电控发动机ECU如何判断转速并调节配气相位和点火时刻?

电控发动机ECU如何判断转速并调节配气相位和点火时刻?_58汽车

电控发动机ECU通过曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器来精确判断转速变化,并调节配气相位和点火时刻。曲轴位置传感器通过检测信号盘上的齿缺和均匀分布的齿来计算发动机转速及角度位置,而凸轮轴位置传感器则提供各缸压缩上止点的特征信号。结合两者信息,ECU能精确控制点火和配气相位,优化发动机性能。

ECU靠海绵宝宝和派大星计算转速、判断活塞位置、测量配气相位。

凸轮轴传感器信号盘不就是发动机上的海绵宝宝?

曲轴位置信号长这样,缺了两个齿,跟门牙掉了一样。

曲轴信号里少了两个方波是因为它真的掉了两个颗,看看信号盘就知道了

如果觉得看到方波和信号盘就头疼,把方波和信号盘当成派大星好了。

为了方便数圈发动机转了多少圈只好让曲轴信号盘少两齿,不然收到一连串方波只知道发动机在转,不知道转了多少圈。

数缺齿信号可以知道发动机转了多少度,能计算出精确的角度位置,一个信号盘上有60个齿

转过一个齿——两个方波信号——角度间隔就是6°。

两个方波信号之间的时间间隔(t2-t1)就是发动机的瞬时转速——转过6°需要的时间。

6°除以这段时间=曲轴转过1°的平均时间:6°/(t2-t1)=1°/time

怎么从曲轴信号里找到上止点?

曲轴机械正时,曲轴正时盘上的正时记号和缸体上的正时记号对齐,就能判定有活塞在上止点。

曲轴软件正时,根据机械正时标记对齐时产生的方波是缺齿后的第几个方波就行。

见上图,TDC1/TDC4是齿缺后的第N个方波,那么TDC3/TDC2在第N+30个方波。

PS:根据fireorder——1-3-4-2,1缸压缩,3缸进气,4缸排气,2缸做功

这是因为四冲程发动机转720°一个工作循环,对于4缸机,4个气缸在720°都要工过一次。

因此,各气缸的工作相位间隔180°=30个方波。

虽然已经从曲轴信号里找到各缸活塞在上止点时的位置,但还不知道活塞是在压缩上止点还是排气上止点。

这还是因为四冲程发动机要转2圈才能完成一个工作循环,而转两圈收到的曲轴信号都是一样的

PS:也不知道发动机是在正转还是反转

这时候就需要引入新的信息来表达发动机在一个工作循环内各个活塞在压缩上止点的特征。

怎么实现呢?

就跟孙猴子在如来佛祖手掌上的操作一样。

撒尿?

不,打记号。在曲轴信号上标记出各缸压缩上止点相对于齿缺的位置。

用凸轮轴信号特诊齿下降沿和曲轴信号0°的相对位置来标记出各缸压缩上止点

什么是特征齿信号片段呢?

就是这几个宽信号片段

再标记出特征信号片段到各缸压缩上止点的距离,只要ECU一检测到一段完整的特征信号再计算出

特征信号到上止点下降沿就知道这是第几个缸在压缩。

凸轮轴位置计算也很简单

比如,在VVT不工作的时候,各特征齿信号下降沿到排气上止点的角度间隔是一个固定值,我们叫它参考位置,假定参考位置是0°

VVT工作的时候,各特征齿信号下降沿到排气上止点的角度间隔又是另一个值,我们叫它实际位置

用参考位置减去实际位置就算出了VVT活动时相对于固定值移动了多少度

见上图实际相位相对参考位置提前1个方波即6°,再加上参考位置0°,所以进气凸轮相对排气上止点位置是6°。

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