项目一 任务一 发动机电控系统基本检修

汽车发动机与外部附件的拆装与基本检修,项目一,掌握发动机外部辅件结构组成与拆装方法学会发动机外部辅件的正确检修方法步骤理解发动机外部辅件常见故障的分析方法学会共同学习，协同工作，养成严谨的工作作风,学习目标,任务一发动机电控系统基本检修任务二发动机外部附件拆装与检修,主要内容,1.1ECU及其连接电路的基本检修1.2传感器的基本检修1.3执行器的基本检修,任务一发动机电控系统基本检修,1.1ECU及其连接电路的基本检修,1.ECU的检修要点,（1）认真检查、排除外电路故障，确认外电路正常后方可对ECU进行检修；（2）检查ECU外部是否有损伤，固定是否牢固，焊锡（胶粘）是否密封可靠；（3）检查导线插接情况，特别是电源线和搭铁是否正常；（4）确认系统采用的ECU型号。,2.ECU的基本检查方法,3.ECU工作状态检查,（1）电压检查法（2）电阻检查法（3）波形再生法（4）信号注入检查法,相关知识ECU故障类型及故障机理,1.电源电路故障2.输入/输出电路故障3.存储器故障4.特殊故障,1.2传感器的基本检修,1.喷油量控制传感器,（1）空气流量传感器基本检查,图1-1热线式空气流量传感器基本结构1.防护网2.取样管3.白金热丝4.温度补偿电阻5.控制电路板6.插接器,图1-2热线式空气流量传感器检测电路图,1）检查空气流量传感器输出信号,2）检查自清洁功能,图1-3热线式空气流量传感器输出信号检查,装好热线式空气流量传感器及其导线连接器，拆下此空气流量传感器的防尘网，起动发动机并加速到2500r/min以上，停转后5s，从空气流量传感器进气口处，可以看到热线自动加热烧红(约1000)，时长约1s。如无此现象发生，则须检查自清信号或更换空气流量传感器。,（2）节气门位置传感器基本状况检查,图1-4线性可变电阻型节气门位置传感器结构与特性,（2）节气门位置传感器基本状况检查,图1-5线性可变电阻型节气门位置传感器与ECU的连接电路,1）怠速触点导通性检测,图1-6检查怠速触点IDL的导通情况,点火开关置于“OFF”位置，拔去节气门位置传感器的导线连接器，用万用表档在节气门位置传感器连接器上测量怠速触点IDL的导通情况（图1-6）所示。,当节气门全闭时，IDL-E2端子间应导通（电阻为0）；当节气门打开时，IDL-E2端子间应不导通（电阻为），否则，应更换节气门位置传感器。,2）测量线性电位计的电阻,图1-7线性可变电阻型节气门位置传感器的检测,点火开关置于OFF位置，拔下节气门位置传感器的导线连接器，用万用表的档测量线性电位计的电阻（图1-7中E2和VTA之间的电阻），该电阻应能随节气门开度增大而呈线性增大。,3）电压检查,插好节气门位置传感器的导线连接器，当点火开关置“ON”位置时，发动机ECU连接器上IDL、VC、VTA三个端子处应有电压；用万用表电压档检测IDL-E2、VC-E2、VTA-E2间的电压值,4）节气门位置传感器的调整,图1-8节气门位置传感器的调整,拧松节气门位置传感器的两个固定螺钉图1-8（a），在节气门限位螺钉和限位杆之间插入0.50mm厚薄规，同时，用万用表档测量IDL和E2的导通情况图1-8（b）。,（3）氧传感器基本状况检查,图1-9主副氧传感器的安装位置,氧传感器安装在排气管上，三元催化器前端。如果发动机还配有副氧传感器，则在三元催化器前端装主氧传感器，后端装有副氧传感器，如图1-9所示。,（3）氧传感器基本状况检查,目前使用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种，其中应用最多的是氧化锆式氧传感器。大部分汽车使用带加热器的氧传感器（图1-10（b），这种传感器内有一个电加热元件，可在发动机起动后的20-30s内迅速将氧传感器加热至工作温度。它有三根接线，一根接ECU，另外两根分别接地和电源。,（3）氧传感器基本状况检查,图1-11氧化锆式氧传感器检修电路1.主继电器2.氧传感器3.发动机ECU,当发动机以较浓的混合气运转时，排气中氧含量少，CO、HC等较多。这些气体在锆管外表面的铅催化作用下与氧发生反应，将耗尽排气中残余的氧，使锆管外表面氧气浓度变为零，这就使得锆管内、外侧氧浓差加大，两铅极间电压陡增。因此，锆管氧传感器产生的电压将在理论空燃比时发生突变；稀混合气时，输出电压几乎为零；浓混合气时，输出电压接近1V。实际上的反馈控制只能使混合气在理论空燃比附近一个狭小的范围内波动，故氧传感器的输出电压在0.1-0.8V之间不断变化（通常每10s内变化8次以上）。,如果氧传感器输出电压变化过缓（每1Os少于8次）或电压保持不变（不论保持在高电位或低电位），则表明氧传感器有故障，根据图1-11的基本电路进行检修。,1）氧传感器加热器电阻的检测,图1-12测量氧传感器加热电阻,关闭点火开关，拔下氧传感器的导线连接器，用万用表档测量氧传感器接线端中加热器端子与自搭铁端子（图1-11的端子1和2）间的电阻（图1-12），其电阻值应符合标准值（一般为4-40；具体数值参见具体车型说明书）。如不符合标准，应更换氧传感器。测量后，接好氧传感器线束连接器，以便作进一步的检测。,2）氧传感器反馈（信号）电压的检测,测量氧传感器反馈电压时，应先拔下氧传感器线束连接器插头，对照被测车型的电路图，从氧传感器反馈电压输出端引出一条细导线，然后插好连接器，在发动机运转时从引出线上测量反馈电压。有些车型也可以从故障诊断插座内测得氧传感器的反馈电压，如丰田汽车公司生产的小轿车，可从故障诊断插座内的OX1或OX2插孔内直接测得氧传感器反馈电压（丰田V型六缸发动机两侧排气管上各有一个氧传感器，分别和故障检测插座内的OX1和OX2插孔连接）。在对氧传感器的反馈电压进行检测时，最好使用指针型的电压表，以便直观地反映出反馈电压的变化情况。此外，应选用低量程（通常为2V）和高阻抗（阻抗太低会损坏氧传感器）的电压表。,2.点火控制传感器基本检修,（1）曲轴和凸轮轴位置传感器,曲轴位置传感器用于检测曲轴转角信号，又称为转角传感器；凸轮轴位置传感器用于检测凸轮轴位置信号(又称判缸信号)，向电脑提供某缸工作行程的信号(如压缩行程或排气行程)。曲轴和凸轮轴位置传感器是发动机点火和燃油喷射的主控制信号。有些车型会把它们两个组合成一体安装于分电器或曲轴前端，而有些则分别安装于发动机的各个相应位置。目前常用的曲轴和凸轮轴位置传感器有磁感应式、霍尔效应式和光电式。当发动机无法起动、怠速不稳或加速不良时应检测曲轴和凸轮轴位置传感器的状况。,1）曲轴和凸轮轴位置传感器的作用和安装位置,2）万用表检测磁感应式曲轴和凸轮轴传感器,图1-13磁感应式曲轴和凸轮轴位置传感器检测电路原理,3）万用表检查转速传感器线圈电阻值,点火开关关闭时，可用万用表检测传感器感应线圈的电阻值。几种常见车型标准电阻值应符合规定(表1-3)。,表1-3磁感应式曲轴和凸轮轴位置传感器感应线圈的电阻值（）,4）万用表检查转速传感器信号电压值,在线检测时，万用表置交流电压挡，两根表棒接传感器感应线圈的两个端子，发动机运转时观察有无交流电压信号。（例如：丰田车分电器内的曲轴位置传感器(NE)信号在怠速时约0.77V，2000rmin时约1.3V；凸轮轴位置传感器(G)信号在怠速时约0.45V，2000rmin时约1V。将分电器从发动机上拆下，用手快速转动分电器轴，NE信号电压约O.08V，G信号电压约0.04V。）交流信号电压应随信号转子转速的增加而增大。也可用万用表的频率挡测其频率。,5）示波器检测磁感应式转速传感器输出信号波形,图1-14不同转速下曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器输出波形,对曲轴位置传感器而言，良好的波形在0v电平上下幅值应基本接近，幅值和频率会随发动机转速增加而增大。转速相同时，幅值、频率和形状应是一致的、可重复的、有规律的和可预测的，两脉冲时间间隔应一致(除触发轮齿上缺齿的同步脉冲外)。如果波形峰值变小或变形，将会出现发动机失速、断火或熄火。如果波形显示不正常，应首先检查电路是否正常，再检查机械转动部分(分电器凸轮轴曲轴)是否正常。最后检查触发轮齿是否有缺角或弯曲。,曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器输出波形，可显示在同一显示屏上，以便检查凸轮轴与曲轴之间的正时关系如图1-15。,图1-14不同转速下曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器输出波形,（2）霍尔式曲轴（凸轮轴）位置传感器的检测,1）霍尔传感器电源电压的测试,图1-16霍尔式曲轴（凸轮轴）位置传感器检测电路,打开点火开关，用万用表电压档测量ECU侧7#端子的电压应为8V，在传感器导线连接器“A”端子处测量电压也应为8V，否则为电源线断路或接头接触不良。,曲轴(凸轮轴)位置传感器与ECU有三条引线相连，如图1-16所示。其中一条是ECU向传感器加电压的电源线，输入传感器的电压为8V；另一条是传感器的输出信号线，当飞轮齿槽通过传感器时，霍尔传感器输出脉冲信号，高电位为5V，低电位为0.3V；第三条是通往传感器的接地线,霍尔式曲轴（凸轮轴）位置传感器主要通过测量有无输出电脉冲信号来判断其是否良好。,2）霍尔传感器端子间电压的检测,用万用表的电压档，对传感器的ABC三个端子间进行测试，当打开点火开关时，A-C端子间的电压值约为8V；B-C端子间的电压值在发动机转动时，在0.3-5V之间变化，且数值显示呈脉冲性变化，最高电压5v，最低电压0.3V。如不符合以上结果，应更换曲轴(凸轮轴)位置传感器。,3）霍尔传感器电阻检测,关闭点火开关，拔下曲轴(凸轮轴)位置传感器导线连接器，用万用表档跨接在传感器侧的端子A-B或A-C间，此时万用表显示读数为（开路），如果指示有电阻，则应更换曲轴(凸轮轴)位置传感器。,（3）爆燃传感器基本状况检查,1）爆燃传感器的作用和安装位置,爆燃传感器用于点火时刻闭路循环控制系统中，是发动机电子控制系统中必不可少的重要部件，它的功用是检测发动机有无爆燃现象，能有效地控制发动机的爆燃现象的发生。爆燃传感器安装在缸体上。若是V型发动机，则左右缸体侧各装有一个爆燃传感器。发动机工作时产生振动，爆燃振动越强，产生的电压信号越大。爆燃传感器将此信号送入ECU。即能判断发动机燃烧是否发生爆燃。电脑依据传感器输入的信号，马上发出延迟下一次点火提前角的指令，点火提前角马上延迟812曲轴转角使发动机燃烧迅速脱离爆燃状态。当爆燃消失后，电脑马上以每转12曲轴转角提前点火角度，直到恢复正常循环控制点火时刻。通过信号反馈控制，使发动机经常处于最佳点火状态，使爆燃燃烧不会持续，动力性和经济性最好。,2）爆燃传感器电阻的检测,点火开关置于“OFF”位置，拔开爆燃传感器导线接头，用万用表M档检测爆燃传感器的接线端子与外壳间的电阻，应为（不导通）；或检查二端子之间的电阻应为（不导通）若为0（导通）则须更换爆燃传感器。如图1-18所示。,图1-18爆燃传感器电阻检测,3）爆燃传感器输出信号的检查,拔开爆燃传感器的连接插头，在发动机怠速时用万用表电压档检查爆燃传感器的接线端子与搭铁间的电压，应有脉冲电压输出。如没有，应更换爆燃传感器。,（4）温度传感器（喷油量和点火时间修正）基本检修,1）冷却液温度传感器安装位置、功用、结构和检测电路,图1-19冷却液温度传感器构造及特性(a)构造(b)电阻与水温的关系,冷却液温度传感器安装在发动机缸体或缸盖的水套上，与冷却液接触，用来检测发动机的冷却液温度。向ECU输入温度信号，作为汽油喷射和点火正时的修正信号。同时也是其他辅助控制（如怠速控制）的控制信号。冷却液温度传感器的内部是一个半导体热敏电阻（图1-19（a）它具有负的温度电阻系数。水温越低，电阻越大;反之，水温越高，电阻越小（图1-19（b）,冷却液温度传感器的两根导线都和电控单元相连接。其中一根为地线，另一根的对地电压随热敏电阻阻值的变化而变化。电控单元根据这一电压的变化测得发动机冷却液的温度，和其他传感器产生的信号一起，用来确定喷油脉冲宽度、点火时刻等。冷却液温度传感器与电控单元的连接如图1-20所示。,图1-20冷却液温度传感器与电控单元的连接电路a)丰田皇冠3.0轿车用b)北京切诺基用,2）冷却液温度传感器的电阻检测,图1-21就车检测冷却液温度传感器的电阻,就车检查时，应关闭点火开关，拆卸冷却液温度传感器导线连接器，用数字式高阻抗万用表档，按图1-21所示测试传感器两端子（THW和E2）间的电阻值，并与具体车型的维修资料中的标准数值表对照。其电阻值与温度的高低成反比。,单件检查时，拔下冷却液温度传感器导线连接器，并从发动机上拆下传感器;将该传感器置于烧杯内的水中，加热杯中的水，同时用万用表档测量在不同水温条件下冷却液温度传感器两接线端子间的电阻值，如图1-22所示。将测得的值与标准值相比较（如表4）。如果不符合标准，则应更换冷却液温度传感器。,图1-22单件检测冷却液温度传感器电阻所对应的水温,3）冷却液温度传感器输出信号电压检测,4）进气温度传感器基本状况检查,装好冷却液温度传感器，将此传感器的导线连接器插好，当点火开关置于“ON”位置时，从冷却液温度传感器导线连接器的两端子检测传感器输出电压信号（参见图1-20丰田车和北京切诺基冷却液温度传感器检测电路图）,进气温度传感器的结构、工作原理和检测方法与发动机冷却液温度传感器相同，仅是工作参数不同，可根据随车维修资料提供的标准参数对照判断性能优劣和故障情况。,相关知识：传感器,1.日产CA18E型发动机热线式空气流量传感器的检查,2.综合式节气门位置传感器相关知识,3.氧传感器相关知识,4.霍尔效应式传感器相关知识,5.爆燃传感器相关知识,1.3执行器的基本检修,1.喷油器基本状况检查,（1）简单检查方法,在发动机工作时，用手触试或用听诊器检查喷油器针阀开闭时的振动或声响，如果感觉无振动或听不到声响，说明喷油器或其电路有故障。,（2）喷油器电阻检查,拆开喷袖器线束插接器，用万用表测量喷油器两端子之间电阻，如图1-32低阻值喷油器应为2一3，高阻值喷油器应为13一16，否则应更换喷油器。,图1-32电磁喷油器电阻值检测,（3）喷油器滴漏检查,图1-33喷油器喷油质量检查,喷油器滴漏可在专用设备上进行检查，也可将喷油器和输油总管拆下，再与燃油系统连接好，用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上，然后打开点火开关，或直接用蓄电池给燃油泵通电。燃油泵工作后，观察喷油器有无滴漏现象。若检查时，在1min内喷抽器滴油超过1滴，应更换喷油器。如图1-33所示。,（4）喷油器的喷油量检查,图1-34喷油量检查,注意：低阻喷油器不能直接与蓄电池连接，必须串联一个810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，一般喷油量为5070mL/15s，各缸喷油器的喷油量相差不超过10%。,2.燃油泵基本状况检查,(1)电动燃油泵功用,燃油喷射系统均采用电动燃油泵，其功用是为喷油器提供油压高于进气歧管压力250300kPa的燃油。因为燃油是从油箱内泵出，经过压缩或动量转换将油压提高后，经再输油管送到喷油器，所以油泵的最高输出油压需要450600kPa，其供油量比发动机最大耗油量大得多，多余的汽油将从回油管返回油箱。,(2)电动燃油泵控制电路及其工作原理,图1-35皇冠3.0轿车燃油泵控制电路,(2)电动燃油泵控制电路及其工作原理,图1-36凌志LS400轿车燃油泵控制电路,(2)电动燃油泵控制电路及其工作原理,图1-37为大众车系燃油泵控制电路,(3)燃油泵的检修方法步骤,1）打开点火开关，但不起动发动机。2）打开油箱盖，应能听到燃油泵运转的声音，用手摸进油软管应感觉到有压力。3）若听不到油泵工作声音或进油管无压力，应检修燃油泵。否则应检查燃油泵电路导线、继电器、熔丝等。4）燃油泵若有故障，可拆卸燃油泵，测量燃油泵两端子之间电阻值，应为23。,图1-38燃油泵电阻值检测,3.怠速控制阀基本状况检查,（1）怠速控制阀的功用与类型,怠速控制阀ISCV（IdleSpeedValve）的功用就是通过调节发动机怠速时的进气量来调整怠速转速。发动机怠速时进气量的控制方式有节气门直接控制式和节气门旁通空气道控制式两种。,（2）怠速控制阀的检测,图1-39怠速控制阀检查电路,相关知识执行器,1.电磁喷油器的相关知识,2.电动燃油泵的相关知识,3.怠速控制阀的相关知识,4.微机控制点火系统执行器基本检修,(1)微机控制的