電控發(fā)動機進氣系統(tǒng)第二課

1、1電容式電容式MAP的檢測原理的檢測原理l位于傳感器殼體內腔的彈性膜片用金屬制成，彈性膜片上、下兩個凹玻璃的表面也均有金屬涂層，這樣在彈性膜片與兩個金屬涂層之間形成兩個串聯(lián)的電容，如下圖。l由于電容式MAP現(xiàn)在已經很少見了，所以在這里不做過多介紹。2案例一：案例一：l一款2.2L豐田佳美采用壓力型電噴發(fā)動機的轎車，出現(xiàn)怠速時排氣管大量冒黑煙而高速時工作正常的現(xiàn)象。接通故障自診系統(tǒng)后，故障燈報警，利用讀碼器讀出的故障碼是26（即空燃比A/F過濃）。32.5 節(jié)氣門與節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門與節(jié)氣門位置傳感器TPSl元件識別4常見節(jié)氣門體外觀常見節(jié)氣門體外觀52.5.1 節(jié)氣門體分類節(jié)氣門體分類l1

2、、觸點式節(jié)氣門（早期車用，已淘汰）l2、線性節(jié)氣門（較早的電控車普遍采用）l3、電子節(jié)氣門（目前主流技術）l4、直動式節(jié)氣門（大眾專利：大眾、奧迪）62.5.2 TPS的作用及安裝位置的作用及安裝位置l檢測節(jié)氣門開度信號（以百分比表示），作為噴油量的主要數(shù)據(jù)。l安裝位置 節(jié)氣門位置傳感器（TPS）安裝于節(jié)氣門體上，一般節(jié)氣門體安裝在進氣總管后端，進氣歧管之前。 72.5.3 觸點式節(jié)氣門位置傳感器觸點式節(jié)氣門位置傳感器l觸點式節(jié)氣門位置傳感器主要由一個滑動觸點和兩個固定觸點組成，如右圖。如滑動觸點（TL）隨節(jié)氣門軸一起轉動，滑動觸點在節(jié)氣門全關（怠速）時與怠速固定觸點（IDL）閉合，而在節(jié)氣門

3、接近全開時與全開觸點（PSW）閉合；節(jié)氣門開度在中間位置時，滑動觸點與兩個固定觸點均斷開。ECU根據(jù)觸點的閉合情況確定發(fā)動機處于怠速、中等負荷或全負荷工況。8觸電式觸電式TPS的簡單原理的簡單原理la為常閉觸點，怠速觸點，（0%5%斷開）lb為常開觸點，全負荷觸點，（85%100%閉合）l5%85%無信號，由人工控制油門踏板11234ab92.5.4 線性節(jié)氣門位置傳感器線性節(jié)氣門位置傳感器l1、知識點撥：什么叫線性？UR歐姆定律：I=U/R 變換：R=U/A U=IR 用U表示電壓（V）、I表示電流（A）、 R表示電阻（）102、線性、線性TPS結構及電氣原理結構及電氣原理113、電路的等效

4、分析、電路的等效分析l如等效電路圖所示：設劃片K的起始位置在B點，此時Vcc輸出電壓約為5V，為最大值，當劃片由B向A開始運動式，接入Vs電路中的電阻增大，Vs輸出電阻逐漸減小直到最小值E，這就相當于踩下了加速踏板帶動K，這樣在Vs上產生了不間斷的電壓信號。有了這樣的原理，至于電阻R的形狀并不會影響這個功能。等效12怠速觸點怠速觸點IDLl一般情況下，非電子節(jié)氣門需要在TPS電路上在增加一個IDL，即怠速觸點開關。為怠速控制閥提供一個開啟的信號。電路如下:當節(jié)氣門處于完全關閉狀態(tài)，發(fā)動機處于怠速工況。R在A處，此時觸點開關閉合，IDL導通，發(fā)出信號，ECU控制怠速控制閥打開，發(fā)動機處于怠速狀態(tài)

5、，當R離開B點，向A開始運動，觸點開關立即處于斷開狀態(tài)，此時發(fā)動機處于非怠速工況。有關怠速控制電路部分的內容將在后面講到。值得注意的是，增加了怠速觸點的節(jié)氣門也稱為綜合式節(jié)氣門13線性節(jié)氣門線性節(jié)氣門TPS輸出特性曲線輸出特性曲線142.5.5 電子節(jié)氣門電子節(jié)氣門l元件識別：電子節(jié)氣門體電子節(jié)氣門體實際上就是去掉了傳統(tǒng)的拉索控制部分，將這一部分改為步進電機控制，并將加速踏板的拉索機構改為電阻控制。其主要組成部分：App1、App2ECU、步進電機、扇齒（扇形齒輪）、有雙電位計的TPS15l電氣原理圖App 電路TPS電路通過App和Tps的電路圖我們不難看出，R1和R2 R3和R4它們是反向

6、變化的，即當R1增大R2減小，R3減小R4增大，因此，電子節(jié)節(jié)氣門的加速踏板和節(jié)氣門位置傳感器都是有雙電位計共同控制的。而電子節(jié)氣門的開度控制則是由一個步進電機來控制的，電子節(jié)氣門沒有怠速控制控制閥，當發(fā)動機怠速時，節(jié)氣門步進電機會自動打開一個角度以保障進氣。要注意，也有很多車的APP電位計安裝在機艙內，采用拉索聯(lián)動，比如：Benz s600，Audi，BMW等162.5.6 直動式節(jié)氣門直動式節(jié)氣門l元件識別帕薩特B5直動式節(jié)氣門17直動式節(jié)氣門直動式節(jié)氣門l直動式節(jié)氣門是綜合了普通綜合式節(jié)氣門和電子節(jié)氣門而制成的。它依舊用拉索控制節(jié)氣門開度，需要怠速電機來完成怠速進氣。但是其TPS也采用雙

7、電位計設計。很多車型的怠速控制不采用旁通氣道方式，而是采用線性電機把節(jié)氣門打開一個開度以維持怠速。182.5.7綜合式節(jié)氣門的檢測綜合式節(jié)氣門的檢測 綜合式節(jié)氣門位置傳感器在日本豐田皇冠3.0、凌志LS400等轎車裝用的是由一個電位計和一個怠速觸點組成的綜合式節(jié)氣門位置傳感器，工作原理和檢修方法參閱前兩種節(jié)氣門位置傳感器，其電路如下圖所示。191.用萬用表檢測用萬用表檢測l拔去節(jié)氣門位置傳感器的線束插頭。l用萬用表在電位計式位置傳感器線束插座上測量電位計總電阻（下圖中VC端和E端之間的電阻）。如有斷路、短路或阻值不符合標 準，說明該傳感器有故障。l測量電位計滑動觸點的電阻（圖3-31中VT和E

8、之間的電阻），該電阻應能隨節(jié)氣門的開啟或關閉而平滑地變化，否則說明該傳感器有 故障20l將示波器測頭與電位計式位置傳感器的信號輸出端（下圖中的VT端）連接。l打開汽車的點火開關或讓發(fā)動機運轉。l讓節(jié)氣門由關閉位置逐漸開啟直至全開，同時觀察示波器顯示屏上的節(jié)氣門位置傳感器輸出信號的波形。正常波形應為一連續(xù)、平滑的斜線（下圖a）。若測得的信號波形不平滑，有突變（下圖b），則說明該節(jié)氣門位置傳感器有故障。2、用示波器檢測綜合室節(jié)氣門212.5.8節(jié)氣門案例分析節(jié)氣門案例分析l案例一：案例一：一輛豐田皇冠3.0L轎車發(fā)動機檢查燈亮，暖機后，在N擋位時750r/min運行穩(wěn)定，但是在D擋位時，發(fā)動機轉速

9、500600r/min時運行不穩(wěn)定，偶爾像失火的樣子，轉速降到400r/min，其它工況都正常。22故障診斷故障診斷23l案例二：一輛通用魯米娜（Lumina）子彈頭轎車（3.1L電控汽油噴射V6發(fā)動機），當車速達到6070km/h時，踩加速踏板加速無效，進氣管回火“放炮”，車速時快時慢。l故障排除 用解碼儀調取故障碼，顯示代碼為22節(jié)氣門位置 傳感器信號電壓過低。 在怠速運轉狀態(tài)檢查該傳感器(電路見下圖），其信號電壓為0.25V，比標準值0.51.0V低得多，換用新的節(jié)氣門位置傳感器后，故障排除。24l故障分析： 節(jié)氣門位置傳感器的作用是將節(jié)氣門開度轉換為電壓信號。信號電壓隨節(jié)氣門開度的增大

10、而增高，節(jié)氣門全開時，增大到接近5V。在正常情況下，ECU根據(jù)此信號以及進氣歧管壓力傳感器的信號及時調整噴油量，以滿足發(fā)動機各種工況的需要。當節(jié)氣門信號電壓較正常值偏低時，ECU控制的噴油量也就偏少，由于此時進入氣缸的空氣仍然是正常狀態(tài)下的量，因此混合氣過稀，從而出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象。25案例三：一款豐田佳美，搭載案例三：一款豐田佳美，搭載1MZ-FE V6發(fā)動機，發(fā)動機，A-541型自型自動變速器。駕駛員反映該車加速無力，將加速踏板踩到底，最動變速器。駕駛員反映該車加速無力，將加速踏板踩到底，最高車速只能達到高車速只能達到120km/h左右。左右。故障診斷故障診斷三大科谷教育（機電一體化汽車專業(yè)

11、）26272.5.9電子節(jié)氣門的設定與調整電子節(jié)氣門的設定與調整l一般情況下，電子節(jié)氣門是不能手動調整的，下面我們以一汽大眾的車為例講解使用解碼器設定電子節(jié)氣門。連接診斷儀到汽車OBD診斷插座選擇一汽大眾按提示輸入車輛識別碼進入電控發(fā)動機子菜單進入基本設定子菜單設定通道號98節(jié)氣門基本設定確認后等待1015S完成退出282.5.10 怠速控制閥（怠速控制閥（IAC、ISC）l1、安裝位置：節(jié)氣門體上節(jié)氣門體旁通氣道怠速控制閥左圖是節(jié)氣門體上安裝的怠速控制閥的結構簡圖，怠速控制閥一般安裝在旁通氣道上，當節(jié)氣門完全關閉，發(fā)動機處于怠速狀態(tài)下運轉，為了維持怠速狀態(tài)必須的進氣，在節(jié)氣門體上增加一個旁通

12、氣道，并在氣道上安裝一個閥門以控制進氣量的大小。這個閥門控制裝置就是怠速控制閥，注意怠速控制閥是典型的執(zhí)行器。29l2、分類：a、步進電機式 b、線性開關式（占空比式） c、旋轉滑閥式占空比式旋轉滑閥式303、步進電機原理、步進電機原理l1234順序由順序由ECU觸發(fā)導通，步進電機向前運轉四步，觸發(fā)導通，步進電機向前運轉四步，閥芯向前運動關閉旁通氣道，反之，閥芯向前運動關閉旁通氣道，反之， 4321順序觸發(fā)，順序觸發(fā)，步進電機反向運轉四步，閥芯向后退回打開一定大小的旁通步進電機反向運轉四步，閥芯向后退回打開一定大小的旁通氣道。步進電機的閥芯和閥座均是錐形，就是利用這個原理氣道。步進電機的閥芯和

13、閥座均是錐形，就是利用這個原理實現(xiàn)對旁通氣道開關大小的控制的。實現(xiàn)對旁通氣道開關大小的控制的。步進電機引腳空氣旁通氣道閥芯閥座螺桿彈簧線圈磁鐵軸承結構簡圖314、線性開關式（占空比、線性開關式（占空比 ）l什么是占空比？ 占空比主要針對是指一個脈沖周期內，打開時間和周期時間的比的百分數(shù)。及占空比占空比=通電時間通電時間/周期時間周期時間*100% 如圖所示：ONOFF0.6s0.4s1s占空比占空比=0.6/1 *100%=60%引腳銜鐵閥座彈簧閥芯電磁線圈旁通氣道結構簡圖電氣原理線性開關式怠速控制閥的工作原理是，當Vc端輸入占空比（紅線表示）波形式，根據(jù)波形特點，在一個周期內以上右圖為例，即

14、1S內打開0.6S，這0.6秒時間內線圈L1得電產生磁性，拉動閥芯克服彈簧的彈力打開旁通氣道，后0.4s內失電，彈簧彈力使閥芯回位關閉旁通氣道，同樣采用錐形設計以更好的關閉和打開。所以只要波形一直重復，閥芯將做來回振動。如需要增大進氣量只需要增大占空比即可。325、旋轉滑閥式、旋轉滑閥式ISCl旋轉滑閥式ISC同樣需要輸入占空比信號，但是占空比信號通過反相器作用求取其反碼（0101反碼1010）來控制畫法的正傳和發(fā)展，通過占空比控制滑閥開啟的和關閉的時間從而達到控制旁通氣道進氣流量的目的。旁通氣道旋轉滑閥電磁線圈引腳旋轉滑閥式原理簡圖電氣原理圖33案例：案例：l一輛豐田佳美汽車，采用分電器式點火系統(tǒng)。啟動困難，啟動時需要加一點油門方能啟動，一丟油門熄火。第二次嘗試啟動過程出現(xiàn)淹缸現(xiàn)象，四個火花塞被浸濕，經處理和跟換火花塞，故障依然存在，請思考是什么現(xiàn)象。（該車采用旋轉滑閥式怠速控制閥）l經檢查發(fā)現(xiàn)，淹缸的原因是