發(fā)動(dòng)機(jī)集成控制系統(tǒng)

發(fā)動(dòng)機(jī)集成控制系統(tǒng)第一頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日

(1)曲軸位置傳感器

與點(diǎn)火控制相關(guān)的傳感器有曲軸轉(zhuǎn)角、空氣測(cè)量、節(jié)氣門開度、冷卻水溫及車速等傳感器，但最主要的是曲軸位置傳感器，它向控制器提供活塞位置、曲軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角信息。TCCS系統(tǒng)采用磁電式曲軸位置傳感器，安裝在分電器內(nèi)，具有兩個(gè)信號(hào)發(fā)生裝置，其信號(hào)轉(zhuǎn)子都由分電器軸拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在傳感線圈上產(chǎn)生脈沖信號(hào)。

①Ne信號(hào)發(fā)生器：Ne信號(hào)用來(lái)反映曲軸轉(zhuǎn)角及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。Ne信號(hào)發(fā)生器主要由具有24個(gè)輪齒的信號(hào)轉(zhuǎn)子與一個(gè)傳感線圈組成，當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子隨分電器軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在傳感線圈上就產(chǎn)生交變的脈沖信號(hào)，如圖。由于信號(hào)轉(zhuǎn)子具有24個(gè)輪齒，因而其轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生24個(gè)脈沖信號(hào)，即分電器軸每轉(zhuǎn)150或曲軸每轉(zhuǎn)300產(chǎn)生一個(gè)交變信號(hào)。ECU內(nèi)的計(jì)數(shù)器再將曲軸300的轉(zhuǎn)角信號(hào)細(xì)分為30等分，使轉(zhuǎn)角的步長(zhǎng)為10，因而得到精度為10的曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)是通過(guò)檢測(cè)兩個(gè)脈沖的時(shí)間間隔得到的，以此為基準(zhǔn)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。第二頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日②G信號(hào)發(fā)生器：G信號(hào)是用來(lái)判別氣缸及檢測(cè)活塞上止點(diǎn)的位置。G信號(hào)發(fā)生器由位于Ne信號(hào)轉(zhuǎn)子之上的帶1個(gè)凸齒的信號(hào)轉(zhuǎn)子與相隔1800配置的兩傳感線圈組成。當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子隨分電器軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在兩傳感線圈上產(chǎn)生交變的脈沖信號(hào)，如圖所示。由于G信號(hào)轉(zhuǎn)子只有一個(gè)凸齒，因而分電器軸每轉(zhuǎn)3600(曲軸轉(zhuǎn)7200)，兩傳感線圈各產(chǎn)生一個(gè)交變信號(hào)G1和G2，且GI和G2信號(hào)在分電器內(nèi)的相差為1800(相當(dāng)于曲軸3600).其中，G1信號(hào)是第6缸的上止點(diǎn)信號(hào)，C2信號(hào)是第1缸的上止點(diǎn)信號(hào)。G信號(hào)下降邊0v處對(duì)應(yīng)于活塞位置上止點(diǎn)前100，因而當(dāng)ECU檢測(cè)到某G信號(hào)處于下降邊0v時(shí)，則判斷該缸活塞處在上止點(diǎn)前100

。第三頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D示為G信號(hào)與Ne信號(hào)的相位關(guān)系及各缸的點(diǎn)火順序。即：在G1信號(hào)后的第一個(gè)Ne信號(hào)開始，第6缸點(diǎn)火。而后每過(guò)4個(gè)Ne信號(hào)，就給出一次點(diǎn)火信號(hào)。同理在G2信號(hào)后的第一個(gè)Ne信號(hào)開始，第1缸點(diǎn)火，而后每過(guò)4個(gè)Ne信號(hào)給出一次點(diǎn)火信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)六個(gè)缸按1—5—3—6—2—4的順序點(diǎn)火。第四頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日(2)點(diǎn)火提前角的控制

ESA系統(tǒng)點(diǎn)火提前角是發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器給出的G信號(hào)和Ne信號(hào)再結(jié)合進(jìn)氣歧管真空度信號(hào)、起動(dòng)開關(guān)信號(hào)、進(jìn)氣溫度信號(hào)、水溫信號(hào)等計(jì)算得到的，而后通過(guò)IGT端向點(diǎn)火器輸出點(diǎn)火正時(shí)信號(hào)。即當(dāng)IGT信號(hào)變成低電平時(shí)，點(diǎn)火器中大功率開關(guān)管截止，點(diǎn)火線圈初級(jí)斷電，次級(jí)產(chǎn)生點(diǎn)火高壓，通過(guò)配電器至火花塞，使相應(yīng)缸點(diǎn)火。IGF信號(hào)是向ECU反饋的點(diǎn)火確認(rèn)信號(hào)，當(dāng)ECU接收不到點(diǎn)火器反饋的IGF信號(hào)時(shí)，ECU立即切斷燃油噴射，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。

豐田車系統(tǒng)點(diǎn)火提前角的控制通常包括三部分內(nèi)容，即：實(shí)際點(diǎn)火提前角=初始點(diǎn)火提前角+基本點(diǎn)火提前角+修正點(diǎn)火提前角

三、系統(tǒng)的控制電路

2JZ—GE發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的原理電路如圖所示，各部分電路分解說(shuō)明如下第五頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日

1、電源電路

如圖所示，蓄電池電源經(jīng)MAIN主保險(xiǎn)FL和EFI保險(xiǎn)后．一路接了ECU的BATT端，為ECU提供12v的常設(shè)電源：另一路經(jīng)EFI主繼電器開關(guān)觸點(diǎn)控制后向ISC閥、電磁真空閥、油泵及+B、+B1端提供電源。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)AM2接通時(shí)，蓄電池電源經(jīng)AM2保險(xiǎn)、點(diǎn)火開關(guān)AM2、點(diǎn)火保險(xiǎn)IGN接于IGSW端，為ECU提供點(diǎn)火控制電源。此時(shí)，ECU經(jīng)M—REL輸出電壓加到EFI主繼電器線圈上，于是EFI主繼電器開關(guān)觸點(diǎn)閉合，整個(gè)控制系統(tǒng)電路全部接通，進(jìn)入工作狀態(tài)。2、燃油泵控制電路：

如圖，蓄電池電源經(jīng)主保險(xiǎn)FL和EEI保險(xiǎn)、EFI主繼電器開關(guān)觸點(diǎn)控制后，接于燃油泵控制ECU的+B端，向燃油泵ECU提供電源。燃油泵控制ECU通過(guò)FPC和DI端接受發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的控制，燃油泵通過(guò)FP端接受燃油泵控制ECU的控制，以低速或高速運(yùn)轉(zhuǎn)泵油。第六頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日3．噴油器控制電路如圖所示，蓄電電源經(jīng)保險(xiǎn)ALT和AM1保險(xiǎn)及點(diǎn)火開關(guān)AM2，向噴油器線圈供電，六個(gè)噴油器線圈分三組與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的#10、#20、#30端相連。噴油時(shí)，ECU令#10、#20、#30端與E01、E02端接通并搭鐵，為噴油器線圈提供電流通道，線圈得電吸引銜鐵移動(dòng)，4．節(jié)汽門開關(guān)傳感器電路如圖，節(jié)氣門開度傳感器通過(guò)端子E2、IDL、VTA、VC與EW相連，E2為傳感器搭鐵端，IDL為節(jié)氣門怠逮觸點(diǎn)，向ECU提供怠速修正噴油量信號(hào)，VTA為傳感器信號(hào)輸出端，VC是ECU向傳感器提供標(biāo)準(zhǔn)電壓端。節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)，IDL與E2相連，此時(shí)VTA信號(hào)電壓應(yīng)為0.3~0.8V。節(jié)氣門全開時(shí)，VTA信號(hào)電壓為3.2~4.9V。VC提供的標(biāo)準(zhǔn)電壓5V±0.5V，因而VTA根據(jù)節(jié)氣門開度不同向ECU輸入0.3~5V的信號(hào)電壓。第七頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日5．進(jìn)氣歧管真空度傳感器電路如圖所示，進(jìn)氣歧管真空度傳感器通過(guò)端子E2、PIM和VCC與ECU相連，E2為搭鐵端，PIM為傳感器信號(hào)輸出端，VCC是ECU向傳感器提供5v±0.5V標(biāo)準(zhǔn)電壓的接受端。正常工作時(shí)，PIM輸出的信號(hào)電壓在3.3~3.9v之間變化。第八頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日6、點(diǎn)火控制電路

如圖，點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組和點(diǎn)火控制器由蓄電池電流經(jīng)點(diǎn)火開關(guān)AM提供電源，點(diǎn)火線圈的接地端“-”通過(guò)點(diǎn)火控制器控制其與地的接通和斷開。當(dāng)點(diǎn)火線圈搭鐵回路接通時(shí)，其初級(jí)繞組得電儲(chǔ)能。當(dāng)點(diǎn)火線圈搭鐵回路斷開時(shí)，其初級(jí)繞組失電，在次級(jí)繞組上產(chǎn)生點(diǎn)火高壓。點(diǎn)火控制器通過(guò)端子IGT和IGF與ECU相連，ECU根據(jù)曲軸位置傳感器、進(jìn)氣歧管真空度傳感器、進(jìn)氣溫度及水溫傳感器、起動(dòng)開關(guān)、空調(diào)開關(guān)等有關(guān)信號(hào)．確定最佳點(diǎn)火提前角，通過(guò)IGT端向點(diǎn)火控制器輸出點(diǎn)火正時(shí)信號(hào)，控制點(diǎn)火控制器切斷點(diǎn)火線圈搭鐵回路，執(zhí)行ECU的點(diǎn)火指令。同時(shí)，點(diǎn)火控制器通過(guò)IGF端向ECU反饋點(diǎn)火確認(rèn)信號(hào)，若ECU接收不到點(diǎn)火控制器的IGF信號(hào)時(shí)，立即停止燃油噴射，使點(diǎn)火無(wú)效，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。第九頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日7．怠速控制電路如圖，怠速控制電路的工作電源由蓄電池電源經(jīng)EFI主繼電器開關(guān)觸點(diǎn)提供，怠速控制閥中步進(jìn)電機(jī)的四個(gè)線圈通過(guò)端子S1~S4與ECU端ISC1~ISC4相連，通過(guò)