1.7　汽油发动机电控系统

1-139　电控燃油喷射式汽油机燃料供给系统特点如何？

随着电子技术在发动机上的应用，轿车和轻型载重车采用电子控制汽油喷射系统代替传统的化油器。应用较广的多点式汽油喷射系统，每个气缸配有一个喷油器，汽油直接喷入进气管与空气混合后进入各缸燃烧室。

电控装置由传感器、控制单元（电子控制器，ECU）和执行器组成，各种传感器将监测到的发动机运行参数输入控制单元，控制单元据此控制燃油量、空气流量和喷油时间等，以实现与发动机工况的最佳匹配，达到节省燃油、净化排气、改善加速性和低温启动性等目的。而附加装置怠速转速调节器和爆燃传感器，还可起到稳定怠速、防止爆燃的作用。

1-140　汽油机电控系统是如何分类的？

（1）按喷射方式不同，电控燃油喷射系统可分为连续喷射方式和间歇喷射方式。在采用间歇喷射方式的多点电控燃油喷射系统中，按各缸喷油器的喷射顺序又可分为同时喷射系统、分组喷射和系统顺序喷射系统。

（2）按对进气量的计量方式不同，电控燃油喷射系统可分为D型喷射系统和L型喷射系统。

（3）按喷射位置不同，电控燃油喷射系统可分进气管喷射和缸内直接喷射两种类型。

（4）按有无反馈信号，可分为开环控制系统和闭环控制系统。开环控制系统（无氧传感器）不能实现最佳控制。闭环控制系统（有氧传感器）是在发动机排气管上加装了氧传感器，根据排气中含氧量的变化，判断实际进入气缸的混合气空燃比，再通过ECU与设定的目标空燃比值进行比较，并根据误差修正喷油器喷油量，使空燃比保持在设定的目标值附近。

1-141　D型电控喷射系统有何特点？

D型电控燃油喷射系统利用绝对压力传感器检测进气管内的绝对压力，ECU根据进气管内的绝对压力和发动机转速推算出发动机的进气量，再根据进气量和发动机转速确定基本喷油量。D型电控燃油喷射系统的基本工作原理如图1-59所示。

1-142　L型电控喷射系统有何特点？

L型电控燃油喷射系统利用空气流量计直接测量发动机的进气量，ECU不必进行推算，即可根据空气流量计信号计算与该空气量相应的喷油量，故对混合气浓度的控制更精确。L型喷射系统的基本工作原理如图1-60所示。

1-143　电控燃油喷射系统由哪几部分组成？

电控燃油喷射系统形式多样，但其组成相同，都是由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统三个子系统组成，如图1-61所示。

1-144　空气供给系统的作用如何？简单的工作原理如何？

空气供给系统的功用是为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常工作时的进气量。

1-145　空气供给系统简单的工作原理如何？

空气供给系统的工作原理如图1-62所示。

发动机工作时，空气经空气滤清器过滤后，通过空气流量计（L型）、节气门体进入进气总管，再通过进气歧管分配给各缸。节气门体中设有节气门，用以控制进入发动机的空气量，从而控制发动机的输出功率（负荷）。在节气门体的外部或内部设有与主进气道并联的旁通怠速进气通道，并由怠速控制阀控制怠速时的进气量。

在L型电控燃油喷射系统中，流经怠速控制阀的空气首先经过空气流量计测量；而在D型电控燃油喷射系统中，绝对压力传感器测量的是进气管内的绝对压力，流经怠速控制阀的空气也在检测范围内。怠速控制阀由ECU直接控制。

1-146　燃油供给系统的功用如何？

燃油供给系统的功用是供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电脑指令喷油。

1-147　燃油供给系统简单的工作原理如何？

燃油供给系统原理如图1-63所示。电动燃油泵将汽油自油箱内吸出，经滤清器过滤后，由压力调节器调压，通过油管输送给喷油器，喷油器根据电脑指令向进气管喷油。燃油泵供给的多余汽油经回油管流回油箱。燃油泵一般装在油箱内。喷油器由电脑控制，有些发动机上还装有冷启动喷油器，冷启动喷油器安装在进气总管上，仅在发动机低温启动时喷油，以改善发动机的低温启动性能。

1-148　控制系统的简单工作原理如何？

在电控燃油喷射系统中，喷油量控制是最基本的也是最重要的控制内容，其控制原理如图1-64所示。

ECU根据空气流量信号和发动机转速信号确定基本的喷油时间（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）对喷油时间进行修正，并按最后确定的总喷油时间向喷油器发出指令，使喷油器喷油（通电）或断油（断电）。

1-149　电动燃油泵有何功用？有哪几种类型？

（1）功用。电动燃油泵是一种由小型直流电动机驱动的燃油泵，其作用是给电控燃油喷射系统提供具有一定压力的燃油。

（2）分类。目前各车型装用的电动燃油泵按其结构不同，有涡轮式、滚柱式、转子式和侧槽式。内置式电动燃油泵多采用涡轮式，外置式电动燃油泵则多数为滚柱式。

1-150　涡轮式电动燃油泵构造如何？有何特点？

涡轮式电动燃油泵结构如图1-65所示，主要由油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀等组成。

1—前轴承；2—油泵电动机定子；3—后轴承；4—出油阀；5—出油口；6—卸压阀；7—油泵电动机转子；8—叶轮；9—进油口；10—泵壳体；11—叶片

涡轮式电动燃油泵具有泵油量大、泵油压力较高（可达600kPa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。

1-151　滚柱式电动燃油泵构造如何？有何特点？

滚柱式电动燃油泵结构如图1-66所示，主要由油泵电动机、滚柱式燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。

1—卸压阀；2—滚柱泵；3—油泵电动机；4—出油阀；5—进油口；6—出油口

滚柱式电动燃油泵的输油压力波动较大，在出油端一般都安装阻尼减振器，这使燃油泵的体积增大，所以滚柱式电动燃油泵一般安装在汽油箱的外面，属外置式电动燃油泵。

1-152　ECU控制的燃油泵控制电路原理如何？

如图1-67所示，蓄电池电源经主易熔线、20A熔体、主继电器进入ECU的+B端子，燃油泵控制ECU通过FP端子向燃油泵供电。燃油泵控制ECU根据发动机ECU端子FPC和DI的信号，控制+B端子与FP端子的连通回路，以改变输送给燃油泵电压，从而实现对燃油泵转速的控制。当发动机高速、大负荷工作时，发动机ECU的FPC端子向燃油泵控制ECU发出指令，使FP端子向燃油泵提供12V的蓄电池电压，燃油泵以高速运转。当发动机低速、小负荷工作时，发动机ECU的DI端子向燃油泵控制ECU发出指令，使FP端子向燃油泵提供较低的电压（一般为9V），燃油泵以低速运转。

ECU的+B端子和FP端子，分别有导线与诊断座上的相应端子相连，以便对燃油泵进行检查。

1-153　油泵开关控制的燃油泵控制电路原理如何？

此种控制电路仅用于装用叶片式空气流量计的L型电控燃油喷射系统。油泵开关控制的燃油泵控制电路工作原理如图1-68所示。

1-154　油泵继电器控制的燃油泵控制电路原理如何？

此种控制电路可根据发动机转速和负荷的变化，通过油泵继电器改变燃油泵供电线路，从而控制燃油泵工作转速。油泵继电器控制的燃油泵控制电路如图1-69所示。

与油泵开关控制的燃油泵控制电路类似，点火开关接通后即通过主继电器将开路继电器的+B端子与电源接通，启动时开路继电器中的L1线圈通电，发动机正常运转时，ECU中的晶体管VT1导通，开路继电器中的L2线圈通电，均使开路继电器触点闭合，油泵继电器FP端子与电源接通，燃油泵工作。发动机熄火后，ECU中的晶体管VT1截止，开路继电器内的L1和L2线圈均不通电，其开关断开燃油泵电路，燃油泵停止工作。

发动机ECU控制油泵继电器。发动机低速、中小负荷工作时，ECU中的晶体管VT2导通，油泵继电器线圈通电，使触点A闭合，由于将电阻串联到燃油泵电路中，所以燃油泵两端电压低于蓄电池电压，燃油泵低速运转。发动机高速、大负荷工作时，ECU中的晶体管截止，油泵继电器触点B闭合，直接给燃油泵输送蓄电池电压，燃油泵高速运转。

▲1-155　怎样就车检查燃油泵？

电控燃油喷射系统的电动燃油泵，通常在点火开关关闭10s以上再打开时（不启动发动机），或关闭点火开关使发动机熄火时，都会提前或延长工作2～3s。若燃油泵及其电路无故障，在此情况下，在油箱处仔细听察，均能听到电动燃油泵工作的声音。对诊断座上带有燃油泵测试端子的汽车，可采用如下方法检查电动燃油泵。

（1）用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上，如丰田车系诊断座上有+B端子（电源端子）和FP端子（燃油泵测试端子），将两端子跨接即可。也可以拆开电动燃油泵的线束连接器，直接用蓄电池给燃油泵通电。

（2）将点火开关转至“ON”位置，但不要启动发动机。

（3）拧开油箱盖应能听到燃油泵工作的声音，或用手捏进油软管应感觉有压力。

（4）若听不到燃油泵工作声音或进油管无压力，应检修或更换该燃油泵。

（5）若有燃油泵不工作故障，但按上述方法检查正常，应检查燃油泵电路导线、继电器、易熔线和熔体有无断路。

▲1-156　怎样测试燃油供给系统压力？

通过测试燃油供给系统压力，可诊断燃油供给系统是否有故障，进而根据测试结果确定故障性质和部位。测试时需使用专用油压表和管接头，测试方法如下。

（1）检查油箱内燃油应足够。释放燃油供给系统压力。

（2）检查蓄电池电压，应在12V左右（电压高低直接影响燃油泵的供油压力），拆开蓄电池负极电缆线。

（3）将专用油压表连接到燃油供给系统中。不同车型测试压力表的连接方式有所不同，主要有两种连接方式，一种是用专用接头将油压表连接在燃油分配管的进油管接头处，如图1-70所示；另一种是拆下连接在燃油滤清器与输油管之间的脉动阻尼器，用专用接头将油压表安装到脉动阻尼器的位置，如图1-71所示。

1—压力表；2—接头螺栓；3，5，7—垫片；4—油压表接头；6—油管；8—燃油分配管

1—真空软管；2—燃油压力调节器；3—回油管；4—软管；5—压力油管；6—燃油泵；7—油泵滤网；8—燃油滤清器；9—管接头；10—三通管接头；11—油压表接头

（4）将溅出的汽油擦净，重新接好蓄电池负极电缆线。启动发动机并维持怠速运转。

（5）拆开燃油压力调节器上的真空软管，并用手指堵住进气管一侧的管口。检查油压表指示压力是否符合标准。一般多点喷射系统压力应为0.25～0.35MPa，单点喷射系统压力应为0.07～0.10MPa。

若燃油供给系统压力过低，可夹住回油软管以切断回油管路，再检查油压表指示压力，若压力恢复正常，说明燃油压力调节器有故障，应更换；若仍压力过低，应检查燃油供给系统有无泄漏，燃油泵滤网、燃油滤清器和油管路是否堵塞，若无泄漏和堵塞故障，应更换电动燃油泵。

若油压表指示压力过高，应检查回油管路是否堵塞；若回油管路正常，说明燃油压力调节器有故障，应更换。

（6）如果测试燃油供给系统压力符合标准，使发动机运转至正常工作温度后，重新接上燃油压力调节器上的真空软管，油压表指示压力应略有下降（约0.05MPa），否则应检查真空管路是否堵塞或漏气；若真空管路正常，说明燃油压力调节器有故障，应更换。

（7）使发动机熄火，燃油泵停止工作，等待10min后，观察油压表压力（即燃油供给系统残余压力），多点喷射系统压力应不低于0.20MPa，单点喷射系统压力应不低于0.05MPa。若压力过低，应检查燃油系统是否有泄漏，若无泄漏，说明燃油泵出油阀、燃油压力调节器回油阀或喷油器密封不良。

（8）检查完毕后，释放燃油供给系统压力，并拆下油压表，装复燃油系统。然后，预置燃油供给系统压力，并启动发动机检查有无泄漏。

1-157　热线式空气流量计的结构特点有哪些？

图1-72所示为主流测量方式热线式空气流量计的结构图，主要由防护网、采样管、热线电阻器、温度补偿电阻器和控制电路等组成。

1—防护网；2—采样管；3—热线电阻；4—温度补偿电阻；5—控制电路板；6—线束连接器

为保证测量精度，热线式空气流量计一般都有自洁功能，发动机转速超过1500r/min，关闭点火开关使发动机熄火后，控制系统自动将热线电阻器加热到1000℃以上并保持约1s，以便将附在热线电阻器上的粉尘烧掉。

1-158　热线式空气流量计控制电路原理如何？

热线式空气流量计电路如图1-73所示。

（1）空气流量计端子说明。

点火开关接通时，经主继电器给空气流量计的端子提供蓄电①E池电压。

②空气流量信号经B端子输送给ECU。

③A端子为调整一氧化碳的可变电阻器输出端子。

④D端子通过ECU搭铁。

⑤C端子为直接搭铁端子。

⑥关闭点火开关时，ECU通过F端子给空气流量计输送自洁信号。

（2）在使用中，对热线式空气流量计的检查主要是相应端子之间的电压。

①点火开关接通，但不启动发动机时，分别测量E端子与D端子、E端子与C端子之间电压，均应为蓄电池电压，否则说明电源线路或搭铁线路有故障。

②测量B端子与C端子之间的信号电压，发动机不工作时应为2～4V，发动机工作时应为1.0～1.5V。

③发动机达正常工作温度、转速超过1500r/min后，测量F端子与D端子之间电压，关闭点火开关时，电压应回零并在5s后又跳跃上升，1s后再回零，否则说明自洁信号不良。

1-159　热膜式空气流量计的结构特点有哪些？

热膜式空气流量计的结构如图1-74所示，其结构和工作原理与热线式空气流量计基本相同，不同之处在于热线式空气流量计采用铂丝制成的热线电阻器，热膜式空气流量计不采用价格昂贵的铂丝热线，而是用热膜代替热线，并将热膜镀在陶瓷片上，制造成本较低，而且测量元件不直接承受空气流的作用力，热膜式空气流量计的使用寿命较长。

1-160　进气管绝对压力传感器有何功用？是如何分类的？

（1）功用。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压力，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）分类。进气管绝对压力传感器的种类较多，按其检测原理可分为压敏电阻式、电容式、膜盒式、表面弹性波式等，应用较多的是压敏电阻式和电容式两种。

1-161　压敏电阻式进气管绝对压力传感器的结构特点及工作原理如何？

如图1-75所示，压敏电阻式进气管绝对压力传感器主要由绝对真空室、硅片和IC放大电路组成。硅片的一侧是绝对真空室，而另一侧承受进气管内的压力，在此压力作用下使硅片产生变形；由于绝对真空室的压力是固定的（绝对压力为0），进气管绝对压力变化时，硅片的变形量不同；硅片是一个压力转换元件（压敏电阻），其电阻值随其变形量而变化，导致硅片所处的电桥电路输出电压发生变化，电桥电路输出的电压（很小）经IC放大电路放大后输送给ECU。

1—绝对真空室；2—硅片；3—IC放大电路

1-162　电容式进气管绝对压力传感器的结构特点及工作原理如何？

电容式进气管绝对压力传感器的结构如图1-76所示。

1—弹性膜片；2—凹玻璃；3—金属涂层；4—输出端子；5—空腔；6—滤网；7—壳体

位于传感器壳体内腔的弹性膜片用金属制成，弹性膜片上、下两个凹玻璃的表面也均有金属涂层，这样在弹性膜片与两个金属涂层之间形成两个串联的电容。

电容式进气管绝对压力传感器利用电容效应检测进气管绝对压力。发动机工作时，进气管内的空气压力作用于弹性膜片上，使弹性膜片产生位移，弹性膜片与两个金属涂层之间的距离发生变化，一个距离减小，而另一个距离增大，在弹性膜片与两个金属涂层之间形成的两个电容的电容量也就一个增加，另一个则减小。电容量的变化量与弹性膜片的位移成正比，而弹性膜片的位移取决上、下两个空腔的气体压力，只要弹性膜片上部的空腔为绝对真空，下部空腔通进气管，则可通过检测电容量的变化来检测进气管的绝对压力。电容量的变化量再经过测量电路转换成电压信号输送给ECU，测量电路可以是电容电桥电路或谐振电路等。

▲1-163　进气管绝对压力传感器的控制电路及其检修方法如何？

进气管绝对压力传感器电路如图1-77所示，ECU通过VCC端子给传感器提供标准5V电压，传感器信号经PIM端子输送给ECU，E2为搭铁端子。

在使用中，将点火开关转至“ON”位置，检查传感器电源电压（ECU的VCC端子与E2端子之间电压）应约为5V，否则应检查ECU或其连接线路是否有故障；拆开传感器与进气管连接的软管，用手动真空泵给传感器施加真空度，测量传感器输出的信号电压（ECU的PIM端子与E2端子之间的电压），输出信号电压应随真空度增加（绝对压力减小）而下降，否则应更换传感器。

1-164　节气门位置传感器有何功用？是如何分类的？

（1）功用。节气门位置传感器检测节气门的开度及开度变化，此信号输入ECU，用于控制燃油喷射及其他辅助控制（如EGR、开闭环控制等）。

（2）分类。节气门位置传感器安装在节气门体上，由节气门轴驱动，可分为电位计式、触点式和综合式三种。

1-165　电位计式节气门位置传感器结构特点如何？

电位计式节气门位置传感器是一个由节气门轴驱动电位计，如图1-78所示。ECU通过A端子给传感器提供5V标准电压，节气门位置信号通过B端子输送给ECU，C端子搭铁。电位计式节气门位置传感器输出的电压信号，节气门全关时应约为0.5V，随节气门半开度增大输出信号电压增加，节气门全开时应约为5V。

1—节气门；2—ECU；3—节气门位置传感器

1-166　触点式节气门位置传感器结构特点如何？

触点式节气门位置传感器主要由一个滑动触点和两个固定触点组成，如图1-79所示，滑动触点（TL）随节气门轴一起转动，滑动触点在节气门全关（怠速）时与怠速固定触点（IDL）闭合，而在节气门接近全开时与全开触点（PSW）闭合；节气门开度在中间位置时，滑动触点与两个固定触点均断开。ECU根据触点的闭合情况确定发动机处于怠速工况、中等负荷工况或全负荷工况。

1—节气门位置传感器；2—怠速触点；3—全开触点；4—滑动触点；5—节气门轴

触点式节气门位置传感器与ECU之间有三个连接端子，ECU通过滑动触点端子给传感器提供电源，两个固定触点端子给ECU输送节气门位置信号。在维修中，对触点式节气门位置传感器，可拆开传感器线束连接器，就车检查各端子之间的通断情况。检查滑动触点端子与怠速触点端子之间，节气门接近全关时应导通，节气门在其他位置时应不导通。检查滑动触点端子与全开触点端子之间，节气门中小开度时应不导通，节气门接近全开时应导通。如果不符合上述要求，说明传感器内部断路或绝缘不良，应更换节气门位置传感器。

1-167　综合式节气门位置传感器结构特点如何？

综合式节气门位置传感器是由一个电位计和一个怠速触点组成，其电路如图1-80所示，工作原理和检修方法参阅前两种节气门位置传感器。

1-168　进气温度传感器有何功用？结构特点如何？

（1）功用。进气温度传感器的功用是给ECU提供进气温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。

（2）结构特点。进气温度传感器的结构如图1-81所示，传感器壳体内装有一个负温度系数的热敏电阻器，进气温度变化时，热敏电阻器的阻值发生变化，一般随进气温度升高，热敏电阻器的阻值逐渐减小。

▲1-169　怎样检测进气温度传感器？

进气温度传感器电路如图1-82所示，在ECU中有一标准电阻器与传感器的热敏电阻器串联，并由ECU提供标准电压，E2端子通过E1端子搭铁。当热敏电阻器的电阻值随进气温度变化时，ECU通过THA端子测得的分压值随之变化，ECU根据此分压值判断进气温度。

在使用中，拆开进气温度传感器线束连接器，检查两个端子之间是否断路，若断路应更换该传感器。将拆下的进气温度传感器放入水中进行冷却或加热，检查其特性应符合标准，否则应更换该传感器。进气温度传感器特性见表1-3。

1-170　冷却液温度传感器有何功用？结构特点如何？

冷却液温度传感器给ECU提供发动机冷却液温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。冷却液温度传感器信号也是其他控制系统（如EGR等）的控制信号。

冷却液温度传感器一般安装在气缸体上或水套出口处。冷却液温度传感器的结构和电路如图1-83和图1-84所示，其工作原理与进气温度传感器相同。冷却液温度传感器与进气温度传感器特性相同。

1-171　凸轮轴/曲轴位置传感器有何功用？分哪几种类型？

（1）功用。凸轮轴位置传感器（CMPS）给ECU提供曲轴转角基准位置（第一缸压缩上止点）信号，作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号。曲轴位置位置传感器（CKPS）有时称为发动机转速传感器，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，作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号。

空气流量计只能检测单位时间内的进气量，ECU必须根据发动机转速确定每循环进气量，以便实现对循环喷油量的精确控制。同时，ECU根据曲轴转角基准位置和曲轴转角才能确定各缸工作位置，以控制最佳的喷油时刻和最佳的点火提前角。

凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的结构、工作原理基本相同，而且通常安装在一起，只是各车型安装位置不同，但必须安装在与曲轴有精确传动关系的位置处，如曲轴、凸轮轴、飞轮或分电器处。

（2）分类。凸轮轴/曲轴位置传感器可分为电磁式、霍尔式和光电式三种类型。

1-172　电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器的结构与工作原理如何？

（1）结构。安装在分电器内的电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器结构如图1-85所示。传感器分为上、下两部分，上部分为凸轮轴位置传感器，由带一个凸齿的G转子和2个感应线圈G1和G2组成，用以产生第一缸上止点基准信号（G信号）；下部分为曲轴位置传感器，由一个带24个凸齿的Ne转子和一个Ne感应线圈组成，用以产生曲轴转角信号（Ne信号）。

1—G转子；2—G1感应线圈；3—G2感应线圈；4—Ne转子；5，9—Ne感应线圈；6—G和Ne转子轴；7—G1和G2感应线圈；8—分电器壳体

（2）工作原理。电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器都是利用电磁感应原理产生脉冲信号的。发动机工作时，转子随分电器轴一起转动，当转子上的凸齿与感应线圈靠近时，引起通过线圈的磁通变化，便会在线圈两端产生感应电压，ECU即根据感应线圈产生的脉冲信号确定发动机转速和各缸工作位置。

▲1-173　怎样检修电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器？

电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器电路如图1-86所示。

在维修时，主要检查转子凸齿有无损伤，若有损伤应更换；检查感应线圈的电阻，冷态下的G1感应线圈和G2感应线圈电阻值应为125～200Ω，Ne感应线圈的电阻值应为155～250Ω。在发动机工作时，测量电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器输出的信号电压，可以判断传感器及其电路是否正常，必要时检修线路或更换传感器。

1-174　霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器的工作原理如何？

该传感器利用霍尔效应原理产生凸轮轴位置和曲轴位置信号，其工作原理如图1-87所示。ECU提供电源使电流通过霍尔晶体管，旋转转子的凸齿经过磁场时使磁场强度改变，霍尔晶体管产生的霍尔电压经放大后输送给ECU。ECU根据霍尔电压产生的时刻确定凸轮轴位置，根据霍尔电压产生的次数确定曲轴转角和发动机转速。

1—转子；2—永久磁铁；3—霍尔晶体管；4—放大器

1-175　光电式凸轮轴/曲轴位置传感器的结构与工作原理如何？

（1）结构。如图1-88所示，光电式凸轮轴/曲轴位置传感器主要由转子、发光二极管、光敏晶体管和放大电路等组成。

1—密封盖；2—分火头；3—发光二极管；4—光敏晶体管；5—放大电路；6—转子

（2）工作原理。转子上制有一定数量的透光孔，利用发光二极管作为信号源，随转子转动当透光孔与发光二极管对正时，光线照射到光敏晶体管上产生电压信号，经放大电路放大后输送给ECU。转子内、外两圈的透光孔数量不等，分别用以产生G信号和Ne信号。

▲1-176　怎样检修光电式凸轮轴/曲轴位置传感器？

光电式凸轮轴/曲轴位置传感器电路如图1-89所示。

维修时，拆开传感器线束连接器，将点火开关转至“ON”位置，测量电脑侧1端子与2端子之间电压应为12V，否则说明线路或ECU有故障；给传感器侧的1端子与2端子之间直接施加12V蓄电池电压，并分别在3端子、4端子与1端子之间接上电流表，转动转子一圈时，两个电流表应分别摆动1次和4次（与透光孔数量相等），每次电流表指示电流应约为1mA，否则应更换该传感器。

1-177　车速传感器有何功用？分几种类型？

车速传感器检测汽车的行驶速度，给ECU提供车速信号（SPD信号），用于巡航定速控制和限速断油控制。在汽车集中控制系统中，也是自动变速器的主控制信号。

车速传感器通常安装在组合仪表内或变速器输出轴上。车速传感器有舌簧开关式和光电式两种类型，光电式车速传感器的结构和工作原理与光电式凸轮轴/曲轴位置传感器类似，在此不再重述。

1-178　舌簧开关式车速传感器结构与工作原理如何？

舌簧开关式车速传感器的结构如图1-90所示。车速表软轴由安装在变速器输出轴上的齿轮驱动，车速表软轴驱动磁铁旋转，每转一圈相对固定的舌簧开关，磁铁的极性变换4次，从而使开关触点闭合或断开，ECU根据触点开闭的频率即可确定车速。

1—磁铁；2—舌簧开关

舌簧开关式车速传感器电路如图1-91所示，ECU给车速传感器提供12V标准电压并进行监控，舌簧开关控制搭铁，当舌簧开关闭合使电路接通时，传感器便产生一个脉冲信号输送给ECU。在维修时，检查车速传感器电源电压是否正常，然后转动驱动车轮，测量车速传感器输出的信号电压（信号输出端子与搭铁间），车速表软轴每转一圈应产生4个脉冲信号，信号电压约为12V蓄电池电压。

1—组合仪表计算机；2—舌簧开关；3—ECU

1-179　电子控制单元（ECU）由哪几部分组成？

ECU主要由输入回路、模/数转换器（A/D转换器）、微型计算机（简称微机）和输出回路组成，如图1-92所示。

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—微型计算机；8—数字信号；9—ROM/RAM记忆装置

（1）输入回路。发动机工作时，各种传感器的信号输入ECU后，首先进入输入回路进行处理。传感器输入的信号不同，处理的方法也不同，一般是先将输入信号滤除杂波和将正弦波转变为矩形波后，再转换成输入电平。

（2）A/D转换器。传感器输送给ECU的信号有数字信号（如卡门旋涡式空气流量计信号、转速信号等）和模拟信号（如叶片式空气流量计信号、进气温度传感器信号、节气门位置传感器信号等）两种，数字信号可直接输入微机，但微型计算机不能直接接受模拟信号，必须由A/D转换器转换成数字信号后再输入微型计算机。

（3）微型计算机。微型计算机是控制系统的神经中枢，其功用是根据工作需要，利用其内存程序和数据对各传感器输送来的信号进行运算处理，并将处理结果送往输出回路。微型计算机主要由中央处理器（CPU）、存储器（RAM/ROM）和输入/输出（I/O）装置组成。

（4）输出回路。输出回路主要功用就是将微型计算机的处理结果放大，生成能控制执行元件工作的控制信号。输出回路一般采用的是功率晶体管，根据微型计算机的指令通过导通或截止来控制执行元件的搭铁回路。

1-180　喷油器有何功用？分哪几种类型？由哪些部件组成？

（1）功用。电控燃油喷射系统的执行元件是喷油器。喷油器的功用是根据ECU的指令，控制燃油喷射量。电控燃油喷射系统全部采用电磁式喷油器，单点喷射系统的喷油器安装在节气门体空气入口处，多点喷射系统的喷油器安装在各缸进气歧管或气缸盖上的各缸进气道处。

（2）喷油器的分类

①按喷油口的结构不同，喷油器可分为孔式和轴针式两种，如图1-93所示。

1—进油滤网；2—线束连接器；3—电磁线圈；4—回位弹簧；5—衔铁；6—针阀；7—轴针

②按其线圈的电阻值不同，可分为高阻（电阻值为13～16Ω）喷油器和低阻（电阻值为2～3Ω）喷油器两种类型。

（3）组成。喷油器主要由滤网、线束连接器、电磁线圈、回位弹簧、衔铁和针阀等组成，针阀与衔铁制成一体。轴针式喷油器的针阀下部有轴针伸入喷口。

1-181　喷油器简单的工作原理如何？

喷油器不喷油时，回位弹簧通过衔铁使针阀紧压在阀座上，防止滴油。当电磁线圈通电时，产生电磁吸力，将衔铁吸起并带动针阀离开阀座，同时回位弹簧被压缩，燃油经过针阀并由轴针与喷口的环隙或喷孔中喷出。当电磁线圈断电时，电磁吸力消失，回位弹簧迅速使针阀关闭，喷油器停止喷油。在喷油器的结构和喷油压力一定时，喷油器的喷油量取决于针阀的开启时间，即电磁线圈的通电时间。回位弹簧弹力对针阀密封性和喷油器断油的干脆程度会产生影响。

1-182　喷油器的驱动方式有哪几种？

喷油器的驱动方式可分为电流驱动和电压驱动两种方式，如图1-94所示。电流驱动方式只适用于低阻值喷油器，电压驱动方式对高阻值喷油器和低阻值喷油器均可使用。

（1）电流驱动方式。在采用电流驱动方式的喷油器控制电路中，不需附加电阻器，低阻值喷油器直接与蓄电池连接，通过ECU中的晶体管对流过喷油器线圈的电流进行控制。

喷油器电流驱动方式电路如图1-95所示，蓄电池通过点火开关和主继电器（或熔体）直接给喷油器和ECU供电，ECU控制喷油器和主继电器线圈的搭铁回路。

（2）电压驱动方式。低阻喷油器采用电压驱动方式时，必须加入附加电阻器。因为低阻喷油器线圈的匝数较少，加入附加电阻器，可减小工作时流过线圈的电流，以防止线圈发热而损坏。

▲1-183　喷油器检修内容有哪些？

（1）简单检查方法。在发动机工作时，用手触试或用听诊器检查喷油器针阀开闭时的振动或声响，如果感觉无振动或听不到声响，说明喷油器或其电路有故障。

（2）喷油器电阻检查。拆开喷油器线束连接器，用万用表测量喷油器两端子之间的电阻，低阻值喷油器应为2～3Ω，高阻值喷油器应为13～16Ω，否则应更换该喷油器。

（3）喷油器滴漏检查。喷油器滴漏可在专用设备上进行检查，也可将喷油器和输油总管拆下，再与燃油系统连接好，用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上，然后打开点火开关，或直接用蓄电池给燃油泵通电，燃油泵工作后，观察喷油器有无滴漏现象。若检查时，在1min内喷油器滴油超过1滴，应更换该喷油器。

（4）喷油器的喷油量检查。喷油器的喷油量可在专用设备上进行检查，也可按滴漏检查做好准备工作，燃油泵工作后，用蓄电池和导线直接给喷油器通电，并用量杯检查喷油器的喷油量。每个喷油器应重复检查2～3次，各缸喷油器的喷油量和均匀度应符合规定标准，否则应清洗或更换该喷油器。

注意，低阻值喷油器不能直接与蓄电池连接，必须串联一个8～10Ω的附加电阻器。此外，各车型喷油器的喷油量和均匀度规定标准不同，一般喷油器的喷油量为50～70mL/15s，各缸喷油器的喷油量相差不超过10％。

△1-184　发动机电控系统故障诊断与检修方法有哪些？

（1）问诊。向用户询问故障出现的情形、发生条件、故障现象和是否检修过等情况。

（2）判断并检查有无机械故障，若是机械故障继续进行下一步骤，否则转至步骤（5）。

（3）对机械故障进行修理。

（4）验证机械故障排除后，故障现象是否消失，若消失，结束检查。否则，说明电控汽油喷射系统有故障，继续检查。

（5）读取故障代码，并验证故障代码是否存在，若存在转至步骤（7），若不存在，继续检查。

（6）用故障征兆模拟方法来验证故障，并修理检出的故障，转至步骤（9）。

（7）根据故障代码表来确定故障位置，若故障代码显示正常，而故障仍存在，需根据维修资料提供的故障征兆一览表或修理经验来诊断故障。

（8）根据故障代码指示的故障或诊断出的故障逐个将故障排除。

（9）验证故障是否全部排除，若没有排除转至步骤（1），若全部排除，结束检查。

1-185　发动机电控系统维修一般注意事项有哪些？

（1）不论发动机是否在运转，只要点火开关接通，不可断开任何12V电气工作装置。因为在断开这些装置时，由于线圈的自感作用，会产生很高的瞬时电压，最高可达近万伏。这样高的电压会使ECU及传感器严重受损或直接影响使用寿命。

（2）在拆卸电喷系统各电线接头时，首先关掉点火开关，并拆下蓄电池负极柱上的电缆线（搭铁线）。

（3）在拆电线之前，应读取故障代码，否则，故障代码几十秒钟后就会清除。

（4）安装蓄电池时，特别注意正负极，切勿接错，否则将严重损坏电脑。

（5）检查作业时不要吸烟，车辆要远离易燃物，以防意外事故发生。

（6）电脑零部件不能受到剧烈震动，安装时要小心。

（7）电脑本身的故障很少，需检查时应用专用仪器，一般不允许在修理作业时拆修。

（8）燃油喷射系统故障很少，常见故障往往是接地线不良引起的，所以要保持各接头和接线柱的清洁和接触可靠。

（9）跨接启动其他车辆或用其他车辆跨接启动本车时，必须先断开点火开关，才能装拆跨接电缆线。

（10）无线电扬声器不能装在靠近电脑的地方，否则，扬声器的磁铁会损坏电脑中的电路和部件。

（11）在车上使用电弧焊时，应断开电脑电源，在靠近电脑或传感器的地方进行车身修理时，应特别小心。

（12）在安装或取下可编程只读存储器（PROM）时，操作人员应先使自身搭铁，否则，身体上的静电会损坏电脑电路。

（13）如雨刷器泄漏，应尽快修理，以免装在前舱壁板下的电脑因受潮而损坏。

（14）除在测试程序中特殊指明外，不能用指针型欧姆表测试传感器，而应用高阻抗电子式万用表。

（15）不要用测试灯去测试任何和电脑相连的电子装置，为防止电脑或传感器受损，除非另有说明，都应使用高阻数字式测试仪表。

（16）当人员进出车厢时，人体静电放电可产生上万伏的高压。因此，对电脑操纵的数字式仪表进行维修作业时，或靠近这些仪表时，一定要带上接铁金属带，将其一头缠在手腕上，另一头夹在车身上。

（17）燃油喷射系统要求汽油的清洁度很高，使用中要定期更换汽油滤清器，应使用无铅汽油。

1-186　发动机电控进气系统维修一般注意事项有哪些？

（1）在拆装时，用力要均匀，切勿将各种软管扯坏。

（2）必要时使用密封胶，以防止各接口处漏气。

（3）空气流量计是精密元件，要注意防震和碰撞。

（4）拆卸发动机机油加注口盖、拔下机油尺、曲轴箱强制通风管等可能会引起发动机油气溢漏。

1-187　发动机电控燃油供给系统维修一般注意事项有哪些？

（1）在拆卸油管前，为防止拆油管时大量汽油漏出，可以先拔下电动汽油泵导线插头，再启动发动机，直至发动机自然停机，再松开油管接头，或将一油盒放在油管接头下，并用毛巾导引进去。

（2）当将连接螺母或接头螺栓与高压油管接头连接时，应按采用新垫片→手拧接头螺母→把螺栓拧到规定力矩顺序进行。

（3）当拆卸和安装喷油器时，喷油器上的O形密封圈是一次性零件，原件不能再使用，必须更换新的。

（4）电动汽油泵损坏后一般无法代用或修复，必须使用专用的新电动汽油泵。

（5）维修后，确定燃油系统不漏油。

△1-188　怎样使用万用表检测电控系统？

万用表是检测电子电路时最常用的仪表之一，它以携带及使用方便、可测参数多等显著特点而深受汽车修理人员的青睐。万用表可用来测量交流与直流电压、电流和导体电阻等。汽车修理中常用万用表来测量电阻、电压、电压降等，以判断电路的通断和电气设备的技术情况。

（1）电阻测量的方法。将开关转到电阻挡的适当位置，校零后即可测量电阻。汽车上很多电气设备的技术状态都可用检查电阻的方法来判断，如检查断路、短路、搭铁故障。

注意，测量电阻时绝不能带电操作，否则易烧坏万用表。

（2）直流电压测量的方法。将开关转到直流电压挡的适当位置（选择量程）。注意表针的“+”“-”极应各和电路两端的正负一致，用测电压的方法可以检查电路上某点是否存在电源电压，以及电路通过电气部件电压降的大小。万用表检测电控系统的注意事项如下。

①在检测之前，应先检查汽车电控系统的中熔断器、线束连接器（插头）是否良好。可参照维修手册说明的安装位置，进行检查各熔断器的工作状态。

②蓄电池应保持充足的电量，电控系统电源线应接触良好，因为当电控系统的电源电压小于11V时，会使检测结果增大甚至测试错误。

③万用表的输入阻抗应大于10MΩ。若使用低阻抗的万用表，轻者会使测试数据不准确，严重时还会使电控系统中的集成电路元件、传感器等损坏，因此使用前应认真阅读汽车万用表的使用说明书，对输入阻抗的数值进行核对。

④测量电脑（ECU）各个端子的电压时，各连接器（插头）与各个执行器、传感器之间应保持连接状态，只有这样才能检测出准确的数据。

⑤测量电脑（ECU）各个端子的电阻时，不允许用普通万用表的电阻挡测量，特别是要注意不要将较高电压引入电脑（ECU）内部，以免损坏电脑（ECU）的内部元件。