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電子控制系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱電控系統(tǒng))主要由下列三類裝置組成：①微機(jī)控制裝置(簡(jiǎn)稱ECU)；②各類傳感器；③各類執(zhí)行器(包括微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng))。電控系統(tǒng)的簡(jiǎn)單工作原理如下:BCU本身就是一個(gè)微電腦,是整個(gè)電控系統(tǒng)的心臟,它貯存有常規(guī)穩(wěn)定工況下的*佳噴油量(或*佳空燃比)顏?zhàn)V圖和*佳點(diǎn)火提前角頻譜圖以及多種外界輸入?yún)?shù)變化校正曲線。當(dāng)ECU接收到傳感器發(fā)出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，氣流和其他基本參數(shù)美國(guó)Vishay STS 65016-1.5K稱重傳感器時(shí)，它立即通過(guò)上述存儲(chǔ)器圖檢測(cè)相應(yīng)的基本燃油噴射量和點(diǎn)火提前角，然后根據(jù)其他傳感器（如冷卻）。由水溫，進(jìn)氣溫度，氧氣，爆震等收集的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)，以及外部輸入?yún)?shù)變化信號(hào)（如電池電壓，高度，燃料辛烷值等），ECU校正基本燃油噴射量和點(diǎn)火提前角，后給噴油器和點(diǎn)火器的*佳燃油噴射量和點(diǎn)火提前角指令。根據(jù)ECU的命令確定燃料噴射量，以控制噴射器的燃料噴射時(shí)間。燃料噴射持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，燃料噴射量越大，反之亦然。(通常的噴油持續(xù)時(shí)間約為2-10ms)

一、微機(jī)控制裝置(ECU）微機(jī)控制裝置(Electronic Contral Unit)簡(jiǎn)稱為ECU,它是一種高效的微處理器，由各種硬件和軟件組成。。1.硬件:硬件指裝置于ECU內(nèi)的有形元器件,根據(jù)汽車(chē)功能的要求,不同的車(chē)型具有不同的硬件。2.軟件:軟件指貯存于微機(jī)芯片(如ROM)內(nèi)的程序和數(shù)據(jù)。

軟件的主要內(nèi)容如下:(1在正常穩(wěn)定條件下的*佳空燃比（*佳燃油噴射）脈譜圖。(2)正常穩(wěn)定條件下的*佳點(diǎn)火提前角脈譜圖。(3)進(jìn)氣溫度變化校正曲線，常規(guī)穩(wěn)定工況下的*佳噴油量和點(diǎn)火提前角是以20℃為標(biāo)準(zhǔn),美國(guó)Vishay STS 65016-1.5K稱重傳感器當(dāng)實(shí)際工作溫度低于0℃時(shí),可燃混合氣應(yīng)予加濃和適當(dāng)提前點(diǎn)火;如高于20℃時(shí),可燃混合氣應(yīng)予減稀和適當(dāng)推遲點(diǎn)火。ECU就是通過(guò)進(jìn)氣溫度變化校正曲線自動(dòng)地調(diào)整噴油量(控制噴油脈寬)和點(diǎn)火提前角。(4)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫變化校正曲線，常規(guī)穩(wěn)態(tài)工況下的*佳空燃比和點(diǎn)火提前角脈譜圖是以冷卻水溫度為80℃時(shí)為標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)動(dòng)機(jī)溫度低于80℃時(shí),BCU便通過(guò)校正曲線自動(dòng)調(diào)整,對(duì)噴油量適當(dāng)加濃和提早點(diǎn)火。（5)電池電壓變化校準(zhǔn)曲線表明電池電壓對(duì)燃油噴射的啟動(dòng)和停止時(shí)間以及點(diǎn)火脈沖寬度有一定影響。因此，ECU設(shè)定校準(zhǔn)曲線，并且ECU基于檢測(cè)到的電池電壓檢測(cè)燃料噴射時(shí)間。自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前進(jìn)行。(6)海披高度校正曲線，有些機(jī)型設(shè)置了海拔高度校正曲線,原因在于隨海拔的變化,進(jìn)氣壓力也在變化,特別是高原地區(qū),空氣稀薄,噴油量應(yīng)適當(dāng)減少,點(diǎn)火也應(yīng)適當(dāng)推遲。(7)燃油品質(zhì)辛烷值開(kāi)關(guān)，有些機(jī)型設(shè)置了相當(dāng)于傳統(tǒng)分電器相似的辛烷值選擇開(kāi)關(guān),以供不同燃油品質(zhì)的詞整。

3.自彎斷系統(tǒng)和安全保險(xiǎn)功能ECU還設(shè)有一套自診斷系統(tǒng),當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),自診斷系統(tǒng)會(huì)按照一定的程序?qū)Ω餮b置行巡檢和監(jiān)察,如某些傳感器損壞或出現(xiàn)線路故障面影響檢測(cè)時(shí),ECU的自診斷系統(tǒng)依據(jù)內(nèi)存的安全保險(xiǎn)功能美國(guó)Vishay STS 65016-1.5K稱重傳感器軟件會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入“備用”狀態(tài)一按預(yù)先設(shè)定的程序運(yùn)行,同時(shí)以故障碼的形式顯示故障的部位,以便引起駕駛員的警覺(jué)和指導(dǎo)車(chē)輛的維修。如果是嚴(yán)重故障則會(huì)自動(dòng)停機(jī)和無(wú)法起動(dòng),以確保車(chē)輛的安全。

4.微機(jī)拉制裝置功能的擴(kuò)展隨著技術(shù)的進(jìn)步和電子技術(shù)的發(fā)展，ECU的功能得到了進(jìn)一步發(fā)展并成功開(kāi)發(fā)了如下一系列其他控制功能：(1)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制，如發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高于允許的*高轉(zhuǎn)速時(shí),ECU會(huì)發(fā)出減少噴油的指令,適當(dāng)降低車(chē)速。(2)巡航控制，巡航控制即定速設(shè)定,在高速公路上利用巡航控制行駛,可以大大地減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度，(3)經(jīng)濟(jì)行駛工況的設(shè)定。(4)電控加速踏板，電控加速踏板與一個(gè)的電位器連動(dòng),由電位器將加速踏板的控制位置(負(fù)荷)傳送給ECU,從而取消了傳美國(guó)Vishay STS 65016-1.5K稱重傳感器統(tǒng)的機(jī)械式加速踏板轉(zhuǎn)動(dòng)裝置,使駕駛員的操縱更加輕松自如。(5)發(fā)電機(jī)輸出電壓控制，采用電子式電壓調(diào)節(jié)裝置使電壓的調(diào)節(jié)精度更高,既滿足了電器電路的供電要求,又延長(zhǎng)了電器的壽命。(6)斷缸控制，大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的后備功率很大,在市區(qū)和一般公路上行駛時(shí),只處于部分負(fù)荷下工作,發(fā)動(dòng)機(jī)的效率很低,耗油量大。利用斷缸控制功能,ECU通過(guò)空氣流量計(jì)的流量能感知發(fā)動(dòng)機(jī)所處的負(fù)荷大小,從而可以判定需要幾個(gè)氣缸維持工作,對(duì)其他不需投入工作的氣缸便發(fā)出停止供油的指令,一旦需要大功率時(shí),又可迅速恢復(fù)供油。

二、各類傳感器1.進(jìn)氣歧管真空度傳感器進(jìn)氣歧管真空度傳感器也稱為進(jìn)氣歧管壓力傳感器。早期生產(chǎn)的D型電噴發(fā)動(dòng)機(jī)(速度一密度控制法)采用測(cè)定進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度、進(jìn)氣溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速三個(gè)參數(shù)來(lái)控制進(jìn)氣量,屬于間接測(cè)量法。進(jìn)氣歧管真空度傳感器由外殼、真空室、硅片、應(yīng)變電阻橋路和集成放大電路(1C)等組成,真空度傳感器的工作原理是:硅片封裝在真空室內(nèi),一側(cè)為真空,另一側(cè)承受著進(jìn)氣歧管的壓力。硅晶片在進(jìn)氣歧管的壓力下變形，然后其自身的電阻變化，導(dǎo)致美國(guó)Vishay STS 65016-1.5K稱重傳感器連接到電橋的電橋不平衡，使得輸出與歧管的入口真空的壓力成比例。電壓信號(hào)由集成放大器放大，然后輸出到ECU的PM端，并且ECU根據(jù)進(jìn)氣歧管的真空度向噴射器發(fā)送噴射命令。

點(diǎn)擊

2.進(jìn)氣溫度傳感器盡管進(jìn)氣的體積或壓力是恒定的，但進(jìn)氣的密度隨溫度而變化。ECU根據(jù)從進(jìn)氣溫度傳感器輸出的THA溫度信號(hào)校正燃料噴射量，以獲得*佳空燃比。進(jìn)氣溫度傳感器是具有負(fù)溫度特性的熱敏電阻。當(dāng)進(jìn)氣溫度低時(shí)，電阻值大，輸出THA信號(hào)電壓高，然后ECU發(fā)出適當(dāng)增加燃料噴射量的指令。D型電噴系統(tǒng)的進(jìn)氣溫度傳感器安裝于空濾器中;L型電噴系統(tǒng)則安裝于空氣流量計(jì)內(nèi)。

3. 水溫傳感器

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度為8090°C時(shí)，其燃燒，工作和磨損是較有益的。水溫傳感器用于監(jiān)測(cè)冷卻液的溫度并向ECU發(fā)送信號(hào)美國(guó)Vishay STS 65016-1.5K稱重傳感器以調(diào)節(jié)水溫。發(fā)出增加或減少燃油噴射量的指令。水溫傳感器與進(jìn)氣歧管溫度傳感器一樣,均為熱敏電阻進(jìn)氣溫度傳感器型,溫度越高,阻值越小,電路中ECU內(nèi)有5~12V電壓通過(guò)電阻R從接線端THW加到水溫傳感器上,即水溫傳感器與電阻R相串連,端電壓為5-12V。當(dāng)水溫低時(shí),傳感器的內(nèi)阻增大,THw的電位升高;反之,當(dāng)水溫高時(shí),Tw的電位降低,BCU便根據(jù)THW電位的高低向噴油器發(fā)出修正噴油的指令,使發(fā)動(dòng)機(jī)處于*佳的運(yùn)行狀態(tài)。

4.發(fā)動(dòng)機(jī)種速和凸輪軸位置傳感

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(曲軸轉(zhuǎn)速)傳感器是確定噴油量和點(diǎn)火提前角修正值的一個(gè)極為重要的傳感器,凸輪軸位置(曲軸位置)傳感器則用于確定一缸上止點(diǎn)的點(diǎn)火基準(zhǔn)信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和凸輪軸位置傳感器按工作方式分,有下列幾類:①磁電式；②光電式；③霍爾式(見(jiàn)圖2-60)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和凸輪軸位置傳感器的安裝位置有下列幾種：①兩傳感器均安裝于分電器內(nèi)；②兩傳感器均安裝于曲軸前端—*于雙缸同時(shí)點(diǎn)火美國(guó)Vishay STS 65016-1.5K稱重傳感器的無(wú)分電器式電噴發(fā)動(dòng)機(jī)；③兩傳感器均安裝于飛輪殼上—*于雙缸同時(shí)點(diǎn)火的無(wú)分電器式電噴發(fā)動(dòng)機(jī)；④轉(zhuǎn)速傳感器位于曲軸前端,凸輪軸位置傳感器位于凸輪上。

(1)磁電式傳感器的工作原理傳感器主要由感應(yīng)線圈，永磁體，軟鐵芯，信號(hào)板，殼體和端子組成。信號(hào)板固定在曲軸的前端，并與曲軸一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)齒盤(pán)旋轉(zhuǎn)一個(gè)齒時(shí)，齒的頂部被切斷。磁場(chǎng)的磁場(chǎng)，感應(yīng)線圈產(chǎn)生脈沖信號(hào)，并且ECU根據(jù)一定的比率計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)速度。凸輪軸位置信號(hào)則可以在曲軸信號(hào)盤(pán)上于一缸上止點(diǎn)的位置加裝一只銷釘作為傳感器激勵(lì)信號(hào),當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)一圈時(shí),凸輪軸傳感器僅輸出一個(gè)脈沖信號(hào)。采用的安裝于分電器內(nèi)的磁電式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和凸輪軸位置傳感器。轉(zhuǎn)速傳感器位于分電器的下部,它由一個(gè)24齒的信號(hào)盤(pán)和一個(gè)轉(zhuǎn)速感應(yīng)線圈N組成。分電器每轉(zhuǎn)一圈(相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)過(guò)2圈),N便產(chǎn)生24個(gè)脈沖信號(hào),ECU接收到N信號(hào)后,再將每個(gè)脈沖細(xì)分成30個(gè)脈沖信號(hào),每個(gè)細(xì)分的脈沖信號(hào)相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)過(guò)1,從而轉(zhuǎn)速信號(hào)更為精確。

凸輪軸位置傳感器位于分電器的上部,它由G信號(hào)轉(zhuǎn)子和G1、G2感應(yīng)線圈組成。分電器每轉(zhuǎn)一圈(曲軸轉(zhuǎn)2圈),G1、G2便各產(chǎn)生一美國(guó)Vishay STS 65016-1.5K稱重傳感器個(gè)信號(hào),G1為一缸上止點(diǎn)*的脈沖信號(hào),G2為六缸上止點(diǎn)*°的脈沖信號(hào),ECU便根據(jù)Gr、G2的信號(hào)和點(diǎn)火順序向點(diǎn)火器發(fā)出點(diǎn)火指令。

(2)光電式傳感器的工作原理日產(chǎn)車(chē)系安裝于分電器內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和凸輪軸位置傳感器的外形,為其內(nèi)部結(jié)構(gòu),它主要由信號(hào)盤(pán)、發(fā)光二極管、光敏二極管和脈沖信號(hào)電路等組成。信號(hào)盤(pán)的布局,其上刻有曲軸轉(zhuǎn)角為1、120和一缸上止點(diǎn)的光柵。光電式傳感器的工作原理如下:信號(hào)盤(pán)固定于分電器軸上,發(fā)光二極管發(fā)出的光束透過(guò)信號(hào)盤(pán)的光柵射向光敏二極管,形成光電效應(yīng)并產(chǎn)生脈沖信號(hào),經(jīng)電路整形放大后再輸送給ECU,從而獲得了發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和一缸上止點(diǎn)的信號(hào)。

(3)霍爾式傳感器的工作原理霍爾式傳感器是基于霍爾效應(yīng)的原理而制成:磁場(chǎng)中為的霍爾元件(半導(dǎo)體元件)在磁場(chǎng)力的作用下會(huì)產(chǎn)生電子偏離,形成霍爾電壓,當(dāng)磁力消失時(shí)，霍爾電壓消失。該傳感器為葉片觸發(fā)式,它有內(nèi)、外二個(gè)信號(hào)輪,分別用以測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和一缸上止點(diǎn)。傳感器的結(jié)構(gòu)見(jiàn),它主要由永磁鐵、導(dǎo)磁板霍爾元件等組成。具體的工作原理如下:當(dāng)信號(hào)輪的觸發(fā)葉片轉(zhuǎn)至永磁鐵與霍爾元件之間時(shí),由于葉片的遮擋,使磁場(chǎng)被屏蔽,不產(chǎn)生霍爾效應(yīng)。當(dāng)葉片離開(kāi)后,霍爾元件在磁場(chǎng)力的作用下而產(chǎn)生霍爾脈沖電壓信號(hào)。

外信號(hào)輪有18個(gè)葉片,曲軸每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生18個(gè)脈沖信號(hào),每個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)于20曲軸轉(zhuǎn)角,ECU再將每個(gè)信號(hào)細(xì)分成20份便得到了1信美國(guó)Vishay STS 65016-1.5K稱重傳感器號(hào),成為發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速激勵(lì)信號(hào)。內(nèi)信號(hào)輪用于產(chǎn)生一缸及其他缸的上止點(diǎn)信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)火正時(shí)信號(hào)克萊斯勒車(chē)系也采用霍爾式發(fā)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)速傳感器,但它安裝于曲軸后端,利用飛輪齒圈作為觸發(fā)信號(hào),另外再在分電器內(nèi)設(shè)置霍爾式凸輪軸位置傳感器。傳感器的工作原理與通用公同的傳感器基本相同。

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