技工學校(第二章)燃油噴射系統(tǒng)_第1頁
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文檔簡介

在任何情況下都能獲得精確的空燃比混合氣的各缸分配均勻性好汽車的加速性能好充氣效率高良好的起動性能和減速減油或斷油一、電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點第二章汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)§2-1汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的組成與分類二、發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的組成霍爾傳感器(G40)

噴油器(N30-N33)活性碳罐空氣流量計(G70)

活性炭罐電磁閥(N80)

ECU(J220)

氧傳感器(G39)

水溫傳感器(G62)

節(jié)氣門控制組件(J338)

2號爆震傳感器(G66)轉(zhuǎn)速傳感器(G28)

進氣溫度傳感器(G72)

點火線圈(N152)

1號爆震傳感器(G61)

(1)按噴射方式分:類型燃料供給方式連續(xù)噴射方式(K型、KE型)在發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間,汽油連續(xù)不斷地噴射到進氣道內(nèi)。間歇噴射方式(EFI型)在發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間,將汽油間歇噴入進氣道內(nèi)。同時噴射所有噴油器同時噴油、同時斷油分組噴射將噴油器分成幾組。同組噴油器同時噴油及斷油順序噴射各噴油器按發(fā)動機工作順序噴油三、電控燃油噴射系統(tǒng)的類型(2)按進氣量的計量方式分類(3)按噴射位置分類缸內(nèi)直接噴射:噴油器裝在氣缸蓋上,把燃油直接噴入氣缸內(nèi)。目前未全面推廣。進氣管噴射:燃油噴在進氣管上。按噴油器數(shù)量不同,又分為:單點噴射系統(tǒng):在節(jié)氣門上方有一個中央噴射裝置,用1~2個噴油器集中噴射。又稱為節(jié)氣門體噴射TBI或中央噴射CFI。多點噴射系統(tǒng):每缸進氣門處裝有1個噴油器,由ECU控制噴油。單點噴射系統(tǒng)多點噴射系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng):對發(fā)動機及控制系統(tǒng)的精度要求高,控制精度低。(無氧傳感器)通過實驗室確定的發(fā)動機各工況的最佳供油參數(shù)預(yù)先存入電腦,在發(fā)動機工作時,電腦根據(jù)系統(tǒng)中各傳感器的輸入信號,判斷自身所處的運行工況,并計算出最佳噴油量。其精度直接依賴于所設(shè)定的基準數(shù)據(jù)和噴油器調(diào)整標定的精度。當使用工況超出預(yù)定范圍時,不能實現(xiàn)最佳控制。閉環(huán)控制系統(tǒng):裝有氧傳感器??蛇_到較高的空燃比控制精度。(有氧傳感器)在系統(tǒng)中,發(fā)動機排氣管上加裝了氧傳感器,根據(jù)排氣中含氧量的變化,判斷實際進入氣缸的混合氣空燃比,在通過電腦與設(shè)定的目標空燃比進行比較,并根據(jù)誤差修正噴油量。空燃比控制精度較高。目前普遍采用開環(huán)和閉環(huán)相結(jié)合的控制方案。(4)按有無反饋信號分類四、電噴系統(tǒng)的組成與基本原理3個子系統(tǒng)組成:空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。§2-2燃油供給系統(tǒng)本節(jié)主要內(nèi)容:燃油供給系元件位置電動燃油泵燃油濾清器脈沖阻尼器燃油壓力調(diào)節(jié)器一、燃油供給系統(tǒng)的組成及作用作用:供給噴油器一定壓力的燃油,噴油器則根據(jù)電腦指令噴油。油箱電動燃油泵燃油濾清器壓力調(diào)節(jié)器噴油器低壓回油管燃油供給系統(tǒng)原理圖燃油供給系統(tǒng)元件位置組成:電動燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、脈動阻尼器、油管等組成。燃油供給系統(tǒng)總體位置發(fā)動機上燃油供給系統(tǒng)元件的位置燃油供給系統(tǒng)示意圖二、燃油供給系統(tǒng)工作原理三、各部件的結(jié)構(gòu)及工作原理

1、電動燃油泵作用:

給EFI系統(tǒng)提供具有一定壓力的燃油,電動燃油泵的電動機和燃油泵制成一體,密封在同一殼體內(nèi)。分類:根據(jù)安裝位置不同可分為:內(nèi)置式:安裝在油箱中,不易氣阻,噪聲小,應(yīng)用較廣。外置式:串連在油箱外面,噪聲大,易氣阻,應(yīng)用較少。根據(jù)電動燃油泵的結(jié)構(gòu)不同分為:渦輪式滾柱式轉(zhuǎn)子式側(cè)槽式葉輪渦輪式電動燃油泵的結(jié)構(gòu)及工作原理組成:燃油泵電動機、渦輪泵、出油閥(單向閥)、卸壓閥等。泵殼體出油口進油口葉片濾清器葉輪前軸承電動機定子電動機轉(zhuǎn)子單向出油閥卸壓閥出油口

卸壓閥作用:燃料壓力達到4.5~6.0Kg/cm2以上時,閥門開啟,釋放一部分燃油,以防止燃油壓力上升過高。

單向出油閥作用:阻止燃油倒流,保持系統(tǒng)內(nèi)具有一定的殘余壓力,便于下次起動。防止氣阻。燃油泵工作時燃油泵停止工作時2、燃油濾清器功用:濾清燃油中的雜質(zhì)和水分,防止燃油系統(tǒng)堵塞,減小機件磨損,保證發(fā)動機正常工作。一般采用紙質(zhì)濾心,每行駛20000~40000㎞或1到2年應(yīng)更換,安裝時應(yīng)注意燃油流動方向的箭頭,不能裝反。入口出口濾芯3、脈動阻尼器作用:衰減噴油器噴油時引起的燃油壓力脈動,使燃油系統(tǒng)壓力保持恒定。往燃油泵閥門彈簧膜片分配管緩沖器燃油濾清器壓力調(diào)節(jié)器分配管噴油嘴發(fā)動機燃油箱燃油泵噴油嘴信號

脈動上流壓力

脈動下流壓力無緩沖器有緩沖器4、燃油壓力調(diào)節(jié)器作用:調(diào)節(jié)燃油壓力,使輸油管內(nèi)燃油壓力與進氣管內(nèi)氣體壓力的差值保持恒定。使噴油器噴油量僅與噴油時間有關(guān)。燃油壓力調(diào)節(jié)器構(gòu)造燃油壓力調(diào)節(jié)器工作原理燃油泵的就車檢查豐田車系:用專用導線將診斷座上的+B和FP短接;其他車系:將蓄電池直接給燃油泵供電。打開點火開關(guān),但不起動發(fā)動機。(KOEO模式,即KeyONEngineOFF)打開油箱蓋,應(yīng)能聽到燃油泵運轉(zhuǎn)的聲音,用手摸進油軟管應(yīng)感覺到有壓力。若聽不到油泵工作聲音或進油管無壓力,應(yīng)檢修燃油泵。否則應(yīng)檢查燃油泵電路導線、繼電器、保險絲等。燃油泵若有故障,可拆卸燃油泵,測量燃油泵兩端子之間電阻值,應(yīng)為2~3Ω??諝鉃V清器進氣管絕對壓力傳感器節(jié)氣門體進氣總管進氣歧管怠速控制閥空氣濾清器空氣流量計節(jié)氣門體進氣總管進氣歧管怠速控制閥§2-3空氣供給系統(tǒng)一、空氣供給系統(tǒng)的功用為發(fā)動機提供清潔的空氣并控制發(fā)動機正常工作時的供氣量。L型空氣供給系統(tǒng)D型空氣供給系統(tǒng)二、空氣供給系統(tǒng)的組成電控燃油噴射發(fā)動機空氣供給系統(tǒng)基本相同,主要組成元件包括空氣濾清器、節(jié)氣門體和進氣管。D型EFI空氣供給系統(tǒng)L型EFI空氣供給系統(tǒng)D型EFI空氣供給系統(tǒng)D型噴射系統(tǒng)由于沒有空氣流量計,其進氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,應(yīng)用比較廣泛?;使?.0轎車空氣供給系統(tǒng)佳美轎車空氣供給系統(tǒng)L型EFI空氣供給系統(tǒng)

L型噴射系統(tǒng)對空氣量的測量更精確,應(yīng)用也比較廣泛。噴油嘴進氣總管空氣閥或怠速控制閥節(jié)氣門體空氣流量計空氣濾清器L型EFI空氣供給系統(tǒng)示意圖三、空氣供給系統(tǒng)基本元件的構(gòu)造基本元件:空氣濾清器節(jié)氣門體進氣管1、空氣濾清器用于濾除空氣中的灰塵,一般都為紙質(zhì)濾心,其結(jié)構(gòu)與普通發(fā)動機上相同。1、節(jié)氣門體功能:節(jié)氣門體安裝在進氣管中,來控制發(fā)動機正常工況下的進氣量。組成:主要由節(jié)氣門和怠速空氣道等組成。節(jié)氣門位置傳感器裝在節(jié)氣門軸上,來檢測節(jié)氣門的開度。有的車上還設(shè)有副節(jié)氣門和副節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門緩沖器AAS節(jié)氣門位置傳感器注:AAS=怠速空氣調(diào)節(jié)螺釘回位彈簧油門拉線油門踏板節(jié)氣門桿空氣進氣總管軸節(jié)氣門AAS旁通道帶怠速空氣調(diào)節(jié)螺釘?shù)墓?jié)氣門從空氣流量計來往進氣總管AAS節(jié)氣門R.P.M上升向右轉(zhuǎn)動向左轉(zhuǎn)動RPM下降節(jié)氣門怠速調(diào)整(帶怠速空氣調(diào)節(jié)螺釘)2.怠速空氣閥作用:發(fā)動機低溫啟動以及暖機過程,提供附加空氣量。據(jù)發(fā)動機溫度,自動改變旁通通道面積,調(diào)節(jié)進氣量。

(1).雙金屬片式輔助空氣閥雙金屬片在不同溫度(發(fā)動機本身熱量及電加熱)下變形不同從而使閥門開度不同。

(2).石蠟式輔助空氣閥石蠟感溫體(浸在冷卻液中)不同溫度變形不同,改變閥門開度(80°C完全關(guān)閉)。3、怠速電磁閥

(1)旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥結(jié)構(gòu):

由永久磁鐵、電樞、旋轉(zhuǎn)滑閥等組成。

占空比:脈沖信號的通電時間與通電周期的比值。AB一個周期通斷旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥工作原理工作原理電路:

線圈L1與ECU內(nèi)部的三極管VT1連接,脈沖控制信號經(jīng)過反向器加到VT1的基極;線圈L2與ECU內(nèi)部的三極管VT2連接,脈沖控制信號直接加到VT2的基極。當脈沖信號的高電平到來時,VT1截止,VT2導通,L1斷電,L2通電,電樞順時針轉(zhuǎn)動;反之,當脈沖信號的低電平到來時,VT1導通,VT2截止,L1通電,L2斷電,電樞逆時針轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)旁通空氣量大小的控制。

由于旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥的轉(zhuǎn)角范圍限定在900以內(nèi),所以電樞的旋轉(zhuǎn)角度必須很小才能滿足旁通進氣量控制精度的要求,因此采用了控制占空比的方法來控制電樞的順轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)。占空比——指脈沖信號的通電時間與通電周期之比。

當占空比為50%時,兩個三極管的導通時間相等,正、反向旋轉(zhuǎn)力矩抵消,滑閥不轉(zhuǎn)動;當占空比小于50%時,線圈L1的通電時間大于線圈L2的通電時間,滑閥逆時針旋轉(zhuǎn),旁通氣道被關(guān)??;當占空比大于50%時,線圈L2的通電時間大于線圈L2的通電時間,滑閥順時針旋轉(zhuǎn),旁通氣道被打開。

奧迪100型轎車在控制信號的占空比減小到18%左右時,旋轉(zhuǎn)滑閥完全關(guān)閉;占空比增大到82%左右時,旋轉(zhuǎn)滑閥完全開啟??刂齐娐罚海ㄘS田2TZ-FE發(fā)動機)

EFI主繼電器向旋轉(zhuǎn)電磁閥提供蓄電池電壓。ECU通過ISC1、ISC2端子控制旋轉(zhuǎn)電磁閥內(nèi)兩個電磁線圈的搭鐵電路。旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥電路及其檢修斷開線束插頭,點火開關(guān)ON,但不起動發(fā)動機。測量電源端子+B與搭鐵之間的電壓,應(yīng)為蓄電池電壓。斷開線束插頭,在控制閥側(cè)測量端子+B與端子RSC及RSO之間的電阻值,正常值應(yīng)為18.8~22.8Ω。發(fā)動機達正常工作溫度,變速器空擋。發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn),短接TE1與E1端子,發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1000~1200r/min,5s后轉(zhuǎn)速應(yīng)下降約200r/min。(2)、占空比控制電磁閥型怠速控制閥自空氣濾清器至進氣管電磁線圈閥門豐田車占空比控制電磁閥型ISCV(3)、開關(guān)型怠速控制閥自空氣濾清器至進氣管電磁線圈閥門豐田車開關(guān)型ISCV(4)、步進電機式怠速控制閥:工作原理:

當步進電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時,螺母將帶動絲桿作軸向運動,使閥芯開大或關(guān)小閥門的開度。ECU通過控制步進電機的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度來控制絲桿的移動方向和移動距離,從而達到控制閥門開度,調(diào)整怠速轉(zhuǎn)速之目的。步進原理:

步進電機轉(zhuǎn)子和定子的結(jié)構(gòu):

ECU控制S1通電,轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)動90度;ECU繼續(xù)給S2通電,轉(zhuǎn)子再順時針轉(zhuǎn)動90度;依此類推。當ECU按照S4、S3、S2、S1的順序通電時,轉(zhuǎn)子逆時針轉(zhuǎn)動。線圈通電一次,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一次的角度稱為步進角。步進電機型ISCV構(gòu)造及工作原理工作原理步進電機式怠速控制閥:控制電路:豐田皇冠3.0轎車2JZ-GE發(fā)動機怠速控制閥控制電路轉(zhuǎn)子定子線圈至進氣管自空氣濾清器閥軸閥豐田車步進電機型怠速控制閥實際的步進電機不只4個定子,而是有很多。下圖中的步進電機轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一步一般為1/32圈。步進電機的工作范圍為0~125個步進級。步進電機型怠速控制閥的檢修拆下控制閥線束連接器,檢測B1和B2與搭鐵間的電壓,為蓄電池電壓;熄火后,2~3s內(nèi)在怠速控制閥附近應(yīng)能聽到內(nèi)部發(fā)出的“嗡嗡”響聲;B1與S1和S3、B2與S2和S4之間的電阻,應(yīng)為10~30Ω。蓄電池正極接B1和B2端子,負極按順序依次接通S1—S2—S3—S4端子,控制閥應(yīng)向外伸出;若負極按反方向接通S4—S3—S2—S1端子,則控制閥應(yīng)向內(nèi)縮回。S1-S2-S3-S4順序S4-S3-S2-S1順序§2-4、電子控制系統(tǒng)ECU根據(jù)空氣流量計信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號確定基本噴油時間,在根據(jù)其他傳感器對噴油時間進行修正,并按最后確定的總噴油時間向噴油器發(fā)出指令,使噴油器噴油或斷油。空氣流量計或進氣壓力傳感器其他傳感器基本噴油量噴油器修正噴油量發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器傳感器ECU執(zhí)行器一、電子控制單元(ECU)ECU的功用是采集和處理各種傳感器的輸入信號,根據(jù)發(fā)動機工作的要求(噴油脈寬、點火提前角等),進行控制決策的運算,并輸出相應(yīng)的控制信號。當前電控發(fā)動機中除了控制噴油外,還控制點火、EGR、怠速和增壓發(fā)動機的廢氣閥等,由于共用一個ECU對發(fā)動機進行綜合控制,所以也被稱為發(fā)動機管理系統(tǒng)??刂茊卧慕M成組成:輸入回路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、微型計算機(微機)和輸出回路。模擬信號數(shù)字信號控制單元輸入回路各種傳感器的信號輸入ECU后,首先進入輸入回路進行處理,傳感器輸入的信號不同,處理的方法也不同。二、傳感器

1、空氣流量計MAF【作用】在L型電控燃油噴射系統(tǒng)中,空氣流量計用于將單位之間內(nèi)進入發(fā)動機的進氣量轉(zhuǎn)換成電信號,并將信號輸入ECU?!景惭b位置】空氣濾清器與節(jié)氣門體之間。【分類】按測量原理分葉片式空氣流量計熱式空氣流量計卡門旋渦式空氣流量計葉片式空氣流量計:構(gòu)造【組成】測量板、補償板、回位彈簧、電位計、旁通氣道。此外還包括怠速調(diào)整螺釘、油泵開關(guān)及進氣溫度傳感器等?!拘盘栴愋汀侩妷盒盘柸~片式空氣流量計:工作原理空氣通過空氣流量計→測量板打開一個角度→與測量板同軸轉(zhuǎn)動的電位計檢測出葉片轉(zhuǎn)動的角度→將進氣量轉(zhuǎn)換成電壓信號VS送給ECU葉片式空氣流量計:內(nèi)部電路進氣量↑→電壓信號↑個別車型也有電壓信號降低的。葉片式空氣流量計:外部電路及其檢測檢修:拆開線束連接器,在空氣流量計一側(cè)測量相應(yīng)端子之間(VC與E2、VS與E2、THA與E2)的電阻應(yīng)符合原車標準,否則應(yīng)更換空氣流量計。檢查電源電壓和信號電壓,以確定空氣流量計是否正常??諝饬髁坑嫲l(fā)動機ECU凌志ES300空氣流量計電路

熱式空氣流量計【分類】按測量元件形式分:熱線式和熱膜式。熱線式空氣流量計按測量位置分:主流測量方式、旁通測量方式。熱線式:測量元件為鉑絲熱線,熱線纏繞在陶瓷管上;熱膜式:測量元件鍍在陶瓷片上,稱為熱膜;主流測量式:將熱線電阻安裝在主進氣道中;旁通測量式:將熱線安裝在旁通氣道中?!拘盘栴愋汀侩妷盒盘?,也有頻率信號進氣量↑→信號電壓↑進氣量↑→信號頻率↑主流測量方式熱線式空氣流量計旁通測量方式熱線式空氣流量計熱線式空氣流量計電路及其檢測熱線式空氣流量計都有自潔功能:發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過1500r/min,關(guān)閉點火開關(guān)使發(fā)動機熄火后,控制系統(tǒng)自動將熱線加熱到1000℃以上并保持約1s,使附在熱線上的粉塵燒掉。檢修(檢查相應(yīng)端子之間的電壓):點火開關(guān)接通時,電源端子與搭鐵端子之間電壓應(yīng)為蓄電池電壓。信號端子與搭鐵端子之間的電壓,發(fā)動機不工作時為2~4V,發(fā)動機工作時為1.0~1.5V??諝饬髁坑婨CCS熱膜式空氣流量計光學式卡門漩渦空氣流量計卡門漩渦式空氣流量計:光學檢測方式在氣流通道中放一個柱體,氣體通過時在柱體后產(chǎn)生許多渦旋。按其檢測方式,分為光學檢測方式和超聲波檢測方式兩種類型。超聲波式卡門漩渦空氣流量計卡門漩渦式空氣流量計:超聲波檢測方式超聲波檢測方式空氣流量計電路及其檢測【信號類型】頻率信號進氣量↑→輸出信號頻率↑,信號的占空比也發(fā)生相應(yīng)的變化。檢測:用吹風機模擬進氣,測量在不同進氣量條件下,傳感器的輸出信號的頻率,看傳感器的信號輸出頻率是否滿足要求。點火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位置,檢測VC與E2間電壓應(yīng)為5V,KS與E2間電壓應(yīng)為2~4V??諝饬髁坑婨CU凌志LS400空氣流量計電路【作用】在D型電控燃油噴射系統(tǒng)中,由進氣管絕對壓力傳感器測量進氣管壓力,并將信號輸入ECU,作為燃油噴射和點火控制的主控制信號?!景惭b位置】靠近進氣歧管的發(fā)動機室內(nèi)?!痉诸悺堪雌錂z測原理分壓敏電阻式、電容式等?!拘盘栴愋汀繅好綦娮枋綖殡妷盒盘?,電容式的為頻率信號2、進氣管絕對壓力傳感器進氣管絕對壓力傳感器:壓敏電阻式構(gòu)造進氣歧管壓力↑→輸出電壓↑怠速運轉(zhuǎn)時約1.25V,節(jié)氣門全開時約5V。進氣管絕對壓力傳感器電路及其檢測ECU通過VCC端子給傳感器提供標準5V電壓,傳感器信號經(jīng)端子PIM輸送給ECU,E2為搭鐵端子。檢測:點火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位,測量VCC與E2之間電壓應(yīng)為5V。拆下傳感器連接真空軟管,用手動真空槍給傳感器施加真空度,PIM與E2之間電壓應(yīng)隨真空度增加而下降?;使?.0轎車IMAPS電路ECU進氣管絕對壓力傳感器進氣壓力(MPa)PIM輸出電壓(V)0.020.1013電容式壓力傳感器工作原理膜盒傳動的可變電感式進氣壓力傳感器(MAP)膜盒用薄金屬片焊接而成,內(nèi)腔抽成真空,外部與進氣歧管相通。當膜盒外表壓力變化時,膜盒兩側(cè)將隨著外部壓力的高低而內(nèi)凹或外凸。感應(yīng)線圈內(nèi)部的鐵心與膜盒聯(lián)動,故膜盒的內(nèi)凹外凸就改變了鐵心在線圈內(nèi)的位置。感應(yīng)線圈由兩個繞組組成,一個線圈與振蕩電路相連,產(chǎn)生交變電壓,在線圈周圍產(chǎn)生磁場;另一個為感應(yīng)繞組,產(chǎn)生電壓信號。當進氣歧管壓力變化時,膜盒帶動鐵心在磁場中移動,使感應(yīng)線圈產(chǎn)生的電壓信號隨之變化。再將這個隨進氣歧管壓力變化而變化的電壓信號送到電子電路經(jīng)檢波、整形和放大后,作為傳感器的輸出信號送至ECU?!咀饔谩繖z測節(jié)氣門的開度及開度變化,此信號輸入ECU,控制燃油噴射及其他輔助控制?!景惭b位置】在節(jié)氣門軸上?!痉诸悺块_關(guān)式、線性式【信號類型】電壓節(jié)氣門開度增大,信號電壓升高。3、節(jié)氣門位置傳感器TPS線性式節(jié)氣門位置傳感器檢修:檢查輸出信號電壓,節(jié)氣門全關(guān)時應(yīng)約為0.5V,隨節(jié)氣門開度增大輸出信號電壓增加,節(jié)氣門全開時應(yīng)約為5V?!竟τ谩拷oECU提供進氣溫度信號,作為燃油噴射和點火正時控制的修正信號?!景惭b位置】D型:空氣濾清器內(nèi)或進氣管內(nèi);

L型:空氣流量計內(nèi)【工作原理】常采用負溫度系數(shù)的熱敏電阻。負溫度系數(shù):溫度升高,電阻下降。進氣溫度↑→傳感器電阻值↓→信號電壓THA↓進氣溫度↓→傳感器電阻值↑→信號電壓THA↑4、進氣溫度傳感器IATS進氣溫度傳感器構(gòu)造、電路及其檢測在ECU中有一標準電阻與傳感器的熱敏電阻串聯(lián),并由ECU提供標準電壓,E2端子通過E1端子搭鐵。檢測:拆下傳感器放入熱水中,檢查其特性。如豐田車:-20℃時電阻4~7kΩ,20℃時電阻2~3kΩ,40℃時電阻900~1300Ω,60℃時電阻400~700Ω,80℃時電阻200~400Ω。傳感器ECU熱敏電阻5、冷卻液溫度傳感器ECTS【功用】給ECU提供發(fā)動機冷卻液溫度信號,作為燃油噴射和點火正時控制修正信號?!景惭b位置】汽缸體水道上或冷卻液出口處?!竟ぷ髟怼颗c進氣溫度傳感器相同?!拘盘栴愋汀侩妷盒盘朤HW發(fā)動機溫度↑→傳感器電阻值↓→信號電壓THW↓發(fā)動機溫度↓→傳感器電阻值↑→信號電壓THW↑冷卻液溫度傳感器構(gòu)造、電路及其檢測測量不同溫度條件下發(fā)動機冷卻液溫度傳感器的輸出電壓,觀察電壓是否滿足其特性曲線。傳感器熱敏電阻ECU傳感器電阻特性曲線電阻(kΩ)水溫(℃)冷卻液溫度傳感器FLASH動畫6、凸輪軸/曲軸位置傳感器CPS【功用】凸輪軸位置傳感器CMPS(=CamshaftPositionSensor):又稱為上止點傳感器、霍爾傳感器等。用于給ECU提供曲軸轉(zhuǎn)角基準位置(第一缸壓縮上止點)信號,作為燃油噴射控制和點火控制的主控信號。曲軸位置傳感器CKPS(=CrankshaftPositionSensor):又稱轉(zhuǎn)速傳感器,檢測曲軸轉(zhuǎn)角位移,給ECU提供發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號,作為燃油噴射和點火控制的主控信號?!景惭b位置】曲軸、凸輪軸、飛輪或分電器處。兩傳感器有安裝在一起的,也有分開安裝的【分類】電磁式、霍爾式和光電式。感應(yīng)線圈正時轉(zhuǎn)子磁鐵(永久磁鐵)NSNSNS磁鐵信號轉(zhuǎn)子ABC通過線圈的磁通量點火信號產(chǎn)生電壓禿頂交流波形電磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器【信號類型】頻率信號發(fā)動機轉(zhuǎn)速↑→信號頻率↑→信號振幅↑電磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器:豐田車Ne信號:檢測曲軸轉(zhuǎn)角位置及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號。G信號:用于辨別氣缸及檢測活塞上止點位置。(1)Ne信號(CKP)Ne信號是檢測曲軸轉(zhuǎn)角位置及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號。Ne信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)與波形(2)G信號(TDC,CMP)G信號是用于辨別氣缸及檢測活塞上止點位置。(壓縮上止點前10°)G信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)及波形G、Ne信號與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系G1、G2信號實例G1、G2、Ne信號實例電磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器電路及其檢測檢測:檢查感應(yīng)線圈的電阻,冷態(tài)下的G1和G2感應(yīng)線圈電阻應(yīng)為125~200Ω,Ne感應(yīng)線圈電阻應(yīng)為155~250Ω。電磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器電路傳感器ECU霍爾式凸輪軸/曲軸位置傳感器采用觸發(fā)葉片的霍爾式曲軸位置傳感器CKP)

(安裝在發(fā)動機曲軸前端)霍爾發(fā)生器的工作原理霍爾式曲軸位置傳感器輸出信號1°信號(CKP):外信號輪

120°信號(TDC)(上止點前75°):

內(nèi)信號輪

3.采用觸發(fā)輪齒的霍爾式曲軸位置傳感器(CKP)

(安裝在發(fā)動機飛輪殼上)

工作原理霍爾式凸輪軸/曲軸位置傳感器電路及其檢測【信號類型】頻率信號發(fā)動機轉(zhuǎn)速↑→信號頻率↑→信號振幅不變檢測點火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位。檢測A、C之間的電壓應(yīng)為8V。B、C間輸出的信號電壓應(yīng)為5V到0V交替變化?;魻柺絺鞲衅麟娐吠叫盘栯娫创铊F傳感器ECU光電式凸輪軸/曲軸位置傳感器【信號類型】頻率信號發(fā)動機轉(zhuǎn)速↑→信號頻率↑→信號振幅不變1、傳感器結(jié)構(gòu)特點

安裝于凸輪軸光電式凸輪軸/曲軸位置傳感器電路及其檢測檢測:

點火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位,檢測電腦側(cè)1和2端子間電壓為12V,給傳感器施加12V電壓,正在信號輸出端子3和4與1之間接上電流表,轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子一圈,兩個電流表應(yīng)分別擺動1次和4次,電流應(yīng)約為1mA。光電式曲軸和凸輪軸位置傳感器電路曲軸位置傳感器ECU7、氧傳感器(O2S)氧傳感器的作用氧傳感器是用來檢測排氣管中氧氣的濃度,并將氧氣濃度信號轉(zhuǎn)變成電子信號輸送給發(fā)動機控制模塊,作為判定混合氣濃度并對混合氣濃度進行修正的重要參考信號。氧傳感器分類根據(jù)所采用的材料和檢測原理,氧傳感器可以分為:(1)氧化鋯式氧傳感器(2)氧化鈦式氧傳感器1、氧傳感器的安裝位置2、氧傳感器的安裝位置氧傳感器的工作原理氧傳感器的信號輸出特點帶加熱線圈的傳感器

(氧化鋯式氧傳感器只有在溫度較高(超過600)才能正常工作)2、傳感器的工作原理(電阻型氧傳感器)在排氣管中氧氣濃度發(fā)生變化的時候,氧傳感器的電阻將發(fā)生變化(氧含量少,電阻下降),發(fā)動機控制模塊根據(jù)傳感器兩端的電壓降來判定混合氣的濃度,進而對混合氣的濃度進行適當?shù)恼{(diào)整。8、車速傳感器VSS【功用】檢測汽車行駛速度,給ECU提供車速信號,用于控制發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速、汽車加減速器件的汽油噴射和點火控制、巡航控制及限速斷油控制?!景惭b位置】組合儀表內(nèi)或變速器軸上。【分類】舌簧開關(guān)式、光電式等。舌簧(Lead)開關(guān)式,裝在組合儀表內(nèi),把轉(zhuǎn)速表軟軸驅(qū)動的齒輪的轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)變?yōu)橹芷谛缘碾妷盒盘?,之后輸入給微機。車速傳感器電路及其檢測檢修:檢查電源電壓應(yīng)正常,轉(zhuǎn)動驅(qū)動輪,測量輸出信號,應(yīng)為12V

脈沖信號。舌簧開關(guān)式光電式至轉(zhuǎn)速表拉索至轉(zhuǎn)速表電纜簧片開關(guān)磁鐵槽輪光電耦合器在發(fā)動機控制系統(tǒng)中,ECU還必須根據(jù)一些開關(guān)的信號確定發(fā)動機或其他系統(tǒng)的工作狀態(tài)。常用的有:起動開關(guān)STA空調(diào)開關(guān)A/C空擋起動位開關(guān)NSW制動燈開關(guān)動力轉(zhuǎn)向開關(guān)PS巡航控制開關(guān)等。三、執(zhí)行器

1、信號開關(guān)起動開關(guān)信號STA【作用】判斷發(fā)動機是否處在起動狀態(tài)。以便發(fā)動機控制模塊能確定合適的空燃比和點火提前角,使發(fā)動機能順利啟動??論跗饎娱_關(guān)NSW【作用】在裝有自動變速器的汽車上,ECU根據(jù)空檔起動開關(guān)信號判別變速是處于P或N(停車或空檔),還是處于L、2、D或R狀態(tài)(行駛狀態(tài))。NSW信號主要用于怠速系統(tǒng)的控制。空調(diào)開關(guān)信號A/C空調(diào)開關(guān)信號用來檢測空調(diào)壓縮機是否工作,空調(diào)信號與空調(diào)壓縮機電磁離合器的電源在一起,ECU根據(jù)A/C信號控制發(fā)動機怠速時點火提前角、怠速轉(zhuǎn)速和斷油轉(zhuǎn)速等。電子負荷信號E/L電子負荷信號用來檢測電子負荷的大小,ECU根據(jù)此信號控制發(fā)動機工況。動力轉(zhuǎn)向信號P/SP/S信號用于檢測動力轉(zhuǎn)向機的工作狀態(tài),ECU根據(jù)此信號控制進入發(fā)動機的混合氣量。其他開關(guān)信號還有制動燈開關(guān)、巡航控制開關(guān)等。單點噴射系統(tǒng)用噴油器多點噴射系統(tǒng)安裝位置2、噴油器【功用】根據(jù)ECU的指令,控制燃油噴射量?!窘Y(jié)構(gòu)型式】電磁式噴油器【安裝位置】單點噴射:節(jié)氣門體空氣入口處;多點噴射:各缸進氣歧管或氣缸蓋上的各缸進氣道處?!痉诸悺堪磭娪涂诘慕Y(jié)構(gòu)不同,分孔式和軸針式按噴油器的驅(qū)動方式不同,分電流驅(qū)動和電壓驅(qū)動兩種噴油器的結(jié)構(gòu)及工作原理多點燃油噴射系統(tǒng)的噴油器一般采用上部進油式,即進油口設(shè)在噴油器的頭部。電磁線圈電流導通,鐵心被吸,柱塞和針閥被吸到與銜鐵接觸為止,閥門開啟,燃料通過縫隙噴出。噴射量取決于針閥的行程,噴口面積,燃料噴射壓力,電磁線圈的通電時間。

當噴油器的結(jié)構(gòu)和噴油壓力一定時,噴油量取決于電磁線圈的通電時間孔式噴油器構(gòu)造各車型裝用的噴油器,按其線圈的電阻值可分為高阻(電阻為13~16Ω)和低阻(電阻為2~3Ω)兩種類型。高阻噴油器常采用電壓驅(qū)動方式。低阻噴油器電壓、電流驅(qū)動方式都可采用。噴油器的驅(qū)動方式a)電流驅(qū)動b)電壓驅(qū)動(低阻)c)電壓驅(qū)動(高阻)電流驅(qū)動方式只適用于低阻噴油器。在剛開始時,電流很大,達8A,使噴油器針閥迅速打開;然后,ECU控制噴油器的電流降低至2A,以保持并穩(wěn)定噴油器針閥的打開。特點:無附加電阻,回路阻抗小,針閥開啟速度快,噴油器噴油遲滯時間縮短,響應(yīng)性好。電壓驅(qū)動方式既可用于高阻噴油器,又可用于低阻噴油器。低阻噴油器采用電壓驅(qū)動方式時,須加入附加電阻,以降低流過線圈的電流,防止線圈發(fā)熱而損壞。特點:噴油滯后時間較長。噴油器控制電路各車型噴油器控制電路基本相同,一般都是通過點火開關(guān)和主繼電器(或熔絲)給噴油器供電,ECU控制噴油器搭鐵。只是不同發(fā)動機噴油器數(shù)量、噴射方式、分組方式不同,ECU控制端子數(shù)量不同?!?-5.汽油噴射控制控制類型:噴油正時控制,噴油持續(xù)時間(噴油量)控制,斷油控制1.噴油正時控制(開始噴油時刻)(1).同時噴射所有噴油器并聯(lián),曲軸每轉(zhuǎn)一周,各缸同時噴油一次。(即一個工作循環(huán)噴油兩次,每次一半)(2).分組噴射所有噴油器分組控制,曲軸每轉(zhuǎn)一周,只有一組噴射。即一個工作循環(huán),各缸噴油器噴射一次,一次噴完)(3).順序噴射曲軸每轉(zhuǎn)兩周,即一個工作循環(huán),各缸噴油器按工作順序輪流噴射一次,一次噴完)順序噴射必須具有正時和缸序兩個功能曲軸位置傳感器或凸輪軸位置傳感器提供TDC(上止點)和CMP(壓縮上止點)信號目的:使發(fā)動機在各種運行工況下,都能獲得最佳的噴油量,以提高發(fā)動機的經(jīng)濟性和降低排放污染。噴油量的控制是通過對噴油器噴油時間的控制來實現(xiàn)的。起動時的同步噴油量控制起動后的同步噴油量控制異步噴油量控制2、噴油量控制起步和暖機等速行駛高負荷行駛起動時的同步噴油量控制在發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于規(guī)定值或點火開關(guān)接通位于STA(起動)檔時:

ECU根據(jù)水溫確定基本噴油時間,再根據(jù)進氣溫度和蓄電池電壓進行修正,得到起動時的噴油持續(xù)時間。噴油時間(ms)冷卻液溫度(℃)起動時的基本噴油時間

1、起動時的噴油量控制:

在發(fā)動機冷起動時,ECU不是以空氣流量傳感器信號或進氣壓力信號作為計算噴油量的依據(jù),而是按照可編程只讀存儲器中預(yù)先編制的啟動程序和預(yù)定空燃比控制噴油。然后根據(jù)冷卻液溫度傳感器信號確定基本噴油量。

原因:起動時,發(fā)動機轉(zhuǎn)速很低且波動較大,導致反映進氣量的空氣流量信號或進氣壓力信號誤差較大。 1、起動時的噴油量控制:2、起動后的噴油量控制:

1、同時噴射正時控制:發(fā)動機工作時,ECU根據(jù)曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器輸入的基準信號發(fā)出噴油指令,控制功率管導通與截止,繼而控制噴油器電磁線圈電流的通斷,使各缸噴油器同時噴油和停止噴油。曲軸每轉(zhuǎn)一圈,各缸噴油器同時噴油一次,一次噴油量為發(fā)動機一次燃燒需要燃油量的1/2,噴油正時與發(fā)動機工作循環(huán)無關(guān)。優(yōu)點:控制電路和控制程序簡單,通用性較好。缺點:各缸噴油時刻不可能最佳,已很少采用。1、同時噴射正時控制:

2、分組噴射正時控制:

將噴油器噴油分組進行控制,一般將四缸發(fā)動機分成二組,六缸發(fā)動機分成三組,八缸發(fā)動機分成四組。發(fā)動機工作時,由ECU控制各組噴油器輪流噴油。發(fā)動機每轉(zhuǎn)一圈,只有一組噴油器噴油。

3、順序噴射正時控制:

ECU根據(jù)凸輪軸位置傳感器信號(G信號)、曲軸位置傳感器信號(Ne信號)和發(fā)動機的作功順序,確定各缸工作位置。當確定某缸活塞運行至排氣行程上止點前某一位置時。ECU輸出噴油控制信號,接通噴油器電磁線圈電路,該缸即開始噴油。優(yōu)點:各缸噴油時刻均可設(shè)計在最佳時刻。已普遍采用。缺點:控制電路和控制軟件較復雜。

2.冷啟動噴油器的控制(1).溫度時間開關(guān)控制(2).ECU和溫度時間開關(guān)共同控制溫度時間開關(guān)和ECU根據(jù)冷卻液溫度共同進行控制,改善冷啟動性能和降低排放。有的無溫度時間開關(guān)控制由于冷啟動噴油器裝在進氣總管上,造成各缸供油不均,所以大多數(shù)發(fā)動機取消了冷啟動噴油器3、燃油停供控制減速斷油控制:當駕駛員快速松開油門踏板使汽車減速時,ECU控制噴油器停止噴油,以降低HC和CO含量。當轉(zhuǎn)速降至規(guī)定值時又恢復正常。限速斷油控制:發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過安全轉(zhuǎn)速或汽車超過設(shè)定的最高車速時,ECU控制噴油器停止噴油,以防超速。4、燃油泵控制當點火開關(guān)打開或發(fā)動機熄滅后,電控燃油噴射系統(tǒng)中的燃油泵一般預(yù)先或延遲工作2~3S,以保證燃油系統(tǒng)必須的油壓。在發(fā)動機起動過程和運轉(zhuǎn)過程中,燃油泵應(yīng)保持正常工作。

打開點火開關(guān)但不起動發(fā)動機,或關(guān)閉點火開關(guān)后,應(yīng)適時切斷燃油泵控制電路,使燃油泵停止工作。有些燃油泵有高低兩個轉(zhuǎn)速檔,以滿足不同轉(zhuǎn)速的需要。(1)燃油泵的開關(guān)控制A.ECU控制的油泵控制電路B.油泵開關(guān)控制的油泵控制電路(2)燃油泵的轉(zhuǎn)速控制低速,中小負荷(所需供油量少),燃油泵低速運轉(zhuǎn)高速,大負荷(所需供油量多),燃油泵高速運轉(zhuǎn)A.電阻器式油泵控制電路A.專設(shè)油泵ECU的控制電路§2-6點火控制

一、微處理器控制點火系統(tǒng)的組成閉合角:電腦控制,能根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制點火線圈初級電路的通電電流和通電時間。點火提前角:消了真空式和機械離心式點火提前裝置,而是由電控單元根據(jù)汽油機的運行工況調(diào)整和控制點火提前角,使發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性、排放等方面的性能達到最優(yōu)。爆震控制:通過爆震傳感器對爆震進行反饋控制,使汽油機在大部分運行上況都處于剛好不致產(chǎn)生爆震的臨界狀態(tài),使汽油機的動力性潛力得到充分發(fā)揮。電子控制點火系統(tǒng)主要有兩種形式:電子控制有分電器點火系統(tǒng)電子控制無分電器點火系統(tǒng)二.電子控制有分電器點火系統(tǒng)1.電路傳感器ECU轉(zhuǎn)速負荷點火提前角低電平點火正時信號IGt點火器(三極管)點火線圈初級電流被切斷,次級線圈感應(yīng)出高電壓觸發(fā)IGf信號發(fā)生電路分電器(分配)ECU點火確認信號IGf(若無中止燃油噴射)閉合角分電器:內(nèi)無斷電器,僅起高壓電分配作用。一般內(nèi)裝曲軸位置傳感器,提供TDC,CKP,CMP信號。有的車型點火線圈和點火器都集成在分電器內(nèi)。點火線圈:開磁路閉磁路(磁阻小,有效降低線圈的磁動勢),可與點火器合二為一,甚至與火花塞一體化2.基本控制方法磁脈沖式曲軸位置傳感器,6缸,rpm:2000/r/min,點火提前角:30°,閉合角:5ms(60°).

閉合角=(rpm×360°/60000)×閉合時間三.電子控制無分電器點火系統(tǒng)直接點火系統(tǒng):無分電器,點火線圈產(chǎn)生的高壓電直接送到火花塞無分電器雙缸同時點火;無分電器獨立點火方式1.無分電器雙缸同時點火(1).工作原理:兩缸共用一個點火線圈兩缸同時點火:壓縮行程的氣缸:氣缸壓力高,放電困難,所需擊穿電壓較高,承受大部分電壓降。與只有一個火花塞跳火的擊穿電壓相差不大排氣行程的氣缸:氣缸壓力低,接近大氣壓,放電容易,所需擊穿電壓低,承受非常小的電壓降,電能損失也很小。(2).無分電器雙缸同時點火系統(tǒng)的控制G1G2傳感器ECU轉(zhuǎn)速負荷點火提前角低電平點火正時信號IGt點火器(三極管)點火線圈初級電流被切斷,次級線圈感應(yīng)出高電壓觸發(fā)IGf信號發(fā)生電路ECU點火確認信號IGf,連續(xù)三次無,中止噴油閉合角辨缸信號IGd(IGdA,IGdB,以決定IGt用于哪一組點火線圈)(3).點火器作用:辨別點火氣缸;實現(xiàn)點火線圈初級電路的接通和切斷向ECU反饋點火器工作狀態(tài)(4)點火線圈無分電器雙缸同時點火系統(tǒng)中,點火線圈采用小型閉磁路點火線圈,次級線圈的兩端分別與兩個個火花塞相連接。氣缸組合的原則是:一個缸處于壓縮行程的末期,另一缸處于排氣行程的末期,曲軸旋轉(zhuǎn)360°后兩缸所處的沖程正好相反。初級電流突然切斷:在次級線圈上會感應(yīng)出上萬伏的高壓電動勢,加到火花塞電極之間,跳出高壓火花,點燃氣缸內(nèi)的混合氣。初級電流突然接通:當晶體管導通瞬間,初級電流也發(fā)生突變,這樣在次級線圈中便產(chǎn)生約1000v的電壓,在一般的分電器式點火系統(tǒng)中,1000V的高壓電不足以擊穿火花塞產(chǎn)生跳火,因為分電器中的分火頭與旁電極之間的間隙較大,必須要有比這更高的電壓才足以跳過這么大的間隙。而在無分電器點火系統(tǒng)中,這樣的電壓很有可能點燃處于進氣行程中氣缸內(nèi)的混合氣。特別是火花塞間隙較小,火花塞誤跳火的可能性就更大。這將會引起回火等現(xiàn)象的發(fā)生,使發(fā)動機無法正常運轉(zhuǎn)。防止產(chǎn)生這種現(xiàn)象:在點火線圈的次級繞組中串聯(lián)一個高壓二極管,當功率管導通時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢反向加在高壓二極管上,由于二極管的反向截止功能,1000V的高壓電就無法使火花塞跳火。而當功率三極管截止時,次級繞組產(chǎn)生的高壓電與前相反,二極管導通,對此不產(chǎn)生影響,使火花塞順利跳火.四.無分電器獨立點火方式獨立點火方式:每個氣缸的火花塞上各配一個點火線圈,單獨對本缸進行點火。特點:點火線圈與火花塞是制成一體的,直接安裝在缸蓋上,特別適合于四氣門發(fā)動機使用?;鸹ㄈ砂惭b在雙凸輪軸的中間,并在每缸火花塞上直接壓裝一個點火線圈,以充分利用空間,這對v型多缸轎車發(fā)動機燃燒室合理緊湊地布置具有特別重要的實用意義。同時,由于無機械式分電器和高壓導線,因而能量傳導損失和漏電損失小,機械磨損或發(fā)生故障的機會均減少。,而且各缸的點火線圈和火花塞均由金屬包著,其電磁干擾大大減少,對發(fā)動機電控系統(tǒng)的正??煽抗ぷ饔欣N妩c火提前角和閉合角控制

1.點火提前角的確定與控制點火提前角的控制:發(fā)動機起動時點火提前角的控制;起動后點火提前角的控制。(1)發(fā)動機起動時點火提前角的控制發(fā)動機起動時,電控單元不進行最佳點火提前角調(diào)整控制,而是根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號Ne。和起動開關(guān)信號STA,以固定不變的點火提前角點火。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過一定值時(大于500r/min),則自動轉(zhuǎn)入由電控單元控制的最佳點火提前角計算及控制程序。(2)起動后點火提前角的控制發(fā)動機起動后,電控單元對最佳點火提前角的計算和控制一般按照如下步驟進行:首先根據(jù)G信號和Ne信號確定初始點火提前角(固定值),然后根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷確定基本點火提前角,最后根據(jù)有關(guān)傳感器的信號確定修正點火提前角,最佳點火提前角:最佳點火提前角=初始點火提前角+基本點火提前角十修正點火提前角(或點火延遲角)

①初始點火提前角為了控制點火正時,電控單元根據(jù)上止點位置來確定點火提前角。有些發(fā)動機電控單元把Gl或G2信號出現(xiàn)后第一個Ne信號過零點定位壓縮行程上止點前10。,并以這個角度作為點火正時計算的基準點,稱之為初始點火提前角,其大小隨發(fā)動機而異同。②基本點火提前角發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時,電控單元按怠速工況和非怠速工況兩種情況,確定基本點火提前角。發(fā)動機處于怠速工況時,電控單元根據(jù)節(jié)氣門位置信號(怠速觸點閉合)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號及空調(diào)開關(guān)信號,確定基本點火提前角。發(fā)動機處于非怠速工況時,電控單元根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門位置信號,從預(yù)置存儲在ECU存儲器中的數(shù)據(jù)表中查出相應(yīng)工況的基本點火提前角

③修正點火提前角除了轉(zhuǎn)速和負荷外,其他對點火提前角有重要影響的因素均歸入到修正點火提前角中。電控單元根據(jù)有關(guān)傳感器的信號,分別求出對應(yīng)的修正值,它們的代數(shù)和就是修正點火提前角。修正點火提前角所包括的修正值有:*暖機修正發(fā)動機冷起動后,當冷卻液溫度低時,應(yīng)增大點火提前角。暖機過程中,隨冷卻液溫度升高,點火提前角的變化趨勢如圖所示。修正曲線的形狀與提前角的大小隨車型而異。*過熱修正當發(fā)動機處于正常運行工況(怠速觸點IDL斷開),冷卻液溫度過高時,為了避免爆燃發(fā)生,應(yīng)將點火提前角推遲。過熱修正曲線的變化趨勢如圖所示。*怠速穩(wěn)定性修正發(fā)動機在怠速期間,由于發(fā)動機負荷變化(如空調(diào)、動力轉(zhuǎn)向等)而使轉(zhuǎn)速改變,ECU隨時調(diào)整點火提前角,使發(fā)動機在規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。發(fā)動機處于怠速工況時,ECU不斷地計算發(fā)動機的平均轉(zhuǎn)速,當平均轉(zhuǎn)速低于規(guī)定的怠速目標轉(zhuǎn)速時,ECU根據(jù)兩者的差值大小相應(yīng)地增加點火提前角;當平均轉(zhuǎn)速高于規(guī)定的怠速目標轉(zhuǎn)速時,相應(yīng)地推遲點火提前角,如圖所示。*空燃比反饋修正裝有氧傳感器的電控燃油噴射系統(tǒng)進行閉環(huán)控制時,ECU根據(jù)氧傳感器的反饋信號對空燃比進行修正。隨著修正噴油量的增加和減少,發(fā)動機的轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)波動。為了提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性,在反饋修正油量減少時,適當?shù)卦龃簏c火提前角,如圖所示。④最大和最小提前角控制當ECU計算出的實際點火提前角(初始點火提前角十基本點火提前角+修正點火提前角或延遲角)超過一定范圍時,發(fā)動機將不能正常運轉(zhuǎn)。為了防止出現(xiàn)這種情況,在電控點火系統(tǒng)中,由電控單元對實際點火提前角的數(shù)值范圍進行限制。最大和最小點火提前角的一般范圍為:最大點火提前角:35°---45°最小點火提前角:-10°----0°2.閉合角的控制(通電時間控制)

控制意義:對于電感儲能式點火系而言,當點火線圈的初級通電后,其初級電流是按指數(shù)規(guī)律增長的。初級線圈被斷開瞬間所能達到的斷開電流值與初級線圈接通時間長短有關(guān),只有通電時間達到一定值時,初級電流才可能達到飽和。而次級線圈高壓的最大值與初級斷開電流成正比,為了獲得足夠的點火能量,必須使初級電流達到飽和。但是,如果通電時問過長,點火線圈又會發(fā)熱,并使電能消耗增大。因此要控制一個最佳的通電時間,以兼顧上述兩方面要求。

影響因素:初級線圈通過電流的主要因素有發(fā)動機轉(zhuǎn)速和蓄電池電壓。為了保證在不同的蓄電池供電電壓和不同的轉(zhuǎn)速下都具有相同的初級斷開電流,電控單元根據(jù)蓄電池電壓和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號,從預(yù)置的閉合角數(shù)據(jù)表中查出相應(yīng)的數(shù)值,對閉合角進行控制。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時,適當增大閉合角,以防止初級線圈通過電流值下降,造成次級高壓下降,點火困難。蓄電池電壓下降時,基于相同的理由,也應(yīng)適當增大閉合角。

爆震:

汽油發(fā)動機是利用火花塞跳火將汽缸內(nèi)的混合氣點燃,正常的燃燒是火焰從火花塞處開始被點燃,而后火焰前烽迅速向外推進。當發(fā)動機由于某種原理,使汽缸內(nèi)未燃部分混合氣的溫度和壓力都很高時,那么,這部分的混合氣就會在火焰前峰到來之前自行燃燒。這樣,就會在汽缸內(nèi)形成無方向的爆炸燃燒,簡稱爆燃,又因為爆燃時會引起強烈的振動,并伴有強烈的金屬敲擊聲,所以,一般又稱爆震。因此說,爆震是一種非正常燃燒,其危害極大。一是爆震破壞發(fā)動機的正常燃燒,從而使發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性變差,排污加重;二是爆震燃燒是在局部產(chǎn)生強烈的沖擊波,此波將破壞發(fā)動機汽缸壁上的潤滑油膜,使發(fā)動機工作條件惡化;三是爆震燃燒容易造成發(fā)動機過熱.使各部機件熱負荷增加,冷卻水溫度失去控制,時間長后,將會造成冷卻水沸騰而使發(fā)動機無法工作。影響因素:點火時刻點火時刻提前,燃燒壓力高,容易爆震。減小點火提前角:可防止爆震,但發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩降低。MBT(最大轉(zhuǎn)矩的點火時刻):爆震點火時刻(爆震界限)附近六爆震的控制爆震控制:使點火時刻到爆震邊緣只有一個較小余量,即可控制爆震發(fā)生又可有效得到發(fā)動機的輸出功率??刂品椒ǎ豪帽饌鞲衅鞲兄l(fā)動機有無爆震現(xiàn)象,并將信號送至ECU,ECU利用此信號調(diào)整點火提前角。有:推遲點火;無:提前點火,以保證點火提前角都處于接近發(fā)生爆震的最佳角度。爆震檢測:氣缸壓力檢測;發(fā)動機機體振動檢測;燃燒噪聲檢測爆震傳感器的作用爆震傳感器用來檢測發(fā)動機的燃燒過程中是否發(fā)生爆震,并把爆震信號輸送給發(fā)動機控制電腦作為修正點火提前角的重要參考信號。1、爆震傳感器(KS)爆震傳感器的分類1、磁致伸縮式爆震傳感器2、壓電式:非共振型壓電式爆震傳感器共振型壓電式爆震傳感器§2-7怠速控制●

什么是怠速工況?

怠速工況指發(fā)動機對外無功率輸出的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)工況。此時節(jié)氣門開度最小,汽車處于空檔,發(fā)動機只帶動附件維持最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。一、怠速控制系統(tǒng)概述

為什么要控制怠速工況?

發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時間約占30%,怠速轉(zhuǎn)速的高低影響油耗、排放、運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性等。在保證發(fā)動機排放要求且運轉(zhuǎn)穩(wěn)定的前提下,應(yīng)盡量使發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速保持最低,以降低怠速時的燃油消耗量。1、怠速控制的功能:怠速控制就是怠速轉(zhuǎn)速的控制。根據(jù)發(fā)動機工作溫度和負載,由ECU自動控制怠速工況下的空氣供給量,維持發(fā)動機以穩(wěn)定怠速運轉(zhuǎn)。2、怠速控制系統(tǒng)的組成:3、怠速控制的原理:4、怠速控制方法怠速控制的實質(zhì)就是對怠速工況下的進氣量進行控制。

控制怠速進氣量的方法:

節(jié)氣門直動式和旁通空氣式節(jié)氣門直動式通過執(zhí)行元件改變節(jié)氣門的最小開度來控制怠速進氣量。旁通空氣式通過執(zhí)行元件控制怠速旁通氣道的空氣量來控制怠速進氣量。節(jié)氣門直動式旁通空氣式節(jié)氣門節(jié)氣門操縱臂油門踏板鋼絲繩執(zhí)行元件空氣進氣管進氣管節(jié)氣門空氣執(zhí)行元件三、節(jié)氣門直動式怠速控制器組成:直流電動機、減速齒輪機構(gòu)、絲杠機構(gòu)和傳動軸等大眾車節(jié)氣門直動式怠速控制器四、怠速控制閥的控制內(nèi)容控制內(nèi)容:起動初始位置的設(shè)定起動控制暖機控制怠速穩(wěn)定控制怠速預(yù)測控制電器負荷增多時的怠速控制學習控制怠速控制閥的控制內(nèi)容起動初始位置的設(shè)定:關(guān)閉點火開關(guān)發(fā)動機熄火后,電子控制單元ECU的M-REL端子向主繼電器延續(xù)供電2~3s,ECU控制步進電機ISCV全部打開,以利于下次起動。起動控制:起動時,ISCV全開,起動順利。起動后,ECU根據(jù)水溫的高低控制步進電機,調(diào)節(jié)控制閥的開度。暖機控制:又稱為快怠速控制。暖機時,ECU根據(jù)水溫的高低控制怠速控制閥的開度。隨著水溫上升,怠速控制閥開度逐漸減小。怠速穩(wěn)定控制:ECU將接受道的轉(zhuǎn)速信號與確定的目標轉(zhuǎn)速進行比較,其差值超過一定值時,ECU通過步進電機控制怠速控制閥以調(diào)節(jié)空氣進氣量。又稱為反饋控制。怠速控制閥的控制內(nèi)容怠速提速控制:在怠速時,出現(xiàn)以下情況,ECU控制步進電機將怠速提升。開空調(diào);轉(zhuǎn)方向盤(帶動力轉(zhuǎn)向的車);電器負荷增大(如開大燈,風窗加熱器,尾燈等);掛前進檔(自動變速器汽車)。學習控制:由于磨損等原因,怠速控制閥的位置相同時,其實際的怠速轉(zhuǎn)速和設(shè)定的目標轉(zhuǎn)速略有不同,此時ECU利用反饋控制使怠速轉(zhuǎn)速回到目標轉(zhuǎn)速,同時將此時的步進電機步數(shù)存入ROM中(ECU中有一小電路不斷電),以便在以后的怠速控制過程中使用?!?-8、汽油機的進氣控制目的:提高進氣量,改善發(fā)動機動力性能。類型:動力閥控制系統(tǒng)、諧波進氣增壓系統(tǒng)(ACIS)、可變配氣相位控制系統(tǒng)(VTEC)等多種。動力閥控制系統(tǒng):是控制發(fā)動機進氣道的空氣流通截面大小,以適應(yīng)發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速和負荷時的進氣量需求,從而改善發(fā)動機的動力性。諧波進氣增壓系統(tǒng):利用了進氣管內(nèi)的壓力波與進氣門的開啟配合,當進氣門開啟時,使反射回來的壓力波正好傳到該氣門附近,從而形成進氣增壓的效果,提高發(fā)動機的充氣效率和功率??勺兣錃庀辔豢刂葡到y(tǒng):根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負荷等參數(shù)變化來控制VTEC機構(gòu)工作,改變驅(qū)動同一氣缸兩進氣門工作的凸輪,以調(diào)整進氣門的配氣相位及升程,并實現(xiàn)單進氣門工作和雙進氣門工作的切換。ECU膜片真空氣室真空電磁閥動力閥真空管空氣控制方式:ECU→真空電磁閥→真空→膜片真空氣室→動力閥一、動力閥控制系統(tǒng)在進氣量較小的低速、小負荷工況下,使進氣道空氣流通截面減小,可提高進氣流速,從而提高充氣效率,改善發(fā)動機的低速性能;在進氣量較大的高速、大負荷工況下,適當增大進氣道空氣流通截面,可減少進氣阻力,提高進氣量,從而改善發(fā)動機的高速性能。ACIS基本原理二、進氣慣性增壓控制系統(tǒng)ACIS低速時,進氣控制閥關(guān)閉,壓力波傳播距離長,發(fā)動機低速性能好。高速時,進氣控制閥打開,壓力波傳播距離短,發(fā)動機高速性能好。進氣控制閥進氣道進氣室真空驅(qū)動器噴油器節(jié)氣門空氣濾清器ACIS組成ACIS控制電路控制方式:ECU→ACIS電磁閥→真空→真空驅(qū)動器→進氣控制閥ACIS電磁閥電阻:38.5~44.5Ω進氣控制閥真空驅(qū)動器ACIS電磁閥節(jié)氣門真空罐傳感器信號ECU三、可變配氣相位控制系統(tǒng)VTEC中凸輪升程最大,次凸輪升程最小。主凸輪的形狀適合發(fā)動機低速時單氣門工作的配氣相位要求;中凸輪的形狀適合發(fā)動機高速時雙進氣門工作的配氣相位要求。四個活塞安裝處VTEC工作原理VTEC工作原理發(fā)動機低速時,電磁閥斷電,油道關(guān)閉。在彈簧作用下,各活塞均回到各自孔內(nèi),三個搖臂彼此分離。此時,主凸輪通過主搖臂驅(qū)動主進氣門,中間搖臂驅(qū)動中間搖臂空擺(不起作用),次凸輪升程非常小,通過次搖臂驅(qū)動次進氣門微量開閉,以防止進氣門附近積聚燃油。配氣機構(gòu)處于單進、雙排氣門工作狀態(tài)。發(fā)動機高速運轉(zhuǎn),且發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負荷、冷卻液溫度及車速均達到設(shè)定值時,電磁閥通電,油道打開。在機油作用下,同步活塞A和同步活塞B分別將主搖臂與中間搖臂、次搖臂與中間搖臂插接成一體,成為一個同步工作的組合搖臂。此時,由于中凸輪升程最大,組合搖臂由中凸輪驅(qū)動,兩個進氣門同步工作,進氣門配氣相位和升程與發(fā)動機低速時相比,氣門的升程、提前開啟角度和遲后關(guān)閉角度均較大。此時配氣機構(gòu)處于雙進、雙排氣門工作狀態(tài)。四、增壓控制系統(tǒng)功能:根據(jù)發(fā)動機進氣壓力的大小,控制增壓裝置的工作,以達到控制進氣壓力,提高發(fā)動機動力性和經(jīng)濟性的目的。分類:根據(jù)增壓裝置使用的動力源不同,增壓裝置分廢氣渦輪增壓和動力增壓兩種。目前多采用廢氣渦輪增壓。典型廢氣渦輪增壓控制系統(tǒng)§2-9汽油機的排放控制汽車排放污染來源:發(fā)動機排出的廢氣(約占65%以上)曲軸箱竄氣(約占20%)燃料供給系統(tǒng)中蒸發(fā)的燃油蒸汽(約占10%~20%)汽油機的主要污染物:一氧化碳CO、碳氫化合物HC、氮氧化合物NOX汽車排放控制系統(tǒng)(排污治理方法):曲軸箱強制通風PCV系統(tǒng)汽油蒸汽排放EVAP控制系統(tǒng)廢氣再循環(huán)EGR系統(tǒng)三元催化轉(zhuǎn)換器TWC與空燃比反饋控制系統(tǒng)二次空氣供給系統(tǒng)熱空氣供給系統(tǒng)一、汽油蒸汽排放(EVAP)控制系統(tǒng)功能:收集燃油箱和浮子室(化油器式汽油機)內(nèi)蒸發(fā)的汽油蒸汽,并將汽油蒸汽導入氣缸參加燃燒,從而防止汽油蒸汽直接排入大氣而造成污染。同時,還必須根據(jù)發(fā)動機工況,控制導入氣缸參加燃燒的汽油蒸汽量。為了控制燃油箱逸出的燃油蒸汽,電控發(fā)動機普遍采用了碳罐,油箱中的燃油蒸汽在發(fā)動機不運轉(zhuǎn)時被碳罐中的活性碳所吸附,當發(fā)動機運轉(zhuǎn)時,依靠進氣管中的真空度將燃油蒸汽吸入發(fā)動機中。電子控制單元根據(jù)發(fā)動機的工況通過電磁閥控制真空度的通或斷達到燃油蒸汽的控制。采用燃油蒸汽的控制可減少大氣中的HC和節(jié)約燃料。機械式EVAP控制系統(tǒng)電控EVAP控制系統(tǒng)典型布置控制方式:1、ECU→清污電磁閥→真空→真空控制閥→進氣歧管吸入燃油蒸汽2、ECU→清污電磁閥→進氣歧管吸入燃油蒸汽電控EVAP控制系統(tǒng)工作過程NOX是空氣中的氮氣與氧氣在高溫、高壓條件下形成的,發(fā)動機排出的NOX量主要與氣缸內(nèi)的最高溫度有關(guān),氣缸內(nèi)最高溫度越高,排出的NOX量越多。EGR控制系統(tǒng)的功能:將適量的廢氣引入氣缸內(nèi)參加燃燒,從而降低氣缸內(nèi)的最高溫度,以減少NOX的排放量。為了保證發(fā)動機正常工作和性能不受過多影響,必須根據(jù)發(fā)動機工況的變化,控制廢氣再循環(huán)量。EGR率=EGR量/(吸入空氣量+EGR量)×100%類型:開環(huán)控制EGR系統(tǒng)和閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)。二、廢氣再循環(huán)(EGR)控制系統(tǒng)由負荷控制的EGR系統(tǒng)由水溫和負荷控制的EGR系統(tǒng)不采用ECU控制的開環(huán)EGR系統(tǒng)控制方式:ECU→EGR電磁閥→真空→EGR閥→部分廢氣進入進氣歧管ECU控制的開環(huán)控制EGR系統(tǒng)組成:EGR閥、EGR電磁閥等ECU根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度、節(jié)氣門開度、轉(zhuǎn)速和起動等信號來控制EGR電磁閥的通電或斷電。ECU控制的開環(huán)控制EGR系統(tǒng)工作過程用EGR閥開度作為反饋信號

EGR閥開度傳感器工作原理與電位計式節(jié)氣門位置傳感器相同閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)檢測實際的EGR率或EGR閥開度作為反饋控制信號來控制EGR系統(tǒng),這種控制精度更高。EGR控制系統(tǒng)的檢修一般檢查怠速時,拆下EGR閥上的真空軟管,發(fā)動機轉(zhuǎn)速應(yīng)無變化,用手觸試真空管口應(yīng)無吸力;轉(zhuǎn)速達2500r/min以上,同樣拆下此真空軟管,發(fā)動機轉(zhuǎn)速應(yīng)明顯升高(中斷了廢氣再循環(huán))。EGR電磁閥的檢查測量電阻值,應(yīng)為33~39Ω。不通電時,從通進氣管側(cè)接頭吹入空氣應(yīng)暢通,從通大氣的濾網(wǎng)處吹入空氣應(yīng)不通。通電時,與上述剛好相反。EGR閥的檢查給EGR閥施加15kPa的真空,EGR閥應(yīng)能開啟;不施加真空時,EGR閥應(yīng)能完全關(guān)閉。三、三元催化轉(zhuǎn)換控制三元催化轉(zhuǎn)換器TWC三元催化轉(zhuǎn)換器也稱為觸媒轉(zhuǎn)換器,簡稱觸媒。功能:利用轉(zhuǎn)換器中的三元催化劑,將發(fā)動機排出廢氣中的有害氣體CO、HC和NOX變成無害氣體。構(gòu)造:安裝在排氣消聲器前面,由轉(zhuǎn)換芯子和外殼等構(gòu)成。轉(zhuǎn)換芯子常用蜂窩狀陶瓷作為承載催化劑的載體,在陶瓷載體上浸漬鉑(或鈀)與銠貴重金屬的混合物作為催化劑。影響TWC轉(zhuǎn)換效率的因素影響最大的是混合氣的濃度和排氣溫度。只有在標準混合氣附近,對廢氣中的有害氣體CO、HC和NOX的轉(zhuǎn)換效率才最佳。在裝用TWC的汽車,一般裝用氧傳感器檢測廢氣中的氧濃度,并將此信號送給ECU后,對空燃比進行反饋閉環(huán)控制。裝用TWC后,發(fā)動機的排氣溫度須在300℃~815℃之間。低于300℃,氧傳感器將不能產(chǎn)生正確信號,因此部分氧傳感器內(nèi)有加熱線圈;高于815℃,TWC轉(zhuǎn)換效率下降。一、故障自診斷系統(tǒng)的功能及工作情況通過自診斷測試判斷電控系有無故障,有故障時,指示燈發(fā)出警報,并將故障碼存儲。在維修時,通過一定操作程序可將故障碼調(diào)出,進行有針對性的檢查;當傳感器或其電路發(fā)生故障時,自動啟動失效保護功能;當發(fā)生故障導致車輛無法行駛時,自動啟動應(yīng)急備用系統(tǒng),以保證汽車可以繼續(xù)行駛?!?-10、故障自診斷系統(tǒng)二、故障碼的調(diào)取方式分普通方式和試驗方式兩種。普通方式調(diào)取故障碼:將點火開關(guān)打開,但不起動發(fā)動機,短接診斷座上的TE1與E1端子,儀表盤上CHECKENGINE燈即閃爍輸出故障碼。試驗方式調(diào)取故障碼:首先關(guān)閉點火開關(guān),短接診斷座上的TE2與E1端子;然后再打開點火開關(guān),起動發(fā)動機,并以不低于10km/h的車速進行路試;路試后,再短接診斷座上的TE1與E1端子,儀表盤上CHECKENGINE燈即閃爍輸出故障碼。1994~1995年生產(chǎn)的部分豐田轎車裝有16端子OBD-Ⅱ診斷座,用跨接線短接診斷座上的5#和6#端子,即可由儀表盤上CHECKENGINE燈讀取故障碼。三、故障碼的清除:

(兩種方法)關(guān)閉點火開關(guān),從熔絲盒中撥下EFI熔絲10s以上;將蓄電池負極電纜拆開10s以上,但這種方法同時使時鐘、音響等有用的存儲信息丟失。豐田車系故障碼輸出波形和故障碼清除豐田車系故障碼輸出波形日本日產(chǎn)車系隨車型不同,故障碼的讀取和清除有三種方式:日產(chǎn)車系故障碼讀取和清除的第一種方式主電腦位于儀表盤后或葉子板后,主電腦側(cè)有一紅一綠兩個指示燈,另有一個TEST開關(guān):調(diào)故障碼:先打開點火開關(guān),然后將TEST開關(guān)轉(zhuǎn)至ON,兩個指示燈即開始閃爍,紅燈閃爍次數(shù)為故障碼的十位數(shù),綠燈閃爍的次數(shù)為故障碼的個位;清故障碼:將TEST開關(guān)轉(zhuǎn)至OFF位置,再關(guān)閉點火開關(guān)即可清除故障碼。日產(chǎn)車系故障碼讀取和清除的第二種方式主電腦位于儀表盤后或葉子板后,主電腦側(cè)只有一個紅色顯示燈,另有一個可變電阻調(diào)節(jié)旋鈕孔:調(diào)故障碼:先打開點火開關(guān),然后將可變電阻旋鈕順時針擰到底,等2s后再將可變電阻旋鈕逆時針擰到底,紅色顯示燈即開始閃爍,每次操作只能輸出一個故障碼,有多個故障碼時需重復上述操作。清故障碼:將可變電阻旋鈕順時針擰到底,等15s后再逆時針擰到底,再等2s后關(guān)閉點火開關(guān)即可清除故障碼。日產(chǎn)車系故障碼波形儀表盤上有CHECKENGINE燈。診斷座位于發(fā)動機蓋板支撐桿上方的保險絲盒內(nèi),有12端子和14端子兩種。調(diào)取故障碼:先打開點火開關(guān),12端子診斷座短接4#和5#端子,14端子診斷座短接6#和7#端子,等2s后拆開短接線,儀表盤上CHECKENGINE燈即閃爍輸出故障碼。每次只輸出一個故障碼,有多個故障碼時需重復上述操作。清除故障碼:將診斷座右上側(cè)的兩個端子短接15s以上,再關(guān)閉點火開關(guān)即可清除故障碼。日產(chǎn)車系故障碼讀取和清除的第三種方式分三種類型:1、儀表盤上有CHECKENGINE燈:此類車型故障碼調(diào)取與清除方法與廣州本田相同,但診斷座位于工具箱內(nèi)右側(cè)或發(fā)動機室側(cè)。

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