二、VVT-i系统的组成与工作原理
1.VVT-i系统组成
VVT-i系统组成示意图见图7a,V6发动机双VVT-i结构示意图见图7b。
2.VVT-i系统控制
Vvt-i系统控制框图见图8。
3.VVT-i系统主要部件
(1)曲轴位置传感器(NE信号发生器)
NE信号主要被发动机电脑控制单元(ECU)用于探测曲轴转角和发动机转速。NE信号的产生依靠电磁脉冲式传感器和安装于曲轴上的NE正时转子圈圆周上的凸齿之间的气隙改变感应出脉冲电压。
图9为曲轴位置传感器示意图。
NE正时转子圈上有34个凸齿和两个缺齿区段,两个缺齿区段用来探测曲轴转角(图10),但是它不能确定曲拐究竟处于压缩循环TDC,还是处于排气循环TDC,所以发动机ECU必须将NE信号和凸轮轴位置传感器信号(G信号)相结合才能综合精确地确定曲轴转角。
(2)凸轮轴位置传感器(VVT-i传感器或称G信号发生器)
①电磁脉冲式凸轮抽位置传感器
带有凸齿的G信号板安装在凸轮轴位置传感器对应的凸轮轴上,凸齿有1个或3个,根据发动机型号而定,图11为3个凸齿的凸轮轴位置传感器信号示意图
当凸轮轴转动时,G信号板上的凸齿和电磁脉冲传感器间的气隙发生改变,这个气隙改变会在传感器内的感应线圈中产生脉冲电压,被称之为G信号。G信号被送至发动机ECU作为标准曲轴转角的信息(汽缸位置的判别)。发动机ECU将G信号和NE信号合并,精确计算出燃油喷射时间和点火正时,另外在VVT-i系统中也将用G信号计算实际气门正时的变化角度并对其进行反馈控制,以达到目标气门正时。
②磁阻效应式凸轮轴位置传感器(MRE型传感器)
磁阻效应式凸轮轴位置传感器是采用具有磁阻效应的半导体材料(MRE)制成的有源传感器,必须给传感器加5V直流工作电源,电路控制如图12所示。
G信号正时转子和凸轮轴铸造成一体。凸轮轴转动时,凸轮轴上G信号正时转子上的3个凸齿与MRE传感器内的永久磁铁间发生磁力线回路方向变化,因而MRE材料电阻值随其磁力线方向变化而变化(图13)。
MRE传感器产生的信号电压经1s电路处理后,输出高电平或低电平,图14为V6发动机的MRE型传感器信号输出波形示意图。