第⼀章电⼦化与发动机电控技术
1.汽车上第⼀个电⼦装置：电⼦管收⾳机（标志汽车进⼊了电⼦化时代）
2.汽车电⼦化可分为四个阶段
第⼀阶段：20世纪50年代初期到1974年，解决了电⼦装置在汽车上应⽤的技术难点，是初级阶段。
第⼆阶段：1974-1982年，以微处理器为控制核⼼，以完成特定控制内容或功能为基本⽬的第三阶段：1982-1995年，以微型计算机为控制核⼼能够同时完成多种控制功能的计算机集中管理系统为基本控制模式。 第四阶段：1995年以后随着CAN总线技术和⾼速车⽤微型计算机的应⽤，汽车电⼦开始步⼊只能化控制的技术⾼点。
第⼆章汽车发动机电控系统概述
1.汽车发动机电控系统的组成：传感器、电控单元（ECU）和执⾏元件。
2.汽车发动机电控系统的主要控制功能：
1）汽油喷射控制：喷油正时控制、喷油持续时间控制、停油控制和电动汽油泵控制 停油控制包括减速停油控制、超速停油控制及停油后的恢复供油
2）点⽕控制：点⽕正时控制、闭合⾓控制和爆震反馈控制
3）怠速控制：包括⽆负荷怠速控制和有负荷怠速控制
4）排⽓净化控制：空燃⽐反馈控制、废弃再循环控制、活性炭罐清洗控制和⼆次空⽓喷射控制等
5）进⽓控制：进⽓谐振增压控制、配⽓定时控制、增压压⼒控制和进⽓涡流控制
6）故障⾃诊断控制：包括故障⾃诊断和带故障运⾏控制
3.汽油发动机电控燃油喷射系统的分类
荧光球按汽油喷⼊的位置分：缸内直接喷射⽅式和进⽓管喷射⽅式（进⽓管喷射⽅式⼜分为单点喷射和多点喷射）
按汽油喷射的⽅式分：连续喷射⽅式和间歇喷射⽅式（间歇喷射⽅式分为同时喷射、分组喷射和顺续喷射）
按汽油喷射系统喷射⽅式分：机械控制⽅式和电控⽅式（电控⽅式分电控汽油喷射系统和发动机集中管理系统）
按进⽓量测量⽅式分：间接测量⽅式（节流-速度式和速度-密度式）和直接测量⽅式（体积流量式和质量流量）
4缸内直喷实现了分层稀薄燃烧式未来电控汽油发动机的主要技术发展⽅向
现代轿车电控汽油发动机主要采⽤多点喷射系统
体积流量式采⽤翼⽚式和卡门涡旋式，质量流量式采⽤热线式和热模式
5.电控汽油喷射的主要优点
1）改善了各缸混合⽓浓度的均匀性
2）使汽油机发动机的动⼒性和经济性有⼀定的影响
3）式汽油发动机有害物排放量显著减少
降失水剂
4）改善了汽油发动机过度⼯况的响应特性
5）使汽油发动机在不同地理及⽓候条件下都能保持良好的排放性能
6）提⾼了汽油发动机⾼低温启动性能和暖机性能
6.顺序喷射中喷油时刻⼀般为排⽓⾏程上⽌点前60~70度曲轴转⾓
第三章电控汽油喷射系统
1.推动汽油发动机电控系统发展的直接原因是法规对汽油发动机排放性能指标的不断提⾼
2.电控汽油喷射系统组成：空⽓供给系统、燃油供给系统和汽油喷射电⼦控制系统
3.空⽓供给系统
1）空⽓供给系统组成：空⽓滤清器、空⽓量计量装置、节⽓门体、节⽓门位置传感器、进
⽓总管和进⽓歧管等
aoao3
2）直接测量⽅式采⽤空⽓流量计，间接测量⽅式采⽤进⽓歧管绝对压⼒传感器
3）空⽓流量计：翼⽚式、卡门涡旋式、热线式和热模式
4）翼⽚式空⽓流量计组成：测量翼⽚组件、电位计组件和空⽓旁通通道
原理：发动机⼯作时具有⼀定流速的空⽓推开测量翼⽚，经主空⽓道进⼊发动机⽓缸，测量翼⽚被⽓流推开⾓度a的⼤⼩，与空⽓流速和扭簧的回复⼒矩有关，对于某⼀具体的流量计在空⽓道⼏何尺⼨⼀定的情况下，对于每⼀偏转⾓a，就有⼀个确定的主通道流通截⾯积因此就有⼀个确定的空⽓流量值。由于电位计的滑臂与翼⽚轴同步转动，因此可将位置信号转换成电信号。
5）卡门涡旋式（超声波式）利⽤流场中交替产⽣的漩涡对超声波的加速和阻滞效应，检测漩涡的发⽣频率
卡门涡旋式超声波发⽣器的频率多少，那么接收器接受到的脉冲就是多少
6）热线式：利⽤热线与空⽓发⽣热量交换，引起电阻的变化，测热线两端的电压从⽽算出空⽓质量流量
7）热模式：将热线的铂丝改成铂膜并固定在树脂基⽚上
8）半导体压敏电阻式绝对压⼒传感器：分为压敏电阻式、电容式、膜盒传动的可变电感式
和表⾯弹性波式等
H无穷控制9）节⽓门位置传感器：a线性输出型、开关量输出型和带Acc信号输出的开关量输出型4．燃油供给系统
1）组成：邮箱、电动汽油泵、汽油滤清器、燃油分配管、压⼒调节器和喷油器
2）分类：外装式电动汽油泵和内装式电动汽油泵
3）外装式汽油泵：⼴泛采⽤单级滚柱泵。优点是吸油⾼程⼤、供油压⼒⾼。缺点是吸油过程不连续，出油⼝油压脉动⼤，因此需要安装阻尼稳压器，且内部结构
间的相对运动产⽣的磨损对其使⽤寿命有很⼤影响，同时运⾏噪声⽐较
⼤。
4）内装式汽油泵：⼤多采⽤单级式涡轮泵，有些也采⽤侧槽泵和涡轮泵或者转⼦泵串联布置的双级泵。
内装式单级电动汽油泵：供油压⼒不⾼（0.25~0.5Mpa），适⽤于低压⼤流量的场合。但
是油泵⼯作噪声低，振动⼩，磨损⼩，⼯作寿命及可靠性都⽐
滚柱泵好
内装式双级电动汽油泵：第⼀级采⽤侧槽泵，第⼆级采⽤涡轮泵或转⼦泵。侧槽泵突出
优点式能够在汽油蒸⽓和汽油的混合物中正常⼯作。转⼦泵是
⼀种容积式增压泵，其输出油压⽐较均匀，油压脉动⽐较⼩，
适合在电控汽油发动机中使⽤。
5）油泵运转控制电路：ECU控制的油泵控制电路、油泵开关控制的油泵控制电路和具有转
速控制的油泵控制电路。
点⽕开关IG接通主继电器8闭合，若此时启动发动机则ST端接通，断路继电器线圈L2通电产⽣吸⼒使断路继电器油泵开关闭
合，油泵开始⼯作。同时由于发动机开始⼯作，则分电器有转速信号输出，使得ECU控制三极管VT导通，断路继电器线圈L1通电，油泵继续⼯作。
当启动结束，ST端断开，线圈L2断电，但线圈L1任然通电，油泵开关仍闭合，油泵继续⼯作。
当汽油发动机停⽌⼯作时，分电器不再有信号输出，ECU控制三极管VT截⽌，则线圈L1断电，油泵控制开关断开，油泵停⽌⼯作。
点⽕开关IG通电，主继电器8闭合，当启动发动机时，则ST端闭合，断路继电器线圈L2通电产⽣吸⼒，油泵控制开关闭合，油泵开始⼯作。与此同时，空⽓流过空⽓流量计，使得流量计测量叶⽚闭合，线圈L1通电，断路继电器触点继续闭合，油泵继续⼯作。
当启动结束ST端断开，但测量叶⽚任然闭合，则线圈L1闭合，断路继电器继续⼯作，油泵继续⼯作。
当发动机停⽌⼯作，测量叶⽚关闭（即断开），线圈L1断电，则断路继电器断开，油泵停⽌⼯作。
由ECU控制三极管的导通和截⽌，从⽽控制继电器3，当汽油发动机处于低速⼩负荷⼯况时，ECU控制三极管导通，线圈通电将开关吸下，触点B闭合，电阻R被接⼊电路，电流⽐较⼩，则油泵以低速模式运转。
当汽油发动机处于⾼速⼤负荷运转时，ECU控制三极管截⽌，线圈断电，触点A闭合，电流⽐较⼤，油泵以⾼速模式运转。
金属化薄膜电容器其余启动、运转和停⽌时的控制过程和以上两种电路基本相同。
6）压⼒调节器
汽油泵静态燃油压⼒⼀般为0.3MPa左右；
功能是燃油分配管内油压与进⽓歧管内⽓压的压差不变，这个差值依发动机的类型⽽异，⼀般为0.25~0.3MPa左右；
压⼒调节器⼤多安装在燃油分配管的端部。
7）电磁式喷油器
功能是在ECU的控制下，把雾化良好的汽油喷⼊进⽓总管或进⽓歧管。
多点汽油喷射系统：
分类：按喷油器针阀结构分：轴针式喷油器和孔式喷油器
按喷油器电磁线圈的阻值分：低阻喷油器和⾼阻喷油器
单点汽油喷射系统：安装在节⽓门上⽅，汽油喷⼊进⽓总管
8）曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器
按⼯作原理分：电磁感应式、霍尔效应式和光电感应式3种
9)温度传感器
功能：测量汽油发动机的进⽓、冷却液。燃油等的温度，并把测量结果转换成电信号输⼊ECU。
进⽓温度传感器安装位置：通常安装在空⽓流量计或空⽓滤清到节⽓门体之间的进⽓道或空
⽓流量计中
⽔温传感器安装位置：汽油发动机冷却液路、⽓缸盖或机体上的合适位置
温度传感器：有热线电阻式、扩散电阻式、半导体晶体管式、⾦属芯式、热电偶式和半导体
热敏电阻式。
热敏电阻式分为：负温度系数型、正温度系数型两种（还有⼀种开关型的，书上没提到）串并联混合检测电路改善了输出信号的线性特性，可使分度精度⼩于0.1摄⽒度，以满⾜⾼
精度温度测量的要求
10)开关量信号：起动信号、空挡起动开关信号和空调开关信号
11）电控单元的组成：输⼊回路、A/D转换器、微型计算机和输出回路
5.汽油喷射控制
控制内容：喷油正时控制、喷油持续时间控制、停油控制和电动汽油泵控制
1）喷油正时控制：包括同步喷射和异步喷射两种控制⽅式
同步喷射：喷射开始时刻与曲轴转⾓位置有关，也称位置触发控制⽅式。⼀般在在排⽓上⽌点前60~70度开始喷油。
异步喷射：喷射开始时刻与曲轴转⾓位置⽆关，也称时间触发控制⽅式。式⼀种临时的补偿性喷射，是对同步喷射的补充
2）喷油持续时间控制分为：起动时的喷油持续时间控制和起动后的喷油持续时间控制3）起动时的喷油持续时间控制分为：冷起动时的喷油持续时间控制和⾼温起动时的喷油持
续时间控制。
冷起动：基本喷油持续时间有发动机冷却液温度确定，对于⼤多数电控发动机冷起动采⽤同步喷射，但是有些为了防⽌⽕花塞浸湿采⽤异步喷射，冷起动所需喷油量
以少量多次的形式喷⼊（喷油量多）。
⾼温起动：（⼀般⾼温设定值为100摄⽒度）⾼温喷油器中的汽油会产⽣汽油蒸汽，实际的喷油量会因为含有油蒸汽⽽减⼩，造成混合⽓过稀，此时多喷油（时间长
⽽油量差不多）。
4）起动后的实际喷油持续时间控制与以下因素有关：循环进⽓量、⽬标空燃⽐、运⾏⼯况、汽油发动机热状态、空燃⽐反馈信号及蓄电池电压等可⽤公式表⽰：
T=Tp X Fc + Tv
Tp基本喷油持续时间
Fc综合修正系数
Tv⽆效喷油持续时间)
（1）基本喷油持续时间：为了达到⽬标空燃⽐，由⽬标空燃⽐和循环空⽓质量算出（2）综合修正系数：暖机过程修正系数、怠速稳定性修正系数、动⼒加浓修正系数、加速修正系数、⽬标空燃⽐反馈修正系数和学习空燃⽐控制修正系数。
暖机过程喷油量修正：与冷却液温度有关，由于暖机过程温度⽐较低，汽油雾化效
果⽐较差，则提供⽐较浓的混合⽓。
怠速稳定性修正：根据进⽓歧管绝对压⼒与发动机怠速转速进⾏修正，转速低多喷
油，转速⾼少喷油。
动⼒加浓⼯况喷油量修正：通过加浓混合⽓来降低排⽓温度以防⽌排⽓管温度过⾼
导致三元催化转换器损坏。（当加浓混合⽓时，排⽓管中的CH和
CO在没有氧⽓的条件下反应变慢，就不会产⽣过多的热量，同时
过多的汽油蒸发会带⾛⼀部分热量，这样就有效的防⽌了排⽓温
度过⾼）此时施⾏的是开环控制，开环控制信号是由节⽓门位置
传感器或者进⽓歧管绝对压⼒传感器提供的。
加、减速⼯况喷油量修正：节⽓门突然⼤开，ECU根据节⽓门开度变化控制喷油量
修正，由于节⽓门⼤开导致进⽓歧管压⼒突然增加，使得汽油蒸
发速度变慢，混合⽓形成差，⽽产⽣滞后，在短时间内，混合⽓
会变稀，则此时ECU会⽴即向输出回路发出异步控制脉冲，以及
时加浓混合⽓。
空燃⽐反馈修正：反馈元件是氧传感器
学习空燃⽐控制：ECU对实际空燃⽐与理论空燃⽐之间的偏离量进⾏修正，从⽽对
基本喷油量进⾏总修正。
（3）⽆效喷射时间修正：喷油器针阀开启时刻滞后和针阀关闭时刻滞后，针阀开启滞后时间⼤于针阀关闭滞后时间，因此⽆效喷射时间就是针阀开启时间⽐理论上应该开启时间少掉的那段时间。
5）停油控制
减速停油控制：⾼转速突然降速，进⽓歧管真空度增加，汽油蒸发速度加快，混合⽓短时过浓，排放会变差，因此在这个时间施⾏停油控制，当降⾄怠速或节
⽓门重新打开，恢复供油。
超速停油控制：当转速超过发动机允许的最⾼转速，为防⽌发动机损坏⽽施⾏停油控制（以前采⽤停
⽌点⽕或延迟点⽕，但排放与经济性较差，所以现在采⽤
切断燃油供给的⽅式）
第四章汽油发动机电控点⽕系统
1.汽油发动机的点⽕对发动机的动⼒性、经济性和排放性能有⼗分重要的影响。
2.汽油发动机对点⽕系的要求：
1）点⽕系必须向⽕花塞电极提供⾜够⾼的击穿电压；⼤多超过28KV
2）⽕花塞电极间产⽣的⽕花必须具有⾜够的能量；
3）在汽油发动机运⾏的⼤部分⼯况应始终具有较佳的点⽕提前⾓。
3.点⽕系：普通的电⼦点⽕系和电控点⽕系
普通电⼦点⽕系组成：信号发⽣器、点⽕控制模块、⼤功率晶体管、点⽕线圈、分电器和⽕
花塞等。（其中信号论安装在分电器轴上
电控点⽕系组成：传感器、电控单元和执⾏器。
电控点⽕系具有普通点⽕系所有的优点，⽽且取消了真空式和机械离⼼式点⽕提前⾓调整装
置，采⽤爆震传感器对爆震进⾏检测，ECU根据检测结果对点⽕提前
⾓进⾏反馈控制。
电控点⽕系分为：电控有分电器点⽕系和电控⽆分电器点⽕系
电控⽆分电器点⽕系统分为：同时点⽕⽅式和独⽴点⽕⽅式（同时点⽕采⽤的是两缸串联点
⽕，独⽴的是每缸⼀个独⽴的点⽕系统）
4.点⽕提前⾓和闭合⾓控制
1）点⽕提前⾓直接影响发动机的动⼒性、经济性和排放性能，要求是点⽕后最⾼燃烧压⼒
出现在上⽌点后10度左右。
