课题一课题一 汽油发动机电控系统简述汽油发动机电控系统简述•任务一任务一 发动机电控系统的发展及功能介绍发动机电控系统的发展及功能介绍•任务二任务二 发动机电控汽油喷射系统的分类发动机电控汽油喷射系统的分类•任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成返回任务一任务一 发动机电控系统的发展及功能介发动机电控系统的发展及功能介绍绍• 1967,由,由BOSCH公司开发的公司开发的D-Jetronic电控燃油喷射系统投入使用,电控燃油喷射系统投入使用,在此后的几十年间,汽油发动机电子控制系统经历了由模拟电路到数在此后的几十年间,汽油发动机电子控制系统经历了由模拟电路到数字电路,由简单控制到电脑控制,由单一控制到综合控制的发展历程字电路,由简单控制到电脑控制,由单一控制到综合控制的发展历程•1973年,美国通用汽车公司开始采用年,美国通用汽车公司开始采用IC电子点火装置,并逐渐普及使电子点火装置,并逐渐普及使用•1974,通用汽车公司开始装备火花塞电极间隙的加大、点火能量增强,通用汽车公司开始装备火花塞电极间隙的加大、点火能量增强的高能点火系统,并且力图将分电器、点火线圈和电子控制电路制成的高能点火系统,并且力图将分电器、点火线圈和电子控制电路制成一体。
一体•1976,美国克莱斯勒公司首先采用模拟计算机来控制发动机点火时刻美国克莱斯勒公司首先采用模拟计算机来控制发动机点火时刻•当时这些新技术的应用,存在的共同问题是价格昂贵、可靠性差,复当时这些新技术的应用,存在的共同问题是价格昂贵、可靠性差,复杂的电路使它们的维修费用也很高,因而没有得到推广应用杂的电路使它们的维修费用也很高,因而没有得到推广应用•1966年,美国加利福尼亚州首先颁布了世界上第一部汽车排放法规年,美国加利福尼亚州首先颁布了世界上第一部汽车排放法规下一页返回任务一任务一 发动机电控系统的发展及功能介发动机电控系统的发展及功能介绍绍• 1971年美国清洁空气法规要求必须大幅度降低汽车废气中有害污染年美国清洁空气法规要求必须大幅度降低汽车废气中有害污染物的限值,当时在世界范围内又出现了能源危机,从而推动了汽车电物的限值,当时在世界范围内又出现了能源危机,从而推动了汽车电子技术的快速发展子技术的快速发展•1977年,通用汽车公司采用中央处理器年,通用汽车公司采用中央处理器(CPU )控制的数字点火系统,控制的数字点火系统,这是一种真正的计算机控制系统它能够精确地控制发动机点火时刻,这是一种真正的计算机控制系统。
它能够精确地控制发动机点火时刻,用来提高发动机的燃烧效率和输出功率,同时还可以大幅度地降低排用来提高发动机的燃烧效率和输出功率,同时还可以大幅度地降低排气中的有害成分气中的有害成分•同年,美国福特汽车公司开发了同时控制点火、排气再循环和二次空同年,美国福特汽车公司开发了同时控制点火、排气再循环和二次空气喷射的发动机电子控制系统气喷射的发动机电子控制系统•电控汽油喷射系统在各方面显示出来的优越性,使之在电控汽油喷射系统在各方面显示出来的优越性,使之在2U世纪世纪70年年代末及代末及80年代得到了迅速发展年代得到了迅速发展(从从2O世纪洲年代后,发动机电子控制世纪洲年代后,发动机电子控制技术逐渐成熟,电子技术逐渐向汽车的其他组成部分扩展技术逐渐成熟,电子技术逐渐向汽车的其他组成部分扩展上一页 下一页返回任务一任务一 发动机电控系统的发展及功能介发动机电控系统的发展及功能介绍绍• 到目前为止发动机电控技术主要发展为以下几个方面的控制到目前为止发动机电控技术主要发展为以下几个方面的控制•①①电控燃油喷射控制电控燃油喷射控制:最佳空燃比控制最佳空燃比控制(主要控制喷油量、喷油定时主要控制喷油量、喷油定时)•②②电子点火控制电子点火控制:最佳点火提前角控制最佳点火提前角控制(主要控制点火提前角、闭合角主要控制点火提前角、闭合角)。
•③③怠速控制怠速控制:主要对怠速转速进行控制主要对怠速转速进行控制•④④排放控制排放控制:废气再循环废气再循环(EGR),催化反应器、二次空气喷射、热反应,催化反应器、二次空气喷射、热反应器、活性炭罐清污器、活性炭罐清污(汽油蒸汽回收汽油蒸汽回收)等•⑤⑤可变气门配气正时控制可变气门配气正时控制(VTEC, VVTi等等)•⑥⑥废气涡轮增压控制废气涡轮增压控制上一页 下一页返回任务一任务一 发动机电控系统的发展及功能介发动机电控系统的发展及功能介绍绍• ⑦⑦电子节气门控制电子节气门控制(ETC)•⑧⑧自诊断系统自诊断系统(OBT) •通常将电控燃油喷射控制和电子点火控制以外的其他控制系统称为辅通常将电控燃油喷射控制和电子点火控制以外的其他控制系统称为辅助控制,所以电控发动机主要由电控燃油喷射系统、电子点火系统和助控制,所以电控发动机主要由电控燃油喷射系统、电子点火系统和辅助控制系统组成辅助控制系统组成•下面让我们简单了解一下电控汽油发动机各控制系统的功能下面让我们简单了解一下电控汽油发动机各控制系统的功能•电控燃油喷射电控燃油喷射(EFI)•电控燃油喷射主要包括喷油量、喷射正时、减速断油与限速断油及燃电控燃油喷射主要包括喷油量、喷射正时、减速断油与限速断油及燃油泵的控制。
油泵的控制上一页 下一页返回任务一任务一 发动机电控系统的发展及功能介发动机电控系统的发展及功能介绍绍•1)喷,由量控制喷,由量控制•电子控制单元电子控制单元(ECU)将发动机转速和负荷信号作为主控信号,确定基将发动机转速和负荷信号作为主控信号,确定基本喷油量本喷油量(喷油电磁阀开启的时间长短喷油电磁阀开启的时间长短),并根据其他有关输入信号加,并根据其他有关输入信号加以修正,最后确定总喷油量以修正,最后确定总喷油量•2,喷油正时控制,喷油正时控制•在电控间歇喷射系统中,当采用与发动机转动同步的顺序独立喷射方在电控间歇喷射系统中,当采用与发动机转动同步的顺序独立喷射方式时,式时,ECU不仅要控制喷油量,还要根据发动机各缸的点火顺序,将不仅要控制喷油量,还要根据发动机各缸的点火顺序,将喷射时刻控制在一个最佳的时刻〕喷射时刻控制在一个最佳的时刻〕上一页 下一页返回任务一任务一 发动机电控系统的发展及功能介发动机电控系统的发展及功能介绍绍•(3)减速断油与限速断油控制减速断油与限速断油控制•①①减速断油控制减速断油控制•汽车行驶中,驾驶员快收加速踏板时,汽车行驶中,驾驶员快收加速踏板时,ECU将会切断燃油喷射控制电将会切断燃油喷射控制电路,停止喷油,以降低减速时路,停止喷油,以降低减速时HC及及CO的排放量。
当发动机转速降至的排放量当发动机转速降至一特定转速时,又恢复供油一特定转速时,又恢复供油•②②限速断油控制限速断油控制•汽车加速时,发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车汽车加速时,发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速,速,ECU将会在临界转速时切断燃油喷射控制电路,停止喷油,防止将会在临界转速时切断燃油喷射控制电路,停止喷油,防止超速超速上一页 下一页返回任务一任务一 发动机电控系统的发展及功能介发动机电控系统的发展及功能介绍绍•(4)燃油泵控制燃油泵控制•当接通点火开关后,当接通点火开关后,ECU将控制燃油泵工作将控制燃油泵工作2~3S,以建立必需的油,以建立必需的油压,此时若不启动发动机,压,此时若不启动发动机,ECU将切断燃油泵控制电路,燃油泵停止将切断燃油泵控制电路,燃油泵停止工作在发动机启动过程和运转过程中,工作在发动机启动过程和运转过程中,ECU控制燃油泵保持正常运控制燃油泵保持正常运转•2电控点火装置电控点火装置(ESA)•电控点火装置的控制主要包括点火提前角、闭合角与恒流及爆震控制电控点火装置的控制主要包括点火提前角、闭合角与恒流及爆震控制等方面等方面•(1)点火提前角控制点火提前角控制•在在Ecu中,首先存储记忆发动机在各种工况及运行条件下最理想的点中,首先存储记忆发动机在各种工况及运行条件下最理想的点火提前角。
发动机运转时,火提前角发动机运转时,ECU根据发动机的转速和负荷信号,确定根据发动机的转速和负荷信号,确定基本点火提前角,并根据其他有关信号进行修正,最后确定点火提前基本点火提前角,并根据其他有关信号进行修正,最后确定点火提前角,并向电子点火控制器输出点火指示信号,以控制点火系的工作角,并向电子点火控制器输出点火指示信号,以控制点火系的工作上一页 下一页返回任务一任务一 发动机电控系统的发展及功能介发动机电控系统的发展及功能介绍绍•(2)闭合角与恒流控制闭合角与恒流控制•为保证点火线圈初级电路有足够大的断开电流,以产生足够高的次级为保证点火线圈初级电路有足够大的断开电流,以产生足够高的次级电压,同时也要防止通电时间过长使点火线圈过热而损坏,电压,同时也要防止通电时间过长使点火线圈过热而损坏,ECU可根可根据蓄电池电压及转速等信号,控制点火线圈初级电路的通电时间在据蓄电池电压及转速等信号,控制点火线圈初级电路的通电时间在高能点火装置中,还增加了恒流控制电路,以使初级电流在极短时间高能点火装置中,还增加了恒流控制电路,以使初级电流在极短时间内迅速增长到额定值,减少转速对次级电压的影响,改善点火特性。
内迅速增长到额定值,减少转速对次级电压的影响,改善点火特性•(3)爆震控制爆震控制•当当ECU根据爆震传感器愉出的信号检测到爆震现象时,立即修正点火根据爆震传感器愉出的信号检测到爆震现象时,立即修正点火提前角,以免爆震的发生提前角,以免爆震的发生•3.怠速控制怠速控制(isc)•发动机在怠速运转时,如果空调压缩机工作、变速器挂入档位、发电发动机在怠速运转时,如果空调压缩机工作、变速器挂入档位、发电机负荷加大等怠速运转工况发生变化,由机负荷加大等怠速运转工况发生变化,由ECU控制怠速控制阀,以便控制怠速控制阀,以便发动机都能处在最佳怠速转速下运转发动机都能处在最佳怠速转速下运转上一页 下一页返回任务一任务一 发动机电控系统的发展及功能介发动机电控系统的发展及功能介绍绍•4.排放控制排放控制•(1)EGR废气再循环控制废气再循环控制•当发动机温度达到一定温度时,根据发动机的负荷和转速,当发动机温度达到一定温度时,根据发动机的负荷和转速,ECU控制控制•EGR阀,使废气进行再循环,以降低阀,使废气进行再循环,以降低NO,的排放量的排放量•(2)开环与闭环控制开环与闭环控制•在装有氧传感器及三元催化器的发动机中,在装有氧传感器及三元催化器的发动机中,ECU根据发动机的工况及根据发动机的工况及氧传感器反馈的空燃比信号,确定开环控制与闭环控制方式。
氧传感器反馈的空燃比信号,确定开环控制与闭环控制方式•(3)二次空气喷射控制二次空气喷射控制•ECU根据发动机的工作温度,控制新鲜空气喷入排气歧管或三元催化根据发动机的工作温度,控制新鲜空气喷入排气歧管或三元催化转化器中,以减少排气污染转化器中,以减少排气污染上一页 下一页返回任务一任务一 发动机电控系统的发展及功能介发动机电控系统的发展及功能介绍绍•(4)活性炭罐电磁阀控制活性炭罐电磁阀控制•ECU根据发动机的工作温度、转速、负荷等信号,控制活性炭罐电磁根据发动机的工作温度、转速、负荷等信号,控制活性炭罐电磁阀的工作,以降低燃油蒸气蒸发污染阀的工作,以降低燃油蒸气蒸发污染•5进气控制进气控制•(1)动力阀控制动力阀控制•发动机在不同负荷下,发动机在不同负荷下,ECU控制真空电磁阀,通过控制动力阀的开闭控制真空电磁阀,通过控制动力阀的开闭来改变进气流量,从而改善发动机的输出功率与转矩来改变进气流量,从而改善发动机的输出功率与转矩上一页 下一页返回任务一任务一 发动机电控系统的发展及功能介发动机电控系统的发展及功能介绍绍•(2).涡流控制阀涡流控制阀•ECU根据发动机的负荷和转速信号,控制真空电磁阀,通过控制涡流根据发动机的负荷和转速信号,控制真空电磁阀,通过控制涡流控制阀的开闭,来改善发动机大负荷工作下的充气效率,提高输出功控制阀的开闭,来改善发动机大负荷工作下的充气效率,提高输出功率和转矩。
率和转矩•6·增压控制增压控制•ECU根据进气压力传感器根据进气压力传感器(MAP)检测的进气压力信号去控制释压电磁检测的进气压力信号去控制释压电磁•阀,通过控制排气通路切换阀,改变排气通路的走向,从而控制废气阀,通过控制排气通路切换阀,改变排气通路的走向,从而控制废气涡轮增压器开始或停止工作涡轮增压器开始或停止工作上一页 下一页返回任务一任务一 发动机电控系统的发展及功能介发动机电控系统的发展及功能介绍绍•7.警告提示警告提示•ECU控制各种指示和警告装置,显示有关控制系统的工作状况,当控控制各种指示和警告装置,显示有关控制系统的工作状况,当控制系统出现故障时能及时发出警告信号,如氧气传感器失效、催化剂制系统出现故障时能及时发出警告信号,如氧气传感器失效、催化剂过热、油箱油温过高等过热、油箱油温过高等•8.自我诊断与报警系统自我诊断与报警系统•当控制系统出现故障时,当控制系统出现故障时,ECU将会点亮仪表板上的将会点亮仪表板上的“检查发动机检查发动机”•( CHECK ENGINE)灯,提醒驾驶员注意,发动机已出现故障,并将灯,提醒驾驶员注意,发动机已出现故障,并将故障信息储存到故障信息储存到ECU中,通过一定程序,能将故障码及有关信息资料中,通过一定程序,能将故障码及有关信息资料调出,供检修使用调出,供检修使用上一页 下一页返回任务一任务一 发动机电控系统的发展及功能介发动机电控系统的发展及功能介绍绍•9.传感器故障预诊参考系统传感器故障预诊参考系统(失效保护失效保护)•当当ECU检测到传感器或线路故障时,即会自动按检测到传感器或线路故障时,即会自动按ECU预设的程序提供预设的程序提供预设定值,以便发动机仍能保持运转,但性能将有所下降预设定值,以便发动机仍能保持运转,但性能将有所下降•10. ECU故障备用控制系统故障备用控制系统•当当ECU发生故障时,则会自动启动备用系统,使发动机转入强制运转发生故障时,则会自动启动备用系统,使发动机转入强制运转状态,以便驾驶员将车辆开到修理厂进行修理状态,以便驾驶员将车辆开到修理厂进行修理上一页返回任务二任务二 发动机电控汽油喷射系统的分类发动机电控汽油喷射系统的分类•一、按控制方式分类一、按控制方式分类•单点燃油喷射系统单点燃油喷射系统•该系统在进气歧管原来安装化油器的部位安装了一个大功率电磁喷油该系统在进气歧管原来安装化油器的部位安装了一个大功率电磁喷油器,集中进行燃油喷射,又称节气门体喷射器,集中进行燃油喷射,又称节气门体喷射( TBI)或中央喷射或中央喷射( CFI )。
与多点燃油喷射相比,与多点燃油喷射相比,TBI系统用节气门的开启角度和发动机转速来系统用节气门的开启角度和发动机转速来控制空燃比,结构和控制方式更加简单结构图如控制空燃比,结构和控制方式更加简单结构图如图图1-1所示下一页返回任务二任务二 发动机电控汽油喷射系统的分类发动机电控汽油喷射系统的分类•2. D- Jetronic电控燃油喷射系统电控燃油喷射系统•该系统是速度该系统是速度—密度型电子燃油喷射系统,它将进气歧管绝对压力信密度型电子燃油喷射系统,它将进气歧管绝对压力信号和转速信号输送到发动机控制模块号和转速信号输送到发动机控制模块(ECU ),由发动机控制模块根据,由发动机控制模块根据该信号计算出进气量,再发生与之相对应的喷油脉冲宽度信号,控制该信号计算出进气量,再发生与之相对应的喷油脉冲宽度信号,控制电磁喷油器喷射出适量的燃油国产桑塔纳电磁喷油器喷射出适量的燃油国产桑塔纳2000GLi、切诺基、富康、、切诺基、富康、威驰以及丰田皇冠采用此系统结构图如威驰以及丰田皇冠采用此系统结构图如图图1-2所示上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控汽油喷射系统的分类发动机电控汽油喷射系统的分类•3. L-Jetronic电控燃油喷射系统电控燃油喷射系统•该系统由翼板式空气流量传感器该系统由翼板式空气流量传感器(MAF)代替进气歧管绝对压力传感器代替进气歧管绝对压力传感器•( MAP)检测进气量来控制喷油器的喷油量。
丰田佳美、丰田大霸王以检测进气量来控制喷油器的喷油量丰田佳美、丰田大霸王以及马自达及马自达MPV多用途汽车采用此系统结构图如多用途汽车采用此系统结构图如图图1-3所示•4. LH-Jetronic电控燃油喷射系统电控燃油喷射系统•该系统用热线式或热膜式空气流量传感器该系统用热线式或热膜式空气流量传感器(MAF)代替翼板式空气流量代替翼板式空气流量传感器来检测发动机的进气量因为它可直接检测进气质量,所以无传感器来检测发动机的进气量因为它可直接检测进气质量,所以无需对进气温度和大气压力进行修正,并且进气阻力小桑塔纳需对进气温度和大气压力进行修正,并且进气阻力小桑塔纳2000GSi、、捷达、别克等采用此系统结构图如捷达、别克等采用此系统结构图如图图1-4所示上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控汽油喷射系统的分类发动机电控汽油喷射系统的分类•二、按喷射部位不同二、按喷射部位不同•1.缸内直接喷射缸内直接喷射•缸内直接喷射是将喷油器安装在汽缸盖上,把燃油直接喷入汽缸内,缸内直接喷射是将喷油器安装在汽缸盖上,把燃油直接喷入汽缸内,配合缸内组织的气体流动形成可燃混合气,容易实现分层燃烧和稀混配合缸内组织的气体流动形成可燃混合气,容易实现分层燃烧和稀混合气燃烧,可进一步提高汽油发动机的经济性和排放性。
如合气燃烧,可进一步提高汽油发动机的经济性和排放性如图图1-5所所示•2.进气管喷射进气管喷射•目前汽车上应用的电控燃油喷射系统一般都是进气管喷射式,按喷油目前汽车上应用的电控燃油喷射系统一般都是进气管喷射式,按喷油器的数量不同,又可分为单点喷射器的数量不同,又可分为单点喷射(SPl)系统和多点喷射系统和多点喷射(MPI)系统如如图图1-6所示上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控汽油喷射系统的分类发动机电控汽油喷射系统的分类•(1)单点喷射单点喷射•在节气门上方装一个中央喷射装置,用在节气门上方装一个中央喷射装置,用1~2只喷油器集中喷射汽油只喷油器集中喷射汽油喷入进气流中,形成的可燃混合气由进气歧管分配到各汽缸中单点喷入进气流中,形成的可燃混合气由进气歧管分配到各汽缸中单点喷射又称为节气门体喷射喷射又称为节气门体喷射(TBI)或中央喷射或中央喷射(CFI )单点电控燃油喷射单点电控燃油喷射系统在每个汽缸进气行程开始的时候喷油,采用的是顺序喷射方式,系统在每个汽缸进气行程开始的时候喷油,采用的是顺序喷射方式,又称独立喷射方式独立喷射可使燃油在进气管中滞留的时间最短,又称独立喷射方式。
独立喷射可使燃油在进气管中滞留的时间最短,各缸得到燃油量尽可能一致单点喷射系统与多点燃油喷射系统的控各缸得到燃油量尽可能一致单点喷射系统与多点燃油喷射系统的控制原理相似,空气量可采用空气流量计直接计量,也可采用绝对压力制原理相似,空气量可采用空气流量计直接计量,也可采用绝对压力传感器间接测量如传感器间接测量如图图1-7所示上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控汽油喷射系统的分类发动机电控汽油喷射系统的分类•(2)多点喷射多点喷射•在每缸进气门处装有在每缸进气门处装有1只喷油器,由电子控制单元只喷油器,由电子控制单元(ECU)控制喷油,因控制喷油,因此多点喷射又称为多气门喷射多点喷射系统的燃油分配均匀性好,此多点喷射又称为多气门喷射多点喷射系统的燃油分配均匀性好,进气管可按最大进气量来设计,而且无论发动机处于冷态或热态,其进气管可按最大进气量来设计,而且无论发动机处于冷态或热态,其过渡的响应及燃油经济性都是最佳的如过渡的响应及燃油经济性都是最佳的如图图1-8所示上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控汽油喷射系统的分类发动机电控汽油喷射系统的分类•三、按喷射控制方式三、按喷射控制方式•1.开环控制系统开环控制系统•开环控制系统按预先设定在电脑中的控制规律工作,只受发动机运行开环控制系统按预先设定在电脑中的控制规律工作,只受发动机运行工况参数变化的控制,简单易行。
但其精度直接依赖于所设定的基准工况参数变化的控制,简单易行但其精度直接依赖于所设定的基准数据和喷油器调整标定的精度喷油器及发动机的产品性能存在差异,数据和喷油器调整标定的精度喷油器及发动机的产品性能存在差异,或由于磨损等引起性能参数变化时,就不能使混合气准确地保持在预或由于磨损等引起性能参数变化时,就不能使混合气准确地保持在预定的浓度定的浓度(空燃比空燃比)上因此,开环控制系统对发动机及控制系统各组上因此,开环控制系统对发动机及控制系统各组成部分的精度要求高,抗干扰能力差,当使用工况超出预定范围时,成部分的精度要求高,抗干扰能力差,当使用工况超出预定范围时,不能实现最佳控制如不能实现最佳控制如图图1-9所示所示上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控汽油喷射系统的分类发动机电控汽油喷射系统的分类•2.闭环控制系统闭环控制系统•闭环控制系统可达到较高的空燃比控制精度,并可消除因产品差异和闭环控制系统可达到较高的空燃比控制精度,并可消除因产品差异和磨损等引起的性能变化,工作稳定性好,抗干扰能力强但是,为了磨损等引起的性能变化,工作稳定性好,抗干扰能力强但是,为了使排气净化达到最佳效果,只能运行在理论空燃比使排气净化达到最佳效果,只能运行在理论空燃比(14.7)附近。
对启附近对启动、暖机、加速、怠速、满负荷等特殊工况,仍需采用开环控制,使动、暖机、加速、怠速、满负荷等特殊工况,仍需采用开环控制,使喷油器按预先设定的加浓混合气配比工作,以满足发动机特殊工况的喷油器按预先设定的加浓混合气配比工作,以满足发动机特殊工况的工作要求所以,目前普遍采用开环和闭环相结合的控制方案如工作要求所以,目前普遍采用开环和闭环相结合的控制方案如图图1-10所示所示上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控汽油喷射系统的分类发动机电控汽油喷射系统的分类•四、按喷油方式四、按喷油方式•1.连续喷身寸方式连续喷身寸方式•指在发动机运转期间,汽油连续不断地喷射入进气道内,且大部分是指在发动机运转期间,汽油连续不断地喷射入进气道内,且大部分是汽油在进气门关闭时喷射的,因此大部分汽油在进气道内蒸发除汽油在进气门关闭时喷射的,因此大部分汽油在进气道内蒸发除K型机械式、型机械式、KE型机电组合式汽油喷射系统外,电控燃油喷射系统一型机电组合式汽油喷射系统外,电控燃油喷射系统一般不采用此种喷射方式般不采用此种喷射方式•2·间歇喷射方式间歇喷射方式•指在发动机运转期间,将汽油间歇地喷入进气道内。
目前应用广泛的指在发动机运转期间,将汽油间歇地喷入进气道内目前应用广泛的是采用间歇喷射方式的多点电控燃油喷射系统按各缸喷油器的喷射是采用间歇喷射方式的多点电控燃油喷射系统按各缸喷油器的喷射顺序又可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射顺序又可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控汽油喷射系统的分类发动机电控汽油喷射系统的分类•(1)同时喷射同时喷射•将各缸的喷油器并联,在发动机运转期间,所有喷油器由电脑的同一将各缸的喷油器并联,在发动机运转期间,所有喷油器由电脑的同一个喷油指令控制,同时喷油、同时断油采用同时喷射方式的电控燃个喷油指令控制,同时喷油、同时断油采用同时喷射方式的电控燃油喷射系统,一般都是曲轴每转一圈各缸同时喷油一次,对每个汽缸油喷射系统,一般都是曲轴每转一圈各缸同时喷油一次,对每个汽缸来说,每一次燃烧所需的供油量需要喷射两次,即曲轴每转一圈喷射来说,每一次燃烧所需的供油量需要喷射两次,即曲轴每转一圈喷射1/2的油量的油量)如如图图1-11所示所示•采用此种喷射方式,对各缸而言,喷油时刻不可能都是最佳的,其性采用此种喷射方式,对各缸而言,喷油时刻不可能都是最佳的,其性能较差,一般用在部分缸数较少的汽油发动机上,如韩国大宇轿车上能较差,一般用在部分缸数较少的汽油发动机上,如韩国大宇轿车上装用的四缸发动机电控多点燃油喷射系统等。
装用的四缸发动机电控多点燃油喷射系统等上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控汽油喷射系统的分类发动机电控汽油喷射系统的分类•(2)分组喷射分组喷射•指将各缸的喷油器分成几组,同一组的喷油器同时喷油或断油指将各缸的喷油器分成几组,同一组的喷油器同时喷油或断油•如如图图1-12所示•(3)顺序喷射顺序喷射•指各喷油器由电脑分别控制,按发动机各缸的工作顺序喷油多缸发指各喷油器由电脑分别控制,按发动机各缸的工作顺序喷油多缸发动机电控燃油喷射系统采用分组喷射或顺序喷射方式较多如动机电控燃油喷射系统采用分组喷射或顺序喷射方式较多如图图1-13所示上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控汽油喷射系统的分类发动机电控汽油喷射系统的分类•五、按进气量检测方式五、按进气量检测方式•电控燃油喷射系统必须对进人汽缸的空气量进行精确的计量,才能通电控燃油喷射系统必须对进人汽缸的空气量进行精确的计量,才能通过对喷油量的控制、实现混合气浓度的高精度控制按对进气量的计过对喷油量的控制、实现混合气浓度的高精度控制按对进气量的计量方式不同,电控燃油喷射系统可分为量方式不同,电控燃油喷射系统可分为D型和型和L型•D型电控燃油喷射系统型电控燃油喷射系统•“D”是德语是德语Druck(压力压力)的第一个字母。
的第一个字母D型电控燃油喷射系统利用型电控燃油喷射系统利用绝对压力传感器检测进气管内的绝对压力,电脑根据进气管内的绝对绝对压力传感器检测进气管内的绝对压力,电脑根据进气管内的绝对压力和发动机转速推算出发动机的进气量,再根据进气量和发动机转压力和发动机转速推算出发动机的进气量,再根据进气量和发动机转速确定基本喷油量其工作原理如速确定基本喷油量其工作原理如图图1-14所示上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控汽油喷射系统的分类发动机电控汽油喷射系统的分类•2. L型电控燃油喷射系统型电控燃油喷射系统•L型电控燃油喷射系统利用空气流量计直接测量发动机的进气量,电型电控燃油喷射系统利用空气流量计直接测量发动机的进气量,电脑不必进行推算,即可根据空气流量计信号计算与该空气量相应的喷脑不必进行推算,即可根据空气流量计信号计算与该空气量相应的喷油量由于消除了推算进气量的误差影响,其测量的准确程度高于油量由于消除了推算进气量的误差影响,其测量的准确程度高于D型,故对混合气浓度的控制更精确型,故对混合气浓度的控制更精确,其工作原理如其工作原理如图图1-15所示上一页返回任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成•汽油发动机控制系统主要由核心部件汽油发动机控制系统主要由核心部件ECU(电子控制单元,俗称电子控制单元,俗称“汽汽车电脑车电脑”)及传感器如空气流量计,开关单元如空调开关,执行器如及传感器如空气流量计,开关单元如空调开关,执行器如点火器与喷油器等组成。
点火器与喷油器等组成图图1-16为桑塔纳发动机电控系统组成图为桑塔纳发动机电控系统组成图•一、电子控制单元一、电子控制单元(ECU)•电子控制单元,简称电子控制单元,简称ECU ( Electronic Control Unit )ECU是一种是一种电子综合控制装置,包括硬件和软件两部分硬件处理速度快,在系电子综合控制装置,包括硬件和软件两部分硬件处理速度快,在系统中采用的硬件功能越强、硬件数量越多,则可大幅改善系统的性能,统中采用的硬件功能越强、硬件数量越多,则可大幅改善系统的性能,但也会使系统复杂化软件能代替一部分硬件功能,但会使系统响应但也会使系统复杂化软件能代替一部分硬件功能,但会使系统响应速度降低通常硬件设置要按控制系统的需要进行选择,以提高控制速度降低通常硬件设置要按控制系统的需要进行选择,以提高控制系统的性价比系统的性价比下一页返回任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成•ECU主要由带有微处理器和程序及数据存储器的微计算机、数字电路主要由带有微处理器和程序及数据存储器的微计算机、数字电路(包括包括A/D, D/A转换器转换器)、功率输出级电路、功率输出级电路(喷油、点火和怠速等喷油、点火和怠速等)、及、及外部通信电路和电源管理电路等组成,并通过总插头将外部通信电路和电源管理电路等组成,并通过总插头将ECU与蓄电池、与蓄电池、各种传感器和执行器连接在一起,系统框图如各种传感器和执行器连接在一起,系统框图如图图1-17所示。
所示•ECLJ的作用是根据电子控制单元内存储的程序对发动机传感器输入的作用是根据电子控制单元内存储的程序对发动机传感器输入的各种信息进行运算、处理、判断,然后输出指令,控制有关执行器的各种信息进行运算、处理、判断,然后输出指令,控制有关执行器动作,以达到快速、准确、自动控制发动机工作的目的动作,以达到快速、准确、自动控制发动机工作的目的•电子控制单元各组成部分简介如下电子控制单元各组成部分简介如下上一页 下一页返回任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成•1·输入回路输入回路•由于从传感器输出的信号往往不能满足微计算机由于从传感器输出的信号往往不能满足微计算机(或单片机或单片机)的要求,的要求,因此一般输入信号都要经过输入回路进行处理输入回路的作用是将因此一般输入信号都要经过输入回路进行处理输入回路的作用是将传感器的信号转换为单片机可以接收处理的信号,经传感器的信号转换为单片机可以接收处理的信号,经 I/O接口送给微接口送给微机,完成发动机工况的实时检测即对输入信号进行预处理,一般是机,完成发动机工况的实时检测即对输入信号进行预处理,一般是在去除杂波和把正弦波变为矩形波后,再转换成输入电平。
在去除杂波和把正弦波变为矩形波后,再转换成输入电平上一页 下一页返回任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成•2.微计算机微计算机•微计算机也叫微处理器,它是发动机电子控制系统的神经中枢它能微计算机也叫微处理器,它是发动机电子控制系统的神经中枢它能根据需要,把各种传感器送来的信号,用内存程序根据需要,把各种传感器送来的信号,用内存程序(微计算机运行处微计算机运行处理顺序理顺序)和数据进行运算处理,并把处理结果和数据进行运算处理,并把处理结果•(如喷油器喷射信号、点火正时信号如喷油器喷射信号、点火正时信号),送往输出回路送往输出回路•微计算机包括中央处理器微计算机包括中央处理器(Central Processing Unit, CPU)、只读存、只读存储器储器(Read Only Memory,ROM)随机存储器随机存储器(Random Access Memory, RAM)、时钟脉冲发生器、输入、时钟脉冲发生器、输入/输出接口和总线等,如输出接口和总线等,如图图1-18所示上一页 下一页返回任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成•(1)加中央处理器加中央处理器(CPU)• CPU是整个控制系统的核心,包括算术逻辑运算器和控制器两部分。
是整个控制系统的核心,包括算术逻辑运算器和控制器两部分CPU的特性决定计算机指令系统、处理速度、控制能力以及内部寄存的特性决定计算机指令系统、处理速度、控制能力以及内部寄存器、算术逻辑运算部件的特性器、算术逻辑运算部件的特性CPU的功能是通过接口向系统的各邵的功能是通过接口向系统的各邵分发出指令,并可对系统所需的各参数进行检测、数据处理、控制决分发出指令,并可对系统所需的各参数进行检测、数据处理、控制决策运算和逻辑判断等、策运算和逻辑判断等、•②②只读存储器只读存储器(ROM)• ROM的数据是固定的、的数据是固定的、CPU只能向只能向ROM读取已存的数据,不能修改读取已存的数据,不能修改ROM中的信息、通常在中的信息、通常在ROM中存放所有程序中存放所有程序(软件软件)、所有的特性曲、所有的特性曲线和特性数据例如,喷油和点火等控制程序、喷油和点欠三维图和线和特性数据例如,喷油和点火等控制程序、喷油和点欠三维图和各种标定数据等这些数据在制造各种标定数据等这些数据在制造ECU时就由制造厂固化在时就由制造厂固化在ROM中,中,在使用过程中,即使断电,存储的信息也不会丢失当通电后这些数据在使用过程中,即使断电,存储的信息也不会丢失当通电后这些数据仍可被仍可被CPU调用。
调用上一页 下一页返回任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成•③③可编程只读存储器可编程只读存储器• 可编程只读存储器可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory,PROM )、为、为了便于用户根据需要对了便于用户根据需要对ROM进行编程写入,便生产了进行编程写入,便生产了PROMO PROM和和ROM一样,只能由一样,只能由CPU从从PROM读出信息,不能对读出信息,不能对PROM写入信息写入信息ROM和和PROM之间的最大区别是制造方法和生产成本费用之间的最大区别是制造方法和生产成本费用不同,这种芯片适用于小批量生产汽车计算机使用不同,这种芯片适用于小批量生产汽车计算机使用PROM存储一些存储一些只适用少数汽车类型的信息只适用少数汽车类型的信息•为了使存储的信息可多次修改,还可使用可擦除可编程只读存储器为了使存储的信息可多次修改,还可使用可擦除可编程只读存储器(Erase Programmable Read Only Memory,EPROM ).其存储内容其存储内容可用紫外线照射芯片的方法消除全部信息用电擦除全部信息的芯片可用紫外线照射芯片的方法消除全部信息。
用电擦除全部信息的芯片被称为电可擦除可编程只读存储器被称为电可擦除可编程只读存储器(Electrical Erase Programmable Read Only Memory, EEPROM)上一页 下一页返回任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成•(4)随机数据存储器随机数据存储器(RAM)• RAM又称读又称读/写存储器或随机存储器、写存储器或随机存储器、RAM是将各个传感器输入的数是将各个传感器输入的数据存储起来,直到据存储起来,直到CPU调用,或被随后输入的运行数据置换调用,或被随后输入的运行数据置换RAM数据在运行过程中可不断地更新,也可将运算中间结果暂存,作为以数据在运行过程中可不断地更新,也可将运算中间结果暂存,作为以后进一步处理用后进一步处理用•⑤⑤时钟脉冲发生器时钟脉冲发生器•时钟脉冲发生器有一个频率稳定的晶体振荡电路当微机系统通电时,时钟脉冲发生器有一个频率稳定的晶体振荡电路当微机系统通电时,它就产生一连串具有一定频率和宽度的脉冲,并将此脉冲送入它就产生一连串具有一定频率和宽度的脉冲,并将此脉冲送入CPU,,其功能就是对计算机工作过程进行随时间的控制。
该节拍脉冲是计算其功能就是对计算机工作过程进行随时间的控制该节拍脉冲是计算机各操作的最小单位,系统中各部分元件都按此节拍统一操作,从而机各操作的最小单位,系统中各部分元件都按此节拍统一操作,从而保证在同一时间内完成一定的操作保证在同一时间内完成一定的操作CPU的时钟频率通常在的时钟频率通常在6~24MHz范围内范围内上一页 下一页返回任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成•⑥⑥输入输入/输出接口输出接口• 输入输入/输出接口输出接口(( Input/Output, I/O)是指是指CPU与外界通信和进行信与外界通信和进行信息交换偷入微机的信号是以所需的频率通过输入接口接收的,微机息交换偷入微机的信号是以所需的频率通过输入接口接收的,微机输出信号则按发出的控制信号的形式与要求,通过偷出接口以最佳的输出信号则按发出的控制信号的形式与要求,通过偷出接口以最佳的处理速度输出或传送给中间存储器处理速度输出或传送给中间存储器•I/O是微机与输入信息、被控对象进行信息交换的纽带,是微机中不可是微机与输入信息、被控对象进行信息交换的纽带,是微机中不可缺少的部分缺少的部分•对于每一个设备都需要一个专门的接口电路。
电控发动机最主要的输对于每一个设备都需要一个专门的接口电路电控发动机最主要的输入接口是传感器接口入接口是传感器接口(例如转速、负荷、温度、压力等例如转速、负荷、温度、压力等),最主要的输,最主要的输出接口是控制接口,它控制外部执行机构的动作出接口是控制接口,它控制外部执行机构的动作(例如喷油器、点火例如喷油器、点火模块、喷油泵、怠速执行器等模块、喷油泵、怠速执行器等)上一页 下一页返回任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成•⑦⑦总线总线•C1'U、存储器和、存储器和I/O装置均都通过总线传递信息总线是指传递信息装置均都通过总线传递信息总线是指传递信息的一组信号线,包括数据总线的一组信号线,包括数据总线(Data Bus , DB) 、地址总线、地址总线(Address Bus, AB)和控制总线和控制总线(Control Bus, CB)• 由上可知,微机主要由中央处理器由上可知,微机主要由中央处理器( CPU )、存储器、存储器(RAM, ROM、输、输入入/输出口输出口(I/O)等组成随着半导体集成工艺的发展,目前的微机,等组成随着半导体集成工艺的发展,目前的微机,多把多把CPU、一定容量的、一定容量的RAM和和ROM,以及,以及I/O口集成在一个芯片上,口集成在一个芯片上,就是所谓的单片机,如就是所谓的单片机,如图图1-19所示所示上一页 下一页返回任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成•3.输出回路输出回路•输出回路为微机与执行器之间建立联系的一部分装置。
它将微机发出输出回路为微机与执行器之间建立联系的一部分装置它将微机发出的决策指令,转变成控制信号来驱动执行器工作的决策指令,转变成控制信号来驱动执行器工作)输出回路一般起着输出回路一般起着控制信号的生成和放大等功能微机输出的是数字信号,输出的电流控制信号的生成和放大等功能微机输出的是数字信号,输出的电流很小,一般不能驱动执行器工作,需要输出电路将其转换成可以驱动很小,一般不能驱动执行器工作,需要输出电路将其转换成可以驱动执行器工作的控制信号,如喷油器驱动信号、点火控制信号、燃油泵执行器工作的控制信号,如喷油器驱动信号、点火控制信号、燃油泵控制信号等,控制信号等,图图1-20为喷油器驱动信号示意图控制愉出回路中,采为喷油器驱动信号示意图控制愉出回路中,采用功率管的导通和截止来为喷油器提供一定宽度的脉冲驱动信号在用功率管的导通和截止来为喷油器提供一定宽度的脉冲驱动信号在顺序喷射的驱动回路中,还应有缸序判别与喷油定时两个定量功能,顺序喷射的驱动回路中,还应有缸序判别与喷油定时两个定量功能,以达到喷油正时和精确地控制喷油量的目的以达到喷油正时和精确地控制喷油量的目的上一页 下一页返回任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成• 现在的发动机现在的发动机E(:U除上述基本装置外,还把电源装置、电磁干扰保护除上述基本装置外,还把电源装置、电磁干扰保护装置、自检装置、后备系统等组装在一起,装在一个盒子里,结构十装置、自检装置、后备系统等组装在一起,装在一个盒子里,结构十分紧凑,使得控制器的工作相当可靠。
随着发动机性能的不断提高,分紧凑,使得控制器的工作相当可靠随着发动机性能的不断提高,要求控制的对象不断增多,微机芯片的功能不断增强,发动机电子控要求控制的对象不断增多,微机芯片的功能不断增强,发动机电子控制单元的性能会更加先进,控制功能会更加强大制单元的性能会更加先进,控制功能会更加强大•4. ECU的软件的软件•ECU中的软件起着控制决策的作用,还可完成部分硬件的功能,它是中的软件起着控制决策的作用,还可完成部分硬件的功能,它是控制系统中必不可少的部分控制系统中必不可少的部分•软件包括控制程序和数据两部分〕控制软件大多数采用模块化结构,软件包括控制程序和数据两部分〕控制软件大多数采用模块化结构,将整个控制系统的程序分成若干个功能相对独立的程序模块,每个模将整个控制系统的程序分成若干个功能相对独立的程序模块,每个模块分别进行设计、编程和调试,最后将调试好的程序模块连接起来块分别进行设计、编程和调试,最后将调试好的程序模块连接起来这种结构方式可使程序设计和调试容易,修改变动方便和可按需要进这种结构方式可使程序设计和调试容易,修改变动方便和可按需要进行取舍行取舍上一页 下一页返回任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成•软件中最主要的是主控程序。
主控程序可根据使用和控制要求设定内软件中最主要的是主控程序主控程序可根据使用和控制要求设定内容•主控程序的主要任务是使整个系统初始化、实现系统的工作时序、控主控程序的主要任务是使整个系统初始化、实现系统的工作时序、控制模式的设定,常用工况及其他各工况模式下喷油信号和点火信号输制模式的设定,常用工况及其他各工况模式下喷油信号和点火信号输出程序软件中还有转速和负荷的处理程序、中断处理程序、查表及出程序软件中还有转速和负荷的处理程序、中断处理程序、查表及插值程序等插值程序等•为了能对发动机进行最优控制,应在发动机台架、排放转鼓试验台和为了能对发动机进行最优控制,应在发动机台架、排放转鼓试验台和道路上进行匹配试验,得到基本喷油量和基本点火提前角的三维图,道路上进行匹配试验,得到基本喷油量和基本点火提前角的三维图,以及其他为匹配各种运行工况而确定的修正系数、修正函数和常数等,以及其他为匹配各种运行工况而确定的修正系数、修正函数和常数等,都以离散数据的形式存在存储器中,作为控制的依据都以离散数据的形式存在存储器中,作为控制的依据•二、传感器二、传感器•电控汽油喷射系统用到的传感器如电控汽油喷射系统用到的传感器如表表1-1所示。
所示上一页 下一页返回任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成•传感器输入传感器输入ECU的信号有数字量和模拟量两种,如的信号有数字量和模拟量两种,如图图1-21所示〕输所示〕输出数字量信号的传感器通常有车速传感器、发动机转速和曲轴位置传出数字量信号的传感器通常有车速传感器、发动机转速和曲轴位置传感器等,这些传感器输出的信号是脉冲信号,需要经过放大和整形处感器等,这些传感器输出的信号是脉冲信号,需要经过放大和整形处理后才能输入微计算机例如,磁电式转速传感器和曲轴位置传感器理后才能输入微计算机例如,磁电式转速传感器和曲轴位置传感器输出信号的幅值是随转速而变的转速高时,幅值大输出信号的幅值是随转速而变的转速高时,幅值大;转速低时,幅转速低时,幅值小,信号就需要放大或缩小并将信号调理成整齐的矩形波,为此在值小,信号就需要放大或缩小并将信号调理成整齐的矩形波,为此在输入回路中要设有信号整形电路输入回路中要设有信号整形电路上一页 下一页返回任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成•在发动机电子控制系统中,有相当一部分传感器输入的信号都是模拟在发动机电子控制系统中,有相当一部分传感器输入的信号都是模拟信号,如空气流量传感器、冷却液温度传感器、节气门位置传感器等信号,如空气流量传感器、冷却液温度传感器、节气门位置传感器等向微机输入的都是变化缓慢的连续信号,它们经传感器及输入回路处向微机输入的都是变化缓慢的连续信号,它们经传感器及输入回路处理后,都已变成相应的电压信号,但这些信号微机不能直接处理,需理后,都已变成相应的电压信号,但这些信号微机不能直接处理,需经过相应的经过相应的A/D转换器,将模拟信号转换成数字信号后才能输入微机。
转换器,将模拟信号转换成数字信号后才能输入微机如从空气流量传感器输入的为如从空气流量传感器输入的为0~ 5V的模拟电压信号,当输入电平与的模拟电压信号,当输入电平与A/D转换器设定的量程相同时,则模拟信号经转换器设定的量程相同时,则模拟信号经A/D转换器转换成数字转换器转换成数字量后,如量后,如图图1-22所示,才能输入微机所示,才能输入微机上一页 下一页返回任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成•三、执行器三、执行器•执行器是将执行器是将ECU输出的电信号转换成机械运动的机构或装置,是典型输出的电信号转换成机械运动的机构或装置,是典型的机电液一体化装置执行器涉及汽车的具体结构,工作环境很恶劣,的机电液一体化装置执行器涉及汽车的具体结构,工作环境很恶劣,要求有较高的可靠性,是汽车电子设计的重要环节汽车上的执行器要求有较高的可靠性,是汽车电子设计的重要环节汽车上的执行器按照工作原理可分为磁执行器、电执行器和热执行器三大类其中磁按照工作原理可分为磁执行器、电执行器和热执行器三大类其中磁执行器应用最多,如发动机喷油器、怠速步进电机等,如执行器应用最多,如发动机喷油器、怠速步进电机等,如图图1-23所示。
所示•发动机电控燃油喷射系统中的执行器的控制主要包括以下几类发动机电控燃油喷射系统中的执行器的控制主要包括以下几类• (1)喷油器控制喷油器控制• (2)冷启动喷油器控制冷启动喷油器控制• (3)燃油泵控制燃油泵控制:包括燃油泵开关控制和燃油泵转速控制包括燃油泵开关控制和燃油泵转速控制• (4)怠速控制机构怠速控制机构上一页返回图图1-1 单点燃油喷射系统单点燃油喷射系统返回图图1-2 D-Jetronic电控燃油喷射系统电控燃油喷射系统返回图图1-3 L-Jetronic电控燃油喷射系统电控燃油喷射系统返回图图1-4 LH-L-Jetronic电控燃油喷射系统电控燃油喷射系统返回图图1-5 缸内直接喷射缸内直接喷射 返回图图1-6 进气管喷射进气管喷射返回图图1-7 单点喷射单点喷射返回图图1-8 多点喷射多点喷射返回图图1-9 开环控制示意图开环控制示意图• •工作原理工作原理:它是将通过实验确定的发动机各工况的最佳供油参数预先它是将通过实验确定的发动机各工况的最佳供油参数预先存入电脑,在发动机工作时,电脑根据系统中各传感器的输入信号,存入电脑,在发动机工作时,电脑根据系统中各传感器的输入信号,判断自身所处的运行工况,并计算出最佳喷油量,通过对喷油器喷射判断自身所处的运行工况,并计算出最佳喷油量,通过对喷油器喷射时间的控制,来控制混合气的浓度,使发动机优化运行。
时间的控制,来控制混合气的浓度,使发动机优化运行返回图图1-10 闭环控制示意图闭环控制示意图• •工作原理:上在该系统中,发动机排气管上加装了氧传感器,根据排工作原理:上在该系统中,发动机排气管上加装了氧传感器,根据排气中含氧量的变化,判断实际进入汽缸的混合气空燃比,再通过电脑气中含氧量的变化,判断实际进入汽缸的混合气空燃比,再通过电脑与设定的目标空燃比值进行比较,并根据误差修正喷油器喷油量,使与设定的目标空燃比值进行比较,并根据误差修正喷油器喷油量,使空燃比保持在设定的目标值附近空燃比保持在设定的目标值附近返回图图1-11 同时喷射同时喷射返回图图1-12 分组喷射分组喷射返回图图1-13 顺序喷射顺序喷射返回图图1-14 D型型(检测进气绝对压力检测进气绝对压力)返回图图1-15 L型型(检测进气量检测进气量)返回图图1-16 电子控制燃油喷射系统组成结构电子控制燃油喷射系统组成结构返回图图1-17 电子控制单元电子控制单元(ECU)的基本构成的基本构成返回图图1-18 微计算机基本构造微计算机基本构造返回图图1-19 单片机的外观单片机的外观返回图图1-20 喷油器驱动信号示意图喷油器驱动信号示意图返回表表1-1 汽油喷射系统用的传感器汽油喷射系统用的传感器返回图图1-21 传感器输入信号的种类传感器输入信号的种类返回图图1-22 A/D转换器的工作过程示意图转换器的工作过程示意图返回图图1-23 执行器的分类执行器的分类返回课题二课题二 空气供给系统原理与维修空气供给系统原理与维修•任务一任务一 空气供给系统的组成空气供给系统的组成•任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修与检修•任务三任务三 进气系统其它部件结构原理与检修进气系统其它部件结构原理与检修下一页返回任务一任务一 空气供给系统的组成空气供给系统的组成• 进气系统的作用进气系统的作用•进气系统的作用是为发动机可燃混合气的形成提供必需的空气,并且进气系统的作用是为发动机可燃混合气的形成提供必需的空气,并且能够通过电控单元对进气量进行测量和控制。
能够通过电控单元对进气量进行测量和控制• 进气系统的组成包括空气滤清器、空气流量计、进气温度传感器、节进气系统的组成包括空气滤清器、空气流量计、进气温度传感器、节气门、节气门位置传感器、怠速调整机构和进气管气门、节气门位置传感器、怠速调整机构和进气管(进气总管和进气进气总管和进气歧管歧管)等,如等,如图图2-1所示返回任务二空气流量计与绝对压力传感器结任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修构原理与检修• 空气流量计一般安装于空气滤清器后的进气管道中,如空气流量计一般安装于空气滤清器后的进气管道中,如图图2-2所示•在电子控制汽油喷射发动机中使用的空气流量计主要有翼片式空气流在电子控制汽油喷射发动机中使用的空气流量计主要有翼片式空气流量计、卡门旋涡式空气流量计、热线式空气流量计和热膜式空气流量量计、卡门旋涡式空气流量计、热线式空气流量计和热膜式空气流量计•一、翼片式空气流量计一、翼片式空气流量计•1.翼片部分翼片部分•翼片部分的构造如翼片部分的构造如图图2-3所示其由两者铸成一体的测量翼片和缓冲所示其由两者铸成一体的测量翼片和缓冲翼片,安装在空气流量计壳体上的翼片转轴,安装在转轴一端的螺旋翼片,安装在空气流量计壳体上的翼片转轴,安装在转轴一端的螺旋复位弹簧复位弹簧(安装在电位计部分内安装在电位计部分内),空气旁通通道等构成。
空气旁通通道等构成下一页返回任务二空气流量计与绝对压力传感器结任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修构原理与检修• 测量翼片随空气流量的变化,在主空气通道内偏转,同时缓冲翼片在测量翼片随空气流量的变化,在主空气通道内偏转,同时缓冲翼片在缓冲室内偏转缓冲室内的空气阻力对缓冲翼片起阻尼作用,当发动缓冲室内偏转缓冲室内的空气阻力对缓冲翼片起阻尼作用,当发动机吸入的空气量急剧变化和气流脉动时,能够减小测量翼片的脉动,机吸入的空气量急剧变化和气流脉动时,能够减小测量翼片的脉动,以保证输出信号的平稳当复位弹簧的弹力与吸入的空气气流对测量以保证输出信号的平稳当复位弹簧的弹力与吸入的空气气流对测量翼片的推力平衡时,翼片即处于某一稳定位置翼片的推力平衡时,翼片即处于某一稳定位置•空气流量计主空气道下方,设置有空气旁通通道,在旁通通道的一侧空气流量计主空气道下方,设置有空气旁通通道,在旁通通道的一侧设有可改变旁通空气量的设有可改变旁通空气量的CO调整螺打,以便在小空气流量时,对空调整螺打,以便在小空气流量时,对空气流量计的输出特性进行调节气流量计的输出特性进行调节上一页 下一页返回任务二空气流量计与绝对压力传感器结任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修构原理与检修•(2)电位计部分电位计部分•电位计部分布置在空气流量计壳体上方,由平衡配重、滑臂、螺旋复电位计部分布置在空气流量计壳体上方,由平衡配重、滑臂、螺旋复位弹簧、调整齿圈和印刷电路板组成,如位弹簧、调整齿圈和印刷电路板组成,如图图2-4所示。
所示•螺旋复位弹簧的一端固定在翼片转轴上,另一端固定在调整齿圈上,螺旋复位弹簧的一端固定在翼片转轴上,另一端固定在调整齿圈上,调整齿圈由一卡簧锁止调整齿圈上有刻度标记,改变调整齿圈的固定调整齿圈由一卡簧锁止调整齿圈上有刻度标记,改变调整齿圈的固定位置,可以调整弹簧的预紧力,以便在使用中调整空气流量计的输出位置,可以调整弹簧的预紧力,以便在使用中调整空气流量计的输出特性翼片转轴上端固装着平衡配重和滑臂,随测量翼片一起转动,特性翼片转轴上端固装着平衡配重和滑臂,随测量翼片一起转动,滑臂与印刷电路上的镀膜电阻接触,并在其上滑动印刷电路板采用滑臂与印刷电路上的镀膜电阻接触,并在其上滑动印刷电路板采用陶瓷基镀膜工艺制成陶瓷基镀膜工艺制成上一页 下一页返回任务二空气流量计与绝对压力传感器结任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修构原理与检修•(3)工作原理工作原理•当吸入发动机的空气流过传感器主进气道时,传感器翼片就会受到空当吸入发动机的空气流过传感器主进气道时,传感器翼片就会受到空气气流压力产生的推力力矩和复位弹簧弹力力矩的作用当空气流量气气流压力产生的推力力矩和复位弹簧弹力力矩的作用当空气流量增大时,气流压力对翼片产生的推力力矩增大,推力力矩克服弹力力增大时,气流压力对翼片产生的推力力矩增大,推力力矩克服弹力力矩使翼片偏转角度增大,直到推力力矩与复位弹簧力矩平衡为止进气矩使翼片偏转角度增大,直到推力力矩与复位弹簧力矩平衡为止进气量越大,翼片偏转角度也就越大。
因为冀片总成和电位计的滑臂均固量越大,翼片偏转角度也就越大因为冀片总成和电位计的滑臂均固定在转轴上,所以在冀片偏转的同时,滑臂也随之偏转当空气流量定在转轴上,所以在冀片偏转的同时,滑臂也随之偏转当空气流量增大时,端子增大时,端子V c与与Vs之间的电阻值减小,两端子之间输出的信号电之间的电阻值减小,两端子之间输出的信号电压压Us降低降低• 当空气流量减小时,气流压力对翼片产生的推力力矩减小,推力力矩当空气流量减小时,气流压力对翼片产生的推力力矩减小,推力力矩克服弹力力矩使翼片偏转的角度,端子克服弹力力矩使翼片偏转的角度,端子Vs与与V、之间的电阻值增大,、之间的电阻值增大,两端子之间输出的信号电压两端子之间输出的信号电压Vs升高•工作原理如工作原理如图图2-5所示上一页 下一页返回任务二空气流量计与绝对压力传感器结任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修构原理与检修•(4)检测检测•冀片式空气流量计的检测如冀片式空气流量计的检测如图图2-3、、图图2-5所示•①①检查叶片工作状态及回位弹簧弹力,如果弹力减小,应拨动电位计检查叶片工作状态及回位弹簧弹力,如果弹力减小,应拨动电位计内调整齿圈的齿来增大回位弹簧弹力,每次只能调一到两个齿。
内调整齿圈的齿来增大回位弹簧弹力,每次只能调一到两个齿•②②检查翼片初始位置,即进气量与翼片位置是否匹配检查翼片初始位置,即进气量与翼片位置是否匹配;如发动机加速如发动机加速响应时间长、动力不足、不能启动等,即应调整弹簧预紧力响应时间长、动力不足、不能启动等,即应调整弹簧预紧力•③③检测检测ECU侧侧Vb. V c. Vs和和THA与端子与端子E2间的电压使点火开关置间的电压使点火开关置于于“ON”,测量,测量V b与与E2端子间的电压应为端子间的电压应为13.5V, V b与与E2端子间电压端子间电压应为应为10V,测量时轻推计量板,它的值几乎不变测量测量时轻推计量板,它的值几乎不变测量Vs与与E2端子间的端子间的电压时,不但要读取流量计全关和全开的电压,而且要让计量板从全电压时,不但要读取流量计全关和全开的电压,而且要让计量板从全关状态慢慢开启,直到全开,检查电压上升情况全闭时为关状态慢慢开启,直到全开,检查电压上升情况全闭时为2.5V,全开,全开时为时为8V上一页 下一页返回任务二空气流量计与绝对压力传感器结任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修构原理与检修•④④检测空气流量计的电阻。
点火开关置于检测空气流量计的电阻点火开关置于“OFF”,拔下空气流量计,拔下空气流量计插接器,测量插接器,测量V c与与E2之间的电阻约为之间的电阻约为40052 , Vs与与E2间的电阻约为间的电阻约为300Ω ;测量测量Vs与与E2之间电阻时,应将计量板从关闭位置缓慢打开,阻之间电阻时,应将计量板从关闭位置缓慢打开,阻值应逐渐增大,值应逐渐增大, 50Ω,全开时,全开时200Ω为正常为正常;测量测量THA与与E1之间的电阻之间的电阻(即进气温度传感器的阻值即进气温度传感器的阻值),其阻值随车型和温度的不同而不同,其阻值随车型和温度的不同而不同;检检查油泵开关,计量板查油泵开关,计量板(冀板冀板)稍开,稍开,F c和和E1之间的电阻应为几,即之间的电阻应为几,即触点处于触点处于“O N‘’状态,当计量板全关闭时阻值为状态,当计量板全关闭时阻值为∞•丰田丰田PREVIA翼片式传感器检测数据如翼片式传感器检测数据如表表2-1所示关闭时为所示关闭时为上一页 下一页返回任务二空气流量计与绝对压力传感器结任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修构原理与检修•二、卡门旋涡式空气流量计二、卡门旋涡式空气流量计•卡门旋涡式空气流量计的构造如卡门旋涡式空气流量计的构造如图图2-6所示。
所示•主要由设置在空气通道中央的锥状卡门旋涡发生器和相应的旋涡检测主要由设置在空气通道中央的锥状卡门旋涡发生器和相应的旋涡检测装置等组成、当空气流过卡门旋涡发生器时,在其后部将会不断产生装置等组成、当空气流过卡门旋涡发生器时,在其后部将会不断产生卡门旋涡、在单位时间内产生的卡门旋涡的个数卡门旋涡、在单位时间内产生的卡门旋涡的个数(既发生频率既发生频率)与气流与气流的速度有关,只要测出卡门旋涡的发生频率,即可知道空气流量的大的速度有关,只要测出卡门旋涡的发生频率,即可知道空气流量的大小•检测卡门旋涡频率有两种方法检测卡门旋涡频率有两种方法:•令反光镜检测方式令反光镜检测方式•.超声波检测超声波检测上一页 下一页返回任务二空气流量计与绝对压力传感器结任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修构原理与检修•(1)反光镜检测法反光镜检测法•反光镜检测方式的旋涡检测装置由反光镜、发光二极管和光敏晶体管、反光镜检测方式的旋涡检测装置由反光镜、发光二极管和光敏晶体管、板弹簧等组成,如板弹簧等组成,如图图2-7所示当空气流过卡门旋涡发生器时,受交替所示当空气流过卡门旋涡发生器时,受交替产生的卡门旋涡的影响,发生器两侧压力也交替发生变化。
用导压孔产生的卡门旋涡的影响,发生器两侧压力也交替发生变化用导压孔把旋涡发生器两侧的压力引到薄金属制成的反光镜背面,受发生器两把旋涡发生器两侧的压力引到薄金属制成的反光镜背面,受发生器两侧交替变化压力的作用,反光镜将产生与旋涡发生频率相同的偏转振侧交替变化压力的作用,反光镜将产生与旋涡发生频率相同的偏转振动,如动,如图图2-8所示在反光镜产生偏转振动的同时,发光二极管投射所示在反光镜产生偏转振动的同时,发光二极管投射到反光镜上的反射光束的方向也以相同的频率变化当发射光束发射到反光镜上的反射光束的方向也以相同的频率变化当发射光束发射到光敏晶体管上时,光敏晶体管输出高电平,反之则为低电平对应到光敏晶体管上时,光敏晶体管输出高电平,反之则为低电平对应连续产生的卡门旋涡,光敏晶体管输出与之对应的脉冲数,通过对光连续产生的卡门旋涡,光敏晶体管输出与之对应的脉冲数,通过对光敏晶体管发出的电脉冲计数,即可算出旋涡的发生频率,进而算出空敏晶体管发出的电脉冲计数,即可算出旋涡的发生频率,进而算出空气的流速和体积流量气的流速和体积流量上一页 下一页返回任务二空气流量计与绝对压力传感器结任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修构原理与检修•((2)超声波检测法)超声波检测法•超声波检测方式的检测装置由超声波信号发生器、超声波接收器等组超声波检测方式的检测装置由超声波信号发生器、超声波接收器等组成。
它是利用卡门旋涡的存在,会使通道横截面空气密度发生变化这成它是利用卡门旋涡的存在,会使通道横截面空气密度发生变化这一现象来测量旋涡的发生频率〕超声波信号发生器安装在空气流动的一现象来测量旋涡的发生频率〕超声波信号发生器安装在空气流动的垂直方向,在它的对面安装超声波接收器,如垂直方向,在它的对面安装超声波接收器,如图图2-9所示•发动机运行时,超声波信号发生器不断地向接收器发出一定频率的超发动机运行时,超声波信号发生器不断地向接收器发出一定频率的超声波当超声波通过发动机进气气流到达接收器时,因受卡门旋涡引声波当超声波通过发动机进气气流到达接收器时,因受卡门旋涡引起的空气密度变化的影响,超声波频率的相位将发生变化,接收器测起的空气密度变化的影响,超声波频率的相位将发生变化,接收器测出这一相位变化,利用放大器把它们整形为矩形波,根据矩形波的脉出这一相位变化,利用放大器把它们整形为矩形波,根据矩形波的脉冲频率,即可计算出卡门旋涡的发生频率冲频率,即可计算出卡门旋涡的发生频率上一页 下一页返回任务二空气流量计与绝对压力传感器结任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修构原理与检修•(3)检测检测•以凌志以凌志LS400为例。
为例•卡门涡旋式空气流量的检测项目有电阻检则和波形检测卡门涡旋式空气流量的检测项目有电阻检则和波形检测•电阻检测如电阻检测如图图2-10所示,其数据参数如所示,其数据参数如表表2-2所示•今波形检测如今波形检测如图图2-11所示•三、热线式空气流量计三、热线式空气流量计•它主要由铂丝制成的热线它主要由铂丝制成的热线(发热体发热体)、温度补偿电阻、控制热线电流并、温度补偿电阻、控制热线电流并输出信号的控制电路、采样管和流量计壳体等组成热线式空气流量输出信号的控制电路、采样管和流量计壳体等组成热线式空气流量计的基本构造如计的基本构造如图图2-12所示•根据铂丝热线在流量计中安装位置的不同,又分为主流测量方式和旁根据铂丝热线在流量计中安装位置的不同,又分为主流测量方式和旁通测量方式两种结构形式通测量方式两种结构形式上一页 下一页返回任务二空气流量计与绝对压力传感器结任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修构原理与检修•(1)工作原理工作原理•当温度较低的进气气流流过放置在空气通道中温度较高的热线时,热当温度较低的进气气流流过放置在空气通道中温度较高的热线时,热线与空气发生热量交换,使热线温度下降。
通过热线的空气质量流量线与空气发生热量交换,使热线温度下降通过热线的空气质量流量越大,被空气带走的热量也越多,热线温度下降也越多由于热线是越大,被空气带走的热量也越多,热线温度下降也越多由于热线是惠斯顿平衡电桥电路的一个组成部分惠斯顿平衡电桥电路的一个组成部分(即电阻即电阻RZ, ),当热线温度下降、,当热线温度下降、电阻值发生变化时,电桥出现不平衡为了使电桥平衡,必须加大流过电阻值发生变化时,电桥出现不平衡为了使电桥平衡,必须加大流过热线的电流,使热线温度升高,阻值恢复到使电桥平衡的值由此可热线的电流,使热线温度升高,阻值恢复到使电桥平衡的值由此可知,流过热线的空气质量越大,空气带走的热量也越多,为保持电桥知,流过热线的空气质量越大,空气带走的热量也越多,为保持电桥平衡,维持热线温度所需的电流也越大,反之则越小平衡,维持热线温度所需的电流也越大,反之则越小•热线式空气流量计正是利用流过热线的空气质量与保持热线温度所需热线式空气流量计正是利用流过热线的空气质量与保持热线温度所需热线电流的对应关系测量空气的质量流量的发动机工作时,热线所热线电流的对应关系测量空气的质量流量的发动机工作时,热线所需的加热电流一般在需的加热电流一般在50~120mA之间。
之间上一页 下一页返回任务二空气流量计与绝对压力传感器结任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修构原理与检修•五、进气歧管绝对压力传感器五、进气歧管绝对压力传感器•一般装于发动机机舱内,用一根真空管与进气歧管相接或直接装在节一般装于发动机机舱内,用一根真空管与进气歧管相接或直接装在节气门后方的进气歧管上,如气门后方的进气歧管上,如图图2-19所示• 在在D型电控燃油喷射系统中,由进气管绝对压力传感器测量进气管压型电控燃油喷射系统中,由进气管绝对压力传感器测量进气管压力,并将信号输入力,并将信号输入ECU,作为燃油喷射和点火控制的主控制信号作为燃油喷射和点火控制的主控制信号•进气管绝对压力传感器的种类较多,按其检测原理可分为压敏电阻式、进气管绝对压力传感器的种类较多,按其检测原理可分为压敏电阻式、电容式、膜盒式、表面弹性波式等在电容式、膜盒式、表面弹性波式等在D型电控燃油喷射系统中应用型电控燃油喷射系统中应用最多的是压敏电阻式和电容式两种最多的是压敏电阻式和电容式两种上一页 下一页返回任务二空气流量计与绝对压力传感器结任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修构原理与检修•1.压敏电阻式压敏电阻式•压敏电阻式如压敏电阻式如图图2-20所示。
它由压力转换元件和对输出信号进行放大所示它由压力转换元件和对输出信号进行放大的混合集成电路等构成的混合集成电路等构成• 压力转换元件是利用半导体压阻效应制成的硅膜片硅膜片为约压力转换元件是利用半导体压阻效应制成的硅膜片硅膜片为约3mm的正方形,其中部经光刻腐蚀形成直径约的正方形,其中部经光刻腐蚀形成直径约2mm、厚约、厚约5 0 μm的的薄膜在膜片表面规定位置有薄膜在膜片表面规定位置有4个应变电阻,以惠斯顿电桥方式连接,个应变电阻,以惠斯顿电桥方式连接,如如图图2-21所示上一页 下一页返回任务二空气流量计与绝对压力传感器结任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修构原理与检修• 硅膜片的一侧是真空室,另一侧导入进气歧管压力进气歧管侧的绝硅膜片的一侧是真空室,另一侧导入进气歧管压力进气歧管侧的绝对压力对压力(即进气歧管压力即进气歧管压力)越高,硅膜片的变形量越大,其变形量与压越高,硅膜片的变形量越大,其变形量与压力成正比,膜片上的应变电阻阻值的变化也与硅膜片变形的变化量成力成正比,膜片上的应变电阻阻值的变化也与硅膜片变形的变化量成正比这样就可利用惠斯顿电桥将硅膜片的变形转换成电信号。
由于正比这样就可利用惠斯顿电桥将硅膜片的变形转换成电信号由于压力转换元件输出的电信号很弱,所以需用混合集成电路进行放大后压力转换元件输出的电信号很弱,所以需用混合集成电路进行放大后才输出•2.电容式电容式•位于传感器壳体内腔的弹性膜片用金属制成,弹性膜片上、下两个凹位于传感器壳体内腔的弹性膜片用金属制成,弹性膜片上、下两个凹玻璃的表面也均有金属涂层,这样在弹性膜片与两个金属涂层之间形玻璃的表面也均有金属涂层,这样在弹性膜片与两个金属涂层之间形成两个串联的电容,如成两个串联的电容,如图图2-22所示上一页 下一页返回任务二空气流量计与绝对压力传感器结任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修构原理与检修• 工作原理工作原理:•利用电容效应检测进气管绝对压力发动机工作时,进气管内的空气利用电容效应检测进气管绝对压力发动机工作时,进气管内的空气压力作用于弹性膜片上,使弹性膜片产生位移,弹性膜片与两个金属压力作用于弹性膜片上,使弹性膜片产生位移,弹性膜片与两个金属涂层之间的距离发生变化,一个距离减小,而另一个距离增大,在弹涂层之间的距离发生变化,一个距离减小,而另一个距离增大,在弹性膜片与两个金属涂层之间形成的两个电容的电容量也就一个增加,性膜片与两个金属涂层之间形成的两个电容的电容量也就一个增加,另一个则减小。
电容量的变化量与弹性膜片的位移成正比,而弹性膜另一个则减小电容量的变化量与弹性膜片的位移成正比,而弹性膜片的位移取决上、下两个空腔的气体压力,只要弹性膜片上部的空腔片的位移取决上、下两个空腔的气体压力,只要弹性膜片上部的空腔为绝对真空,下部空腔通进气管,则可通过检测电容量的变化来检测为绝对真空,下部空腔通进气管,则可通过检测电容量的变化来检测进气管的绝对压力电容量的变化量再经过侧量电路转换成电压信号进气管的绝对压力电容量的变化量再经过侧量电路转换成电压信号输送给输送给ECU,测量电路可以是电容电桥电路或谐振电路等测量电路可以是电容电桥电路或谐振电路等上一页返回任务三任务三 进气系统其他部件结构原理与检进气系统其他部件结构原理与检修修•一、电子节气门一、电子节气门•1.节气门体结构与原理节气门体结构与原理•节气门体装在空气流量计和发动机进气总管之间的进气管上它由节节气门体装在空气流量计和发动机进气总管之间的进气管上它由节气门、怠速旁通气道、怠速调节螺打、辅助空气阀等组成,如气门、怠速旁通气道、怠速调节螺打、辅助空气阀等组成,如图图2- 2 3所示节气门与加速踏板联动,驾驶员通过加速踏板控制节气门开所示。
节气门与加速踏板联动,驾驶员通过加速踏板控制节气门开度,对发动机的输出功率进行控制度,对发动机的输出功率进行控制下一页返回任务三任务三 进气系统其他部件结构原理与检进气系统其他部件结构原理与检修修•(1)怠速旁通气道和怠速调整螺钉怠速旁通气道和怠速调整螺钉•发动机怠速时,节气门处于全关闭的位置,怠速运转所需要的空气经发动机怠速时,节气门处于全关闭的位置,怠速运转所需要的空气经怠速空气旁通气道进入进气总管,在旁通气道中安装了能改变通道截怠速空气旁通气道进入进气总管,在旁通气道中安装了能改变通道截面积的怠速空气调整螺钉,通过旋进或旋出怠速调整螺钉,调整发动面积的怠速空气调整螺钉,通过旋进或旋出怠速调整螺钉,调整发动机怠速转速现在采用发动机集中管理系统的电控汽油机由专门的电机怠速转速现在采用发动机集中管理系统的电控汽油机由专门的电控怠速系统对怠速进行控制,而不采用上述的怠速调整和控制方法控怠速系统对怠速进行控制,而不采用上述的怠速调整和控制方法•(2)空气阀空气阀•发动机低温启动后,进入暖机运转时,发动机温度比较低,发动机内发动机低温启动后,进入暖机运转时,发动机温度比较低,发动机内部的摩擦阻力较大,为了克服发动机的内部摩擦阻力,提高怠速转速,部的摩擦阻力较大,为了克服发动机的内部摩擦阻力,提高怠速转速,加快暖机过程,在发动机的进气系统中设置了辅助空气阀加快暖机过程,在发动机的进气系统中设置了辅助空气阀(也称高怠也称高怠速控制速控制),以增加暖机过程中所需的空气量。
以增加暖机过程中所需的空气量上一页 下一页返回任务三任务三 进气系统其他部件结构原理与检进气系统其他部件结构原理与检修修•发动机低温启动后,辅助空气阀打开,使空气绕过节气门,直接经过发动机低温启动后,辅助空气阀打开,使空气绕过节气门,直接经过辅助空气阀进入进气总管由于这些空气是从空气流量计下游引来的,辅助空气阀进入进气总管由于这些空气是从空气流量计下游引来的,因此通过辅助空气阀补充的空气也被空气流量计测出由于空气量增因此通过辅助空气阀补充的空气也被空气流量计测出由于空气量增加,加,ECU使喷油器的喷油量增加,从而使发动机怠速转速提高使喷油器的喷油量增加,从而使发动机怠速转速提高•发动机完成暖机发动机完成暖机(即达到一定温度即达到一定温度)后,通过辅助空气阀的空气被自动后,通过辅助空气阀的空气被自动•切断,此时,所需的空气由怠速空气旁通气道供给,发动机恢复到正切断,此时,所需的空气由怠速空气旁通气道供给,发动机恢复到正常怠速工况常怠速工况•清洗节气门体、更换节气门体或更换发动机控制模块后,必须用检测清洗节气门体、更换节气门体或更换发动机控制模块后,必须用检测设备进行基本设定,以清除原自适应值。
如不进行节气门基本设定,设备进行基本设定,以清除原自适应值如不进行节气门基本设定,发动机会出现加速不良、怠速不稳发动机会出现加速不良、怠速不稳(游车游车)等现象•注意注意:•有些节气门在满足匹配条件下,用仪器进行基本设定后,仍不正有些节气门在满足匹配条件下,用仪器进行基本设定后,仍不正•常,则应该用其他方法进行设定,不要轻易更换发动机常,则应该用其他方法进行设定,不要轻易更换发动机ECU上一页 下一页返回任务三任务三 进气系统其他部件结构原理与检进气系统其他部件结构原理与检修修•二、节气门位置传感器二、节气门位置传感器•节气门位置传感器检测节气门的开度及开度变化,此信号输入节气门位置传感器检测节气门的开度及开度变化,此信号输入ECU,,用于控制燃油喷射及其他辅助控制用于控制燃油喷射及其他辅助控制(如如EGR、开闭环控制等、开闭环控制等)节气门位置传感器安装在节气门体上,由节气门轴驱动,可分为触点式、线位置传感器安装在节气门体上,由节气门轴驱动,可分为触点式、线性式和综合式三种性式和综合式三种•1·触点式节气门位置传感器触点式节气门位置传感器•触点式节气门位置传感器主要由一个滑动触点和两个固定触点组成,触点式节气门位置传感器主要由一个滑动触点和两个固定触点组成,如如图图2-24所示。
如滑动触点所示如滑动触点(TL)随节气门轴一起转动,滑动触点在节随节气门轴一起转动,滑动触点在节气门全关气门全关 (怠速怠速)时与怠速固定触点时与怠速固定触点(IDL)闭合,而在节气门接近全开闭合,而在节气门接近全开时与全开触点时与全开触点 ( PSW)闭合闭合;节气门开度在中间位置时,滑动触点与节气门开度在中间位置时,滑动触点与两个固定触点均断开两个固定触点均断开•ECU根据触点的闭合情况确定发动机处于怠速、中等负荷或全负荷工根据触点的闭合情况确定发动机处于怠速、中等负荷或全负荷工况上一页 下一页返回任务三任务三 进气系统其他部件结构原理与检进气系统其他部件结构原理与检修修• 工作原理工作原理;与与ECU之间有三个连接端子,之间有三个连接端子,ECU通过滑动触点端子给传通过滑动触点端子给传感器提供电源,两个固定触点端子给感器提供电源,两个固定触点端子给ECU输送节气门位置信号输送节气门位置信号•在维修中,对触点式节气门位置传感器,可拆开传感器线束连接器,在维修中,对触点式节气门位置传感器,可拆开传感器线束连接器,就车检查各端子之间的通断情况检查滑动触点端子与怠速触点端子就车检查各端子之间的通断情况。
检查滑动触点端子与怠速触点端子之间之间:节气门接近全关时应导通,节气门在其他位置时应不导通检节气门接近全关时应导通,节气门在其他位置时应不导通检查滑动触点端子与全开触点端子之间查滑动触点端子与全开触点端子之间:节气门中小开度时应不导通,节气门中小开度时应不导通,节气门接近全开时应导通如果不符合上述要求,说明传感器内部断节气门接近全开时应导通如果不符合上述要求,说明传感器内部断路或绝缘不良,应更换节气门位置传感器路或绝缘不良,应更换节气门位置传感器上一页 下一页返回任务三任务三 进气系统其他部件结构原理与检进气系统其他部件结构原理与检修修•2.线性式节气门位置传感器线性式节气门位置传感器•线性输出型节气门位置传感器的主要特点是,表示节气门开度的输出线性输出型节气门位置传感器的主要特点是,表示节气门开度的输出电压与节气门开度成线性关系该传感器的结构和电路如电压与节气门开度成线性关系该传感器的结构和电路如图图2-25所示它由两个与节气门联动的可动电别触点,位于基板上的电阻体,壳体它由两个与节气门联动的可动电别触点,位于基板上的电阻体,壳体及引出线插座等构成动触点在电阻体上滑动,利用电阻值的变化,及引出线插座等构成。
动触点在电阻体上滑动,利用电阻值的变化,输出与节气门开度相对应电压值,根据此电压值输出与节气门开度相对应电压值,根据此电压值ECU就可以知道节气就可以知道节气门的开度但实际上反映节气门开度的电阻体的电阻值总是存在一些门的开度但实际上反映节气门开度的电阻体的电阻值总是存在一些偏差,这样将会影响节气门开度检测的准确性为了能够准确地检测偏差,这样将会影响节气门开度检测的准确性为了能够准确地检测出对出对ECU确定控制方式和喷油修正具有重要影响的节气门全闭的位置,确定控制方式和喷油修正具有重要影响的节气门全闭的位置,传感器另设一个怠速触点,该触点只有当节气门完全关闭时才被接通传感器另设一个怠速触点,该触点只有当节气门完全关闭时才被接通上一页 下一页返回任务三任务三 进气系统其他部件结构原理与检进气系统其他部件结构原理与检修修• 图图2-28给出了线性输出型节气门位置传感器的输出特性,从图中可以给出了线性输出型节气门位置传感器的输出特性,从图中可以看到传感器的输出电压随着节气门开度的增大而线性地增大看到传感器的输出电压随着节气门开度的增大而线性地增大•.电阻的检测电阻的检测:•检测时拔下线性输出式节气门位置传感器的插接器,用万用表检查传检测时拔下线性输出式节气门位置传感器的插接器,用万用表检查传感器端子感器端子V c与与E2.VTAE2.VTA 与与E1和和IDL与与E2之间的电阻。
节气门全闭和之间的电阻节气门全闭和全开时的电阻基准值,是判定节气门传感器好坏的依据全开时的电阻基准值,是判定节气门传感器好坏的依据•VTA与与EZ间电阻与节气门开度成正比例,全闭时为间电阻与节气门开度成正比例,全闭时为0.34~ 6.3kΩ,全,全开时为开时为2.4~11.2kΩV c与与E2间电阻为间电阻为3.1 ~ 7.2kΩ而IDL与与E的导的导通情况,需根据在节气门调节螺钉与其止动杆间插入厚薄规来确定,通情况,需根据在节气门调节螺钉与其止动杆间插入厚薄规来确定,当插入当插入0.45mm厚薄规时,电阻在厚薄规时,电阻在0.5kSZ以下,插入以下,插入0.55mm厚薄规厚薄规时电阻为时电阻为ac,如,如图图2-26所示上一页 下一页返回任务三任务三 进气系统其他部件结构原理与检进气系统其他部件结构原理与检修修•3.综合式节气门位置传感器综合式节气门位置传感器• 综合式节气门位置传感器在日本丰田皇冠综合式节气门位置传感器在日本丰田皇冠3.0、凌志、凌志LS400等轿车装等轿车装用它是由一个电位计和一个怠速触点组成的综合式节气门位置传感用它是由一个电位计和一个怠速触点组成的综合式节气门位置传感器,工作原理和检修方法参阅前两种节气门位置传感器,其电路如器,工作原理和检修方法参阅前两种节气门位置传感器,其电路如图图2-27所示。
所示•(1)用万用表检测节气门位置传感器用万用表检测节气门位置传感器•①①拔去节气门位置传感器的线束插头拔去节气门位置传感器的线束插头•②②用万用表在电位计式位置传感器线束插座上测量电位计总电阻用万用表在电位计式位置传感器线束插座上测量电位计总电阻•(图图2-28中中V c端和端和E端之间的电阻端之间的电阻)如有断路、短路或阻值不符合标如有断路、短路或阻值不符合标准,说明该传感器有故障准,说明该传感器有故障•③③测量电位计滑动触点的电阻测量电位计滑动触点的电阻(图图2-28中中VT和和E之间的电阻之间的电阻),该电阻,该电阻应能随节气门的开启或关闭而平滑地变化,否则说明该传感器有故障应能随节气门的开启或关闭而平滑地变化,否则说明该传感器有故障上一页 下一页返回任务三任务三 进气系统其他部件结构原理与检进气系统其他部件结构原理与检修修•(2)用示波器检测节气门位置传感器用示波器检测节气门位置传感器•①①将示波器测头与电位计式位置传感器的信号输出端将示波器测头与电位计式位置传感器的信号输出端(图图2-2}中的中的VT端端)连接•②②打开汽车的点火开关或让发动机运转打开汽车的点火开关或让发动机运转。
•③③让节气门由关闭位置逐渐开启直至全开,同时观察示波器显示屏上让节气门由关闭位置逐渐开启直至全开,同时观察示波器显示屏上的节气门位置传感器输出信号的波形正常波形应为一连续、平滑的的节气门位置传感器输出信号的波形正常波形应为一连续、平滑的抖线抖线(图图2-29 (a) )若测得的信号波形不平滑,有突变若测得的信号波形不平滑,有突变(图图2-29 (b) ),则说明该节气门位置传感器有故障则说明该节气门位置传感器有故障上一页 下一页返回任务三任务三 进气系统其他部件结构原理与检进气系统其他部件结构原理与检修修•三、进气温度传感器三、进气温度传感器•进气温度传感器结构和实物如进气温度传感器结构和实物如图图2-32所示进气温度传感器安装在空所示进气温度传感器安装在空气滤清器之后的进气软管上或空气流量计上,其作用是测量进气的温气滤清器之后的进气软管上或空气流量计上,其作用是测量进气的温度,并输送给计算机作为修正喷油量的参考依据与冷却液温度传感度,并输送给计算机作为修正喷油量的参考依据与冷却液温度传感器一样,进气温度传感器也是一个具有负热敏系数的热敏电阻,外部器一样,进气温度传感器也是一个具有负热敏系数的热敏电阻,外部用环氧树脂密封。
用环氧树脂密封上一页返回图图2-1 进气系统进气系统返回图图2-2 空气流量计安装位置空气流量计安装位置返回图图2-3 翼片部分结构图翼片部分结构图返回图图3-4 电位计部分结构图电位计部分结构图返回图图2-5 翼片式空气流量计工作原理图翼片式空气流量计工作原理图返回表表2-1 翼板式空气流量传感器各端子间翼板式空气流量传感器各端子间的电阻的电阻(丰田丰田PREVIA )返回图图2-6 卡门旋涡式空气流量计结构图卡门旋涡式空气流量计结构图返回图图2-7 反光镜检测方式反光镜检测方式返回图图2-8 反光镜检测方式原理反光镜检测方式原理返回图图2-9 超声波检测方式超声波检测方式返回图图2-10 凌志凌志LS400卡门涡旋式空气流量卡门涡旋式空气流量传感器与传感器与ECU的连接电路的连接电路返回图图2-11 波形检测波形检测返回表表2-2 卡门涡旋式空气流量传感器各端卡门涡旋式空气流量传感器各端子间的电阻子间的电阻/电压电压(丰田凌志丰田凌志LS400 )返回图图2-12 热流式空气流量计的构造热流式空气流量计的构造返回图图2-19 进气歧管绝对压力传感器位置图进气歧管绝对压力传感器位置图返回图图2-20 压敏电阻式进气管绝对压力传感压敏电阻式进气管绝对压力传感器器返回图图2-21 压敏电阻式压力传感器工作原理压敏电阻式压力传感器工作原理图图返回图图2-22 电容式进气管绝对压力传感器电容式进气管绝对压力传感器返回图图2-23 节气门体节气门体返回图图2-24 触电式节气门位置传感器触电式节气门位置传感器返回图图2-25 结构和电路结构和电路返回图图2-26 输出特性输出特性返回图图2-27 综合式节气门位置传感器电路综合式节气门位置传感器电路返回图图2-28 用万用表检测节气门位置传感器用万用表检测节气门位置传感器返回图图2-29 节气门位置传感器波形节气门位置传感器波形返回图图2-32 进气温度传感器结构和实物进气温度传感器结构和实物返回课题三课题三 燃油供给系统原理与维修燃油供给系统原理与维修•任务一任务一 燃油供给系统组成燃油供给系统组成•任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件返回任务一任务一 燃油供给系统组成燃油供给系统组成•一、组成一、组成•汽车燃油供给系统的任务是贮存、输送、清洁燃油,并根据发动机各汽车燃油供给系统的任务是贮存、输送、清洁燃油,并根据发动机各种不同工况,将适量的燃油与空气混合,以供给汽缸一定浓度和数量种不同工况,将适量的燃油与空气混合,以供给汽缸一定浓度和数量的可燃混合气。
尽管现代轿车燃料供给系均已采用电子燃油喷射系统,的可燃混合气尽管现代轿车燃料供给系均已采用电子燃油喷射系统,采用化油器燃油系统的汽车不再生产,但在我国的在用车辆中化油器采用化油器燃油系统的汽车不再生产,但在我国的在用车辆中化油器系统仍有很多,因此,维修技术人员应当掌握化油器燃油系统的结构、系统仍有很多,因此,维修技术人员应当掌握化油器燃油系统的结构、工作原理及维修方法工作原理及维修方法•电控汽油机的燃油供给系统由油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油电控汽油机的燃油供给系统由油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油分配管、喷油器、压力调节器等组成,如分配管、喷油器、压力调节器等组成,如图图3-1所示对于不同类型所示对于不同类型的电控汽油机,燃油供给系统的组成部件可能会有些差异,如有的电的电控汽油机,燃油供给系统的组成部件可能会有些差异,如有的电控汽油机还有冷启动喷油器、油压脉动缓冲器等部件,但总体构成上控汽油机还有冷启动喷油器、油压脉动缓冲器等部件,但总体构成上基本相似基本相似下一页返回任务一任务一 燃油供给系统组成燃油供给系统组成• 二、原理二、原理•以桑塔纳以桑塔纳2000GLi, 2000GSi、捷达、捷达GTX为例。
为例•燃油供给系统的结构主要由汽油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、油压燃油供给系统的结构主要由汽油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、油压调节器、燃油分配管及喷油器等组成,如调节器、燃油分配管及喷油器等组成,如图图3-2所示• 电动汽油泵将汽油从油箱里泵出,先经汽油滤清器过滤,再经油压调电动汽油泵将汽油从油箱里泵出,先经汽油滤清器过滤,再经油压调节器调节油压,使油路中的油压高于进气管负压节器调节油压,使油路中的油压高于进气管负压300士士20kPa,最后,最后经燃油分配管分配到各缸喷油器喷油器根据电控单元经燃油分配管分配到各缸喷油器喷油器根据电控单元ECU的指令将的指令将汽油适时喷在进气门附近在德国原汽油适时喷在进气门附近在德国原Motronic系统中,设计有冷启动系统中,设计有冷启动喷油器,当冷车启动发动机时,冷启动喷油器按电控单元喷油器,当冷车启动发动机时,冷启动喷油器按电控单元ECU发出的发出的控制指令喷油,用以改善发动机的低温启动性能桑塔纳控制指令喷油,用以改善发动机的低温启动性能桑塔纳2000GLi, 2000GSi、捷达、捷达 GTX等型桥车引进的等型桥车引进的Motronic系统经过改进设计,系统经过改进设计,取消了冷启动喷油器。
取消了冷启动喷油器上一页 下一页返回任务一任务一 燃油供给系统组成燃油供给系统组成•三、燃油供给系统燃油压力检测三、燃油供给系统燃油压力检测•燃油压力供给管路在车上的位置如图燃油压力供给管路在车上的位置如图3-3a所示所示(左侧左侧),燃油压力调节,燃油压力调节器在右侧,如器在右侧,如图图3-3b所示•注意事项注意事项:•①①燃油压力的检测必须在通风良好的环境下操作燃油压力的检测必须在通风良好的环境下操作•②②在接燃油压力表之前最好拆下蓄电池负极和释放燃油压力,同时在在接燃油压力表之前最好拆下蓄电池负极和释放燃油压力,同时在车前一米范围内放两个灭火器车前一米范围内放两个灭火器•③③确保燃油压力表接好,试着车几秒钟检查压力表各接头有没有泄漏,确保燃油压力表接好,试着车几秒钟检查压力表各接头有没有泄漏,否则更换接头重新接上燃油表,确定没泄漏燃油的情况下才能检测燃否则更换接头重新接上燃油表,确定没泄漏燃油的情况下才能检测燃油压力上一页 下一页返回任务一任务一 燃油供给系统组成燃油供给系统组成•操作步骤及要点操作步骤及要点:•步骤一、拆下愉油管与燃油分配器的接头,用专用接头把燃油压力表步骤一、拆下愉油管与燃油分配器的接头,用专用接头把燃油压力表连接到输油管上,如连接到输油管上,如图图3-3c、、图图3-3d所示。
所示•步骤二、打开点火开关,启动发动机,保持怠速状态,标准的燃油压步骤二、打开点火开关,启动发动机,保持怠速状态,标准的燃油压力值在力值在380一一420kPa之间,如之间,如图图3-3e所示•步骤三、拔掉燃油压力调节器上的真空管,燃油压力值应上升到步骤三、拔掉燃油压力调节器上的真空管,燃油压力值应上升到•450kPa,如,如图图3-3f 、、图图3-3g所示•步骤五、把燃油压力调节器上的真空管插回原处,燃油压力值马上下步骤五、把燃油压力调节器上的真空管插回原处,燃油压力值马上下降到降到420kPa•关关1~7发动机发动机10min后,燃油的保持压力为后,燃油的保持压力为300kPa,如,如图图3-3b所示所示•(热机为热机为300kPa;冷机为冷机为220kPa)上一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•一、燃油箱一、燃油箱•燃油箱的作用是贮存汽油,如燃油箱的作用是贮存汽油,如图图3-4所示在一般车辆中燃油箱一般所示在一般车辆中燃油箱一般做成简单的方形或圆柱体形状,但轿车燃油箱为了适应整车外观造型做成简单的方形或圆柱体形状,但轿车燃油箱为了适应整车外观造型及车架的需要往往做成比较复杂的形状,油箱体一般采用薄钢板冲压及车架的需要往往做成比较复杂的形状,油箱体一般采用薄钢板冲压焊接而成,为了提高其强度,其表面往往冲压成加强筋形式。
油箱体焊接而成,为了提高其强度,其表面往往冲压成加强筋形式油箱体上设有加油口和加油管,管内装有用金属网制成的滤网为了防止汽上设有加油口和加油管,管内装有用金属网制成的滤网为了防止汽车振动带来的燃油振荡,箱内装有隔板油箱顶面装有输油管及油面车振动带来的燃油振荡,箱内装有隔板油箱顶面装有输油管及油面传感器下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•在密闭的油箱中,当汽油输出而油面降低时,箱内将产生一定的真空在密闭的油箱中,当汽油输出而油面降低时,箱内将产生一定的真空度,真空度过大时汽油将不能被汽油泵吸出而影响发动机的正常工作度,真空度过大时汽油将不能被汽油泵吸出而影响发动机的正常工作;另一方面,在外界温度高的情况下,汽油蒸气过多,将使箱内压力另一方面,在外界温度高的情况下,汽油蒸气过多,将使箱内压力过大这两种情况都要求油箱能在必要时与大气相通为此,一般采过大这两种情况都要求油箱能在必要时与大气相通为此,一般采用装有空气阀和蒸气阀的油箱盖油箱盖内有垫圈用以封闭加油管口用装有空气阀和蒸气阀的油箱盖油箱盖内有垫圈用以封闭加油管口当箱内汽油减少,压力降低到当箱内汽油减少,压力降低到0.098MPa以下时,空气阀被大气压开,以下时,空气阀被大气压开,空气便进入油箱内,使汽油泵能正常供油。
当油箱内汽油蒸气过多,空气便进入油箱内,使汽油泵能正常供油当油箱内汽油蒸气过多,其压力大于其压力大于0.11MPa时,蒸汽阀被顶开,汽油蒸气泄出,以保持油箱时,蒸汽阀被顶开,汽油蒸气泄出,以保持油箱内的正常压力内的正常压力上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•二、电动燃油泵二、电动燃油泵•1.安装位置安装位置•燃油泵一般采用油箱内置如燃油泵一般采用油箱内置如图图3-5所示奔驰所示奔驰126底盘的各种车型则采底盘的各种车型则采用了油箱外置油泵内置时,因浸泡在燃油里,这样可以防止产生气用了油箱外置油泵内置时,因浸泡在燃油里,这样可以防止产生气阻和燃油泄露,且噪声小同时,可以用汽油进行冷却和润滑,延长阻和燃油泄露,且噪声小同时,可以用汽油进行冷却和润滑,延长其使用寿命其使用寿命•2.构造构造•电控汽车喷射系统中使用的电动燃油泵有内装式电动燃油泵和外装式电控汽车喷射系统中使用的电动燃油泵有内装式电动燃油泵和外装式电动电动 燃油泵两种形式燃油泵两种形式上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•(1)内装式电动燃油泵内装式电动燃油泵•内装式电动燃油泵的结构如内装式电动燃油泵的结构如图图3-6所示。
所示•电控燃油喷射发动机中使用的内装式电动燃油泵,其油泵大多采用叶电控燃油喷射发动机中使用的内装式电动燃油泵,其油泵大多采用叶片式的涡轮泵或侧槽泵这种内装式电动燃油泵由电机、涡轮泵片式的涡轮泵或侧槽泵这种内装式电动燃油泵由电机、涡轮泵(或或侧槽泵侧槽泵)、单向阀、限压阀及滤网等部件组成单向阀、限压阀及滤网等部件组成•涡轮泵工作原理如涡轮泵工作原理如图图3-7所示•涡轮泵由涡轮及开有合适流道的前后泵壳组成涡轮泵由涡轮及开有合适流道的前后泵壳组成•涡轮泵由电动机驱动,当涡轮在电动机带动下旋转时,涡轮周围槽内涡轮泵由电动机驱动,当涡轮在电动机带动下旋转时,涡轮周围槽内的燃油与涡轮一直高速旋转,在涡轮外缘每一个叶片沟槽的前后,因的燃油与涡轮一直高速旋转,在涡轮外缘每一个叶片沟槽的前后,因液体的摩擦作用存在一个压力差,由很多叶片沟槽所产生的递升压力液体的摩擦作用存在一个压力差,由很多叶片沟槽所产生的递升压力差使汽油的压力升高,升压后汽油通过电动机内部经单向阀从油泵出差使汽油的压力升高,升压后汽油通过电动机内部经单向阀从油泵出口排出上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•(2)外装式电动燃油泵外装式电动燃油泵•外装式电动汽油泵常采用滚柱泵和齿轮泵。
外装式电动汽油泵的构造外装式电动汽油泵常采用滚柱泵和齿轮泵外装式电动汽油泵的构造与内装式电动汽油泵基本相同,即由电动机、滚柱泵或齿轮泵、单向与内装式电动汽油泵基本相同,即由电动机、滚柱泵或齿轮泵、单向阀、限压阀、滤网和阻尼稳压器等组成,如阀、限压阀、滤网和阻尼稳压器等组成,如图图3-8所示外装式电动所示外装式电动汽油泵可以安装在燃油管路中的任何位置上,故安装的自由度较大汽油泵可以安装在燃油管路中的任何位置上,故安装的自由度较大•滚柱式转子泵主要由转子与转子偏心的定子滚柱式转子泵主要由转子与转子偏心的定子(即泵体即泵体)以及在转子和定以及在转子和定子之间起密封作用的滚柱等组成,如子之间起密封作用的滚柱等组成,如图图3-9所示•滚柱泵的转子由电动机驱动,当转子在电机带动下旋转时,位于转子滚柱泵的转子由电动机驱动,当转子在电机带动下旋转时,位于转子凹槽内的滚柱在离心力的作用下,压靠在定子的内表面上,两个相邻凹槽内的滚柱在离心力的作用下,压靠在定子的内表面上,两个相邻的滚柱之间形成一个封闭的空腔在转子旋转过程中,这些空腔的容的滚柱之间形成一个封闭的空腔在转子旋转过程中,这些空腔的容积随转子的转动产生变化,在容积由小变大一侧汽油被吸入,在容积积随转子的转动产生变化,在容积由小变大一侧汽油被吸入,在容积由大变小一侧汽油被压出。
由大变小一侧汽油被压出上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•3控制电路控制电路•不同车型采用的燃油泵控制电路也不同,但主要分为以下三种类型不同车型采用的燃油泵控制电路也不同,但主要分为以下三种类型:•(1)ECU控制控制•此种控制电路主要应用在装用此种控制电路主要应用在装用D型型EFI和装用热式或卡门旋涡式空气流和装用热式或卡门旋涡式空气流量计的量计的L型型EFI系统中,以日本丰田皇冠系统中,以日本丰田皇冠3.0轿车为例来说明燃油泵的轿车为例来说明燃油泵的控制电路,如控制电路,如图图3一一10所示•ECU控制电路工作过程:控制电路工作过程:•蓄电池电源经主易熔线、蓄电池电源经主易熔线、20A熔丝、主继电器进入熔丝、主继电器进入ECU的的+B端子,燃端子,燃油泵控制油泵控制ECU通过通过FP端子向燃油泵供电燃油泵控制端子向燃油泵供电燃油泵控制ECU根据发动根据发动机机ECU端子端子FPC和和DI的信号,控制的信号,控制+B端子与端子与FP端子的连通回路,以端子的连通回路,以改变输送给燃油泵电压,从而实现对燃油泵转速的控制改变输送给燃油泵电压,从而实现对燃油泵转速的控制。
上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•当发动机高速、大负荷工作时,发动机当发动机高速、大负荷工作时,发动机ECU的的FPC端子向燃油泵控制端子向燃油泵控制ECU发出指令,使发出指令,使FP端子向燃油泵提供端子向燃油泵提供12V的蓄电池电压,燃油泵以的蓄电池电压,燃油泵以高速运转当发动机低速、小负荷工作时,发动机高速运转当发动机低速、小负荷工作时,发动机ECU的的DI端子向燃端子向燃油泵控制油泵控制ECU发出指令,使发出指令,使FP端子向燃油泵提供较低的电压端子向燃油泵提供较低的电压(一般为一般为9V ),燃油泵以低速运转燃油泵以低速运转•ECU的电源端子的电源端子+B和燃油泵控制端子和燃油泵控制端子FP,分别有导线与诊断座上的,分别有导线与诊断座上的相应端子相连,以便于对燃油泵进行检查相应端子相连,以便于对燃油泵进行检查•(2)燃油泵开关控制燃油泵开关控制•此种控制电路用于装用叶片式空气流量计的此种控制电路用于装用叶片式空气流量计的L型型EFI系统,下面以丰田系统,下面以丰田凌志凌志ES300轿车为例来说明燃油泵控制电路,如轿车为例来说明燃油泵控制电路,如图图3-11所示。
所示上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件• 燃油泵开关控制电路工作过程燃油泵开关控制电路工作过程;•发动机启动时,点火开关发动机启动时,点火开关ST端子与电源接通,起动机继电器线圈通电端子与电源接通,起动机继电器线圈通电使其触点闭合,蓄电池经起动机继电器向开路继电器中的线圈使其触点闭合,蓄电池经起动机继电器向开路继电器中的线圈L,供电供电使其触点闭合,从而通过主继电器、开路继电器向燃油泵供电,燃油使其触点闭合,从而通过主继电器、开路继电器向燃油泵供电,燃油泵工作发动机启动后正常运转时,点火开关处于点火位置,点火开泵工作发动机启动后正常运转时,点火开关处于点火位置,点火开关关IG端子与电源接通,同时空气流量计内的测量板转动使燃油泵开关端子与电源接通,同时空气流量计内的测量板转动使燃油泵开关闭合,开路继电器内的线圈闭合,开路继电器内的线圈L通电,仍可保持开路继电器触点闭合,通电,仍可保持开路继电器触点闭合,燃油泵继续工作发动机运转中,燃油泵始终保持工作状态燃油泵继续工作发动机运转中,燃油泵始终保持工作状态;但发动但发动机停转时,空气流量计内的燃油泵开关便断开,开路继电器内的机停转时,空气流量计内的燃油泵开关便断开,开路继电器内的L1和和L2线圈均不通电,其开关断开燃油泵电路,燃油泵停止工作。
开路继线圈均不通电,其开关断开燃油泵电路,燃油泵停止工作开路继电器中的电器中的RC电路,可使发动机熄火时,延长电动燃油泵工作电路,可使发动机熄火时,延长电动燃油泵工作2~3 s,,以便保持燃油系统内有一定的残余压力以便保持燃油系统内有一定的残余压力上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•(3)燃油泵继电器控制燃油泵继电器控制•此种控制电路可根据发动机转速和负荷的变化,通过燃油泵继电器改此种控制电路可根据发动机转速和负荷的变化,通过燃油泵继电器改变燃油泵供电线路,从而控制燃油泵工作转速以日本丰田凌志变燃油泵供电线路,从而控制燃油泵工作转速以日本丰田凌志LS400轿车为例来说明燃油泵的控制电路,如轿车为例来说明燃油泵的控制电路,如图图3-12所示• 燃油泵继电器控制电路工作过程燃油泵继电器控制电路工作过程;•与凌志与凌志ES300基本相同,点火开关接通后即通过主继电器将开路继电基本相同,点火开关接通后即通过主继电器将开路继电器的器的+子与电源接通,启动时开路继电器中的子与电源接通,启动时开路继电器中的L,线圈通电,发动机正线圈通电,发动机正常运转时,常运转时,ECU中的晶体管中的晶体管V T,导通,开路继电器中的人线圈通电,导通,开路继电器中的人线圈通电,均使开路继电器触点闭合,油泵继电器均使开路继电器触点闭合,油泵继电器FP端子与电源接通,燃油泵工端子与电源接通,燃油泵工作。
发动机熄火后,作发动机熄火后,ECU中的晶体管中的晶体管VT,截止,开路继电器内的截止,开路继电器内的L,和和几线圈均不通电,其开关断开燃油泵电路,燃油泵停止工作几线圈均不通电,其开关断开燃油泵电路,燃油泵停止工作上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•发动机发动机ECU控制油泵继电器发动机低速、中小负荷工作时,控制油泵继电器发动机低速、中小负荷工作时,ECU中中的晶体管的晶体管VTZ导通,燃油泵继电器线圈通电,使触点导通,燃油泵继电器线圈通电,使触点A闭合,由于将闭合,由于将电阻串联到燃油泵电路中,所以燃油泵两端电压低于蓄电池电压,燃电阻串联到燃油泵电路中,所以燃油泵两端电压低于蓄电池电压,燃油泵低速运转发动机高速、大负荷工作时,油泵低速运转发动机高速、大负荷工作时,ECU中的晶体管截止,中的晶体管截止,燃油泵继电器触点燃油泵继电器触点B闭合,直接给燃油泵输送蓄电也电压,燃油泵高闭合,直接给燃油泵输送蓄电也电压,燃油泵高速运转上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•4.检测检测•(1)检查电动燃油泵是否工作检查电动燃油泵是否工作•就车检查电动汽油泵是否工作的方法为就车检查电动汽油泵是否工作的方法为:•①①打开油箱盖,然后打开点火开关打开油箱盖,然后打开点火开关(不要启动发动机不要启动发动机),在油箱口处仔,在油箱口处仔细听有无电动汽油泵运转的声音。
如在打开点火开关后,能听到电动细听有无电动汽油泵运转的声音如在打开点火开关后,能听到电动汽油泵运转汽油泵运转3~5、后又停止,说明电动汽油泵工作正常后又停止,说明电动汽油泵工作正常•②②若在油箱口处听不清电动汽油泵运转的声音,可以在打开点火开关若在油箱口处听不清电动汽油泵运转的声音,可以在打开点火开关或启动起动机后,在发动机上方仔细听有无或启动起动机后,在发动机上方仔细听有无“嘶嘶嘶嘶”的燃油流动声,的燃油流动声,也可以用手检查进油软管有无压力也可以用手检查进油软管有无压力(图图3-13)如有“嘶嘶嘶嘶”的燃油流的燃油流动声,或进油软管有压力,说明电动汽油泵工作正常动声,或进油软管有压力,说明电动汽油泵工作正常•③③拆下发动机进油管,打开点火开关或启动起动机,此时若油管内有拆下发动机进油管,打开点火开关或启动起动机,此时若油管内有大量汽油流出,说明电动汽油泵工作正常大量汽油流出,说明电动汽油泵工作正常上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•(2)就车测量电动燃油泵的压力就车测量电动燃油泵的压力•电动汽油泵能运转,但并不说明其工作完全正常,还应通过测量电动电动汽油泵能运转,但并不说明其工作完全正常,还应通过测量电动汽油泵的最大供油压力和保持压力来判断其有无泵油压力过低、出油汽油泵的最大供油压力和保持压力来判断其有无泵油压力过低、出油单向阀泄漏等故障。
单向阀泄漏等故障•就车测量电动汽油泵最大压力和保持压力的方法是就车测量电动汽油泵最大压力和保持压力的方法是:•①①释放燃油系统的油压释放燃油系统的油压•②②拆下蓄电池负极电缆拆下蓄电池负极电缆•③③将油压表接在燃油管路上,并将出油口塞住将油压表接在燃油管路上,并将出油口塞住(图图3-14 ) •④④接上蓄电池负极电缆接上蓄电池负极电缆•⑤⑤用一根导线将电动汽油泵的两个检测插孔短接用一根导线将电动汽油泵的两个检测插孔短接上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•⑥⑥打开点火开关,持续打开点火开关,持续1nS左右左右(不要启动发动机不要启动发动机),使电动汽油泵工,使电动汽油泵工作,同时读出油压表的压力,该压力称为电动汽油泵的最大供油压力作,同时读出油压表的压力,该压力称为电动汽油泵的最大供油压力它应当比发动机运转时的燃油压力高它应当比发动机运转时的燃油压力高200-V 300kPa,通常可达,通常可达490 ~ 640kPa如不符合标准值,说明电动汽油泵性能不良,有可能导致如不符合标准值,说明电动汽油泵性能不良,有可能导致电喷发动机动力不足等故障,应更换电动汽油泵。
电喷发动机动力不足等故障,应更换电动汽油泵•⑦⑦关闭点火开关,关闭点火开关,5min后再观察油压表压力,此时的压力称为电动汽后再观察油压表压力,此时的压力称为电动汽油泵的保持压力,其值应大于油泵的保持压力,其值应大于340kPa如不符合标准值,说明电动如不符合标准值,说明电动汽油泵出油口处的单向阀有泄漏,此故障有可能导致电喷发动机启动汽油泵出油口处的单向阀有泄漏,此故障有可能导致电喷发动机启动困难,应更换电动汽油泵困难,应更换电动汽油泵上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•⑧⑧释放燃油系统的油压释放燃油系统的油压•⑨⑨拆下蓄电池负极电缆拆下蓄电池负极电缆•⑩⑩拆下油压表拆下油压表•(11)接好燃油管道接好燃油管道•(12 )接上蓄电池负极电缆接上蓄电池负极电缆•(13 )预置燃油系统的油压预置燃油系统的油压上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•(3)电动燃油泵拆下后如何检查其是否正常电动燃油泵拆下后如何检查其是否正常•①①用万用表侧量电动燃油泵两接线柱之间的电阻如正常,应能导通,用万用表侧量电动燃油泵两接线柱之间的电阻。
如正常,应能导通,其电阻值应为其电阻值应为2一一3•②②将蓄电池电源短时间加在电动汽油泵两接线柱上如正常,应能听将蓄电池电源短时间加在电动汽油泵两接线柱上如正常,应能听到电动汽油泵转子高速转动的声音到电动汽油泵转子高速转动的声音•③③将电动汽油泵浸在汽油桶内,用专用导线连接蓄电池和电动汽油泵将电动汽油泵浸在汽油桶内,用专用导线连接蓄电池和电动汽油泵;接通电源后,电动汽油泵出油口应有大量高压汽油泵出做此项检接通电源后,电动汽油泵出油口应有大量高压汽油泵出做此项检验时要注意安全,应在通风良好处进行验时要注意安全,应在通风良好处进行;电动汽油泵接线要连接牢固电动汽油泵接线要连接牢固;蓄电池要远离电动汽油泵蓄电池要远离电动汽油泵;最好使用非可燃性的专用喷油嘴检验液代最好使用非可燃性的专用喷油嘴检验液代替汽油•以上检验如有异常,应更换电动汽油泵以上检验如有异常,应更换电动汽油泵上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•案例一、以案例一、以70一一80km/h的速度行驶时,急加速时车辆抖动严重的速度行驶时,急加速时车辆抖动严重•故障现象故障现象•一辆广州本田推阁一辆广州本田推阁2.0L轿车,该车以轿车,该车以70 ~ 80km/h的速度行驶时,急的速度行驶时,急加速时车辆抖动严重,而缓慢加速时车速可慢慢上来,在无负荷时加加速时车辆抖动严重,而缓慢加速时车速可慢慢上来,在无负荷时加速,发动机工作正常。
速,发动机工作正常•故障排除故障排除•试车后感觉好像是燃油系统供油不足,询问司机燃油滤清器多长时间试车后感觉好像是燃油系统供油不足,询问司机燃油滤清器多长时间没更换了,司机说约没更换了,司机说约20000km一般情况下,燃油滤清器在行驶一般情况下,燃油滤清器在行驶20000km时不需更换,于是决定先测试一下燃油压力当拆下燃油脉时不需更换,于是决定先测试一下燃油压力当拆下燃油脉动阻尼器时,发现流出的燃油中有杂质,怀疑燃油滤清器过脏拆下动阻尼器时,发现流出的燃油中有杂质,怀疑燃油滤清器过脏拆下燃油滤清器,经检查燃油滤清器堵塞得很严重,于是更换了滤清器,燃油滤清器,经检查燃油滤清器堵塞得很严重,于是更换了滤清器,试车,一切正常,维修完工出厂试车,一切正常,维修完工出厂上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•该车行驶了约该车行驶了约10000km后,又出现了故障,这次的故障现象是车速大后,又出现了故障,这次的故障现象是车速大约在约在90~100km/h时,急加速时车辆抖动,而缓慢加速时车速可慢慢时,急加速时车辆抖动,而缓慢加速时车速可慢慢上升分析又是燃油滤清器过脏。
拆下燃油滤清器,从里面倒出少许上升分析又是燃油滤清器过脏拆下燃油滤清器,从里面倒出少许杂质,但如此少量的杂质,不应对车辆造成这么大的影响问题还应杂质,但如此少量的杂质,不应对车辆造成这么大的影响问题还应继续找下去继续找下去•拆下燃油泵,发现燃油泵滤网堵塞严重,再查看油箱,发现杂质和铁拆下燃油泵,发现燃油泵滤网堵塞严重,再查看油箱,发现杂质和铁屑很多将油箱彻底洗净,将燃油泵滤网、喷油器及燃油管路也清洗屑很多将油箱彻底洗净,将燃油泵滤网、喷油器及燃油管路也清洗干净,更换燃油滤清器,再试车,故障排除干净,更换燃油滤清器,再试车,故障排除•日常维护中,不仅要及时更换燃油滤清器,对油箱也应及时进行清洗日常维护中,不仅要及时更换燃油滤清器,对油箱也应及时进行清洗若不及时清洗,会对燃油泵的使用寿命产生影响,同时也易堵塞或损若不及时清洗,会对燃油泵的使用寿命产生影响,同时也易堵塞或损坏喷油器,造成许多故障坏喷油器,造成许多故障上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•案例二、发动机电动燃油泵损坏引起久置后难启动案例二、发动机电动燃油泵损坏引起久置后难启动•故障现象故障现象•一辆捷达轿车,发动机刚停机后再启动能顺利着车,但放置一会儿后一辆捷达轿车,发动机刚停机后再启动能顺利着车,但放置一会儿后发动机不好启动,要启动发动机不好启动,要启动3至至4次才能着车。
次才能着车•检修流程检修流程上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•三、燃油滤清器三、燃油滤清器•1.种类种类•燃油滤清器外壳有塑料和金属两种,如燃油滤清器外壳有塑料和金属两种,如图图3-16所示其滤芯有尼龙布、所示其滤芯有尼龙布、聚合粉末塑料和纸质滤芯、金属片隙缝式以及多孔陶瓷式滤芯若干种聚合粉末塑料和纸质滤芯、金属片隙缝式以及多孔陶瓷式滤芯若干种•多孔陶瓷式滤芯能够清洗,可重复使用,多用于高级轿车多孔陶瓷式滤芯能够清洗,可重复使用,多用于高级轿车;金属滤芯金属滤芯由于滤清质量差,已趋于淘汰由于滤清质量差,已趋于淘汰;纸质滤芯滤清效果好,抗水性强,成纸质滤芯滤清效果好,抗水性强,成本低目前汽车的汽油滤清器多采用纸质滤芯,大部分汽油滤清器都本低目前汽车的汽油滤清器多采用纸质滤芯,大部分汽油滤清器都是整体更换是整体更换上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•2.安装位置及结构安装位置及结构•燃油滤清器串在燃油泵和油箱之间的出油管路上,如燃油滤清器串在燃油泵和油箱之间的出油管路上,如图图3-17所示。
它所示它的作用是在燃油进入燃油泵之前把含在油中的水分和氧化铁、粉尘等的作用是在燃油进入燃油泵之前把含在油中的水分和氧化铁、粉尘等杂物除去,防止燃油系统堵塞,减少机械磨损,确保发动机稳定运行,杂物除去,防止燃油系统堵塞,减少机械磨损,确保发动机稳定运行,提高可靠性提高可靠性•燃油滤清器必须定期更换燃油滤清器必须定期更换(如帕萨特如帕萨特B5为为7500km ),如果燃油杂质含,如果燃油杂质含量大时,更换的里程间隔应相应缩短燃油滤清器外壳上的箭头量大时,更换的里程间隔应相应缩短燃油滤清器外壳上的箭头(或或字母字母IN)表示燃油的流进方向,如表示燃油的流进方向,如图图3-18所示安装燃油滤清器时,不所示安装燃油滤清器时,不允许倒装即使它在倒装状态工作很短的时间也必须更换允许倒装即使它在倒装状态工作很短的时间也必须更换上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•3.检查与更换检查与更换•燃油滤清器安装示意图如燃油滤清器安装示意图如图图3-19所示•更换警告更换警告:•必须在通气良好的地方更换燃油滤清器,且远离明火必须在通气良好的地方更换燃油滤清器,且远离明火(如燃气热水器如燃气热水器)。
•燃油滤清器安装在底盘上靠近燃油箱拔下燃油管路时应注意会有燃燃油滤清器安装在底盘上靠近燃油箱拔下燃油管路时应注意会有燃油流出•应定期更换燃油滤清器安装时应注意燃油滤清器壳体上的安装标记应定期更换燃油滤清器安装时应注意燃油滤清器壳体上的安装标记上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•案例一、燃油滤清器装反引起加速无力故障的排除案例一、燃油滤清器装反引起加速无力故障的排除•故障现象故障现象•一辆上海通用别克新世纪轿车在行驶时加速迟钝、无力,最高车速只一辆上海通用别克新世纪轿车在行驶时加速迟钝、无力,最高车速只能达到能达到120km/h车在以前维修时,曾清洗过喷油器,并更换了燃油车在以前维修时,曾清洗过喷油器,并更换了燃油滤清器、燃油泵、油压调节器,问题没有解决后又更换了全部火花滤清器、燃油泵、油压调节器,问题没有解决后又更换了全部火花塞、高压线及点火线圈,故障依旧塞、高压线及点火线圈,故障依旧上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•故障原因故障原因•导致加速无力主要有以下几个因素导致加速无力主要有以下几个因素:•①①空气滤清器、汽油滤清器过脏空气滤清器、汽油滤清器过脏;•②②喷油器针阀卡滞或阻塞,导致工作不良喷油器针阀卡滞或阻塞,导致工作不良;•③③使用劣质汽油使用劣质汽油;•④④火花塞电极间隙过大或过小,导致点火不足火花塞电极间隙过大或过小,导致点火不足;•⑤⑤高压线磨损、老化等因素。
高压线磨损、老化等因素上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•故障排除故障排除•①①用用SCANNER-M2500检测读取数据流,该车无故障码,各传感器数检测读取数据流,该车无故障码,各传感器数据正常,怠速时,打开空调,发动机怠速提升,说明怠速控制系统正据正常,怠速时,打开空调,发动机怠速提升,说明怠速控制系统正常常;•②②用用SUN500检查各缸高压火强度,正常,点火动态波正常,尾气排检查各缸高压火强度,正常,点火动态波正常,尾气排放数据放数据HC和和CO含量偏低,空燃比为含量偏低,空燃比为20:1以上,混合气明显偏稀,初以上,混合气明显偏稀,初步判断可能是喷油量不足造成的步判断可能是喷油量不足造成的;•③③拆解检查并重新清洗各缸喷油器、怠速通道、节气门体后启动车实拆解检查并重新清洗各缸喷油器、怠速通道、节气门体后启动车实验,发动机动力仍不足验,发动机动力仍不足;•④④检查三元催化转化器正常,排气通畅检查三元催化转化器正常,排气通畅;上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件• ⑤⑤检查燃油系统油压稍微偏低,由于已经更换了燃油滤清器、燃油泵检查燃油系统油压稍微偏低,由于已经更换了燃油滤清器、燃油泵和油压调节器,因而分析是否是燃油箱有杂质将燃油泵进油口堵塞或和油压调节器,因而分析是否是燃油箱有杂质将燃油泵进油口堵塞或油箱盖单向阀损坏,导致工作时油箱内形成真空,使燃油泵泵油不良油箱盖单向阀损坏,导致工作时油箱内形成真空,使燃油泵泵油不良;•⑥⑥更换了一个同车型油箱盖,经路试,动力仍然不足,于是拆下油箱,更换了一个同车型油箱盖,经路试,动力仍然不足,于是拆下油箱,发现油箱内有少量杂质,但油泵滤网未堵塞,清洗油箱后再试车,故发现油箱内有少量杂质,但油泵滤网未堵塞,清洗油箱后再试车,故障依旧障依旧;•⑦⑦重新检侧各传感器数据流并检查冷却液温度传感器、进气歧管压力重新检侧各传感器数据流并检查冷却液温度传感器、进气歧管压力传感器等均正常。
至此经仔细分析后判断,由于系统燃油油压不足,传感器等均正常至此经仔细分析后判断,由于系统燃油油压不足,故障原因还是在油路上故障原因还是在油路上;上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件• ⑧⑧由于燃油泵已更换新件,因而又检查进油管路上是否有挤压处,结由于燃油泵已更换新件,因而又检查进油管路上是否有挤压处,结果正常果正常;•⑨⑨检查燃油滤清器是否有堵塞,于是拆下原修理厂更换过的燃油滤清检查燃油滤清器是否有堵塞,于是拆下原修理厂更换过的燃油滤清器,拆下后发现燃油滤清器装反,重新装好燃油滤清器后路试,发动器,拆下后发现燃油滤清器装反,重新装好燃油滤清器后路试,发动机动力充足、怠速有力,急加速也正常机动力充足、怠速有力,急加速也正常;•⑩⑩路试完后重新用路试完后重新用SUN500检刚尾气排放检刚尾气排放HC. CO. COZ和和O=数据皆正数据皆正常,怠速和中速时空燃比常,怠速和中速时空燃比(14.6 ~14.9 ) :1,尾气排放数据正常,至此,尾气排放数据正常,至此故障排除故障排除•故障分析故障分析•该车故障很明显是由于燃油滤清器有单向通畅的特点,方向装反,阻该车故障很明显是由于燃油滤清器有单向通畅的特点,方向装反,阻碍了燃油的流动,从而造成供油压力不足,所以导致了这一问题的复碍了燃油的流动,从而造成供油压力不足,所以导致了这一问题的复杂化。
杂化上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•四、燃油压力调节器四、燃油压力调节器•(1).安装位置及构造安装位置及构造•燃油压力调节器一般安装于进气管附近,如燃油压力调节器一般安装于进气管附近,如图图3-20所示• 燃油压力调节器结构如燃油压力调节器结构如图图3-21所示,它由金属壳体、弹簧、膜片、阀所示,它由金属壳体、弹簧、膜片、阀等组成,一般安装在燃油分配管上膜片将金属壳体的内腔分成两个等组成,一般安装在燃油分配管上膜片将金属壳体的内腔分成两个腔室腔室:一个是弹簧室,内装一个具有一定预紧力的螺旋弹簧,弹簧预一个是弹簧室,内装一个具有一定预紧力的螺旋弹簧,弹簧预紧力作用在膜片上,弹簧室通过软管引入进气歧管的负压紧力作用在膜片上,弹簧室通过软管引入进气歧管的负压;另一个是另一个是燃油室,通过两个管接头与燃油分配管及回油管相连燃油室,通过两个管接头与燃油分配管及回油管相连上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•2.工作原理工作原理•燃油压力调节器一般安装于进气管附近,如燃油压力调节器一般安装于进气管附近,如图图3-20所示。
所示 发动机运转时,进气歧管的负压和弹簧预紧力共同作用在膜片上燃发动机运转时,进气歧管的负压和弹簧预紧力共同作用在膜片上燃油泵供给的燃油同时输送到喷油器和压力调节器的燃油室,若油压低油泵供给的燃油同时输送到喷油器和压力调节器的燃油室,若油压低于预定值,球阀将回油孔关闭,燃油不再进一步流动当油压超过预于预定值,球阀将回油孔关闭,燃油不再进一步流动当油压超过预定值时,燃油压力推动膜片使阀向上移动,回油孔打开,燃油经回油定值时,燃油压力推动膜片使阀向上移动,回油孔打开,燃油经回油管流回油箱,同时弹簧室的弹簧被进一步压缩〕管流回油箱,同时弹簧室的弹簧被进一步压缩〕•一部分燃油经回油孔流回油箱,燃油分配管内的油压下降,膜片在弹一部分燃油经回油孔流回油箱,燃油分配管内的油压下降,膜片在弹簧力的作用下向下移动到原来位置,球阀将回油孔关闭,使燃油分配簧力的作用下向下移动到原来位置,球阀将回油孔关闭,使燃油分配管内的油压不再下降管内的油压不再下降上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•作用在膜片上方的进气歧管负压用来调节燃油分配管内的压力若弹作用在膜片上方的进气歧管负压用来调节燃油分配管内的压力。
若弹簧的预紧力为簧的预紧力为0.25MPa,则进气歧管负压为零时,燃油分配管内的压,则进气歧管负压为零时,燃油分配管内的压力保持在力保持在0.25MPa发动机在怠速工况时,进气歧管压力约为发动机在怠速工况时,进气歧管压力约为-0.054MPa,此时回油孔开启的燃油压力为,此时回油孔开启的燃油压力为0.196MPa节气门全开时,节气门全开时,进气歧管的压力约为一进气歧管的压力约为一0.005MPa,这时回油孔开启的燃油压力变为,这时回油孔开启的燃油压力变为0.245MPa,即节气门全开时的油压调整值自动调整为,即节气门全开时的油压调整值自动调整为0.245MPao燃燃油分配管内油压调整值随进气歧管压力而变化的情况如油分配管内油压调整值随进气歧管压力而变化的情况如图图3-22所示电动汽油泵停止工作时,膜片在弹簧力的作用下,将回油孔关闭,使电动汽油泵停止工作时,膜片在弹簧力的作用下,将回油孔关闭,使电动汽油泵与燃油压力调节器之间的油路内保持一定的残余压力电动汽油泵与燃油压力调节器之间的油路内保持一定的残余压力上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•3.检测检测•(1)工作状况的检查工作状况的检查•①①测量发动机运转时的燃油压力测量发动机运转时的燃油压力•如如图图3-23所示,测量发动机运转时的燃油压力。
怠速运转时的燃油压所示,测量发动机运转时的燃油压力怠速运转时的燃油压力应为力应为250kPa左右•②②拔掉真空管后油压拔掉真空管后油压•如如图图3-24所示,拔下油压调节器真空软管,并检查燃油压力此时的所示,拔下油压调节器真空软管,并检查燃油压力此时的燃油压力应比怠速运转时的燃油压力高燃油压力应比怠速运转时的燃油压力高50kPa左右如压力变化不符左右如压力变化不符合要求,即说明油压调节器工作不良,应更换合要求,即说明油压调节器工作不良,应更换上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•(2)保持压力的测量保持压力的测量•当燃油系统保持压力不符合标准值当燃油系统保持压力不符合标准值(低于低于147kPa)时,应作此项检查,时,应作此项检查,以便找出故障原因以便找出故障原因•检查方法检查方法:•①①将油压表接入燃油管路将油压表接入燃油管路;•②②用一根短导线将电动汽油泵的两个检侧插孔短接用一根短导线将电动汽油泵的两个检侧插孔短接;•③③打开点火开关打开点火开关(旋至旋至ON位置位置),并保持,并保持10s,让电动汽油泵运转,让电动汽油泵运转;•④④用包上软布的钳子将油压调节器的回油管夹紧,油压应回升用包上软布的钳子将油压调节器的回油管夹紧,油压应回升400kPa以上,如以上,如图图3-25所示。
所示•⑤⑤关闭点火开关,拔去检测插孔上的短接导线关闭点火开关,拔去检测插孔上的短接导线;上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•⑤⑤5min后观察燃油压力,该压力称为油压调节器保持压力如果该压后观察燃油压力,该压力称为油压调节器保持压力如果该压力仍然低于燃油系统保持压力的标准力仍然低于燃油系统保持压力的标准(147kPa),说明燃油系统保持压,说明燃油系统保持压力过低的故障不在油压调节器力过低的故障不在油压调节器;相反,若此时压力大于相反,若此时压力大于147kPa,则说,则说明油压调节器有泄漏,应更换明油压调节器有泄漏,应更换上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•案例案例 燃油压力调节器膜片损坏,使发动机自行熄火后无法启动燃油压力调节器膜片损坏,使发动机自行熄火后无法启动•故障现象故障现象•一辆采用一辆采用SF1系统系统(顺序燃油喷射系统顺序燃油喷射系统)电控发动机的凯迪拉克,发动电控发动机的凯迪拉克,发动机自行熄火后,无法启动机自行熄火后,无法启动•故障诊断与排除故障诊断与排除•检查发动机机油和冷却液机油尺指示机油充足,但机油内有强烈的检查发动机机油和冷却液。
机油尺指示机油充足,但机油内有强烈的汽油味经检查,点火系统工作正常因此怀疑,不能启动的原因可汽油味经检查,点火系统工作正常因此怀疑,不能启动的原因可能是燃油系统引起的,而且最有可能的故障部位是在燃油滤清器或燃能是燃油系统引起的,而且最有可能的故障部位是在燃油滤清器或燃油泵上,经检查这两个部件均正常从节气门体上拆下空气滤清器软油泵上,经检查这两个部件均正常从节气门体上拆下空气滤清器软管,并拆下空气滤清器的滤芯,对空气滤清器滤芯和节气门体进行常管,并拆下空气滤清器的滤芯,对空气滤清器滤芯和节气门体进行常规检查发现燃油从节气门的下方流入节气门体内发现燃油从节气门的下方流入节气门体内上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•燃油是如何进入到节气门体内的呢燃油是如何进入到节气门体内的呢?细细想想,燃油一定是通过燃油细细想想,燃油一定是通过燃油压力调节器与节气门连通的一个真空软管流过来的把该真空软管连压力调节器与节气门连通的一个真空软管流过来的把该真空软管连接节气门的一端拆下并放进一个容器内,当转动发动机曲轴时,燃油接节气门的一端拆下并放进一个容器内,当转动发动机曲轴时,燃油从真空软管流入容器,这表明燃油压力调节器膜片损坏。
从真空软管流入容器,这表明燃油压力调节器膜片损坏• 装上新的燃油压力调节器,并更换发动机机油和机油滤清器,再进行装上新的燃油压力调节器,并更换发动机机油和机油滤清器,再进行必要的维护后,发动机能顺利启动和正常运转,长时间试车后,故障必要的维护后,发动机能顺利启动和正常运转,长时间试车后,故障彻底排除彻底排除上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•五、脉动阻尼减振器五、脉动阻尼减振器•当喷油器喷油或关闭时,油路中的油压会产生微小的波动脉动阻尼当喷油器喷油或关闭时,油路中的油压会产生微小的波动脉动阻尼减振器用来减弱燃油压力脉动及降低噪声脉动阻尼减振器可安装在减振器用来减弱燃油压力脉动及降低噪声脉动阻尼减振器可安装在回油管或燃油分配管上回油管或燃油分配管上•脉动阻尼减振器由壳体、膜片、弹簧、调节螺打等组成,如脉动阻尼减振器由壳体、膜片、弹簧、调节螺打等组成,如图图3-26所所示膜片把阻尼减振器分隔成膜片室和燃油室两个部分〕膜片室内有示膜片把阻尼减振器分隔成膜片室和燃油室两个部分〕膜片室内有弹簧,将膜片压向燃油室,旋转调节螺打可调整弹簧的预紧力来自弹簧,将膜片压向燃油室,旋转调节螺打可调整弹簧的预紧力。
来自电动汽油泵的燃油经油道进入燃油室,油压通过膜片作用在弹簧上电动汽油泵的燃油经油道进入燃油室,油压通过膜片作用在弹簧上当油压升高时,膜片向膜片室拱曲,燃油室容积增大,燃油脉动压力当油压升高时,膜片向膜片室拱曲,燃油室容积增大,燃油脉动压力下降,同时弹簧被压缩当燃油压力下降时,弹簧伸长,膜片向燃油下降,同时弹簧被压缩当燃油压力下降时,弹簧伸长,膜片向燃油室拱曲,燃油室容积减小,油压上升燃油室容积的变化吸收了油压室拱曲,燃油室容积减小,油压上升燃油室容积的变化吸收了油压脉动的能量,使燃油压力脉动迅速衰减,有效地降低了由压力波动产脉动的能量,使燃油压力脉动迅速衰减,有效地降低了由压力波动产生的噪声生的噪声上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件• 六、喷油器六、喷油器•1.多点喷射系统喷油器多点喷射系统喷油器•(1)工作原理工作原理•不喷油时,回位弹簧通过街铁使针阀紧压在阀座上,防止滴油当电不喷油时,回位弹簧通过街铁使针阀紧压在阀座上,防止滴油当电磁线圈通电时,产生电磁吸力,将街铁吸起并带动针阀离开阀座,同磁线圈通电时,产生电磁吸力,将街铁吸起并带动针阀离开阀座,同时回位弹簧被压缩,燃油经过针阀并由轴针与喷口的环隙或喷孔中喷时回位弹簧被压缩,燃油经过针阀并由轴针与喷口的环隙或喷孔中喷出。
当电磁线圈断电时,电磁吸力消失,回位弹簧迅速使针阀关闭,出当电磁线圈断电时,电磁吸力消失,回位弹簧迅速使针阀关闭,喷油器停止喷油在喷油器的结构和喷油压力一定时,喷油器的喷油喷油器停止喷油在喷油器的结构和喷油压力一定时,喷油器的喷油量取决于针阀的开启时间,即电磁线量取决于针阀的开启时间,即电磁线•圈的通电时间回位弹簧弹力对针阀密封性和喷油器断油的干扰程度圈的通电时间回位弹簧弹力对针阀密封性和喷油器断油的干扰程度会产生影响会产生影响上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•(2)按结构分类按结构分类•多点喷射系统中使用的电磁式喷油器型式较多,按其结构特点可分为多点喷射系统中使用的电磁式喷油器型式较多,按其结构特点可分为轴针式喷油器和孔式喷油器轴针式喷油器和孔式喷油器•①①轴针式喷油器轴针式喷油器• 车由针式喷油器针阀的前端有一段轴针,喷油器关闭时轴针露出喷孔,车由针式喷油器针阀的前端有一段轴针,喷油器关闭时轴针露出喷孔,其结构如其结构如图图3-27所示,轴针式喷油器的主要特点是喷孔不易堵塞,但所示,轴针式喷油器的主要特点是喷孔不易堵塞,但燃油的雾化质量稍逊于孔式喷油器,且由于针阀的质量较大,因此动燃油的雾化质量稍逊于孔式喷油器,且由于针阀的质量较大,因此动态响应较差、态响应较差、上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•②②孔式喷油器孔式喷油器• 孔式喷油器针阀的前端没有轴针,故针阀不露出喷孔。
孔式喷油器的孔式喷油器针阀的前端没有轴针,故针阀不露出喷孔孔式喷油器的喷孔数为喷孔数为1或或2个针阀头部为锥型或球型个针阀头部为锥型或球型(也称球阀式喷油器也称球阀式喷油器),其结,其结构如构如图图3-28所示孔式喷油器的特点是燃料雾化质量较好,且球阀式所示孔式喷油器的特点是燃料雾化质量较好,且球阀式针阀的质量仅为轴针式针阀的一半,故响应速度快针阀的质量仅为轴针式针阀的一半,故响应速度快;不足之处是喷孔不足之处是喷孔易堵塞上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•(3)按电磁线圈阻值分类按电磁线圈阻值分类•根据喷油器电磁线圈的阻值,可分为低阻喷油器和高阻喷油器根据喷油器电磁线圈的阻值,可分为低阻喷油器和高阻喷油器•①①低阻喷油器低阻喷油器•低阻喷油器电磁线圈的匝数较少,电阻值约为低阻喷油器电磁线圈的匝数较少,电阻值约为0.6 ~ 3Ω由于减少了由于减少了电磁线圈的匝数,因此线圈的电感小,动态响应特性好电磁线圈的匝数,因此线圈的电感小,动态响应特性好•当采用电压驱动方式时,须在驱动回路中串入附加电阻,增加回路的当采用电压驱动方式时,须在驱动回路中串入附加电阻,增加回路的阻抗,如阻抗,如图图3-29所示。
因为是低阻喷油器,电磁线圈的电阻很小,在所示因为是低阻喷油器,电磁线圈的电阻很小,在相同的电压下,流过线圈的电流较大可能导致电磁线圈发热损坏相同的电压下,流过线圈的电流较大可能导致电磁线圈发热损坏在电路中串入附加电阻,可以起到减小电磁线圈电流,防止电磁线圈在电路中串入附加电阻,可以起到减小电磁线圈电流,防止电磁线圈过热损坏的作用过热损坏的作用上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•当采用电流驱动方式时,喷油器直接与电源连接,当采用电流驱动方式时,喷油器直接与电源连接,ECU通过检测回路通过检测回路电磁线圈的通过电流进行控制,如电磁线圈的通过电流进行控制,如图图3-30所示这种驱动方式的回路所示这种驱动方式的回路阻抗很小,功率三极管阻抗很小,功率三极管VT,刚开始导通时,喷油器电磁线圈的通过电刚开始导通时,喷油器电磁线圈的通过电流在极短的时间内迅速增大,针阀能以最快的速度升起,使喷油器具流在极短的时间内迅速增大,针阀能以最快的速度升起,使喷油器具有良好的动态响应特性,缩短无效喷射时间有良好的动态响应特性,缩短无效喷射时间(迟滞喷射时间迟滞喷射时间)当针阀升至全开位置时,电磁线圈中的通过电流达到最大的峰值电流升至全开位置时,电磁线圈中的通过电流达到最大的峰值电流IV(一般一般为为4}8A)。
在电磁线圈通过电流迅速增大的同时,电流检测电阻的电在电磁线圈通过电流迅速增大的同时,电流检测电阻的电压也在迅速增大当压也在迅速增大当图图3-30中中A点的电压达到设定值时点的电压达到设定值时(此时针阀恰好此时针阀恰好全开全开),,ECU控制大功率三极管控制大功率三极管VT,在喷油期间以在喷油期间以20MHz的频率交替导的频率交替导通截止,使电磁线圈的通过电流下降至保持电流通截止,使电磁线圈的通过电流下降至保持电流I,保持电流的平均值,保持电流的平均值一般为一般为1~2A该电流足以使针阀保持在全开位置,从而可防止线圈该电流足以使针阀保持在全开位置,从而可防止线圈发热,减小电能无效损耗发热,减小电能无效损耗上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•②②高阻喷油器高阻喷油器• 高阻喷油器电磁线圈的电阻值高阻喷油器电磁线圈的电阻值(或内装附加电阻或内装附加电阻)约为约为12~17 Ω高阻喷油器只能采用电压驱动方式,故驱动电路较简单,成本较低,但高喷油器只能采用电压驱动方式,故驱动电路较简单,成本较低,但高阻喷油器无效喷射时间较长,响应特性较差高阻喷油器的驱动电路阻喷油器无效喷射时间较长,响应特性较差。
高阻喷油器的驱动电路与与图图3-29相似,只是在电路中不需要串联附加电阻在电压驱动电路相似,只是在电路中不需要串联附加电阻在电压驱动电路中,当大功率三极管中,当大功率三极管VT截止时,线圈两端可能产生很高的感应电动势,截止时,线圈两端可能产生很高的感应电动势,此电动势与电源电压一直作用在功率管上,有可能将功率管击穿,故此电动势与电源电压一直作用在功率管上,有可能将功率管击穿,故在电路中设有在电路中设有CR消弧电路消弧电路上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•2.单点式喷油器单点式喷油器•如如图图3-31所示单点电控汽油喷射系统使用所示单点电控汽油喷射系统使用1或或2个电磁式喷油器,喷个电磁式喷油器,喷油器安装在节气门上方,汽油喷入进气总管单点燃油喷射系统的喷油器安装在节气门上方,汽油喷入进气总管单点燃油喷射系统的喷油器一般都采用下部进油式,即进油口设在喷油器侧面,而不是在顶油器一般都采用下部进油式,即进油口设在喷油器侧面,而不是在顶部,主要是可降低喷油器的高度,以便在节气门体内的安装部,主要是可降低喷油器的高度,以便在节气门体内的安装•3.按驱动方式分按驱动方式分•喷油器的驱动方式可分为电流驱动和电压驱动两种方式。
电流驱动方喷油器的驱动方式可分为电流驱动和电压驱动两种方式电流驱动方式只适用于低阻值喷油器,电压驱动方式对高阻值和低阻值喷油器均式只适用于低阻值喷油器,电压驱动方式对高阻值和低阻值喷油器均可使用上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•(1)电流驱动方式电流驱动方式•如如图图3-32所示在采用电流驱动方式的喷油器控制电路中,不需附加所示在采用电流驱动方式的喷油器控制电路中,不需附加电阻,低阻喷油器直接与蓄电池连接,通过电阻,低阻喷油器直接与蓄电池连接,通过ECU中的晶体三极管对流中的晶体三极管对流过喷油器线圈的电流进行控制喷油器电流驱动电路如过喷油器线圈的电流进行控制喷油器电流驱动电路如图图3-33所示• 蓄电池通过点火开关和主继电器蓄电池通过点火开关和主继电器(或熔丝或熔丝)直接给喷油器和直接给喷油器和ECU供电,供电,ECU控制喷油器和主继电器线圈的搭铁回路点火开关接通时,继电控制喷油器和主继电器线圈的搭铁回路点火开关接通时,继电器触点闭合,器触点闭合,ECU中的喷油器驱动电路使晶体三极管中的喷油器驱动电路使晶体三极管VT,导通,流过导通,流过喷油器线圈的电流在喷油器线圈的电流在V T,发射极电阻上产生电压降发射极电阻上产生电压降;A,的电压达到设定的电压达到设定值时,喷油器驱动电路使值时,喷油器驱动电路使VT,截止。
当蓄电池电压为截止当蓄电池电压为14V时,流过喷油时,流过喷油器线圈的峰值电流为器线圈的峰值电流为8A,喷油器针阀达到最大升程后,保持这一稳定、,喷油器针阀达到最大升程后,保持这一稳定、静止状态的电流为静止状态的电流为2A;在此过程中,在此过程中,VT,以以20Hz的频率导通或截止,的频率导通或截止,即电压变化频率为即电压变化频率为2OHzo上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件• 在喷油器电流驱动回路中,由于无附加电阻,回路的阻抗小,在喷油器电流驱动回路中,由于无附加电阻,回路的阻抗小,ECU向喷油器发出指令时,流过喷油器线圈的电流增加迅速,电磁线圈产向喷油器发出指令时,流过喷油器线圈的电流增加迅速,电磁线圈产生的磁力使针阀开启快,喷油器喷油迟滞时间缩短,响应性更好喷生的磁力使针阀开启快,喷油器喷油迟滞时间缩短,响应性更好喷油器针阀的开启时刻总是比油器针阀的开启时刻总是比ECU向喷油器发出执令的时刻晚,此时间向喷油器发出执令的时刻晚,此时间即称为喷油器喷油迟滞时间即称为喷油器喷油迟滞时间(或无效喷油时间或无效喷油时间)此外,采用电流驱动此外,采用电流驱动方式,保持针阀开启使喷油器喷油时的电流较小,喷油器线圈不易发方式,保持针阀开启使喷油器喷油时的电流较小,喷油器线圈不易发热,也可减少功率损耗。
热,也可减少功率损耗上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•(2)电压驱动方式电压驱动方式•电压驱动式喷油器原理图如电压驱动式喷油器原理图如图图3-34所示•低阻喷油器采用电压驱动方式时,必须加入附加电阻因为低阻喷油低阻喷油器采用电压驱动方式时,必须加入附加电阻因为低阻喷油器线圈的匝数较少,加入附加电阻,可减小工作时流过线圈的电流,器线圈的匝数较少,加入附加电阻,可减小工作时流过线圈的电流,以防止线圈发热而损坏以防止线圈发热而损坏•电阻与喷油器的连接方式有三种方式,如电阻与喷油器的连接方式有三种方式,如图图3-35所示•电压驱动方式中的喷油器驱动电路较简单,但因其回路中的阻抗大,电压驱动方式中的喷油器驱动电路较简单,但因其回路中的阻抗大,喷油器的喷油滞后时间长其中,电压驱动高阻喷油器的喷油滞后时喷油器的喷油滞后时间长其中,电压驱动高阻喷油器的喷油滞后时间最长,电压驱动低阻喷油器次之,电流驱动的喷油器最短间最长,电压驱动低阻喷油器次之,电流驱动的喷油器最短上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•.喷油器电阻检查喷油器电阻检查•拆开喷油器线束连接器,用万用表测量喷油器两端子之间的电阻,低拆开喷油器线束连接器,用万用表测量喷油器两端子之间的电阻,低阻值喷油器应为阻值喷油器应为2~3 Ω,高阻值喷油器应为,高阻值喷油器应为131652,否则应更换喷油,否则应更换喷油器。
器•注意注意:•低阻喷油器不能直接与蓄电池连接,必须串联一个低阻喷油器不能直接与蓄电池连接,必须串联一个8~10 Ω的附加的附加•电阻此外,各车型喷油器的喷油量和均匀度标准不同,一般喷油量电阻此外,各车型喷油器的喷油量和均匀度标准不同,一般喷油量为为50~70mL/ 15s,各缸喷油器的喷油量相差不超过,各缸喷油器的喷油量相差不超过10% 上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•4.冷启动喷油器及其控制电路冷启动喷油器及其控制电路•(1)冷启动喷油器冷启动喷油器•冷启动喷油器安装在进气总管上,其功用是冷启动喷油器安装在进气总管上,其功用是:在发动机冷启动时喷油,在发动机冷启动时喷油,以加浓混合气,改善发动机的冷启动性能以加浓混合气,改善发动机的冷启动性能•冷启动喷油器的结构与前述喷油器不同之处主要是采用紊流式喷孔,冷启动喷油器的结构与前述喷油器不同之处主要是采用紊流式喷孔,喷油时将燃油喷成螺旋雾状旋流,有利于燃油的雾化和蒸发,冷启动喷油时将燃油喷成螺旋雾状旋流,有利于燃油的雾化和蒸发,冷启动喷油器及其控制电路如喷油器及其控制电路如图图3-36所示冷启动喷油器一般采用安装在冷所示。
冷启动喷油器一般采用安装在冷却水套内的冷启动喷油器正时开关控制却水套内的冷启动喷油器正时开关控制上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•工作原理工作原理:•发动机启动时,点火开关转至发动机启动时,点火开关转至‘`ST',档,启动继电器线圈通电,触,档,启动继电器线圈通电,触点闭合使蓄电池电压送至冷启动喷油器点闭合使蓄电池电压送至冷启动喷油器;发动机冷启动时,正时开关发动机冷启动时,正时开关控制冷启动喷油器的搭铁回路,冷启动喷油器搭铁回路接通,冷启动控制冷启动喷油器的搭铁回路,冷启动喷油器搭铁回路接通,冷启动喷油器喷油发动机启动时,若冷却水温度较高,正时开关则断开冷喷油器喷油发动机启动时,若冷却水温度较高,正时开关则断开冷启动喷油器搭铁回路,冷启动喷油器不喷油发动机启动后,启动继启动喷油器搭铁回路,冷启动喷油器不喷油发动机启动后,启动继电器切断冷启动喷油器电源电路,冷启动喷油器停止喷油电器切断冷启动喷油器电源电路,冷启动喷油器停止喷油上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•(2)冷启动喷油器的控制冷启动喷油器的控制•冷启动喷油器的喷油时间可以由启动喷油器正时开关控制,也可以由冷启动喷油器的喷油时间可以由启动喷油器正时开关控制,也可以由ECU控制。
控制•正时开关是一个温控开关,双金属片用不同膨胀系数的两种金属制成,正时开关是一个温控开关,双金属片用不同膨胀系数的两种金属制成,受热变形时则会向膨胀系数较小的一侧弯曲,其下端有一活动触点受热变形时则会向膨胀系数较小的一侧弯曲,其下端有一活动触点正时开关内的固定触点通过壳体直接搭铁正时开关安装在汽缸体的正时开关内的固定触点通过壳体直接搭铁正时开关安装在汽缸体的一侧的冷却水道上,水温低时,双金属片没有变形,正时开关内的两一侧的冷却水道上,水温低时,双金属片没有变形,正时开关内的两触点闭合,接通冷启动喷油器搭铁回路触点闭合,接通冷启动喷油器搭铁回路;反之,水温高时,由于双金反之,水温高时,由于双金属片变形而使正时开关内的两触点断开,冷启动喷油器搭铁回路即被属片变形而使正时开关内的两触点断开,冷启动喷油器搭铁回路即被断开正时开关内还装有一个加热线圈,线圈一端通过启动继电器供断开正时开关内还装有一个加热线圈,线圈一端通过启动继电器供电,另一端则直接搭铁,这样发动机连续启动几次失败后,由于加热电,另一端则直接搭铁,这样发动机连续启动几次失败后,由于加热线圈通电时间长,双金属片被加热也会使触点断开,冷启动喷油器停线圈通电时间长,双金属片被加热也会使触点断开,冷启动喷油器停止喷油,以免供油过多。
发动机暖机后,原来常闭的触点应为常开状止喷油,以免供油过多发动机暖机后,原来常闭的触点应为常开状态冷启动喷油器正时开关与冷启动控制电路如态冷启动喷油器正时开关与冷启动控制电路如图图3-.37所示上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•冷启动的控制原理冷启动的控制原理:发动机冷机时,定时开关触点闭合冷启动时,发动机冷机时,定时开关触点闭合冷启动时,使点火开关处于使点火开关处于ST位置,冷启动喷油器电磁线圈通电,电流经蓄电池、位置,冷启动喷油器电磁线圈通电,电流经蓄电池、点火开关点火开关ST、冷启动喷油器的、冷启动喷油器的STA、电磁线圈、、电磁线圈、sTJ及定时开关的及定时开关的sTJ、双金属、触点、搭铁构成回路,冷启动喷油器喷油与此同时,、双金属、触点、搭铁构成回路,冷启动喷油器喷油与此同时,也有电流经开关的也有电流经开关的STA流经加热线圈流经加热线圈1和和2两加热线圈使双金属片受两加热线圈使双金属片受热,当其弯曲打开触点时,冷启动喷油器停喷热,当其弯曲打开触点时,冷启动喷油器停喷•冷启动后的工作原理:如冷启动后的工作原理:如图图3-38所示启动开关断开,点火开关由所示。
启动开关断开,点火开关由ST位置转至打开位置,冷启动喷油器停喷与此同时,加热线圈位置转至打开位置,冷启动喷油器停喷与此同时,加热线圈1, 2均均断电,但此时发动机水温使双金属弯曲,触点保持断开,即发动机正断电,但此时发动机水温使双金属弯曲,触点保持断开,即发动机正常运转中,冷启动喷油器定时开关的触点保持常开状态常运转中,冷启动喷油器定时开关的触点保持常开状态•有些车型的冷启动喷油器搭铁回路由有些车型的冷启动喷油器搭铁回路由ECU和正时开关两者控制和正时开关两者控制•图图3-39所示的是任何一条搭铁回路接通时都可以使冷启动喷油器喷油,所示的是任何一条搭铁回路接通时都可以使冷启动喷油器喷油,ECU的控制目的主要是修正冷启动喷油器的喷油量的控制目的主要是修正冷启动喷油器的喷油量上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•在发动机集中控制系统中,也可取消正时开关,由在发动机集中控制系统中,也可取消正时开关,由ECU控制冷启动喷控制冷启动喷油器由于冷启动喷油器向进气总管内喷油,存在各缸供油不均的缺油器由于冷启动喷油器向进气总管内喷油,存在各缸供油不均的缺点,目前的发展趋势是取消冷启动喷油器,由各缸喷油器完成冷启动点,目前的发展趋势是取消冷启动喷油器,由各缸喷油器完成冷启动喷油器的任务,即通过异步喷油来改善发动机的冷启动性能,这样不喷油器的任务,即通过异步喷油来改善发动机的冷启动性能,这样不仅可使各缸供油均匀,也可减小控制系统元件仅可使各缸供油均匀,也可减小控制系统元件(冷启动喷油器冷启动喷油器)和简化和简化线路。
线路上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•5.啧油器的控制电路啧油器的控制电路•(1)同时喷射方式的控制电路同时喷射方式的控制电路•这种喷射方式的控制电路是将各缸喷油器全部并联在一起,通过一条这种喷射方式的控制电路是将各缸喷油器全部并联在一起,通过一条共同的线路和电脑连接共同的线路和电脑连接(如如图图3-40所示所示)在发动机的每个工作循环中在发动机的每个工作循环中(曲轴每转两圈曲轴每转两圈),各缸喷油器同时喷油一次或两次,各缸喷油器同时喷油一次或两次(如如图图3-41所示所示)•采用这种控制方式可以简化电脑中喷油的控制电路,降低成本但由采用这种控制方式可以简化电脑中喷油的控制电路,降低成本但由于各缸喷油时刻距进气行程开始的时间间隔差别太大,喷入的燃油在于各缸喷油时刻距进气行程开始的时间间隔差别太大,喷入的燃油在进气歧管内停留的时间不同,导致各缸混合气品质不一,影响了各缸进气歧管内停留的时间不同,导致各缸混合气品质不一,影响了各缸工作的均匀性采用这种喷射控制方式的主要是一些早期的低级或经工作的均匀性采用这种喷射控制方式的主要是一些早期的低级或经济型的轿车。
济型的轿车上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•(2)分组喷射方式的控制电路分组喷射方式的控制电路•这种喷射方式的控制电路是将多缸发动机的喷油器分成这种喷射方式的控制电路是将多缸发动机的喷油器分成2~3组,每组组,每组有有2~4个喷油器,分别通过一条线路和电脑连接,如个喷油器,分别通过一条线路和电脑连接,如图图3-42所示在发动机每个工作循环中,各组喷油器各自同时喷油一次,如发动机每个工作循环中,各组喷油器各自同时喷油一次,如图图3-43所所示在每组的几个喷油器中,有一个喷油器是在该缸正好处于进气行示在每组的几个喷油器中,有一个喷油器是在该缸正好处于进气行程上止点时喷油,其余喷油器是在各自的汽缸接近进气行程开始的时程上止点时喷油,其余喷油器是在各自的汽缸接近进气行程开始的时刻喷油这样既可简化控制电路,又可提高各缸混合气品质的一致性这样既可简化控制电路,又可提高各缸混合气品质的一致性目前大部分中级车型采用这种喷射方式目前大部分中级车型采用这种喷射方式上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•(3)顺序喷射方式的控制电路顺序喷射方式的控制电路•这种喷射方式的控制电路是将各缸喷油器分别由各自的线路和电脑连这种喷射方式的控制电路是将各缸喷油器分别由各自的线路和电脑连接,如接,如图图3-44所示。
电脑分别控制各喷油器在各自的汽缸接近进气行所示电脑分别控制各喷油器在各自的汽缸接近进气行程开始的时刻喷油,如程开始的时刻喷油,如图图3-45所示由于电脑每增加一条独立的喷油所示由于电脑每增加一条独立的喷油器控制电路,在电脑内部就要相应增加一套喷油器控制线路,这样增器控制电路,在电脑内部就要相应增加一套喷油器控制线路,这样增加了电脑控制程序的复杂性和制造成本因此顺序喷射方式的控制电加了电脑控制程序的复杂性和制造成本因此顺序喷射方式的控制电路最复杂,但各缸混合气品质最均匀最近几年,由于电脑的集成化路最复杂,但各缸混合气品质最均匀最近几年,由于电脑的集成化程度越来越高,成本不断下降,这种喷射方式得到越来越广泛的应用,程度越来越高,成本不断下降,这种喷射方式得到越来越广泛的应用,目前大部分中、高级轿车都是采用这种控制电路目前大部分中、高级轿车都是采用这种控制电路上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•6.喷油器的检测喷油器的检测•(1)就车检查就车检查•①①测听测听•步骤步骤1:发动机热车后使其怠速运转发动机热车后使其怠速运转•步骤步骤2:用螺丝刀或听诊器测听各缸喷油器工作的声音:用螺丝刀或听诊器测听各缸喷油器工作的声音·•步骤步骤1:: :若某缸喷油器的工作声音很小,则说明该喷油器工作不正若某缸喷油器的工作声音很小,则说明该喷油器工作不正•常,可能是针阀卡滞,应作进一步的检查。
常,可能是针阀卡滞,应作进一步的检查•步骤步骤4:若听不见某缸喷油器的工作声音,说明该喷油器不工作若听不见某缸喷油器的工作声音,说明该喷油器不工作•对此,应检查喷油器控制线路或测量喷油器电磁线圈电阻若控制线对此,应检查喷油器控制线路或测量喷油器电磁线圈电阻若控制线路及电磁线圈正常,则说明喷油器针阀完全卡死,应更换喷油器路及电磁线圈正常,则说明喷油器针阀完全卡死,应更换喷油器上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•②②断缸检查断缸检查•a.发动机热车后使其怠速运转发动机热车后使其怠速运转•b.依次拔下各缸喷油器的线束插头,使喷油器停止喷油,进行断缸依次拔下各缸喷油器的线束插头,使喷油器停止喷油,进行断缸•检查•步骤步骤1:若拔下某缸喷油器线束插头后,发动机转速有明显下降,则说若拔下某缸喷油器线束插头后,发动机转速有明显下降,则说明该喷油器工作正常明该喷油器工作正常;•步骤步骤2:若拔下某缸喷油器线束插头后,发动机转速无明显下降,:若拔下某缸喷油器线束插头后,发动机转速无明显下降,•则说明该缸不工作或工作不良,可能是喷油器不工作,应作进一步的则说明该缸不工作或工作不良,可能是喷油器不工作,应作进一步的•检查检查上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•③③检测阻值检测阻值•如如图图3-46所示。
所示•步骤步骤1:检查喷油器两脚之间的电阻,应在检查喷油器两脚之间的电阻,应在1013n之间之间;•步骤步骤2:检查喷油器插口检查喷油器插口1#与地之间的电压,点火开关打开时应为与地之间的电压,点火开关打开时应为•蓄电池电压蓄电池电压;•步骤步骤3:插口插口1#电压并与主继电器之间线路正常时,将一个二极管电压并与主继电器之间线路正常时,将一个二极管•接在两插口上接在两插口上;•步骤步骤4:启动发动机二极管应点亮,否则更换发动机电脑启动发动机二极管应点亮,否则更换发动机电脑上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•(2)拆下清洗拆下清洗•①①检测喷油器,先清洗喷油器超声波检测喷油器,先清洗喷油器超声波•在检侧喷油器工作性能前,先进行喷油器超声波清洗将喷油器放入在检侧喷油器工作性能前,先进行喷油器超声波清洗将喷油器放入超声波清洗池超声波清洗池(如如图图3-47所示所示),在控制面板设定,在控制面板设定“超声波清洗超声波清洗”功能功能进行超声波清洗时间为进行超声波清洗时间为10min•②②喷油器工作性能的检测喷油器工作性能的检测•步骤步骤1:超声波清洗完后,关闭超声波电机电源,将喷油器接在分油器超声波清洗完后,关闭超声波电机电源,将喷油器接在分油器支架偶件上,并设定检刚时的压力、转速、脉冲、时间等工作范围,支架偶件上,并设定检刚时的压力、转速、脉冲、时间等工作范围,进行均匀测试进行均匀测试(如如图图3-48所示所示)。
该检侧是测试喷油器相同工况下,喷该检侧是测试喷油器相同工况下,喷油器油量是否一致或误差是否在规定范围内,否则应更换喷油器油器油量是否一致或误差是否在规定范围内,否则应更换喷油器•步骤步骤2:雾化测试雾化测试:同上,在控制面板上设置压力、转速、脉冲、时间同上,在控制面板上设置压力、转速、脉冲、时间等工作范围,按等工作范围,按“运行运行”键,观看每个喷油器喷油雾化是否良好,是键,观看每个喷油器喷油雾化是否良好,是否有直线射流现象,否则需更换否有直线射流现象,否则需更换上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•步骤步骤3:密封性测试密封性测试:在控制面板设定相关参数后,检测喷油器在在控制面板设定相关参数后,检测喷油器在1 min之内至少漏油之内至少漏油1滴,否则应更换滴,否则应更换•步骤步骤4: 喷油量测试喷油量测试:在控制面板上设定相关的参数,检测喷油器在设在控制面板上设定相关的参数,检测喷油器在设定时间喷油量是否一致,如相差太多,则应更换喷油器定时间喷油量是否一致,如相差太多,则应更换喷油器上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•案例案例 喷油器针阀发卡,导致发动机抖动、行驶动力不足故障喷油器针阀发卡,导致发动机抖动、行驶动力不足故障•故障现象故障现象•一辆别克世纪轿车,怠速时发动机抖动严重,行驶时动力不足,且发一辆别克世纪轿车,怠速时发动机抖动严重,行驶时动力不足,且发动机指示灯有时发亮。
动机指示灯有时发亮•故障原因故障原因•①①点火错乱点火错乱;•②②燃油系统工作不良燃油系统工作不良;•③③喷油器工作不良喷油器工作不良•故障诊断与排除故障诊断与排除•①①用专用检侧仪检测,调取故障码为用专用检侧仪检测,调取故障码为P0300,其内容是发动机运行过,其内容是发动机运行过程中,电脑检测到有缺缸现象程中,电脑检测到有缺缸现象上一页 下一页返回任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件•②②观察检刚仪数据清单,发现个别缸缺缸数据值积累较多,确认此缸观察检刚仪数据清单,发现个别缸缺缸数据值积累较多,确认此缸工作不良工作不良•③③检查此缸火花塞,并用示波器检测此缸跳火情况,均正常检查此缸火花塞,并用示波器检测此缸跳火情况,均正常•④④检查喷油器及其线路,发现喷油器内部电磁阀芯轴卡住,导致喷油检查喷油器及其线路,发现喷油器内部电磁阀芯轴卡住,导致喷油不正常•故障分析故障分析•原来发动机控制电脑通过检刚曲轴位置传感器之间的相互变化,感知原来发动机控制电脑通过检刚曲轴位置传感器之间的相互变化,感知到发动机各缸工作情况,并通过计数的方法对各个汽缸的缺火状况进到发动机各缸工作情况,并通过计数的方法对各个汽缸的缺火状况进行检测。
单位时间内哪个汽缸的缺火计数值达到一定程度,发动机指行检测单位时间内哪个汽缸的缺火计数值达到一定程度,发动机指示灯会发亮示灯会发亮上一页返回图图3-1 凌志凌志LS400燃油系统的构成燃油系统的构成返回图图3-2 桑塔纳、捷达轿车让敲你有供给桑塔纳、捷达轿车让敲你有供给系统的结构原理系统的结构原理返回图图3-3 奥迪奥迪A6燃油压力的检测燃油压力的检测返回图图3-4燃油箱的安装位置燃油箱的安装位置返回图图3-5 电动燃油泵的安装位置电动燃油泵的安装位置返回图图3-6 内装式电动燃油泵内装式电动燃油泵返回图图3-7 涡轮泵工作原理涡轮泵工作原理返回图图3-8 外装式电动燃油泵外装式电动燃油泵返回图图3-9 滚柱泵的工作原理滚柱泵的工作原理返回图图3-10 ECU控制的燃油泵控制电路控制的燃油泵控制电路返回图图3-11燃油泵开关控制的燃油泵控制电燃油泵开关控制的燃油泵控制电路路返回图图3-12 燃油泵继电器控制的燃油泵控制燃油泵继电器控制的燃油泵控制电路电路返回图图3-13 电动燃油泵的检查电动燃油泵的检查返回图图3-14 电动汽油泵最大供油压力的测量电动汽油泵最大供油压力的测量返回图图3-16 燃油滤清器燃油滤清器返回图图3-17 燃油滤清器安装位置燃油滤清器安装位置返回图图3-18 燃油滤清器安装方向燃油滤清器安装方向返回图图3-19 燃油滤清器安装示意图燃油滤清器安装示意图返回图图3-20 燃油压力调节器安装位置燃油压力调节器安装位置返回图图3-21 燃油压力调机器构造燃油压力调机器构造返回图图3-22 节气门开度与进气歧管及燃油分节气门开度与进气歧管及燃油分配管压力的关系配管压力的关系返回图图3-23 正常工作油压正常工作油压返回图图3-24 拔掉真空管后油压拔掉真空管后油压 返回图图3-25 夹往回油管时幽雅回升夹往回油管时幽雅回升400kpa返回图图3-26 脉动阻尼减震器脉动阻尼减震器返回图图3-27 轴针式喷油器轴针式喷油器返回图图3-28 孔式喷油器孔式喷油器返回图图3-29 低阻喷油器电压驱动电路低阻喷油器电压驱动电路返回图图3-30 低阻喷油器电流驱动电路低阻喷油器电流驱动电路返回图图3-31 单点电磁式喷油器单点电磁式喷油器返回图图3-32 电流驱动方式电流驱动方式返回图图3-33 喷油器电流驱动电路喷油器电流驱动电路返回图图3-34 电压驱动方式电压驱动方式返回图图3-35 喷油器电压驱动方式喷油器电压驱动方式返回图图3-36 冷启动喷油器及其控制电路冷启动喷油器及其控制电路返回图图3-37 冷启动喷油器正时开关与控制电冷启动喷油器正时开关与控制电路路返回图图3-38 冷启动后控制电路冷启动后控制电路返回图图3-39 ECU与正时开关协同控制电路与正时开关协同控制电路返回图图3-40 同时喷射方式的控制电路图同时喷射方式的控制电路图返回图图3-41 同时喷油一次或两次示意图同时喷油一次或两次示意图返回图图4-42 分组喷射方式的控制电路图分组喷射方式的控制电路图返回图图3-43 分组喷油一次示意图分组喷油一次示意图返回图图3-44 顺序喷射方式的顺序喷射方式的 控制电路图控制电路图返回图图3-45 顺序喷油示意图顺序喷油示意图返回图图3-46 喷油器的检测喷油器的检测返回图图3-47 喷油器超声波清洗图喷油器超声波清洗图返回图图3-48 喷油器均匀测试图喷油器均匀测试图返回课题四课题四 喷射控制系统原理与维修喷射控制系统原理与维修•任务一任务一 EFI控制系统组成控制系统组成•任务二任务二 主要传感器及开关信号单元主要传感器及开关信号单元•任务三任务三 电子控制单元(电子控制单元(ECU))•任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理返回任务一任务一 EFI控制系统组成控制系统组成• 一、组成示意图一、组成示意图•各型汽车燃油喷射系统采用传感器和执行器的数量与形式各不相同,各型汽车燃油喷射系统采用传感器和执行器的数量与形式各不相同,“D(压力压力)”型燃油喷射系统采用歧管压力式传感器型燃油喷射系统采用歧管压力式传感器MAP(如桑塔纳如桑塔纳2000GLi型轿车、切诺基吉普车、夏利型轿车、切诺基吉普车、夏利2000等等),,“L(空气流量空气流量)”型型燃油喷射系统采用空气流量传感器燃油喷射系统采用空气流量传感器AFS(如桑塔纳如桑塔纳2000GSi型、捷达型、捷达AT , GTX型和红旗型和红旗CA7220E型轿车等型轿车等)。
其中,其中,“L”型燃油喷射控型燃油喷射控制系统的组成如制系统的组成如图图4-1所示返回任务二任务二 主要传感器及开关信号单元主要传感器及开关信号单元•1·凸轮轴凸轮轴/曲轴位置传感器曲轴位置传感器•凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的结构和工作原理基本相同,而凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的结构和工作原理基本相同,而且通常安装在一起,由于车型不同安装位置也不相同,通常都安装在且通常安装在一起,由于车型不同安装位置也不相同,通常都安装在曲轴、凸轮轴、飞轮或分电器处也有些车型将凸轮轴位置传感器与曲轴、凸轮轴、飞轮或分电器处也有些车型将凸轮轴位置传感器与曲轴位置传感器分开并安装在不同位置上曲轴位置传感器分开并安装在不同位置上•凸轮轴凸轮轴/曲轴位置传感器可分为电磁式、霍尔式和光电式三种类型曲轴位置传感器可分为电磁式、霍尔式和光电式三种类型•(1)电磁式凸轮轴电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器曲轴位置传感器•如如图图4-2所示为早期的日本丰田皇冠所示为早期的日本丰田皇冠3.0轿车电磁式凸轮轴轿车电磁式凸轮轴/曲轴位置传曲轴位置传感器,可分为上、下两部分上部分为凸轮轴位置传感器,由带一个感器,可分为上、下两部分。
上部分为凸轮轴位置传感器,由带一个凸齿的凸齿的G转子和两个感应线圈转子和两个感应线圈G1和和G2组成,用以产生第一缸上止点基组成,用以产生第一缸上止点基准信号准信号(c信号信号);下部分为曲轴位置传感器,由一个带下部分为曲轴位置传感器,由一个带24个凸齿的个凸齿的Ne转子和一个转子和一个Ne感应线圈组成,用以产生曲轴转角信号感应线圈组成,用以产生曲轴转角信号(Ne信号信号) 下一页返回任务二任务二 主要传感器及开关信号单元主要传感器及开关信号单元•电磁式凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器都是利用电磁感应原理产电磁式凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器都是利用电磁感应原理产生脉冲信号的生脉冲信号的•发动机工作时,转子随分电器轴一起转动,当转子上的凸齿与感应线发动机工作时,转子随分电器轴一起转动,当转子上的凸齿与感应线圈靠近时,引起通过线圈的磁通变化,便会圈两端产生感应电压,圈靠近时,引起通过线圈的磁通变化,便会圈两端产生感应电压,ECU即根据感应线圈产生的脉冲信号确定发动机转速和各缸工作位置即根据感应线圈产生的脉冲信号确定发动机转速和各缸工作位置发动机工作时,曲轴每转两圈发动机工作时,曲轴每转两圈(分电器轴转一圈分电器轴转一圈),,G,和和G=感应线圈感应线圈各产生一个脉冲信号,在设计和安装时,只要各产生一个脉冲信号,在设计和安装时,只要G转子的凸齿在第一缸转子的凸齿在第一缸位于上止点时与位于上止点时与G1或或G2感应线圈靠近,感应线圈靠近,ECU即可根据即可根据G1和和G2确定第确定第一缸上止点位置,并以此为基准,根据曲轴转角一缸上止点位置,并以此为基准,根据曲轴转角(Ne信号信号)和各缸工作和各缸工作顺序确定其他各缸的工作位置。
曲轴每转两圈,在顺序确定其他各缸的工作位置曲轴每转两圈,在Ne感应线圈中产生感应线圈中产生与与Ne转子凸齿数量相等的脉冲信号转子凸齿数量相等的脉冲信号(Ne信号信号),,ECU根据单位时间内根据单位时间内收到的收到的Ne信号确定发动机转速信号确定发动机转速上一页 下一页返回任务二任务二 主要传感器及开关信号单元主要传感器及开关信号单元•电磁式凸轮轴电磁式凸轮轴/曲轴位曲轴位t传感器的维修传感器的维修:•如如图图4-3所示为丰田皇冠所示为丰田皇冠3.0轿车的凸轮轴轿车的凸轮轴/曲轴位置传感器电路,在维曲轴位置传感器电路,在维修时,主要检查转子凸齿有无损伤,若有损伤应更换修时,主要检查转子凸齿有无损伤,若有损伤应更换;检查感应线圈检查感应线圈的电阻,冷态下的的电阻,冷态下的G1和和G2感应线圈电阻应为感应线圈电阻应为125~200Ω , Ne感感•应线圈电阻应为应线圈电阻应为155~250Ω也可在发动机工作时测量传感器的输出也可在发动机工作时测量传感器的输出信号电压以判断传感器及其电路是否正常,必要时应检修线路或更换信号电压以判断传感器及其电路是否正常,必要时应检修线路或更换传感器传感器上一页 下一页返回任务二任务二 主要传感器及开关信号单元主要传感器及开关信号单元•(2)霍尔式凸轮轴霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器曲轴位置传感器•霍尔效应是指将半导体元件霍尔效应是指将半导体元件(霍尔晶体管霍尔晶体管)放在永久磁铁产生的磁场中,放在永久磁铁产生的磁场中,并给半导体元件通一与并给半导体元件通一与z场方向垂直的电流时,将在垂直于电流和磁场方向垂直的电流时,将在垂直于电流和磁场的半导体元件表面产生一个与电流和磁场强度成正比的电压,称为场的半导体元件表面产生一个与电流和磁场强度成正比的电压,称为霍尔电压。
霍尔式凸轴位置传感器安装位置如霍尔电压霍尔式凸轴位置传感器安装位置如图图4-4所示,结构原理所示,结构原理如如图图4-5所示• 北京切诺基汽车同步信号传感器电路如北京切诺基汽车同步信号传感器电路如图图4-6所示,维修时,拆开传所示,维修时,拆开传感器线束连接器,将点火开关转至感器线束连接器,将点火开关转至“ON”位置,检查传感器电源端子位置,检查传感器电源端子A与与C之间电压应为之间电压应为8V;发动机转动时,检查信号端子发动机转动时,检查信号端子B与与C之间输出之间输出的信号电压应为的信号电压应为5V和和OV交替变化交替变化;若不符合规定应首先检查线路是否若不符合规定应首先检查线路是否有故障,必要时更换传感器有故障,必要时更换传感器上一页 下一页返回任务二任务二 主要传感器及开关信号单元主要传感器及开关信号单元• 工作原理工作原理;•ECU提供电源使电流通过霍尔晶体管,旋转转子的凸齿经过磁场时使提供电源使电流通过霍尔晶体管,旋转转子的凸齿经过磁场时使磁场强度改变,霍尔晶体管产生的霍尔电压经放大后输送给磁场强度改变,霍尔晶体管产生的霍尔电压经放大后输送给ECU ECU根据霍尔电压产生的时刻确定凸轮轴位置,根据霍尔电压产生的根据霍尔电压产生的时刻确定凸轮轴位置,根据霍尔电压产生的次数确定曲轴转角和发动机转速次数确定曲轴转角和发动机转速上一页 下一页返回任务二任务二 主要传感器及开关信号单元主要传感器及开关信号单元•(3)光电式凸轮轴光电式凸轮轴/曲轴位置传感器曲轴位置传感器• 光电式凸轮轴光电式凸轮轴/曲轴位置传感器主要由转子、发光二极管、光敏二极曲轴位置传感器主要由转子、发光二极管、光敏二极管和放大电路等组成,如管和放大电路等组成,如图图4-7所示。
转子上制有一定数量的透光孔,所示转子上制有一定数量的透光孔,利用发光二极管作为信号源,随转子转动当透光孔与发光二极管对正利用发光二极管作为信号源,随转子转动当透光孔与发光二极管对正时,光线照射到光敏二极管上产生电压信号,经放大电路放大后输送时,光线照射到光敏二极管上产生电压信号,经放大电路放大后输送给给ECU转子内、外两圈的透光孔数量不等,分别用以产生转子内、外两圈的透光孔数量不等,分别用以产生G信号和信号和1V e信号上一页 下一页返回任务二任务二 主要传感器及开关信号单元主要传感器及开关信号单元•光电式凸轮轴光电式凸轮轴i曲轴位置传感器的维修曲轴位置传感器的维修:•图图4-8所示为日产、三菱和现代轿车通常装用的光电式凸轮轴所示为日产、三菱和现代轿车通常装用的光电式凸轮轴/曲置传曲置传感器原理图维修时,拆开传感器线束连接器,将点火开关转至感器原理图维修时,拆开传感器线束连接器,将点火开关转至“ON”位置,测量电脑侧位置,测量电脑侧1与与2端子之间电压应为端子之间电压应为12V,否则说明线路,否则说明线路或或ECU有故障有故障;给传感器侧的给传感器侧的1与与2端子之间直接施加端子之间直接施加12V蓄电池电压,蓄电池电压,并分别在信号输出端子并分别在信号输出端子3和和4与与1之间接上电流表,转动转子一圈时,之间接上电流表,转动转子一圈时,两个电流表应分别摆动两个电流表应分别摆动1次和次和4次次(与透光孔数量相等与透光孔数量相等),每次电流表指,每次电流表指示电流应约为示电流应约为1mA,否则应更换传感器。
否则应更换传感器上一页 下一页返回任务二任务二 主要传感器及开关信号单元主要传感器及开关信号单元•2.冷却液温度传感器冷却液温度传感器•发动机冷却液温度发动机冷却液温度(ECT)传感器向传感器向ECU提供一个随冷却液温度变化的提供一个随冷却液温度变化的模拟信号这种传感器通常固定在冷却水管上,其下端浸入发动机的模拟信号这种传感器通常固定在冷却水管上,其下端浸入发动机的冷却水中其特性与进气温度传感器类似,同样为负温度系数,典型冷却水中其特性与进气温度传感器类似,同样为负温度系数,典型的的ECT在一在一40℃℃时电阻可达时电阻可达35000几,在几,在120℃℃时只有时只有12052 o ECT与计算机之间有两条连线,一条是电压信号线,另一条是搭铁线,结与计算机之间有两条连线,一条是电压信号线,另一条是搭铁线,结构及特性曲线如构及特性曲线如图图4-9所示,技术数据及输入所示,技术数据及输入/输出范围如输出范围如表表4-1所示• 为了完成有关输出功能的必要决策,计算机必须知道冷却液的温度为了完成有关输出功能的必要决策,计算机必须知道冷却液的温度例如,当发动机的温度较低时,例如,当发动机的温度较低时,ECU必须提供较浓的空燃比,而一旦必须提供较浓的空燃比,而一旦发动机的工作温度达到正常值,必须提供较稀的空燃比。
所以发动机的工作温度达到正常值,必须提供较稀的空燃比所以ECU必必须根据须根据ECT信号知道发动机冷却液的温度,以提供正确的空燃比值实信号知道发动机冷却液的温度,以提供正确的空燃比值实现燃油的经济性,以减小废气污染现燃油的经济性,以减小废气污染上一页 下一页返回任务二任务二 主要传感器及开关信号单元主要传感器及开关信号单元• 与进气温度传感器相同,冷却液温度传感器也是一个与进气温度传感器相同,冷却液温度传感器也是一个NTC热敏电阻,热敏电阻,即负温度系数的热敏电阻,可在温度范围为一即负温度系数的热敏电阻,可在温度范围为一40℃℃一一++150℃℃时正常时正常工作ECU用本身的用本身的SV稳压电源向热敏电阻供电热敏电阻按照温稳压电源向热敏电阻供电热敏电阻按照温度变化送出电压信号,这个电压信号代表发动机冷却液的温度,作为度变化送出电压信号,这个电压信号代表发动机冷却液的温度,作为电控系统各控制功能的修正信号电控系统各控制功能的修正信号•捷达电控燃油喷射式发动机冷却液温度传感器安装在发动机出水管至捷达电控燃油喷射式发动机冷却液温度传感器安装在发动机出水管至散热器和暖风热交换器的管接头上,如散热器和暖风热交换器的管接头上,如图图4-10所示。
所示•如果冷却液温度传感器信号中断或者传感器损坏,如果冷却液温度传感器信号中断或者传感器损坏,ECU即失去对主控即失去对主控的冷却液温度修正功能,不过发动机仍然是在主控的条件下运转,在的冷却液温度修正功能,不过发动机仍然是在主控的条件下运转,在正常发动机冷却液温度条件下影响不大电控系统无冷却液温度信号正常发动机冷却液温度条件下影响不大电控系统无冷却液温度信号将导致发动机冷、热启动性能变差,怠速运转自适应性能变差,废气将导致发动机冷、热启动性能变差,怠速运转自适应性能变差,废气排放值和发动机油耗量升高等排放值和发动机油耗量升高等上一页 下一页返回任务二任务二 主要传感器及开关信号单元主要传感器及开关信号单元•冷却液温度传感器的检测冷却液温度传感器的检测:•如如图图4-11所示红表笔接信号线所示红表笔接信号线B脚,黑表笔接接地脚脚,黑表笔接接地脚A脚,点火开脚,点火开关打开应能检测到关打开应能检测到ECU的的5V参考电压,否则检查参考电压,否则检查ECU到插口连线有到插口连线有无断线,无断线,ECU有无损坏有无损坏•3.车速传感器车速传感器•车速传感器检侧汽车的行驶速度,给车速传感器检侧汽车的行驶速度,给ECU提供车速信号提供车速信号(SPD信号信号),,用于巡航控制和限速断油控制。
在汽车集中控制系统中,也是自动变用于巡航控制和限速断油控制在汽车集中控制系统中,也是自动变速器的主控制信号速器的主控制信号•车速传感器通常安装在组合仪表内或变速器输出轴上车速传感器有车速传感器通常安装在组合仪表内或变速器输出轴上车速传感器有舌簧开关式舌簧开关式(如如图图4-12所示所示)和光电式两种类型和光电式两种类型上一页 下一页返回任务二任务二 主要传感器及开关信号单元主要传感器及开关信号单元•舌簧开关式车速传感器工作原理舌簧开关式车速传感器工作原理:•舌簧开关式车速传感器的车速表软轴由安装在变速器输出轴上的齿轮舌簧开关式车速传感器的车速表软轴由安装在变速器输出轴上的齿轮驱动,车速表软轴驱动磁铁旋转,每转一圈磁铁的极性变换驱动,车速表软轴驱动磁铁旋转,每转一圈磁铁的极性变换4次,从次,从而使舌簧开关触点闭合或断开,而使舌簧开关触点闭合或断开,ECU根据触点开闭的频率即可确定车根据触点开闭的频率即可确定车速ECU给车速传感器提供给车速传感器提供12V标准电压并进行监控,舌簧开关控制标准电压并进行监控,舌簧开关控制搭铁,当舌簧开关闭合使电路接通时,传感器便产生一个脉冲信号输搭铁,当舌簧开关闭合使电路接通时,传感器便产生一个脉冲信号输送给送给ECU。
在维修时,检查车速传感器电源电压应正常,然后转动驱在维修时,检查车速传感器电源电压应正常,然后转动驱动车轮,测量车速传感器输出的信号电压动车轮,测量车速传感器输出的信号电压(信号输出端子与搭铁间信号输出端子与搭铁间),,车速表软轴每转一圈应产生四个脉冲信号,信号电压约为车速表软轴每转一圈应产生四个脉冲信号,信号电压约为12V蓄电池蓄电池电压上一页返回任务三任务三 电子控制单元电子控制单元(ECU )• ECU的构成如的构成如图图4-13所示,其主要由输入通路、所示,其主要由输入通路、A/D(模拟模拟/数字数字)转转换换•器、微型计算机和输出通路四部分组成器、微型计算机和输出通路四部分组成•1.输入通路输入通路•输入通路的作用是将系统中各传感器检测到的信号经输入通路的作用是将系统中各传感器检测到的信号经“输入输入/输出输出(mo)”接口输入微型计算机,使计算机能对汽油机运行工况进行实时接口输入微型计算机,使计算机能对汽油机运行工况进行实时检测和控制在控制过程中,需要检刚与输入的传感器信号有模拟信检测和控制在控制过程中,需要检刚与输入的传感器信号有模拟信号和脉冲数字信号两种对于这两种不同类型信号,输入号和脉冲数字信号两种。
对于这两种不同类型信号,输入ECU后的处后的处理方法也不一样理方法也不一样下一页返回任务三任务三 电子控制单元电子控制单元(ECU )•(1)模拟信号的输入模拟信号的输入•输入的模拟信号有吸入空气流量、空气温度、冷却水温度、发动机负输入的模拟信号有吸入空气流量、空气温度、冷却水温度、发动机负荷、氧传感器反馈的电压信号、电源电压等多个信号这些反映温度、荷、氧传感器反馈的电压信号、电源电压等多个信号这些反映温度、压力、流量等物理量的电信号,分别经过相应的输入通路转,换为相压力、流量等物理量的电信号,分别经过相应的输入通路转,换为相应的电压信号后,再经过应的电压信号后,再经过A/D转换器转换之后,以数字量的形式输入转换器转换之后,以数字量的形式输入微机的中央处理器中某些信号有时会超过微机的中央处理器中某些信号有时会超过A/D转换器的设计量程,转换器的设计量程,则在进入则在进入A/D转换器之前还要先进行电平转换转换器之前还要先进行电平转换•(2)数字信号的输入数字信号的输入•输入的数字信号主要来自曲轴位置传感器、车速传感器等脉冲信号输入的数字信号主要来自曲轴位置传感器、车速传感器等脉冲信号。
这些信号经过输入通路之后,理论上通过这些信号经过输入通路之后,理论上通过I/O接口可直接输入微机但接口可直接输入微机但实际上,由于这些传感器输出信号的幅值随发动机转速而变化,当转实际上,由于这些传感器输出信号的幅值随发动机转速而变化,当转速高时,信号的幅值增大,转速低时,信号幅值就显得较弱速高时,信号的幅值增大,转速低时,信号幅值就显得较弱上一页 下一页返回任务三任务三 电子控制单元电子控制单元(ECU )•为此需要由信号整形电路,将这些脉冲信号整形成有规则的脉冲,然为此需要由信号整形电路,将这些脉冲信号整形成有规则的脉冲,然后送入微机另外,曲轴转角传感器信号盘上的触发轮齿一般只有几后送入微机另外,曲轴转角传感器信号盘上的触发轮齿一般只有几十个,用这些轮齿产生的几十个脉冲来代表曲轴每一转的步数,会引十个,用这些轮齿产生的几十个脉冲来代表曲轴每一转的步数,会引起较大的误差因此,需要把信号盘对应曲轴一转产生的几十个脉冲,起较大的误差因此,需要把信号盘对应曲轴一转产生的几十个脉冲,转换成转换成720个脉冲,即变成曲轴每转个脉冲,即变成曲轴每转0.50转角发出一个脉冲转角发出一个脉冲•2. A/ D转换器转换器(模拟模拟/数字转换器数字转换器•A/D转换器的作用是将对微机不能直接处理的模拟信号转换成数字信转换器的作用是将对微机不能直接处理的模拟信号转换成数字信号,再输入微机。
号,再输入微机上一页 下一页返回任务三任务三 电子控制单元电子控制单元(ECU )•3.微型计算机微型计算机(微机微机)•微型计算机的作用是根据汽油机运行工况的需要,把各种传感器送来微型计算机的作用是根据汽油机运行工况的需要,把各种传感器送来的信号用内存中的处理程序和数据进行运算处理,并把处理结果送往的信号用内存中的处理程序和数据进行运算处理,并把处理结果送往输出通路微型计算机由中央处理器输出通路微型计算机由中央处理器(OPU)、存储器、存储器(ROM, RAM)、输、输入入/输出接口输出接口(I/O)及总线等构成,如及总线等构成,如图图4-14所示•4.输出通路输出通路•微机输出的是数字信号,且输出电压较低,用这种输出信号一般不能微机输出的是数字信号,且输出电压较低,用这种输出信号一般不能驱动执行元件进行工作因此需采用输出通路,将其转换成可以驱动驱动执行元件进行工作因此需采用输出通路,将其转换成可以驱动执行元件的输出信号在汽油机电控系统中,由输出通路输出的控制执行元件的输出信号在汽油机电控系统中,由输出通路输出的控制信号有喷油器驱动信号、点火控制信号和电动汽油泵驱动信号信号有喷油器驱动信号、点火控制信号和电动汽油泵驱动信号。
上一页 下一页返回任务三任务三 电子控制单元电子控制单元(ECU )•(1)喷油器驱动信号的输出喷油器驱动信号的输出•在电控汽油喷射系统中,每一工作循环的喷油量,由喷油器开启的持在电控汽油喷射系统中,每一工作循环的喷油量,由喷油器开启的持续时间控制微机算出对应于发动机运行工况的喷油持续时间,发出续时间控制微机算出对应于发动机运行工况的喷油持续时间,发出喷油脉冲信号,并由此脉冲信号来控制驱动喷油器,如喷油脉冲信号,并由此脉冲信号来控制驱动喷油器,如图图4-15所示• 在顺序喷射的系统中,需要按发动机各缸工作次序分别向各缸喷油器在顺序喷射的系统中,需要按发动机各缸工作次序分别向各缸喷油器提供一定宽度的脉冲驱动信号,因此,在喷油器的驱动电路中,还具提供一定宽度的脉冲驱动信号,因此,在喷油器的驱动电路中,还具有缸序判别与定时两个功能有缸序判别与定时两个功能•(2)点火信号的输出点火信号的输出•在电控点火系统中,微机根据所输入的发动机转速、负荷和其他相关在电控点火系统中,微机根据所输入的发动机转速、负荷和其他相关参数后,就能计算出一个合理的点火提前角,作为点火信号的下降沿参数后,就能计算出一个合理的点火提前角,作为点火信号的下降沿。
同时,微机还根据发动机的工况,确定所需要的点火闭合角,作为点同时,微机还根据发动机的工况,确定所需要的点火闭合角,作为点火信号的上升沿,点火信号的持续时间为接通时间,如火信号的上升沿,点火信号的持续时间为接通时间,如图图4-16所示上一页 下一页返回任务三任务三 电子控制单元电子控制单元(ECU )•点火输出通路的主要任务是将电流放大,也包括对点火线圈的最大初点火输出通路的主要任务是将电流放大,也包括对点火线圈的最大初级电流进行限制,其控制通过开关电路实现微机发出的点火脉冲信级电流进行限制,其控制通过开关电路实现微机发出的点火脉冲信号,使开关电路中的功率管工作在饱和或锁止两种状态,以控制点火号,使开关电路中的功率管工作在饱和或锁止两种状态,以控制点火线圈的通电与断电时刻,进而实现对点火提前角和闭合角的控制线圈的通电与断电时刻,进而实现对点火提前角和闭合角的控制•(3)电动汽油泵控制信号的输出电动汽油泵控制信号的输出•输出通路根据发动机的工况,控制电动汽油泵的接通与断开在微机输出通路根据发动机的工况,控制电动汽油泵的接通与断开在微机的输出端处,通过油泵继电器与电动汽油泵相连,当控制电路中的晶的输出端处,通过油泵继电器与电动汽油泵相连,当控制电路中的晶体管处于饱和状态时,油泵继电器中的线圈导通,继电器触点开关闭体管处于饱和状态时,油泵继电器中的线圈导通,继电器触点开关闭合,电动汽油泵开始工作。
当控制晶体管截止时,继电器触点开关断合,电动汽油泵开始工作当控制晶体管截止时,继电器触点开关断开,电动汽油泵停止工作开,电动汽油泵停止工作上一页 下一页返回任务三任务三 电子控制单元电子控制单元(ECU )•5·发动机电控系统发动机电控系统EC‘测测•1)维修注意事项维修注意事项•①①在检测之前,应先检查在检测之前,应先检查ECU控制系统及其他电气系统各熔断器、熔控制系统及其他电气系统各熔断器、熔断丝及有关的线束插头断丝及有关的线束插头(连接器连接器)是否良好,具体位置参见维修手册是否良好,具体位置参见维修手册•②②在点火开关处于开启在点火开关处于开启(ON)位置时,蓄电池电压应不低于位置时,蓄电池电压应不低于11V,过低,过低的蓄电池电压会影响测量结果的蓄电池电压会影响测量结果•③③不能将无线电扬声器等磁性物体靠近不能将无线电扬声器等磁性物体靠近ECU,否则会损坏,否则会损坏ECU的电路的电路和元件•④④若在汽车上进行焊接作业时,事先应切断若在汽车上进行焊接作业时,事先应切断ECU系统电源系统电源•⑤⑤必须使用高阻抗的万用表必须使用高阻抗的万用表(阻抗应大于阻抗应大于10MΏ),低阻抗的万用表会,低阻抗的万用表会损坏损坏ECU。
最好使用汽车专用万用表进行检测最好使用汽车专用万用表进行检测上一页 下一页返回任务三任务三 电子控制单元电子控制单元(ECU )•⑥⑥必须在必须在ECU和线束连接器和线束连接器(插头插头)处于连接的状态下测量其各端子的处于连接的状态下测量其各端子的电压,并且万用表的表笔应从线束插头的导线一侧插入进行测量电压,并且万用表的表笔应从线束插头的导线一侧插入进行测量ECU各端子的电压,如各端子的电压,如图图4-17所示• ⑦⑦不可在拔下不可在拔下ECU的线束与连接器的状态下,直接测量的线束与连接器的状态下,直接测量ECU的各端的各端子电阻,否则会损坏子电阻,否则会损坏ECU•⑧⑧若要拔下若要拔下ECU的线束连接器刚量各控制线路,则应先拆下蓄电池负的线束连接器刚量各控制线路,则应先拆下蓄电池负极搭铁线不可在蓄电池连接完好的状态下拔下极搭铁线不可在蓄电池连接完好的状态下拔下ECU的线束连接器,的线束连接器,否则可能损坏否则可能损坏ECU•⑨⑨在检测时,应先将在检测时,应先将ECU连同线束一同拆下,束连接器处于连接连同线束一同拆下,束连接器处于连接的状态下,按检测数据表中的顺序分别在点火开关关闭的状态下,按检测数据表中的顺序。
分别在点火开关关闭(OFF )、开、开启启(ON)及发动机运转状态下测量及发动机运转状态下测量ECU各端子与搭铁端子之间的电压各端子与搭铁端子之间的电压也可以拔下也可以拔下ECU线束连接器,测量各控制线路的电阻,从而确定控制线束连接器,测量各控制线路的电阻,从而确定控制线路是否正常线路是否正常上一页 下一页返回任务三任务三 电子控制单元电子控制单元(ECU )•2)用万用表检测用万用表检测ECU•( 1 ) ECU端子电压的侧量方法和步骤端子电压的侧量方法和步骤•①①用万用表检测蓄电池的电压,应大于或等于用万用表检测蓄电池的电压,应大于或等于11V;否则,充电后再测否则,充电后再测量•②②从汽车上拆下微机,但保持线束连接器与微机处于连接状态从汽车上拆下微机,但保持线束连接器与微机处于连接状态(即不即不拔下线束拔下线束)•③③将点火开关置于将点火开关置于“ON”位置•④④将万用表置于电压档将万用表置于电压档•⑤⑤依次将万用表表笔从线束插头的导线一侧插入,如依次将万用表表笔从线束插头的导线一侧插入,如图图6-41所示,测所示,测量微机各端子与搭铁端子之间的电压量微机各端子与搭铁端子之间的电压。
•⑥⑥记录各端子与搭铁端子间的电压值,并与标准检测数据相比较如记录各端子与搭铁端子间的电压值,并与标准检测数据相比较如测得的电压与标准值不符,则说明微机或控制线路有故障测得的电压与标准值不符,则说明微机或控制线路有故障上一页 下一页返回任务三任务三 电子控制单元电子控制单元(ECU )• (2) ECU端子间电阻的测量方法和步骤端子间电阻的测量方法和步骤•①①从汽车上拆下微机从汽车上拆下微机•②②拔下导线连接器拔下导线连接器•③③如如图图4-18所示,用万用表欧姆档,测量导线连接器各端子间电阻值所示,用万用表欧姆档,测量导线连接器各端子间电阻值(注意注意:不要触碰微机的接线端子,应将表笔从导线侧插入导线连接器不要触碰微机的接线端子,应将表笔从导线侧插入导线连接器中中)•④④记录所测电阻值,并与标准检测数据相比较,从而确定微机控制线记录所测电阻值,并与标准检测数据相比较,从而确定微机控制线路是否正常路是否正常•3)用故障检测仪检测用故障检测仪检测ECU•利用故障检刚仪,通过利用故障检刚仪,通过OBD II或或OBD II诊断系统的检查连接器诊断系统的检查连接器(ALDL),对发动机,对发动机ECU的传感器数据流、执行器状态和动作测试来判断发动的传感器数据流、执行器状态和动作测试来判断发动机机ECU的好坏。
的好坏上一页 下一页返回任务三任务三 电子控制单元电子控制单元(ECU )•4)用专用仪器检测用专用仪器检测•发动机发动机ECU的专业制造商或维修商通常用专用仪器对发动机的专业制造商或维修商通常用专用仪器对发动机ECU进行进行检测,这种检测仪必须配备与检测,这种检测仪必须配备与ECU针脚数目相同的诊断插头,通过数针脚数目相同的诊断插头,通过数据的检测和程序的读写确定据的检测和程序的读写确定ECU的好坏•若通过上述检查确认若通过上述检查确认ECU有故障,也不可轻易废弃有故障,也不可轻易废弃ECU,应再通过总,应再通过总成互换的方法再次进行确定是否真的是成互换的方法再次进行确定是否真的是ECU损坏上一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理•一、喷油正时控制一、喷油正时控制•喷油正时控制就是喷油器开始喷油时刻的控制多点间歇喷射汽油机喷油正时控制就是喷油器开始喷油时刻的控制多点间歇喷射汽油机的喷油时刻控制可分为同步喷射方式和异步喷射方式两种的喷油时刻控制可分为同步喷射方式和异步喷射方式两种•1·同步喷油正时控同步喷油正时控 •是根据发动机各缸工作循环,在既定的曲轴位置进行喷油,同步喷油是根据发动机各缸工作循环,在既定的曲轴位置进行喷油,同步喷油有规律性有规律性•(1)顺序喷射的控制顺序喷射的控制•在顺序喷射系统中,发动机工作一个循环在顺序喷射系统中,发动机工作一个循环(曲轴转两周曲轴转两周X200 >,各缸,各缸喷油器轮流喷油一次,且像点火系统跳火一样,按照特定的顺序依次喷油器轮流喷油一次,且像点火系统跳火一样,按照特定的顺序依次进行喷射。
进行喷射下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理• 实现顺序喷射的一个关键问题是需要知道活塞即将到达排气上止点的实现顺序喷射的一个关键问题是需要知道活塞即将到达排气上止点的是哪一个汽缸为此,在顺序喷射系统中,是哪一个汽缸为此,在顺序喷射系统中,ECU需要一个汽缸判别信需要一个汽缸判别信号号(简称判缸信号简称判缸信号)ECU根据曲轴位置根据曲轴位置(转角转角)信号和判缸信号,确定信号和判缸信号,确定出是哪一个汽缸的活塞运行至排气上止点前某一角度出是哪一个汽缸的活塞运行至排气上止点前某一角度(四缸机一般在四缸机一般在上止点前上止点前BTDC600左右左右)时,发出喷油控制指令,接通该缸喷油器电时,发出喷油控制指令,接通该缸喷油器电磁线圈电流,使喷油器开始喷油如磁线圈电流,使喷油器开始喷油如图图4-19所示•(2)分组喷射的控制分组喷射的控制•多点燃油分组喷射就是将喷油器喷油分组进行控制,一般将四缸发动多点燃油分组喷射就是将喷油器喷油分组进行控制,一般将四缸发动机分成两组,六缸发动机分成三组,八缸发动机分成四组机分成两组,六缸发动机分成三组,八缸发动机分成四组•发动机工作时,由发动机工作时,由ECU控制各组喷油器轮流喷油。
发动机每转一圈,控制各组喷油器轮流喷油发动机每转一圈,只有一组喷油器喷油,每组喷油器喷油时连续喷射只有一组喷油器喷油,每组喷油器喷油时连续喷射1~2次,如次,如图图4-20所示上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理•(3)同时喷射的控制同时喷射的控制•多点燃油同时喷射就是各缸喷油器同时喷油,各缸喷油器并联在一起,多点燃油同时喷射就是各缸喷油器同时喷油,各缸喷油器并联在一起,电磁线圈电流由一只功率管电磁线圈电流由一只功率管VT驱动控制驱动控制•发动机工作时,发动机工作时,ECU根据曲轴位置传感器根据曲轴位置传感器(CPS)和凸轮轴位置传感器和凸轮轴位置传感器•( CIS )输入的基准信号发出喷油指令,控制功率管输入的基准信号发出喷油指令,控制功率管VT导通与截止,再导通与截止,再由功率管控制喷油器电磁线圈电流接通与切断,使各缸喷油器同时喷由功率管控制喷油器电磁线圈电流接通与切断,使各缸喷油器同时喷油和停止喷油油和停止喷油•曲轴每转一圈曲轴每转一圈(3600)或两转或两转(7200 ),各缸喷油器同时喷油一次由于,各缸喷油器同时喷油一次由于各缸同时喷油,因此喷油正时与发动机进气一压缩各缸同时喷油,因此喷油正时与发动机进气一压缩*膨胀一排气工作膨胀一排气工作循环无关,如循环无关,如图图4-21所示。
所示上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理•2.异步喷油正时控制异步喷油正时控制•它与发动机的工作不同步,无规律性,它是在同步喷油的基拙上,为它与发动机的工作不同步,无规律性,它是在同步喷油的基拙上,为改善发动机的性能额外增加的喷油,主要有启动异步喷油和加速异步改善发动机的性能额外增加的喷油,主要有启动异步喷油和加速异步喷油•(1)启动异步喷油正时控制启动异步喷油正时控制•在部分电控燃油喷射系统中,为改善发动机的启动性能,在发动机启在部分电控燃油喷射系统中,为改善发动机的启动性能,在发动机启动时,除同步喷油外,再增加一次异步喷油动时,除同步喷油外,再增加一次异步喷油•具有启动异步喷油功能的电控燃油喷射系统,在启动开关具有启动异步喷油功能的电控燃油喷射系统,在启动开关(STA)处于处于接触状态时,接触状态时,ECU接收到第一个凸轮轴位置传感器接收到第一个凸轮轴位置传感器(CMPS)信号信号(G信号信号),接收到第一个曲轴位置传感器时的,接收到第一个曲轴位置传感器时的(CKPS )信号信号(Ne信号信号)时,开始时,开始进行启动时的异步喷油进行启动时的异步喷油上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理•(2)加速时异步喷油正时控制加速时异步喷油正时控制•发动机由怠速工况向汽车起步工况过渡时,由于燃油惯性等原因,会发动机由怠速工况向汽车起步工况过渡时,由于燃油惯性等原因,会出现混合气稀的现象。
为了改善起步加速性能,出现混合气稀的现象为了改善起步加速性能,ECU根据节气门位置根据节气门位置传感器传感器( IDL信号信号)从接通到断开时,增加一次固定量的喷油在有些从接通到断开时,增加一次固定量的喷油在有些电控燃油喷射系统中,电控燃油喷射系统中,ECU接收到的接收到的IDL信号从接通到断开后,检测信号从接通到断开后,检测到第一个到第一个Ne信号时,增加一次固定量的喷油有些发动机电控燃油喷信号时,增加一次固定量的喷油有些发动机电控燃油喷射系统,为使发动机加速更灵敏,当节气门迅速开启或进气量突然增射系统,为使发动机加速更灵敏,当节气门迅速开启或进气量突然增加加(急加速急加速)时,在同步喷射的基础上再增加异步喷射时,在同步喷射的基础上再增加异步喷射上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理•二、喷油量控制二、喷油量控制•喷油量控制是电控燃油喷射系统最主要的控制功能之一其目的是使喷油量控制是电控燃油喷射系统最主要的控制功能之一其目的是使发动机在各种运行工况下,都能获得最佳的混合气浓度,以提高发动发动机在各种运行工况下,都能获得最佳的混合气浓度,以提高发动机的经济性和降低排放污染。
机的经济性和降低排放污染•当喷油器的结构和喷油压差一定时,喷油量的多少就取决于喷油时间当喷油器的结构和喷油压差一定时,喷油量的多少就取决于喷油时间在汽油机电控燃油喷射系统中,喷油量的控制是通过对喷油器喷油时在汽油机电控燃油喷射系统中,喷油量的控制是通过对喷油器喷油时间的控制来实现的间的控制来实现的•喷油量的控制大致可分为启动控制、基本喷油量控制、加减速控制、喷油量的控制大致可分为启动控制、基本喷油量控制、加减速控制、怠速控制和空燃比反馈控制等等怠速控制和空燃比反馈控制等等上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理•1.启动时喷油时控制启动时喷油时控制•启动控制采用开环控制示意图如启动控制采用开环控制示意图如图图4-22所示• 啧油量的控制过程啧油量的控制过程;•ECU首先根据点火开关、曲轴位置传感器和节气门位置传感器提供的首先根据点火开关、曲轴位置传感器和节气门位置传感器提供的信号,判定发动机是否处于启动状态,以便决定是否按启动程序控制信号,判定发动机是否处于启动状态,以便决定是否按启动程序控制喷油喷油;然后根据冷却液温度传感器信号确定基本喷油量然后根据冷却液温度传感器信号确定基本喷油量。
上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理• 当点火开关接通启动档位时,当点火开关接通启动档位时,ECU的的STA端便接收到一个高电平信号,端便接收到一个高电平信号,此时此时ECU再根据曲轴位置传感器和节气门位置传感器信号判定是否处再根据曲轴位置传感器和节气门位置传感器信号判定是否处于启动状态如果曲轴位置传感器信号表明发动机转速低于于启动状态如果曲轴位置传感器信号表明发动机转速低于300r/min,且节气门位置传感器信号表明节气门处于关闭状态,则判定发动机,且节气门位置传感器信号表明节气门处于关闭状态,则判定发动机处于启动状态,并控制运行启动程序在燃油喷射系统具有处于启动状态,并控制运行启动程序在燃油喷射系统具有“清除溢清除溢流流”功能的汽车上,当发动机转速低于功能的汽车上,当发动机转速低于300r/min时,如果节气门开度时,如果节气门开度大于大于80 0/n,那么,那么ECU将判定为将判定为“清除溢流清除溢流”控制,喷油器将停止喷控制,喷油器将停止喷油上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理•(1)冷启动时冷启动时•启动发动机时,启动发动机时,ECU根据当时发动机的水温,从预存在的温度一喷油根据当时发动机的水温,从预存在的温度一喷油时间数据表中找出相应的基本喷油持续时间。
然后,时间数据表中找出相应的基本喷油持续时间然后,ECU再根据进气再根据进气温度和蓄电池电压对基本喷油时间进行修正,得到启动过程实际的喷温度和蓄电池电压对基本喷油时间进行修正,得到启动过程实际的喷油持续时间,作为启动工况的主喷油量,其喷油量与发动机曲轴转角油持续时间,作为启动工况的主喷油量,其喷油量与发动机曲轴转角有固定的关系,这部分喷油为同步喷射同时进行一定量的异步喷射,有固定的关系,这部分喷油为同步喷射同时进行一定量的异步喷射,或控制冷启动阀进行异步喷射,以补充冷启动过程对燃油量的额外要或控制冷启动阀进行异步喷射,以补充冷启动过程对燃油量的额外要求上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理•(2)高温启动时高温启动时•汽车高速行驶后停车再次热启动时,由于发动机对燃油的加热作用,汽车高速行驶后停车再次热启动时,由于发动机对燃油的加热作用,会使汽油温度上升至会使汽油温度上升至80 ℃℃ ~ 1000℃℃在这种情况下,喷油器内的汽在这种情况下,喷油器内的汽油中含有汽油蒸气,导致混合气变稀,为此必须进行高温启动时喷油油中含有汽油蒸气,导致混合气变稀,为此必须进行高温启动时喷油量的修正。
量的修正•一般在发动机冷却液温度高于设定值一般在发动机冷却液温度高于设定值(如如100 ℃℃)情况下启动发动机时,情况下启动发动机时,•ECU即对喷油量进行高温启动喷油量修正在有些电控汽油机中,即对喷油量进行高温启动喷油量修正在有些电控汽油机中,ECU根据汽油温度传感器的汽油温度信号,来确定是否进行高温启动根据汽油温度传感器的汽油温度信号,来确定是否进行高温启动喷油量修正喷油量修正•2.启动后喷油量控制启动后喷油量控制•启动后喷油量控制示意图如启动后喷油量控制示意图如图图4-23所示•在发动机运转过程中,喷油器的总喷油量由基本喷油量、喷油修正量在发动机运转过程中,喷油器的总喷油量由基本喷油量、喷油修正量和喷油增量三部分组成和喷油增量三部分组成上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理•(1)暖机喷油量修正暖机喷油量修正•发动机温度较低时,燃油蒸发性差,为使发动机迅速进入最佳工作状发动机温度较低时,燃油蒸发性差,为使发动机迅速进入最佳工作状态,必须供给较浓的混合气态,必须供给较浓的混合气•发动机启动后,在达到正常工作温度之前,发动机启动后,在达到正常工作温度之前,ECU根据冷却液温度信号根据冷却液温度信号(THW信号信号)对喷油时间进行修正,修正系数的确定,如对喷油时间进行修正,修正系数的确定,如图图4一一24所示。
所示•暖机加浓还受怠速信号暖机加浓还受怠速信号(IDL信号信号)控制,当节气门位置传感器中的怠控制,当节气门位置传感器中的怠速触点接通或断开时,根据发动机转速不同,速触点接通或断开时,根据发动机转速不同,ECU使喷油时间有少量使喷油时间有少量变化上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理•(2)进气温度修正进气温度修正•发动机进气温度影响进气密度,发动机进气温度影响进气密度,ECU根据进气温度传感器提供的进气根据进气温度传感器提供的进气温度信号温度信号(THA信号信号),对喷油时间进行修正通常以,对喷油时间进行修正通常以20℃℃为进气温度为进气温度信息的标准温度,低于信息的标准温度,低于20℃℃时空气密度大,时空气密度大,ECU适当增加喷油时间,适当增加喷油时间,使混合气不致过稀使混合气不致过稀;进气温度高于进气温度高于20℃℃时,空气密度减小,适当减少时,空气密度减小,适当减少喷油时间,以防混合气偏浓喷油时间,以防混合气偏浓•(3)大负荷工况喷油量修正大负荷工况喷油量修正•发动机在大负荷工况下运转时,要求使用较浓的功率混合气以获得大发动机在大负荷工况下运转时,要求使用较浓的功率混合气以获得大功率。
功率ECU根据发动机负荷修正喷油时间根据发动机负荷修正喷油时间•发动机工作时,发动机工作时,ECU可根据进气管绝对压力传感器信号可根据进气管绝对压力传感器信号(PIM信号信号)或或空气流量计信号空气流量计信号(VS信号信号)以及节气门位置传感器输送的全负荷信号以及节气门位置传感器输送的全负荷信号(PSW信号信号)或节气门开度信号或节气门开度信号(VTA信号信号)判断发动机负荷状况,大负荷判断发动机负荷状况,大负荷时适当增加喷油时间时适当增加喷油时间上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理•大负荷的加浓量约为正常喷油量的大负荷的加浓量约为正常喷油量的10%~30%有些发动机大负荷加有些发动机大负荷加浓量还与冷却水温度信号相关浓量还与冷却水温度信号相关•(4)过渡工况喷油量修正过渡工况喷油量修正•发动机在过渡工况发动机在过渡工况(加速或减速加速或减速)下运行时,为获得良好的动力性、经下运行时,为获得良好的动力性、经济性和响应性,需要适当修正喷油时间济性和响应性,需要适当修正喷油时间•ECU主要根据主要根据PIM信号或信号或VS信号、信号、Ne信号、信号、SPD信号信号(车速信号车速信号)、、•VTA信号、信号、NSW信号信号(空档启动开关信号空档启动开关信号)判断过渡工况,对喷油时间判断过渡工况,对喷油时间进行修正。
进行修正上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理•(5)怠速稳定性修正怠速稳定性修正(只用于只用于D型电控燃油喷射系统型电控燃油喷射系统)•在在D型电控燃油喷射系统中,决定基本喷油时间的进气管绝对压力的型电控燃油喷射系统中,决定基本喷油时间的进气管绝对压力的变化,在过渡工况时,相对于发动机转速的变化将产生滞后节气门变化,在过渡工况时,相对于发动机转速的变化将产生滞后节气门之后进气管容积越大,怠速时发动机转速越低,这种滞后时间越长之后进气管容积越大,怠速时发动机转速越低,这种滞后时间越长•(6)空燃比反馈修正空燃比反馈修正•在装有三元催化转化器的电控汽油机中,用氧传感器对排气中氧含量在装有三元催化转化器的电控汽油机中,用氧传感器对排气中氧含量时行检测,时行检测,ECU根据检测结果对空燃比进行修正,将空燃比控制在理根据检测结果对空燃比进行修正,将空燃比控制在理论空燃比附近论空燃比附近上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理•(7)空燃比修正空燃比修正•发动机在使用过程中,电子控制燃油喷射系统各部件性能会有所改变,发动机在使用过程中,电子控制燃油喷射系统各部件性能会有所改变,从而使空燃比控制发生偏差,且这种偏差随着时间的推移,会不断加从而使空燃比控制发生偏差,且这种偏差随着时间的推移,会不断加大。
在汽油喷射电子控制系统中虽然设有空燃比反馈修正,但它有一大在汽油喷射电子控制系统中虽然设有空燃比反馈修正,但它有一定修正范围,一旦修正值超过修正范围,就会造成控制上的困难定修正范围,一旦修正值超过修正范围,就会造成控制上的困难•在实际运行中,当修正值大于设定值时,为进一步提高空燃比的控制在实际运行中,当修正值大于设定值时,为进一步提高空燃比的控制精度,精度,ECU根据计算出的实际空燃比与理论空燃比的偏差,对喷油时根据计算出的实际空燃比与理论空燃比的偏差,对喷油时间进行总修正,并把修正系数储存在间进行总修正,并把修正系数储存在EPROM或或RAM中作为以后的预中作为以后的预置值上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理•(s)电源电压修正电源电压修正•通常把开启滞后与关闭滞后的差值称为无效喷射时间由于在无效喷通常把开启滞后与关闭滞后的差值称为无效喷射时间由于在无效喷油时间内,事实上没有进行喷射,因此需要进行补偿修正油时间内,事实上没有进行喷射,因此需要进行补偿修正•在实际运行条件下,针阀开启滞后时间受蓄电池电压影响较大,针阀在实际运行条件下,针阀开启滞后时间受蓄电池电压影响较大,针阀关闭滞后时间受蓄电池电压的影响较小,关闭滞后时间受蓄电池电压的影响较小,ECU根据蓄电池电压对喷油根据蓄电池电压对喷油持续时间进行修正,蓄电池电压低,修正时间长持续时间进行修正,蓄电池电压低,修正时间长;蓄电池电压高,修蓄电池电压高,修正时间短。
正时间短上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理• 三、断油控制三、断油控制•燃油停供控制燃油停供控制(断油控制断油控制)是电控单元是电控单元ECU在某些特殊工况下,停止向在某些特殊工况下,停止向喷油驱动电路发送喷油信号,喷油器暂时中断燃油喷射,以满足发动喷油驱动电路发送喷油信号,喷油器暂时中断燃油喷射,以满足发动机运行的特殊要求断油控制包括发动机超速断油控制、减速断油控机运行的特殊要求断油控制包括发动机超速断油控制、减速断油控制和清除溢流控制等制和清除溢流控制等•1.超速断油控制超速断油控制•当发动机转速过高,可能引起发动机损坏时,当发动机转速过高,可能引起发动机损坏时,ECU执行发动机超速断执行发动机超速断油控制,对发动机的最高转速进行限制油控制,对发动机的最高转速进行限制•过去为了防止发动机超速,常采用停止点火或延迟点火的方法,这些过去为了防止发动机超速,常采用停止点火或延迟点火的方法,这些方法对排放和燃油经济性都是十分不利的方法对排放和燃油经济性都是十分不利的上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理• 现在都采用切断燃油供给的电子限速装置,现在都采用切断燃油供给的电子限速装置,Bosch公司公司Motrorlic系系统中采用的电控转速限制装置的工作特性如统中采用的电控转速限制装置的工作特性如图图4-25所示。
发动机运行所示发动机运行时,时,ECU将发动机的实际转速与储存在将发动机的实际转速与储存在ROM中的最高转速进行比较,中的最高转速进行比较,当转速超过设定转速时,当转速超过设定转速时,ECU停止输出喷油信号,转速下降至设定转停止输出喷油信号,转速下降至设定转•速时再恢复喷油,如此反复循环,防止发动机转速继续上升速时再恢复喷油,如此反复循环,防止发动机转速继续上升上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理•2.减速断油控制减速断油控制•当发动机在高转速运行下、节气门突然关闭时,发动机处于强制怠速当发动机在高转速运行下、节气门突然关闭时,发动机处于强制怠速工况这种工况一般为汽车减速运行工况,发动机不再需要供应燃油,工况这种工况一般为汽车减速运行工况,发动机不再需要供应燃油,为避免混合气过浓、燃油经济性和排放变坏,为避免混合气过浓、燃油经济性和排放变坏,ECU执行减速断油控制,执行减速断油控制,喷油器停止喷油当发动机转速降至预设转速,或节气门重新打开时,喷油器停止喷油当发动机转速降至预设转速,或节气门重新打开时,ECU才使喷油器恢复喷油才使喷油器恢复喷油•断油转速和恢复喷油转速与冷却水温度、空调是否工作、用电器用电断油转速和恢复喷油转速与冷却水温度、空调是否工作、用电器用电情况等因素有关。
发动机水温越低,断油转速越高断油和恢复供油情况等因素有关发动机水温越低,断油转速越高断油和恢复供油的转速特性如的转速特性如图图4-26所示上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理•3.清除溢流控制清除溢流控制•清除溢流功能就是将发动机油门踏板珠到底,接通启动开关启动发动清除溢流功能就是将发动机油门踏板珠到底,接通启动开关启动发动机时,机时,ECU自动控制喷油器中断喷油,以便排除汽缸内的燃油蒸汽,自动控制喷油器中断喷油,以便排除汽缸内的燃油蒸汽,使火花塞干燥,从而能够跳火使火花塞干燥,从而能够跳火•当驾驶员殊下油门而发动机又不能启动时,可利用电控系统的清除溢当驾驶员殊下油门而发动机又不能启动时,可利用电控系统的清除溢流功能先将溢流清除,然后再进行启动流功能先将溢流清除,然后再进行启动•电控系统清除溢流的条件电控系统清除溢流的条件:•令点火开关处于启动位置令点火开关处于启动位置;•节气门全开节气门全开;•令发动机转速低于令发动机转速低于500r/min上一页 下一页返回任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理• 只有在以上三个条件都满足时,电控系统才能进人清除溢流状态。
由只有在以上三个条件都满足时,电控系统才能进人清除溢流状态由此可见,在启动燃油喷射式发动机时,不必踩下油门踏板,直接接通此可见,在启动燃油喷射式发动机时,不必踩下油门踏板,直接接通启动开关即可否则电控系统可能进入清除溢流状态而使发动机无法启动开关即可否则电控系统可能进入清除溢流状态而使发动机无法启动•4.减扭矩断油控制减扭矩断油控制•在配装电子控制自动变速器的汽车上,当行驶中变速器自动升档时,在配装电子控制自动变速器的汽车上,当行驶中变速器自动升档时,变速器变速器ECU会向燃油喷射系统会向燃油喷射系统ECU发出一个减扭矩信号燃油喷射发出一个减扭矩信号燃油喷射ECU接收到这一信号后,将立即发出控制指令,暂时中断个别汽缸喷接收到这一信号后,将立即发出控制指令,暂时中断个别汽缸喷油,降低发动机转速,以便减轻换档冲击,这种控制功能称为减扭矩油,降低发动机转速,以便减轻换档冲击,这种控制功能称为减扭矩断油控制断油控制上一页返回图图4-1 “L”型燃油喷射控制系统的组成方型燃油喷射控制系统的组成方框图框图返回图图4-2 电磁式凸轮轴电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器曲轴位置传感器返回图图4-3 凸轮轴凸轮轴/曲轴位置传感器电路图曲轴位置传感器电路图返回图图4-4 极大极大ATK发动机凸轮轴位置传感发动机凸轮轴位置传感器器返回图图4-5 霍尔式凸轮轴位置传感器原理霍尔式凸轮轴位置传感器原理返回图图4-6同步信息传感器电路同步信息传感器电路 返回图图4-7 光电式凸轮轴光电式凸轮轴/曲轴位置传感器结曲轴位置传感器结构图构图返回图图4-8 光电式曲轴和凸轮轴位置传感器光电式曲轴和凸轮轴位置传感器电路电路返回图图4-9 冷却液温度传感器与电路图冷却液温度传感器与电路图返回表表4-1冷却液温度传感器技术数据冷却液温度传感器技术数据/输入输入输出范围输出范围返回图图4-10 冷却液温度传感器安装位置冷却液温度传感器安装位置返回图图4-11 冷却液温度传感器检测冷却液温度传感器检测返回图图4-12 舌簧开关式传感器舌簧开关式传感器返回图图4-13 电控单元的组成电控单元的组成返回图图4-14 微型计算机主要组成部件示意图微型计算机主要组成部件示意图 返回图图4-15 喷油器驱动信号的驱动喷油器驱动信号的驱动返回图图4-16 点火信号输出点火信号输出返回图图4-17 ECU各端子电压的测量各端子电压的测量返回图图4-18 ECU连接器端子电阻的测量连接器端子电阻的测量返回图图4-19 多点燃油顺序喷射控制电路正时多点燃油顺序喷射控制电路正时关系关系返回图图4-20 多点燃油分组喷射控制电路与正多点燃油分组喷射控制电路与正时关系时关系返回图图4-21 多点燃油同时喷射控制电路域正多点燃油同时喷射控制电路域正时关系时关系返回图图4-22 启动时喷油量控制示意图启动时喷油量控制示意图返回图图4-23 启动后喷油量控制示意图启动后喷油量控制示意图返回图图4-24 暖机加浓修正系数暖机加浓修正系数返回图图4-25 超速断油控制曲线示意图超速断油控制曲线示意图返回图图4-26 减速断油控制曲线示意图减速断油控制曲线示意图返回课题五课题五 电子点火系统原理与维修电子点火系统原理与维修•任务一任务一 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型•任务二任务二 电控点火系统的控制原型电控点火系统的控制原型•任务三任务三 爆震控制爆震控制返回任务一任务一 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型•一、组成一、组成•电子控制点火系统也称微机控制的点火系统,是现代轿车广泛应用的电子控制点火系统也称微机控制的点火系统,是现代轿车广泛应用的一种新型点火系统。
电子控制的点火系统主要由监测发动机运行状况一种新型点火系统电子控制的点火系统主要由监测发动机运行状况的传感器,处理信号和发出点火指令的电控单元,对点火指令作出响的传感器,处理信号和发出点火指令的电控单元,对点火指令作出响应的点火器和点火线圈等组成,如应的点火器和点火线圈等组成,如图图5-1所示•1.传感器传感器•传感器用来检测与点火有关的发动机工作的状况信息,并将检测结果传感器用来检测与点火有关的发动机工作的状况信息,并将检测结果输入输入ECU,作为计算和控制点火时刻的依据这些传感器大多与燃油,作为计算和控制点火时刻的依据这些传感器大多与燃油喷射系统、怠速控制系统等电子控制系统共用喷射系统、怠速控制系统等电子控制系统共用下一页返回任务一任务一 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型•2.控制单元控制单元(ECU )•目前汽车发动机大多数都采用集中控制系统,其中微机控制点火系统目前汽车发动机大多数都采用集中控制系统,其中微机控制点火系统仅是电子控制器的一个子系统电子控制器仅是电子控制器的一个子系统电子控制器(ECU)既是燃油喷射控制既是燃油喷射控制系统的控制核心,也是点火控制系统的控制核心。
在系统的控制核心,也是点火控制系统的控制核心在ECU的只读存储的只读存储器器(ROM)中,除存储有监控和自检等程序之外,还存储有由台架试验中,除存储有监控和自检等程序之外,还存储有由台架试验测定的该型发动机在各种工况下的最佳点火提前角随机存储器测定的该型发动机在各种工况下的最佳点火提前角随机存储器(RAM)用来存储微机工作时暂时需要存储的数据,如输入用来存储微机工作时暂时需要存储的数据,如输入/输出数据、输出数据、单片机运算得出的结果、故障代码、点火提前角修正数据等,这些数单片机运算得出的结果、故障代码、点火提前角修正数据等,这些数据根据需要可随时调用或被新的数据改写据根据需要可随时调用或被新的数据改写CPU不断接收上述各种传不断接收上述各种传感器发送的信号,并按预先编制的程序进行计算和判断后,向点火控感器发送的信号,并按预先编制的程序进行计算和判断后,向点火控制器发出最佳点火提前角和点火线圈初级电路导通时间的控制信号制器发出最佳点火提前角和点火线圈初级电路导通时间的控制信号上一页 下一页返回任务一任务一 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型•3·点火执行器点火执行器•点火器:是电控点火系统的执行元件,它可将电子控制系统输出的点点火器:是电控点火系统的执行元件,它可将电子控制系统输出的点火信号进行功率放大,驱动点火线圈工作。
火信号进行功率放大,驱动点火线圈工作•令点火线圈:可将火花塞跳火所需的能量存储圈的磁场中,并将令点火线圈:可将火花塞跳火所需的能量存储圈的磁场中,并将电源提供的低压电转变为足以在电极间产生击穿点火的电源提供的低压电转变为足以在电极间产生击穿点火的15~20kV高压高压电在有分电器的电控点火系统中,只有一个点火线圈,而无分电器电在有分电器的电控点火系统中,只有一个点火线圈,而无分电器点火系统中则有多个,氛火线圈点火系统中则有多个,氛火线圈•令分电器:在有分电器的电控点火系统中,分电器根据发动机的点火令分电器:在有分电器的电控点火系统中,分电器根据发动机的点火顺序,将点火线圈产生的高压电依次输送给各缸火花塞顺序,将点火线圈产生的高压电依次输送给各缸火花塞•火花塞:主要是利用点火线圈产生的高电压产生电火花,点燃汽缸内火花塞:主要是利用点火线圈产生的高电压产生电火花,点燃汽缸内的混合气的混合气上一页 下一页返回任务一任务一 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型• 二、类型二、类型•1.有分电器式有分电器式• 主要特点主要特点:二只有二只有1个点火线圈,个点火线圈,ECU根据各传感器信号确定某缸点根据各传感器信号确定某缸点火时,向点火器发出指令信号火时,向点火器发出指令信号(IGT信号信号)。
点火器则根据点火器则根据ECU的指令的指令控制点火线圈内初级电路通电或断电当点火线圈中的初级电路断电控制点火线圈内初级电路通电或断电当点火线圈中的初级电路断电时,次级线圈产生的高压电经分电器输送给点火缸的火花塞,以实现时,次级线圈产生的高压电经分电器输送给点火缸的火花塞,以实现点火•分电器的作用分电器的作用:就是按照发动机的点火顺序,将点火线圈产生的高压就是按照发动机的点火顺序,将点火线圈产生的高压电依次输送给各缸火花塞电依次输送给各缸火花塞上一页 下一页返回任务一任务一 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型•工作原理工作原理:如如图图5-2所示点火开关接通所示点火开关接通IG2,点火器、点火线圈和,点火器、点火线圈和ECU通电,通电,ECU根据各种传感器输入的信号,确定出发动机最佳点火根据各种传感器输入的信号,确定出发动机最佳点火时刻,向点火器发出触发点火信号时刻,向点火器发出触发点火信号“IGT",切断初级电路,使次级绕,切断初级电路,使次级绕组感应出高压电经分电器送到各缸火花塞发动机每点组感应出高压电经分电器送到各缸火花塞发动机每点1次火,点火次火,点火器向器向ECU反馈反馈1个点火确认信号个点火确认信号“IGF",作为,作为•自诊断系统监控信号。
若自诊断系统监控信号若ECU连续连续4次未收到次未收到“IGF”信号,即判定点信号,即判定点火系出现故障火系出现故障上一页 下一页返回任务一任务一 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型•2.无分电器式无分电器式•((1)同时点火)同时点火•①①二极管分配式二极管分配式•二极管分配高压电的双缸同时点火电路原理如二极管分配高压电的双缸同时点火电路原理如图图5-3所示点火线圈所示点火线圈由两个初级绕组和一个次级绕组构成,次级绕组的两端通过由两个初级绕组和一个次级绕组构成,次级绕组的两端通过4只高压只高压二极管与火花塞构成回路二极管与火花塞构成回路4只二极管有内装式只二极管有内装式(安装在点火线圈内部安装在点火线圈内部)和外装式两种对于点火顺序为和外装式两种对于点火顺序为1-3-4-2的发动机,的发动机,1, 4缸为一组,缸为一组,2, 3缸为另一组点火控制器中的两只功率三极管分别控制一个初级缸为另一组点火控制器中的两只功率三极管分别控制一个初级绕组,两只功率三极管由电控单元绕组,两只功率三极管由电控单元(ECU)按点火顺序交替控制其导通按点火顺序交替控制其导通与截止上一页 下一页返回任务一任务一 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型•二极管分配高压同时点火电路原理二极管分配高压同时点火电路原理:•当电控单元当电控单元(ECU)将将1. 4缸的点火触发信号输入点火控制器时,功率三缸的点火触发信号输入点火控制器时,功率三极管极管VT,截止,初级绕组截止,初级绕组A中的电流切断,次级绕组中就会产生高压电中的电流切断,次级绕组中就会产生高压电动势,方向如动势,方向如图图5-3中实线箭头方向所示。
在该电动势的作用下,二中实线箭头方向所示在该电动势的作用下,二极管极管D1. D4正向导通,正向导通,1. 4缸火花塞电极上的电压迅速升高直至跳火,缸火花塞电极上的电压迅速升高直至跳火,高压放电电流经图中实线箭头所指方向构成回路高压放电电流经图中实线箭头所指方向构成回路;D2. D3反向截止,反向截止,不能构成放电回路,因此不能构成放电回路,因此2, 3缸火花塞电极上无高压火花放电流而不缸火花塞电极上无高压火花放电流而不能跳火上一页 下一页返回任务一任务一 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型•当当ECU将将2, 3缸点火触发信号输入点火控制器时,三极管缸点火触发信号输入点火控制器时,三极管VT,截止,,截止,初级绕组初级绕组B中的电流切断,次级绕组产生高压电动势,方向如图中虚中的电流切断,次级绕组产生高压电动势,方向如图中虚线箭头方向所示此时二极管线箭头方向所示此时二极管D1, D4反向截止,反向截止,D2, D4正向导通,正向导通,因此因此2, 3缸火花塞电极上的电压迅速升高直至跳火,高压放电电流经缸火花塞电极上的电压迅速升高直至跳火,高压放电电流经图中虚线箭头所指方向构成回路。
图中虚线箭头所指方向构成回路•②②线圈分配式线圈分配式•点火线圈直接分配高压的双缸同时点火电路原理如点火线圈直接分配高压的双缸同时点火电路原理如图图5-4所示桑塔纳所示桑塔纳2000GSi、捷达、捷达AT, GTX和奥迪和奥迪20型轿车点火系统采用了这种配电型轿车点火系统采用了这种配电方式方式上一页 下一页返回任务一任务一 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型•点火线圈分配高压双缸同时点火电路原理点火线圈分配高压双缸同时点火电路原理:•点火线圈组件由两个点火线圈组件由两个(斗缸发动机斗缸发动机)或三个或三个(h缸发动机缸发动机)独立的点火线独立的点火线圈,每个点火线圈供给成对的两个火花塞工作圈,每个点火线圈供给成对的两个火花塞工作(4缸发动机的缸发动机的1, 4缸和缸和2, 3缸分别共用一个点火线圈缸分别共用一个点火线圈;6缸发动机缸发动机1, 6缸、缸、2, 5缸和缸和3, 4缸分别缸分别共用一个点火线圈共用一个点火线圈)电子点火控制器中配有与点火线圈数量相等的功电子点火控制器中配有与点火线圈数量相等的功率三极管,分别控制一个点火线圈工作点火控制器率三极管,分别控制一个点火线圈工作。
点火控制器(ICM)根据电控根据电控单元单元(ECQ}输出的点火控制信号,按点火顺序轮流触发功率三极管导输出的点火控制信号,按点火顺序轮流触发功率三极管导通、截止,从而控制每个点火线圈轮流产生高压电,再通过高压线直通、截止,从而控制每个点火线圈轮流产生高压电,再通过高压线直接输送到成对的两缸火花塞电极间隙上跳火点燃可燃混合气接输送到成对的两缸火花塞电极间隙上跳火点燃可燃混合气上一页 下一页返回任务一任务一 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型•③③检修检修•电压检测电压检测•如如图图5-5所示•a.关闭点火开关,拔下点火线圈插头关闭点火开关,拔下点火线圈插头•b.用万用表红表笔接用万用表红表笔接2脚,黑表笔表脚,黑表笔表4脚,打开点火开关,测电压值脚,打开点火开关,测电压值12V左右左右•今信号检侧今信号检侧•如如图图5-b所示•a.用发光二极管连接点火模块插头用发光二极管连接点火模块插头1, 4脚测量点火信号脚测量点火信号•b.用同样的方法连接用同样的方法连接3, 4脚,发光二极管也应闪亮脚,发光二极管也应闪亮上一页 下一页返回任务一任务一 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型•如如图图5-7所示。
所示•分别测量点火线圈的初、次级电阻初级电阻为几欧到十几欧姆分别测量点火线圈的初、次级电阻初级电阻为几欧到十几欧姆;次次级电阻为几千欧到十几千欧姆级电阻为几千欧到十几千欧姆•(2)单独点火单独点火•无分电器单独点火方式的控制电路基本相同,但随车型不同也存在一无分电器单独点火方式的控制电路基本相同,但随车型不同也存在一些差异,些差异,图图5-8所示为日产汽车无分电器点火系的电路控制原理图所示为日产汽车无分电器点火系的电路控制原理图它主要由各缸分别独立的点火线圈和电子点火器及发动机它主要由各缸分别独立的点火线圈和电子点火器及发动机ECU等组成各缸点火线圈的初级绕组分别由点火器中的一个功率管控制,整个点各缸点火线圈的初级绕组分别由点火器中的一个功率管控制,整个点火系统的工作由火系统的工作由ECU控制发动机工作时,发动机控制发动机工作时,发动机ECU根据曲轴位置根据曲轴位置及发动机与存储器中储存数据相比较分析,并经计算后适时地向点火及发动机与存储器中储存数据相比较分析,并经计算后适时地向点火器输出点火信号,由点火器中的功率管分别接通或切断各缸点火线圈器输出点火信号,由点火器中的功率管分别接通或切断各缸点火线圈的初级电路。
的初级电路上一页 下一页返回任务一任务一 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型•注注:•无分电器点欠系统的优点无分电器点欠系统的优点:•a.具有电子控制点火系统的全部优点具有电子控制点火系统的全部优点•b.由于废除了分电器,所以节省空间由于废除了分电器,所以节省空间•c.由于废除了配电器,不存在分火头与分电器盖旁电极间产生的火花,由于废除了配电器,不存在分火头与分电器盖旁电极间产生的火花,因此可有效地降低点火系对无线电的干扰,同时因点火系高压电路中因此可有效地降低点火系对无线电的干扰,同时因点火系高压电路中阻抗减小,点火更加可靠阻抗减小,点火更加可靠•单独点欠方式的优点单独点欠方式的优点:•a.由于无机械分电器和高压导线,因而能量损失、漏电损失小,各缸由于无机械分电器和高压导线,因而能量损失、漏电损失小,各缸的点火线圈和火花塞均由金属罩包覆,其电磁干扰大大减小的点火线圈和火花塞均由金属罩包覆,其电磁干扰大大减小上一页 下一页返回任务一任务一 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型•b.由于采用了与汽缸数相同的特制点火线圈,该点火线圈的充放电时由于采用了与汽缸数相同的特制点火线圈,该点火线圈的充放电时间极短,能在发动机转速高达间极短,能在发动机转速高达9 000 r/min时,提供足够的点火电压和时,提供足够的点火电压和点火能量。
点火能量•c.由于无机械分电器,又恰当地将点火线圈安装在双凸轮轴的中间,由于无机械分电器,又恰当地将点火线圈安装在双凸轮轴的中间,充分利用了有限空间,因而节省了发动机周围的安装空间充分利用了有限空间,因而节省了发动机周围的安装空间上一页返回任务二任务二 电控点火系统的控制原理电控点火系统的控制原理•一、点火提前角控制一、点火提前角控制•启动时点火提前角的控制启动时点火提前角的控制•发动机启动时,按发动机启动时,按ECU内存储的初始点火提前角内存储的初始点火提前角(设定值设定值)对点火提前对点火提前角进行控制启动时点火提前角的设定值因发动机而异,对一般的发角进行控制启动时点火提前角的设定值因发动机而异,对一般的发动机而言,启动时的点火提前角是固定的,一般为动机而言,启动时的点火提前角是固定的,一般为100左右•在发动机启动过程中,发动机转速变化大,且由于转速较低在发动机启动过程中,发动机转速变化大,且由于转速较低(一般低一般低于于500r/min ),进气管绝对压力传感器信号或空气流量计信号不稳定,,进气管绝对压力传感器信号或空气流量计信号不稳定,ECU无法正确计算点火提前角,一般将点火时刻固定在设定的初始点无法正确计算点火提前角,一般将点火时刻固定在设定的初始点火提前角。
此时的控制信号主要是发动机转速信号火提前角此时的控制信号主要是发动机转速信号(Ne信号信号)和启动开和启动开关信号关信号(STA信号信号)下一页返回任务二任务二 电控点火系统的控制原理电控点火系统的控制原理•2·启动后点火提前角的控制启动后点火提前角的控制•发动机正常运转时发动机正常运转时(启动后启动后),发动机,发动机ECU根据发动机的转速和负荷信根据发动机的转速和负荷信•号,确定基本点火提前角,并根据其他有关信号进行修正,最后确定号,确定基本点火提前角,并根据其他有关信号进行修正,最后确定实际的点实际的点•火提前角,并向电子点火控制器输出点火指令信号,以控制点火系的火提前角,并向电子点火控制器输出点火指令信号,以控制点火系的工作•(1)初始点火提前角初始点火提前角•为了控制点火正时,电控单元根据上止点位置来确定点火提前角在为了控制点火正时,电控单元根据上止点位置来确定点火提前角在一些微电子控制点火系统中,有些发动机电控单元把一些微电子控制点火系统中,有些发动机电控单元把G1或或G2信号出信号出现后第一个现后第一个Ne信号过零点定为压缩行程上止点前信号过零点定为压缩行程上止点前100,并以这个角度,并以这个角度作为点火正时计算的基准点,称之为初始点火提前角,其大小因发动作为点火正时计算的基准点,称之为初始点火提前角,其大小因发动机而异。
机而异上一页 下一页返回任务二任务二 电控点火系统的控制原理电控点火系统的控制原理•(2)基本点火提前角基本点火提前角•发动机正常运转时,电控单元按怠速工况和非怠速工况两种情况来确发动机正常运转时,电控单元按怠速工况和非怠速工况两种情况来确定基本点火提前角定基本点火提前角•发动机处于怠速工况时,电控单元根据节气门位置信号发动机处于怠速工况时,电控单元根据节气门位置信号(怠速触点闭怠速触点闭合合)、发动机转速信号及空调开关信号,确定基本点火提前角,如、发动机转速信号及空调开关信号,确定基本点火提前角,如图图5-9所示•发动机处于非怠速工况时,电控单元根据发动机转速和节气门位置信发动机处于非怠速工况时,电控单元根据发动机转速和节气门位置信号,从预置在储存器中的数据表中查出相应的基本点火提前角,如号,从预置在储存器中的数据表中查出相应的基本点火提前角,如图图5-10所示 上一页 下一页返回任务二任务二 电控点火系统的控制原理电控点火系统的控制原理•(3)修正点火提前角或点火延迟角,修正点火提前角或点火延迟角,•①①暖机修正暖机修正•发动机冷车启动后,冷却水温度较低时,应增大点火提前角。
在暖机发动机冷车启动后,冷却水温度较低时,应增大点火提前角在暖机过程中,随冷却水温度的升高,点火提前角修正值逐渐减小,如过程中,随冷却水温度的升高,点火提前角修正值逐渐减小,如图图5-11所示修正值的变化规律及大小随发动机暖机修正的主要控制信号所示修正值的变化规律及大小随发动机暖机修正的主要控制信号包括冷却水温度信号包括冷却水温度信号(THW)、空气流量信号、节气门位置信号、空气流量信号、节气门位置信号(IDL)等上一页 下一页返回任务二任务二 电控点火系统的控制原理电控点火系统的控制原理•②②过热修正过热修正•发动机处于正常运行工况时发动机处于正常运行工况时(怠速触点断开怠速触点断开),若冷却水温度过高,为,若冷却水温度过高,为了避免产生爆震,应将点火提前角推迟发动机处于怠速工况时了避免产生爆震,应将点火提前角推迟发动机处于怠速工况时(怠怠速触点闭合速触点闭合),若冷却水温度过高,为了避免发动机长时间过热,应,若冷却水温度过高,为了避免发动机长时间过热,应将点火提前角增大过热修正值的变化规律如将点火提前角增大过热修正值的变化规律如图图5-12所示•过热修正的主要控制信号包括冷却水温度信号过热修正的主要控制信号包括冷却水温度信号(THW )、节气门位置信、节气门位置信号号(IDL)等。
等上一页 下一页返回任务二任务二 电控点火系统的控制原理电控点火系统的控制原理•③③空燃比反馈修正空燃比反馈修正•装有氧传感器的电控汽油喷射系统,其电控单元根据氧传感器的装有氧传感器的电控汽油喷射系统,其电控单元根据氧传感器的•反馈信号空燃比进行修正随着修正喷油的增加或减少,发动机转速反馈信号空燃比进行修正随着修正喷油的增加或减少,发动机转速•在一定范围内波动为了高怠速的稳定性,在反馈修正油量减少时,在一定范围内波动为了高怠速的稳定性,在反馈修正油量减少时,点火提前角相应地增加,如点火提前角相应地增加,如图图5一一I3所示•空燃比反馈修正的控制信号主要有氧传感器信号空燃比反馈修正的控制信号主要有氧传感器信号(OX)、节气门位置信、节气门位置信号号(IDL )、冷却水温度信号、冷却水温度信号(THW )、车速信号等车速信号等上一页 下一页返回任务二任务二 电控点火系统的控制原理电控点火系统的控制原理•④④怠速稳定性修正怠速稳定性修正•发动机在怠速工况运行时,由于负荷变化使发动机转速发生变化,电发动机在怠速工况运行时,由于负荷变化使发动机转速发生变化,电控单元要调整点火提前角,使发动机在规定的怠速转速下稳定运转。
控单元要调整点火提前角,使发动机在规定的怠速转速下稳定运转•发动机处于怠速工况时,电控单元不断地计算发动机的平均转速,当发动机处于怠速工况时,电控单元不断地计算发动机的平均转速,当发动机的转速低于规定的怠速转速时,电控单元根据实际转速与目标发动机的转速低于规定的怠速转速时,电控单元根据实际转速与目标转速差值的大小相应地增大点火提前角转速差值的大小相应地增大点火提前角;当发动机转速高于目标转速当发动机转速高于目标转速时,则减小点火提前角,如时,则减小点火提前角,如图图5-14所示•怠速稳定性修正的控制信号主要有发动机转速信号怠速稳定性修正的控制信号主要有发动机转速信号(Ne、节气门位置、节气门位置信号信号(IDL)、车速信号和空调信号、车速信号和空调信号(A/C)等等•⑤⑤爆燃修正爆燃修正•爆燃修正见相关课题内容介绍爆燃修正见相关课题内容介绍上一页 下一页返回任务二任务二 电控点火系统的控制原理电控点火系统的控制原理•二、通电时间控制二、通电时间控制•影响初级线圈通过电流的主要因素有发动机转速和蓄电池电压为了影响初级线圈通过电流的主要因素有发动机转速和蓄电池电压为了保证在不同的蓄电池供电电压和不同的转速下都具有相同的初级断开保证在不同的蓄电池供电电压和不同的转速下都具有相同的初级断开电流,电控单元根据蓄电池电压和发动机转速信号,从预置的闭合角电流,电控单元根据蓄电池电压和发动机转速信号,从预置的闭合角数据表中查出相应的数值,对闭合角进行控制。
数据表中查出相应的数值,对闭合角进行控制•当发动机转速高时,适当增大闭合角,以防止初级线圈通过电流值下当发动机转速高时,适当增大闭合角,以防止初级线圈通过电流值下降,造成次级高压下降,点火困难蓄电池电压下降时,基于相同的降,造成次级高压下降,点火困难蓄电池电压下降时,基于相同的理由,也应适当增大闭合角,如理由,也应适当增大闭合角,如图图5-15所示上一页返回任务三任务三 爆震控制爆震控制•1·爆燃传感器爆燃传感器•(1)磁致伸缩式爆燃传感器磁致伸缩式爆燃传感器•磁致伸缩式爆燃传感器的外形和结构如磁致伸缩式爆燃传感器的外形和结构如图图5-16所示它由高镍合金的所示它由高镍合金的磁芯、永久磁铁、感应线圈、壳体等构成磁芯、永久磁铁、感应线圈、壳体等构成•当机体振动时,磁芯受到机体振动的影响,在传感器内产生轴向振当机体振动时,磁芯受到机体振动的影响,在传感器内产生轴向振•动,使通过感应线圈的磁通发生变化,在感应线圈产生感应电动势,动,使通过感应线圈的磁通发生变化,在感应线圈产生感应电动势,此电动势即是爆燃传感器输出电压信号传感器输出的电压信号的大此电动势即是爆燃传感器输出电压信号传感器输出的电压信号的大小与发动机振动的频率有关,当传感器自振频率与设定爆燃强度时发小与发动机振动的频率有关,当传感器自振频率与设定爆燃强度时发动机的振动频率产生谐振时,传感器的输出电压将达到最大值,动机的振动频率产生谐振时,传感器的输出电压将达到最大值,ECU根据该传感器的输出电压,就可以对发动机是否爆燃作出判断。
根据该传感器的输出电压,就可以对发动机是否爆燃作出判断下一页返回任务三任务三 爆震控制爆震控制•(2)压电式爆燃传感器压电式爆燃传感器•①①共振型压电式爆燃传感器共振型压电式爆燃传感器•共振型压电式爆燃传感器,是利用产生爆燃时的发动机振动频率与传共振型压电式爆燃传感器,是利用产生爆燃时的发动机振动频率与传感器本身的固定频率感器本身的固定频率“合拍合拍”时产生共振现象,来检测爆燃是否发生时产生共振现象,来检测爆燃是否发生的,其结构如的,其结构如图图5-17所示该传感器由压电元件、振荡片、基座等构所示该传感器由压电元件、振荡片、基座等构成压电元件紧密贴合在振荡片上,振荡片则固定在传感器的基座上成压电元件紧密贴合在振荡片上,振荡片则固定在传感器的基座上发动机工作时,振荡片随机体的振动而振荡,振荡片的振荡使与它紧发动机工作时,振荡片随机体的振动而振荡,振荡片的振荡使与它紧密贴合的压电元件变形,并产生电压信号,此电压信号即是传感器的密贴合的压电元件变形,并产生电压信号,此电压信号即是传感器的输出信号输出信号上一页 下一页返回任务三任务三 爆震控制爆震控制•当发动机爆燃时的振动频率与振荡片的固有频率当发动机爆燃时的振动频率与振荡片的固有频率“合拍合拍”时,振时,振•荡片产生共振,此时压电元件将产生最大的电压信号,如荡片产生共振,此时压电元件将产生最大的电压信号,如图图5-18所所•示。
这种传感器在爆燃发生时的输出电压比非共振示这种传感器在爆燃发生时的输出电压比非共振(即无爆燃即无爆燃)时的输时的输出电压高得多,因此不需要滤波器,出电压高得多,因此不需要滤波器,ECU即可判别是否发生爆燃即可判别是否发生爆燃•②②非共振型压电式爆燃传感器非共振型压电式爆燃传感器• 非共振型压电式爆燃传感器是以接收加速度信号的形式来判断是否产非共振型压电式爆燃传感器是以接收加速度信号的形式来判断是否产生爆燃,其结构如生爆燃,其结构如图图5-19所示它由两个同极性相向对接的压电元件所示它由两个同极性相向对接的压电元件和配重构成和配重构成上一页 下一页返回任务三任务三 爆震控制爆震控制• 发动机机体振动时,传感器内部的配重块受机体振动的影响而产生加发动机机体振动时,传感器内部的配重块受机体振动的影响而产生加速度,压电元件就会受到配重块加速时惯性力的作用,而产生电压信速度,压电元件就会受到配重块加速时惯性力的作用,而产生电压信号在爆燃发生时的频率及该频率附近,这种传感器输出的信号不会号在爆燃发生时的频率及该频率附近,这种传感器输出的信号不会很大,而是具有平的输出特性,如很大,而是具有平的输出特性,如图图5-20所示。
因此,为了能够根据所示因此,为了能够根据该传感器输出的电压来对发动机是否发生爆燃作出判断,必须将反映该传感器输出的电压来对发动机是否发生爆燃作出判断,必须将反映发动机振动频率的输出电压信号送到识别爆燃的滤波器中,以判别是发动机振动频率的输出电压信号送到识别爆燃的滤波器中,以判别是否有爆燃信号产生否有爆燃信号产生上一页 下一页返回任务三任务三 爆震控制爆震控制•③③压电式火花塞座金属垫型爆燃传感器压电式火花塞座金属垫型爆燃传感器• 压电式火花塞座金属垫型爆燃传感器是将压电元件安装在火花塞的垫压电式火花塞座金属垫型爆燃传感器是将压电元件安装在火花塞的垫圈处,每缸安装一个,根据各缸的燃烧压力直接检测各缸的爆燃信息,圈处,每缸安装一个,根据各缸的燃烧压力直接检测各缸的爆燃信息,并转换成电信号输送给并转换成电信号输送给ECU•(3)检修检修(以桑塔纳为例以桑塔纳为例)•①①在使用中,拆开爆燃传感器线束连接器,用万用表在传感器侧检查在使用中,拆开爆燃传感器线束连接器,用万用表在传感器侧检查传感器端子与传感器壳体之间电阻,应不导通传感器端子与传感器壳体之间电阻,应不导通(电阻为无穷大电阻为无穷大),否则,否则说明内部短路,应更换传感器,如说明内部短路,应更换传感器,如图图5-21(a)所示。
所示•②②爆燃传感器工作情况的检查,可在怠速运转时进行拆开爆燃传感爆燃传感器工作情况的检查,可在怠速运转时进行拆开爆燃传感器线束连接器,用示波器检查传感器端子与搭铁之间的信号电压,应器线束连接器,用示波器检查传感器端子与搭铁之间的信号电压,应有脉冲信号输出,否则说明传感器不良,应更换新件,如有脉冲信号输出,否则说明传感器不良,应更换新件,如图图5-21(b)所所示上一页 下一页返回任务三任务三 爆震控制爆震控制•2.爆燃的控制过程爆燃的控制过程•带有爆燃控制的点火提前角闭环控制系统由传感器、带通滤波电路、带有爆燃控制的点火提前角闭环控制系统由传感器、带通滤波电路、信号放大电路、整形滤波电路、比较基准电压形成电路、积分电路、信号放大电路、整形滤波电路、比较基准电压形成电路、积分电路、提前角控制电路和点火控制器等组成,如提前角控制电路和点火控制器等组成,如图图5-22所示• 爆燃传感器用于检测发动机是否发生爆燃,每台发动机一般安装爆燃传感器用于检测发动机是否发生爆燃,每台发动机一般安装1~2只带通滤波器只允许发动机爆燃信号只带通滤波器只允许发动机爆燃信号(频率为频率为6~9kHz的信号的信号)或接或接近爆燃的信号输入近爆燃的信号输入ECU进行处理,其他频率的信号则被衰减。
信号放进行处理,其他频率的信号则被衰减信号放大器的作用是对输入大器的作用是对输入ECU的信号进行放大,以便整形滤波电路进行处的信号进行放大,以便整形滤波电路进行处理接近爆燃的信号经过整形滤波和比较基准电路处理后,形成判定理接近爆燃的信号经过整形滤波和比较基准电路处理后,形成判定是否发生爆燃的基准电压是否发生爆燃的基准电压U,} o爆燃信号经过整形滤波和积分电路处理爆燃信号经过整形滤波和积分电路处理后,形成的积分信号用于判定爆燃强度后,形成的积分信号用于判定爆燃强度上一页 下一页返回任务三任务三 爆震控制爆震控制• ECU对点火提前角的闭环控制过程,如对点火提前角的闭环控制过程,如图图5-23所示当发动机产生所示当发动机产生爆燃时,爆燃时,ECU根据爆燃信号的强弱,控制推迟角度的大小爆燃强,根据爆燃信号的强弱,控制推迟角度的大小爆燃强,推迟的角度大推迟的角度大;爆燃弱,推迟的角度小每一次的反馈控制调整都以爆燃弱,推迟的角度小每一次的反馈控制调整都以一固定的角度递减,直到爆震消失为止当爆震消失后,一固定的角度递减,直到爆震消失为止当爆震消失后,ECU又以一又以一固定的提前角度,逐渐增大点火提前角。
当再次出现爆燃时,固定的提前角度,逐渐增大点火提前角当再次出现爆燃时,ECU又又再次逐渐减小点火提前角在需要对点火提前角进行闭环控制的工况,再次逐渐减小点火提前角在需要对点火提前角进行闭环控制的工况,这种反馈控制调整过程是反复进行的这种反馈控制调整过程是反复进行的ECU通过对点火提前角的反馈通过对点火提前角的反馈控制,可以使实际的点火提前角始终保持最佳,使发动机的动力性、控制,可以使实际的点火提前角始终保持最佳,使发动机的动力性、经济性和控制有害物的排放都达到较佳的水平经济性和控制有害物的排放都达到较佳的水平上一页返回图图5-1 电控点火系统的组成电控点火系统的组成返回图图5-2 2TZ-FE发动机电控点火系统发动机电控点火系统返回图图5-3 二极管分配高压同时点火电路二极管分配高压同时点火电路返回图图5-4 点火线圈分配高压同时点火电路点火线圈分配高压同时点火电路返回图图5-5 无分电器电压的检测无分电器电压的检测返回图图5-6 无分电器信号的检测无分电器信号的检测返回图图5-7 无分电器电阻的检测无分电器电阻的检测返回图图5-8 无分电器单独点火系统无分电器单独点火系统返回图图5-9返回图图5-10 返回图图5-11 暖机修正曲线暖机修正曲线返回图图5-12 过热修正曲线过热修正曲线返回图图5-13 空燃比反馈修正空燃比反馈修正返回图图5-14 怠速稳定性修正怠速稳定性修正返回图图5-15 闭合角与发动机转速和蓄电池电闭合角与发动机转速和蓄电池电压的关系压的关系返回图图5-16 电感式爆燃传感器电感式爆燃传感器返回图图5-17 压电式共振型爆燃传感器实物与压电式共振型爆燃传感器实物与结构图结构图返回图图5-18 共振型压电爆震传感器出特性共振型压电爆震传感器出特性返回图图5-19 电压式非共振型爆燃传感器电压式非共振型爆燃传感器返回图图5-20 非共振型压电式爆震传感器输出非共振型压电式爆震传感器输出特性特性返回图图5-21 爆燃传感器的检修爆燃传感器的检修返回图图5-22 爆燃控制系统组成爆燃控制系统组成返回图图5-23 点火提前角的闭环控制过程点火提前角的闭环控制过程返回课题六课题六 怠速控制系统原理与维修怠速控制系统原理与维修•任务一任务一 怠速控制系统的功用与组成怠速控制系统的功用与组成•任务二任务二 怠速控制系统的类型、怠速控制过程及怠速控制系统的类型、怠速控制过程及电路电路•任务三任务三 节气门直动式怠速控制系统节气门直动式怠速控制系统•任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修返回任务一任务一 怠速控制系统的功用与组成怠速控制系统的功用与组成•一、功用一、功用•怠速控制的实质是控制怠速时的充气量怠速控制的实质是控制怠速时的充气量(进气量进气量)。
当发动机怠速负荷当发动机怠速负荷增大时或发动机启动后,冷却水未达正常温度之前,另外还有当发动增大时或发动机启动后,冷却水未达正常温度之前,另外还有当发动机转速急剧降低到怠速时,机转速急剧降低到怠速时,ECU控制怠速控制阀使进气量增大,从而控制怠速控制阀使进气量增大,从而使怠速转速提高,防止发动机运转不稳或熄火使怠速转速提高,防止发动机运转不稳或熄火;当发动机怠速负荷减当发动机怠速负荷减小时,小时,ECU控制怠速控制阀使进气量减少,从而使怠速转速降低,以控制怠速控制阀使进气量减少,从而使怠速转速降低,以免怠速转速过高免怠速转速过高下一页返回任务一任务一 怠速控制系统的功用与组成怠速控制系统的功用与组成•二、组成二、组成•怠速控制系统的组成如怠速控制系统的组成如图图6-1所示,由各种传感器、信号控制开关、所示,由各种传感器、信号控制开关、电子控制器、怠速控制阀和节气门旁通空气道等组成,各元件的功能电子控制器、怠速控制阀和节气门旁通空气道等组成,各元件的功能如如表表6-1所示桑塔纳所示桑塔纳2000GSi、捷达、捷达AT, GTX和红旗和红旗CA7220E型轿型轿车采用节气门直接控制方式,无须设置旁通空气道。
车采用节气门直接控制方式,无须设置旁通空气道上一页返回任务二任务二 怠速控制系统的类型、怠速怠速控制系统的类型、怠速 控制过程及电路控制过程及电路•1.旁通空气式旁通空气式•控制节气门旁通管路中的空气旁通量,称为旁通空气式,如控制节气门旁通管路中的空气旁通量,称为旁通空气式,如图图6-2所所示•((1)双金属片式)双金属片式•损坏后将造成无冷车快怠速,一般并联在进气管路中,如损坏后将造成无冷车快怠速,一般并联在进气管路中,如图图6-3所示• 工作原理工作原理;•发动机温度低时,由于双金属片的作用而打开旁通阀,此时节气门虽发动机温度低时,由于双金属片的作用而打开旁通阀,此时节气门虽然关闭,但从空气旁通阀流入的空气使吸入汽缸的空气量增多,怠速然关闭,但从空气旁通阀流入的空气使吸入汽缸的空气量增多,怠速变高成为高怠速的状态,如变高成为高怠速的状态,如图图6-4 ( a )所示•发动机启动后,电流由点火开关流经双金属片式旁通空气控制阀的加发动机启动后,电流由点火开关流经双金属片式旁通空气控制阀的加热线圈,使双金属片受热而慢慢将旁通阀关闭,流入的空气量减少,热线圈,使双金属片受热而慢慢将旁通阀关闭,流入的空气量减少,发动机的转速下降,如发动机的转速下降,如图图6-4 ( b )所示。
所示 下一页返回任务二任务二 怠速控制系统的类型、怠速怠速控制系统的类型、怠速 控制过程及电路控制过程及电路•暖车后,旁通道完全关闭,发动机恢复正常怠速运转一般周围温度暖车后,旁通道完全关闭,发动机恢复正常怠速运转一般周围温度在在-200℃℃以下时,旁通空气阀全开,而在以下时,旁通空气阀全开,而在60℃℃以上时,旁通空气阀完以上时,旁通空气阀完全关闭,如全关闭,如图图6-4 (c)所示•(2)石蜡式石蜡式•损坏后将造成无冷车快怠速,如损坏后将造成无冷车快怠速,如图图6-5所示• 工作原理工作原理;•当发动机温度较低时,石蜡收缩,阀芯在弹簧作用下打开旁通气道,当发动机温度较低时,石蜡收缩,阀芯在弹簧作用下打开旁通气道,使空气时入进气歧管使空气时入进气歧管•当发动机温度升高时,石蜡开始膨胀,推杆克服弹簧的力将阀门压靠当发动机温度升高时,石蜡开始膨胀,推杆克服弹簧的力将阀门压靠向阀座减小旁道气道的进气量向阀座减小旁道气道的进气量当冷却液温度达到当冷却液温度达到80 ℃℃ ,旁气道完,旁气道完全关闭全关闭)上一页 下一页返回任务二任务二 怠速控制系统的类型、怠速怠速控制系统的类型、怠速 控制过程及电路控制过程及电路•(3)平动电磁式平动电磁式•平动电磁阀式怠速执行器由电磁线圈、阀轴和阀等组成,如平动电磁阀式怠速执行器由电磁线圈、阀轴和阀等组成,如图图6-6所所示。
当示当ECU加大加大PWM信号的脉宽信号的脉宽(占空比占空比)时,电磁力加大,阀轴上时,电磁力加大,阀轴上移而阀门开度加大,从而导致旁通空气量的加大与怠速的提高移而阀门开度加大,从而导致旁通空气量的加大与怠速的提高;当当PWM信号脉宽减小时,旁通空气量减少而怠速下降图中波纹管的信号脉宽减小时,旁通空气量减少而怠速下降图中波纹管的作用是为了消除阀门上下两侧压差对开启位置的影响,便于作用是为了消除阀门上下两侧压差对开启位置的影响,便于ECU计算计算决定决定PWM信号,同时也减小了阀上的作用力信号,同时也减小了阀上的作用力上一页 下一页返回任务二任务二 怠速控制系统的类型、怠速怠速控制系统的类型、怠速 控制过程及电路控制过程及电路•(4)旋转滑阀式旋转滑阀式•旋转滑阀式怠速控制如旋转滑阀式怠速控制如图图6-7所示•损坏后将引起怠速不稳,无怠速,怠速过高等损坏后将引起怠速不稳,无怠速,怠速过高等•工作原理工作原理;•如如图图6-8所示•当给线圈通电时,就会产生磁场从而使电枢轴带动旋转滑阀转动,控当给线圈通电时,就会产生磁场从而使电枢轴带动旋转滑阀转动,控制通过旁通空气道的空气。
制通过旁通空气道的空气•旋转滑阀根据控制脉冲信号的占空比偏转,占空比的范围约为旋转滑阀根据控制脉冲信号的占空比偏转,占空比的范围约为18%(旋旋转滑阀关闭转滑阀关闭)至至82%.(旋转滑阀打开旋转滑阀打开)之间滑阀的偏转角度限定在之间滑阀的偏转角度限定在900内上一页 下一页返回任务二任务二 怠速控制系统的类型、怠速怠速控制系统的类型、怠速 控制过程及电路控制过程及电路•(5)步进电机式步进电机式•损坏后将造成无怠速,怠速不稳,怠速过高等故障一般与节气门体损坏后将造成无怠速,怠速不稳,怠速过高等故障一般与节气门体并联安装,如并联安装,如图图6-9所示•①①四线制步进电机式怠速阀四线制步进电机式怠速阀•主要应用在金杯、五菱、松花江、日产等车上它具有一个永久磁铁主要应用在金杯、五菱、松花江、日产等车上它具有一个永久磁铁•的转子和两个相互独立的线圈,如的转子和两个相互独立的线圈,如图图6-10所示上一页 下一页返回任务二任务二 怠速控制系统的类型、怠速怠速控制系统的类型、怠速 控制过程及电路控制过程及电路•工作原理工作原理:•当电流从当电流从BI流向流向B时时(脉冲信号脉冲信号),使,使N极在右,极在右,S极在左。
由于同性相极在左由于同性相斥异性相吸的原理,使永磁铁转子的斥异性相吸的原理,使永磁铁转子的N极在左,极在左,S极在右极在右;当从当从B,流向流向B的脉冲电压消失后,电流再从的脉冲电压消失后,电流再从A流向流向A,,使,使N极在上方,极在上方,S极在下方,极在下方,永磁铁转子将沿逆时针方向旋转永磁铁转子将沿逆时针方向旋转900(使使S极在上,极在上,N极在下极在下)•当以当以A流向流向AI的电流消失后,再从的电流消失后,再从B流向流向BNBN 极在左,极在左,S极在右,使极在右,使永磁转子沿逆时针方向再旋转永磁转子沿逆时针方向再旋转900 ( S极在左,极在左,N极在右极在右);当从当从B流向流向B,的电流消失后,再从的电流消失后,再从A流向流向A, N极在下,极在下,S极在上,使永磁转子继极在上,使永磁转子继续续}O逆时针旋转逆时针旋转900 ( S极在下,极在下,N极在上极在上)•由此可见,怠速步进电机是由由此可见,怠速步进电机是由ECU通过控制两个单独线圈的电流方向通过控制两个单独线圈的电流方向和通电顺序来控制螺杆的旋转方向和旋转量和通电顺序来控制螺杆的旋转方向和旋转量(转动角度转动角度),最终确定了,最终确定了阀芯和阀座所形成的旁通空气道的流通截面积,以达到精确控制怠速阀芯和阀座所形成的旁通空气道的流通截面积,以达到精确控制怠速转速之目的。
转速之目的上一页 下一页返回任务二任务二 怠速控制系统的类型、怠速怠速控制系统的类型、怠速 控制过程及电路控制过程及电路•②②六线制步进电机式怠速阀六线制步进电机式怠速阀•工作原里是工作原里是ECU根据节气门位置传感器和车速传感器判断发动机处于根据节气门位置传感器和车速传感器判断发动机处于怠速工况时,按一定的顺序将怠速工况时,按一定的顺序将ISC1-ISC4依次通电,驱动步进电机旋依次通电,驱动步进电机旋转,调节旁气通的开度,从而调节旁通空气量,使发动机转速达到所转,调节旁气通的开度,从而调节旁通空气量,使发动机转速达到所要求的目标值要求的目标值•(6)各种旁通空气式怠速控制执行机构的比较各种旁通空气式怠速控制执行机构的比较•各种旁通空气式怠速控制执行机构的比较如各种旁通空气式怠速控制执行机构的比较如表表6-2所示上一页返回任务三节任务三节 气门直动式怠速控制系统气门直动式怠速控制系统•没有怠速空气旁通道,直接控制节气门全关时的最小开度,称为节气没有怠速空气旁通道,直接控制节气门全关时的最小开度,称为节气门直动式如门直动式如图图6-11所示•从从图图6-11中可以看出,该怠速执行器主要由直流电动机、减速齿轮、中可以看出,该怠速执行器主要由直流电动机、减速齿轮、丝杆等部件组成。
执行器的输出是传动轴的前后运动,它与节气门操丝杆等部件组成执行器的输出是传动轴的前后运动,它与节气门操纵臂的全闭限位器相接触,决定了节气门的最小开度当微机控制直流纵臂的全闭限位器相接触,决定了节气门的最小开度当微机控制直流电动机通电时,电动机产生旋转力矩,通过减速齿轮减速时,增大了电动机通电时,电动机产生旋转力矩,通过减速齿轮减速时,增大了旋转力矩,然后又通过丝杆变转动为传动轴的前后直线运动通过传旋转力矩,然后又通过丝杆变转动为传动轴的前后直线运动通过传动轴的运动,使节气门最小开度随之变化,达到调节节气门处的空气动轴的运动,使节气门最小开度随之变化,达到调节节气门处的空气通道面积,进而实现怠速的控制通道面积,进而实现怠速的控制•这种节气门直动式怠速控制执行机构具有较强的工作能力,控制稳定这种节气门直动式怠速控制执行机构具有较强的工作能力,控制稳定性好,但反应速度不是很快同时,整个执行器的外形尺寸也较大,性好,但反应速度不是很快同时,整个执行器的外形尺寸也较大,安装时受到一些限制,其主要应用在大众、奥迪等欧洲车系中安装时受到一些限制,其主要应用在大众、奥迪等欧洲车系中返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•当发动机负荷增大,需要发动机快怠速运转,目标转速高于实际转速当发动机负荷增大,需要发动机快怠速运转,目标转速高于实际转速时,时,ECU将控制怠速控制阀将控制怠速控制阀(增大比例电磁阀式怠速控制阀的占空比,增大比例电磁阀式怠速控制阀的占空比,或增加步进电机步进的步数或增加步进电机步进的步数)增大旁通进气量来实现快怠速增大旁通进气量来实现快怠速;反之,当反之,当发动机负荷减小,目标转速低于实际转速时,发动机负荷减小,目标转速低于实际转速时,ECU将控制怠速控制阀将控制怠速控制阀减小旁通进气量来调节怠速转速,如减小旁通进气量来调节怠速转速,如图图6-12所示。
所示•控生蛙上筐控生蛙上筐 : ECU首先根据怠速触点首先根据怠速触点IDL信号和车速信号,判断发动信号和车速信号,判断发动机是否处于怠速状态当判定为怠速工况时,再根据发动机冷却液温机是否处于怠速状态当判定为怠速工况时,再根据发动机冷却液温度传感器信号、空调开关、动力转向开关等信号,从存储器存储的怠度传感器信号、空调开关、动力转向开关等信号,从存储器存储的怠速转速数据中查询相应的目标转速,然后将目标转速与曲轴位置传感速转速数据中查询相应的目标转速,然后将目标转速与曲轴位置传感器检测的发动机实际转速进行比较器检测的发动机实际转速进行比较下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•例:步进电机式怠速控制的电路例:步进电机式怠速控制的电路•控制过程:当发动机怠速负荷变化时,在怠速转速变化之前,控制过程:当发动机怠速负荷变化时,在怠速转速变化之前,ECU将将按照一定顺序,控制驱动电路中的三极管按照一定顺序,控制驱动电路中的三极管VT,, VTZ, VT3 、、VT4适时适时导通,分别接通步进电机定子绕组电流,使电机转子旋转,带动控制导通,分别接通步进电机定子绕组电流,使电机转子旋转,带动控制阀的阀芯移动,从而调节进气量,使发动机怠速转速达到目标转速,阀的阀芯移动,从而调节进气量,使发动机怠速转速达到目标转速,如如图图6-13所示。
所示上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•一、怠速控制系统的检修一、怠速控制系统的检修•1.步进电机式怠速控制阀的检测步进电机式怠速控制阀的检测•检修步进电动机型怠速控制阀的方法检修步进电动机型怠速控制阀的方法:•a.拆开怠速控制阀线束连接器,将点火开关转至拆开怠速控制阀线束连接器,将点火开关转至“O N',但不启动发,但不启动发动机,束侧分别测量动机,束侧分别测量B1和和B2端子与搭铁之间的电压,均应为蓄端子与搭铁之间的电压,均应为蓄电池电压电池电压(9~14V ),否则说明怠速控制阀电源电路有故障否则说明怠速控制阀电源电路有故障•b.发动机启动后再熄火时,发动机启动后再熄火时,2~3S内在怠速控制阀附近应能听到内部发内在怠速控制阀附近应能听到内部发出的出的“嗡嗡嗡嗡”响声,否则应进一步检查怠速控制阀、控制电路及响声,否则应进一步检查怠速控制阀、控制电路及ECU•C.拆开怠速控制阀线束连接器,在控制阀侧分别测量端子拆开怠速控制阀线束连接器,在控制阀侧分别测量端子B1与与S1和和S3 B2与与S2和和 S1之间的电阻,阻值均应为之间的电阻,阻值均应为1030n,否则应更换怠速控,否则应更换怠速控制阀。
制阀上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•d.如如图图6-14所示,拆下怠速控制阀后,将蓄电池正极接至所示,拆下怠速控制阀后,将蓄电池正极接至B1和和B2端端子,负极按顺序依次接通子,负极按顺序依次接通S1-S2-S3-S4端子时,随步进电动机的旋转,端子时,随步进电动机的旋转,控制阀应向外伸出控制阀应向外伸出;蓄电池负极按相反顺序依次接通蓄电池负极按相反顺序依次接通s4-S3-S2-S1时,时,则控制阀应向内缩回若工作情况不符合上述要求,应更换怠速控制则控制阀应向内缩回若工作情况不符合上述要求,应更换怠速控制阀•注意事项注意事项:•a.不要用手推或拉控制阀,以免损坏丝杆机构的螺纹不要用手推或拉控制阀,以免损坏丝杆机构的螺纹;•b.不要将控制阀浸泡在任何清洗液中,以免步进电动机损坏不要将控制阀浸泡在任何清洗液中,以免步进电动机损坏;•c.安装时,检查密封圈不应有任何损伤,并在密封圈上涂少量润滑油安装时,检查密封圈不应有任何损伤,并在密封圈上涂少量润滑油上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•2.旋转滑阀式怠速控制阀的检测旋转滑阀式怠速控制阀的检测•旋转滑阀式怠速控制阀的检测如旋转滑阀式怠速控制阀的检测如图图6-15所示。
所示•拆开怠速控制阀线束连接器,将点火开关转至拆开怠速控制阀线束连接器,将点火开关转至“ON”但不启动发动机,但不启动发动机,束侧测量电源端子束侧测量电源端子(+B)与搭铁之间的电压,应为蓄电池电压与搭铁之间的电压,应为蓄电池电压(9~14V ),否则说明怠速控制阀电源电路有故障否则说明怠速控制阀电源电路有故障•b.发动机达到正常工作温度、变速器处于空档位置时,使发动机维持发动机达到正常工作温度、变速器处于空档位置时,使发动机维持怠速运转,用专用短接线短接故障诊断座上的怠速运转,用专用短接线短接故障诊断座上的TE1与与E1端子,发动机端子,发动机转速应保持在转速应保持在1000~1200r/min, 5s后转速下降约后转速下降约200r/min若不符合若不符合上述要求,应进一步检查怠速控制阀电路、上述要求,应进一步检查怠速控制阀电路、ECU和怠速控制阀和怠速控制阀上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•拆开怠速控制阀上的三端子线束连接器,在控制阀侧分别测量中间端拆开怠速控制阀上的三端子线束连接器,在控制阀侧分别测量中间端子子(B)与两侧端子与两侧端子(ISC1和和ISC2)之间的电阻,正常应为之间的电阻,正常应为18.8~22Ω,否,否则应更换怠速控制阀。
则应更换怠速控制阀•3.平动电磁阀式平动电磁阀式(占空比式占空比式)怠速控制阀的检测如怠速控制阀的检测如图图6-16所示•折开怠速控制阀线速连接器,将点火开关转至折开怠速控制阀线速连接器,将点火开关转至“ON”但不启动发动但不启动发动•机,束侧测量电源端子与搭铁之间的电压,应为蓄电池电压,否机,束侧测量电源端子与搭铁之间的电压,应为蓄电池电压,否则说明怠速控制阀电源电路有故障则说明怠速控制阀电源电路有故障上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•h.拆开怠速控制上的两子线速连接器,在控制阀侧分别测量两端之间拆开怠速控制上的两子线速连接器,在控制阀侧分别测量两端之间的电阻,正常应为的电阻,正常应为10~15Ω,否则应更换怠速控制阀否则应更换怠速控制阀•4.节气门直动式怠速控制执行机构的检测节气门直动式怠速控制执行机构的检测•以桑塔纳时代超人为例,其电路图如以桑塔纳时代超人为例,其电路图如图图6-17所示•(1)测节气门位置传感器测节气门位置传感器(节气门电位计节气门电位计)•侧量节气门电位计的供电电压侧量节气门电位计的供电电压:拔下节气门控制部件的插头,用数字拔下节气门控制部件的插头,用数字式万用表测量插头上式万用表测量插头上4和和7端子之间的电值,打开点火开关,此电压值端子之间的电值,打开点火开关,此电压值应接近应接近5V(发动机发动机ECU提供提供)。
上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•测量节气门电位计导线的导通情况测量节气门电位计导线的导通情况:用数字式万用表测量插头上的用数字式万用表测量插头上的4, 5和和7端子分别至端子分别至ECU线束插座端子线束插座端子62, 75和和67之间的电阻值,测得电之间的电阻值,测得电阻值应小于阻值应小于1Ω•测量节气门电位计的信号电压测量节气门电位计的信号电压(万用表万用表):插上节气门控制部件的插头,插上节气门控制部件的插头,用数字式万用表测量插头上用数字式万用表测量插头上5和和7端子端子(端子端子5和和7分别对应分别对应ECU插座上插座上的端子的端子75和和67)之间的电压值,打开点火开关,使节气门开度变化,之间的电压值,打开点火开关,使节气门开度变化,此电压值应在此电压值应在0.5 ~ 4.9V之间变化之间变化上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•(2)测节气门定位电位计测节气门定位电位计•1.测量节气门定位电位计的供电电压测量节气门定位电位计的供电电压:拔下节气门控制部件的插头,用拔下节气门控制部件的插头,用数字式万用表测量插头上数字式万用表测量插头上4和和7端子之间的电压值,打开点火开关,此端子之间的电压值,打开点火开关,此电压值应接近电压值应接近5V•测量节气门定位电位计导线的导通情况测量节气门定位电位计导线的导通情况:用数字万用表测量插头上的用数字万用表测量插头上的4,8和和7端子分别至端子分别至ECU线束插座端子线束插座端子62, 74和和67之间的电阻值,测得之间的电阻值,测得的电阻值应小于的电阻值应小于1Ω。
•测量节气门电位计的信号电压测量节气门电位计的信号电压(万用表万用表):节气门控制部件的插头,用节气门控制部件的插头,用数字式公式万用表测量插头上数字式公式万用表测量插头上8和和7端子端子(端子端子8和和7分别对应分别对应ECU插座插座上的端子上的端子74和和67)之间的电压值,打开点火开关,使节气门开度变化,之间的电压值,打开点火开关,使节气门开度变化,此电压值应在此电压值应在0.5 ~ 4.9V之间变化之间变化上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•(3)检查怠速开关检查怠速开关•测量怠速开关的电阻测量怠速开关的电阻:将万用表两根表棒接触将万用表两根表棒接触ECU插座上的插座上的69和和67端端子,当打开节气门时,测到的电阻值应为无穷大,当节气门关闭时,子,当打开节气门时,测到的电阻值应为无穷大,当节气门关闭时,测得的电阻值应小于测得的电阻值应小于1Ω•测量怠速开关导线的导通情况测量怠速开关导线的导通情况:拔下节气门控制部件的插头,用数字拔下节气门控制部件的插头,用数字式万用表测量节气门控制部件插头上的式万用表测量节气门控制部件插头上的3和和7端子至端子至ECU线束插座线束插座69和和67端子间的电阻值,测得的电阻值应小于端子间的电阻值,测得的电阻值应小于1Ω•测量怠速开关信号测量怠速开关信号:可用诊断仪检测进入可用诊断仪检测进入08功能读数据块。
选择功能读数据块选择98显显示组,屏幕显示及检查见示组,屏幕显示及检查见“节气门电位计检查节气门电位计检查”上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•(4)检查节气门定位器检查节气门定位器‘怠速电机,怠速电机,•测量节气门定位器的供电电压测量节气门定位器的供电电压:打开点火开关,用数字式万用表测量打开点火开关,用数字式万用表测量•ECU上的上的“和和59端子时电压值,端子时电压值,“号端子的电压值应为蓄电池电压值号端子的电压值应为蓄电池电压值(12V左右左右),,59号端子的电压值应为号端子的电压值应为10V左右•公测童节气门定位器导线的导通情况公测童节气门定位器导线的导通情况:数字式万用表测量数字式万用表测量ECU线束插线束插座至节气门定位器电线插头间的电阻值,电阻值应小于座至节气门定位器电线插头间的电阻值,电阻值应小于1 Ω•注意注意:以上怠速控制系统的检查还可用诊断仪和示波器来进行操作,以上怠速控制系统的检查还可用诊断仪和示波器来进行操作,判断上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•发动机怠速不稳是汽车常见的故障之一。
尽管现在大多数轿车都有故发动机怠速不稳是汽车常见的故障之一尽管现在大多数轿车都有故障自诊断系统,但也会出现汽车有故障而自诊断系统却显示正常故障障自诊断系统,但也会出现汽车有故障而自诊断系统却显示正常故障代码或显示与故障无关代码的情况这通常是由不受电控单元代码或显示与故障无关代码的情况这通常是由不受电控单元(ECU)直接控制的执行装置发生故障或传统机械故障造成的下面列举电喷直接控制的执行装置发生故障或传统机械故障造成的下面列举电喷发动机怠速不稳常见的故障原因及其诊断与排除方法发动机怠速不稳常见的故障原因及其诊断与排除方法上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•案例一案例一 电喷发动机怠速不稳故障原因及排除电喷发动机怠速不稳故障原因及排除•1.怠速开关不闭合怠速开关不闭合•故障分析故障分析•怠速触点断开,怠速触点断开,ECU便判定发动机处于部分负荷状态,此时便判定发动机处于部分负荷状态,此时ECU根据根据空气流量传感器和曲轴位置、转速信号确定喷油量和喷油时间而此空气流量传感器和曲轴位置、转速信号确定喷油量和喷油时间而此时发动机却是在怠速工况下工作,进气量较少,造成混合气过浓,转时发动机却是在怠速工况下工作,进气量较少,造成混合气过浓,转速上升。
当速上升当ECU收到氧传感器反馈的混合气过浓信号后,减少喷油量,收到氧传感器反馈的混合气过浓信号后,减少喷油量,增加怠速控制阀的开度,又会造成混合气过稀,使转速下降增加怠速控制阀的开度,又会造成混合气过稀,使转速下降;当当ECU收到氧传感器反馈的混合气过稀信号时,增加喷油量,减小怠速控制收到氧传感器反馈的混合气过稀信号时,增加喷油量,减小怠速控制阀的开度,又会造成混合气过浓,使转速升阀的开度,又会造成混合气过浓,使转速升上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•如此反复,使发动机怠速不稳在怠速工况时开空调,转动转向盘,如此反复,使发动机怠速不稳在怠速工况时开空调,转动转向盘,开前照灯均会增加发动机的负荷,为了防止发动机因负荷增大而熄火,开前照灯均会增加发动机的负荷,为了防止发动机因负荷增大而熄火,ECU会增大供油量来维持发动机的平稳运转怠速触点断开,会增大供油量来维持发动机的平稳运转怠速触点断开,ECU认认为发动机不是处于怠速工况,就不会增大供油量,因而转速没有提升为发动机不是处于怠速工况,就不会增大供油量,因而转速没有提升•诊断方法诊断方法•怠速时开空调和转动转向盘,若发动机怠速转速不升高,则证明怠速怠速时开空调和转动转向盘,若发动机怠速转速不升高,则证明怠速开关不闭合。
开关不闭合•故障排除故障排除•调整或更换节气门位置传感器调整或更换节气门位置传感器上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•2.怠速控制阀有故障怠速控制阀有故障•故障分析故障分析•电喷发动机的正常怠速是通过怠速控制阀电喷发动机的正常怠速是通过怠速控制阀(ISC)来保证的来保证的ECU根据根据发动机转速、温度、节气门开关及空调开关等信号经过运算对怠速发动机转速、温度、节气门开关及空调开关等信号经过运算对怠速控制阀进行调节当怠速转速低于设定转速时,控制阀进行调节当怠速转速低于设定转速时,ECU指令怠速控制阀指令怠速控制阀开大进气旁通道或直接加大节气门的开度,使进气量增加,以提高发开大进气旁通道或直接加大节气门的开度,使进气量增加,以提高发动机怠速转速动机怠速转速;当怠速转速高于设定转速时,当怠速转速高于设定转速时,ECU便指令怠速控制阀便指令怠速控制阀关小进气旁通道,使进气量减少,降低发动机转速由油污、积炭造关小进气旁通道,使进气量减少,降低发动机转速由油污、积炭造成的怠速控制阀动作发卡或节气门关闭不到位等会使成的怠速控制阀动作发卡或节气门关闭不到位等会使ECU无法对发动无法对发动机进行正确的怠速调节,造成怠速不稳。
机进行正确的怠速调节,造成怠速不稳上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•诊断方法诊断方法•检查怠速控制阀的动作声音,若无动作声音,则怠速控制阀有故障检查怠速控制阀的动作声音,若无动作声音,则怠速控制阀有故障•故障排除故障排除•清洗或更换怠速控制阀,并用专用解码器对怠速进行基本设定清洗或更换怠速控制阀,并用专用解码器对怠速进行基本设定•3.进气管漏气进气管漏气•故障分析故障分析•由发动机的怠速控制原理可知,在正常情况下,怠速控制阀的开度与由发动机的怠速控制原理可知,在正常情况下,怠速控制阀的开度与进气量严格遵循某种函数关系,即怠速控制阀开度增大,进气量相应进气量严格遵循某种函数关系,即怠速控制阀开度增大,进气量相应增加进气管漏气,使进气量与怠速控制阀的开度不严格遵循原函数增加进气管漏气,使进气量与怠速控制阀的开度不严格遵循原函数关系,空气流量传感器无法测出真实的进气量,造成关系,空气流量传感器无法测出真实的进气量,造成ECU对进气量控对进气量控制不准确,导致发动机怠速不稳制不准确,导致发动机怠速不稳上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•诊断方法诊断方法•若听见进气管有泄漏的若听见进气管有泄漏的“味味味味”声,则证明进气系统漏气。
声,则证明进气系统漏气•故障排除故障排除•查找泄漏处,重新进行密封或更换相关部件查找泄漏处,重新进行密封或更换相关部件•4.配气相位错误配气相位错误•故障分析故障分析•对于使用质量流量型空气流量传感器的车型,此种传感器采用了恒温对于使用质量流量型空气流量传感器的车型,此种传感器采用了恒温差控制电路来实现对空气流量的检测其控制电路是由发热元件、温差控制电路来实现对空气流量的检测其控制电路是由发热元件、温度补偿电阻、精密电阻和取样电阻组成的桥式电路当空气气流流经度补偿电阻、精密电阻和取样电阻组成的桥式电路当空气气流流经发热元件使其受到冷却时,发热元件温度降低,阻值减小,电桥电压发热元件使其受到冷却时,发热元件温度降低,阻值减小,电桥电压失去平衡,控制电路将增大供给发热元件的电流,使其与温度补偿电失去平衡,控制电路将增大供给发热元件的电流,使其与温度补偿电阻的温度差保持一定阻的温度差保持一定上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•电流增量的大小,取决于发热元件受到冷却的程度,即取决于流过空电流增量的大小,取决于发热元件受到冷却的程度,即取决于流过空气流量传感器的空气量。
当电流增大时,取样电阻上的电压就会升高,气流量传感器的空气量当电流增大时,取样电阻上的电压就会升高,从而将空气流量的变化转化为输出给从而将空气流量的变化转化为输出给ECU的电压信号,的电压信号,ECU根据此信根据此信号设定基本喷油量配气相位的错误会使气门不按规定时刻开闭,致号设定基本喷油量配气相位的错误会使气门不按规定时刻开闭,致使进入汽缸内的空气量减少,同时由于窜气也使进气歧管内的温度有使进入汽缸内的空气量减少,同时由于窜气也使进气歧管内的温度有所升高,从而使发热元件的冷却程度降低,因而输出给所升高,从而使发热元件的冷却程度降低,因而输出给ECU的电压信的电压信号就低,喷油量就会减少,容易造成发动机在怠速时运转不稳,出现号就低,喷油量就会减少,容易造成发动机在怠速时运转不稳,出现抖动•对于采用对于采用D型燃油喷射系统的车型,进气歧管绝对压力传感器将进气型燃油喷射系统的车型,进气歧管绝对压力传感器将进气歧管的压力信号转化为电压信号输出给歧管的压力信号转化为电压信号输出给ECU, ECU发出指令使喷油器发出指令使喷油器喷油因此进气歧管压力信号是喷油因此进气歧管压力信号是ECU决定喷油量的依据。
配气相位错决定喷油量的依据配气相位错误会使进气歧管压力信号超出标准且出现波动,引起喷油量波动,使误会使进气歧管压力信号超出标准且出现波动,引起喷油量波动,使发动机怠速不稳发动机怠速不稳上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•诊断方法诊断方法•检查汽缸压力、进气歧管压力信号和正时标记,若汽缸压力或进汽歧检查汽缸压力、进气歧管压力信号和正时标记,若汽缸压力或进汽歧管压力信号不在标准值范围内而且正时标记不正确,则可判断发生了管压力信号不在标准值范围内而且正时标记不正确,则可判断发生了配气相位错误配气相位错误•故障排除故障排除•检查正时标记,按照标准重新调整配气相位检查正时标记,按照标准重新调整配气相位上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•5.喷油器滴漏或堵塞喷油器滴漏或堵塞•故障分析故障分析•喷油器滴漏或堵塞,使其无法按照喷油器滴漏或堵塞,使其无法按照ECU的指令进行喷油,从而造成混的指令进行喷油,从而造成混合气过浓或过稀,使个别汽缸工作不良,导致发动机怠速不稳喷油合气过浓或过稀,使个别汽缸工作不良,导致发动机怠速不稳喷油器的堵塞引起的混合气过稀,还会使氧传感器产生低电位信号,器的堵塞引起的混合气过稀,还会使氧传感器产生低电位信号,ECU会根据此信号发出加浓混合气的指令,在指令超出调控极限时,会根据此信号发出加浓混合气的指令,在指令超出调控极限时,ECU会误认为氧传感器存在故障,并记忆故障代码。
会误认为氧传感器存在故障,并记忆故障代码•诊断方法诊断方法•用听诊器检查喷油器是否发出用听诊器检查喷油器是否发出“咔叽咔叽咔叽咔叽”动作声或测量喷油器的喷动作声或测量喷油器的喷油量若喷油器无动作声或喷油量超出标准,则喷油器有故障若喷油器无动作声或喷油量超出标准,则喷油器有故障•故障排除故障排除•清洗、检查每个喷油器的喷油量并确认无堵塞、滴漏现象清洗、检查每个喷油器的喷油量并确认无堵塞、滴漏现象上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•6.排气系统堵塞排气系统堵塞•故障分析故障分析•当三元催化转化器内部因积炭、破碎等原因造成局部堵塞时,就会加当三元催化转化器内部因积炭、破碎等原因造成局部堵塞时,就会加大排气阻力,使进气管负压降低,造成发动机排气不畅、进气不充分,大排气阻力,使进气管负压降低,造成发动机排气不畅、进气不充分,致使发动机工作性能变差,怠速发抖,可能还会造成致使发动机工作性能变差,怠速发抖,可能还会造成ECU记忆关于空记忆关于空气流量传感器的故障代码若该故障长时间不排除,将使氧传感器长气流量传感器的故障代码若该故障长时间不排除,将使氧传感器长期在恶劣条件下工作,加速氧传感器的损坏,造成发动机故障指示灯期在恶劣条件下工作,加速氧传感器的损坏,造成发动机故障指示灯亮。
亮•诊断方法诊断方法•利用真空表对进气歧管压力信号进行检刚,若进气歧管压力信号较低利用真空表对进气歧管压力信号进行检刚,若进气歧管压力信号较低且加速时常伴有发闷的声音,则可确定三元催化转化器堵塞且加速时常伴有发闷的声音,则可确定三元催化转化器堵塞•故障排除故障排除•更换三元催化转化器更换三元催化转化器上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•7.怠速工况时怠速工况时EGR阀开启阀开启•故障分析故障分析•EGR阀只有在发动机小负荷运转时才开启,阀只有在发动机小负荷运转时才开启,EGR阀的作用是使一部分阀的作用是使一部分废气进入燃烧室,降低燃烧室内的温度,减少废气进入燃烧室,降低燃烧室内的温度,减少NO2的排放但过多的的排放但过多的废气参与燃烧,会影响混合气的着火性能,从而影响发动机的动力性,废气参与燃烧,会影响混合气的着火性能,从而影响发动机的动力性,特别是在发动机怠速、低速和小负荷等工况时特别是在发动机怠速、低速和小负荷等工况时(这时这时ECU控制废气不控制废气不参与燃烧,避免发动机性能受影响参与燃烧,避免发动机性能受影响)若EGR阀在发动机怠速时开启,阀在发动机怠速时开启,使废气进入燃烧室参与燃烧,燃烧就变得不稳定,有时甚至失火。
使废气进入燃烧室参与燃烧,燃烧就变得不稳定,有时甚至失火上一页 下一页返回任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修•诊断方法诊断方法•拆下拆下EGR阀,把废气再循环通道堵死,故障现象消失即为此故障阀,把废气再循环通道堵死,故障现象消失即为此故障•故障排除故障排除•此故障大多是由于此故障大多是由于EGR阀被积炭卡死在常开位置所造成的,消除阀被积炭卡死在常开位置所造成的,消除EGR阀上的积炭或更换阀上的积炭或更换EGR阀,故障即可排除阀,故障即可排除上一页返回图图6-1 怠速控制系统组成怠速控制系统组成返回表表6-1 怠速控制系统各组成元件的功能怠速控制系统各组成元件的功能返回图图6-2 怠速空气量控制的旁通空气式怠速空气量控制的旁通空气式返回图图6-3 怠速空气量控制的旁通空气式的怠速空气量控制的旁通空气式的安装位置安装位置返回图图6-4 怠速空气量控制的旁通空气式的怠速空气量控制的旁通空气式的工作原理工作原理返回图图6-5 石蜡式石蜡式返回图图6-6 平动电磁阀式怠速控制执行机构平动电磁阀式怠速控制执行机构返回图图6-7 旋转滑阀式旋转滑阀式返回图图6-8 怠速控制原理图怠速控制原理图(旋转滑阀式旋转滑阀式)返回图图6-9 步进电机式步进电机式返回图图6-10 四线制的步进电机四线制的步进电机返回表表6-2 各种旁通空气式怠速控制执行机各种旁通空气式怠速控制执行机构的比较构的比较返回图图6-11 怠速空气量控制的节气门直动式怠速空气量控制的节气门直动式返回图图6-12 怠速转速控制方框图怠速转速控制方框图返回图图6-13 步进式电机式怠速控制方框图步进式电机式怠速控制方框图返回图图6-14 步进式电动机型怠速控制阀工作步进式电动机型怠速控制阀工作情况检查情况检查返回图图6-15 旋转电磁阀型怠速控制阀电路旋转电磁阀型怠速控制阀电路返回图图6-16 占空比控制电磁阀型怠速控制阀占空比控制电磁阀型怠速控制阀电路电路返回图图6-17 桑塔纳时代超人气门控制部件电桑塔纳时代超人气门控制部件电路路返回课题七课题七 进排气控制系统原理与维修进排气控制系统原理与维修•任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•任务二任务二 排放净化控制介绍排放净化控制介绍•任务三任务三 燃油蒸汽与窜缸废气排放控制(闭环控燃油蒸汽与窜缸废气排放控制(闭环控制)制)•任务四任务四 尾气排放净化控制尾气排放净化控制返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•一、电控动力阀控制系统一、电控动力阀控制系统•功用功用:•控制发动机进气道的空气流通截面大小,以适应发动机不同转速和负控制发动机进气道的空气流通截面大小,以适应发动机不同转速和负荷时的进气量需求,从而改善发动机的动力性。
荷时的进气量需求,从而改善发动机的动力性•动力阀进气控制过程动力阀进气控制过程:•如如图图7-1所示•控制进气道空气流通截面大小的动力阀安装在进气管上,动力阀的开控制进气道空气流通截面大小的动力阀安装在进气管上,动力阀的开闭由膜片真空气室控制,闭由膜片真空气室控制,ECU根据各传感器信号通过真空电磁阀根据各传感器信号通过真空电磁阀(VSV阀阀)控制真空罐与真空气室的真空通道发动机小负荷运转时,进气控制真空罐与真空气室的真空通道发动机小负荷运转时,进气量较少,量较少,ECU断开真空电磁阀搭铁回路,真空罐中的真空度不能进入断开真空电磁阀搭铁回路,真空罐中的真空度不能进入膜片真空气室,动力阀处于关闭位置,进气通道变小膜片真空气室,动力阀处于关闭位置,进气通道变小下一页返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•当发动机大负荷运转时,进气量较多,当发动机大负荷运转时,进气量较多,ECU接通真空电磁阀搭铁回路,接通真空电磁阀搭铁回路,真空罐中的真空度经真空电磁阀进入膜片真空气室,动力阀开启,进真空罐中的真空度经真空电磁阀进入膜片真空气室,动力阀开启,进气通道变大动力阀控制系统的主要控制信号有发动机转速、温度、气通道变大。
动力阀控制系统的主要控制信号有发动机转速、温度、空气流量等信号空气流量等信号•ECU控制的动力阀在维修时,主要应检查控制的动力阀在维修时,主要应检查:•真空缸、真空气室和真空管路有无漏气,真空电磁阀电路有无断路或真空缸、真空气室和真空管路有无漏气,真空电磁阀电路有无断路或短路,真空电磁阀电阻值是否符合标准视情况维修或更换损坏的元短路,真空电磁阀电阻值是否符合标准视情况维修或更换损坏的元件上一页 下一页返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•二、电控进气惯性增压控制系统二、电控进气惯性增压控制系统(ACIS )•进气惯性增压系统也称之为谐波进气增压系统进气惯性增压系统也称之为谐波进气增压系统•1.进气惯性增压原理进气惯性增压原理•当气体高速流向进气门时,如果进气门突然关闭,进气门附近气体的当气体高速流向进气门时,如果进气门突然关闭,进气门附近气体的流动将突然停止,但是由于惯性,后面的气体仍在进入,于是进气门流动将突然停止,但是由于惯性,后面的气体仍在进入,于是进气门附近的气体将受到压缩,压力上升当气体的惯性效应消减后,被压附近的气体将受到压缩,压力上升当气体的惯性效应消减后,被压缩的气体开始膨胀,向进气气流的相反方向流动,压力下降。
膨眼气缩的气体开始膨胀,向进气气流的相反方向流动,压力下降膨眼气体的膨胀波传到进气管口时又被反射回来,于是形成了压力波,如体的膨胀波传到进气管口时又被反射回来,于是形成了压力波,如图图7-2所示•如果上述的进气压力脉动波与进气门开闭配合好,使反射的压力波集如果上述的进气压力脉动波与进气门开闭配合好,使反射的压力波集中到要打开的进气门旁,在进气门打开时,就会形成对进气进行增压中到要打开的进气门旁,在进气门打开时,就会形成对进气进行增压的效果上一页 下一页返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统• 一般而言,进气管长度长时,压力波波长长,可使发动机的中低转速一般而言,进气管长度长时,压力波波长长,可使发动机的中低转速区功率增大进气管长度短时,压力波波长短,可使发动机的高速区区功率增大进气管长度短时,压力波波长短,可使发动机的高速区功率增大功率增大•2.进气惯性增压控制进气惯性增压控制•(1)系统构造系统构造• 丰田皇冠车丰田皇冠车Z-GE发动机采用的发动机采用的ACIS系统的组成,如系统的组成,如图图7-2所示该发动机的进气管长度虽不能改变,但由于在进气管中部增设了一个大发动机的进气管长度虽不能改变,但由于在进气管中部增设了一个大容量的空气室和电控真空阀,实现了对压力波传播路线长度的改变,容量的空气室和电控真空阀,实现了对压力波传播路线长度的改变,从而兼顾了低速和高速的进气增压效果。
从而兼顾了低速和高速的进气增压效果上一页 下一页返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•2.工作原理工作原理•ECU根据转速信号控制真空电磁阀的开闭低速时,真空电磁阀电路根据转速信号控制真空电磁阀的开闭低速时,真空电磁阀电路不通,真空阀关闭,真空不能通过真空罐进入真空控制阀的真空气室,不通,真空阀关闭,真空不能通过真空罐进入真空控制阀的真空气室,受真空控制阀控制的进气增压阀处于关闭状态此时进气管长度长,受真空控制阀控制的进气增压阀处于关闭状态此时进气管长度长,压力波波长大,以适应低速区域形成气体动力增压要求高速时压力波波长大,以适应低速区域形成气体动力增压要求高速时ECU接通真空电磁阀的电路,真空阀打开,真空罐的真空进入真空控制阀接通真空电磁阀的电路,真空阀打开,真空罐的真空进入真空控制阀的真空气室,吸动其膜片,将进气增压控制阀打开,由于大容量空气的真空气室,吸动其膜片,将进气增压控制阀打开,由于大容量空气室的加入,缩短了压力波的传播距离,使发动机在高速区也能得到较室的加入,缩短了压力波的传播距离,使发动机在高速区也能得到较好的气体动力增压效果,如好的气体动力增压效果,如图图7-3所示。
所示上一页 下一页返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•(3)检,多检,多•谐波增压系统控制电路如谐波增压系统控制电路如图图7-4所示•主继电器触点闭合后,通过端子主继电器触点闭合后,通过端子“3;给真空电磁阀供电,给真空电磁阀供电,ECU通过通过“ACIS”端子控制真空电磁阀的搭铁回路维修时,检查真空电磁阀端子控制真空电磁阀的搭铁回路维修时,检查真空电磁阀的电阻,正常应为的电阻,正常应为38.5~44.5Ω(皇冠皇冠30轿车轿车)上一页 下一页返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•三、谐振进气系统三、谐振进气系统•由于进气过程具有间歇性和周期性,致使进气歧管内产生一定幅度的由于进气过程具有间歇性和周期性,致使进气歧管内产生一定幅度的压力波此压力波以当地声速在进气系统内传播和往复反射如果利压力波此压力波以当地声速在进气系统内传播和往复反射如果利用一定长度和直径的进气歧管与一定容积的谐振室组成谐振进气系统用一定长度和直径的进气歧管与一定容积的谐振室组成谐振进气系统(图图7-5,,图图7-6 ),并使其固有频率与气门的进气周期调谐,那么在特,并使其固有频率与气门的进气周期调谐,那么在特定的转速下,就会在进气门关闭之前,在进气歧管内产生大幅度的压定的转速下,就会在进气门关闭之前,在进气歧管内产生大幅度的压力波,使进气歧管的压力增高,从而增加进气量。
这种效应称作进气力波,使进气歧管的压力增高,从而增加进气量这种效应称作进气波动效应波动效应•谐振进气系统的优点是没有运动条件,工作可靠,成本低但只能增谐振进气系统的优点是没有运动条件,工作可靠,成本低但只能增加特定转速下的进气量和发动机转矩加特定转速下的进气量和发动机转矩上一页 下一页返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统• 四、废气涡轮增压控制系统四、废气涡轮增压控制系统•功能功能:•根据发动机进气压力的大小,控制增压装置的工作,以达到控制进气根据发动机进气压力的大小,控制增压装置的工作,以达到控制进气压力、提高发动机动力性和经济性的目的,尤其对在高原地区使用的压力、提高发动机动力性和经济性的目的,尤其对在高原地区使用的车辆,更有意义车辆,更有意义•工作原理工作原理•目前多采用废气涡轮增压,其工作原理如目前多采用废气涡轮增压,其工作原理如图图7-7所示•电控废气涡轮增压系统是在传统增压器上增加电子控制装置,主要由电控废气涡轮增压系统是在传统增压器上增加电子控制装置,主要由电子控制器电子控制器(ECU)、进气压力传感器、控制阀和涡轮增压系统组成进气压力传感器、控制阀和涡轮增压系统组成。
其中其中ECU和传感器属于发动机电控系统和传感器属于发动机电控系统•在涡轮增压器出口驱动气室之间的管路上,装有受在涡轮增压器出口驱动气室之间的管路上,装有受ECU控制的释压电控制的释压电磁阀,释压电磁阀控制进入驱动室的气压压力,而驱动气室又控制切磁阀,释压电磁阀控制进入驱动室的气压压力,而驱动气室又控制切换阀的动作,从而控制排放废气的流经路线换阀的动作,从而控制排放废气的流经路线上一页 下一页返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•2.工作过程工作过程•(1)当当ECU检测到的进气压力低于某一规定值时检测到的进气压力低于某一规定值时•受受ECU控制的释压电磁阀的接地回路断开,释压电磁阀关闭此时由控制的释压电磁阀的接地回路断开,释压电磁阀关闭此时由涡轮增压器出口引入的进气压力,经释压电磁阀进入驱动气室,克服涡轮增压器出口引入的进气压力,经释压电磁阀进入驱动气室,克服气室弹簧的弹力推动切换阀,将废气进入涡轮室的通道打开,同时将气室弹簧的弹力推动切换阀,将废气进入涡轮室的通道打开,同时将排气旁通道关闭,这样排入的废气流经涡轮室,涡轮增压器工作,使排气旁通道关闭,这样排入的废气流经涡轮室,涡轮增压器工作,使进气增压。
进气增压•(2)当当ECU检测到的进气压力高于某一规定值时检测到的进气压力高于某一规定值时•将释压电磁阀接地回路接通,释压电磁阀打开,通往驱动气室的压力将释压电磁阀接地回路接通,释压电磁阀打开,通往驱动气室的压力空气被切断,驱动气室在弹簧力的作用下,驱动切换阀,关闭排气进空气被切断,驱动气室在弹簧力的作用下,驱动切换阀,关闭排气进入涡轮室的通道同时,将排气旁通道打开,排入的废气不经涡轮室入涡轮室的通道同时,将排气旁通道打开,排入的废气不经涡轮室而是经旁通阀直接排出,涡轮增压器停止工作,进气压力下降而是经旁通阀直接排出,涡轮增压器停止工作,进气压力下降上一页 下一页返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•直到进气压力降到规定的压力时,直到进气压力降到规定的压力时,ECU又将释压电磁阀关闭,切换阀又将释压电磁阀关闭,切换阀将废气进入涡轮室的通道打开,增压器开始工作,使进气增压将废气进入涡轮室的通道打开,增压器开始工作,使进气增压•五、可变配气相位控制系统五、可变配气相位控制系统(VTEC )•功能功能:•改变发动机特定工况下的进气量,以提高发动机的动力性改变发动机特定工况下的进气量,以提高发动机的动力性。
•1.系统组成系统组成•VTEC机构的组成如机构的组成如图图7-8所示•2.工作原理工作原理•VTEC配气机构与普通配气机构相比,在结构上的主要区别是配气机构与普通配气机构相比,在结构上的主要区别是:凸轴上凸轴上的凸轮较多,且升程不等,进气摇臂总成的结构复杂排气门的工作的凸轮较多,且升程不等,进气摇臂总成的结构复杂排气门的工作情况与普通配气机构相同情况与普通配气机构相同上一页 下一页返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•(1)低速状态低速状态•三个摇臂独立工作,主凸轮驱动的主摇臂打开的进气量大,辅助凸轮三个摇臂独立工作,主凸轮驱动的主摇臂打开的进气量大,辅助凸轮驱动辅助摇臂打开气门升程小,进气量小,此系统不工作驱动辅助摇臂打开气门升程小,进气量小,此系统不工作•(2)高速状态高速状态•发动机高速运转时,三个摇臂连接成一体由中间凸轮来驱动,此时两发动机高速运转时,三个摇臂连接成一体由中间凸轮来驱动,此时两个进气门打开的紧度均增大,进气量增加,系统工作个进气门打开的紧度均增大,进气量增加,系统工作上一页 下一页返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•3.控制原理控制原理•发动机的转速、负荷、车速和冷却液温度信号送入发动机发动机的转速、负荷、车速和冷却液温度信号送入发动机ECM后,经后,经运算分析,运算分析,ECM决定对决定对VTEC进行有效控制,若满足控制条件,进行有效控制,若满足控制条件,ECM就给就给VTEC电磁阀的线圈绕阻提拱一电流,使电磁阀在电磁吸力下打电磁阀的线圈绕阻提拱一电流,使电磁阀在电磁吸力下打开,来自机油泵的油压就加在摇臂轴的同步活塞上。
当开,来自机油泵的油压就加在摇臂轴的同步活塞上当VTEC电磁阀电磁阀开启后,控制系统还可以通过开启后,控制系统还可以通过VTEC压力开关的反馈一信号给压力开关的反馈一信号给ECM,,以便对该系统的工作实现监控以便对该系统的工作实现监控•工作条件工作条件•发动机转速达到发动机转速达到2300一一3200r/min以上,水温以上,水温1 0℃℃车速达到车速达到10km/h以上上一页 下一页返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•4.检修检修•在维修时,拆下在维修时,拆下VTEC电磁阀总成后,检查电磁阀滤清器,若滤清器电磁阀总成后,检查电磁阀滤清器,若滤清器有堵塞现象,应更换滤清器和发动机润滑油电磁阀密封垫,一经拆有堵塞现象,应更换滤清器和发动机润滑油电磁阀密封垫,一经拆下,必须更换新件拆开下,必须更换新件拆开VTEC电磁阀,用手指检查阀的运动是否自电磁阀,用手指检查阀的运动是否自如,若有发卡现象,应更换电阀发动机不工作时,拆下气门室罩盖,如,若有发卡现象,应更换电阀发动机不工作时,拆下气门室罩盖,转动曲轴分别使各缸处于压缩上止点位置,用手按压中间摇臂,应能转动曲轴分别使各缸处于压缩上止点位置,用手按压中间摇臂,应能与主摇臂和次摇臂分离单独运动。
用专用堵塞堵住油道减压孔,拆下与主摇臂和次摇臂分离单独运动用专用堵塞堵住油道减压孔,拆下油压检查孔处的密封螺检,通入压力为油压检查孔处的密封螺检,通入压力为400kPa的压缩空气,用手推的压缩空气,用手推动正时片端部使其向上移动动正时片端部使其向上移动2~3mm,当转动曲轴使汽缸内活塞处于,当转动曲轴使汽缸内活塞处于压缩上止点位置,三个摇臂并列平行时,从三个摇臂的缝隙中观察同压缩上止点位置,三个摇臂并列平行时,从三个摇臂的缝隙中观察同步活塞的结合情况,同步活塞应将三个摇臂连接为一体,用手按压中步活塞的结合情况,同步活塞应将三个摇臂连接为一体,用手按压中间摇臂应不能单独运动间摇臂应不能单独运动;当停止输入压缩空气时,再推动正时片使其当停止输入压缩空气时,再推动正时片使其向上移动,摇臂内的同步活塞应迅速回位向上移动,摇臂内的同步活塞应迅速回位上一页 下一页返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•进气摇臂总成的工作情况若不符合上述要求,应分解检查摇臂总成,进气摇臂总成的工作情况若不符合上述要求,应分解检查摇臂总成,必要时成组更换进气摇臂必要时成组更换进气摇臂•在使用中,本田车系若有故障码在使用中,本田车系若有故障码21,说明,说明VTEC电磁阀或其电路有故电磁阀或其电路有故障,应按以下进行检查障,应按以下进行检查; 令清除故障码,并重新启动发动机,必要时令清除故障码,并重新启动发动机,必要时进行路试,再次调取故障码,若不再有故障码进行路试,再次调取故障码,若不再有故障码21,说明,说明VTEC机构存机构存在间歇性故障,应检查在间歇性故障,应检查VTEC电磁阀连接线路是否连接不良。
电磁阀连接线路是否连接不良上一页 下一页返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•令关闭点火开关,拆开令关闭点火开关,拆开VTEC电磁阀线束连接器,测量电磁阀线圈电电磁阀线束连接器,测量电磁阀线圈电阻阻(1号端子与搭铁间号端子与搭铁间),如,如图图7-9所示标准电阻应为所示标准电阻应为14~30Ω,否则,否则应更换电磁阀应更换电磁阀•.若电磁阀电阻符合标准,检查若电磁阀电阻符合标准,检查VTEC电磁阀与电脑之间的连接线路是电磁阀与电脑之间的连接线路是否有短路或断路故障否有短路或断路故障• .若上述检查均正常,接好若上述检查均正常,接好VTEC电磁阀线束连接器,拆下电磁阀上的电磁阀线束连接器,拆下电磁阀上的螺检,将专用接头和压力表连接到电磁阀上然后启动发动机,当达螺检,将专用接头和压力表连接到电磁阀上然后启动发动机,当达到正常工作温度后到正常工作温度后(冷却风扇转动冷却风扇转动),检查发动机转速分另,,检查发动机转速分另,}为为1000x/min, 2000x/min和和4000x/min时的机油压力,若机油压力均高时的机油压力,若机油压力均高于于49kPa,则说明电磁阀不能开启,必要时应更换电磁阀。
则说明电磁阀不能开启,必要时应更换电磁阀•令用换件法检查电脑是否有故障,必要时更换电脑令用换件法检查电脑是否有故障,必要时更换电脑上一页 下一页返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•六、可变进气歧管六、可变进气歧管•为了充分利用进气波动效应和尽量缩小发动机在高、低速运转时进气为了充分利用进气波动效应和尽量缩小发动机在高、低速运转时进气速度的差别,从而达到改善发动机经济性及动力性特别是改善中、低速度的差别,从而达到改善发动机经济性及动力性特别是改善中、低速和中、小负荷时的经济性和动力性的目的,要求发动机在高转速、速和中、小负荷时的经济性和动力性的目的,要求发动机在高转速、大负荷时装备粗短的进气歧管大负荷时装备粗短的进气歧管;而在中、低转速和中、小负荷时配用而在中、低转速和中、小负荷时配用细长的进气歧管可变进气歧管就是为适应这种要求而设计的细长的进气歧管可变进气歧管就是为适应这种要求而设计的•一种能根据发动机转速和负荷的变化而自动改变有效长度的进气歧管一种能根据发动机转速和负荷的变化而自动改变有效长度的进气歧管如如图图7-10所示当发动机低速运转时,发动机电子控制装置指令转换所示。
当发动机低速运转时,发动机电子控制装置指令转换阀控制机构关闭转换阀,这时空气经空气滤清器和节气门沿着弯曲而阀控制机构关闭转换阀,这时空气经空气滤清器和节气门沿着弯曲而又细长的进气歧管流进汽缸细长的进气歧管提高了进气速度,增强又细长的进气歧管流进汽缸细长的进气歧管提高了进气速度,增强了气流的惯性,使进气量增多了气流的惯性,使进气量增多上一页 下一页返回任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•当发动机高速运转时,转换阀开启,空气经空气滤清器和节气门直接当发动机高速运转时,转换阀开启,空气经空气滤清器和节气门直接进入粗短的进气歧管粗短的进气歧管进气阻力小,也使进气量增多进入粗短的进气歧管粗短的进气歧管进气阻力小,也使进气量增多可变长度进气歧管不仅可以提高发动机的动力性,还由于它提高了发可变长度进气歧管不仅可以提高发动机的动力性,还由于它提高了发动机在中、低速运转时的进气速度而增强了汽缸内的气流强度,从而动机在中、低速运转时的进气速度而增强了汽缸内的气流强度,从而改善了燃烧过程,使发动机中低速的燃油经济性有所提高改善了燃烧过程,使发动机中低速的燃油经济性有所提高•另一种可变进气歧管如另一种可变进气歧管如图图7-11所示。
其每个歧管都有两个进气通道,所示其每个歧管都有两个进气通道,一长一短根据发动机转速的高低,由旋转阀控制空气经哪一个通道一长一短根据发动机转速的高低,由旋转阀控制空气经哪一个通道流进汽缸当发动机在中、低速运转时,旋转阀将短进气通道封闭,流进汽缸当发动机在中、低速运转时,旋转阀将短进气通道封闭,空气沿长进气通道经进气道、进气门进入汽缸当发动机高速工作时,空气沿长进气通道经进气道、进气门进入汽缸当发动机高速工作时,旋转阀使长进气通道短路,将长进气通道也变为短进气通道这时空旋转阀使长进气通道短路,将长进气通道也变为短进气通道这时空气同时经两个短进气通道进入汽缸气同时经两个短进气通道进入汽缸•可变进气歧管在所有转速下都可以使发动机转矩平均提高可变进气歧管在所有转速下都可以使发动机转矩平均提高8%0上一页返回任务二任务二 排放净化控制介绍排放净化控制介绍•一、汽车排放污染的来源及控制一、汽车排放污染的来源及控制•随着汽车工业的发展,汽车的保有量不断增加,汽车排放污染对人类随着汽车工业的发展,汽车的保有量不断增加,汽车排放污染对人类环境的危害已成为一种严重的社会公害汽车的排放污染主要来源于环境的危害已成为一种严重的社会公害。
汽车的排放污染主要来源于发动机排出的废气发动机排出的废气(约占约占65%以上以上)、曲轴箱窜气、曲轴箱窜气(约占约占20 0}0)和燃料和燃料供给系统中蒸发的燃油蒸汽供给系统中蒸发的燃油蒸汽(约占约占100Io.V200Io )汽油机的主要排放汽油机的主要排放污染物是一氧化碳污染物是一氧化碳(CO)、碳氢化合物、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物和氮氧化合物(NO,}),柴油,柴油机的主要排放污染物是机的主要排放污染物是HC , NO2和碳烟•针对汽车污染源和各种污染物的产生机理,近年来,在汽车尤其是轿针对汽车污染源和各种污染物的产生机理,近年来,在汽车尤其是轿车上装用了多种排放控制系统,主要包括车上装用了多种排放控制系统,主要包括:曲轴箱强制通风曲轴箱强制通风(PCV)系统、系统、汽油蒸气排放汽油蒸气排放(EVAP)控制系统、废气再循环控制系统、废气再循环(EGR)系统、三元催化转系统、三元催化转换换(TWC)系统、二次空气供给系统和热空气供给系统等系统、二次空气供给系统和热空气供给系统等下一页返回任务二任务二 排放净化控制介绍排放净化控制介绍•1·汽车有害气体的排出途径汽车有害气体的排出途径•汽车有害气体排入大气的途径有三条汽车有害气体排入大气的途径有三条:排气管排出的废气、曲轴箱排排气管排出的废气、曲轴箱排出和汽油蒸发。
其中出和汽油蒸发其中65 % ~ 85%的有害气体来自废气,的有害气体来自废气,20%左右由左右由曲轴箱排出,其余的则由于油箱、化油器等汽油蒸发造成曲轴箱排出,其余的则由于油箱、化油器等汽油蒸发造成•(1)排气管排出的废气排气管排出的废气•汽车的有害排放物主要来自于排气管排出的废气汽车废气中所含的汽车的有害排放物主要来自于排气管排出的废气汽车废气中所含的各种有害气体的比例,随着汽车运转情况的不同而不同如在怠速运各种有害气体的比例,随着汽车运转情况的不同而不同如在怠速运转时,转时,CO的排放量最大,的排放量最大,NOx最小最小;在行驶时,在行驶时,Nox排放量最大,排放量最大,HC最小最小;在加速时,各种有害气体的排放量都增加,在加速时,各种有害气体的排放量都增加,NOx的增加特别的增加特别显著显著;在减速时,在减速时,NO x再次成为最小,而再次成为最小,而HC却显著增加却显著增加上一页 下一页返回任务二任务二 排放净化控制介绍排放净化控制介绍•(2)曲轴箱排出曲轴箱排出•曲轴箱排出是指发动机从压缩到做功行程时,从活塞、汽缸的间隙中曲轴箱排出是指发动机从压缩到做功行程时,从活塞、汽缸的间隙中排出的气体。
这是汽缸内燃烧气体的一部分这些气体进入曲轴箱会排出的气体这是汽缸内燃烧气体的一部分这些气体进入曲轴箱会造成机油产生热分解,使金属零件加速磨损,加速金属氧化等不良影造成机油产生热分解,使金属零件加速磨损,加速金属氧化等不良影响,是造成各种故障的原因所以,必须有新鲜空气不断在曲轴箱内响,是造成各种故障的原因所以,必须有新鲜空气不断在曲轴箱内循环,这些气体进入大气,成为污染源之一循环,这些气体进入大气,成为污染源之一•(3)汽油蒸发汽油蒸发•随着外界温度的降低,油箱内部的汽油蒸气凝结,因此产生部分真空,随着外界温度的降低,油箱内部的汽油蒸气凝结,因此产生部分真空,从油箱吸入空气,而随着外界温度的上升,空气与油箱内蒸发的汽油从油箱吸入空气,而随着外界温度的上升,空气与油箱内蒸发的汽油蒸气一起排出此外,还有从油泵接头处渗出的汽油蒸气,也散入大蒸气一起排出此外,还有从油泵接头处渗出的汽油蒸气,也散入大气上一页 下一页返回任务二任务二 排放净化控制介绍排放净化控制介绍•2.排气污染物的形成机理排气污染物的形成机理•汽油机空燃比与排气有害成分汽油机空燃比与排气有害成分CO, HC, NOx的关系如的关系如图图7-12所示。
所示•(1)CO的形成的形成•CO的形成原因主要是汽油、柴油的形成原因主要是汽油、柴油(可用可用CnHm表示表示)的不完全燃烧的不完全燃烧当燃料完全燃烧时,其产物为当燃料完全燃烧时,其产物为CO2和和H2O:•当燃料不完全燃烧时,其产物为当燃料不完全燃烧时,其产物为co和和H2O:上一页 下一页返回任务二任务二 排放净化控制介绍排放净化控制介绍• 所以,所以,Co是在空气量不足情况下不完全燃烧的产物是在空气量不足情况下不完全燃烧的产物;Co的排量基本上的排量基本上受空燃比支配由图受空燃比支配由图4.1可知可知:空燃比小于空燃比小于14.7时,随着空燃比的减小,时,随着空燃比的减小,CO浓度呈线性增加浓度呈线性增加;空燃比大于空燃比大于14.7时,理论上不会有时,理论上不会有CO但是因为混合气混合及分配不均,以及燃烧后高温等会造成有少量的为混合气混合及分配不均,以及燃烧后高温等会造成有少量的CO产产生,如下式生,如下式:上一页 下一页返回任务二任务二 排放净化控制介绍排放净化控制介绍•(2)HC的形成的形成•HC是不完全燃烧的产物,主要是未燃的或燃料分解的产物一切妨是不完全燃烧的产物,主要是未燃的或燃料分解的产物。
一切妨碍燃料燃烧的因素都是碍燃料燃烧的因素都是HC形成的原因形成的原因•HC的形成与空燃比的关系的形成与空燃比的关系(见图见图4-1):空燃比小于空燃比小于14.7时,随着空燃比时,随着空燃比•的减小,会缺氧和雾化不良,从而导致的减小,会缺氧和雾化不良,从而导致HC增加空燃比大于增加空燃比大于14.7时,时,随着空燃比的增大,混入废气量增多,氧化反应慢,从而导致随着空燃比的增大,混入废气量增多,氧化反应慢,从而导致HC增增多•(3)NOx的形成的形成•NOx主要成分是主要成分是:NO(含量为含量为99 %)和和NO2(含量为含量为1%)上一页 下一页返回任务二任务二 排放净化控制介绍排放净化控制介绍•①①NO• 汽车排出的汽车排出的NO主要由两部分组成主要由两部分组成:热热NO和燃料和燃料NOa•热热NO主要由空气中的主要由空气中的N与在在汽缸内的燃烧高温作用下生成在在汽缸内的燃烧高温作用下生成•燃料燃料NO则由燃料中含则由燃料中含N成分生成由于燃料中的含成分生成由于燃料中的含N成分小于成分小于0.02% •因此,汽车产生的因此,汽车产生的NO主要是热主要是热NO} NO生成三要素生成三要素:高温、富氧、氧高温、富氧、氧•与氮在高温中停留时间长。
与氮在高温中停留时间长•②② NO2的生成的生成•NO2不是在汽缸内产生的,而是在废气排入大气,温度下降后,由不是在汽缸内产生的,而是在废气排入大气,温度下降后,由NO生成的,即生成的,即上一页 下一页返回任务二任务二 排放净化控制介绍排放净化控制介绍• 因此,因此,NO2数量取决于燃料产物和外界空气之间的扩散条件〔数量取决于燃料产物和外界空气之间的扩散条件〔)•NO2的生成与空燃比的关系的生成与空燃比的关系(见图见图4-1):空燃比小于空燃比小于14.7时,随着空燃时,随着空燃比的减小,含氧量降低,从而比的减小,含氧量降低,从而NO含量减少含量减少(氧浓度起主要作用氧浓度起主要作用);空燃空燃比大于比大于14.7时,随着空燃比的增大,时,随着空燃比的增大,NO含量增加,当空燃比达到大含量增加,当空燃比达到大于理论空燃比于理论空燃比10 %处时,燃烧速度和温度最高,处时,燃烧速度和温度最高,NO生成量最大生成量最大;然后,然后,随着空燃比的增大,燃烧温度下降,从而随着空燃比的增大,燃烧温度下降,从而NO含量减少含量减少上一页返回任务三燃油蒸气与窜缸废气排放任务三燃油蒸气与窜缸废气排放 控制控制(闭环控制闭环控制)•一、曲轴箱强制通风系统一、曲轴箱强制通风系统(PCV•如如图图7-13所示。
所示•通过管道将曲轴箱内的窜缸气体引入进气管进入汽缸燃烧掉,起到降通过管道将曲轴箱内的窜缸气体引入进气管进入汽缸燃烧掉,起到降低有害污染的作用低有害污染的作用• 工作状态工作状态:•令修机后,令修机后,PCV阀全关阀全关;•令怠速时,令怠速时,PCV阀在真空吸力下关闭阀在真空吸力下关闭;•令大负荷时,无休止空度下降,令大负荷时,无休止空度下降,PCV阀全开下一页返回任务三燃油蒸气与窜缸废气排放任务三燃油蒸气与窜缸废气排放 控制控制(闭环控制闭环控制)•1.工作原理工作原理•发动机在工作时,进气管的真空度作用到发动机在工作时,进气管的真空度作用到PCV阀上,此真空度还吸引阀上,此真空度还吸引新鲜空气经空气滤清器、软管、汽缸盖罩上的孔道进入曲轴箱与窜缸新鲜空气经空气滤清器、软管、汽缸盖罩上的孔道进入曲轴箱与窜缸气体进行混合,混合后在进气管真空度的作用下经汽缸盖罩上的孔道,气体进行混合,混合后在进气管真空度的作用下经汽缸盖罩上的孔道,进入汽缸燃烧掉进入汽缸燃烧掉•2.检测检测•当当PCV阀和软管堵塞时,将造成怠速不稳、失速或怠速过低、漏机油阀和软管堵塞时,将造成怠速不稳、失速或怠速过低、漏机油和曲轴箱及气门室罩油泥增加和曲轴箱及气门室罩油泥增加;当当PCV阀和软管泄漏时,将造成怠速阀和软管泄漏时,将造成怠速不稳、怠速失速和怠速过高的故障。
检测方法是发动机怠速运转时拔不稳、怠速失速和怠速过高的故障检测方法是发动机怠速运转时拔去去PCV阀,若此时发动机转速未提升阀,若此时发动机转速未提升100r/min,则表示,则表示PCV阀不良或阀不良或管路不良怠速时将拇指按在管路不良怠速时将拇指按在PCV阀末端先拆下软管,应感觉到有真阀末端先拆下软管,应感觉到有真空度,若无真空,说明有堵塞或泄漏拆下空度,若无真空,说明有堵塞或泄漏拆下PCV阀,摇动时应能听到阀,摇动时应能听到阀内阀内“咔喇咔喇”声,否则应更换声,否则应更换PCV阀上一页 下一页返回任务三燃油蒸气与窜缸废气排放任务三燃油蒸气与窜缸废气排放 控制控制(闭环控制闭环控制)•3.闭环控制闭环控制•如如图图7-14所示•该系统在该系统在EGR阀上部装有一个可以检测阀上部装有一个可以检测EGR阀升程的位置传感器,用阀升程的位置传感器,用来检测来检测EGR阀的开度,并利用电位计将其位移转换为相应的电压信号阀的开度,并利用电位计将其位移转换为相应的电压信号输送到输送到ECU,作为作为ECU控制废气再循环的参考信号在这种控制废气再循环的参考信号在这种ECR控制控制系统中,根据发动机的转速和负荷,预先设定出阀的升程位置,通过系统中,根据发动机的转速和负荷,预先设定出阀的升程位置,通过改变改变ON-OFF电磁阀的工作状态,控制膜片室的负压。
电磁阀的工作状态,控制膜片室的负压上一页 下一页返回任务三燃油蒸气与窜缸废气排放任务三燃油蒸气与窜缸废气排放 控制控制(闭环控制闭环控制)•工作时,将预先设定的工作时,将预先设定的EGR阀升程位置与当前的阀升程位置与当前的EGR阀升程位置阀升程位置(由由EGR阀位置传感器提供阀位置传感器提供)作比较,若不相等,由作比较,若不相等,由ECU控制改变控制改变ON-OFF电磁阀工作状态,将电磁阀工作状态,将EGR控制阀的升程调至最佳值控制阀的升程调至最佳值•在全负荷及高转速范围,利用节气门开度、发动机转速等控制参数,在全负荷及高转速范围,利用节气门开度、发动机转速等控制参数,由由ON-OFF电磁阀把空气导入真空室,使电磁阀把空气导入真空室,使EGR阀完全关闭,停止废气阀完全关闭,停止废气再循环上一页返回任务四尾气排放净化控制任务四尾气排放净化控制•一、三元催化转换系统一、三元催化转换系统(TWC•1.功用功用•三元催化转换器安装在排气管中部,其功能是利用转换器中的三元催三元催化转换器安装在排气管中部,其功能是利用转换器中的三元催化剂,将发动机排出废气中的有害气体转变为无害气体。
化剂,将发动机排出废气中的有害气体转变为无害气体•2.构造构造•三元催化转换器中主要起作用的是三元催化剂,它是铂三元催化转换器中主要起作用的是三元催化剂,它是铂(或把或把)和佬的和佬的混合物,它促使有害气体混合物,它促使有害气体HC, CO和和NOX发生反应,生成无害的发生反应,生成无害的CO2, N2和和H2O•损坏后将造成因堵塞不易启动和排放不合格等故障安装位置如损坏后将造成因堵塞不易启动和排放不合格等故障安装位置如图图7-15所示下一页返回任务四尾气排放净化控制任务四尾气排放净化控制• TWC可分为颗粒型和蜂巢型两种类型,前者将催化剂沉积在颗粒状可分为颗粒型和蜂巢型两种类型,前者将催化剂沉积在颗粒状氧化铭载体表面,后者将催化剂沉积在蜂巢状氧化铝载体表面,氧化氧化铭载体表面,后者将催化剂沉积在蜂巢状氧化铝载体表面,氧化铝表面有形状复杂的表层,可增大催化剂与废气的实际接触面积铝表面有形状复杂的表层,可增大催化剂与废气的实际接触面积TWC装置示意图如装置示意图如图图7-16所示•3.工作原理工作原理•如如图图7-17所示•发动机排出的废气流经发动机排出的废气流经TWC时,三元催化剂不仅可使废气中的时,三元催化剂不仅可使废气中的HC和和CO有害气体进一步氧化,生成无害气体有害气体进一步氧化,生成无害气体CO2和和H20,并能促使废气中,并能促使废气中的的NO二与二与CO反应生成无害的反应生成无害的CO2和和N2气体。
气体•在催化转换器工作时温度很高,排气系统周围的部件应特别注意,作在催化转换器工作时温度很高,排气系统周围的部件应特别注意,作业时防止烫伤业时防止烫伤上一页 下一页返回任务四尾气排放净化控制任务四尾气排放净化控制•最佳工作条件最佳工作条件:•今发动机工作在理论空燃比今发动机工作在理论空燃比(14.7:1)附近附近;•令排气温度在令排气温度在300 ℃℃ ~ 900℃℃范围•4.控制方式控制方式•如如图图7-18所示•在装有氧传感器的电控燃油喷射发动机上,电控燃油喷射在装有氧传感器的电控燃油喷射发动机上,电控燃油喷射(EFI)系统系统并不是在所有工况下都进行闭环控制,在发动机启动、怠速、暖机、并不是在所有工况下都进行闭环控制,在发动机启动、怠速、暖机、加速、全负荷、减速断油等工况下,发动机不可能以理论空燃比工作,加速、全负荷、减速断油等工况下,发动机不可能以理论空燃比工作,仍采用开环控制方式此外,氧传感器温度在仍采用开环控制方式此外,氧传感器温度在400℃℃以下、氧传感器以下、氧传感器或其电路发生故障时,也只能采用开环控制电控燃油喷射系统进行或其电路发生故障时,也只能采用开环控制电控燃油喷射系统进行开环控制还是进行闭环控制,由开环控制还是进行闭环控制,由ECU根据相关输入信号确定。
根据相关输入信号确定 上一页 下一页返回任务四尾气排放净化控制任务四尾气排放净化控制•在装有三元催化转换器的电控汽油喷射系统中,为了最有效地利用三在装有三元催化转换器的电控汽油喷射系统中,为了最有效地利用三元催化转换器对排气的催化净化效能,必须采用氧传感器的反馈信号,元催化转换器对排气的催化净化效能,必须采用氧传感器的反馈信号,对理论空燃比进行精确的反馈控制对理论空燃比进行精确的反馈控制•在反馈控制过程中,若假定开始时混合气的实际空燃比偏浓,此时氧在反馈控制过程中,若假定开始时混合气的实际空燃比偏浓,此时氧传感器输出高电平信号传感器输出高电平信号ECU收到这一信号后,通过减小收到这一信号后,通过减小(开始骤降,开始骤降,然后缓降然后缓降)反馈修正系数,使喷油持续时间缩短,喷油器的喷油量减反馈修正系数,使喷油持续时间缩短,喷油器的喷油量减少由于喷油量减少,混合气很快变稀当混合气浓度低于理论空燃少由于喷油量减少,混合气很快变稀当混合气浓度低于理论空燃比时,氧传感器输出低电位信号比时,氧传感器输出低电位信号ECU接收到这一信号后,又使反馈接收到这一信号后,又使反馈修正系数增大修正系数增大(开始快升,然后缓升开始快升,然后缓升),结果使喷油持续时间延长,喷,结果使喷油持续时间延长,喷油器的喷油增加,致使混合器又很快变浓油器的喷油增加,致使混合器又很快变浓……。
如此反复循环,不断如此反复循环,不断地对空燃比进行反馈控制,最终使混合气的实际空燃比稳定在理论空地对空燃比进行反馈控制,最终使混合气的实际空燃比稳定在理论空燃比附近燃比附近上一页 下一页返回任务四尾气排放净化控制任务四尾气排放净化控制•当氧传感器的温度在当氧传感器的温度在300℃℃以下时,传感器不会产生电压信号,因而以下时,传感器不会产生电压信号,因而也不能对混合气空燃比进行正确检测,反馈控制也不会发生作用也不能对混合气空燃比进行正确检测,反馈控制也不会发生作用•发动机的排气温度过高发动机的排气温度过高(815℃℃以上以上)时,时,TWC的转换效率将明显下降的转换效率将明显下降•有些三元催化转换装置中装有排气温度报警装置,当报警装置发出报有些三元催化转换装置中装有排气温度报警装置,当报警装置发出报警信号时,应该停机熄火,查明排气温度过高的原因,再予以排除警信号时,应该停机熄火,查明排气温度过高的原因,再予以排除•5.检修检修•(1)数字式高温检刚计检测三元催化转换器入口和出口的温差不得小数字式高温检刚计检测三元催化转换器入口和出口的温差不得小于于38 ℃℃ C•(2)尾气分析仪检测排气流中的有害物质是否超标,若超标说明三元尾气分析仪检测排气流中的有害物质是否超标,若超标说明三元催化转换器转换效率降低,必要时应更换。
催化转换器转换效率降低,必要时应更换•(3)三元催化转换器是否有破裂,破损三元催化转换器是否有破裂,破损•(4)用手电筒检查三元催化转换器排气口有无被积炭脏堵用手电筒检查三元催化转换器排气口有无被积炭脏堵(不允许使用不允许使用含铅汽油含铅汽油)上一页 下一页返回任务四尾气排放净化控制任务四尾气排放净化控制•使用与维修注意事项使用与维修注意事项:•催化转换器不需要定期维护,但装有催化转换器的车辆要长久的保持催化转换器不需要定期维护,但装有催化转换器的车辆要长久的保持良好的排放就必须做到正确的使用一般使用或维修中要注意以下几良好的排放就必须做到正确的使用一般使用或维修中要注意以下几个方面•①①因为铅能使催化剂中毒、活性下降、催化转换效率降低,所以装有因为铅能使催化剂中毒、活性下降、催化转换效率降低,所以装有三元催化转换器的汽车严禁使用含铅汽油三元催化转换器的汽车严禁使用含铅汽油•②②不要在易燃路面上行驶或停车因为催化转换器表面温度很高,如不要在易燃路面上行驶或停车因为催化转换器表面温度很高,如有干草、酒精或其他有机溶剂等易燃物附在催化转换器上时,有可能有干草、酒精或其他有机溶剂等易燃物附在催化转换器上时,有可能燃烧使其过热。
燃烧使其过热•③③在崎岖不平的道路上行驶时一定要多加注意因为催化转换器装在在崎岖不平的道路上行驶时一定要多加注意因为催化转换器装在汽车底部,路况不好时很容易造成托底,损坏催化转换器汽车底部,路况不好时很容易造成托底,损坏催化转换器上一页 下一页返回任务四尾气排放净化控制任务四尾气排放净化控制• ④④对发动机着车困难的故障一定要及时维修因为发动机启动时,喷对发动机着车困难的故障一定要及时维修因为发动机启动时,喷油器可能一直在喷油,但如果燃油没有燃烧,就会积聚在催化转换器油器可能一直在喷油,但如果燃油没有燃烧,就会积聚在催化转换器中当发动机运行温度上升时,这些燃油的燃烧会使转换器温度过高中当发动机运行温度上升时,这些燃油的燃烧会使转换器温度过高而损坏•⑤⑤在维修中尽量不要用拔下高压线的方法试火或断缸试验,因为这种在维修中尽量不要用拔下高压线的方法试火或断缸试验,因为这种情况下火花塞不点火,而喷油器还在喷油,没有燃烧的燃油会积聚在情况下火花塞不点火,而喷油器还在喷油,没有燃烧的燃油会积聚在催化转换器中燃烧,造成转换器温度过高而损坏催化转换器中燃烧,造成转换器温度过高而损坏上一页 下一页返回任务四尾气排放净化控制任务四尾气排放净化控制•二、二次空气供给系统二、二次空气供给系统•1.功用功用•在一定工况下,将新鲜空气送入排气管,促使废气中的在一定工况下,将新鲜空气送入排气管,促使废气中的CO和和HC化合化合物进一步氧化,从而降低物进一步氧化,从而降低CO和和HC化合物的排放量,同时加快三元催化合物的排放量,同时加快三元催化转换器的升温。
化转换器的升温•2.组成与工作原理组成与工作原理•如如图图7-19所示•点火开关接通后,蓄电池即向二次空气电磁阀供电,点火开关接通后,蓄电池即向二次空气电磁阀供电,ECU控制电磁阀控制电磁阀搭铁回路电磁阀不通电时,关闭通向膜片阀真空室的真空通道,膜搭铁回路电磁阀不通电时,关闭通向膜片阀真空室的真空通道,膜片阀弹簧推动膜片下移,关闭二次空气供给通道,不允许向排气管内片阀弹簧推动膜片下移,关闭二次空气供给通道,不允许向排气管内提供二次空气提供二次空气上一页 下一页返回任务四尾气排放净化控制任务四尾气排放净化控制•ECU给电磁阀通电,电磁阀开启膜片阀真空室的真空通道,进气管真给电磁阀通电,电磁阀开启膜片阀真空室的真空通道,进气管真空度将膜片阀吸起,排气管内的脉动真空即可吸开舌簧阀,使二次空空度将膜片阀吸起,排气管内的脉动真空即可吸开舌簧阀,使二次空气进入排气管有些发动机和二次空气供给系统,利用空气泵将新鲜气进入排气管有些发动机和二次空气供给系统,利用空气泵将新鲜空气强制送入排气管空气强制送入排气管•3. 检修检修•发动机低温启动发动机低温启动•当发动机低温启动,拆下空气滤清器盖应能听到舌簧阀发出的当发动机低温启动,拆下空气滤清器盖应能听到舌簧阀发出的“嗡、嗡、嗡嗡”声。
声•从空气滤清器上拆下二次空气供给软管从空气滤清器上拆下二次空气供给软管•用手指盖住软管口检查,应符合下列要求用手指盖住软管口检查,应符合下列要求:发动机温度在发动机温度在18 ℃℃ ~ 63℃℃范围内怠速运转时,有真空吸力范围内怠速运转时,有真空吸力;发动机温度在发动机温度在63℃℃以上,启动后以上,启动后70s内应有真空吸力,启动内应有真空吸力,启动70s后应无真空吸力后应无真空吸力;发动机转速从发动机转速从4000r/min急减速时,应有真空吸力急减速时,应有真空吸力上一页 下一页返回任务四尾气排放净化控制任务四尾气排放净化控制•拆下二次空气控制阀拆下二次空气控制阀•从空气滤清器侧软管接头吹入空气应不漏气从空气滤清器侧软管接头吹入空气应不漏气;用手动真空泵从真空管用手动真空泵从真空管接头施加接头施加20kPa真空度,从空气滤清器侧软管接头吹入空气应通畅真空度,从空气滤清器侧软管接头吹入空气应通畅;若不符合上述要求,说明膜片阀工作不良,应检修或更换用手动真若不符合上述要求,说明膜片阀工作不良,应检修或更换用手动真空泵从真空管接头施加空泵从真空管接头施加20kPa真空度,从排气管接头吹入空气应不漏真空度,从排气管接头吹入空气应不漏气,否则说明舌簧密封不良,应更换。
气,否则说明舌簧密封不良,应更换•二次空气电磁阀的检查二次空气电磁阀的检查•测量电磁阀电阻,一般应为测量电磁阀电阻,一般应为36~44Ω;拆开二次空气电磁阀上的软管,拆开二次空气电磁阀上的软管,电磁阀不通电时,从进气管侧软管接头吹入空气应不通,从通大气的电磁阀不通电时,从进气管侧软管接头吹入空气应不通,从通大气的滤网处吹入空气应畅通当给电磁阀接通蓄电池电源电压时,吹气通滤网处吹入空气应畅通当给电磁阀接通蓄电池电源电压时,吹气通畅情况应与上述相反若不符合上述要求,应更换电磁阀畅情况应与上述相反若不符合上述要求,应更换电磁阀上一页 下一页返回任务四尾气排放净化控制任务四尾气排放净化控制•案例案例1 三元催化转换器损坏引起捷达轿车没有高速,加不上速三元催化转换器损坏引起捷达轿车没有高速,加不上速•故障现象故障现象•2003款捷达,行驶里程为款捷达,行驶里程为110000km,加不上速,最高车速达不到,加不上速,最高车速达不到110km/h•故障诊断故障诊断•首先进行路试,车速的确超不过首先进行路试,车速的确超不过110km/h,同时无论在哪种工况都有,同时无论在哪种工况都有加油不提速的感觉,发动机噪音大,排气有加油不提速的感觉,发动机噪音大,排气有“澎澎”的声音。
由于此车的声音由于此车常年不定点加油,油质很差,但测量燃油压力正常拆检该车的火花常年不定点加油,油质很差,但测量燃油压力正常拆检该车的火花塞,裙部有很厚的积碳用塞,裙部有很厚的积碳用V.A.G1552检查也没有故障存储但在原检查也没有故障存储但在原地急加速时,发现排气管中并没有大量废气排出,同时也没有气流冲地急加速时,发现排气管中并没有大量废气排出,同时也没有气流冲击感,于是判定该车三元催化器有可能堵塞拆检,果然三元催化器击感,于是判定该车三元催化器有可能堵塞拆检,果然三元催化器的陶瓷体已大部分烧结,只有中间少部分可以通气的陶瓷体已大部分烧结,只有中间少部分可以通气上一页 下一页返回任务四尾气排放净化控制任务四尾气排放净化控制•捷达轿车装备的三元催化器通常有效的使用寿命为捷达轿车装备的三元催化器通常有效的使用寿命为80000km,时,时•间过长就可能因燃油的品质等原因出现老化、胶结、堵塞、功能失效间过长就可能因燃油的品质等原因出现老化、胶结、堵塞、功能失效等情形,引起加速不良、怠速不稳等情况,所以在用油时要多加注意等情形,引起加速不良、怠速不稳等情况,所以在用油时要多加注意上一页返回图图7-1 ECU控制的动力阀控制示意图控制的动力阀控制示意图返回图图7-2 进气惯性增压系统工作原理图进气惯性增压系统工作原理图返回图图7-3 谐波进气增压系统控制原理图谐波进气增压系统控制原理图返回图图7-4 谐波增压系统控制电路谐波增压系统控制电路返回图图7-5 空气滤清器进气导流管空气滤清器进气导流管返回图图7-6 谐振进气系统谐振进气系统返回图图7-7 废气涡轮增压控制系统工作原理废气涡轮增压控制系统工作原理返回图图7-8 VTEC机构的组成机构的组成返回图图7-9 返回图图7-10 可变长度进气歧管可变长度进气歧管返回图图7-11 双通道可变进气歧管双通道可变进气歧管返回图图7-12 排期中排期中CO、、HC、、NO浓度与空浓度与空燃比的关系燃比的关系返回图图7-13 PCV的结构原理图的结构原理图返回图图7-14 EGR 闭环控制系统闭环控制系统返回图图7-15 TWC的安装位置的安装位置返回图图7-16 TWC的装置示意图的装置示意图返回图图7-17 TWCT工作原理工作原理返回图图7-18 三元催化转换控制原理图三元催化转换控制原理图返回图图7-19 二次空气供给系统组成二次空气供给系统组成返回课题八课题八 故障自诊系统原理与维修故障自诊系统原理与维修•任务一任务一 失效保护欲应急备用系统失效保护欲应急备用系统•任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统返回任务一任务一 失效保护与应急备用系统失效保护与应急备用系统•一、功用一、功用•失效保护系统依靠失效保护系统依靠ECU内的软件完成其功能。
在电控系统工作时,内的软件完成其功能在电控系统工作时,ECU检测到某传感器内,或其控制电路出现故障时,检测到某传感器内,或其控制电路出现故障时,ECU将按设定的将按设定的标准信号替代故障信号控制发动机继续运转,或停止运转以保护发动标准信号替代故障信号控制发动机继续运转,或停止运转以保护发动机,确保车辆安全,这便是失效保护机,确保车辆安全,这便是失效保护•而当发动机而当发动机ECU内微处理器或少数重要传感器出现故障时,内微处理器或少数重要传感器出现故障时,ECU按预按预存的程序控制燃油喷射系和点火正时,使电控系统维持最基本的控制存的程序控制燃油喷射系和点火正时,使电控系统维持最基本的控制功能,使发动机维持运转,汽车能维持基本行驶,这就是应急备用功功能,使发动机维持运转,汽车能维持基本行驶,这就是应急备用功能,它由能,它由ECU的备用的备用IC(集成电路集成电路)来完成下一页返回任务一任务一 失效保护与应急备用系统失效保护与应急备用系统•二、失效应急设定的标准信号二、失效应急设定的标准信号•失效应急设定的标准信号如失效应急设定的标准信号如表表8-1所示•三、应急备用系统工作原理三、应急备用系统工作原理•当自诊断系统判定发生下列故障之一时,在接通当自诊断系统判定发生下列故障之一时,在接通“故障指示灯故障指示灯”搭铁搭铁回路的同时,将自动启动应急备用系统。
回路的同时,将自动启动应急备用系统•今今ECU中的中央微处理器中的中央微处理器( CPU) .输入输入/输出输出(I/U)接口和存储器发生接口和存储器发生故障故障;•凸轮轴位置传感器或其电路发生故障,凸轮轴位置传感器或其电路发生故障,ECU收不到收不到C:,和和G:信号•今在今在D型电控燃油喷射系统中,进气歧管绝对压力传感器或其电路发型电控燃油喷射系统中,进气歧管绝对压力传感器或其电路发生故障•应急备用系统工作原理如应急备用系统工作原理如图图8-1所示上一页 下一页返回任务一任务一 失效保护与应急备用系统失效保护与应急备用系统• 工韭原理上当启动备用系统工作后,备用工韭原理上当启动备用系统工作后,备用IC根据控制所需的几个基本根据控制所需的几个基本传感器信号,按照固定的程序对执行元件进行简单的控制应急备用传感器信号,按照固定的程序对执行元件进行简单的控制应急备用系统工作时,只能根据启动开关信号系统工作时,只能根据启动开关信号(STA)信号和怠速触点信号信号和怠速触点信号(IDL)将发动机的工况简单地分为启动、怠速和非怠速三种,并按预先设定将发动机的工况简单地分为启动、怠速和非怠速三种,并按预先设定的固定数值输出喷油控制信号和点火控制信号、的固定数值输出喷油控制信号和点火控制信号、•因此,应急备用系统只能简易控制,维持车辆能继续行驶,而不能保因此,应急备用系统只能简易控制,维持车辆能继续行驶,而不能保持正常运行时的最佳性能,故不宜长期在此状态下行驶,应尽快对汽持正常运行时的最佳性能,故不宜长期在此状态下行驶,应尽快对汽车进行检修。
车进行检修上一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•一、组成和功用一、组成和功用•现代汽车电子控制系统中,一般都设有故障自诊断系统故障自诊断现代汽车电子控制系统中,一般都设有故障自诊断系统故障自诊断系统主要由系统主要由ECU中的部分软件和中的部分软件和“故障指示灯故障指示灯”等组成,不需要专门等组成,不需要专门的传感器电控系统工作时、自诊断系统对电控系统各种输入、输出的传感器电控系统工作时、自诊断系统对电控系统各种输入、输出信号进行监测,并运用程序进行推理、判断,将结果迅速反馈到主控信号进行监测,并运用程序进行推理、判断,将结果迅速反馈到主控系统,改变控制状态系统,改变控制状态;此外,还根据自诊断结果控制此外,还根据自诊断结果控制“故障指示灯故障指示灯”工作下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•二、工作原理二、工作原理•如如图图8-2所示•传感器是向传感器是向ECU输送信号的电控系统元件,不需专用的线路,自诊断输送信号的电控系统元件,不需专用的线路,自诊断系统即可对各种传感器进行故障自诊断若某传感器输入系统即可对各种传感器进行故障自诊断若某传感器输入ECU的信号的信号超出正常范围,或在一定时间内超出正常范围,或在一定时间内ECU收不到该传感器信号,或该传感收不到该传感器信号,或该传感器输入器输入ECU的信号在一定时间内不发生变化,自诊断系统均判定为的信号在一定时间内不发生变化,自诊断系统均判定为“故障信号故障信号”。
若故障信号持续出现超过一定时间或多次出现,自诊断若故障信号持续出现超过一定时间或多次出现,自诊断系统即判定有故障,并将此故障以故障码的形式输入系统即判定有故障,并将此故障以故障码的形式输入ECU的存储器中,的存储器中,同时接通故障指示灯电路警告驾驶员此外,自诊断系统还会根据故同时接通故障指示灯电路警告驾驶员此外,自诊断系统还会根据故障性质,自动启动失效保护系统或应急备用系统等障性质,自动启动失效保护系统或应急备用系统等上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•电控系统的执行元件一般只接收电控系统的执行元件一般只接收ECU的指令信号,所以在没有反馈信的指令信号,所以在没有反馈信号的开环控制系统中,执行元件或其电路是否有故障,自诊断系统只号的开环控制系统中,执行元件或其电路是否有故障,自诊断系统只能根据能根据ECU输出的指令信号来判断,其自诊断原理与传感器类似输出的指令信号来判断,其自诊断原理与传感器类似•带有反馈信号的闭环控制系统带有反馈信号的闭环控制系统(如点火控制系统、爆燃控制系统等如点火控制系统、爆燃控制系统等)工工作时,自诊断系统还可根据反馈信号判别故障作时,自诊断系统还可根据反馈信号判别故障)这类系统出现故障,这类系统出现故障,有些会导致电控系统停止工作。
有些会导致电控系统停止工作上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•三、故障码、故障与故障症状之间的关系三、故障码、故障与故障症状之间的关系•发动机发动机ECU存储的故障码有两种存储的故障码有两种:一种是当前故障码,即当前控制系一种是当前故障码,即当前控制系统中存在着故障统中存在着故障;另一种是历史故障码,过去曾经存在故障,但当前另一种是历史故障码,过去曾经存在故障,但当前不存在该故障所以,对故障部位进行维修后,记录在微机中的故障不存在该故障所以,对故障部位进行维修后,记录在微机中的故障代码必须清除,如果不清除故障代码虽然不会影响发动机的运行,代码必须清除,如果不清除故障代码虽然不会影响发动机的运行,但在微机中会一直保留着,下次再出现故障时,保留的故障码会与新但在微机中会一直保留着,下次再出现故障时,保留的故障码会与新的故障代码一起出现,造成识别故障代码的错觉,如的故障代码一起出现,造成识别故障代码的错觉,如表表8一一2所示上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•四、故障自诊断系统的使用四、故障自诊断系统的使用•1.人工识码、清码人工识码、清码•在不具备微机故障检测仪或解码器时,可用人工方法读取故障代码。
在不具备微机故障检测仪或解码器时,可用人工方法读取故障代码不同车型发动机用人工读取故障代码的方法有所不同不同车型发动机用人工读取故障代码的方法有所不同•((1)进入故障自诊断测试状态的方法)进入故障自诊断测试状态的方法•在对发动机微机控制系统进行故障自诊断时,首先要进人故障自诊断在对发动机微机控制系统进行故障自诊断时,首先要进人故障自诊断测试状态,进人故障自诊断测试状态的方法大致有以下几种测试状态,进人故障自诊断测试状态的方法大致有以下几种:上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•①①用诊断跨接线短接故障检测插座用诊断跨接线短接故障检测插座(CHECK CONNECTOR)中的相应中的相应•插孔插孔(“诊断输入插孔诊断输入插孔”和和“搭铁插孔搭铁插孔”),如丰田车系,如丰田车系(短接短接T E,和和E,)、三菱车系、本田车系、大宇车系、三菱车系、本田车系、大宇车系(短接短接A和和B)、五十铃车系、五十铃车系(短接短接三孔插座的三孔插座的1和和3、十二孔插座的、十二孔插座的A和和B)、大发车系、大发车系(短接短接T和和E)、通用、通用车系车系(短接短接A和和B)、福特车系、福特车系(短接单孔插座与六孔插座中的插孔短接单孔插座与六孔插座中的插孔2)等,等,均采用了这种方法。
均采用了这种方法• ②②按压按压“诊断按钮开关诊断按钮开关”,如瑞典沃尔沃车系和我国天津三峰,如瑞典沃尔沃车系和我国天津三峰•TJ6481AQ4客车采用这种方法客车采用这种方法•③③拧动电脑上的拧动电脑上的“诊断模式选择开关诊断模式选择开关”,如日本日产车系采用这种方,如日本日产车系采用这种方法上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•④④打开空调控制面板上的打开空调控制面板上的“兼用开关兼用开关”,如通用公司凯迪拉克轿车为,如通用公司凯迪拉克轿车为将巡航控制电源开关和点火开关置于将巡航控制电源开关和点火开关置于“O N",同时按下空调控制面板,同时按下空调控制面板上的上的 " OFF"和和“WARMER"键通用FLEET WOOD车为将点火开关车为将点火开关”0N”或启动发动机,同时按下空调控制面板上的或启动发动机,同时按下空调控制面板上的‘`TEMP"”和和“OFF"键等采用这种方法键等采用这种方法•⑤⑤在故障检测插座相应插孔间跨接自制的串联在故障检测插座相应插孔间跨接自制的串联330Q的发光二极管,的发光二极管,如马自达车系、奔驰车系、福特车系、三菱车系和现代车系等如马自达车系、奔驰车系、福特车系、三菱车系和现代车系等•⑥⑥点火开关在点火开关在5、内连续开关、内连续开关3次次(ON→OFF → ON → OFF → ON ),,如美国克莱斯勒车系和北京切诺基汽车等采用此法。
如美国克莱斯勒车系和北京切诺基汽车等采用此法•⑦⑦点火开关置于点火开关置于“O N",在规定时间内将加速踏板踩下,在规定时间内将加速踏板踩下5次,如德国次,如德国宝马宝马300, 500, 700, 800和和M5系列车型采用此法系列车型采用此法上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•案例一案例一 丰田轿车的自诊断丰田轿车的自诊断•如如图图8-3所示• 图图8-4为丰田车系的三种型式的自诊断插座的外形图,为丰田车系的三种型式的自诊断插座的外形图,图图8-4 ( a)和和图图8-4(b)一般设置在发动室内,一般设置在发动室内,图图8-4 ( c)则通常设置在驾驶室内仪表板则通常设置在驾驶室内仪表板下方•丰田车系发动机故障诊断模式有四种丰田车系发动机故障诊断模式有四种:正常诊断模式正常诊断模式(发动机故障码读发动机故障码读•取取)、试验诊断模式、试验诊断模式(开关信号故障码读取开关信号故障码读取)、空燃比、空燃比(A/F)修正模式修正模式(混合比浓稀混合比浓稀)和氧传感器输出信号检测模式和氧传感器输出信号检测模式上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•(1)正常诊断模式正常诊断模式(发动机故障码读取,发动机故障码读取,•检查发动机故障指示灯程序检查发动机故障指示灯程序:•①①点火开关置于点火开关置于“ON”位置,发动机不转动,位置,发动机不转动,"CHECK ENGINE"指示指示灯将点亮,如果灯将点亮,如果“CHECK ENGINE”指示灯不亮,检查指示灯灯泡及电指示灯不亮,检查指示灯灯泡及电路是否良好。
路是否良好•②②启动发动机后,启动发动机后,"CHECK ENGINE'’指示灯应灭如果灯继续亮,说指示灯应灭如果灯继续亮,说明明ECU系统有故障系统有故障•令故障码读取程序令故障码读取程序•故障码读出条件故障码读出条件:•①①蓄电池电压在蓄电池电压在11V以上以上•②②节气门处于全关闭状态,怠速接点节气门处于全关闭状态,怠速接点IDL接通接通“O N"•③③变速器换档杆置空档位置变速器换档杆置空档位置(P或或N位位)上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•④④切断全部用电设备切断全部用电设备•⑤⑤跨接诊断座中端子跨接诊断座中端子TE1 ( T)与与E1•⑥⑥点火开关置于点火开关置于“O N",但发动机不启动,但发动机不启动•当上述条件满足时,组合仪表上的当上述条件满足时,组合仪表上的“CHECK ENGINE”指示灯闪烁,指示灯闪烁,•如果没有故障如果没有故障"CHECK ENGINE”指示灯将以每秒闪烁两次的频率闪烁,指示灯将以每秒闪烁两次的频率闪烁,如如图图8-5所示•当有故障时,当有故障时,"CHECK ENGINE”灯闪烁频率发现变化,以灯闪烁频率发现变化,以0.5 s的频率的频率闪烁。
闪烁的第一个数字是两位故障码的第一位数,间歇闪烁闪烁的第一个数字是两位故障码的第一位数,间歇1.5s后,闪后,闪烁的第二个数为第二位数如果有两个以上故障码,每个故障码之间烁的第二个数为第二位数如果有两个以上故障码,每个故障码之间间隔间隔2.5 s全部故障码显示完毕间隔全部故障码显示完毕间隔4.5s,再重复显示全部码,如,再重复显示全部码,如图图8-6所示上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•(2)试验诊断模式试验诊断模式(开关信号故障码读取开关信号故障码读取)•试验方式与普通方式相比较,检测故障能力的灵敏度较高它具有检试验方式与普通方式相比较,检测故障能力的灵敏度较高它具有检测启动信号、节气门怠速触点信号、空调信号和空挡开关信号等功能测启动信号、节气门怠速触点信号、空调信号和空挡开关信号等功能而且,在普通方式中可以检测的项目在试验方式中都同样可以检测到而且,在普通方式中可以检测的项目在试验方式中都同样可以检测到•试验方式是在汽车运行状态下读取故障码,其程序如下试验方式是在汽车运行状态下读取故障码,其程序如下:•读取故障码时应满足下述条件读取故障码时应满足下述条件:•①①电源电压在电源电压在11V以上。
以上•②② IDL触点接点在触点接点在“ON”位置位置(节气门完全关闭节气门完全关闭)•③③变速器换档杆置变速器换档杆置“P/N',位•.A/C开关置于开关置于“OFF"位置上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•⑤⑤如图如图9-3所示,跨接诊断座中所示,跨接诊断座中TE,和和E,端子,然后将点火开关置于端子,然后将点火开关置于•"O N",试验模式开始诊断如果组合仪表上的,试验模式开始诊断如果组合仪表上的“CHECK ENGINE”灯灯以以0.13、的间隔闪烁,证明试验模式工作正常的间隔闪烁,证明试验模式工作正常•试验模式是在汽车运行状态下进行的,满足上述初始条件后可以路试试验模式是在汽车运行状态下进行的,满足上述初始条件后可以路试•试验步骤试验步骤:•①①启动发动机,在正常温度下运转,如果不闪烁,检查端子启动发动机,在正常温度下运转,如果不闪烁,检查端子TEZ电路•②②驾驶车辆在路上以驾驶车辆在路上以10km/h的速度行驶,用户讲述的故障状态的速度行驶,用户讲述的故障状态•CHECK ENGINE,灯正常闪烁,此时端子,灯正常闪烁,此时端子TE,与与E,仍然跨接,模拟仍然跨接,模拟上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统• ③③路试结束后,停车。
跨接诊断座中端子路试结束后,停车跨接诊断座中端子TE,与与E,,而,而TE=与与E,仍然仍然接通此时,如果系统正常,组合仪表上的接通此时,如果系统正常,组合仪表上的“CHECK ENGINE”灯闪烁灯闪烁两次如果有故障,由两次如果有故障,由”CHECK ENGINE"灯读出故障码灯读出故障码•④④完成检查后,拆下跨接线完成检查后,拆下跨接线• .注意事项注意事项:•①①如果是在接通点火开关的情况下,跨接如果是在接通点火开关的情况下,跨接‘`TE2和和“E1",那么试验方,那么试验方式的测试将不开始式的测试将不开始;•②②车速低于车速低于5km/h,出现故障码,出现故障码“42"(车速信号车速信号),这是正常的,这是正常的;•③③当发动机未启动时,出现故障码当发动机未启动时,出现故障码“43"(启动信号启动信号),这也是正常的,这也是正常的;上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统• ④④当自动变速器换档杆处在当自动变速器换档杆处在“D" ,”2"、、"L',或,或“R',的档位时,,的档位时,或空调器开着,或节气门踏板被殊下时,将显示故障码或空调器开着,或节气门踏板被殊下时,将显示故障码“51"(开关状开关状态信号态信号),但这并非不正常。
但这并非不正常•故障码的清除故障码的清除:•对故障部位进行修理后,记录在对故障部位进行修理后,记录在ECU中的故障码必须被清除中的故障码必须被清除•清除的方法清除的方法:点火开关置于点火开关置于“OFF”位置,从熔丝盒中拆下位置,从熔丝盒中拆下EFI熔丝熔丝•(20A ) 10、以上即可拆除蓄电池负极线也可清除故障码,但这种方、以上即可拆除蓄电池负极线也可清除故障码,但这种方法将使时钟和音响等装置中存储的信息也被清除法将使时钟和音响等装置中存储的信息也被清除上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•(3)空燃比空燃比(MF)修正模式修正模式•空燃比空燃比(A/F)修正模式是检测混合气浓稀,也就是修正模式是检测混合气浓稀,也就是CO和和HC浓度的检浓度的检测•检测步骤检测步骤•①①首先清除首先清除ECU中存贮的故障码中存贮的故障码•②②点火开关置于点火开关置于“OFF位置时,跨接诊断座中的端子位置时,跨接诊断座中的端子TE和和E•③③将电压表的正、负表笔或发光二极管试灯跨接在诊断座中端子将电压表的正、负表笔或发光二极管试灯跨接在诊断座中端子VF•(V F1)和和E1之间。
之间•④④启动发动机,在启动发动机,在2500r/rain转速下运转转速下运转2min,预热氧传感器预热氧传感器上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统• 进行下面观察进行下面观察:•a.观察观察LED(发光二极管发光二极管)试灯在试灯在10s内闪亮内闪亮8次或电压表在一次或电压表在一5V之间之间摆动摆动8次以上此时表示空燃比次以上此时表示空燃比(MF)正常•b. LED灯一直亮或电压表在灯一直亮或电压表在“5V”处不动,则表示处不动,则表示MF过小,混合气过小,混合气过浓•c. LED灯不亮或电压表指示灯不亮或电压表指示OV,表示,表示A/F过大,混合气过稀过大,混合气过稀•(4)氧传感器输出信号检测模式氧传感器输出信号检测模式•通过检测氧传感器输出信号来判断混合气浓稀,检测步骤如下通过检测氧传感器输出信号来判断混合气浓稀,检测步骤如下:•①①将电压表的正、负表笔跨接在诊断座中端子将电压表的正、负表笔跨接在诊断座中端子OX ( OX,)或或OX2与与E1之之间上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•②②启动发动机,预热达到正常温度启动发动机,预热达到正常温度。
•③③在在2500r/min下运转下运转2min以上,观察电压表指示以上,观察电压表指示:•a.氧传感器输出电压应在氧传感器输出电压应在0.1 ~ 0.9V之间变化之间变化•b.若电压在若电压在0.45V以下,表示混合气过稀以下,表示混合气过稀;若输出电压在若输出电压在0.45 ~ 0.90V之间,则表示混合气过浓之间,则表示混合气过浓0.45V是标准值,此时混合比最佳是标准值,此时混合比最佳上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•案例二案例二 广州本田雅阁轿车故障自诊断广州本田雅阁轿车故障自诊断•广州本田雅阁轿车广州本田雅阁轿车PCM-FI系统的故障自诊断是通过系统的故障自诊断是通过ECM/PCM时刻检时刻检测各电路信号电压来实现的当发动机各控制电路正常测各电路信号电压来实现的当发动机各控制电路正常ECM/PCM的的输入与输出信号电压将在规定范围内变化而当某电路出现超过规定输入与输出信号电压将在规定范围内变化而当某电路出现超过规定范围的信号电压时,范围的信号电压时,PGM-FI故障自诊断系统便由故障自诊断系统便由ECM/PCM判定该电判定该电路信号出现故障,于是立即点亮仪表板上的故障指示灯路信号出现故障,于是立即点亮仪表板上的故障指示灯(MIL ),并同,并同时将故障信息以诊断故障码时将故障信息以诊断故障码(DTC)的形式存储于存储器中,以便维修的形式存储于存储器中,以便维修时通过一定的方法读取。
时通过一定的方法读取上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•(1)读取故障码读取故障码 ①①点火开关置于点火开关置于“ON”位置•②②如如图图8-7所示,将所示,将SCS ( 07PAZ-0010100)短路插头与位于驾驶席侧短路插头与位于驾驶席侧•仪表板下的维修检查插头仪表板下的维修检查插头(2芯芯)相连接•⑧⑧点火开关置干点火开关置干“O N"位置位置• ④④故障指示灯将通过闪烁时间的长短和次数来显示故障码,如故障指示灯将通过闪烁时间的长短和次数来显示故障码,如图图8-8所示•如果有多重故障信息,故障指示灯将按由小到大的顺序依次闪示如果有多重故障信息,故障指示灯将按由小到大的顺序依次闪示•故障码最多由两位数构成故障码故障码最多由两位数构成故障码1~9通过单纯的短闪烁来显示故通过单纯的短闪烁来显示故障码障码10 ~41通过一系列的长、短闪烁综合来显示长闪烁的次数代表通过一系列的长、短闪烁综合来显示长闪烁的次数代表十位数,短闪烁的次数代表个位数如长闪烁十位数,短闪烁的次数代表个位数如长闪烁2次,短闪烁次,短闪烁1次,则表次,则表示故障码为示故障码为21上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•故障码显示一般难以一次读准,因此至少要通过两次或两次以上的读故障码显示一般难以一次读准,因此至少要通过两次或两次以上的读取加以验证。
取加以验证•(2)故障码内容故障码内容•通过上述方法读取故障码后,可根据通过上述方法读取故障码后,可根据表表8-3查寻其相应的故障内容查寻其相应的故障内容•注意注意:•①①如果通过故障指示灯读取的故障码与表中所列的不同,则应如果通过故障指示灯读取的故障码与表中所列的不同,则应•再次读取验证故障码如果故障指示灯所显示的故障码确实与上表再次读取验证故障码如果故障指示灯所显示的故障码确实与上表•所列的不同,则应更换所列的不同,则应更换ECM/PCM•②②当读取的故障码为当读取的故障码为7(节气门位置传感器信号不良节气门位置传感器信号不良)时,故障指示灯时,故障指示灯和仪表板上的和仪表板上的D4档位指示灯可能同时点亮此时应根据后述故障分析档位指示灯可能同时点亮此时应根据后述故障分析先检查先检查PGM-F1系统,然后再检查系统,然后再检查D4挡位指示灯,并观察检查自动变挡位指示灯,并观察检查自动变速器上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•③③故障码的读取也可以利用本田故障码的读取也可以利用本田PCM专用检测仪与数据传输插头专用检测仪与数据传输插头(3芯芯)•相插接来完成。
相插接来完成•(3)清除故障码清除故障码•①①在排除了任何与在排除了任何与PGM-FI系统有关的故障后,都必须对系统有关的故障后,都必须对ECM/PCM进进行重新设置,以清除存储在存储器中的故障码,防止新旧故障信息混行重新设置,以清除存储在存储器中的故障码,防止新旧故障信息混杂•②②确认故障已排除确认故障已排除•③③拆开拆开SCS短路插头如果短路插头如果SCS短路插头没有被拆开,即使短路插头没有被拆开,即使ECM/PCM中没有故障信息,接通点火开关后,故障指示灯也将出现中没有故障信息,接通点火开关后,故障指示灯也将出现一直亮的现象一直亮的现象•④④点火开关置于点火开关置于“OFF"位置上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统• ⑤⑤记录下无线电台预设的频率从前乘客席侧仪表下熔断器记录下无线电台预设的频率从前乘客席侧仪表下熔断器/继电器继电器盒取下盒取下13号号( 7.5A)备用时钟熔丝如备用时钟熔丝如图图8-9所示,所示,lOs以后以后ECM/PCM将将•完成它的重新设置完成它的重新设置(即故障码已清除即故障码已清除)•2. OBD-1诊断系统的功能诊断系统的功能•1996年开始,汽车生产厂商全面推广年开始,汽车生产厂商全面推广OBD- II型诊断接头,统一为型诊断接头,统一为16端子,统一在仪表盘下方或驾驶室内横装或竖装,统一代码和含义,端子,统一在仪表盘下方或驾驶室内横装或竖装,统一代码和含义,统一诊断模式。
统一诊断模式上一页 下一页返回任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统•(1) OBD-II标准标准•诊断接头如诊断接头如图图8-10所示,各功用如所示,各功用如表表8-4所示•(2 ) OBD-II故障码的定义故障码的定义•OBD-I做障码由做障码由5个数字组成,每个数字都代表了不同的含义,如个数字组成,每个数字都代表了不同的含义,如图图8-11所示上一页 返回表表8-1 失效应急设定的标准信号失效应急设定的标准信号返回图图 8-1 应急备用系统工作原理方框图应急备用系统工作原理方框图返回图图8-2 执行元件故障自诊断原理执行元件故障自诊断原理返回表表8-2 故障码、故障与故障症状之间的故障码、故障与故障症状之间的关系关系返回图图8-3 丰田轿车的自诊断丰田轿车的自诊断返回图图8-4 丰田汽车故障检测插座丰田汽车故障检测插座返回图图8-5 正常码显示正常码显示返回图图8-6 故障码故障码13和和32返回图图8-7 SCS短接插头短接插头返回图图8-8 故障指示灯与故障码的显示故障指示灯与故障码的显示返回表表8-3 故障码内容故障码内容返回图图8-9 熔丝的位置熔丝的位置返回图图8-10 诊断接头诊断接头返回表表8-4 OBD-II诊断接头端子功用表诊断接头端子功用表返回图图8-11 故障码的结构故障码的结构返回电控汽油发动机原理与维修 课题一课题一 汽油发动机电控系统简述汽油发动机电控系统简述•任务一任务一 发动机电控系统的发展及功能介绍发动机电控系统的发展及功能介绍•任务二任务二 发动机电控汽油喷射系统的分类发动机电控汽油喷射系统的分类•任务三任务三 发动机电控系统的组成发动机电控系统的组成下一页返回课题二课题二 空气供给系统原理与维修空气供给系统原理与维修•任务一任务一 空气供给系统的组成空气供给系统的组成•任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理任务二空气流量计与绝对压力传感器结构原理与检修与检修•任务三任务三 进气系统其它部件结构原理与检修进气系统其它部件结构原理与检修上一页 下一页返回课题三课题三 燃油供给系统原理与维修燃油供给系统原理与维修•任务一任务一 燃油供给系统组成燃油供给系统组成•任务二任务二 燃油供给系主要部件燃油供给系主要部件上一页 下一页返回课题四课题四 喷射控制系统原理与维修喷射控制系统原理与维修•任务一任务一 EFI控制系统组成控制系统组成•任务二任务二 主要传感器及开关信号单元主要传感器及开关信号单元•任务三任务三 电子控制单元(电子控制单元(ECU))•任务四任务四 EFI控制系统原理控制系统原理上一页 下一页返回课题五课题五 电子点火系统原理与维修电子点火系统原理与维修•任务一任务一 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型•任务二任务二 电控点火系统的控制原型电控点火系统的控制原型•任务三任务三 爆震控制爆震控制上一页 下一页返回课题六课题六 怠速控制系统原理与维修怠速控制系统原理与维修•任务一任务一 怠速控制系统的功用与组成怠速控制系统的功用与组成•任务二任务二 怠速控制系统的类型、怠速控制过程及怠速控制系统的类型、怠速控制过程及电路电路•任务三任务三 节气门直动式怠速控制系统节气门直动式怠速控制系统•任务四任务四 怠速控制系统的检修怠速控制系统的检修上一页 下一页返回课题七课题七 进排气控制系统原理与维修进排气控制系统原理与维修•任务一任务一 进气控制系统进气控制系统•任务二任务二 排放净化控制介绍排放净化控制介绍•任务三任务三 燃油蒸汽与窜缸废气排放控制(闭环控燃油蒸汽与窜缸废气排放控制(闭环控制)制)•任务四任务四 尾气排放净化控制尾气排放净化控制上一页 下一页返回课题八课题八 故障自诊系统原理与维修故障自诊系统原理与维修•任务一任务一 失效保护欲应急备用系统失效保护欲应急备用系统•任务二任务二 故障自诊断系统故障自诊断系统上一页返回。