丰田汽车电控系统检修一体化教材课件-第5章

1任务5.1故障案例分析•1．故障现象•一辆2007款1.6L卡罗拉手动挡轿车，踩下加速踏板后发动机转速不能马上升高，有迟滞现象，加速反应迟缓。CPt62j8•2．故障原因分析•加速不良的主要原因主要是空燃比不当，点火性能和密封性能变差。•1）混合气稀，系统油压低、燃油泵工作不良，喷油器、燃油滤清器、进气管真空泄露等。•2）电子节气门系统故障•3）空气流量计故障•4）火花塞故障或高压火弱•5）排气管有堵塞现象2任务5.1故障案例分析•3．故障诊断思路•1）进行故障自诊断，检查有无故障码。空气流量计、电子节气门系统都会影响到发动机的加速性能。•2）读取动态数据流，按动态数据查找故障。•3）检查点火控制系统。用示波器检查点火波形，确认有无故障。•4）检查进气系统有无漏气。用真空表测量并结合在进气歧管附件喷化油器清洗剂的方法检查是否漏气。•5）检查燃油压力。拆检喷油器，检查喷油器的喷油量。•6）检查排气管是否有堵塞现象。3任务5.2电子节气门控制（ETCS）系统的认识与零部件的检测•【教学设备】•1ZR-FE发动机实训台一台、1ZR-FE发动机控制系统示教板三台、发动机控制系统各零部件散件三套、常用拆装工具、线束测量辅助工具、发动机智能检测仪三台、发动机综合性能分析仪一台、汽车专用万用表三台、部分零部件耗材。•【教学组织】•教师利用多媒体课件、动画视频等教学资源结合实物讲解理论知识，在讲解过程中分阶段培养2～3名学生作为小组带头人；讲解完后，留出一定时间以小组为单位，由小组带头人带领小组成员理解、掌握理论知识，教师从旁观察指导；在大部分学生掌握了理论知识后，教师利用虚拟软件操作、在实训台上实操的方式示范检测方法，在示范过程中重点培养训练小组带头人；示范完毕后，由小组带头人带领小组成员进行实操练习，教师从旁观察指导、纠正答疑；在学生掌握了检测方法后，每小组抽查2～3名学生进行考核；最后，教师针对学生实操考核过程中出现的问题进行总结，学生自查总结。4任务5.2.1检查节气门位置传感器•【情景设置】•在1ZR-FE发动机实训台上设置节气门位置传感器线路故障，导致发动机加速不良。5任务5.2.1检查节气门位置传感器•【理论知识】•1.丰田ETCS-i智能电子节气门控制系统•ETCS-i（智能电子节气门控制系统）是一种使用计算机控制节气门开度的系统。智能电子节气门控制系统不使用节气门拉索，而是在加速踏板上方加装一个踏板位置传感器，检测驾驶员踩下踏板量的大小和速度的快慢，以电压信号送给发动机电子控制单元（ECM），ECM接收踏板位置传感器的信号后，经计算得出所需的动力，并根据其它信号（如急加速、开启空调、自动变速器车的起步等）计算出实际的节气门开度，然后控制流向节气门控制马达的电流大小和方向，使马达转动或维持，并通过减速齿轮打开或关闭节气门到相应的最佳角度，节气门的开启角度再由节气门位置传感器检测并反馈给ECM。•丰田ETCS-i系统的结构如图5-1所示。包括加速器踏板位置传感器﹑发动机ECM和节气门体。节气门体是由节气门﹑节气门控制马达﹑节气门位置传感器和其它部件构成。67•2．节气门体的结构•如图5-4所示，节气门体包括节气门﹑节气门位置传感器﹑节气门控制电机﹑使节气门返回固定位置的回位弹簧。8•3．节气门位置传感器•（1）安装位置•节气门位置（TP）传感器安装在节气门体总成上，如图5-4所示。•（2）作用•节气门位置（TP）传感器检测节气门开度，将信号给ECM。ECM根据这些信号计算节气门开度，并控制节气门执行器来适应驾驶情况。这些信号还会用在空燃比校正、供电增加校正和燃油切断控制等计算中。9•（3）结构与工作原理节气门位置传感器由霍尔元件和可绕其转动的磁铁构成，如图5-5所示。磁铁与节气门轴同轴，和节气门一起转动。当节气门开启时，磁铁也同时转动，改变位置。此时，霍尔IC探测因磁铁位置变化所造成磁通量的变化，并根据此变化量从VTA1端子和VTA2端子输出最终的霍尔效应输出电压。此信号被送至发动机ECM作为节气门开度信号。10•（4）端子含义11•（5）线路图12•6）故障代码13•6）故障代码14•（7）失效保护•任何一个DTC和与ETCS-i（电子节气门控制系统）故障相关的DTC一同存储时，ECM进入失效保护模式。在失效保护模式下，ECM切断流入节气门执行器的电流，并且通过回位弹簧使节气门回位到6°。然后，根据加速踏板开度，ECM通过控制燃油喷射（间歇式燃油切断）和点火正时来调整发动机输出功率，使车辆以最低速度继续行驶。如果轻轻踩下加速踏板，车辆可缓慢行驶。失效保护模式持续至检测到合格条件，然后将点火开关转到OFF。15•【技能训练】•1．用智能检测仪检查DTC•①将智能检测仪连接到DLC3上。•②将点火开关转到ON位置。•③打开智能检测仪。•④进入下列菜单：Powertrain/EngineandECT/DTC。•⑤读取DTC。•2．使用智能检测仪读取1号节气门位置和2号节气门位置•（1）检查步骤•①将智能检测仪连接到DLC3上。•②将点火开关转到ON位置。•③打开智能检测仪。•④进入下列菜单：Powertrain/EngineandECT/DataList/ThrottlePositionNo.1andThrottlePositionNo.2。•⑤读取数值。16•（2）规定条件17•3．检查节气门位置传感器的电源电压（VC电压）•（1）检查步骤•①断开节气门体总成连接器。•②将点火开关转到ON位置。•③用万用表检查传感器B25线束侧的端子5（VC）与端子3（E2）之间的电压。•（2）标准电压：4.5至5.5V。18•4．检查节气门位置传感器与ECM之间的线束和连接器•（1）检查线束开路：标准电阻，低于1Ω。•（2）检查线束短路：标准电阻，10KΩ或更高。19•5．初始化操作•如果更换了节气门体总成、拆装任何节气门体组件、更换ECM后，一定初始化操作。•①从蓄电池负极（－）端子上断开电缆。等待至少60秒，然后重新连接电缆。•②将点火开关转到ON位置时，不要操作加速踏板。•③将智能检测仪连接到DLC3上并清除DTC。•④起动发动机，检查并确认发动机暖机后空调关闭时，MIL不亮起且怠速转速在规定范围内（600至700rpm）。所有附件关闭时，一定要执行此操作，并确保换档杆在N或P。•⑤进入下列菜单：Powertrain/EngineandECT/DataList/ThrottlePos.SensorOutput。完全踩下加速踏板，然后检查并确认此值为60%或更大。•⑥进行道路测试，确认无异常。20•6．实操结果分析检查项目检查条件实测值规定值实测值是否在规定范围内，若不，分析原因读取DTC使用智能检测仪读取数据流检查节气门位置传感器的电源电压（VC电压）检查节气门位置传感器与ECM之间的线束和连接器初始化操作21任务5.2.2检查节气门控制电机•【情景设置】•在1ZR-FE发动机实训台上设置节气门控制电机线路故障，导致发动机加速不良。•【理论知识】•1．安装位置•节气门控制电机安装在节气门体总成上，如图5-4所示。22任务5.2.2检查节气门控制电机•2．端子含义1-负极端；2-正极端23•3．故障代码24任务5.2.2检查节气门控制电机•【技能训练】•1．用智能检测仪读取DTC•①将智能检测仪连接到DLC3上。•②将点火开关转到ON位置。•③打开智能检测仪。•④进入下列菜单：Powertrain/EngineandECT/DTC。•⑤读取DTC。•2．使用智能检测仪读取数值•可通过智能检测仪读取节气门控制电机电流和节气门控制电机占空比（节气门控制电机打开占空比/节气门控制电机关闭占空比）的数值。然而，ETCS出现故障时，ECM切断节气门控制电机电流。25任务5.2.2检查节气门控制电机•3．检查节气门体总成•（1）目视检查节气门体总成•检查节气门和外壳之间有无污染。如有必要，清洁节气门体总成。检查并确认节气门运行顺畅。正常：节气门未被异物弄脏并且运行顺畅。•（2）检查节气门控制电机是否有工作响声。•①将点火开关转到ON位置。•②踩下加速踏板时，检查控制电机是否有工作响声。•③确认控制电机没有发出摩擦噪声。如果存在摩擦噪声，则更换节气门体。26任务5.2.2检查节气门控制电机•（3）检查节气门控制电机的电阻：标准电阻0.3至100Ω。27任务5.2.2检查节气门控制电机•4．检查节气门控制电机与ECM之间的线束和连接器•（1）检查线束开路：标准电阻低于1Ω。•（2）检查线束短路：标准电阻10KΩ或更高。28任务5.2.2检查节气门控制电机•5．使用智能检测仪读取+BM电压•（1）检查步骤•①将智能检测仪连接到DLC3上。•②将点火开关转到ON。•③打开智能检测仪。•④进入下列菜单：Powertrain/EngineandECT/DataList/+BMvoltage。•⑤读取智能检测仪显示的数值。•（2）标准电压：11至14V29任务5.2.2检查节气门控制电机•6．检查ETCS保险丝•（1）检查步骤•①从发动机室继电器盒上拆下ETCS保险丝。•②用万用表检查保险丝的电阻。•（2）标准电阻•低于1Ω。•（3）故障排除•若保险丝坏了，则检查所有连接到保险丝的线束和连接器是否短路，并更换保险丝。30任务5.2.2检查节气门控制电机•7．检查蓄电池与ECM之间的线束和连接器（+BM电路）•（1）检查步骤•①断开ECM连接器。•②用万用表检查ECM的端子（A50-3）与端子（B31-104）之间的电压。•（2）标准电压：9至14V。•（3）故障排除•维修或更换线束或连接器31任务5.2.2检查节气门控制电机•8．读取占空比信号波形•（1）节气门控制电机的正极端子•①检测步骤•·点火开关转到OFF。•·用智能检测仪连接节气门体总成B25的端子2（M+）与ECM的端子（B31-43）。•·发动机暖机后怠速运转，观察示波器波形。占空比随节气门体总成的操作而变化，如图5-12所示。•②规定波形32任务5.2.2检查节气门控制电机•9.实操结果分析检查项目检查条件实测值规定值实测值是否在规定范围内，若不，分析原因检查DTC使用智能检测仪读取数值检查节气门体总成检查节气门执行器与ECM之间的线束和连接器使用智能检测仪读取+BM电压检查蓄电池与ECM之间的线束和连接器（+BM电路）检查ETCS保险丝读取占空比信号波形33•【情景设置】•在1ZR-FE实训台上设置加速踏板位置传感器线路故障，导致发动机加速不良。•【理论知识】•1．安装位置•加速踏板位置（APP）传感器安装在加速踏板支架上，如图5-14所示。任务5.2.3检查加速踏板位置传感器34任务5.2.3检查加速踏板位置传感器•2．作用•加速踏板位置传感器将踏板踩下的量（角度）转换成电压信号，并将信号送给ECM，控制节气门的开度。•3．结构•加速踏板位置传感器共有两种类型：线性型的和非接触式的。该传感器为非接触式，使用霍尔效应元件，如图5-15所示。35任务5.2.3检查加速踏板位置传感器•4．端子含义1-2号传感器的电源端；2-2号传感器的搭铁端；3-2号传感器的信号端；4-1号传感器的电源端；5-1号传感器的搭铁端；6-1号传感器的信号端；图5-17加速踏板位置传感器的线束端子36任务5.2.3检查加速踏板位置传感器•5．线路图37任务5.2.3检查加速踏板位置传感器•6．故障代码38任务5.2.3检查加速踏板位置传感器•7．失效保护•APP传感器有2个传感器电路（主和副）。如果存储了DTCP2120、P2121、P2122、P2123、P2125、P2127、P2128和P2138中任何一个时，ECM进入失效保护模式。39任务5.2.3检查加速踏板位置传感器•【技能训练】•1．用智能检测仪读取DTC•①将智能检测仪连接到DLC3上。•②将点火开关转到ON位置。•③打开智能检测仪。•④进入下列菜单：Powertrain/EngineandECT/DTC。•⑤读取DTC。40任务5.