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新款爱丽舍16V发动机电控系统的检修（二）
《汽车维修与保养》/杨涛
 
（接上期）
3.爆震传感器
　　爆震传感器型号是KS-1，其结构如图5所示。爆震是由于燃烧室里混合气体异常燃烧爆炸而产生的震动现象，反复出现此现象会因内壁温度异常升高而损坏发动机零件。爆震传感器安装在发动机缸体上，可以检测到震动现象。通过ME7.4.4的控制策略，可减少、抑制爆震现象的发生

　　KS-1型爆震传感器是一宽频带的振动加速度传感器，其传感元件的工作是基于陶瓷的压电特性。发动机汽缸体振动产生的压力通过传感器内的质量块传递到压电晶体上。压电晶体由于受质量块振动产生的压力，在两个极面上产生交变电压信号输出与发动机震动相应的电压信号，如图6所示。
　　在收到爆震信号后，计算机会减小点火提前角3°，最多可减小15°。在减小点火提前角的同时，计算机将调节混合气浓度，避免排气温度过高。爆震传感器的频率范围是3～22kHz；电阻大于1MΩ；电容为1200±400pF；工作温度范围为-40～130℃ ；拧紧力矩20±5N·m。
　　在安装爆震传感器时应注意金属表面须与测量部位直接接触，不能使用任何类型的垫圈。不要让机油、冷却液、制动液、水等液体长时间接触传感器。传感器电缆布线时应注意不让电缆发生共振，以免断裂。避免在传感器1、2引脚间接通高压电，以免损坏压电元件。
　　发动机正常工作时，通过126路接线盒引出信号，利用示波器观察输出波形应是一个快速交变的曲线，由于受计算机的控制，其信号输出可能不明显。用万用表打到欧姆挡分别测量传感器1#、2#及1#、3#针脚的电阻，常温下其阻值应大于1MΩ。也可把万用表打到毫伏挡，用小锤在爆震传感器附近轻敲，此时应有电压信号输出。

　　4.电子节气门总成
　　电子节气门是ME7.4.4系统特有的，其结构和外形如图7所示。电子节气门一方面执行来自电控单元的指令调节节气门开度以控制进气量，同时还可以输出反映节气门位置的信号，供系统监控节气门的实际开度。
　　电子节气门有两个电位器作为位置传感器，其电阻值随节气门位置的改变而变化。当加入+5V电压后，转化为与电阻值相应变化的电压输出，如图8所示。这两个电位器连同加速踏板上监控踏板运动行程的两个电位器，构成了整个电子节气门监控功能的一部分，能提供系统控制所期望的冗余度。
　　与拉线式节气门总成相比较，电子节气门开启角度不再由油门踏板拉索控制。油门踏板通过拉索控制油门踏板位置传感器，该传感器只是以电压信号反映车主的力矩指令，而不是节气门的实际开度。电子节气门轴上的双轨道节气门电位计用来检测节气门的准确开度，此开度与车主的意图（加速、减速）并不完全一致。此外，怠速调节阀也被取消，由电子节气门直接进行怠速调节。
　　计算机精确控制电子节气门的开启以便满足空调、自动变速箱、平稳性动态控制、车速调节、发动机冷却等功能的需要。这是一种新的发动机负荷管理系统，可以最好地管理发动机的力矩。节气门位置由发动机各项功能的需求来确定，当各项功能需求同时出现时，计算机按照内部的各种优先级别决定，并由计算机来控制打开到某一开度，以满足优先级别最高的这项功能的需求。
　　电子节气门总成共有6个引脚，分别是：1、2脚为电机负极和正极，电阻值为1～2W，3脚接地；4脚为传感器2的信号输出；5脚接ECU的+5V电源；6脚为传感器1信号输出。其传感器电阻关系如图9所示，由于两个电位计是反相安装的，当节气门位置发生变化时，两路信号电压均线性变化，其中一个增加，同时另一个减小。
　　电子节气门出现故障后，计算机无法控制节气门的开启，电子节气门的各类运转故障都将使发动机进入援救模式，主要的故障有：
　　1)电子节气门电机不受控制（开路或短路）。此时计算机将收到2条独立的信息：车主的意图（踏板传感器）和节气门的位置（节气门位置传感器）。节气门处于初始位（停止位），但这个位置不是发动机怠速时的位置。实际上在没有故障的怠速时，节气门处于大约2°的开启位置，因此，当节气门电机断电时，节气门并不完全关闭，而是由几个弹簧开启到2°的位置，以保证有足够的空气流量使车辆可以到达修理站而不抛锚。在这种情况下，计算机将根据车主的意图控制喷嘴流量及点火提前角，以便增加发动机转速而驱动车辆。
　　2）电子节气门电机被持续控制（短路）。此时计算机也会收到2条独立信息：车主的意图（踏板传感器）和节气门的位置（节气门位置传感器）。在这种情况下，计算机将继续分析车主的意图来控制喷嘴流量及点火提前角，但会将发动机转速限制在1100r/min以下。
　　3）发动机不是依据车主的意图来控制。此时计算机将持续收到油门踏板位置传感器和进气压力传感器的信息，这使得计算机可以控制节气门位置与发动机转速的协调性，一旦检测到不一致，计算机将采取降级模式以减小发动机转速，这种降级模式通过组合仪表板上指示灯点亮反映给车主。

　　4）双轨道节气门位置传感器的1条轨出现故障（短路或断路）。此时计算机将接收正常的轨道的信息，并采用降级模式来降低发动机转速。
　　发动机停止运行后有至少15s电力支持阶段，此时也会自动执行节气门位置初始化以便减小节气门微型止动块的磨损。实际上，计算机会有步骤地比较储存的节气门位置、无命令的节气门位置和运行时的位置，如果此数值相差0.3V，计算机就会执行初始化。因此在电力支持阶段结束时，可能时常听到节气门止动块的格格声，这不是故障。
　　为保证整个系统的良好运行，电子节气门必须执行初始化程序，目的在于读取节气门的最大开启、关闭位置等九个位置。电子节气门在更换计算机、更换电动节气门、修复节气门、计算机下载后或计算机的远程编码等情况下需要进行初始化，初始化方法是：先将打开点火开关到"M"位置，并保持"M"位30s（不关闭点火开关、不踩油门）；然后关闭点火开关15s（计算机在EEPROM中记下节气门初始化参数，这是处于电力支持阶段），在这15s内不要重新打开点火开关。如果操作不当，计算机就不能准确控制节气门的开度，发动机将"跛行"，出现这种情况后，必须用PROXIA进行自动调节装置的初始化才能恢复正常。

　　5．油门踏板位置传感器
　　油门踏板位置传感器的外形如图10所示，安装在发动机舱内，通过一根拉索联接在油门踏板上，用于检测加速踏板的运动行程，向发动机计算机反映车主驾驶意图的信息。
　　油门踏板位置传感器是一个无触点的双电位器传感器，由计算机供5V电压，传感器向计算机发出两路反映油门踏板位置的电压信号，一路是另一路的两倍。计算机根据此信号可进行车主期望的扭矩需求计算，经计算机内部统一协调后控制执行器工作。
　　电子油门踏板模块中有2个电位器作为传感器，其电阻值随电子油门踏板位置的改变而变化，能对计算机的位移命令作出精确的响应，因此可以监控油门踏板的运动情况。由于2个电位器是同相安装的，当电子油门踏板位置发生变化时，其电阻同时线性增加或减小。当加入+5V电压后，转化为与电阻值变化相应的电压输出，如图11所示。

　　加速踏板模块共有6个引脚（注：TU5JP4发动机电子油门踏板只有4个阵脚），分别是：1脚是传感器2接ECU的+5V电源；2脚是传感器1接ECU的+5V电源；3脚是传感器1信号地线；4脚是传感器1信号输出；5脚是传感器2信号地线；6脚是传感器2信号输出。
　　计算机收到油门踏板位置传感器信号后管理怠速、加速、减速、中断喷射和临时转速等功能。
　　在发动机启动时，当车主不踩油门或轻踩一点时，节气门在预设程序的控制下开启到一个固定位置，即计算机据此信号进行启动控制。
　　执行初始化程序，对于电子踏板节气门系统的良好运转是很必要的。没有进行初始化，计算机就不能准确知道踏板传感器停止位、油门停止位的关系与最大踏板传感器行程位置，这是处理车主力矩要求的必要信息。
　　油门踏板位置传感器在更换计算机、维修、更换油门踏板位置传感器、计算机下载或计算机远程编码等情况出现后需要初始化，初始化方法是：不踩油门踏板时，打开点火开关；然后将油门踏板踩到底；最后，松开油门不踩油门踏板，并启动发动机。

　　6.发动机温度传感器
　　发动机水温传感器的型号是TF-W，其原理如图12所示。它提供发动机冷却液的温度信息，即发动机的负荷情况，以便控制器据此对喷油和点火进行修正。在非多路传输车辆上，它将发动机水温信息传送到组合仪表上。
　　发动机温度传感器是一个负温度系数（NTC）的热敏电阻 ，其电阻值随着温度上升而减少，但不是线性关系。该热敏电阻装在一个铜质导热套筒里面，其特性曲线如图13所示，其特性参数如表3所示。

　　发动机温度传感器的简易检查方法是：测量20℃时的额定电阻，正常值为2.5kΩ±5%。也可用模拟的方法，即把传感器的工作区域放进开水里（注意浸泡的时间要充分），观察传感器电阻的变化，此时电阻应下降到300～400Ω。

　　7．空调压力开关
　　空调压力开关的外形如图14所示，根据车型的不同，所使用的压力开关分为线性的或"3级"的。
　　当车辆制冷管路中的压力超过17bar时，3级压力开关以12V的电压信号通知计算机，计算机收到这个信息后，将控制电机风扇高速旋转。线性压力开关传给计算机的电压信号与制冷剂压力成比例。此信号被用于启动或关闭空调压缩机，并控制电机风扇组的转速。


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