第一章 电喷控制和执行元件原理 1、空气流量计总成 功能：本传感器用于测量进入发动机进气歧管的 进气总量，为发动机ECU 提供负荷信息，由ECU 根据 这些信息再结合其它传感器送来的信息，控制喷油脉 宽。 组成和原理：本传感器由空气流量传感器组成， 安装在空气滤清器之后的进气软管上。空气流量传感 器是将一些微电子电器元件集成在一块陶瓷基片上， 当发动机工作时膜片上就会发热，进气经过膜片时就 会将热量带走，膜片上集成的惠斯顿电桥就会增加电 流将损失的热量重新补充,从而引起电信号的变化, 该信号送至发动机控制单元ECU,从其信号的变化ECU 即可得知发动机负荷的变化,进而控制喷油脉宽、电 子节气门的开度。注意：该类型的传感器要求传感器之后到发动 机燃烧室之间是不能出现漏气现象，否则将导致发动 机怠速不稳，甚至出现熄火现象。 故障诊断：空气流量计在ECU 内的后续电子装置 可以判断空气流量计内部线路及连接线路断路、短路 及传感器损坏等故障，当ECU 检测出传感器的输出信 号超出了其输出特性曲线以外的信号时ECU 就判断传 感器故障。组成和原理：电子节气门通过电子踏板的的信号 来调整发动机的负载，它通过一个直流电机来控制节 气门开度使发动机从怠速位置到全负荷。节气门开度 的反馈信号与直流电机的位置由2 个集成在节流阀体 内的电位计提供。节气门的开与关都由这两个电位计 控制，它们的供电电源与地都是公用的。两个电位计 的滑动片都直接与节流阀门轴杆连接在一起。其中一 个电位计为一个正的信号而另一个为与此相反的信 号（绝对值相同即表征相同的信息）。以上数值均为发动机正常状态下，用诊断读出 来的数据，供做参考。 3、冷却液温度传感器 功能：水温传感器用于向发动机电控单元提供冷 却液温度信息。为发动机ECU 提供水温信号，用于启 动、怠速、正常运行时的点火正时、喷油脉宽的控制， 同时该信号经ECU 处理后向仪表提供水温信号用以驱 动水温表。 组成和原理：本传感器是一个负温度系数（NTC） 的热敏电阻，其电阻值随着冷却液温度上升而减小， 但不是线性关系。负温度系数的热敏电阻装在一个铜 质导热套筒里面。ECU 通过一个分压电路将热敏电阻 的阻值变化转化成一个变化的电压提供给ECU，从而 监测水温的变化。故障诊断：当冷却液温度大于其可信的上限时， 水温低于其可信的下限值时故障标志位置位，发动机 故障灯点亮，发动机进入故障模式运行，ECU 按照发 动机水温故障模式时设定的水温进行点火、喷油控 制，同时风扇开始高速运转。 故障灯状态：当ECU 检测到水温信号高于或者低 于极限值的时候，故障灯点亮；当水温信号不稳定的 时候，发动机记录故障码，但是发动机故障灯不点亮。 故障代码： P0117 发动机冷却液温度传感器信号电路电压过低 P0118 发动机冷却液温度传感器信号电路电压过高故障诊断：当冷却液温度大于其可信的上限时， 水温低于其可信的下限值时故障标志位置位，发动机 故障灯点亮，发动机进入故障模式运行，ECU 按照发 动机水温故障模式时设定的水温进行点火、喷油控 制，同时风扇开始高速运转。 故障灯状态：当ECU 检测到水温信号高于或者低 于极限值的时候，故障灯点亮；当水温信号不稳定的 时候，发动机记录故障码，但是发动机故障灯不点亮。 故障代码： P0117 发动机冷却液温度传感器信号电路电压过低 P0118 发动机冷却液温度传感器信号电路电压过高提示：本车装配一个独立的水温传感器，水温传 感器将水温信号先送到ECU，经过ECU 处理后，通过 CAN 数据通讯线送至仪表，用于仪表水温显示。因此 如果仪表水温指示不准确，除了仪表、水温传感器、 相关线路外还要考虑发动机控制单元ECU 是否工作正 常。 4、爆震传感器 功能：本传感器用于向ECU 提供发动机爆震信 息，进行爆震控制。 组成和原理：爆震传感器是一种振动加速度传感 器,产生一个与发动机机械振动相对应的输出电压。 如果发动机产生爆震，ECU 会接受到这个信号，滤去 非爆震信号并进行计算，通过凸轮轴与曲轴位置传感 器信号判断发动机在工作循环中所处的位置，ECU 据 此计算出几缸发生爆震，将会推迟此缸的点火提前角 直到爆震现象消失。然后再次提前点火提前角直到使 点火角处于当时工况下的最佳位置。安装在进气侧缸 体上。传感器的屏蔽线采用的是双绞线结构，没有实 际、可见的屏蔽线，双绞线的特殊结构可以实现信号故障诊断：ECU 对各种传感器、执行器以及功率放大 电路和检测电路进行监测。一旦发现下列情况之一： 爆震传感器故障； 爆震控制数据处理电路故障； 判缸信号不可信； 爆震传感器发生故障后，爆震闭环控制关闭，将储存 在ECU 中的点火提前角减小一个安全角。当出错频度 降到低于设定值时，故障标志位复位。故障诊断：ECU 对各种传感器、执行器以及功率放大 电路和检测电路进行监测。一旦发现下列情况之一： 爆震传感器故障； 爆震控制数据处理电路故障； 判缸信号不可信； 爆震传感器发生故障后，爆震闭环控制关闭，将储存 在ECU 中的点火提前角减小一个安全角。当出错频度 降到低于设定值时，故障标志位复位。故障灯状态：爆震传感器出现信号不稳、信号出错的 时候发动机故障灯即点亮。 故障代码： P0324 爆震信号处理芯片及其电路故障 P0327 爆震传感器信号电路电压过低 P0328 爆震传感器信号电路电压过高 故障检测： 将万用表打到mv档,用橡胶锤敲击发动机缸体，此时应 该有传感器电压输出，或者轻轻敲打传感器（注意不 要损坏传感器），此时传感器应该有电压输出。故障灯状态：传感器对电源短路，对地断路，信 号超出公差范围，故障灯都会点亮。 后氧传感器的检测方法同前氧传感器的检测方 法相同。 注意：后氧传感器的数据流在正常情况下其数 值变化很小，基本上没有什么变化，只有在急加油门 或者急减速的时候才会有短时间的变化，如果后氧传 感器的数据流和前氧的变化频率、幅度相似的话，则 说明三元催化转换器损坏，需要更换三元催化器。7、电子控制单元（ECU） 功能：ECU 是发动机电子控制系统的核心部分， 传感器为ECU 提供各种电控用的信号，然后ECU 通过 内部计算后控制喷油器、点火线圈等一系列的执行器 动作，来控制发动机的工作。 组成与原理：带屏蔽的外壳和印刷电路板，在电 路板上集成了很多的电子控制单元用于电喷系统的 控制。拆装时注意不要损坏线束。特别注意：严禁采用破线（扎线）法检查ECU 线束。 8、电动燃油泵 功能：以一定的油压和流量（各系统不相同）将 燃油从油箱输送到发动机。 组成和原理：电动燃油泵由直流电动机、叶片泵 和端盖（集成了止回阀、泄压阀和抗电磁干扰元件） 等组成泵和电动机同轴安装，并且封闭在同一个机壳 内。安装于油箱内部，外部检修孔位于左侧后排座椅 下面，将后排座椅坐垫向前翻转后即可看到。机壳内 的泵和电动机周围都充满了汽油，利用燃油散热和润 滑。蓄电池通过油泵继电器向电动燃油泵供电，继电 器只有在起动时和发动机运转时才使电动燃油泵电 路接通。当发动机因事故而停止运转时，燃油泵自动 停止运转。电动燃油泵出口的最大压力由泄压阀决 定，在400 至650kPa 之间。注意：ECU 具有自保护功能，在维修中可能出现 连续启动，发动机无法顺利启动的现象，我们就有可 能认为ECU 有故障，其实ECU 并没有损坏，只是ECU 进入了自保护模式，过一些时间后ECU 就恢复正常。 另外该系统配备了芯片防盗技术，更换ECU 时程 序复杂，不建议采用替换法进行维修。9、电磁喷油器 功能：喷油器根据ECU 的指令，在规定的时间内 喷射燃油，给发动机提供雾化后的燃油。 组成和原理： ECU 发出电脉冲给喷油器的线圈， 形成磁场力。当磁场力上升到足以克服回位弹簧压 力、针阀重力和摩擦力的合力时，针阀开始升起，喷 油过程开始。当喷油脉冲截止时，回位弹簧的压力使 针阀重又关上。注意：燃油的温度对燃油泵的性能影响比较大， 长期处于高温状态下运转时，当燃油温度高于一定温 度时燃油泵的泵油压力急剧降低，因此当热车发动机 不能启动时，请仔细检查是否为燃油泵的高温工作性 能不好。 故障代码： P0627 油泵继电器控制电路开路 P0628 油泵继电器控制电路电压过低 P0629 油泵继电器控制电路电压过高注意：油泵滤网在长期使用中容易堵塞，滤网 堵塞后就容易造成供油压力不足，发动机加速不畅等 故障现象。器黏结。 特别注意：当喷油器堵塞或者关闭不严时，发 动机故障灯有可能点亮，但是检测故障码为：氧传感 器信号失真、信号不合理、空燃比不正常等故障，此 时就应该慎重判断故障元件，因为，喷油器堵塞或者 滴漏时，此时的喷油量就不受发动机ECU 的喷油脉宽 控制，所以氧传感器反馈给发动机ECU 的混合气浓度 信号就与理论的及ECU 控制的目标值存在很大差异， 发动机电控系统监测到此信号后就会判定为氧传感 器工作不正常，但是系统无法判断是氧传感器本身故 障还是其他部件损坏后的连带故障，因此在维修此类 故障时一定要注意判断清楚故障元件。插头，不得混用。 为了便于安装，推荐在与燃油分配管相连接的上 部O 型圈的表面涂上无硅的洁净机油。注意不要让机 油污染喷油器内部及喷孔。 将喷油器以垂直于喷油器座的方向装入喷油器 座，然后用卡夹将喷油器固定在喷油器座上。 10、电子节流阀体（驱动电机） 功能：传统意义上的怠速步进电机在带有电子节 流阀体电控系统内已经不复存在，步进电机所有的功 能都由节气门驱动电机来完成。同时电子节流阀体集 成了节气门位置传感器的功能，由驱动电机通过一套 减速机构进行驱动。组成和原理：节气门驱动电机是一台微型电机， 它由围成一圈的多个钢质定子和一个转子组成，每个 钢质定子上都绕着一个线圈；转子是一个永久磁铁， 永久磁铁的中心是一个螺母。所有的定子线圈都始终 通电。只要改变其中某一个线圈的电流方向，转子就 转过一个角度。当各个定子线圈按恰当的顺序改变电 流方向时，就形成一个旋转磁场，使永久磁铁制成的转子按一定的方向旋转。其原理就是一个微型直流马 达。 该电机驱动一套特殊的齿轮减速机构及一根双 向弹簧，当系统断电状态下，由该机构保证节气门阀 片的开度维持在大于怠速位置，又不能过高的一个安 全位置，保证车辆继续具有行驶能力，如果发动机电 控系统进入该故障模式后，踩加速踏板时，电子节流 阀体的阀板将不再动作。11、点火线圈 功能:点火线圈将初级绕阻的低压电转变成次级绕阻 的高压电，通过火花塞放电产生火花，引燃气缸内的 燃油空气混合气。 组成和原理: 本车型所用点火线圈为单缸独立点火系 统，点火线圈由初级绕阻、次级绕组和铁芯、外壳等 组成。当某一个初级绕阻的接地通道接通时，该初级 绕阻充电。一旦ECU 将初级绕阻电路切断，则充电中 止，同时在次级绕阻中感应出高压电，使火花塞放电。 单缸独立点火系统，每一个气缸分配一个点火线圈， 点火线圈直接安装在火花塞上的顶上，这样还取消了 高压线。油信息，如果系统无法接收到转速信号（曲轴位置传 感器损坏、传感器线路故障），ECU将不会控制点火线 圈进行点火，发动机无法运转。 该系列发动机配备了芯片防盗技术，当防盗系统 进入防盗模式时启动发动机，虽然转速信号、空气流 量等信号都正常送入发动机电控单元，但是系统依旧 控制发动机不点火、不喷油，因此发动机也无法正常 运转。12、碳罐控制阀 功能：用于控制碳罐清洗气流的流量。碳罐控制 阀由ECU 根据发动机负荷、发动机温度、转速等一系 列信号，通过综合计算后，发出电脉冲的持续时间和 频率（即占空比）来控制。活性碳罐中的汽油蒸汽， 积聚过量后会导致汽油外泄，造成环境污染，因此碳 罐电磁阀的作用就是在合适的时候打开电磁阀，让过 量的汽油蒸汽在碳罐内和空气充分混合后进入进气 管，参与燃烧。 组成和原理：碳罐控制阀由电磁线圈、衔铁和阀 等组成。进口处设有滤网。流过碳罐控制阀的气流流 量一方面跟ECU输出给碳罐控制阀的电脉冲的占空比 有关，另一方面还跟碳罐控制阀进口和出口之间的压 力差有关。当没有电脉冲时，碳罐控制阀关闭。ECU 根据发动机各传感器提供的信号，控制碳罐电磁阀的 通电时间，间接的控制了清洗气流的大小。工作状态： 当水温、发动机工作时间、负荷等系列因素达到 预定要求时，ECU才会控制碳罐电磁阀工作， 如下情况碳罐将不参与工作： 发动机冷却水温比较低； 发动机怠速运行阶段； 发动机大负荷阶段； 系统重要传感器有故障； 故障代码： P0444 碳罐控制阀控制电路开路 P0458 碳罐控制阀控制电路电压过低 P0459 碳罐控制阀控制电路电压过高 故障诊断：ECU 没有对碳罐控制阀本身实行故障 诊断的功能，但是对碳罐控制阀驱动级有故障诊断功 能。当发生碳罐控制阀驱动级对蓄电池电压短路或超 载、对地短路、断路时，则关闭燃油定量闭环控制基 本自学习。关闭怠速空气需要量自学习，当时的自学 习数据有效。碳罐电磁阀故障时发动机多表现为怠速 不稳或者怠速过高。安装要求：燃油分配管与供油管路之间没有采用 快速接头连接，采用橡胶管管口接入，同时用卡箍紧 固，选用的卡箍型号要与橡胶管匹配，保证进油管与 橡胶管连接的密封。 故障诊断：一般情况下供油总管出现故障的机率 极小，大部分是由于装配不当，导致燃油系统泄漏， 因此在装配时一定要注意：用过的喷油嘴油封不能再 次使用。 由于燃油分配管附近温度很高，而且汽油又非常 容易挥发，因此在维修过程中一定要注意喷油器和燃 油分配管的接口处是否存在漏油现象。 注意：燃油压力测试口的橡胶盖一定要保护完整， 否则大量灰尘及其他物质就有可能将测试口处堵塞， 导致无法测量燃油系统压力。14、油门踏板位置传感器 功能：油门踏板位置传感器内部有两个相同的电 位计式传感器，向ECU提供驾驶者的驾驶需求信号，这 个过程在操作上与目前机械式的踏板完全相同，以适 应驾驶者多年的驾驶习惯。两个相同的传感器分别向 ECU提供油门信号，从而保证了此系统更安全、更可靠。 组成及工作原理：油门踏板位置传感器内部采用 阻尼结构，内部有两个相同的电位计式传感器。传感 器的信号指针同踏板同轴，当踩动油门踏板时，电位 计指针便与踏板同轴旋转，同时随着电位计指针的滑 动，信号端子便输出不同的电压或者阻值信号。传感 器内部的两个阻值不同的活动电位计式传感器，因此， 两个传感器输出的阻值并不相同，但是两个传感器所 输出的阻值存在一一对应的关系，但是ECU并不采用传14、油门踏板位置传感器 功能：油门踏板位置传感器内部有两个相同的电 位计式传感器，向ECU提供驾驶者的驾驶需求信号，这 个过程在操作上与目前机械式的踏板完全相同，以适 应驾驶者多年的驾驶习惯。两个相同的传感器分别向 ECU提供油门信号，从而保证了此系统更安全、更可靠。 组成及工作原理：油门踏板位置传感器内部采用 阻尼结构，内部有两个相同的电位计式传感器。传感 器的信号指针同踏板同轴，当踩动油门踏板时，电位 计指针便与踏板同轴旋转，同时随着电位计指针的滑 动，信号端子便输出不同的电压或者阻值信号。传感 器内部的两个阻值不同的活动电位计式传感器，因此， 两个传感器输出的阻值并不相同，但是两个传感器所 输出的阻值存在一一对应的关系，但是ECU并不采用传故障诊断： 传感器线路短路、断路； 信号失真、错误、不可信； 传感器信号不稳定； 传感器信号超出范围。 故障排除：用诊断仪检查故障码，确认故障点， 主要检查传感器安装是否到位，间隙是否正常， 传感器线路，确认线路是否和地线发生短路、短路； 是否和电源短路，检查线路和下面所给的针脚定义是 否相符。故障诊断： 传感器1线路短路、断路； 传感器2线路短路、短路； 传感器信号不稳定； 传感器信号超出范围。 故障排除：用诊断仪检查故障码，确认故障点。 主要检查传感器线路，确认线路是否和地线发生 短路、断路；是否和电源短路、断路，检查线路和下 面所给的针脚定义是否相符。 故障代码： P0571刹车开关信号电路故障或相关性不同步。 16、凸轮轴位置传感器 功能：又称相位传感器。为ECU提供凸轮轴的相位 信息，此信息与曲轴位置传感器所提供的信息结合起 来判断发动机各缸处于工作循环中的哪个行程。凸轮 轴每转一周,传感器就根据霍尔效应，产生一系列电磁故障诊断： 传感器线路短路、断路； 信号失真、错误、不可信； 传感器信号不稳定； 传感器信号超出范围。 故障排除：用诊断仪检查故障码，确认故障点， 主要检查传感器安装是否到位，间隙是否正常， 传感器线路，确认线路是否和地线发生短路、短路； 是否和电源短路，检查线路和下面所给的针脚定义是 否相符。故障代码： P0340 相位传感器信号电路故障 P0341 相位传感器信号不合理 P0342 相位传感器信号电路电压过低 P0343 相位传感器信号电路电压过高 故障症状：如果凸轮轴位置传感器出现故障，ECU 将进入故障应急模式。对驾驶员来说，感觉不到发动 机性能在低速范围内的任何变化。但排放将会超标， 故障灯在发动机启动后的第二个工作循环点亮。故障症状：如果曲轴位置传感器损坏、或者信号 变形、失真，将有可能导致发动机断续点火，不能启 动、油耗增加等故障。 故障诊断： 传感器线路短路、断路； 信号失真、错误、不可信； 传感器信号不稳定； 传感器信号超出范围。 故障排除：用诊断仪检查故障码，确认故障点， 主要检查传感器安装是否到位，间隙是否正常，传感 器线路，确认线路是否和地线发生短路、断路；是否 和电源短路、断路，检查线路和上面所给的针脚定义 是否相符。19、环境温度压力传感器 功能：ECU 根据环境压力传感器及增压压力传感 器的压力值控制增压器废气电磁阀的实时开启和关 闭，从而控制增压压力。该传感器安装在散热器之前 的中间支架顶端。 组成和原理：压力传感器原件主要为一片硅芯片， 在中央蚀刻出压力膜片。压力膜片上有4 个压敏电阻 作为应变原件组成一个惠斯顿电桥。硅芯片的背面为 参考真空，定值和整流电路也集成在硅芯片上。温度 传感器是一个负温度系数（NTC）的热敏电阻。21、真空压力传感器 功能：真空压力传感器把压力值传给ECU，由ECU 控制真空泵的实时开启和关闭，从而延长真空泵的寿 命。该传感器安装在真空罐体上。 组成和原理：真空压力传感器原理同环境压力传 感器。23、泄流循环电磁阀 功能：当发动机处于怠速或停机时，节气门接近 全闭或完全关闭，在增压器的进气管路中产生持续升 高的压力（此时气体几乎不能流动），涡轮受到很大的 制动阻力，为了尽快的泄掉压力，在系统中增加了泄 流阀。泄流阀为气动元件，通过气压差操纵膜片弹簧 来实现其开启。真空度较大时膜片弹簧被吸气，阀门 打开，反之则膜片关闭。 打开之后，压气机出气端的 气体通过阀内部的管路流向进气端。4、故障频度计数器 针对每一个被识别到的故障，都设置一个独立的频度计数器数值（Hz）。 频度计数器的数值Hz 决定了被识别到的故障消失（故障排除）后该故障信息记录继续储存在存储器中的时 间。 第一次识别到一个故障时，Hz 被设置成初始值40。如果故障状况没有改变，那么这个数值将一直保持下去。 一旦识别到故障已经消失，而且保持住了一定的时间，则每逢发动机成功地起动（转速超过了起动结束的 转速）一次，Hz 就减去1。此时，ECU 认为该故障已经消失，但是故障信息记录依然存在。 如果故障（例如由于接触不良引起的）频繁地出现和消失，则Hz 就增加1，但不超过设定的上限值100。 如果Hz 值减到了零，则将该故障存储器内的故障信息记录完全清除。 5、故障报警 在电控系统里，当一些重要部件如ECU、进气歧管绝对压力传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、 爆震传感器、氧传感器、相位传感器、喷油器、电子节气门电机的两个驱动级、碳罐控制阀、风扇继电器发生 故障，相应的故障位置位时，ECU 会通过故障指示灯发光报警，直至该故障位复位。 6、故障读出 故障信息记录可以用故障诊断仪从电子控制单元中调出。如果故障涉及到燃油空气混合气比例调节器的功 能，则发动机至少必须运转4 分钟才能读取故障信息记录，特别是氧传感器的故障，一定要等发动机运转暖机 后方可检测数据。