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主讲：申祥正

发动机电控系统故障诊断与排除. 主讲：申祥正. 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. 目录. 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.

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  1. 发动机电控系统故障诊断与排除 主讲：申祥正

  2. 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

  3. 目录 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

  4. 第一节 传感器、执行器原理及检测 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。

  5. 第一节 传感器、执行器原理及检测 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。

  6. 第一节 传感器、执行器原理及检测 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)

  7. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 二、电控系统十个传感器及作用： • 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。 • 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。

  8. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。 • 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。

  9. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。 • 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。 • 气温传感器ATS：监测进气温度的高低，多安装在进气主管上。

  10. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 车速传感器VSS：提供车速信号，多安装在变速器输出轴后端。 • 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。

  11. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 三、电控系统十个执行器及作用： • 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。 • 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。

  12. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。 • 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。

  13. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。 • 空调系统A/C：发动机额外的负载，调节车内的温度。

  14. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 点火器：接收ECU的点火信号，使点火线圈通断产生高压电。 • 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。

  15. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。 • 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。

  16. 第一节 传感器、执行器原理及检测

  17. 第一节 传感器、执行器原理及检测 四、检测与诊断 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。

  18. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  19. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  20. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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：

  21. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • b、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。

  22. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  23. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  24. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  25. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  26. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • （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。

  27. J220 31 第一节 传感器、执行器原理及检测

  28. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 4、热膜空气流量计：

  29. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  30. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  31. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  32. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  33. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  34. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • （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—400 r/min 不等。

  35. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  36. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • （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。

  37. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 步进电机的检测方法： • （1）绕组的电阻值为10—30Ω；有的为50 Ω，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。

  38. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  39. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  40. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  41. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  42. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  43. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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。

  44. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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N>1800f/min时即断油控制，减少污染和省油；N<1200r/min时又喷油,保证怠速运转.

  45. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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.

  46. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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—1k Ω，全开时为4—5 Ω；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。

  47. 第一节 传感器、执行器原理及检测

  48. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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—3k Ω；电压为1—3V。0℃时电阻为8k Ω，电压为4V左右。

  49. 第一节 传感器、执行器原理及检测 • 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/F）失准。因此会造成冷起动困难、怠速不稳、加速不良或冒黑烟费油。 • b、失效是指断路或导通，断路时，其电阻为无穷。喷油量增大，怠速过高。导通时，电阻为0，不再加浓，冷起动困难，热起时无快怠速。他生故障影响自身性能的好坏－节温器的失效或失准，影响了机体温度的高低，特别是电动机风扇受CTS控制的冷却系统成为严重，造成：

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