汽车发动机电控系统检修课件07柴油机电控系统检修

汽车发动机电控系统检修汽车发动机电控系统检修汽车发动机电控系统检修汽车发动机电控系统检修项目七 柴油机电控系统检修介绍柴油机电控系统柴油机电控系统检修项目七 介绍柴油机电控系统汽油机辅助控制系统的组成汽油机辅助控制系统的组成知知识要求要求掌握柴油机电控系统的组成。掌握柴油机电控系统的组成。掌握柴油机电控系统的工作原理。掌握柴油机电控系统的工作原理。掌握柴油机电控系统的控制内容。掌握柴油机电控系统的控制内容。任务一 介绍柴油机电控系统能力要求能力要求能对柴油机电控系统电路进行检测。能对柴油机电控系统电路进行检测。能对柴油机电控系统故障进行诊断。能对柴油机电控系统故障进行诊断。相关知识相关知识 柴油机电控燃油喷射系统的优点 一、柴油机电子控制系统能够以最佳的程序替代驾驶员进行起动操作，使柴油机低温起动更容易。任务一 介绍柴油机电控系统改善低温启动性改善低温启动性1.降低氮氧化物和烟度的排放降低氮氧化物和烟度的排放2.任务一 介绍柴油机电控系统 采用柴油机电控技术，可精确地将喷油量控制在不超过冒烟界限的适当范围内，同时根据汽油机工况调节喷油时刻，有效地抑制排烟。提高汽油机运转稳定性提高汽油机运转稳定性3.任务一 介绍柴油机电控系统 采用柴油机电控系统，无论负荷怎样增减，都能保证汽油机在怠速工况下以最低的转速稳定运转，有利于提高经济性。提高汽油机的动力性和经济性提高汽油机的动力性和经济性4.任务一 介绍柴油机电控系统 在柴油机电控系统中，ECU根据传感器信号精确计算喷油量和喷油正时，从而提高汽油机的动力性和经济性。控制涡轮增压控制涡轮增压5.任务一 介绍柴油机电控系统 采用电子控制技术，可以对增压装置进行精确的控制。适应性广适应性广6.任务一 介绍柴油机电控系统 一种喷油泵，只要改变ECU的控制程序和数据，就能广泛用在各种柴油机上，而且柴油机燃油喷射控制可与变速器控制、怠速控制等各种控制系统进行组合，以实现集中控制，有利于缩短柴油机电控系统开发周期并降低成本，从而扩大柴油机电控系统的应用范围。任务一 介绍柴油机电控系统 柴油机电控系统的功能与组成 二、图图6-22 6-22 巡航控制系统的组成巡航控制系统的组成传感器及开关传感器及开关1.(1)加速踏板位置传感器。加速踏板位置传感器用于检测加速踏板的位置，即汽油机的负荷信号。此信号输入ECU后，与转速信号共同决定柴油机的喷油量及喷油提前角，是柴油机电控系统的主控信号。(2)转速传感器。转速传感器用于检测汽油机的转速，与加速踏板位置传感器共同决定喷油量和喷油提前角，是柴油机电控系统的主控信号。(3)泵角传感器。泵角传感器检测喷油泵转角，与曲轴位置传感器配合共同控制喷油量，并保证在喷油正时改变时不影响喷油量。任务一 介绍柴油机电控系统任务一 介绍柴油机电控系统 (4)溢流环位置传感器。溢流环位置传感器检测溢流控制电磁铁的电枢位置，以反馈信号给ECU，控制溢流环的位置。(5)正时活塞位置传感器。正时活塞位置传感器检测电子控制定时器正时活塞的位置，将喷油正时提前量信号输入ECU中。(6)控制杆位置传感器。控制杆位置传感器检测电子控制柱塞式喷油泵调速器中控制杆的位置，将燃油喷射量的增长信号反馈给ECU。(7)控制套筒位置传感器。控制套筒位置传感器检测电子控制分配式喷油泵调速器中控制杆的位置，将燃油喷射的增减信号反馈给ECU。任务一 介绍柴油机电控系统 （8）着火正时传感器。着火正时传感器检测燃烧室开始燃烧的时刻，修正喷油正时。(9)水温传感器。水温传感器检测汽油机冷却液的温度，修正喷油正时。(10)进气压力传感器。进气压力传感器检测进气压力，以修正喷油量及喷油正时。任务一 介绍柴油机电控系统 (11)进气温度传感器。进气温度传感器检测进气温度，以修正喷油量及喷油正时。(12)E/G开关。E/G开关是汽油机点火开关，向ECU输出汽油机工作状态信号。(13)A/C开关。A/C开关是空调开关，向ECU输出空调工作状态信号，是怠速控制信号之一。任务一 介绍柴油机电控系统ECUECU2.执行器执行器3.任务一 介绍柴油机电控系统 柴油机电控系统的控制原理 三三、喷油量的控制是柴油机电控系统的一项主要控制内容。ECU根据加速踏板位置传感器和转速传感器的输入信号，计算出基本喷油量，根据来自水温传感器、进气温度传感器、进气压力传感器及电动机等信号，对这个基本喷油量加以修正，与来自控制套筒位置传感器的信号进行比较后，产生与两者差值成比例的驱动电流，执行器再根据ECU输出的驱动电流进行操作，使油门拉杆移动到目标位置，最后确定最佳喷油量。任务一 介绍柴油机电控系统燃油喷射量控制燃油喷射量控制1.任务一 介绍柴油机电控系统 不同的汽油机要求不同的转矩特性。柴油机基本喷油量的特性曲线如图7-2所示。特别是等速特性，与汽油机负荷无关，始终保持恒定的转速。在机械式调速系统中，调速率约为3，负荷变化，转速随之变化。在电控燃油供给系统中，通过柴油机转速的反馈控制，可以得到恒定的转速。1 1）基本喷射量控制）基本喷射量控制任务一 介绍柴油机电控系统图图7-2 7-2 柴油机基本喷油量的特性曲线柴油机基本喷油量的特性曲线任务一 介绍柴油机电控系统 柴油机的实际转速和柴油机的目标转速由汽油机的冷却液温度和空调压缩机的负荷状态决定，根据实际转速与目标转速的差值求得回复到目标转速时所必需的喷油量，从而进行反馈控制。2 2）怠速转速控制）怠速转速控制图图7-3 7-3 柴油机怠速转速的控制流程图柴油机怠速转速的控制流程图任务一 介绍柴油机电控系统3 3）起动油量控制）起动油量控制 柴油机低温起动时，由于汽油机的摩擦大，起动性变得较慢。因此，低温起动时，柴油机必须加大喷油量，使柴油机发出的扭矩大于自身的摩擦力矩。在电控柴油喷射系统中，由油门和转速决定基本喷油量，由水温传感器等信号决定补偿油量。两者的综合结果就是起动喷油量。任务一 介绍柴油机电控系统图图7-4 7-4 柴油机起动油量的控制柴油机起动油量的控制任务一 介绍柴油机电控系统4 4）不均匀油量补偿控制）不均匀油量补偿控制任务一 介绍柴油机电控系统图图7-5 7-5 柴油机不均匀油量补偿控制柴油机不均匀油量补偿控制任务一 介绍柴油机电控系统 汽车在高速公路上长距离行驶时，驾驶员为了维持车速一直要操纵加速踏板，很容易疲劳。因此，不用驾驶员操纵加速踏板而维持定速行驶的控制过程就是恒定车速控制。5 5）恒定车速控制）恒定车速控制图图7-6 7-6 柴油机恒定车速控制柴油机恒定车速控制任务一 介绍柴油机电控系统喷油时间控制喷油时间控制2.任务一 介绍柴油机电控系统 若将ECU中目标喷油时间值用数据表示成三维图形（MAP图），则可得到自由的喷油时间特性。图图7-8 7-8 柴油机喷油时间控制柴油机喷油时间控制任务一 介绍柴油机电控系统图图7-7 7-7 喷油时间控制的三次改革喷油时间控制的三次改革任务一 介绍柴油机电控系统 为了实现汽油机中的最佳燃烧，必须根据运行工况和环境条件经常地调节喷油时间。根据汽油机的转速决定基本喷油时间，同时还要根据汽油机的负荷、冷却液温度、进气压力等对基本进气时间进行修正，决定目标喷油时间。喷油压力控制喷油压力控制3.任务一 介绍柴油机电控系统任务一 介绍柴油机电控系统图图7-9 7-9 共轨式燃油供给系统中喷油压力控制共轨式燃油供给系统中喷油压力控制任务一 介绍柴油机电控系统喷油率控制喷油率控制4.图图7-10 7-10 柴油机喷油率控制柴油机喷油率控制 （1）故障自诊断。将专用故障诊断装置插入上述接线座内，可以显示出更加具体的诊断信息，如图7-11所示。任务一 介绍柴油机电控系统故障自诊断故障自诊断5.图图7-11 7-11 柴油机的故障自诊断柴油机的故障自诊断任务一 介绍柴油机电控系统 （2）失效保护。失效保护分为传感器应急功能和ECU应急功能。传感器的故障可以由软件来判定。若传感器发出了异常数据，则可判定传感器故障，如图7-12所示。图图7-12 7-12 传感器的故障应急传感器的故障应急任务一 介绍柴油机电控系统 在汽油机控制系统与变速控制系统ECU之间通过数据通信的方法将二者结合在一起，可以作为一个ECU进行工作，如图7-13所示。图图7-13 ECU7-13 ECU的故障应急的故障应急相关技能相关技能任务一 介绍柴油机电控系统柴油机怠速运转不稳的故障原因及检修方法如图7-14所示。怠速运转不稳故障排除 一、任务一 介绍柴油机电控系统图图7-14 7-14 柴油机怠速运转不柴油机怠速运转不稳的故障原因及检修方法稳的故障原因及检修方法任务一 介绍柴油机电控系统 柴油机起动困难故障排除 二、1油箱无燃油或输油泵吸不上燃油（油箱变形）。燃油泵及控制线路故障。23燃油滤芯堵塞。燃油管堵塞或变形。45燃油输送管道进空气。6柴油品质不良。1）柴油机供油系统故障任务一 介绍柴油机电控系统 对于柴油油路进空气，需要逐级对油路管道进行排空气，一直到高压油泵入口不再有空气为止。对不带手油泵的柴油机，要借助起动功能排空气。图图7-15 7-15 柴油油路的排气柴油油路的排气任务一 介绍柴油机电控系统1喷油泵内有空气。熄火电磁阀关闭。23调速器卡滞。喷油泵驱动齿轮不良，汽油机不能驱动喷油泵。45喷油泵柱塞磨损。6喷油泵其他故障。喷油泵不喷油故障原因如下：2 2）柴油高压喷油泵系统故障）柴油高压喷油泵系统故障任务一 介绍柴油机电控系统 对于喷油泵不喷油或喷油压力不良，需要使用油泵校调试验台进行调试。图图7-16 7-16 柴油泵校验台柴油泵校验台任务一 介绍柴油机电控系统 高压喷油泵将燃油加压到高压，输送给喷油器，由喷油器喷射入气缸。喷油器不工作或喷油性能不良，需要使用喷油器校调设备进行调试检测，如图7-17所示。3 3）喷油器故障）喷油器故障图图7-17 7-17 喷油器喷射测试喷油器喷射测试任务一 介绍柴油机电控系统喷油器不喷油或喷油不良的故障原因如下：（1）喷油器阀针卡滞。（2）喷油器喷孔堵塞。（3）喷油压力过低或过高。典型故障案例典型故障案例 共轨柴油依维柯采用索菲姆S140.43S型汽油机。当停在原地、汽油机转速为3 400 r/min时，汽油机故障灯闪烁，转速无法提高。当汽油机转速低于3 400 r/min时，故障灯熄灭。若再次提速，则故障重复出现。路试，车速约为95 km/h时，汽油机故障灯闪亮，出现不能加速现象，并有后挫感，只能维持原车速。松开加速踏板，车速降低在95 km/h以下(汽油机转速回到3 400 r/min以下)时，故障灯又会熄灭。若再次提速，则故障重复出现。任务一 介绍柴油机电控系统故障现象故障现象1.依维柯依维柯柴油机加速不良故柴油机加速不良故障障故障重现和确认故障重现和确认2.任务一 介绍柴油机电控系统 接修此车后通过原地试验和路试证明确有上述故障现象。用元征X-431故障诊断仪检查汽油机电控系统，查到故障码为“进气压力传感器输出电压高”。进气压力传感器在该车上装在进气增压器后面，所以又称增压压力传感器。任务一 介绍柴油机电控系统 索菲姆S140.43S型汽油机存储“进气压力传感器输出电压高”故障码的原理如下：当接收进气压力传感器输出的信号电压时，ECU会与ECU存储器中存储的转速、负荷、进气压力图谱程序中的数据进行比较，若超过正常范围，则存储故障码，点亮指示灯并使控制系统进入故障模式。此时，ECU以加速踏板位置传感器、汽油机转速和飞轮传感器等信号来控制汽油机喷油量、喷油提前角等，即适当减小喷油量，把汽油机最高转速限制在3 500 r/min，以保护汽油机安全运行，所以汽油机功率有明显下降。这也印证了汽油机转速在3 400 r/min左右、车速在95 km/h时有后挫感的现象。当故障指示灯熄灭，汽油机控制又从故障安全模式转为正式控制模式时，汽油机动力性能又恢复正常。故障原因分析故障原因分析3.任务一 介绍柴油机电控系统 故障码提示是进气压力传感器输出电压高，造成这一信号电压高的原因如下：（1）进气压力传感器信号线与5 V或12 V电