发动机电控系统课件

1、发动机管理系统简介,汽油发动机管理系统简介,汽油发动机管理系统通过控制可燃混合汽的形成，调整喷油正时，配气正时和点火正时，从而使发动机产生动力。,汽油发动机管理系统简介,发动机工作的核心是燃烧，燃烧过程的要素,汽油发动机管理系统简介,理论空燃比 进入发动机的空气质量和燃油质量之比称作空燃比，用A/F表示。1KG汽油完全燃烧所需要的空气量约为14.7Kg，因此,当A/F=14.7时，称为理论空燃比。,汽油发动机管理系统,空燃比对发动机的影响： 1、当空燃比约为12.5时混合气燃烧速度最快，发动机产生的转矩最大，发动机的动力性最好，所以称其为功率空燃比。混合气浓时，火焰传播速度较快；过浓混合气含氧

2、量少，可能无法点火，从而使燃油经济性变差。造成缺火 2、当空燃比为16时，混合气较稀，有利于汽油完全燃烧，故可降低发动机的油耗，此时经济性最好，故又称其为经济空燃比。 稀混合气含氧量高，燃烧温度高，不利于NOx控制，还可能形成表面点火；稀混合气火焰传播速度慢，需要大的点火提前角，但可能会产生进气回火； 过稀的混合气可能失火，而造成排放增加，功率下降。,异常燃烧,1、爆震 2、表面点火,发动机管理系统,车载计算机的基础知识,电子信号 模拟电压信号 数字电压信号 二进制码 信号放大 模数转换,车载计算机的基础知识,微处理器 1、微处理器是计算机中的计算和决策芯片，由各种存储器芯片支持，后者用来存储

3、信息并帮助微处理器决策，程序是微处理器执行的一组指令，引导微处理器决策。 2、微处理器可以从存储器读取信息；能把新的信息写入存储器。 ECU又叫车用电脑，不同公司的名称、安装位置和控制策略不同，用于获取车辆传感器信息，指令控制元件改善行驶状况，提供诊断数据等。,车载计算机的基础知识,常见存储器类型 1、随机存取存储器 (RAM) 2、只读存储器 (ROM) 3、可编程只读存储器 (PROM) 4、可保持存储器（KAM） 5、可擦除可编程只读存储器（EPROM） 6、电子擦写可编程只读存储器（EEPROM）,车载计算机的基础知识,自适应 计算机向过去的经验学习的能力叫自适应。 ECU在计算过程中

4、参照新的标定，保证发动机正常的工作。 在下列情况下需要自学习： 1、ECU断电后重新连接。 2、更换或断开计算机系统的一个元器件时。 3、装在新车上 注意：在自学习期间,发动机转速可能波动,怠速高。,PCM的工作模式,发动机电脑一般具备以下工作模式： 1、起动 2、清淹油 3、运行模式 4、加速增油 5、减速减油 6、燃油切断 7、燃油备用 8、电瓶电压校正,PCM的工作模式,起动模式 发动机转动前，PCM接收冷却水温度、进气温度、 MAP和节气门位置等信息，以确定初始空燃比；起动过程中, PCM确定喷油脉宽。冷却水温度越低, 脉宽越大，空燃比越小；起动时空燃比一般在1.5:1至14.7:1。

5、,PCM的工作模式,清油淹模式 1、发动机被油淹时，应踩下加速踏板，保持节气门开度80%以上，以开启清油淹模式。 2、PCM以20:1的稀混合气控制喷油脉宽，甚至切断燃油供应。,PCM的工作模式,开环运行模式 1、PCM根据传感器信号控制执行器工作，但不检测、不修正控制结果。 2、开环控制时，PCM不采用氧传感器反馈信号，而是用发动机水温或歧管 压力或进气温度等信号计算空燃比，用MAP或MAF传感器计算发动机负 荷，用点火参数脉冲计算发动机速度。,PCM的工作模式,闭环运行模式 1、又叫反馈控制。 2、氧传感器、ECT传感器等信号满足条件后，系统进入闭环控制。PCM 开始根据氧传感器信号调整空

6、燃比，使其保持在14.7:1左右。,PCM的工作模式,加速增油模式 加速时，节气门开度大，进气量大，需要增加喷油量以保证发动机不至因混合气过稀而不稳定。,PCM的工作模式,减速减油模式 减速时，要减少尾气排放并防止减速回火。PCM通过MAP及节气门位置计算出脉冲宽度的减小值，从而及时调节喷油器。,PCM的工作模式,燃油切断模式 达到设定的最高车速或发动机最高转速或急减速时，PCM启动燃油切断程序。,PCM的工作模式,备用燃油模式 备用燃油模式仅在PCM不能正常工作时采用，PCM通过转速、节气门位置及冷却水温度等输入来改变燃油及正时的计算值，达到控制发动机的目的。,PCM的工作模式,电瓶电压校正

7、 电压下降时,燃油泵转动变慢,燃油供给量减少。PCM增大喷油脉宽以求补偿。在电子点火(EI)系统中, PCM可通过延长电流流过初级线圈的时间补偿初级点火低电流，以保证充足的火花,ECU中包括一个诊断系统。ECU不断地监视由各种传感器传来的信号。如果它探测到一个故障的输入信号，ECU用DTC(诊断故障代码)记录该故障并点亮MIL(故障指示灯)。,随车诊断,发动机ECU输入信号,ECU电源电路,概述 1、是蓄电池向ECU供电的电路，主要由蓄电池、EFI主继电器及点火开关组成。 2、ECU电源电路不但要保证ECU在点火开关接通时立即获得电源电压，还要保证ECU特定端子（比如BATT端子）在点火开关关

8、闭时也要不间断的获得电源电压。以保存车辆的相应参数和诊断故障码。 3、如ECU供电电压降到一定值（一般10V）以下，ECU将无法工作。 4、ECU电源电路有三部分：ECU电源电路、微处理器电源电路、接地电路。,ECU电源电路,主要采用以下两种控制方式： 1、点火开关控制式 未装步进电机式怠速控制阀的ECU电源电路。 EFI主继电器由点火开关控制，打开点火开关，EFI主继电器吸合。给发动机ECU的+B和+B1端子供电。,ECU电源电路,2、发动机ECU控制式 装有步进电机式怠速控制阀的ECU电源电路。 点火开关接通，ECU的IGSW端子供电，ECU通过内部的主继电器控制电路，控制M-REL端子电

9、压，将EFI主继电器吸合，蓄电池电压加到+B和+B1端子。 点火开关断开，ECU通过M-REL端子继续供电让EFI主继电器延时断开，以便步进电机退回初始位置，为下一次起动做准备。,ECU内部电源电路,1、ECU内部电源电路给微处理器和传感器供电。 2、施加到ECU的B和B1端子的蓄电池电压（12V14V），通过内部电源电路（5V恒定电路）产生恒定的5V电压，供给微处理器和传感器，作为它们的电源电压。 3、当内部电源电路开路或短路时，由ECU提供5V电源的传感器都将不工作。,ECU接地电路,ECU包含三种基本的接地电路，这些接地电路在ECU内连在一起： 1、发动机ECU的接地电路 2、传感器接地

10、电路 3、执行器的接地电路,ECU电路检查,1、ECU电源线的检查：根据接线图，用数字万用表测量蓄电池正电压引脚和接地之间电压，在点火开关断开时，该电压应该是12V。如果电压过大，可能烧毁ECU，如果电压过小，会影响ECU正常工作。 2、接地线的检查：接地线通常与蓄电池的负极相连。在点火开关接通情况下，把数字电压表与接地线相连，电压应该是0.2V或更小，如果电压偏离正常值，维修接地线。,空气流量传感器,热线式空气流量计 1、是质量型空气流量计，直接测量进气质量，使用一组电热丝来测量进入发动机的空气量。 2、气流流过电热丝会造成温降。为保持电热丝温度需增加流向电热丝的电流。 3、所需的电流与空气

11、质量成正比，MAF输出与空气质量成正比的模拟电压信号到PCM。,空气流量传感器,叶片式流量计 是体积型空气流量传感器。气流推动计量板，当计量板压力与计量板回位弹簧力相等时，计量板就平衡在某一个位置。与计量板轴向连接的电位计将吸入空气量转化成可以发送给发动机ECU的电压信号。,空气流量传感器,光学卡门涡流式 通过光电直接感应吸入空气量。这既简化了进气道的构造，也减少了吸入空气阻力。产生的涡流频率与空气流速成比例，气流容积就可通过测量涡流频率来计算。利用发光二极管和光电晶体管来检测反光镜的振动。当进气量低时，信号频率也低。当进气量大时，信号频率高。,MAP传感器,检测歧管的进气压力。当在压电元件上

12、施加压力时，会产生电位差。随着进气压力增加，输出电压增大，发动机ECU根据此信号，确定基本喷射时间和基本点火提前。,TP传感器,电位计型 安装于节气门体，由节气门轴操作。电压信号的变化与节气门的位置相关。怠速时为0.5伏，全部开启时为4.5。 节气门关闭时，PCM会读出低电压信号。 节气门全部开启时，PCM会读出高电压信号，,TP传感器,霍尔元件型 1、当节气门开启时，霍尔IC探测磁通量的变化，并根据此 变化量输出电压。 2、此信号被送至发动机ECU作为节气门开度信号。 3、能精确地探测节气门开度，采用了无接触方式，简化了 造，所以不易发生故障。 4、为确保传感器的可靠性，具有两个输出信号。即

13、使一个传 感器故障，仍可使用另一个传感器进行检测。,APP传感器,加速踏板位置传感器 霍尔元件型 构造和原理和霍尔元件型节气门位置传感器的相同。,CMP传感器,对每个气缸的凸轮轴转角和TDC 进行检测。安装在发动机的凸轮 轴罩盖上。,CKP传感器,曲轴位置传感器脉冲轮有30 个凸起，每个凸起的上升边之间有10。由带有巨磁电阻（GMR）的IC 和综合信号处理电路以及一块磁铁组成。,CKP传感器,曲轴位置传感器,水温传感器,1、水温传感器检测发动机冷却液的温度。 2、安装在冷却水旁通阀上（点火线圈的正下方）。 3、ECT 属于热敏电阻类型，它的电阻根据发动机冷却液温度的改变而改变。电阻随发动机冷却

14、液温度的升高而减小，随发动机冷却液温度的降低而增大。,IAT传感器,IAT传感器属于热敏电阻类型，电阻随进气温度的升高而减小。,氧传感器,1、氧传感器能探测出排气内氧的浓度，安装位置和数量随发动机而不同。 2、氧传感器用二氧化锆元件制成。内侧和外侧都包一层铂的薄覆盖层。环境大气被引导至传感器的内侧，传感器的外侧则直接暴露在排气中。 3、传统氧传感器只能判断混合气浓、稀，宽带氧传感器可精确地指出浓与稀的程度。,空燃比传感器,AF传感器 1、常规氧传感器在理论空燃比的附近，输出电压常会急剧变化。相比而言，空燃比传感器所施加的是恒定电压，几乎和氧浓度成正比的电压。这可提高空燃比探测精度。 2、空燃比

15、氧传感器由一个传统开关式的氧传感器和一个氧泵组成。 3、空燃比传感器的输出条件不能用电压表来探测。,KS传感器,爆震传感器附装在气缸体上，当探测到发动机爆震时，向PCM发出信号。发动机就推迟点火正时，抑制爆震。,ECU输出控制,进气控制系统,常见进气控制系统有谐波进气增压控制、可变进气歧管、可变进气涡流、可变进气道、可变气门正时、废气涡轮增压控制系统等。,电子燃油喷射(EFI)系统,电子燃油喷射(EFI)系统应用各种传感器来探测发动机工作状态和行驶状态。ECU计算出最佳的喷油量，并控制燃油喷射。,L-EFI(空气流量控制型) 空气流量计直接测量进气量。,D-EFI(歧管压力控制型) 测量进气歧

16、管的压力，计算进气量。,电子控制点火提前(ESA)系统,根据各种传感器信号和PCM存储的点火正时图谱，计算出最佳点火正时，最佳点火正时主要由发动机转速和进气量(进气歧管压力)决定。,怠速控制系统,ISC(怠速控制)系统装配在节气门的旁通管路，由怠速控制阀来控制通过旁通管路空气吸入量。,排放控制系统,对发动机尾气进行控制，尽可能减少排放污染。常见的有机内净化法和机外净化法。排放控制系统一般有以下几种： 1、曲轴箱强制通风装置 2、燃油蒸发排放控制装置 3、进气加热装置 4、废气再循环装置 5、空气喷射装置 6、催化转化装置,其它控制,1、冷却风扇控制 发动机ECU通过控制风扇继电器来实施控制风扇

17、速度，或者使用冷却风扇ECU来实施控制风扇速度。 2、空调控制系统 发动机ECU根据车辆运行状态，会为了确保良好的驾驶性和加速性能而控制空调压缩机。,OBD(车载诊断系统),发动机ECU拥有OBD(车载诊断系统)的功能，该功能可监控传感器及执行器的工作。如果检测到某个故障，则该故障将以DTC(故障代码)的形式被记录下来。故障指示灯可能点亮。,发动机进气控制系统,进气系统概述,1、发动机工作时，空气经滤清器过滤后，沿进气道通过节气门体（或怠速阀），进入进气歧管并尽可能均匀地分配到各个气缸。 2、吸入空气的多少由节气门控制，节气门开度越大，吸入空气越多。 3、节气门完全关闭时，PCM控制怠速阀适当

18、开启，旁通部分空气以稳定怠速。另外当发动机起动以及节气门开度急剧变化时，怠速控制阀也会适当动作以补偿进气效果。,进气动态效应,1、利用发动机工作时进气管道的动态效应来提高充气效率。 2、进气动态效应分为惯性效应和波动效应。,可变进气系统,1、可变进气道 2、可变进气歧管 3、可变进气涡流,电子节气门控制系统,ETCS系统包括加速器踏板位置传感器、发动机ECU和节气门体。 节气门体包括节气门、检测节气门开度状态的节气门位置传感器、打开 或关闭节气门的节气门控制马达、使节气门返回固定位置的回位弹簧。,电子节气门控制系统,失效保护 加速踏板位置传感器故障。 节气门位置传感器故障。 节气门体系统出现故

19、障。,进气计量,MAF进气计量 采用MAF（质量型空气流量传感器）测量进入发动机的空气，得到的是进气质量，不需要进行温度和海拔高度的修正。目前最常用的有热线式空气流量计。 MAP进气计量 怠速时，节气门基本处于完全关闭状态，歧管内的绝对压力很低（真空度很高），此时进气量很小；当节气门完全打开时，进气歧管内的绝对压力接近大气压（真空度很低），此时进气流很大。MAP测量进气歧管内的绝对压力，是PCM计算进气流量主要的参数。,进气控制系统的常见故障及诊断,1、空气滤清器脏污、堵塞 故障症状：起动困难，动力不足、粘滞或绵软等。 可能原因：灰尘，油污，棉絮等异物堵塞滤芯，造成进气不畅。 诊断维修：检查滤

20、芯，轻微脏污，用空气吹；脏污较重，更换。 2、进气歧管漏气 故障症状：喘振，动力不足等。 可能原因：由于装卸或者碰撞受损，造成发动机进气歧管漏气。 维修诊断：用真空测试仪测量进气歧管的真空度。 3、节气门体脏或者漏气 故障症状：怠速不稳、加速不畅、油耗及排放增加等。 可能原因：节气门体脏污，影响节气门开启的灵敏性、开度的准确性。 诊断维修：对节气门体进行定期的检查和清洗，节气门体自适应。 4、MAF/MAP传感器失效 故障症状：发动机起动困难或者起动不稳定。 可能原因：传感器受污染或线路故障。 维修诊断：测量传感器针脚电压和电阻，清洗。,发动机怠速控制系统,概述,1、发动机怠速运转时，节气门接

21、近关闭，进入气缸的空气量及喷油量很少，发动机输出功率仅保证其在无负荷下以最低转速运转。 2、若发动机内磨擦增大、发动机负载发生变化，如开启空调等则会引起发动机怠速转速变化，导致发动机怠速不稳，甚至熄火。 3、电控发动机上一般都装有怠速控制系统ISC。 4、怠速控制的主要功能有：起动后控制、暖机过程控制、负荷变化控制、减速控制等。 5、其主要作用是稳定发动机的正常怠速，起动后迅速暖机，根据空调等负载情况自动调节发动机怠速转速。,怠速控制类型,怠速控制实质是对怠速时进气量的控制。怠速进气量的控制策略一般分为两种类型： 1、旁通空气式。应用普遍，如附加空气滑阀式、步进电机式、旋转滑阀式、占空比式。

22、2、节气门直动式。直接控制节气门的关闭位置。,怠速控制系统诊断与维修,发动机运转不稳定、怠速波动 故障症状：发动机的怠速波动，而且发动机出现过度的振动。 可能原因：进气系统存在漏气；脱附电磁阀故障；电子节气门系统操作不当；电子节气门系统的怠速识别未完成；气门正时不准确；可变气门正时控制系统操作不准确；来自CKP 传感器的不稳定信号；MAF 传感器或HO2S 的异常信号； PCM GND 电路中存在开路或短路；燃油质量低劣；空气滤清器未固定好；电气系统线束连接器断开；真空泄漏等。 诊断维修： 1、预热发动机，使发动机怠速运转5分钟，症状是否消失； 2、检查燃油品质，进气系统不漏气，进气歧管以及安

23、装在进气歧管上的部件的正确密封，节气门的平稳操作，PCM接地电路； 3、检索相关DTC。 4、访问MAF PID。驾驶汽车，并监控MAF PID 5、目测检查CKP传感器和曲轴皮带轮的靶轮齿圈。 6、检查电子节气门系统的操作。,怠速控制系统诊断与维修,高怠速、持续运转 故障症状：预热后，发动机持续以高怠速运转。 可能原因：ECT 传感器故障；进气系统的漏气；节流阀体故障；加速踏板位置传感器误调整；巡航车速控制系统操作不当；负载信号输入不正确；电子节气门系统操作不当。 诊断维修： 1、连接F-ADS到DLC-2； 2、起动发动机，并将其预热至正常的工作温度，ECT PID 数值是否与维修手册标准

24、值相符； 3、检索相关DTC。 4、在发动机空转速度提升时，是否感觉到或听到进气系统部件的漏气； 5、验证测试结果。,怠速控制系统诊断与维修,低怠速状态、在减速期间停机 故障症状：发动机在减速时停止运转。 可能原因：真空泄漏；电子节气门系统操作不当；进气系统漏气；空燃比控制不当。 诊断维修： 1、检查真空管路和进气系统有无损坏或漏气； 2、连接F-ADS到DLC-2，将点火开关转至ON位置，检索相关DTC。 3、检查电控节气门系统的操作。 4、将脱附电磁阀和进气歧管之间的真空软管断开，插上真空软管的开口端，驾驶车辆。发动机的状况是否改善。 5、访问APP1，APP2， TP，MAF 和VSS

25、PIDs，驾驶车辆时监控各个PID，PID 是否正常。,发动机燃油喷射系统,概述,1、电控汽油喷射（Electronic Fuel Injection,简称EFI）系统利用各种传感器检测发动机和汽车的各种状态，经电脑判断、计算，确定喷油脉宽。 2、在闭环控制系统中采用氧传感器反馈控制，可使空燃比的控制在14.7附近，在各种条件下空燃比均可得到适当的修正，得到最佳的空燃比。,电控燃油系统分类,1、单点燃油喷射。节气门体上安装一个或两个喷油器，向进气歧管中喷射燃油，利用节气门的开启角度和发动机转速控制空燃比，省去了MAF，结构简单，控制精度低，混合气形成不均匀。 2、多点燃油喷射。按喷油器的位置分

26、为：进气道喷射和缸内喷射。,无回油燃油系统,ECU参考当前工况，以脉宽调制方式控制油泵的转速。当发动机工作所需燃油量少时油泵转速就低，反之转速就高。电子式无回油供油系统与机械式系统相比：系统压力不是依靠机械油压调节器调整，而是通过调节电动油泵的转速控制。,燃油泵,电动燃油泵只在发动机运转时工作，根据结构不同，可分为： 1、滚柱泵 2、齿轮泵 3、涡轮泵,燃油泵的控制,燃油泵关闭系统 翻车或发生碰撞，安全气囊展 开时，PCM使燃油泵停止泵油。,电磁喷油器,1、喷油器可分为顶部供油式和底部供油式、轴针式和孔型、低阻式和高阻 式等。 2、喷油器的主要功能是在规定的时间内精确的输送规定量的燃油 3、P

27、CM根据传感器的输入信号决定脉冲宽度。 4、喷油脉宽基本的脉宽修正的脉宽。,燃油压力调节器,1、通过油压调节器的调节，可以保证喷油器压差始终保持恒定。 2、当燃油压力超过压力调节器的弹簧的压力时，阀门开启，使燃油回流到燃油箱并调节压力。,燃油压力脉动阻尼器,1、当燃油泵泵油或喷油器喷油时，在输油管内会产生燃油压力脉动，影响喷油器的喷油精度。为避免这种现象，可安装燃油压力脉动阻尼器来减弱燃油管中的压力脉动波，提高喷油器的喷油精度及降低噪声。 2、燃油压力脉动阻尼器通常安装在燃油管上，或者安装在输油管路上，有的安装在电动燃油泵上。,脉动阻尼器,燃油喷射控制,按喷油时刻与曲轴转角的关系，可分为同步喷

28、射和非同步喷射。在大多数工况下，喷油系统采用同步喷油方式，只有在起动、起步、加速等工况下才采用异步喷射方式工作。 1、同步喷射。 同步喷射是指喷油时刻与发动机曲轴转角有对应关系的喷射；分为：同时喷射、分组喷射和顺序燃油喷射。 2、非同步喷射 异步喷射是根据传感器的输入要求控制喷油时刻，与发动机曲轴的角度无关。 如：如发动机冷起动和急加速时的临时性喷射。PCM控制所有的喷油器同时喷油以满足发动机的特殊状况，这种情况就是非同步喷射。 3、各气缸实际喷射的总油量是同步喷射油量加上非同步喷射油量。,燃油喷射闭环控制,1、当氧传感器达到正常的工作温度，能够正常工作后，PCM就可以进入闭环燃油喷射控制状态

29、。 2、PCM首先计算喷油脉宽，然后根据氧传感器反馈进行修正。 3、闭环控制的结果使得混合气在理论空燃比左右“摆动”，氧传感器的信号也在0.45V左右“摆动”。,燃油喷射开环控制,1、发动机冷起动：发动机冷起动后，氧传感器还没有达到正常的工作温度，这时PCM开环控制。 2、发动机大负荷：当发动机大负荷运转时，PCM加浓混合气以求更大的功率，这时氧传感器信号被忽略。 3、三元催化器保护模式：当PCM监测到排气温度过高，有可能损坏 三元催化器时，将放弃闭环控制以降低排气温度。,燃油喷射控制短期燃油修正,1、短期燃油修正系数（Short Term Fuel TrimSTFT）是PCM内部的一个程序，

30、用于修正喷油脉宽，STFT根据氧传感器信号确定。 2、PCM根据氧传感器的反馈信号，随时调整喷油脉冲宽度。当氧传感器输入高电位信号时，说明混合气偏浓，应减小喷油脉宽；反之，应增大脉宽。 3、在诊断仪器上，该系数为一个百分数，如果： STFT= 0% 表示喷油不需要修正，PCM按照基本喷油量喷油 STFT为正数，例如5%，表示需要增加喷油量 STFT为负数表示需要减少喷油量,燃油喷射控制长期燃油修正,1、长期燃油修正系数（Long Term Fuel Trim LTFT）也是PCM内修正喷油的软件，这种控制策略又称为“自适应燃油策略”。 2、对于特定的发动机来说，基本喷油脉宽是标准数据，存储在E

31、CU的ROM中。在实际运行时，由于机械磨损等原因会造成发动机性能的变化，可能使实际空燃比与理论空燃比的偏差不断增大。短期燃油修正可以修正空燃比的偏差，但修正的范围有限，当修正值超出修正范围时，PCM就无法进行反馈修正。 3、为完善反馈控制，进一步提高空燃比控制精度，增大修正范围，引入了LTFT。,电控燃油喷射系统维修注意事项,1、不论发动机是否运转，只要在点火开关接通时，决不可断开任何12V电气工作装置。因为任何线圈都有自感作用，因此在断开时，都会产生很高的瞬变电压，使微机和传感器受到损坏。 2、跨接启动时，须先断开点火开关，才能装拆跨接缆线。 3、松开燃油系统管路接头前要彻底清洗接头及周围区

32、域；燃油系统有压力，须小心卸压。,发动机点火系统,点火系统的基本原理和基本组成,点火系统概述 点火系统使火化塞产生火花，点燃混合气。必须保证足够高的次 级电压，正确的点火正时。 点火系统的基本原理 1、点火线圈分为初级线路和次级线路 2、初级线路首先充电，在适当的时刻初级线路被切断，点火线圈的次级线路就会感应出高电压 3、这个高电压击穿火花塞间隙形成电火花 所有的点火系统均由三个部分或子系统构成：初级、触发、次级,无分电器电子点火系统（双缸同时点火系统）,1、取消了分电器，又分为双缸同时点火和单独点火方式。 2、双缸点火方式，用一个点火线圈对达到压缩和排气上止点的两个“伴侣缸”同时点火。如4缸

33、发动机中，1/4缸是一对“伴侣缸”；2/3是另一对“伴侣缸”。 3、当两缸火化塞同时跳火时，压缩缸承受大部分电压降。,无分电器电子点火系统（单独点火系统）,1、单独点火系统每个缸的火化塞配用一个点火线圈，对每个气缸进行点火。 2、取消了高压线而由点火线圈直接向火化塞供电，能量损失小，效率高，电磁干扰少。,点火正时控制,1、点火正时也称火花定时，指的是相对于活塞在压缩冲程的位置火花塞发火的早晚。点火系统进行三方面控制：点火提前角控制、通电时间控制、爆震控制。 2、点火提前角通常由初始点火提前角、基本点火提前角和点火提前角修正值三部分组成。最理想的点火时机是在爆震将要发生还未发生的时刻。 3、影响

34、点火提前角的因素：发动机转速、负荷、燃油辛烷值、燃 烧室结构、空燃比、大气压力、冷却液温度等。,爆震控制,推迟点火提前角对消除爆震作用明显。 爆震控制两种类型：压力传感器型和壁振动型。,点火系统故障分析,1、无火花 是最严重的点火故障，可能由初级或次级系统故障造成。 2、缺火 发生缺火的典型原因是初级电路故障或者次级分电器部件损坏。所造成的故障现象取决于缺火发生的频率和严重程度。例如，怠速时的间歇性缺火表现为熄火或怠速粗暴，而巡航时的缺火则表现为行驶不稳，悠车。,点火系统故障分析,3、火花弱 火花弱指火花强度小，火花弱的程度决定故障现象，如火花极弱， 会出现不能起动故障；如火花强度只是稍差，可

35、能会出现起动困难或 重载时缺火。初级或者次级系统内的故障可能导致火花弱，例如，初 级电压低、线圈电阻过大或次级绝缘不良都能导致火花弱。,点火系统故障分析,4、点火正时不当 点火正时不当可能导致多种故障现象，出现何种故障取决于点火正时不当发生的频率和严重程度，例如，点火正时不能随发动机转速增加而提前可能导致动力输出不足。,点火系统故障分析,电子点火控制系统的检查与诊断,发动机排放系统,排放控制系统概述,1、主要有害物质是一氧化碳(CO)、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SO2）和烟尘微粒等。 2、非排气污染物控制系统主要有： 曲轴箱强制通风系统 燃油蒸发控制系统 3、排气污染物

36、控制系统主要有： 废气再循环系统 二次空气喷射系统 催化转化系统,曲轴箱强制通风（PCV）,1、“窜气”进入曲轴箱，将稀释、污染机油，造成机油润滑性能下降， 还可造成曲轴箱内的压力增加，会将机油从油封或气缸垫压出。 2、这些混合气不能直接排入大气，需采用PCV系统将其导入进气歧管，使其重新燃烧。 3、曲轴箱强制通风装置的基本组成：PCV阀、油气分离器。 PCV阀控制曲轴箱窜气与进气混合的速率，在PCV阀内有双头柱塞和 弹簧。随着曲轴箱压力和进气歧管真空度相对改变，柱塞前后移动以 阻塞或释放曲轴箱窜气。 有一些发动机采用油气分离器连接到进气道中。曲轴箱通风量的大小 与设计管径大小和进气道压力相关

37、。 也有些及既采用了PCV阀，也使用了油气分离器。,曲轴箱强制通风（PCV）,PCV系统的工作原理 怠速时。进气岐管的真空度很高，PCV阀中的活塞（A）被吸到图示的顶端较窄的地方，使得通往进气岐管的通道（B）很窄，限制的流量。,曲轴箱强制通风（PCV）,PCV系统的工作原理 中等负荷时。进气岐管的真空度低，弹簧驱动柱塞下移，使得更多的气体流过PCV阀。,曲轴箱强制通风（PCV）,PCV系统的工作原理 大负荷。在大负荷工况（急加速或高速时），歧管真空度很低，弹簧克服歧管压力推动柱塞移出阀的窄端，流量增加。,曲轴箱强制通风（PCV）,PCV系统的工作原理 当回火时。进气道压力大增，压力推动柱塞移向

38、阀的另一端。防止回火串到曲轴箱引发爆炸。,燃油蒸发排放控制装置（EVAP）,概述 汽车产生的排放物中约有20来自燃油蒸发。 EVAP系统的作用就是控制由于汽油蒸发所造成的蒸汽排放。 活性炭罐式燃油蒸发控制系统的的组成：ECU、炭罐控制电磁阀、活性 炭罐、燃油箱、翻转阀/蒸汽控制阀、油箱盖等。,燃油蒸发排放控制装置（EVAP）,活性碳罐 1、碳罐中装有活性碳，有极强的吸附燃油分子的作用。 2、炭罐经软管与进气歧管相连，通过炭罐电磁阀控制管路通断。 3、发动机运转，ECU控制炭罐电磁阀开启，在进气歧管真空作用下，新鲜空气自通风口进入碳罐，燃油分子脱附，随新鲜空气一起被吸入气缸燃烧。 4、发动机怠速

39、或低速时，燃油蒸汽进入进气歧管，发动机工作将不稳定。必须对蒸汽进入歧管的时机和量进行控制，先进的EVAP系统能根据发动机的负荷，适时控制电磁阀的通电占空比。 5、如果碳罐被液态燃油污染，会失去吸附能力，必须更换。,废气再循环装置（EGR）,系统概述 1、EGR系统的作用是把一部分排气引入进气系统使其和新鲜混合气一起进入气缸，使混合气变稀，降低燃烧速度和温度，减少NOx的生成。 2、EGR会使混合气的着火性能和发动机的输出功率下降，因此，应选择合适的工况，进行适量的废气再循环。进入进气歧管的废气量一般在623之间。 3、EGR系统工作时点火提前角和燃油系统也要相应调整。 4、EGR阀按其工作方式

40、不同分为：进气歧管真空控制式和ECU控制的电磁式EGR阀。,废气再循环装置（EGR）,电子控制EGR系统的工作原理 ECU根据各种传感器的信号，确定发动机当前的运行工况，并输出控制信号，控制EGR电磁阀的打开或关闭，控制EGR的工作。,废气再循环装置（EGR）,电子控制EGR系统的工作原理 步进电机式废气再循环,废气再循环装置（EGR）,废气再循环（EGR）控制的诊断与维修 1、发动机处于正常工作温度。如果EGR阀在怠速和发动机低速时保持打开，怠速会不稳定，且在低速时发生喘振；或者减速之后过载熄火；或冷起动后过载熄火。如果EGR阀未开，将发生发动机爆燃。 2、EGR阀运行控制测试、电阻检查、电

41、路开路/ 短路的检查、拆下EGR阀，检查是否存在任何损伤或者堵塞现象。如果EGR阀损坏或堵塞，请更换。,二次空气喷射装置（AI）,系统概述 1、二次空气喷射系统是将一定量的新鲜空气引入排气管或三元催化器中，使废气与空气进一步燃烧，减少有害物的排放。 2、二次空气分为上游气流和下游气流。上游气流进入排气歧管，下游气流进入催化转化器的空气室中。由ECU控制。 3、发动机刚起动时。ECU控制空气旁通阀和分流阀断电，切断真空，从空气泵来的空气通过旁通阀旁通到大气。 4、暖机时。ECU控制两个电磁阀通电，空气进入排气歧管，使废气在排气歧管中燃烧，同时，能快速加热氧传感器。 5、发动机正常工作时，旁通阀通

42、电，分流阀断电，空气经旁通阀流到分流阀后被导入催化转化器，与HC和CO燃烧，减少排放。此时，二次空气系统不向排气歧管泵入空气，否则，附加空气会使氧传感器的信号变弱，导致油耗增加。,二次空气喷射装置（AI）,二次空气喷射系统组成,二次空气喷射装置（AI）,二次空气喷射系统的诊断与维修 1、首先检查该系统上所有真空软管和电路连接；空气泵带轮和滤清器有无弯曲、磨损或损坏。一般不检修泵总成。 2、如果AIR系统中的软管有烧坏的迹象，这表明单向止回阀有泄漏，会使排气进入该系统。空气歧管和管道的泄漏会导致废气漏出和大量噪声。 3、如果在AIR系统中相应的导线或者电磁元件有故障，会在PCM内设置故障码，需要

43、利用诊断仪进行诊断维修。,三元催化转化装置,概述 1、催化转化器分为传统型、三元催化转化器和双级催化转化器。 2、三元催化转换器(TWC)用铂(或钯)和铑作为催化剂，填充在氧化铝颗粒或陶瓷载体中，把废气中的有害气体转化成无害气体。 3、其催化作用是利用废气本身的热量激发的，理想使用温度400-800度。 4、只有当混合气的空燃比保持理论空燃比附近时，三元催化转化器的效率最佳。 5、有些汽车在出口端装有排气温度传感器，当TWC温度过高时，驾驶室排气温度警告灯亮。,催化转化装置,三元催化转换器转换效率与混合气空燃比的关系曲线,OBD系统,车载诊断系统OBD的历史与发展,美国OBD的历史与发展 第一

44、代OBD (OBDI) 1、加州环保局(CARB)1985年立法，1988年开始实施 2、当探测到故障时用故障指示灯（MIL）向驾驶员发出警告。还要求存储故障码信息以确定故障发生的区域 3、OBDI系统对许多与排放有关的问题不能监测 第二代OBD (OBDII) 1、OBDII于1996年实施 2、如果HC、CO或NOx排放超标，特别是当超过标准1.5倍时，故障指示灯应亮。 3、使用车载电脑监测电子元件的状况，如果电子元件失效或排放超标，故障指示灯应亮。 4、对标准数据传输接头（DLC）做了规定，包括位置和接头布线，允许与一般的检测工具连接。 5、实施工业标准，定义与排放有关的故障码。 6、电

45、子系统、元件术语和缩写字母标准化。,车载诊断系统OBD的历史与发展,欧洲OBD (E-OBD) 欧洲车载诊断系统（EOBD）并未另外增加传感器或执行器来进行尾气排放中的污染物的测量。EOBD是动力控制模块（ PCM）控制系统中集成的一种实时的随车监测系统。汽车行驶时，EOBD监测所有排放相关部件和系统的性能。 日本OBD (J-OBD) 2000年开始实施，类似OBD-II和EOBD，相对简单，2008年计划实 施更严格的JOBD法规。,OBDI与OBD-II功能比较,OBD具有OBD的所有诊断特征，同时，制造商可以自由增加功能，扩展OBD系统，除满足法规要求外，还能监测和诊断底盘和车身系统。

46、,OBDII的硬件,数据传输线接头,OBD系统监测,系统监测。是为了发现可能增加废气排放的控制系统故障，确保发动机控制系统所有传感器正在合适的工作，以便排放控制在最小。 PCM运行的监测：除了1、10、11，其他都是主要监测。 1、空调（新增）。 2、催化转化器效率。 3、综合元件监测CCM。 4、EGR系统。 5、燃油蒸发系统EVAP。 6、燃油系统（燃油系统调节自适应）。 7、加热式催化转化器。 8、加热式氧传感器。 9、失火监测。 10、曲轴箱强制通风（新增）。 11、二次空气喷射。 12、节温器（新增）。,OBD系统监测分类,1、OBD系统有两种监测。连续和非连续监测。连续监测的起动标准没有非连续监测的详细。 2、监测的起动标准。OBD把发动机控制系统分为九个子系统，每个子系统有它自己的监测。当符合它们的起动标准，并且正在驾驶车辆的时候，总是运行连续监测。在特定的运行工况，PCM运行相应的监测。每次驾驶车辆时不可能运行所有监测，只有精确的工况组合触发它时，每个给定的监测才可能运行一定的时间，这组工况称为监测的起动标准。 3、OBD最重要的工作是保护催化转化器免于损坏，使其连续有效的工作，而催化转化器失效的主要原因是喷油太多和点火失火。因此失火、燃油系统和综合元件监测是连续进行的，剩余监测不十分关键，只有当所有工况完全正确时，才运行非连续监测。