电控发动机维修技术2.ppt

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1、2. 执行器的结构和原理 1）电动燃油泵 作用：向喷油器提供一定压力（高于喷油压力250300kPa）的燃 油。 最高输出油压：450600kPa 分类：,泵体结构,叶片式,齿轮式,滚柱式,侧槽式,结构：直流电动机、油泵、限压阀、单向阀、泵壳等。,油泵的控制：点火开关打开，油泵先工作1S；然后，若 n=30r/min，则连续运转。 低速或高速运转。 控制油泵继电器，控制电压。 用ECU控制的油泵控制电路,电动燃油泵的检修： 旧泵剩余汽油，换向器会产生火花，易爆炸 注意：不能干试 新泵电机无法散热，会烧坏电机 电路检查：（捷达AT、GTX轿车） 打开点火开关，油泵应工作12S，否则检查熔断器。

2、检查继电器，端子4接蓄电池正极，油泵应运转。 检查电源电压，测端子1和4间电压。电压正常，说明 油泵有故障；不正常，线路有故障。 输油量检查： 释放油压 方法1：喷油器接12V电压5S 方法2：断开油泵电路，起动发动机多次。 拆下出油管，引至一容器内 油泵运转30S后，观察出油量应大于规定值（捷达车 为490670ml）。,油压检查： 释放油压 连接油压表。连在燃油分配管或节气门体 （单点）或滤清器或冷起动喷油器的进油管上 油泵运转，测油压。 方法1：怠速时测油压，较低。 方法2：不起动，多次开关点火开关，测油压。 方法3：跨接14端子（捷达）或+BFP端子 （丰田），测油压，较高。 方法4：

3、拆下油压调节器的真空管。堵住时，油 压较高，松开时油压较低，两次压差约 为70kPa。,2）油压调节器 作用： P=Ps=P0Pi=常数（300kPa） 缓冲油压波动 保压（200kPa 桑塔纳、捷达） 结构：,原理： 怠速时，Pi-54kPa P0=Ps+Pi=300+(-54)=246kPa 全负荷时，Pi-5kPa P0=Ps+Pi=300+(-5)=295kPa,油压调节器的检修： 检查系统油压。怠速时为30020kPa；突然开大节气门或拔下真空管时应为320kPa。,检查密封和保压能力。 断开点火开关10min后，系统油压应高于200kPa。 若油压低于200kPa ，起动发动机使油

4、压达到额定值后，断开点火开关，用钳子夹住回油管，等10min后，若油压高于200kPa，说明调节器坏，若油压仍低于200kPa，说明输油管、喷油器、油泵单向阀有泄漏。,3）喷油器 作用：根据ECU的喷油信号，将一定量的燃油喷入进气管 分类：,3）喷油器 作用：根据ECU的喷油信号，将一定量的燃油喷入进气管 分类：,用途,SPI用,MPI用,送料位置,上部给料式,下部给料式,喷口形式,轴针式不易堵，动态响应差,孔式：球阀式和片阀式流量范围大；密封好，雾化好,线圈阻值,低阻式0.63欧姆，匝数少，电感小，动态响应好,高阻式1318欧姆，电感大，动态响应差，无效期长,驱动方式,电流驱动低阻式,电压驱

5、动高阻式或低阻式（要串入电阻）,结构： 轴针式 滤网、插座、线圈、针阀（轴针）、阀座等 球阀式 球阀、导杆等（阀体中空，质量小） 片阀式 片阀、导杆、阀座（带孔）,原理： 工作特性 由于针阀的机械惯性、线圈的磁滞性和磁路的效率，导致了喷油的无效喷油期Tu。,Tu=T0-Tc T0受蓄电池电压的影响较大，电压大，则T0小Tu小。, 喷射特性 静态喷射量Q：在规定的压力下，针阀保持最大开度时，单位时间的喷射量。mm3/min 动态喷射量q：在某一Ti时的喷射量。一般用Ti=2.5ms时每一针阀行程的喷射量来表示。mm3/str q=Q(Ti-Tu)/60,喷油器的检修： 测电阻电磁线圈, 测电压9

6、14V 测流量 拆下喷油器，放入一容器起动燃油泵在喷油器上加12V电压，15s后停止记录喷油量，与规定值偏差0.3in3(5cc)。个喷油器喷油误差9cc(cm3)。 声音检查 怠速，用拾音器听每个喷油器的声音是否相同。 没声音，则喷油器或连线故障；声音不稳定，则喷油器有粘连。 测漏 拆下喷油器，接好油压表起动燃油泵，给系统加压观察喷油器有无漏油，油压是否下降。,4) 怠速控制阀（ISCVIdle Speed Control Valve) 作用：通过调节发电机怠速时的进气量来调节怠速转速。 分类：,按控制方式,节气门直动式,旁通空气式,按控制原理,步进电机式,脉冲电磁阀式,真空阀式, 永磁转子

7、步进电机式ISCV,结构： 螺杆、螺母、阀芯、阀座、永磁转子、定子绕组等 定子绕组由A、B量组线圈和16对爪极组成，可产生16对交错磁极。 永磁转子由8对N、S交错的永磁磁极组成。与螺母一体，每转1圈，螺杆移动1个螺距。,原理： 基本原理：,1步：每输入1个脉冲，电机转动的角度。,丰田2Jz-GE发动机的ISCV： 转子：8对磁极 定子：16对磁极 每转1圈走32步，每步为11.25，共125步。 第125步对应ISCV最大开度；第0步对应ISCV关闭位置。,常用步进电机步进角：30、15、11.25、7.5 、2.5 、1.8 等 丰田皇冠3.0轿车步进电机工作电路：,检修：（丰田轿车的IS

8、CV） 听声音：熄火时有“咔嗒”声，阀门回到最大开度位置 测电阻：B1-S1、B1-S3、B2-S2、B2-S4间的电阻为30欧姆 检查转动：拆下，B1和B2接正极 依次将S1、S2、S3、S4、S1接负极阀关小(伸出) 依次将S4、S3、S2、S1、S4接负极阀开大(收缩) 测工作电压：打开点火开关，IS1、IS2、IS3、IS4与E1间电压应为 914V。, 永磁磁极步进电机式ISCV（旋转滑阀式） 奥迪100轿车采用 结构： 永磁磁极式电机 旋转滑阀（旋转范围90）,原理： 逆转线圈L1导通时电机逆时针转动。 顺转线圈L2导通时电机顺时针转动。 通过改变占空比信号控制转动的角度和方向。

9、占空比Rc=ton/T =ton/(ton+toff),Rc=50%，滑阀不动 Rc50%，L1导通时间较长，滑阀逆时针转动，Rc=18%时全闭 Rc=50%， L2导通时间较长，滑阀顺时针转动，Rc=82%时全开 检修：（奥迪100） 听声音：熄火时有“咔嗒”声，阀门回到最大开度位置 测电阻：两组线圈的电阻为13欧姆 检查转动：拆下，端子2接正极 将端子1接负极阀顺时针转动 将端子2接负极阀逆时针转动, 脉冲电磁阀式ISCV 结构：固定铁心、活动铁心、阀芯、阀座、电磁线圈等 原理：由ECU发出的0%100%的占空比信号控制, 真空电磁阀式ISCV,3. ECU的功用和组成 功用：接收传感器的

10、信号，进行判断、运算和处理，向执 行器发出控制信号。 组成：,输入回路：对输入信号进行整形。,I/O接口：根据CPU的命令，在传感器和执行器间进行数 据传输。 A/D转换器：将模拟信号转变成数字信号。,CPU：对数据进行检测、判断、运算和处理，并向执行器 发出控制指令。 8位MCS-48/51、M68HC05/11、Z8 16位MCS-96、M68HC16 32位80960、M68300 ROM：存储发动机控制程序和数据（如喷油脉谱图等） RAM：存放临时数据，如传感器信号数据、故障码等 输出回路：将输出的信号进行功率放大，转换成可以驱动 执行器的电信号。,4. 电控燃油喷射系统（EFI）的工

11、作过程 喷油器的控制：桑塔纳2000喷油器控制电路,喷油正时的控制：,喷油量的控制： 启动时喷油量的控制 启动工况的判定：点火开关STA位，向ECU输入高电平； 转速300r/min； 节气门关闭或80%。 启动时喷油时间=基本喷油时间进气温度修正系数 +蓄电池电压修正值,由于启动时转速低（50r/min）且波动大，进气量测量不准。所以，基本喷油时间由冷却液温度确定。, 启动后喷油量的控制 启动后喷油时间=基本喷油时间修正系数 +蓄电池电压修正值 即：T = TBKFCKAF（1+KPT+KAS+KCT+KAC）+KBAT TB基本喷油时间 空燃比反馈修正系数。开环时=1 KFC断油修正系数。

12、断油时，KFC=0；不断油时KFC=1 KAF空燃比修正系数 KPT进气压力和进气温度修正系数 KAS启动后喷油增量修正系数 KCT冷却液温度修正系数 KAC加速喷油量修正系数 KBAT蓄电池电压修正系数, TB基本喷油时间 D型：TB由ECU内存中存储的喷油脉谱（map）确定 。,L型：TB决定于转速n和进气量QA 标准状态（20，101KPa）下：,K0由喷油器尺寸、喷射方式和气缸数决定的常数 (A/F)T目标空燃比，决定于动力性、经济性和排放等因素,非标准状态下：,进气温度和大气压力修正系数KPT=,翼片式AFS：,涡流式AFS：, KPT进气压力和进气温度修正系数,TIAT或PatmK

13、PT(1) KPT 与TIAT 和Patm的关系曲线称大气压力与进气温度脉谱图, KAF空燃比修正系数,不同工况，对A/F的要求不同空燃比脉谱图。ECU据转速、进气量、节气门开度在该脉谱图获得最佳A/F修正系数。, 空燃比反馈修正系数,开环控制时： =1 闭环控制时：ECU根据氧传感器信号通过的变化控制A/F14.7, KBAT蓄电池电压修正系数,ECU以14V电压为基准。 当14V时，Tu小使KBAT，喷油时间缩短 当14V时，Tu大使KBAT，喷油时间增加, KAS启动后喷油增量修正系数,根据启动时冷却液温度确定KAS初值，然后按一定时间进行衰减。, KCT冷却液温度修正系数,进行暖机加浓

14、，冷却液温度60时，KCT=1。, KAC加速喷油量修正系数,加速的判断,节气门突然开大，节气门信号变化速率增大,进气量突然增大。歧管压力突然增大,根据负荷（进气量、节气门开度）和冷却液温度确定KAC初值，然后按一定时间进行衰减。, 断油控制, 超速断油控制 极限转速： 一般60007000r/min 桑塔纳2000GLi、2000GSi为 6400r/min 捷达AT、GTX为6800r/min 当n极限转速80100r/min时，断油 当n极限转速80100r/min时，恢复喷油, 减速断油控制 减速断油条件： *IDL闭合 *水温正常，60 *n停供转速 3个条件要同时满足。 停供转速取

15、决于水温和负荷等因素。, 清除溢流（淹缸）控制 原因：多次启动未成功，使火花塞浸湿，不能跳火。 清除溢流方法：油门踩到底，启动发动机。ECU会中断喷油，以排除气缸内燃油蒸气。 清除溢流条件：*节气门全开80% *点火开关置于STA位 * n500 r/min 减扭矩断油控制带自动变速器的汽车 自动变速器自动升档时，减扭矩信号ECU暂时中断个别缸的喷油，以降低转速，减轻换档冲击。, 怠速控制（ISC） 功能：根据发动机负荷自动调节怠速转速 怠速控制的实质：控制怠速时的充气量（进气量）。 即：怠速负荷增加时，ECU控制ISCV 使进气量增加，使转速提高，以防止 怠速不稳或熄火；怠速负荷减小时， E

16、CU控制ISCV使进气量减少，使转速 降低，以防止怠速过高。,怠速状态的判定：,车速传感器，车速=0,节气门位置传感器，IDL触点闭合,目标转速的确定：,冷却液温度传感器；空调开关 动力转向开关；电源电压等,实际转速的确定：曲轴位置传感器 怠速控制原理：判定发动机处于怠速状态，确定目标转速 (ng)并与实际转速(n)比较以确定控制量。 当负荷增大，nng，ECU控制ISCV增大 进气量，使n来实现快怠速；当负荷减 小，nng，ECU控制ISCV减小进气量， 使n。,怠速控制过程：(步进电机式ISCV), 启动初始位置的设定 125步（全开）点火开关off后，ISCV回到125步处。, 启动时控

17、制 根据冷却水温度决定ISCV减小的步数。,如：启动时，水温20，当转速达到500r/min时，ECU使ISCV从AB（70步）, 暖机控制（快怠速） 冷却水温度ISCV关小(BC)，70时暖机结束。, 反馈控制（C点以后） 目标转速与实际转速比较决定控制量（步数） a. 转速变化的预控制 负荷变化时，在转速变化前，ECU增减步数，避免转速波动,b. 电器负载增大的控制 用电器增多发动机负荷增大，电源电压下降ECU增加ISCV步数转速提高发电机输出功率增加。, 学习控制 当发动机性能发生变化时，若按原来对ISCV步数的控制，会造成怠速转速和初始数值不同。 此时ECU利用反馈控制的方法对怠速进行学习控制。 先求出实际转速与目标转速的偏差量 根据偏差量求出修正系数学习修正值 将学习修正值反应到对ISCV步数的控制，使实际 转速等于目标转速。 记忆学习修正值RAM 在同等条件下，用此学习修正值直接控制怠速转速,