汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控與維修技術(shù)課程

1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)檢修汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)檢修技術(shù) 謝有生謝有生發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)概述發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)概述 電子控制系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況的各種傳感電子控制系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況的各種傳感器、電控單元和執(zhí)行器三部分。電子控制系統(tǒng)的器、電控單元和執(zhí)行器三部分。電子控制系統(tǒng)的作用是接收來自表示發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的各個(gè)傳感作用是接收來自表示發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的各個(gè)傳感器送來的信號，根據(jù)器送來的信號，根據(jù)ECU預(yù)置的程序，對噴油時(shí)預(yù)置的程序，對噴油時(shí)刻、噴油量以及點(diǎn)火時(shí)刻等進(jìn)行控制刻、噴油量以及點(diǎn)火時(shí)刻等進(jìn)行控制 發(fā)動(dòng)機(jī)電控本質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)電控本質(zhì)測空氣測空氣測工況測工況控油量控油量調(diào)點(diǎn)火調(diào)點(diǎn)火電電 一輛帕薩特轎車

2、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)，急加速時(shí)有“坐車”現(xiàn)象。讀取數(shù)據(jù)流，這是發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣質(zhì)量流量僅為1.4g/s，而正常應(yīng)為2.04.0g/s。 對于以上故障，很明顯是空氣供給系統(tǒng)方面出現(xiàn)故障。因此，我們首先來了解一下空氣供給系統(tǒng)包含了哪些部分以及空氣供給系統(tǒng)對電控汽車的影響。空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng) 1、空氣供給系統(tǒng)簡介、空氣供給系統(tǒng)簡介 空氣供給系統(tǒng)為發(fā)動(dòng)機(jī)提供必要的空氣，并空氣供給系統(tǒng)為發(fā)動(dòng)機(jī)提供必要的空氣，并測量出進(jìn)入氣缸的空氣量。測量出進(jìn)入氣缸的空氣量。 電控汽車燃油噴射系統(tǒng)測量空氣流量的方式有三種。 一種是質(zhì)量流量式，一種是質(zhì)量流量式， 一種是速度密度式，一種是速度密度式， 第三種是節(jié)流速度式。第三

3、種是節(jié)流速度式。2、空氣測量裝置 空氣測量裝置一般安裝于空氣濾清器后的進(jìn)氣管道中。它是測量進(jìn)入氣缸的空氣量，并將其轉(zhuǎn)化為電信號送入發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，用于噴油量控制的基本信號。 L型電子控制燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的空氣測量裝置主要有在D型電子控制燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的是進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器。熱膜式空氣流量器結(jié)構(gòu)和工作原理1、形狀與結(jié)構(gòu)、形狀與結(jié)構(gòu)熱線式和熱膜式空氣流量計(jì)2、特點(diǎn)、特點(diǎn)熱膜式空氣流量傳感器檢測3.傳感器插頭電路圖12V搭鐵信號5V熱膜式空氣流量傳感器檢測點(diǎn)火開關(guān)OFF拔下傳感器插頭測插頭上3與搭鐵間電阻，應(yīng)小于0.5 測插頭上4與搭鐵間電壓，應(yīng)為5V左右V（1）確定故障點(diǎn)檢測步驟啟動(dòng)

4、發(fā)動(dòng)機(jī)測插頭上2與搭鐵間電壓，應(yīng)為13V左右 V熱膜式空氣流量傳感器檢測（2）空氣流量傳感器輸出信號測量啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)測插頭上5與搭鐵間電壓，怠速時(shí)應(yīng)為1.4V左右；急加速時(shí)應(yīng)達(dá)到2.8VV熱膜式空氣流量傳感器檢測（3）空氣流量傳感器波形分析啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)用示波器觀測插頭上5與搭鐵間信號波形（4）傳感器波形檢測信號采集正常波形 一般波形一般波形怠速狀態(tài) 低速時(shí)低速時(shí) 高速時(shí)高速時(shí) 開空調(diào)怠速時(shí)開空調(diào)怠速時(shí) 熱膜式空氣流量傳感器檢測（5）空氣流量傳感器波形分析a 通常熱線（熱膜）式空氣流量傳感器，輸出信號電壓范圍是從怠速時(shí)超過0.2V至節(jié)氣門全開時(shí)超過4V，當(dāng)急減速時(shí)輸出信號電壓應(yīng)比怠速時(shí)的電壓稍低。

5、b 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，波形的副值在不斷的波動(dòng)，這是正常的。 （分析）因?yàn)闊峋€式空氣流量計(jì)沒有任何運(yùn)動(dòng)部件，因此沒有慣性，所以它能快速的對空氣流量的變化作出反應(yīng)，ECU會(huì)處理這些信號。 c 不同的車型輸出電壓將有很大差異，測怠速時(shí)的電壓可以判斷空流量的好壞。d 如果怠速時(shí)電壓太高，而高速時(shí)電壓又達(dá)不到4V則說明流量計(jì)損壞。e 如果在急加速時(shí)信號電壓上升緩慢，而在急減速時(shí)輸出信號波形下降緩慢，則說明熱線（熱膜）臟污。1 1作用作用 反映節(jié)氣門開度（負(fù)荷）的大小，判定發(fā)動(dòng)機(jī)怠反映節(jié)氣門開度（負(fù)荷）的大小，判定發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、部分負(fù)荷、全負(fù)荷工況，實(shí)現(xiàn)不同的控制模速、部分負(fù)荷、全負(fù)荷工況，實(shí)現(xiàn)不同的控制模式；

6、式； 反映節(jié)氣門變化快慢（加速、減速），實(shí)現(xiàn)加速反映節(jié)氣門變化快慢（加速、減速），實(shí)現(xiàn)加速加濃和減速減油或斷油控制。加濃和減速減油或斷油控制。 是控制噴油量、點(diǎn)火正時(shí)、怠速轉(zhuǎn)速和尾氣排放是控制噴油量、點(diǎn)火正時(shí)、怠速轉(zhuǎn)速和尾氣排放的重要參考的重要參考(修正）信號。修正）信號。 節(jié)氣門位置傳感器的檢測節(jié)氣門位置傳感器的檢測節(jié)氣門位置傳感器原理與檢測節(jié)氣門位置傳感器原理與檢測2 2 類型類型 線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器（多數(shù)汽車線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器（多數(shù)汽車采用）采用） 開關(guān)量輸出型節(jié)氣門位置傳感器開關(guān)量輸出型節(jié)氣門位置傳感器 綜合式綜合式 電子節(jié)氣門（因時(shí)間問題，就與大家交流后面兩種類型）

7、節(jié)氣門位置傳感器3 3結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（以線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器為例）以線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器為例）該傳感器有該傳感器有1 1個(gè)同節(jié)氣門聯(lián)動(dòng)的可動(dòng)電刷觸點(diǎn)。這個(gè)觸點(diǎn)可在基板上的電阻體個(gè)同節(jié)氣門聯(lián)動(dòng)的可動(dòng)電刷觸點(diǎn)。這個(gè)觸點(diǎn)可在基板上的電阻體上滑動(dòng)，利用電阻值的變化，測得與節(jié)氣門開度相對應(yīng)的線性輸出電壓，根上滑動(dòng)，利用電阻值的變化，測得與節(jié)氣門開度相對應(yīng)的線性輸出電壓，根據(jù)輸出的電壓值，就可以知道節(jié)氣門的開度。據(jù)輸出的電壓值，就可以知道節(jié)氣門的開度。節(jié)氣門位置傳感器的檢測節(jié)氣門位置傳感器的檢測圖圖2線性輸出型節(jié)氣門位置線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器傳感器(豐田四線豐田四線)圖圖3 電壓信號輸出特性圖電

8、壓信號輸出特性圖 4、溫度傳感器的原理信號電壓測試范圍曲線超出標(biāo)準(zhǔn)則進(jìn)行如下故障檢測流程：信號電壓測試范圍曲線超出標(biāo)準(zhǔn)則進(jìn)行如下故障檢測流程：4、節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器原理圖圖4 線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器(三線三線)與與ECU的連接電路的連接電路三根線：三根線：1 15V5V的參考電壓；的參考電壓；2 2搭鐵；搭鐵；3 3電壓信號。電壓信號。比三線式增加一個(gè)怠速觸點(diǎn)的閉合信號比三線式增加一個(gè)怠速觸點(diǎn)的閉合信號 綜合式節(jié)氣門位置傳感器的原理綜合式節(jié)氣門位置傳感器的原理圖圖5 5 線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器( (四線四線) )與與EC

9、UECU的連接電路的連接電路5 5檢測檢測（1 1）. .萬用表檢測萬用表檢測 信號線：信號線： VTAVTA與搭鐵間與搭鐵間的電壓隨節(jié)氣的電壓隨節(jié)氣門開度的增大門開度的增大而增大，而增大， 節(jié)氣門全閉：節(jié)氣門全閉：0.30.30.8V0.8V， 節(jié)氣門全開：節(jié)氣門全開：3.23.24.9V4.9V。節(jié)氣門位置傳感器的檢測節(jié)氣門位置傳感器的檢測傳感器接腳條件標(biāo)準(zhǔn)電阻（k）標(biāo)準(zhǔn)電壓(V)IDL-E2節(jié)氣門全閉0.50節(jié)氣門打開914VC-E23.17.24.55.5VTA-E2節(jié)氣門全閉0.346.300.30.8節(jié)氣門全開2.411.23.24.9節(jié)氣門從全閉到全開逐漸增大逐漸增大節(jié)氣門位置傳

10、感器的檢測節(jié)氣門位置傳感器的檢測節(jié)氣門位置傳感器波形檢測節(jié)氣門位置傳感器波形檢測1、測試傳感器 打開點(diǎn)火開關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，慢慢地讓油門從關(guān)到全開，并重新返回至關(guān)油門。反復(fù)這個(gè)過程幾次。慢慢地做，所以波形像例子中鋪開在顯示屏上。2.2.示波器檢測示波器檢測（正常波形）（正常波形） 模擬信號：輸出信號電模擬信號：輸出信號電壓隨節(jié)氣門開度的增大壓隨節(jié)氣門開度的增大而增大。而增大。 傳感器的電壓應(yīng)從怠速傳感器的電壓應(yīng)從怠速時(shí)的低于時(shí)的低于1V1V到節(jié)氣門全到節(jié)氣門全開時(shí)的低于開時(shí)的低于5V5V；節(jié)氣門位置傳感器波形檢測節(jié)氣門位置傳感器波形檢測 波形上不應(yīng)有任何斷波形上不應(yīng)有任何斷裂、對地尖峰或大跌裂

11、、對地尖峰或大跌落；落； 特到應(yīng)注意在前特到應(yīng)注意在前1/4油油門運(yùn)動(dòng)中的波形，這門運(yùn)動(dòng)中的波形，這是在駕駛中最常用到是在駕駛中最常用到傳感器碳膜的部分，傳感器碳膜的部分，傳感器的前傳感器的前1/8至至1/3的皮膜通常首先磨損、的皮膜通常首先磨損、短路、斷路、虛接？短路、斷路、虛接？ 節(jié)氣門位置傳感器的檢測節(jié)氣門位置傳感器的檢測電子節(jié)氣門組成及工作原理 1.電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的組成電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的組成: *帶加速踏板位置傳感器的加速踏板模塊 . *發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元. * 節(jié)氣門控制單元. ETCS-IETCS-I電子節(jié)氣門電子節(jié)氣門概述概述 : : 根據(jù)加速踏板被踩下的程度和發(fā)動(dòng)機(jī)以及汽車的

12、根據(jù)加速踏板被踩下的程度和發(fā)動(dòng)機(jī)以及汽車的狀態(tài)使節(jié)氣門開啟到最佳位置，從而實(shí)現(xiàn)怠速控制、狀態(tài)使節(jié)氣門開啟到最佳位置，從而實(shí)現(xiàn)怠速控制、巡行控制、雪地模式和牽引力控制等綜合性控制巡行控制、雪地模式和牽引力控制等綜合性控制。功能功能: : 采用電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)能在所有操作范圍內(nèi)實(shí)采用電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)能在所有操作范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)氣門控制?，F(xiàn)良好的節(jié)氣門控制。PASSAT轎車電子節(jié)氣門系統(tǒng)描述 發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)所使用的能夠影響發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的工具”是:節(jié)氣門;增壓壓力;噴射時(shí)間;氣缸壓縮比和點(diǎn)火提前角. 1機(jī)械式節(jié)氣門定位系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制機(jī)械式節(jié)氣門定位系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制各種需要的扭矩信號都被傳

13、遞到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，然后在進(jìn)行處理扭矩的需求不能得到最優(yōu)化的匹配，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)控制單元不能直接控制機(jī)械式調(diào)整的節(jié)門電子節(jié)氣門電子節(jié)氣門ETCS-I 系統(tǒng)原理系統(tǒng)原理-03款取消了油門拉線和電磁離合器款取消了油門拉線和電磁離合器加速踏板位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門控制電機(jī)節(jié)氣門拉線02加速踏板位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門控制電機(jī)03電磁離合器發(fā)動(dòng)機(jī) ECU (ECM)發(fā)動(dòng)機(jī) ECU (ECM)油門踏板位置傳感器 元件：元件：電位計(jì)，電子節(jié)氣門（大眾/日產(chǎn)） 作用：作用： 檢測加速踏板的位置 檢測：一般6線式，雙信號油門踏板位置傳感器檢測ETCS-I 加速踏板位置傳感器加速踏板位置傳感器加速

14、踏板電壓VPAVPA2松開0.5-1.1V0.9-2.3V踩下3.0-4.6V3.4-5.0V1）測量ECM連接器端子VCPA和EPA，VCPA2和EPA2之間的電壓。電壓：4.5-5.5V。（2）測量ECM連接器端子VPA和EPA，VPA2和EPA2之間的電壓。 ECMVPAEPAVCPAVPA2EPA2VCP2節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門控制電機(jī)減速齒輪節(jié)氣門霍爾 ICs磁鐵ETCS-IETCS-I電子節(jié)氣門電子節(jié)氣門電子節(jié)氣門系統(tǒng)部件概述電子節(jié)氣門系統(tǒng)部件概述 電路圖電路圖 1兩個(gè)角度傳感器使用共同的電源線(紅線)和接底線(棕色). 2.每個(gè)角度傳感器都有其自己的信號線(綠色) 3.取決于運(yùn)動(dòng)

15、方向,節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置(藍(lán)色)被激活.02 LX470 (有拉線型號有拉線型號)03 LX470 (無拉線型號無拉線型號)節(jié)氣門控制電機(jī)節(jié)氣門控制電機(jī) M+ M- : 0.3 100 at 20 C (68 F)電磁離合器電磁離合器 CL+ CL- : 4.2 5.2 at 20 C (68 F)節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器 VC E2 : 1.25 2.35 k at 20 C (68 F)檢測檢測節(jié)氣門控制電機(jī)節(jié)氣門控制電機(jī) M+ M- : 0.3 100 at 20 C (68 F)檢測檢測 取消電磁離合器取消電磁離合器 節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器ETCS-IETCS-I電子節(jié)氣

16、門電子節(jié)氣門ETCS-I 節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器TPSTPS節(jié)氣門開啟角度全開全關(guān)VTA VTA2輸出電壓 (V)05發(fā)動(dòng)機(jī) ECU (ECM)VTA VTA2E2VCHall IC磁鐵ETCS-I 節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器TPSTPSVTA VTA2E2VCHall IC磁鐵加速踏板加速踏板電壓VTA -E2VTA2-E2解除0.4-1.0V0.4-1.0V2.0-2.9V2.0-2.9V踩下3.2-4.8V3.2-4.8V4.6-5.0V4.6-5.0V電阻電阻 1(VC)-4(E2) 1.2-3.2 K1(VC)-4(E2) 1.2-3.2 K VTA-E2 0.2-5

17、.7 K VTA-E2 0.2-5.7 K 全開全開VTA-E2 2.0-10.2 KVTA-E2 2.0-10.2 K VC-E2 2.5-5.9 K VC-E2 2.5-5.9 K 1 1作用作用如何影如何影響？響？溫度傳感器溫度傳感器 溫度傳感器的原理與檢測2 2 分類分類溫度傳感器有：溫度傳感器有： 繞線電阻式、熱敏電阻式、擴(kuò)散電繞線電阻式、熱敏電阻式、擴(kuò)散電阻式、半導(dǎo)體晶體管式、金屬芯式、阻式、半導(dǎo)體晶體管式、金屬芯式、熱電偶式等。熱電偶式等。應(yīng)用較多的是：應(yīng)用較多的是： 繞線電阻式、熱敏電阻式。繞線電阻式、熱敏電阻式。 熱敏式溫度傳感器有熱敏式溫度傳感器有NTC(負(fù)熱敏負(fù)熱敏系數(shù)系

18、數(shù))和和PTC(正熱敏系數(shù)正熱敏系數(shù))兩種。熱兩種。熱敏式傳感器的響應(yīng)特性比繞線電阻敏式傳感器的響應(yīng)特性比繞線電阻式傳感器優(yōu)良，因而被廣泛地運(yùn)用式傳感器優(yōu)良，因而被廣泛地運(yùn)用于檢測發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液和進(jìn)氣溫度。于檢測發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液和進(jìn)氣溫度。 溫度傳感器的檢測 溫度傳感器的檢測3 3 原理原理溫度溫度電阻電阻電壓電壓噴油量噴油量水溫傳感器失效水溫傳感器失效 溫度傳感器的檢測氣溫傳感器失效氣溫傳感器失效溫度傳感器的檢測8.5 8.5 檢測檢測水溫傳感器（水溫傳感器（AJR發(fā)動(dòng)機(jī)）發(fā)動(dòng)機(jī)）1.萬用表檢測萬用表檢測 信號線：點(diǎn)火開關(guān)信號線：點(diǎn)火開關(guān)ON，測量電壓，應(yīng)與規(guī)定相測量電壓，應(yīng)與規(guī)定相符（在符（在1-5V間變化間變化)。 電源線：點(diǎn)火開關(guān)電源線：點(diǎn)火開關(guān)ON，5V。 搭鐵線：點(diǎn)火開關(guān)搭鐵線：點(diǎn)火開關(guān)OFF，0。 溫度傳感器的檢測進(jìn)氣溫度傳感器進(jìn)氣溫度傳感器檢測檢測（AJRAJR發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)）動(dòng)機(jī)）萬用表檢測萬用表檢測信號線：點(diǎn)火開關(guān)信號線：點(diǎn)火開關(guān)ONON，測，測量電壓，應(yīng)與規(guī)定相符量電壓，應(yīng)與規(guī)定相符（在（在1-5V1-5V間變化間變化) )。電源線：點(diǎn)火開關(guān)電源線：點(diǎn)火開關(guān)ONON，5V5V。搭鐵線：點(diǎn)火開