汽车电控系统概要
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汽车电控系统 与检测技术
教师:陈永健
电工电子实验中心
实பைடு நூலகம்目录
实验一 实验二 实验三 实验四 实验五 实验六 台架结构原理认识与电路图阅读 常用传感器和开关信号的检测 电喷发动机进气系统故障检测 电喷发动机燃油供给系统故障检测 电喷发动机点火系统故障检测 自动变速器的故障诊断与排除
实验七
发动机综合分析仪的使用
（2）点火仪表指示灯线 点火开关在 ON( 工作 ) 和 ST( 起动 ) 挡才有电的电线，必须有汽 车钥匙才能接通点火系统、仪表系统、指示灯、信号系、电子控制系 等重要电路。 （3）附件专用线 用于发动机不工作时需要接入的电器，如收放机、点烟器等。点 火开关单独设置一档予以供电，但发动机远行时收音机等仍需接入与 点火仪表指示灯等同时上作，所以点火开关触刀与触点的接触结构要 作特殊设计。
2. 故障诊断插座及各插接线端子代号及其功能 （1）在台架上都设有诊断插座，插座有三种型式，如下图所示。可利 用跨接线连接诊断插座上的两个特定的端子 E1 和 TE1 或 E1 和 TE2 来进入故障诊断模式。
各插接线端子代号及其功能
各插接线端子代号及其功能
3.线路连接规律 （1）蓄电池火线 (BATT 线 ) 从蓄电池正极引出直通熔断器盒，蓄电池火线接到起动机火线接 线柱上，再从那里引出较细的火线。通起动机的主火线截面积为 50 80mm ，而通往熔断器盒和发电机正极的主火线截面积常在 25 10mm 之间，是常带电的电线，在这条电线上连接的电器一般不受点 火开关控制。如危险警告灯、点烟器、喇叭等。
六、实验思考题
1. 丰田 5A-FE 发动机系统的基本构件组成？ 2. 故障诊断插座各插接线端子的功能？ 3. 丰田 5A-FE 发动机系统的线路连接规律？
七、实验报告要求
1. 丰田 5A-FE 发动机系统的基本构件组成。 2. 分析5A-FE 发动机系统故障码的读取方法。
实验二
常用传感器和开关信号的检测
一、实验目的
1. 掌握节气门位置传感器的调整方法。 2. 掌握节气门位置传感器的检修步骤。 3. 能够对损坏的传感器进行正确的更换。
二、实验原理
1. 节气门位置传感器 节气门位置传感器的作用是把节气门的位置或开度转换成电压的 信号，传输给电控单元，作为电控单元判定发动机运行工况的依据， 实现不同节气门开度下的喷油量控制。节气门位置传感器有线性、开 关型及综合型（既有开关又有线性可变电阻）三种。 节气门位置传 感器装在节气门体上，与节气门联动。 节气门位置传感器内部是一种滑动电位计，由节气门轴带动电位 计的滑动触点，不同的节气门开度，电位计的电阻值不同，从而将节 气门的开度转变为电阻或电压信号输送给微机 。
2
实验一
台架结构原理认识与电路图阅读
一、实验目的
1. 能够严格遵守安全操作规程。 2. 了解台架特点、结构及安全操作规程。 3. 理解电路图在修理过程中的使用
二、实验原理
1. 丰田 5A-FE 发动机系统原理图及其基本构件组成：
图 1-1 丰田 5A-EF 电喷发动机系统原理图
丰田 5A-FE 发动机采用 D 型燃油喷射系统，是较早应用在汽车 上的发动机上的一种电子控制燃油喷射系统，其显著特点是采用歧管 压力传感器来间接测量进气量。燃油喷射系统的空燃比和点火提前角 都采用闭环控制。 进气量的大小由驾驶员操纵加速踏板进行控制 , 节 气门开度不同，进气量就不同，进气歧管内的压力也就不同。在发动 机转速相同的情况下，歧管压力与进气量成一定比例关系。歧管压力 传感器将进气歧管内的进气压力转变为电信号输入电控单元 ECU ， ECU 根据信号电压的高低即可计算出进入发动机的进气量。
微机通过节气门位置传感器可获得表示节气门由全闭到全开的所有开 启角度的连续变化的模拟信号，以及节气门开度的变化速率，从而更 精确地判定发动机的运行工况，提高控制精度和效果。为了准确检测 怠速工况（节气门全关状态）的信号，综合型节气门位置传感器有一 个怠速触点。节气门全闭时，怠速输出触点接通，传感器输出怠速信 号，这时电控单元将指令喷油器增加喷油量以加浓混合气。
2. 氧传感器 氧传感器是由一个陶瓷化锆体在一端用镀薄铂层来封闭。后者被 插到保护套中，并安装在一个金属体内。保护套起到进一步保护作用 并使传感器得以安装到排气歧管上。 氧传感器的工作原理是：当温度高于300℃时，所采用的陶瓷材料 ，用作氧化铁的导体。在此条件下，如果传感器两侧氧的百分比含量 不同，就会在两端产生电压变化 。两种环境（空气侧和排气侧）中不 同含氧量的测量值的这种变化告诉ECU，在排气中剩余的氧含量，对 保证燃烧有害废气生成是不合适的百分比。
(4 ) 起动控制线 (ST 线 ) 起动机主电路的控制开关 ( 触盘 ) 常用磁力开关来控制通断。磁 力开关的吸引线圈、保持线圈可以由点火开关的起动档控制。大功率 起动机的吸引、保持线圈电流也很大 ( 可达 40 -80A ) ，容易烧蚀点火 开关的触点，故另设起动机继电器。装各自动变速器的轿车，为了保 证空挡起动，常在 50 号线上串有空挡起动开关。 (5) 搭铁线 ( 接地线 ) 汽车电路中，以元件和机体 ( 车架 ) 金属部分作为一根公共导线 的接线方法称为单线制，机体与电器相接的部位称为搭铁或接地。
三、实验设备
1. 丰田5A电控发动机实验台 2. 数字万用表（包括电池） 1台 3个
四、实验内容
1. 认识丰田 5A-FE 发动机系统原理图及其基本构件组成。 2. 掌握各控制系统的功能 。 3. 熟悉故障诊断插座及各插接线端子代号及其功能。
五、实验注意事项
1. 严禁在发动机运转时将蓄电池断开，以防损坏传感器和电脑。 2. 电子控制系统的线路比较复杂，在检修和排除故障时动作要轻，不允 许猛烈撞击，不能直接测试电脑，以免引起更多的故障。 3. 在拆装和接通喷油系统、点火系统和电脑接线插头前，都必须关闭点 火开关。 4. 拆卸发动机控制系统有关零件时，需先切断电源，将点火开关置于“ OFF 档”，然后拆下蓄电池搭铁线。应先检查已储存的诊断码，再拆 下蓄电池搭铁线，以免丢失存储器内的有关数据。安装蓄电池搭铁线时 ，蓄电池极性不得搞错。 5. 在点火开关 ON 的情况下，不得随意拔下传感器电插或仪器测试线。
教师:陈永健
电工电子实验中心
实பைடு நூலகம்目录
实验一 实验二 实验三 实验四 实验五 实验六 台架结构原理认识与电路图阅读 常用传感器和开关信号的检测 电喷发动机进气系统故障检测 电喷发动机燃油供给系统故障检测 电喷发动机点火系统故障检测 自动变速器的故障诊断与排除
实验七
发动机综合分析仪的使用
（2）点火仪表指示灯线 点火开关在 ON( 工作 ) 和 ST( 起动 ) 挡才有电的电线，必须有汽 车钥匙才能接通点火系统、仪表系统、指示灯、信号系、电子控制系 等重要电路。 （3）附件专用线 用于发动机不工作时需要接入的电器，如收放机、点烟器等。点 火开关单独设置一档予以供电，但发动机远行时收音机等仍需接入与 点火仪表指示灯等同时上作，所以点火开关触刀与触点的接触结构要 作特殊设计。
2. 故障诊断插座及各插接线端子代号及其功能 （1）在台架上都设有诊断插座，插座有三种型式，如下图所示。可利 用跨接线连接诊断插座上的两个特定的端子 E1 和 TE1 或 E1 和 TE2 来进入故障诊断模式。
各插接线端子代号及其功能
各插接线端子代号及其功能
3.线路连接规律 （1）蓄电池火线 (BATT 线 ) 从蓄电池正极引出直通熔断器盒，蓄电池火线接到起动机火线接 线柱上，再从那里引出较细的火线。通起动机的主火线截面积为 50 80mm ，而通往熔断器盒和发电机正极的主火线截面积常在 25 10mm 之间，是常带电的电线，在这条电线上连接的电器一般不受点 火开关控制。如危险警告灯、点烟器、喇叭等。
六、实验思考题
1. 丰田 5A-FE 发动机系统的基本构件组成？ 2. 故障诊断插座各插接线端子的功能？ 3. 丰田 5A-FE 发动机系统的线路连接规律？
七、实验报告要求
1. 丰田 5A-FE 发动机系统的基本构件组成。 2. 分析5A-FE 发动机系统故障码的读取方法。
实验二
常用传感器和开关信号的检测
一、实验目的
1. 掌握节气门位置传感器的调整方法。 2. 掌握节气门位置传感器的检修步骤。 3. 能够对损坏的传感器进行正确的更换。
二、实验原理
1. 节气门位置传感器 节气门位置传感器的作用是把节气门的位置或开度转换成电压的 信号，传输给电控单元，作为电控单元判定发动机运行工况的依据， 实现不同节气门开度下的喷油量控制。节气门位置传感器有线性、开 关型及综合型（既有开关又有线性可变电阻）三种。 节气门位置传 感器装在节气门体上，与节气门联动。 节气门位置传感器内部是一种滑动电位计，由节气门轴带动电位 计的滑动触点，不同的节气门开度，电位计的电阻值不同，从而将节 气门的开度转变为电阻或电压信号输送给微机 。
2
实验一
台架结构原理认识与电路图阅读
一、实验目的
1. 能够严格遵守安全操作规程。 2. 了解台架特点、结构及安全操作规程。 3. 理解电路图在修理过程中的使用
二、实验原理
1. 丰田 5A-FE 发动机系统原理图及其基本构件组成：
图 1-1 丰田 5A-EF 电喷发动机系统原理图
丰田 5A-FE 发动机采用 D 型燃油喷射系统，是较早应用在汽车 上的发动机上的一种电子控制燃油喷射系统，其显著特点是采用歧管 压力传感器来间接测量进气量。燃油喷射系统的空燃比和点火提前角 都采用闭环控制。 进气量的大小由驾驶员操纵加速踏板进行控制 , 节 气门开度不同，进气量就不同，进气歧管内的压力也就不同。在发动 机转速相同的情况下，歧管压力与进气量成一定比例关系。歧管压力 传感器将进气歧管内的进气压力转变为电信号输入电控单元 ECU ， ECU 根据信号电压的高低即可计算出进入发动机的进气量。
微机通过节气门位置传感器可获得表示节气门由全闭到全开的所有开 启角度的连续变化的模拟信号，以及节气门开度的变化速率，从而更 精确地判定发动机的运行工况，提高控制精度和效果。为了准确检测 怠速工况（节气门全关状态）的信号，综合型节气门位置传感器有一 个怠速触点。节气门全闭时，怠速输出触点接通，传感器输出怠速信 号，这时电控单元将指令喷油器增加喷油量以加浓混合气。
2. 氧传感器 氧传感器是由一个陶瓷化锆体在一端用镀薄铂层来封闭。后者被 插到保护套中，并安装在一个金属体内。保护套起到进一步保护作用 并使传感器得以安装到排气歧管上。 氧传感器的工作原理是：当温度高于300℃时，所采用的陶瓷材料 ，用作氧化铁的导体。在此条件下，如果传感器两侧氧的百分比含量 不同，就会在两端产生电压变化 。两种环境（空气侧和排气侧）中不 同含氧量的测量值的这种变化告诉ECU，在排气中剩余的氧含量，对 保证燃烧有害废气生成是不合适的百分比。
(4 ) 起动控制线 (ST 线 ) 起动机主电路的控制开关 ( 触盘 ) 常用磁力开关来控制通断。磁 力开关的吸引线圈、保持线圈可以由点火开关的起动档控制。大功率 起动机的吸引、保持线圈电流也很大 ( 可达 40 -80A ) ，容易烧蚀点火 开关的触点，故另设起动机继电器。装各自动变速器的轿车，为了保 证空挡起动，常在 50 号线上串有空挡起动开关。 (5) 搭铁线 ( 接地线 ) 汽车电路中，以元件和机体 ( 车架 ) 金属部分作为一根公共导线 的接线方法称为单线制，机体与电器相接的部位称为搭铁或接地。
三、实验设备
1. 丰田5A电控发动机实验台 2. 数字万用表（包括电池） 1台 3个
四、实验内容
1. 认识丰田 5A-FE 发动机系统原理图及其基本构件组成。 2. 掌握各控制系统的功能 。 3. 熟悉故障诊断插座及各插接线端子代号及其功能。
五、实验注意事项
1. 严禁在发动机运转时将蓄电池断开，以防损坏传感器和电脑。 2. 电子控制系统的线路比较复杂，在检修和排除故障时动作要轻，不允 许猛烈撞击，不能直接测试电脑，以免引起更多的故障。 3. 在拆装和接通喷油系统、点火系统和电脑接线插头前，都必须关闭点 火开关。 4. 拆卸发动机控制系统有关零件时，需先切断电源，将点火开关置于“ OFF 档”，然后拆下蓄电池搭铁线。应先检查已储存的诊断码，再拆 下蓄电池搭铁线，以免丢失存储器内的有关数据。安装蓄电池搭铁线时 ，蓄电池极性不得搞错。 5. 在点火开关 ON 的情况下，不得随意拔下传感器电插或仪器测试线。