汽车发动机电控技术实验指导书.docx
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汽车发动机电控技术实验指导书
实验一汽车发动机电子控制系统认识
一、目的和要求
1.掌握发动机电子控制系统总体组成;
2.区分与识别发动机电子控制系统的主要传感器、执行器;
3.掌握发动机电子控制系统的工作原理。
二、实验器材
1.工具:
常用工具1套。
2.设备:
大众时代超人发动机实训台架一套。
三、发动机电子控制系统认识
发动机电子控制系统示意图
1.电动燃油泵2.燃油滤清器3.活性炭罐电磁阀4.活性炭罐5.带输出驱动级的点火线圈6.凸轮轴位置传感器7.喷油器8.燃油压力调节器9.节气门控制组件10.空气流量计11.氧传感器12.冷却液温度传感器13.爆震传感器14.曲轴位置传感器15.进气温度传感器16.发动机控制单元
电喷汽车的发动机控制,是由发动机电子控制系统来完成的,其主要功能是控制进气量与喷油量的空燃比、喷油时刻与点火时刻。
除此之外,还控制发动机的冷热车起动、怠速转速、最大转速、废气再循环、二次空气喷射、爆震、电动燃油泵、故障自诊断以及给其它电控系统发送状态信号等功能。
其工作性质是采集发动机各部位的工况信号,根据采集到的信号计算确定最佳喷油量、最佳喷油时刻和最佳点火时刻。
发动机电子控制系统的组成:
由传感器、电控单元和执行器三部分组成。
传感器是一种信号检测与转换装置,安装在发动机的各个部位,其功能是:
检测发动机运行状态的各种电量参数、物理量和化学量等,并将这些参量转换成计算机能够识别的电量信号输入电控单元。
电子控制单元俗称电脑,简称ECU,是发动机电子控制系统的核心部件,其功能是:
根据各种传感器和控制开关输入的信号参数,对喷油量、喷油时刻和点火时刻等进行实时控制。
执行器是控制系统的执行机构,其功能是:
接受电控单元的控制指令,完成具体的控制动作,从而使发动机处于最佳的运行状态。
桑塔纳2000轿车AJR型发动机控制系统的主要组成部件
四、实验步骤
1.由辅导教师讲解时代超人型发动机电喷发动机电子控制系统的总体组成。
按照挂图或者用发动机台架上的实物、示教板上的实物来讲解汽车发动机电子控制系统的总体组成。
包括传感器、执行器、电控单元、燃油系统、点火系统、活性碳罐系统、爆震和反馈控制等。
然后由学生进行实训。
1)传感器认识的顺序:
(1)空气流量计;
(2)节气门定位计与节气门电位计;(3)进气温度传感器;(4)霍尔传感器;(5)冷却液温度传感器;(6)曲轴位置传感器;(7)爆震传感器;(8)辅助信号(车速信号和空调器开关信号);(9)氧传感器
2)执行器认识的顺序:
(1)电动燃油泵;
(2)碳罐电磁阀;(3)喷油器;(4)带输出驱动级的点火模块;(5)辅助控制(氧传感器加热器、空调电磁离合器);(6)节气门控制组件(怠速阀)。
2.结合实物,让学生现场观察各传感器与执行器的工作情况。
五、安全注意事项
1.遵守实训室规章制度,
2.未经许可,不得移动和拆卸仪器与设备。
3.注意人身安全和教具完好。
4.严禁未经许可,擅自板动教具、设备的电器开关、点火开关和起动开关。
实验二传感器检测Ⅰ(节气门位置传感器、进气温度传感器、霍尔传感器)
一、目的和要求
1.掌握节气门位置传感器、进气温度传感器、霍尔传感器的结构与工作原理;
2.掌握节气门位置传感器、进气温度传感器、霍尔传感器的检测方法;
3.了解节气门位置传感器、进气温度传感器、霍尔传感器引起的常见故障。
二、实验器材
1.工具:
常用工具1套、万用表2个。
2.设备:
大众时代超人发动机台架一套、。
三、实验步骤
(一)节气门位置传感器的检测
1.基本知识
1)安装位置
安装在节气门体上节气门轴的一侧,由节气门操纵。
2)功用
用来检测节气门的开度,将节气门开度(即发动机负荷)大小转变为电信号输入电控单元。
电控单元根据节气门位置信号判别发动机的工况,决定控制方式;控制燃油喷油量、点火正时、废气再循环、空调、怠速以及变速器换挡等多种功能和参数。
3)构造
由电刷、电刷保持架、电阻器、输出端子等组成,其实际是滑片式变阻器(电位计),连接在节气门体的节气门轴上。
4)工作原理
节气门位置传感器是一个电位计,电控单元通过接收信号线上的电压,计算节气门位置;随着节气门位置的改变,电刷在电阻器上滑动位置不同,则节气门位置传感器输出到电控单元的电压信号也发生变化;节气门开度小时,输出电压较低,随着节气门开度的增大,输出信号电压亦相应增加节气门位置传感器波形。
节气门控制组件的电路如下图所示。
5)节气门控制组件的组成和作用
①节气门电位计(G69)和节气门定位电位计G88,这两个部件起着节气门位置传感器的作用。
它们有两个与节气门联动的可动电刷触点,一个触点在节气门全闭时与怠速触点接触,另一个触点为可在电阻体上滑动的可动触点,节气门开度的大小与电阻的变化成比例。
将节气门开度对应的线性输出电压送给ECU,电脑就会感知节气门位置。
下图为节气门位置传感器的输出特性图。
1-怠速触点信号2-节气门开度输出特性
②节气门定位器(V60)起着控制怠速的作用,能适当开大或关小节气门,所以本机没有怠速控制阀。
③怠速开关(F60)用以向发动机ECU提供怠速位置信号。
怠速开关闭合时,由节气门定位器来决定怠速时节气门的开度。
2.检测步骤
1)检测内容
工作电压、信号电压(随节气门开度变化)、电阻(随节气门开度变化)、信号波形、线束电阻、用故障诊断仪读取故障代码、测量数据流。
2)检测参数的范围
(1)工作电压:
5V
(2)信号电压:
0~5V(常用工况:
0.5~3.8V)
(3)信号端与搭铁端的电阻:
0.5~5.2KΩ
(4)线束电阻:
﹤0.5Ω
(5)有关的故障代码:
P0121、P0122、P0123、P1121、P1122
(6)标准波形:
输出波形是模拟信号;是随节气门开度成正比变化的一条曲线。
3)常见故障症状
当节气门位置传感器本身或线路损坏时,发动机会产生下列故障现象:
(1)起动困难;
(2)怠速不稳;
(3)加速不良;
(4)容易熄火;
(5)汽车行驶时,前、后闯动。
4)大众桑塔纳2000节气门位置传感器的检测
(1)节气门控制组件与发动机ECU的匹配
发动机ECU具有基本设定功能,它能记录点火开关断开时节气门控制组件的停止位置。
如果拆装或换了新的节气门控制组件、或者发动机ECU出了故障,都必须重新进行基本设定,即完成发动机ECU与节气门控制组件的匹配工作。
这一匹配工作要用大众公司V.A.G1552故障诊断仪来完成。
下列情况会使节气门控制组件基本设定产生问题:
①节气门转动不灵活,如因油泥沉积;②节气门拉索调整不当;③蓄电池电压过低;④节气门控制组件线束或插接器不良。
(2)测量节气门控制组件供电电压
测量节气门控制组件供电电压即是测量节气门定位电位计和节气门电位计的电源电压,测量方法如下图所示。
打开点火开关,测量节气门控制组件插头,端子4和7间电压应约为5V。
测量节气门控制组件供电电压
(二)进气温度传感器的检测
1.基本知识
进气温度传感器的安装位置有3种:
在D型EFI系统中,它安装在空气滤清器之后的进气软管上;在L型EFI系统中,它安装在空气流量传感器上;有的进气温度传感器安装在进气压力传感器内。
进气温度传感器内部,也是一个具有负温度电阻系数的热敏电阻。
外部用环氧树脂密封。
2.检测步骤
1)检测电阻
进气温度传感器的电阻检测方法及要求与冷却液温度传感器基本相同。
单件检查时,将点火开关置于OFF位置,拆下进气温度传感器导线连接器,并将传感器拆下。
用电热吹风、或热水加热进气温度传感器,并用万用表电阻档,测量在不同温度下两端子间的电阻值。
将测得的电阻值与标准数值进行比较,如果与标准值不符,则应更换进气温度传感器。
2)检测电压
(1)检测电源电压。
拆下进气温度传感器线束插头,打开点火开关,测量进气温度传感器的电源电压,应为5V。
(2)测量输入。
信号电压。
将点火开关置于ON位置,用万用表的电压挡测量图中ECU的THA与E2间的电压,该电压值应在0.5~3.4V(20℃)范围内。
若不在规定范围内,则应进一步检查进气温度传感器连接线路是否接触不良或存在断路、短路故障。
(3)检查进气温度传感器连接线束电阻。
用数字式万用表的电阻挡测量传感器插头与ECU插接器端子间电阻,即传感器信号端、地线端分别与对应的ECU的两端子电阻。
如果不导通或电阻值大于1Ω,说明传感器连接线路或插头接触不良,应进一步捡查。
(三)霍尔传感器的检测
(1)点火开关OFF,拔下传感器的电插,点火开关ON时用伏特表测带线束的端子3与搭铁的电压为5V,端子1与搭铁间的电压值应为0V,否则查传感器到ECU的线路是否有断、短路。
(2)点火开关OFF,插好电插,拔下中央高压线,动态检测,端子2输出是方波,可测出一个约2V的电压。
实验三传感器检测Ⅱ(空气流量计、进气管压力传感器、氧传感器)
一、目的和要求
1.掌握空气流量计、进气管压力传感器、氧传感器的结构与工作原理;
2.掌握空气流量计、进气管压力传感器、氧传感器的检测方法;
3.了解空气流量计、进气管压力传感器、氧传感器引起的常见故障。
二、实验器材
1.工具:
常用工具1套、万用表2个。
2.设备:
大众时代超人发动机台架一套、。
三、实验步骤
(一)空气流量计的检测
1.基本知识
热线式空气流量传感器广泛应用于国外各大汽车公司生产的各种型号的发动机上,其基本结构由白金热线(铂金属线)、温度补偿电阻(冷线)、控制线路板等元件组成。
根据白金热线在壳体内的安装部位不同,热线式空气流量传感器分为主流测量、旁通测量方式两种结构形式。
热线式空气流量传感器工作原理:
采用主流测量方式的热线式空气流量传感器,如下图所示,它的两端有金属防护网,取样管置于空气通道中央。
主流测量方式的热线式空气流量传感器
采用旁通测量方式的热线式空气流量传感器,如下图所示。
它将白金热线和温度补偿电阻(冷线)安装在旁通气道上。
热线和温度补偿电阻是用铂线缠绕在陶瓷绕线管上制成的。
旁通测量方式的热线式空气流量传感器
如下图所示,热线式空气流量传感器的电子控制线路板包括电桥平衡电路、自洁电路和怠速混合气调节电位器,一般设置六端子插头与发动机电子控制单元相连接。
热线温度由混合集成电路A保持其温度与吸入空气温度相差一定值,当空气流量增大时,混合集成电路A使热线通过的电流加大;反之,则减小。
热线式空气流量传感器的连接电路
2.热线式空气流量传感器的检测
1)热线式空气流量传感器自洁功能检测
检测条件:
装好热线式空气流量传感器及其导线连接器,拆下空气流量传感器进口处的空气滤清器和进气管道,拆下此空气流量传感器的防尘金属网。
检测方法:
(1)起动发动机,并加速到2500r/min以上,然后让发动机怠速运转。
(2)将点火开关置于“OFF”位,从空气流量传感器进气口处观察空气流量传感器的热线是否能在发动机熄火5S后自动被加热至发出红光(约1000℃),并持续1S。
(3)如无此现象发生,则须检查自清信号或更换空气流量传感器。
不同型号的空气流量传感器稍有不同,对于发动机停机后热线保持温度高于200℃的,该空气流量传感器无自洁功能。
2)热线式空气流量传感器波形检测
(1)从维修资料中找出输出电压参考值进行比较,通常热线式空气流量传感器输出范围从怠速时超过2V至节气门全开时超过4V,当全减速(急松加速踏板)时输出电压.怠速时的电压稍低。
(2)发动机运转时,波形的幅值看上去在不断地波动,这是正常的
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