情境七  电子控制系统

一、电子控制系统功用与组成

       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。电子控制系统由传感器、ECU、执行器三部分组成。

二、传感器的结构、原理及检测

（一）节气门位置传感器

       在汽油发动机上，通常用节气门来控制发动机的负荷(即进气量)，节气门位置传感器(TPS)是用来检测节气门开度及开度变化的传感器。发动机工作时， ECU主要根据节气门位置传感器信号判断发动机负荷的大小及变化情况，以便根据发动机负荷的大小及变化情况进行燃油喷射控制及其他辅助控制(如EGR、开闭环控制等)。

       节气门位置传感器安装在节气门体上，由节气门轴驱动，可分为开关式节气门位置传感器和线性式节气门开度传感器两种。如图2-58所示。

(二)空气流量计

       空气流量计是将吸入的空气量转换成电信号送至电控单元ECU，作为决定喷油量的基本信号之一。其结构型式可分为冀片式、卡门旋涡式、热线式和热膜式空气流量计4种型式。如图2-59所示。

                                                                  图2-59  空气流量计

（三）进气歧管绝对压力传感器

       进气歧管绝对压力传感器用来测量进气管内气体的绝对压力(等于大气压力与真空度的差值)，并将信号输入ECU，作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号。进气歧管绝对压力传感器的种类较多，按其检测原理可分为压敏电阻式、电容式、膜盒式等，但目前应用最广泛的是压敏电阻式和电容式。如图2-60所示。

                                               图2-60  进气歧管绝对压力传感器实物及安装位置

（四）氧传感器    

       使用三元催化进化装置的汽油喷射发动机中，一般都在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的含量，从而间接地判断进入气缸内混合气的浓度，以便对实际空燃比进行闭环控制。当排气中氧的含量过高时，说明混合气过稀，氧传感器即输出一个电信号给ECU，让其指令喷油器增加喷油量；当排气中氧的含量过低时，说明混合气过浓，氧传感器立刻将此信息传递给ECU让其指令喷油器减少喷油量。目前在汽车上使用的氧传感器主要有二氧化钛氧传感器和二氧化锆氧传感器两种类型的传感器。 

五）曲轴位置传感器  

       曲轴位置传感器是发动机控制系统中最重要的传感器之一。主要作用是检测发动机转速，以确定基本喷油量和基本点火提前角。如图2-62所示。

                                                                图2-62  曲轴位置传感器

(六)凸轮轴位置传感器用来检测活塞上止点的位置，以确定各缸喷油器的喷油时刻和点火系的点火提前角，并提供判缸信号。

                                                          图2-63  凸轮轴位置传感器实物及安装位置

（七）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。

（八）爆震传感器

       爆震传感器实物及安装位置如图2-66所示。

                                                              图2-66  爆震传感器实物及安装位置

三、电子控制单元（ECU）的结构、原理及检测

（一）ECU的组成

       ECU是电控汽油喷射发动机的控制和指挥中心。如图2-67所示。

                                                                          图2-67  ECU

四、执行器的结构、原理及检测  

       电控燃油喷射系统的执行元件有喷油器、怠速控制阀等元件。在此，主要介绍喷油器。喷油器的功用是根据发动机电控单元(ECU)发出的控制信号，喷射一定数量和雾化良好的燃油。电控燃油喷射系统全部采用电磁式喷油器，单点喷射系统的喷油器安装在节气门体空气入口处，多点喷射系统的喷油器安装在各缸进气歧管或气缸盖上的各缸进气道处。

（一）喷油器

       喷油器如图2-68所示。

                                                              图2-68  喷油器实物

（二）喷油器的检修    

1.简单检查方法  

       在发动机工作时，用手触试或用听诊器检查喷油器针阀开闭时的振动或声响，如果感觉无振动或听不到声响，说明喷油器或其电路有故障。 

2.喷油器电阻检查  

      拆开喷油器线束插接器，用万用表测量喷油器两端子之间的电阻，低阻值喷油器应为2～3Ω，高阻值喷油器应为13～1 8Ω，否则应更换喷油器。 

3.喷油器滴漏检查  

       喷油器滴漏可在专用设备上进行检查，也可将喷油器和输油总管拆下，再与燃油系统连接好，用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上，然后打开点火开关，或直接用蓄电池给燃油泵通电。燃油泵工作后，观察喷油器有无滴漏现象。若检查时，在1 min内喷油器滴油超过1滴，应更换喷油器。 

4.喷油器的喷油量检查 

       喷油器的喷油量可在专用设备上进行检查，也可按滴漏检查做好准备工作，燃油泵工作后，用蓄电池和导线直接给喷油器通电，并用量杯检查喷油器的喷油量。每个喷油器应重复检查2-3次，各缸喷油器的喷油量和均匀度应符合标准，否则应清洗或更换喷油器。

注意：低阻喷油器不能直接与蓄电池连接，必须串联一个8～l0Ω的附加电阻。此外，各车型喷油器的喷油量和均匀度标准不同，一般喷油量为50-70mL/l5s，各缸喷油器的喷油量相差不超过10％。 

（三）喷油器控制电路的检修

       各车型喷油器控制电路基本相同，一般都是通过点火开关和主继电器(或熔丝)给喷油器供电，ECU控制喷油器搭铁。只是不同发动机喷油器数量、喷射方式、分组方式不同，ECU控制端子数量不同而已。

在使用中若喷油器不工作，应拆开喷油器线束插接器，将点火开关转至“ON"位置，但不起动发动机，用万用表测量其电源端子与搭铁间电压，应为12 V蓄电池电压。否则应检查供电线路、点火开关、主继电器或熔断器是否有故障。若电压正常，则说明喷油器、喷油器搭铁线路(与ECU连接线路)或ECU有故障。