实验五__微机控制点火系统的结构和工作原理

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1、实验五微机控制点火系统的结构和工作原理一、实验目的1．了解微机控制点火系统的结构和工作原理；2.掌握电控发动机专用解码仪的使用方法；3.掌握微机控制点火系统性能测试方法。二、主要实验设备1．时代超人发动机台架一套；2．DBS－6A电控燃油喷射系统传感器、执行器综合实验台一台；3．V.A.G1552解码仪一套4．数字万用表一个5．常用工具一套三、实验原理1．时代超人AJR型发动机点火系统的工作原理桑塔纳200DGSI型轿车配装AJR型发动机：AJR型发动机在AFE型电喷式发动机的基础上，作了许多改进，与点火系统有关的主要有：取消了分电器．改换了曲轴位置传感器．增加了1个爆燃传感器。这

2、就减少了电磁辐射的干扰，消除了因机械运动而产生的磨损，点火更可靠，转角信号更准确，控制爆燃的能力进一步加强。(1)磁感应式曲轴位置传感器CPS：①磁感应式曲轴位置传感器CPS的结构。桑塔纳2000GSI型轿车是采用磁感应式曲轴位置传感器，它是用螺钉固定曲轴箱内靠近离合器一侧的左侧发动机缸体上，其结构如图14—23所示。它主要出磁感应式传感器3和信号转子4组成。磁感应式传感器由永久磁铁、传感线圈和线束插头组成。传感线圈又称信号线圈，永久磁铁上带有—个磁头，磁头正对安装在曲轴上的齿盘式信号转子，磁头与磁扼(导磁板)连接而构成导磁回路。在齿盘式信号转子的圆周上间隔均匀地制有58个凸齿、5

3、7个小齿缺和一个大齿缺，大齿缺为基准信号标记，对应于1缸或4缸上止点前一定角度。大齿缺所占的弧度相当于两个凸齿和三个小齿缺所占的弧度。每个凸齿和小齿缺所占的曲轴转角均3°，大齿缺所占的曲抽转角为15°。图1曲轴位置传感器CPS的结构1．缸体2．齿缺(基准标记)3．磁感应式传感器4．信号转子②磁感应式传感器的工作原理：当信号转子的凸齿接近磁头时，凸齿与磁头间的气隙减小，磁路磁阻减小，磁通量Φ增多，磁通变化率增大，感应电动势E为正(E＞0)。当信号转子凸齿的中心线与磁头中心线对齐时，虽然转子凸齿与磁头间的气隙最小．磁路的磁阻最小，磁通量Φ最多，但由于磁通量不可能继续增加，因此磁通变化率

4、为零，感应电动势E为0。当信号转子的凸齿离开磁头时，凸齿与磁头间的气隙增大，磁路磁阻增大，磁通量Φ减少，所以感应电动势E为负值。由此可见，信号转子每转过一个凸齿，传感线圈中就会产生一个周期的交变电动势(即电动势出现一次最大值和一次最小值)，传感线圈相应地输出一个交变电压信号。因为转子上有一个大齿缺，所以当大齿缺转过磁头时，信号电压所占的时间较长，如图14—24所示。大齿缺对应的输出信号为基准信号，该信号对应于1缸或4缸上止点前一定角度。控制单元ECU接收到此信号时，便可确定1缸或4缸上止点位置即将到来，至于即将到来的是1缸还是4缸还要根据凸轮轴位置传感器(即霍尔式传感器)才能确定。

5、图2曲轴位置传感器输出信号(2)凸轮轴位置传感器(CIS)。凸轮铀位置传感器的功用是采集进气凸轮轴的位置信号，输送给按制单元ECU，以便ECU识别出1缸压缩上止点，从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆燃选择控制。另外，凸轮轴位置传感器还用于发动机起动时识别出第一次点火时刻。因为凸轮抽位置传感器能够识别出是哪一缸活塞即将到达上止点，所以称为判缸传感器。桑塔纳2000GSI轿车采用的是霍尔式凸轮轴位置传感器。①霍尔式凸轮轴位置传感器的结构。桑塔纳2000GSI型轿车的霍尔式凸轮轴位置传感器的结构，如图14—25所示。主要由霍尔式传感器2和信号转子5组成。图3霍尔式凸轮釉位置传感器的结

6、构1．进气凸轮铀2．凸轮轴位置传感器3．传感器固定螺钉4．定位螺栓与座圈5．信号转子6．发动机缸盖信号转子又称为触发叶轮，安装在进气凸轮轴上，用定位螺钉和座圈定位。信号转子的隔板又称为叶片，在隔板上制有一个窗口，窗口对应产生的信号为低电平信号，叶片对应产生的信号为高电平信号。霍尔式传感器主要由霍尔集成电路IC、永久磁铁和导磁钢片等组成。霍尔集成电路由霍尔元件、放大电路、稳压电路、温度补偿电路、信号变换电路和输出电路等组成。霍尔元件目前用硅半导体材料制成，霍尔元件与永久磁铁之间留有1mm左有的间隙，当信号转子随进气凸轮轴一同转动时，隔板和窗口便从霍尔元件与永久磁铁之间的气隙中转过。②

7、霍尔式凸轮轴位置传感器的工作原理。进气凸轮轴转动时，信号转子的叶片便在霍尔元件与永久磁铁之间转动。当信号转子的叶片进入气隙时，霍尔集成电路中的磁场便被叶片旁路，霍尔元件上没有磁力线穿过，霍尔电压UH为零，集成电路输出级的三极管截止，传感器输出的信号电压Ug为高电平(约为4.0v)。当信号转子的叶片离开气隙(即窗口进入气隙)时，永久磁铁的磁通便经导磁钢片和霍尔集成电路构成回路，此时霍尔元件产生霍尔电压(约为2.0v)，集成电路输出级的三极管导遁，传感器输出的信号电压Ug