发动机电控系统的故障诊断与排除

主讲：尤明福教学要求：1、掌握发动机电控系统传感器、执行器的检测诊断方法2、掌握发动机电控系统检测规律、检测内容3、掌握发动机电控点火系统的检测方法4、掌握发动机电控综合试验及检测方法5、了解柴油电控系统的检测原理重点：传感器、执行器的检测与诊断难点：检测规律学时：8第一节传感器、执行器原理及检测第二节点火系统检测与故障排除第三节电控系统检测要点及检测规律第四节电控喷射系统使用性能的检测内容第五节柴油机电控系统原理与检测一、电控系统的基本组成：1）供油系统a、供油系统组成：包括油箱、油泵、滤油器、油压调节器、分配管、喷油器等。b、供油系统功能：供油、滤油、调压、喷油。电控系统的基本组成：2）进气系统a、进气系统组成：包括空气滤清器、进气主管、节气门、怠速旁通道、怠速空气调节器等。b、进气系统功能：滤清空气、计量、调节和均匀分配。电控系统的基本组成：3）控制系统a、控制系统组成：包括电脑ECM、主继电器EFI、10个传感器和10个执行元件。(结构如图示)二、电控系统十个传感器及作用：①点火正时和曲轴位置传感器IGT/NE：检测活塞上止点TDC的信号，以便点火和喷油。它多装在曲轴的前端或后端，或在分电机中。②转速传感器SP：产生曲轴转速和转角信号，它多和IGT/NE信号发生器成为一体。③节气门位置传感器TPS：产生节气门开度大小和快慢的信号，它在节气门轴的一端，与轴同步动作。④压力传感器MAP：测出进气管中的负压值，度量喷油的多少。它可直接固定在进气管上，或在其它位置用软管与进气管连接。⑤氧传感器OX：安装在排气管上，监控废气中的氧的含量，以便调节空燃比的大小。⑥水温传感器CTS：监测发动机水温的高低，多装在水温较高的气缸盖上。⑦气温传感器ATS：监测进气温度的高低，多安装在进气主管上。⑧车速传感器VSS：提供车速信号，多安装在变速器输出轴后端。⑨爆震传感器KNK：监测爆震信号，调节点火时间，多安装在燃烧室附近的气缸盖上。三、电控系统十个执行器及作用：①电动油泵FP：多淹没在油箱内或油箱外的底部排油、排气、升压、便于喷油雾化。②喷油器INJ：安装在各缸的进气歧管上或节气门体中。在恒压下定时喷油、定时断油，提高雾化质量，改善燃烧条件。③真空电磁阀VSV：安装在机体后方隔板上，多用来开闭执行器元件的真空管路，控制范围较多。④废气再循环装置EGR：多安装在进气主管附近，控制NOx的生成量。⑤怠速空气调节器IAC：多跨接在节气门的前后方，调节高、低怠速的进气量，保证平稳运转。⑥空调系统A/C：发动机额外的负载，调节车内的温度。⑦点火器：接收ECU的点火信号，使点火线圈通断产生高压电。⑧碳罐电磁阀：使碳罐及时地在中等负荷工况投入工作，对油箱中的燃油蒸气充分利用和回收。⑦风扇继电器：使电动风扇根据水温的高低，及时运转，控制发动机正常温度。⑧仪表显示器：使仪表盘中的各种仪表显示，供驾驶员对汽车的各系统及时监控。如果打开点火开关，仪表不显示，发动机就难以着火运转。1、电动汽油泵的检测：a、电动汽油泵为不可拆式，只能一次性使用。工作电压多为12V；绕组和炭刷的电阻值为0.2—0.3欧；油压为200—350Kpa；流量为80—120L/H为好，这是检验汽油泵好坏的依据。四、检测与诊断b、在分配管的测压孔上接油压表，静态油压应略高于动态油压。夹住调压器上的回油管，油压应升高100Kpa，转速上升100r/min以上为好。如转速不上升，说明油泵失效。c、熄火后，分配管内的油压应保持5min不降低为好。否则，说明调压器、油泵中止回阀门的功能失效，应更换新件。汽油泵的故障：a、汽油泵故障的征侯是起动困难、怠速不稳、加速不良、行驶无力、走走停停、停停走走、夏季故障高于冬季（热气阻影响）。b、脏堵造成的泵油量降低。c、泵油能力衰退或失效多为滤油器脏堵或接反，有时因加油不及时性，造成热负载加大。炭刷、弹簧、换向片、绕组发热、磨损加大、电阻值变大、转速下降、油压和油量下降而失效。2、油压调节器工作原理：a、夹住调压器上的回油管，油压应升高。其工作原理是油压P、弹簧力F、进气管真空度△Px的相互作用。其关系如下：油压P弹力F真空△Pxb、其关系如下：时回油,回油是经常的,定压250Kpa。时停回,熄火后储压,定压250Kpa。时阀门维持一定开度定压250Kpa。FPPX喷油压力＝FPPX喷油压力＝FPPx喷油压力＝油压调节器的故障：a、膜片弹簧疲劳：回油过多，分配管内油压过低，喷油量和雾化质量变差。卡住回油管，压力又正常，说明汽油泵和滤油器无问题，应更换调压器。b、膜片破漏：汽油流入进气管中，造成空燃比极浓时冒黑烟，严重时发动机窒息。c、膜片和阀结胶、硬化、发卡：会造成油压过高，排气冒黑烟故障。3、喷油器的检测：a、当喷孔的断面、喷油压力一定时，喷油量的多少决定于喷油持续时间的长短，即电磁线圈中脉冲电流信号的宽度。这是衡量喷油控制电路好坏的重要依据。b、当脉冲电流宽度一定时，则喷孔的端面、喷油压力是喷油量多少的关键因素。这是清洗喷油器和更换汽油泵的重要依据。c、喷油时脉冲宽度的大小，是多个高频喷油信号的组合，不是一次完成的，其叠加量之和谓“喷油脉冲宽度”。喷油器的检测参数：d、喷油持续时间2～8ms；稳定电流为2A；；针阀的升程为0.15mm，电磁线圈的电阻值为3～15Ω；一般15s的喷油量为45～55mL；各缸的差值应小于5mL。喷油器的故障：a、脏堵：碳化物和胶油是脏堵的物质，使循环供油量减少，造成怠速不稳、加速不良等故障，应适时检查清洗或更换。b、针阀发卡有4种症状：（1）不喷油：单缸断电无降速征状。（2）常喷油：不雾化、冒黑烟；不着火、冒白烟。（3）滴漏：不雾化、不熄火；断电后1min少于1滴为好。（4）雾化不良：锥角、射程不良、怠速游车或冒黑烟，排气管中有不规则的突噜声。c、升程扩大：噪声大、喷油关断时间变化失常，喷油量失常。d、密封圈失效：漏油、漏气。J220314、热膜空气流量计：热膜空气流量计的检测：检测参数:a、V1－E间——输入电压12V；b、V2－E间——输出电压0—5V。c、对LH－AFS检测，可用压缩空气向管中吹气测量：不吹气时V2、E间的基准电压为0.8－1V；吹气时的随动电压变为2V，吹气口距离的变化，电压也应随动变化。热膜空气流量计的故障：如发现有怠速不稳、加速无力、熄火等现象时：将SW置OFF，拔下AFS电接头，起动发动机，运转情况反而明显好转，表明AFS应更换新件。5、进气压力传感器的检测：a、拔下真空管；将SW置为ON；AC端即输入5V的工作电压。b、用手动真空泵对MAP施加13.3—66.7KPA的负压（即节气门全开、全闭时的压力），测出B、C端的随动电压值。其电压值应与绝对压力成正比；与真空度成反比。c、无真空泵时，就车用真空表，动态下配合测量。或用嘴软管，一般真空度可达20Kpa左右；对应电压值4.4V为好。进气压力传感器的故障：MAP是一次性使用的元件，因其本身无摩擦的影响，故障率较少。它最怕漏气和真空度不正常，真空度直接受发动机密封性能、点火性能、空燃比的影响、故MAP报警，往往是假性故障，它本身通过检测各工况输出电压值后，应从其它方面排除影响MAP的因素。6、怠速空气调节器（1）保证低温起动后的快怠速热起，使发动机转速达1500r/min。此时，ECU根据CTS和ATS的信号多喷油，怠速调节器也应多进气。（2）热起后喷油时减少，进气量也相应减少，维持平稳的低怠速运转。（3）额外负荷加大时，又处于快怠速状态或稳定的怠速状态，防止发动机熄火。“额外负荷”是指：空调（A/C）接通、动力转向工作、自动变速器P/N档开关进入运行档位、全车电器投入使用等情况，都会造成怠速运转下降200—400r/min不等。步进电机的特点：（1）定子未通电前，转子的永久磁铁的磁性，可使转子保持定位。关键在于在什么位置定位。为此，初始位置应该设定。所以SW为OFF断电后延时2s，使转子和锥阀到达关闭位置，咔的一声落座。否则，正反转失控。（2）转子的旋转方向，决定于输入定子的第一个脉冲时定子的极性，为此，转子的初始位置是关键。（3）步进电机的起动开关有四个，目的是为了防止LAC“无为的工作”。节气门位置传感器TPS的“怠速触点”IDL为ON，也就是回到了怠速的位置。空调开关（A/C）为ON；转向助力开关为ON；ECT的P/N档开关为D、R档位置。步进电机的检测方法：（1）绕组的电阻值为10—30Ω；有的为50Ω，工作电压为12V（2）因为大螺旋角传动，人工推拉锥阀时，应能自由进出，否则需清洗其阀杆并润滑。（3）就车检查时，拆下IAC，接头不拔下；SW为ON/ST，锥阀缩回，打开旁通道，便于起动。SW为OFF，锥阀伸出，切断旁通道。因ECU有2S的延时控制，防止不熄火，并完成初始位置的设定。步进电机的故障：a、主要是脏、堵、发卡、运动迟缓：SW为OFF，2S内不落座复位，造成初始位置不对，致使怠速过高、过低、游车、熄火或不能熄火。应清洗或更换。b、节气门位置传感器TPS失调；IDL为OFF，LAC停止工作，也失去了异步喷射的加速能力。多为乱调节气门开度限位螺钉造成的无知故障。又造成EGR阀和炭罐系统过早的投入工作而游车。步进电机的正确调整：a、IAC清洗、换新、蓄电池、换电脑后，都应对初始位置和步数重新设定。目的是熟悉工作程序，恢复记忆存储，又叫“学习控制”。b、方法是：静态下将SW置ON/OFF数次，每次间隔5S，使LAC正反落座到初始设定的关闭位置。c、并在正常动态下，使发动机加速到3000—3500r/min,保持3—5min，此时IDL为OFF，再回到怠速位置，IDL为ON，目的是使IAC的控制电路在正常工作范围内，全行程的恢复学习控制功能。即从最大开度到最小开度的记忆功能得到恢复和存储。d、以10S的间隔时间，开关空调A/C两次，AT挂入D档和R档；转向助力的汽车，将转向盘打到极限位置，并保持5S时间。发动机转速应等于或略高于怠速转速100r/min为好。这说明LAC的负荷自调功能良好。e、通过3项额外负荷加载试验，如不符合要求，应在仪器的监控下调整节气门限位螺钉或节气门位置传感器TPS，使IDL为ON，或更换新的IAC。f、有些车种无IAC的故障代码，如丰田车系，福特车系，多由OX代为报警，应合理分析。7、节气门位置传感器的作用：a、反映了节气门度的大小和动作的快慢，是电脑ECU感知负荷大小的输入信号。它是怠速控制、急加速控制、急减速控制、断油控制、异步喷射、点火提前修正控制的主要信号。b、点火提前角的控制：TPS的IDL为ON时，点火提前角即减小，保证怠速平稳运转和减少排放污染。c、急加速控制：TPS的加速率信号给ECU，调动浓度单元使空燃比变大，同时增加一次异步喷射，提高了响应性。d、急减速控制：TPS的关闭信号，使IDL为ON，产生了断油信号，因发动机被反拖，转速较高，如转速N1800f/min时即断油控制，减少污染和省油；N1200r/min时又喷油,保证怠速运转.e、怠速控制:怠速触点IDL导通,触发步进电机LAC的电路的而投入工作,保证平稳怠速运转.起步加速控制:IDL为ON/OFF,增加一次或多次异步喷射,提高了起步加速性能.否则,起步加速不平顺.节气门位置传感器的检测：输入电压为5V,输出电压为0—5V的随动电压，全闭时为0.7V，全开时5V，全闭时电阻值为0.6—1kΩ，全开时为4—5Ω；全闭时IDL为ON，稍开大时IDL为OFF。不少TPS为三接头式，其IDL在ECU中或单独安装在节气门附近为一碰撞式开关电路。8、进气温度、水温位置传感器的检测：在车上就态测测量，也可拆下用水加热测量其电阻值。依据特性曲线，测其电阻或电压值，一般测量0℃、20℃、80℃的电阻和电压值。80℃时电阻为200—400欧；电压为0.1—1V。20℃时电阻为2—3kΩ；电压为1—3V。0℃时电阻为8kΩ，电压为4V左右。进气温度、水温位置传感器的故障：a、水垢、油垢是绝热失准的大害，造成空燃比（A/