发动机电脑（ECU）

发动机电脑具有空燃比控制、点火正时控制、加减速控制、下坡断油控制、超速控制、怠速控制、空调控制等功能。当整车供电后，开始不断地定时检查各传感器及开关信号，并以此为依据，计算出发动机各工况下的最佳供油量、最佳点火正时、最理想的怠速等。经输出驱动电路完成对喷油器、点火组件、怠速直流电机和空调系统的控制。硬件组成及功能如下：1) 输入回路：将系统中各传感器检测到的信号输入发动机电脑。2) 模拟/数字转换器：将模拟输入的信号原形转换成微机能够识别处理的数字信号。3) 微机：将各传感器送来的信号用内存的程序和数据进行运算处理，并将结果送至各执行器。4)输出回路：将微机作出的决策指令转变为控制信号，驱动执行器进行工作。控制系统中最主要的软件是主控程序，它主要负责对整个系统进行初始化，实现系统的工作时序、判定控制摸式、控制点火角度和喷油脉冲信号的输出等。软件中还有转速与负荷的处理程序，中断处理程序及查表程序。针对发动机使用要求预先确点火角脉谱及喷油量脉谱，以及其他为匹配各工况而选定的修正系数、修正函数和常数等，都以离散数据的形式储存在微机的存储器中。2、曲轴位置传感器曲轴位置传感器是发动机控制系统中最主要的传感器，是控制点火时刻（点火提前角）确认曲轴位置不可缺少的信号源。它安装在飞轮盘附近，如图所示。飞轮盘圆周上均匀分布着若干齿。发动机运行时，传感器不断检测飞轮上齿峰与齿谷间的变化，并转换成电压信号传给ECU。ECU根据该信号计算出发动机的转速并判断出活塞在气缸内的行程位置，进而控制喷油器开启时刻、燃油喷射量、点火正时、怠速和燃油泵等各项工作。 3、冷却液温度传感器冷却液温度传感器安装在发动机节温器处，其结构如图所示，其温度感应元件为负温度系数的热敏电阻，温度越低阻值越大。冷却液温度传感器将冷却液温度的高低，转变成电信号，输出给电控单元，从而控制供油加浓量、点火正时和怠速转速。4、进气温度传感器进气温度传感器安装于进气管道上，是检测发动机吸入空气温度用的传感器。由于吸入空气温度的变化会引起空气密度发生变化，因此需要进行燃油喷射量修正。为使测量及修正精确，通常是将进气温度传感器安装在空气测量部位附近。进气温度传感器的输出特性与水温传感器相同。 ECU中的电阻与进气温度传感器串联，当热敏电阻的阻值随进气温度变化时，电压信号也随之改变。当进气温度低时(空气密度大)，热敏电阻阻值增大，ECU检测到的电压信号电压高。根据此信号，ECU相应增加喷油量。反之，当进气温度高时(进气空气密度小)，ECU检测到的电压信号电压低，ECU控制喷油量减少。5、爆震传感器爆震传感器安装在发动机缸体上，其内部是一个压电陶瓷片，一个惯性配重通过螺钉紧压在压电陶瓷片上，使之产生一定的预压力，如图所示。当发动机因燃油标号不足，缸内积碳过多，点火过早出现爆震时，产生1～10KHz的压力波；这一压力波通过缸体传给爆震传感器，又通过惯性配重，使作用在压电陶瓷片上的压力发生变化，产生约20mV/g的电动势；这一信号传输给电脑，经滤波后，再转换成指示爆震的数字信号。 ECU根据这一信号调整点火提前角，消除爆震。 6、氧传感器氧传感器安装在排气管上，用来检测排气中氧气分子的浓度，结构如图所示。发动机运转时，排出的废气从氧传感器表面流过，在高温状态下氧分子发生电离。由于敏感元件3内外表面氧分子的浓度不同，因而使氧离子从浓度大的内表面向浓度小的外表面移动，从而在敏感元件内外表面的两个电极之间产生一个微小的电压，形成电压信号。排气中氧气分子的浓度取决于混合气的空燃比：当混合气浓于理论混合气(即空燃比小于147：1)时，在燃烧过程中氧分子被全部耗尽，排气中没有氧气分子；当混合气稀于理论混合气(即空燃比大于147：1)时，在燃烧过程中氧分子未能全部耗尽，排气中含有氧分子。混合气愈稀，排气中的氧分子浓度就愈大。因此，氧传感器发出的信号间接地反映了混合气空燃比的高低。电脑按氧传感器的反馈信号，对喷油量的计算结果进行修正，使混合气的空燃比更接近于理论空燃比。7、燃油泵继电器燃油泵继器安装在中央配电盒内，用于控制燃油泵的供电。点火开关打开时，该继电器在ECU控制下励磁，使电源向油泵和喷油器供电。若在2秒钟内ECU收不到曲轴位置信号，ECU控制该继电器失励，燃油泵停止运行。8、主继电器主继电器控制ECU供电。点火开关打开时，主继电器励磁，主触点接通向ECU供电。点火开关关闭时，ECU利用内部积存的电能使主继电器延迟失磁。3电磁线圈4蒸气出口ECU则利用这的时间将停车前现场数据保存到ECU的存储器中。9、发动机故障警报灯发动机故障警报灯安装在仪表板上，用来显示电控系统故障。点火开关打开发动机未起动时，故障警报灯应点亮；发动机起动后该灯应熄灭；若系统有故障，该灯不灭提示系统有故障。 实践证明火花塞绝缘体保持在500－600℃温度时，落在绝缘体上的油滴能立即烧去不会形成积炭，高于这个温度会早燃，低于这个温度有积炭。在不同发动机上的温度会不一样，设计者就利用绝缘体裙部的长度来解决这个矛盾。有些裙部短受热面积小，散热快，因此裙部温度低些，称为冷型火花塞，适用于高速高压缩比的大功率发动机；有些裙部细长受热面积大，散热慢，因此裙部温度高些，称为热型火花塞，适用于中低速低压缩比的小功率发动机。