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吉利汽车维修技术手册:三菱MIVEC发动机电控系统部件

时间:2023-10-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:三菱4G69 MIVEC发动机电控系统为电子控制多点顺序燃油喷射系统,系统基于转矩控制和电子节气门,其特征是电脑闭环控制、多点燃油顺序喷射、无分电器分组直接点火、可变配气相位控制以及带三元催化器的排放后处理系统。发动机控制模块利用凸轮轴位置传感器信号指示作功行程期间1缸活塞的位置。ECU通过爆燃传感器探测爆燃强度,进而修正点火提前角,对爆燃进行有效控制,并优化发动机的动力性,燃油经济性和排放水平。

吉利汽车维修技术手册:三菱MIVEC发动机电控系统部件

三菱4G69 MIVEC发动机电控系统为电子控制多点顺序燃油喷射系统,系统基于转矩控制和电子节气门,其特征是电脑闭环控制、多点燃油顺序喷射、无分电器分组直接点火、可变配气相位控制以及带三元催化器的排放后处理系统。

发动机电控系统硬件是在发动机控制单元(ECU)的控制下工作,由控制及信号采集、供油系统、点火系统、进气控制系统、排放控制系统、故障诊断系统、通信防盗系统及配气相位控制系统所组成。

(一)信号输入部件

1.凸轮轴位置传感器

凸轮轴位置传感器为霍尔效应式传感器,它安装于凸轮轴附近,与凸轮轴上的信号轮共同工作,信号轮对应着发动机特定位置。

发动机控制模块接收该信号用作同步脉冲,按适当顺序触发燃油喷射器。发动机控制模块利用凸轮轴位置传感器信号指示作功行程期间1缸活塞的位置。发动机控制模块由此可计算实际的燃油喷射顺序。如果在发动机运行时凸轮轴位置传感器信号丢失,燃油喷射系统将转换到根据最后一个燃油喷射脉冲计算的顺序燃油喷射模式,而发动机将继续运行。如果在发动机运转时控制模块检测到不正确的凸轮轴位置传感器信号时,将记录故障码P0340。

2.曲轴位置传感器

曲轴位置传感器的输出可用于决定曲轴旋转位置和转速。曲轴位置传感器为霍尔式传感器,它安装在曲轴附近,与曲轴上的58x齿圈共同工作,曲轴转动时,58x的齿顶和齿槽以不同的距离通过传感器,传感器感应到磁阻的变化,这个交变得磁阻,产生了交变得输出信号,而58x齿圈上的缺口位置与发动机上止点的位置相对应,在第一缸上止点时,传感器对准58x齿圈第20个齿圈的下降沿,ECU利用此信号确定曲轴的旋转位置和转速。如果在发动机运转时控制模块检测到不正确的曲轴位置传感器信号时,将记录故障码P0335。

3.空气流量传感器

空气流量传感器是构成速度密度型空气流量计量方式的重要元件。空气流量传感器为热敏式传感器,它直接加装在空气滤清器空气流通气道上,测量发动机吸入的空气量,发动机控制模块(ECU)以此参考信号为基础参考其他发动机状况参数,调节喷入发动机的燃油供给量。如果在发动机运转时控制模块检测到不正确的空气流量传感器信号时,将记录故障码P0100。

4.进气温度传感器

进气温度传感器采用快速响应的NTC(负温度系数)热敏电阻传感元件,安装在空气滤清器与进气歧管之间,ECU通过此传感器,计量进入发动机气缸的空气温度。如果在发动机运转时控制模块检测到异常的进气温度传感器信号时,将记录故障码P0110。

5.发动机冷却液温度传感器

发动机冷却液温度传感器用于检测发动机的工作温度;ECM将根据不同的温度,为发动机提供最佳的控制方案。

发动机冷却液温度传感器采用负温度系数的热敏电阻作为感应元件,当发动机冷却液温度升高,阻值下降。发动机冷却液温度传感器通常是安装在发动机的主水道上。如果在发动机运转时控制模块检测到异常的发动机冷却液传感器信号时,将记录故障码P0115。

6.爆燃传感器

本系统采用压电式爆燃传感器,装配于发动机爆燃感应灵敏部位,用于感应发动机产生的爆燃。ECU通过爆燃传感器探测爆燃强度,进而修正点火提前角,对爆燃进行有效控制,并优化发动机的动力性,燃油经济性和排放水平。如果在发动机运转时控制模块检测到异常的爆燃传感器信号时,将记录故障码P0325。

7.氧传感器

氧传感器是闭环燃油控制系统的一个重要标志性零件,它调整和保持理想的空燃比,使三元催化器达到最佳的转化效率。当参与发动机燃烧的空燃比变稀时,排气之中氧的质量分数将增加,氧传感器的输出电压降低,反之输出电压值则增高,由此向ECU反馈空燃比的状况。氧传感器的敏感材料是氧化锆,安装在排气门与三元催化器之间,结构中空部分和外部感应部分,氧化锆元件被加热(>300℃)激活后,参考空气由导线进入氧化锆元件的中空部分,排气通过氧化锆元件的外侧电极,氧离子从氧化锆元件中心移向外侧电极,这样就构成了一个简单的原子电池,在两个电极之间产生电压;传感器能根据排气中氧的质量分数来改变这一输出电压,从而判断排气中氧的含量。通常氧传感器设计为混合气空燃比在理论空燃比(14.7∶1)附近时产生一个电压幅值的跃变,由助于ECU对空燃比的准确判断。

如果在发动机运转时控制模块检测到异常的1,4缸氧传感器信号时,将记录故障码P0130/P0135,当2,3缸氧传感器信号异常时,将记录故障码P0150/P0155。(www.xing528.com)

8.大气压力传感器

大气压力传感器是半导体式传感器,ECU通过此传感器,根据不同的大气压值,对喷油进行修正,使发动机在最佳状态下运行。如果在发动机运转时控制模块检测到异常的大气压力传感器信号时,将记录故障码P0105。

9.加速踏板位置传感器

加速踏板的功能是控制发动机工作时的进气量,它是电喷系统与驾驶人最基本的对话渠道。加速踏板位置传感器是滑动电阻式传感器,它安装在加速踏板之下,踩加速踏板的行程不同时,该传感器所反应给ECU的电阻信号也不同,系统根据它输出的信号值及其变化速率判定发动机的实时负载和动态变化状况。如果在发动机运转时控制模块检测到异常的加速踏板位置传感器信号时,将记录故障码P1225,P0220。

10.节气门位置传感器

节气门位置传感器是霍尔式传感器,它安装在节气门体总成上,与节气门拉杆和节气门阀片同轴。ECU通过该传感器测得数字电压信号,以此来确定发动机工作实时负载,并计算出车辆在该时刻和该状态下所需要的发动机输出功率并根据此控制发动机的燃料供给(喷射)量,根据反馈信号修正控制参数,保证发动机工作在最佳控制状态。如果在发动机运转时控制模块检测到异常的节气门位置传感器信号时,将记录故障码P0120。

(二)信号输出部件

1.怠速控制伺服机构

怠速控制伺服机构的功能是控制节气门体旁通气道的流通面积,以调节进入发动机的空气量,实现对发动机怠速的控制。怠速控制伺服机构采用直流电动机型式,它的主体是一只步进电动机,安装在节气门体上,ECU控制阀芯的伸出量,以控制怠速转速。发动机控制模块将电压脉冲发送到步进电动机绕组,使电动机芯轴随每个脉冲向里或向外移动一定距离(一步或一个计数)。芯轴的移动控制绕过节气门的气流量,进而控制发动机怠速转速。所有发动机运行状态的期望怠速均通过编程设定到发动机控制模块的校准程序中,这些设定的发动机转速基于发动机冷却液温度、车速、蓄电池电压和空调系统压力。发动机控制模块读入正确的芯轴位置,以达到不同条件下期望稳定的暖机怠速转速。该信息储存在发动机只读存储器中,即使点火开关关闭后,该信息也不会被清除。如果断开发动机控制模块电源后可导致怠速控制不正确,或者需要在起动时将加速踏板踩到一半,直至发动机控制模块重新学习怠速控制。如果在发动机运转时控制模块检测到怠速控制伺服机构运作异常时,将记录故障码P1221。

2.喷油器

本系统采用四个电磁式喷油器,喷油器识别号码是BDA305E。ECU控制喷油器驱动时间和喷油正时,使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。每个缸的进气口均装有一只喷油器,燃油箱内的油泵将燃油泵出,送到燃油分配管内,燃油压力调节器使喷油压力保持稳定,喷油器将燃油直接喷射到每缸的气道内。在发动机的每个工作循环中(曲轴每转两圈),各缸喷油一次(喷油顺序为1—3—4—2),这种喷射方式称为顺序喷射。当发动机在冷车或高负荷状态下运转时,为保持良好的性能,ECU进行开环控制,提供较浓的混合气;当发动机在正常工作状态下(中小负荷),ECU通过氧传感器反馈的信号,进行闭环控制,以得到最佳的空燃比,使三元催化器达到最佳的净化效率。如果在发动机运转时控制模块检测到喷油系统异常时,将记录故障码P0201-P0204。

3.点火线圈

点火线圈总成包括两组线圈,每组为两个相差360°曲轴转角的气缸火花塞提供点火能量。电控单元控制功率晶体管的开和关,进而控制点火线圈内初级电流的导通。点火正时的控制是为了获得最佳的点火时期,以满足发动机变化工况的需求。ECU根据发动机转速、进气量、进气温度、发动机冷却液温度和大气压力来确定点火时刻。点火是在活塞运行至压缩上止点和排气上止点同时进行:处于排气上至点附近的气缸因内部气压低,且温度高,较少的点火能量即可使得火花塞的电极击穿点火,称之为多余点火;而处于压缩上止点气缸内的混合气的密度和压力较高,所以较多的点火能量使该气缸火花塞点火,混合气体迅速被点燃做功,这个气缸的点火称为有效点火。

4.燃油泵继电器

燃油泵总成式由燃油泵、支架、油位传感器、燃油压力调节器(无回油式设计)组成,其功能就是为系统提供足够压力的燃油;同时向驾驶仪表提供燃油箱油量信息。当发动机起动和运转时,燃油泵继电器开启,将电流供应给燃油泵。ECU通过燃油泵继电器(接触开关式)控制工作,燃油泵的出口设计有单向阀,在发动机不工作时,油管内的存油不会迅速回泄到燃油箱,以保证再次起动性能。

5.燃油压力调节器

油压调节器的功能就是调节油轨中的燃油压力,消除因燃油供给速率改变、油泵供油的变化和发动机真空度的改变对喷油的干扰。通常将供油系统的压力恒定在328kPa,经过调节器的多余燃油通过回油管回到油箱。

6.清污电磁阀控制

蒸发排放控制(EVAP)系统防止燃油箱产生的燃油蒸气排放到大气中。燃油箱内燃油蒸气通过压力控制阀和通气软管临时储存在炭罐内。当车辆行驶时,储存在炭罐内的燃油蒸气通过清污控制电磁阀和清污器进入进气歧管送入燃烧室;当发动机冷却液温度较低或进气量少(例如怠速时)ECU关闭清污电磁阀,从而关闭燃油蒸气流进入进气歧管。这样不仅确保当发动机冷车状态或低负载情况下的驾驶性能,而且也稳定了排放水平。

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