【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中心 , 還包括前置的 A/D 轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)緩沖器以及后置的信號(hào)放大器等。微機(jī)的運(yùn)算速度快 , 精度高 , 能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制 , 并具備多中斷響應(yīng)等功能。目前除了 8 位和 16 位微機(jī)外 , 32 位特別是 64 位微機(jī)已逐步開始使用。除通用型微機(jī)和單片機(jī)外 , 專用的汽車微機(jī)也已研制出來(lái)。正是微機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展促進(jìn)了汽車電控技術(shù)的不斷完善?？梢哉f(shuō) , 當(dāng)前 ECU 的發(fā)展總趨勢(shì)是從單系統(tǒng)單機(jī)控制向多系統(tǒng)集中控制過(guò)渡。不久 , 汽車電控系統(tǒng)將采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) , 把發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)、車身電控系 統(tǒng)、底盤電控系統(tǒng)及信息與通信系統(tǒng)等各系統(tǒng)的 ECU 相聯(lián)結(jié) , 形成機(jī)內(nèi)分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) , 實(shí)現(xiàn)汽車電子綜合控制。 大學(xué)本科畢業(yè)論文 6 3 花冠轎車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng) 豐田車電子控制點(diǎn)火系統(tǒng) 豐田車發(fā)動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱 TCCS（ Toyota Computer Controlled System）系統(tǒng)，它也是集燃油噴射（空燃比）控制、點(diǎn)火時(shí)刻控制、怠速控制、自動(dòng)變速器控制和自診斷（故障）系統(tǒng)等為一體的發(fā)動(dòng)機(jī)集中電子控制系統(tǒng)。下面僅對(duì)電子點(diǎn)火系統(tǒng)作介紹。 豐田車電子控制點(diǎn)火系統(tǒng) 工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī) ECU 根據(jù)傳感器輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)工作信息，經(jīng)過(guò)計(jì)算、 處理、判斷，輸出控制信號(hào)至點(diǎn)火器，適時(shí)地控制點(diǎn)火器中大功率晶體管導(dǎo)通和截止，進(jìn)而控制一次電路的通斷，達(dá)到控制點(diǎn)火的目的。 該系統(tǒng)為非直接點(diǎn)火系統(tǒng)，即保留分電器中的配電器。點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電，經(jīng)配電器送至各缸火花塞。 （ 1） 曲軸轉(zhuǎn)角與曲軸位置傳感器 豐田車曲軸位置傳感器和曲軸轉(zhuǎn)角傳感器，因都安裝在分電器內(nèi)，因此簡(jiǎn)稱曲軸轉(zhuǎn)角傳感器。它向電子控制器 ECU 輸入活塞位置（上止點(diǎn)）、曲軸轉(zhuǎn)角、曲軸轉(zhuǎn)速等信息。 （ 2） 電子控制單元 ECU 在豐田車 ESA 系統(tǒng) ECU 的存儲(chǔ)器（ ROM）中，存儲(chǔ)著點(diǎn)火控制程序和點(diǎn)火提前 角的數(shù)據(jù)。點(diǎn)火提前角的數(shù)據(jù)是在各種工況下通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)獲得的，它可使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何工況下都能得到理想的或者最佳的點(diǎn)火時(shí)刻。 在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中，電子控制器根據(jù)各傳感器輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)信息，經(jīng)過(guò)處理在從存儲(chǔ)器中選擇最佳點(diǎn)火提前角。然后根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器輸入的信號(hào)，判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸（活塞）到達(dá)規(guī)定的位置時(shí)，適時(shí)地輸出控制信號(hào)到點(diǎn)火器。當(dāng)控制信號(hào)變成低電位時(shí)，點(diǎn)火器中大功率晶體管截止，點(diǎn)火線圈的一次繞阻電路被切斷，二次繞組產(chǎn)生的高電壓，通過(guò)配電器至火花塞處產(chǎn)生火花。 在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，不經(jīng)過(guò)微機(jī)計(jì)算，點(diǎn)火時(shí)刻直接由傳感器信號(hào)控 制一個(gè)固定的初始點(diǎn)火提前角。在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)一定值時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)換成由微機(jī)輸出的點(diǎn)火信號(hào)進(jìn)行控制。 （ 3） 點(diǎn)火器 ESA 系統(tǒng)點(diǎn)火器的控制電路 如圖 0 中間框圖所示。從圖中可看出該點(diǎn)火器的作用，除根據(jù)電子控制器輸出的信號(hào)，使大功率晶體管 VT 截止（控制點(diǎn)火時(shí)刻）外，還具有閉合角控制、恒流控制、點(diǎn)火監(jiān)視、加速檢出、鎖止保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)等3 花冠轎車發(fā)動(dòng)機(jī) 電控系統(tǒng) 7 功能。 （ 4） 點(diǎn)火時(shí)刻（提前角）的控制 豐田車 TCCS 系統(tǒng)點(diǎn)火時(shí)刻的確定通常包括三部分內(nèi)容，即 實(shí)際點(diǎn)火提前角 =初始點(diǎn)火提前角 +基本點(diǎn)火提前角 +修正點(diǎn)火提前角 1）初始點(diǎn)火提前角 初始點(diǎn)火提前角，也稱固定點(diǎn)火提前角。對(duì)于豐田 IGECU發(fā)動(dòng)機(jī)，其值為上止點(diǎn)前 10。 。在下列情況時(shí)，實(shí)際點(diǎn)火提前角為固定點(diǎn)火提前角，即： ①發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速變化大，空氣流量信號(hào)不穩(wěn)定，微機(jī)控制點(diǎn)火就不會(huì)準(zhǔn)確，意義也不很大，所以采用固定點(diǎn)火提前角。 ②發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在 400r/min 以下時(shí)。 ③檢查點(diǎn)火初始角時(shí)。此時(shí)有三個(gè)條件： T 端頭（診斷通信接口“ TDCL” ）短路、怠速觸點(diǎn)（ IDL）閉合（ ON）、車速在 2km/h 以下。 ④發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器（ ECU）在后備系統(tǒng)工作時(shí)。 2）基本點(diǎn)火提前角 基本 點(diǎn)火提前角數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在微機(jī)的存儲(chǔ)器中?；军c(diǎn)火提前角可分為怠速時(shí)的基本點(diǎn)火提前角和平常行駛時(shí)的基本點(diǎn)火提前角良種。 怠速時(shí)的基本點(diǎn)火提前角，是指節(jié)氣門位置傳感器怠速觸電閉合時(shí)的基本點(diǎn)火提前角。其值又根據(jù)是否使用空調(diào)而略有不同。在同樣的怠速云狀狀態(tài)下，空調(diào)器不工作時(shí)，其點(diǎn)火提前角為上止點(diǎn)前 14。 ；空調(diào)器工作時(shí)，其點(diǎn)火提前角增至 18。 ，以防止因發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增加引起發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)。 平常行駛時(shí)的基本點(diǎn)火提前角，是指節(jié)氣門位置傳感器怠速觸電打開時(shí)的基本點(diǎn)火提前角。其值是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷從設(shè)定在 ECU 的存儲(chǔ)器中查表， 選出相應(yīng)的點(diǎn)火提前角數(shù)值作為基本點(diǎn)火提前角。 3）修正點(diǎn)火提前角 為使實(shí)際點(diǎn)火提前角符合發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，在上述“初始點(diǎn)火提前角 +基本點(diǎn)火提前角”所得的點(diǎn)火提前角基礎(chǔ)上，還必須根據(jù)相關(guān)因素而加以休整，適當(dāng)?shù)脑龃蠡驕p小點(diǎn)火提前角。 如怠速穩(wěn)定修正是指為了保持怠速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)而對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行的修正。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化，會(huì)使設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速改變，如動(dòng)力轉(zhuǎn)向等作用時(shí)，會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，此時(shí)電子控制器不斷計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)平均轉(zhuǎn)速，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速時(shí)，微機(jī)根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速的差值（ 降低轉(zhuǎn)速值），相應(yīng)地增大點(diǎn)火提前角，使怠速轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，有效地防止發(fā)動(dòng)機(jī)怠速熄火現(xiàn)象。 發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一周，微機(jī)經(jīng)過(guò)計(jì)算、處理，輸出一次點(diǎn)火提前角調(diào)整數(shù)據(jù)。因此，當(dāng)大學(xué)本科畢業(yè)論文 8 傳感器冊(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻液溫度等變化時(shí)，微機(jī)就會(huì)使點(diǎn)火提前角作出相應(yīng)變化。 花冠電控燃油噴射系統(tǒng) 發(fā)動(dòng)機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)組成 電控汽油噴射系統(tǒng)是以電控單元（ ECU）為控制核心，以空氣流量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為控制基礎(chǔ)，以噴油器等為控制對(duì)象，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能獲得與所處工況相匹配的最佳空燃比。它主要包括空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng) 和控制系統(tǒng)三個(gè)部分。 （一） 空氣供給系統(tǒng) 空氣供給系統(tǒng)的功用是測(cè)量和控制汽油燃燒時(shí)所需的空氣量，為發(fā)動(dòng)機(jī)可燃混合氣的形成提供必需的空氣；在進(jìn)氣歧管內(nèi)，噴油器噴出的汽油與空氣混合后被吸入氣缸。行駛時(shí)，空氣量由節(jié)氣門來(lái)控制；怠速時(shí)，節(jié)氣門關(guān)閉，空氣量由旁通氣道或節(jié)氣門間隙控制?？諝夤┙o系統(tǒng)由空氣濾清器、進(jìn)氣總管、空氣流量計(jì)、節(jié)氣門體及節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣支管等組成。 （二）燃油供給系統(tǒng) 燃油供給系統(tǒng)的功能是向氣缸內(nèi)供給燃燒所需要的汽油。汽油由電動(dòng)汽油泵從油箱中泵出，經(jīng)燃油管、燃油濾清器，由壓力調(diào)節(jié)器調(diào)壓，燃油經(jīng)燃油 分配管配送給各個(gè)噴油器和冷啟動(dòng)噴油器，噴油器根據(jù) ECU 發(fā)出的指令，將適量的燃油適時(shí)噴入各進(jìn)氣支管或進(jìn)氣總管。 燃油供給系統(tǒng)由油箱、電動(dòng)汽油泵、汽油濾清器、噴油器、壓力調(diào)節(jié)器及燃油分配管等組成。 （三）控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)的功能是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況和車輛運(yùn)行狀況確定汽油的最佳噴射量，使發(fā)動(dòng)機(jī)既可獲得較大的動(dòng)力，又可具備良好的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)又能滿足對(duì)排放的要求。該系統(tǒng)由傳感器、 ECU 和執(zhí)行器組成。傳感器是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的元件， ECU 是電控汽油噴射系統(tǒng)的核心，發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)通過(guò)傳感器感知并傳遞給 ECU。在 ECU 內(nèi)，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)噴射持續(xù)時(shí)間、點(diǎn)火時(shí)刻、怠速和故障診斷等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)與發(fā)動(dòng)機(jī)工況相匹配。 ECU 經(jīng)過(guò)邏輯計(jì)算，輸出控制信號(hào)給執(zhí)行器，通過(guò)執(zhí)行器控制發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)。 3 花冠轎車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng) 9 工作原理 電控燃油噴射系統(tǒng)是以電控單元（ ECU）為控制中心，并利用安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的各種傳感器測(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行參數(shù)，再 按照電腦中預(yù)存的控制程序精確控制噴油器的噴油量，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能獲得最佳空燃比的可燃混合氣。 豐田花冠轎車的電控燃油系統(tǒng)采用空氣流量計(jì)直接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，并以發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為基本控制參數(shù)，從而提高了噴油量的控制精度。 在控制過(guò)程中，程序首先讀入各傳感器檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)。其中包括空氣流量計(jì)測(cè)得的進(jìn)氣量。曲軸位置傳感器測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，氧傳感器 測(cè)得混合氣的空燃比。在程序中，根據(jù)進(jìn)氣量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算出基本噴油量。電控單元根據(jù)進(jìn)氣溫度和冷卻液溫度在內(nèi)存中查值表中確定溫度修正溫度，然后 確定機(jī)在未充分預(yù)熱的情況下加速和突然加速時(shí)的修正系數(shù)。在電控單元中根據(jù)氧傳感器檢測(cè)出的實(shí)際空燃比確定排氣修正系數(shù)。綜合修正系數(shù)， ECU 計(jì)算出基本噴油量的修正因子 Tc 。然后把修正因子與其最大值 Cm進(jìn)行比較。如果 Tc≤ Cm，則以 Tc值來(lái)修正基本噴油量。如果 Tc＞ Cm，則將 Cm賦值給 Tc， 再以 Tc 修正基本噴油量。這樣做可以避免發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫加速或突然加速時(shí)噴油量過(guò)多。最后完成用對(duì)基本噴油量的修正，修正后的實(shí)際噴油量為 TP。 現(xiàn)代電控轎車裝備的故障自診斷系統(tǒng)給車輛的使用及維修帶來(lái)了 很大的方便。而電控轎車的復(fù)雜的電氣化結(jié)構(gòu)以及各車型的結(jié)構(gòu)、布置的不同，給故障自診斷系統(tǒng)的使用帶來(lái)了一定難度。下面談?wù)劕F(xiàn)代轎車電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障自診斷系統(tǒng)的使用方法。 故障自診斷，當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，主 ECU（電子控制單元）將會(huì)點(diǎn)亮儀表板上的 “CHECK”（檢查發(fā)動(dòng)機(jī)）燈，提醒駕駛員注意，發(fā)動(dòng)機(jī)己出現(xiàn)故障，并將故障信息以故障代碼的形式儲(chǔ)存到 ECU 中，通過(guò)一定程序，能將故障碼及有關(guān)信息資料調(diào)出，供檢修使用。 一、 花冠 自診斷系統(tǒng)的工作原理 發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)工作時(shí)，自診斷系統(tǒng)把檢測(cè)到的非正常輸入輸出信號(hào)為故障信號(hào)，自診斷系 統(tǒng)故障主要有以下幾種。 當(dāng)某一電路出現(xiàn)超出規(guī)定范圍的信號(hào)時(shí)，故障診斷系統(tǒng)就判定該電路信號(hào)出現(xiàn)故障。 如水溫傳感器正常時(shí)其輸出電壓信號(hào)在 范圍內(nèi)變化。若冷卻水溫度傳感器大學(xué)本科畢業(yè)論文 10 輸出電壓低于 （相當(dāng)于水溫高于 139℃ ）或高于 （相當(dāng)于水溫低于 50℃ ）時(shí)， ECU 即判定為故障信號(hào)，存入存儲(chǔ)器。 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng) ECU 在一段時(shí)間里收不到某一傳感器的輸入信號(hào)或輸入信號(hào)在一段時(shí)間內(nèi)不發(fā)生變化， ECU 亦判定為故障信號(hào)。 如發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， ECU 在一分鐘以上檢測(cè)不到氧傳感器的輸出信號(hào) 或氧傳感器信號(hào)在 一 間 1 分鐘以上沒(méi)有變化，即判定為氧傳感器電路有故障。 發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作中，如果偶然出現(xiàn)一次不正常信號(hào)， ECU 診斷系統(tǒng)不會(huì)判斷為故障。只有當(dāng)不正常