电控汽油喷射系统的检测与诊断精.ppt

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1、电控汽油喷射系统的检测与诊断第1页，本讲稿共33页n n空气流量计空气流量传感器，也称空气流量计，是电喷发空气流量计空气流量传感器，也称空气流量计，是电喷发动机的重要传感器之一。它将吸入的空气流量转换成电信动机的重要传感器之一。它将吸入的空气流量转换成电信号送至电控单元号送至电控单元(ECU)(ECU)，作为决定喷油的基本信号之一。是，作为决定喷油的基本信号之一。是测定吸入发动机的空气流量的传感器。测定吸入发动机的空气流量的传感器。n n电子控制汽油喷射发动机为了在各种运转工况下都能获得最电子控制汽油喷射发动机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气，必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空佳

2、浓度的混合气，必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量，以此作为气量，以此作为ECUECU计算计算(控制控制)喷油量的主要依据。如果喷油量的主要依据。如果空气流量传感器或线路出现故障，空气流量传感器或线路出现故障，ECUECU得不到正确的进气得不到正确的进气量信号，就不能正常地进行喷油量的控制，将造成混合气量信号，就不能正常地进行喷油量的控制，将造成混合气过浓或过稀，使发动机运转不正常。过浓或过稀，使发动机运转不正常。第2页，本讲稿共33页空气流量传感器故障点空气流量传感器故障点故障原因故障原因传感器自身故障传感器自身故障外部线路故障外部线路故障断路断路短路短路虚接虚接热丝热丝/烧断烧断热膜热

3、膜/破裂破裂热线热线/热膜热膜脏污脏污控制电路控制电路故障故障外壳破裂外壳破裂防护网堵塞防护网堵塞ECU故障故障不能提供不能提供电源电源内部搭铁内部搭铁故障故障第3页，本讲稿共33页n n1、叶片式空气流量传感器结构及工作原理 第4页，本讲稿共33页n n由空气流量计和电位计两部分组成。空气流量计在进由空气流量计和电位计两部分组成。空气流量计在进气通道内有一个可绕轴摆动的旋转翼片气通道内有一个可绕轴摆动的旋转翼片(测量片测量片)，作用，作用在轴上的卷簧可使测量片关闭进气通路。发动机工作时，在轴上的卷簧可使测量片关闭进气通路。发动机工作时，进气气流经过空气流量计推动测量片偏转，使其开启。测进气气

4、流经过空气流量计推动测量片偏转，使其开启。测量片开启角度的大小取决于进气气流对测量片的推力与测量片开启角度的大小取决于进气气流对测量片的推力与测量片轴上卷簧弹力的平衡状况。进气量的大小由驾驶员操量片轴上卷簧弹力的平衡状况。进气量的大小由驾驶员操纵节气门来改变。进气量愈大，气流对测量片的推力愈大，纵节气门来改变。进气量愈大，气流对测量片的推力愈大，测量片的开启角度也就愈大。在测量片轴上连着一个电位测量片的开启角度也就愈大。在测量片轴上连着一个电位计。电位计的滑动臂与测量片同轴同步转动，把测量片开计。电位计的滑动臂与测量片同轴同步转动，把测量片开启角度的变化启角度的变化(即进气量的变化即进气量的变

5、化)转换为电阻值的变化。电位转换为电阻值的变化。电位计通过导线、连接器与计通过导线、连接器与ECUECU连接。连接。ECUECU根据电位计电阻的根据电位计电阻的变化量或作用在其上的电压的变化量，测得发动机的进变化量或作用在其上的电压的变化量，测得发动机的进气量。气量。n n第5页，本讲稿共33页n n 在叶片式空气流量传感器内，通常还有一电动汽油在叶片式空气流量传感器内，通常还有一电动汽油泵开关。当发动机起动运转时，测量片偏转，该开关触泵开关。当发动机起动运转时，测量片偏转，该开关触点闭合，电动汽油泵通电运转；发动机熄火后，测量片点闭合，电动汽油泵通电运转；发动机熄火后，测量片在回转至关闭位置

6、的同时，使电动汽油泵开关断开。此在回转至关闭位置的同时，使电动汽油泵开关断开。此时，即使点火开关处于开启位置，电动汽油泵也不工作。时，即使点火开关处于开启位置，电动汽油泵也不工作。n n 流量传感器内还有一个进气温度传感器，用于测量进气流量传感器内还有一个进气温度传感器，用于测量进气温度，为进气量作温度补偿。温度，为进气量作温度补偿。第6页，本讲稿共33页n n叶片式空气流量计线束连接器一般为7端子，其电路有两种类型，一种是用于模拟控制系统的，电源电压12V，一种是用于数字控制系统，其电压5V。n n常见故障有翼片总成摆动卡滞、电位计滑动触点磨损而与镀膜电阻接触不良，油泵触点烧蚀而接触不良等。

7、n n传感器的机械故障可用手拨动翼片进行检查。第7页，本讲稿共33页n n1）.万用表检测叶片式空气流量计万用表检测叶片式空气流量计n n 用万用表电阻档测量各端子之间的阻值与维修手册的标准阻值进行比较进行判断。n n 检测空气流量计时，可以随车，也可拆卸。第8页，本讲稿共33页2）.万用表检测热线式空气流量传感器万用表检测热线式空气流量传感器n n1 1、结构和工作原理、结构和工作原理n n 基本结构：基本结构：基本结构：基本结构：由感知空气流量的白金热线由感知空气流量的白金热线(铂金属线铂金属线)、根据进气温度进行修正的温度补偿电阻根据进气温度进行修正的温度补偿电阻(冷线冷线)、控制热线、

8、控制热线电流并产生输出信号的控制线路板以及空气流量传感器的电流并产生输出信号的控制线路板以及空气流量传感器的壳体等元件组成。壳体等元件组成。n n 工作原理工作原理工作原理工作原理:热线温度由混合集成电路保持其温度与吸入热线温度由混合集成电路保持其温度与吸入空气温度相差一定值，当空气质量流量增大时，混合集成空气温度相差一定值，当空气质量流量增大时，混合集成电路使热线通过的电流加大，反之，则减小。这样，就使电路使热线通过的电流加大，反之，则减小。这样，就使得通过热线的电流是空气质量流量的单一函数，即热线电得通过热线的电流是空气质量流量的单一函数，即热线电流随空气质量流量增大而增大，或随其减小而减

9、小，一般流随空气质量流量增大而增大，或随其减小而减小，一般在在50-120mA50-120mA之间变化。之间变化。第9页，本讲稿共33页n n检查空气流量传感器输出信号检查空气流量传感器输出信号 n n 拔下此空气流量传感器的导线连接器，拆下空气流量传感器；按图图 21所示，将蓄电池的电压施加于空气流量传感器的端子D和E之间(电源极性应正确)，然后用万用表电压档测量端子B和D之间的电压。其标准电压值为(1.60.5)V。如其电压值不符，则须更换空气流量传感器。在进行上述检查之后，给空气流量传感器的进气口吹风，同时测量端子B和D之间的电压。在吹风时，电压应上升至2-4V。如电压值不符，则须更换空

10、气流量传感器。n n第10页，本讲稿共33页第11页，本讲稿共33页n n检查自清洁功能检查自清洁功能 装好热线式空气流量传感器及其导线连接器，拆下此空气流量传感器的防尘网，起动发动机并加速到2500r/min以上。当发动机停转后5s，从空气流量传感器进气口处，可以看到热线自动加热烧红(约1000)约1s。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。第12页，本讲稿共33页第13页，本讲稿共33页3）万用表检测热膜式空气流量计）万用表检测热膜式空气流量计n n 热膜式空气流量计的工作原理与热线式空气流量计类似，检修方法基本相同。第14页，本讲稿共33页n n4）用万用表检测卡门涡旋式

11、空气流量传感）用万用表检测卡门涡旋式空气流量传感器器n n 1 1、卡门涡旋式空气流量传感器结构和工作原理、卡门涡旋式空气流量传感器结构和工作原理 n n 在进气管道正中间设有一流线形或三角形的涡在进气管道正中间设有一流线形或三角形的涡流发生器，当空气流经该涡流发生器时，在其后部的流发生器，当空气流经该涡流发生器时，在其后部的气流中会不断产生一列不对称却十分规则的被称为卡气流中会不断产生一列不对称却十分规则的被称为卡门涡流的空气涡流。根据卡门涡流理论，这个旋涡行门涡流的空气涡流。根据卡门涡流理论，这个旋涡行列是紊乱地依次沿气流流动方向移动，其移动的速度列是紊乱地依次沿气流流动方向移动，其移动的

12、速度与空气流速成正比，即在单位时间内通过涡流发生器与空气流速成正比，即在单位时间内通过涡流发生器后方某点的旋涡数量与空气流速成正比。因此，通过后方某点的旋涡数量与空气流速成正比。因此，通过测量单位时间内涡流的数量就可计算出空气流速和流测量单位时间内涡流的数量就可计算出空气流速和流量。量。第15页，本讲稿共33页n n2、卡门涡旋式空气流量传感器的检测n n 以丰田凌志LS400轿车1UZ-FE发动机空气流量传感器为例。该传感器与ECU的连接电路如图图 14所示。第16页，本讲稿共33页第17页，本讲稿共33页n n在静态检测正常情况下，将万用表调整到频率档，表笔接在空气流量计KS与E2间，加减

13、油门，频率应随发动机平稳改变，怠速时频率为2.77kHZ。如果用电压档检查，应为2.0-4.0V。第18页，本讲稿共33页5）空气流量计的故障码读取）空气流量计的故障码读取n n使用解码器调取故障码是最快捷的检测方法。n n 如：故障现象：一辆凌志LS400车，怠速不稳，动力不足，起步时容易熄火。故障检修：首先调取故障码为“31”，空气流量计信号不良。第19页，本讲稿共33页6）空气流量计的数据块读取）空气流量计的数据块读取n n例如：发动机怠速时，空气流量计一般为1.8-4g/s,发动机转速升高，这个数据也应增大。发动机转速不变，读书保持不变，否则，检查MAF及相关电路。第20页，本讲稿共3

14、3页7）空气流量计的波形测试）空气流量计的波形测试n n不同类型的空气流量计其标准波形也不同。n nMAF标准波形有两种：模拟型，频率型n n利用示波器对空气流量计进行波形检测，将示波器的正极接流量计的信号端子，负极搭铁。起动发动机并稳定转速，应出现稳定电压，若突变不稳定，则MAF有故障。第21页，本讲稿共33页第22页，本讲稿共33页第23页，本讲稿共33页第24页，本讲稿共33页进气管绝对压力传感器n n进气歧管绝对压力传感器在汽油喷射系统中所起的进气歧管绝对压力传感器在汽油喷射系统中所起的作用和空气流量传感器相似。进气歧管绝对压力传作用和空气流量传感器相似。进气歧管绝对压力传感器根据发动

15、机的负荷状态测出进气歧管内绝对压感器根据发动机的负荷状态测出进气歧管内绝对压力（真空度）的变化，并转换成电压信号，与转速力（真空度）的变化，并转换成电压信号，与转速信号一起输送到电控单元（信号一起输送到电控单元（ECUECU），作为确定喷油器），作为确定喷油器基本喷油量的依据。在当今发动机电子控制系统中，应基本喷油量的依据。在当今发动机电子控制系统中，应用较为广泛的有半导体压敏电阻式、真空膜盒传动式两用较为广泛的有半导体压敏电阻式、真空膜盒传动式两种。种。n n第25页，本讲稿共33页n n当进气歧管压力传感器本身或线路不良时会产生的故障主要有：发动机无法启动；发动机加速不顺；发动机怠速不稳；

16、发动机间歇性熄火。压力传感器产生故障的原因进气歧管处的真空泄漏使进气歧管压力传感器无法取得正确的真空信号；真空软管泄漏或脱落；进气歧管压力传感器软管接头与炭罐接头错接。第26页，本讲稿共33页第27页，本讲稿共33页n n1)万用表检测进气压力传感器n n用万用表电阻档检测线速电阻时，断开点火开关，拔下控制器用万用表电阻档检测线速电阻时，断开点火开关，拔下控制器线束插头和传感器线束头，检查两插头上个端子之间导线电阻线束插头和传感器线束头，检查两插头上个端子之间导线电阻应小于应小于0.5,0.5,如阻值过大，说明线束与端子接触不良或断路。如阻值过大，说明线束与端子接触不良或断路。n n压力压力传

17、感器传感器传感器传感器输出电压的检查方法是：拆下传感器与进气歧管相连输出电压的检查方法是：拆下传感器与进气歧管相连接的真空软管，使传感器直接与大气相通，然后打开点火开关，接的真空软管，使传感器直接与大气相通，然后打开点火开关，但不要启动发动机。在电控单元线束插头处测量传感器的输出电但不要启动发动机。在电控单元线束插头处测量传感器的输出电压。接着向传感器内施加真空，测量在不同真空度下传感器的输压。接着向传感器内施加真空，测量在不同真空度下传感器的输出电压。该电压值应随真空的增大而降低。将输出电压下降量与出电压。该电压值应随真空的增大而降低。将输出电压下降量与标准值相比较，如不相符，应更换传感器。

18、标准值相比较，如不相符，应更换传感器。第28页，本讲稿共33页n n2 2）进气压力传感器故障码读取）进气压力传感器故障码读取n n 在发动机运行中，当进气压力传感器出现问题是，发动在发动机运行中，当进气压力传感器出现问题是，发动机电控单元能够检测到并能使发动机进入故障应急状态运机电控单元能够检测到并能使发动机进入故障应急状态运行，如利用诊断仪，通过故障诊断插座可以读取此故障码行，如利用诊断仪，通过故障诊断插座可以读取此故障码等有关信息。等有关信息。n n3 3）进气压力传感器数据流读取）进气压力传感器数据流读取n n利用诊断仪的数据流监测功能读取进气压力值，在利用诊断仪的数据流监测功能读取进

19、气压力值，在发动机不同运行工况下，读取进气压力传感器的压发动机不同运行工况下，读取进气压力传感器的压力值。力值。n n4 4）进气压力传感器波形测试）进气压力传感器波形测试第29页，本讲稿共33页第30页，本讲稿共33页第31页，本讲稿共33页第32页，本讲稿共33页n n(1)模拟型Map的波形检测n n 连接示波器，起动发动机，怠速后，观察输出电压的信号波连接示波器，起动发动机，怠速后，观察输出电压的信号波形，早讲节气门逐渐开大至全开，保持形，早讲节气门逐渐开大至全开，保持2S2S，回到怠速兵保持，回到怠速兵保持2S2S，之后，急加速至节气门全开，再怠速，最后锁定波形，对，之后，急加速至节

20、气门全开，再怠速，最后锁定波形，对照标准波形。照标准波形。n n怠速时，输出电压是怠速时，输出电压是1.25V1.25V，当节气门全开时，应为略低于，当节气门全开时，应为略低于5V5V，全减速时为，全减速时为0V0V。n n（2）数字型Map的波形检测n n连接示波器，接通点火开关，但不起动发动机，用手动泵给进气压力连接示波器，接通点火开关，但不起动发动机，用手动泵给进气压力传感器施加不同的真空度，同时观察示波器的波形。当没有真空时，传感器施加不同的真空度，同时观察示波器的波形。当没有真空时，输出信号频率输出信号频率160HZ,160HZ,而在真空度为而在真空度为6464时，输出信号频时，输出信号频率为。率为。第33页，本讲稿共33页