电喷连载11:摩托车电喷系统之所以智能,是因为有这些传感器作它的眼睛!

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本帖最后由 行思止随 于 2019-1-1 22:06 编辑

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作者:微波

电喷摩托车上的电子控制系统由曲轴位置传感器、节气门位置传感器、发动机温度传感器、电子控制单元ECU(简称ECU,下同)、点火线圈、喷油器、氧传感器和倾角传感器等组成。

ECU通过收集和分析各传感器采集的发动机运行状况数据,经过精密计算处理,确定发动机在不同负荷工作时,所需要的开始喷油时间、喷油器的喷油量、喷油器的开启延续时间、点火提前角以及对喷油和点火的各种修正,以便获得最佳的空燃比、点火提前角和良好的经济性。

                               
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曲轴位置的检测和点火线圈通电时间的控制,是发动机点火提前角最基本的要素,其中曲轴位置的检测尤其重要。

曲轴转角信号的每一个脉冲表示发动机曲轴转过一定的角度,该信号同时又可用于测量发动机转速。这样,不但可以适应发动机高速状态下保持信号连续,而且在改变工况时也能使电子控制系统迅速感知工况的变化,以便及时改变点火提前角。

以CL125-6电喷系统为例作,曲轴位置传感器(如下图)被安装在左曲轴箱盖侧面,主要用来检测曲轴的转角相位和发动机转速。

                               
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用于识别曲轴转角信号的齿盘,共有34个齿,其中33个齿在直径为124mm曲轴位置盘圆周330°范围内均布,其余30°圆周内则为第34个齿,约占用2个多齿位(如下图),它利用可变磁隙(磁隙为0.5~1.0mm)原理工作,以此识别信号,即可测得曲轴在720°范围内的转角相位和转速,并转换成传输信号传给ECU作修正数值。

                               
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该齿盘被固定在磁电机飞轮上,随曲轴同步转动(如下图)。曲轴位置传感器电气参数为:曲轴位置传感器的内阻560Ω±5%(20℃)。

                               
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节气门位置传感器(如下图)用来测量节气门的开度,主要作用是将节气门开度值转变为电压脉冲信号。

                               
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线性可变电阻型节气门传感器是一种线性电位计,由节气门轴带动电位计的滑动触点,在不同的节气门开度下,电位计的电阻也不同,从而将节气门开度转变为电流或电压信号输送给ECU。

ECU由此可以获得节气门由全闭到全开的所有开启角度的连续变化的模拟信号,以及节气门开度的变化速率。

在此过程中,当改变电位计的电阻值时,其输出电压与节气门的开度成正比例增大。当节气门逐渐打开时,电路中所串入的电阻值逐渐减小,输出电压增大;反之,则输出电压减小。

                               
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就这样,将其输出信号送至电子控制系统(ECU)输入端,便可检测出发动机处在何种工作状态:(即是怠速、负荷还是加、减速状态)。再由ECU通过节气门开度和发动机转速测算出发动机的进气量,并与大气压力传感器检测数据进行比较分析,综合后再确定其最佳喷油量。

以此来控制喷油器的开、闭时间(长或短),以满足摩托车在不同工况下发动机所需的燃油量。从这个意义上说,节气门开度的大小,决定了发动机转速的高低和相应的负荷变化。

进气温度传感器(如下图)是一个负系数的热敏电阻式传感器,被安置在某缸空气滤清器内,传感器的壳体内装有热敏电阻,它能正确感受进入汽缸的空气温度,将空气温度转变成电信号后传给电子控制装置。

                               
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由于空气温度变化会直接影响空气密度及空气中的氧气含量,从而直接影响进气量。热敏电阻式温度传感器可随着温度的变化而改变电流的大小。

如:在低温时,通过该元件的电流较大,因此传输给ECU控制装置的电信号就强,这时控制装置会适当延长喷油器的开启时间,同时输送给发动机更多的汽油,以弥补密度较大的冷空气的需要;而在高温时,则反之,控制装置会相应缩短其喷油器的开启时间。

发动机温度传感器(如下图)通常安装在汽缸盖靠近燃烧室的进气侧中间。它和进气温度传感器一样也是一个负系数的热电偶。

                               
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其工作原理是,热电偶元件的阻值随发动机温度升高而减小,主要用来精确测量发动机的工作温度,测量的电信号传输给电控单元ECU,以此为依据,修正供油量和点火提前角,从而有效地减少因发动机高温引起的爆燃的可能性。

当摩托车启动不久,发动机温度较低时,燃油的蒸发性差,应供给较浓的混合气,使发动机运转性能得以改善,并加速暖机过程。发动机达到正常工作温度时,混合气形成条件较好,此时ECU根据发动机温度传感器传来的电信号自动减少喷油量。因此,发动机温度传感器可以通过温度检测以鉴别其工作性能的好坏。温度传感器电阻、温度特性。

                               
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大气压力传感器是一个压力式的传感器,被安置在ECU里面,主要用于测量不同海拔高度的大气压力,以便确定其控制密度。

发动机在高海拔地区运转时,因空气密度小,吸入的空气质量相对减少,只需较少的燃油。大气压力传感器将反映的空气密度的电信号输送给ECU,ECU便向喷油器发出指令,以修正喷油器的喷油时间的长短。

                               
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多数电喷发动机采用的大气压力传感器是集成在ECU上的,依靠真空管一端与大气相通,另一端则接在传感器的真空盒上。

有了这些传感器作为ECU的眼睛,它就能详细观察到发动机各部位实际工作状态,并根据这些数据计算出喷油、点火的时机和数量,再命令相关执行器动作。

电喷连载系列文章,旨在普及电喷知识和基本检修保养方法,将分章分节由浅入深进行讲解,敬请持续关注,未完待续!

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15 个评论

15183887684  中级会员  发表于 2019-1-2 07:23:05  指尖摩托手机  | 显示全部楼层
学习一下。

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15183887684  中级会员  发表于 2019-1-2 07:23:27  指尖摩托手机  | 显示全部楼层
怎么看不到图片呢?

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李少武  中级会员  发表于 2019-1-7 18:01:45  | 显示全部楼层
感谢分享,学习了

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会员2420熊发清  支援平台VIP  发表于 2019-1-16 22:21:48  | 显示全部楼层
学习

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火蓝刀锋  中级会员  发表于 2019-3-31 21:39:48  指尖摩托手机  | 显示全部楼层
更重要的是有智能的中枢

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老周摩修  初级会员  发表于 2019-4-29 08:29:34  指尖摩托手机  | 显示全部楼层
讲的好,学习了。

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wx_g4ymg0w3  支援平台VIP  发表于 2019-4-29 10:46:04  | 显示全部楼层
谢谢分享

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旭日东升  中级会员  发表于 2019-5-7 11:45:14  指尖摩托手机  | 显示全部楼层
路过这里

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阿弥陀佛830503  初级会员  发表于 2019-6-2 17:01:40  | 显示全部楼层
学习使我快乐

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