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1.2.2发动机管理系统EMS的控制功能

1.2.3 

世界主要汽车公司汽油发动机电子控制系统

1-3发动机控制模块ECU

1.3.1发动机控制模块（ECU）

1.3.2 

ECU电源电路和搭铁电路

1.3.3ECU及其电源电路的检修

小结

1、发动机管理系统EMS（EngineManagementSystem）又称发动机集中控制系统，就是将多项目控制集中在一个ECU上完成，共用传感器。

以燃油控制和点火控制为主，其次还实现怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制、失效保护、后备系统、自诊断系统等功能。

2、ECM由输入回路、A/D转换器、CPU、输出回路等组成，传感器信号经输入回路和A/D转换器转换为低压数字信号送至CPU，CPU分析此信号，输出执行信号，经输出回路放大后送至执行器，实现执行器的控制。

3、ECM工作可靠，正确使用，一般不会出故障。

4、ECM的电源电路和搭铁电路是保证ECM正确工作的基本电路，要求会检测。

作业

1、什么是发动机管理系统？

可实现哪些功能？

2、ECM有哪些电源电路和搭铁电路？

如何检修？

复习提问

1、 

请说出发动机电子控制技术应用实例？

2、 

发动机电子控制技术的应用有何重要性？

课题2

2-1空气流量传感器 

2-2进气压力传感器

奠定扎实的传感器理论基础，掌握传感器的检修技能，为全面故障诊断打下基础。

1、理解传感器的作用。

2、掌握传感器及其控制电路的检修方法。

3、了解传感器的结构和工作原理。

1、传感器的检测。

2-1空气流量传感器

2.1.1作用

检测进气流量，计算进气量，决定基本喷油量和基本点火提前角。

2.1.2安装

2.1.3类型

2.1.4热线式空气流量传感器（数字信号、模拟信号）

1、原理 

2、结构 

3、使用

4、检测

（1）万用表检测

1）检测电源线电压，判断电源线是否良好。

2）检测搭铁线电阻，判断搭铁线是否良好。

3）检测传感器电阻，判断传感器是否良好。

4）检测信号线静态值，判断信号线是否良好。

5）检测信号线动态值，数字信号测频率，模拟信号测电压，判断传感器及其控制电路是否良好。

（2）示波器检测

测量传感器信号波形，判断传感器及其控制电路是否良好。

2.1.5热膜式空气流量传感器（数字信号、模拟信号）

2.1.6卡门旋涡式空气流量传感器（数字信号）

2.1.7叶板式空气流量传感器（模拟信号）

2-2进气压力传感器

1、空气流量传感器检测进气流量，计算进气量，决定基本喷油量和基本点火提前角。

有热线式、热膜式、卡门漩涡式、叶板式。

2、进气压力传感器检测节气门后方进气管内的进气压力，计算进气量，决定基本基本喷油量和基本点火提前角。

常用的是压电晶体式。

3、一般来说，空气流量传感器和进气压力传感器与ECM之间有三条连线，分别是电源线、搭铁线、信号线，检测方法相同。

1、空气流量传感器和进气压力传感器的作用是什么？

2、请说明进气压力传感器和空气流量传感器检测方法。

如何检测ECM的电源电路和搭铁电路？

课题3 

3

2-3 

曲轴位置传感器2-4凸轮轴位置传感器

1、理解曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的作用、结构、原理和特性。

2、掌握曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器及其控制电路的检修技能。

1、曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的作用。

2、曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的检测。

1、曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的原理

曲轴位置传感器

2.3.1作用：

产生发动机曲轴转速信号，决定基本喷油量和基本点火提前角；

产生曲轴基准位置信号（一缸上止点信号），计算曲轴转角；

产生发动机曲轴转角信号，判定曲轴（或活塞）位置。

2.3.2安装：

曲轴、凸轮轴、分电器

2.3.3类型：

霍尔式、电磁感应式、光电式

2.3.4霍尔式

1、霍尔原理

2、结构

3、原理

4、美国GM公司的霍尔式曲轴位置传感器

5、应用

6、检测

2.3.5磁电式

2.3.6光电式

2.4凸轮轴位置传感器

1、曲轴位置传感器的作用是：

产生发动机曲轴转角信号，判定曲轴（或活塞）位置；

产生曲轴基准位置信号，计算曲轴转角。

有霍尔式、磁电式、光电式。

2、曲轴位置传感器（霍尔式、光电式）与ECM之间有三条连线，分别是电源线、搭铁线、信号线，检测方法相同。

3、磁电式曲轴位置传感器与ECM间有两条连线，若有三条连线，即多一条屏蔽线。

4、凸轮轴位置传感器判定凸轮轴位置，和安装在曲轴上的曲轴位置传感器的信号一起确定基准缸的压缩上止点位置。

1、发动机转速和曲轴位置传感器的作用是什么？

安装在什么位置？

2、请说明发动机转速和曲轴位置传感器检测方法。

1、请说明进气压力传感器检测方法。

课题4

4

2-5节气门位置传感器

2-6冷却液温度传感器和进气温度传感器

1、理解传感器的作用、结构、原理和特性。

2、掌握传感器及其控制电路的检修技能。

1、传感器的作用。

2、传感器的检测。

1、传感器的原理

作用：

反映节气门开度（负荷）的大小，判定发动机怠速、部分负荷、全负荷工况，实现不同的控制模式；

反映节气门变化快慢（加速、减速），实现加速加浓和减速减油或断油控制。

冷却液温度传感器作用：

检测冷却液温度，修正喷油量和点火时刻。

进气温度传感器作用：

检测进气温度，修正喷油量和点火时刻。

1、节气门位置传感器反映节气门开度（负荷）的大小，判定发动机怠速、部分负荷、全负荷工况，实现不同的控制模式；

常用线性量输出式。

2、冷却液温度和进气温度传感器检测冷却液温度、进气温度，修正喷油量和点火时刻。

常用负温度系数热敏电阻式。

3、节气门位置传感器与ECM之间有三条连线，分别是电源线、搭铁线、信号线，检测方法相同。

4、冷却液温度和进气温度传感器与ECM间有两条连线，分别是信号线和搭铁线。

1、节气门位置传感器的作用是什么？

2、请说明节气门位置传感器检测方法。

3、冷却液温度传感器的作用是什么？

5、请说明冷却液温度传感器传感器检测方法。

5、进气温度传感器的作用是什么？

6、请说明进气温度传感器检测方法。

1、曲轴位置传感器的作用是什么？

2、凸轮轴位置传感器的作用是什么？

3、请说明曲轴位置传感器检测方法。

4、请说明凸轮轴位置传感器检测方法。

课题5

5

2-7 

氧传感器 

§

2-8 

爆震传感器

1、理解氧传感器和爆震传感器的作用、结构、原理和特性。

2、掌握氧传感器和爆震传感器及其控制电路的检修技能。

1、氧传感器和爆震传感器的作用。

2、氧传感器和爆震传感器的检测。

1、氧传感器和爆震传感器的原理

氧传感器

2.7.1作用：

检测排气中氧含量，判断混合气成分，调整空燃比在理论值14.7左右，实现燃油闭坏控制，从而使三元催化效果最佳，达到最佳的排放性能。

2.7.2安装

2.7.3类型

2.7.4氧化锆式氧传感器

1、结构

2、原理

3、检测

1）检测加热线圈，判断加热线圈及其控制电路是否良好。

2）检测信号电压，判断传感器及其控制电路是否良好。

3）外观检测，判断传感器失效原因。

2.7.5氧化钛式氧传感器

2.7.6使用

检测发动机的爆震信号，送到电脑，控制点火时刻，实现爆震控制（点火时刻闭坏控制），防止爆震，同时获得最佳性能。

1、氧传感器检测排气中氧含量，判断混合气成分，调整空燃比在理论值14.7左右，实现燃油闭坏控制，从而使三元催化效果最佳，达到最佳的排放性能。

有氧化锆式和氧化钛式。

2、氧传感器有1线、2线、3线、4线，检测方法相同。

3、爆振传感器检测发动机的爆震信号，送到电脑，控制点火时刻，实现爆震控制（点火时刻闭坏控制），防止爆震，同时获得最佳性能。

常用压电式。

4、爆震传感器有1线、2线，检测方法相同。

1、氧传感器和爆震传感器的作用是什么？

2、请说明氧传感器和爆震传感器检测方法。

1、节气门位置传感器、冷却液温度传感器和进气温度传感器的作用是什么？

如何检测？

课题6

6

3-1概述

理解电控燃油喷射系统的组成及其功能。

1、理解电控燃油喷射系统的概念。

2、理解电控燃油喷射系统的组成。

3、理解单点喷射和多点喷射、缸内喷射和缸外喷射、连续喷射和脉冲喷射。

1、电控燃油喷射系统的组成。

2、单点喷射和多点喷射的概念。

3、缸内喷射和缸外喷射的概念。

4、连续喷射和脉冲喷射的概念。

1、单点喷射和多点喷射、缸内喷射和缸外喷射、连续喷射和脉冲喷射的概念。

3.1.1发动机对混合气的要求

3.1.2电控燃油喷射系统的概念

电控燃油喷射（Electronic 

Fuel 

Injection）（简称EFI）系统就是由发动机控制模块ECM（Engine 

Control 

Module）检测和计算进气量，精确控制喷油器喷油量，使发动机获得最佳浓度的混合气，以求得最佳的性能。

3.1.3电控燃油喷射系统的优点

3.1.4电控燃油喷射系统的分类

单点喷射和多点喷射

缸内喷射和缸外喷射

连续喷射和脉冲喷射

3.1.5电控燃油喷射系统的组成

1、燃油供给系统：

油压0.2～0.3MPa

2、空气供给系统：

节气门气路、怠速旁通道

3、电子控制系统：

传感器、ECU、执行器

1、电控燃油喷射（Electronic 

2、电控燃油喷射系统由进气系统、燃油系统、电控系统组成。

现在普遍采用的是电控多点顺序喷射系统。

1、什么是电控燃油喷射系统？

2、什么是单点喷射和多点喷射？

3、电控燃油喷射系统由哪几部分组成？

发动机微机控制系统的组成？

微机控制系统的执行器有哪些？

3、 

微机控制系统的传感器有哪些？

课题7

7

3-2电控燃油喷射系统的控制原理

理解电控燃油喷射系统的控制原理，为进一步掌握电控燃油喷射系统的故障检测奠定基础。

1、理解电控燃油喷射系统的同时喷射、分组喷射、顺序喷射的概念。

2、理解发动机在不同工况时喷油量的控制。

1、同时喷射、分组喷射、顺序喷射的概念。

2、主要信号（空气流量、发动机转速、水温等）对喷油量的影响。

1、喷油量控制原理。

3.2.1喷射正时的控制

1、同时喷射：

各缸喷油器同时打开，同时关闭。

2、分组喷射：

将喷油器分为2～4组，每组同时喷射。

3、顺序喷射：

按点火顺序各缸在最佳时刻独立喷射。

3.2.2喷油量的控制

实际喷射持续时间＝基本喷射持续时间×

修正系数＋无效喷射持续时间

1、起动时水温决定基本喷油持续时间，再进行进气温度修正和蓄电池电压修正。

2、起动后喷油量的控制

（1）基本喷射持续时间

由进气质量流量和发动机转速确定。

（2）修正系数

水温修正、加速加浓、减速减油、急加速异步加浓、空然比反馈修正（短时燃油修正）、学习空然比控制（长时燃油修正）、大负荷和高转速加浓修正、断油控制。

（3）无效喷射持续时间

蓄电池电压越大，无效喷射持续时间越短，应减小喷油脉冲宽度。

1、同时喷射就是各缸喷油器共用控制信号，同时打开，同时关闭。

2、分组喷射就是将喷油器分为2～4组，每组同时喷射。

3、顺序喷射就是各缸喷油器独立控制，按点火顺序在最佳时刻喷射。

4、起动时水温决定基本喷油持续时间。

5、起动后进气质量流量和发动机转速确定基本喷射持续时间。

什么是同时喷射？

分组喷射？

顺序喷射？

起动时喷油量如何控制？

起动后喷油量如何控制？

课题8

8

3-3电控燃油喷射系统组成及工作原理

理解电控燃油喷射系统元件的结构和工作原理，为进一步掌握电控燃油喷射系统的故障检测奠定基础。

1、理解燃油泵、喷油器、燃油压力调节器的结构和工作原理。

2、理解燃油泵、喷油器的控制电路。

3、正确使用电控燃油喷射系统。

1、燃油泵、喷油器的控制电路。

2、燃油泵、喷油器等元件的正确使用。

3.3.1燃油泵

1、安装

2、作用

3、结构：

滤网、油泵、永磁电动机、安全阀、单向阀、外壳等。

4、滚柱式电动燃油泵

5、齿轮式燃油泵

6、涡轮式燃油泵

7、油泵的控制电路

（1）油泵开关控制电路

（2）ECM控制电路

（3）燃油泵转速的控制

8.使用

3.3.2喷油器

1、分类：

低电阻喷油器（2～3Ω）、高电阻喷油器（12～17Ω）。

2、喷油器的控制电路：

普遍采用电压驱动搭铁控制

（1）电压驱动控制电路

（2）电流驱动控制电路

3.3.3燃油压力调节器

使系统油压与进气管压力之差保持恒定，一般为250Pa～300Pa。

使得喷油量唯一取决于喷油器开启时间。

3.3.4燃油脉动衰减器

3.3.5油管：

供油管、回油管、燃油蒸气排放管

3.3.6燃油滤清器

掌握燃油泵、喷油器、燃油压力调节器的安装、作用、结构、工作原理、使用。

燃油泵、喷油器的控制电路。

1、简述燃油泵控制过程？

2、简述喷油器控制过程？

3、燃油压力调节器的作用是什么？

1、什么是同时喷射、分组喷射、顺序喷射？

课题9 

9

3-4 

电控燃油喷射系统的检修

掌握电控燃油喷射系统的故障检测方法。

1、掌握卸压、油压预置、漏油检测、油压测量的方法。

2、掌握油泵及其控制电路的检查方法。

3、掌握喷油器及其控制电路的检查方法。

1、油压测量。

2、油泵及其控制电路的检查。

3、喷油器及其控制电路的检查。

1、燃油泵、喷油器控制电路的检查。

3.4.1卸压

3.4.2油压预置

3.4.3漏油检测

3.4.4油压测量

（1）发动机怠速，测量油压。

（2）测量停机后10min内的油压下降值（保持油压）。

（3）测量怠速时油压值和断开油压调节器真空软管后油压升高值。

3.4.5油泵及其控制电路的检查

（1）检查油泵是否工作

（2）检查油泵堵和漏

（3）检查油泵控制电路

1）检查供电电压，判断电源线是否良好。

2）检查搭铁线路，判断搭铁线是否良好。

3）检查燃油泵电阻，判断燃油泵是否良好。

3.4.6喷油器及其控制电路的检查

（1）喷油器的拆装

（2）检测喷油器是否动作

（3）检查喷油器的堵和漏

（4）检查喷油器的控制电路

1）测量供电电压，判断电源线是否良好。

2）测量控制信号，判断信号线是否良好。

3）测量喷油器电阻，判断喷油器是否良好。

1、检修电控燃油喷射系统，需掌握的技能包括：

卸压、油压预置、检测漏油、测量油压、油泵及其控制电路的检查、喷油器及其控制电路的检查。

1、如何测量油压？

2、如何检查燃油泵及其控制电路？

3、如何检查喷油器及其控制电路？

1、燃油压力调节器的作用是什么？

课题10

10

第四章 

微机控制点火系统

4-1 

微机控制点火系统概述

理解微机控制点火系统的工作原理，为进一步掌握微机控制点火系统的检修奠定基础。

1、理解微机控制点火系统的概念。

2、理解微机控制点火系统的组成及功用。

3、理解微机控制点火系统的类型。

1、微机控制点火系统的组成及功用。

2、微机控制点火系统的类型。

1、电控单元的作用。

4.1.1发动机对点火系统的要求

4.1.2点火系统的发展

4.1.3微机控制点火系统的组成及功用

（1）传感器：

检测发动机各种状态参数，为ECU提供点火提前角的控制依据。

（2）电控单元：

点火系统中的控制元件。

其作用是不断地采集各传感器的信息，按特定的程序进行判断、运算，向点火控制器或点火线圈发出最佳控制信号。

1）点火时刻（点火提前角）控制信号IGT

2）汽缸判别信号IGDA、IGDB

（3）点火控制器：

ECU的一个执行机构。

其作用是将电控单元输出的点火信号进行功率放大，再驱动点火线圈工作。

4.1.4微机控制点火系统的分类

1、微机控制有分电器点火系

2、微机控制无分电器点火系

（1）同时点火方式

（2）单独点火方式

4.1.5微机控制点火系统的优点

1、微机控制点火系统由电源、传感器、电控单元、点火控制器、点火线圈、分电器、火花塞组成。

2、电控单元向点火控制器或点火线圈发出点火时刻（点火提前角）控制信号IGT和汽缸判别信号IGDA、IGDB。

3、点火控制器是ECU的一个执行机构。

4、微机控制点火系统可以分为有分电器点火系和无分电器点火系（

同时点火方式、单独点火方式）

1、微机控制点火系有哪些元件组成？

2、ECU在点火控制中起什么作用？

3、微机控制点火系中点火线圈的特点是什么？

课题11

11

4-2 

微机控制点火系统的控制原理

理解微机控制点火系统的控制原理，为进一步掌握微机控制点火系统的检修奠定基础。

1、理解微机控制点火系统的点火提前角控制、闭合角控制、爆震控制。