能分散)等分层控制思想的发展趋勢。
二、电控汽车在应用上的优点
(一)舒适性
通常来说,汽车的舒适性包括实用性和功能性两方面。
从使用性上来说,电控汽车的车内温度、适度灯光等可以根据环境条件及人的要求自动控制在合适的程度,从而提高座位的舒适性。
从功能性上来说,电控汽车的平顺性、噪声控制、空气温度和湿度调节以及居住性能极佳。采用电子技术后,可以根据汽车的运行情况和路面情况适时控制减震器的阻尼等参数。
(二)安全性
汽车行驶时的安全性是至关重要的。电子技术在汽车安全方面得到应用后,使整车的安全性能提高。交通事故一般都是由主观因素和客观因素造成,减少的主观因素造成事故的电子装置有:防止酒后驾车和驾驶员瞌睡的电子装置、检查人的心理状态和反应时间的电子装置等;减少由于客观原因造成事故的电子装置有:电子控制防滑装置、智能驾驶信息系统、汽车主要参数报警装置和安全气囊等。
(三)修复便利性
电控汽车均装有自诊断系统,提高了故障诊断的速度和准确性,缩短了汽车的修复时间,带来很好的社会效益和经济效益。本系统分为Web端和客户端程序系统两部分。
三、电控汽车维修技术的发展
微电子技术的迅猛发展和汽车高科技进程的加快,汽车维修技术正面临着各种挑战,传统的汽车维修方式、维修技术及经营模式已被现代汽车维修方式所代替。汽车维修的新趋势是维修对象高科技化、维修设备现代化、维修咨询网络化、维修诊断专家化、维修管理信息化及服务对象社会化。
(一)电控汽车维修技术
电控汽车是机电一体化的产品,过去把汽车维修分为机修工和电工的方式,在电控汽车维修的许多作业项目上已不再适用。现代电控汽车维修基础,掌握化油汽车维修技术是基础;电工的基础知识也必不可少;常用检测仪器仪表依旧发挥着重要的作用;重视收集和利用维修资料。电控汽车维修技术的重要内容如下:
电控机喷射发动的差压阀(或称为电业混合器成分调节器),其工作电流测量分析是电控器维修技术的重点。
电控喷射发动机燃油系统的燃油压力调节器与系统油压检测。进气系统的进气质量传感器、节气门位置传感器和空气旁通阀及其检测。废弃减污系统的废气再循环装置。电控系统的冷却温度传感器、曲轴位置和一缸位置传感器、电脑与个传感器、执行元件的连接方式。自动变速器变扭器的故障判断、行星齿轮机械变速器部分的油泵检修、离合器和制动器间歇调整、单向轮的安装方向、控制部分电磁阀等。
(二)注重诊断过程中仪器设备的运用
现代汽车故障诊断越来越依赖于四轮定位仪、解码器、汽车专用示波器、发动机综合分析仪及动平衡机等诊断仪器。这些诊断设备的出现使汽车故障诊断已发展为运用现代化诊断设备进行综合分析的过程,实现了从传统的定性分析向现代的定量分析转化,从传统的经验体系向现代的科学体系发展,使汽车维修从手艺发展成为一门技术。
(三)汽车维修技术发展的新趋势
1.维修理念从修理转向维护。对汽车的真正服务是要保证用户对车的正常使用,现代维修就是要通过服务给客户增加价值。随着汽车生产厂家在产品制造商“零修理”理念的提出,电控汽车的维修也应转向保养。
2.依赖于维修策略和维修设备。随着高科技的不断渗透和汽车技术的发展,汽车电控水平越来越高,大批高科技维修设备将应用于汽车维修行业。作为汽车维修人员将更依赖于汽车维修网络,随时需要在网上获得维修资料、诊断数据、电路图、修理流程等,不同规模的维修企业在获取技术信息方面的差异将会越来越小。
参考文献:
[1]黄坚,蒋晶.汽车电控新技术的发展对维修行业的要求[J].装备制造技术,2007,2
现代汽车电控技术与检测探析 篇4
最近几年,我国的汽车保有数量持续上升,带动了我们汽车工业的高速发展,现代企业的科技含量也在不断上升,尤其是随着电控技术的发展及其在现代汽车上的应用,电控自动变速器、电控燃油喷射、电控舒适系统、电控安全系统、电控柴油喷射系统、电控汽油直喷系统以及混合动力汽车等与电控技术相关的系统和技术大量出现,在促进汽车功能不断完善的同时,也增加了汽车检测和维修的难度,因为很多技术人员并没有完全掌握汽车电控技术,或者知识结构相对陈旧,显得无所适从。
目前,电控技术已经被看做检验现代汽车发展水平的关键指标之一。对现代汽车而言,是典型的机电液一体化系统,电控系统中包括控制程序软件、电子控制中枢、传感器、驱动器等,主要涵盖六种类型:底盘电子控制、发动机电子控制、电动汽车技术、车身电子安全控制、智能交通与智能汽车技术和整车控制技术。从总体上看,发动机电控技术和底盘电控技术的发展相对较快并日臻完备。鉴于此,本文将对现代汽车电控技术与检测进行相关分析和讨论,希望对相关人员能够有所帮助。
2、现代汽车电控技术的发展趋势
2.1 集成化
随着汽车相关技术的不断发展,现代汽车电子控制技术的集成化趋势表现的愈加明显,这也是现代汽车电控技术发展的必然趋势之一。例如,现在的电控技术,已经能够将变速器的自动控制系统与汽车发动机的管理系统进行集成,实现了对汽车传动网络的有效控制;企业的制动控制系统集成了防滑、牵引力等多个系统;底盘控制系统更是利用总线对传动、转向、动力等系统进行了有效连接,不仅大大优化了汽车的多项系统,更使汽车的多项性能达到了最优状态,实现了底盘控制系统的集成化、一体化。
2.2 网络化
总体看来,现代汽车控制系统的开发方式将会得到进一步的革新。如车载CAN网络、层次化系统结构、现代开发工具数字空间、X-By-Wire控制方式等得到了深入的开发和发展。其中,电控器件在汽车上的应用越来越多,以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统、车载电子设备间的数据通信将变得越来越重要。大量数据的快速交换、高可靠性及低成本是对汽车电子网络系统提出的更高要求。
2.3 智能化
随着汽车技术的发展,电控技术陆续引入了模糊控制技术、最优化技术、鲁棒控制技术和自动适应技术等,这在很大程度上加快了汽车电控技术的智能化趋势,对现代汽车的发展也起到了非常大的推动作用,因此也得到了越来越高的重视。同时,信息技术的飞速发展也加快了现代企业的智能化趋势,例如传感技术、计算机技术、全球定位技术等在现代汽车上应用,大大提高了现代汽车的智能化水平。
3、现代汽车检测与维修策略探讨
3.1 及时更新电控技术知识结构,熟悉汽车新技术
面对现代汽车电控技术的飞速发展,很多检测人员和技术人员显得非常困惑,总是感觉自己无法跟上电子控制技术的发展步伐,这与检测、技术以及维修人员不注重学习有很大的关系。很多工作人员由于工作较忙或者岗位相对固定等原因,不注重电控知识结构的及时更新,有时很难满足现代汽车发展的需要。尤其是随着现代汽车技术的日益更新,汽车的结构不仅越来越复杂,科学技术水平也越来越高,与之相对应的检测技术和维修技术也发生了很大的变化,这就要求相关人员不仅要具备电子知识、机械知识等一系列与汽车技术相关的理论知识,还需要灵活掌握自动控制技术、计算机信息技术、传感技术等与汽车电子控制系统密切相关的技术,以更好的适应现代汽车在检测等领域的需要。同时,相关技术人员要具备一定的外语能力,强化自身的学习与研究,以便更好的掌握最新的前沿技术,全面提升自身的理论水平。
3.2 树立现代化的检测观念,熟练掌握现代维修技术
在过去的很长一段时间,汽车检测与维修主要是依靠经验和简单的手工技艺操作,有时为了需找机械故障需要对某个部位进行拆卸,对检测工具的应用也相对简单,这种传统的检测维修观念和方式显然已经难以适应当前汽车发展的要求,因为现代汽车的系统更加复杂,某一故障可能是由多种原因共同引起的,并且相关联系、相互影响,传统的检测方法有时很难找出故障发生的原因所在。因此,现代汽车电控技术人员必须尽快实现检测观念和维修理念的转变,掌握最新的汽车检测技术和与之相关的最先进的检测设备的使用方法。技术人员通过最新的检测技术和检测设备的应用,有时可以快速找出汽车的故障部位,并在不解体的情况下实现快速、准确的检测,对导致故障的原因进行相关分析,并制定科学的维修方案,采取有效的措施,这对提高现代汽车检测与维修的效率和质量无疑是非常有帮助的。
3.3 提高动手能力,实现理论知识与实践能力的共同提升
通过调查发现,很多汽车检测等技术人员具备了丰富的理论知识,也乐于对自身的知识结构进行及时的调整和丰富,但是实践操作能力却不尽人意。众所周知,现代汽车的检测与维修工作是一个职业性、实践性要求非常高的岗位,单纯具备一定的理论知识是远远不够的,相关技术人员必须多参加社会实践,不断积累实际操作经验,在提高动手能力的同时,达到手脑并用、灵活应用的效果,这时检测和维修等技术人员才能更好的胜任自身的工作。可以说,较强的动手能力和丰富的实践经验是现代汽车电控技术人员所必不可少的。
3.4 发挥创造性思维,重视检测数据等资料的应用
我们知道,现代企业的故障检测通常至少会包括问诊、试车、分析、假设、验证”等内容,其中“假设”环节起到了关键性的作用,因为它不仅需要技术人员具备丰富的理论知识和操作经验,还需要技术人员具备一定的“悟性”,能够充分发挥创造性思维,进而实现汽车故障的快速检测。同时,技术人员还必须充分重视检测数据等资料的应用,因为现代汽车的电控技术千变万化,技术人员不可能将所有的数据都牢牢记在脑中,这时检测数据及资料的检索与应用就显得尤为重要,有时它可以帮助技术人员弥补自身在知识结构上的缺陷,保证检测与维修工作的顺利进行。可以说,检测数据的检索与应用是现代汽车电控技术人员必须掌握的基本技能之一。
4、结束语
综上所述,电控技术是现代汽车实现进步与发展的关键技术,并越来越强调汽车的集成化、智能化和网络化,相关部门和技术人员必须加强对现代汽车电控技术的研究投入,不断完善与之相关的知识结构,在更好适应电控技术发展需要的同时,促进现代汽车在未来的更好发展。
参考文献
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汽车电控系统学习总结 篇5
《汽车电控系统检测》是汽车电子技术专业的一门核心技术课程。其目的是要求我们会使用各种常用的仪器仪表，熟练操作检测设备，完成对汽车各系统电器元件及电路的检测，对常见汽车故障进行识别并对简单故障能够诊断。为我们就业后从事汽车检测与维修工作打下基础。
首先我们得了解电控技术对发动机性能的影响：
1、提高发动机的动力性
通过减小进气阻力，提高充气效率，电控系统使得进入气缸的空气得到充分利用。
2、提高发动机燃油经济性
通过电控系统来精确地控制在各种工况下发动机所需的混合气体浓度，使燃烧更充分。
3、降低排放污染
通过电控系统的优化控制，提高燃烧质量，应用排放控制系统，降低排放污染。
4、改善发动机的加速和减速性能。
5、改善发动机的起动性能。
通过本课程的学习，使我们达到了许多能力目标：
1、能根据发动机系统标准参数，正确使用专用设备，独立完成发动机参数测试并分析故障码，完成测试项目报告。
2、能根据汽车发动机辅助控制各系统的标准参数，正确使用发动机测试仪，独立完成系统测试并分析数据，完成测试项目报告。
3、能看懂汽车电路系统，明确汽车电源系统、照明系统检测标准，正确使用万用表等检查布线，能够独立地进行检测及维护，完成测试记录。
4、能根据车载音响、视频及GPS系统的原理，正确使用专用测试仪器，独立完成故障检测。
5、熟悉汽车空调系统原理及各零部件位置，正确使用测试仪器，独立进行系统测试并完成测试项目记录。
6、能根据汽车安全与防盗系统原理，按标准对汽车安全系统、防盗系统进行检查，正确使用相应检测设备进行诊断测试，并完成测试项目。
7、能根据车身舒适系统原理，正确使用专用设备检测电动车窗、后视镜、电动座椅等，独立完成故障检测。
8、会根据汽车CAN总线及控制系统原理，独立完成全车布线系统测试及波形分析，完成测试项目记录。
9、熟悉电控制动系统和助力转向系统的原理，按标准对系统进行检测，独立完成测试。
10、能根据汽车电控悬架系统原理，独立完成悬架系统的测试。
11、能根据电控自动变速器的结构、液压及电控系统原理，按规范对变速器进行检查，正确使用测试仪器进行故障诊断。
12、参观汽车整车检测场，能够说出汽车整车检测项目及内容。
13、能够独立完成对车辆的常规保养。
无人驾驶&脑电控汽车 篇6
技术过剩，这曾经在早期德系车进入中国市场时成为一个负面评价，却阻挡不住中国的本土企业将其奉为大招
在长城汽车2015科技节上，出现了无人驾驶和脑电控汽车这样的热门技术。从2012年起，长城汽车成立了强大的专业团队，下大力气对汽车无人驾驶等智能技术进行研发。预计在2020年，将会推出能够在高速公路上实现自动驾驶的车辆。
无人驾驶车辆的行驶安全性问题一直是行业内争论的焦点，为了更好的保证技术系统自身的功能安全，长城汽车在无人驾驶车辆技术构架中强调“冗余”设计理念，以更高级别的标准进行安全开发设计，以此确保系统的稳健性。长城汽车自主研发的无人驾驶汽车，搭载有3D激光雷达、单线激光雷达、毫米波雷达、多功能摄像头、GPS导航系统等多种传感器。通过多种传感器的应用，可实现对道路情况与周围环境的全方位探测，并经过内部智能电子控制单元高速运算，直接控制车辆的电子转向系统、发动机管理系统及制动系统等机构，实现车辆的加减速、变换车道、跟随车辆以及超车等动作。车上搭载的部分传感器设备已达国际先进水平，其中多功能摄像头、毫米波雷达技术在公司已成熟应用。
未来长城汽车将募集资金用于智能汽车的研发，致力于以智能驾驶辅助系统、车联网为切入点，研发具有车联网技术、主动夜视、自适应巡航、自动泊车、智能识别和智能娱乐等功能的智能汽车，提升长城汽车现有汽车产品的智能化水平。目前哈弗H8、H9及部分后续车辆已经完成了驾驶辅助（ADAS）阶段的开发。预计在2020年，将会推出能够在高速公路上实现自动驾驶的车辆。
脑电控制汽车是长城与南开大学合作研发，在国内首次实现了人脑驱车及脑电信号与汽车系统的“连结”，有望彻底改变“手”“脚”并用的驾车模式。其运作原理为通过脑电设备，捕捉人在思考问题时产生的脑电信号，利用计算机分析人的驱车意图并向汽车发送操控指令，以此实现人脑控制汽车的目的。
在实际操作中，驾驶员头戴装有14个采集点的采集器，通过脑电信号对一辆装有计算机处理系统、车载电控单元等装置的汽车进行“发号施令”，汽车在人脑的操控下能够准确执行启动、直线前进、直线倒车、刹车、开关车门等规定指令。
“脑控汽车”颠覆了手脚并用的驾车方式，未来有望应用于肢体残疾人士的驾车行驶，或作为驾驶员辅助系统应用。
汽车电控自动变速技术及发展趋势 篇7
关键词：电控自动变速,类型,原理,趋势
随着电子技术及微处理器技术的发展, 自动变速技术发展迅速。电子控制自动变速器正实现一机多参数多规律控制, 并在此基础上将发动机ECU和变速器ECU合并, 实现综合控制。ECU中同时存储多种换档规律, 如最佳经济性和最佳动力性换档规律等, 可根据需要进行选择。电子控制自动变速器为加宽变速范围, 缩小传动比间隔, 自动变速器向多档化发展;为提高传动效率, 改善燃油经济性, 普遍采用了带锁止机构的液力变矩器;为减轻质量, 缩短动力传递路线, 前置发动机前轮驱动的车辆将变速器与驱动桥结合为一体构成自动驱动桥;为便于使用维修, 控制系统的诊断功能不断增强。
1 电子控制自动变速器的类型
1.1 按汽车驱动方式分类
按汽车驱动方式的不同可分为前驱自动变速器和后驱自动变速器两种。后驱自动变速器的变矩器和行星齿轮系统的输入轴及输出轴在同一轴线上, 轴向尺寸较大, 阀板总成布置在行星齿轮系统下方的油底壳内;前驱动自动变速器与后驱动自动变速器组成相同, 但在自动变速器的壳体内还装有差速器。前驱动汽车的发动机有横置和纵置2种, 横置发动机的前驱动自动变速器的输入轴和输出轴为2个轴线方式, 变矩器和齿轮变速器输入轴布置在上方, 输出轴布置在下方, 因此变速器轴向尺寸减少, 但增加了变速器的高度, 通常将阀板总成布置在变速器的侧面或上方, 以保证汽车有足够的最小离地间隙。纵置发动机的前驱动自动变速器与后驱动自动变速器基本相同, 但在后端增加了一个差速器。
1.2 按前进档位数分类
按前进档位数可分为3速、4速、5速和6速等。新型轿车自动变速器基本上都采用4个以上的前进档, 设有超速档, 虽然结构复杂, 但大大改善了汽车燃油经济性。
2 电子控制自动变速器的基本组成和控制原理
电子控制自动变速器由液力变矩器、行星齿轮系统、液压控制系统和电子控制系统组成, ECU根据传感器检测到的发动机冷却液温度、发动机转速、节气门开度、车速、自动变速器液压油温度等信号确定换档规律, 并向电磁阀发出控制信号;电磁阀将该信号转变为液压控制信号, 阀板中的控制阀根据液压控制信号控制换档执行机构的动作, 实现自动换档, 见图1。
电子控制自动变速器与全液压控制自动变速器控制原理比较:全液压控制自动变速器由速控阀产生的与车速成比例的液压和由节气门阀产生的与节气门开度成比例的液压共同作用于换档阀, 换档阀控制制动器和离合器工作, 实现换档;电子控制自动变速器则在全液压控制自动变速器的基础上增加了一套电子控制系统, ECU根据节气门开度和车速等信号确定换档时刻, 控制执行元件工作, 从而控制制动器和离合器工作, 实现换档。电子控制自动变速器采用节气门阀主要用于调节油道压力, 而不用于控制换档时刻。
3 电控自动变速技术的发展趋势
现代汽车变速器的发展趋势是向着可调自动变速器或无级变速器方向发展。采用无级变速器可以节约燃油, 使汽车单位油耗的行驶里程提高。通过选择最佳传动比, 能够使发动机保持在很窄的转速范围内运转, 从而获得最有利的功率输出, 无级变速器传动比传统的自动变速器结构更简单、紧凑。自20世纪90年代以来, 随着电子技术的飞速发展以及用户对它的操纵性能、舒适性、安全性能等方面的苛刻要求, 世界上许多汽车生产厂家不断投入人力和财力, 大力加强自动变速器的技术研究, 促进其不断向前发展。近年来, 随着微电子技术的飞速发展, 电子控制自动变速器的问世, 给汽车带来了更理想的传动系统。机电一体化技术进入汽车领域, 推动了汽车变速装置的重大变革。自动变速器装置出现了电子化的趋势。现代轿车自动变速器的发展方向:
1) 电子控制全自动锁止离合器。
为了提高传动效率, 改善经济性能, 轿车用自动变速器普遍采用了液力变矩器锁止离合器, 并进行电子控制以保持其换档的平顺性。锁止式液力变矩器的功能特点决定了自动变速器由液力偶合器一液力变矩器一锁止式液力变矩器的过程。液力变矩器除了能传递扭矩外, 还能增大发动机的扭矩, 以吸收扭转振动的作用, 液力偶合器却不能。带锁止离合器的液力变矩器, 克服了液力变矩器输出轴与输入轴之间存在滑动而使液力变矩器传动效率降低的缺点, 这种锁止装置实际上是全自动离合器。锁止离合器时, 液力变矩器将不起作用。这对改善燃料的经济性和降低变速器的温度有益处。
2) 适合于整车驱动系统的电子控制智能型自动变速器。
智能型的电子控制自动变速器的电子系统可以在汽车行驶过程中, 对汽车的运行参数进行控制, 合理地选择换档点而且在换档过程中对恶化的参数进行修正, 如摩擦片摩擦系数、油的粘度、车辆的负荷变化等。同时具有自动诊断系统可以将汽车运行中的故障记录下来便于维护。电子控制技术利用微机控制变速器, 不仅使换档程序更加符合驾驶员的意愿, 而且还能利用模糊控制理论解决特殊情况下变速程序的复杂问题使自动变速器的控制能力及可靠性大幅度提高。总之电子控制能实现多参数、多规律性的控制, 使发动机和变速器在不同油门开度和各种行驶环境下都能处于最佳工作状态。日本丰田凌志牌高级轿车应用了智能型发动机一变速器综合控制系统。该系统利用计算机控制系统进行综合控制。在变速时, 使发动机扭矩临时降低, 控制离合器油压, 使变速平稳。在离合器油压控制中, 检测与预计最优化值的偏差, 并利用新开发的线性电磁阀进行修正反馈控制。
3) 电子控制无级变速技术。
随着电子技术的应用, 电子控制金属带型无级变速器在西欧及日本得到重视, 正在积极开发市场以希望其一步到位。目前研制开发并在微型轿车上采用此类变速器的有日本富士重工公司等。由于电子技术的不断发展和进步特别是微机控制功能的进一步增强, 各种传感器和执行机构性能的改善, 所以在自动变速器上也开始大量采用。近年出现的程序式变速器是电子技术在自动变速器中的首次应用。进入20世纪80年代后, 大规模集成电路技术的发展, 使得由微机控制发动机和变速器自动切换成为可能。在我国, 上海通用汽车公司在其生产的别克轿车上装备了电控液力自动变速器, 这是我国第一家汽车公司将自动变速器作为标准装置装于轿车, 该变速器于1998年10月份正式生产下线。
4) 自动预选式换档系统。
近年来采埃孚公司又开发了一种自动预选式换档系统, 它可以使驾驶员体会到驾驶车辆的快感, 又不需要紧张费力的操作。这种自动预选式换档装置, 是全自动换档系统的基础, 它的性能包括电子控制自动选档, 换档时刻由驾驶员确定, 驾驶员不需要手操作换档。
5) 小型化。
减轻质量、缩短动力传递路线, 能使汽车节油, 自动变速器的小型化正向着这个方向发展。
20世纪70年代以来, (纵置发动机前轮驱动) 微型车急剧增多, 从而为自动变速器小型化提供了前提条件。此外, 自动驱动桥即把变速器与驱动桥合为一个整体的趋势十分突出, 小型化又推动了前置前驱动化和自动驱动桥的发展。
4 结束语
电控自动变速技术使换档时间更精确、换档更平稳, 而且操纵自如灵活, 提高了行车安全性。在我国, 自动变速器的装车率也越来越高, 上海通用、上海大众、一汽大众、长安福特、东风日产、东风雪铁龙、一汽及海南马自达、奇瑞、北京现代等均有电控自动变速器车型, 部分汽车有手自一体化的车型, 广州本田、一汽大众等汽车还有无级变速器车型。当今世界各大汽车公司对无级变速器的研制都十分活跃。电子控制式的无级变速器将得到广泛的应用和发展。
参考文献
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汽车电控技术 篇8
1掌握课程性质和特点
《汽车电控技术》是一门专业基础课同时又和实践联系非常紧密。课程涉及汽车构造、汽车电子、汽车理论等多方面的知识, 外加汽车电控技术的不断发展和进步, 各种先进的电控技术不断运用到汽车上来使得课程的教学必须要跟上汽车电控技术发展的脚步, 因此在教学中除了介绍基本原理、基本知识外, 还应将一些发展前沿的知识介绍给学生, 这对教师的素质也提出了更高的要求。学生在学习电控理论的基础上, 还应在实践方面进行强化。真正达到理论指导实践、服务实践的目的。
2教学内容的组织和安排
2.1教学体系和内容
《汽车电控技术》是在汽车构造、汽车电器等多门专业课程基础上开展起来的, 因此有很多共同的地方, 即存在交叉性内容, 如何处理交叉内容, 如何做好各相关课程交叉知识点的教学是需要引起关注和调整的重点。面对重复的内容, 对于学生而言有两种感受:一种认为几门课的老师都在讲同一个内容, 虽然内容一样, 但不同老师有不同的教学风格, 重复的讲有利于更深刻的理解和掌握这些知识;另一种认为, 同一个内容反复讲, 比较乏味, 没有新鲜感。面对如何处理好学科交叉内容的问题, 一方面相关学科的老师要做好沟通交流, 如何处理这部分知识, 另一方面, 重复的内容出现在不同的课程里, 其要求学生掌握的重点程度是不同的, 例如在《汽车发动机构造与维修》中讲到传感器知识, 主要是侧重于使学生掌握各类传感器的使用, 而在《汽车电控技术》这门课程中, 关于传感器的内容占整个教学内容的近三分之一, 需要学生理解传感器的工作原理并熟练掌握传感器的使用和检测。因此在实施课程教学的过程中, 教师在对教材进行总体把握的同时需要对教材进行分析和理解把其中比较分散的知识点进行重新整合, 使之系统化。无论是何种电控系统, 都有其基本的组成部分, 对汽车电控系统而言, 主要有三大组成部分:传感器、电控单元、执行器。正是这三大部分支撑起了电控技术的整个知识结构框架, 在教学的过程中, 针对三大组成部分各自的特点, 先做独立介绍, 达到纵向上的深入, 使学生可以循三大部分逐个进行深入学习, 再通过三大组成部分彼此之间的关系联系起来, 达到横向上的沟通, 使学生既掌握了每部分的知识又可以对整个电控系统全貌做到心中有数, 从而形成一个立体而全面的认识。
2.2强化实践实训教学, 明确理论教学指导作用
理论的学习最终都是要指导并落实到实践中去的, 实践教学是以培养学生综合职业能力为主要目标的教学方式, 尤其对高职学生更应强化实践动手能力的培养, 通过一定比例的理论教学环节, 让学生积累一定的基本知识, 再结合实践、实训, 在实践中强化理论知识, 学会用理论知识来分析和解决实际中出现的问题, 通过对问题的解决, 既能增加学生学习的兴趣同时也能帮助学生建立一种学习上的自信, 这一点对高职学生而言是非常重要的。通过实训, 使得学生在掌握汽车电控系统工作原理的基础上学会排除故障的分析方法和相关流程, 同时也使学生能在实际操作中发现自己的不足, 随后在理论学习中进行针对性的补遗, 从而达到理论和实际相辅相成的学习效果。另外通过实践和理论相结合, 也增加了学生学习电控知识的兴趣, 从而也更有利于教师教学工作的开展。
3教学方法和手段
3.1教学方法
在教学过程中, 采取何种教学方法是非常重要的, 针对高职学生应用性的学习目的及《汽车电控技术》课程原理多、知识覆盖广的特点, 也就决定了教学方法不应该是单一的, 本文在传统讲授法的基础上, 尝试融入了一些新的教学方法。
3.1.1 互动教学法
传统的教学过程主要采用的是讲授法, 即在整个教学过程中, 教师是起主导作用, 学生是知识的接受者即处于被动状态, 这种方法有其自身一定的优势但是也具有一定的局限性, 教学的对象是学生, 作为认知的主体, 不同学生的认知水平和能力是不同的, 如何调动学生学习的积极性和主动性, 如何做好互动, 如何使教学活动能更好的开展下去, 是教师必须要面对和解决的问题, 高质量的教学活动应该是一种教师与学生双方都积极参与的活动过程。因此在《汽车电控技术》的教学过程中, 结合一些典型知识, 尝试采用互动教学的方法是非常必要的。例如在传感器教学中, 用于发动机中的重要传感器有很多, 教师先做好示范和引导, 即先介绍一些典型的传感器内容, 然后针对后续要讲解的新的传感器, 先设定好问题, 让学生课后思考并且做好试讲准备, 在随后的课堂教学中, 先让学生走上讲台就自己课外对传感器的学习和理解, 把新的内容试讲出来, 学生讲解完毕, 由其他学生进行讨论和提问, 试讲的同学再进行解答, 最后由教师进行点评和总结。整个互动教学流程如下图所示。在提问交流这一环节, 通过学生提出的各种问题, 一方面促进他们对这些问题进行思考, 同时也让教师了解了学生对已学知识的掌握程度及他们面对新知识时分析和解决问题的能力。试讲的学生针对提问做出回答, 这实际上也加强了试讲学生对这一知识的理解。当然在整个交流的过程中, 可能有的学生提出的问题或回答是偏离了教学知识点本身的, 有的甚至发生了概念性的错误, 这时就需要教师进行适当的引导和纠正;但同时有的学生提出的问题也会给教师的教学带来新的灵感。教学的最终目的是要培养学生学习、分析和解决问题的能力, 通过这样的互动交流, 学生的综合能力都能得到提高, 同时也使教师更容易了解学生的所思和所想, 从而不断完善自己的教学。
3.1.2 比例——案例教学法
一般的案例教学法是选用典型案例作为介绍的对象, 在本文的案例教学法中, 加入了“比例”这一调节因素, 即除了对典型案例进行介绍外, 还按比例选取一些常用案例进行介绍。通过典型案例的引入, 可以帮助学生对一些汽车维修中遇到的特殊故障、疑难故障进行分析判断, 这样可以使学生扩展思路, 为以后维修中遇到疑难故障时, 积累一定的经验;通过比例加入常用案例, 主要是提高学生对常见汽车故障的快速判断和维修能力, 以满足高职学生以具体应用能力为主的学习目的。案例教学法的目的是提高学生分析问题和解决问题的能力。通过引入实际的案例, 更容易激发学生的兴趣和思考的主动性, 最重要的是在分析这些故障案例的过程当中, 让学生学会用已有知识来分析和解决实际的问题。比如在讲解发动机怠速过高问题时, 由实际情况可知, 引发怠速过高的原因可能是多方面的, 在排除机械等其他原因引起的故障后, 可以从水温传感器、进气道是否漏气以及节气门传感器等各重要电控原件及结构入手, 结合已学习过的相关知识来判断出故障的位置及原因。通过这种比例——案例教学的方式, 使学生能够借助平时所学, 采用一定的检测工具较迅速的判断出常见的故障点并予以排除, 同时在面对疑难故障时能形成一定的分析和解决问题的思路。选取的案例大多源于日常维修实际, 容易使学生产生一种身临其境之感, 更有助于激发学生的学习兴趣。在尝试这一教学方法的过程中, 得到了学生的积极响应, 并且收到了较好的效果。
3.2教学手段
3.2.1 采用多媒体技术
运用多媒体技术进行课堂教学可以将图、文、声、像融为一体, 构成一个较为立体的教学模式, 可以使学生在掌握知识时能获得更为直观的认识, 例如在讲解曲轴及凸轮轴位置传感器时, 在理论讲解这些传感器工作原理的同时, 配合相应的动画, 使得其工作原理更加直观, 学生理解起来也更为容易, 在有限的教学资源下, 通过借助一些相关的维修视频来弥补课堂教学的局限, 在这个过程中, 由于是多种方式的知识传导, 使得学生学习起来不再觉得乏味, 也有利于提高教学的质量。
3.2.2 查阅各种相关资料, 充实课堂教学内容
在教学的过程当中, 除了要讲一些基本知识及基本理论而外, 还应补充进一些与汽车电控技术相关内容的最新进展, 这部分知识虽然不是课程教学的重点, 但是通过适当引入一些电控技术前沿的知识, 一方面是激发学生兴趣, 使学生觉得学到的知识是有用的, 另一方面也能拓宽学生的思维。实际上学校的学习和社会的需要之间并不总是保持同步, 从某种角度讲, 甚至会有滞后, 如何能够更快适应社会发展, 更为重要的是一种学习的习惯和思维的模式, 这对学生的长远发展将是有利的, 当然这样势必会增加教师的工作量, 对教师的教学水平、专业水平也提出了更高的要求, 目前这种模式正在进一步的尝试和探索中。
3.2.3 密切关注学生心理
在教与学的过程当中, 学生是学习的主体, 然而学生之间又存在个体的差异, 在课程教学的过程中, 教师可以通过提问、作业、考试等多种方式对学生的学习能力进行考量。另外也可以借助课余时间和学生进行交流, 从而更有利于把握课程教学的节奏和深度, 大多数的高职院校学生学习主动性不强, 相对的课前预习课后复习也做的不是很到位, 在教学过程当中, 除了要讲知识外, 还应多做学习方法的交流, 通过定期交流, 发现学生学习中的问题和遇到的困难, 不断调整自身教学方法并结合高职学生学习特点, 帮助学生纠正不良学习习惯, 培养适合自己的学习方法和习惯, 真正达到授之以渔的教学目的, 另外进入专业课学习阶段尤其是汽车电控这类对汽车综合知识要求比较高的课程的学习时, 随着内容的不断深入, 学生的畏难情绪也逐渐显现, 在情绪上多体现为焦虑、急躁、盲目, 在这种情况下, 教师更应关爱学生, 加强学生学习心理辅导, 帮助学生克服一些不良情绪, 使学生能以更为乐观及积极的心态进行学习, 在日常教学和与学生交流的过程中注意建立起和谐的师生关系, 使整个教学过程得到良性发展。
摘要：高职教育的特色之一就是关于课程的教学, 《汽车电控技术》是汽车检测与维修专业的一门主干课程, 具有实践性强、理论知识点多等特点。根据课程的性质和特点, 在教学内容的组织安排中, 从教学体系、教学内容、实训与理论的关系等方面进行了一些改进, 并在传统教学方法的基础上尝试采用互动教学法、比例——案例教学法等先进教学方法, 坚持以学生为主体采取多种教学手段相结合的方式对课程教学进行了一些初步的研究和探索。
关键词：汽车电控技术,课程,教学方法,教学手段
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汽车电控技术 篇9
关键词：汽车电子,电子控制,单片机,启发式
0前言
应用型本科教育的培养目标就是培养具有一定理论知识和较强工程实践能力, 着重掌握某一领域的专门技术的应用型人才, 它的兴起和发展就是为了满足社会对高层次技术型人才的需求。汽车电控系统已广泛应用于汽车的发动机控制、底盘控制、车身控制、故障诊断以及音响、通信、导航等各个方面。汽车控制系统的电子化程度逐年增加, 被认为是汽车技术发展进程中的一次革命。为了给企业输送合格的专业技术人才, 汽车相关专业的本科生都要开设汽车电控方面的专业课, 在此方面进行系统的学习。
汽车电控单元与接口技术是车辆工程和汽车服务工程两个专业本科生的专业核心课程, 是学生将来从事汽车电子与控制技术工作的基础理论。该课程主要介绍汽车电子控制系统的结构及控制原理, 以及故障诊断等内容。通过对本课程的学习, 使学生熟悉目前国内外汽车电控系统发展的最新动态, 掌握汽车电控系统的基本结构、工作原理和故障形式, 培养学生运用检测仪器对汽车电控系统进行故障检测、诊断和维修等的实践能力。因此, 在有限的课时中如何让学生既掌握汽车电控单元特点、工作原理、设计方法, 同时还要使学生具备一定的实践能力, 如分析问题、解决问题的能力, 这些都是该课程在教学过程中必须思考和努力去实现的问题。然而, 现有的汽车电控单元与接口技术的教学方法很大程度上仍继承于普通专业基础课程的教学模式, 即分别利用独立章节教授独立的内容。显而易见, 这样的教学方法不适应内容综合性强, 且存在多学科交叉的课程教学。另外, 教材内容与车辆工程和汽车服务工程专业的要求仍存在一定差距, 且教学模式过于传统、单一。本文针对该课程教学中存在的问题, 探讨更有效的教学方法和手段, 从而达到提高教学效果的目的。
1 教学内容整合
汽车电控单元与接口技术课程的主要内容包括单片机接原理与接口技术、汽车电控单元原理、汽车通信技术、汽车电控单元性能分析与故障检测等内容。由此可见, 该课程内容繁杂, 且存在多课程融合与交叉, 这给教学带来一定的困难。在教学内容安排上, 教师应进行积极探索和调整。由于汽车电控单元与接口技术是在汽车构造、电工电子技术、微机原理与接口技术、智能控制技术、现代通信技术等专业基础课程上开展起来的。虽然这些专业基础课程是为汽车电控单元与接口技术提供知识准备, 但教材内容仍有很多重复和交叉。例如关于单片机工作原理、ABS控制原理的介绍, 如何处理这些交叉内容是教师首先要解决的难点。针对重复的内容出现在不同的课程里的问题, 一方面由相关课程的教师进行沟通交流, 协商处理交叉内容的处理方法。如将相关部分内容集中于某一门课程中进行教学, 其他课程不再涉及。另一方面, 根据学生知识水平结构和要求掌握的程度不同, 在不同课程里进行统一安排, 例如将知识点划分了解、理解、掌握、应用等层次, 然后在不同的课程中合理分配相应的教学内容。
在确定课程教学内容的基础上, 下一步就要进行教学内容的组织与融合。对于任何一种汽车电控系统而言, 一般都是由传感器、电控单元、执行器三大部分组成, 因此在介绍具体的汽车电控系统时, 都是从这三大部分的性能要求、工作原理、设计要点来进行讲述。为了进行教学内容的融合, 采取了区别于其他专业基础课的教学方法。就汽车电控系统而言, 在教学的过程中首先分别介绍三大组成部分的特点、工作原理等内容, 实现知识点纵向上的深入, 一方面复习基础知识, 另一方面对相关内容进行更深入的学习;然后以系统的思想将三大组成部分联系起来, 达到横向上的沟通。在具体教学方法上, 可以信号流为思想, 分别介绍他们之间关系和功能;最后通过任务驱动法, 以实现特定的功能或目标, 从硬件、软件两个方面开展实践教学, 使学生由点及面、由理论到实践地进行学习。
2 教学手段改革
多媒体教学技术通过将图片、文字、声音、影像融为一体, 构成立体的教学模式, 不仅能丰富课堂内容, 增加教学趣味性, 而且使抽象的教学内容具体化、形象化, 让学生对需要掌握知识形成直观的认识。例如在讲解发动机控制单元的工作原理时, 可通过动画形象描述执行器是如何根据发动机控制器的指令改变节气门开度, 实现发动机的转速控制的。通过配合相应的动画, 使得抽象的发动机工作原理更加直观, 学生理解起来也更为容易。由此可见, 通过多媒体进行教学容易实现知识的多种信息传导, 充分调动学生的学习积极性, 从而提高教学的质量。除了采用多媒体教学手段外, 也可采用Proteus仿真软件进行电控单元虚拟实验教学, 例如基于Proteus的虚拟实验平台实现车身控制系统、电子稳定系统、汽车底盘控制系统和传感器信号分析与处理等内容。利用Proteus进行虚拟实验, 一方面可解决当前普遍实验条件不足的问题, 作为传统实验的重要补充;另一方面将课堂实验转变为课后实验, 学生可在图书馆, 甚至寝室进行学习, 增加了学习自由性。借助虚拟实验, 不仅丰富了实践性教学的手段, 而且有利于现代实验教学观念的更新。
从教师和学生在教学过程中扮演的角色来看, 教学方法可分为“填鸭式”与“启发式”两大类。传统的“填鸭式”教学方法一般采取平铺直叙的方法进行教学, 这样的教学方法不能充分调动学生的学习积极性, 学生往往处于被迫学习状态, 直接表现就是课堂气氛沉闷。而“启发式”教学方法以学生为主体, 教师为主导, 通过提问、置疑、实验演示、师生互动等方式引导学生独立钻研, 使学生全面发展。在应用启发式教学方法时, 教师可针对汽车电控单元与接口技术的重要性和教学特点, 将启发式教学方法与Proteus软件仿真技术相结合, 充分发挥启发式教学方法激发学生思考、活跃课堂气氛的优点。同时, 利用电路仿真技术将教学内容和教学方法实施手段具体化, 以具体的任务驱动学生积极思考。教学实践证明, 结合启发式教学方法的电控单元仿真技术, 可以引导学生积极思考, 促进教师与学生的互动, 能解决本课程教学内容过于繁杂的问题。
3 结论
对汽车电控单元与接口技术课程中内容进行横向融合, 将相关课程中的相关内容进行整合, 确定该课程的讲述内容和学习要求;在此基础上, 进行本课程讲述内容的纵向梳理, 基于任务驱动法将本课程内容以任务为目标进行组织与联合。在教学手段上, 结合软件仿真技术, 让学生形成知识点的感性认识。另一方面, 实施启发式教学方法, 引导学生积极思考, 促进教师与学生的互动。教学实践证明, 按照本文的教学方法进行教学, 不仅能改善课堂气氛, 还可提高学生的学习兴趣和知识掌握能力。
参考文献
[1]张志勇, 李岳林, 刘志强, 等.基于软件仿真的单片机课程启发式教学方法探索[J].科教导刊, 2011 (10) :52-53.
[2]伍冯洁, 谢斌.基于Proteus与Keil的单片机实验教学改革[J].实验室研究与探索, 2009.28 (7) :125-127.
[3]龙志强, 施晓红, 谢云德“.任务驱动法”在单片机系统设计教学中的实践[J].实验室研究与探索, 2008.27 (3) :101-102.
汽车电控技术 篇10
一、“汽车底盘电控技术”教学改革思路
将岗位的真实工作过程转化为课程内容, 成为现阶段职业教育教学改革的一种有效手段。据此, “汽车底盘电控技术”教学改革思路为:对汽车机电维修岗位中常见、典型的故障案例进行分析, 由真实工作过程导出典型工作任务, 生成任务工单;在此基础上整合教学资源, 序化教学内容, 规划学习情境, 实现行动导向的教学。此开发过程是一个实时反馈、不断调整、动态的系统工程。在课程内容上, 要以保有量大车型成熟、适度先进的技术发展而变化, 教学方法也随课程内容、学生能力做出相应调整。
二、“汽车底盘电控技术”教学改革路线
专业课教师深入企业调研, 紧盯汽车机电维修岗, 搜集汽车维修中电控底盘的常见、典型案例, 参考德国学习领域课程基本结构, 结合现有教学条件、学生能力, 完成基于工作过程的教学改革的4个“转化”。
1. 课程章节项目化
改变传统章节式课程结构, 以汽车维修中常见、典型案例为载体, 参考汽车电控底盘知识构架, 同时结合学生认知规律、职业成长规律, 将章节式课程改为项目式课程。如在项目一中, 加入双离合器 (DSG) ;而已逐步走向成熟的电子稳定程序控制系统 (ESP) , 不但能控制驱动轮, 还能控制从动轮, 所以去除驱动防滑转调节系统 (ASR) 相关内容, 在保留控制理论基础后与汽车稳定控制程序 (ESP) 内容合并;电子控制悬架系统 (EMS) 保留理论基础, 但去除雷克萨斯LS400 (2000年已停产) 空气悬架内容, 改为奥迪A8空气悬架相关内容。表1为新旧课程结构表, 体现“以必需、够用为度”的原则, 与时俱进, 更新了课程内容。
2. 工作项目情景化
将新课程结构中各项目的故障现象全部录制成视频呈现给学生, 即将汽车维修现场搬进课堂, 把教学项目转化为实际生产任务, 让学生能听得见、看得见。工作项目情景化后, 学生感觉自己是解决故障的主角, 教师是寻求帮助的顾客, 逐步提高学生发现问题、分析问题、解决问题能力。表2为学习情景设计方案。
3. 学习情景工单化
教师按照“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”六步法, 重点开发任务工单, 即将学习情景转化为如同汽车维修服务中心使用的维修单的任务工单。其中, 资讯部分主要涉及安装位置、功能作用、系统构成、结构特点、工作电路、信号特点。该部分知识老师讲到哪里, 学生做到哪里, 当堂反馈学习情况。学生在实践过程中, 以自主学习、小组讨论为主, 以教师讲解为辅, 依托团队协作的能力排除故障。教师根据“整理、整顿、清扫、清除、素质、安全”的6S管理要求指导学生实训过程, 真实模拟生产过程。表3为任务工单结构表。
4. 课程考核过程化
课程考核采取任务工单评价、技能实操考核、期末考试三者相结合的形式。任务工单注重理论基础考核, 资讯、计划、决策的内容在“学中做”, 实施、检查、评估的内容在“做中学”, 在“教、学、做”的工作过程中, 教师和学生组长共同评价学生。技能实操考核注重基础知识应用, 考核学生的工作过程的规范性、正确性、安全意识等。期末考试注重考核学生对本课程知识的综合掌握能力。表4为课程考核配分表。
基于工作过程的”汽车底盘电控技术”教学改革打破了传统章节式的课程设计模式, 完成了教学内容“项目化、情景化、工单化、过程化”的“四个转化”真正体现了工作过程的主导地位。当然基于工作过程的“汽车底盘电控技术”教学改革没有终点, 尤其在教学内容实时反馈、不断调整方面, 要持续进行。
参考文献
[1]姜大源, 吴全全.德国职业教育学校领域的课程方案研究[J].中国职业技术教育, 2007, (1) .
汽车电控发动机常见故障及维修 篇11
【关键词】汽车；电控发动机；故障；维修
电控发动机的初期研究，是以电子技术替代机械控制技术实现发动机系统的功能，并对其功能进行拓展，以提高发动机性能的一种研究思路。但随着电子技术的不断发展，汽车电控发动机使发动机系统的工作原理发生了本质的变化，这使得发动机能够突破局限，性能得到大幅度提高，促进了汽车行业的发展。但汽车电控发动机增加了大量电子控制元件，其无论是在结构上还是在工作原理上，都更加复杂，这无疑加大了电控发动机的故障率，并给发动机故障检修人员提出了较大的技术难度和挑战。因此，如何做好汽车电控发动机故障的维修和处理，已经成为现代汽车发动机维修行业重点研究和实践的课题之一。
一、发动机不能发动故障
发动机无法发动，主要表现就是按照正确的发动机发动程序，无法启动发动机。导致发动机无法发动的原因有很多，在实际中常见的原因包括以下几点。
A.启动系统工作不良
当发动机启动系统的蓄电池电量不足时，就会导致启动系统失效，发动机无法打着。如果经检测电池电量充足后，供电电路也没有问题，则可以考虑是点火开关出现问题，或者启动线路短路、线路连接器接触不良等。当发现故障源于启动系统工作不良时，维修人员可以通过线路维护或更换相关零部件进行处理。
B.点火系统故障
点火系统出现故障，也会使发动机无法启动。点火系统的故障一般都是由于点火线圈问题导致无高压火花出现导致的，当然也有可能是点火器个别部件出现问题，导致点火时间不对。点火故障发生时，主要的应对方法就是更换点火线圈或其他问题部件。
C.进气系统故障
如果进气系统的怠速控制阀空气管破裂，则会导致进气不良，使发动机无法点燃。当发现进气系统故障时，可以用应急密封材料，对空气管破裂位置补裂，并及时更换新进气管。
D.燃油系统故障
燃油系统燃料供给出现问题，同样会导致汽车发动机无法打火。当判断可能为燃油系统故障时，要首先检查邮箱内油量，并检查燃油泵、燃油压力调节器、燃油滤清器等是否处于正常工作状态，如果工作状态良好，则有可能是燃油管油品泄露导致的。如果燃油不足，添加燃油即可，如果燃油泵、燃油压力调节器出现故障，进行手动调节可能会得到改善，如若无法改善，则需要更换设备。燃油滤清器堵塞导致系统故障，对滤清器进行细致清理或更换即可。如果燃油管油品泄露，则应及时进行维修或更换。
二、发动机失速故障
一旦发动机发生失速故障，表现为发动机转速不稳定，发动机失速将会导致驾驶员对汽车速度无法控制，带来严重的安全风险。发动机失速故障常见的表现形式及处理方法如下。
1.进气系统漏气
发动机进气系统漏气，将会导致发动机燃烧供氧不足，导致发动机转速受到供氧量的影响呈现波动性变化。发动机进气系统一般在软管连接处、PVC阀、EGR系统、机油插口、机油滤清器盖等位置。当发现进气系统漏气时，要及时对漏气位置的零部件进行调整和处理，如果无法解决则需更换相关部件。
2.空气滤清器滤芯过脏
空气滤清器是确保进入燃烧室内空气纯净度的滤清设备，该设备能够有效降低进气固态杂质，提高燃烧效率并降低部件磨损。可一旦空气滤清器堵塞，将会影响进气效率，导致燃烧不稳定。
3.C.燃油喷射系统喷油压力不稳
燃油喷射系统稳定的燃油喷射，是确保燃烧室内匀速燃烧的关键。当油管变形、系统线路故障、燃油滤清器过脏等情况发生时，很容易导致燃油喷射不稳定，导致燃烧室内由于燃油量和雾化度不均匀，不稳定燃烧。当发现此种故障时，则需要对症下药，找准问题所在进行维修、清洗或部件更换。
三、发动机怠速不良故障
发动机怠速不良会导致发动机在低速状态运行时容易熄火，或者低速工作状态不稳定。发动机怠速不良主要是由进气系统和喷油控制系统故障导致的。导致怠速不良的原因包括进气系统漏气、冷启动喷油器时间控制开关故障、喷油系统油压不稳、喷油系统雾化质量差等。当出现发动机怠速不良时，首先要检查进气管和机油尺处是否漏气，并认真检查空气滤清器。如果这些系统不存在问题，则要检查冷启动喷油器的时间控制是否工作正常，并对喷油器喷射情况和燃油系统压力情况进行排查。
四、混合气稀故障
混合气稀故障表现为发动机转速不稳、动力不足并伴随着回火现象。导致混合气稀的原因主要是进气系统和燃油喷射系统故障。诊断排除方法和步骤： 检查进气系统有无漏气现象；②检查冷起动喷油器的定时开关；检查喷油器有无堵塞、 发卡故障； ④检查空气流量计工作情况； ⑤检查水温传感器； ⑥检查节气门位置传感器工作情况； 检查 ECU 各端子输入、输出信号。
五、加速不良故障
当汽车发动机存在加速不良故障时，一旦加速还会伴有回火和喘气现象。加速不良故障一般是由于进气系统漏气、供油压力不足、点火时间不对、气门间隙小等原因导致。当汽车发动机出现加速不良故障时，首先要检查进气系统是否漏气，如果进气系统无故障，则要检查点火系统的火花压力、点火提前角是否正常。除此之外，还要细致检查气门传感器和供油系统压力。有必要时还要检查气门间隙和气缸的工作压力，如果出现问题及时解决。
六、行车电脑故障
如果上述系统经检查仍然无法启动后，则可以判断为行车电脑出现故障。现如今，行车电脑已经成为电控发动机工作控制的中枢和大脑。如果在检修中对上述故障都予以排除后，发动机仍然存在故障，则很有可能是行车电脑出现故障。当判断为行车电脑发生故障时，首先要对行车电脑与给系统的连接头和连接线进行检查，确定行车电脑与各工作系统信号传输渠道畅通。如果信号传输正常良好，则应该是行车电脑本身出现了故障。此时我们可以将行车电脑重启，来观察故障是否解决。如果故障仍然无法解决，则要找专业行车电脑维修单位或人员对行车电脑进行检测和维修。
综上所述，汽车电控发动机发生故障时，导致其发生故障的因素有很多。笔者对汽车电控发动机工作中容易出现的故障进行总结，在当前汽车电控发动机的应用中，常见的故障包括发动机不能启动、发动机失速、发动机怠速不良、发动机混合气稀、加速不良等。当发动机出现故障时，维修人员一定要对发动机的故障原因进行认真分析，找准发动机故障产生的根本原因，才能进行维修处理。
参考文献：
[1]沈宇辰， 唐静娴， 张涛. 汽车电控发动机系统故障诊断与维修技术探讨[J]. 科技资讯， 2015（10）：43-44.
[2]唐素英. 浅谈汽车L型电控发动机常见故障排除与维修[J]. 商品与质量：学术观察， 2012（1）：59-59.
汽车电控技术 篇12
传统的教学模式决定了它的重点在课堂,以教师的讲授为主要方式,理论知识为主要内容;而诸如《汽车底盘电控技术》等课程单凭理论灌输效果不佳,项目教学从根本上改变了传统教学方式的束缚,把高职专业的每一个课程当作工程项目来运作,以实训、实操为主要形式。更加符合高职的职业特点和就业趋向,比传统的教学方式更具优势,它可以让学生在所学理论知识的基础上掌握更多的技能知识,进而提高高职生的综合素质,满足社会主义建设对实用型技术人才的需求。
2《汽车地盘电控技术》项目教学的基本步骤
汽车底盘电控技术是汽车专业的主干专业课程,项目教学就是把这一门课程从该专业中分解出来,作为一个工程小项进行运作。这样就可以让学生的注意力最大限度地集中起来,专心地学好这一主课。
2.1专业理论知识的学习和掌握
这是项目教学的开始阶段,以课堂讲授为主,使学生了解汽车行业的先进技术和前沿知识,掌握汽车底盘电子控制系统的主要部件以及工作原理。包括了汽车电子控制防抱死制动系统(ABS)、自动变速器、电控悬架、电控转向、电控巡航系统、电控安全气囊与安全带系统、电控空调系统等等,同时还要了解国内外汽车底盘电控技术的最新科技成果,开拓视野,跟上时代发展的潮流。
理论知识的掌握是学生开始实践之前的必要准备,对于初学者的入门相当重要,教师要深入浅出的讲述汽车底盘电控技术的一般知识,待熟悉后再讲解这些系统的结构和工作原理,初步在学生头脑中建立知识理论概念。然后再结合国内外汽车行业的发展状况,用最新的前沿技术信息引发学生的求知欲和好奇心,创造一个良好的教学情境。
2.2有效增加学生实训环节的课时
汽车专业的所有课程几乎都与实战有关,理论知识的掌握要适当压缩课时,有些知识完全可以通过实操一目了然,这比课堂的虚拟学习更经济,效率也更高。在课时为62～86学时时,实验课可以达到20～40学时,甚至超过50%。实验课要在学校的实验室进行,让学生在实物面前复习理论知识,教学的中心轴线是围绕汽车电子控制防抱死制动系统(ABS)、自动变速器、电控悬架、电控转向、电控巡航系统、电控安全气囊与安全带系统、电控空调系统等部分展开。采用观察、接触、分解、组装等形式展开实训。在经过10个课时左右的学习后开始实践操作,对汽车底盘电控部件进行现场维修。最后进入实操阶段,有条件的可以到模拟生产车间或真实的4S店进行实战演练,使所学知识真正成为就职以后的职业技能。
2.3项目教学完成的总结
当实训结束后,教师要帮助学生进行总结,这是十分重要的环节。先要对理论知识积进行重温,由于学生经过了实践,许多知识理解起来更加容易,记忆更加深刻,应用更加有效。为了检验学生最终的学习效果,项目教学的最后阶段可以进行一次操作技能考核,或者是技术比赛,以检验每个学生的学习效果。根据所有学习过程,以及取得的成绩,每个学生都要写出实训报告,总结收获,找出不足,为下一个课程的学习积累经验。帮助学生进行阶段性总结或科目总结,这样不但可以巩固原有的知识和技能,还可以交流学习经验,提高学习的速度,培养和增强学生的自我学习、自我发展、自我提高的意志和信心。
3汽车地盘电控技术项目教学要注意的问题
以上是汽车底盘电控技术项目教学的步骤,在整个项目教学实施的过程中,还要注意以下问题,不断提高学习的效率,最大限度地利用有限课时,学到更多的理论知识和操作技能。
3.1要采用多媒体技术为主的现代化的教学方式
在学习理论和实训的每一个环节,都要充分利用多媒体教学的优势,多采用多媒体课件教学,使课堂教学更加生动活泼,富有真实感,引发学生的兴趣。
第一、多媒体课件丰富多彩,许多先进的电控技术在因特网上可以找到,图文并茂,还有相当的部分具有动画演示。而且有的课件技术含量很高,可以对原画面进行删减和修改,特别适合教学汽车底盘电控技术教学使用。
第二、应用这些课件使教师的讲授不再局限,可以直接通过电脑操作平台把内容传输给学生,甚至可以根据同学学习进度和特点进行分类教学。这样,在学生还没有进入实训之前已经对汽车底盘电控系统有了比较直观的认知,理论知识掌握的更加扎实。
第三、多媒体课件的动画效果可以真实地再现所有机械动作和电控的模拟动作,比如ABS制动过程、变速器的传动路线,电控悬架系统的工作过程、电控安全气囊的工作过程等等,这是传统的教学方法望尘莫及的。
第四、课堂授课时间的缩短,可以为实训增加更多的课时。理论知识的学习需要的课时完全可以通过多媒体教学方式的应用而大幅缩短,采用多媒体课件教学可把大量的、枯燥的、需要反复记忆的理论转化为图片、图表、动作,强化学生的理解和记忆。教师省去了板书画图所需要的时间,以及疏忽带来的叙述纰漏,教学更加生动准确,学生接受得轻松愉快,缩短了教程,为实训赢得了时间。
3.2项目教学要增加科技含量
既然把汽车底盘电控技术课程作为一个项目来实施,就要把这个项目做好做实,而不能只是走一个相对滞后的过程。要把比较先进的汽车底盘电控技术学到手,真正地能跟上时代的步伐,达到实际的应用。
其一、在向学生讲解汽车底盘电控系统的附件组成时,要选择那些最为先进的技术和部件,尤其是那些代表着汽车发展趋势的部分。比如:电控中央门锁系统、电控防盗报警系统、卫星导航与定位系统、故障自诊断系统等等。避免学完了这门课程,到了实际中却发现学过的已经过时,给实际操作带来难以解决的问题。
其二、要选择比较先进的车型作为实物进行讲授和实训,因为新型的汽车一定会在某些方面有所创新。比如汽车底盘电控系统的升级换代,带来了大量新型材料的应用,氮气、压变电阻、光变电阻、液晶、钛合金、镁合金、水银等等,打好基础才能在未来的工作中继续深造。
其三、汽车底盘电控系统大量采用高新技术,比如汽车防抱死系统(ABS),比较先进的是K20-I ABS系统(德国技术)和防滑控制系统(ABS/ASR X日本技术)。要让学生深入了解,不但要掌握一定的理论知识,重要的还是能够亲自动手操作,娴熟地排除故障。
其四、自动变速器系统是该课程的重要内容之一,同样要介绍比较先进的(自动—手动)—体化自动变速器,HIVEC(现代智能车辆电子控制)自动变速器(韩国技术),奥迪系列CVT自动变速器(无级变速器)(德国技术)等等。
当然,因为各高职院校的条件不同,不可能把最先进的汽车拿来做教学之用,但是一定要让学生充分了解当前汽车电控技术的最新成果,增加课程的技术含量。让学生的认知始终走在科技的前沿,新鲜感和求知欲会给他们的学习增添动力。
4项目教学要突出理论与实训相结合的实效性
在项目教学实践中最好要结合理论教学穿插进行,在学生具备了一定的基础知识后就可以开始从理论到实践的锻炼。
4.1学生第一次接触汽车底盘的电控系统一定会很新奇,恨不得马上就要尝试。这时教师一定要根据项目教学的计划进行安排,不可放任自流让学生自己去体验,要把理论知识融入实操的每一个环节。
4.2在一节实操课完成后,学生一定会遇到许多技术上的问题,教师就要在下次理论课时针对这些问题进行理论指导,把实践上升到理论高度,排疑解难,然后再拿到实践中去验证,使学生理论知识和操作技能都达到一个新的飞跃。
4.3在学生的理论知识和实操能力达到一个相对较高的水平后,就要对汽车底盘电控技术进行综合的系统研究,在经过理论-实践、实践-理论这样多次的反复,最后进入全天候的实战状态,独立担当起解决任何问题的重任。项目教学的最后阶段,就是让学生在完全掌握了汽车底盘电控技术后进行系统的研究,落实到实际操作中,这时最好脱离理论框架的束缚,充分发挥学生不同的特质和想象力,在书本知识的基础上大胆创新。
综述:汽车底盘电控技术课程内容包含丰富,知识密集,高新科技含量大,前沿知识多,使用到或牵连的知识及相关科目比较多,对于高职的学生是个不小的压力。项目教学的整个过程就是完成了一个独立的科目,好像创造了一个产品,给学生增添了一项技艺,增加了一个本领,许多问题都会在整个过程中迎刃而解。
参考文献
[1]姜大源.当代德国职业教育主流教学思想研究[M].北京:清华大学出版社,2007.
[2]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009.
[3]王凤军.汽车运用技术专业教学模式的改革与研究[J].无锡商业职业技术学院学报,2007(3):65-67.