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文档简介
電子控制燃油噴射系統2024-2-112.1電控燃油噴射系統的類型電控燃油噴射系統的發展歷程一、按計量空氣量的方式二、按燃油噴射位置三、按燃油噴射方式四、同時噴射、順序噴射和分組噴射五、按照噴射控制裝置的結構型式六、按有無回饋信號:開環、閉環2024-2-12EFI概述電控燃油噴射系統的發展歷程
20世紀30年代首次用於軍用飛機發動機上,1954年德國賓士公司首次在賓士300SL汽車上裝用機械式汽油噴射系統。簡稱K型汽油噴射系統。
20世紀60年代末期,在K型的基礎上出現機電組合式汽油噴射系統,簡稱KE型。如德國賓士380SE、500SL轎車。
20世紀60年代後期,德國BOSCH公司研製成功電控燃油噴射系統EFI,並歷經電晶體、積體電路到微機處理三大發展進程。目前各國汽車上應用的電控燃油噴射系統都是以BOSCH公司產品為原形發展而來的。目前K型和KE型汽油噴射系統己基本淘汰,EFI系統成為汽油機燃料供給系統的主流。2024-2-13Bosch公司推出D型Jetronic模擬式汽油噴射系統Bosch公司推出L型Jetronic的汽油噴射系統,由於採用了測量空氣流量的方法控制噴油量,提高了控制精度。同時還開發出機械式汽油噴射系統。美國在轎車上全部採用了電控汽油噴射系統;歐洲的轎車採用汽油噴射系統的占90%以上。
Bosch公司推出了集點火與噴油於一體的Motronic數字式發動機綜合電子控制系統。在這期間,美國GM公司的DEFI、FORD公司的EEC、豐田公司的TCCS等紛紛出場。這些都是綜合控制的電子系統。
1995年
1973年
1967年
1979年Bosch公司燃油噴射系統的發展過程2024-2-14目前汽油車上均採用電子控制汽油噴射系統,以滿足日益嚴格的排放要求。2024-2-15一、按計量空氣量的方式2024-2-16按計量空氣量的方式壓力檢測型D流量檢測型L2.1電控燃油噴射系統的類型一、按進氣量的計量方式2024-2-171.D/壓力檢測型壓力檢測型電控燃油噴射系統通過進氣壓力感測器檢測進氣管的絕對壓力,換算成發動機的進氣量,從而對發動機進行綜合控制。桑塔納200OGLi型轎車發動機即採用D型電控燃油噴射系統2024-2-18電控燃油噴射系統示意圖(D)2024-2-192024-2-1102.流量檢測型(L)流量檢測型電控燃油噴射系統通過空氣流量感測器檢測吸入的空氣量,進而對發動機實施綜合控制。空氣流量感測器對空氣流量的檢測可分為體積流量型和品質流量型兩種。體積流量型:葉片式+卡門旋渦式品質流量型:熱線式+熱膜式2024-2-112電控燃油噴射系統(L)2024-2-1132024-2-114說明:L型電控燃油噴射發動機是現代轎車燃油噴射方式的主流,廣泛應用於各大汽車公司的各類轎車上。2024-2-116二、按照燃油噴射位置2024-2-117按照燃油噴射位置缸內噴射缸外噴射:單點噴射SPI(進氣管噴射)多點噴射MPI2.1電控燃油噴射系統的類型缸內直接噴射:噴油器裝在氣缸蓋上,把燃油直接噴入氣缸內。漸多。缸外進氣管噴射:燃油噴在進氣管內。單點噴射系統:在節氣門上方有一個中央噴射裝置,用1~2個噴油器集中噴射。又稱為節氣門體噴射TBI或中央噴射CFI。多點噴射系統:每缸進氣門處裝有1個噴油器,由ECU控制噴油。2024-2-118單點噴射系統多點噴射系統燃油噴射位置1.缸外噴射:單點噴射、多點噴射2024-2-1192.缸內噴射缸內噴射是指將汽油直接噴入氣缸內。缸內噴射需要較高的噴射壓力(3Mpa~4MPa),但由於汽油粘度較低,需要供油系統機件更加精密。隨著材料及製造技術的提高,動態回應性好,功率和扭矩可以同時提升,油耗低等優勢得以體現,高檔轎車電控汽油機應用越來越多。2024-2-120缸內噴射採用稀薄燃燒技術目前,世界各大汽車公司都擁有自己的缸內噴射稀薄燃燒式發動機及其稀薄燃燒技術。稀薄燃燒發動機的共同點是:利用缸內渦流運動,使聚集在火花塞附近的最濃混合氣,先被點燃,之後迅速向外層推進燃燒,並有較高的壓縮比。2024-2-121汽油機稀薄燃燒技術的特點(1)壓縮比高。(2)分層燃燒。(3)高能點火。三菱缸內直噴汽油機(GDI):空燃比達到40:1。大眾缸內直噴汽油機(FSI):本田缸內直噴汽油機:將VTEC技術與稀燃技術結合2024-2-122三、按照燃油噴射方式2024-2-123按照燃油噴射方式連續噴射間歇噴射2.1電控燃油噴射系統的類型類型燃料供給方式連續噴射方式(K型、KE型)
在發動機運轉期間,汽油連續不斷地噴射到進氣道內。間歇噴射方式(EFI型)在發動機運轉期間,將汽油間歇噴入進氣道內同時噴射
所有噴油器同時噴油、同時斷油分組噴射
將噴油器分成幾組。同組噴油器同時噴油、同時斷油順序噴射
各噴油器按發動機工作順序噴油按燃油噴射方式2024-2-124四、按照噴射順序2024-2-125按照噴射時序同時噴射順序噴射分組噴射2.1電控燃油噴射系統的類型同時噴射:發動機ECU用一個噴油指令控制所有噴油器,所有噴油器同時開啟、同時關閉,同時動作。
採用同時噴射的電控燃油噴射系統,曲軸每轉一圈各缸同時噴油一次,完成1/2的供油量;一個工作迴圈,每個氣缸噴油兩次。2024-2-126順序噴射:各缸噴油器按發動機的工作順序,在各缸排氣行程上止點前某一曲軸轉角順序輪流噴射。曲軸每轉兩圈,每缸噴油器各噴油一次。2024-2-127分組噴射:所有氣缸的噴油器分成2~4組交替噴油,
同一組中的噴油器同時噴油。2024-2-128五、按照噴射控制裝置的型式機械式、機電控制式、機電混合式2024-2-1292.1電控燃油噴射系統的類型開環控制系統:(無氧感測器)通過實驗室確定的發動機各工況的最佳供油參數預先存入電腦,在發動機工作時,電腦根據系統中各感測器的輸入信號,判斷自身所處的運行工況,並計算出最佳噴油量。控制精度低。精度直接依賴於所設定的基準數據和噴油器調整標定的精度。當使用工況超出預定範圍時,不能實現最佳控制。六、按有無回饋信號:開環、閉環2024-2-1302.1電控燃油噴射系統的類型閉環控制系統(裝有氧感測器)發動機排氣管上加裝了氧感測器,根據排氣中含氧量的變化,判斷實際進入氣缸的混合氣空燃比,在通過電腦與設定的目標空燃比進行比較,並根據誤差修正噴油量。空燃比控制精度較高。現代汽車:開環和閉環相結合的控制方案2024-2-131注意2.2汽油機電控燃油噴射系統的組成與工作原理
2024-2-132電控燃油噴射系統空氣供給系統燃油供給系統電子控制系統電控燃油噴射系統(L)2024-2-133電控燃油噴射系統示意圖(D)2024-2-134一、空氣供給系統空氣供給系統也稱進氣系統,由空氣濾清器、空氣流量感測器、節氣門體(節氣門、怠速控制閥和節氣門位置感測器)、進氣總管和進氣歧管等組成2024-2-135空氣供給系統2024-2-1361-空氣濾清器;2-空氣流量感測器;3-節氣門;4-怠速(空氣)控制閥;5-至氣缸;6-進氣總管;7-進氣歧管;8-節氣門體;9-旁通氣道噴油嘴進氣總管空氣閥或怠速控制閥節氣門體空氣流量計空氣濾清器L型EFI空氣供給系統示意圖2024-2-137佳美轎車空氣供給系統L型EFI空氣供給系統2024-2-138
L型噴射系統對空氣量的測量更精確,應用也比較廣泛。D型EFI空氣供給系統D型噴射系統由於沒有空氣流量計,其進氣系統結構簡單,應用比較廣泛。2024-2-139皇冠3.0轎車空氣供給系統空氣供給系統空氣供給系統為發動機提供必要的清潔空氣,並計量測量和控制燃油燃燒所需的空氣量。空氣經空氣濾清器過濾後,用空氣流量感測器(或進氣壓力感測器)進行計量,然後通過節氣門到達進氣總管,再分配給進氣歧管。噴油器噴出的汽油與空氣在進氣管內混合後,被吸入氣缸內進行燃燒。2024-2-140(1)發動機正常工作時空氣流量由節氣門(油門)來控制。踩下加速踏板(油門踏板)時,節氣門開度增大,進入的空氣量增多。空氣通道:進氣口→空氣濾清器→空氣流量感測器→進氣總管→節氣門→進氣歧管→進氣門→氣缸。2024-2-141空氣濾清器空氣流量計節氣門體進氣總管進氣歧管關閉(不通)(2)怠速時氣流的控制:旁通氣道式和節氣門直動式2024-2-142(2)怠速時氣流的控制:旁通氣道式怠速時,節氣門關閉,空氣從旁通氣道中流過。怠速空氣路徑為:進氣口→空氣濾清器→空氣流量感測器→進氣總管→旁通氣道→怠速控制閥→進氣歧管→進氣門→氣缸。怠速轉速由怠速控制閥調節流經旁通氣道的空氣量來控制。怠速控制閥由ECU控制。在氣溫較低、發動機進行暖機時,怠速控制閥的通路打開較大,此時發動機轉速較正常怠速高,稱為快怠速(高怠速);隨著發動機冷卻液溫度的升高,怠速控制閥使旁通氣道開度逐漸減小,旁通空氣量亦逐漸減少,發動機轉速逐漸降低至正常怠速。2024-2-143空氣濾清器空氣流量計節氣門體進氣總管進氣歧管怠速控制閥空氣濾清器進氣管絕對壓力感測器節氣門體進氣總管進氣歧管怠速控制閥空氣供給系統2024-2-144L型空氣供給系統D型空氣供給系統空氣供給系統FLASH動畫空氣濾清器空氣流量計節氣門體進氣總管進氣歧管怠速控制閥空氣濾清器空氣流量計節氣門體進氣總管進氣歧管怠速控制閥(2)發動機怠速氣流的控制:節氣門直動式怠速時,ECU控制節氣門微開,空氣經微開的節氣門邊隙進入氣缸。2024-2-145怠速空氣氣流通道為:進氣口→空氣濾清器→空氣流量感測器→進氣總管→節氣門→進氣歧管→進氣門→氣缸。怠速空氣提供方式⑴旁通空氣式:採用這種方式的系統在怠速時節氣門完全關閉。⑵
節氣門直動式:怠速時,油門踏板雖然完全鬆開,但節氣門並不完全關閉,而
是
仍通過它提供怠速空氣。你認為哪一種類型好?為什麼?2024-2-146二、燃油供給系統燃油供給系統由燃油箱、電動汽油泵、燃油濾清器、供油總管(燃油分配管)、噴油器、油壓調節器和回油管等組成。燃油供給系統向供油總管(燃油分配管)供給一定壓力的燃油,由ECU控制的噴油器將燃油以高壓霧狀噴出,以便形成所需的可燃混合氣。2024-2-1472024-2-148燃油供給系統示意圖2024-2-149燃油供給系統工作過程2024-2-150燃油供給系統元件位置組成:電動燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調節器、脈動阻尼器、油管等組成。2024-2-151燃油供給系統總體位置發動機上燃油供給系統元件的位置2024-2-152燃油供給系統功用:供給噴油器一定壓力的燃油,噴油器則根據電腦指令噴油。2024-2-153燃油供給系統原理圖原理電動汽油泵將燃油從油箱中泵出,經過燃油濾清器除去雜質及水分後,送至供油總管;當由ECU控制的噴油器開啟時,燃油以高壓霧狀噴出,並與空氣混合,形成可燃混合氣;當進氣門開啟時,可燃混合氣被吸入氣缸。2024-2-154無回油管EFI三、電子控制系統電子控制系統包括感測器、ECU和執行器。2024-2-156電子控制系統ECU根據空氣流量計信號和發動機轉速信號確定基本噴油時間,再根據其他感測器對噴油時間進行修正,並按最後確定的總噴油時間向噴油器發出指令,使噴油器噴油或斷油。2024-2-157空氣流量計或進氣壓力感測器其他感測器基本噴油量噴油器修正噴油量發動機轉速感測器感測器ECU執行器控制系統FLASH動畫桑塔納發動機電控燃油噴射系統(D)2024-2-1582024-2-159桑塔納AJR型發動機電控燃油噴射系統(L型)。ECU根據空氣流量信號和發動機轉速信號確定基本噴油時間,再根據其他感測器對噴油時間進行修正,並按最後確定的總噴油時間向噴油器發出指令,使噴油器噴油或斷油。2024-2-160
發動機ECU及其控制電路一、發動機ECU的幾點說明二、發動機ECU的電源電路三、發動機ECU的搭鐵電路四、感測器信號電路ECU是控制系統的核心。ECU按照一定的程式對各種輸入信號進行運算、儲存、分析處理,然後輸出指令,控制相關執行元件工作,以達到快速、準確、自動控制發動機工作的目的。ECU控制系統有各自獨立的電路,也有共同電路。有何特點?(1)在維修中,如果懷疑ECU有故障,怎麼辦?可通過檢測ECU各端子的工作參數與標準參數進行比較來確定;用一個已知無故障的ECU替代舊ECU進行試驗,若故障現象消失,說明原ECU有故障;一般情況下,ECU是不可修復件,有故障必須更換。(2)對於大部分電控系統,接通點火開關,各個感測器、執行器的正極就被接通,ECU需要對它們進行控制時,就接通其負極。提問:溫度感測器輸出電壓過低,而其他感測器輸出電壓過高時,應首先檢查ECU上感測器的搭鐵線接觸是否良好,感測器的導線是否有斷路處。為什麼?也有少數執行器是通過ECU接通正極電源端來對感測器和執行器進行控制的。哪些?如__________。(3)ECU一旦進水或受潮怎麼辦?在最短的時間內拆下,擦乾淨表面浮水,用塑膠口袋封閉,用真空機將內部的水分抽乾淨。不要將ECU放入低溫烤箱內烘烤,也不要用熱風機烘烤ECU,那樣會使水分進入ECU電路板內部,造成永久性損壞。ECU進水後不得繼續行駛或重新起動,繼續行駛或重新起動可能使進水的ECU內部短路。(4)更換ECU?更換發動機ECU之前,需要檢查所有的感測器工作是否正常,蓄電池的電壓是否正常,搭鐵是否良好。更換發動機ECU時,需要識別車輛的年款、廠家、型號、發動機排量、發動機ECU上的OEM零件號。更換發動機ECU後,許多車型必須將ECU與發動機進行匹配。更換ECU?拆卸舊發動機ECU和安裝新發動機ECU之前,都應斷開蓄電池。裝好發動機ECU並重新連接好線束後,再重新接上蓄電池。許多發動機ECU在安裝後,或斷開電源後,必須要經過“再學習”過程。比如,對於某些車型,蓄電池斷開後,可能要經過特定程式才能建立基本怠速,而有些車型只需經過短時期的駕駛讓ECU自我調節。二、發動機ECU的電源電路發動機ECU的電源電路包括:+B、+B1接通電路或EFI主繼電器工作電路。電源電路:(1)點火開關控制式(2)發動機ECU控制式1.點火開關控制式EFI主繼電器由點火開關直接控制。當接通點火開關,電流進入EFI主繼電器線圈,觸點閉合,給發動機ECU的+B和+B1端子提供電壓。點火開關控制ECU電源點火開關控制ECU電源電源+B、+B1有電嗎?電源BATT有電嗎?E1搭鐵是否良好?ECU的E1搭鐵是否良好?更換發動機ECU之前,需要檢查所有的感測器工作是否正常,蓄電池的電壓是否正常,搭鐵是否良好。斷開點火開關,BATT電壓為10~14V;接通點火開關,+B或+B1與E1的電壓應在10~14V。如果電壓為0,則將萬用表負極表筆接車身搭鐵處,正極表筆接+B或+B1,接通點火開關;如果電壓在10~14V之間,說明E1搭鐵不良(與車身之間)或電控單元有故障;如果電壓仍為0,說明蓄電池電源未送到+B(檢查+B電源電路,如EFI15A熔斷器、易熔線、點火開關等)。如果以上檢查都正常,則檢查主繼電器及蓄電池與繼電器之間線路斷開點火開關:BATT電壓為10~14V,+B、+B1電壓為0;
接通點火開關:+B或+B1與E1的電壓應在10~14V。接通點火開關,+B或+B1與E1的電壓:
如果電壓為0,則將萬用表負極表筆接車身搭鐵處,正極表筆接+B或+B1,接通點火開關;幾種可能?0、12?接通點火開關,測量+B或+B1與E1的電壓:
如果電壓為0,測量+B或+B1與車身搭鐵處電壓如果電壓在10~14V之間,說明E1搭鐵不良(與車身之間)或電控單元有故障;如果電壓仍為0,說明蓄電池電源未送到+B?檢查+B電源電路:
對EFI15A熔斷器、易熔線、點火開關、主繼電器及蓄電池與繼電器之間線路逐一檢查2.發動機ECU控制ECU電源當點火開關ON時,蓄電池向發動機ECU的IGSW端子供電;發動機ECU又通過M-REL向EFI主繼電器提供控制信號,使EFI主繼電器接通,從而蓄電池通過EFI主繼電器向發動機ECU+B端子提供電源電壓。發動機ECU控制ECU電源發動機ECU控制ECU電源特別提示:EFI主繼電器向ECU提供電源,斷開點火開關後,ECU在一段時間內仍為發動機提供電壓。知識鏈接(1)蓄電池與發動機ECU的BATT端子常連接,以防止切斷點火開關時,故障碼和記憶體中的其他數據消失。(2)有些車輛還為大電流用電系統設置專用繼電器,如空燃比感測器及加熱器電路。(3)在發動機ECU控制停車系統的車輛中,EFI主繼電器也有用鑰匙未鎖報警開關來控制主繼電器。(4)發動機ECU的電源線路可能有四條:BATT、+B、+B1、IGSW。知識鏈接:(5)檢查BATT與E1之間的電壓:如電壓為0,則檢查BATT與車身搭鐵間的電壓。如果電壓為12V,說明E1搭鐵不良或電控單元有故障;如果電壓為0,則檢查蓄電池正極與電控單元BATT端子之間線路。點火開關ON時,+B電壓為0?什麼原因?BATT電壓為0?什麼原因?三、發動機ECU的搭鐵控制發動機ECU有三條基本搭鐵點(電路):E01、E02、E1、E2、E21發動機ECU的搭鐵:三條、多個端子發動機ECU的搭鐵端子1.發動機ECU工作搭鐵電路(E1)E1是發動機ECU的搭鐵端子,通常接在發動機進氣室附近。2.感測器搭鐵電路(E2、E21)ECU的E2和E21端子是感測器搭鐵端子,與ECU內部電路中的E1端子相連。通過外部搭鐵使感測器搭鐵電位與發動機ECU搭鐵電位有相同值,以防止感測器探測電壓值產生誤差。3.用於驅動器工作的搭鐵電路(E01、E02)發動機ECU的E01和E02端子是執行器搭鐵端子,用於噴油器、怠速控制閥和空燃比感測器加熱器等執行器的搭鐵。與E1端子一樣,它們都連接在發動機進氣室上。搭鐵不良(斷、接觸不良)會有什麼後果?特別提示:ECU上噴油器接地線不實(接觸不良)導致發動機轉速丟轉(丟失轉速)。為什麼?汽車在中速行駛中有時會出現發動機轉速丟轉,發動機轉速突然下降200r/min左右,丟轉時間通常持續數秒,然後發動機轉速恢復正常。丟轉故障的出現時間沒有規律性。這類故障通常是由於ECU上噴油器接地線不實造成的。為什麼?提醒:ECU上噴油器接地線不實,導致噴油器接地電阻增大,流經噴油器電磁線圈的電流明顯減小,從而使噴油器開閥時間(在觸發脈衝加到電磁線圈後,從脈衝開始到針閥形成最大升程狀態的時間)延長,數據流上顯示的噴油脈寬沒有改變,但噴油器的實際噴油量小於正常值,導致混合氣偏稀,雖經氧感測器調節,仍無法滿足工作需要,於是汽車在中速行駛中有時會出現發動機轉速丟轉,並會留下混合氣濃度和燃油修正控制有關的故障碼。關於搭鐵線的思考?汽車上的零部件哪些是通過零件殼體直接搭鐵的?哪些是專用導線單獨搭鐵的?為什麼?通常汽車電氣採用單線制?有採用雙線制的嗎?(舉例)三、感測器信號電路感測器將各種信號轉換成可以被發動機ECU檢測的電壓變化信號。感測器信號及與ECU的連接關係有以下五種類型。1.“恒定電壓+電位計”向ECU提供0~5V模擬信號(TPS/VTA、MAFMAP/PIM)1.“恒定電壓+電位計”向ECU提供0~5V模擬信號(VTA、PIM)特別提示:ECU向感測器提供5V恒定電壓。形成5V恒壓、固定電阻和電位計的電路。按照分壓原理,檢測出端子VS的電壓,即可計算出電位計的位置,換算成節氣門開度、進氣壓力等信號。感測器用0~5V的電壓變化來反映被檢測的節氣門開度或進氣歧管壓力。如果恒定電壓電路失靈或VC電路短路,CPU的電源供應中斷,會使發動機ECU停止工作、發動機失速。2.“恒定電壓+熱敏電阻器”向ECU提供0~5V模擬信號
(THW、THA)“恒定電壓+熱敏電阻器”向ECU提供0~5V模擬信號(THW、THA)提醒:當熱敏電阻器斷路時,A點的電壓5V;當感測器不正常搭鐵短路時,A點電壓為0V。因此,發動機ECU的自診斷功能很容易檢測出感測器斷路、短路故障。3.“恒定電壓+開關”向ECU提供0或5V數字信號
(IDL、NSW、電晶體)3.“恒定電壓+開關”向ECU提供0或5V數字信號
(IDL-怠速觸點開關、NSW-空擋起動開關、電晶體)ECU提供一個5V的恒定電壓給開關或電晶體。當開關或電晶體斷開時,VC端子電壓是5V;當開關或電晶體接通時,VC端子電壓是0V。發動機ECU根據電壓變化來檢測感測器(IDL、NSW、電晶體)的工作情況。4、發動機ECU以外電源向ECU提供工作信號
(STA、STP)發動機ECU以外電源向ECU提供工作信號
(STA、STP)當制動燈開關接通時,制動燈點亮,12V電壓提供給發動機ECU;當制動燈開關斷開時,制動燈熄滅,0V電壓提供給發動機ECU。ECU通過檢測被提供的電壓值來判斷某些電器是否工作5、利用感測器自身產生的電壓向ECU提供工作信號
(G、NE、OX、KNK)5、利用感測器自身產生的電壓向ECU提供工作信號
(G、NE、OX、KNK)G、NE、OX、KNK等感測器,由於感測器自身發電和輸出功率,就不需要外加電壓,發動機ECU通過接收產生的電壓和頻率來確定它的工況。由於NE信號、KNK信號是以交流形式輸出的,當檢查發動機ECU端子電壓時,需要使用示波器等高精密測量儀器進行測量。提示小結2.3發動機ECU及其控制電路一、發動機ECU的基本功能二、發動機ECU的電源電路三、發動機ECU的搭鐵電路四、感測器信號電路1.發動機ECU的電源是如何被控制的?2.發動機ECU有幾條搭鐵電路?搭鐵電路有故障對發動機有何影響?作業關於ECU3、發動機ECU常見故障有哪些?什麼原因會導致發動機ECU出現故障?4、發動機ECU出現故障會造成什麼後果?5、發動機ECU受潮後應該採取什麼措施?6、如何驗證發動機ECU的好與壞?什麼情況下需要更換發動機ECU?7、更換發動機ECU時應注意什麼問題?8、對於大部分電控系統,接通點火開關,各個感測器、執行器的正極就被接通,ECU需要對它們進行控制時,就接通__。所以,溫度感測器輸出電壓過低,而其他感測器輸出電壓過高時,應首先檢查ECU上感測器的__是否良好,感測器的導線__。當然,也有少數執行器是通過ECU接通正極電源端來對感測器和執行器進行控制的。9、ECU的蓄電池常電端子__(是或否)受點火開關控制,其標準電壓值為__伏;ECU的+B端__(是或否)受點火開關控制,其標準電壓值為__伏。10、根據花冠轎車資料填寫ECU各端子的含義及電壓11、分辨下列信號的類型實訓三:電控發動機ECU信號測量一、目的與要求:熟悉發動機ECU的電源、搭鐵及信號控制電路。二、設備器材:電控發動機臺架若干、萬用表若干。三、步驟(見下頁)四、實訓心得1.在關閉點火開關條件下測量實測電壓(V)標準電壓(V)分析故障原因,提出建議BATT-E1BATT-發動機機體(搭鐵)2.在點火開關ON條件下測量實測電壓V標準電壓V分析故障原因,提出建議BATT-E1BATT-發動機機體(搭鐵)VC-E1VC-發動機機體(搭鐵)3.請測量ECU其他端子對地電壓電控燃油噴射系統的主要感測器2.4.1空氣流量感測器2.4.2進氣壓力感測器2.4.3節氣門位置感測器2.4.4冷卻液溫度感測器/進氣溫度感測器2.4.5曲軸位置感測器/凸輪軸位置感測器2.4.1空氣流量感測器×××汽車,當車速在100km/h以上時,發動機喘振,而且爬坡無力。清潔空氣濾清器,更換汽油濾清器,拆下噴油器清洗,均不見效。拆下空氣流量感測器沖洗熱線後,故障排除空氣流量感測器的作用是什麼?它失效後對發動機技術狀況有何影響呢?空氣流量感測器1空氣流量感測器22.4.1空氣流量計AFS/MAFAFS=AirFlowSensorMAF=MassAirFlow【應用】:L型EFI系統【位置】:空濾器-節氣門間氣道【作用】檢測單位時間內進入發動機的進氣量,ECU依AFS來確定基本噴油量和基本點火時刻。回答下列問題空氣流量感測器縮寫:場合:位置:作用:空氣流量感測器【安裝位置】:空氣濾清器與節氣門體之間。【分類】:按測量原理分:熱式AFS(熱線、熱膜)卡門旋渦式AFS葉片式AFS空氣流量感測器
熱式空氣流量感測器【分類】按測量元件形式:熱線式和熱膜式。按安裝及測量位置:主流測量方式、旁通測量方式。熱線式:測量元件為鉑絲熱線,熱線纏繞在陶瓷管上;主流測量式:將熱線電阻安裝在主進氣道中;熱膜式:測量元件鍍在陶瓷片上,稱為熱膜;旁通測量式:將熱線安裝在旁通氣道中。【信號類型】電壓信號,也有頻率信號進氣量↑→信號電壓↑進氣量↑→信號頻率↑主流測量方式熱線式空氣流量計旁通測量方式熱線式空氣流量計一、熱線式空氣流量感測器1、類型2、組成3、工作原理4、自清潔5、檢測1、熱線式AFS的類型大排量發動機:主流測量方式小排量發動機:旁通測量方式2、熱線式AFS的組成1-防護網;2-取樣管;3-熱線;4-溫度補償電阻;5-控制電路;6-連接器;7-熱線;8-陶瓷螺線管;9-接控制電路;10-進氣溫度感測器(冷線);11-旁通氣道;12-主氣道;13-通向發動機3、熱線式 AFS的工作原理3、工作原理:當有空氣流過取樣管中的鉑絲熱線時,進氣會帶走熱線的熱量,使其溫度降低,熱線的電阻值隨即也降低,電橋電路的平衡被破壞。為重新達到平衡,使熱線電阻恢復到原來數值,就必須增大電流,使熱線溫度提高。空氣流量越大,帶走的熱量就越多,熱線電阻值的變化就越大,為重新達到平衡所需增加的電流值也就越大。這樣,就把空氣流量的變化轉換為電流的變化。電流的變化又使固定電阻RA兩端的電壓VA發生變化,此變化的電壓就是熱線式空氣流量感測器的傳感信號。空氣流過,溫度降低;想要溫度恒定,電流必增加;根據增加電流值,標定出流過空氣量。4、熱線式AFS的自清潔熱線式空氣流量感測器使用一段時間後,熱線表面會附著一層塵埃,從而影響測量精度。清潔方法一:通過提高熱線的保持溫度(保持溫度升高到200℃以上)防止灰塵粘附;清潔方法二:設置自清潔功能,ECU控制加熱熱線來清除污垢。空氣流量感測器的自清潔功能:當發動機停轉5-10S後,在ECU的控制下,將熱線自動加熱到約1000℃約1s,燒掉附著在熱線上的灰塵。5、熱線式AFS的檢修空氣流量感測器有5個端子:1-電源;2、5-搭鐵;3-AFS信號;4-進氣溫度信號5、熱線式空氣流量感測器的檢修(1)工作電路檢查。(2)外觀檢查。(3)電源電壓檢查。(4)空氣流量感測器輸出信號電壓檢查。(5)檢查熱線空氣流量感測器的熱線自清潔電路。(1)工作電路檢查AFS多有5根引線,檢查AFS與ECU的連接導線是否正常,連接器插接是否可靠。(2)外觀檢查。檢查AFS的熱絲有無折斷及髒汙現象,護網有無堵塞及破損現象。若有,則應更換AFS。(3)電源電壓檢查。
空氣流量感測器有5個端子:1-電源;2、5-搭鐵;3-AFS信號;4-進氣溫度信號斷開AFS連接器,點火開關置於“ON”,檢查AFS電源電壓為9~12V。
1-电源;2、5-搭铁;3-AFS信号;4-进气温度信号(4)空氣流量感測器輸出信號電壓檢查1-電源;2、5-搭鐵;3-AFS信號;4-進氣溫度信號拆下AFS,AFS1柱接電源、2搭鐵:測量信號電壓應為0.2~4.9V;
向AFS吹風(不能用壓縮空氣),同时测量信号电压应为2~4V。
若测量结果与标准值不符,則應更換AFS。(5)熱線自清潔檢查啟動發動機,加速至2500r/min以上;水溫正常,車速不低於10km\h;在發動機怠速運轉時,拆下空氣濾清器和空氣管道;在點火開關斷開5-10s後,查熱線是否能加熱到發光1s;如果看不到熱線發光,應檢查線束及連接器是否導通。如果線束及連接器正常,則更換AFS。特別提醒:在檢查熱線式空氣流量感測器時,切不可將手指或工具伸入感測器進氣通道內,以免損壞感測器;清潔空氣濾清器時要用布將進氣口堵住,避免灰塵進入發動機和空氣流量感測器,以免感測器損壞;熱線式空氣流量感測器有4端子式(導線)和5端子式兩種,區別在於內部有無進氣溫度感測器。(6)空氣流量的檢測用解碼器在發動機上讀取數據流,調取故障碼(7)用示波器檢測波形用示波器檢測波形二、熱膜式空氣流量感測器熱膜式空氣流量計FLASH動畫1、熱膜式AFS的結構控制電路熱膜溫度感測器金屬護網鏈接熱膜式AFS的感知元件為鉑金屬膜電阻器(簡稱熱膜)。熱膜在進氣通道上的一個矩形護套(相當於取樣管)內。設有空氣過濾層以過濾空氣中的汙物,防止汙物沉積到熱膜電阻上影響測量精度。上流溫度感測器為“溫度補償電阻”。2、熱膜式AFS的工作原理熱膜式AFS的工作原理空氣流過,溫度降低;想要溫度恒定,電流必增加;根據增加電流值,標定出流過空氣量。3、熱膜式AFS常見故障故障部位對EFI的影響對電控發動機的影響熱膜沾汙空氣流量信號電壓下降而使流量過小 發動機運轉不平穩或不工作,發動機運轉無力,加速不良熱膜損壞 無空氣流量信號輸出發動機不能工作熱敏電阻不良空氣流量信號電壓不准確發動機油耗過高或運轉不平穩4、熱膜式AFS的檢修(1)供電電壓的檢測。(2)信號電壓檢測。(3)線路檢測。(4)輸出信號波形的檢測。(1)供電電壓的檢測斷開AFS連接器,將點火開關置於ON,測量AFS連接器的電源電壓:其值應與蓄電池電壓一致;若無電壓或讀數偏差太大,應檢查AFS的電源線路及ECU。(2)信號電壓檢測將點火開關置於OFF,拆下AFS。在靜態不吹風時,測量AFS信號電壓應為0.3V;將450W電吹風的出風口緊靠感測器入口:用冷風檔向感測器內吹風時,電壓值為2.3±0.1V;電吹風緩慢遠離AFS,隨距離增大,電壓應漸小;當吹風機距AFS入口0.2m時,電壓約1.5±0.1V。否則,應更換AFS。(3)線路檢測將點火開關置於OFF,拔下ECU連接器,拔下AFS連接器,測量ECU與AFS間線束阻值,線兩端電阻應小於1Ω,二線間∞;否則,更換線束。空氣流量感測器有5個端子:1-電源;2、5-搭鐵;3-AFS信號;4-進氣溫度信號(4)輸出信號波形的檢測關閉所有附屬電氣設備,啟動發動機。發動機怠速穩定後,檢查怠速AFS輸出信號電壓。做加速和減速試驗,檢查AFS輸出信號波形,若波形不合格則更換AFS。(將發動機轉速從怠速增加到節氣門全開並持續2s;減速到怠速狀況並持續2s;急加速至節氣門全開再降到怠速;定住波形,觀察AFS波形)經驗點撥通常熱膜式空氣流量感測器輸出電壓範圍:從怠速時大於0.2V變至節氣門全開時大於4V;當全減速時輸出電壓應比怠速時的電壓稍低;發動機運轉時波形的幅值可能會不斷地波動(因為熱膜式AFS內沒有任何運動部件,所以它能對空氣流量的變化做出快速反應。在加速時的波形所看到的雜波實際是在進氣真空度較低的情況下各汽缸的空氣氣流脈動,ECU中的處理電路會清除這些信號)。AFS常見的故障為信號不准如發動機在冷機時排氣管冒黑煙,熱機後排氣管不再冒黑煙?通常是AFS信號不准所致。原因:熱機後因氧感測器參與工作,所以排氣管不再冒黑煙。
AFS信號偏差?偏高?濃AFS信號偏高,實際進氣量少於AFS檢測到的進氣量,會造成混合氣偏濃,導致CO和HC排放超標。濃混合氣會造成排氣管冒黑煙,嚴重時會使發動機無法啟動或突然熄火。這種故障可能是AFS和ECU之間信號傳輸線路同正極短路,使電阻值異常減小造成的。對於AFS信號失真造成的混合氣濃度偏差,ECU會根據其他感測器信號進行修正,但通常無法彌補。AFS信號偏差?偏低?稀AFS信號偏低,說明實際進氣量多於AFS檢測到的進氣量,造成混合氣偏稀,使發動機在大負荷高速時動力不足,急加速緩慢。嚴重時,發動機會出現冷啟動困難、怠速抖動的現象。三、葉片式空氣流量感測器1、結構
2、工作原理3、內部電路及檢修4、外部電路及檢修1、葉片式空氣流量感測器的構造【組成】測量板、補償板、回位彈簧、電位計、旁通氣道。此外還包括怠速調整螺釘、油泵開關及進氣溫度感測器等。【信號類型】電壓信號2、葉片式AFS的工作原理空氣通過空氣流量計→測量板打開一個角度→與測量板同軸轉動的電位計檢測出葉片轉動的角度→將進氣量轉換成電壓信號VS送給ECU3、葉片式AFS的內部電路進氣量↑→電壓信號↑個別車型也有電壓信號降低的。4、葉片式AFS的外部電路及檢修檢修:拆開線束連接器,在空氣流量計一側測量相應端子之間(VC與E2、VS與E2、THA與E2)的電阻應符合原車標準,否則應更換空氣流量計。檢查電源電壓和信號電壓,以確定空氣流量計是否正常。空氣流量計發動機ECU淩志ES300空氣流量計電路1、卡爾曼渦流式AFS的結構與工作原理【安裝位置】安裝在空氣濾清器與節氣門間的進氣管路上,或空氣濾清器的外殼上。【卡爾曼渦流現象】在穩定的流體中放置一圓柱狀物體後,其下游的流體就會產生相互平行的兩列渦旋,而且渦旋交替出現,這就是卡爾曼渦流現象。【工作原理】當流體的流速變化時,卡爾曼渦流產生的頻率也將發生變化。測出渦流的頻率,可以計算出流體的流速,從而標定出流體的流量。用於產生渦流的柱狀物體叫做渦流發生器。四、卡門渦流式空氣流量感測器【類型】:光電式+超聲波式【依據】:在氣流通道中放一個柱體,氣體通過時在柱體後產生許多渦旋。測出變化即知流量【類型】:按其檢測方式分光電式超聲波式卡爾曼渦流式AFS光電卡門旋渦式空氣流量感測器發光二極體-反向鏡-薄簧片-振動-光敏三極管超聲波式卡門漩渦空氣流量計超聲波卡門漩渦式AFS2、卡爾曼渦流式AFS的工作電路(1)檢查進氣溫度感測器的電阻拆開AFS的連接器,檢測AFS的THA和E1端子之間的電阻值。電阻值/kΩ溫度/℃10~20-204~702~3200.9~1.3400.4~0.760檢測專案測量條件正常電壓範圍/VKS-E1拔下空氣流量感測器連接器,點火開關ON4.5~5.5插好空氣流量感測器連接器,點火開關ON2~4插好空氣流量感測器連接器,點火開關ON脈衝發生VC-E1脫開空氣流量感測器連接器,點火開關ON4.5~5.5THA-E2插好空氣流量感測器連接器,點火開關ON,進氣溫度20℃時1~3插好空氣流量感測器連接器,點火開關ON,進氣溫度40℃時0.5~1.0(2)檢查整流柵(蜂窩狀零件)是否發生變形和損壞。視需更換
(3)檢查空氣流量感測器各端子對應電壓。電控燃油噴射系統的主要感測器2.4.1空氣流量感測器2.4.2進氣壓力感測器2.4.3節氣門位置感測器2.4.4冷卻液溫度感測器/進氣溫度感測器2.4.5曲軸位置感測器/凸輪軸位置感測器2.4.2進氣壓力感測器案例導入
一輛“別克”牌轎車,隨著發動機溫度升高出現怠速不穩的現象,且溫度越高怠速越粗暴,最後導致熄火,再次啟動非常困難,只有等溫度下降後才可再次啟動,並且儀錶板上的發動機故障指示燈不亮。用故障診斷儀調取故障代碼,顯示進氣壓力感測器信號電壓過高,更換進氣壓力感測器後,故障排除。問題的提出進氣壓力感測器的作用是什麼?進氣壓力感測器安裝在什麼位置?有哪幾種類型?什麼樣的發動機上使用進氣壓力感測器?失效後有無保護?信號異常對發動機性能有何影響?故障如何排除?進氣壓力感測器發動機工作時,節氣門後的絕對壓力反映了發動機的負荷狀況,間接反映了發動機的進氣量。發動機負荷越大,壓力越高;負荷越小,壓力越低。【作用】:測量出進氣管節氣門後方的進氣壓力,經ECU轉換成進氣量,確定基本噴油量和點火時刻【適用對象】:D型電控燃油噴射系統【安裝位置】:靠近進氣歧管的進氣總管內。進氣壓力感測器按信號產生原理:電壓型+頻率型電壓型=壓敏電阻式+電感式頻率型=電容式+表面彈性波式進氣壓力感測器以半導體壓敏電阻式應用最多。【類型】:一、壓敏電阻式進氣壓力感測器1、結構與工作原理
2、常見故障及其檢測
壓敏電阻式進氣壓力感測器HONDA轎車進氣歧管壓力感測器BUICK轎車進氣歧管壓力感測器SANTANA轎車時代超人進氣歧管壓力感測器1、壓敏電阻MAP的結構與工作原理壓敏電阻式進氣壓力感測器:絕對真空室+矽片+IC放大電路
矽片的一側是真空室,另一側承受來自進氣歧管中氣體的壓力結構在氣體壓力的作用下,矽膜片會產生變形,
且壓力越大形變越大,膜片上應變電阻阻值變化越大。原理進氣壓力感測器連接線路圖2、MAP常見故障及其檢測 進氣壓力感測器系統發生故障後,ECU不能正常地進行噴油量的控制,造成混合氣過濃或過稀,導致發動機運轉不正常、發動機油耗過大、排氣管冒黑煙、車輛行駛無力等。
進氣壓力感測器常見故障電路方面:連接器接觸不良、無電源、搭鐵線路斷開、感測器信號線斷開等故障;感測器方面:感測器內部損壞、無信號電壓或信號電壓不准等故障;真空管方面:真空管接頭脫落、真空管插接不牢、真空管插錯位置、真室管老化、開裂或堵塞等故障。(1)MAP的電源電壓拆開感測器的連接器,接通點火開關,測量端子VC和E2之間的電壓。正常電壓應為5V左右。(2)MAP輸出信號電壓a.點火開關ON,發動機不運轉:MAP輸出信號電壓為3.8~4.2Vb.發動機怠速運轉時:MAP信號電壓應為0.8~1.3V;c.隨油門加大信號電壓上升。如果信號電壓經檢查不符合上述規定,說明進氣壓力感測器已經損壞,應進行更換。進氣壓力感測器的安裝位置進氣壓力感測器一般是通過真空軟管與節氣門後方的進氣管相通直接安裝在節氣門體上(避免漏氣危害)與進氣溫度感測器製成一體安裝進氣壓力感測器及進氣溫度感測器二、滑動電阻式進氣壓力感測器節氣門開度小,進氣管壓力小,膜片下行,輸出信號電壓低;節氣門開度大,進氣管壓力大,膜片上行,輸出信號電壓高。輸出信號電壓。
在感測器連接器連接良好時,將萬用表表筆從連接器的背部插入相應端子中,測量感測器的輸出信號電壓。接通點火開關,感測器受到大氣壓力作用時(真空管拔下懸空),信號電壓為1.5V;用嘴對真空管道吸氣時,電壓從1.5V逐漸降低;怠速時,電壓降到0.4V左右;當轉速升高時,電壓值也會隨之升高。若測量結果與上述情況不符,則說明感測器有故障。發動機工作中進氣壓力感測器輸出電壓信號明顯偏低,會造成發動機加速不良。【MAP】=IntakeManifoldAbsolutePressure【適應對象】:D型電控燃油噴射系統【作用】檢測進氣管絕對壓力,並將信號輸入ECU;ECU用作燃油噴射和點火控制的主控制信號。【安裝位置】靠近進氣歧管的進氣總管內。【分類】按檢測原理分壓敏電阻式、電容式等。【信號類型】壓敏電阻式為電壓信號,電容式的為頻率信號小結:進氣壓力感測器壓敏電阻式進氣壓力感測器的構造進氣歧管壓力↑→輸出電壓↑怠速運轉時約1.25V,節氣門全開時約5V。進氣壓力感測器電路及其檢測ECU通過VCC端子給感測器提供標準5V電壓,感測器信號經端子PIM輸送給ECU,E2為搭鐵端子。檢測:點火開關轉至ON位,測量VCC與E2之間電壓應為5V。拆下感測器連接真空軟管,用手動真空槍給感測器施加真空度,PIM與E2之間電壓應隨真空度增加而下降。皇冠3.0轎車IMAPS電路ECU進氣管絕對壓力感測器進氣壓力(MPa)PIM輸出電壓(V)0.020.1013進氣壓力感測器失效後??進氣壓力感測器失效後,ECU按照設定的固定值控制噴油量,使用應急備用系統維持發動機基本運轉。帶異常信號的電路端子失效保護功能點火確認信號電路IGF停止噴油,使發動機停止運轉進氣壓力感測器電路MAP燃油噴射持續時間和點火正時可通過TPS和發動機轉速感測器來確定或計算空氣流量感測器電路AFS燃油噴射持續時間和點火正時可通過TPS節氣門打開和發動機轉速來確定或計算節氣門位置感測器電路TPS控制在標準值(閥門開度為0或25°)冷卻液溫度感測器電路CTS控制在標準值(冷卻液溫度為80℃)進氣溫度感測器電路ITA控制在標準值(進氣溫度為20℃)爆震感測器電路KNK校正點火延遲角被開到最大值,發動機功率有所下降氧感測器電路O2S按ECU所收到的氧感測器輸出的最後一個信號進行控制凸輪軸位置感測器電路CMP初始點火提前角由發動機轉速感測器提供,發動機延遲2s起動曲軸位置感測器電路(一)CPS無保護,發動機立即熄火,無法起動曲軸位置感測器電路(二)CPS由凸輪軸位置感測器信號代替,但發動機最高轉速下降蓄電池正負極接反的保護將蓄電池和燃油泵的電源線斷開,以保護ECU和噴油器異常信號電路和失效保護功能的關係電控燃油噴射系統的主要感測器2.4.1空氣流量感測器2.4.2進氣壓力感測器2.4.3節氣門位置感測器2.4.4冷卻液溫度感測器/進氣溫度感測器2.4.5曲軸位置感測器/凸輪軸位置感測器2.4.3節氣門位置感測器問題的提出節氣門位置感測器的作用是什麼?節氣門位置感測器安裝在什麼位置?有哪幾種類型?節氣門位置感測器失效後有無保護?信號異常對發動機性能有何影響?故障如何排除?節氣門位置感測器的安裝位置BUICK汽車發動機節氣門位置感測器節氣門位置感測器的結構和原理2.4.3節氣門位置感測器一、節氣門位置感測器的作用二、節氣門位置感測器的類型 三、節氣門位置感測器的結構與工作原理四、節氣門位置感測器的常見故障及其檢測一、節氣門位置感測器的作用
輔助控制信號
節氣門位置感測器(throttlepositionsensor,即TPS):把汽油機運轉過程中節氣門的位置或開啟變化率轉換成電壓信號。ECU用於:
(1)控制怠速控制閥的動作。穩定怠速轉速。
(2)修正噴油量。ECU根據此信號判斷加速、減速工況,控制噴油器在加速時多噴油,在急減速時少噴油或斷油。
(3)修正點火提前角。發動機怠速運轉時,ECU會根據節氣門位置感測器的信號來調整點火提前角,以穩定怠速轉速。
(4)影響廢氣再迴圈(EGR)系統的工作。ECU根據“節氣門在怠速位置”的信號,控制廢氣再循環系統停止工作
(5)控制自動變速器的工作。ECU根據TPS輸入的節氣門開度信號、車速信號等控制自動變速器的換檔時刻及鎖止離合器的鎖止時刻。節氣門位置感測器的失效保護
如節氣門位置感測器輸出電壓信號嚴重失准,進入失效保護後,改用怠速觸點信號,只要節氣門開啟,無論開啟角度大小,一律按開啟50%進行控制。分類標準類型備註根據輸出特性線性式、開關式節氣門位置感測器一般是三端子式:四端子時:Vc-電源電壓;VTA-輸出信號電壓;IDL-怠速觸點開關;E2-搭鐵線。若裝有怠速步進電動機時,端子可達8個。根據接線端子數3、4、7、8端子根據工作原理滑動電阻式、霍爾式、通斷式根據導通元件觸點式、電刷式、感應式二、節氣門位置感測器的類型三、節氣門位置感測器的結構與原理1、開關式2、電刷線性式3、霍爾線性式節氣門位置感測器1、開關式節氣門位置感測器節氣門軸轉動時帶動轉盤轉動,轉盤上的導槽撥動活動觸點。節氣門關閉時,活動觸點與怠速觸點閉合;節氣門接近全開時,活動觸點與全開觸點閉合。某些有自動變速器的轎車採用了多觸點式(如8個接線端子)節氣門位置感測器。觸點數目多,能更精確地反映發動機負荷的變化,以便更加精確地控制自動變速器的換檔時刻和變矩器鎖止離合器的鎖止時刻。開關式節氣門位置感測器開關式節氣門位置感測器全關全開開關型節氣門位置感測器工作原理怠速位置的節氣門開度感測器狀態全開位置的節氣門位置感測器狀態TPS與ECU間的連接2、電刷線性節氣門位置感測器節氣門軸帶動滑動電刷在電阻片上滑動,從而將節氣門開度的變化轉變為電壓的變化。 電刷線性節氣門位置感測器可以產生節氣門從全閉到全開所有開啟角度連續變化的信號,及表示節氣門開度變化速率的信號。電位計視頻“恒定電壓+電位計”向ECU提供0~5V模擬信號(VTA、PIM)3、霍爾線性節氣門位置感測器由霍爾元件和可繞其轉動的磁鐵製成的IC構成。磁鐵與節氣門同軸,和節氣門一起轉動。當節氣門開啟時,磁鐵也同時轉動。此時,霍爾IC探測到磁鐵位置變化所造成磁通量的變化,並根據此變化從VTA1端子和VTA2端子輸出最終的霍爾電壓,發動機ECU據此作為節氣門開度信號。此感測器不僅能精確地探測節氣門開啟程度,而且採用了無接觸方式,結構簡單,不易發生故障。甚至採用了雙節氣門開度輸出信號,使得信號更加準確可靠。四、節氣門位置感測器的常見故障及其檢測節氣門位置感測器的常見故障:連接器鬆動、導線斷開、電刷和電阻片損壞、觸點接觸不良或損壞等。節氣門位置感測器工作不正常可能會引起:無怠速、加速無力、減速冒煙、啟動困難等故障。
節氣門位置感測器的檢修1、開關式節氣門位置感測器的檢測2、電刷線性節氣門位置感測器的檢測3、節氣門清洗後出現怠速過高4、節氣門位置感測器(TPS)和空氣流量感測器(AFS)對比判斷故障5、節氣門位置和進氣量對比判斷故障
1、開關式節氣門位置感測器的檢測(1)搭鐵檢查(2)工作電壓(3)導通情況檢查(1)搭鐵電路斷開點火開關,拆下TPS感測器連接器,測量線束連接器E1端子與車身之間的電阻:其電阻值應為0,否則應檢查ECU的E1端子與搭鐵部位之間是否導通,電束是否導通。
(2)工作電壓拔下TPS連接器,接通點火開關,檢測線束端另外兩個端子與車身之間的電壓。電路正常時應有12V左右的電壓,若沒有電壓,則說明感測器的電源線路有故障。此時應檢測感測器電源線、ECU電源線、主繼電器及熔斷器等。(3)導通情況在節氣門限位螺釘與限位杆之間插入規定厚度的塞尺,檢查各端子之間的導通情況,應符合要求,否則應更換節氣門位置感測器。限位螺釘與限位杆間的間隙各端子間導通情況IDL-E1PSW-E1IDL-PSW0.5㎜通不通不通0.9㎜不通不通不通節氣門全開不通通不通2、電刷線性節氣門位置感測器的檢測(1)搭鐵電路(2)工作電壓(3)感測器電阻值(1)搭鐵電路斷開點火開關,拆下TPS連接器,檢查TPS線束端E2到ECU的E2電阻、ECU的E1到車身搭鐵間電阻,應導通良好。(2)工作電壓正常情況下:Vc-E2間電壓5v;Vc-E1間電壓5v;IDL-E2間電壓12VVTA-E2間電壓應隨節氣門的逐漸開啟而同步增大。特別提示Vc-E2間電壓如過高,應重點檢查ECU是否有故障Vc-E2間的電壓正常,說明ECU正常。Vc-E1之間的電壓正常,說明ECU搭鐵正常;Vc-E1之間的電壓如過高,說明ECU搭鐵不良。(3)感測器電阻值在節氣門限位螺釘和限位杆之間插進塞尺,檢查各端子之間的電阻,應符合要求,否則應更換節氣門位置感測器。限位螺釘與限位杆間的間隙/㎜端子對電阻/ΚΩ0VTA-E20.34~6.30.45IDL-E20.5或更小0.55IDL-E2無窮大節氣門全開VTA-E22.4~11.2/VC-E23.1~7.23、節氣門清洗後出現怠速過高節氣門過髒,造成怠速時節氣門開啟角度過大,行駛基本正常,但一鬆開油門踏板發動機就熄火。若清洗節氣門後出現怠速升高或怠速自提速,有的發動機怠速升到1500r/min(因ECU保護轉速學習值偏離基礎值過大)。要想回到基本怠速,ECU需重新學習,反復啟動幾次,或行駛一段時間後怠速即可慢慢地自己恢復正常。如用戶提出立即恢復正常怠速時,可用故障診斷儀反復進行幾次節氣門基本調整,怠速即可恢復正常。也可以利用故障診斷儀對發動機ECU進行重新編碼,怠速也能立即恢復正常。不同汽車自適應方法不同(1)菲亞特汽車在完成節氣門的清洗或更換後,把點火開關旋轉到ON位,停留10s,關閉點火開關,再重新啟動發動機,即可完成節氣門位置感測器的自適應,使怠速恢復到正常。(2)大眾系列汽車在更換節氣門位置感測器後,新的節氣門位置感測器必須用故障診斷儀與發動機ECU進行匹配。(3)日本和美國的發動機在清洗或更換節氣門後,斷開蓄電池負極1min,即可完成節氣門位置感測器的自適應,使怠速恢復到正常。否則會因ECU的殘存記憶,造成怠速轉速過高。4、TPS和AFS對比判斷故障
AFS和TPS一起控制噴油脈寬,但在急加速的瞬間,AFS相對於TPS的信號有滯後性。因此,在加速的初期混合氣的控制主要是TPS,後期的過渡圓滑控制則主要靠AFS。加速初期回火故障原因在TPS,加速後期回火故障原因在AFS。 如混合氣過濃或過稀,導致發動機功率不足,可在熄火狀態下,拔下AFS的端子,然後重新啟動,ECU由於無法收到AFS的信號,改用TPS和曲軸位置感測器CPS的信號,如此時混合氣正常,說明TPS和CPS工作正常,故障在AFS。帶異常信號的電路端子失效保護功能點火確認信號電路IGF停止噴油,使發動機停止運轉進氣壓力感測器電路MAP燃油噴射持續時間和點火正時可通過TPS和發動機轉速感測器來確定或計算空氣流量感測器電路AFS燃油噴射持續時間和點火正時可通過TPS節氣門打開和發動機轉速來確定或計算節氣門位置感測器電路TPS控制在標準值(閥門開度為0或25°)冷卻液溫度感測器電路CTS控制在標準值(冷卻液溫度為80℃)進氣溫度感測器電路ITA控制在標準值(進氣溫度為20℃)爆震感測器電路KNK校正點火延遲角被開到最大值,發動機功率有所下降氧感測器電路O2S按ECU所收到的氧感測器輸出的最後一個信號進行控制凸輪軸位置感測器電路CMP初始點火提前角由發動機轉速感測器提供,發動機延遲2s起動曲軸位置感測器電路(一)CPS無保護,發動機立即熄火,無法起動曲軸位置感測器電路(二)CPS由凸輪軸位置感測器信號代替,但發動機最高轉速下降蓄電池正負極接反的保護將蓄電池和燃油泵的電源線斷開,以保護ECU和噴油器異常信號電路和失效保護功能的關係TPS=ThrottlePositionSensor【作用】檢測節氣門的開度及開度變化,此信號輸入ECU,控制燃油噴射及其他輔助控制。【安裝位置】在節氣門軸上。【分類】開關式、線性式【信號類型】電壓節氣門開度增大,信號電壓升高。小結:節氣門位置感測器TPS小結:線性式節氣門位置感測器檢修:檢查輸出信號電壓,節氣門全關時應約為0.5V,隨節氣門開度增大輸出信號電壓增加,節氣門全開時應約為5V。節氣門位置感測器作業1、節氣門位置感測器的作用是什麼?它安裝在位置?有幾根連線?2、畫出節氣門位置感測器的原理示意圖及連線示意圖,簡述工作原理。3、如何檢修節氣門位置感測器故障?實訓:節氣門位置感測器的檢修1.搭鐵電路斷開點火開關,拆下TPS連接器,檢查TPS線束端E2到ECU的E2電阻、ECU的E1到車身搭鐵間電阻,應導通良好。
2.電源電路正常情況下:Vc-E2間電壓5v;Vc-E1間電壓5v;IDL-E2間電壓12V3.信號電壓VTA-E2間電壓應隨節氣門的逐漸開啟而同步增大。怠速0.5V,大負荷5V4.感測器電阻5.節氣門清洗後怠速過高6.通過數據流AFS、TPS對比判斷故障電阻值限位螺釘與限位杆間的間隙/㎜端子對電阻/ΚΩ0VTA-E20.34~6.30.45IDL-E20.5或更小0.55IDL-E2無窮大節氣門全開VTA-E22.4~11.2/VC-E23.1~7.2
電控燃油噴射系統的主要感測器2.4.1空氣流量感測器2.4.2進氣壓力感測器2.4.3節氣門位置感測器2.4.4冷卻液溫度感測器/進氣溫度感測器2.4.5曲軸位置感測器/凸輪軸位置感測器2.4.4冷卻液溫度感測器/進氣溫度感測器一、冷卻液溫度感測器二、進氣溫度感測器冷卻液溫度感測器FLASH動畫水溫ECT/THW/CTSIAT/THA/ATSHONDA汽車發動機冷卻液溫度感測器發動機冷卻液溫度感測器冷卻液溫度感測器ECTECTS=EngineCoolantTemperatureSensor【功用】給ECU提供發動機冷卻液溫度信號,作為燃油噴射和點火正時控制修正信號。啟動時,開始決定噴測量,隨之IAT/電池修正【安裝位置】汽缸體水道上或冷卻液出口處。【工作原理】負溫度係數熱敏電阻:水溫高電阻小。【信號類型】電壓信號THW發動機溫度↑→感測器電阻值↓→信號電壓THW↓發動機溫度↓→感測器電阻值↑→信號電壓THW↑冷卻液溫度感測器的構造、電路及其檢測測量不同溫度條件下發動機冷卻液溫度感測器的輸出電阻,觀察電壓是否滿足其特性曲線。不同溫度下信號電壓變化情況:感測器熱敏電阻ECU感測器電阻特性曲線電阻(kΩ)水溫(℃)進氣溫度感測器IATIAT=IntakeAirTemperatureSensor【功用】給ECU提供進氣溫度信號,作為燃油噴射和點火正時控制的修正信號。【安裝位置】D型:空氣濾清器內或進氣管內;
L型:空氣流量感測器內【工作原理】常採用負溫度係數的熱敏電阻。負溫度係數:溫度升高,電阻下降。進氣溫度↑→感測器電阻值↓→信號電壓THA↓進氣溫度↓→感測器電阻值↑→信號電壓THA↑“恒定電壓+熱敏電阻器”向ECU提供0~5V模擬信號(THW、THA)一、冷卻液溫度感測器故障案例某輛豐田轎車,冷機時啟動困難,要反復啟動多次;暖機階段怠速轉速低於標準怠速轉速,熱機後怠速穩定,加速正常;在熱機狀態下再次啟動也完全正常。但第二天啟動依然困難,還是要反復啟動多次。發動機故障指示燈亮,讀取故障碼,為冷卻液溫度感測器故障。更換感測器後發動機工作恢復正常。冷卻液溫度感測器的作用是什麼?失效或不良時,會導致發動機產生哪些故障現象?問題的提出冷卻液溫度感測器的作用是什麼?冷卻液溫度感測器安裝在什麼位置?有哪幾種類型?什麼樣的發動機上使用冷卻液溫度感測器?失效後有無保護?信號異常對發動機性能有何影響?故障如何排除?縮寫:CTS//THW冷卻液溫度感測器CTS(coolanttemperaturesensor),簡稱水溫感測器,用來檢測冷卻液溫度並將其轉換為電信號。 冷卻液溫度感測器有時也會標為THW:(thermometerofWater)進氣溫度感測器有時也會標為THA:(thermometerofair)1、冷卻液溫度感測器的作用(1)修正噴油量。發動機低溫運轉時增加噴油量,形成較濃的混合氣。(2)修正點火提前角。發動機低溫運轉時,增大點火提前角;高溫運轉時,為防止發生爆震,將點火提前角推遲。(3)冷啟動時決定噴油量。冷啟動時,ECU根據水溫信號決定冷啟動噴油量。水溫越低,噴油量越大,從而形成較濃可燃氣,以利於發動機順利啟動。(4)影響怠速控制閥動作。低溫時,為了使發動機溫度儘快達到正常值,ECU根據冷卻液溫度感測器信號控制怠速控制
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