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1、项目一项目一 发动机电控技术概述发动机电控技术概述 任务一 认识发动机电控系统的控制方式与组成任务二 发动机电控系统的常用检测设备返回2023/1/21/31任务一 发动机电控系统的控制方式与组成第一阶段从20世纪60年代中期到70年代中期，主要以硅二极管整流的交流发电机和电子调节器的应用为代表 第二阶段从20世纪70年代末期到90年代中期，主要以电控汽油喷射系统、防抱死制动系统和电控点火系统的应用为代表 第三阶段20世纪90年代中期以后，电控车身高度和悬架刚度、定速巡航电控系统、电控空调系统、电控安全气囊系统、电控门窗系统等在汽车上的应用一、汽车电子技术的发展阶段一、汽车电子技术的发展阶段2
2、023/1/22/31二、电控技术对发动机性能的影响二、电控技术对发动机性能的影响提高了发动机动力性提高了发动机动力性改善了起动性能改善了起动性能改善了加速和减速性能改善了加速和减速性能降低了排放污染降低了排放污染提高了发动机经济性提高了发动机经济性任务一 发动机电控系统的控制方式与组成2023/1/23/31任务一 发动机电控系统的控制方式与组成电控燃油喷射（电控燃油喷射（EFI）一、发动机电控系统的控制内容一、发动机电控系统的控制内容电控点火装置（电控点火装置（ESA）怠速控制（怠速控制（ISC）系统）系统 排放控制系统排放控制系统 进气控制系统进气控制系统增压控制系统增压控制系统应急备用
3、系统应急备用系统警告提示警告提示 巡航控制系统巡航控制系统 自诊断与报警系统自诊断与报警系统失效保护系统失效保护系统2023/1/24/31任务一 发动机电控系统的控制方式与组成在控制系统中，如果输出端与输入端之间不存在反馈回路，输出量对系统的控制作用没有影响，该系统称为开环控制系统。二、电控系统的控制方式二、电控系统的控制方式在控制系统中，如果输出端与输入端之间存在反馈回路，输出量对系统的控制作用有直接影响的系统，称为闭环控制系统。开环控制开环控制 闭环控制闭环控制 2023/1/25/31一、电控系统的基本组成一、电控系统的基本组成发动机电控系统主要由传感器、电控单元和执行器三大部分组成
4、传感器sensor电控单元（ECU）执行器actuator 图l-1 电控系统的基本组成2023/1/26/31二、常见传感器二、常见传感器序号类型英文缩写主要功能1空气流量计MAFS在L型电控燃油喷射系统中，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在D型电控燃油喷射系统中，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，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号3节气门位置传感器TPS检测节气门的开度及开度变化，如全关（怠速）、全开及节气开闭的速率（单位时间内开闭的角度）信号，此信号输入ECU，用于燃
5、油喷射控制及其他辅助控制4凸轮轴位置传感器CPS给ECU提供曲轴转角基准位置信号（G信号），作为喷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（转速传感器）CPS用来检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号，作为喷油正时控制和点火工时控制的主控制信号。6进气温度传感器IATS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冷却液温度传感器ECTS给ECU提供发动机冷却液温度信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号。冷却液温度传感器信号也是其他控制系统（如怠速控制和废气再循环控制等）的控制信号。2023/1/27/31二、常见传感器二、常见传感器序
6、号类型英文缩写主要功能8车速传感器VSS检测汽车的行驶速度，给ECU提供车速信号（SPI）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O2S检测排气中的氧含量，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检测汽油机是否爆燃及爆燃强度，将此信号输人ECU，作为点火正时控制的修正（反馈）信号11起动开关STA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当空调开关打开，向ECU输入信号，作为燃油喷射控制和点火控制的修正信号13挡位开关P/N由P/N挡位挂入其他挡位时，挡位开关向ECU输入信号，作为燃油喷射控制
7、和点火控制的修正信号。当挂入P或N挡住时，空挡位置开关向ECU提供 P/N挡位信号，防止发动机起动。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动力转向开关当转向盘由中间位置向左右转动时，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蓄电池电压信号UBAT向ECU提供电压信号，作为燃油喷射控制的修正信号。2023/1/28/31三、常见执行器三、常见执行器序号类型英文缩写主要功能1喷油器INJ根据ECU的喷油脉冲信号，精确计量燃油喷射量2点火器ICM根据ECU脉冲信号，控制点火3怠速控制阀ISCV控制发动机的怠速
8、转速4巡航控制电磁阀CCSV根据ECU控制巡航系统5节气门控制电动机TC根据ECU控制节气门的开度6废气在循环阀ECRV根据ECU控制废气在循环量7进气控制阀IACV根据ECU控制进气系统工作8二次空气喷射阀SAIV根据ECU脉冲信号控制二次空气喷射量9活性炭罐电磁阀ACCV根据电控单元的控制指令信号，回收发动机内部的燃油蒸汽，以便减少污染10电动燃油泵FP供给燃油喷射系统规定压力的燃油 11真空电磁阀VSV根据ECU控制真空管路通断12空调控制真空电磁阀ACU根据ECU控制空调工作2023/1/29/31一一数字万用表的使用任务二 发动机电控系统的常用检测设备2023/1/210/31一一数
9、字万用表的使用2023/1/211/31交流电压测量交流电压测量2023/1/212/31直流电压测量直流电压测量2023/1/213/313 3直流电流测量直流电流测量2023/1/214/314 4电阻测量电阻测量2023/1/215/315 5二极管测量及电路通断测量二极管测量及电路通断测量2023/1/216/316 6汽车闭合角测量汽车闭合角测量将将“选择开关选择开关”旋转到触点闭合角区旋转到触点闭合角区域中对应的缸数（域中对应的缸数（4CYL、5 CYL、6 CYL、8CYL）位置上。红表笔的导线）位置上。红表笔的导线插入面板闭合角插孔（与电压欧姆插插入面板闭合角插孔（与电压欧姆插
10、孔为同一插孔）中。黑表笔的导线插入孔为同一插孔）中。黑表笔的导线插入面板面板 COM插孔中。红、黑表笔连接到插孔中。红、黑表笔连接到被测电路上，读取触点闭合角度值，参被测电路上，读取触点闭合角度值，参照标准值进行分析。照标准值进行分析。提示：提示：4 缸机闭合角显示范围为缸机闭合角显示范围为 0 90.0；6 缸机闭合角显示范围为缸机闭合角显示范围为 0 60.0；8 缸机闭合角显示范围缸机闭合角显示范围为为 0 45.0。2023/1/217/317 7发动机转速测量发动机转速测量将将“选择开关选择开关”旋转到转速（旋转到转速（RPM或或RPM X10）位置上。感应夹的红色导线插）位置上。感
11、应夹的红色导线插入面板电压欧姆插孔内，黑色导线插入入面板电压欧姆插孔内，黑色导线插入COM插孔内，感应夹夹在通往火花塞的插孔内，感应夹夹在通往火花塞的高压线上，其上方的箭头应指向火花塞，高压线上，其上方的箭头应指向火花塞，按下按下“转速转速”选择按钮，根据被测发动机选择按钮，根据被测发动机的冲程数和有无分电器，选择的冲程数和有无分电器，选择“4”或或“2DIS”，读取发动机转速值。，读取发动机转速值。提示：提示：测量时，注意不要将表笔连测量时，注意不要将表笔连接线靠近发动机旋转件，以防发生接线靠近发动机旋转件，以防发生事故。事故。2023/1/218/318 8温度测量温度测量将将“选择开关选
12、择开关”旋转到旋转到温度（温度（或或）位置上。）位置上。将汽车万用表配备的带测将汽车万用表配备的带测针的特殊插头，插接到面针的特殊插头，插接到面板上黄色插孔内，测针与板上黄色插孔内，测针与被测温度的部位接触，温被测温度的部位接触，温度稳定后，读取测量值。度稳定后，读取测量值。2023/1/219/319 9数据保持（数据保持（HOLD）当检测数据基本稳定后，当检测数据基本稳定后，可以按下可以按下HOLD键，将键，将检测数据保持，然后读检测数据保持，然后读取。取。2023/1/220/31二二故障诊断仪的使用大众专用解码器大众专用解码器VAG1552远征远征X-431PAD解码器解码器1-显示屏
13、显示屏 2-诊断连线插座诊断连线插座 3-程序卡罩盖程序卡罩盖 4a-V.A.G1551/3 诊断连线（用于诊断连线（用于16pin 插头的车辆，自插头的车辆，自 1993 年年1月起的大月起的大众车）众车）4b-VAG1551/1 诊断连线（用于诊断连线（用于2+2pin 插头的车辆）插头的车辆）5-键盘键盘 2023/1/221/31键盘功能键盘功能 （1）数字键）数字键 0 9：用于各种状态、功能选择；：用于各种状态、功能选择；（2）“C”键：用于消除键入，退回到上一个操作步骤或终止程序运行；键：用于消除键入，退回到上一个操作步骤或终止程序运行；（3）“Q”键：用于确定输入；键：用于确定
14、输入；（4）“”键：用于使程序继续运行或翻页；键：用于使程序继续运行或翻页；（5）“HELP”键：用于调出当前功能的说明；键：用于调出当前功能的说明；“”和和“”两个键，分别用于屏幕显示向前和向后翻页。两个键，分别用于屏幕显示向前和向后翻页。液晶显示屏只能显示两行数据，每行液晶显示屏只能显示两行数据，每行 40 个字符。字符高约个字符。字符高约 12mm，有较好的对比度。除故障码和故，有较好的对比度。除故障码和故障说明外，按障说明外，按“HELP”键，屏幕还可显示各个功能状态下的辅助文字说明。键，屏幕还可显示各个功能状态下的辅助文字说明。2023/1/222/31V.A.G1552故障诊断仪的
15、操作及内容故障诊断仪的操作及内容 当故障诊断仪连线正确时，屏幕应显示：当故障诊断仪连线正确时，屏幕应显示：V.A.G SELFDIAGNOSIS 1-Rapid data transfer 2-Flash code output V.A.G 自诊断自诊断1 快速数据传递快速数据传递(常常用功能用功能)2 闪光码输出闪光码输出 2023/1/223/31V.A.G1552故障诊断仪的操作及内容故障诊断仪的操作及内容 选择工作模式时，只要输入其代码即可。例如按选择工作模式时，只要输入其代码即可。例如按“1”键，即可键，即可进入进入“快速数据传递快速数据传递”工作模式。此时屏幕显示为：工作模式。此时
16、屏幕显示为：Rapid data transferHELP Enter Address words XX 快速数据传递帮助快速数据传递帮助输入地址码：输入地址码：XX 此时故障诊断仪等待两位数字编码的输入，它代表车辆上各控制单元的地址码。此时故障诊断仪等待两位数字编码的输入，它代表车辆上各控制单元的地址码。2023/1/224/313 3V.A.G1552故障诊断仪的操作及内容故障诊断仪的操作及内容 01 查询控制单元类型查询控制单元类型 此功能用于查询控制单元的部件编码、系统名称、软件版本等。下面是桑塔纳时代超人车发动机控制单元版本信息：此功能用于查询控制单元的部件编码、系统名称、软件版本等
17、。下面是桑塔纳时代超人车发动机控制单元版本信息：330 907 404 1.8L R4/2V MOTR HS D01 Coding 08001 WSC XXXXX 上述显示信息含义如下：上述显示信息含义如下：330 907 404：表示控制单元零件号。：表示控制单元零件号。1.8L：表示发动机排量为：表示发动机排量为 1.8L。R4/2V：表示发动机结构形式为直列：表示发动机结构形式为直列 4 缸缸 2 气门。若显示气门。若显示 R4/5V 则表示直列则表示直列 4 缸、缸、5 气门发动机；气门发动机；V6/5V 表示表示 V 型型 6 缸、缸、5 气门发动机；气门发动机；在显示后面若有在显示
18、后面若有 T，则表示为涡轮增压发动机；在，则表示为涡轮增压发动机；在 V6/5V 后面若显示后面若显示 G，则表示有车速控制装置（如奥迪，则表示有车速控制装置（如奥迪 ATX 2.8L 发动机）。发动机）。MOTR：表示电子控制燃油喷射系统名称（：表示电子控制燃油喷射系统名称（Motronic）。）。HS 表示手动变速器，表示手动变速器，AT 表示自动变速器。表示自动变速器。D01：控制单元软件的版本号。：控制单元软件的版本号。Coding 08001：表示发动机控制单元编码为：表示发动机控制单元编码为 08001。但要注意不同零件号的控制单元，编码规则可能有所不同。但要注意不同零件号的控制单
19、元，编码规则可能有所不同。WSC XXXXX 为服务站代码，它表明由哪一家最后对控制单元编制了代码（如未改变出厂时所设状态，则一直是为服务站代码，它表明由哪一家最后对控制单元编制了代码（如未改变出厂时所设状态，则一直是 WSC00000）。）。2023/1/225/314 4查询故障代码查询故障代码 02 查询故障代码查询故障代码 此功能用于查询控制单元存储的故障。在此功能用于查询控制单元存储的故障。在“功能选择功能选择”状态下按状态下按 02，屏幕显示为：，屏幕显示为：Rapid data transferQ 02 Interrogate fault memory 按按 Q 键确认输入，如没
20、有故障，则屏幕显示键确认输入，如没有故障，则屏幕显示“No faults recognised!”。若有故障，则显示屏上首先显示故障的数量：。若有故障，则显示屏上首先显示故障的数量：X faults recognised!发现发现 X 个故障！个故障！按按键翻页逐一显示各个故障代码及其文字说明。在文字说明上面的数字是故障代码，右下角带有键翻页逐一显示各个故障代码及其文字说明。在文字说明上面的数字是故障代码，右下角带有/SP 字样的为偶发性故障，打印出来后，字样的为偶发性故障，打印出来后，偶发性故障用偶发性故障用“sporadk fault”表示表示2023/1/226/314 4执行元件诊断执
21、行元件诊断 03 执行元件诊断执行元件诊断 通过此功能，通过此功能，V.AG1552 故障诊断仪通过控制单元向每个执行元件发出驱动及停止的指令，以测试执行元件的动作情况。其显示如下：故障诊断仪通过控制单元向每个执行元件发出驱动及停止的指令，以测试执行元件的动作情况。其显示如下：Final Control diagnosis Injector Cylinder 1 N30 执行元件诊断执行元件诊断 1 缸喷油器缸喷油器 N30 此时此时 1 缸喷油器喷油，能听到或触摸感觉到元件的动作。按缸喷油器喷油，能听到或触摸感觉到元件的动作。按键，可以发出对下一个执行元件进行诊断的指令。执行元件的诊断顺序由
22、控键，可以发出对下一个执行元件进行诊断的指令。执行元件的诊断顺序由控制单元决定。制单元决定。2023/1/227/314 4系统基本调整系统基本调整 04 基本设置基本设置 维修后总成内一些部件的安装调整会有所不同，因此应对某些总成进行基本设置。当点火开关打开，发动机不转时，基本设置功能可完成维修后总成内一些部件的安装调整会有所不同，因此应对某些总成进行基本设置。当点火开关打开，发动机不转时，基本设置功能可完成节气门控制部件与发动机控制单元的匹配；当发动机运转时，基本设置功能可完成点火正时检查，另借助于节气门控制部件与发动机控制单元的匹配；当发动机运转时，基本设置功能可完成点火正时检查，另借助
23、于控制功能的开闭帮助查找故障等控制功能的开闭帮助查找故障等等。等。进行基本设置的条件是：发动机冷却液温度正常；测试过程中不允许散热器风扇旋转；关闭空调和其他用电设备；故障存储器中没有故障进行基本设置的条件是：发动机冷却液温度正常；测试过程中不允许散热器风扇旋转；关闭空调和其他用电设备；故障存储器中没有故障信息。信息。在在“功能选择功能选择”状态下按状态下按 04，屏幕显示为：，屏幕显示为：Basic settingHELP 基本设置帮助基本设置帮助Input display group number XX 输入显示组号输入显示组号 XX 输入需要显示的组号，例如输入输入需要显示的组号，例如输入
24、 098，按，按 Q 键确认后屏幕显示：键确认后屏幕显示：Systen in basic setting 98 系统基本设置系统基本设置 98X.XXXV X.XXXV Iding ADP.runs X.XXXV X.XXXV 怠速怠速 ADP.运行运行 测量值以物理形式输出，所选择的小组编号在屏幕上显示。另一组测量值的显示可通过按测量值以物理形式输出，所选择的小组编号在屏幕上显示。另一组测量值的显示可通过按 C 键，并输入所待测的小组编号来进行。在此过键，并输入所待测的小组编号来进行。在此过程中，控制单元可对控制的一些基本参数，例如点火提前角、程中，控制单元可对控制的一些基本参数，例如点火提
25、前角、控制系数等进行调整。控制系数等进行调整。2023/1/228/314 4清除故障码清除故障码 05 清除故障存储器清除故障存储器 执行此功能后即可将故障存储器内容清除。显示如下：执行此功能后即可将故障存储器内容清除。显示如下：Rapid data transferQ 快速数据传递帮助快速数据传递帮助05 Erase fault memory 05 清除故障存储器清除故障存储器 按按 Q 键确认输入，如果故障存储器未被查询，就不能被清除。键确认输入，如果故障存储器未被查询，就不能被清除。在查询或清除故障存储器时，如果关闭点火开关或发动机转速超过在查询或清除故障存储器时，如果关闭点火开关或发
26、动机转速超过 2500r/min，故障存储器也不能清除。，故障存储器也不能清除。当屏幕出现以下显示时，说明故障存储器已被消除：当屏幕出现以下显示时，说明故障存储器已被消除：Rapid data transfer 快速数据传递快速数据传递 Fault memory is erased!故障存储器被清除！故障存储器被清除！此时，再按此时，再按“”键，则又回到功能选择状态。键，则又回到功能选择状态。2023/1/229/314 4控制单元编码控制单元编码 07 控制单元编码控制单元编码 各种车型都对应着不同编码的控制单元。如果控制单元编码与车型不匹配，会造成许多不良后果，例如换档冲击、发动机燃烧不良
27、、废气排放超标、油各种车型都对应着不同编码的控制单元。如果控制单元编码与车型不匹配，会造成许多不良后果，例如换档冲击、发动机燃烧不良、废气排放超标、油耗增加、机械寿命降低等。为此，控制单元内设置了可以改变的控制单元编码。通过改变控制单元编码，就可以改变控制单元内的存储内容，以此来改变控制耗增加、机械寿命降低等。为此，控制单元内设置了可以改变的控制单元编码。通过改变控制单元编码，就可以改变控制单元内的存储内容，以此来改变控制单元的工作模式，以适应不同的发动机、变速器、车辆车身或传动系统，也可适应不同的气候、道路条件和不同国家的交通法规。单元的工作模式，以适应不同的发动机、变速器、车辆车身或传动系
28、统，也可适应不同的气候、道路条件和不同国家的交通法规。给控制单元编码在车辆出厂之前已进行，但如果控制单元损坏更换新的控制单元后，显示编码不正确或新控制单元没有编码，就要对新控制单元进行编码。给控制单元编码在车辆出厂之前已进行，但如果控制单元损坏更换新的控制单元后，显示编码不正确或新控制单元没有编码，就要对新控制单元进行编码。在在“功能选择功能选择”状态下按状态下按 07 键，则显示：键，则显示：Rapid data transferQ 快速数据传递帮助快速数据传递帮助07 Code control unit 07 控制单元编码控制单元编码 按按 Q 键，则显示：键，则显示：Code contr
29、ol unit 控制单元编码控制单元编码 Enter code number XXX(000-127)输入编码输入编码 XXX（000 127）用键盘输入该车的编码，屏幕显示出带有编码的控制单元记号，例如：用键盘输入该车的编码，屏幕显示出带有编码的控制单元记号，例如：4A 0907473 2.6L V6 MPFI D01 4A 0907473 2.6L V6 MPFI D01Coding 001 WSC 06812 编码编码 001 WSC 06812 其中其中“Coding 001”表示所输入的控制单元编码。但要注意不同零件号的电控单元，控制单元编码规则可能有所不同；而且不同的车型其编码位数也不同，表示所输入的控制单元编码。但要注意不同零件号的电控单元，控制单元编码规则可能有所不同；而且不同的车型其编码位数也不同，例如帕萨特和奥迪等车型为例如帕萨特和奥迪等车型为 5 位，具体可参见后续章节。位，具体可参见后续章节。2023/1/230/31学习测试学习测试1 1：汽车电子技术的发展分为哪几个阶段？2 2：电控技术对发动机工作性能有何影响？3 3：发动机电控系统控制内容有哪些？4 4：发动机电控系统控制方式有哪些？5 5：分析电控系统的基本组成及功用？6 6：电控系统常见传感器及执行器有哪些？各有何作用？2023/1/231/31