課題二電控發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)

1、汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)要排除系統(tǒng)的故障，首先得汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)要排除系統(tǒng)的故障，首先得對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)各部分的安裝位置和功對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)各部分的安裝位置和功用都要很熟悉。然后針對(duì)某個(gè)故障應(yīng)用所掌握用都要很熟悉。然后針對(duì)某個(gè)故障應(yīng)用所掌握的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析，找出癥結(jié)所在，然后對(duì)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析，找出癥結(jié)所在，然后對(duì)故障進(jìn)行維修，直至故障完全排除。故障進(jìn)行維修，直至故障完全排除。發(fā)動(dòng)機(jī)控制已經(jīng)由原來(lái)單一的燃油噴射控制發(fā)動(dòng)機(jī)控制已經(jīng)由原來(lái)單一的燃油噴射控制系統(tǒng)發(fā)展到當(dāng)前的集燃油噴射控制、電子點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)展到當(dāng)前的集燃油噴射控制、電子點(diǎn)火控制、怠速控制、進(jìn)氣控制、增壓控制、尾氣控制、怠速控制、進(jìn)氣控制

2、、增壓控制、尾氣排放控制、失效后備控制及診斷和數(shù)據(jù)通信為排放控制、失效后備控制及診斷和數(shù)據(jù)通信為一體的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)，縮寫(xiě)為一體的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)，縮寫(xiě)為“EMS”，如，如圖圖2-1所示。所示。1油箱；油箱；2燃油濾清器；燃油濾清器；3壓力調(diào)節(jié)器；壓力調(diào)節(jié)器；4控制器；控制器；5空氣流量計(jì)；空氣流量計(jì)；6節(jié)氣門位置傳感節(jié)氣門位置傳感器；器；7壓力傳感器；壓力傳感器；8進(jìn)氣溫度傳感器；進(jìn)氣溫度傳感器；9發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器；發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器；10凸輪軸位置傳感器；凸輪軸位置傳感器；11爆燃傳感器；爆燃傳感器；12發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器；13活性炭過(guò)濾器；活性炭過(guò)濾器；14炭罐電磁閥；炭罐電

3、磁閥；15鎖止閥鎖止閥；16二次空氣泵；二次空氣泵；17二次空氣閥；二次空氣閥；18電子加速踏板；電子加速踏板；19EGR閥；閥；20催化器；催化器；21、22氧傳感器；氧傳感器；23OBD燈；燈；24檢測(cè)接口；檢測(cè)接口；25油箱壓力傳感器；油箱壓力傳感器；26噴油器；噴油器；27點(diǎn)火線點(diǎn)火線圈圈一、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)組成及功能一、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)組成及功能二、電子控制器與執(zhí)行器二、電子控制器與執(zhí)行器三、發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的三、發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的1發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)主要由傳感器、執(zhí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)主要由傳感器、執(zhí)行器和電子控制單元行器和電子控制單元3大部分

4、組成，如圖大部分組成，如圖2-2所示。所示。 圖圖2-2 發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成1發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成u傳感器：裝在發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)位置的信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，用來(lái)檢傳感器：裝在發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)位置的信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下的各種參數(shù)，并將它們轉(zhuǎn)換成電信測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下的各種參數(shù)，并將它們轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再輸送給號(hào)，再輸送給ECU，相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的，相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的“眼睛和耳朵眼睛和耳朵”。u執(zhí)行器：用以接收?qǐng)?zhí)行器：用以接收ECU的指令，進(jìn)行必要的動(dòng)作，相當(dāng)?shù)闹噶睿M(jìn)行必要的動(dòng)作，相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的于發(fā)動(dòng)機(jī)的“手腳手腳”。 執(zhí)行器有：燃油泵、炭罐電磁執(zhí)行

5、器有：燃油泵、炭罐電磁閥、節(jié)氣門體（含節(jié)氣門直動(dòng)式怠速閥）等。閥、節(jié)氣門體（含節(jié)氣門直動(dòng)式怠速閥）等。u電子控制單元：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況和車輛運(yùn)行狀態(tài)確電子控制單元：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況和車輛運(yùn)行狀態(tài)確定燃油噴射量和點(diǎn)火時(shí)刻，相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的定燃油噴射量和點(diǎn)火時(shí)刻，相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的“大腦大腦”。（1）各元件安裝位置，如圖）各元件安裝位置，如圖2-3所示。所示。代號(hào)元件名稱代號(hào)元件名稱代號(hào)元件名稱1活性炭罐電磁閥2活性炭罐3點(diǎn)火器4凸輪軸位置傳感器5噴油器6燃油壓力調(diào)節(jié)器7節(jié)氣門位置傳感器8熱膜式空氣流量計(jì)9氧傳感器10冷卻液溫度傳感器11爆燃傳感器12曲軸轉(zhuǎn)速傳感器13進(jìn)氣溫度傳感器14電控單元（E

6、CU）15傳感器插頭支架發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)各元件的名稱，如表發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)各元件的名稱，如表2-1所示。所示。表表2-1各元件的名稱各元件的名稱元件名稱作 用空氣流量計(jì)（KS）將吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送至發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，ECU將該信號(hào)作為噴油、點(diǎn)火、怠速控制和尾氣排放的主要控制信號(hào)進(jìn)氣歧管壓力傳感器（PIM）在D型電控燃油噴射系統(tǒng)中，進(jìn)氣歧管壓力傳感器測(cè)量進(jìn)氣管壓力，并將信號(hào)輸入ECU，ECU將該信號(hào)決定噴油器基本噴油量和基本點(diǎn)火提前角的主控信號(hào)曲軸轉(zhuǎn)速傳感器（NE）檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，并以電信號(hào)的形式輸送給ECU，以確定噴油時(shí)刻和點(diǎn)火時(shí)刻凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器（G信號(hào)）作用是判斷

7、信號(hào)采集配氣凸輪軸的位置信號(hào)并輸入ECU，以便ECU識(shí)別l缸或6缸壓縮上止點(diǎn)，以確定噴油時(shí)刻和點(diǎn)火時(shí)刻冷卻水溫度傳感器（THW）用來(lái)檢測(cè)冷卻液溫度，并將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變成電磁信號(hào)輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度信號(hào)來(lái)修正噴油時(shí)間和點(diǎn)火時(shí)間進(jìn)氣溫度傳感器（THA）用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度，并向ECU輸入溫度信號(hào)，作為噴油和點(diǎn)火的修正信號(hào)節(jié)氣門位置傳感器（TPS）檢測(cè)節(jié)氣門的開(kāi)度及開(kāi)度變化，以電壓信號(hào)輸入ECU，用于控制燃油噴射及其他輔助控制（如EGR、開(kāi)閉環(huán)控制等）爆燃傳感器（KNK）用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)是否發(fā)生爆燃，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元氧傳感器（OX）檢測(cè)排氣中的含氧量，向

8、ECU輸入空燃比的反饋信號(hào)，進(jìn)行噴油量的閉環(huán)控制噴油器在ECU控制下，將霧化良好的汽油噴入進(jìn)氣管或進(jìn)氣道燃油泵將汽油從油箱中抽出，加壓后通過(guò)燃油管道輸送到噴油器。它常安裝在油箱內(nèi)EGR閥（廢氣再循環(huán)）是將一部分燃燒廢氣從排氣管引入進(jìn)氣管與新鮮充量混合再次燃燒，從而降低排氣中的NOx水平的一種措施，它是控制NOx排放的有效措施之一三元催化器使用三元催化器可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)的排放量，一般催化器是一個(gè)置于排氣系統(tǒng)中進(jìn)行化學(xué)處理的顆?；蚍涓C狀結(jié)構(gòu)的容器，主要是使廢氣中的HC、CO、NOx受熱發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成無(wú)害的排放物活性炭罐電磁閥ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開(kāi)度信號(hào)對(duì)電磁閥進(jìn)行通、斷控制1電子控制器電子

9、控制器 電子控制器（見(jiàn)圖電子控制器（見(jiàn)圖2-4）又稱為電控單元（）又稱為電控單元（ECU或或ECM），俗稱車用電腦，是發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的核心部），俗稱車用電腦，是發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的核心部件。其功用是根據(jù)各種傳感器和控制開(kāi)關(guān)輸入的信號(hào)參件。其功用是根據(jù)各種傳感器和控制開(kāi)關(guān)輸入的信號(hào)參數(shù)，對(duì)噴油量、噴油時(shí)刻和點(diǎn)火時(shí)刻等進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。數(shù)，對(duì)噴油量、噴油時(shí)刻和點(diǎn)火時(shí)刻等進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。圖2-4 電子控制器電控單元主要由以下幾個(gè)部分組成。電控單元主要由以下幾個(gè)部分組成。（1）中央處理器。）中央處理器。（2）存儲(chǔ)器。）存儲(chǔ)器。（3）輸入）輸入/輸出裝置。輸出裝置。（4）總線。）總線。（5）驅(qū)動(dòng)回路。）驅(qū)動(dòng)回路。

10、執(zhí)存器又稱為執(zhí)行元件，是控制系統(tǒng)的執(zhí)執(zhí)存器又稱為執(zhí)行元件，是控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其功用是接受電控單元（行機(jī)構(gòu)。其功用是接受電控單元（ECU）的控）的控制指令，完成整體的控制動(dòng)作。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制指令，完成整體的控制動(dòng)作。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)常見(jiàn)的執(zhí)行器有以下幾種。制系統(tǒng)常見(jiàn)的執(zhí)行器有以下幾種。（1）電動(dòng)燃油泵。）電動(dòng)燃油泵。（2）電磁噴油器。）電磁噴油器。（3）怠速控制閥。）怠速控制閥。（4）活性炭罐電磁閥。）活性炭罐電磁閥。（5）EGR電磁閥。電磁閥。1開(kāi)環(huán)控制開(kāi)環(huán)控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，ECU根據(jù)傳感器的信號(hào)對(duì)執(zhí)行器進(jìn)根據(jù)傳感器的信號(hào)對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行控制。行控制。如圖如圖2-6所示，閉環(huán)控

11、制實(shí)質(zhì)上就是反饋控所示，閉環(huán)控制實(shí)質(zhì)上就是反饋控制。在開(kāi)環(huán)控制的基礎(chǔ)上，控制系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際制。在開(kāi)環(huán)控制的基礎(chǔ)上，控制系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際檢測(cè)到的開(kāi)環(huán)控制結(jié)果的反饋信號(hào)來(lái)決定增減檢測(cè)到的開(kāi)環(huán)控制結(jié)果的反饋信號(hào)來(lái)決定增減輸出控制量的大小，而此時(shí)不再根據(jù)其他輸入輸出控制量的大小，而此時(shí)不再根據(jù)其他輸入信號(hào)進(jìn)行控制。信號(hào)進(jìn)行控制。電子控制單元（電子控制單元（ECU）（見(jiàn)圖）（見(jiàn)圖2-7）是電控）是電控系統(tǒng)的系統(tǒng)的“大腦大腦”，它通過(guò)收集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、空，它通過(guò)收集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、空氣流量（發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量）、冷卻液溫度等各種氣流量（發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量）、冷卻液溫度等各種信號(hào)，進(jìn)行處理和運(yùn)算后，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油信號(hào)，進(jìn)行處理和

12、運(yùn)算后，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油量、點(diǎn)火正時(shí)、怠速轉(zhuǎn)速和尾氣排放，使發(fā)動(dòng)量、點(diǎn)火正時(shí)、怠速轉(zhuǎn)速和尾氣排放，使發(fā)動(dòng)機(jī)能在各種工況下保持較好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性機(jī)能在各種工況下保持較好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和尾氣排放性能，如圖和尾氣排放性能，如圖2-8所示。所示。ECU常見(jiàn)安裝位置：儀表板、雜物箱或控制臺(tái)中其他零部常見(jiàn)安裝位置：儀表板、雜物箱或控制臺(tái)中其他零部件的下面或后面。件的下面或后面。圖2-7 電子控制單元圖2-8 電子控制單元工作原理1電路控制圖電路控制圖無(wú)步進(jìn)電機(jī)的電源電路如圖無(wú)步進(jìn)電機(jī)的電源電路如圖2-9所示。所示。2工作過(guò)程工作過(guò)程EFI主繼電器由點(diǎn)火開(kāi)關(guān)控制。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通，電流方向：主繼電器由點(diǎn)火開(kāi)

13、關(guān)控制。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通，電流方向：“+”主主繼電器線圈繼電器線圈搭鐵電池搭鐵電池“”。主繼電器觸電閉合，。主繼電器觸電閉合，ECU得電，得電，+B、+B1為電池電壓。電流流向：電池為電池電壓。電流流向：電池“+”EFI保險(xiǎn)絲保險(xiǎn)絲主繼主繼電器電器ECUE1搭鐵搭鐵電池電池“”。3電路故障檢測(cè)電路故障檢測(cè)步驟一：用萬(wàn)用表電阻擋兩表筆分別與步驟一：用萬(wàn)用表電阻擋兩表筆分別與E1和蓄電池負(fù)極或車身接鐵接和蓄電池負(fù)極或車身接鐵接觸，若接鐵不良，則觸，若接鐵不良，則ECU不工作。不工作。步驟二：用萬(wàn)用表電壓擋兩表筆檢查，一端與步驟二：用萬(wàn)用表電壓擋兩表筆檢查，一端與ECU中中+B、+B1端子接端子接觸，另

14、一端與蓄電池負(fù)極或車身接鐵接觸，若沒(méi)有觸，另一端與蓄電池負(fù)極或車身接鐵接觸，若沒(méi)有912V電壓，說(shuō)電壓，說(shuō)明明ECU不能工作。不能工作。步驟三：用萬(wàn)用表電壓擋兩表筆檢查，一端與步驟三：用萬(wàn)用表電壓擋兩表筆檢查，一端與ECU中中BATT端子接觸，端子接觸，另一端與蓄電池負(fù)極或車身接鐵接觸，若沒(méi)電，故障碼無(wú)法保存，另一端與蓄電池負(fù)極或車身接鐵接觸，若沒(méi)電，故障碼無(wú)法保存，學(xué)習(xí)空燃比修正值丟失，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)可能不正常。學(xué)習(xí)空燃比修正值丟失，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)可能不正常。圖2-9 電路控制圖1電路控制圖電路控制圖有步進(jìn)電機(jī)的電源電路如圖有步進(jìn)電機(jī)的電源電路如圖2-10所示。所示。圖2-10 電路控制圖2EF

15、I主繼電器由主繼電器由ECU控制控制點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)，ECU的的IGSW端得電，端得電，ECU內(nèi)部的主繼電器控內(nèi)部的主繼電器控制制ECU的的M-REL端輸出電壓，主繼電器通電，使用繼電器觸點(diǎn)閉合端輸出電壓，主繼電器通電，使用繼電器觸點(diǎn)閉合，ECU的的+B、+B1端得電，使端得電，使ECU獲得工作電壓。獲得工作電壓。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，ECU通過(guò)通過(guò)M-REL端使主繼電器繼續(xù)工作端使主繼電器繼續(xù)工作2s，保證步進(jìn)電機(jī)繼續(xù)通過(guò)保證步進(jìn)電機(jī)繼續(xù)通過(guò)2s，以保證回到初始位置。，以保證回到初始位置。3電路故障檢測(cè)電路故障檢測(cè)步驟一：用萬(wàn)用表電阻擋兩表筆分別與步驟一：用萬(wàn)用表電阻

16、擋兩表筆分別與E1和蓄電池負(fù)極或車身接鐵和蓄電池負(fù)極或車身接鐵接觸，若接鐵不良，則接觸，若接鐵不良，則ECU不工作。不工作。步驟二：用萬(wàn)用表電壓擋兩表筆檢查，一端與步驟二：用萬(wàn)用表電壓擋兩表筆檢查，一端與ECU中中IGSW端子接端子接觸，另一端與蓄電池負(fù)極或車身接鐵接觸，若無(wú)電，則觸，另一端與蓄電池負(fù)極或車身接鐵接觸，若無(wú)電，則ECU無(wú)工無(wú)工作電壓。作電壓。步驟三：用萬(wàn)用表電壓擋兩表筆檢查，一端與步驟三：用萬(wàn)用表電壓擋兩表筆檢查，一端與ECU中中M-REL端子端子接觸，另一端與蓄電池負(fù)極或車身接鐵接觸，若無(wú)電，則繼電接觸，另一端與蓄電池負(fù)極或車身接鐵接觸，若無(wú)電，則繼電器不工作應(yīng)檢查繼電器工作是否正常。器不工作應(yīng)檢查繼電器工作是否正常。步驟四：用萬(wàn)用表電壓擋兩表筆檢查，一端與步驟四：用萬(wàn)用表電壓擋兩表筆檢查