發動機電控系統電路圖的識讀方法


發動機電控系統電路錯綜復雜,但是有規律可循。識讀電路圖前首先要了解各品牌車型電路的特點,了解電路結構和組成。通常發動機電控系統按功能來分可分為燃油噴射系統、點火系統、啟動系統、進氣控制系統、燃油蒸發排放系統等幾個子系統。各子系統又都受發動機電控單元的控制。各子系統里的電路又可根據元器件的功能不同分為電源電路、信號輸入電路和執行器電路三部分。


對于電源電路,看電源的來龍去脈非常關鍵。查看電源就是要看清楚蓄電池的電源都供給了哪些元件,汽車電控系統的電源是常電源還是條件電源。對于信號輸入(主要是傳感器)電路,經常共用電源線、接地線,但絕不會共用信號線。對于執行器電路,存在共用電源線、接地線和控制線的情況,但控制信號一般都是從電控單元輸出。

 

下面以上海大眾新朗逸1.6L CPJA發動機控制系統電路圖為例進行講解。該發動機電控系統采用博世Motronic ME7.5.20,發動機控制系統原理框圖如下圖所示。


發動機電控系統電路圖的識讀方法的圖1

 

因內容太多,本期主要為您講解傳感器與開關電路的識讀。

 

1.節氣門位置傳感器電路的識讀


在駕駛員操縱加速踏板時,加速踏板位置傳感器采集電壓信號輸入發動機控制單元。發動機控制單元再獲取其他工況信息以及各種傳感器信號,如發動機轉速、擋位、節氣門位置、空調能耗等,由此計算出整車所需求的全部轉矩,通過對節氣門轉角期望值進行補償,得到節氣門的最佳開度,并把相應的電壓信號發送到驅動電路模塊,節氣門驅動裝置G186(即節氣門驅動電動機)使節氣門達到最佳的開度位置。節氣門位置傳感器G187、G188則把節氣門的開度信號反饋給發動機控制單元,形成閉環的位置控制。


發動機電控系統電路圖的識讀方法的圖2


節氣門控制單元結構及其工作原理

 

節氣門位置傳感器電路如下圖所示。Motronic 控制單元J220 的T80/55 端輸出5V電壓信號供電給節氣門控制單元J338 的T6ad/2 端;J338 的T6ad/6 端為公共接地端,接J220 的T80/61 端;J338 的T6ad/1 端為節氣門位置傳感器1 信號輸出端,接J220 的T80/68 端;J338 的T6ad/4 端為節氣門位置傳感器2 信號輸出端,接J220 的T80/75 端;J338 的T6ad/3 端、T6ad/5 端為節氣門驅動裝置,由J220 的T80/80端和T80/66端輸出控制信號,控制節氣門驅動電動機的動作。


發動機電控系統電路圖的識讀方法的圖3

節氣門位置傳感器電路

 


2.發動機轉速傳感器/ 進氣溫度傳感器

 進氣管壓力傳感器電路的識讀

 

發動機電控系統電路圖的識讀方法的圖4

發動機轉速傳感器/進氣溫度傳感器/進氣管壓力傳感器電路

 

轉速傳感器G28又稱為曲軸位置傳感器,其功用是采集曲軸轉動角度和發動機轉速信號,并輸入電子控制單元J220,以便確定點火時刻和噴油時刻。其中G28的T3L/1 端為供電端,由J220 的T80/62 端提供5V電壓;T3L/2端、T3L/3端為轉速信號輸出端,分別接J220 的T80/53端和T80/67。


進氣管壓力傳感器和進氣溫度傳感器為一體的,傳感器為4 線,T4aq/3 端接電源,由J220 的T80/62 端提供5V電壓;T4aq/1 端為接地端,通過J220 的T80/54 端內部接地;T4aq/2 端為進氣溫度信號,T4aq/4端為進氣管壓力信號。 

 

3.霍爾傳感器/ 爆燃傳感器/ 冷卻液溫度傳感器電路的識讀

 

發動機電控系統電路圖的識讀方法的圖5

霍爾傳感器/爆燃傳感器/冷卻液溫度傳感器電路

 

G40霍爾傳感器其實就是凸輪軸位置傳感器,霍爾傳感器的功用是采集配氣凸輪軸的位置信號,并輸入ECU,以便ECU識別氣缸1 壓縮上止點,從而進行點火時刻控制和爆燃控制。此外,霍爾傳感器還用于發動機啟動時識別出第一次點火時刻。因為凸輪軸位置傳感器能夠識別哪一個氣缸活塞即將到達上止點,所以稱為氣缸識別傳感器。霍爾傳感器有三根線,為有源傳感器,其中傳感器G40上的T3m/1端為來自發動機控制單元J220 的T80/55 端5V參考電壓,T3m/3 端為接地端,T3m/2 端為信號輸出端,接J220的T80/60端。

 

爆燃傳感器G61安裝在發動機缸體上,用來檢測發動機是否爆燃,從而去修正點火正時。當檢測到發動機爆燃時,傳感器會產生電壓信號,J220 接收到此信號,就會延遲點火正時。G61的T2bn/1端和T2bn/2端分別接J220 的T80/77端和T80/63端。

 

冷卻液溫度傳感器G62是一個負溫度系數的熱敏電阻,冷卻液溫度傳感器T2bp/2端接地,T2bp/1端為信號輸出端,接發動機控制單元J220 的T80/74 端。由于水溫變化,傳感器阻值也發生變化,導致電壓變化使發動機ECU接收到不同的電壓信號,發動機ECU就能知道冷卻液的實際溫度,從而去控制水溫表、風扇及修正噴油量等。

 

4.氧傳感器電路的識讀


上海大眾新朗逸有前、后兩個氧傳感器,分別是G39 和G130。其中G39為前氧傳感器,檢測廢氣中的氧含量,發動機控制單元根據此信號對燃油噴射時間進行修正;而G130 為尾氣催化轉化器下游的氧傳感器,在三元催化器后面,它能夠檢測三元催化器的轉化效率。


發動機電控系統電路圖的識讀方法的圖6

 

前氧傳感器的T4ac/1 端為傳感器加熱裝置供電端,經保險絲SC43的電壓從編號為63 的電路輸入到前氧傳感器的T4ac/1 端;T4ac/2 端為傳感器加熱裝置控制端,接J220 的T80/1 端;T4ac/3、T4ac/4端為前氧傳感器信號輸出端,分別接J220 的T80/20、T80/46端。


G130的T4r/1 端為傳感器加熱裝置供電端;T4r/2 端為傳感器加熱裝置控制端,接J220 的T80/13端;T4r/3、T4r/4端為尾氣催化轉化器后的氧傳感器信號輸出端,分別接J220 的T80/21、T80/47端。

 

5.加速踏板位置傳感器電路的識讀


駕駛員操縱加速踏板時,加速踏板位置傳感器G79、G185產生相應的電壓信號輸入發動機控制單元,控制單元根據當前的工作模式、踏板移動量和變化率解析駕駛員意圖,計算出對發動機轉矩的基本需求,得到相應的節氣門轉角的基本期望值,加速踏板位置傳感器內部結構如下圖所示。一個傳感器信號失真或中斷,如果另一個傳感器處于怠速位置,則發動機進入怠速工況;如果是負荷工況,則發動機轉速上升緩慢;若兩個傳感器同時出現故障,則發動機高怠速(1500r/min左右)運轉。


發動機電控系統電路圖的識讀方法的圖7

加速踏板位置傳感器內部結構

 

新朗逸加速踏板位置傳感器電路如下圖所示,其中傳感器的T6L/1 端和T6L/2 端均為5V 供電端;T6L/3 端和T6L/5端均為接地端;T6L/4 端為加速踏板位置傳感器信號輸出端;T6L/6端為加速踏板位置傳感器2 信號輸出端。


發動機電控系統電路圖的識讀方法的圖8

 加速踏板位置傳感器電路

 

6.制動踏板開關與制動信號燈開關電路的識讀


F 和F47是一個組合開關,電路圖如下圖所示。

 

發動機電控系統電路圖的識讀方法的圖9

制動踏板開關與制動信號燈開關電路

 

F47 是制動踏板開關,這是一個常閉開關,即未踩制動踏板時,只要點火開關打開,12V的電壓經編號為53的電路送入組合開關的T4ao/4端,經F47后通過T80/51端輸入發動機控制單元J220;當踩下制動踏板,開關斷開,電壓信號消失,J220 依此判斷車輛在進行制動,進而對發動機轉矩等進行調節,以利于制動控制。制動踏板開關信號同時也會通過編號為288 的電路送入車載網絡控制單元的T73b/42端。

 

F 是制動信號燈開關,是一個常開開關,踩下制動踏板后,開關導通,此時有電壓信號通過T80/23 端輸入發動機控制單元J220。制動信號燈開關信號同時也會通過編號為286 的電路送入車載網絡控制單元的T73a/43端。

 

在點火開關打開時,發動機控制單元如果收不到開關F47的12V電壓信號,發動機控制單元認為己踩下制動踏板,信號將通過CAN總線傳給儀表板中的控制單元,點亮制動燈。

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