电子控制系统(简称电控系统)主要由下列三类装置组成：①微机控制装置(简称ECU)；②各类传感器；③各类执行器(包括微机控制点火系统)。电控系统的简单工作原理如下:BCU本身就是一个微电脑,是整个电控系统的心脏,它贮存有常规稳定工况下的最佳喷油量(或最佳空燃比)颜谱图和最佳点火提前角频谱图以及多种外界输入参数变化校正曲线。当ECU接收到传感器发出的发动机转速，气流和其他基本参数时，它立即通过上述存储器图检测相应的基本燃油喷射量和点火提前角，然后根据其他传感器（如冷却）。由水温，进气温度，氧气，爆震等收集的发动机实时运行状态信号，以及外部输入参数变化信号（如电池电压，高度，燃料辛烷值等），ECU校正基本燃油喷射量和点火提前角，最后给喷油器和点火器的最佳燃油喷射量和点火提前角指令。根据ECU的命令确定燃料喷射量，以控制喷射器的燃料喷射时间。燃料喷射持续时间越长，燃料喷射量越大，反之亦然。(通常的喷油持续时间约为2-10ms)
一、微机控制装置(ECU）微机控制装置(ElectronicContralUnit)简称为ECU,它是一种高效的微处理器，由各种硬件和软件组成。。1.硬件:硬件指装置于ECU内的有形元器件,根据汽车功能的要求,不同的车型具有不同的硬件。2.软件:软件指贮存于微机芯片(如ROM)内的程序和数据。
软件的主要内容如下:(1在正常稳定条件下的最佳空燃比（最佳燃油喷射）脉谱图。(2)正常稳定条件下的最佳点火提前角脉谱图。(3)进气温度变化校正曲线，常规稳定工况下的最佳喷油量和点火提前角是以20℃为标准,当实际工作温度低于0℃时,可燃混合气应予加浓和适当提前点火;如高于20℃时,可燃混合气应予减稀和适当推迟点火。ECU就是通过进气温度变化校正曲线自动地调整喷油量(控制喷油脉宽)和点火提前角。(4)发动机水温变化校正曲线，常规稳态工况下的最佳空燃比和点火提前角脉谱图是以冷却水温度为80℃时为标准,当动机温度低于80℃时,BCU便通过校正曲线自动调整,对喷油量适当加浓和提早点火。（5)电池电压变化校准曲线表明电池电压对燃油喷射的启动和停止时间以及点火脉冲宽度有一定影响。因此，ECU设定校准曲线，并且ECU基于检测到的电池电压检测燃料喷射时间。自动调节点火提前进行。(6)海披高度校正曲线，有些机型设置了海拔高度校正曲线,原因在于随海拔的变化,进气压力也在变化,特别是高原地区,空气稀薄,喷油量应适当减少,点火也应适当推迟。(7)燃油品质辛烷值开关，有些机型设置了相当于传统分电器相似的辛烷值选择开关,以供不同燃油品质的词整。
3.自弯断系统和安全保险功能ECU还设有一套自诊断系统,当发动机运行时,自诊断系统会按照一定的程序对各装置行巡检和监察,如某些传感器损坏或出现线路故障面影响检测时,ECU的自诊断系统依据内存的安全保险功能软件会自动转入“备用”状态一按预先设定的程序运行,同时以故障码的形式显示故障的部位,以便引起驾驶员的警觉和指导车辆的维修。如果是严重故障则会自动停机和无法起动,以确保车辆的安全。
4.微机拉制装置功能的扩展随着技术的进步和电子技术的发展，ECU的功能得到了进一步发展并成功开发了如下一系列其他控制功能：(1)发动机转速限制，如发动机的转速高于允许的最高转速时,ECU会发出减少喷油的指令,适当降低车速。(2)巡航控制，巡航控制即定速设定,在高速公路上利用巡航控制行驶,可以大大地减轻驾驶员的疲劳强度，(3)经济行驶工况的设定。(4)电控加速踏板，电控加速踏板与一个专用的电位器连动,由电位器将加速踏板的控制位置(负荷)传送给ECU,从而取消了传统的机械式加速踏板转动装置,使驾驶员的操纵更加轻松自如。(5)发电机输出电压控制，采用电子式电压调节装置使电压的调节精度更高,既满足了电器电路的供电要求,又延长了电器的寿命。(6)断缸控制，大功率发动机的后备功率很大,在市区和一般公路上行驶时,只处于部分负荷下工作,发动机的效率很低,耗油量大。利用断缸控制功能,ECU通过空气流量计的流量能感知发动机所处的负荷大小,从而可以判定需要几个气缸维持工作,对其他不需投入工作的气缸便发出停止供油的指令,一旦需要大功率时,又可迅速恢复供油。
二、各类传感器1.进气歧管真空度传感器进气歧管真空度传感器也称为进气歧管绝对压力传感器。早期生产的D型电喷发动机(速度一密度控制法)采用测定进气歧管内的真空度、进气温度和发动机转速三个参数来控制进气量,属于间接测量法。进气歧管真空度传感器由外壳、真空室、硅片、应变电阻桥路和集成放大电路(1C)等组成,真空度传感器的工作原理是:硅片封装在真空室内,一侧为真空,另一侧承受着进气歧管的压力。硅晶片在进气歧管的绝对压力下变形，然后其自身的电阻变化，导致连接到电桥的电桥不平衡，使得输出与歧管的入口真空的绝对压力成比例。电压信号由集成放大器放大，然后输出到ECU的PM端，并且ECU根据进气歧管的真空度向喷射器发送喷射命令。
点击2.进气温度传感器尽管进气的体积或压力是恒定的，但进气的密度随温度而变化。ECU根据从进气温度传感器输出的THA温度信号校正燃料喷射量，以获得最佳空燃比。进气温度传感器是具有负温度特性的热敏电阻。当进气温度低时，电阻值大，输出THA信号电压高，然后ECU发出适当增加燃料喷射量的指令。D型电喷系统的进气温度传感器安装于空滤器中;L型电喷系统则安装于空气流量计内。
3.水温传感器
当发动机冷却液的温度为°C时，其燃烧，工作和磨损是最有益的。水温传感器用于监测冷却液的温度并向ECU发送信号以调节水温。发出增加或减少燃油喷射量的指令。水温传感器与进气歧管温度传感器一样,均为热敏电阻进气温度传感器型,温度越高,阻值越小,电路中ECU内有5~12V电压通过电阻R从接线端THW加到水温传感器上,即水温传感器与电阻R相串连,端电压为5-12V。当水温低时,传感器的内阻增大,THw的电位升高;反之,当水温高时,Tw的电位降低,BCU便根据THW电位的高低向喷油器发出修正喷油的指令,使发动机处于最佳的运行状态。
4.发动机种速和凸轮轴位置传感
发动机转速(曲轴转速)传感器是确定喷油量和点火提前角修正值的一个极为重要的传感器,凸轮轴位置(曲轴位置)传感器则用于确定一缸上止点的点火基准信号。发动机转速和凸轮轴位置传感器按工作方式分,有下列几类:①磁电式；②光电式；③霍尔式(见图2-60)。发动机转速和凸轮轴位置传感器的安装位置有下列几种：①两传感器均安装于分电器内；②两传感器均安装于曲轴前端—仅限于双缸同时点火的无分电器式电喷发动机；③两传感器均安装于飞轮壳上—仅限于双缸同时点火的无分电器式电喷发动机；④转速传感器位于曲轴前端,凸轮轴位置传感器位于凸轮上。
(1)磁电式传感器的工作原理传感器主要由感应线圈，永磁体，软铁芯，信号板，壳体和端子组成。信号板固定在曲轴的前端，并与曲轴一起旋转。当齿盘旋转一个齿时，齿的顶部被切断。磁场的磁场，感应线圈产生脉冲信号，并且ECU根据一定的比率计算发动机速度。凸轮轴位置信号则可以在曲轴信号盘上于一缸上止点的位置加装一只销钉作为传感器激励信号,当曲轴转过一圈时,凸轮轴传感器仅输出一个脉冲信号。采用的安装于分电器内的磁电式发动机转速和凸轮轴位置传感器。转速传感器位于分电器的下部,它由一个24齿的信号盘和一个转速感应线圈N组成。分电器每转一圈(相当于曲轴转过2圈),N便产生24个脉冲信号,ECU接收到N信号后,再将每个脉冲细分成30个脉冲信号,每个细分的脉冲信号相当于曲轴转过1,从而转速信号更为精确。
凸轮轴位置传感器位于分电器的上部,它由G信号转子和G1、G2感应线圈组成。分电器每转一圈(曲轴转2圈),G1、G2便各产生一个信号,G1为一缸上止点前10的脉冲信号,G2为六缸上止点前10°的脉冲信号,ECU便根据Gr、G2的信号和点火顺序向点火器发出点火指令。
(2)光电式传感器的工作原理日产车系安装于分电器内的发动机转速和凸轮轴位置传感器的外形,为其内部结构,它主要由信号盘、发光二极管、光敏二极管和脉冲信号电路等组成。信号盘的布局,其上刻有曲轴转角为1、和一缸上止点的光栅。光电式传感器的工作原理如下:信号盘固定于分电器轴上,发光二极管发出的光束透过信号盘的光栅射向光敏二极管,形成光电效应并产生脉冲信号,经电路整形放大后再输送给ECU,从而获得了发动机的转速和一缸上止点的信号。
(3)霍尔式传感器的工作原理霍尔式传感器是基于霍尔效应的原理而制成:磁场中为的霍尔元件(半导体元件)在磁场力的作用下会产生电子偏离,形成霍尔电压,当磁力消失时，霍尔电压消失。该传感器为叶片触发式,它有内、外二个信号轮,分别用以测定发动机的转速和一缸上止点。传感器的结构见,它主要由永磁铁、导磁板霍尔元件等组成。具体的工作原理如下:当信号轮的触发叶片转至永磁铁与霍尔元件之间时,由于叶片的遮挡,使磁场被屏蔽,不产生霍尔效应。当叶片离开后,霍尔元件在磁场力的作用下而产生霍尔脉冲电压信号。
外信号轮有18个叶片,曲轴每转一圈产生18个脉冲信号,每个信号对应于20曲轴转角,ECU再将每个信号细分成20份便得到了1信号,成为发动机的转速激励信号。内信号轮用于产生一缸及其他缸的上止点信号,从而实现了点火正时信号克莱斯勒车系也采用霍尔式发动曲轴转速传感器,但它安装于曲轴后端,利用飞轮齿圈作为触发信号,另外再在分电器内设置霍尔式凸轮轴位置传感器。传感器的工作原理与通用公同的传感器基本相同。
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