2023年12月25日发(作者:丰田普锐斯电池寿命)
一、捷达介绍
发动机型号
ASR(装备凯虹化油器)、 C 、CL 、GL
化油器发动机 捷达
ABX(装备2E2化CLX 、GLX
油器)
CT 、GT
AHP
20阀电喷发CTX 、GTX
动机
AT
新2阀化油器CE、CEX、发动机 GEX
Ci 、Gi
CiX
ATK
2阀电喷发动GiX
机
ATi
CiF
GiF
AQM
柴油发动机
CDX 、GDX 、GDF
捷达王
新捷达王
都市先锋、都市阳光(未配置安全气囊,其他同都市先锋)
捷达新2阀化油器
捷达新2阀电喷
城市之星、都市春天
前卫
海风之旅
城市之星、都市春天
前卫
捷达柴油车
发动机特点 车 型 销售名称
ANL
捷达王、新捷达王、都市先锋、都市阳光(未配置安全气囊,其他同都市先锋)均装备20气门电控燃油喷射式发动机,使该车的动力性、燃油经济性和排放废气清洁性有了显著提高。
二、五阀捷达轿车电控燃油喷射系统介绍
捷达轿车1.6L5气门EAll3发动机(四缸20气门)匹配的是德国BOSCH(博世)公司最新开发的Montronic-M3.8.2闭环电子控制(简称电控)燃油喷射系统。其最大的特点是燃油喷射和点火由同一发动机控制单元(ECU)控制,喷射系统为多点顺序喷射,点火系统采用高能无分电器点火系统。因此该发动机具有良好的动力性和燃油经济性。
M3.8.2电控燃油喷射系统包括控制单元(ECU)、传感器和执行元件等零部件(如左图所示),各零部件在发动机上的安装关系。
电控燃油喷射系统的电路图如下图所示:
(一)电控燃油喷射系统的功能
电控燃油喷射系统除具有喷油控制和点火控制功能外,还有怠速自动稳定调节、入调整、爆燃调节与控制、油箱通风、超速限制、应急运转和自诊断等辅助功能。
1.喷油控制
捷达EAll3发动机燃油供给系统如图所示。
(1)电动燃油泵的控制。电动燃油泵是由燃油泵继电器控制工作的,电动燃油泵继电器安装在驾驶员侧仪表板左下方中央继电器盒的第12号位置。在发动机起动时,发动机转速传感器送出转速信号,控制单元控制燃油泵继电器动作,向燃油泵、空气流量计、喷油器、传感器加热器供电。如果发动机转速信号中断,燃油泵继电器不动作,发动机将不能起动。
(2)喷油量控制。喷油量控制也就是喷油器喷射持续时间控制。控制单元根据空气流量计提供的发动机进气量信号和发动机转速信号确定基本喷油量,然后再根据节气门位置电位计、怠速节气门电位计、怠速开关、水温传感器、进气温度传感器、λ传感器等提供的信号进行修正,确定出实际喷油量。同时根据点火基准推算出各缸的喷油时刻,然后按照1342的点火顺序向各缸进气门前喷射定量的汽油,喷射量的控制是通过控制喷油器的开启时间来实现的,电源电压波动对喷油量产生的影响,可由控制单元通过喷油器开启时间(通电时间)来补偿。
2.点火控制
捷达王发动机采用控制单元控制点火,取消了真空和离心点火提前调节装置,从而使发动机在各种工况都可以最佳地调整点火时刻,使发动机功率、经济性和排放等方面达到最佳。
点火控制系统如图所示。工作时,控制单元综合各传感器输入的信息,从控制单元中的存储器选出最适当的点火提前角,再根据转速传感器和霍尔传感器信号判断出曲轴转速和位置以及第几缸处于压缩冲程,然后控制终端能量输出极的大功率晶体管的导通和截止,即控制点火线圈初级电流的通断。
(1)点火基准的确定。点火基准是由转速传感器和霍尔传感器两个信号共同确定的。当控制单元同时接到来自曲轴的点火时间和凸轮轴的霍尔信号时,便准确地
知道了此时①缸在压缩行程上止点前的72°曲轴转角位置,为点火和顺序喷油提供了基准。
如果霍尔信号中断,控制单元只能感知①缸上止点前的位置,但不清楚此时的①缸是处于压缩冲程还是排气冲程。此时起动发动机,工作缸可能是①缸也可以是④缸,控制单元无法进行爆燃控制,各缸的顺序喷油也可能被破坏,将导致发动机性能明显下降。
(2)点火提前角的确定。控制单元中存储有两个点火特性图,用来确定基本点火提前角,决定其大小的因素是发动机转速和空气流量计(发动机负荷)信号。点火提前角的修正因素有冷却液温度、进气温度、节气门位置以及怠速开关和爆燃信号等。
点火提前角确定后,控制单元由点火基准开始,通过转速传感器信号的计数(计算曲轴转角),便能很精确的确定出点火时刻。
3.怠速自动稳定与调节
怠速自动稳定与调节可以使发动机产生的功率和发动机的负荷达到平衡,从而确保稳定的怠速。控制单元不断地采集发动机转速传感器提供的转速信号,并与发动机理论怠速转速不断地进行比较。如果存在偏差,控制单元将根据节气门电位计提供的节气门当时的位置信息,在怠速范围内通过控制怠速电动机来调节节气门开度,实现对怠速进气量的调节,同时调节点火角;如果怠速电动机断电,应急弹簧将节气门拉到一个确定的位置,但驾驶员对加速踏板的控制不受其影响。
怠速不能人为进行调节,只能用故障诊断仪VAG1551或VAG1552中的“04”(基本设定)功能来进行设定。每当更换新的控制单元和节气门体后,一定要进行基本设定。
4.λ调整
调整实际上是对混合气浓度的调整。安装在排气系统中的λ传感器(氧传感器)监测废气排放中的氧气浓度,控制单元根据λ传感器提供的信息,可以准确地判断出混合气是过浓还是过稀,并及时修正根据空气流量计和发动机转速传感器信号计算出的喷油脉冲宽度,从而确保发动机在部分负荷和怠速工况时始终处于较为经济的空燃比状态下工作。
5.爆燃调节与控制
EAll3发动机使用两个爆燃传感器,爆燃传感器1—G61用于拾取1缸和2缸的爆燃信号,爆燃传感器2—C66用于拾取3缸和4缸的爆燃信号。当中央控制器根据爆燃传感器信号识别出某缸发生爆燃后,便将该缸的点火时刻向后推迟。如果爆燃调节每缸点火都减少平均大于8°的曲轴转角时,这时将使用另一个点火特性图;如果爆燃信号中断,则各缸点火提前角均向后推迟约15°,发动机性能明显下降。
爆燃极限决定于燃油品质、发动机状态和运行条件,一旦发生爆燃故障,中央控制器将有选择性地单独为每缸把点火角调节到临近爆燃极限。为了避免错误的信号电压,爆燃传感器必须按规定的拧紧力矩拧紧。
6.油箱通风控制
油箱中燃油受热后表面会产生蒸气,油箱通风系统(活性炭罐装置)可防止蒸气排入大气污染环境。来自油箱的通风管将燃油蒸气引入到活性炭罐中被活性炭吸附,控制单元通过活性炭罐电磁阀调节额外进入发动机中燃烧的燃油蒸气量。活性炭罐电磁阀开启时,发动机工作在进气管和节气门体处产生的负压吸走储存在活性炭罐中的燃油蒸气,并经过进气管引入气缸内燃烧。
如果断电或信号中断,活性炭罐电磁阀将始终关闭,活性炭罐和油箱不能通风。活性炭罐电磁阀电路故障可借助故障诊断仪VAGl551或VAGl552中的“03”(执行元件诊断)功能来进行检测。
7.超速限制
发动机转速过高可能导致发动机气门、活塞等零件的损坏,超速限制就是避免发动机超过规定的最高转速。当超过最高转速或最高车速时,控制单元使喷油脉冲宽度减小,转速和车速将得到限制。一旦转速低于规定值下限,喷油器又恢复正常的喷油。
8.应急运转
应急运转(也称为跛行回家)是指发动机电控燃油喷射系统某组件出现故障时,控制单元自动切断该组件提供的错误信息,用发动机匹配过程中存入控制单元的备用值维持发动机运转。从出现故障到开往维修厂这段时间内,混合气的形成和点火需通过备用值和应急功能来维持,在舒适性受影响的情况下继续行驶。如果在输入端出现故障时,控制单元将用一备用值替代;如果输出端执行元件功能失效,则将根据故障原因采取单独的应急运转措施,如点火电路出现故障则与之对应的气缸的喷油将被切断。
值得一提的是,发动机是否处于应急运转,有经验的驾驶员也未必能觉察出来。只能凭借故障诊断仪VAGl551或VAGl552来检查。
9.自诊断
控制单元在采集各个传感器输送信号的同时,还不断地将这些信号与事先储存在EPROM芯片内的限值进行比较,以检查信号的可靠性。如果实测值超过限值,控制单元则在存储器中记录下故障信息。M3.8.2电控燃油喷射系统属于随车诊断,其诊断在正常运转状态始终在进行。
储存在控制单元中的故障信息,可以通过自诊断接口在故障诊断仪VAGl551或 VAGl552上查询。
(二)电控燃油喷射系统零部件的作用
1.控制单元J220(中央控制器ECU)
控制单元是发动机电控燃油喷射系统计算和转换的核心,相当于一台微处理电脑。在工作过程中,控制单元不停地处理来自发动机上各个传感器的输入信息,并随时计算并输出用于控制喷油器和点火线圈达到最佳喷油量和点火角的控制信号。EAll3发动机控制单元有36个端子。
2.空气流量计G70
EAll3发动机采用热膜式空气质量流量计(型号为HFM5)作为负荷传感器,安装在空气过滤器和进气软管之间。热膜式空气流量计的主要元件是热电阻,在工作中热电阻被加热使之与进气温度保持一恒定温差,随着进气量的变化,为维持这个恒定温差所需的电流也随之变化,最终在精密电阻上产生一与进气质量流量成比例的电压信号,该电压信号将作为空气流量的模拟信号传给控制单元。
3.节气门体J338
M3.8.2电控燃油喷射系统装用的节气门体是一个电动机系统组件。节气门体安装在空气流量计之后,进气歧管之前。整体式怠速稳定装置壳体不能打开,节气门电位计、怠速节气门电位计、怠速开关、怠速电动机和应急弹簧均不允许人工调整,只能借助故障诊断仪VAGl551或VAGl552中的“04”(基本设定)功能来进行设定。
节气门体内部设置的节气门电位G69。它直接连接在节气门轴上,随时向控制单元提供全部调节范围内节气门位置的信号,这个位置信号作为主要负荷辅助信号,直接影响发动机的喷油量的点火角。控制单元还可以根据节气门位置信号的变化率来识别发动机加减速工况,在装配自动变速器的车上,控制单元还可利用这一
信号控制自动变速器。如果节气门电位计信号中断,中央控制器用发动机转速和空气流量计信号计算出一个代替值。
节气门体中的怠速节气门电位计G88。它直接与怠速电动机连接在一起,向控制单元提供节气门当时的位置以及怠速范围内怠速电动机的位置。当怠速节气门到达调节范围极限时,如果节气门继续开启,怠速节气门电位计将不起作用。如果怠速节气门电位计信号中断,节气门将通过弹簧进入应急运转状态,怠速转速将有所提高。
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