电控发动机原理与检修（第2版）教学课件作者赵振宁2.ppt

第二章　电控发动机传感器 第一节　空气流量计 第二节　进气管压力传感器 第三节　节气门位置传感器和油门踏板位置传感器 第四节　温度类传感器 第二章　电控发动机传感器 第五节　爆振传感器和爆振控制 第六节　催化转换器和氧传感器 第七节　怠速提升信号　 第八节　转速类信号和位置类信号 第二章　电控发动机传感器 发动机电子控制系统，必须具备能正确反应发动机状态的各种传感器，发动机控制单元是根据传感器输入信号计算发动机最佳控制结果的电脑控制装置，即电子控制单元（ＥＣＵ），又称“车载电脑” 等，控制发动机供油、喷油、点火、怠速稳定、排放等的执行机构。本章将详细阐述发动机电子控制系统中，传感器的结构和工作原理。 图２－１所示为国产大众捷达电控发动机系统的组件。 1.电控发动机常用传感器及其作用 (1)空气流量计:通过计算流过空气流量计的空气量，推断每个汽缸中实际中吸入了多少空气。没有空气流量计的车辆，可通过进气压力传感器、进气温度、节气门位置三个信号算出空气流量。通过空气流量计算发动机负荷，从而控制基本点火正时和基本喷油量。 第二章　电控发动机传感器 (2)发动机转速传感器:通过发动机曲轴转速，计算出曲轴转1。转角所用的时间，同时也能确定单缸喷油量。信号可从曲轴上采集，也可从凸轮轴上采集。 (3)相位传感器:相位传感器也叫凸轮轴位置传感器，信号仅能从凸轮轴上采集。用于确定喷油时刻和点火时刻。 曲轴上的相位传感器只是辅助凸轮轴上的凸轮轴位置传感器，在自诊断中有很大作用。 (4)节气门位置传感器:反馈司机(节气门带拉线发动机)或反映ECU意愿(节气门不带拉线发动机)控制的发动机功率输出。 (5)怠速节气门电位计:在节气门带拉线发动机上，怠速时，反馈ECU动态控制的发动机功率输出，仅用于怠速控制。相当于旁通气道式怠速步进电机在ECU内的步数。 第二章　电控发动机传感器 (6)进气温度传感器:采集进气温度，从而修正喷油量和点火时刻。 (7)冷却液温度传感器:采集冷却液温度，从而修正喷油量和点火时刻。 (8)氧传感器:采集排气管中氧气浓度，从而修正喷油量和点火时刻。 (9)爆振传感器:采集发动机是否有爆振现象，并通过相位传感器确定具体爆振汽缸位置，从而控制相应汽缸的点火时刻。 (10)车速信号:采集汽车车速，从而修正喷油量和点火时刻。 (11)空调申请信号:打开空调开关给ECU信号，由ECU控制空调电磁离合器吸合，同时ECU控制怠速执行器增大发动机功率，稳定怠速转速。 第二章　电控发动机传感器 一般来讲，用于汽车发动机电子控制系统的传感器有空气流量传感器、压力传感器、加速度传感器(爆振传感器)、各种位置(相位)传感器、各种温度传感器、气体浓度传感器等，不同型号或不同生产年代的发动机电子控制系统所采用的传感器数量多少不一，即使是同一类型的传感器也有多种结构形式，例如，转速类传感器可以是磁脉冲式、光电式、霍尔式、磁阻式、舌簧开关式，其中以磁脉冲式、光电式、霍尔式居多。 传感器的性能指标包括精度、响应特性、可靠性、耐久性、结构是否紧凑、适应性、输出电压形式和制造成本等。由于现代发动机电子控制系统已大多采用数字式微型计算机，因此对传感器的性能要求已变得宽松一些，具体如下所述: 第二章　电控发动机传感器 ①线性特性不一定重要。因为即使线性特性不良，只要再现性好，通过ECU也能修正计算。 ②传感器信号可以共用和加工。一种传感器信号，可以用于多个功能的控制，如可以把速度信号传到ECU内再微分，求得加速度信号等，进行类似的信号加工便形成速度和加速度两个信号。 ③可以进行间接测量。例如，如果ECU获得进气歧管绝对压力、发动机转速以及由进气温度确定的密度及作为转速的函数的充气系数，并把这些数值事先存入ECU的存储器里，就能通过ECU采集三种信号后间接计算求得空气质量。 第二章　电控发动机传感器 ④传感器的数量不受限制。发动机电子控制系统能把传感器信号完全变成电信号，则无论数量怎样多，也能轻易地处理。 事实上，随着微型计算机在汽车上的应用，传感器的数量已飞速增加。只要把各种传感器的信号送入ECU处理，就可以实行发动机的高精度的控制。 表2-1列出了汽车用传感器所要求的测定范围和精度。 第一节 空气流量计 ECU通过瞬时采集空气流量计信号确定在此发动机转速下吸入发动机的空气量，并计算喷油量、点火正时和废气再循环率。 空气流量计能产生与发动机转速和节气门开度同样的负荷信号，它是决定“喷油量”的基本信号，一旦空气流量计信号失效，ECU可根据下述传感器信号计算出一个替代值: (1)发动机转速信号; (2)节气门位置信号; (3)有的车上为了更精确可加上进气温度信号修正。 空气流量计按其结构形式可以分为体积型和质量型两种。 第一节 空气