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一、概述
（一）、自动控制系统基本形式
自动控制系统有两种基本形式，即开环控制和闭环控制。
1、开环控制是一种最简单的控制方式，其特点是：控制器与被控制对象这间只有正向控制作用而没有反馈控制作用，即系统的输出量对控制量没有影响。
2、闭环控制的特点是：在控制器与被控制对象之间，不仅存在着正向控制作用，而且存在着有反馈控制作用，即系统的输出量对控制量有直接影响。闭环控制系统的基本功能是信号的传播，加工和比较。
当发动机在冷态或在高负荷下运转时，发动机ECU进行“开环”控制来供给浓的空气/燃油混合气，以确保发动机的性能。此外，当发动机在热态或在正常负荷状态下运转时，发动机ECU利用氧传感器信号控制空气/燃油混合气来进行“闭环”控制，以此获得理论的空气/燃油混合比。这个混合比通过三元催化净化器将提供最清洁的排放。
（二）、汽车电脑控制系统
现代汽车应用电脑控制系统的目的的主要考虑节能、安全、环保及提高舒适性以及提高通信及信息交流能力等。
1、汽油机电控系统由信号输入装置、电脑（ECU）、执行器等组成，其系统包括：电控燃油喷射系统（EFI）、电控点火装置（ESA）、怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制、故障自我诊断与报警系统、失效保护等。
2、ECU的主要作用是存储、计算、分析处理信息。ECU由输入回路、A/D转换器、微型计算机和输出回路四部分组成。各部分的功能如下：
（1）、输入回路是把传感器传来的信号进行预处理；
（2）、A/D转换器将模拟信号转换为数字信号后再输入微型计算机；
（3）、微型计算机（简称微机）是汽油机电控系统的神经中枢。微机由中央处理器（CPU）、存储器和输入/输出接口（I/O）、总线组成。CPU是整个控制系统的核心，是计算机的大脑。存储器的主要功能是存储信息资料，它分两种：能读出、不能写入的存储叫随机存储器（ROM），用来存放各种永久性的程序和永久性、半永久性的数据；能读出。写入的的存储叫只读存储器（RAM），用来存放微机工作过程中输入输出数据，即临时存放信息的作用。输入/输出接口（I/O）是CPU与输入装置（传感器）、输出装置（执行器）之间进行信息交换的控制电路。总线是一束传递信息的内部边线，中央处理器（CPU）、存储器和输入/输出接口（I/O）之间信息交换通过总线进行，总线传递信息的类别分为数据总线、地址总线、与控制总线。把CPU、一定容量的存储器（ROM/RAM）和输入/输出（I/O）集成在一个芯片上，就是所谓的单片机，目前在发动机电控系统中的微机基本是单片机。
（4）、输出回路将微机发出的数字信号转换可以驱动执行器工作的控制信号。
二、电控发动机燃油供给系统
（一）、构造与作用
燃油供给系统由燃油箱、燃油泵、滤清器、回油管、分配油管、油压调节器、喷油器等组成。其作用是提供汽油喷射所需的压力燃油，并在电脑的控制下将燃油喷入进气歧管或直接喷入气缸内。
（二）、电动汽油泵
1、电动汽油泵是一种由小型直流电动机驱动的油泵，它为汽油喷射提供所需的压力燃油。电动机和油泵做成一体。密封在一个泵壳内。一般安装在油箱外，但大部分车型的电动汽油泵安装在油箱内。常见的电动汽油泵是平板叶片式电动汽油泵。这种油泵的转子是一块圆形平板，平板圆周上开有小槽，形成泵油叶片。油泵在运转时，转子周围小槽内的燃油跟随转子一同旋转。由于离心力的作用，使燃油出口处油压增高，同时在进口处产生一定的真空，从而使燃油从进口被吸入并补充泵向出口。其优点是：最大泵油压力较高（可达600kpa以上），运转噪音小，出油压力脉动小，转子无磨损，使用寿命长。
2、电动汽油泵中的油泵和电动机都是浸在汽油中，在泵油过程中，燃油不断通过油泵和电动机，油泵本身及电动机中的线圈、炭刷、轴承等部位都靠燃油来润滑和冷却。因此，要绝对禁止在无油的情况下运转电动汽油泵，也不要等油用光了才去加油，以免烧坏电动汽油泵。
3、电控燃油喷射系统燃油泵的控制电路分为ECU控制、燃油开关控制和转速控制三种。
（1）、空气流量计内的燃油（油泵）开关控制的电动汽油泵控制电路组成与工作原理
这种电路用于早期采用翼板式空气流量计的波许L型汽油喷射系统，其中控制电动汽油泵电源的继电器有两组互相关联的电磁线圈，任一组线圈通电都会使继电器触点闭合。线圈A的一端接点火开关点火档（IG位置），另一端与翼板式空气流量计连接，通过流量计内的油泵开关搭铁。发动机不运转时，即使点火开关处于开启位置，由于没有进气，空气流量计的翼板没有偏转，油泵开关触点断开，线圈A不通电，继电器触点不能闭合，汽油泵也不运转；发动机运转时，进气使翼板偏转，油泵开关触点闭合，线圈A通电，继电器触点闭合，油泵运转。在线圈A上还并联着一个电容器，当发动机急减速或大负荷低速运转时，进气脉动有可能使翼板瞬间关闭，导致油泵开关触点断开，线圈A断电，电容器可在线圈A断电的瞬间向线圈A放电，使继电器触点保持闭合，防止电动汽油泵停转，保持油压稳定。线圈A的一端还与油泵检测接头连接，该接头通常位于发动机附近，可用于检测电动汽油泵控制电路，将这一接头搭铁后，只要打开点火开关，不要运转发动机，就能使汽油泵运转。线圈B的一端接起动机或点火开关起动档（ST位置），另一端接地，当点火开关转至起动档，起动发动机时，线圈B通电，继电器触点闭合，使汽油泵运转，为发动机提供压力燃油。
（2）、由电脑控制的电动汽油泵控制电路组成与工作原理
电脑控制的电动汽油泵控制电路的油泵继电器只有一组电磁线圈，线圈的一端接点火开关，另一端由电脑控制。电脑根据起动开关的起动信号及曲轴位置传感器测得的发动机转速信号，控制电动汽油泵的工作。在发动机起动及运转时，使油泵继电器线圈通电。产生磁力，继电器触点闭合，电动汽油泵运转；在发动机未起动时，若将点火开关由OFF位置转到ON位置，电脑会让电动汽油泵运转3-5s ，以提高油路压力。
（三）、油压调节器
油压调节器的作用是根据进气歧管真空度的变化来调节进入喷油器的燃油压力，使燃油压力与进气歧管压力之差保持不变，以保证喷油压力在不同的节气门开度下保持不变。这样，喷油器的喷油量便唯一地取决于喷油时间的长短，电脑就能通过控制喷油时间的长短（电脉冲的宽度）来控制喷油器每次打开喷油的时间，从而精确地控制喷油量。
（四）、分类方法
1、按喷射系统执行机构不同分为：单点喷射（SPI）和多点喷射（MPI）。
（1）、单点喷射系统（SPI）只有一个喷油器，喷油器直接将燃油喷入节气门前的进气管中，单点喷射系统采用较低喷油压力，通常为0.1Mpa，它适合对喷油雾化的质量要求不太高的发动机。
（2）、多点喷射（MPI）系统每缸安装一个喷油器，直接将燃油喷入各缸进气道的进气门的前方。多点喷射电控发动机分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种。
2、喷射位置不同分为：进气道喷射系统和缸内直接喷射系统。进气道喷射系统采用低压喷射装置，目前汽油机喷射系统常用这种喷射方式；缸内直接喷射需要较高的压力（约3.4至4.0Mpa）。这种喷射方式有利于进一步提高发动机排放性和燃油经济性。
3、喷射方式不同分为：间歇喷射（脉冲喷射）和连续喷射。间歇喷射是缸内直接喷射系统和多数进气道喷射系统常采用的方式。
（五）、喷油器
1、喷油器安装在各缸进气歧管上，喷嘴朝向进气门，它是一种电磁阀，由电脑发出的脉冲式电信号控制。通电时，喷油器头部的针阀打开，一定压力的燃油以雾状喷入进气歧管，与空气混合，在进气行程中被吸入歧管，与空气混合，在进气行程中被吸入气缸。电脑利用电脉冲宽度来控制喷油器每次打开喷油的时间，从而控制喷油量。一般喷油器每次打开的时间约为2至10ms。通电时间愈长，喷油量就愈大；通电时间短，喷油量少。安装喷油器时应在密封圈上涂点汽油或机油。
2、喷油器按驱动方式分为电流驱动和电压驱动两种，电流驱动只适用于低阻喷油器（约2至3欧姆）；电压驱动既可用于低阻喷油器又用于高阻喷油器（12至16欧姆）。
3、喷油时刻控制方式有三种，即同时喷射、分组喷射和顺序喷射
同时喷射方式：这种喷射方式是在电路中将各缸喷油器全部并联在一起，通过一条共同的控制电路和电脑连接，通常在发动机的每个工作循环中（曲轴每转两圈），各缸喷油器同时喷油一次。
分组喷射方式：这种喷射方式是将多缸发动机的喷油器分成2到4组，每组通常有2个喷油器，通过一条控制电路和电脑连接。
顺序喷射方式：这种喷射方式的各缸喷油器分别由各自的控制电路和电脑连接，电脑分别控制各喷油器在各自的气缸接近进气行程开始的时刻喷油。
4、喷油器就车检查的主要方法有：电阻检查、听声检查和断缸检查。
喷油器就车断油检查方法：拔下某缸喷油器线束插头，发动机转速应立即下降，这表明该喷油器工作正常，喷油器喷射量一般配为50至70ml/15s，每个喷油器应重复测量2-3次，其喷射量差值应小于喷射量的10%，否则应清洗或更换喷油器。喷油器的燃油泄漏量在1min内应少于1滴，否则应予以更换。喷油器的升程一般为0.1至0.2mm，以保证针阀反应快捷，在数毫秒（2-10ms)之内开启和关闭。超速断油控制可防止发动机超速运转造成机件损坏，减少燃油消耗量减少有害物质排放。
（六）、减速断油控制
1、减速断油：发动机在高速下运行急减速时，节气门完全关闭，为避免混合气过浓，燃料经济性的排放性能变差，这时ECU控制喷油器停止喷油。
2、发动机超速断油：为避免发动机超速运行，发动机转速超过额定转速时，ECU控制喷油器停止喷油。.
3、汽车超速行驶断油：某些汽车在运行速度超过限定值时，ECU控制喷油器停止喷油。
（七）、冷起动控制方法
1、冷车时起动发动机时机油粘度较高，发动机运转阻力大，燃油的雾化较差，为了稳定怠速和尽快完成暖面过程，发动机怠速为1500r/min。达到正常温度后怠速转速减少到800r/min。
2、在冷机时发动机温度低，燃油不易蒸发，为了能产生足够的燃油蒸气，形成足够浓度的可燃混合气，冷起动喷油器喷油，以保证电控汽油机顺利起动。冷起动喷油器安装在进气歧管上。
3、不同车型的汽油机，在冷车起动时增大喷油量的方法不完全相同，一般采用以下两种方法：
（1）、通过冷起动喷油器和冷起动温度开关控制冷起动加浓，这种控制方式在冷车起动时，除了通过电脑延长各缸喷油器的喷油持续时间来增大喷油量外，还在进气总管或动力腔的中间位置上安装一个冷起动喷油器，以喷入一部分冷车起动所需附加燃油。冷起动喷油器的工作由冷起动温度开关控制，冷起动温度开关安装在缸体水道上，其外形与水温传感器相似，内部有一个外绕电热丝的双金属和一对触点。在发动机冷车起动时，由于水温较低，冷起动温度开关触点，使冷起动喷油器电磁线圈通电，针阀开启，向进气管内喷射雾状燃油。这部分加浓的附加燃油与进气管内的空气混合后，经过进气歧管，和各缸喷油器喷入的燃油一同进入气缸。冷起动喷油器在喷油时是连续喷射的。冷起动温度开关能根据起动时发动机温度的高低来限制冷起动喷油器的喷油持续时间。发动机起动后，电热丝通电加热双金属片，使之受热弯曲后将触点打开，切断冷起动喷油器的电路，使这停止喷油。在发动机运转中，冷起动温度开关的电热丝保持通电，使双金属片所控制的触点处于稳定的断开状态。冷起动温度开关触点接通的持续时间就是冷起动喷油器的喷油持续时间。它取决于起动时发动机的温度。温度愈低，冷起动喷油器的喷油持续时间就愈长。例如，在发动机水温为0度时，冷起动喷油器的喷油持续时间约为8s；在发动机水温为10度时，冷起动喷油器的喷油持续时间约为2s;在发动机水温超过50度后，冷起动温度开关触点保持断开状态，因此在热车起动时，冷起动喷油器不工作。
（2）、通过电脑控制冷起动加浓。冷起动时增加喷油量的另一种方法是：由电脑控制，通过增加各缸喷油器的喷油持续时间或喷油次数来增加喷油量。所增加的喷油量及加浓持续时间完全由电脑根据进气温度传感器和发动机水温传感测得的温度高低来决定。发动机水温或进气温度愈低，喷油量就大，加浓的持续时间也就愈长，采用这种冷起动方式的汽油喷射系统或者不设冷起动喷油器和冷起动温度开关；或者设有冷起动喷油器和冷起动温度开关，但冷起动喷油器的电源由电脑控制，只有在水温低于某一设定温度值时（如0度）。电脑才使冷起动喷油器继电器触点闭合，冷起动喷油器才能起作用，并由冷起动温度开关控制其喷油持续时间。当水温高于该设定值时，电脑使冷起动喷油器不工作，只在起动的瞬间让它作短时间的喷油（0.1s)，以防止冷起动喷油器长时间不工作而卡死。
三、空气供给系统
（一）、怠速控制
1、电控汽油机怠速控制阀有多种形式，如电磁式、步进电机式等它们的作用是在电脑控制下根据发动机的实际工况来改变怠速时进气管旁空气通道的大小，从而改变了怠速时的进气量。电磁式怠速阀其阀门的开度是由电磁力的大小控制的。步进电机式的怠速阀的阀芯（蜗杆）的动作则由步进电机控制，步进电机转子的转动是由定子线圈磁极改变造成的，且转子转动时右以按转子上1个磁极的长度转动（也可以连续转动）， 相当于人走路可以一步一步走，可以精确控制进气量，进而较精确控制发动机怠速。现在使用的车辆大部分采用步进电机式的怠速阀。
2、检修怠速阀时可以测量线圈通断及电阻值，各车型均有区别，电磁式怠速阀电磁线圈只有一组，其电阻一般为10至15欧。
步进电机式的怠速控制阀当发动机熄火时由于阀芯要退回到初始位置（使旁通空气道打开最大，便于下次起动及电脑便于检测其运动位置），因此发出长塔声是正常的。
3、附加空气阀的作用是控制发动机的冷车快怠速。在发动机冷车起动后的暖机过程中，附加空气阀开启，使部分空气经附加空气阀和旁通气道绕过节气门，直接进入节气门后的进气管内。因为这部分旁通空气是经过空气流量计计量过的，电脑会按照总进气量计算并控制喷油量，这样就增加了发动机冷车怠速的混合气量，实现了快怠速。保证冷车怠速运转稳定，并且也可促使发动机尽快热起，附加空气阀完全关闭，恢复正常怠速。
4、常用的附加空气阀有双金属片式和石腊式两种：
（1）、双金属片式附加空气阀结构与工作原理
双金属片式附加空气阀由双金属弹簧片、电热丝、及阀片等组成。双金属弹簧片通过阀片控制旁通气道的开闭。发动机冷起动时，双金属弹簧片使阀片处于最大开启位置。此时旁通气道的通过截面最大，附加空气量也最多，冷车快怠速转速较高。随着发动机的运行，电流通过附加空气阀双金属弹簧片上的电热丝，使双金属弹簧片受热变形，带动阀片，将旁通气道慢慢关小，旁通空气量也逐渐随之减少，直至旁通气道完全关闭，冷车怠速转速也随之逐渐降低，直至恢复正常怠速。早期的汽油喷射式发动机采用这种附加空气阀。
（2）、蜡式附加空气阀结构与工作原理
蜡式附加空气阀由一个密封的蜡盒和阀芯组成。其工作原理类似于发动机冷却系统中的蜡式节温器。它不受电流控制，由发动机冷却水直接加热而起作用。冷却水经软管进入附加空气阀内与空气隔绝的水道中，流经蜡盒周围，发动机冷车时，水温低，蜡盒内的蜡质凝固收缩，阀芯在弹簧的作用下开启，打开旁通气道。发动机热车后，水温升高，蜡盒内的蜡质受热熔化膨胀，使推杆伸出，推动阀芯关闭旁通气道。现代汽油喷射式发动机大都采用这种附加空气阀。
将蜡式附加空气阀浸入热水，并将水温加热至80度左右，此时附加空气阀应完全关闭。蜡式附加空气阀用于调节冷车时进入发动机的旁通空气量。蜡式阀有热胀冷缩的物理特性，当其与发动机冷却水接触时，其阀门开度与水温的高低有关，水温低时开度大，进入发动机的旁通空气量多，水温高时开度小，当温度升到一定时（有的车型80度左右）将关闭旁通空气道，发动机完成暖机过程。
（二）、节气门体
1、节气门开度在一定程度上反映了发动机的工作状态（如怠速、中速、高速）节气门未打开时发动机处于怠速状态，节气门打开一定角度内设定为中速状态（如70度以下）超过一定的角度（如70度以上）设定为高速状态，当发动机处于高速状态时，驾驶员需要超车、爬坡、车辆高速运行等大负荷情况，此时需要发动机输出较大的功率，电脑按功率混合比计算喷油量。
2、节所门位置传感器有多种型式，有滑动式（线性式）、及触点式（开关式）等多种。
滑动电阻式是当节气门由全关至全开过程中，电阻呈线性变化，电阻两端的电压呈线性变化（输入电脑）。电压的值反应了节气门的开度。而触点式的则设有怠速触点开关，节气门打开时怠速触点断开，当节气门开开到一定程度（如有的车型在84度左右）时，功率触点（满负荷触点）由断开变成闭合，向电脑输入大负荷信号。节气门半开时，怠速触点和功率触点均不通。
（三）、电控气门配气相位系统
1、本田F22B1型汽车发动机在发动机转速2300r/min---3200r/min车速超过10km/h，冷却水温度超过10度和根据进气歧管压力判断发动机负荷较大时，VTEC控制系统改变了气门配气正时及升程，增大了进气量
2、丰田汽车发动机电子控制可变进气正时系统（VVT）的结构与工作原理及故障诊断
（1）、VVT系统由传感器、ECU、执行器和机油管路组成。
（2）、执行器的结构
执行器安装在排气凸轮轴的端部，它由驱动进气凸轮轴的器壳和与排气凸轮轴相连的叶轮等组成。与执行器壳相连接的齿轮驱动进气凸轮轴转动，而排气凸轮轴由正时皮带传动。
（3）、VVT系统的工作原理。车辆在各种工况下行驶时，ECU根据发动机转速、进气量、节气门位置和水温变化计算出最佳进气门正时，并控制液压电磁阀运作。当进气门需要提前开启，ECU发出提前信号，接通电磁阀电路，在电磁力的作用下，阀芯克服了弹簧处于阀体左端位置，此时机油压力施加到叶轮室的左侧，导致器壳和齿轮沿着进气凸轮旋转方向（顺时针方向）转过一定的角度，使进气正时提前；当需要进气正时保持提前不变时，在ECU控制下阀芯从左端位置退到中间位置，机油压力施加到叶轮室的右侧，器壳和齿轮沿着逆时针方向转过一定的角度，使进气正时延迟：当发动机停转时，在锁定销弹簧作用下，使进气凸轮轴位于最大滞后状态。这时，锁定销固定器壳和VVT执行器内的叶轮，从而有利于发动机起动；当发动机起动后，锁定销在机油压力下作用而松开。在VVT系统工作过程中，ECU利用曲轴及VVT传感器信号进行反馈控制，而电磁阀根据来自ECU进气正时提前，保持或迟滞的信号控制执行器动作的开始时间和状态。
（四）、电控汽车喷射系统进气系统检查
电控汽油喷射系统按进气量检测方法不同分为L型燃油喷射系统和D型燃油喷射系统：
1、D型系统（进气压力传感器式），采用压力传感器，它由硅片、集成电路、真空室等组成。其工作原理是：通过进气过程中压力变化，硅片变形，电阻也随着变化来间接检测发动机进气量。
2、L型系统（空气流量传感器式），采用叶片式、热线式、卡门涡旋式、热膜式空气流量传感器直接检测发动机进气量。
（1）、叶片式空气流量传感器由测量叶片、缓冲片、阻尼室、旁通气道、电流计、怠速调整螺钉、回位弹簧等组成。其工作原理是：在进气管内设置一可以转动的翼板，进气流过时推动翼板转过一定的角度，与翼板同轴的电位器将转角转换成相应的电压信号输出。在旁通空气道上设置有一个调节螺钉，它的作用是用来辅助调整。
（2）、热线式空气流量传感器由铂丝（热线）、补偿电阻、线路板、取样管等组成。其工作原理是：在进气管中设置热线，当空气流过时热线被冷却，为保持热线的温度一定，流过热线的电流将随之变化，以此电流信号测量出空气流量的大小。
热线式空气流量传感器有自洁电路，在发动机熄火后，电脑能自动将热线加热到1000度（约1S），从而烧掉沾附在热线上的尘埃。
（3）、卡门涡旋式空气流量传感器（超声波式）由信号发生器、超声波发生器、涡旋稳定器、涡旋发生器、接收器等组成。其工作原理是：气流流过道路中的障碍物时，在障碍物两侧后方会产手旋涡，当流动满足雷诺数为10--10的4次方之间时，旋涡产生的频率与流体速度成正比，采用超声波法测量旋涡频率即可测出空气流速，此方法由卡门首先提出，所以称卡门涡旋式空气计量系统。
（4）、热膜式空气流量传感器由热膜、控制电路等组成。它的测量原理与热线式相似，它是将热线、补偿电阻及精密电阻用厚膜工艺镀在一块陶瓷基体上。
热膜式空气流量传感器，为防止在热膜上的尘埃，设计有自洁电路，在发动机熄火后，电控单元能将热膜加热到800度（约1S），从而烧掉沾附在热膜上的尘埃。
3、L型汽油喷射系统的构造和工作原理与D型基本相同，但它是以空气流量计代替D型汽油喷射系统中的进气歧管压力传感器，提高了喷油量的控制精度。
4、空气流量传感器和发动机转速传感器是电喷系统中重要的传感器。特别是空气流量计其性能好坏将直接影响喷油量计算的精度，并影响发动机的动力和油耗。
5、拔下进气压力传感器的线束插头，打开点火开关，测量电源端和接地端电压，电压值应为4--6V。
（五）、可变进气系统
汽油喷射式发动机由于没有化油器喉管的阻碍，所以具有进气阻力小，充气效率高的特点。除此之外，现代的汽油喷射式发动机还在进气管的设计上采用了各种特殊的结构形式，以便充分利用进气管内的空气动力效应，进一步提高各种工况下的进气量，增加发动机的动力输出，并改善其扭矩输出特性。这些特殊的结构形式包括采用长进气管，设置动力腔，谐振腔及采用可变惯性充气系统。进气管内的空气动力效应是一种在物理本质上十分复杂的现象。为便于分析，可将这种效应视为气流惯性效应和气流压力波动效应共同作用的结果。
气流惯性效应是指在进气管内高速流动的气流由于具有一定的惯性，在气缸进气行程进行到活塞到达下止点后，仍有利用进气气流的惯性继续充气一段时间，以增加充气量。适当增加进气管的长度，可以增大气流惯性效应的效果。因此，很多汽油喷射式发动机在设计时采用长进气管，并将进气歧管设计成具有较大的弧度。以充分利用气流的惯性效应，提高充气量。气流压力波效应是指由于各缸进气过程具有间歇性和周期性，导致进气管内产生一定幅度的气流压力波，这个压力波会沿着进气管以音速传播，并在管内往复反射。如果进气管的形状有利于这一压力波的反射并产生一定的共振，就能利用共振后的压力波提高进气量。因此，汽油喷射式发动机普遍在进气管中部设置一个动力腔，或在进气管的旁边设置与进气管相通的谐振腔，以利于进气管内压力波的共振，充分利用气流压力波动效应，提高充气效率。
空气动力效应对充气效率的影响取决于进气管的长度和形状。因此，不同长度或不同形状的进气管，因空气动力效应的效果不同，其充气效率随发动机转速不同而变化的特性也不完全相同。可变惯性充气系统就是利用这一原理而设制 。这各系统就在在动力腔中设置一个或组阀片，该阀片右将动力腔分隔成两个部分。当阀片开启或关闭时，可使动力腔的两个部分相通或隔开，从而改变了动力腔的形状或改变了进气管的长度，使进气管有两种不同的空气动力效应。在发动机不同的转速范围内，电脑通过真空电磁阀和真空膜片室控制阀片的阀片开启或关闭，以使发动机在所有转速范围内都能获得最佳的充气效果。
由于电脑要考虑的运转参数很多，为了简化电脑的计算程序，通常将喷油量分成基本喷油量、修正量、增量三部分，并分别计算出结果，将三个部分叠加在一起，做为实际喷油量来控制喷油器喷油量。
基本喷油量是根据发动机每个工作循环的进气量，ECU按理论混合比（空燃比14.7：1）计算出的喷油量。
修正量是根据进气温度和大气压力等实际运转条件，对基本喷油量进行适当的修正，其主要包括以下几项内容：
1、进气温度修正、2、大气压力修正、3、蓄电池电压修正。
增量是在一些特殊工况下，为加浓混合气而增加的喷油量，其主要包括以下几项内容：
1起动后增量、2、暖机增量、3、加速增量、4、大负荷增量。
四、点火控制系统
（一）、分类
无触点式普通电子点火系统信号发生器触发方式的不同，可分为磁感应式、霍尔、光效应式、电磁振荡式和磁敏电阻式五种类型。
（二）、基本知识
1、在进行点火提前角自动控制时，需要三个基本输入信号，即发动机负荷信号、发动机转速信号和曲轴位置信号。
2、电控点火系统按它们控制方式不同可分为普通电子点火系统和ECU控制电子点火系统。ECU控制电子点火系统由传感器、ECU、点火信号发生器、点火线圈等组成。
3、电控点火装置按结构分为独立点火型和非独立点火型两种。
4、ECU通过“IGT”端口向点火器发送点火信号，使点火器导通和截止，这时点火线圈的初级电流接通或断开，火花塞产生电火花，点火器也通过“IGF”端口向ECU反馈点火确认信号，当ECU接受不到该信号时，便切断喷油器的电流，使发动熄火。 5、点火信号发生器产生的信号使点火模块的大功率管由导通状态变为截止状态，切断点火线圈中初级线圈的电流，在点火线圈次级绕组产生高压电。 6、水温传感器内部是一个半导体热敏电阻，它具有负温度系数电阻，水温越低则电阻越高，水温越高则电阻越低。水温传感器的两根导线都和电脑连接，其中一根为接地线，另一根的电压随热热敏电阻阻值的变化而变化。电脑根据这一电压的变化测得发动机冷却水温度。 7、目前用于电子控制汽油喷射系统进行反馈控制的传感器是氧传感器，安装在发动机的排气管前端用来检测排气中氧气分子的浓度，并将其转换成电压信号或电阻信号。电脑根据这一反馈信号，不断修正喷油量，使混合气始终保持在理想范围（空燃比14.7：1）内。 A、氧传感器一般有单线、双线、三线和四线四种形式。单线为氧化锆式氧传感器；双线为氧化钛式氧传感器；三线和四线为氧化锆式氧传感器。三线和四线的区别是：三线氧传感器其加热器负极和信号输出负极共用一根线。而四线氧传感器其加热器负极和信号负极分别用一根线。 B、检测传感器的反馈电压的方法是拔下插头，使发动机以2500r/min转速运转，电压应在0—1V之间变化10s内反馈电压变化次数应是8次或以上（频率约为50次/分）。如果电压保持在0V或1V不变，可用改变油门开度的办法人为地改变混合气浓度，突然踏下油门踏板，产生浓混合气，反馈电压上升；突然松开油门时产生稀混合气，反馈电压应下降。如果没有变化，说明氧传感器已经损坏，应更换人。 C、氧化钛式氧传感器的检测，在采用上述方法检测时，良好的氧化钛式传感器输出端电压应以2.5V为中心上下波动，否则可拆下传感器并暴露在空气中，冷却后测量其电阻值，若阻值很大说明传感器是良好的，否则说明氧传感器已损坏，应更换。 D、氧化锆在温度超过300度后（氧化钛在600度才工作），才能进行正常工作，现在汽车使用带电加热元件的氧传感器，电加热元件可在发动机起动后的20—30s内迅速将氧传感器加热至工作温度。 E、目前使用的氧传感器有氧化锆氧传感器和氧化钛氧传感器两种，氧化锆是一种具有氧离子传导性的固体电解质，它能在氧分子浓度差的作用下产生电动势。当混合气的实际空燃比小于理论空燃比，氧化锆能产生0.8—1V左右的电压；当混合气的实际空燃比大于理论空燃比，氧化锆只产生约0.1V的电压，因此，这种氧传感器输出的电压信号是随着混合气成分不同而变化的，并以理论空燃比为界产生变化。 F、电脑根据氧传感器的信号对喷油量进行修正，它将氧传感器的信号以500mV为界划分，大于500mV，为混合气过浓，电脑便命令喷油器减少喷油量，使混合气逐渐变稀；小于500mV，为混合气过稀，电脑根据这一信号命令喷油器增加喷油量，使混合气逐渐变浓，经多次反馈控制使混合气浓度始终保持在理想范围（空燃比14.7：1）内。 G、采用氧传感器进行反馈控制的发动机必须使用无铅汽油，因为含铅汽油燃烧后废气中的铅分子会附着在氧传感器表面上，堵塞多孔性铂层，甚至侵入氧化锆内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器的灵敏度下降，最终导致完全失效，使电脑转入开环控制状态，这种情况也称为为氧传感器铅中毒。氧传感器还会发生硅中毒，润滑油中含有的硅化物燃烧后生成的二氧化硅，硅橡胶密封圈使用不当散发出的有机硅气体，都会使氧传感器产生硅中毒而失效。因而在使用和维修作业中，要选用质量好的燃油和润滑油，正确选用和安装橡胶垫，不要在传感器上涂抹制造厂规定之外的溶剂和密封剂等。 （三）、控制系统 1、发动机转速与曲轴位置传感器是控制系统中重要的传感器这一，曲轴位置传感器能产生各缸活塞到达上止点的信号（称为Ne信号）和第一缸活塞到达上止点的信号称为（G信号），Ne信号可检测发动机转速，G信号可确定喷射器喷油时刻和基本点火提前角。利用G信号和Ne信号组合，也可测定特定曲轴位置。 2、发动机转速与曲轴位置传感器主要有三种类型：电磁感应式、霍尔效应式和光电式三种。 （1）、磁感应式无触点电子点火系统的组成和工作原理 磁感应式无触点电子点火系统又称为磁脉冲式无触点电子点火装置。它由点火信号发生器、点火器、分电器、专用点火线圈以及火花塞等组成。 简单地说，在电子点火系统中的点火信号发生器和点火器这两个器件加起来所起的作用，就相当于触点式点火系统的一副白金触点。电子点火系统中的点火器相当于一个电子开关，当电子开关接通后，就是将点火线圈初级绕组的一端接铁，相当于白金触点闭合，使低压电路接通，电流流过点火线圈的初级绕组，将能量贮存在点火线圈中。当电子点火开断开后，初级电流切断，在次级绕组中感应出高压电，点火线圈中的能量通过火花塞转变成火花能量。电子开关的接通与断开，是根据发动机工况对点火时刻的不同要求来进行的。这个动作是由点火信号发生器控制，从而控制整个电子点火系统的工作。 （2）、光电式电子点火系统的组成和工作原理 光电式电子点火系统的结构，由放大器、点火开关、点火线圈、光触发器、分火头、遮光盘等组成。它与传统点火系的主要差异。仅是在初级电路中多了一个放大器和光触发器，用光触发器代替触点，产生光电点火信号，信号电流经放大器放大，通过功率三极管接通和切断点火线圈的初级电流，使次级绕组中感应高压电动势。它的优点是触发器的触发信号完全由遮光盘的位置—曲轴的位置所决定，而与转速无关，故在分电器低转速时仍能正常发出触发信号；分电器内有积水冰冻时仍能正常工作，它结构简单，对制造精度要求不高且成本低，缺点是弄脏后灵敏度会降低。 （3）、霍尔式电子点火系统的组成和工作原理 霍尔式电子点火系统由霍尔发生器（即点火信号发生器）、点火电子组件、分电器、点火线圈、火花塞等组成。其高压电路与传统式点火系统基本上是一样的，只是在低压电路中多了一个电子点火组件，在分电器中用霍尔发生器代替了触点。电子点火组件是一只电子开关，它的通断由霍尔发生器发出的信号进行控制。它的工作原理是当电流过放在磁场中的半导体基片（即霍尔元件）且电流的方向与磁场方向垂直于电流磁通的横向侧面上，即产生一个电流和磁感应强度成正比的电压，称霍尔电压。 A、 触发轮转动时，当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空气气隙时，霍尔集成电路中的磁场即被触发叶轮的叶片所旁路（或隔磁），这时不产生霍尔电压，发生器无信号输出，集成电路放大器输出为导通，点火线圈初级中有电流通过。 B、 当触发轮的叶片离开空气隙时，永久磁铁的磁通通过导板至霍尔集成电路，这时产生霍尔电压，发生器有信号输出，集成电路放大器输出级截止，初级电流被切断，点火线圈的次级绕组中便感应出高压电动势。 霍尔式电子点火系统点火正时精度高、耐久性好、它的工作不受温度、湿度、灰尘、油污的影响，是一种较理想的点火系统。 3、发动机转速与曲轴位置传感器安装位置，可安装在曲轴前部或飞轮上，也可安装在分电器上，装在分电器上的较多。安装在分电器内的电磁式转速与曲轴位置传感器转子和感应线圈铁芯之间的气隙标准值为0.2—0.4mm。 4、曲轴位置传感器是控制系统中最重要的传感器。当它失效时，电脑将得不到各缸上止点信号，无法进行点火控制和喷油时刻的控制，也不能采取失效保护方式，因而发动机无法工作。 五、排气净化 （一）、三元催化反应器能同时净化排气中CO、HC、NOx三种主要有害成分，但只有在混合气的空燃比处于接近理论空燃比的一个窄小范围内，三元催化反应器才能有效地起到净化作用。所以，三元催化反应器要与氧传感器一起配合使用。使用含铅汽油会使三元催化反应器失效。 （二）、废气再循环系统是在ECU的控制下，一定条件下将一部分废气引入到进气管，与新鲜可燃混合气混合后，再进入汽缸燃烧，从而减低燃烧速度和温度，减少有害气体NOx的生成。 （三）、燃油蒸发排放控制系统，油箱内的汽油蒸气经软管进入并贮存在活性炭罐内，当发动机在有负荷工况运转时，电脑使电磁阀开启，燃油蒸气从活性炭罐被吸入发动机燃烧，从而避免燃油蒸气进入大气中。发动机正常温度下，拔掉燃油蒸气回收罐上的真空软管，发动机转速在大于2000r/min时有吸力。 （四）、爆震传感器把发动机体上的机械振动转换为电信号输入ECU，由ECU判断发动机有无爆震，并根据爆震强度调整点火提前角。爆震传感器分共振型、非共振型和火花塞座金属垫型三种。 （五）、最佳点火提前角闭环控制是在开环的基础上增加一个爆震传感器进行反馈控制，其工作原理是：电脑分析收到爆震传感器的信号，若发动机处于爆震状态时，电脑适当减小点火提前角，以防止爆燃的发生，若无爆燃时，电脑适当将点火提前角提前。而开环工作的发动机由于无爆震传感器进行信号采集，无法检测发动机的爆震情况，因此其点火提前角一般设定为固定的在小范围内可调（不易发生爆震的角度范围）。 |
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