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文檔簡介
1、電子控制系統(tǒng)構(gòu)造與原理 電子控制系統(tǒng)的組成:由傳感器、控制單元、執(zhí)行器組成傳感器的類型及功能一、節(jié)氣門位置傳感器1.功能及類型功能:·檢測節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換為電壓信號傳遞給ecu ·判定發(fā)動機運轉(zhuǎn)工況的依據(jù)類型:·線性輸出型(滑動電阻式)·開關(guān)量輸出型(觸點式)(1)線性輸出型結(jié)構(gòu)和原理·vcc:傳感器電源端子。由ecu提供 5v電壓·vta:節(jié)氣門開度信號端子。節(jié)氣門開度越大,vta-e2間電阻越大,開度電壓信號越大·idl:怠速開關(guān)端子。節(jié)氣門關(guān)閉時,怠速開關(guān)閉合,idle2間電壓為0v;節(jié)氣門打開時,怠速開關(guān)斷開,idle
2、2間電壓為12v·e2:傳感器通過ecu接地輸出特性·輸出電壓隨節(jié)氣門開度的增大而線性增大·當節(jié)氣門完全關(guān)閉時,怠速觸點閉合,發(fā)動機處于怠速狀態(tài)控制電路·vta信號:節(jié)氣門由關(guān)閉逐漸開大,在05v間變化·idl信號:怠速時0v,節(jié)氣門打開時12v(2)開關(guān)量輸出型結(jié)構(gòu)與原理·怠速工況輸出特性·傳感器有開和關(guān)兩種信號·怠速觸點閉合:節(jié)氣門全閉,發(fā)動機處于怠速狀態(tài)·全開觸點閉合:節(jié)氣門開度>50,發(fā)動機處于大負荷狀態(tài)控制電路帶acc信號輸出的開關(guān)量輸出型·怠速觸點閉合,怠速狀態(tài);如高速時怠速觸
3、點閉合,減速狀態(tài)·加減速檢測觸點閉合,同時該觸點與acc1和acc2交替閉合/斷開,急加速工況·大負荷觸點閉合,大負荷工況·加減速檢測觸點斷開,同時該觸點與acc1和acc2交替閉合/斷開,減速工況二、進氣溫度傳感器(tha)1.功能與結(jié)構(gòu)·檢測進氣溫度轉(zhuǎn)化為電阻信號,送給ecu作為噴油量修正信號和點火修正信號,獲得最佳空燃比和點火提前角。·熱敏電阻傳感器2.工作原理·負溫度系數(shù)熱敏電阻特性:進氣溫度升高,熱敏電阻值降低3.控制電路·tha信號:進氣溫度越高,熱敏電阻越低,電路總電阻減小,電路電流增大,ecu內(nèi)電阻r分壓增加
4、,熱敏電阻分壓降低,即tha信號電壓減小·e2:傳感器接地三、冷卻液溫度傳感器(thw)1.功能·檢測冷卻液溫度轉(zhuǎn)化為電阻信號,送給ecu作為噴油量、點火正時的修正信號2.結(jié)構(gòu)與原理·熱敏電阻傳感器 ·負溫度系數(shù)熱敏電阻特性:冷卻液溫度升高,熱敏電阻值降低3.控制電路·thw信號:冷卻液溫度越高,熱敏電阻越低,電路總電阻減小,電路電流增大,ecu內(nèi)電阻r分壓增加,熱敏電阻分壓降低,即thw信號電壓減小·e2:傳感器接地四、曲軸/凸輪軸位置和轉(zhuǎn)速傳感器1.功用、類型及位置·功用:檢測活塞上止點、曲軸轉(zhuǎn)角、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號送給ec
5、u,以確認曲軸位置,用來控制噴油正時和點火正時。·類型:電磁感應式(磁電式)、光電式、霍爾式·位置:經(jīng)常安裝在發(fā)動機的曲軸端、凸輪軸端、飛輪上或分電器內(nèi)。1、磁電式(1)結(jié)構(gòu)與原理(2)豐田tccs系統(tǒng),位于分電器內(nèi). (2)發(fā)動機轉(zhuǎn)速(ne)信號·曲軸轉(zhuǎn)角1°信號=30°轉(zhuǎn)角時間/30等分·發(fā)動機轉(zhuǎn)速:ne信號以2個脈沖時間(曲軸60°)為基準計算和檢測(3)曲軸位置(g)信號·g信號:辨別氣缸及檢測活塞上止點位置。g1為第6缸壓縮上止點前10°,g2為第1缸壓縮上止點前10°·g信
6、號:ecu利用ne信號計算曲軸轉(zhuǎn)角的基準信號(4)控制電路·g1-g-:第6缸上止點位置電脈沖信號·g2-g-:第1缸上止點位置電脈沖信號·ne-g-:曲軸轉(zhuǎn)速電脈沖信號3.光電式(1)結(jié)構(gòu)與原理·nissan公司,位于分電器內(nèi)(2)1°和120°信號·曲軸1°信號:供ecu計算曲軸轉(zhuǎn)角和發(fā)動機轉(zhuǎn)速·曲軸120°信號:供ecu確認活塞上止點(前70°)位置(3)控制電路3.霍爾式(1)觸發(fā)葉片式(gm公司)1)結(jié)構(gòu)型式·外信號輪:均布18個葉片和窗口,寬度10°弧長
7、 ·內(nèi)信號輪:3個葉片寬度100°、90°、110°弧長;3個窗口寬度20°、30°、10°弧長。2)霍爾傳感器原理·葉片對永久磁鐵和霍爾元件隔磁,不產(chǎn)生霍爾電壓 ·葉片離開空氣隙,產(chǎn)生霍爾電壓 3)控制電路3.霍爾式(1)觸發(fā)葉片式(gm公司)1)結(jié)構(gòu)型式·外信號輪:均布18個葉片和窗口,寬度10°弧長 ·內(nèi)信號輪:3個葉片寬度100°、90°、110°弧長;3個窗口寬度20°
8、;、30°、10°弧長。2)霍爾傳感器原理·葉片對永久磁鐵和霍爾元件隔磁,不產(chǎn)生霍爾電壓 ·葉片離開空氣隙,產(chǎn)生霍爾電壓3)輸出信號·18x信號:一個脈沖為20°/20等份= 1°信號控制點火時刻·3x信號:120°信號判斷氣缸和點火時刻基準信號·100°弧長觸發(fā)葉片前沿:1、4缸上止點前75°·90°弧長觸發(fā)葉片前沿:3、6缸上止點前75°·110°弧長觸發(fā)葉片前沿:2、5缸上止點前75°(2)觸發(fā)輪齒式(克萊斯勒
9、公司)1)結(jié)構(gòu)型式(四缸發(fā)動機飛輪殼)·輪槽通過時:霍爾效應輸出高電位(5v) ·輪齒通過時:霍爾效應輸出低電位(0.3v)·第4個槽脈沖下降沿:活塞上止點前(tdc)4°·1組4個脈沖信號:1、4缸接近上止點·另1組4個脈沖信號:2、3缸接近上止點2)控制電路·cps信號:確定活塞上止點和發(fā)動機轉(zhuǎn)速 ;但并不知道有哪兩個缸的活塞接近上止點,·同步信號傳感器:裝在分電器內(nèi),協(xié)助傳感器判缸。(3)同步信號傳感器(霍爾式)1)結(jié)構(gòu)型式(四缸發(fā)動機分電器內(nèi))·脈沖環(huán)前沿通過時:產(chǎn)生5v高電壓 ·脈沖環(huán)
10、后沿離開時:產(chǎn)生0v信號電壓·分電器旋轉(zhuǎn)一周:高低電位各占180°(曲軸轉(zhuǎn)角360°)2)控制電路·產(chǎn)生5v電壓信號時:表示下一個到達上止點的是1、4缸,1缸為壓縮行程,4缸為排氣行程。·產(chǎn)生0v電壓信號時:表示下一個到達上止點的仍是1、4缸,但氣缸工作行程與前相反。五、氧傳感器1.功用與類型·功用:在使用三元催化轉(zhuǎn)換器降低排放污染的發(fā)動機上,氧傳感器是必不可少的。氧傳感器測定排氣中氧濃度信號,發(fā)動機ecu據(jù)此信號反饋修正噴油量,控制空燃比控制于理論值范圍內(nèi),使三元催化轉(zhuǎn)換器效果最佳。氧傳感器的工作使發(fā)動機處于閉環(huán)控制狀態(tài)·
11、類型:氧化鋯式(應用最多)和氧化鈦式(2)氧化鋯式結(jié)構(gòu)型式·鋯管:氧化鋯固體電解質(zhì)制作的多孔陶瓷體試管·鋯管內(nèi)側(cè):大氣·鋯管外側(cè):排氣·鋯管元件:微電池(2)工作原理·混合氣?。号艢庵泻醵啵瑑蓚?cè)氧濃度差小,產(chǎn)生電壓信號較低 ·混合氣濃:排氣中含氧少,兩側(cè)氧濃度差大,產(chǎn)生電壓信號較高(3)輸出電壓信號特點·氧傳感器電壓在=1(理論空燃比14.7)時突變:>1時輸出電壓幾乎為0<1時輸出電壓接近1v·反饋控制只能使混合氣在理論空燃比附近一個狹小的范圍內(nèi)波動:故氧傳感器輸出電壓在0.10.9v之間不斷變化,
12、如果變化過緩或不變則表明存在故障(4)帶加熱器的氧傳感器原理·氧傳感器輸出信號與工作溫度有關(guān): 早期通過排氣加熱,發(fā)動機起動數(shù)分鐘后才能工作·帶加熱器的氧傳感器,起動后2030s內(nèi)工作(5)控制電路·ox端子:產(chǎn)生氧傳感器信號電壓·ht端子:控制加熱絲電路通斷(2)氧化鈦式結(jié)構(gòu)型式·又稱電阻型氧傳感器:氧化鈦常溫下為高電阻半導體,一旦缺氧,電阻隨之減小·也有電加熱器:保證傳感器工作溫度不變(2)控制電路·與ecu連接的輸出端子電壓:0.10.9v·混合氣?。狠敵鲭妷焊哂趨⒖茧妷?#183;混合氣濃:輸出電壓低于參考
13、電壓六、爆震傳感器1.功用與類型功用:檢測發(fā)動機有無爆震現(xiàn)象,并將信號送入發(fā)動機ecu,判定有無爆震及爆震強弱,修正點火提前角。類型:磁致伸縮式和壓電式2.磁致伸縮式(左圖)·缸體出現(xiàn)振動時,傳感器在7khz左右處產(chǎn)生共振,鐵心的導磁率發(fā)生變化,致使永久磁鐵穿過鐵心的磁通密度也變化,從而在繞組中產(chǎn)生感應電動勢3.壓電式(1)結(jié)構(gòu)原理壓電效應:當缸體振動時,配重受振動影響產(chǎn)生加速度,壓電元件受到加速度慣性力的作用而產(chǎn)生電壓信號。(2)輸出特性4.控制電路·七、電子單元(ecu)1.電子單元組成2.電子單元工作過程·從傳感器來的信號,首先進入輸入回路,對具體信號進行處理。如是數(shù)字信號,根據(jù)cpu的安排,經(jīng)i/o接口直接進入微機;如是模擬信號,還要經(jīng)過a/d轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成數(shù)
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