發(fā)動機電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理與檢修項目三：汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)診斷與維修3.3

任務(wù)1

進氣歧管絕對壓力傳感器檢修空氣流量傳感器檢修節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修曲軸凸輪軸位置傳感器檢修溫度傳感器檢修氧傳感器檢修爆震傳感器檢修任務(wù)2

任務(wù)3

任務(wù)4

任務(wù)5

任務(wù)6

任務(wù)7

任務(wù)1

進氣歧管絕對壓力傳感器檢修空氣流量傳感器檢修節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修曲軸凸輪軸位置傳感器檢修溫度傳感器檢修氧傳感器檢修爆震傳感器檢修任務(wù)2

任務(wù)3

任務(wù)4

任務(wù)5

任務(wù)6

任務(wù)7

情境描述一輛2016年款一汽大眾邁騰B7轎車，裝備CEA汽油電控發(fā)動機，報修時發(fā)動機故障警告燈異常點亮，駕駛員踩下加速踏板，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不提升。你的主管把這個檢修任務(wù)分配給你，你能完成嗎？情境提示電子節(jié)氣門出現(xiàn)嚴重故障時，控制模塊進入保護模式，會出現(xiàn)駕駛員踩下加速踏板，發(fā)動機提速不足或根本不能提速。想要排除故障，必須熟悉汽車電子節(jié)氣門控制原理及故障診斷方法。根據(jù)本情境的故障現(xiàn)象，電子節(jié)氣門進入故障保護模式，控制模塊一定記憶了故障代碼，而且是重要的元件，如節(jié)氣門位置、加速踏板位置傳感器，或是節(jié)氣門電機故障，因此必須先進行故障碼讀取，再根據(jù)故障碼內(nèi)容檢修。檢修完成后應(yīng)清除故障代碼后再測試故障是否排除。情境導(dǎo)入節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修知識目標1.能描述節(jié)氣門位置傳感器的功用、類型、結(jié)構(gòu)與工作原理；2.能描述加速踏板位置傳感器的功用、類型、結(jié)構(gòu)與工作原理；3.能描述節(jié)氣門位置傳感器各端子的功用及檢測數(shù)據(jù)；4.能描述加速踏板位置傳感器各端子的功用及檢測數(shù)據(jù)。技能目標1.能夠利用電路圖及檢測工具檢測節(jié)氣門位置傳感器；2.能夠利用電路圖及檢測工具檢測加速踏板位置傳感器；3.能排除簡單的電路故障及更換節(jié)氣門位置傳感器；4.能排除簡單的電路故障及更換加速踏板位置傳感器。學(xué)習(xí)目標節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修節(jié)氣門位置傳感器（TPS或TP）安裝在節(jié)氣門體旁，與節(jié)氣門軸聯(lián)動。節(jié)氣門位置傳感器的功用如下：一是將節(jié)氣門開度（即發(fā)動機負荷）轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞斎氚l(fā)動機ECU，通過修正空燃比以適合發(fā)動機工況的變化；二是在裝備電子控制自動變速器的汽車上，自動變速器控制單元把節(jié)氣門位置傳感器信號和車速信號作為確定變速器換擋時機和變矩器鎖止時機的主要信號；三是當(dāng)空氣流量計無信號時，發(fā)動機ECM將用節(jié)氣門開度信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號來計算進氣量，取代空氣流量計信號?；局R1.節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修（1）節(jié)氣門位置傳感器的功用大部分新款車型發(fā)動機的電子節(jié)氣門采用的節(jié)氣門位置傳感器是非接觸式，這樣可以避免傳統(tǒng)的電位計容易磨損的缺點；并且使用霍爾效應(yīng)元件產(chǎn)生信號，霍爾集成電路能夠保證在極端的駕駛條件下（如速度極高或極低時）也能產(chǎn)生準確信號。如圖2-3-1所示，節(jié)氣門位置傳感器中有兩個霍爾集成電路（IC）和磁鐵（磁軛），當(dāng)節(jié)氣門旋轉(zhuǎn)動作時，霍爾集成電路不斷地“接近”和“遠離”磁鐵，霍爾集成電路周圍的磁場發(fā)生變化，霍爾集成電路將磁通量的適時變化情況轉(zhuǎn)換為電信號傳輸至發(fā)動機ECM，作為節(jié)氣門開度大小的依據(jù)?；局R節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修（2）節(jié)氣門位置傳感器的類型、結(jié)構(gòu)與工作原理圖2-3-1霍爾效應(yīng)式的節(jié)氣門位置傳感器原理基本知識霍爾集成電路包括用于主信號和副信號的電路，將節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換為兩種不同特性的電信號，并發(fā)送到ECM。也就是說，節(jié)氣門位置傳感器有兩個傳感器電路，分別發(fā)送VTA1和VTA2信號。圖2-3-2所示，其中VTA1用于檢測節(jié)氣門開度，VTA2用于檢測VTA1的故障。傳感器的信號電壓在0V到5V之間變化，其變化幅度與節(jié)氣門開度成比例，并被發(fā)送到ECM。ECM根據(jù)這些信號計算節(jié)氣門開度，并控制節(jié)氣門執(zhí)行器來適應(yīng)加速情況。這些信號還用于空燃比校正、供電增加校正和燃油切斷控制的計算中。圖2-3-2霍爾效應(yīng)式節(jié)氣門位置傳感器控制圖節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修基本知識如圖2-3-5所示，加速踏板位置傳感器（APP）安裝在駕駛室內(nèi)加速踏板支架上，極少數(shù)車型通過拉線安裝在其他位置（如發(fā)動機艙）。加速踏板位置傳感器將加速踏板位置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞斎氚l(fā)動機ECM，用于判斷駕駛員的意圖。圖2-3-5加速踏板位置傳感器節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修2.加速踏板位置傳感器（1）加速踏板位置傳感器的功用基本知識加速踏板位置傳感器的工作原理與節(jié)氣門位置傳感器相同。如圖2-3-6所示。加速踏板位置傳感器原理圖，APP傳感器有兩個傳感器電路，分別發(fā)送VPA（主）和VPA2（副）信號。施加到ECM端子VPA和VPA2的電壓根據(jù)加速踏板（節(jié)氣門）開度的比例在0V至5V之間變化。來自VPA的信號顯示了實際加速踏板的開度（節(jié)氣門開度）,用于發(fā)動機控制。來自VPA2的信號發(fā)送VPA電路的狀態(tài)，并用來檢查APP傳感器自身的情況。ECM通過來自VPA和VPA2的信號監(jiān)視實際加速踏板的開度（節(jié)氣門開度），并根據(jù)這些信號控制節(jié)氣門執(zhí)行器。圖2-3-6加速踏板位置傳感器原理圖節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修（2）加速踏板位置傳感器的類型、結(jié)構(gòu)與工作原理拓展知識早期車輛（目前仍有使用中）沒有采用電子節(jié)氣門，而是傳統(tǒng)拉線的節(jié)氣門。這些車型常用的節(jié)氣門位置傳感器有觸點（開關(guān)）式、可變電阻（滑動電阻）式、綜合式等幾種。可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器應(yīng)用最廣泛，如圖2-3-20所示，其信號輸出是線性量的。節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修1.傳統(tǒng)的節(jié)氣門位置傳感器介紹圖2-3-20可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器拓展知識觸點式節(jié)氣門位置傳感器內(nèi)部有兩對觸點：怠速開關(guān)觸點和全負荷開關(guān)觸點。如圖2-3-21所示。發(fā)動機在怠速或強制怠速時，怠速觸點閉合，控制單元根據(jù)此信號對怠速時的混合氣進行微調(diào)，并修正點火提前角，切斷廢氣再循環(huán)系統(tǒng)；強制怠速時，暫時切斷供油。當(dāng)節(jié)氣門開度超過一定角度時，全負荷觸點閉合，控制單元據(jù)此信號加濃混合氣，提高發(fā)動機的輸出功率。由于測量的信號不準確，觸點式節(jié)氣門位置傳感器已經(jīng)很少采用了。節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修（1）觸點式節(jié)氣門位置傳感器圖2-3-21觸點式節(jié)氣門位置傳感器拓展知識可變（滑動）電阻式節(jié)氣門位置傳感器是一種線性電位計，內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一個可變（滑動）電阻?？刂茊卧ㄟ^該傳感器可以獲得節(jié)氣門開度從全閉到全開連續(xù)變化的信號，以及開閉速度的信號，從而精確判斷發(fā)動機的運行工況，以提高控制精度和效果。如圖2-3-22所示。節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修（2）可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器圖2-3-22可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器拓展知識如圖2-3-23所示，綜合式節(jié)氣門位置傳感器是由一個怠速開關(guān)觸點和可變（滑動）電阻組成的。怠速時，怠速觸點閉合，輸出怠速信號，其他工況隨節(jié)氣門開度的增大，輸出信號電壓也提高，直到全開時電壓達到最大?？刂茊卧诨瑒与娮栌姓`差時，還將怠速開關(guān)的閉合信號作為控制單元校正節(jié)氣門開度信號值的基準點。節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修（3）綜合式節(jié)氣門位置傳感器圖2-3-23綜合式節(jié)氣門位置傳感器拓展知識線性量節(jié)氣門位置傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一個可變（滑動）電阻，可用診斷儀讀取信號電壓或節(jié)氣門開度，怠速時約0.5～0.6V，節(jié)氣門全開時約4.5V。也可用萬用表電阻檔和直流電壓檔檢測節(jié)氣門位置傳感器的電阻與直流電壓信號。如果發(fā)動機加速不良或節(jié)氣門開度在某一區(qū)域內(nèi)動力性突然變差，用萬用表檢測這類間歇性的動態(tài)故障比較困難，用示波器檢測則比較容易。線性量節(jié)氣門位置傳感器的接線有三線（可變電阻式）和四線（綜合式）兩種，日本車系一般采用四線，其它車系一般采用三線。下文以別克君威三線的線性量節(jié)氣門位置傳感器（電路如圖2-3-24所示）為例，介紹其檢測方法。節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修（4）線性量節(jié)氣門位置傳感器檢測拓展知識a.萬用表檢測拔去節(jié)氣門位置傳感器的插頭，接通點火開關(guān)，測量線束處A接腳電壓，發(fā)動機控制模塊從33腳輸出的開路電壓是＋5V。關(guān)閉點火開關(guān)，緩慢打開節(jié)氣門，測量節(jié)氣門位置傳感器B、C腳的電阻值，應(yīng)該連續(xù)變化，不能有突變、斷路或短路。接上插頭，接通點火開關(guān)，測量B、C腳的信號電壓，當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉時信號電壓為0.5V，當(dāng)節(jié)氣門全開時電壓為4.5V，隨著節(jié)氣門緩慢打開，信號電壓應(yīng)從0.5V逐漸升高至4.5V，信號電壓應(yīng)該連續(xù)變化，不能有突變、斷路或短路。節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修圖2-3-24別克君威節(jié)氣門位置傳感器電路拓展知識b.用診斷儀檢測采用故障診斷儀檢測節(jié)氣門電位計信號的數(shù)據(jù)流，直接顯示信號電壓和節(jié)氣門開度，如圖2-3-25所示。節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修圖2-3-25節(jié)氣門電位計信號電壓數(shù)據(jù)流拓展知識c.示波器檢測接通點火開關(guān)，觀察節(jié)氣門開度變化時的信號電壓，顯示標準波形如圖2-3-26所示。如果示波器顯示波形與圖不符，則說明該節(jié)氣門位置傳感器信號有錯誤，圖2-3-27顯示有故障的節(jié)氣門位置傳感器波形，信號波形上有突變，表示該節(jié)氣門位置傳感器內(nèi)部滑片電阻有接觸不良，或線束有故障，或插頭接觸不良?？捎萌f用表進一步檢測。節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修圖2-3-26標準節(jié)氣門位置傳感器信號波形圖2-3-27有故障節(jié)氣門位置傳感器信號波形拓展