电控发动机进气系统第二课

1、1电容式电容式MAP的检测原理的检测原理l位于传感器壳体内腔的弹性膜片用金属制成，弹性膜片上、下两个凹玻璃的表面也均有金属涂层，这样在弹性膜片与两个金属涂层之间形成两个串联的电容，如下图。l由于电容式MAP现在已经很少见了，所以在这里不做过多介绍。2案例一：案例一：l一款2.2L丰田佳美采用压力型电喷发动机的轿车，出现怠速时排气管大量冒黑烟而高速时工作正常的现象。接通故障自诊系统后，故障灯报警，利用读码器读出的故障码是26（即空燃比A/F过浓）。32.5 节气门与节气门位置传感器节气门与节气门位置传感器TPSl元件识别4常见节气门体外观常见节气门体外观52.5.1 节气门体分类节气门体分类l1

2、、触点式节气门（早期车用，已淘汰）l2、线性节气门（较早的电控车普遍采用）l3、电子节气门（目前主流技术）l4、直动式节气门（大众专利：大众、奥迪）62.5.2 TPS的作用及安装位置的作用及安装位置l检测节气门开度信号（以百分比表示），作为喷油量的主要数据。l安装位置 节气门位置传感器（TPS）安装于节气门体上，一般节气门体安装在进气总管后端，进气歧管之前。 72.5.3 触点式节气门位置传感器触点式节气门位置传感器l触点式节气门位置传感器主要由一个滑动触点和两个固定触点组成，如右图。如滑动触点（TL）随节气门轴一起转动，滑动触点在节气门全关（怠速）时与怠速固定触点（IDL）闭合，而在节气门

3、接近全开时与全开触点（PSW）闭合；节气门开度在中间位置时，滑动触点与两个固定触点均断开。ECU根据触点的闭合情况确定发动机处于怠速、中等负荷或全负荷工况。8触电式触电式TPS的简单原理的简单原理la为常闭触点，怠速触点，（0%5%断开）lb为常开触点，全负荷触点，（85%100%闭合）l5%85%无信号，由人工控制油门踏板11234ab92.5.4 线性节气门位置传感器线性节气门位置传感器l1、知识点拨：什么叫线性？UR欧姆定律：I=U/R 变换：R=U/A U=IR 用U表示电压（V）、I表示电流（A）、 R表示电阻（）102、线性、线性TPS结构及电气原理结构及电气原理113、电路的等效

4、分析、电路的等效分析l如等效电路图所示：设划片K的起始位置在B点，此时Vcc输出电压约为5V，为最大值，当划片由B向A开始运动式，接入Vs电路中的电阻增大，Vs输出电阻逐渐减小直到最小值E，这就相当于踩下了加速踏板带动K，这样在Vs上产生了不间断的电压信号。有了这样的原理，至于电阻R的形状并不会影响这个功能。等效12怠速触点怠速触点IDLl一般情况下，非电子节气门需要在TPS电路上在增加一个IDL，即怠速触点开关。为怠速控制阀提供一个开启的信号。电路如下:当节气门处于完全关闭状态，发动机处于怠速工况。R在A处，此时触点开关闭合，IDL导通，发出信号，ECU控制怠速控制阀打开，发动机处于怠速状态

5、，当R离开B点，向A开始运动，触点开关立即处于断开状态，此时发动机处于非怠速工况。有关怠速控制电路部分的内容将在后面讲到。值得注意的是，增加了怠速触点的节气门也称为综合式节气门13线性节气门线性节气门TPS输出特性曲线输出特性曲线142.5.5 电子节气门电子节气门l元件识别：电子节气门体电子节气门体实际上就是去掉了传统的拉索控制部分，将这一部分改为步进电机控制，并将加速踏板的拉索机构改为电阻控制。其主要组成部分：App1、App2ECU、步进电机、扇齿（扇形齿轮）、有双电位计的TPS15l电气原理图App 电路TPS电路通过App和Tps的电路图我们不难看出，R1和R2 R3和R4它们是反向

6、变化的，即当R1增大R2减小，R3减小R4增大，因此，电子节节气门的加速踏板和节气门位置传感器都是有双电位计共同控制的。而电子节气门的开度控制则是由一个步进电机来控制的，电子节气门没有怠速控制控制阀，当发动机怠速时，节气门步进电机会自动打开一个角度以保障进气。要注意，也有很多车的APP电位计安装在机舱内，采用拉索联动，比如：Benz s600，Audi，BMW等162.5.6 直动式节气门直动式节气门l元件识别帕萨特B5直动式节气门17直动式节气门直动式节气门l直动式节气门是综合了普通综合式节气门和电子节气门而制成的。它依旧用拉索控制节气门开度，需要怠速电机来完成怠速进气。但是其TPS也采用双

7、电位计设计。很多车型的怠速控制不采用旁通气道方式，而是采用线性电机把节气门打开一个开度以维持怠速。182.5.7综合式节气门的检测综合式节气门的检测 综合式节气门位置传感器在日本丰田皇冠3.0、凌志LS400等轿车装用的是由一个电位计和一个怠速触点组成的综合式节气门位置传感器，工作原理和检修方法参阅前两种节气门位置传感器，其电路如下图所示。191.用万用表检测用万用表检测l拔去节气门位置传感器的线束插头。l用万用表在电位计式位置传感器线束插座上测量电位计总电阻（下图中VC端和E端之间的电阻）。如有断路、短路或阻值不符合标 准，说明该传感器有故障。l测量电位计滑动触点的电阻（图3-31中VT和E

8、之间的电阻），该电阻应能随节气门的开启或关闭而平滑地变化，否则说明该传感器有 故障20l将示波器测头与电位计式位置传感器的信号输出端（下图中的VT端）连接。l打开汽车的点火开关或让发动机运转。l让节气门由关闭位置逐渐开启直至全开，同时观察示波器显示屏上的节气门位置传感器输出信号的波形。正常波形应为一连续、平滑的斜线（下图a）。若测得的信号波形不平滑，有突变（下图b），则说明该节气门位置传感器有故障。2、用示波器检测综合室节气门212.5.8节气门案例分析节气门案例分析l案例一：案例一：一辆丰田皇冠3.0L轿车发动机检查灯亮，暖机后，在N挡位时750r/min运行稳定，但是在D挡位时，发动机转速

9、500600r/min时运行不稳定，偶尔像失火的样子，转速降到400r/min，其它工况都正常。22故障诊断故障诊断23l案例二：一辆通用鲁米娜（Lumina）子弹头轿车（3.1L电控汽油喷射V6发动机），当车速达到6070km/h时，踩加速踏板加速无效，进气管回火“放炮”，车速时快时慢。l故障排除 用解码仪调取故障码，显示代码为22节气门位置 传感器信号电压过低。 在怠速运转状态检查该传感器(电路见下图），其信号电压为0.25V，比标准值0.51.0V低得多，换用新的节气门位置传感器后，故障排除。24l故障分析： 节气门位置传感器的作用是将节气门开度转换为电压信号。信号电压随节气门开度的增大

10、而增高，节气门全开时，增大到接近5V。在正常情况下，ECU根据此信号以及进气歧管压力传感器的信号及时调整喷油量，以满足发动机各种工况的需要。当节气门信号电压较正常值偏低时，ECU控制的喷油量也就偏少，由于此时进入气缸的空气仍然是正常状态下的量，因此混合气过稀，从而出现上述故障现象。25案例三：一款丰田佳美，搭载案例三：一款丰田佳美，搭载1MZ-FE V6发动机，发动机，A-541型自型自动变速器。驾驶员反映该车加速无力，将加速踏板踩到底，最动变速器。驾驶员反映该车加速无力，将加速踏板踩到底，最高车速只能达到高车速只能达到120km/h左右。左右。故障诊断故障诊断三大科谷教育（机电一体化汽车专业

11、）26272.5.9电子节气门的设定与调整电子节气门的设定与调整l一般情况下，电子节气门是不能手动调整的，下面我们以一汽大众的车为例讲解使用解码器设定电子节气门。连接诊断仪到汽车OBD诊断插座选择一汽大众按提示输入车辆识别码进入电控发动机子菜单进入基本设定子菜单设定通道号98节气门基本设定确认后等待1015S完成退出282.5.10 怠速控制阀（怠速控制阀（IAC、ISC）l1、安装位置：节气门体上节气门体旁通气道怠速控制阀左图是节气门体上安装的怠速控制阀的结构简图，怠速控制阀一般安装在旁通气道上，当节气门完全关闭，发动机处于怠速状态下运转，为了维持怠速状态必须的进气，在节气门体上增加一个旁通

12、气道，并在气道上安装一个阀门以控制进气量的大小。这个阀门控制装置就是怠速控制阀，注意怠速控制阀是典型的执行器。29l2、分类：a、步进电机式 b、线性开关式（占空比式） c、旋转滑阀式占空比式旋转滑阀式303、步进电机原理、步进电机原理l1234顺序由顺序由ECU触发导通，步进电机向前运转四步，触发导通，步进电机向前运转四步，阀芯向前运动关闭旁通气道，反之，阀芯向前运动关闭旁通气道，反之， 4321顺序触发，顺序触发，步进电机反向运转四步，阀芯向后退回打开一定大小的旁通步进电机反向运转四步，阀芯向后退回打开一定大小的旁通气道。步进电机的阀芯和阀座均是锥形，就是利用这个原理气道。步进电机的阀芯和

13、阀座均是锥形，就是利用这个原理实现对旁通气道开关大小的控制的。实现对旁通气道开关大小的控制的。步进电机引脚空气旁通气道阀芯阀座螺杆弹簧线圈磁铁轴承结构简图314、线性开关式（占空比、线性开关式（占空比 ）l什么是占空比？ 占空比主要针对是指一个脉冲周期内，打开时间和周期时间的比的百分数。及占空比占空比=通电时间通电时间/周期时间周期时间*100% 如图所示：ONOFF0.6s0.4s1s占空比占空比=0.6/1 *100%=60%引脚衔铁阀座弹簧阀芯电磁线圈旁通气道结构简图电气原理线性开关式怠速控制阀的工作原理是，当Vc端输入占空比（红线表示）波形式，根据波形特点，在一个周期内以上右图为例，即

14、1S内打开0.6S，这0.6秒时间内线圈L1得电产生磁性，拉动阀芯克服弹簧的弹力打开旁通气道，后0.4s内失电，弹簧弹力使阀芯回位关闭旁通气道，同样采用锥形设计以更好的关闭和打开。所以只要波形一直重复，阀芯将做来回振动。如需要增大进气量只需要增大占空比即可。325、旋转滑阀式、旋转滑阀式ISCl旋转滑阀式ISC同样需要输入占空比信号，但是占空比信号通过反相器作用求取其反码（0101反码1010）来控制画法的正传和发展，通过占空比控制滑阀开启的和关闭的时间从而达到控制旁通气道进气流量的目的。旁通气道旋转滑阀电磁线圈引脚旋转滑阀式原理简图电气原理图33案例：案例：l一辆丰田佳美汽车，采用分电器式点火系统。启动困难，启动时需要加一点油门方能启动，一丢油门熄火。第二次尝试启动过程出现淹缸现象，四个火花塞被浸湿，经处理和跟换火花塞，故障依然存在，请思考是什么现象。（该车采用旋转滑阀式怠速控制阀）l经检查发现，淹缸的原因是