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汽车电气构造维修:电器分电器微机控制点火系统

时间:2023-08-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3-41 有分电器的微机控制点火系统的结构1.传感器节气门位置传感器 它又称为节气门开度传感器,实物如图3-42所示。凸轮轴位置和曲轴位置信号是保证ECU控制电子点火系统正常工作最基本的信号。在D型电控燃油喷射系统中,此传感器用来检测发动机的负荷,并将其转换为电信号输入ECU,ECU以此作为确定点火提前角的基本信号。

汽车电气构造维修:电器分电器微机控制点火系统

分电器微机控制点火系统由低电压电源、点火开关、计算机控制单元(ECU)、点火控制器、点火线圈、火花塞和各种传感器等组成,如图3-41所示。

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图3-41 有分电器的微机控制点火系统的结构

1.传感器

(1)节气门位置传感器 它又称为节气门开度传感器,实物如图3-42所示。它用来检测发动机节气门的开度和状态,以电信号的形式输入微机控制单元,微机通过这个信号来判定节气门所处的位置及发动机的工况,依此修正点火提前角。

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图3-42 节气门位置传感器

(2)空气流量传感器 空气流量传感器如图3-43所示。在L形电控燃油喷射系统中,它位于进气管中的空气滤清器与节气门之间,用来测量进入气缸的空气量,作为发动机的负荷信号,同时也作为点火提前的基本信号。常见的空气流量传感器有热线型、叶片型、光学卡尔曼涡流型。

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图3-43 空气流量传感器

图3-44所示是安装在进气道上的插入型热线式空气流量传感器,该流量计构造紧凑、重量轻、构造非常简单。当空气流过进气管时,有一部分气流进入检测区域,检测区域安装有铂热线和热敏电阻作为传感器,直接测量进气质量。插入型热线式空气流量传感器进气阻力小,而且,由于没有使用专门的机械,有较好的耐久性。

如图3-45所示为热线型空气流量传感器原理图,铂热线(电热丝)通电并产生热量。当气流通过这根线时,热线的冷气量与进气量相对应。通过控制流过热线的电流来保持热线温度恒定,这样电流与进气量成比例。而电流的变化与热线的电压成正比,故电压与进气量形成对应的关系,如图3-46所示。该电压作为输出电压信号VG输送到ECU,ECU通过电压信号VG对应储存器的数据确定进气量。

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图3-44 热线型空气流量传感器的构造

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图3-45 热线型空气流量传感器原理图

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图3-46 热线型空气流量传感器电压与进气量的关系

(3)加速踏板位置传感器 加速踏板位置传感器如图3-47所示,它安装在加速踏板上。加速踏板位置传感器将踏板踩下的量(角度)转换成电压信号送至发动机ECU。为了确保可靠性,加速踏板位置传感器还具有不同输出特性的两个系统输出信号。常用的加速踏板位置传感器有线性型和霍尔元件型两种类型。

维修提示:

不得拆下传感器。因在安装传感器时,需极精密的位置调整。所以,当传感器出现故障时,须更换加速踏板总成。

(4)G和NE信号发生器 G和NE信号发生器如图3-48所示,它们是确定点火基准的传感器。凸轮轴位置和曲轴位置信号是保证ECU控制电子点火系统正常工作最基本的信号。G信号和NE信号都由凸轮轴位置传感器或曲轴位置传感器,和信号板或正时转子的感应线圈所产生。这两个信号所提供的信息由发动机ECU合并,来综合性地探测曲轴转角和发动机转速。这两个信息不仅对电子控制燃油喷射系统(EFI)十分重要,而且对电子控制点火系统(ESA)也十分重要。

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图3-47 加速踏板位置传感器

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图3-48 G和NE信号发生器

1)凸轮轴位置传感器(G信号发生器,见图3-49)。带有凸舌的G信号板是在凸轮轴位置传感器对应的凸轮曲轴上。凸舌有1个或3个,是根据发动机型号而定(图中有3个凸舌)。当凸轮转动时,凸轮轴上的凸舌和传感器间的气隙改变,从而使传感器内装的感应线圈中产生电压,形成G信号。G信号被送至发动机ECU作为标准曲轴转角的信息(气缸位置的判别)。发动机ECU将其和曲轴位置传感器送来的NE信号合并,来确定每个气缸的压缩“上止点(TDC)”和曲轴转角信息(气缸位置的判别),从而确定喷射时间和点火正时。

维修提示:

若发动机ECU未能收到从传感器送来的G信号,有的型号的发动机仍继续运转,但有的型号会停机。

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图3-49 凸轮轴位置传感器

2)曲轴位置传感器(NE信号发生器)。NE信号被发动机ECU用于探测曲轴角度和发动机转速。发动机ECU使用NE信号和G信号来计算基本喷射时间和基本点火提前角。和G信号相同,NE信号也是由曲轴位置传感器和安装于曲轴上的NE正时转子圆周上的凸舌之间的气隙所产生的。如图3-50所示的传感器,NE正时转子圈上有34个凸舌和空缺两齿的一个区段。空缺两齿的区段可用来探测曲轴角度,但是不能确定究竟是处于压缩循环的上止点(TDC)还是处于排气循环的上止点(TDC)。发动机ECU将NE信号和G信号相结合,可精确地确定曲轴角度。除此以外,有些信号发生器有12、24或其他数目的凸舌,但是曲轴角度探测精度随凸舌数而变化。

当发动机ECU未收到传感器发出的NE信号时,发动机ECU将判定发动机已停机。

(5)进气温度传感器 如图3-51所示,进气温度传感器测量发动机的进气温度,以便ECU准确计算空气质量,根据此信号对点火提前角进行修正。(www.xing528.com)

空气的量和密度随空气温度而变。所以,即使空气流量传感器所探测到的空气量相同,喷射的燃油量仍必须经过校正。

热线型空气流量传感器测量空气质量(重量),所以就不需校正。

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图3-50 曲轴位置传感器及信号

CA—曲轴转角

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图3-51 进气温度传感器

(6)冷却液温度传感器 如图3-52所示,冷却液温度传感器测量发动机冷却液的温度。当发动机冷却液温度低时,则怠速转速必须增加,同时喷射时间增加、点火正时提前。正是这个原因,为改善可行车性和预热性,冷却液温度传感器成为发动机控制系统必不可少的一部分。

(7)爆燃传感器 如图3-53所示,爆燃传感器附装在气缸体上,当探测到发动机爆燃时,就向发动机ECU发出KNK信号。发动机ECU收到KNK信号后,就延迟点火正时,抑制爆燃。此传感器内有压电元件,当爆燃在气缸体内造成振动,使此元件变形时,此元件就会产生AC电压。发动机爆燃频率,根据发动机型号而定一般6~13kHz。应该根据每台发动机的爆燃情况来选择使用爆燃传感器。爆燃传感器共有两种类型:一个类型可产生窄振动频率范围内的高电压;另一个类型则产生宽振动频率范围内的高电压。

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图3-52 冷却液温度传感器

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图3-53 爆燃传感器

(8)进气压力传感器 进气压力传感器如图3-54所示。在D型电控燃油喷射系统中,此传感器用来检测发动机的负荷,并将其转换为电信号输入ECU,ECU以此作为确定点火提前角的基本信号。它一般安装在进气歧管上。

2.计算机控制单元(ECU)

它是微机点火系统的核心,在点火系统工作时,接受各种传感器送来的信号,运算、处理后,给点火器输出最佳点火提前角和点火一次电路导通时间的控制信号,如图3-55所示。

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图3-54 进气压力传感器

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图3-55 计算机控制单元(ECU)

a)实物图 b)内部结构图

3.点火控制器

点火控制器按ECU的指令工作,并对点火信号进行放大,驱动点火线圈工作。同时,向ECU反馈点火确认信号,以便进一步控制燃油喷射。点火控制器有的单独安装,有的与点火线圈固定在一起,还有的装在分电器内。

4.点火线圈

点火线圈多采用闭磁路型,如图3-56所示。有的点火线圈与分电器合为一体,进一步减少了高压损失和无线电干扰。

闭磁路型点火线圈的优点是漏磁少、能量损失小、体积小,因此电子点火系统普遍采用闭磁路型点火线圈。

5.分电器

如图3-57所示,微机控制点火系统的分电器不同于传统点火系统的分电器,取消了机械式的离心提前机构和真空提前机构,主要起分配高压电的功能,结构上相对简单。

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图3-56 闭磁路型点火线圈

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图3-57 分电器

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