項目四(活動4) 電控汽油機點火系故障診斷.中職課件電子教案

1、項目四項目四 電控汽油發(fā)動機故障的診斷電控汽油發(fā)動機故障的診斷活動4 電控汽油發(fā)動機點火系統(tǒng)故障的診斷 電子控制點火系統(tǒng)也稱微機控制的點火系統(tǒng)。微機根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷的大小，微機從存儲器的預(yù)置程序中查找出對應(yīng)此工況的點火提前角和點火初級電路導(dǎo)通時間，對電子點火器進行控制，從而實現(xiàn)點火裝置的精確控制。 此外，微機系統(tǒng)還可以根據(jù)其他影響因素進行修正，實現(xiàn)點火系統(tǒng)的智能控制。31.電控汽油機點火系組成和類型 （1）組成： 電子控制點火系統(tǒng)主要包括發(fā)動機運行工況參數(shù)的采集與處理、控制參數(shù)計算、控制命令的輸出和點火器的執(zhí)行，以及其他的點火裝置通用部件。4（2）類型 電子控制點火系統(tǒng)主要有兩種型式：電子

2、控制有分電器點火系統(tǒng)和電子控制無分電器點火系統(tǒng)。 電子控制有分電器點火系統(tǒng)如圖所示，點火線圈次級產(chǎn)生的高壓通過分電器按點火順序，依次輸送到各缸火花塞。 5 電子控制無分電器點火系統(tǒng)如圖所示，點火線圈產(chǎn)生的高壓直接送到火花塞，因此也稱為直接點火系統(tǒng)。由于取消了分電器，可使火花的持續(xù)時間延長，提高點火能量?？刹捎脝胃谆騼筛淄瑫r點火方式。62.電控點火系的控制內(nèi)容 根據(jù)汽油發(fā)動機對點火系統(tǒng)的要求，點火控制包括點火提前角控制，點火初級電路通電時間（閉合角）控制以及爆震反饋控制三個方面。 （1）點火提前角控制 點火提前角控制，也稱為點火正時控制。對于現(xiàn)代汽車而言，最佳點火提前角是指不僅要保證發(fā)動機的動力

3、性、經(jīng)濟性達到最佳值，而且還必須使排氣中有害物質(zhì)排放量最少。 最佳點火提前角的控制分為發(fā)動機起動時點火提前角控制和起動后點火提前角控制兩種情況。7 發(fā)動機起動時點火提前角控制 在起動期間，發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低(通常在500rmin以下)，由于進氣歧管壓力信號或進氣流量信號不穩(wěn)定，無法計算和確定控制參數(shù)的數(shù)值，ECU對點火提前角的控制采用固定的點火提前角。此時的控制信號主要是發(fā)動機轉(zhuǎn)速(Ne)信號和起動開關(guān)(STA)信號。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過一定值時(大于500rmin)，電子控制點火系統(tǒng)則自動轉(zhuǎn)入最佳點火提前角的計算及控制程序。 當(dāng)ECU系統(tǒng)出現(xiàn)故障而起用備用系統(tǒng)工作時，也通常采用固定點火提前角控制方式

4、。8 發(fā)動機起動后點火提前角控制 發(fā)動機起動后，ECU對最佳點火提前角的計算和控制： 首先按曲軸轉(zhuǎn)角信號（G信號）和轉(zhuǎn)速信號（Ne信號）確定初始點火提前角，再根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷確定基本點火提前角，最后由有關(guān)傳感器的信號確定修正點火提前角，這三項點火提前角的代數(shù)和即為實際的最佳點火提前角。 實際點火提前角初始提前角基本提前角修正提前角 ECU對實際點火提前角的控制范圍： 最大角：35 45 最小角：-10 09 初始點火提前角 初始點火提前角由ECU根據(jù)上止點位置來確定。 在一些微機控制點火系統(tǒng)中，ECU把G1或G2信號出現(xiàn)后第一個Ne信號過零點定為壓縮行程上止點前10，并以這個角度作為點火正

5、時計算的基準(zhǔn)點，即初始點火提前角，其大小隨發(fā)動機而異。10 基本點火提前角 根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和進氣歧管壓力信號(或進氣量信號)，ECU在存儲器的預(yù)置程序中查到該工況下運轉(zhuǎn)時相應(yīng)的基本點火提前角。 發(fā)動機在非怠速工況運轉(zhuǎn)時，節(jié)氣門位置傳感器的怠速觸點(IDL)斷開，ECU根據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)確定基本點火提前角。此時，控制信號主要有：進氣歧管壓力信號(或進氣量信號)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、節(jié)氣門位置信號以及爆震信號等。 當(dāng)發(fā)動機在怠速工況運轉(zhuǎn)時，節(jié)氣門位置傳感器怠速觸點閉合，此時，ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和空調(diào)開關(guān)是否接通來確定基本點火提前角?？刂菩盘栔饕校汗?jié)氣門位置信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、空調(diào)開關(guān)信號等。1

6、1 修正點火提前角 修正點火提前角是指ECU根據(jù)有關(guān)傳感器的信號（除了轉(zhuǎn)速和負荷），在確定的初始點火提前角和基本點火提前角的基礎(chǔ)上，對點火提前角進行修正。 修正點火提前角所包含的修正值有暖機修正、過熱修正、空燃比反饋修正、怠速穩(wěn)定性修正和爆震修正等。 暖機修正：冷車時，應(yīng)增大點火提前角。隨水溫升高，點火提前角修正值逐漸減小。暖機修正的主要控制信號：冷卻水溫度信號、空氣流量信號和節(jié)氣門位置信號等。 過熱修正：發(fā)動機處于非怠速工況，當(dāng)水溫過高時，為避免發(fā)動機過熱而產(chǎn)生爆震，應(yīng)將點火提前角推遲；而發(fā)動機處于怠速工況時，則應(yīng)將點火提前角增大。過熱修正的主要控制信號包括冷卻水溫度信號、節(jié)氣門位置信號等。

7、12 空燃比反饋修正：裝有氧傳感器的電控汽油噴射系統(tǒng)，ECU根據(jù)氧傳感器的反饋信號對空燃比進行修正。隨著修正噴油量，發(fā)動機轉(zhuǎn)速有些波動。為提高怠速穩(wěn)定性，在反饋修正油量減少時，點火提前角應(yīng)相應(yīng)地增加。控制信號主要有氧傳感器信號、節(jié)氣門位置信號、冷卻水溫度信號以及車速信號等。 怠速穩(wěn)定性修正：怠速工況時，由于負荷變化，ECU即要調(diào)整點火提前角，以穩(wěn)定怠速轉(zhuǎn)速。發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，ECU不斷地計算發(fā)動機平均轉(zhuǎn)速，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速，ECU根據(jù)實際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速差值的大小相應(yīng)地增大點火提前角；當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于目標(biāo)轉(zhuǎn)速時，則減小點火提前角。 控制信號主要有發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、節(jié)氣門位置信號、車速

8、信號和空調(diào)信號等。 爆震修正：參閱爆震控制部分。13（2）通電時間（閉合角）控制 電感儲能式電控點火系統(tǒng)，初級線圈被斷開瞬間所能達到的斷開電流值與初級線圈接通時間長短有關(guān)，只有通電時間達到一定值時，初級電流才可能達到飽和，這時次級線圈的高壓才能達到最大值。但是，如果通電時間過長，點火線圈又會發(fā)熱使電能消耗增大甚至?xí)p壞。 因此，有必要對初級線圈的通電時間進行控制和修正（有分電器的點火系統(tǒng)中，是通過改變觸點閉合時間來控制，亦稱閉合角控制）。 影響初級線圈通過電流的主要因素有發(fā)動機轉(zhuǎn)速和蓄電池電壓，為保證在不同的蓄電池供電電壓和不同的轉(zhuǎn)速下都具有相同的初級斷開電流，ECU根據(jù)蓄電池電壓和發(fā)動機轉(zhuǎn)速

9、，對通電時間進行控制。14 通電時間（閉合角）的控制方法： 一般是由微機從通電時間與電源電壓關(guān)系曲線（見圖）中查得通電時間，再根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速換算成曲軸轉(zhuǎn)角，以決定線圈中電流的大小。 在一些點火裝置中，為了提高點火能量，采用了初級線圈電阻很小的高能點火線圈，其飽和電流可達30A以上。為了防止初級電流過大損壞點火線圈，在點火控制電路中增加了恒流控制，保證在任何轉(zhuǎn)速下初級電流都能保持恒定。15（3）爆震控制 爆震是一種非正常燃燒，其危害極大。 爆震與點火提前角有著密切的關(guān)系。點火提前角越大，爆震越容易發(fā)生。理論和實踐都證明，發(fā)動機發(fā)出最大轉(zhuǎn)矩時的點火提前角是確定在爆震的邊緣，如果在此基礎(chǔ)上再提前，就

10、要產(chǎn)生爆震。對于傳統(tǒng)機械式點火提前角調(diào)節(jié)裝置，為了避免爆震的發(fā)生，點火提前角都是留有較大的余量。因此，發(fā)動機的性能遠遠沒有得到最大限度的發(fā)揮。 爆震控制系統(tǒng)由測試爆震產(chǎn)生及爆震強度的爆震傳感器、點火提前角自動調(diào)整單元組成。通常只有采用微機控制的電子點火裝置，才能對點火提前角進行精確控制。16 爆震傳感器主要有磁致伸縮式和壓電式兩種類型。 壓電式爆震傳感器是一種利用壓電原理檢測機體振動的傳感器。主要有共振型和非共振型等形式。共振型壓電式爆震傳感器，是利用產(chǎn)生爆震時的發(fā)動機振動頻率與傳感器本身的固定頻率“合拍”時產(chǎn)生共振現(xiàn)象，來檢測爆震是否發(fā)生的，其結(jié)構(gòu)如圖所示。17 點火提前角的閉環(huán)控制過程：

11、當(dāng)發(fā)動機產(chǎn)生爆震時，ECU根據(jù)爆震信號強弱，控制推遲角度的大小。爆震強，推遲的角度大；反之推遲角度小。每一次反饋控制調(diào)整都以一固定的角度遞減，直到爆震消失為止。 當(dāng)爆震消失后，ECU又以一固定的提前角度，逐漸增大點火提前角。在需要對點火提前角進行閉環(huán)控制工況，這種反饋控制調(diào)整過程是反復(fù)進行的?？墒裹c火提前角始終保持最佳。 183、點火控制方式 ECU如何將從系統(tǒng)存儲器中查取的相應(yīng)工況下的最佳點火提前角和點火線圈通電時間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為控制點火器工作的控制信號，此為控制方式問題。對于不同的發(fā)動機和點火裝置，由于結(jié)構(gòu)的不同，其控制方式也不同。 現(xiàn)代汽車的點火控制方式通常采用雙輸入雙輸出控制方式。 在該

12、控制方式中，控制點火提前角和通電時間的輸入信號有表示活塞上止點參考位置的G信號外，還有發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速信號Ne。而輸出信號除了點火控制以外，還有一個辨缸信號IGd，并由此信號的電平變化控制點火器的通電時刻和斷電時刻，從而實現(xiàn)對點火提前角和點火能量的控制。194、電控點火系故障診斷以SGM BUICK轎車為例： 該發(fā)動機型號為L46、排量為3.0L的V6型，采用電控直接點火系統(tǒng)，主要由點火線圈、點火控制模塊、7X曲軸位置傳感器、24X曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、PCM等組成。發(fā)動機點火控制電路 201）點火控制模塊（ICM）故障診斷（1）特點和功能直接點火方式，采用一個點火模塊，三個點火線圈

13、，每個點火線圈為兩個氣缸同時提供高壓火花，電路見圖。作用是接收7X信號，通過點火控制模塊（將信號除2，得到3X信號），向PCM發(fā)送3X信號，以便于PCM利用此信號來確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速與計算點火提前角。發(fā)動機點火控制電路 211）點火控制模塊（ICM）故障診斷（續(xù)2）點火模式控制：發(fā)動機起動時，采用旁路模式控制，點火提前角固定在上止點前10；發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于400轉(zhuǎn)/分，PCM就切換到點火模式控制。發(fā)動機點火控制電路 221）點火控制模塊（ICM）故障診斷（續(xù)3）（2）萬用表檢測點火控制模塊ICM各連接。ICM共有C1、C2、C3三組插頭，分別檢測C1與PCM、C2與電源、C3與7X CKP各連接線的

14、電阻應(yīng)該小于0.5。ICM各連接器的的電壓。檢測ICM C1的旁路控制A端，在啟動初期（一般在曲軸的前2圈）由PCM提供ICM一個5V電壓。發(fā)動機點火控制電路 231）點火控制模塊（ICM）故障診斷（續(xù)4）ICM C1的點火控制B端電壓。發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時有1.5V左右的電壓。ICM C1的3X端電壓。發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，3X高低點E、F端之間有一個變化的電壓，平均電壓在1V左右。發(fā)動機點火控制電路 241）點火控制模塊（ICM）故障診斷（續(xù)5）ICM C2的A、B端電壓。C2的的A、B端之間應(yīng)是蓄電池電壓12-14V。ICM C3的A、C端電壓。C3的A、C端之間應(yīng)是7X傳感器的輸入脈沖電壓，怠速時

15、平均值約為2V左右。發(fā)動機點火控制電路 252）爆震傳感器（KS）故障診斷（1）類型和功能類型屬于單導(dǎo)線壓電式如圖所示。爆震傳感器（KS）用于檢測發(fā)動機爆燃或震動,向PCM發(fā)出延遲點火正時的信號，是點火系統(tǒng)閉環(huán)控制信號。爆震傳感器（KS）控制電路262）爆震傳感器（KS）故障診斷（續(xù)2）（2）診斷儀檢測連接TECH 2診斷儀；選擇F0：診斷，屏幕顯示車輛識別選擇年款（根據(jù)汽車17位編碼的第10位）；選擇F0：動力總成，屏幕顯示選擇轎車發(fā)動機類型；選擇F2：自清除后未運行的代碼，屏幕顯示故障信息；排除故障后，選擇F2：清除DTC信息，按屏幕提示清除故障代碼。自清除后未運行的代碼P0325 爆震傳感器（KS）電路上一次測試：不開動本點火：不開動自清除后：不開動 1/14 信息272）爆震傳感器（KS）故障