4.3控制系统主要元件与检修(课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（西南交大出版社）

4.3控制系统主要元件与检修 4.3.1 燃油供给控制系统ECU ECU(Electronic Control Unit)是整个发动机电控系统的“计算与控制中心”。ECU主要由输人回路、模/数转换器(A/D转换器)、微型计算机和输出回路组成，如图所示。 4.3.2 燃油供给控制系统传感器 传感器的功用是监测发动机的工作情况并将其转变为电信号输送给发动机ECU，以便发动机ECU对喷油量及点火时间等进行精确控制。 电控燃油喷射系统主要的传感器有空气流量计、进气压力传感器、节气门位置传感器、曲轴位置与转速传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器及开关信号等。 1.空气流量计(MAF) 在L型喷射系统中,由空气流量计检测吸人发动机内的空气量。目前普遍采用的是热线式空气流量计和热膜式空气流量计,下面介绍这两种类型的空气流量计。 热线式空气流量计，热线式空气流量计的结构如图所示。 2）工作原理及检修 热线式空气流量计的工作原理如图25所示。 在热线式空气流量计中,控制回路的作用就是利用惠斯顿电桥平衡原理来控制热线电阻温度与进气温度的差值保持100℃。,由于流过惠斯顿电桥四条臂的电流发生变化,所以电桥的精密电阻RA两端将输出一个与空气流量成比例变化的信号电压U。信号电压U。被输送到发动机ECU,经分析、比较和计算后,确定气缸的实际进气量。 （2）热膜式空气流量计 热膜式空气流量计其结构和工作原理与热线式空气流量计基本相同。只是将发热体由热线电阻改为热膜。热膜是由发热金属铂固定在薄的树脂膜上构成的,制造成本低。这种结构可使发热体不直接承受空气流所产生的作用力,增加了发热体的强度,提高了空气流量计的使用寿命。 2.进气管绝对压力传感器(IMAPS) （1）半导体压敏电阻式进气绝对压力传感器 半导体压敏电阻式进气绝对压力传感器是利用半导体的压电效应来测量进气管绝对压力的,由压力转换元件和把转换元件输出信号进行放大的混合集成电路等构成,如图所示。 2）工作原理及检修 半导体压敏电阻式进气绝对压力传感器的工作原理如图所示。 半导体压敏电阻式进气绝对压力传感器具有尺寸小、精度高、成本低、响应性好、通用性强和测量范围广等优点。 （2）电容式进气绝对压力传感器 电容式进气绝对压力传感器主要利用传感器的电容效应来测量进气管绝对压力,其结构如图30所示,主要是由氧化铝膜片及厚膜电极等构成。 3.节气门位置传感器(TPS) 节气门位置传感器安装在节气门体上，通过节气门轴与节气门联动，用于检测节气门开度，将节气门开度信号转换成电信号输送到ECU，用于控制燃油喷射及其他辅助控制（如废气再循环、开/闭环控制等）。 节气门位置传感器有线性输出型和开关量输出型。 （1）线性输出型节气门位置传感器 1）结构及工作原理 线性输出型节气门位置传感器的结构与工作原理类似于滑片电阻形式。如图所示， 2）检修 线性输出型节气门位置传感器与ECU的连接线路如图32所示。ECU给传感器提供5V标准电压。在检测时，将点火开关打开，但不起动发动机，测量Vc端子与E2端子之间的电压，应为4.5～5.5V；转动节气门，测量VTA端子与E2端子之间的电压，书气门全关时应约为0.3～0.8V，随着节气门开度增大，输出信号电压增加，节气门全开时应约为3.2～4.9V；测量IDL端子与E2端子之间的电压，节气门全开时应为9～14Ⅴ。 4.发动机曲轴位置及转速传感器(CPS) 发动机曲轴位置及转速传感器是控制系统中的主控参数之一，其功能是检测发动机转速、识别活塞上止点位置，为ECU控制喷油时刻和点火时刻提供所需信号。 (1)电磁脉冲式曲轴位置及转速传感器 1）结构及工作原理:电磁脉冲式曲轴位置及转速传感器的安装位置有的在曲轴前端的皮带盘上，有的在曲轴后端的飞轮上。也有的在分电器内，其结构都是由绕有感应线圈的磁头和旋转的信号盘等组成。其工作原理如图所示。 (2)霍尔效应式曲轴位置及转速传感器 霍尔效应式曲轴位置及转速传感器是利用霍尔效应原理对曲轴位置及发动机转速进行检测的-种传感器，结构及工作原理:霍尔效应式曲轴位置及转速传感器主要由触发叶轮2、霍尔触发器4、导磁钢片(磁轭)3和永久磁铁1等组成，如图所示。 5.进气温度传感器(IATS) 进气温度传感器的功能是给ECU提供进气温度信号，作为燃油喷射和点火控制的修正信号。进气温度传感器的结构如图所示。传感器内装有一个热敏电阻，进气温度变化时，热敏电阻的阻值发生变化，-般随着进气温度的升高，热敏电阻的阻值逐渐减小。 6.冷却液温度传感器(ECTS) 冷却液温度传感器-般安装在气缸体或水套出口处，其结构和电路图分别如图所示，其工作原理与进气温度传感器相同，同-发动机的冷却液温度传感器与进气温度传感器的特性一般完全相同。 7.车速传感器(VSS) 车速