汽车电控发动机进气系统(ppt-81页)

汽车电控燃油喷射系统三、电子燃油喷射装置的结构2、进气系统（1）空气滤清器用于滤除空气中的灰尘，一般都为纸质滤心，其结构与普通发动机上相同。（2）空气流量计(MAF)（2）空气流量计（2）空气流量计（2）空气流量计作用：是将吸入的空气量转换成电信号送至电子控制器，作为决定喷油量的基本信号之一。分类：按其结构型式分为翼片式空气流量计（体积）卡门涡旋式空气流量计（体积）热线式空气流量计（质量）热膜式空气流量计（质量①翼片式空气流量计翼片式空气流量计又称活门式或叶片式空气流量计，它由翼片部分、电位计部分和接线插头三部分组成。翼片式空气流量计结构翼片式空气流量计结构翼片部分：由测量叶片和缓冲叶片构成，两者铸成一体。测量叶片：随空气流量的变化在空气主通道内偏转。缓冲片：缓冲室内空气对缓冲片的阻尼作用，使翼片转动平稳。翼片式空气流量计结构电位计部分：在空气流量计壳体上方，内有平衡配重、滑臂、回位弹簧、调整齿圈和印刷电路板等。旁通空气调节螺钉：调节怠速时旁通空气量的大小，从而调节怠速混合气的成分。翼片式空气流量计翼片式空气流量计工作原理空气流量增大时，进气气流对叶片产生的推力增大，推力克服复位弹簧的弹力使α增大，直到推力与弹力平衡为止。同时电位计中的滑臂与翼片轴同轴旋转，使接线插头间的电阻减小，输出电压值US降低，电控单元根据空气流量计输入的信号感知空气流量的大小。VCVS翼片式空气流量计的接线插头31-燃油泵开关2-电位计滑片3-电位计电阻4-进气温度传感器端子名称含义THA气温传感器信号VS空气流量计输出信号VC空气流量计输入系信号VB电源电压E2搭铁FC油泵开关E1油泵开关搭铁•检测进气量的电路有两种，一种是电压比检测，即把US/UB的电压比作为空气流量计输出（US=VC—VS，UB为电源电压），此电压比值随节气门打开而下降，其特点是电源电压变化时，信号US和UB按比例变化，输出信号US/UB保持不变，确保空气流量计测量正确。检测进气量的电路•另一种是电压值检测，即在VC端加固定电压+5V，US=VS—VE2=VS，特点是直接反映进气量的数值，电压US与进气量成正比，且呈线性关系。传感器的检测•主要介绍运用万用表对传感器进行检测的方法。汽车电子控制系统的传感器电路同样具有与其他电子电路一样的电路特性，即具有自身工作特点的电压、电阻特性。例如，在ECU线束插接器的各端子上有不同的工作电压；在ECU控制的各电路及其传感器和执行元件端子间都具有自身的电阻值。因此，在没有汽车专用ECU故障检测仪时，可以通过万用表测量ECU线束插接器各端子（不拆开线束插接器）的工作电压值和各端子之间的电阻值（拆开线束插接器）来诊断ECU及其控制电路的故障。•用万用表检测ECU及其控制电路故障时，首先必须详细阅读被测汽车的维修技术资料。通过阅读资料掌握以下几点内容，汽车发动机ECU线束插接器中各端子相连接的传感器的名称、电路连接图、发动机不同工作状态下各端子标准电压值和各端子之间的标准电阻值等资料。传感器的检测•检测方法：开路检测和在路检测。•开路检测主要是在传感器与其他电路断开的情况下，对传感器内部情况进行检测，一般是通过检测有关端子之间的电阻值或通断情况来判断。•在路检测是传感器在工作状态下，通过检测有关端子的电压，对传感器、ECU及连接导线进行综合检测。翼片式空气流量传感器检测在路检测3、用手推动翼片处于不同位置，用万用表的电压档测量VS-E2端子之间的电压值，应符合附录中的规范值。4、关闭点火开关，用万用表电阻档检测传感器与ECU之间的连接导线是否有短路、短路和接触不良等现象。1、接通点火开关，但不启动发动机，用万用表检测ECU连接器+B段与搭铁端是否有电压。2、若ECU的供电电压正常，用万用表的电阻档或者通断档检测ECU连接器端子E1和车身搭铁之间的连接导线是否导通。•外观检测•首先检查导线与接线器接触是否良好(插接传感器时，要关闭点火开关)•再检查空气流量传感器外壳有无破裂，与进气管连接处有无漏气的现象，(在发动机行驶时，可用纸片帖近空气流量传感器，看有无吸力，若有，则漏气，应加以密封紧固，对裂纹可粘修或更换)•发动机停转后，关闭点火开关(OFF位置)，用手拔动叶板看其摆动是否平顺，有无卡滞现象，若有应更换。翼片式空气流量传感器检测1、检查电动汽油泵开关性能用万用表的欧姆档测量E1-FC端子之间的电阻值•翼片处于关闭状态时，E1-FC端子之间的电阻值为∞。•翼片处于开启后的任一位置，E1-FC端子之间的电阻值为0。开路检测2、检查电位计的性能（1）翼片在任何位置时，VC-E2端子之间的电阻值为200-400Ω。（2）翼片完全关闭状态时，VS-E2端子之间的电阻值为20-600Ω。（3）翼片由完全关闭位置逐渐打开到完全开启位置时，VS与E2两端子之间的电阻应在20-1200Ω之间连续变化。测量翼片式空气流量计信号端子电阻时，还需慢慢转动翼片，观测电阻值有无忽大忽小，或有间断出现电阻很大等不良情况。丰田汽车叶片式空气流量传感器各端子间电阻值所谓的开路加温检测，就是用加温和制冷剂改变翼片式空气流量计的温度，同时用万用表测量THA端和E2端子间在不同温度时的电阻值，和标准值进行比较，判断温度传感器是否损害。3、开路加温检测②卡门旋涡式空气流量计所谓卡门旋涡，是指在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时，在这一物体的下游就会产生的两列旋转方向相反，并交替出现的旋涡。②卡门旋涡式空气流量计特点：卡门旋涡是一种物理现象，涡流的测量精度由空气通道面积与涡流发生器的尺寸决定，与检测方法无关。其缺点是制造成本较高，因为是检测体积流量，所以需要对空气温度和大气压进行修正。涡流式空气流量传感器的输出信号是与旋涡频率对应的脉冲数字信号，其响应速度是几种空气流量传感器中最快的一种，几乎能同步反映空气流速的变化，因此特别适用于数字式计算机处理。此外，它还具有测量精度高、进气阻力小、无磨损等优点，长期使用时，性能不会发生变化。根据旋涡频率的检测方式不同，汽车用涡流式空气流量传感器分为：超声波检测式光电（反光镜）检测式两种。②卡门旋涡式空气流量计卡门旋涡式空气流量传感器通常与空气滤清器外壳安装成一体，并与进气总管上的节气门体相连接。②卡门旋涡式空气流量计反光镜检测法检测部分结构：导压孔、反光镜、发光二级管和光敏三极管等组成。原理：空气流经过发生器时，压力发生变化，经压力导向孔作用在反光镜上，使反光镜发生振动，从而将反光二极管投射的的光发射给光电管，对反射光进行检测。发动机主通道内设一个锥形的涡流发生器，当空气流经进气道时，会在涡流发生器的后部产生有规律的卡尔曼涡流，这将导致涡流发生器周围的压力发生变化，变化的压力经过导压孔引向金属膜制成的反光镜表面，使反光镜振动。反光镜振动频率=涡流的频率反光镜检测法工作原理为了便于对进气温度进行适时检测，涡流式空气流量传感器内装有进气温度传感器。ECU根据进气温度信号（THA），对随气温变化的空气密度进行修正。因此，涡流式流量传感器接线端子上有进气温度信号端子（THA）和进气温度传感器接地端子（E1）。为保证涡流式空气流量传感器内电路正常工作，通过ECU给传感器输入工作电压，其信号端子为VC，传感器接地端子为E2。涡流式空气流量传感器输出信号端子上常以“KS”符号来表示。电路连接图反光镜式卡门旋涡式空气流量计的检测•现仅以丰田凌志LS400型轿车所装配的IUE－EF发动机上的反光镜式涡流空气流量传感器为例，进行传感器单体检测分析。开路加温检测用加温和制冷剂改变进气温度传感器的温度，同时用万用表测量THA端和E1端子间在不同温度时的电阻值，和标准值进行比较，判断温度传感器是否损害。进气温度传感器端子•点火开关置“OFF”，拔下空气流量传感器的导线连接器，用万用表电阻档测量传感器上“THA”与“El”端子之间的电阻，其标准值如下表所示。如果电阻值不符合标准值，则更换空气流量传感器。进气温度传感器端子端子标准电阻(kΩ)温度(℃)THA-E110.0-204.0-7.002.0-3.0200.9-1.3400.4-0.760卡门涡旋式空气流量传感器THA-E1端子间的电阻（丰田凌志LS400轿车）在路检测首先接通点火开关（ON位置），但不启动发动机。检测ECU的电源端和搭铁端连接是否正常。即导线连接器端子VC与E2接地端子间的电压，正常值为：4.5～5.5V。用万用表测量搭铁端连接情况。是否有接触不良。当确定上述电压正常后，便可测量涡流空气流量传感器输出信号端子KS与接地端子E2之间的电压值。测量时，分为两个步骤，第一步是在打开点火开关，发动机不启动时，KS与E2电压值为：4～6V。第二步，启动发动机，在怠速状态下（1000rad/min），KS与E2端子之间的电压为脉冲电压，电压值在2～4V之间为合适。进气量越大，电压越高。在路检测超声波检测法•构造由超声波信号发生器，超声波发射探头、涡流稳定板、涡流发生器、整流器、超声波接收探头和转换电路等组成。在卡门涡流发生器下游管路两侧相对安装超声波发射探头和接收探头。超声波检测法工作原理超声波的传播速度受空气的密度所影响，空气的密度越高则超声波的传播速度就越快，反之越慢。就会使超声波从发射探头到接收探头的时间较无旋涡变晚而产生相位差。经接收回路信号处理后，便成了与旋涡频率相对应的矩形脉冲信号。电路连接图③热线式空气流量计•热线式空气流量传感器安装在发动机的空气滤清器与进气总管之间，其后端为节气门体。•热线式空气流量传感器按其测量元件（热线）的安装位置不同，可分为：主流测量方式的热线式空气流量计旁通测量方式的热线式空气流量计③热线式空气流量计主流测量方式的热线式空气流量计取样管置于主空气通道中央，两端有防护网，白金热线电阻RH（70µm）布置在一个支承环内，其阻值随温度变化，热线支承环前后端分别安装作为温度补偿的冷线电阻RC和作为惠斯登电桥臂的精密电阻RA，电桥另外一个臂是安装在控制电路板上的精密电阻RB。RH、RC、RA、RB共同组成惠斯登电桥；电桥的两个对角线分别接控制电路的输入和输出。主流测量方式的热线式空气流量计的工作原理白金热线电阻RH置于进气通道中,空气流经热线时，带走部分热量，使热线温度下降。热线周围通过的空气质量流量越大，则单位时间内的热量损失越大。主流测量方式的热线式空气流量计的工作原理该空气流量计的工作过程如下：当空气流量发生变化时，空气带走的热量变化。热线温度发生变化，引起RH值的变化，电桥失去平衡，其输出电位差发生变化；控制电路根据电桥输出电位差的变化调整加热电流IA，使电桥处于新的稳定状态，并且在RA上得到代表空气流量的新的电压输出。传感器连接电路-日产千里马F传感器热线自清洁电路由于热线安装在进气管路中，在使用一段时间后，热线表面会受空气中灰尘的沾污，从而引起空气流量传感器输出信号的偏差，使其测量精度降低。为克服此问题，在集成电路中设置了一个传感器热线自清洁电路。发动机转速超过1500r/min时，每次关闭发动机时，控制电脑ECU便控制着电路给热线输送一极限电压值，使热线迅速加热到1000℃左右以清除其上的脏物，从而达到自清洁作用，因此，在热线式空气流量传感器导线连接器端子中，有一个由ECU输入自清洁信号的端子（F）。热线式空气流量传感器连接器有5端子和6端子两种。由于热线式空气流量传感器的热线所需电流较大，其电源的供给是不通过ECU的，而是直接取自于蓄电池（当然要通过有关继电器），因此，接线端子中有蓄电池供电端子（E），同时也相应地增设了不通过ECU内部的搭铁端子，用它作为热线加热电路的搭铁端子（C）。热线式空气流量传感器除上述搭铁端子外，还另有一个搭铁端子是通过控制电脑ECU内部来搭铁的，它是传感器内部集成电路的搭铁端子（D）。A端子为调整CO的可变电阻输出端子（电位计的信号输出端）。没有安装氧传感器的发动机上，该电位计用于调整怠速时可燃混合气的空燃比，从而进一步控制怠速时的CO排放浓度。与怠速混合气调整螺钉联动，输出高电压，ECU便稍为增加喷油量，混合气变浓，怠速较