- 2021-06-17 发布 |
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汽车底盘电控系统课件:项目二汽油发动机电控燃油喷射系统的检修
项目二 汽油发动机电控燃油喷射系统的检修 一、项目要求 二、相关知识 三、项目实施 四、拓展知识 一、项目要求 二、相关知识 (一)电控燃油喷射系统概述 1 .电控燃油喷射系统的作用 电控燃油喷射系统的作用是对喷射正时、喷油量、燃油停供及燃油泵进行控制。 ( 1 )喷油正时控制 所谓喷油正时是指喷油器在什么时刻(相对于曲轴转角位置)开始喷油。 对于采用多点间歇性燃油喷射方式的发动机来说,按照喷油时刻与曲轴转角的关系可分为同步喷射和异步喷射两类。 同步喷射是指与发动机曲轴转动同步,在固定的曲轴转角位置进行喷射。 异步喷射与曲轴旋转角度无关,是在同步喷油的基础上,为改善发动机的性能额外增加的喷油,如发动机冷启动和急加速时的临时性喷射。 ① 同步喷油正时控制。 在同步喷射发动机中,又分为顺序燃油喷射、分组喷射和同时喷射 3 种基本类型。它们对喷油正时的要求各不相同。 ● 顺序燃油喷射:四缸发动机顺序喷射系统喷油器控制电路如图 2-1 所示,其特点是喷油器驱动回路数与汽缸数目相等。 图 2-1 四缸发动机顺序喷射控制电路 在采用顺序喷射系统的发动机上, ECU 根据凸轮轴位置传感器信号( G 信号)、曲轴位置传感器信号( Ne 信号)和发动机的做功顺序,确定各缸工作位置,当确定某缸活塞运行至排气行程上止点前某一位置时, ECU 输出喷油控制信号,接通喷油器电磁线圈电路,该缸即开始喷油,如北京切诺基发动机在各缸排气行程上止点前 64° 开始喷油,喷油顺序与作功顺序一致。 四缸发动机顺序喷射系统喷油正时如图 2-2 所示。 图 2-2 四缸发动机顺序喷射系统喷油正时图 ● 分组喷射:在分组喷射系统中,一般将所有汽缸的喷油器分成 2 ~ 4 组,由 ECU 分组控制喷油器。 四缸发动机分组喷射系统喷油器控制电路如图 2-3 所示,喷油器分两组, ECU 通过两个端子分别对各组喷油器进行控制。 图 2-3 四缸发动机分组喷射系统喷油器控制电路图 分组喷射喷油正时的控制是以各组最先进入作功行程的汽缸为基准,在该汽缸排气行程上止点前某一位置, ECU 输出指令信号,接通该组喷油器电磁线圈电路,该组喷油器即开始喷油。 四缸发动机分组喷射系统喷油正时如图 2-4 所示。 图 2-4 四缸发动机分组喷射系统喷油正时图 ● 同时喷射:早期生产的燃油喷射发动机大多采用同时喷射方式,四缸发动机同时喷射系统喷油器控制电路如图 2-5 所示。 从图中可以看出,所有的喷油器是并联的。 图 2-5 四缸发动机同时喷射系统喷油器控制电路图 发动机电控单元根据曲轴位置传感器产生的基准信号,控制功率晶体管的导通和截止,从而同时接通或切断各喷油器电磁线圈电路,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。 由于在发动机的一个工作循环中喷射两次,因此又称这种喷射方式为同时双次喷射。 两次喷射的燃油,在进气门打开时一起进入汽缸,其喷油正时如图 2-6 所示。 图 2-6 四缸发动机同时喷射系统喷油正时图 由于这种喷射方式是所有汽缸的喷油器同时喷油,所以喷油正时与发动机进气、压缩、做功、排气等工作循环没有什么关系。 其缺点是不可能使各缸都获得最佳的喷油正时,但这种喷射系统的喷油器驱动回路通用性好,其电路结构与软件都比较简单,因此目前这种喷射方式还占有一定地位。 ② 异步喷油正时控制。 ● 启动时异步喷油正时控制 在部分电控燃油喷射系统中,为改善发动机的启动性能,在发动机启动时,除同步喷油外,再增加一次异步喷油。 具有启动异步喷油功能的电控燃油喷射系统,在启动开关( STA )处于接通状态时, ECU 接收到第一个凸轮轴位置传感器信号( G 信号)后,接收到第一个曲轴位置传感器信号( Ne 信号)时,开始进行启动时的异步喷油。 ● 加速时异步喷油正时控制 发动机由怠速工况向汽车起步工况过渡时,由于燃油惯性等原因,会出现混合气较稀的现象。 为了改善起步加速性能, ECU 根据节气门位置传感器中怠速触点输送的怠速信号( IDL 信号)从接通到断开时,增加一次固定量的喷油。 在有些电控燃油喷射系统中, ECU 接收到的 IDL 信号从接通到断开后,检测到第一个 Ne 信号时,增加一次固定量的喷油。 有些发动机电控燃油喷射系统,为使发动机加速更灵敏,当节气门迅速开启或进气量突然增加(急加速)时,在同步喷射的基础上再增加异步喷射。 ( 2 )喷油量控制 喷油量控制是电控燃油喷射系统最主要的控制功能之一,其目的是使发动机在各种运行工况下,都能获得最佳的混合气浓度,以提高发动机的经济性和降低排放污染。 当喷油器的结构和喷油压差一定时,喷油量的多少就取决于喷油时间。 在汽油机电控燃油喷射系统中,喷油量控制是通过对喷油器喷油时间的控制来实现的。 喷油量控制可分为同步喷油量控制和异步喷油量控制。 同步喷油量控制又分为发动机启动时的喷油量控制和发动机启动后的喷油量控制,二者的控制模式不同。 ① 启动时的同步喷油量控制。 在发动机启动时,由于转速波动大,无论是 D 型电控燃油喷射系统中的绝对压力传感器,还是 L 型电控燃油喷射系统中的空气流量计,都不能精确地确定进气量,也就无法确定合适的基本喷油时间,所以发动机启动时的同步喷油量控制与启动后的控制不同。 发动机启动时, ECU 根据冷却水的温度,由内存的水温-喷油时间曲线来确定基本喷油时间,如图 2-7 所示。 然后再根据进气温度和蓄电池电压进行修正,得到启动时的喷油持续时间。 图 2-7 发动机启动时的基本喷油时间曲线 在发动机转速低于规定值或点火开关位于 STA (启动)挡时,喷油时间的确定如图 2-8 所示。 图 2-8 喷油时间的确定 ECU 根据冷却水温信号和内存的水温-喷油时间曲线确定基本喷油时间,根据进气温度信号对喷油时间作修正(延长或缩短)。 然后再根据蓄电池电压适当延长喷油时间,以实现喷油量的进一步修正,即电压修正。 发动机工作时,喷油器的实际喷油时刻比 ECU 发出喷油指令的时刻晚,即存在一段滞后时间,如图 2-9 所示。 图 2-9 喷油器喷油滞后时间 喷油器喷油的滞后时间,随蓄电池电压降低而延长,这将导致喷油器实际喷油的持续时间比 ECU 确定出的喷油时间短,喷油量减少,从而影响电控燃油喷射系统对喷油量的控制精度。 为此,发动机工作时, ECU 需根据蓄电池电压适当修正喷油时间,以提高喷油量控制的精度。 ② 启动后的同步喷油量控制。 发动机启动后转速超过预定值时, ECU 确定的喷油持续时间为: 喷油持续时间 = 基本喷油持续时间 喷油修正系数 + 电压修正值 基本喷油时间是实现既定空燃比(即理论空燃比 14.7∶1 )的喷射时间。 在 D 型电控燃油喷射系统中, ECU 根据发动机转速信号和进气管绝对压力信号,由内存的三元 MAP 图确定基本喷油时间,如图 2-10 所示。 图 2-10 三元 MAP 图 在 L 型电控燃油喷射系统中, ECU 根据发动机转速信号和空气流量信号确定基本喷油时间。 发动机启动后的各工况下, ECU 在确定基本喷油时间的同时,还必须根据各种传感器输送来的发动机运行工况信息,对基本喷油时间进行修正。 ● 启动后加浓修正 发动机完成启动后,点火开关由“ STA” (启动)位置转到“ ON” (点火)位置,或发动机转速已达到或超过预定值,为使发动机保持稳定运转, ECU 根据冷却水温确定喷油时间的初始修正值,然后以一固定速度下降,逐步达到正常。 ● 暖机工况加浓修正 发动机温度较低时,燃油蒸发性差,为使发动机迅速进入最佳工作状态,必须供给较浓的混合气。 发动机启动后,在达到正常工作温度之前, ECU 根据冷却水温信号对喷油时间进行修正,暖机工况加浓修正系数曲线如图 2-11 所示。 暖机加浓修正还受怠速信号控制,节气门位置传感器中的怠速触点接通或断开时,根据发动机转速不同, ECU 确定的喷油时间略有不同。 图 2-11 暖机工况加浓修正系数曲线 ● 进气温度修正 发动机进气温度影响进气密度, ECU 根据进气温度传感器提供的进气温度信号,对喷油时间进行修正。 通常以 20℃ 为进气温度信息的标准温度,低于 20℃ 时空气密度大, ECU 适当增加喷油时间,使混合气不致过稀;进气温度高于 20℃ 时,空气密度减小,适当减少喷油时间,以防混合气偏浓。 进气温度修正系数曲线如图 2-12 所示,增加或减少的最大修正量约为 10% 。 图 2-12 进气温度修正系数曲线 ● 大负荷工况喷油量修正 发动机在大负荷工况下运转时,要求使用较浓的混合气以获得大功率, ECU 根据发动机负荷大小修正喷油时间。 发动机工作时, ECU 可根据进气管绝对压力信号(或空气流量信号)、节气门位置信号判断发动机负荷大小,大负荷工况时适当增加喷油时间。 大负荷工况时的加浓量约为正常喷油量的 10% ~ 30% 。 有些发动机大负荷工况的喷油量修正还与冷却水温信号相关。 ● 过渡工况喷油量修正 发动机在过渡工况(加速或减速)下运行时,为获得良好的动力性、经济性和响应性,需要适当修正喷油时间。 ECU 主要根据进气管绝对压力信号(或空气流量信号)、发动机转速信号、车速信号、节气门位置信号、空挡启动开关信号来判断过渡工况,并对喷油时间进行修正。 ● 怠速工况稳定性修正 发动工作时,进气管绝对压力是随发动机转速而变化的,但进气管绝对压力的变化比发动机转速的变化滞后。 节气门之后进气管容积越大,发动机转速越低,这种滞后时间越长。 对装用 D 型电控燃油喷射系统的发动机,由于 ECU 检测到进气管绝对压力变化较转速变化的时间滞后,尤其发动机在怠速工况下转速发生变化时,不能随怠速转速的变化及时改变基本喷油时间,必将导致发动机怠速转速上升时扭矩也上升,怠速转速下降时扭矩也下降,造成发动机怠速工况不稳定。 为了提高发动机怠速工况稳定性, ECU 根据进气管绝对压力信号和发动机转速信号对喷油量进行修正。 随进气管绝对压力增大或怠速转速降低,适当增加喷油时间;随进气管绝对压力减少或怠速转速增高,适当减少喷油时间。 怠速工况稳定性修正系数曲线如图 2-13 所示。 图 2-13 怠速工况稳定性修正系数曲线 kp 、 kn — 怠速稳定修正系数 p — 压力变化 n — 怠速转变化 ③ 异步喷油量控制。 发动机启动或加速时的异步喷油量一般是固定的,即各缸喷油器以一个固定的喷油持续时间,同时向各缸增加一次喷油。 ( 3 )燃油停供控制 ① 减速断油控制。 汽车行驶中,驾驶员快收加速踏板使汽车减速时, ECU 将会切断燃油喷射控制电路,停止喷油,以降低碳氢化合物及一氧化碳的排放量。 当发动机转速降至设定转速时又恢复正常喷油。 ② 限速断油控制。 发动机加速时,发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时, ECU 将切断燃油喷射控制电路,停止喷油,防止超速。 ( 4 )燃油泵控制 当点火开关打开或发动机熄火后,电控燃油喷射系统中的燃油泵一般预先或迟后工作 2 ~ 3s ,以保证燃油系统必须的油压。 在发动机启动过程和运转过程中,燃油泵应保持正常工作。 打开点火开关但不启动发动机,或关闭点火开关后,应适时切断燃油泵控制电路,使燃油泵停止工作。 部分电控燃油喷射系统中装用的电动燃油泵有高、低两个转速挡,发动机工作时,电控燃油喷射系统根据发动机的转速和负荷来控制燃油泵以高速或低速运转。 发动机高速、大负荷工况下耗油较多时,燃油泵以高速运转;发动机在低速、中小负荷工况工作时,使燃油泵以低速运转,以减少不必要的燃油泵磨损和电能消耗。 2 .电控燃油喷射系统的分类 图 2-14 化油器式燃油供给系统 1— 汽油 2— 喉管 3— 空气 4— 化油器 5— 节气门 6— 浮子室 7— 发动机 图 2-15 汽油喷射式燃油供给系统 1— 空气 2— 节气门 3— 发动机 4— 控制装置 5— 加压汽油 6— 喷油器 ( 1 )按喷射方式分类 按喷射方式不同,电控燃油喷射系统可分为连续喷射方式和间歇喷射方式。 间歇喷射方式是指在发动机运转期间,将汽油间歇地喷入进气道内。 在采用间歇喷射方式的多点电控燃油喷射系统中,按各缸喷油器的喷射顺序又可分为同时喷射系统、分组喷射和顺序喷射系统,如图 2-16 所示。 图 2-16 喷油器喷射顺序 ( 2 )按对空气量的计量方式分类 按对进气量的计量方式不同,电控燃油喷射系统可分为 D 型喷射系统和 L 型喷射系统。 ( 3 )按喷射位置分类 按喷射位置不同,电控燃油喷射系统可分进气管喷射和缸内直接喷射两种类型。 目前汽车上应用的电控燃油喷射系统一般都是进气管喷射式,按喷油器的数量不同,又可分为多点喷射( MPI )系统和单点喷射( SPI )系统,如图 2-19 所示。 图 2-19 电控燃油喷射系统喷射位置 ( 4 )按有无反馈信号分类 电控燃油喷射系统按有无反馈信号可分为开环控制系统和闭环控制系统。 (二)电控燃油喷射系统的组成及工作原理 电控燃油喷射系统形式多样,但其组成基本相同。 都是由 3 个子系统组成:燃油供给系统、空气供给系统和控制系统,如图 2-20 所示。 图 2-20 电控燃油喷射系统的组成 1 .燃油供给系统 燃油供给系统的功用是向发动机提供清洁、雾化良好的燃油。 燃油供给系统主要由油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器及油管等组成,如图 2-21 所示。 图 2-21 燃油供给系统的工作原理图 当发动机工作时,电动燃油泵将汽油从油箱内吸出,经燃油滤清器过滤后送入输油管,燃油泵供给的多余汽油经压力调节器和低压回油管流回油箱,输油管负责向各缸喷油器供油。 压力调节器通过控制回油量来调节输油管内的燃油压力,以保证喷油器的喷油压差保持恒定。 2 .空气供给系统 空气供给系统的功用是为发动机提供清洁的、适量的空气。 通常由空气滤清器、节气门体、怠速控制阀、进气总管和进气歧管等部分组成,如图 2-22 所示。 图 2-22 空气供给系统的组成 1— 空气滤清器 2— 空气流量计 3— 节气门 4— 怠速空气调整器 5— 至汽缸的空气 6— 进气总管 7— 进气歧管 8— 节气门体 9— 旁通气道 另外为了随时调节进气量,以适应不同工况的需要,还设置有进气量检测装置,在 D 型系统中采用进气管压力传感器检测进气量,而 L 型系统进气量是由安装在空气滤清器后的空气流量传感器检测的。 当发动机工作时,外界空气经空气滤清器过滤后流过空气流量传感器( L 型),经过计量后,空气流沿着节气门通道,进入进气总管,再通过进气歧管分别送到各个汽缸中,汽车行驶时,空气流量是由驾驶员通过加速踏板操纵节气门控制的。 在采用旁通空气式怠速控制系统的发动机上,节气门体的外部或内部设有与主进气道并联的旁通怠速进气通道,并由怠速控制阀控制怠速时的进气量。 3 .控制系统 在电控燃油喷射系统中,喷油量控制是最基本的也是最重要的控制内容。 控制系统的工作原理如图 2-23 所示。 图 2-23 控制系统的工作原理图 1— 燃油滤清器 2— 断路继电器 3— 电动汽油泵 4— 燃油压力调节器 5— 冷启动喷油器具 6— 节气门位置传感器 7— 油箱 8— 燃油压力脉动减震器 9— 稳压器 10— 喷油器 11— 空气流量计 12— 空气滤清器 13— 点火线圈 14— 主继电器 15— 三元催化转换器 16— 氧传感器 17— 直空限制器 18— 温度时间开关 19— 辅助空气阀 20— 水温传感器 21— 点火开关 22— 蓄电池 23— 启动装置 ECU 根据空气流量信号和发动机转速信号确定基本的喷油时间(喷油量),再根据其他传感器(如冷却水温传感器、节气门位置传感器等)对喷油时间进行修正,并按最后确定的总喷油时间向喷油器发出指令,使喷油器喷油(通电)或断油(断电)。 (三)燃油供给系统主要元件的构造与检修 1 .电动燃油泵 ( 1 )电动燃油泵的类型 电动燃油泵是电喷发动机的基本部件之一,其作用是把燃油从油箱中吸出,加压后输送到管路中,和燃油压力调节器配合建立合适的系统压力。 电动燃油泵根据安装位置的不同可分为两种:内置式和外置式。 内置式电动燃油泵安装在油箱中,浸泡在燃油里,具有噪声小、不易产生气阻、不易泄漏、安装管路较简单等优点。 有些车型在油箱内还设有一个小油箱,并将燃油泵置于小油箱中,这样可防止在油箱燃油不足时,因汽车转弯或倾斜引起燃油泵周围燃油的移动,使燃油泵吸入空气而产生气阻。 外置式电动燃油泵串接在油箱外部的输油管路中,优点是容易布置、安装自由度大,但噪声大,且燃油供给系统易产生气阻。 因此,目前大多数电控燃油喷射系统均采用内置式电动燃油泵。 电动燃油泵按其泵体结构的不同,可分为涡轮泵、滚柱泵、齿轮泵和侧槽泵等。 外置式电动燃油泵主要采用滚柱式,内置式电动燃油泵主要采用涡轮式,也可以采用滚柱式。 ( 2 )电动燃油泵的构造 电动燃油泵主要由泵体、永磁电动机和外壳 3 部分组成,如图 2-24 所示。 永磁电动机通电即带动泵体旋转,将燃油从进油口吸入,流经电动燃油泵内部,再从出油口压出,给燃油系统供油。 图 2-24 电动汽油泵 1— 安全阀 2— 滚柱式油泵 3— 电动机 4— 单向阀 5— 出口油 6— 进油口 燃油流经电动燃油泵内部,对永磁电动机的电枢起到冷却作用,故此种燃油泵又称湿式燃油泵。 电动燃油泵的电动机部分包括固定在外壳上的永久磁铁和产生电磁力矩的电枢以及安装在外壳上的电刷装置。 电刷与电枢上的换向器相接触,其引线连接到外壳上的接线柱上,将控制电动燃油泵的电压引到电枢绕组上。 电动燃油泵的外壳两端卷边铆紧,使各部件组装成一个不可拆卸的总成。 燃油泵的附加功能由安全阀和单向阀完成。安全阀可以避免燃油管路阻塞时压力过分升高,而造成油管破裂或燃油泵损伤。 单向阀的设置是为了在燃油泵停止工作时密封油路,使燃油系统保持一定残压,以便发动机下次启动容易。 ① 涡轮式电动燃油泵。 如图 2-25 所示,涡轮式电动燃油泵主要由油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀等组成。 油箱内的燃油进入油泵内的进油室前,首先经过滤网初步过滤。 图 2-25 涡轮式电动燃油泵 1— 燃油滤网 2— 叶轮 3— 永磁体 4— 电枢 5— 电刷 6— 安全阀 7— 单向阀 8— 燃油泵 9— 燃油泵支架 10— 滤网 11— 壳体 12— 出油口 13— 进油口 14— 叶片 15— 泵盖 涡轮泵主要由叶轮、叶片、泵壳体和泵盖组成,叶轮安装在油泵电动机的转子轴上。 油泵电动机通电时,油泵电动机驱动涡轮泵叶轮旋转,由于离心力的作用,使叶轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳,并将燃油从进油室带往出油室。 由于进油室燃油不断被带走,所以形成一定的真空度,将油箱内的燃油经进油口吸入,而出油室燃油不断增多,燃油压力升高,当燃油压力达到一定值时,则顶开出油阀经出油口输出。 出油阀是个单向阀,可在燃油泵不工作时,阻止燃油倒流回油箱,以保持油路压力,便于下次启动和防止气阻产生。 燃油泵工作过程中,燃油流经油泵电动机内腔,对油泵电动机起到冷却和润滑的作用。 安全阀安装在进油室和出油室之间,当燃油泵输出的燃油压力达到 0.4 MPa 时,安全阀开启,使燃油泵内的进油室与出油室连通,以防止输油压力过高。 涡轮式电动燃油泵具有泵油量大、泵油压力较高(可达 0.6 MPa 以上)、供油压力稳定、运转噪声小、使用寿命长等优点,所以应用最为广泛。 ② 滚柱式电动燃油泵。 如图 2-26 所示,滚柱式电动燃油泵主要由电动机、滚柱泵、单向阀、限压阀等组成。 滚柱式电动燃油泵的输油压力波动较大,在出油端一般都安装阻尼减震器,这使燃油泵的体积增大,所以滚柱式电动燃油泵一般安装在汽油箱的外面,属外置式电动燃油泵。 图 2-26 滚柱式电动燃油泵 阻尼减震器主要由膜片和弹簧组成,它可吸收燃油压力波的能量,降低压力波动,以便提高喷油控制精度。 滚柱泵由转子、滚柱和泵套组成。 转子偏心地置于泵套内,燃油泵的电动机带动转子运转时,由于离心力的作用使滚柱向外侧移动而与泵套内壁紧密接触,对周围起密封作用,在相邻两个滚柱之间形成了工作腔。 当工作腔转过出油口后,其容积不断增大,形成一定的真空度,当转到与进油口连通时,将燃油吸入;而吸满燃油的工作腔转过进油口后,其容积又不断减小,使燃油压力提高,具有一定压力的燃油流过电动机,从出油口输出。 单向阀和限压阀的作用与涡轮式电动燃油泵相同。 ③ 齿轮泵。 齿轮泵的工作原理与滚柱泵相似。 它由带外齿的主动齿轮、带内齿的从动齿轮和泵套组成,如图 2-27 所示,后者与主动齿轮偏心。 主动齿轮被燃油泵电动机带动旋转,由于齿轮啮合,主动齿轮带动从动齿轮一起旋转。 图 2-27 齿轮式电动燃油泵 1— 从动齿轮 2— 主动齿轮 3— 齿轮泵 4— 滤网 在从动齿轮和主动齿轮的内外齿啮合的过程中,由内外齿所围合的腔室将发生容积大小的变化,这样,若合理地设置进出油口的位置,即可利用这种容积的变化将燃油以一定的压力泵出。 ( 3 )电动燃油泵控制电路 电动燃油泵只有在发动机启动和运转时才工作。 在打开点火开关时,为建立系统油压,电动燃油泵往往会运行一段时间,以便发动机能顺利启动。 而在其他情况下,即使点火开关接通,只要发动机没有转动,油泵就不工作。 油泵工作的控制,通常是指对油泵电路开路继电器的控制。 继电器触点闭合,油泵通电工作;继电器触点断开,油泵停止工作。 不同车型采用的燃油泵控制电路也不同,但主要分为 3 种类型。 ① 油泵开关控制的燃油泵控制电路。 此种控制电路仅用于装用翼板式空气流量传感器的 L 型电控燃油喷射系统。 油泵开关控制的燃油泵控制电路如图 2-28 所示。 图 2-28 油泵开关控制的燃油泵控制电路图 发动机启动时,点火开关 ST 端子与电源接通,启动机继电器线圈通电使其触点闭合,蓄电池经启动机继电器向开路继电器中的线圈 L1 供电使其触点闭合,从而通过主继电器、开路继电器向燃油泵供电,燃油泵工作。 发动机启动后正常运转时,点火开关处于点火位置,点火开关 IG 端子与电源接通,同时空气流量计内的测量板转动使燃油泵开关闭合,开路继电器内的线圈 L2 通电,仍可保持开路继电器触点闭合,燃油泵继续工作。 发动机运转中,燃油泵始终保持工作状态,但发动机停转时,空气流量计内的燃油泵开关便断开,开路继电器内的 L1 和 L2 线圈均不通电,其开关断开燃油泵电路,燃油泵停止工作。 开路继电器中的 RC 电路,可使发动机熄火时,延长电动燃油泵工作 2 ~ 3 s ,以便保持燃油系统内有一定的残余压力。 有些车型的电动燃油泵具有转速控制功能。 燃油泵在发动机低速或中小负荷下工作时,需要的供油量相对较小,此时油泵也应低速运转,这样可减少油泵的磨损、噪声以及不必要的电能消耗。 而在发动机高转速或大负荷下工作时,需要供油量相对较大,此时油泵应高速运转,以增加油泵的泵油量。 以下两种控制电路可以实现燃油泵的转速控制。 ② 油泵继电器控制的燃油泵控制电路。 油泵继电器控制的燃油泵控制电路如图 2-29 所示。 它在油泵控制电路中,增设一个电阻器和燃油泵继电器对油泵转速进行高速和低速切换的二级控制。 图 2-29 油泵继电器控制的燃油泵控制电路图 与油泵开关控制的燃油泵控制电路类似,点火开关接通后即通过主继电器将开路继电器的 +B 端子与电源接通,启动时开路继电器中的 L1 线圈通电,发动机正常运转时, ECU 中的晶体管 VT1 导通,开路继电器中的 L2 线圈通电,均使开路继电器触点闭合,油泵继电器 FP 端子与电源接通,燃油泵工作。 发动机熄火后, ECU 中的晶体管 VT1 截止,开路继电器内的 L1 和 L2 线圈均不通电,其开关断开燃油泵电路,燃油泵停止工作。 发动机低速、中小负荷工作时, ECU 中的晶体管 VT2 导通,油泵继电器线圈通电,使触点 A 闭合,由于将电阻串联到燃油泵电路中,所以燃油泵两端电压低于蓄电池电压,燃油泵低速运转;发动机高速、大负荷工作时, ECU 中的晶体管截止,油泵继电器触点 B 闭合,直接给燃油泵输送蓄电池电压,燃油泵高速运转。 ③ ECU 控制的燃油泵控制电路。 如图 2-30 所示,蓄电池电源经主易熔线、 20A 熔体、主继电器进入 ECU 的 +B 端子,燃油泵控制 ECU 通过 FP 端子向燃油泵供电。 燃油泵控制 ECU 根据发动机 ECU 端子 FPC 和 DI 的信号,控制 +B 端子与 FP 端子的连通回路,以改变输送给燃油泵电压,从而实现对燃油泵转速的控制。 图 2-30 ECU 控制的燃油泵控制电路图 当发动机高速、大负荷工作时,发动机 ECU 的 FPC 端子向燃油泵控制 ECU 发出指令,使 FP 端子向燃油泵提供 12V 的蓄电池电压,燃油泵以高速运转;当发动机低速、小负荷工作时,发动机 ECU 的 DI 端子向燃油泵控制 ECU 发出指令,使 FP 端子向燃油泵提供较低的电压(一般为 9 V ),燃油泵以低速运转。 ECU 的 +B 端子和 FP 端子,分别有导线与诊断座上的相应端子相连,以便于对燃油泵进行检查。 ( 4 )燃油泵的就车检查 若电动燃油泵及其控制电路无故障,在点火开关关闭 10 s 以上再打开时(不启动发动机),或关闭点火开关使发动机熄火时,都会提前或延长工作 2 ~ 3 s 。 此时,在油箱处仔细听察,均能听到电动燃油泵工作的声音。 通常电动燃油泵的就车检查应按如下步骤进行。 ① 用专用导线将燃油泵的电源端子“ +B” 与测试端子“ FP” 接通。 ② 将点火开关转至“ ON” 位置,但不要启动发动机。 ③ 用手捏进油软管检查软管中有无压力,拧开油箱盖听有无燃油泵工作的声音,如果软管中有压力且可听到回油声,说明电动燃油泵正常。 ④ 若听不到燃油泵工作声音或进油管无压力,应检修或更换该燃油泵。 ⑤ 若有燃油泵不工作故障,但按上述方法检查正常,应检查燃油泵电路导线、继电器、易熔线和熔体有无断路。 ( 5 )燃油泵的拆装与检验 多数轿车的电动燃油泵,可在打开汽车后备箱盖或翻开后座垫后,从油箱上直接拆出。 但也有些轿车,必须将油箱从车上拆下,才能拆卸燃油泵。 需要注意的是:发动机停止工作后,供油管路仍保持有压力,因此在拆卸燃油泵或修理燃油系统之前,应释放燃油系统压力,并关闭用电设备。 拆下燃油泵后,测量燃油泵两端子之间电阻值,应与维修手册中的规定相符(通常为 2 ~ 3 )。 用蓄电池直接给燃油泵通电,应能听到油泵电机高速旋转的声音。 此时,由于油泵电动机得不到润滑和冷却,通电时间不能过长。 2 .燃油滤清器 电控燃油喷射系统对燃油清洁度要求极高,所以在油路中装有一个全封闭、高强度、高过滤性的滤清器。 其功用是滤除燃油中的杂质和水分,防止燃油系统堵塞(尤其是喷油器),减小机械磨损,确保发动机稳定运行,提高可靠性。 燃油滤清器的结构如图 2-31 所示,它由纸质滤心串联一个棉纤维过滤网制成,燃油从入口进入滤清器,经过壳体内的滤芯过滤后,清洁的燃油从出口流出,可滤去直径 0.01 mm 以上的杂质微粒。 汽油滤清器安装在燃油泵之后的高压油路中,壳体上标有燃油进出方向。 图 2-31 燃油滤清器结构图 一般汽车每行驶 20 000 ~ 40 000 km 或 1 ~ 2 年,应更换燃油滤清器,如果燃油杂质含量大时,更换的里程间隔应缩短。 更换燃油滤清器时,应首先释放燃油系统压力,并注意燃油滤清器壳体上标记的燃油流动方向。 如果燃油滤清器被倒装,那么即使工作很短的时间也必须更换。 3 .脉动阻尼器 在一些电控燃油喷射系统的电动燃油泵或燃油导轨上,安装有燃油脉动阻尼器,其作用是降低喷油器喷油时引起的燃油压力波动,并降低噪声。 燃油脉动阻尼器的结构如图 2-32 所示,主要由膜片、回位弹簧和外壳等组成。 图 2-32 脉动阻尼器的结构图 1— 阀片 2— 膜片 3— 回位弹簧 发动机工作时,燃油经过脉动阻尼器膜片下方进入输油管,当燃油压力瞬时增大时,膜片受压上移,膜片下方的空间增大,油压减小;当燃油分配管的燃油压力瞬时减小时,膜片受弹簧回复力作用下移,膜片下方的空间减小,油压增大。 这样,通过燃油脉动阻尼器膜片下方的容积变化,起到稳定燃油系统油压的作用。 脉动阻尼器一般不会发生故障。 需进行拆卸时,注意应首先释放燃油系统压力。 4 .燃油压力调节器 喷油器的喷油量取决于喷油器的喷孔截面、喷油时间和喷油压差。 在 EFI 系统中, ECU 通过控制喷油器的喷油时间来实现对喷油量的控制。 因此,要保证燃油喷射量的精确控制,在喷油器的结构尺寸一定时,必须保持恒定的喷油压差。 喷油器将燃油喷入进气管内,喷油压差就是指燃油分配管内燃油压力与进气管内气体压力的差值。 而进气管内的气体压力是随发动机转速和负荷的变化而变化的,要保持恒定的喷油压差,必须根据进气管内压力的变化来调节燃油压力。 燃油压力调节器的功用就是调节燃油压力,使喷油压差保持恒定。 燃油压力调节器通常安装在燃油分配管的一端,其结构如图 2-33 所示,主要由膜片、弹簧和回油阀等组成。 图 2-33 燃油压力调节器的结构图 膜片将调节器壳体内部分成两个室,即弹簧室和燃油室。 膜片上方的弹簧室通过软管与进气管相通,膜片与回油阀相连,回油阀控制回油量。 发动机工作时,燃油压力调节器的膜片上方承受的压力为弹簧的弹力和进气管内气体的压力之和,膜片下方承受的压力为燃油压力,当膜片上、下承受的压力相等时,膜片处于平衡位置不动。 当进气管内气体压力下降(真空度增大)时,膜片向上移动,回油阀开度增大,回油量增多,使燃油分配管内燃油压力也下降;反之,当进气管内的气体压力升高时,则膜片带动回油阀向下移动,回油阀开度减小,回油量减少,使燃油分配管内燃油压力也升高。 由此可见,在发动机工作时,燃油压力调节器通过控制回油量来调节燃油分配管内燃油压力,从而保持喷油压差恒定不变。 发动机工作时,由于燃油泵的供油量远大于发动机消耗的油量,所以回油阀始终保持开启,使多余燃油经过回油管流回油箱。 发动机停止工作(燃油泵停转)时,随燃油分配管内燃油压力下降,回油阀在弹簧作用下逐渐关闭,以保持燃油系统内有一定的残余压力。 压力调节器不能维修,若工作不良时,应进行更换。 拆卸时注意应先释放燃油系统压力。 5 .燃油供给系统的检修 ( 1 )释放燃油系统压力 电控燃油喷射式发动机为便于再次启动,在发动机熄火后,燃油供给系统内仍保持有较高的残余压力。 在拆卸燃油系统内任何元件时,都必须首先释放燃油系统压力,以免系统内的压力油喷出,造成人身伤害或火灾。 燃油供给系统压力的释放方法如下。 ① 启动发动机,维持怠速运转。 ② 在发动机运转时,拔下油泵继电器或熔断器,也可拔下电动燃油泵线束插头,使发动机自行熄火。 ③ 再启动发动机 2 ~ 3 次,如发动机未启动,则表明燃油压力已被释放。 ④ 关闭点火开关,接上油泵继电器或电动燃油泵线束连接器。 ⑤ 将棉丝或其他吸油性物品垫在油管接头下或包住接头螺母,然后慢慢拧松接头螺母,使汽油被棉丝或吸油性物品吸附后再拿走棉丝或吸油性物品,最后将管接头重新拧紧。 ( 2 )燃油供给系统压力预置 在拆开燃油供给系统进行维修之后,为避免首次启动发动机时,因系统内无压力而导致启动时间过长,应预置燃油供给系统残余压力。 燃油供给系统压力预置可通过反复打开和关闭点火开关数次来完成,也可按下述方法进行。 ① 检查燃油供给系统所有元件和油管接头是否安装良好。 ② 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。 ③ 将点火开关转至“ ON” 位置,使电动燃油泵工作约 10s 。 ④ 关闭点火开关,拆下诊断座上的专用导线。 ( 3 )燃油供给系统压力测试 通过测试燃油供给系统压力,可诊断燃油供给系统是否有故障,进而根据测试结果确定故障性质和部位。 测试时需使用专用油压表和管接头,测试方法如下。 ① 检查油箱内燃油应足够,释放燃油供给系统压力。 ② 检查蓄电池电压,应在 12 V 左右(电压高低直接影响燃油泵的供油压力),拆开蓄电池负极电缆线。 ③ 将专用油压表连接到燃油供给系统中;不同车型测试压力表的连接方式有所不同,主要有两种连接方式:一种是用专用接头将油压表连接在燃油分配管的进油管接头处,如图 2-34 所示。 图 2-34 油压表的连接方式一 1— 压力表 2— 接头螺栓 3 、 5 、 7— 垫片 4— 油压表接头 6— 油管 8— 燃油分配总管 另一种是拆下连接在燃油滤清器与输油管之间的脉动阻尼器,用专用接头将油压表安装到脉动阻尼器的位置,如图 2-35 所示。 图 2-35 油压表的连接方式二 1— 真空软管 2— 燃油压力调节器 3— 回油管 4— 软管 5— 压力油管 6— 燃油泵 7— 油泵滤网脑 8— 燃油滤清器 9— 管接头 10— 三通管接头 11— 油压表接头 ④ 将溅出的汽油擦净,重新接好蓄电池负极电缆线,启动发动机并维持怠速运转。 ⑤ 拆开燃油压力调节器上的真空软管,并用手指堵住进气管一侧的管口;检查油压表指示压力是否符合标准,一般多点喷射系统压力应为 0.25 ~ 0.35 MPa ,单点喷射系统压力应为 0.07 ~ 0.10 MPa 。 若燃油供给系统压力过低,可夹住回油软管以切断回油管路,再检查油压表指示压力,若压力恢复正常,说明燃油压力调节器有故障,应更换;若压力仍过低,应检查燃油供给系统有无泄漏,燃油泵滤网、燃油滤清器和油管路是否堵塞,若无泄漏和堵塞故障,应更换电动燃油泵。 若油压表指示压力过高,应检查回油管路是否堵塞;若回油管路正常,说明燃油压力调节器有故障,应更换。 ⑥ 如果测试燃油供给系统压力符合标准,使发动机运转至正常工作温度后,重新接上燃油压力调节器上的真空软管,油压表指示压力应略有下降(约 0.05 MPa ),否则应检查真空管路是否堵塞或漏气,若真空管路正常,说明燃油压力调节器有故障,应更换。 ⑦ 使发动机熄火,燃油泵停止工作,等待 10 min 后,观察油压表压力(即燃油供给系统残余压力):多点喷射系统压力应不低于 0.20 MPa ,单点喷射系统压力应不低于 0.05 MPa 。 若压力过低,应检查燃油系统是否有泄漏,若无泄漏,说明燃油泵出油阀、燃油压力调节器回油阀或喷油器密封不良。 ⑧ 检查完毕后,释放燃油供给系统压力,并拆下油压表,装复燃油系统。 然后,预置燃油供给系统压力,并启动发动机检查有无泄漏。 (四)空气供给系统主要元件的构造与检修 1 .空气滤清器 ( 1 )空气滤清器的构造 空气滤清器的作用是滤除空气中的杂质,降低进气噪声,减轻发动机磨损。 有的空气滤清器还装有温控装置,具有自动调节进气温度功能,如图 2-36 所示。 图 2-36 空气滤清器 1— 滤芯 2— 空气滤清器上部 3 、 13— 夹箍 4— 进气软管 5— 夹箍(固定与节气门 体连接的进气软管) 6— 通向怠速调节阀的进气软管 7— 曲轴箱排气管 8— 真空管(通向节气门体) 9— 真空管(通向直空控制阀) 10— 热空气导流板 11— 固定螺母 12— 热空气软管(连接热空气 寻流板和空气滤清器) 14— 真空控制阀 15— 空气滤清器下部 它通过真空阀开启的大小,控制进入空气滤清器热空气的多少,从而保持进入发动机的进气温度为某一恒定值,改善混合气形成条件,降低排放污染。 真空控制阀的开启由温控开关控制,当进气温度低时,温控开关使真空控制阀打开热空气入口,关闭冷空气通道,发动机吸入的空气为排气管周围的热空气;当温度高时,关闭热空气入口,打开冷空气入口,以恒定进气温度。 ( 2 )空气滤清器的维护 一般汽车每行驶 15 000 km ,应对空气滤清器进行一次维护。 维护空气滤清器时,拧下滤清器盖上的碟形螺母,有锁扣的拆开锁扣,即可拆下滤清器盖,然后取出密封圈和滤芯。 检查空气滤清器滤芯,若沾有油污或破损,应更换新件。 对能继续使用的空气滤清器滤芯,可以轻轻磕打将灰尘震掉,也可用压缩空气从里向外吹掉灰尘,压缩空气的压力应不超过 196 ~ 294 kPa ,以免损坏滤芯。 安装空气滤清器时,应注意将密封垫正确安装在原位,以防止不清洁的空气进入汽缸。 橡胶密封垫易老化或损坏,老化或损坏的密封垫必须更换新件。 装有温控装置的空气滤清器,在维护时还应检查温控装置工作情况。 拆开真空驱动装置进口的真空软管,使用手动抽气装置给真空驱动装置施加一定的真空度时,进气转换阀应被吸起。 发动机未达到正常工作温度之前,使发动机怠速运转,并拆开真空驱动装置进口的真空软管,用手堵住温控开关一侧的真空软管口,应能感觉有吸力,否则应检查真空软管有无漏气,必要时更换软管,若软管不漏气,则应更换温控开关。 2 .节气门体 ( 1 )节气门体的构造 节气门体安装在进气管中,用以控制发动机正常工况下的进气量。 节气门体主要由节气门和怠速空气道等组成。 由于电控燃油喷射式发动机怠速运转时,一般将节气门完全关闭,所以专门设有怠速空气道,以供给发动机怠速时所需的空气。 怠速空气道由 ECU 通过怠速控制阀控制。 图 2-37 所示为 D 型多点电控燃油喷射系统的节气门体。 图 2-37 D 型多点电控 燃油喷射系统的节气门体 1— 节气门体衬垫 2— 节气门限位螺钉 3— 螺钉孔护套 4— 节气门体 5— 加热水管 6— 节气门位置传感器 7 、 10— 螺钉 8— 怠速控制阀 9—O 形密封圈 节气门位置传感器安装在节气门轴上,用来检测节气门的开度。 ECU 通过怠速控制阀来控制怠速空气道,以根据需要调节发动机怠速时的进气量。 节气门限位螺钉用来调节节气门的最小开度。 在发动机工作时,冷却水通过加热水管流经节气门体,以防止寒冷季节空气中的水分在节气门体上冻结。 注意: 装有节气门限位螺钉的汽车,使用中一般不允许调整节气门限位螺钉,除非怠速控制阀发生故障而又无法及时修复,可通过调整节气门最小开度来保持发动机怠速运转,故障排除后,应将节气门限位螺钉调回原位。 在采用 L 型喷射系统的发动机上,有些将空气流量计与节气门体组合成一体,如图 2-38 所示。 图 2-38 与空气流量计组成一体的节气门体 1— 空气流量计 2— 怠速控制阀 3— 节气门位置传感器 在单点电控燃油喷射系统中,喷油器和燃油压力调节器等也安装在节气门体上,其结构比多点喷射系统的节气门体复杂。 单点电控燃油喷射系统的节气门体如图 2-39 所示。 真空管接头和通活性碳罐管接头用于燃油蒸发排放控制系统。 图 2-39 单点电控燃油喷射系统的节气门体 1— 进油管接头 2— 喷油器 3— 燃油压力调节器 4— 回油管接头 5— 怠速控制阀 6— 节气门位置传感器 7— 真空管接头 8— 通活性炭罐管接头 ( 2 )节气门体的检修 节气门体是空气供给系统的重要部件,在维修时应检查节气门体内是否有积垢或结胶,必要时用化油器清洗剂进行清洗。 注意: 绝对不允许用砂纸或刮刀等清理积垢和结胶,以免损伤节气门体内腔,导致节气门关闭不严或改变怠速空气道尺寸,影响发动机正常工作。 3 .进气管 进气管一般包括进气软管、进气总管和进气歧管。 进气软管用于连接空气滤清器与节气门体,进气总管用于连接节气门体与进气歧管,进气歧管的功用是给各缸分配空气。 单点喷射系统发动机采用中央喷射的方法,进气管形状与化油器式发动机基本一致。 多点喷射系统发动机为消除进气脉动和使各缸配气均匀,对进气总管、歧管在形状、容积等方面部提出了严格的设计要求。 各缸分别设独立的歧管,有的进气总管与进气歧管制成一体,如图 2-40 ( a )所示,有些则是分开制造再以螺栓连接,如图 2-40 ( b )所示。 图 2-40 进气管 1— 进气总管 2— 进气歧管 4 .空气供给系统的检修 空气供给系统的基本组成元件工作可靠性都比较高,一般很少发生故障。 但在汽车维修时,应注意进行以下检查。 ① 检查空气滤清器滤心是否脏污,必要时用压缩空气吹净或更换。 ② 进气系统漏气对电控燃油喷射式发动机的影响比对化油器式发动机的影响更大。检查各连接部位应连接可靠,密封垫应完好。 ③ 检查节气门体内腔的积垢和结胶情况,必要时用化油器清洗剂进行清洗。 注意: 绝对不允许用砂纸或刮刀等清理积垢和结胶,以免损伤节气门体内腔,导致节气门关闭不严或改变怠速空气道尺寸、影响发动机正常工作。 (五)控制系统主要元件的构造与检修 1 .传感器的检修 ( 1 )空气流量计( MAF ) 空气流量计用于 L 型电控燃油喷射系统中,它的作用是将单位时间内吸入发动机汽缸的空气量转换成电信号送至 ECU ,作为决定喷油量和点火正时的基本信号之一。 按其结构形式和进气量检测原理的不同可以分为以下 4 种:翼板(又称叶片)式空气流量传感器、卡门涡漩式空气流量传感器、热线式空气流量传感器、热膜式空气流量传感器,如图 2-41 所示。 4 种空气流量传感器性能对比见表 2-1 。 图 2-41 空气流量传感器的分类 表 2-1 4 种空气流量传感器的性能比较 结构型式 输出信号类型 信号 线性度 响应特性 怠速 稳定性 EGR 适应性 海拔 修正 进气温度修正 安装 方便性 成 本 卡曼式 频率 优 良 优 良 要 要 良 较高 翼片式 模拟 良 差 良 良 要 要 差 较高 热线式 模拟 / 频率 优 优 优 优 不要 不要 良 高 热膜式 模拟 / 频率 优 优 优 优 不要 不要 良 高 空气流量计是 EFI 系统中最重要的传感器,在维修和检查时,应特别注意,切忌碰撞,不要让污物进入流量计内,也不能随意将手或工具伸入流量计内,以免造成流量计损坏,影响其检测精度。 ① 翼板式空气流量传感器。 ● 结构与工作原理:在 L 型电控燃油喷射系统中,最早采用的空气流量计就是翼板式空气流量传感器,其结构如图 2-42 所示。 图 2-42 翼板式空气流量传感器的结构图 1— 电位计 2— 线束连接器 3— 缓冲室 4— 缓冲板 5— 调整螺钉 6— 旁通空气道 7— 测量板 8— 进气温度传感器 9— 回位弹簧 翼板由测量板和缓冲板构成,两者铸成一体,安装在空气流量计壳体内的转轴上,转轴的一端装有螺旋式回位弹簧,回位弹簧的弹力与吸入空气气流对测量板的推力平衡时,翼板即处于稳定位置。 测量板随空气流量的变化在空气主通道内偏转,同时,缓冲板在缓冲室内偏转,缓冲室内的空气对翼板起阻尼作用。 当发动机进气量急剧变化时,可以减小翼板的脉动,使翼板运转平稳,从而使空气流量传感器的输出电压稳定,提高空气流量计的测量精度。 电位计安装在空气流量计壳体的上方,电位计的滑动触点与测量板为同轴结构。 翼板式空气流量传感器内的主空气道与旁通空气道之间用一活动板隔开,调整螺钉(见图 2-42 )可调节主空气道与旁通空气道的大小,以调节发动机工作时的混合气浓度。 当调整螺钉向外旋出时,旁通空气道截面积增大,而测量板与活动板间隙减小,所以流经旁通空气道的空气量增加,流经主空气道的空气量减少,这样进入发动机的总空气量保持不变时,由于经空气流量计测量的空气量减少,使喷油量减少,所以混合气变稀。 反之,将调整螺钉旋入时,则混合气变浓。 注意: 翼板式空气流量传感器中的调整螺钉是为传感器的制造厂家设计的,主要用于出厂时调整传感器的输出特性。 在传感器出厂时,该调整螺钉多被密封。 在汽车维修过程中,通常情况下不用进行调整。 应首先检查控制系统中各相关传感器的信号和微机的控制功能,在必须调整时,将密封堵塞取下,调整好后,再重新密封好。 翼板式空气流量传感器的工作原理如图 2-43 所示。 发动机工作时, ECU 给电位计电阻器提供一个标准电源电压 U B ,使其电流保持恒定。 图 2-43 翼板式空气流量 传感器的工作原理图 1— 电位计滑臂 2— 可变电阻 3— 接进气管 4— 测量板 5— 旁通空气道 6— 接空气滤清器 由于空气通过空气流量传感器主通道时,翼板将受到吸入空气气流的压力及回位弹簧的弹力控制,空气流量增大,则气流压力增大,使翼板转角增大,直到两力平衡为止。 与此同时,带动与翼板转轴同轴的电位计滑动触点转动,使电位计滑动触点(信号端子 V S )与电源端子 V C 之间的电阻值发生变化,电压 U S 也发生变化。 电位计将此位置产生的电压信号 U S / U B 输送给 ECU ,以确定发动机进气量的大小。 由于翼板式空气流量传感器只能检测进气的体积流量,所以 ECU 必须根据进气温度信号对喷油量进行修正。 进气温度传感器安装在空气流量计主空气通道的进气口处。 此外,在部分车型的翼板式空气流量传感器中,装有燃油泵控制开关,用来控制燃油泵电路。 带有燃油泵控制开关的翼板式空气流量传感器线束连接器有 7 个端子,其内部电路如图 2-44 所示。 图 2-44 翼板式空气流量传感器的内部电路图 1— 油泵并关 2— 电位计 3— 附加电阻 4— 进气温度传感器 翼板式空气流量传感器与 ECU 之间的连接电路如图 2-45 所示,电源通过端子 V B 向电阻的一端提供工作电压,或者通过 ECU 的 V C 端子给空气流量计提供一个标准的 5V 电压,空气流量输出信号经传感器的滑动触点( V S 端子)输入 ECU , E 2 为搭铁端子。 图 2-45 翼板式空气流量传感器 与 ECU 之间的连接电路 ● 翼板式空气流量传感器的检测:翼板式空气流量传感器常见故障有翼板摆动卡滞,电位计滑动触点磨损,而使滑动电阻片与触点接触不良,以及油泵触点由于烧蚀而接触不良,造成电动燃油泵供油不稳等。 在检测时,首先用手拨动翼板,使其转动,检查翼板摆动是否平顺,复位弹簧是否良好。 如果触点无磨损、翼板摆动平稳、无卡滞和破损,说明机械部件良好。 其次是检查翼板式空气流量传感器各端子电阻,如图 2-46 所示。 图 2-46 检查翼板式空气流量传感器各端子电阻 拔下传感器线束侧的导线连接器,在空气流量计一侧测量相应端子之间( F C 与 E 1 、 V C 与 E 2 、 V S 与 E 2 、 THA 与 E 2 )的电阻值应符合原车标准,否则应更换该空气流量计。 通常在翼板关闭时, F C 与 E 1 端子间电阻值为∞,而翼板开启后任一位置时为 0 。 在检测 V S 与 E 2 端子间电阻值时,用起子拨动翼片,在观察翼板处于极限位置电阻值的同时,看电阻有无忽大忽小,或有间断出现电阻很大等不良现象;在检测 THA 与 E 2 端子间电阻值时,用电吹风或工作灯对进气温度传感器加热,其阻值应随温度升高而降低。 也可在发动机工作时,检查电源电压和信号电压,以确定该空气流量计是否正常。 ② 卡曼涡旋式空气流量传感器。 野外的架空电线被风吹时会发出“嗡嗡”的响声,风速越高声音频率越高,这是因气流流过电线后形成涡旋所致,液体、气体等流体中均会发生这种现象。 利用这一现象,在管道里设置柱状物(涡流发生器),使流体流过柱状物之后形成两列涡旋,当通过空气通道的空气流速 V 变化时,将影响涡旋的频率 f ,它们之间存在如下关系: ( 2-1 ) 式中: d — 涡流发生器外径尺寸; S t— 常数,约为 0.2 。 由上式可见,根据涡旋出现的频率就可以测量空气流量。 由于涡旋呈两列平行状,并且左右交替出现,与街道两旁的路灯类似,所以有“涡街”之称。 因为这种现象首先被卡曼发现,所以也叫做卡曼涡街。 为了扩展空气流量传感器的测量范围,并且取消滑动触点,利用卡曼现象开发出了体积小、质量轻、进气阻力小的卡曼涡旋式空气流量传感器。 这种传感器测试精度高,可以输出线性数字信号,信号处理简单,长期使用时,性能不会发生变化。 在汽车上,卡曼涡旋式空气流量传感器通常与空气滤清器外壳安装成一体,按其检测方式的不同,可分为光学检测和超声波检测两种类型。 光学式卡曼涡旋空气流量传感器由反光镜、发光二极管、光敏晶体管、导压孔、涡流发生器等部分组成,其结构与工作原理如图 2-47 所示。 图 2-47 光学式卡曼涡旋 空气流量传感器的 结构与工作原理图 1— 发光二极管 2— 反光镜 3— 张紧带 4— 进气温度传感器 5— 涡流 6— 光敏晶体管 7— 压力导向孔 8— 涡流发生器 9— 整流网栅 在进气管道中间设有流线形或三角形的涡流发生器,当空气流经涡流发生器时,会在涡流发生器的后部产生有规律的卡曼涡旋,从而导致涡流发生器周围的空气压力发生变化。 变化的压力经导压孔引向金属膜制成的反光镜表面,使反光镜产生振动,其振动频率与涡流发生的频率相等,而涡流发生频率与空气流速成正比。 反光镜再将发光二极管投射的光反射给光敏晶体管,通过光敏晶体管检测涡流发生的频率,并向 ECU 输送信号, ECU 则根据此信号确定发动机的进气量(体积流量等于流速与流通截面积之积)。 超声波式卡曼涡旋空气流量传感器主要由超声波信号发生器、超声波发射探头、涡流稳定板、涡流发生器、整流器、超声波接收探头、转换电路等组成,如图 2-48 所示。 图 2-48 超声波检测式 卡曼涡旋空气流量 传感器的工作原理 1— 超声波信号发生器及探头 2— 涡流发生器 3— 涡流稳定板 4— 转换电路 5— 超声波接收探头 6— 主空气通道 7— 旁空气通道 当空气流经涡流发生器时,在其后部的超声波发射探头与超声波接收探头之间产生有规律的卡曼涡旋。 超声波发射探头不断地接收超声波信号发生器输送来的超声波信号,并将其转换成机械波。 超声波接收探头安装在发射探头正对面,它利用压电效应将接收到的机械波转换成电信号输送给转换电路。 因卡曼涡旋对空气密度的影响,就会使机械波从发射探头传到接收探头的时间产生相位差。 转换电路对此相位信号进行处理,就可得到与涡流发生的频率成正比的脉冲信号,即代表空气体积流量的电信号。 卡曼涡旋空气流量传感器与 ECU 的电路连接如图 2-49 所示。 ECU 端子 3 作为电源,给空气流量传感器提供 5V 电压,空气流量信号经 E 端子输入 ECU , D 为搭铁端子。 发动机转速越高,进气量越多, E 端子的输出电压信号的频率就越高。 图 2-49 卡曼涡旋空气流量计电路图 维修时,将点火开关转至“ ON” 位置,测量空气流量传感器电源电压应约为 5 V ,否则应检查 ECU 或其连接线路是否有故障。 在使发动机曲轴旋转的同时,测量空气流量计输出的信号电压应为 2 ~ 4 V (既不是 0 V ,也不是 5 V ),否则应更换该空气流量计。 ③ 热式空气流量传感器:热式空气流量传感器即质量型空气流量传感器,可分为热线式和热膜式两种类型,其结构和工作原理基本相同。 热线式空气流量传感器的主要测量元件是热线电阻,按其安装位置的不同,可分为两种:一种是将热线电阻安装在主进气道中,称为主流测量方式的热线式空气流量传感器;另一种是将热线电阻安装在旁通气道中,称为旁通测量方式的热线式空气流量传感器。 主流测量方式热线式空气流量计的结构如图 2-50 所示,主要由防护网、采样管、热线电阻(白金热线)、温度补偿电阻、控制电路等组成。 热线电阻和温度补偿电阻安装在主进气道中,控制电路板安装在流量计下方,防护网用于防止回火和脏物进入空气流量计。 图 2-50 热线式空气流量计的结构图 1— 防护网 2— 采样管 3— 热线电阻 4— 温度补偿电阻 5— 控制电路板 6— 线束连接器 7— 旁通气道 8— 主通气道 热线式空气流量计的工作原理如图 2-51 所示。 安装在控制电路板上的精密电阻 RA 和 RB 与热线电阻 RH 和温度补偿电阻 RK 组成惠斯通电桥电路。 图 2-51 热线式空气流量计的工作原理图 当空气流经热线电阻时,热线电阻器温度降低,其相应的电阻值减小,使电桥失去平衡,若要保持电桥平衡,就必须增加流经热线电阻的电流,以恢复其温度和阻值。 流经热线电阻的空气量(质量流量)不同,热线电阻的温度变化量和电阻值的变化量不同,为保持电桥平衡,流经热线电阻器的电流也相应变化。 由于精密电阻器 R A 的电阻值是一定的,流经精密电阻器 R A 和热线电阻器的电流相等(两电阻器串联),所以精密电阻器 R A 两端的电压随流经热线电阻的空气量相应变化,控制电路将精密电阻器 R A 两端的电压输送给 ECU ,即可确定进气量。 控制电路的作用是保持电桥平衡,即保持热线电阻器与感应进气温度的温度补偿电阻器之间的温度差不变。 装用热线式空气流量传感器的电控燃油喷射系统,可直接测量进入发动机的空气质量流量,一般不需要根据进气温度信号对喷油时间进行修正。 为保证测量精度,热线式空气流量传感器一般都有自洁功能,发动机转速超过 1 500 r/min ,关闭点火开关使发动机熄火后,控制系统自动将热线电阻器加热到 1 000℃ 以上并保持约 1s ,以便将附在热线电阻器上的粉尘烧掉。 热线式空气流量传感器电路如图 2-52 所示。 点火开关接通时,经主继电器给空气流量计的 E 端子提供蓄电池电压,空气流量信号经 B 端子输送给 ECU , A 端子为可变电阻器的输出端子, D 端子通过 ECU 搭铁, C 端子为直接搭铁端子。 图 2-52 热线式空气流量计电路图 关闭点火开关时, ECU 通过 F 端子给空气流量计输送自洁信号。 在使用中,对热线式空气流量传感器的检查主要是相应端子之间的电压:点火开关接通,但不启动发动机时,分别测量 E 端子与 D 端子、 E 端子与 C 端子之间电压,均应为蓄电池电压,否则说明电源线路或搭铁线路有故障。 测量 B 端子与 C 端子之间的信号电压,发动机不工作时应为 2 ~ 4 V ,发动机工作时应为 1.0 ~ 1.5 V ;发动机达正常工作温度、转速超过 1 500 r/min 后,测量 F 端子与 D 端子之间电压,关闭点火开关时,电压应回零并在 5s 后又跳跃上升, 1s 后再回零,否则说明自洁信号不良。 空气流量传感器性能的好坏,还可以通过分析其信号波形得出正确的结论。 连接好示波器与空气流量传感器间的电路,检测出在发动机怠速、缓加速、急加速和减速时的波形,如图 2-53 所示。 图 2-53 热式空气流量传感器工作波形(模拟信号) 并从维修资料中找出该传感器信号电压参考值,通过将参考值与波形图显示数据进行比较,并观察信号变化趋势及其稳定性和响应性来判断传感器的性能。 热膜式空气流量传感器的结构、工作原理和检测方法与热线式空气流量传感器基本相同,其结构如图 2-54 所示。 图 2-54 热膜式空气流量计的结构图 1— 控制电路 2— 热膜 3— 防护网 4— 温度补偿电阻 不同之处在于热线式空气流量传感器采用价格昂贵的铂丝制成的热线电阻,而热膜式空气流量传感器用热膜代替了热线,并将热膜镀在陶瓷片上,制造成本较低,而且测量元件不直接承受空气流的作用力,使用寿命较长。 ( 2 )进气管绝对压力传感器( IMAPS ) 在 D 型电控燃油喷射系统中,取消了空气流量传感器,但在系统中设置了进气管绝对压力传感器,它主要是测量进气管内的压力,并将压力信号转变成电信号传给发动机控制模块,作为决定喷油器基本喷油量和基本点火提前角的主控制信号。 进气管绝对压力传感器根据信号产生的原理可分为可变电感式、膜盒式、电容式和半导体压敏电阻式,现在应用最广泛的是半导体压敏电阻式和电容式。 ① 半导体压敏电阻式进气管绝对压力传感器。 压敏电阻式进气管绝对压力传感器主要由真空室、硅片(压敏电阻)、滤清器、集成放大电路和壳体组成,如图 2-55 所示。 图 2-55 进气压力传感器 1— 硅膜片 2— 真空室 3— 集成放大电路 4— 滤清器 5— 进气端 6— 接线端 硅片是压力转换元件,在其表面的四周上,采用半导体 IC 技术和微加工技术,形成 4 个测量电阻,并按惠斯顿电桥法在硅片内部连接起来,如图 2-56 所示。 图 2-56 半导体压敏电阻式进气管绝 对压力传感器的工作原理 它的一侧是真空室(绝对压力为 0 ),而另一侧承受进气管内的压力,在两侧压力差的作用下使硅片产生变形,进气管绝对压力变化时,硅片的变形量不同,其电阻值随其变形量而变化,导致硅片所处的电桥电路输出电压发生变化,电桥电路输出的电压(很小)经集成放大电路放大后输送给 ECU 。 ② 电容式进气管绝对压力传感器。 电容式进气管绝对压力传感器的结构如图 2-57 所示,位于传感器壳体内腔的弹性膜片用金属制成,弹性膜片上、下两个凹玻璃的表面也均有金属涂层,这样在弹性膜片与两个金属涂层之间形成两个串联的电容。 图 2-57 电容式进气管绝对压力传感器的结构图 1— 弹性膜片 2— 凹玻璃 3— 金属涂层 4— 输出端子 5— 空腔 6— 滤网 7— 壳体 电容式进气管绝对压力传感器利用电容效应检测进气管绝对压力。 发动机工作时,进气管内的空气压力作用于弹性膜片上,使弹性膜片产生位移,弹性膜片与两个金属涂层之间的距离发生变化,一个距离减小,而另一个距离增大,在弹性膜片与两个金属涂层之间形成的两个电容的电容量也就一个增加,另一个则减小。 电容量的变化量与弹性膜片的位移成正比,而弹性膜片的位移取决上、下两个空腔的气体压力,只要弹性膜片上部的空腔为绝对真空,下部空腔通进气管,则可通过检测电容量的变化来检测进气管的绝对压力。 电容量的变化量再经过测量电路转换成电压信号输送给 ECU ,测量电路可以是电容电桥电路或谐振电路等。 ③ 进气管绝对压力传感器电路及其检修。 进气管绝对压力传感器电路如图 2-58 所示, ECU 通过 VCC 端子给传感器提供标准 5 V 电压,传感器信号经 PIM 端子输送给 ECU , E 2 为搭铁端子。 图 2-58 进气管绝对压力传感器电路图 在使用中,将点火开关转至“ ON” 位置,检查传感器电源电压( ECU 的 VCC 端子与 E 2 端子之间电压)应约为 5V ,否则应检查 ECU 或其连接线路是否有故障。 启动发动机,并逐渐加大油门,测量传感器输出的信号电压( ECU 的 PIM 端子与 E 2 端子之间的电压),输出信号电压应随发动机速度的升高而上升。 如果信号电压不符合上述要求,说明传感器已经损坏,需要更换。 ( 3 )节气门位置传感器( TPS ) 节气门位置传感器根据其输出信号的特点,可分为线性输出和开关量输出两种形式,多数车型使用线性输出的节气门位置传感器。 ① 线性输出型节气门位置传感器。 如图 2-59 所示,传感器有两个与节气门联动的滑动触点。 一个触点可在电阻体上滑动,利用变化的电阻值,测得与节气门开度对应的线性输出电压(见图 2-60 ),根据输出的电压值,可知节气门开度。 图 2-59 线性输出型节气门位置传感器的结构图 1— 电阻体 2— 滑动触点(节气开度) 3— 滑动触点(节气全闭) 另一个滑动触点在节气门全关闭时与怠速触点 IDL 接触。 IDL 信号主要用于断油控制和点火提前角的修正。 节气门开度输出信号 VTA 则使 ECU 对喷油量进行控制,以获得相应的功率。 图 2-60 电压信号输出特性图 线性输出型节气门位置传感器与 ECU 的连接电路如图 2-61 所示。 ECU 通过 V C 端子给传感器提供 5 V 标准电压,节气门位置信号通过 VTA 端子输送给 ECU , E 2 端子搭铁。 图 2-61 线性输出型节气门位置传感器与 ECU 的连接电路 线性输出型节气门位置传感器输出的电压信号:节气门全关时应约为 0.5 V ,随节气门半开度增大输出信号电压增加,节气门全开时应约为 5 V 。 ② 开关量输出型节气门位置传感器。 开关量输出型节气门位置传感器又称为节气门开关,主要由一个滑动触点和两个固定触点组成,如图 2-62 所示。 图 2-62 触点式节气门位置 传感器的结构图 1— 节气门位置传感器 2— 怠速触点 3— 全开触点 4— 滑动触点 5— 节气门轴 滑动触点( TL )随节气门轴一起转动,滑动触点在节气门全关(怠速)时与怠速固定触点( IDL )闭合, ECU 根据怠速开关的闭合信号判定发动机处于怠速工况,从而按怠速工况的要求控制发动机运行。 当节气门打开时,节气门开度在中间位置,滑动触点与两个固定触点均断开, ECU 根据这一信号进行从怠速到中负荷的过渡工况的发动机运行控制。 而在节气门接近全开时与全开触点( PSW )闭合,向 ECU 送出发动机处于全负荷运转工况的信号, ECU 根据此信号进行全负荷加浓控制。 开关量输出型节气门位置传感器与 ECU 之间有 3 个连接端子,如图 2-63 所示。 ECU 通过滑动触点端子( TL )给传感器提供电源,两个固定触点端子给 ECU 输送节气门位置信号。 图 2-63 开关量输出型节气门位置传感器 与 ECU 的连接电路 在维修中,对开关量输出型节气门位置传感器,可拆开传感器线束连接器,就车检查各端子之间的通断情况。 检查滑动触点端子与怠速触点端子之间节气门接近全关时应导通,节气门在其他位置时应不导通。 检查滑动触点端子与全开触点子端子之间:节气门中小开度时应不导通,节气门接近全开时应导通。 如果不符合上述要求,说明传感器内部断路或绝缘不良,应更换节气门位置传感器。 ③ 节气门位置传感器的检测。 当节气门位置传感器出现故障时, ECU 将无法确认发动机工况,不能精确控制喷油量,导致发动机启动困难,怠速不稳,易熄火等故障。 此时, ECU 通常按节气门开度设定为 0° 或 25° ,或者由发动机转速和进气流量代替节气门位置传感器信号。 节气门位置传感器性能的判断可以使用万用表或示波器来检测。 以大众 AJR 发动机使用的线性输出型节气门位置传感器为例,用万用表检测传感器与 ECU 连接线束间的电阻值均应小于 0.5 , VC 与搭铁间的电压应为 5 V ,打开点火开关,不启动发动机,测量节气门传感器输出信号电压( VTA 与搭铁间的电压),应随节气门开度的增大而增大,当节气门全闭时为 0.3 ~ 0.8 V ,当节气门全开时为 3.2 ~ 4.9 V 。 检测结果若与上述情况不符,则应更换传感器。 当用示波器检测时,打开点火开关,不启动发动机进行测试,对于线性输出型传感器,其输出信号电压应随节气门开度的增大而增大,传感器的电压应从怠速时的低于 1 V 到节气门全开时的低于 5 V ,其参考波形如图 2-64 所示。 图 2-64 线性输出型节气门位置传感器工作波形 1— 节气门怠速电压值 2— 转动节气门查看是否有信号中断现象 3— 节气门全开时电压值 波形如果出现断裂、对地尖峰或大跌落现象,则应更换传感器。 ( 4 )进气温度传感器( IATS ) 除装用热式空气流量计的电控燃油系统外,其他电控燃油喷射系统都不能直接测量发动机的实际进气质量,进气温度传感器的功用就是给 ECU 提供进气温度信号,作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。 在装用热式空气流量计的电控燃油喷射系统中,有些也装有进气温度传感器。 在 D 型电控燃油系统中,进气温度传感器一般安装在空气滤清器内或进气总管内。 在 L 型电控燃油系统中,进气温度传感器一般安装在空气流量计内。 进气温度传感器的结构如图 2-65 所示,传感器壳体内装有一个热敏电阻器,进气温度变化时,热敏电阻器的阻值发生变化,一般随进气温度升高,热敏电阻器的阻值逐渐减小。 图 2-65 进气温度传感器的结构与外形 进气温度传感器电路如图 2-66 所示,在 ECU 中有一标准电阻器与传感器的热敏电阻器串联,并由 ECU 提供标准电压, E2 端子通过 E1 端子搭铁。 当热敏电阻器的电阻值随进气温度变化时, ECU 通过 THA 端子测得的分压值随之变化, ECU 根据此分压值判断进气温度。 图 2-66 进气温度传感器与 ECU 连接电路图 在使用中,拆开进气温度传感器线束连接器,检查两个端子之间是否断路,若断路应更换该传感器。 将拆下的进气温度传感器放入水中或用电吹风进行冷却或加热,如图 2-67 所示,检查其特性应符合标准,否则应更换该传感器。 进气温度传感器特性见表 2-2 。 图 2-67 进气温度传感器的检测 温度 /℃ − 20 0 20 40 60 80 电阻值 /k 10 ~ 20 4 ~ 7 2 ~ 3 0.9 ~ 1.3 0.4 ~ 0.7 0.2 ~ 0.4 表 2-2 进气温度传感器特性 进气温度传感器波形在怠速常温情况下是固定不动的,如图 2-68 所示。 若此时波形波动较大,或电压值不符合规定值,则需更换传感器。 图 2-68 进气温度传感器在怠速常温下工作波形 ( 5 )冷却水温度传感器( ECTS ) 温度传感器给 ECU 提供发动机冷却水温度信号,作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。 冷却水温度传感器信号也是其他控制系统(如 EGR 等)的控制信号。 冷却水温度传感器一般安装在汽缸体上或水套出口处。 冷却水温度传感器的结构和电路如图 2-69 和图 2-70 所示,其工作原理与进气温度传感器相同。 冷却水温度传感器与进气温度传感器特性一般完全相同。 图 2-69 冷却水温度传感器的结构图 1— 热敏电阻 2— 外壳 3— 电气接头 图 2-70 冷却水温度传感器电路图 打开点火开关,启动发动机时冷却水温度传感器的工作波形如图 2-71 所示,注意观察其波形变化趋势与工作状况应相吻合,否则应更换传感器。 图 2-71 冷却水温度传感器工作波形 1— 从冷车开始 2— 风扇开始运转 3— 风扇停止 ( 6 )凸轮轴 / 曲轴位置传感器( CPS ) 凸轮轴位置传感器( CMPS )给 ECU 提供曲轴转角基准位置(第一缸压缩上止点)信号,作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号。 曲轴位置传感器( CKPS )有时称为转速传感器,用来检测曲轴转角位移,给 ECU 提供发动机转速信号和曲轴转角信号,作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号。 空气流量计只能检测单位时间内的进气量, ECU 必须根据发动机转速确定每循环进气量,以便实现对循环喷油量的精确控制。 同时, ECU 根据曲轴转角基准位置和曲轴转角才能确定各缸工作位置,以控制最佳的喷油时刻和最佳的点火提前角。 凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的结构和工作原理基本相同,而且通常安装在一起,只是各车型安装位置不同,但必须安装在与曲轴有精确传动关系的位置处,如曲轴、凸轮轴、飞轮或分电器处。 韩国大宇、美国通用等轿车的曲轴位置传感器通常安装在曲轴处,美国克莱斯勒等轿车曲轴位置传感器一般安装在飞轮处,日本丰田皇冠 3.0 、凌志 ES300 等轿车将曲轴位置传感器通常安装在分电器内。 也有些车型将凸轮轴位置传感器与曲轴位置传感器分开并安装在不同位置上,如日本丰田凌志 LS400 轿车的曲轴位置传感器安装在曲轴处,凸轮轴位置传感器有两个分别安装在左右两列( V 形发动机)凸轮轴处。 凸轮轴 / 曲轴位置传感器可分为电磁式、霍尔式和光电式 3 种类型。 ① 电磁式凸轮轴 / 曲轴位置传感器。 安装在分电器内的电磁式凸轮轴 / 曲轴位置传感器结构如图 2-72 所示。 图 2-72 安装在分电器内的电磁式 凸轮轴 / 曲轴位置传感器结构图 1—G 转子 2—G1 感应线圈 3—G2 感应线圈 4—Ne 转子 5 、 9—Ne 感应线圈 6—G 和 Ne 转子 7—G1 和 G2 感应线圈 8— 分电器壳体 传感器分为上、下两部分,上部分为凸轮轴位置传感器,由带一个凸齿的 G 转子和 2 个感应线圈 G 1 和 G 2 组成,用以产生第一缸上止点基准信号( G 信号);下部分为曲轴位置传感器,由一个带 24 个凸齿的 Ne 转子和一个 Ne 感应线圈组成,用以产生曲轴转角信号( Ne 信号)。 电磁式凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器都是利用电磁感应原理产生脉冲信号的。 发动机工作时,带有轮齿的转子随分电器轴一起转动,当转子上的凸齿与感应线圈靠近时,引起通过线圈的磁通变化,从而在感应线圈里产生交变的感应电动势,再将它放大后,送入 ECU 。 ECU 根据感应线圈产生的脉冲信号确定发动机转速和各缸工作位置。 发动机工作时,曲轴每转两圈(分电器轴转一圈), G 1 感应线圈和 G 2 感应线圈各产生一个脉冲信号。 在设计和安装时,只要 G 转子的凸齿在第一缸位于上止点时与 G 1 感应线圈或 G 2 感应线圈靠近, ECU 即可根据 G 1 感应线圈的信号( G 1 信号)或 G 2 感应线圈的信号( G 2 信号)确定第一缸上止点位置,并以此为基准,根据曲轴转角( Ne 信号)和各缸工作顺序确定其他各缸的工作位置。 曲轴每转两圈,在 Ne 感应线圈中产生与 Ne 转子凸齿数量相等的脉冲信号( Ne 信号), ECU 根据单位时间内收到的 Ne 信号确定发动机转速。 电磁式凸轮轴 / 曲轴位置传感器电路如图 2-73 所示。 图 2-73 电磁式凸轮轴 / 曲轴位置传感器电路图 在进行检修时,一是检查感应线圈的电阻。 断开点火开关,拔开曲轴位置传感器的导线连接器,用万用表的电阻挡测量曲轴位置传感器上各端子间的电阻值。 冷态下的 G 1 感应线圈和 G 2 感应线圈电阻值应为 125 ~ 200 , Ne 感应线圈的电阻值应为 155 ~ 250 。 如电阻值不在规定的范围内,必须更换曲轴位置传感器。 二是当发动机转动时,测量电磁式凸轮轴 / 曲轴位置传感器输出的信号电压,可以判断传感器及其电路是否正常,必要时检修线路或更换传感器。 三是检查转子凸齿有无损伤,并用厚薄规测量正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙,其间隙应为 0.2 ~ 0.4 mm 。 若有损伤,或间隙不合要求,则须更换传感器或分电器壳体总成。 ② 霍尔式凸轮轴 / 曲轴位置传感器。 这是利用霍尔效应原理,产生与凸轮轴位置和曲轴转角位置相对应的电压脉冲信号的传感器。 它是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度,从而使霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号,经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信号。 其工作原理如图 2-74 所示, ECU 提供电源使电流通过霍尔晶体管,旋转转子的凸齿经过磁场时使磁场强度改变,霍尔晶体管产生的霍尔电压经放大后输送给 ECU 。 ECU 根据霍尔电压产生的时刻确定凸轮轴位置,根据霍尔电压产生的次数确定曲轴转角和发动机转速。 图 2-74 霍尔式凸轮轴 / 曲轴位置传感器工作原理图 1— 转子 2— 永久磁铁 3— 霍尔晶体管 4— 放大器 下面以北京切诺基的霍尔式曲轴位置传感器为例来说明其检测方法。 曲轴位置传感器与 ECU 有 3 条引线相连,如图 2-75 所示。 图 2-75 同步信号传感器电路图 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 5 V ,低电位为 0.3 V ;第三条是通往传感器的接地线。 在进行传感器性能检测时,一是检测传感器电源电压,将点火开关置于“ ON” 位置,用万用表电压挡测量 ECU 侧端子 7 对搭铁的电压应为 8 V ,在传感器导线连接器“ A” 端子处测量电压也应为 8 V ,否则为电源、线断路或接头接触不良。 二是检测端子间的电压,用万用表的电压挡,对传感器的 ABC 3 个端子间进行测试,当点火开关置于“ ON” 时, A-C 端子间的电压值约为 8 V ; B-C 端子间的电压值在发动机转动时,在 0.3 ~ 5 V 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,应更换曲轴位置传感器。 三是检测端子间的电阻值,点火开关置于“ OFF” 位置,拔下曲轴位置传感器导线连接器,用万用表 挡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,则应更换曲轴位置传感器。 ③ 光电式凸轮轴 / 曲轴位置传感器。 如图 2-76 所示,光电式凸轮轴 / 曲轴位置传感器主要由转子、发光二极管、光敏晶体管和放大电路等组成。 图 2-76 光电式凸轮轴 / 曲轴位置传感器的结构图 1— 密封盖 2— 分火头 3— 发光二极管 4— 光敏晶体管 5— 放大电路 6— 转子 转子上制有一定数量的透光孔,利用发光二极管作为信号源,随转子转动当透光孔与发光二极管对正时,光线照射到光敏晶体管上产生电压信号,经放大电路放大后输送给 ECU 。 转子内、外两圈的透光孔数量不等,分别用以产生 G 信号和 Ne 信号。 光电式凸轮轴 / 曲轴位置传感器电路如图 2-77 所示。 图 2-77 光电式凸轮轴 / 曲轴位置传感器电路图 维修时,拆开传感器线束连接器,将点火开关转至“ ON” 位置,测量微机侧 1 端子与 2 端子之间电压应为 12 V ,否则说明线路或 ECU 有故障。 给传感器侧的 1 端子与 2 端子之间直接施加 12 V 蓄电池电压,并分别在 3 端子、 4 端子与 1 端子之间接上电流表,转动转子一圈时,两个电流表应分别摆动 1 次和 4 次(与透光孔数量相等),每次电流表指示电流应约为 1 mA ,否则应更换该传感器。 ( 7 )车速传感器( VSS ) 车速传感器检测汽车的行驶速度,给 ECU 提供车速信号( SPD 信号),用于巡航定速控制和限速断油控制。 在汽车集中控制系统中,也是自动变速器的主控制信号。 车速传感器通常安装在组合仪表内或变速器输出轴上。 车速传感器有舌簧开关式和光电式两种类型,光电式车速传感器的结构和工作原理与光电式凸轮轴 / 曲轴位置传感器类似,在此不再重述。 舌簧开关式车速传感器的结构如图 2-78 所示。 车速表软轴由安装在变速器输出轴上的齿轮驱动,车速表软轴驱动磁铁旋转,每转一圈相对固定的舌簧开关,磁铁的极性变换 4 次,从而使开关触点闭合或断开, ECU 根据触点开闭的频率即可确定车速。 图 2-78 舌簧开关式车速传感器的结构图 1— 磁铁 2— 舌簧开关 舌簧开关式车速传感器电路如图 2-79 所示, ECU 给车速传感器提供 12 V 标准电压并进行监控,舌簧开关控制搭铁,当舌簧开关闭合使电路接通时,传感器便产生一个脉冲信号输送给 ECU 。 图 2-79 舌簧开关式车速传感器电路图 1— 组合仪表计算机 2— 舌簧开关 3—ECU 在维修时,检查车速传感器电源电压是否正常,然后转动驱动车轮,测量车速传感器输出的信号电压(信号输出端子与搭铁间),车速表软轴每转一圈应产生 4 个脉冲信号,信号电压约为 12 V 蓄电池电压。 ( 8 )信号开关 在发动机控制系统中, ECU 还必须根据一些开关的信号确定发动机或其他系统的工作状态,常用的信号开关有启动开关( STA )、空调开关( A/C )、挡位开关、制动灯开关、动力转向开关、巡航控制开关等。 随着控制系统功能的扩展,输入信号也将不断增加。 控制系统所用传感器及信号开关的数量必将有所增加。 2 .电子控制单元( ECU ) 发动机集中系统中使用的 ECU 主要由输入回路、模 / 数转换器( A/D 转换器)、微型计算机(简称微机)和输出回路组成,如图 2-80 所示。 图 2-80 ECU 的组成 1— 传感器 2— 模拟信号 3— 输入回路 4—A/D 转换器 5— 输出回路 6— 执行元件 7— 微机 8— 数字信号 9—ROM/RAM 记忆装置 3 .执行元件 电控燃油喷射系统的执行元件是喷油器。 ( 1 )喷油器的构造与工作原理 ( 2 )喷油器的驱动方式 喷油器的驱动方式可分为电流驱动和电压驱动两种方式,如图 2-86 所示。 电流驱动方式只适用于低阻喷油器,电压驱动方式对高阻喷油器和低阻喷油器均可使用。 图 2-86 喷油器驱动方式的分类 ( 3 )喷油器的检修 ① 简单检查方法。 发动机运转时,用手指接触喷油器,应可察觉到喷油脉动。 或用改锥、听诊器接触喷油器,在改锥另一端应能听到喷油器有节奏的、清脆且均匀的“嗒嗒”声(电磁阀开、关声),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。 拆开喷油器线束连接器,用万用表测量喷油器两端子之间的电阻值,测量值应符合标准,否则应更换该喷油器。 常见车型喷油器检测标准见表 2-3 。 车 型 喷油器阻值( ) 车 型 喷油器阻值( ) 丰田 13.4 ~ 14.2 桑塔纳 2000GSi 13 ~ 18 本田 1.5 ~ 2.5 捷达 AT 、 GTX 13 ~ 18 宝马 15 ~ 17 奥迪 200 13.5 ~ 17 奔驰 14 ~ 16 红旗 CA7220E 12 0.6 奥迪 V6 13.5 ~ 17 夏利 TJ7100E 8 桑塔纳 2000GLI 15.9 0.35 切诺基 B . 12021 14.5 1.2 表 2-3 常见车型喷油器阻值标准(室温 20℃ ) ③ 喷油器滴漏检查。 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 12 V 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 1 min 内喷油器滴油超过 1 滴,应更换该喷油器。 ④ 喷油器的喷油量检查。 喷油器的喷油量可在专用设备上进行检查,也可按滴漏检查做好准备工作,燃油泵工作后,用蓄电池和导线直接给喷油器通电,并用量杯检查喷油器的喷油量。 每个喷油器应重复检查 2 ~ 3 次,各缸喷油器的喷油量和均匀度应符合规定标准,否则应清洗或更换该喷油器。 注意: 低阻值喷油器不能直接与蓄电池连接,必须串联一个 8 ~ 10 的附加电阻器。 此外,各车型喷油器的喷油量和均匀度规定标准不同,一般喷油器的喷油量为 50 ~ 70 mL/15 s ,各缸喷油器的喷油量相差不超过 10% 。 ⑤ 在测试喷油量的同时,可检查喷射形状,所有喷射形状应相同,喷油状况如图 2-89 所示。 如不符合要求,应清洗或更换该喷油器。 图 2-89 喷油器喷射形状 ( 4 )喷油器控制电路 ( 5 )冷启动喷油器及其控制电路 三、项目实施 (一)实施要求 (二)实施步骤 1 .电动汽油泵的检修 ( 1 )电动汽油泵控制电路的检查 检测蓄电池电压,确保汽油泵保险丝、汽油泵继电器工作正常,线路连接可靠。 ( 2 )汽油泵工作状态检查 如图 2-93 所示,将电动汽油泵直接与蓄电池相接(注意正负极,并且每次接通不超过 10 s ),用手摸或耳听,观察电动汽油泵是否工作,若不转动,则应更换电动汽油泵。 图 2-93 汽油泵工作状态检查 ( 3 )测量汽油泵电枢绕组的电阻 如图 2-94 所示,用万用表检测汽油电枢绕组的电阻值,并与参考值相比较,如果过大或过小,说明油泵电枢绕组存在短路、断路或电刷接触不良故障。 图 2-94 汽油泵电枢电阻测量 ( 4 )汽油泵工作电流检查 拆下燃油泵电源线,将电流表串联接入汽油泵工作电路,然后启动发动机,观察电流表指示值,一般应不大于 7 A ,如果过大,说明电机存在短路、阻塞或卡滞等现象,会导致供油压力不足。 ( 5 )燃油压力检查 ① 检查油箱内燃油应足够,释放燃油系统压力。 ② 检查蓄电池电压应在 12 V 左右(电压高低直接影响燃油泵的供油压力),拆开蓄电池负极电缆线。 ③ 将专用油压表连接到燃油系统中。 注意: 对于不同车型,压力表的连接方式有所不同。 有油压检测孔的可将油压表直接接在油压检测孔上,没有油压检测孔的可拆下进油管,将三通管接头串接在进油管路中,然后在三通管上接上油压表,如图 2-95 所示。 图 2-95 测量油压 ④ 将溅出的汽油擦净,重新接好蓄电池负极电缆线,启动发动机并维持怠速运转,检测怠速时燃油系统压力,如图 2-96 所示。 图 2-96 怠速时燃油系统压力检测示意图 ⑤ 拆开燃油压力调节器上的真空软管,并用手指堵住进气管一侧的管口,如图 2-97 所示,检查油压表指示压力,并与参考值相比较。 图 2-97 用手堵住真空软管的方法 ⑥ 如果测试燃油系统压力符合标准,使发动机运转至正常工作温度后,重新接上燃油压力调节器上的真空软管,检查燃油压力表指示压力应略有下降(约 0.05 MPa )。 ⑦ 使发动机熄火,燃油泵停止工作,油压表的读数在 5 min 内不会降低,否则燃油泵单向阀损坏。 等待 10 min 后,观察燃油压力表压力(即燃油系统残余压力);多点喷射系统压力应不低于 0.20 MPa ,单点喷射系统压力应不低于 0.05 MPa 。 ⑧ 检查完毕后,释放燃油系统压力,并拆下油压表,装复燃油系统。 然后,预置燃油系统压力,并启动发动机检查有无泄漏。 2 .空气流量计的检测 ( 1 )配线及连接器检查 配线及连接器检查为辅助性测试,主要是检测线束的导通性,以确认线束通畅,无断路及短路现象,插接器牢靠,各信号传递无干扰。 如图 2-98 所示,检查时,应先关闭点火开关,拔下传感器插头与电控单元插接器,使用数字万用表分别测量各线束间的电阻值,相连导线电阻值应当小于 5 ,不相连导线电阻应为∞。 图 2-98 配线及连接器的检查示意图 ( 2 )电压测试 ① 电源电压测试。 如图 2-99 所示,打开点火开关,将数字万用表设置在直流电压 20 V 挡,红色表针置于空气流量计的电源引脚,黑色表针置于电瓶负极或发动机进气歧管壳体,显示电压值应与维修手册提供的参数相符。 图 2-99 电源电压检测示意图 ② 信号电压测试。 分单件测试和就车测试两部分。 ● 单件测试(如图 2-100 所示):取一空气流量计总成部件,在其插座的电源针脚上施加额定电压,将数字万用表设置在直流电压 20 V 挡,测量空气流量计信号输出引脚,应有 1.5 V 左右电压。 图 2-100 空气流量计的单件检测示意图 使用吹风机从空气流量计隔珊一端向空气流量计吹入冷空气或加热的空气,检测空气流量计信号输出引脚时,电压应瞬时上升至 2.8 V 回落。 不能满足上述条件,可以判定空气流量计有故障。 ● 就车测试:启动发动机并使其达到工作温度,将数字万用表设置在直流电压 20 V 挡,测量空气流量计信号输出引脚,怠速时应显示电压 1.5 V 左右;急踩加速踏板应显示 2.8 V 变化。 若不符合上述变化,或电压反而下降,在电源电压与参考电压完好的前提下,可以断定空气流量计损坏,必须更换。(检测时的具体数值应以相应车型的维修手册提供数据为准) ③ 工作波形检测与分析,其线路连接如图 2-101 所示。 图 2-101 空气流量传感器工作波形检测示意图 ④ 对于热式空气流量传感器还需进行自洁电路的检查。 自洁电路的检查,除了可以用万用表测量之外,还可以直观检查:启动发动机,并使其以 2 500 r/min 以上的转速运转,拆下空气滤清器和空气流量传感器进口处的管道,关断点火开关,从空气流量传感器进口部位查看流量传感器内的铂丝热线是否在熄火 5s 内被加热至发出红光,并持续 1s 时间。 如检查结果符合上述要求,则说明空气流量传感器自洁功能良好。 3 .节气门位置传感器的检测 ( 1 )配线及连接器检查 配线及连接器检查,如图 2-102 所示。 该检查为辅助性测试,主要是检测线束的导通性,以确认线束通畅,无断路短路,插接器牢靠,各信号传递无干扰。 图 2-102 节气门位置传感器的配线及连接器检查 ① 线束导通性测试。 将数字万用表设置在电阻 200 挡,在面板上按电路图找到节气门控制组件图形下面的针脚号与 ECU 信号测试端口图相应的针脚号,分别测试节气门控制组件针脚对应至电控单元针脚的电阻,所有电阻都应低于 5 。 ② 线束短路性测试。 将数字万用表设置在电阻 200 k 挡,测量节气门控制组件针脚与其不相对应的电控单元针脚之间电阻,应为∞。 ( 2 )怠速触点导通性测试 怠速触点导通性测试,如图 2-103 所 示。 用万用表电阻挡检测怠速触点两端子间的电阻,当节气门全闭时阻值为 0 ;当节气门全开时阻值为无穷大。 图 2-103 怠速触点导通性测试 ( 3 )线性电位计电阻的测量 用万用表检测线性端子间的电压(见图 2-104 ),并拨动节气门,使其由全闭至全开,记录阻值,并与参考值相比较。 图 2-104 检测线性电位计的电阻 ( 4 )电压测试 电压测试有电源电压测试和信号电压测试两部分,其中信号电压测试是确定节气门控制组件是否失效的主要依据。 ① 电源电压测试。 应拔下传感器插头,打开点火开关,将数字万用表设置在直流电压 20 V 挡,红色表针置于节气门控制组件的电源引脚,黑色表针置于电瓶负极或发动机进气歧管壳体,检测其电压值。 ② 信号电压测试。 启动发动机至工作温度,将万用表设置在直流电压 20V 挡,测量节气门位置传感器信号输出引脚在怠速和急加速时的反馈信号。 ③ 用示波器检测节气门位置传感器的工作波形并进行分析。 4 .进气温度传感器及水温传感器的检测 ① 配线及连接器检查,以确认线束通畅,插接牢靠,无断路及短路现象。 ② 用数字式万用表测量在各种温度下的阻值,方法是,取一电吹风,给进气温度传感器进行加热,或用热水给水温传感器加热,用万用表电阻挡,测量进气温度传感器电阻值的变化,如图 2-105 所示。 图 2-105 检测水温传感器的电阻 ③ 测量发动机线束的电压,如图 2-106 所示。 断开接线,线路侧应为 5 V 。 动态检测应在 0.5 ~ 3 V 之间变化。 ④ 工作波形检测与分析。 图 2-106 温度传感器的电压测量 5 .曲轴 / 凸轮轴位置传感器的检测 ( 1 )电阻测试 一部分是线路侧导通的测试,另一部分是元件的测试。 ( 2 )电压测试 拔下霍尔传感器插头,打开点火开关,测量电源端间的电压,应符合标准值。 ( 3 )使用示波器 检查传感器输出的信号波形,并分析 、判断传感器的好坏及其电路故障。 6 .喷油器的检测 ( 1 )直观检查 如图 2-107 所示,在喷油器应该工作时,如果感觉不到喷油器的振动或听不到声响,需做进一步检查。 图 2-107 直观检查喷油器的工作 ( 2 )检查喷油器电阻值 如图 2-108 所示,应与维修手册中的数值相符。 图 2-108 检查喷油器电阻 ( 3 )测量喷油器供电电压 脱开喷油器连接插头,打开点火开关时,检查连接器线束端电源线的电压,如图 2-109 所示,应符合要求,通常为蓄电池电压。 否则,应检查点火开关至喷油器电源线之间的线路是否正常。 图 2-109 喷油器供电电压检测 ( 4 )断开点火开关 在线束插头上接发光二极管试灯(需串接限流电阻,通常为 330 左右,并注意发光二极管极性)。 启动发动机,发光二极管应闪烁。否则,说明控制电路有故障,应进一步检查喷油器至 ECU 的线路、传感器等。 ( 5 )检查喷油器的滴漏 若每分钟超过 1 滴,应更换喷油器,如图 2-110 所示。 图 2-110 喷油器的滴漏检查 ( 6 )喷油量检查 如图 2-111 所示,将喷油器两接线端子直接与蓄电池相连,接通电源,用量筒测量喷油量的大小并同时观察喷油器喷油雾化状况。 每个喷油器测 2 ~ 3 次,喷油量应符合标准值,否则应予以清洗或更换。 图 2-111 喷油量检查 ( 7 )喷油器喷射形状检查 所有喷射应符合要求,否则应清洗或更换喷油器。 四、拓展知识 (一)电控发动机故障诊断过程 对于现代汽车进行维修诊断的思维过程是非常复杂的,要综合考虑很多事情,如图 2-112 所示。。 图 2-112 汽车维修技师的维修思维过程 为了进行有效诊断,维修技术人员必须首先考虑并确定汽车上发生的故障类型。 在问题被清楚界定之后,就要搜集在维修手册、数据库中的可用信息,以提供各种各样有利于解决问题的电路图和故障诊断流程图。 如果所采取的诊断措施失败,还可以打电话给汽车制造厂家,并请求技术援助。 在对电控汽车进行故障诊断时,维修人员必须能够利用这些信息资源 (二)电控发动机故障检修注意事项 ① 不论发动机是否在运转,只要点火开关接通( ON ),决不可断开任何 12 V 电气工作装置。 因为在断开这类装置时,由于任何一线圈的自感作用,都会产生很高的瞬时电压,有可能超过 7 000 V ,使微机及传感器严重受损,不能断开的部分电气装置如下:蓄电池的任一线缆;混合气控制电磁阀;怠速控制装置(步进电动机);电磁喷油器;二次空气喷射电磁阀;点火装置的导线;微机的 PROM ;任何微机的导线;鼓风机导线连接器;空调离合器导线等。 ② 当需要将装有电控发动机的汽车与其他任何车辆进行电源跨接启动时,必须首先关断电控汽车上的点火开关,方可进行跨接线的拆装。 ③ 在对装有电控系统的汽车进行电弧焊时,应断开微机供电电源线,避免电弧焊接时的高压电造成微机的损坏。 ④ 在靠近微机或传感器的地方进行车身修理作业时,应特别小心,以免碰坏这些电子元件。 ⑤ 在拆卸电控系统各电线接头时,首先要关掉点火开关( OFF )并拆下蓄电池负极搭铁线。如果仅检查电子控制系统,那么仅关掉点火开关(转到 OFF 位置)即可。 ⑥ 拆下蓄电池负极搭铁线后,微机内所储存的所有故障信息(代码)都会被清除掉。 因此,如有必要,应在拆下蓄电池负极搭铁线前,读取微机内的故障信息。 ⑦ 在对蓄电池进行拆卸与安装时,务必使点火开关和其他用电设备开关均置于关断位置( OFF )。 ⑧ 切记电控汽车上所采用的供电系统均为负极搭铁,安装蓄电池时,要特别注意正、负极不可接反。 ⑨ 车上不宜装功率超过 8 W 的无线电台,如必须装时,天线应尽量远离微机,否则会损坏微机中的电路和部件。 ⑩ 在装上或取下 PROM 时,操作人员应先使自己搭铁(接触车身),否则,身体上的静电会损坏微机电路。 当人员进出车厢时,人体的静电放电可能产生很高的电压,因此,对微机操作和数字式仪表进行检修作用或靠近这种仪表时,一定要带上接铁金属带,将其一头缠在手腕上,另一头夹在车身上。 拆开任何油路部分,应首先对燃油系统进行卸压。 检修油路系统时,千万不能吸烟,并要远离明火。 对电控系统进行检修时,应避免电控系统由于过载而损坏。 电控系统中,微机与传感器的工作电流通常都比较小,因此,与之相应的电路元器件的负载能力也比较小。 在对其进行故障检查时,若使用输入阻抗较小的检测工具,则可能会因检测工具的使用,造成元器件超载而损坏,为此应注意以下几点: ● 不可用试灯对电控系统的传感器部分和微机控制单元进行检查(包括对其接线端子的检查)。 ● 除了某些车辆的测试程序中有特殊说明外,一般不能用指针式万用表检查电控系统部分的电阻,而应该用高阻抗的数字式万用表( 10 M 以上)或是电控系统专用检测仪表。 ● 在装有电子控制系统的汽车上,坚决禁止用搭铁试火或拆线刮火的方法对电路进行检查。 切记不可用水冲洗微机控制单元和其他电子装置,当雨刮器出现泄漏时,应及时进行维修,并注意微机控制系统的保护,避免其因受潮而引起微机电路板、电子元器件、集成电路和传感器的工作失常。 在一般情况下,不要打开微机盖板,因为电控发动机上的故障大部分是外部设备故障,微机故障一般比较少,即使是微机有故障,在没有检测手段(检测微机工作的示波器、信号发生器等设备)的情况下,打开微机盖板也不可能解决任何问题,相反,很可能因为操作不当而导致新的故障。在确认是微机故障时,应由专业人员对其进行测试和维修。 对发动机进行清洗或雨天检修时,应防止将水溅到微机及其线路上。 在拆下导线连接器时,要注意松开锁紧弹簧(卡环)或按下锁扣,如图 2-113 ( a )所示;在安装导线连接器时,应注意一定要插到底并锁好锁止器(锁卡),如图 2-113 ( b )所示。 图 2-113 导线连接器的拆装 电控系统的故障,主要是配线和连接器故障,一般为导线折断,连接器接触不良,连接器端子被拔出或没有插到底或配件搭铁。 对电控发动机,由于微机主要是根据空气流量计测得的空气量来控制喷油器的喷油量的,因此进气系统不密封对电喷系统的不良影响要比化油器式发动机影响更大。 特别要注意:发动机量油尺、润滑油加注口盖、乙烯塑料软管等的脱落会引起发动机运转不稳;当空气流量计与汽缸盖之间的进气系统零件脱开、松动或裂开时,均会吸入空气并导致发动机运转不稳。 不可在缺油的状态下,强行运转发动机,因为电动燃油泵是依靠流过燃油泵的燃油进行冷却的,缺油运转会使电动燃油泵因过热而烧毁,因此在对燃油泵(单体)进行通电试验时,时间也不宜过长。 不可在发动机运转时拔下任何传感器的导线插头(连接器),这样会使微机中出现人为的故障代码(假码的一种),影响维修人员正确地判断和排除故障。 用万用表检查连接器时,应按图 2-114 所示进行,对防水型导线连接器,应小心取下防水套;检查导通时,万用表测笔插入时不可对端子用力过大;测试时万用表测笔的插入方向如图 2-115 所示,图 2-115 ( a )所示为从带有配线的后端插入测笔来检查,图 2-115 ( b )所示为从没有配线的前端用测笔来检查。 图 2-114 导线连接器的检查 图 2-115 万用表测笔插入导线连接器的方向 导线在中间折断是很罕见的,大都是在连接器处断开,因此尤其应仔细检查传感器和连接处的导线。 接触不良可能由于连接器端子锈蚀、外界脏污进入端子,或连接器插头与插座之间接触压力降低所致。 把连接器分开再重新插上,可改变它的连接状况,可能会恢复正常接触。 在故障诊断时,检查配线和连接器没有发生不正常情况,而检查以后故障消失,则可认为配线或连接器有故障。 橡胶密封件千万不要沾污汽油。 在检查喷油器性能时,一定要清楚喷油器是高电阻型的还是低电阻型的。 高电阻型的喷油器电阻一般有 12 ~ 14 ,可以直接接蓄电池电压来进行喷油器喷油性能试验。 但低电阻型的喷油器其电磁线圈的电阻一般只有 2 ~ 3 ,直接接蓄电池会因电流过大而烧坏喷油器,须采用专用连接器与蓄电池连接,若用普通导线,则需串联一个 8 ~ 10 的电阻。 (三)电控发动机故障诊断的基本原则和方法 1 .电控发动机故障排除的基本原则 ( 1 )先外后内 ( 2 )先简后繁 ( 3 )先熟后生 ( 4 )代码优先 ( 5 )先思后行 ( 6 )先备后用 2 .电控发动机故障诊断的基本方法 ( 1 )直观诊断 ( 2 )利用随故障车自诊断系统诊断 ( 3 )利用简单仪表诊断 ( 4 )利用专用诊断仪器诊断 3 .故障征兆模拟试验方法 ( 1 )振动法 ( 2 )加热法 ( 3 )水淋法 ( 4 )电器全接通法 (四)电控发动机故障检修程序和一般步骤 1 .电控发动机故障检修一般程序 对于电控发动机故障的诊断与排除,可按图 2-119 所示的一般程序进行。 图 2-119 电控发动机故障检修一般程序图 2 .电控发动机基本检查的检修程序 图 2-120 电控发动机基本检查的检修程序 3 .电控发动机故障诊断的一般步骤 电控发动机故障诊断的一般步骤如下。 ( 1 )确定发动机是否存在故障 ( 2 )进行故障性质的确定 ( 3 )进行直观检查 ( 4 )区分故障所在的系统查看更多