發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理與檢修項(xiàng)目三：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)診斷與維修3.3

任務(wù)1

進(jìn)氣歧管絕對(duì)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(jìn)氣歧管絕對(duì)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(dòng)機(jī)，報(bào)修時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)故障警告燈異常點(diǎn)亮，駕駛員踩下加速踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不提升。你的主管把這個(gè)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(yán)重故障時(shí)，控制模塊進(jìn)入保護(hù)模式，會(huì)出現(xiàn)駕駛員踩下加速踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)入故障保護(hù)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(jī)故障，因此必須先進(jìn)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(cè)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(shí)目標(biāo)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(cè)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(cè)數(shù)據(jù)。技能目標(biāo)1.能夠利用電路圖及檢測(cè)工具檢測(cè)節(jié)氣門位置傳感器；2.能夠利用電路圖及檢測(cè)工具檢測(cè)加速踏板位置傳感器；3.能排除簡(jiǎn)單的電路故障及更換節(jié)氣門位置傳感器；4.能排除簡(jiǎn)單的電路故障及更換加速踏板位置傳感器。學(xué)習(xí)目標(biāo)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(dòng)。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(dòng)機(jī)負(fù)荷）轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，通過修正空燃比以適合發(fā)動(dòng)機(jī)工況的變化；二是在裝備電子控制自動(dòng)變速器的汽車上，自動(dòng)變速器控制單元把節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)和車速信號(hào)作為確定變速器換擋時(shí)機(jī)和變矩器鎖止時(shí)機(jī)的主要信號(hào)；三是當(dāng)空氣流量計(jì)無信號(hào)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECM將用節(jié)氣門開度信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)來計(jì)算進(jìn)氣量，取代空氣流量計(jì)信號(hào)?；局R(shí)1.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(dòng)機(jī)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(jì)容易磨損的缺點(diǎn)；并且使用霍爾效應(yīng)元件產(chǎn)生信號(hào)，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(shí)）也能產(chǎn)生準(zhǔn)確信號(hào)。如圖2-3-1所示，節(jié)氣門位置傳感器中有兩個(gè)霍爾集成電路（IC）和磁鐵（磁軛），當(dāng)節(jié)氣門旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，霍爾集成電路不斷地“接近”和“遠(yuǎn)離”磁鐵，霍爾集成電路周圍的磁場(chǎng)發(fā)生變化，霍爾集成電路將磁通量的適時(shí)變化情況轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸至發(fā)動(dòng)機(jī)ECM，作為節(jié)氣門開度大小的依據(jù)?；局R(shí)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(shí)霍爾集成電路包括用于主信號(hào)和副信號(hào)的電路，將節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換為兩種不同特性的電信號(hào)，并發(fā)送到ECM。也就是說，節(jié)氣門位置傳感器有兩個(gè)傳感器電路，分別發(fā)送VTA1和VTA2信號(hào)。圖2-3-2所示，其中VTA1用于檢測(cè)節(jié)氣門開度，VTA2用于檢測(cè)VTA1的故障。傳感器的信號(hào)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(hào)計(jì)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(hào)還用于空燃比校正、供電增加校正和燃油切斷控制的計(jì)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(shí)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(dòng)機(jī)艙）。加速踏板位置傳感器將加速踏板位置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)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(gè)傳感器電路，分別發(fā)送VPA（主）和VPA2（副）信號(hào)。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(hào)顯示了實(shí)際加速踏板的開度（節(jié)氣門開度）,用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制。來自VPA2的信號(hào)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(hào)監(jiān)視實(shí)際加速踏板的開度（節(jié)氣門開度），并根據(jù)這些信號(hào)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(shí)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(diǎn)（開關(guān)）式、可變電阻（滑動(dòng)電阻）式、綜合式等幾種?？勺冸娮枋焦?jié)氣門位置傳感器應(yīng)用最廣泛，如圖2-3-20所示，其信號(hào)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(shí)觸點(diǎn)式節(jié)氣門位置傳感器內(nèi)部有兩對(duì)觸點(diǎn)：怠速開關(guān)觸點(diǎn)和全負(fù)荷開關(guān)觸點(diǎn)。如圖2-3-21所示。發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速或強(qiáng)制怠速時(shí)，怠速觸點(diǎn)閉合，控制單元根據(jù)此信號(hào)對(duì)怠速時(shí)的混合氣進(jìn)行微調(diào)，并修正點(diǎn)火提前角，切斷廢氣再循環(huán)系統(tǒng)；強(qiáng)制怠速時(shí)，暫時(shí)切斷供油。當(dāng)節(jié)氣門開度超過一定角度時(shí)，全負(fù)荷觸點(diǎn)閉合，控制單元據(jù)此信號(hào)加濃混合氣，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。由于測(cè)量的信號(hào)不準(zhǔn)確，觸點(diǎn)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(diǎn)式節(jié)氣門位置傳感器圖2-3-21觸點(diǎn)式節(jié)氣門位置傳感器拓展知識(shí)可變（滑動(dòng)）電阻式節(jié)氣門位置傳感器是一種線性電位計(jì)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一個(gè)可變（滑動(dòng)）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(hào)，以及開閉速度的信號(hào)，從而精確判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)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(shí)如圖2-3-23所示，綜合式節(jié)氣門位置傳感器是由一個(gè)怠速開關(guān)觸點(diǎn)和可變（滑動(dòng)）電阻組成的。怠速時(shí)，怠速觸點(diǎn)閉合，輸出怠速信號(hào)，其他工況隨節(jié)氣門開度的增大，輸出信號(hào)電壓也提高，直到全開時(shí)電壓達(dá)到最大。控制單元在滑動(dòng)電阻有誤差時(shí)，還將怠速開關(guān)的閉合信號(hào)作為控制單元校正節(jié)氣門開度信號(hào)值的基準(zhǔn)點(diǎn)。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(shí)線性量節(jié)氣門位置傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一個(gè)可變（滑動(dòng)）電阻，可用診斷儀讀取信號(hào)電壓或節(jié)氣門開度，怠速時(shí)約0.5～0.6V，節(jié)氣門全開時(shí)約4.5V。也可用萬用表電阻檔和直流電壓檔檢測(cè)節(jié)氣門位置傳感器的電阻與直流電壓信號(hào)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)加速不良或節(jié)氣門開度在某一區(qū)域內(nèi)動(dòng)力性突然變差，用萬用表檢測(cè)這類間歇性的動(dòng)態(tài)故障比較困難，用示波器檢測(cè)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(cè)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(cè)拓展知識(shí)a.萬用表檢測(cè)拔去節(jié)氣門位置傳感器的插頭，接通點(diǎn)火開關(guān)，測(cè)量線束處A接腳電壓，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊從33腳輸出的開路電壓是＋5V。關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，緩慢打開節(jié)氣門，測(cè)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(diǎn)火開關(guān)，測(cè)量B、C腳的信號(hào)電壓，當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)信號(hào)電壓為0.5V，當(dāng)節(jié)氣門全開時(shí)電壓為4.5V，隨著節(jié)氣門緩慢打開，信號(hào)電壓應(yīng)從0.5V逐漸升高至4.5V，信號(hào)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(shí)b.用診斷儀檢測(cè)采用故障診斷儀檢測(cè)節(jié)氣門電位計(jì)信號(hào)的數(shù)據(jù)流，直接顯示信號(hào)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(jì)信號(hào)電壓數(shù)據(jù)流拓展知識(shí)c.示波器檢測(cè)接通點(diǎn)火開關(guān)，觀察節(jié)氣門開度變化時(shí)的信號(hào)電壓，顯示標(biāo)準(zhǔn)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(hào)有錯(cuò)誤，圖2-3-27顯示有故障的節(jié)氣門位置傳感器波形，信號(hào)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。可用萬用表進(jìn)一步檢測(cè)。節(jié)氣門加速踏板位置傳感器檢修圖2-3-26標(biāo)準(zhǔn)節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)波形圖2-3-27有故障節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)波形拓展