《电控发动机构造与维修》-2

项目三电控发动机的常见故障现象及诊断方法56837任务2-5汽油机电控点火控制系统的检修任务2-6怠速控制系统的检修…任务2-7排气净化与排放污染控制系统的检修任务2-8进气控制系统的检修下一页项目三电控发动机的常见故障现象及诊断方法910任务2-9电控发动机的自诊断系统任务2-10电控柴油发动机概述返回任务２-１电子控制系统的组成及其工作模式一、电子控制系统的组成部分１传感器一般来讲.传感器是感知发动机信息的部件.可把非电量信号转换成电量信号.具体来说.其功用是向控制单元提供汽车运行状况和发动机工况.２电子控制单元电子控制单元(ＥＣＵ)接收来自传感器的信息.经信息处理后发出相应的控制指令给执行器.发动机控制单元根据空气流量计或进气压力传感器和发动机转速传感器的信号确定发动机各缸进气量.再根据空燃比要求确定基本供油量.然后根据传感器的信号进行点火提前角、温度、节气门开度、空燃比等各种工作参数的修正.确定某一工况下的最佳喷油量.下一页返回任务２-１电子控制系统的组成及其工作模式３执行器执行器执行ＥＣＵ的指令.从而完成控制功能.发动机电控系统主要的执行器有电动汽油泵、喷油器、怠速控制阀、点火器等.二、电控发动机控制系统的工作模式下面以美国通用汽车公司发动机控制系统的工作模式和欧洲(博世)发动机控制系统的工作模式为例来说明.１美国通用汽车公司发动机控制系统的工作原理(１)起动模式当点火开关接通时.发动机电子控制单元接通燃油泵继电器.燃油泵为喷油器提供燃油压力.如果发动机电子控制单元在２ｓ内没有接到通知其起动发动机的点火信号.就使燃油泵停止工作.上一页下一页返回任务２-１电子控制系统的组成及其工作模式(２)消除溢流模式如果发动机“淹缸”.火花塞电极被燃油打湿.无法产生电火花.此时可以采用消除溢流模式.在起动过程中踩下加速踏板到节气门开度为８０％或更大.此时控制单元控制空燃比为２０∶１(在某些发动机上完全切断燃油喷射).(３)运行模式运行模式包括开环和闭环工作条件.当发动机起动且转速升高到４００ｒ/ｍｉｎ以上时.系统进入开环模式.在开环模式.发动机电子控制单元忽略来自氧传感器的信息.根据其他传感器的输入信息(冷却液温度、空气流量、节气门位置、发动机转速等)来确定空燃比.当以下条件都满足时.发动机电子控制单元使系统进入闭环模式:上一页下一页返回任务２-１电子控制系统的组成及其工作模式１)氧传感器输出变化的电压信号.表明其已正常工作.２)冷却液温度高于规定的值.３)发动机起动后已经超过了规定的时间.在闭环模式.发动机电子控制单元使用氧传感器的输入信号修正空燃比.保持空燃比在１４７∶１附近.在急加速、节气门全开或急减速过程中.系统暂时脱离闭环模式.２欧洲(博世)发动机控制系统的工作原理(１)起动模式上一页下一页返回任务２-１电子控制系统的组成及其工作模式在发动机起动时转速波动大.进气压力传感器和空气流量计都不能精确地确定进气量.起动时控制系统根据发动机转速和发动机温度确定燃油喷油量与点火正时.在较低的起动转速下.喷油量保持稳定.不会随着进气量的波动而变化.在较高的起动转速下.因为充气效率降低.导致进气量稍稍减少.因此喷油量也随之减少.(２)起动后模式发动机在冷起动时.进气道表面、燃烧室内壁和顶部以及活塞顶部都是冰冷的.燃油可能会在这些表面上凝结.从而导致燃烧不良.在对这些区域进行预热时间内.控制单元启动加浓程序.这样就可以保持良好的怠速稳定性.提高节气门的响应度.上一页下一页返回任务２-１电子控制系统的组成及其工作模式(３)预热模式发动机开始预热时.起动后模式就结束了.额外加浓将根据发动机冷却液温度和负荷两个因素来确定.为了防止熄火.提高动力性并加快预热.发动机将继续以较高的怠速运转.(４)加速模式只要驾驶员将节气门快速地打开.电子控制单元就立即加浓混合气.其原因是空气进入燃烧室的加速度比燃油更快.且进气压力越高.燃油就越难雾化.(５)节气门全开模式上一页下一页返回任务２-１电子控制系统的组成及其工作模式(６)减速模式车辆在减速时.电子控制单元将减少喷油量(甚至为零).同时延迟点火正时.延迟正时可以获得更好的发动机制动.如果进气管壁上还有部分燃油残留.延迟正时还可以减少碳氢化合物的排放.(７)闭环模式博世公司的Ｍｏｔｒｏｎｉｃ系统与其他发动机控制系统一样.当发动机的冷却液温度和氧传感器温度达到正常工作温度时.系统进入闭环工作模式.一、丰田３ＳＺ-ＦＥ发动机控制系统零部件位置丰田３ＳＺ-ＦＥ发动机控制系统零部件位置.如图２-３、图２-４、图２-５所示.上一页下一页返回任务２-１电子控制系统的组成及其工作模式二、丰田３ＳＺ-ＦＥ发动机控制系统电路图当要知道某个电气系统的工作或要检查某条线路时.必须学会从生产厂商提供的电路图及相关图表资料中查找信息.其中.电路图是查找电气系统问题的主要工具.它表达了各个电路的供电回路和控制部件.三、丰田３ＳＺ-ＦＥ发动机电子控制单元接线端子在丰田３ＳＺ-ＦＥ发动机控制系统电子控制单元(ＥＣＭ)上根据插接器的位置.被分为Ｅ１０、Ｅ９、Ｅ８、Ｅ７四个区域.上一页返回任务２-２常见传感器的检修一、测量进气量的传感器１进气压力传感器进气压力传感器即歧管绝对压力传感器.在采用进气歧管压力计量进气量的电控汽油喷射系统中.进气压力传感器是最重要的传感器之一.相当于流量感应电控喷射系统中的空气流量传感器.它和发动机转速信号决定着发动机的基本供油量(约占总供油量的８０％).其作用是测量进气歧管内绝对压力的变化并将其转化为电信号.进气压力传感器有半导体应变式、电容式、差动变压器式等.半导体应变式进气压力传感器内部的半导体材料被施加一定载荷时.它的电阻会发生变化.这种现象称为压阻效应.半导体应变式进气压力传感器根据进气压力的变化产生进气压力信号.其结构如图２-６所示.下一页返回任务２-２常见传感器的检修２空气流量传感器空气流量传感器也称空气流量计.其作用是将吸入汽缸内的空气量转换成电信号送至ＥＣＵ.空气流量传感器的信号是ＥＣＵ确定发动机基本喷油量的重要信号之一.按其结构不同可分为翼片式空气流量计、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计.(１)翼片式空气流量计一般来讲.翼片式空气流量计安装在空气滤清器和节气门之间.由两大部分组成:一是担任检测任务的翼片部分.二是担任转换任务的电位计.如图２-７所示.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修(２)热线式空气流量计热线式空气流量计的要素包括:感知空气流量的白金热线、控制热线电流的控制电路以及壳体、根据进气温度进行修正的温度补偿电阻(又称为冷线).当空气流经热线时会带走部分热量使热线温度下降.而空气流量计中的电路设计使热线和进入的空气之间保持恒定的温度差.进气量越大.则需要向热线提供的电流越大.空气流量计电路的输出电压信号随之发生改变.(３)热膜式空气流量计热膜式空气流量计与热线式空气流量计的工作原理类似.不同的是将发热体由热线式改为热膜式.把金属铂做成的热膜固定在薄的树脂膜上构成.增加了发热体的强度.热膜式空气流量计的结构如图２-８所示.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修(４)卡门旋涡式空气流量计所谓卡门旋涡.通常是指在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时.在这个物体的下游就会产生两列旋转方向相反并交替出现的旋涡.通过测量卡门旋涡发生的频率.可以测量出空气的流速和体积流量.利用卡门旋涡原理测量空气流量的流量计称为卡门旋涡式空气流量计.１)光电式卡门旋涡空气流量计利用反光镜检测的方式.通过气流压力的交替变化检测旋涡的发生频率.它主要由管路、旋涡发生器、发光二极管(ＬＥＤ)、光敏晶体管等部分组成.其结构如图２-９所示.２)超声波式卡门旋涡空气流量计利用超声波的方式.通过气流中速度的交替变化来检测旋涡的发生频率.其结构如图２-１０所示.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修二、曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器１曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的功能曲轴位置传感器(ＣＫＰ传感器)用来检测发动机转速、曲轴转角和曲轴上止点位置信号.是控制喷油和点火时刻的主要信号.２磁脉冲式、霍尔效应式、光电效应式曲轴位置传感器(１)磁脉冲式曲轴位置传感器的结构及工作原理磁脉冲式(又称电磁感应式)曲轴位置传感器由定时转子、永久磁铁、耦合线圈等组成.其工作原理如图２-１１所示.当曲轴旋转时.由于转子正时齿相对线圈位置的变化.使线圈内的磁通发生变化.从而在线圈内产生感应电动势输出.曲轴转速越快.电动势就越大.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修丰田８Ａ-ＦＥ发动机用来检测曲轴转角位置和发动机转速的电磁感应式传感器安装在分电器内.它由复合转子和耦合线圈构成.基本结构如图２-１２所示.具有一个凸角的转子Ｇ与分电器轴一起转动.转子Ｇ的凸角在１、４缸压缩上止点时.最靠近耦合线圈Ｇ１、Ｇ２.通过检测Ｇ１、Ｇ２耦合线圈的电压变化.就可以知道１、４缸的压缩上止点位置.如图２-１３(ａ)所示.在实际操作中.具有２４个凸角的转子Ｎ同样与分电器轴一起转动.转子和耦合线圈Ｎ之间的间隙不断发生变化.分电器转一转.在耦合线圈Ｎ上就产生２４个电压脉冲信号.把这些电压脉冲输入ＥＣＵ.通过测量脉冲的间隔就能检测发动机转速.如图２-１３(ｂ)所示.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修(２)霍尔效应式曲轴位置传感器的工作原理磁场中有一个霍尔半导体元件.电流ｉ从Ａ到Ｂ通过元件时.在Ｃ－Ｄ方向上产生电位差.这就是所谓的霍尔电压.如图２-１４(ａ)所示.霍尔电压随磁场强度的变化而变化.磁场越强.电压越高.霍尔电压值很小.通常只有几毫伏.但经集成电路放大后可以输出较强的电压信号.如图２-１４(ｂ)所示.当触发叶轮叶片进入永久磁铁与霍尔集成电路之间的空气隙时.永久磁铁的磁场被叶片旁路.霍尔集成电路表面无磁场作用.它内部的霍尔元件不产生霍尔电动势.当叶片离开空气隙时.霍尔集成电路内部的霍尔元件产生霍尔电动势并输出.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修(３)光电效应式曲轴位置传感器的工作原理光电效应式曲轴位置传感器的工作原理如图２-１５(ａ)所示.在光源的发光二极管和光敏二极管之间有带有缺口的遮光盘.当转盘上的缺口对准发光二极管时.光线可以通过.光敏二极管发出信号指示转轴的某一位置或转速.光电效应式传感器输出的信号是方波脉冲电压信号.信号的大小不随转速的变化而变化.丰田汽车６缸发动机使用的安装在分电器内的光电式曲轴位置传感器的结构如图２-１５(ｂ)、(ｃ)所示.它由发光二极管和光敏二极管共同工作来测量带缝隙转盘的旋转位置.３凸轮轴位置传感器切诺基２.５Ｌ四缸发动机的凸轮轴位置传感器采用霍尔效应式传感器.它安装在分电器内.其基本结构如图２-１６所示.主要由脉冲环和霍尔信号发生器组成.同步信号脉冲环随分电器轴转动.脉冲环占分电器转角的１８０°.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修当脉冲环进入信号发生器时.凸轮轴位置传感器输出高电位(５Ｖ).表示此时向上止点运行的是１、４缸的活塞.其中１缸活塞处于压缩行程.当脉冲环离开信号发生器时.凸轮轴位置传感器输出低电位(０Ｖ).表示此时向上止点运行的仍是１、４缸的活塞.但１缸活塞处于排气行程(４缸活塞处于压缩行程).如图２-１７所示.三、节气门位置传感器节气门位置传感器安装在节气门体上.其作用是将节气门开度转换成电压信号输出到控制单元.以便在节气门不同开度状态时控制喷油量.常见的节气门位置传感器有开关式、线性和综合式三种类型.如图２-１８所示.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修１开关式节气门位置传感器开关式节气门位置传感器是一种转换开关.又称为节气门开关.它的结构如图２-１９所示.由与节气门轴联动的凸轮、动触点、怠速触点、满负荷触点等组成.动触点接控制单元电源.当节气门全关闭时.怠速触点与动触点接通.表示处于怠速状态.当节气门开度达５０％以上时.满负荷触点与动触点接通.表明处于大负荷状态.而当节气门开度在关闭至５０％时.动触点悬空.表明处于中小负荷状态.控制单元根据怠速触点和满负荷触点提供的信号判断节气门位置和发动机工作状况.对发动机进行喷油控制.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修２线性节气门位置传感器通常.线性节气门位置传感器采用线性电位计.由节气门轴带动电位计的滑动触点.在接入回路的电阻不同.如图２-２０所示.发动机电子控制单元(ＥＣＵ)给传感器提供５Ｖ电压.从而将电阻值的变化转换成电压信号.ＥＣＵ根据节气门开度和开启速率判定发动机的运行工况.３综合式节气门位置传感器综合式节气门位置传感器装在节气门上.由与节气门轴联动的电位计、怠速触点及外壳等组成.它可以检测怠速状况.并可以连续检测节气门的开度.其结构如图２-２１所示.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修四、冷却液温度传感器冷却液温度传感器一般安装在发动机缸体、缸盖的水套或节温器壳内.并伸入水套中与冷却液直接接触.用来检测冷却液温度.冷却液温度传感器(又称水温传感器、ＥＣＴ传感器)能测定发动机冷却液温度的高低.向电子控制单元反映发动机的热状态信号.常用来修正喷油量、点火时刻等.汽车上常用的是热敏电阻式温度传感器.冷却液温度传感器的热敏电阻通常具有负温度系数(ＮＴＣ).即电阻随温度升高而降低.如图２-２２所示.五、进气温度传感器进气温度传感器通常安装在进气管上.有些进气温度传感器和空气流量计或进气压力传感器安装在一起.进气温度传感器的外形如图２-２３所示.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修六、氧传感器氧传感器(Ｏ２Ｓ)安装在排气管上.可检测排气中的含氧量.ＥＣＵ根据氧传感器信号判断空燃比是否偏离理论值.以调节喷油量.控制空燃比在１４７∶１的最佳值附近.完成喷油量的闭环控制.获得高的经济性和低的排放污染.在大众车系中.常将氧传感器称为λ传感器.氧传感器的外形如图２-２４所示.１二氧化锆氧传感器二氧化锆氧传感器的基本元件是二氧化锆(ＺｒＯ２

)元件.也称锆管.如图２-２５所示.锆管内、外表面覆盖着一层多孔性的铂膜作为电极.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修２二氧化锆氧传感器的工作原理ＥＣＵ将氧传感器的输出信号提升到大于０.５Ｖ时认定为混合气过浓.小于０.５Ｖ时认定为混合气过稀.ＥＣＵ通过控制喷油量的大小使混合气浓度在理论空燃比附近波动.通常ＥＣＵ按１０ｓ变化８次的频率使氧传感器的输出电压在０.１~０.８Ｖ之间变动.氧传感器的输出特性如图２-２６所示.氧传感器的工作温度在３００℃以上.需要设置电加热元件.一般在发动机起动后２０~３０ｓ内.将二氧化锆氧传感器加热到工作温度.八、车速传感器车速传感器(ＶＳＳ传感器)用来测量汽车的行驶速度.车速信号主要用于发动机怠速和汽车加减速期间的空燃比控制.车速传感器在早期常使用舌簧开关型传感器.现在多使用磁感应式、霍尔效应式传感器.车速传感器的外形如图２-２７所示.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修１舌簧开关式传感器舌簧开关式转速传感器的构造如图２-２８所示.具体来讲.舌簧开关是在一个充满惰性气体的玻璃管内装有两个细长的触点构成的开关元件.其触点由磁性材料制成.当其附近有磁场作用时.其触点就会互相吸引而闭合或者互相排斥而断开.舌簧开关式转速传感器一般安装在仪表内.其永久磁铁与里程表软轴连接.当里程表软轴转动时.舌簧开关就会在转子的永久磁铁作用下进行周期性的开关动作.２磁感应式车速传感器磁感应式和霍尔效应式车速传感器通常安装在变速器的后端或分动箱的输出端.如图２-２９所示.它通过输出轴上一个小齿轮驱动.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修一、进气歧管压力(ＰＩＭ)传感器的检修歧管压力传感器的车上检修步骤如下:１发动机盖的拆卸拆下发动机盖.２歧管压力传感器电源电压的检测１)断开歧管绝对压力传感器插接器.２)将点火开关旋至ＯＮ挡.３)用万用表测量端子间的电压.测量方法和标准电压如图２-３０所示.４)将点火开关旋至ＯＦＦ挡.５)连接歧管绝对压力传感器插接器.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修３信号电压的检测１)从歧管绝对压力传感器上断开真空软管.２)将点火开关旋至ＯＮ挡.３)连接万用表至ＥＣＭ侧的端子ＰＩＭ和Ｅ２ＰＭ.然后测量大气压力下的输出电压.４)用真空泵获得如图２-３１所示的真空度.测量输出电压.并和测量步骤３)中的电压比较.记录电压降低值.其测量方法和电压降低标准值如图２-３１所示.５)用ＳＳＴ(增压压力表)获得如图２-３２所示压力值.测量输出电压.并和测量步骤３)中的电压比较.记录电压升高值.其测量方法和电压升高标准值如图２-３２所示.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修６)将点火开关旋至ＯＦＦ挡.７)连接真空软管至歧管绝对压力传感器.４发动机盖的安装安装发动机盖.二、进气温度(ＩＡＴ)传感器的检修进气温度传感器的车上检修步骤如下:１进气温度传感器的拆卸１)从蓄电池负极端子断开电缆.２)断开插接器.拆下进气温度传感器.２进气温度传感器电阻的测量用万用表测量端子间的电阻.如图２-３３所示.如果电阻不符合规定.则更换进气温度传感器.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修三、曲轴位置(ＣＫＰ)传感器的检修丰田３ＳＺ-ＦＥ电控发动机的曲轴位置传感器系统由ＣＫＰ信号盘和耦合线圈组成.信号盘安装在曲轴上.有３０个齿.耦合线圈由铜线绕组、铁芯和磁铁组成.信号盘旋转时.各齿经过耦合线圈产生脉冲信号.发动机每转一圈产生３０个信号.ＥＣＭ根据电压信号计算出曲轴位置和发动机转速.控制燃油喷射时间和点火正时.曲轴位置传感器的安装位置如图２-３４所示.２曲轴位置传感器电阻的测量用万用表测量端子间的电阻.检测方法和标准电阻如图２-３５所示.如果电阻不符合规定.则更换曲轴位置传感器.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修四、凸轮轴位置(ＣＭＰ)传感器的检修凸轮轴位置传感器的安装位置如图２-３６所示.１凸轮轴位置传感器的拆卸１)从蓄电池负极端子断开电缆.２)断开插接器.拆下螺栓和凸轮轴位置传感器.如图２-３７所示.２凸轮轴位置传感器电阻的测量用万用表测量端子间的电阻.检测方法和标准电阻如图２-３８所示.如果电阻不符合规定.则更换凸轮轴位置传感器.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修五、发动机冷却液温度(ＥＣＴ)传感器的检修发动机冷却液温度传感器用来检测发动机冷却液的温度.冷却液温度传感器内置热敏电阻.其电阻值随着发动机冷却液温度的变化而变化.通常.冷却液温度传感器的结构与进气温度传感器相同.发动机冷却液温度传感器的安装位置如图２-３９所示.１发动机冷却液温度传感器的拆卸１)从蓄电池负极端子断开电缆.２)排空发动机冷却液.分离接水旁通软管.３)拆下传感器插接器.用１９ｍｍ长套筒扳手拆下发动机冷却液温度传感器和衬垫.如图２-４０所示.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修２发动机冷却液温度传感器电阻的测量用万用表测量端子间的电阻.检测方法和标准电阻如图２-４１所示.如果电阻不符合规定.则更换发动机冷却液温度传感器.六、爆震传感器的检修爆震传感器的安装位置如图２-４２所示.１爆震传感器的拆卸１)从蓄电池负极端子断开电缆.２)排空发动机冷却液.３)拆下前风窗玻璃刮水器、前围板上通风栅板、前围上外板.４)拆下发动机盖.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修５)拆下带空气滤清器软管的空气滤清器盖、节气门体总成.断开真空软管总成.６)拆下进气歧管.７)断开爆震传感器插接器.拆下螺母和爆震传感器.如图２-４３所示.２爆震传感器的电阻检测用万用表测量端子间的电阻.测量方法和规定状态如图２-４４所示.如果结果不符合规定.则更换爆震传感器.３爆震传感器的安装按如图２-４５所示方向安装爆震传感器.力矩为２０Ｎ*ｍ.上一页下一页返回任务２-２常见传感器的检修七、凸轮轴正时控制阀的检修凸轮轴正时控制阀的安装位置如图２-４６所示.２凸轮轴正时控制阀的电阻检测１)检查电阻.测量端子间的电阻.检测方法和标准电阻如图２-４７所示.如果结果不符合规定.则更换凸轮轴正时控制阀总成.２)检查工作情况.将蓄电池正极(＋)引线连接到端子１.负极(－)引线连接到端子２.并检查阀的移动情况.如图２-４８所示.如果结果不符合规定.则更换凸轮轴正时控制阀.上一页返回任务２-３电子控制单元的检修一、电控单元(ＥＣＵ)的作用和功能发动机ＥＣＵ的作用是:根据其内储存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.控制有关执行器动作.达到快速、准确、自动控制发动机的目的.ＥＣＵ所具备的基本功能如下:１)接收传感器或其他装置输入的信息.给传感器提供参考(基准)电压:２Ｖ、５Ｖ、９Ｖ、１２Ｖ.将输入的信息转变为微型计算机所能够接收的信号.２)存储、计算、分析处理信息.计算输出值所用的程序.存储该车型的特点参数.存储运算中的数据和故障信息.３)根据信息参数求出执行命令数值.将输出的信息与标准值比较.查出故障.下一页返回任务２-３电子控制单元的检修４)输出执行命令.把弱信号变成强的执行命令.输出故障信息.５)自我修正功能(自适应功能).二、电子控制单元的组成ＥＣＵ主要由输入回路、Ａ/Ｄ转换器(模/数转换器)、微型计算机(微机)和输出回路四部分组成.１输入回路所谓模拟电压信号.一般是指在一定范围内连续变化的信号.大多数车用电控系统中的传感器产生的都是模拟电压信号.当用一个可变电阻器控制一个额定电压为５Ｖ的灯泡时.如果可变电阻器输出电压低.流过灯泡的电流就小.灯光暗淡.如果可变电阻器的输出电压是５Ｖ.流过灯泡的电流比较大.则灯光明亮.可变电阻器电压可以是０~５Ｖ的任意值.这就是模拟电压信号.如图２-４９所示.上一页下一页返回任务２-３电子控制单元的检修数字信号不是高值就是低值.低值数字信号可用数字０代表.高值数字信号用数字１代表.这种给数字信号赋予数值的方式称为二进制编码.在二进制编码系统中只有０和１两个数字.如图２-５０所示.在发动机电子控制单元中.信息以二进制码的形式进行交换.状态、数字和字符都用多位０和１的组合表示.输入信号通过电子控制单元的输入处理电路进行处理(主要为放大和模/数转换).如图２-５１所示.进气温度传感器向发动机电子控制单元输送模拟电压信号.Ａ/Ｄ转换器再把这个信号转换成数字信号.中央处理器收到数字信号后访问存储器中的信息.从查询表中查出此空气温度对应的空气密度.把空气密度信息传给中央处理器.中央处理器控制输出驱动器和燃油喷油器.提供发动机所需要的准确的燃油量.如图２-５２所示.上一页下一页返回任务２-３电子控制单元的检修２模/数(Ａ/Ｄ)转换器传感器一般产生模拟信号.而中央处理器处理的是数字信号.所以必须把模拟信号变为数字信号.这项工作由发动机电子控制单元输入处理芯片中的模/数转换器来完成.模/数转换器以固定的时间间隔不断对模拟输入信号进行扫描.并向这些电压赋值.然后把此数值进行编制.３微型计算机(１)中央处理器一般来讲.中央处理器是发动机控制单元中的计算和决策芯片.在中央处理器中有成千上万个微型晶体管和二极管.这些元件被蚀刻在一个很小的集成电路芯片上.集成电路芯片安装在一个长方形的扁平护壳内.在中央处理器护壳的两边排布着金属引脚.这些金属引脚把中央处理器连接到发动机控制单元的电路板上.如图２-５３所示.上一页下一页返回任务２-３电子控制单元的检修(２)存储器存储器中一般含有程序和中央处理器进行运算所需的汽车数据.存储器芯片的外形与中央处理器芯片的外形相似.中央处理器可以从存储器中读取信息.也可以把新的信息写入存储器.如图２-５４所示为燃油油量信号的存储和读取.４输出回路例如.每个燃油喷油器都有一个电磁线圈.蓄电池为每个执行器供电.当中央处理器输出信号令输出驱动器接通执行器时.输出驱动器就给执行器送去一个“搭铁”信号.此时.电流通过执行器和输出驱动器搭铁而构成回路.执行器使必要的器件工作.如图２-５５所示.上一页下一页返回任务２-３电子控制单元的检修一、电子控制单元(ＥＣＭ)的拆装拆装和维护电子控制单元(ＥＣＭ)时.要注意不要跌落.除非绝对必要.否则不要打开ＥＣＭ盖或壳.如果要接触ＥＣＭ插接器端子.应先消除自身的静电.二、电子控制燃油喷射(ＥＦＩ)继电器的检修发动机电控系统中的ＥＦＩ继电器为电控系统的正常工作提供１２Ｖ电源.向电子控制单元和喷油器、氧传感器加热线、怠速控制阀等供电.ＥＦＩ继电器是否工作受到电子控制单元ＥＣＭ的控制.通常在点火开关旋至ＯＮ挡时.电子控制单元控制ＥＦＩ继电器工作２~３ｓ.如果没有起动.电子控制单元断开ＥＦＩ继电器电路.当发动机工作时.ＥＦＩ供电电路会一直接通.ＥＦＩ继电器安装在１号继电器盒上.如图２-５７所示.上一页下一页返回任务２-３电子控制单元的检修３ＥＦＩ继电器的安装１)安装ＥＦＩ继电器到发动机室１号继电器盒.２)将电缆连接到蓄电池负极端子.紧固力矩为５.４Ｎ*ｍ.三、电路断开(Ｃ/ＯＰＮ)继电器的检修１电路断开继电器的拆卸１)从蓄电池负极端子断开电缆.２)从仪表板接线盒上拆下电路断开继电器.２电路断开继电器电阻的测量用万用表测量电路断开继电器的接线端子间的电阻.检测方法和规定状态如图２-５９所示.如果电阻不符合规定.则更换继电器.上一页下一页返回任务２-３电子控制单元的检修四、电子控制模块电源电路的故障检修电子控制模块(ＥＣＭ)电源电路分成两个电路:一是备用电源电路.二是工作电源电路.ＥＣＭＭＲＯ输出信号使电流流向ＥＦＩ继电器线圈.ＥＦＩ继电器触点闭合并向ＥＣＭ的端子＋Ｂ供电.使电子控制模块工作.ＥＣＭ电源电路如图２-６０所示.１备用电源电路如果蓄电池电压降至最低限值以下.则ＥＣＭ存储数据会清除.且ＥＣＭ判定电源电路存在故障.并存储故障码(见表２-１).上一页下一页返回任务２-３电子控制单元的检修(１)ＥＣＭ到ＥＦＩ熔丝的线束和插接器的检查从发动机室１号继电器盒上拆下ＥＦＩ熔丝.断开ＥＣＭ插接器Ｅ８.检测ＥＦＩ熔丝到ＥＣＵ插接器Ｅ８之间的线路是否正常.如果异常.修理或更换线束或插接器.(２)故障代码(ＤＴＣ)是否再次输出的检查如果仍然输出ＤＴＣＰ１５６０.则更换ＥＣＭ.２ＥＣＭ工作电源电路(１)ＥＣＵ的＋Ｂ电压的检测将点火开关旋至ＯＮ挡.测量ＥＣＭ插接器端子(＋Ｂ－Ｅ１)间的电压.标准电压应为１１~１４Ｖ.如果异常.进行下一步检查.(２)ＥＣＭ到车身搭铁的线束和连接器的检测上一页下一页返回任务２-３电子控制单元的检修(３)ＥＣＭ的ＩＧＳＷ电压的检测将点火开关旋至ＯＮ挡.测量ＥＣＭ插接器端子间(ＩＧＳＷ—Ｅ１)的电压.标准电压应为１１~１４Ｖ.如果不符合标准电压.则进行下一步检查.如果正常则转至步骤(６).(４)熔丝ＡＭ２的检测从发动机室１号继电器盒上拆下ＡＭ２熔丝.如图２-６１所示.检查ＡＭ２熔丝电阻.标准电阻应小于１Ω.如果不符合标准电阻.检查与熔丝连接的所有线束和插接器是否短路并更换熔丝.(５)点火或起动机开关总成的检测断开点火开关连接器１８.检查电阻.检测方法和标准电阻如图２-６２所示.如果不符合标准电阻.则更换点火或起动机开关总成.否则检查并修理蓄电池到点火开关、点火开关到ＥＣＭ的线束或插接器.上一页下一页返回任务２-３电子控制单元的检修(６)ＥＣＭ的ＭＲＯ电压的检测将点火开关旋至ＯＮ挡.测量ＥＣＭ插接器端子(ＭＲＯ－Ｅ１)间的电压.标准电压应低于１Ｖ.如果不符合标准电压.更换ＥＣＭ.(７)ＥＦＩ熔丝的检测从发动机室１号继电器盒上拆下ＥＦＩ熔丝.检查ＥＦＩ熔丝电阻.标准电阻应小于１Ω.(８)ＥＦＩ继电器的检测从发动机室１号继电器盒上拆下ＥＦＩ继电器.并检查ＥＦＩ继电器.如果不符合标准.则更换ＥＦＩ继电器.(９)ＥＦＩ继电器到ＥＣＭ、ＥＦＩ继电器到蓄电池正极的线束和插接器的检测上一页下一页返回任务２-３电子控制单元的检修３ＥＣＭ搭铁电路的检测１)测量ＥＣＭ搭铁端子与车身搭铁间的电阻.标准电阻应小于１Ω.２)断开ＥＣＭ插接器.检查ＥＣＭ侧和线束侧的搭铁端子是否弯曲、腐蚀或存有异物.并检查阴端子的接触压力.如图２-６３所示.如果有故障.则进行修理.五、ＶＣ输出电路故障的检修ＥＣＭ通过５Ｖ常态稳压电路将蓄电池电压供给端子＋Ｂ和端子ＢＡＴ的电压转换为５Ｖ的稳定电压.用于ＥＣＭ内微处理器的工作电源.同时通过ＶＣ输出电路给传感器供电.ＶＣ输出电路如图２-６４所示.上一页下一页返回任务２-３电子控制单元的检修１故障指示灯的观察将点火开关旋至ＯＮ挡时.故障指示灯应亮起.如果故障指示灯不亮.则进行下一步检查.２检测仪和ＥＣＭ间连接情况的检查将检测仪连接到ＤＬＣ３.将点火开关旋至ＯＮ挡并打开检测仪.应该可以与ＥＣＭ正常通信.如果不能进行通信.进行下一步检查.３故障指示灯(ＭＩＬ)的检测上一页下一页返回任务２-３电子控制单元的检修节气门位置传感器和歧管绝对压力传感器与ＥＣＭ的电路连接如图２-６５所示.断开节气门位置传感器插接器Ｔ１.将点火开关旋至ＯＮ挡.检查ＭＩＬ.如果在操作过程中.ＭＩＬ未亮起.断开歧管绝对压力传感器插接器Ｖｌ.将点火开关旋至ＯＮ挡.检查ＭＩＬ.如果在操作过程中.ＭＩＬ未亮起.重新连接歧管绝对压力传感器插接器.进行下一步检查.上一页返回任务２-４汽油机燃油喷射控制系统及其检修一、燃油喷射系统的分类１回流型燃油喷射系统在回流型燃油喷射系统中.燃油通过进油管和主燃油滤清器.然后通过进油口到达喷油器和燃油压力调节器.当燃油压力足够高时.燃油压力调节器开启.流出燃油压力调节器的燃油进入回油管.返回燃油箱.如图２-６６所示.捷达轿车汽油供给系统属于回流型燃油喷射系统.２无回流型燃油喷射系统为了减少回流型燃油喷射系统带回油箱的热量(这些热量增加了蒸发性碳氢化合物的排放).在２０世纪９０年代中后期.许多制造商开始使用无回流型燃油喷射系统.如图２-６７所示.燃油压力调节器安装在油箱内或安装在靠近油箱的地方.去掉了来自发动机舱的回油管.避免了将发动机舱内的热量带回油箱.下一页返回任务２-４汽油机燃油喷射控制系统及其检修３单点喷射单点喷射是指在节气阀体上安装一只或两只喷油器.向进气歧管中喷油形成汽油混合气.这种喷射系统因喷油器位于节流阀上集中喷射.故又称节流阀喷射系统或集中喷射系统.４多点喷射多点喷射是指在每一个汽缸的进气门前均安装一只喷油器.如图２-６８所示.采用多点喷射系统时.空气和汽油在进气门附近形成混合气.能较好地保证各缸混合气混合均匀.５进气管喷射单点喷射和多点喷射都是将汽油喷射到进气管内.所以又称为进气管喷射.上一页下一页返回任务２-４汽油机燃油喷射控制系统及其检修６缸内喷射缸内喷射又称为缸内直喷式(ＧＤＩ).该喷射系统是将汽油直接喷射到汽缸内.这种混合方式使混合气的体积和温度降低.爆燃的倾向大为减少.发动机的压缩比可比进气管喷射时大大提高.二、汽油喷射控制汽油喷射控制主要控制项目包括:汽油泵的控制、喷油器的控制、喷油量的控制和断油控制.１汽油泵的控制电控汽油喷射系统汽油泵控制的操作方法如下:当点火开关打开后.电子控制单元将使控制汽油泵工作２~５ｓ.以建立必需的油压.此时若不起动发动机.电子控制单元将切断汽油泵的控制电路.汽油泵停止工作.在发动机起动过程和运转过程中.电子控制单元控制汽油泵保持正常运转.供应压力燃油.上一页下一页返回任务２-４汽油机燃油喷射控制系统及其检修２喷油器的控制一般来讲.电控喷油系统的喷油器由电子控制单元进行控制.如图２-６９所示.发动机在工作时.电子控制单元根据有关传感器输入的信号.经运算判断后输出控制信号.控制接通喷油器电磁线圈电路.喷油器开始喷油.如果控制断开喷油器电磁线圈电路.喷油器停止喷油.(１)同时喷射同时喷射中.所有的喷油器并联连接.控制电路较简单.如图２-７０所示.电子控制单元根据曲轴位置传感器送入的基准信号.发出喷油器控制信号.使各缸喷油器同时喷油.通常曲轴每转一转.各缸喷油器同时喷射一次.在发动机的一个工作循环中喷射两次燃油.两次喷射的燃油在进气门打开时一起进入汽缸.因此又称为同时双次喷射.上一页下一页返回任务２-４汽油机燃油喷射控制系统及其检修(２)分组喷射分组喷射一般是把所有汽缸的喷油器分成２~４组.通常.４缸发动机把喷油器分成两组.电子控制单元分组控制喷油器.两组喷油器交替喷射.分组喷射的控制电路如图２-７１所示.(３)顺序喷射顺序喷射即独立喷射.各缸喷油器按顺序依次喷射一次.顺序喷射的控制电路如图２-７２所示.各缸喷油器分别由电子控制单元进行控制.目前多数汽车发动机采用的大多是顺序喷射方式.３喷油量的控制电磁喷油器的喷油量取决于电磁阀打开的时间.即电子控制单元提供的喷油脉冲信号宽度.上一页下一页返回任务２-４汽油机燃油喷射控制系统及其检修(１)喷油量的确定原则电子控制单元根据发动机的负荷和转速计算脉冲宽度.发动机负荷是根据空气流量和发动机转速计算出来的.如图２-７３所示给出了一个发动机的负荷Ｐ、转速ｎ和过量空气系数λ的关系图.也称为图谱.这张图谱以数字方式存储在电子控制单元的只读存储器中.用于确定脉冲宽度.箭头指向负荷、转速和浓度增加的方向.曲线的交叉点即代表期望的空燃比相对值.(２)喷油量的闭环控制为了适应排放法规的要求.许多汽车上都装有三元催化反应器.三元催化反应器在混合气的理论空燃比为１４７附近时工作效率最高.所以必须十分精确地控制喷油量.通常使用安装在排气管中的氧传感器送来的反馈信号.增加或减小喷油量.对空燃比进行控制.称为喷油量闭环控制.喷油量闭环控制的过程如图２-７４所示.上一页下一页返回任务２-４汽油机燃油喷射控制系统及其检修(３)喷油量的开环控制理论空燃比不能满足发动机的所有工况.通常在发动机起动.发动机冷却液温度过低或过高.节气门全开(大负荷、高转速).加、减速燃油量修正.氧传感器信号不正确等情况下.反馈控制作用解除.进入开环控制状态.４断油控制发动机电控系统在某些工况会使喷油器停止喷油.称为断油控制.(１)减速断油发动机在高速下运行急减速时.节气门完全关闭.为避免混合气过浓以及燃料经济性、排放性能变差.电子控制单元发出信号使喷油器停止喷油.上一页下一页返回任务２-４汽油机燃油喷射控制系统及其检修(２)汽车超速行驶断油某些汽车在行驶速度超过限定值时.停止喷油.由控制单元根据节气门位置、发动机转速、冷却液温度、空调开关、停车灯开关及车速信号实现断油控制.(３)发动机超速断油为避免发动机超速运行.当发动机转速超过额定转速时.控制单元使喷油器停止喷油.发动机起动时.电流从点火开关流向起动机继电器(ＳＴ)线圈.ＳＴ继电器工作.将起动信号(ＳＴＳＷ信号)传递到ＥＣＭ.ＥＣＭ接收到起动信号时.使电路断开继电器触点闭合.燃油泵开始运行.当发动机运转时.ＥＣＭ接收到转速信号Ｎ１.保持电路断开继电器持续工作.使燃油泵运行.燃油泵控制电路如图２-７５所示.上一页下一页返回任务２-４汽油机燃油喷射控制系统及其检修７)燃油泵总成的检测.①检测燃油泵电阻.测量燃油泵端子间的电阻.标准电阻应为:２０℃时为０.２~３.０Ω.②检测燃油泵的工作情况.将蓄电池电压加到两个端子.燃油泵应正常运行.８)电路断开继电器到燃油泵、燃油泵到车身搭铁的线束和插接器的检测.从仪表板接线盒上拆下电路断开继电器.断开燃油泵插接器Ｆ１５.如图２-７６所示.检测电路断开继电器到燃油泵的电路、燃油泵到车身搭铁的电路.连接应正常.重新连接燃油泵插接器.安装电路断开继电器.上一页下一页返回任务２-４汽油机燃油喷射控制系统及其检修１)学生自由组合每６人为一个小组.每组选出一名负责人.负责人对小组任务进行分配.并带领全组成员在充分掌握上述知识与技能的前提下.完成工单２-４.２)教师根据学生工作任务的完成情况及技能学习工作单的填写状况.完成考核表２-４.上一页返回任务２-５汽油机电控点火控制系统的检修一、有分电器的电控点火系统１有分电器电控点火系统的组成一般来讲.有分电器电控点火系统只有一个点火线圈.电子控制单元(ＥＣＵ)根据曲轴位置传感器输入信号确定发动机上止点的曲轴转角.作为基准信号确定点火时间.向点火器发出点火指令(ＩＴ信号).点火器则根据ＥＣＵ的指令控制点火线圈内初级电路通电或断电.在次级线圈产生高压电.经分电器输送给需要点火缸的火花塞.以实现点火.丰田轿车４Ａ-ＦＥ发动机有分电器点火系统如图２-７７所示.下一页返回任务２-５汽油机电控点火控制系统的检修二、无分电器的电控点火系统１无分电器电控点火系统的组成无分电器电控点火系统采用多个点火线圈.点火线圈的高压电按照一定的点火顺序.由高压导线直接送到火花塞.如图２-７８所示.２双缸同时点火双缸同时点火是指点火线圈每产生一次高压电.有两个汽缸的火花塞同时跳火.即双缸同时点火.在双缸同时点火系统中.线圈的次级绕组与两个汽缸的火花塞相连.如图２-７９所示.这两个汽缸的活塞一起上升和下降.当一个汽缸在压缩冲程终了时.另一个汽缸在排气冲程.如四缸发动机的１、４缸或２、３缸.六缸发动机的１、６缸.２、５缸或３、４缸.上一页下一页返回任务２-５汽油机电控点火控制系统的检修３单独点火图２-８０单独点火系统的点火线圈单独点火方式的点火系统中.每一个汽缸都配有一个点火线圈.点火线圈通常直接安装在火花塞上方.省去了高压导线.这样点火系统高压部件都可安装在发动机汽缸盖上的金属屏蔽罩内.点火系统对无线电的干扰可大幅度降低.如图２-８０所示为福特福克斯单独点火系统的点火线圈.１点火提前角控制点火提前角表示从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度.点火提前角的大小对发动机油耗、功率、排放污染、爆燃、行驶特性等有较大影响.电控点火系统将发动机在各种工况下的最佳点火提前角数据.预先储存在发动机电子控制单元(ＥＣＵ)的存储器中.上一页下一页返回任务２-５汽油机电控点火控制系统的检修由于影响点火提前角大小的主要因素是发动机的转速和负荷.在发动机运行时.ＥＣＵ根据传感器输入的转速与负荷(进气量)信号.在存储器存储的点火提前角脉谱图中(见图２-８１).取出适应于该工况下的点火提前角数据.同时.ＥＣＵ根据发动机温度、进气温度、节气门开度及爆震传感器的信号等.对所选的点火提前角数据进行修正.使发动机获得一个该工况下的最佳点火时刻.２闭合角(通电时间)的控制闭合角是指点火线圈一次侧电路导通时对应的凸轮转角.点火线圈产生的次级高压电的电压和初级绕组断电时的初级电流成正比.初级电流的大小和初级绕组通电时间有关.在发动机运行时.发动机控制单元根据传感器输入的蓄电池电压、发动机转速信号.在存储器存储的点火闭合角图谱中取出适应于该工况下的点火闭合角数据.上一页下一页返回任务２-５汽油机电控点火控制系统的检修３发动机爆燃控制(１)爆燃我们知道汽油发动机是利用火花塞跳火将混合气点燃的.使火焰在混合气内不断燃烧.在火焰传播途径中.如果压力异常升高.一些部位的混合气未等火焰传到就着火燃烧了.造成瞬时爆发燃烧.这种现象称为爆燃.点火提前角越大.燃烧的最大压力就越大.就越易产生爆燃.在发动机结构参数已确定的情况下.采用减小点火提前角是消除爆燃的简单有效的措施之一.(２)爆燃控制爆燃控制由爆震传感器检测爆燃强度.一般来讲.上一页下一页返回任务２-５汽油机电控点火控制系统的检修爆震传感器安装在汽缸体上.把爆燃传到汽缸体上的机械振动转换成电信号输入发动机控制单元.控制单元根据爆燃信号控制减少点火提前角.使点火时刻保持在爆燃边界曲线的附近.以提高发动机的功率、降低燃料的消耗.爆燃调节过程如图２-８２所示.一、电控发动机直接点火系统的检修１电控发动机直接点火系统部件和电路电控发动机直接点火系统主要由火花塞、点火线圈、凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、电子控制单元等组成.其中火花塞直接安装在点火线圈上.丰田３ＳＺ-ＦＥ发动机直接点火系统(ＤＩＳ)的各部件在车上的布置如图２-８３所示.点火系统的电路如图２-８４所示.上一页下一页返回任务２-５汽油机电控点火控制系统的检修５火花塞的检测１)检查火花塞的电极和工作情况.将发动机迅速加速到４０００ｒ/ｍｉｎ.重复操作５次.拆下火花塞.目视检查火花塞的电极.如图２-８５所示.如果电极干燥.则火花塞工作正常.如果电极潮湿.则进行下一步检查.２)检查火花塞的绝缘电阻.用兆欧表测量火花塞的绝缘电阻.应为１０ＭΩ或更大.如果结果不符合规定.则用火花塞清洁器清洁火花塞并再次测量电阻.３)检查火花塞螺纹和绝缘件.火花塞螺纹和绝缘件如有任何损坏.则更换火花塞.３ＳＺ-ＦＥ发动机推荐使用ＤＥＮＳＯ公司制造的ＳＸＵ２２ＰＲ９型号的火花塞.上一页下一页返回任务２-５汽油机电控点火控制系统的检修４)检查火花塞电极间隙.旧火花塞的最大电极间隙为１１ｍｍ.如果间隙大于最大值.则更换火花塞.新火花塞的电极间隙为０８~０９ｍｍ.５)清洁火花塞.如果电极湿润或有积炭.则用火花塞清洁器清洁电极并使其干燥.清洁火花塞使用的压缩气的气压不能超过５８８ｋＰａ.持续时间为２０ｓ或更短时间.１)从蓄电池负极端子断开电缆.２)拆下发动机盖.３)拆下点火线圈总成.分离加速踏板拉索.断开４个点火线圈插接器.拆下４个螺栓.然后拆下４个点火线圈.如图２-８６所示.上一页下一页返回任务２-５汽油机电控点火控制系统的检修１)安装点火线圈总成.用４个螺栓安装４个点火线圈.紧固力矩为７.５Ｎ*ｍ.连接４个点火线圈插接器.安装加速踏板拉索.２)安装发动机盖.３)将电缆连接到蓄电池负极端子.紧固力矩为５.４Ｎ*ｍ.９点火正时的检查(１)使用检测仪检查点火正时１)预热并停止发动机.２)将检测仪连接到诊断接口ＤＬＣ３.将点火开关旋至ＯＮ挡.３)怠速时检查点火正时.此时应关闭所有电气系统和空调、冷却风扇.变速器变速杆应位于空挡.点火正时应为:４°~８°ＢＴＤＣ(上止点前).上一页下一页返回任务２-５汽油机电控点火控制系统的检修４)将点火开关旋至ＯＦＦ挡.从ＤＬＣ３断开检测仪.(２)不使用检测仪检查点火正时１)拆下发动机盖.２)拉出测试线束.如图２-８７所示.３)预热并停止发动机.４)使用检测初级信号的正时灯.将正时灯的卡子连接到线束上.５)将点火开关旋至ＯＮ挡.用ＳＳＴ(跨接线)连接ＤＬＣ３的端子１２(ＴＣ)和端子４(ＣＧ).６)怠速时检查点火正时.此时应关闭所有电气系统和空调、冷却风扇.变速器变速杆应位于空挡.点火正时应为:４°~８°ＢＴＤＣ(上止点前).上一页下一页返回任务２-５汽油机电控点火控制系统的检修７)断开ＤＬＣ３的端子１２(ＴＣ)和４(ＣＧ).点火开关旋至ＯＦＦ挡.拆下正时灯.８)安装发动机盖.二、示波器的使用注意事项１使用注意事项１)使用前应仔细阅读使用说明书.２)测量电容电阻时要切断电容电源并充分放电.３)当工作电压大于６０Ｖ直流、４２Ｖ峰值时要小心.这些电压有电击的可能.４)使用测试探头时.不要用手指接触金属部分.５)从仪器上拆下测试线前.须先将测试线从测试点断开.２测量前的准备上一页下一页返回任务２-５汽油机电控点火控制系统的检修１)根据所测量的项目.使被测车辆达到所需的测试条件.如将发动机预热等.２)按所测试项目说明连接好设备.并正确选择测试探头或感应夹.３)选择正确的车辆设置或者传感器类型.三、点火系统工作情况的示波器检测１单缸标准波形当点火系统工作时.使用示波器显示某一缸次级电路中电压随时间的变化.就得到单缸次级电压标准波形.如图２-８８所示.上一页下一页返回任务２-５汽油机电控点火控制系统的检修(１)跳火线跳火线的高度表示跳过火花塞间隙需要的电压的高低(又称为击穿电压).典型的击穿电压是７~１２ｋＶ.如果发动机所有汽缸的点火都正常.各缸之间的电压相差不应大于２ｋＶ.过高的击穿电压可能是由于过高的次级点火电路电阻(点火高压导线电阻过大或火花塞间隙过大等)或者汽缸压缩压力过大(燃烧室积炭)引起的.过低的击穿电压可能是由于过低的次级点火电路电阻(点火高压导线电阻过小或火花塞间隙过小等)、汽缸压缩压力过小(发动机机械系统故障)、点火线圈故障.或者较低的初级点火系统电压(较高的初级电路电阻)引起的.(２)火花线火花线表示火花塞点火燃烧的时间.典型的火花燃烧时间是２ｍｓ.火花燃烧时间与跳火电压之间有直接的关系.(３)电磁振荡上一页下一页返回任务２-５汽油机电控点火控制系统的检修点火线圈电磁振荡发生在火花燃烧之后.由剩余的能量引起.通常.在正常情况下有２~３次振荡.如果观察到的次级点火波形的电磁振荡少于２次.则表明点火线圈性能变差.２平列波在平列波模式中.示波器从左至右显示所有汽缸的点火波形.如图２-８９所示.便于观察每个缸的点火状态.３并列波在并列波模式中.各缸的电压波形上下对齐为一列放置.这样易于比较各电压波形随时间的变化.如图２-９０所示.上一页下一页返回任务２-６怠速控制系统的检修一般在以下几种情况下需要提高发动机怠速(也称发动机快怠速):１)发动机起动后.冷却液没有达到正常温度之前.应自动提高发动机的怠速.以免发动机运转发抖、不稳或停转.同时缩短暖机时间.２)在发动机怠速运转使用空调时.由于发动机负荷加大.需要自动提高发动机怠速.以免发动机由于负荷加大而停转.３)对于动力转向伺服机构.在发动机低速转向行驶时.需自动提高发动机怠速.使转向轻便、可靠.４)在发动机转速急剧降低到怠速时.需要不同程度地自动提高发动机怠速.以免急抬加速踏板时发动机停转.同时减少排放污染.上一页下一页返回任务２-６怠速控制系统的检修ＥＣＵ根据从各传感器的输入信号所决定的目标转速与发动机的实际转速进行比较.控制执行机构.使怠速转速保持在目标转速附近.怠速控制是通过调节空气通道面积以控制进气流量的方法来实现的.怠速控制系统如图２-９１所示.一、怠速控制装置的种类及工作原理１辅助空气阀辅助空气阀即冷车快怠速阀.在冷却液温度较低时.为加快发动机的暖机过程.常由辅助空气阀来控制快怠速所需要的空气.这时经空气流量计计量后的空气.绕过节气门体直接进入进气管.常见的辅助空气阀有石蜡式怠速空气阀和双金属片式怠速空气阀两种.(１)石蜡式怠速空气阀上一页下一页返回任务２-６怠速控制系统的检修石蜡式怠速空气阀根据发动机的冷却液温度控制空气旁通道的截面积.为了使进气结构简化.石蜡式怠速空气阀大多采用与节气门体加热共用的冷却水管路一体化结构.如图２-９２所示.发动机冷却液温度较低的时候.恒温石蜡收缩.提动阀在弹簧的作用下打开.随着温度的升高.恒温石蜡膨胀.推动连接杆使提动阀慢慢关闭.发动机怠速运转转速下降.当热车后.提动阀将完全关闭其空气通道.发动机恢复至正常怠速.(２)双金属片式怠速空气阀双金属片式怠速空气阀是发动机低温起动时及起动后暖车过程中.使辅助空气阀门打开以增加空气量的一种快怠速机构.它由绕有电热丝的双金属片和空气旁通道阀门等组成.如图２-９３所示.发动机温度低时.阀门打开.吸入汽缸的空气量增多.进入快怠速状态.上一页下一页返回任务２-６怠速控制系统的检修２怠速控制阀(ＩＳＣ阀)发动机怠速控制机构通常通过调节空气通道面积以控制进气流量.维持发动机怠速稳定运转.在多点汽油喷射系统中.多采用控制旁通空气通道的执行机构.即怠速控制阀.怠速控制阀的作用:一是稳定发动机的怠速转速.从而降低汽车怠速转速时的汽油消耗量.二是发动机在怠速运行时.若负荷增大(如接通空调、动力转向开关和液力变矩器等).则提高怠速转速.以防止发动机熄火.常见的怠速控制阀有步进电动机式怠速控制阀和旋转电磁阀式怠速控制阀.(１)步进电动机式怠速控制阀步进电机式怠速控制阀由步进电动机和怠速控制装置组成.如图２-９４所示.怠速控制装置的针阀做轴向移动.改变阀与阀座之间的间隙.调节流经节气门旁通通路的空气量.上一页下一页返回任务２-６怠速控制系统的检修怠速控制阀有１２５个不同的开启位置.可适应不同工况对怠速调整的需要.步进电动机由永久磁铁的转子和两组绕组绕成的定子构成.(２)旋转电磁阀式怠速控制阀通常旋转电磁阀式怠速控制阀由永久磁铁、电枢、旋转滑阀、螺旋回位弹簧和电刷及引线等组成.如图２-９５所示.旋转滑阀与电枢轴一起转动.用以控制流过旁通道的空气量.３节气门直动式怠速控制装置(１)红旗ＣＡ４ＧＥ发动机节气门体红旗ＣＡ４ＧＥ电控系统的节气门体.如图２-９６所示.节气门与加速踏板相连.松开加速踏板时节气门开度最小.发动机进入怠速状态.在节气门体控制单元上安装节气门开度传感器、怠速节气门电位计、怠速开关和怠速直流电动机.上一页下一页返回任务２-６怠速控制系统的检修(２)怠速控制工作原理在驾驶员踩加速踏板时怠速开关触点被分离.此时控制单元只关注节气门开度传感器的信号.当驾驶员不踩加速踏板时.节气门在回位弹簧的作用下关闭.同时怠速开关触点闭合.发动机进入怠速工况.控制单元只需关注怠速节气门开度传感器的信号.控制单元根据这一信号和曲轴转角相位传感器的转速信号来指挥怠速直流电动机动作.准确地控制发动机的怠速转速.二、怠速控制的过程ＥＣＵ控制怠速时.首先根据怠速开关信号、车速信号来判断发动机处于怠速状态.然后ＥＣＵ根据发动机冷却液温度传感器、空调开关、动力转向开关、发动机的负荷情况.将预先存储在存储器中的目标转速与实际怠速转速进行比较.确定相应目标转速的控制量来驱动怠速控制执行器.上一页下一页返回任务２-６怠速控制系统的检修三、电子节气门系统在驾驶员踏下加速踏板时.机械式节气门机构通过节气门拉索对节气门进行机械定位.现在有些汽车上采用了电子节气门技术.取代了机械式节气门机构及节气门拉索.节气门在整个调整范围内都由直流电动机控制.１工作过程当驾驶员根据所需要的发动机动力踏下加速踏板时.踏板传感器记录下加速踏板的位置.并将该信息传递给发动机电子控制单元(ＥＣＵ).ＥＣＵ实时将驾驶员输入的信号传递给节气门执行器.执行器将节气门转动到相应的角度.如图２-９７所示.上一页下一页返回任务２-６怠速控制系统的检修２加速踏板模块加速踏板模块中的位置传感器常采用滑动触点电位计的形式.可用来检测驾驶员踩下制动踏板的开度.电子控制单元主要根据加速踏板位置传感器的信号控制节气门的开闭.加速踏板模块中使用了两个位置传感器是为了最大限度地保证系统的安全性.如图２-９８所示.３节气门控制单元节气门控制单元可以保证向发动机提供足够的空气流量.它根据发动机电子控制单元的控制信号控制节气门执行器电动机的运转.来控制节气门的打开和关闭.两个角度传感器向发动机电子控制单元提供节气门位置的反馈信号(使用两个传感器是出于系统安全性的考虑).如图２-９９所示.上一页下一页返回任务２-６怠速控制系统的检修一、节气门位置传感器的检测３ＳＺ-ＦＥ电控发动机节气门体上安装有节气门位置传感器和怠速控制阀.如图２-１００所示.用万用表测量端子间的电阻.检测方法和标准电阻如图２-１０１所示.检查节气门操纵杆全关和全开时电阻的变化情况.电阻与节气门操纵杆的角度应按比例增大.如果电阻不符合规定.则需更换节气门位置传感器.二、怠速控制阀总成的车上检查车上检查怠速控制阀总成的程序如下:１)将ＩＳＣ阀插接器连接到ＩＳＣ阀.上一页下一页返回任务２-６怠速控制系统的检修在大气污染中.汽车排放所造成的污染占相当大的比重.汽油是多种碳氢化合物的混合物.汽油经过燃烧后.主要的排放气体有６种.包括氧气、水蒸气、二氧化碳、碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物等.其产生原因见表２-２.其中对环境造成污染的气体主要包括碳氢化合物(ＨＣ)、一氧化碳(ＣＯ)和氮氧化合物(ＮＯｘ

).一、空燃比和点火时间对排放的影响１空燃比对排放的影响如图２-１０２所示为排放中有害气体的质量分数与空燃比的关系.１)空燃比对ＣＯ的影响.从图２-１０２中可以看出.当空燃比低于理论空燃比１４.７时.排放中ＣＯ的质量分数便急剧上升.反之.空燃比从１６附近起.则趋于稳定.并且数值很低.