項(xiàng)目四(活動(dòng)4) 電控汽油機(jī)點(diǎn)火系故障診斷

1、1項(xiàng)目四項(xiàng)目四 電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)故障的診斷電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)故障的診斷2活動(dòng)4 電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)故障的診斷 電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)也稱微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)。微機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的大小，微機(jī)從存儲(chǔ)器的預(yù)置程序中查找出對(duì)應(yīng)此工況的點(diǎn)火提前角和點(diǎn)火初級(jí)電路導(dǎo)通時(shí)間，對(duì)電子點(diǎn)火器進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火裝置的精確控制。 此外，微機(jī)系統(tǒng)還可以根據(jù)其他影響因素進(jìn)行修正，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火系統(tǒng)的智能控制。31.電控汽油機(jī)點(diǎn)火系組成和類型 （1）組成： 電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況參數(shù)的采集與處理、控制參數(shù)計(jì)算、控制命令的輸出和點(diǎn)火器的執(zhí)行，以及其他的點(diǎn)火裝置通用部件。4（2）類型 電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)主要有兩種型式：

2、電子控制有分電器點(diǎn)火系統(tǒng)和電子控制無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)。 電子控制有分電器點(diǎn)火系統(tǒng)如圖所示，點(diǎn)火線圈次級(jí)產(chǎn)生的高壓通過分電器按點(diǎn)火順序，依次輸送到各缸火花塞。 5 電子控制無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)如圖所示，點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓直接送到火花塞，因此也稱為直接點(diǎn)火系統(tǒng)。由于取消了分電器，可使火花的持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)，提高點(diǎn)火能量。可采用單缸或兩缸同時(shí)點(diǎn)火方式。62.電控點(diǎn)火系的控制內(nèi)容 根據(jù)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求，點(diǎn)火控制包括點(diǎn)火提前角控制，點(diǎn)火初級(jí)電路通電時(shí)間（閉合角）控制以及爆震反饋控制三個(gè)方面。 （1）點(diǎn)火提前角控制 點(diǎn)火提前角控制，也稱為點(diǎn)火正時(shí)控制。對(duì)于現(xiàn)代汽車而言，最佳點(diǎn)火提前角是指不僅要保證發(fā)動(dòng)機(jī)的

3、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性達(dá)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(diǎn)火提前角的控制分為發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)點(diǎn)火提前角控制和起動(dòng)后點(diǎn)火提前角控制兩種情況。7 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)點(diǎn)火提前角控制 在起動(dòng)期間，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低(通常在500rmin以下)，由于進(jìn)氣歧管壓力信號(hào)或進(jìn)氣流量信號(hào)不穩(wěn)定，無法計(jì)算和確定控制參數(shù)的數(shù)值，ECU對(duì)點(diǎn)火提前角的控制采用固定的點(diǎn)火提前角。此時(shí)的控制信號(hào)主要是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(Ne)信號(hào)和起動(dòng)開關(guān)(STA)信號(hào)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過一定值時(shí)(大于500rmin)，電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)則自動(dòng)轉(zhuǎn)入最佳點(diǎn)火提前角的計(jì)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(shí)，也通常采用固定點(diǎn)火提前角控制

4、方式。8 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后點(diǎn)火提前角控制 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，ECU對(duì)最佳點(diǎn)火提前角的計(jì)算和控制： 首先按曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)（G信號(hào)）和轉(zhuǎn)速信號(hào)（Ne信號(hào)）確定初始點(diǎn)火提前角，再根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷確定基本點(diǎn)火提前角，最后由有關(guān)傳感器的信號(hào)確定修正點(diǎn)火提前角，這三項(xiàng)點(diǎn)火提前角的代數(shù)和即為實(shí)際的最佳點(diǎn)火提前角。 實(shí)際點(diǎn)火提前角初始提前角基本提前角修正提前角 ECU對(duì)實(shí)際點(diǎn)火提前角的控制范圍： 最大角：35 45 最小角：-10 09 初始點(diǎn)火提前角 初始點(diǎn)火提前角由ECU根據(jù)上止點(diǎn)位置來確定。 在一些微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)中，ECU把G1或G2信號(hào)出現(xiàn)后第一個(gè)Ne信號(hào)過零點(diǎn)定為壓縮行程上止點(diǎn)前10，并以這個(gè)角度作為點(diǎn)

5、火正時(shí)計(jì)算的基準(zhǔn)點(diǎn)，即初始點(diǎn)火提前角，其大小隨發(fā)動(dòng)機(jī)而異。10 基本點(diǎn)火提前角 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和進(jìn)氣歧管壓力信號(hào)(或進(jìn)氣量信號(hào))，ECU在存儲(chǔ)器的預(yù)置程序中查到該工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相應(yīng)的基本點(diǎn)火提前角。 發(fā)動(dòng)機(jī)在非怠速工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，節(jié)氣門位置傳感器的怠速觸點(diǎn)(IDL)斷開，ECU根據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)確定基本點(diǎn)火提前角。此時(shí)，控制信號(hào)主要有：進(jìn)氣歧管壓力信號(hào)(或進(jìn)氣量信號(hào))、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、節(jié)氣門位置信號(hào)以及爆震信號(hào)等。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，節(jié)氣門位置傳感器怠速觸點(diǎn)閉合，此時(shí)，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和空調(diào)開關(guān)是否接通來確定基本點(diǎn)火提前角?？刂菩盘?hào)主要有：節(jié)氣門位置信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、空調(diào)開關(guān)信號(hào)等

6、。11 修正點(diǎn)火提前角 修正點(diǎn)火提前角是指ECU根據(jù)有關(guān)傳感器的信號(hào)（除了轉(zhuǎn)速和負(fù)荷），在確定的初始點(diǎn)火提前角和基本點(diǎn)火提前角的基礎(chǔ)上，對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正。 修正點(diǎn)火提前角所包含的修正值有暖機(jī)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(jī)修正：冷車時(shí)，應(yīng)增大點(diǎn)火提前角。隨水溫升高，點(diǎn)火提前角修正值逐漸減小。暖機(jī)修正的主要控制信號(hào)：冷卻水溫度信號(hào)、空氣流量信號(hào)和節(jié)氣門位置信號(hào)等。 過熱修正：發(fā)動(dòng)機(jī)處于非怠速工況，當(dāng)水溫過高時(shí)，為避免發(fā)動(dòng)機(jī)過熱而產(chǎn)生爆震，應(yīng)將點(diǎn)火提前角推遲；而發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況時(shí)，則應(yīng)將點(diǎn)火提前角增大。過熱修正的主要控制信號(hào)包括冷卻水溫度信號(hào)、節(jié)氣門位置信號(hào)

7、等。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(hào)對(duì)空燃比進(jìn)行修正。隨著修正噴油量，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有些波動(dòng)。為提高怠速穩(wěn)定性，在反饋修正油量減少時(shí)，點(diǎn)火提前角應(yīng)相應(yīng)地增加?？刂菩盘?hào)主要有氧傳感器信號(hào)、節(jié)氣門位置信號(hào)、冷卻水溫度信號(hào)以及車速信號(hào)等。 怠速穩(wěn)定性修正：怠速工況時(shí)，由于負(fù)荷變化，ECU即要調(diào)整點(diǎn)火提前角，以穩(wěn)定怠速轉(zhuǎn)速。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU不斷地計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)平均轉(zhuǎn)速，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速，ECU根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速差值的大小相應(yīng)地增大點(diǎn)火提前角；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，則減小點(diǎn)火提前角。 控制信號(hào)主要有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、節(jié)氣門位置信號(hào)、

8、車速信號(hào)和空調(diào)信號(hào)等。 爆震修正：參閱爆震控制部分。13（2）通電時(shí)間（閉合角）控制 電感儲(chǔ)能式電控點(diǎn)火系統(tǒng)，初級(jí)線圈被斷開瞬間所能達(dá)到的斷開電流值與初級(jí)線圈接通時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)，只有通電時(shí)間達(dá)到一定值時(shí)，初級(jí)電流才可能達(dá)到飽和，這時(shí)次級(jí)線圈的高壓才能達(dá)到最大值。但是，如果通電時(shí)間過長(zhǎng)，點(diǎn)火線圈又會(huì)發(fā)熱使電能消耗增大甚至?xí)p壞。 因此，有必要對(duì)初級(jí)線圈的通電時(shí)間進(jìn)行控制和修正（有分電器的點(diǎn)火系統(tǒng)中，是通過改變觸點(diǎn)閉合時(shí)間來控制，亦稱閉合角控制）。 影響初級(jí)線圈通過電流的主要因素有發(fā)動(dòng)機(jī)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(jí)斷開電流，ECU根據(jù)蓄電池電壓和發(fā)動(dòng)機(jī)

9、轉(zhuǎn)速，對(duì)通電時(shí)間進(jìn)行控制。14 通電時(shí)間（閉合角）的控制方法： 一般是由微機(jī)從通電時(shí)間與電源電壓關(guān)系曲線（見圖）中查得通電時(shí)間，再根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)火裝置中，為了提高點(diǎn)火能量，采用了初級(jí)線圈電阻很小的高能點(diǎn)火線圈，其飽和電流可達(dá)30A以上。為了防止初級(jí)電流過大損壞點(diǎn)火線圈，在點(diǎn)火控制電路中增加了恒流控制，保證在任何轉(zhuǎn)速下初級(jí)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(diǎn)火提前角有著密切的關(guān)系。點(diǎn)火提前角越大，爆震越容易發(fā)生。理論和實(shí)踐都證明，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的點(diǎn)火提前角是確定在爆震的邊緣，如果在此基礎(chǔ)上再提前

10、，就要產(chǎn)生爆震。對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械式點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)裝置，為了避免爆震的發(fā)生，點(diǎn)火提前角都是留有較大的余量。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有得到最大限度的發(fā)揮。 爆震控制系統(tǒng)由測(cè)試爆震產(chǎn)生及爆震強(qiáng)度的爆震傳感器、點(diǎn)火提前角自動(dòng)調(diào)整單元組成。通常只有采用微機(jī)控制的電子點(diǎn)火裝置，才能對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)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(cè)機(jī)體振動(dòng)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(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)頻率與傳感器本身的固定頻率“合拍”時(shí)產(chǎn)生共振現(xiàn)象，來檢測(cè)爆震是否發(fā)生的，其結(jié)構(gòu)如圖所示。17 點(diǎn)火提前角的閉環(huán)控制過程

11、： 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆震時(shí)，ECU根據(jù)爆震信號(hào)強(qiáng)弱，控制推遲角度的大小。爆震強(qiáng)，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(diǎn)火提前角。在需要對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行閉環(huán)控制工況，這種反饋控制調(diào)整過程是反復(fù)進(jìn)行的。可使點(diǎn)火提前角始終保持最佳。 183、點(diǎn)火控制方式 ECU如何將從系統(tǒng)存儲(chǔ)器中查取的相應(yīng)工況下的最佳點(diǎn)火提前角和點(diǎn)火線圈通電時(shí)間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為控制點(diǎn)火器工作的控制信號(hào)，此為控制方式問題。對(duì)于不同的發(fā)動(dòng)機(jī)和點(diǎn)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(diǎn)火控制方式通常采用雙輸入雙輸出控制方式。

12、在該控制方式中，控制點(diǎn)火提前角和通電時(shí)間的輸入信號(hào)有表示活塞上止點(diǎn)參考位置的G信號(hào)外，還有發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速信號(hào)Ne。而輸出信號(hào)除了點(diǎn)火控制以外，還有一個(gè)辨缸信號(hào)IGd，并由此信號(hào)的電平變化控制點(diǎn)火器的通電時(shí)刻和斷電時(shí)刻，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)火提前角和點(diǎn)火能量的控制。194、電控點(diǎn)火系故障診斷以SGM BUICK轎車為例： 該發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為L(zhǎng)46、排量為3.0L的V6型，采用電控直接點(diǎn)火系統(tǒng)，主要由點(diǎn)火線圈、點(diǎn)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(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制電路 201）點(diǎn)火控制模塊（ICM）故障診斷（1）特點(diǎn)和功能直接點(diǎn)火方式，采用一個(gè)點(diǎn)火模塊，三個(gè)點(diǎn)火

13、線圈，每個(gè)點(diǎn)火線圈為兩個(gè)氣缸同時(shí)提供高壓火花，電路見圖。作用是接收7X信號(hào)，通過點(diǎn)火控制模塊（將信號(hào)除2，得到3X信號(hào)），向PCM發(fā)送3X信號(hào)，以便于PCM利用此信號(hào)來確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與計(jì)算點(diǎn)火提前角。發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制電路 211）點(diǎn)火控制模塊（ICM）故障診斷（續(xù)2）點(diǎn)火模式控制：發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，采用旁路模式控制，點(diǎn)火提前角固定在上止點(diǎn)前10；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于400轉(zhuǎn)/分，PCM就切換到點(diǎn)火模式控制。發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制電路 221）點(diǎn)火控制模塊（ICM）故障診斷（續(xù)3）（2）萬用表檢測(cè)點(diǎn)火控制模塊ICM各連接。ICM共有C1、C2、C3三組插頭，分別檢測(cè)C1與PCM、C2與電源、C3與7X CKP各連接

14、線的電阻應(yīng)該小于0.5。ICM各連接器的的電壓。檢測(cè)ICM C1的旁路控制A端，在啟動(dòng)初期（一般在曲軸的前2圈）由PCM提供ICM一個(gè)5V電壓。發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制電路 231）點(diǎn)火控制模塊（ICM）故障診斷（續(xù)4）ICM C1的點(diǎn)火控制B端電壓。發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有1.5V左右的電壓。ICM C1的3X端電壓。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，3X高低點(diǎn)E、F端之間有一個(gè)變化的電壓，平均電壓在1V左右。發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制電路 241）點(diǎn)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

15、速時(shí)平均值約為2V左右。發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)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(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃或震動(dòng),向PCM發(fā)出延遲點(diǎn)火正時(shí)的信號(hào)，是點(diǎn)火系統(tǒng)閉環(huán)控制信號(hào)。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(cè)連接TECH 2診斷儀；選擇F0：診斷，屏幕顯示車輛識(shí)別選擇年款（根據(jù)汽車17位編碼的第10位）；選擇F0：動(dòng)力總成，屏幕顯示選擇轎車發(fā)動(dòng)機(jī)類型；選擇F2：自清除后未運(yùn)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(yùn)行的代碼P0325 爆震傳感器（KS）電路上一次測(cè)試：不開動(dòng)本點(diǎn)火：不開動(dòng)自清除后：不開動(dòng) 1/14 信息272）爆震傳感器（KS）故障