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三、传感器与开关电路的识读

1.节气门位置传感器电路的识读

在驾驶人操纵加速踏板时,加速踏板位置传感器采集电压信号输入到发动机控制单元。发动机控制单元再获取其他工况信息以及各种传感器信号,如发动机转速、档位、节气门位置、空调能耗等,由此计算出整车所需求的全部转矩,通过对节气门转角期望值进行补偿,得到节气门的最佳开度,并把相应的电压信号发送到驱动电路模块,节气门驱动装置G186(即节气门驱动电动机)使节气门达到最佳的开度位置。节气门位置传感器G187、G188则把节气门的开度信号反馈给发动机控制单元,形成闭环的位置控制,如图2-6所示。

图2-6 节气门控制单元及其工作原理

a)节气门控制单元结构 b)节气门控制单元工作原理

节气门位置传感器电路如图2-7所示。发动机控制单元J220的T80/55端输出5V电压信号供电给节气门控制单元J338的T6ad/2端;J338的T6ad/6端为公共接地端,接J220的T80/61端;J338的T6ad/1端为节气门位置传感器1的信号输出端,接J220的T80/68端;J338的T6ad/4端为节气门位置传感器2的信号输出端,接J220的T80/75端;J338的T6ad/3端、T6ad/5端为节气门驱动装置,由J220的T80/80端和T80/66端输出控制信号,控制节气门驱动电动机的动作。

2.发动机转速传感器/进气温度传感器/进气管压力传感器

发动机转速传感器/进气温度传感器/进气管压力传感器电路如图2-8所示,转速传感器G28又称为曲轴位置传感器,其功用是采集曲轴转动角度和发动机转速信号,并输入电子控制单元J220,以便确定点火时刻和喷油时刻。其中G28的T3L/1端为供电端,由J220的T80/62端提供5V电压;T3L/2端、T3L/3端为转速信号输出端,分别接J220的T80/53端和T80/67。

图2-7 节气门位置传感器

图2-8 发动机转速传感器/进气温度传感器/进气管压力传感器电路

进气压力和进气温度传感器为一体,传感器为4线,T4aq/3端接电源,由J220的T80/62端提供5V电压;T4aq/1端为接地端,通过J220的T80/54端内部接地;T4aq/2端为进气温度信号;T4aq/4端为进气压力信号。

3.霍尔传感器/爆燃传感器/冷却液温度传感器

霍尔传感器/爆燃传感器/冷却液温度传感器电路如图2-9所示。G40霍尔传感器其实就是凸轮轴位置传感器,霍尔传感器的功用是采集配气凸轮轴的位置信号,并输入ECU,以便ECU识别气缸1压缩上止点,从而进行点火时刻控制和爆燃控制。此外,霍尔传感器还用于发动机起动时识别出第一次点火时刻。因为凸轮轴位置传感器能够识别哪一个气缸活塞即将到达上止点,所以称为气缸识别传感器。霍尔传感器有三根线,为有源传感器,其中传感器G40上的T3m/1端为来自发动机控制单元J220的T80/55脚5V参考电压,T3m/3端为接地,T3m/2端为信号输出端,接J220的T80/60脚。

图2-9 霍尔传感器/爆燃传感器/冷却液温度传感器电路

爆燃传感器G61安装在发动机缸体上,用来检测发动机是否爆燃,从而去修正点火正时。当检测到发动机爆燃时,传感器会产生电压信号,J220接收到此信号,就会延迟点火正时。G61的T2bn/1端和T2bn/2端分别接J220的T80/77端和T80/63端。

冷却液温度传感器G62是一个负温度系数的热敏电阻,冷却液温度传感器T2bp/2端接地,T2bp/1端为信号输出端,接发动机控制单元J220的T80/74端。由于冷却液温度变化,传感器阻值也发生变化,导致电压变化使发动机ECU接收到不同的电压信号,发动机ECU就能知道冷却液的实际温度,从而去控制冷却液温度表、风扇,修正喷油量等。

4.氧传感器

上海大众新朗逸有前、后两个氧传感器,分别是G39和G130。其中G39为前氧传感器,检测废气中的氧含量,发动机控制单元根据此信号对燃油喷射时间进行修正;而G130为尾气催化转化器下游的氧传感器,在三元催化器后面,它能够检测三元催化的转化效率。氧传感器电路如图2-10所示。

图2-10 氧传感器电路

前氧传感器的T4ac/1端为传感器加热装置供电端,经熔丝SC43的电压从编号为63的电路输入到前氧传感器的T4ac/1端;T4ac/2端为传感器加热装置控制端,接J220的T80/1端;T4ac/3、T4ac/4端为前氧传感器信号输出端,分别接J220的T80/20、T80/46端。

G130的T4r/1端为传感器加热装置供电端;T4r/2端为传感器加热装置控制端,接J220的T80/13端;T4r/3、T4r/4端为尾气催化转化器后的氧传感器信号输出端,分别接J220的T80/21、T80/47端。

5.加速踏板位置传感器

驾驶人操纵加速踏板时,加速踏板位置传感器G79、G185产生相应的电压信号输入发动机控制单元,控制单元根据当前的工作模式、踏板移动量和变化率解析驾驶人意图,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。一个传感器信号失真或中断,如果另一个传感器处于怠速位置,则发动机进入怠速工况;如果是负荷工况,则发动机转速上升缓慢。若两个传感器同时出现故障,则发动机高怠速(1500r/min左右)运转。

新朗逸加速踏板位置传感器电路如图2-11所示,其中传感器的T6L/1端和T6L/2端均为5V供电端;T6L/3端和T6L/5端均为接地端;T6L/4端为加速踏板位置传感器的信号输出端;T6L/6端为加速踏板位置传感器2的信号输出端。

图2-11 加速踏板位置传感器电路

6.制动踏板开关与制动信号灯开关

制动信号灯开关F和制动踏板开关F47是一个组合开关,电路如图2-12所示。F47是制动踏板信号开关,这是一个常闭开关,即未踩制动时,只要点火开关打开,12V的电压就经编号为53的电路送入组合开关的T4ao/4端,经F47后通过T80/51端输入发动机控制单元J220;当踩下制动时,开关断开,电压信号消失,J220以此判断车辆在进行制动,进而对发动机转矩等进行调节,以利于制动控制。制动踏板信号开关同时也会通过编号为288的电路将信号送入车载网络控制单元的T73b/42端。

图2-12 制动踏板开关与制动信号灯开关

制动信号灯开关F是一个常开开关,踩下制动踏板后,开关导通,此时有电压信号通过T80/23端输入发动机控制单元J220。制动信号灯开关同时也会通过编号为286的电路将信号送入车载网络控制单元的T73a/43端。

在点火开关打开时,发动机控制单元如果收不到开关F47的12V电压信号,发动机控制单元就会认为已踩制动踏板,信号将通过CAN总线传给仪表板中的控制单元,点亮制动灯。