发动机空气供给系统的结构与检修ppt课件.ppt

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1、汽车发动机电控技术,项目四 发动机空气供给系统的结构与检修,项目四 发动机空气供给系统的结构与检修,项目四 发动机空气供给系统的结构与检修,任务一 发动机空气供给系统概述,任务一 发动机空气供给系统概述,D型空气供给系统是利用进气歧管绝对压力传感器检测进气管内的绝对压力，电控单元根据进气管内的绝对压力和发动机转速推算出发动机的进气量，再根据进气量和发动机转速确定基本喷油量。这种计量进气量的方式属于速度密度型结构较为简单。其组成如图4-1和图4-2 所示。,图4-1 D型空气供给系统的组成,任务一 发动机空气供给系统概述,图4-2 桑塔纳经典版轿车D型空气供给系统的组成,任务一 发动机空气供给系

2、统概述,任务一 发动机空气供给系统概述,图4-3 L型空气供给系统的组成,图4-4 卡罗拉GL型轿车L型空气供给系统的组成,任务一 发动机空气供给系统概述,空气供给系统的工作原理如图4-5所示。发动机工作时，驾驶员通过加速踏板操纵节气门的开度，以此来改变进气量，控制发动机的输出功率（负荷）；空气经空气滤清器过滤后，通过空气流量计（L型）、节气门体进入进气总管，再通过进气歧管分配给各气缸。,图4-5 空气供给系统的工作原理,任务一 发动机空气供给系统概述,任务一 发动机空气供给系统概述,空气滤清器安装在进气道的最前端，如图4-6所示。其作用是滤去发动机在工作时所吸入的空气中含有的杂质和灰尘，以减

3、少气缸、活塞和活塞环的磨损；同时空气滤清器还是一个扩张消音器，可以在一定程度上消除发动机进气行程所产生的噪声。,图4-6 空气滤清器的安装位置,任务一 发动机空气供给系统概述,空气流量传感器安装在空气滤清器与节气门体之间的进气道上，图4-7 所示为卡罗拉发动机空气流量传感器的安装位置。其作用是检测发动机进气量的多少，并将进气量信息通过电路的连接转换为电信号输送给ECU，以供ECU确定基本喷油量和点火提前角。,图4-7 卡罗拉发动机空气流量传感器的安装位置,任务一 发动机空气供给系统概述,节气门体安装在进气软管后进气总管前，图4-8所示为卡罗拉发动机节气门体的安装位置。其作用是通过油门拉线或根据

4、ECU控制信号调节节气门开度，控制发动机的进气量，从而控制发动机的转速和输出功率。,图4-8 卡罗拉发动机节气门体的安装位置,任务一 发动机空气供给系统概述,节气门位置传感器安装在节气门体的一侧，图4-9所示为卡罗拉发动机节气门位置传感器的安装位置。其作用是根据节气门开度大小获得发动机负荷变化工况，如怠速工况、部分负荷工况、全负荷工况和急加速工况，用于调节、修正、控制喷油时间（量）及基本点火提前角。,图4-9 卡罗拉发动机节气门位置传感器的安装位置,任务一 发动机空气供给系统概述,进气总管又称谐振腔或动力腔，位于节气门体之后进气歧管之前，如图4-10所示。它的作用是提高进气压力和存储进气，防止

5、进气产生窜扰。,图4-10 进气总管的安装位置,任务一 发动机空气供给系统概述,如图4-11所示，进气歧管位于进气总管之后，其作用是将空气尽可能均匀地分配给各个气缸，同时提供形成可燃混合气的场所（缸外喷射）。一般，进气歧管比较长，通过改变进气歧管长度或截面积可实现可变进气增压的效果。,图4-11 进气歧管的安装位置,任务一 发动机空气供给系统概述,进气温度传感器一般安装在进气总管上，如桑塔纳轿车AJR型发动机，如图4-12所示；或与空气流量计安装在一个壳体内，如卡罗拉1ZR-FE型发动机；还有的是与进气歧管绝对压力传感器安装在一起。其作用是检测发动机工作时的进气温度，并将此信号输送给ECU，作

6、为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。,图4-12 进气温度传感器的安装位置,任务一 发动机空气供给系统概述,进气歧管绝对压力传感器一般安装在节气门之后的进气总管上，如图4-13所示。其作用是检测发动机工作时的进气压力信号，并将此信号转变成电信号输送送给ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。,图4-13 进气歧管绝对压力传感器的安装位置,任务二 空气流量传感器及控制电路检测,空气流量传感器及其安装位置如图4-14所示。,图4-14 空气流量传感器及其安装位置,任务二 空气流量传感器及控制电路检测,任务二 空气流量传感器及控制电路检测,任务二 空气流量传感器及控制电路检测,热线式空气流量计是

7、由4个热敏电阻组成一个电桥，其中的热线电阻和冷线电阻（温度补偿电阻）在取样管中，取样管在进气管的中央或一侧。取样管两端设有整流网和防回火网，起控制气流匀速流动和保护热线的作用，其基本结构如图4-15（a）所示。,图4-15 热式空气流量计的基本结构1连接器； 2控制线路板； 3整流网； 4壳体； 5温度补偿电阻；6热线电阻； 7取样管； 8防回火网； 9金属热膜元件,任务二 空气流量传感器及控制电路检测,热线式空气流量计大多数是模拟电压信号传感器，热线RH的电阻值变小，冷线RC的电阻值变大，电桥失去平衡，提高桥压，放大器即加大流过RH的补偿电流IH，使冷、热线恢复正常温差（100 ）。电流IH

8、的增加会使RA的电压降增大，只要测量RA两端的电压降，即可得知流过空气量的多少，ECU就能确定所需空燃比的喷油量。其工作原理如图4-16所示。,图4-16 热线式空气流量计的工作原理,任务二 空气流量传感器及控制电路检测,任务二 空气流量传感器及控制电路检测,卡罗拉1ZR-FE型发动机空气流量计线路图及线束连接器端子图如图4-17所示。,图4-17 卡罗拉1ZR-FE型发动机空气流量计线路图及线束连接器端子图,任务二 空气流量传感器及控制电路检测,空气流量计电源电压的测量如图4-18所示。,图4-18 空气流量计电源电压的测量,任务二 空气流量传感器及控制电路检测,任务二 空气流量传感器及控制

9、电路检测,任务二 空气流量传感器及控制电路检测,图4-19 空气流量计线束导通性的检测,任务二 空气流量传感器及控制电路检测,线束之间是否短路的检测如图4-20所示，其步骤如下：（1）关闭点火开关。（2）拆下蓄电池负极。（3）拔下空气流量计连接器。（4）拔下ECM连接器。（5）用万用表二极管挡检测空气流量计线束端连接器3，4，5号端子之间是否短路，正常应为无穷大。,图4-20 线束之间是否短路的检测,任务二 空气流量传感器及控制电路检测,空气流量计线束端连接器3，4，5号端子是否搭铁的检查如图4-21所示，其步骤如下：,图4-21 连接器端子是否搭铁的检测,任务二 空气流量传感器及控制电路检测

10、,（1）关闭点火开关。,（2）拆下蓄电池负极。,（3）拔下空气流量计连接器。,（4）拔下ECM连接器。,（5）用万用表二极管挡检测空气流量计线束端连接器3，4，5号端子是否搭铁，正常时应为无穷大。,任务二 空气流量传感器及控制电路检测,信号端子输出电压的检测如图4-22所示，其步骤如下：,图4-22 信号端子输出电压的检测,任务二 空气流量传感器及控制电路检测,（1）关闭点火开关。,（2）拔下空气流量计连接器。,（3）拆下空气流量计。,（4）空气流量计3号端子接蓄电池正极，4号端子接蓄电池负极。,（5）将万用表调到20 V直流电压挡。,（6）将红表笔接到空气流量计5号端子上，黑表笔接空气流量计

11、4号端子，测量值应为0.24.9 V，否则表明传感器损坏。,任务三 温度传感器及控制电路检修,任务三 温度传感器及控制电路检修,进气温度传感器一般安装在进气总管上或与空气流量计和进气歧管绝对压力传感器安装在一起，如图4-23所示。,图4-23 进气温度传感器及其安装位置,任务三 温度传感器及控制电路检修,冷却液温度传感器即水温传感器，一般安装在缸盖出水口处，如图4-24 所示。,图4-24 冷却液温度传感器及其安装位置,任务三 温度传感器及控制电路检修,任务三 温度传感器及控制电路检修,任务三 温度传感器及控制电路检修,进气温度传感器的结构和冷却液温度传感器基本相同，均由热敏电阻（NTC）、接

12、线端子和壳体等组成，只是外观构造不同而已，如图4-25所示。,图4-25 温度传感器的基本结构,任务三 温度传感器及控制电路检修,进气温度传感器的电路连接、工作原理和输出特性与冷却液温度传感器相同，其输出特性如图4-26所示。,图4-26 负温度系数热敏电阻温度与电阻的特性关系,任务三 温度传感器及控制电路检修,电路连接如图4-27所示。,图4-27 进气温度传感器的电路连接THA进气温度传感器； THW冷却液温度传感器,任务三 温度传感器及控制电路检修,任务三 温度传感器及控制电路检修,任务三 温度传感器及控制电路检修,卡罗拉1ZR-FE型发动机进气温度传感器线路图及线束连接器端子图如图4-

13、28所示。,图4-28 卡罗拉1ZR-FE型发动机进气温度传感器线路图及线束连接器端子图,任务三 温度传感器及控制电路检修,传感器参考电压的测量如图4-29所示，其步骤如下：（1）关闭点火开关。（2）拔下传感器连接器。（3）打开点火开关至ON挡。（4）使用万用表20 V直流电压挡检测进气温度传感器线束端1号端子与搭铁（或与2号端子）之间的电压，正常值应为5 V左右。,图4-29 传感器参考电压的测量,任务三 温度传感器及控制电路检修,传感器自身电阻的检测如图4-30所示，其步骤如下：（1）关闭点火开关。（2）拔下传感器连接器。（3）用万用表20 k电阻挡检测传感器端1，2号端子之间的电阻值，并

14、根据当时温度判断是否符合技术要求（可参考图426的特性曲线进行判断）。,图4-30 传感器自身电阻的检测,任务三 温度传感器及控制电路检修,线束导通性检测如图4-31所示，其步骤如下：（1）关闭点火开关。（2）拆下蓄电池负极。（3）拔下传感器连接器。（4）拔下ECM连接器。（5）用万用表200 电阻挡或二极管挡检测进气温度传感器与ECM线束端连接器1-65和2-88端子之间的导通性，正常时阻值应小于1 。,图4-31 线束导通性的检测,任务三 温度传感器及控制电路检修,线束之间是否短路的检测如图4-32所示，其步骤如下：（1）关闭点火开关。（2）拆下蓄电池负极。（3）拔下传感器连接器。（4）拔

15、下ECM连接器。（5）用万用表二极管挡检测进气温度传感器线束端连接器1，2号端子之间是否短路，正常时阻值应为无穷大。,图4-32 线束之间是否短路的检测,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,节气门体安装在进气总管前空气流量计后，其功用是驾驶员通过操作加速踏板来控制节气门开度的大小，以改变进气通道截面积的大小，从而控制发动机的运行工况，并通过节气门位置传感器检测发动机的运行工况。传统节气门采用刚性连接，即通过拉杆或拉索传动连接加速踏板和节气门的机械连接方式，因此，节气门开度完全取决于加速踏板的位置，即驾驶员的操作意图。但从动力性和经济性角度来看，发动机并不总是完全处于最佳运行工况，而且驾驶员

16、的误操作也会给安全性带来隐患。,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,机械节气门体的结构如图4-33所示。柔性连接取消了传统机械连接的油门拉线，节气门开度通过ECU控制，因此又称为电子节气门控制系统（ECTS）。,图4-33 机械节气门体的结构,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,节气门位置传感器安装在节气门体上，与节气门轴保持联动，如图4-34所示。,图4-34 节气门位置传感器及其安装位置,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,触点开关式节气门位置传感器主要由一个活动触点和两个固定触点组成，如图4-35

17、所示。,图4-35 触点开关式节气门位置传感器的基本结构,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,线性可变电阻式节气门位置传感器又称电位计式节气门位置传感器，其结构、电路连接及电压输出特性如图4-36所示。,图4-36 线性可变电阻式节气门位置传感器的结构、电路连接及电压输出特性,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,触点与可变电阻组合式（综合式）节气门位置传感器由一个可变电阻和一个怠速触点组成，其结构、电路连接及电压输出特性如图4-37所示。,图4-37 触点与可变电阻组合式节气门位置传感器的结构、电路连接及电

18、压输出特性,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,桑塔纳AJR型发动机节气门控制组件线路图及线束连接器端子图如图4-38所示。,图4-38 桑塔纳AJR型发动机节气门控制组件线路图及线束连接器端子图,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,节气门位置传感器（电位计）电源电压的测量如图4-39所示。（1）关闭点火开关。（2）拔下节气门控制组件连接器。（3）打开点火开关至ON挡。（4）使用万用表20 V直流电压挡检测节气门控制组件线束端连接器4号端子与搭铁（或与7号端子）之间的电压，正常值应为5 V左右。,图4-39

19、 节气门位置传感器（电位计）电源电压的测量,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,怠速触点电源电压的测量如图4-40所示。（1）关闭点火开关。（2）拔下节气门控制组件连接器。（3）打开点火开关至ON挡。（4）使用万用表20 V直流电压挡检测节气门控制组件线束端连接器3号端子与搭铁（或与7号端子）之间的电压，正常值应为蓄电池电压。,图4-40 怠速触点电源电压的测量,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,线束导通性的检测如图4-41所示。（1）关闭点火开关。（2）拆下蓄电池负极。（3）拔下节气门控制组件连接器。（4）拔下ECU连接器。（5）用万用表200 电阻挡或二极管挡检测节气门控制组件线

20、束端连接器与ECU线束端连接器1-66号、2-59号、3-69号、4-62号、5-75号、7-67号和8-74号端子的导通性，正常值应小于1 。,图4-41 线束导通性的检测,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,线束之间是否短路的检测如图4-42所示。（1）关闭点火开关。（2）拆下蓄电池负极。（3）拔下节气门控制组件连接器。（4）拔下ECU连接器。（5）用万用表二极管挡检测节气门控制组件线束端连接器1，2，3，4，5，7，8号端子之间是否短路，正常值应为无穷大。,图4-42 线束之间是否短路的检测,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,图4-43 线束端连接器各端子是否搭铁的检测,任务四

21、 节气门位置传感器及控制电路检修,（1）关闭点火开关。,（2）拆下蓄电池负极。,（3）拔下节气门控制组件连接器。,（4）拔下ECU连接器。,（5）用万用表二极管挡检测节气门控制组件1，2，3，4，5，7，8号端子是否搭铁，正常值应为无穷大。,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,节气门位置传感器电阻的检测步骤如下：（1）关闭点火开关。（2）拔下节气门控制组件连接器。（3）用万用表2 k电阻挡检测节气门控制组件连接器4号与7号端子之间的电阻，正常值应为1 k左右，其电阻不应随节气门开度的变化而变化，否则为电位计损坏，如图4-44所示。,图4-44 4号与7号端子之间电阻的检测,任务四 节气门位

22、置传感器及控制电路检修,（4）用万用表2 k电阻挡检测节气门控制组件连接器5号与7号端子之间的电阻，全关时的电阻值应为1.5 k左右，全开时的电阻值应为760 左右，电阻应随节气门开度的增大而减小，否则为电位计损坏，如图4-45所示。,图4-45 5号与7号端子之间电阻的检测,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,图4-46 7号与8号端子之间电阻的检测,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,怠速电机电阻的检测如图4-47所示，其步骤如下：（1）关闭点火开关。（2）拔下节气门控制组件连接器。（3）用万用表200 电阻挡检测节气门控制组件1，2号端子之

23、间的电阻，正常值应为3200 ，否则为电动机损坏。,图4-47 怠速电机电阻的检测,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,任务四 节气门位置传感器及控制电路检修,图4-48 怠速触点工作情况的检测,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,电子节气门控制系统（electronic throttle control system，ETCS或ETC）又名电子油门控制系统（electronic power control system，EPCS或EPC），该系统使发动机节气门的控制不再由油门踏板通过钢丝拉索来操纵，而是由发动机控制单元按设定

24、的程序通过内部一个驱动电动机来控制，而不完全取决于油门踏板的位置。在某些情况下，油门踏板只踏到行程的一半，而节气门已完全打开。巡航控制、牵引力控制、电子稳定系统控制、最佳转矩控制、最佳怠速控制等控制功能，使发动机与汽车其他控制系统（自动变速器和制动系统）之间的协作更完美。,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,如图4-49所示，驾驶员操纵油门踏板，油门踏板位置传感器产生相应的电压信号输入发动机ECU，ECU根据当前的工作模式、踏板移动量和变化率解析驾驶员意图，计算出对发动机转矩的基本需求，得到相应的节气门转角的基本期望值。,图4-49 电子节气门控制系统的工作原理,任务五 电子节气

25、门控制系统的组成、功用及工作原理,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,如图4-50所示，节气门位置传感器由两个滑动电位计G187和G188组成，安装在节气门体一侧的罩壳内。节气门开度由节气门驱动电动机G186来驱动，它使节气门在怠速位置与全开位置之间无级定位。,图4-50 桑塔纳3000 BKT型发动机电子节气门位置传感器的结构,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,发动机控制单元通过两个滑动电位计来反馈节气门的位置信号，以判断G186控制是否正确。出于可靠性的考虑，使用G187和G188两个滑动电位计来反馈节气门位置，而且这两个滑动电位计使用共同的电源线和接地线，电

26、子节气门控制组件电路如图4-51（a）所示。当节气门位置变化时，两个电位计G187和G188的阻值按各自线性变化，其输出电压也呈线性变化，其中一个升高，另一个降低，如图4-51（b）所示，其目的是相互参照，以提高测量的准确性和可靠性；同时具有应急工作能力，即当其中一个电位计损坏后，ECU仍可参考另一个电位计的信号，并采用降级模式控制发动机的运转。在降级模式下，发动机转速通常维持在一个较高的怠速转速，且不随油门踏板位置的改变而改变。,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,图4-51 桑塔纳3000 BKT型发动机电子节气门控制组件电路及输出信号曲线,任务五 电子节气门控制系统的组成、

27、功用及工作原理,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,节气门驱动电动机一般为步进电动机或直流电动机，两者的控制方式也有所不同。其中，直流电动机采用脉冲宽度调制（PWM）技术，其特点是频率高、效率高、精度高、可靠性高、反应灵敏、便于伺服控制，在电子节气门控制系统中得到了广泛的应用。桑塔纳3000 BKT型发动机电子节气门采用的直流电动机如图4-52所示。,图4-52 桑塔纳3000 BKT型发动机电子节气门采用的直流电动机,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,油门踏板位置传感器由G79和G185两个滑动电位计组成，它们共同安装在同一个轴上，如图4-53所示。,图4-53

28、 桑塔纳3000 BKT型发动机油门踏板位置传感器的结构,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,在G185上装有串联电阻，因此，G79输出信号为G185的两倍，这对于可靠性和功能自测试是必需的。油门踏板位置传感器电路如图4-54所示。,图4-54 桑塔纳3000 BKT型发动机油门踏板位置传感器电路,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,霍尔式无接触电子节气门位置传感器内置于电子节气门体总成中，如图4-55所示。它主要由两组霍尔元件（霍尔IC）和永久磁铁组成。,图4-55 卡罗拉1ZR-FE型发动机霍尔式无接触电子节气门体控制系统的结构,任务五 电子节气门控制系统的组成

29、、功用及工作原理,当节气门开度变化时，磁铁转动，使磁铁与霍尔元件之间的相对位置发生改变，霍尔元件中的磁通量发生改变，从而使霍尔元件产生的霍尔电压发生变化，IC将霍尔电压放大后作为节气门的开度信号输送给ECU，如图4-56（a）所示。,图4-56 卡罗拉1ZR-FE型发动机霍尔式无接触电子节气门位置传感器原理图和信号电压曲线,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,霍尔式油门踏板位置传感器安装在油门踏板支架上，由两组霍尔元件（霍尔IC）和永久磁铁组成，其结构如图4-57所示。两组传感器均在5 V基准电压下工作，基准电压由ECU提供。随着油门踏板位置的改变，其输出信号电压也发生线性变化并

30、输入ECU，该信号电压反映了油门踏板下踏量的大小和变化速率。,图4-57 卡罗拉1ZR-FE型发动机霍尔式油门踏板位置传感器的结构,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,霍尔式油门踏板位置传感器有两个传感器电路，如图4-58（a）所示。霍尔式油门踏板位置传感器的信号电压曲线如图4-58（b）所示。,图4-58 卡罗拉1ZR-FE型发动机霍尔式油门踏板位置传感器原理图和信号电压曲线,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,卡罗拉1ZR-FE型发动机电子节气门采用的是直流电动机，经过两级齿轮减速来调节节气门开度，其驱动机构如图

31、4-59所示,图4-59 卡罗拉1ZR-FE型发动机电子节气门的驱动机构,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,其电路如图4-60（a）中的1（M-）、2（M+）号端子所在的电路。在系统出现故障后，发动机ECM进入失效保护模式。如果油门踏板被轻轻踩下，汽车会缓缓行驶，以确保车辆能开到就近的修理厂。,图4-60 卡罗拉1ZR-FE型发动机电子节气门体总成电路和油门踏板位置传感器电路,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,卡罗拉1ZR-FE型发动机电子节气门控制系统线路图及线束连接器端子图如图4-60和图4-61所示。,图4

32、-61 卡罗拉IZR-FE型发动机电子节气门控制系统线路图及线束连接器端子图,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,电子节气门位置传感器电源电压的测量如图4-62所示，其步骤如下：,图4-62 电子节气门位置传感器电源电压的测量,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,电子节气门控制电动机电阻的检测如图4-63所示，其步骤如下：（1）关闭点火开关。（2）拔下电子节气门体总成连接器。（3）使用万用表200 电阻挡检测电子节气门体总成连接器1，2号端子之间的电阻，正常值应为0.3100 ，否则说明电子节气门控制电动机损坏，应更

33、换。,图4-63 电子节气门控制电动机电阻的检测,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,电子节气门体总成线束导通性的检测如图4-64所示，其步骤如下：,图4-64 电子节气门体总成线束导通性的检测,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,电子节气门体总成线束之间是否短路的检测如图4-65所示，其步骤如下：（1）关闭点火开关。（2）拆下蓄电池负极。（3）拔下电子节气门体总成连接器。（4）拔下ECM连接器。（5）用万用表二极管挡检测电子节气门体总成线束端连接器1，2，3，4，5，6号端子之间是否短路，正常值应为无穷大。,图4-

34、65 电子节气门体总成线束之间是否短路的检测,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,电子节气门体总成线束端连接器各端子是否搭铁的检测如图4-66所示，其步骤如下：,图4-66 电子节气门体总成线束端连接器各端子是否搭铁的检测,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,电子节气门位置传感器信号电压（VTA1和VTA2）的检测步骤如下。（1）关闭点火开关。（2）连接解码器KT600。（3）打开点火开关至ON挡。（4）打开解码器KT600电源，并依次选择丰田车系16PIN诊断座发动机和变速箱系统功能选择，如图4-67所示，最后进入

35、“读取数据流”项读取节气门位置传感器在松开油门踏板和完全踩下油门踏板时VTA1和VTA2的电压值，电压值应符合标准，并且电压特性应符合图4-58（b）所示规律。解码器数据显示如图4-68所示。,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,图4-67 卡罗拉1ZR-FE型发动机电子节气门位置传感器读取数据流功能选择图,图4-68 电子节气门位置传感器信号电压（VTA1和VTA2）的检测,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,油门踏板位置传感器电源电压的测量如图4-69所示，其步骤如下：,图4-69 油门踏板位置传感器电源电压的测量,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原

36、理,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,油门踏板位置传感器线束导通性的检测如图4-70所示，其步骤如下：,图4-70 油门踏板位置传感器线束导通性的检测,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,线束之间是否短路的检测如图4-71所示，其步骤如下：（1）关闭点火开关。（2）拆下蓄电池负极。（3）拔下油门踏板位置传感器连接器。（4）拔下ECM连接器A50。（5）用万用表二极管挡检测油门踏板位置传感器线束端连接器1，2，3，4，5，6号端子之间是否短路，正常值应为无穷大。,图4-71 线束之间是否短路的检测,任务五 电子节气门

37、控制系统的组成、功用及工作原理,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,图4-72 油门踏板位置传感器线束端连接器各端子是否搭铁的检测,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,油门踏板位置传感器信号电压（VPA1和VPA2）的检测步骤如下：（1）关闭点火开关。（2）连接解码器KT600。（3）打开点火开关至ON挡。（4）打开解码器KT600电源，并依次选择丰田车系16PIN诊断座发动机和变速箱系统功能选择，如图4-67所示，最后进入“读取数据流”项读取油门踏板位置传感器在松开油门踏板和完全踩下油门踏板时VPA1和VPA2的电压值，电压值应符合标准，并且电压特性应符合图4-5

38、8（b）所示规律。油门踏板位置传感器信号电压（VPA1和VPA2）的检测如图4-73所示。,任务五 电子节气门控制系统的组成、功用及工作原理,图4-73 油门踏板位置传感器信号电压（VPA1和VPA2）的检测,任务六 怠速控制系统的作用和组成,任务六 怠速控制系统的作用和组成,怠速控制系统主要由怠速控制阀（ISCV）、电子控制单元（ECU）及各种传感器、信号控制开关等组成，如图4-74所示。,图4-74 怠速控制系统的组成,任务六 怠速控制系统的作用和组成,任务六 怠速控制系统的作用和组成,冷却液温度信号用于修正怠速转速。在ECU内部存储着不同水温对应的最佳怠速转速，暖机时为快怠速，随着水温的

39、上升，怠速转速逐渐降低，当水温达到正常工作温度时，恢复为正常怠速转速。,任务六 怠速控制系统的作用和组成,任务六 怠速控制系统的作用和组成,任务六 怠速控制系统的作用和组成,任务六 怠速控制系统的作用和组成,任务六 怠速控制系统的作用和组成,任务六 怠速控制系统的作用和组成,任务六 怠速控制系统的作用和组成,发动机在怠速运转时，自动变速器挡位开关、空调开关或动力转向开关接通后，都将增加发动机负荷。为避免发动机转速出现波动甚至熄火，在发动机转速出现变化前，ECU即控制怠速控制机构增大进气通道面积以增加进气量，从而提高发动机怠速转速；另外，在打开大功率用电器时，由于用电负载增大，蓄电池电压会降低，

40、为保证蓄电池正常对外供电，ECU将控制怠速控制机构增大进气通道面积，以增加进气量，提高发动机怠速转速，从而提高发电机的输出功率。高怠速运行控制需要用到发动机转速信号、节气门位置信号、冷却液温度信号、车速信号、空调开关信号、蓄电池电压信号及自动变速器挡位开关信号等。,任务六 怠速控制系统的作用和组成,任务六 怠速控制系统的作用和组成,发动机ECU通过控制执行机构直接操纵节气门，以节气门开度的改变来实现怠速的控制，其执行机构一般安装在节气门体上，如图4-75。,图4-75 节气门直动式怠速控制系统工作原理图,任务六 怠速控制系统的作用和组成,图4-76所示。节气门直动式怠速控制执行机构具有较强的工

41、作能力，控制稳定性好，因此应用越来越广；桑塔纳AJR、AYJ型发动机及装有电子节气门控制系统的发动机均采用节气门直动式怠速控制系统。,图4-76 节气门直动式怠速执行机构的结构,任务六 怠速控制系统的作用和组成,发动机ECU通过怠速控制阀改变旁通气道的截面积来控制进气量，以此实现怠速的控制，其怠速控制阀一般安装在节气门体的旁边，如图4-77。,图4-77 旁通空气道式怠速控制系统工作原理图,任务六 怠速控制系统的作用和组成,图4-78所示。这种控制方式动态响应性好，结构简单且尺寸较小，因此在采用机械节气门的汽车上较为常见。,图4-78 旁通空气道式怠速控制阀的安装位置,任务六 怠速控制系统的作

42、用和组成,任务六 怠速控制系统的作用和组成,在具有怠速触点（IDL）的节气门位置传感器中，怠速时，节气门全关，IDL信号为0 V（触点闭合搭铁）；节气门打开后，IDL信号为12 V或5 V（触点断开）。例如，大众车系节气门控制组件中有怠速开关F60，闭合为怠速，断开为非怠速，如图4-79所示。,图4-79 大众车系节气门控制组件中的怠速触点,任务六 怠速控制系统的作用和组成,在没有怠速触点的节气门位置传感器中，怠速工况信号直接由节气门开度信号代替，当节气门开度信号小于规定值（一般为0.8 V）时，发动机ECU便认为是怠速工况，并控制怠速阀工作；当节气门开度信号大于规定值时，发动机ECU便认为是

43、非怠速工况，不再进行怠速控制。,任务六 怠速控制系统的作用和组成,在装有电子节气门的发动机上，采用油门踏板位置信号识别怠速，只要驾驶员不踩油门踏板，ECU就认为是怠速工况。,任务六 怠速控制系统的作用和组成,旁通空气道式怠速控制执行机构的种类较多，一般可按结构分为双金属片式、石蜡式、占空比控制式、旋转滑阀式和步进电动机式5种类型。其中双金属片式（见图4-80）,图4-80 双金属片式怠速控制阀的工作原理,任务六 怠速控制系统的作用和组成,石蜡式（见图4-81）怠速控制阀主要应用在早期的一些发动机上，现在已逐步被淘汰；占空比控制式、旋转滑阀式和步进电动机式怠速控制阀目前应用较为广泛。,图4-81

44、 石蜡式怠速控制阀的工作原理,任务六 怠速控制系统的作用和组成,占空比是指脉冲信号的通电时间与通电周期之比，如图4-82所示。,图4-82 占空比,任务六 怠速控制系统的作用和组成,占空比控制式怠速控制阀就是利用ECU发出的脉冲（PWM）信号来控制电磁线圈中的平均电流的大小，以此实现控制阀门开度的。其结构与工作原理如图4-83所示，主要由电磁线圈、阀轴和阀等组成。,图4-83 占空比控制式怠速控制阀的结构与工作原理,任务六 怠速控制系统的作用和组成,任务六 怠速控制系统的作用和组成,旋转滑阀式怠速控制阀有单绕组式和双绕组式两种类型，其外观结构基本相同，如图4-84所示，其中单绕组式为近年来研制

45、的一种新型旋转滑阀式怠速控制阀。,图4-84 单绕组旋转滑阀式怠速控制阀的外观结构,任务六 怠速控制系统的作用和组成,（1）单绕组式旋转滑阀怠速控制阀。单绕组式旋转滑阀怠速控制阀主要由一组电磁线圈、IC（集成电路）、永久磁铁和转阀等组成，其结构与工作原理如图4-85所示。,图4-85 单绕组旋转滑阀式怠速控制阀的结构与工作原理,任务六 怠速控制系统的作用和组成,（2）双绕组旋转滑阀式怠速控制阀。双绕组旋转滑阀式怠速控制阀主要由两个电磁线圈、永久磁铁、双金属片和转阀等组成，如图4-86所示。,图4-86 双绕组旋转滑阀式怠速控制阀的结构,任务六 怠速控制系统的作用和组成,线圈A的磁场使转阀开度增

46、大，线圈B的磁场使转阀开度减小。当两个磁场强度相同时，转阀处于中间位置，如图4-87 所示。,图4-87 双绕组旋转滑阀式怠速控制阀的工作原理,任务六 怠速控制系统的作用和组成,双绕组旋转滑阀式怠速控制阀的控制电路如图4-88所示，两个线圈由电源电路同时供电，并分别由ECU内的两个三极管控制，其中一个三极管的基极电路设有反相器。,图4-88 双绕组旋转滑阀式怠速控制阀的控制电路,任务六 怠速控制系统的作用和组成,任务六 怠速控制系统的作用和组成,步进电动机式怠速控制阀一般安装在节气门体上，相对于前两种怠速控制阀应用较为广泛。根据连接器端子的个数，步进电动机式怠速控制阀可分为四线式和六线式，如图

47、4-89所示，四线式步进电动机由两组线圈组成，六线式步进电动机由四组线圈组成。,图4-89 四线和六线式步进电动机式怠速控制阀的外部结构,任务六 怠速控制系统的作用和组成,（1）六线式步进电动机。六线式步进电动机主要由永久磁铁构成的转子、线圈构成的定子、将旋转运动变成直线运动的进给丝杠和阀等部分组成，六线式步进电动机式怠速控制阀的内部结构与工作原理如图4-90所示。,图4-90 六线式步进电动机式怠速控制阀的内部构造与工作原理,任务六 怠速控制系统的作用和组成,任务六 怠速控制系统的作用和组成,六线式步进电动机式怠速控制阀每转一步为1/32圈，工作0125个步进级，控制电路如图4-91所示。,

48、图4-91 六线式步进电动机式怠速控制阀的控制电路,任务六 怠速控制系统的作用和组成,（2）四线式步进电动机。四线式步进电动机与六线式步进电动机基本相同，只是定子线圈改为两组线圈，ECU通过控制每个线圈内的电流流向实现转子的步进转动。为方便学习，做如下说明：如图4-92所示，当A为正极、B为负极时，定为电流流向1；,图4-92 四线式步进电动机式怠速控制阀的工作原理,任务六 怠速控制系统的作用和组成,由于第一步中的“1”和第二步中的“3”都是对同一个线圈通电，即转子刚顺时针转动一步，然后原线圈磁极反调，转子又逆转回来，形成电动机转子总是来回摆动，转子轴将不伸缩。四线式步进电动机式怠速控制阀的控

49、制电路如图4-93所示。,图4-93 四线式步进电动机式怠速控制阀的控制电路,任务六 怠速控制系统的作用和组成,任务六 怠速控制系统的作用和组成,任务六 怠速控制系统的作用和组成,（1）检查条件。冷却液温度大于80 ，测试时冷却风扇不能转，空调关闭，其他用电设备关闭，油门拉索调节正常，发动机怠速运转。（2）关闭点火开关。（3）连接KT600解码器。（4）起动发动机。（5）打开KT600解码器，依次进入汽车诊断大众奥迪车系选择系统系统发动机电控系统，如图4-94所示。,任务六 怠速控制系统的作用和组成,图4-94 使用KT600解码器读取动态数据流,任务六 怠速控制系统的作用和组成,进入08项“

50、读取动态数据流”功能，输入组号“03”，显示数据如图4-95所示。,图4-95 桑塔纳AJR型发动机怠速数据流03组数据,任务六 怠速控制系统的作用和组成,图中从左至右的4个区域分别为A、B、C、D，各个区域的数据含义如表4-1所示。其中，当蓄电池电压为10.014.5 V，冷却液温度大于80 时，发动机怠速应为（80030） r/min。,任务六 怠速控制系统的作用和组成,（6）若怠速转速不在标准范围内，则退一步输入组号“20”，显示图4-96所示数据。,图4-96 桑塔纳 AJR型发动机怠速数据流20组数据,任务六 怠速控制系统的作用和组成,各区域的数据含义如表4-2所示。如果A/C开关是