電控發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)第二課

1、1電容式電容式MAP的檢測(cè)原理的檢測(cè)原理l位于傳感器殼體內(nèi)腔的彈性膜片用金屬制成，彈性膜片上、下兩個(gè)凹玻璃的表面也均有金屬涂層，這樣在彈性膜片與兩個(gè)金屬涂層之間形成兩個(gè)串聯(lián)的電容，如下圖。l由于電容式MAP現(xiàn)在已經(jīng)很少見(jiàn)了，所以在這里不做過(guò)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(dòng)機(jī)的轎車(chē)，出現(xiàn)怠速時(shí)排氣管大量冒黑煙而高速時(shí)工作正常的現(xiàn)象。接通故障自診系統(tǒng)后，故障燈報(bào)警，利用讀碼器讀出的故障碼是26（即空燃比A/F過(guò)濃）。32.5 節(jié)氣門(mén)與節(jié)氣門(mén)位置傳感器節(jié)氣門(mén)與節(jié)氣門(mén)位置傳感器TPSl元件識(shí)別4常見(jiàn)節(jié)氣門(mén)體外觀(guān)常見(jiàn)節(jié)氣門(mén)體外觀(guān)52.5.1 節(jié)氣門(mén)體分類(lèi)節(jié)氣門(mén)體分類(lèi)l1

2、、觸點(diǎn)式節(jié)氣門(mén)（早期車(chē)用，已淘汰）l2、線(xiàn)性節(jié)氣門(mén)（較早的電控車(chē)普遍采用）l3、電子節(jié)氣門(mén)（目前主流技術(shù)）l4、直動(dòng)式節(jié)氣門(mén)（大眾專(zhuān)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(cè)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度信號(hào)（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(mén)位置傳感器（TPS）安裝于節(jié)氣門(mén)體上，一般節(jié)氣門(mén)體安裝在進(jìn)氣總管后端，進(jìn)氣歧管之前。 72.5.3 觸點(diǎn)式節(jié)氣門(mén)位置傳感器觸點(diǎn)式節(jié)氣門(mén)位置傳感器l觸點(diǎn)式節(jié)氣門(mén)位置傳感器主要由一個(gè)滑動(dòng)觸點(diǎn)和兩個(gè)固定觸點(diǎn)組成，如右圖。如滑動(dòng)觸點(diǎn)（TL）隨節(jié)氣門(mén)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，滑動(dòng)觸點(diǎn)在節(jié)氣門(mén)全關(guān)（怠速）時(shí)與怠速固定觸點(diǎn)（IDL）閉合，而在節(jié)氣門(mén)

3、接近全開(kāi)時(shí)與全開(kāi)觸點(diǎn)（PSW）閉合；節(jié)氣門(mén)開(kāi)度在中間位置時(shí)，滑動(dòng)觸點(diǎn)與兩個(gè)固定觸點(diǎn)均斷開(kāi)。ECU根據(jù)觸點(diǎn)的閉合情況確定發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速、中等負(fù)荷或全負(fù)荷工況。8觸電式觸電式TPS的簡(jiǎn)單原理的簡(jiǎn)單原理la為常閉觸點(diǎn)，怠速觸點(diǎn)，（0%5%斷開(kāi)）lb為常開(kāi)觸點(diǎn)，全負(fù)荷觸點(diǎn)，（85%100%閉合）l5%85%無(wú)信號(hào)，由人工控制油門(mén)踏板11234ab92.5.4 線(xiàn)性節(jié)氣門(mén)位置傳感器線(xiàn)性節(jié)氣門(mén)位置傳感器l1、知識(shí)點(diǎn)撥：什么叫線(xiàn)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(xiàn)性、線(xiàn)性TPS結(jié)構(gòu)及電氣原理結(jié)構(gòu)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(shè)劃片K的起始位置在B點(diǎn)，此時(shí)Vcc輸出電壓約為5V，為最大值，當(dāng)劃片由B向A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)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(dāng)于踩下了加速踏板帶動(dòng)K，這樣在Vs上產(chǎn)生了不間斷的電壓信號(hào)。有了這樣的原理，至于電阻R的形狀并不會(huì)影響這個(gè)功能。等效12怠速觸點(diǎn)怠速觸點(diǎn)IDLl一般情況下，非電子節(jié)氣門(mén)需要在TPS電路上在增加一個(gè)IDL，即怠速觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。為怠速控制閥提供一個(gè)開(kāi)啟的信號(hào)。電路如下:當(dāng)節(jié)氣門(mén)處于完全關(guān)閉狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況。R在A(yíng)處，此時(shí)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)閉合，IDL導(dǎo)通，發(fā)出信號(hào)，ECU控制怠速控制閥打開(kāi)，發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)

5、，當(dāng)R離開(kāi)B點(diǎn)，向A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)立即處于斷開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于非怠速工況。有關(guān)怠速控制電路部分的內(nèi)容將在后面講到。值得注意的是，增加了怠速觸點(diǎn)的節(jié)氣門(mén)也稱(chēng)為綜合式節(jié)氣門(mén)13線(xiàn)性節(jié)氣門(mén)線(xiàn)性節(jié)氣門(mén)TPS輸出特性曲線(xiàn)輸出特性曲線(xiàn)142.5.5 電子節(jié)氣門(mén)電子節(jié)氣門(mén)l元件識(shí)別：電子節(jié)氣門(mén)體電子節(jié)氣門(mén)體實(shí)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(jìn)電機(jī)控制，并將加速踏板的拉索機(jī)構(gòu)改為電阻控制。其主要組成部分：App1、App2ECU、步進(jìn)電機(jī)、扇齒（扇形齒輪）、有雙電位計(jì)的TPS15l電氣原理圖App 電路TPS電路通過(guò)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(dāng)R1增大R2減小，R3減小R4增大，因此，電子節(jié)節(jié)氣門(mén)的加速踏板和節(jié)氣門(mén)位置傳感器都是有雙電位計(jì)共同控制的。而電子節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度控制則是由一個(gè)步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制的，電子節(jié)氣門(mén)沒(méi)有怠速控制控制閥，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，節(jié)氣門(mén)步進(jìn)電機(jī)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)一個(gè)角度以保障進(jìn)氣。要注意，也有很多車(chē)的APP電位計(jì)安裝在機(jī)艙內(nèi)，采用拉索聯(lián)動(dòng)，比如：Benz s600，Audi，BMW等162.5.6 直動(dòng)式節(jié)氣門(mén)直動(dòng)式節(jié)氣門(mén)l元件識(shí)別帕薩特B5直動(dòng)式節(jié)氣門(mén)17直動(dòng)式節(jié)氣門(mén)直動(dòng)式節(jié)氣門(mén)l直動(dòng)式節(jié)氣門(mén)是綜合了普通綜合式節(jié)氣門(mén)和電子節(jié)氣門(mén)而制成的。它依舊用拉索控制節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，需要怠速電機(jī)來(lái)完成怠速進(jìn)氣。但是其TPS也采用雙

7、電位計(jì)設(shè)計(jì)。很多車(chē)型的怠速控制不采用旁通氣道方式，而是采用線(xiàn)性電機(jī)把節(jié)氣門(mén)打開(kāi)一個(gè)開(kāi)度以維持怠速。182.5.7綜合式節(jié)氣門(mén)的檢測(cè)綜合式節(jié)氣門(mén)的檢測(cè) 綜合式節(jié)氣門(mén)位置傳感器在日本豐田皇冠3.0、凌志LS400等轎車(chē)裝用的是由一個(gè)電位計(jì)和一個(gè)怠速觸點(diǎn)組成的綜合式節(jié)氣門(mén)位置傳感器，工作原理和檢修方法參閱前兩種節(jié)氣門(mén)位置傳感器，其電路如下圖所示。191.用萬(wàn)用表檢測(cè)用萬(wàn)用表檢測(cè)l拔去節(jié)氣門(mén)位置傳感器的線(xiàn)束插頭。l用萬(wàn)用表在電位計(jì)式位置傳感器線(xiàn)束插座上測(cè)量電位計(jì)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(biāo) 準(zhǔn)，說(shuō)明該傳感器有故障。l測(cè)量電位計(jì)滑動(dòng)觸點(diǎn)的電阻（圖3-31中VT和E

8、之間的電阻），該電阻應(yīng)能隨節(jié)氣門(mén)的開(kāi)啟或關(guān)閉而平滑地變化，否則說(shuō)明該傳感器有 故障20l將示波器測(cè)頭與電位計(jì)式位置傳感器的信號(hào)輸出端（下圖中的VT端）連接。l打開(kāi)汽車(chē)的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)或讓發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。l讓節(jié)氣門(mén)由關(guān)閉位置逐漸開(kāi)啟直至全開(kāi)，同時(shí)觀(guān)察示波器顯示屏上的節(jié)氣門(mén)位置傳感器輸出信號(hào)的波形。正常波形應(yīng)為一連續(xù)、平滑的斜線(xiàn)（下圖a）。若測(cè)得的信號(hào)波形不平滑，有突變（下圖b），則說(shuō)明該節(jié)氣門(mén)位置傳感器有故障。2、用示波器檢測(cè)綜合室節(jié)氣門(mén)212.5.8節(jié)氣門(mén)案例分析節(jié)氣門(mén)案例分析l案例一：案例一：一輛豐田皇冠3.0L轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢查燈亮，暖機(jī)后，在N擋位時(shí)750r/min運(yùn)行穩(wěn)定，但是在D擋位時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速

9、500600r/min時(shí)運(yùn)行不穩(wěn)定，偶爾像失火的樣子，轉(zhuǎn)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(chē)（3.1L電控汽油噴射V6發(fā)動(dòng)機(jī)），當(dāng)車(chē)速達(dá)到6070km/h時(shí)，踩加速踏板加速無(wú)效，進(jìn)氣管回火“放炮”，車(chē)速時(shí)快時(shí)慢。l故障排除 用解碼儀調(diào)取故障碼，顯示代碼為22節(jié)氣門(mén)位置 傳感器信號(hào)電壓過(guò)低。 在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)檢查該傳感器(電路見(jiàn)下圖），其信號(hào)電壓為0.25V，比標(biāo)準(zhǔn)值0.51.0V低得多，換用新的節(jié)氣門(mén)位置傳感器后，故障排除。24l故障分析： 節(jié)氣門(mén)位置傳感器的作用是將節(jié)氣門(mén)開(kāi)度轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。信號(hào)電壓隨節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的增大

10、而增高，節(jié)氣門(mén)全開(kāi)時(shí)，增大到接近5V。在正常情況下，ECU根據(jù)此信號(hào)以及進(jìn)氣歧管壓力傳感器的信號(hào)及時(shí)調(diào)整噴油量，以滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況的需要。當(dāng)節(jié)氣門(mén)信號(hào)電壓較正常值偏低時(shí)，ECU控制的噴油量也就偏少，由于此時(shí)進(jìn)入氣缸的空氣仍然是正常狀態(tài)下的量，因此混合氣過(guò)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(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)，A-541型自型自動(dòng)變速器。駕駛員反映該車(chē)加速無(wú)力，將加速踏板踩到底，最動(dòng)變速器。駕駛員反映該車(chē)加速無(wú)力，將加速踏板踩到底，最高車(chē)速只能達(dá)到高車(chē)速只能達(dá)到120km/h左右。左右。故障診斷故障診斷三大科谷教育（機(jī)電一體化汽車(chē)專(zhuān)業(yè)

11、）26272.5.9電子節(jié)氣門(mén)的設(shè)定與調(diào)整電子節(jié)氣門(mén)的設(shè)定與調(diào)整l一般情況下，電子節(jié)氣門(mén)是不能手動(dòng)調(diào)整的，下面我們以一汽大眾的車(chē)為例講解使用解碼器設(shè)定電子節(jié)氣門(mén)。連接診斷儀到汽車(chē)OBD診斷插座選擇一汽大眾按提示輸入車(chē)輛識(shí)別碼進(jìn)入電控發(fā)動(dòng)機(jī)子菜單進(jìn)入基本設(shè)定子菜單設(shè)定通道號(hào)98節(jié)氣門(mén)基本設(shè)定確認(rèn)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(mén)體上節(jié)氣門(mén)體旁通氣道怠速控制閥左圖是節(jié)氣門(mén)體上安裝的怠速控制閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，怠速控制閥一般安裝在旁通氣道上，當(dāng)節(jié)氣門(mén)完全關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，為了維持怠速狀態(tài)必須的進(jìn)氣，在節(jié)氣門(mén)體上增加一個(gè)旁通

12、氣道，并在氣道上安裝一個(gè)閥門(mén)以控制進(jìn)氣量的大小。這個(gè)閥門(mén)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(lèi)：a、步進(jìn)電機(jī)式 b、線(xiàn)性開(kāi)關(guān)式（占空比式） c、旋轉(zhuǎn)滑閥式占空比式旋轉(zhuǎn)滑閥式303、步進(jìn)電機(jī)原理、步進(jìn)電機(jī)原理l1234順序由順序由ECU觸發(fā)導(dǎo)通，步進(jìn)電機(jī)向前運(yùn)轉(zhuǎn)四步，觸發(fā)導(dǎo)通，步進(jìn)電機(jī)向前運(yùn)轉(zhuǎn)四步，閥芯向前運(yùn)動(dòng)關(guān)閉旁通氣道，反之，閥芯向前運(yùn)動(dòng)關(guān)閉旁通氣道，反之， 4321順序觸發(fā)，順序觸發(fā)，步進(jìn)電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)四步，閥芯向后退回打開(kāi)一定大小的旁通步進(jìn)電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)四步，閥芯向后退回打開(kāi)一定大小的旁通氣道。步進(jìn)電機(jī)的閥芯和閥座均是錐形，就是利用這個(gè)原理氣道。步進(jìn)電機(jī)的閥芯和

13、閥座均是錐形，就是利用這個(gè)原理實(shí)現(xiàn)對(duì)旁通氣道開(kāi)關(guān)大小的控制的。實(shí)現(xiàn)對(duì)旁通氣道開(kāi)關(guān)大小的控制的。步進(jìn)電機(jī)引腳空氣旁通氣道閥芯閥座螺桿彈簧線(xiàn)圈磁鐵軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖314、線(xiàn)性開(kāi)關(guān)式（占空比、線(xiàn)性開(kāi)關(guān)式（占空比 ）l什么是占空比？ 占空比主要針對(duì)是指一個(gè)脈沖周期內(nèi)，打開(kāi)時(shí)間和周期時(shí)間的比的百分?jǐn)?shù)。及占空比占空比=通電時(shí)間通電時(shí)間/周期時(shí)間周期時(shí)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(xiàn)圈旁通氣道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖電氣原理線(xiàn)性開(kāi)關(guān)式怠速控制閥的工作原理是，當(dāng)Vc端輸入占空比（紅線(xiàn)表示）波形式，根據(jù)波形特點(diǎn)，在一個(gè)周期內(nèi)以上右圖為例，即

14、1S內(nèi)打開(kāi)0.6S，這0.6秒時(shí)間內(nèi)線(xiàn)圈L1得電產(chǎn)生磁性，拉動(dòng)閥芯克服彈簧的彈力打開(kāi)旁通氣道，后0.4s內(nèi)失電，彈簧彈力使閥芯回位關(guān)閉旁通氣道，同樣采用錐形設(shè)計(jì)以更好的關(guān)閉和打開(kāi)。所以只要波形一直重復(fù)，閥芯將做來(lái)回振動(dòng)。如需要增大進(jìn)氣量只需要增大占空比即可。325、旋轉(zhuǎn)滑閥式、旋轉(zhuǎn)滑閥式ISCl旋轉(zhuǎn)滑閥式ISC同樣需要輸入占空比信號(hào)，但是占空比信號(hào)通過(guò)反相器作用求取其反碼（0101反碼1010）來(lái)控制畫(huà)法的正傳和發(fā)展，通過(guò)占空比控制滑閥開(kāi)啟的和關(guān)閉的時(shí)間從而達(dá)到控制旁通氣道進(jìn)氣流量的目的。旁通氣道旋轉(zhuǎn)滑閥電磁線(xiàn)圈引腳旋轉(zhuǎn)滑閥式原理簡(jiǎn)圖電氣原理圖33案例：案例：l一輛豐田佳美汽車(chē)，采用分電器式點(diǎn)火系統(tǒng)。啟動(dòng)困難，啟動(dòng)時(shí)需要加一點(diǎn)油門(mén)方能啟動(dòng)，一丟油門(mén)熄火。第二次嘗試啟動(dòng)過(guò)程出現(xiàn)淹缸現(xiàn)象，四個(gè)火花塞被浸濕，經(jīng)處理和跟換火花塞，故障依然存在，請(qǐng)思考是什么現(xiàn)象。（該車(chē)采用旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥）l經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，淹缸的原因是