电装共轨电控系统典型电路图及故障检修

1.六缸柴油机电控电路

（1）6DL1电控电路 图2-122为6DL1柴油机电控电路。

（2）6DL1电控单元插接器 图2-123为6DL1柴油机电控单元插接器。

（3）6DL1电控单元端子功能 6DL1电控单元端子功能见表2-3。

表2-3 发动机ECU端子符号意义

（续）

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图2-122 6DL1柴油机高压共轨电控系统电路

图2-123 6DL1柴油机电控单元插接器

2.四缸柴油机电控电路

（1）4DL1电控电路 图2-124为4DL1柴油机电控电路。

（2）4DL1电控单元插接器 4DL1柴油机电控单元插接器同6DL1。

（3）4DL1电控单元端子功能 4DL1电控单元端子功能见表2-4。

表2-4 发动机ECU端子功能

（续）

（续）

图2-124 4DL1柴油机高压共轨电控系统电路

图2-3 空气流量传感器

a）热线式空气流量传感器 b）卡门漩涡式空气流量传感器

以热线式空气流量传感器为例，其基本结构由感知空气流量的白金热线（铂金属线）、根据进气温度进行修正的温度补偿电阻（冷线）、控制热线电流并产生输出信号的控制线路板以及空气流量传感器的壳体等元件组成。图2-4所示为热线式空气流量传感器的结构。

图2-4 热线式空气流量传感器结构

1—防护网 2—取样管 3—白金热线 4—温度补偿电阻 5—控制线路板 6—电插接器

取样管置于主空气通道中央，由两个塑料护套和一个热线支承环构成。热线为白金丝（R_H），布置在支承环内，其阻值随温度变化，是惠斯顿电桥电路的一个臂。热线支承环前端的塑料护套内安装一个白金薄膜电阻器，其阻值随进气温度变化，称为温度补偿电阻（R_K），是惠斯顿电桥电路的另一个臂。热线支承环后端的塑料护套上粘结着一只精密电阻（R_A），此电阻能用激光修整，也是惠斯顿电桥的一个臂，该电阻上的电压降即为热线式空气流量传感器的输出信号电压。惠斯顿电桥还有一个臂的电阻（R_B）安装在控制线路板上。

热线式空气流量传感器的工作原理是，热线温度由混合集成电路A保持其温度与吸入空气温度相差一定值，当空气质量流量增大时，混合集成电路A使热线R_H通过的电流加大；反之，则减小。这样就使得通过热线R_H的电流是空气质量流量的单一函数，即热线电流I_H随空气质量流量增大而增大，或随其减小而减小，如图2-5所示。

目前，热线式空气流量传感器被热膜式空气流量传感器所取代，工作原理相同，只是将热线改为了热膜。热膜由发热金属铂固定在薄树脂膜上。该结构由于发热体不直接承受空气流动所产生的作用力，从而提高了空气流量传感器的可靠性。

图2-5 热线式空气流量传感器工作原理

A—混合集成电路 R_H—热线电阻 R_K—温度补偿电阻 R_A—精密电阻 R_B—电桥电阻

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空气流量传感器出现线路故障的概率较其本身故障率要高，一旦信号异常，发动机电脑就不能正确地测定吸入发动机的空气量，从而不能正常地进行喷油量的控制，造成混合气过浓或过稀，导致发动机出现运转不稳、加速无力、冒黑烟、回火、动力不足、没有怠速以及无法起动等故障现象。

（5）进气歧管压力传感器

1）作用。进气歧管压力传感器是间接检测进气量的一种形式，在燃油喷射系统中所起的作用和空气流量传感器相似。进气歧管压力传感器根据发动机的负荷状态测出进气歧管内压力（真空度）的变化，并转换成电压信号与转速信号等一起输送到电控单元（ECU），作为确定喷油器基本喷油量的依据。在当今发动机电子控制系统中，应用较为广泛的有半导体压敏电阻式、真空膜盒传动式两种。

2）结构与原理。

①半导体压敏电阻式进气歧管压力传感器。这种进气压力传感器利用的是半导体的压阻效应，因其具有尺寸小，精度高，成本低和响应性、再现性、抗振性较好等优点，现今得到了广泛的应用。该传感器可以安装在进气歧管上或装在靠近进气歧管附近其他不易振动的地方，也有的装在ECU内。该传感器用软管与进气歧管连接。其结构如图2-6所示，它是由压力转换元件和把转换元件输出信号进行放大处理的混合集成电路等构成的。

压力转换元件也叫压力传感组件，它的主要元件是一个很薄的硅片，中部最薄，只有20μm，外围较厚，约为250μm；硅片上下两面各有一层3μm厚的二氧化硅膜，如图2-7所示。

在膜层中沿硅片四边有四个感应电阻，在硅片四角各有一个金属块，通过导线与应变电阻相连。在硅片一侧粘接一块硼硅酸玻璃片，使硅片一侧中部形成一个密闭室，构成一个固

图2-33 三元催化转化剂的净化作用

图2-34 氧传感器的外形和结构

a）外观 b）结构

二氧化锆元件在高温下具有在其内外表面氧浓度差的情况下产生电动势的性质。如图2-35所示，在传感器的大气侧和排气侧，氧的浓度即氧的分压不同。氧离子从氧浓度高的大气侧向氧浓度低的排气侧移动。结果在两电极之间产生服从Nernst公式的电动势。

式中E——电动势（V）；

R——气体常数［J／（mol·K）］；

T——绝对温度（K）；

F——法拉第常数（C／mol）；

图2-35 氧传感器的工作原理

图2-48 输入回路的作用

如图2-49所示。这些信号首先通过输入回路，其中数字信号直接进入计算机，模拟信号则由A／D转换器转换成数字信号之后再输入计算机。因为计算机只能处理数字信号，所以对模拟信号必须进行转换，将输入的模拟信号转换成数字信号后，再输入到计算机中。

图2-49 传感器输出信号的种类

a）模拟信号 b）数字信

如空气流量传感器输入的为0～5V的模拟电压信号，当输入电平与A／D转换器设定量程相同时，则模拟信号经A／D转换器转换成数字量后，才能输入微机，如图2-50所示。

图2-50 A／D转换器工作过程示意图

（3）微型计算机 微机的功能是根据发动机工作的需要，把各种传感器送来的信号用

图2-101 共轨式柴油喷射系统的基本作用

（2）电脑控制系统的基本作用 电脑控制系统的基本作用，如图2-102所示。电子控制系统所控制的喷油量与喷油正时，比传统采用机械式调速器或正时器的喷油泵更精确。ECU通过各传感器及开关的信号，经必要的计算后，控制各喷油器电流的正时与持续的时间，及控制供油泵上压力控制阀，即可获得各种精确的控制。

图2-102 电脑控制系统的基本作用

1）出油率控制。出油率控制系指在一定时间内，控制通过喷油孔柴油量的比例。

①主喷射。与传统式喷射系统的作用相同。

②引燃喷射。

a.在主喷射前，先将少量柴油喷入气缸中燃烧，如图2-103所示。