红旗世纪星VG2.0发动机控制系统

一线天

红旗世纪星VG2.0发动机控制系统

红旗世纪星VG2.0发动机控制系统-原创，版权所有，仅供技术交流

CA7202E3装备的是VG2.0E发动机,发动机控制系统由以下主要元件组成:
曲轴位置传感器 作用：提供活塞位置及发动机转速。 结构:安装在发动机前方分电器内的光电传感器.在分电器轴上有一个转子片,转子片两侧有发光二极管和光敏二极管,外侧有360个槽,提供1度信号;内侧有六个槽,提供120度信号,其中一个槽要宽一些,由此可以判断一缸信号。
原理:发动机控制模块通过参照120度和1度信号,判断当前是第几缸,上止点前多少度.并将发动机转速信号送到仪表,用于发动机转速显示.
注:由于发动机控制模块输出的转速信号与CA7220的组合仪表不匹配,所以刚开始进行发动机系统匹配时无车速显示.后经仪表改制,加一上拉电阻,将原输出不足0.5V的信号变为5V的方波信号,再经过六变四的变频,使六缸发动机的转速显示转变为四缸的发动机的转速显示,发动机转速表显示的为正常车速.
CA7220E通过飞轮和分电器上的霍尔传感器来检测转速和一缸上止点.

空气流量计
作用:检测发动机进气量,提供发动机负荷信号.
结构:安装在空滤器后的进气管中,空气流量计热丝通常为铂丝, 外壳材料为树酯.
原理:热丝式空气流量计.放大器控制通过热丝的电流,以保证热丝温度一定,进气降低高温金属丝温度,通过检测电压大小来检测进气量.输出信号是与进气空气质量成正比的电压信号.

水温传感器
作用:检测发动机冷却水温度.
结构:安装在发动机出水口,内部为一热敏电阻.
原理:负温度系数的热敏电阻,温度越高,电阻越小.控制模块把电阻值转换成电压值.检测电路的电源来自控制模块的稳压电路,因而不会因为蓄电池的电压变化而产生水温输入信号的变化.
注:VG2.0E发动机有两个水温传感器,一个用于给发动机控制模块提供冷却液温度,一个用于仪表显示

节气门传感器
作用:检测节气门开度,判断加速踏板的状态.同时控制模块判断是否怠速.
结构: 安装在发动机左侧,由圆环形电阻及可在电阻上滑动的触点组成,动触点随节气门开度的变化而移动,将开度转换成电压信号.
原理:根据电压信号判断节气门开度,即加速踏板的状态.当电压信号增加时,表明踏下加速踏板,在加速.如果进一步求出电压信号变化率,可以判断出是急加速还是缓加速,对喷油量进行更加精细的控制.
注: 节气门全开全关的电压信号差值要大于3V,以满足ECU 的要求.ECU通过识别节气门位置来判断是否怠速，对换ECU时，需要把电瓶断电，让ECU重新识别节气门怠速位置。在车辆路试过程中,对换过发动机控制模块,其中一辆怠速由650rpm变为1100rpm,原因是新模块所识别的节气门怠速值为0.44V,而原车节气门怠速值为0.2V,对换之后新模块认为发动机系统不是处于怠速状态,而是处于加速状态,所以怠速值不对,经蓄电池断电再重新接上后,系统恢复正常. 节流阀体由发动机冷却液预热，防止低温时空气中的水分在阀体中结冰，影响阀体动作；高温时发动机冷却液温度低于节流阀体的温度，起冷却作用。

节气门开关
不用

氧传感器
作用:通过检测排气中氧含量来控制空燃比.
结构:安装在发动机左后方的排气岐管.用二氧化锆制成的管形元件,内外壁都涂铂,一侧通大气,一侧通排气.
原理: 二氧化锆因内外氧气浓度差而形成电压信号.浓度差越大,电压值越大,发动机控制模块通过氧传感器的信号控制混合气浓度.同时铂起催化剂作用,使排气中的氧与HC进行氧化反应,使其变成CO2等.VG2.0E发动机控制系统通过氧传感器实现了闭环控制,而CA7220E为开环控制,通过一氧化碳电位计手动调节,但发动机在使用一段时期后,发动机工况会改变,并不能对混合气实现最佳控制,现已改用氧传感器,实现闭环控制.

爆震传感器
作用:检测汽缸是否发生爆震.
结构:固定在发动机右下方,靠近第5缸体,压电元件.
原理:压电元件产生的电压值与所受压力成正比,通过压电元件检测汽缸壁的振动情况,当汽缸内处于燃烧状态时,燃烧压力使汽缸振动,当燃烧室发生爆震时,汽缸体振动频率为特殊值,传感器产生的电压信号传送到控制模块中,经过滤波放大,控制模块就能判断出发动机是否发生爆震.
注:V6发动机一般有两个爆震传感器,分别安装在发动机两侧,但VG2.0E发动机只有一个爆震传感器,安装在5缸附近.

车速传感器
作用:检测汽车行驶速度.
结构: 安装在变速箱上,舌簧管式,通过磁场的变化使舌簧管产生通断信号,从而形成电压高低变化.
原理:车速信号送到仪表,用于车速显示,再经过仪表三分频送到控制模块.
注：由于原CA7220的车速传感器所产生的车速信号与VG2.0E发动机控制模块的参数不匹配,所以需要通过仪表整形再三分频送到控制模块.发动机匹配时, 由于原CA7220的车速传感器所产生的车速信号经VG2.0E发动机控制模块识别后变为原车速的三倍,而原发动机控制系统有车速>180km/h限速功能,所以当车速>60km/h时,发动机断油.后经仪表匹配改制后,解决了该问题. 舌簧管式车速传感器在通断过程中产生的信号品质不好,高速时也同样,现正改进设计,准备用霍尔式的车速传感器(无触点)替代舌簧管式(触点)的.

空档开关
作用:给发动机控制模块提供变速箱空档信号.
结构:安装在变速箱上,靠近倒车开关,非空档时为断开状态的开关.
原理:空档时开关闭合,信号为低电平;非空档时开关断开,信号为高电平.信号送给发动机控制模块.可以改善汽车空档怠速时的排放.
注:在最初发动机匹配时,没有安装空档开关,对整车运行没有太大影响.

动力转向开关
作用:给发动机控制模块提供转向信号.
结构:安装在发动机右前方的动力转向泵上,通过转向助力液驱动开关是否通断.
原理:转向时, 转向助力液液压高,开关闭合,信号为低电平;反之开关断开,信号为高电平.动力转向开关将此信号通过给发动机控制模块,当动力转向泵工作时,发动机负荷增加,发动机转速要下降,发动机控制模块增加喷油量,提高发动机转速,进行转速补偿,以维持发动机转速不变.
注: 发动机刚开始匹配时,由于没有动力转向开关,所以发动机控制模块接收不到动力转向信号,车辆行驶时,在怠速转向时容易熄火.后经用诊断仪检测,发现转向时发动机转速由怠速650rpm降到460rpm.在接入动力转向开关后,消除了此现象.

蓄电池电压信号
作用:给发动机控制模块提供蓄电池电压信号.
注:VG2.0E发动机所带发电机为80A,而CA7200原车发电机为90A,曾作过电平衡测试,一汽已向曰产公司定购90A的发电机,如果该系统能正常工作,整车不会出现亏电现象.

起动信号
作用:给发动机控制模块提供起动信号.
原理:当发动机起动时,给发动机控制模块提供一个高电位的起动信号,发动机控制系统按起动工况工作.

AAC阀
作用:怠速控制阀,控制发动机怠速工况.
结构:安装在发动机左后方,线性电磁阀控制.
原理:发动机控制模块控制怠速控制阀,改变进气量,从而控制怠速.
注:VG2.0E怠速控制阀为线性电磁阀,CA7220E怠速控制阀为步进电机式.
发动机怠速调节:热车后先用点火正时灯夹住一缸点火高压线，调节分电器，把发动机点火提前角调到20度左右（每一个标记点为5度）,用一字槽螺丝刀调节怠速控制阀上的调整怠速调节螺钉,通过诊断仪监控,把怠速调到650rpm左右.

可变进气电磁阀
作用:改善中速和高速的充气效率.
结构:安装在发动机后方,发动机控制模块8控制电磁阀动作.
原理:发动机控制模块根据发动机转速来控制电磁阀动作,从而改变进气道, 改善中速和高速的充气效率.
注：当发动机转速大于4000rpm时，或当发动机加速时，发动机控制模块控制电磁阀打开，把进气管后的真空送到真空控制阀，真空控制阀动作,打开进气道中的阀门，改变进气道。

主继电器
作用:给发动机控制模块提供电源
结构:安装在继电器支架上,214双触点继电器.
原理:发动机模块16控制主继电器通断，当打开点火锁时，继电器接通，给发动机控制模块提供主电源。

点火线圈
作用:产生点火高压电
结构:安装在左前轮罩上,点火放大器和点火线圈做成一体,但滤波用的电阻和电容做在线束中.
原理:当发动机运转时,发动机控制模块通过点火放大器控制点火线圈初级端,产生高能点火信号，通过高压线给各缸点火。
注:线束中的电阻和电容用于滤波,以用于减少电磁干扰.CA7220E的电阻和电容做在点火动力组件中.

喷嘴
作用:向气缸内喷射燃油.
结构:安装在发动机顶部两侧,电磁阀.
原理:发动机控制模块控制喷嘴电磁阀开启,向进气岐管内喷射油雾.通过控制电磁阀开启时间控制喷油量.
注:喷嘴电线束由发动机总成带.

空调开关
作用:给发动机控制模块提供空调是否要工作的信号.
结构:原CA7220空调开关.
原理:将原CA7220空调控制系统接入VG2.0E发动机控制系统,将空调工作请求信号送到发动机控制模块46中,发动机控制模块9控制空调压缩机工作，同时发动机控制模块提高发动机转速，以补偿空调压缩机给发动机的负载。
注: 将原CA7220空调控制系统中的空调控制器296取消,在中央配电盒的6号位置增加一个214空调压缩机继电器,空调工作请求信号经外部温度开关,空调开关,空调鼓风电机继电器,高压保护开关,低压开关,恒温控制器送到发动机控制模块46中,发动机控制模块9通过控制空调压缩机继电器控制空调压缩机工作.

可变转向助力控制系统
作用:根据车速控制转向助力大小
结构:控制器安装在左前A柱内侧,电磁阀安装在发动机右前方转向泵上.
原理:电子控制.控制器根据车速信号控制转向助力电磁阀开启大小来控制转向助力液流量,从而控制转向助力大小.转向助力控制曲线拐点在车速20km/h和80km/h上.
注: CA7220可变转向助力控制为机械控制系统,VG2.0E可变转向助力控制为电子控制系统, CA7460在VG2.0E基础上增加了方向盘转向信号,同时根据车速和转向信号控制转向助力大小.