汽车发动机电控系统检修项目二
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项目2 汽油发动机电控系统信号输入装置、 执行器认知与检修
翼片式空气流量计结构简单、 可靠性好， 测量精度不受电源电压波动的影响。 但 是进气阻力大、 急加速 响应慢、 外形尺寸大、 布置比较困难。 另外， 单位体积空气在不同的温度和压力下， 具有不同的质量， 因此 还需测量进气温度和压力， 才能计算出 空气的质量流量。
该形式的空气流量传感器用于早期的如： 宝马５３５、 雷克萨斯ＥＳ３００、 沃尔沃７６０ 型发动机上。
（１）翼片式空气流量传感器的结构与工作原理。 翼片式空气流量传感器也叫叶片 式空气流量传感器， 安装在空气滤清器后方的进气道上， 结构如图２－２、 图２－３所 示。 翼片式空气流量计由测量板、 补偿板、 回位弹簧、 电位计、 旁通道、 怠速调整螺 钉和接线插头等组成。
翼片式空气流量计的工作原理如图２－４ 所示。 汽油发动机工作时， 具有一定流 速的空气推开测量翼片， 经主空气通道进入发动机气缸。 测量翼片被气流推开的程 度， 也即偏转角 α 的大小， 与空气流速和扭簧的回复 力矩有关。 测量翼片的偏转角α 越大， 扭簧的回复力矩也越大， 与之对应的是较高空气流速（即较大的空气流 量）， 反 之则相反。 对于某一具体的空气流量计， 在流量计主空气通道几何尺寸已定的情况 下， 对应于每一偏 转角α， 就有一个确定的主通道流通截面积。 由于空气的体积流 量＝空气流速×流通截面积， 因此对应于每一偏 转角α， 就有一个确定的空气流量值， 只要把偏转角α转换为对应的电信号并输送到ＥＣＵ， ＥＣＵ就能根据偏 转角仪和空气流 流量的对应关系， 算出单位时间发动机吸入的空气量。
合理地设计进气通道的截面积和涡流发生器的尺寸， 可使在发动机的进气流速范围 内Ｓｔ 为一常数。 于是， 卡门涡旋频率就只与空气流速成正比关系。 这样， 只要测出卡门 涡旋的频率ｆ， 就可知道空气的流速ｖ， ｖ乘 以空气通道的截面积， 便是空气的体积流量。
电控发动机维修技术2
9~14V。
② 永磁磁极步进电机式ISCV （旋转滑阀式）
奥迪100轿车采用 结构：
永磁磁极式电机 旋转滑阀（旋转范围90°）
原理：
逆转线圈L1—导通 时电机逆时针转动。
顺转线圈L2—导通 时电机顺时针转动。
通过改变占空比信 号控制转动的角度 和方向。
占空比Rc=ton/T
=ton/(ton+toff)
⑧ KAC—加速喷油量修正系数
节气门突然开大，节气门信号变化速率增大
加速的判断
进气量突然增大。歧管压力突然增大
根据负荷（进气 量、节气门开度） 和冷却液温度确 定KAC初值，然后 按一定时间进行 衰减。
⑶ 断油控制
① 超速断油控制
极限转速：
一般6000~7000r/min
桑塔纳2000GLi、 2000GSi为 6400r/min
原因：多次启动未成功，使火花塞浸湿，不能跳火。
清除溢流方法：油门踩到底，启动发动机。ECU会中断喷油，以排 除气缸内燃油蒸气。
清除溢流条件：*节气门全开＞80% *点火开关置于STA位 * n＜500 r/min
④ 减扭矩断油控制—带自动变速器的汽车
自动变速器自动升档时，减扭矩信号→ECU→暂时中断个别缸的 喷油，以降低转速，减轻换档冲击。
执行器的电信号。
4. 电控燃油喷射系统（EFI）的工作过程 喷油器的控制：桑塔纳2000喷油器控制电路
喷油正时的控制：
喷射方式
SPI—连续喷射
同时喷射
MPI—间断喷射 分组喷射
顺序喷射
喷油量的控制：
⑴ 启动时喷油量的控制 启动工况的判定：点火开关STA位，向ECU输入高电平；
转速＜300r/min； 节气门关闭或＜80%。
② 永磁磁极步进电机式ISCV （旋转滑阀式）
奥迪100轿车采用 结构：
永磁磁极式电机 旋转滑阀（旋转范围90°）
原理：
逆转线圈L1—导通 时电机逆时针转动。
顺转线圈L2—导通 时电机顺时针转动。
通过改变占空比信 号控制转动的角度 和方向。
占空比Rc=ton/T
=ton/(ton+toff)
⑧ KAC—加速喷油量修正系数
节气门突然开大，节气门信号变化速率增大
加速的判断
进气量突然增大。歧管压力突然增大
根据负荷（进气 量、节气门开度） 和冷却液温度确 定KAC初值，然后 按一定时间进行 衰减。
⑶ 断油控制
① 超速断油控制
极限转速：
一般6000~7000r/min
桑塔纳2000GLi、 2000GSi为 6400r/min
原因：多次启动未成功，使火花塞浸湿，不能跳火。
清除溢流方法：油门踩到底，启动发动机。ECU会中断喷油，以排 除气缸内燃油蒸气。
清除溢流条件：*节气门全开＞80% *点火开关置于STA位 * n＜500 r/min
④ 减扭矩断油控制—带自动变速器的汽车
自动变速器自动升档时，减扭矩信号→ECU→暂时中断个别缸的 喷油，以降低转速，减轻换档冲击。
执行器的电信号。
4. 电控燃油喷射系统（EFI）的工作过程 喷油器的控制：桑塔纳2000喷油器控制电路
喷油正时的控制：
喷射方式
SPI—连续喷射
同时喷射
MPI—间断喷射 分组喷射
顺序喷射
喷油量的控制：
⑴ 启动时喷油量的控制 启动工况的判定：点火开关STA位，向ECU输入高电平；
转速＜300r/min； 节气门关闭或＜80%。
汽车发动机电控系统检修项目二汽油发动机电控燃油喷射系统的检修
图2-3
四缸发动机分组喷射系统喷油器控制电路图
分组喷射喷油正时的控制是以各组最 先进入作功行程的汽缸为基准，在该汽缸 排气行程上止点前某一位置，ECU输出指 令信号，接通该组喷油器电磁线圈电路， 该组喷油器即开始喷油。 四缸发动机分组喷射系统喷油正时如 图2-4所示。
图2-4
四缸发动机分组喷射系统喷油正时图
● 同时喷射：早期生产的燃油喷射 发动机大多采用同时喷射方式，四缸发动 机同时喷射系统喷油器控制电路如图2-5所 示。 从图中可以看出，所有的喷油器是并 联的。
图2-5
四缸发动机同时喷射系统喷油器控制电路图
发动机电控单元根据曲轴位置传感器 产生的基准信号，控制功率晶体管的导通 和截止，从而同时接通或切断各喷油器电 磁线圈电路，使各缸喷油器同时喷油。 通常曲轴每转一转，各缸喷油器同时 喷射一次。
喷油量控制可分为同步喷油量控制和 异步喷油量控制。 同步喷油量控制又分为发动机启动时 的喷油量控制和发动机启动后的喷油量控 制，二者时，由于转速波动大， 无论是D型电控燃油喷射系统中的绝对压 力传感器，还是L型电控燃油喷射系统中 的空气流量计，都不能精确地确定进气量， 也就无法确定合适的基本喷油时间，所以 发动机启动时的同步喷油量控制与启动后 的控制不同。
同步喷射是指与发动机曲轴转动同步， 在固定的曲轴转角位置进行喷射。 异步喷射与曲轴旋转角度无关，是在 同步喷油的基础上，为改善发动机的性能 额外增加的喷油，如发动机冷启动和急加 速时的临时性喷射。
① 同步喷油正时控制。 在同步喷射发动机中，又分为顺序燃 油喷射、分组喷射和同时喷射3种基本类型。 它们对喷油正时的要求各不相同。 ● 顺序燃油喷射：四缸发动机顺序 喷射系统喷油器控制电路如图2-1所示，其 特点是喷油器驱动回路数与汽缸数目相等。
汽车发动机电控系统检修 第二版 项目二 点火异常故障检修
二、情景描述
任务2.1 点火系统故障检修
故障现象现：2021款迈腾B8L 2.0TSI轿车起动正常，怠速抖动，EPC灯亮，发动 机故障指示灯亮。 诊断与排除：在怠速状态下通过解码器进入发动机控制里面，读取15和16组的数 据流，1缸失火数：0；2缸失火数:0；3缸失火数：178；4缸失火数：0。由以上 的数据结果，可以看出3缸失火严重，结合故障码，对3 缸点火线圈进行检查。 用示波器对3缸的点火线圈进行波形测试，分别测试T105/57和T4s /2两个端子的 波形，和标准波形对比可以看出，J623 控制信号T105/57正常，点火线圈信号线 端T4s /2电压为0V直线，信号异常，推断该线路断路。分别更换3缸点火线圈线路 后，故障消失，发动机运行正常。 分析：3缸点火线圈接收不到J623控制点火信号，造成3缸点火线圈不工作，怠速 不稳，J623检测到故障信息后，以故障码形式储存故障，并点亮了故障指示灯。
或切断点火线圈的初级电路。当初级电路接通时，点火线
圈开始充电；初级电路断开时，在次级线圈中产生用来点 火的高压电。
在次级线圈中产生用来点火的高压电。
图2-4电控点火系统
三、相关知识
二、点火系统的组成 及工作原理
3.电控点火点火系统
任务2.1 点火系统故障检修
[动画-无分电器的电子点火控制系统]
三、相关知识
任务2.1 点火系统故障检修
二、点火系统的组成及工作原理 3.电控点火点火系统
电控点火系统有:
同时点火方式
三、相关知识
任务2.1 点火系统故障检修
二、点火系统的组成及工作原理
1.点火系统的组成及工作原理
(1)传统点火系统组成及工作原理
[视频-3-1传统点火系工作原理]
汽车发动机电控系统检修 第二版 课件 3.2可变进气系统的检修
折，常将进气管内的这种动态效应视为惯性效应和波动效应同作用的结果。 可变进气系统能够根据发动机的实际运行工况，自动地改变进气管的长度或直径，
以获得最佳的充气效率和动力性。
三、相关知识
任务3.2 可变进气系统的检修
二、可变进气系统的类型 1.进气管长度可变的进气系统 (1)进气管长度有级可变的进气系统
进气涡流，获得最大转矩；发动机高速运转时， 进气控制阀完全打开，进气歧管由细长管道转 换为短粗管道，有利于提高充气效率，以获得
图 3-19 大众发动机进气管长度有级可变的进气系统的工作原理图
a 低速工况
b 高速工况
较高的输出功率。
三、相关知识
任务3.2 可变进气系统的检修
二、可变进气系统的类型 1.进气管长度可变的进气系统
的性能。
三、相关知识
任务3.2 可变进气系统的检修
二、可变进气系统的类型 2.进气管直径可变的进气系统
(1)丰田双进气管可变进气系统
丰田公司的工作原理如图3-23所示。图中显示为一个缸的4个气门，两个进气门各配有一个进气管，其中 一个进气通道中装有进气转换阀。发动机在低速中、小负荷下工作时，转换阀关闭，只利用一个进气通路， 如图3-22a所示,此时进气流速提高，进气惯性大，可提高发动机转矩；当发动机在高速大负荷下工作时， 转换阀开启，进气通路为两条，如图3-22b所示，此时进气截面大大增加，进气阻力减小，气缸充量增加，
障识别为直接的电路故障，而不是范围性能;如果控制系统组成部件出现信号超
过规定值极限，但和实际工况逻辑分析不符，且系统不能精确地识别出是何原
因所导致，系统便会报出性能/范围类的故障码，这一点在维修电控单元系统时
会时有发生。
三、相关知识
以获得最佳的充气效率和动力性。
三、相关知识
任务3.2 可变进气系统的检修
二、可变进气系统的类型 1.进气管长度可变的进气系统 (1)进气管长度有级可变的进气系统
进气涡流，获得最大转矩；发动机高速运转时， 进气控制阀完全打开，进气歧管由细长管道转 换为短粗管道，有利于提高充气效率，以获得
图 3-19 大众发动机进气管长度有级可变的进气系统的工作原理图
a 低速工况
b 高速工况
较高的输出功率。
三、相关知识
任务3.2 可变进气系统的检修
二、可变进气系统的类型 1.进气管长度可变的进气系统
的性能。
三、相关知识
任务3.2 可变进气系统的检修
二、可变进气系统的类型 2.进气管直径可变的进气系统
(1)丰田双进气管可变进气系统
丰田公司的工作原理如图3-23所示。图中显示为一个缸的4个气门，两个进气门各配有一个进气管，其中 一个进气通道中装有进气转换阀。发动机在低速中、小负荷下工作时，转换阀关闭，只利用一个进气通路， 如图3-22a所示,此时进气流速提高，进气惯性大，可提高发动机转矩；当发动机在高速大负荷下工作时， 转换阀开启，进气通路为两条，如图3-22b所示，此时进气截面大大增加，进气阻力减小，气缸充量增加，
障识别为直接的电路故障，而不是范围性能;如果控制系统组成部件出现信号超
过规定值极限，但和实际工况逻辑分析不符，且系统不能精确地识别出是何原
因所导致，系统便会报出性能/范围类的故障码，这一点在维修电控单元系统时
会时有发生。
三、相关知识
汽车发动机电控系统检修 第二版 课件 4.4二次空气喷射系统检修
发动机控制单元在二次空气喷射系统工作的过程中检测氧传感器信号进行自诊断。由于喷入新鲜的空气，尾
气中的氧含量会增加，氧传感器电压下降，正常工作情况下氧传感器应该检测到极稀的混合气。
二次空气喷射系统工作结束时，发动机控制单元控制二次空气喷射进气阀N112停止工作，阀门关闭。因为
阀门关闭，二次空气组合阀没有压力p驱动，也会停止工作，关闭阀门，发动机排出的废气会被阀门阻挡，
汽车发动机电控系统检修
项目一 燃油供给不良故障检修 任务4.4二次空气喷射系统检修
主要内容 Primary coverage
一 学习目标 二 情境描述
三 相关知识 四 任务实施
学习目标
任务4.4二次空气喷射系统检修
知识目标 ①掌握燃油压力传感器的作用、结构及工作原理； ②掌握检测燃油压力传感器的方法； ③掌握燃油压力传感器故障诊断的一般流程和排除方法 能力目标 ①能够正确使用万用表对燃油压力传感器进行检测 ②能够根据检测结果判定故障点并进行维修。 素质目标 ①培养学生的创新精神与实践能力； ②促进学生个性发展，培养学生分析问题与解决问题的能力； ③培养学生的团队合作精神； ④培养学生的学习能力。
任务4.4二次空气喷射系统检修
二、二次空气喷射系统分类
1.二次空气喷射系统按其空气喷入的部位可分类
二次空气喷射系统按其空气喷入的部位可分类新鲜空气被喷入排气歧管的基部和新鲜空气通过气缸盖
上的专设管道喷入排气门后气缸盖内的排气通道内二种。
①新鲜空气被喷入排气歧管的基部，即排气歧管与气缸体相连接的部位，因此，排气中的HC、CO只
四、任务实施
任务4.4二次空气喷射系统检修
二、二次空气喷射系统检修步骤 (1)检查二次空气喷射系统是否存在以下情况： ①软管/管路阻塞或堵塞。 ②软管/管路断开。 ③ 二次空气喷射进气阀是否损坏。 (2)点火开关置于OFF位置，拆下J299二次空气喷射泵继电器。 (3)检查二次空气喷射泵继电器，如继电器正常，则进行下一步测试。 (4)检查二次空气泵V101。拆下J299与发动机控制单元的接线端子，跨接J299继电器 30、87端子，二次空气泵应运转，如不转动，则更换二次空气泵。 (5)检查如果所有电路测试正常，则更换发动机控制单元。
汽车发动机电控系统检修教学教案(共18单元)14废气再循环控制系统检修
《汽车发动机电控系统检修》课程教案项目七：汽油机排放控制系统的检修1任务二：废气再循环控制系统检修修制定人：汽车发动机电控团队队教学项目汽油机排放控制系统的检修教学任务废气再循环控制系统检修教学目标知识目标1. 了解废气再循环（EGR）控制系统的组成、工作过程和作用；2. 能够制定废气再循环（EGR）控制系统的故障检修方案；3. 能够正确使用相应检测工具对废气再循环（EGR）控制系统故障进行检修。
能力目标1. 培养学生的决策评价能力；2. 培养学生的自学拓展能力；3. 培养学生勤于动脑、动手、善于反思、分析与总结的良好学习习惯。
素质目标1. 培养学生分析问题的素质；2. 培养学生语言表达素质；3. 培养学生的团队合作精神和交流合作素质。
教学重点废气再循环（EGR）控制系统的工作过程教学难点废气再循环（EGR）控制系统检测方法教学素材大众时代超人AJR发动机台架、投影仪、万用表、手动真空泵、综合故障诊断仪等常用诊断工具课型理实一体课授课课时 4教学过程教学内容方法与手段时间教学过程实施导入组织学生，导入项目课程。
客户反应发动机怠速熄火，发动机动力性能差，请按专业要求排除故障。
讨论；项目教学法15 资讯一、废气再循环的作用与定义废气再循环简称EGR（Exhaust Gas Recirculation）系统，是目前用于降低XNO排放的一种有效措施。
它是将一部分排气引入进气管与新混合气混合后进入气缸燃烧，从而实现再循环，并对送人进气系统的排气进行最佳控制，如图1所示。
图1 废气再循环的工作原理EGR系统净化XNO的基本原理是：排气中的主要成分是2CO、OH2、2N等，这三种气体的热容量较高。
当新混合气和部分排气混合后，热容量也随之增大。
在进行相同发热量的燃烧时，讲授法、情景教学法；多媒体课件20与不混和时相比，可使燃烧温度下降，这样就抑制X NO 生成，因为X NO 主要是在高温富氧的条件下生成的。
但过度的废气再循环，使混合气的着火性能和发动机输出功率下降，将会影响发动机的正常运行，特别是在怠速、低转速小负荷及发动机处于冷态运行时，再循环的废气将会明显降低发动机的性能。
汽车发动机电控系统检修项目二 电控点火系统检修
2.1.2 汽油机点火系统的分类
发动机点火系统，按照其组成和产 生高压电方式的不同可分为传统点火系 统、电子点火系统、微机控制点火系统 和磁电动机点火系统。
2.1.3 对点火系统的基本要求
点火系统应在发动机各种工况和使用 条件下都能保证可靠而准确地点火。 为此点火系统应满足以下基本要求。 1．能产生足以击穿火花塞两电极间隙的 电压 2．电火花应具有足够的点火能量 3．点火时刻应与发动机的工作状况相适 应
图2-18 汽油机燃烧过程
2．点火提前角对发动机性能的影响
点火提前角大小对汽油机爆燃倾向、 示功图上最高压力点的位置有很大影响。 汽油机不同点火提前角时的示功图， 如图2-19所示。
图2-19 不同点火提前角时的示功图
3．影响点火提前角的主要因素
使用中最佳点火提前角随着发动机工 况的不同而不断变化，影响它的因素有很 多，如转速、负荷、混合气浓度等。 （1）发动机转速。 （2）发动机负荷。 （3）燃料的性质。 （4）其他因素。
2.3.2 点火提前角的控制
在发动机正常工作的工况中，最佳 点火提前角也可用公式表达为： 最佳点火提前角 = 初始点火提前角 + 基 本点火提前角 + 修正点火提前角
1．初始点火提前角 2．基本点火提前角
如果以图的形式绘制出来便得到三 维脉谱图，如图2-21（b）所示。
图2-20 点火提前角的确定
图中数据为点火提前角（°）
单位转速的进气量
发动机转速
（a）点火提前角数据表模型
（b）点火提前角三维脉谱图
图2-21 点火提前角基本值
3．修正点火提前角
除确定基本点火提前角的转速和负 荷信号以外，其他对点火提前角有影响 的因素均要纳入到修正点火提前角中。 电控单元根据有关传感器的信号， 分别给出对应的修正值，它们的代数和 就是修正点火提前角。
汽车发动机电控系统检修项目二 电控汽油喷射系统故障检测与诊断
1
任务导入
2
3 4 5 6 7 8
任务分析
学习目标 建议学时 学习资讯 任务实施 考核评价 拓展迁移
任务导入
一辆２００９ 年款１. ６Ｌ 卡罗拉轿车，行驶８. １ 万ｋｍ 之后，出现
发动机起动困难，怠速抖动厉害，加速无力，油耗明显提高，到４Ｓ 店要求 给予维修。
任务分析
发动机怠速时发抖的主要原因之一是气门、节气门积炭所致。 要维修该 故障，维修技师需要对空气供给系统进行故障检测与诊断。
任务实施
2.操作步骤
丰田卡罗拉轿车空气供给系统故障的检测与诊断
（1）空气供给系统的车上检查。 按照图2-8所示检查各检测点有无漏气。
图 2-8
丰田卡罗拉 1ZR-FE 发动机空气供给系统的车上检查
任务实施
丰田卡罗拉轿车空气供给系统故障的检测与诊断
（2）节气门体总成的检修。 ①检查节气门驱动电机工作情况。 ②检查节气门位置传感器。 ③检查节气门驱动电机的电阻。 ④检查节气门驱动电机与发动机控制单元之间的线束和插接器。
高 等 职 业 教 育“十 三五” 规划教 材
汽车发动机电控系统检修
项目一 项目二
汽油机电控系统故障诊断 电控汽油喷射系统故障检测与火系统故障检测与诊断
汽油机辅助控制系统故障检测与诊断 柴油机电控系统故障检测与诊断
2017/10/4
任务 １ 空气供给系统故障检测与诊断
(３)喷油量与喷油时刻。
(４)不同工况下的控制模式。
学习资讯
空气供给系统的工作原理
学习资讯
１. 空气滤清器
空气供给系统主要部件的结构与工作原理
空气滤清器的作用是净化空气ꎮ 电控燃油喷射发动机采用的空气滤清器与 一般发动机的空气滤清器相同。 ２. 空气流量传感器和进气压力传感器 空气流量传感器或进气压力传感器的作用是把测得的空气流量转换为电压 信号，并把此电压信号送至ＥＣＵ，ＥＣＵ 根据此信号和转速等信号来决定基
汽车发动机电控系统检修-项目二 发动机进气控制系统检修
一、丰田车系智能可变配气正时控制系统 丰田汽车公司智能可变配气正时（VVT-i）控制系统是一种控制进/ 排气凸轮轴气门正时的系统。该系统在进/排气凸轮轴与传动链之间装有 油压离合装置，让进/排气凸轮轴与链轮之间转动的相位差可以改变，通 过调整凸轮轴转角对气门正时进行优化，其结构如图2-1所示。
第一课 可变配气正时控制系统
第二课 进气增压控制系统
图2-12 动力阀控制系统的组成及工作原理图
第一课 可变配气正时控制系统
三、大众车系电子可变气门正时及升程控制系统 大众车系电子可变气门正时及升程控制系统（AUS）通过排气凸轮 轴上的电子气门升程切换以及进/排气凸轮轴上的可变气门正时，实现了 对每个气缸气体交换的优化控制。此系统可使发动机获得更好的充气效 率，提升发动机的响应性，在较低转速和较高增压压力下达到更高的转 矩。 1．结构 电子可变气门正时及升程控制系统的结构如图2-7所示，为了在排 气凸轮轴上两个不同的气门升程之间相互切换，此凸轮轴有四个可移动 的凸轮件（带有内花键）。每个凸轮件上都装有两对凸轮，其凸轮升程 是不同的，通过执行元件对两种升程进行切换。执行元件接合每个凸轮 件上的滑动槽，并移动凸轮轴上的凸轮件。每个凸轮件有两个执行元件 用于在两种升程之间来回切换。
当发动机高速运转，且发动机转速、负荷、冷却液温度及车速达到 设定值时，发动机ECU控制VTEC将主摇臂与中间摇臂、次摇臂与中间摇 臂插接成一体，成为一个同步工作的组合摇臂。此时，由于中间凸轮升 程最大，组合摇臂受中间凸轮驱动，两个进气门同步工作，进气门的配 气相位和升程与发动机低速时相比，其升程、提前开启角和迟后关闭角 均增大。当发动机转速下降到设定值时，发动机ECU控制电路切断VTEC 电磁阀的电流，正时活塞一侧的机油压力降低，各摇臂油缸孔内的活塞 在复位弹簧作用下复位，三个摇臂又彼此分离而独立工作。
第一课 可变配气正时控制系统
第二课 进气增压控制系统
图2-12 动力阀控制系统的组成及工作原理图
第一课 可变配气正时控制系统
三、大众车系电子可变气门正时及升程控制系统 大众车系电子可变气门正时及升程控制系统（AUS）通过排气凸轮 轴上的电子气门升程切换以及进/排气凸轮轴上的可变气门正时，实现了 对每个气缸气体交换的优化控制。此系统可使发动机获得更好的充气效 率，提升发动机的响应性，在较低转速和较高增压压力下达到更高的转 矩。 1．结构 电子可变气门正时及升程控制系统的结构如图2-7所示，为了在排 气凸轮轴上两个不同的气门升程之间相互切换，此凸轮轴有四个可移动 的凸轮件（带有内花键）。每个凸轮件上都装有两对凸轮，其凸轮升程 是不同的，通过执行元件对两种升程进行切换。执行元件接合每个凸轮 件上的滑动槽，并移动凸轮轴上的凸轮件。每个凸轮件有两个执行元件 用于在两种升程之间来回切换。
当发动机高速运转，且发动机转速、负荷、冷却液温度及车速达到 设定值时，发动机ECU控制VTEC将主摇臂与中间摇臂、次摇臂与中间摇 臂插接成一体，成为一个同步工作的组合摇臂。此时，由于中间凸轮升 程最大，组合摇臂受中间凸轮驱动，两个进气门同步工作，进气门的配 气相位和升程与发动机低速时相比，其升程、提前开启角和迟后关闭角 均增大。当发动机转速下降到设定值时，发动机ECU控制电路切断VTEC 电磁阀的电流，正时活塞一侧的机油压力降低，各摇臂油缸孔内的活塞 在复位弹簧作用下复位，三个摇臂又彼此分离而独立工作。
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任务实施
四、检测曲轴位置传感器电路
1)断开曲轴位置传感器插接器。 2)断开蓄电池负极端子,再断开ECM 插接器。 3)测量电阻,如阻值不在标准范围内,说明传感器连接电路损坏。标准电 阻(断路检查)标准见表2-1,标准电阻(短路检查)标准见表2-2。
表2-1 标准电阻(断路检查)
任务实施
表位置传感器
相关知识
二、曲轴位置传感器的类型 曲轴位置传感器根据产生信号的原理可分为磁感应式、霍 尔式和光电式三种,其中磁感应式曲轴位置传感器应用较多。
相关知识
二、曲轴位置传感器的类型 曲轴位置传感器根据产生信号的原理可分为磁感应式、霍 尔式和光电式三种,其中磁感应式曲轴位置传感器应用较多。
相关知识
六、曲轴位置传感器的连接电路 曲轴位置传感器与ECU的连接电路如图2-5所示。该传感器 工作时,不需要外接电源,只要发动机转动自身就能产生电信 号,为了防止外界信号对磁感信号的干扰,一般连接电路外表 附有屏蔽装置。
相关知识
◣图2-5 曲轴位置传感器的连接电路
任务实施
根据任务引入所述的故障现象,可以执行如下的检修步骤。 一、使用汽车故障诊断仪读取ECU故障码
1)检查变速器档位是否处于P位,驻车制动器是否处于制动状态。 2)打开位于仪表板左下方的车辆诊断接口盖,将汽车故障诊断仪连接到 车辆故障诊断接口。 3)将点火开关打到ON位。
任务实施
4)打开汽车故障诊断仪。 5)选择汽车诊断。 6)选择相应的车型。 7)选择进入发动机系统。 8)选择读取故障码。 查看诊断仪是否显示P0335(曲轴位置传感器A电路)等与曲轴位置传感器 相关的故障码,如显示相关的故障码,说明曲轴位置传感器或相关电路可 能存在故障,需要执行相关的检查。 9)选择读取数据流。在发动机起动过程中,读取发动机转速值如果为零 。说明曲轴位置传感器、相关电路或ECU可能存在故障。
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磁感应式传感器工作过程 ◣图2-4 磁感应式曲轴位置传感器的工作原理
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该传感器磁通量变化越快,感应电动势就越大。因此,信号轮 的转速越高,交变感应电动势幅值也越大,即传感器的输出信 号越强。一般情况下,当发动机的转速在其工作范围内变化 时,该传感器输出的信号电压的幅值可在0.5~100V范围内变 化。
任务实施
◣图2-8 曲轴位置传感器波形
知识拓展
安装在分电器内的磁感应式发动机转速传感器(也称曲轴位置 传感器)。
1.结构 安装在分电器内的磁感应式发动机转速传感器结构如图2-9所示, 它主要由感应线圈、
永久磁铁、导磁软体和信号转子等组成。信号转子固定在分电器 轴上,由发动机凸轮轴带动其旋转,信号线圈固定在分电器壳体上 。
任务实施
二、拆卸曲轴位置传感器
1)用举升机将车辆举升到合适高度。 2)按压曲轴位置传感器线束插接器锁扣,检查插头插接器是否连接良好。 3)拔出插接器,观察是否有锈蚀、松动,然后分离插接器,如图2-6所示。 4)选用合适的工具,正确使用工具拧下传感器螺栓并取下。 5)轻轻转动传感器壳体,并取下传感器。
4)重新连接ECM插接器。 5)重新连接曲轴位置传感器插接器。
五、检查曲轴位置传感器信号盘
任务实施
检查曲轴位置传感器信号盘齿应无任何裂纹或变形,如果信 号盘齿正常,则更换ECM;如果异常,则需要更换曲轴位置信 号盘。
任务实施
六、检测曲轴位置传感器的波形 用故障诊断仪的示波器功能,测试曲轴位置传感器的波形如 图2-8所示。
◣图2-3 磁感应式曲轴位置传感器的结构
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五、磁感应式曲轴位置传感器的工作原理
磁感应式曲轴位置传感器是利用电磁感应原理制成的,即当 一个线圈中的磁通量发生变化时,在该线圈的两端就会产生 感应电动势。
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当装在曲轴前端并随曲轴一起旋转的信号转子凸齿靠近曲 轴位置传感器磁极时,磁阻变小,磁通量变大;转子凸齿远离磁 极时,磁阻变大,磁通量变小。变化的磁场在传感器线圈中产 生交变电信号,通过连接电路传输至ECU,如图2-4所示。信号 转子凸齿一般会设计2~3个齿的缺口,因此每转一圈会产生1 个异形的信号,这个异形信号就是发动机转速和1缸上止点信 号。
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三、曲轴位置传感器的安装位置 曲轴位置传感器的安装位置随着车型的变化,安装位置也不 完全相同,但一般位于发动机的前端靠近曲轴带轮处(图2-2) 、发动机的后端靠近飞轮处或分电器内等。
◣图2-2 曲轴位置传感器的安装位置
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四、磁感应式曲轴位置传感器的结构 磁感应式曲轴位置传感器主要由外圈有凸齿的信号转子和 定子组成,定子内部主要由磁感线圈、铁心、永久磁铁、插 接器针脚和壳体等组成,如图2-3所示。
任务实施
◣图2-6 拔出曲轴位置传感器插接器
任务实施
三、检测曲轴位置传感器
1)检查确认传感器外观是否完好,O形圈有没有损坏或老化。 2)选用数字式万用表,正、负表笔对测,检测万用表测量误差是否正常,如 图2-7所示。
◣图2-7 曲轴位置传感器的检测
任务实施
3)选择欧姆档,将红、黑表笔分别与传感器两端子连接,检测传感器线圈 电阻是否正常。正常的传感器线圈阻值冷态(-10~50℃)下为1630~2740 Ω,热态(50~100℃)下为2065~3225Ω。如测量值不在上述范围内,需更换 曲轴位置传感器。
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◣图2-9 安装在分电器内的磁感应式转速传感器的结构
知识拓展
2.工作原理 当发动机旋转时,信号转子在凸轮轴的带动下转动,使转子凸齿与 线圈铁心之间的空气间隙不断改变,穿过线圈铁心中的磁通也不 断变化,从而在线圈中产生感应电动势,如图2-10所示。
知识拓展
◣图2-10 安装在分电器内的磁感应式转速传感器的工作原理
汽车发动机电控系统 检修
主编 刘冬生
项目二 电子控制系统
任务一 曲轴位置传感器的检修
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一、曲轴位置传感器的功用 曲轴位置传感器(图2-1)的功用是检测发动机曲轴运转的角 度,将和曲轴角度一一对应的活塞运行位置信号转变为电信 号及时发送至发动机ECU,用以控制点火正时和喷油正时。 同时,曲轴位置传感器也是测量发动机转速的信号装置。