汽车发动机电控与维修技术课程

1、汽车发动机电控系统检修汽车发动机电控系统检修技术 谢有生谢有生发动机电子控制技术概述发动机电子控制技术概述 电子控制系统包括发动机运行状况的各种传感电子控制系统包括发动机运行状况的各种传感器、电控单元和执行器三部分。电子控制系统的器、电控单元和执行器三部分。电子控制系统的作用是接收来自表示发动机工作状态的各个传感作用是接收来自表示发动机工作状态的各个传感器送来的信号，根据器送来的信号，根据ECU预置的程序，对喷油时预置的程序，对喷油时刻、喷油量以及点火时刻等进行控制刻、喷油量以及点火时刻等进行控制 发动机电控本质发动机电控本质测空气测空气测工况测工况控油量控油量调点火调点火电电 一辆帕萨特轿车

2、发动机怠速不稳，急加速时有“坐车”现象。读取数据流，这是发现发动机空气质量流量仅为1.4g/s，而正常应为2.04.0g/s。 对于以上故障，很明显是空气供给系统方面出现故障。因此，我们首先来了解一下空气供给系统包含了哪些部分以及空气供给系统对电控汽车的影响。空气供给系统空气供给系统 1、空气供给系统简介、空气供给系统简介 空气供给系统为发动机提供必要的空气，并空气供给系统为发动机提供必要的空气，并测量出进入气缸的空气量。测量出进入气缸的空气量。 电控汽车燃油喷射系统测量空气流量的方式有三种。 一种是质量流量式，一种是质量流量式， 一种是速度密度式，一种是速度密度式， 第三种是节流速度式。第三

3、种是节流速度式。2、空气测量装置 空气测量装置一般安装于空气滤清器后的进气管道中。它是测量进入气缸的空气量，并将其转化为电信号送入发动机控制单元，用于喷油量控制的基本信号。 L型电子控制燃油喷射发动机中使用的空气测量装置主要有在D型电子控制燃油喷射发动机中使用的是进气歧管绝对压力传感器。热膜式空气流量器结构和工作原理1、形状与结构、形状与结构热线式和热膜式空气流量计2、特点、特点热膜式空气流量传感器检测3.传感器插头电路图12V搭铁信号5V热膜式空气流量传感器检测点火开关OFF拔下传感器插头测插头上3与搭铁间电阻，应小于0.5 测插头上4与搭铁间电压，应为5V左右V（1）确定故障点检测步骤启动

4、发动机测插头上2与搭铁间电压，应为13V左右 V热膜式空气流量传感器检测（2）空气流量传感器输出信号测量启动发动机测插头上5与搭铁间电压，怠速时应为1.4V左右；急加速时应达到2.8VV热膜式空气流量传感器检测（3）空气流量传感器波形分析启动发动机用示波器观测插头上5与搭铁间信号波形（4）传感器波形检测信号采集正常波形 一般波形一般波形怠速状态 低速时低速时 高速时高速时 开空调怠速时开空调怠速时 热膜式空气流量传感器检测（5）空气流量传感器波形分析a 通常热线（热膜）式空气流量传感器，输出信号电压范围是从怠速时超过0.2V至节气门全开时超过4V，当急减速时输出信号电压应比怠速时的电压稍低。

5、b 发动机运转时，波形的副值在不断的波动，这是正常的。 （分析）因为热线式空气流量计没有任何运动部件，因此没有惯性，所以它能快速的对空气流量的变化作出反应，ECU会处理这些信号。 c 不同的车型输出电压将有很大差异，测怠速时的电压可以判断空流量的好坏。d 如果怠速时电压太高，而高速时电压又达不到4V则说明流量计损坏。e 如果在急加速时信号电压上升缓慢，而在急减速时输出信号波形下降缓慢，则说明热线（热膜）脏污。1 1作用作用 反映节气门开度（负荷）的大小，判定发动机怠反映节气门开度（负荷）的大小，判定发动机怠速、部分负荷、全负荷工况，实现不同的控制模速、部分负荷、全负荷工况，实现不同的控制模式；

6、式； 反映节气门变化快慢（加速、减速），实现加速反映节气门变化快慢（加速、减速），实现加速加浓和减速减油或断油控制。加浓和减速减油或断油控制。 是控制喷油量、点火正时、怠速转速和尾气排放是控制喷油量、点火正时、怠速转速和尾气排放的重要参考的重要参考(修正）信号。修正）信号。 节气门位置传感器的检测节气门位置传感器的检测节气门位置传感器原理与检测节气门位置传感器原理与检测2 2 类型类型 线性输出型节气门位置传感器（多数汽车线性输出型节气门位置传感器（多数汽车采用）采用） 开关量输出型节气门位置传感器开关量输出型节气门位置传感器 综合式综合式 电子节气门（因时间问题，就与大家交流后面两种类型）

7、节气门位置传感器3 3结构结构（以线性输出型节气门位置传感器为例）以线性输出型节气门位置传感器为例）该传感器有该传感器有1 1个同节气门联动的可动电刷触点。这个触点可在基板上的电阻体个同节气门联动的可动电刷触点。这个触点可在基板上的电阻体上滑动，利用电阻值的变化，测得与节气门开度相对应的线性输出电压，根上滑动，利用电阻值的变化，测得与节气门开度相对应的线性输出电压，根据输出的电压值，就可以知道节气门的开度。据输出的电压值，就可以知道节气门的开度。节气门位置传感器的检测节气门位置传感器的检测图图2线性输出型节气门位置线性输出型节气门位置传感器传感器(丰田四线丰田四线)图图3 电压信号输出特性图电

8、压信号输出特性图 4、温度传感器的原理信号电压测试范围曲线超出标准则进行如下故障检测流程：信号电压测试范围曲线超出标准则进行如下故障检测流程：4、节气门位置传感器节气门位置传感器原理图图4 线性输出型节气门位置传感器线性输出型节气门位置传感器(三线三线)与与ECU的连接电路的连接电路三根线：三根线：1 15V5V的参考电压；的参考电压；2 2搭铁；搭铁；3 3电压信号。电压信号。比三线式增加一个怠速触点的闭合信号比三线式增加一个怠速触点的闭合信号 综合式节气门位置传感器的原理综合式节气门位置传感器的原理图图5 5 线性输出型节气门位置传感器线性输出型节气门位置传感器( (四线四线) )与与EC

9、UECU的连接电路的连接电路5 5检测检测（1 1）. .万用表检测万用表检测 信号线：信号线： VTAVTA与搭铁间与搭铁间的电压随节气的电压随节气门开度的增大门开度的增大而增大，而增大， 节气门全闭：节气门全闭：0.30.30.8V0.8V， 节气门全开：节气门全开：3.23.24.9V4.9V。节气门位置传感器的检测节气门位置传感器的检测传感器接脚条件标准电阻（k）标准电压(V)IDL-E2节气门全闭0.50节气门打开914VC-E23.17.24.55.5VTA-E2节气门全闭0.346.300.30.8节气门全开2.411.23.24.9节气门从全闭到全开逐渐增大逐渐增大节气门位置传

10、感器的检测节气门位置传感器的检测节气门位置传感器波形检测节气门位置传感器波形检测1、测试传感器 打开点火开关，发动机不运转，慢慢地让油门从关到全开，并重新返回至关油门。反复这个过程几次。慢慢地做，所以波形像例子中铺开在显示屏上。2.2.示波器检测示波器检测（正常波形）（正常波形） 模拟信号：输出信号电模拟信号：输出信号电压随节气门开度的增大压随节气门开度的增大而增大。而增大。 传感器的电压应从怠速传感器的电压应从怠速时的低于时的低于1V1V到节气门全到节气门全开时的低于开时的低于5V5V；节气门位置传感器波形检测节气门位置传感器波形检测 波形上不应有任何断波形上不应有任何断裂、对地尖峰或大跌裂

11、、对地尖峰或大跌落；落； 特到应注意在前特到应注意在前1/4油油门运动中的波形，这门运动中的波形，这是在驾驶中最常用到是在驾驶中最常用到传感器碳膜的部分，传感器碳膜的部分，传感器的前传感器的前1/8至至1/3的皮膜通常首先磨损、的皮膜通常首先磨损、短路、断路、虚接？短路、断路、虚接？ 节气门位置传感器的检测节气门位置传感器的检测电子节气门组成及工作原理 1.电子节气门控制系统的组成电子节气门控制系统的组成: *带加速踏板位置传感器的加速踏板模块 . *发动机控制单元. * 节气门控制单元. ETCS-IETCS-I电子节气门电子节气门概述概述 : : 根据加速踏板被踩下的程度和发动机以及汽车的

12、根据加速踏板被踩下的程度和发动机以及汽车的状态使节气门开启到最佳位置，从而实现怠速控制、状态使节气门开启到最佳位置，从而实现怠速控制、巡行控制、雪地模式和牵引力控制等综合性控制巡行控制、雪地模式和牵引力控制等综合性控制。功能功能: : 采用电子节气门控制系统能在所有操作范围内实采用电子节气门控制系统能在所有操作范围内实现良好的节气门控制。现良好的节气门控制。PASSAT轿车电子节气门系统描述 发动机管理系统所使用的能够影响发动机扭矩的工具”是:节气门;增压压力;喷射时间;气缸压缩比和点火提前角. 1机械式节气门定位系统的发动机扭矩控制机械式节气门定位系统的发动机扭矩控制各种需要的扭矩信号都被传

13、递到发动机控制单元，然后在进行处理扭矩的需求不能得到最优化的匹配，因为发动机控制单元不能直接控制机械式调整的节门电子节气门电子节气门ETCS-I 系统原理系统原理-03款取消了油门拉线和电磁离合器款取消了油门拉线和电磁离合器加速踏板位置传感器节气门位置传感器节气门控制电机节气门拉线02加速踏板位置传感器节气门位置传感器节气门控制电机03电磁离合器发动机 ECU (ECM)发动机 ECU (ECM)油门踏板位置传感器 元件：元件：电位计，电子节气门（大众/日产） 作用：作用： 检测加速踏板的位置 检测：一般6线式，双信号油门踏板位置传感器检测ETCS-I 加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器加速

14、踏板电压VPAVPA2松开0.5-1.1V0.9-2.3V踩下3.0-4.6V3.4-5.0V1）测量ECM连接器端子VCPA和EPA，VCPA2和EPA2之间的电压。电压：4.5-5.5V。（2）测量ECM连接器端子VPA和EPA，VPA2和EPA2之间的电压。 ECMVPAEPAVCPAVPA2EPA2VCP2节气门位置传感器节气门控制电机减速齿轮节气门霍尔 ICs磁铁ETCS-IETCS-I电子节气门电子节气门电子节气门系统部件概述电子节气门系统部件概述 电路图电路图 1两个角度传感器使用共同的电源线(红线)和接底线(棕色). 2.每个角度传感器都有其自己的信号线(绿色) 3.取决于运动

15、方向,节气门驱动装置(蓝色)被激活.02 LX470 (有拉线型号有拉线型号)03 LX470 (无拉线型号无拉线型号)节气门控制电机节气门控制电机 M+ M- : 0.3 100 at 20 C (68 F)电磁离合器电磁离合器 CL+ CL- : 4.2 5.2 at 20 C (68 F)节气门位置传感器节气门位置传感器 VC E2 : 1.25 2.35 k at 20 C (68 F)检测检测节气门控制电机节气门控制电机 M+ M- : 0.3 100 at 20 C (68 F)检测检测 取消电磁离合器取消电磁离合器 节气门位置传感器节气门位置传感器ETCS-IETCS-I电子节气

16、门电子节气门ETCS-I 节气门位置传感器节气门位置传感器TPSTPS节气门开启角度全开全关VTA VTA2输出电压 (V)05发动机 ECU (ECM)VTA VTA2E2VCHall IC磁铁ETCS-I 节气门位置传感器节气门位置传感器TPSTPSVTA VTA2E2VCHall IC磁铁加速踏板加速踏板电压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电阻电阻 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 全开全开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响？响？温度传感器温度传感器 温度传感器的原理与检测2 2 分类分类温度传感器有：温度传感器有： 绕线电阻式、热敏电阻式、扩散电绕线电阻式、热敏电阻式、扩散电阻式、半导体晶体管式、金属芯式、阻式、半导体晶体管式、金属芯式、热电偶式等。热电偶式等。应用较多的是：应用较多的是： 绕线电阻式、热敏电阻式。绕线电阻式、热敏电阻式。 热敏式温度传感器有热敏式温度传感器有NTC(负热敏负热敏系数系

18、数)和和PTC(正热敏系数正热敏系数)两种。热两种。热敏式传感器的响应特性比绕线电阻敏式传感器的响应特性比绕线电阻式传感器优良，因而被广泛地运用式传感器优良，因而被广泛地运用于检测发动机冷却液和进气温度。于检测发动机冷却液和进气温度。 温度传感器的检测 温度传感器的检测3 3 原理原理温度温度电阻电阻电压电压喷油量喷油量水温传感器失效水温传感器失效 温度传感器的检测气温传感器失效气温传感器失效温度传感器的检测8.5 8.5 检测检测水温传感器（水温传感器（AJR发动机）发动机）1.万用表检测万用表检测 信号线：点火开关信号线：点火开关ON，测量电压，应与规定相测量电压，应与规定相符（在符（在1-5V间变化间变化)。 电源线：点火开关电源线：点火开关ON，5V。 搭铁线：点火开关搭铁线：点火开关OFF，0。 温度传感器的检测进气温度传感器进气温度传感器检测检测（AJRAJR发发动机）动机）万用表检测万用表检测信号线：点火开关信号线：点火开关ONON，测，测量电压，应与规定相符量电压，应与规定相符（在（在1-5V1-5V间变化间变化) )。电源线：点火开关电源线：点火开关ONON，5V5V。搭铁线：点火开