情景四电子控制系统

1、模块三 配气机构发 动 机 电 控 技 术模块二 曲柄连杆机构模块一 发动机总体认识模块四 冷却系模块五 润滑系模块六 汽油机燃料供给系第二部分第二部分电控发动机燃油喷射系统情景四情景四 电子控制系统电子控制系统情景四情景四 电子控制系统电子控制系统一、电子控制系统功用与组成1、电子控制系统的功用主要是根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油 的最佳喷射量。2、电子控制系统由传感器、电控单元（ECU）、执行器三部分组成。情景四情景四 电子控制系统电子控制系统二、电控单元ECU 电控单元俗称电脑或ECU。ECU 是一种电子综合控制装置，它是电子控制汽油喷射装置的控制中枢，它由模拟数字转换器，只读

2、存储器ROM，随机存储器RAM、逻辑运算装置和一些数据寄存器等组成。它通过分析各种传感器提供的发动机工况数据，并借助于编好程序的综合特性曲线，发出喷油器和点火提前角的控制脉冲。情景四情景四 电子控制系统电子控制系统（一）电控单元的结构组成 电控单元一般装在金属盒子内，硬件上由大量的集成电路（芯片）、印刷电路板和其他电子元件组成。从功能上可分为微处理器（ECU）、存储器和输入/ 输出电路（I/O）等。情景四情景四 电子控制系统电子控制系统1、输入/ 出信号处理（1）放大器 放大器是将输入信号放大到计算机可准确识别的程度。（2）模数（A/D）或数模转换器 模数（A/D）或数模转换器的作用是将模拟信

3、号转换成数字信号。2、微处理器 微处理器（MPU 或CPU）是计算机中的计算和决策的芯片。使用较多的是一种叫单片机的微处理器，它内部有成千上万个微型三极管和二极管，这些晶体管用作电子开关。3、存储器 存储器一般分为三种，只能读出的存储器叫只读存储器，简称ROM；能读出也能写入的存储器叫随机存储器，简称RAM；能写入也能擦除的存储器叫可保持存储器，简称KAM。情景四情景四 电子控制系统电子控制系统三、传感器 传感器是信号转换装置，安装在发动机的各个部位，其功用是检测发动机运行状态的电量参数、物理参数和化学参数等，并将这些参数转换成计算机能够识别的电信号输入ECU。检测发动机工况的传感器有：水温传

4、感器、进气温度传感器、发动机转速、曲轴位置传感器、节气门位置传感器、车速传感器、氧传感器、爆燃传感器、空调离合器开关等。情景四情景四 电子控制系统电子控制系统（一）曲轴位置传感器 曲轴位置传感器是电控发动机中最重要的传感器，也是点火系统和燃油喷射系统共用的传感器。其功用是:检测发动机曲轴转角和活塞上止点，并将检测信号及时送至发动机ECU，用以控制点火时刻（点火提前角）和喷油正时。同时，曲轴位置传感器亦是测量发动机转速的信号源。因此，曲轴位置传感器又称发动机转速与曲轴位置传感器，或称曲轴位置/ 判缸/ 转速传感器。 曲轴位置传感器有多种形式，随车型的不同而异，就其安装部位而言，有曲轴前端、凸轮轴

5、前端、飞轮上或分电器内，其结构形式也不完全一样；按传感器产生信号的原理，可分为磁脉冲式、光电式和霍尔式三类。情景四情景四 电子控制系统电子控制系统1、作用： 检测发动机上止点、曲轴转角、发动机转速信号送给ECU，以确认曲轴位置，用来控制喷油正时和点火正时。2、类型： 常用的发动机曲轴位置传感器有电磁感应式、霍尔效应式和光电式三种。3、位置： 其安装位置通常在曲轴前端（飞轮上）、凸轮轴前端或分电器内。情景四情景四 电子控制系统电子控制系统1）电磁感应式 电磁感应式曲轴位置传感器的结构主要由外缘带齿的触发盘（信号盘）和信号发生器两部分组成。信号发生器中主要有磁头和传感器壳两部分，其中磁头由永久磁铁

6、、铁芯和感应线圈构成。情景四情景四 电子控制系统电子控制系统2、光电式（1）组成：由转子、发光二极管、光敏二极管和放大器组成。（2）原理：利用发光二极管作为信号源。随转子转动，当透光孔与发 光二极管对正时，光线照射到光敏二极管上产生电压信号，经放 大电路放大后输送给ECU。情景四情景四 电子控制系统电子控制系统3、霍尔式（1）组成：由转子、永久磁铁、霍尔晶体管和放大器组成。情景四情景四 电子控制系统电子控制系统（2）原理： ECU 通过电源使电流通过霍尔晶体管，旋转转子的凸齿经过磁场时使磁场强度改变，霍尔晶体管产生的霍尔电压放大后输送给ECU，ECU 根据霍尔电压产生的次数确定曲轴转角和发动机

7、转速。霍尔效应原理：叶片对永久磁铁和霍尔元件隔磁，不产生霍尔电压 ；叶片离开空气隙，产生霍尔电压。情景四情景四 电子控制系统电子控制系统（二）温度传感器 温度传感器是用来测量冷却水温度、进气温度和排气温度的传感器。汽车上应用的温度传感器包括冷却液温度传感器、进气温度传感器、排气温度传感器、车外环境温度传感器、车内温度传感器等。温度传感器通常有热敏电阻式、双金属片式、热敏铁氧式、蜡式等，汽车上的温度传感器多为负热敏系数的热敏电阻式。 热敏电阻，是指这种电阻对温度非常敏感，当作用在这种电阻上的温度变化时，其阻值会随温度的变化而变化。其中，随温度升高的叫做正温度系数型热敏电阻，相反随温度升高阻值减少

8、的，叫做负温度系数型热敏电阻。热敏电阻温度传感器的测量电路比较简单，只要把传感器与一个精密电阻串联接到一个稳定的电源上，就能够用串联电阻的分压输出反映温度的变化。情景四情景四 电子控制系统电子控制系统1、进气温度传感器 进气温度传感器安装在空气滤清器之后的进气软管上或空气流量计上，其作用是测量进气的温度，并输送给电脑作为修正喷油量的参考依据。与冷却水温传感器一样，进气温度传感器也是一个具有负热敏系数的热敏电阻，外部以环氧树脂密封。情景四情景四 电子控制系统电子控制系统2、冷却液温度传感器（水温传感器） 冷却液温度传感器用于将冷却液温度的变化转换成电信号，并提供给电控单元（ECU），作为控制系统

9、根据发动机温度修正喷油量、点火时刻及其他控制参数的主要依据。 冷却液温度传感器安装在发动机冷却水通路上，水温的变化将引起电阻值的变化。由于采用的是负温度系数的热敏电阻，所以当水温升高时，RT 电阻值将会下降。情景四情景四 电子控制系统电子控制系统 在实际电路中，电控单元（ECU）中的电阻R 是与冷却液温度传感器的热敏电阻RT 相串联的，故当热敏电阻RT 的电阻值变化时，THW 处所得分压值也将随之改变。情景四情景四 电子控制系统电子控制系统1、爆震传感器的结构与工作原理 发动机电子控制系统应用点火时刻闭环控制的方法，有效地抑制了发动机爆震现象的发生，爆震传感器是这一控制系统中必不可少的重要部件

10、，它的作用是检测发动机有无爆震现象，并将信号送入发动机微机控制装置。常用的爆震传感器是共振型压电式，此种型式的爆震传感器是利用产生爆震时的发动机振动频率，与传感器本身的固有频率相符合，而产生共振现象，用以检测爆震是否发生。（三）爆震传感器（KS）情景四情景四 电子控制系统电子控制系统1、氧传感器的结构与类型 汽车安装了三元催化转换器，空燃比一旦偏离理论空燃比（14.7：1），三元催化剂对CO、HC 和NOx 的净化能力急剧下降。故在排气管中插入氧传感器，根据排气中的氧浓度测定空燃比，向微机控制装置发出反馈信号，控制空燃比接近于理论值。目前已实际应用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种氧传感器，前

11、者的六方为22mm，后者的六方为17mm，因二者的材料不同，特性不同，不能互换使用。正常情况下氧传感器输出电压应在0.1 0.9V 之间变化，通常每10s 内变化8 次。一般来说，当输出电压为0.5 0.9V 时说明混合气浓，当输出电压为0.1 0.5V 时说明混合气稀。（四）氧传感器（O2S）情景四情景四 电子控制系统电子控制系统（1）氧化锆式氧传感器 氧化锆式氧传感器的基本元件是专用陶瓷体，即氧化锆（Zr02）固体电解质。陶瓷体制成试管式的管状，亦称锆管。锆管固定在带有安装螺丝的固定套中，其内表面与大气相通，外表面与废气相通。锆管内外表面都覆盖着一层多孔性的铂膜作为电极。氧传感器安装于排气

12、管上，为了防止废气中的杂质腐蚀铂膜，在锆管外表的铂膜上覆盖有一层多孔的陶瓷层，并且还加装一个防护套管，套管上开有槽口。氧传感器的接线端有一个金属护套，其上开有一孔，用于锆管内表面与大气相通，电线将锆管内表面铂电极经绝缘套从传感器引出。情景四情景四 电子控制系统电子控制系统（2）氧化钛式氧传感器 氧化钛式氧传感器的优点是结构简单，造价便宜，抗腐蚀抗污染能力强，经久耐用，可靠性高。氧化钛式氧传感器是利用二氧化钛（Ti02）材料的电阻值随排气中氧含量的变化而变化的特性构成，故又称电阻型氧传感器。二氧化钛是在室温下具有很高电阻的半导体。但当排气中氧含量少（混合气浓）时，氧分子将脱离，使其晶体出现缺陷，便有更多的电子可用来传送电流，材料的电阻亦随之降低。此种