【文章內(nèi)容簡介】 ，用作一體化教學使用。第一個是電子控制實驗室，此控制室配有精密的電子控制儀器，這些儀器用于控制教學的發(fā)動機。實驗臺主要有兩種功能：一是演示發(fā)動機電控系統(tǒng)工作原理的功能，二是進行故障模擬的功能。目前用于演示發(fā)動機電控系統(tǒng)工作原理的方法主要有三種，第一種是利用實驗臺顯示面板的圖形表示，發(fā)動機電控系統(tǒng)的原理圖印制在顯示面板的正面，為了能夠方便地對發(fā)動機各個線路進行控制和檢測有關(guān)信號，控制開關(guān)和檢測插口都設(shè)置在顯示面板正面。為了使實驗臺的顯示面板更直觀，控制面板上的電路原理圖根據(jù)各部分性質(zhì)的不同，分別用不同的顏色加以區(qū)分。在控制面板的背面，每一個控制開關(guān)的和檢測插口都必須與發(fā)動機的實際線路相連，即每一個傳感器、執(zhí)行器和信號線、接地線等在進入發(fā)動機電控單元或者由發(fā)動機控制單元輸出、接地之前，必須要先與顯示面板上的控制開關(guān)相連，然后經(jīng)過檢測插孔，最后才能進入發(fā)動機電控單元、執(zhí)行器或接地。各種電源線的連接也是如此，即電源線在進入用電單元前，先與檢測插孔相連，再經(jīng)過控制開關(guān)，最后接入用電單元。這樣設(shè)計不僅可以方便地實現(xiàn)對各種信號、電源等的控制，而且由于每個控制開關(guān)和檢測插孔都在顯示面板上相應(yīng)的電路原理圖中，所以比較直觀。這是最簡單的一種表達方式。第二種演示發(fā)動機電控系統(tǒng)工作原理的表達方式是利用LED顯示，將發(fā)動機電控系統(tǒng)的原理圖制作在實驗臺的顯示面板上，發(fā)動機電控系統(tǒng)原理圖中的傳感器、執(zhí)行器、電源和搭鐵線路由LED顯示燈表示。通過操縱控制開關(guān)，LED顯示燈將依次點亮，表示從電源到ECU、從傳感器到ECU、從ECU到執(zhí)行器、從ECU到搭鐵等電路中的電流，從而直觀地表達發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作原理。第三種演示發(fā)動機電控系統(tǒng)工作原理的表達方式是利用安裝在顯示面板上的液晶顯示屏顯示輸出的方式。發(fā)動機電控系統(tǒng)實驗臺，各種傳感器、發(fā)動機控制單元、執(zhí)行器實物都安裝在實驗臺上，同時將發(fā)動機噴油量信號和點火提前角信號在發(fā)動機實驗臺的液晶顯示屏上用直方圖表示出來，當改變輸入信號時，就可以直觀地顯示出輸出的變化。上述三種演示發(fā)動機電控原理的方式雖然比較直觀，但不能精確地定量反映輸出與輸入之間的關(guān)系，因此不能夠真實地反映發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作原理和工作過程。用于教學的電控發(fā)動機實驗臺的第二種功能是故障模擬的功能。作為電控發(fā)動機故障模擬的實驗臺又可分為開關(guān)控制式和微機控制式。發(fā)動機電控系統(tǒng)故障的主要原因是一些傳感器信號丟失或線路斷路以及短路，或者傳感器信號的電壓幅值或頻率超出了正常范圍。為了模擬發(fā)動機電控系統(tǒng)的故障，要求發(fā)動機實驗臺不僅能夠設(shè)置各種故障，而且要使這些故障具有重復(fù)性。例如某大學設(shè)計的發(fā)動機故障模擬實驗臺為開關(guān)控制式，主要由發(fā)動機及其電控系統(tǒng)、故障模擬裝置、顯示面板及電渦流測功機、AVL五氣體分析儀、電子秤、點火提前角儀、示波器、信號發(fā)生器及數(shù)字式萬用表等相關(guān)的測試設(shè)備組成。其中故障模擬裝置主要由相關(guān)的控制開關(guān)、檢測插口等組成，其主要作用是根據(jù)需要人為地為各傳感器、執(zhí)行器、控制單元、線路等設(shè)置故障。故障模擬裝置的控制開關(guān)及檢測插口裝在顯示面板上相應(yīng)的電路中。控制顯示面板上的控制開關(guān)，可以設(shè)置不同的故障。故障設(shè)置后，通過診斷座上的插孔和按鈕可以直接調(diào)出故障代碼，另外通過相應(yīng)的檢測設(shè)備可以檢測出該故障對發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性以及排放性的影響。實驗臺不僅可以通過控制開關(guān)的通斷模擬傳感器、執(zhí)行器、控制單元和線路的故障，而且可以利用信號發(fā)生器向發(fā)動機控制單元發(fā)出模擬信號，替代發(fā)動機電控系統(tǒng)原傳感器信號，當使模擬信號的大小、頻率等改變時，可以檢測發(fā)動機性能參數(shù)的變化并讀取故障碼。如果模擬信號超出了允許的范圍，就會產(chǎn)生故障碼并引起發(fā)動機工作性能的相應(yīng)改變，這樣就可以演示發(fā)動機故障形成的過程以及對發(fā)動機工作造成的影響。第2章 1ZZFE發(fā)動機相關(guān)資料及技術(shù)特點 1ZZFE發(fā)動機的相關(guān)資料豐田花冠1ZZFE引擎的缸徑為79mm，；壓縮比在某些國家所公布的數(shù)字高達10：1。而在臺灣所公布的最大馬力有136PS/6000rpm，，，氣門錐角45176。，。該發(fā)動機應(yīng)用在卡羅拉第六代車型中，目前該發(fā)動機已被替代為。發(fā)動機外型如圖21。圖21 發(fā)動機外型示意圖1ZZFE發(fā)動機采用四缸20氣門配氣機構(gòu)，閉環(huán)電子控制汽油噴射系統(tǒng)。其最大特點是實施了集中控制，即汽油噴射和點火由同一控制單元控制，噴射系統(tǒng)為多點順序噴射，點火系統(tǒng)采用高能無分電器點火系統(tǒng)。電控汽油噴射系統(tǒng)根據(jù)其作用不同可分為四個系統(tǒng)，即空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、點火系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。 空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)的作用是測量、控制汽油燃燒所需的空氣量。主要由空氣濾清器、空氣流量計、節(jié)氣門控制單元、穩(wěn)壓箱及進氣管下體等組成。燃油供給系統(tǒng)的作用是將燃油從油箱中吸出，加壓濾清后經(jīng)噴嘴供給發(fā)動機。它由汽油箱、汽油濾清器、電動汽油泵、壓力調(diào)節(jié)器、噴嘴等組成。電動汽油泵從油箱中將汽油泵出。,并經(jīng)汽油分配管送給各缸噴嘴，噴嘴根據(jù)發(fā)動機控制單元的指令將汽油適時地噴入進氣管中。 點火系統(tǒng)1ZZFE采用無分電器點火系統(tǒng)。它主要由點火能量終端輸出極、點火線圈、高壓導線、火花塞以及各種傳感器組成，由發(fā)動機控制單元實施集中控制。點火時兩缸同時串聯(lián)點火，點火順序為1342。一個氣缸在排氣行程末期，另一個氣缸在壓縮行程末期。在排氣行程的氣缸內(nèi)壓力較低，火花塞擊穿電壓較低，點火能量消耗較少，對處于壓縮行程中的另一個氣缸的點火影響不大。這種無分電器點火系統(tǒng)的優(yōu)點是：無旋轉(zhuǎn)件，無機械磨損，高壓導線數(shù)少，對無線電干擾小。該點火系中主要部件是點火線圈及終端能量輸出極（末級功率）。點火線圈及終端能量輸出極裝在一個殼體里，固定在氣缸體上，火線圈的殼體上有各缸排序標識A、B、C、D，分別對應(yīng)的缸號為4。4缸共用一個點火線圈，3缸共用一個點火線圈。終端能量輸出極根據(jù)控制單元指令控制點火線圈初級繞組的通電斷電。從而在點火線圈次級產(chǎn)生點火高壓。 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的主要作用是收集發(fā)動機的工況信號并確定最佳噴油量、最佳點火時刻。它由傳感器、電控單元和執(zhí)行元件組成。發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器是一個磁感應(yīng)傳感器。它采集曲軸轉(zhuǎn)角位置和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號。在曲軸上有一個靶輪，靶輪上有60個齒，傳感器對它進行掃描。當靶輪經(jīng)過傳感器時，產(chǎn)生一個交變電壓信號，其頻率隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化而變化，控制單元根據(jù)交變電壓的頻率識別發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。在靶輪上有一處缺兩個齒，感應(yīng)傳感器掃描到該處，1缸活塞處于上止點前72186。，它是作為控制單元識別曲軸轉(zhuǎn)角位置的基準標記。進氣溫度傳感器是一個負溫度系數(shù)（NTC）電阻，即溫度升高阻值下降。它安裝在進氣管體上，進氣溫度傳感器將進氣溫度轉(zhuǎn)變成電信號，送給控制單元，用于各種控制功能的休正。如果該信