发动机电控系统认识课件

知识回顾四冲程汽油机的工作原理

知识回顾四冲程汽油机的工作原理发展化油器发动机电控（喷）发动机发展化油器发动机电控发动机电控系统原理与检修发动机电控系统的认识发动机电控系统原理与检修发动机电控系统的认识学习指导学习目的和要求：

1.掌握发动机电控系统的功能和组成。

2.理解主要传感器、执行器、ECU的功能。

3.掌握主要功能元件的位置查找方法。学习内容：

一、发动机电控系统的控制功能。二、发动机电控系统的组成。

¤执行器

¤发动机控制单元ECU

¤传感器学习指导学习目的和要求：一、发动机电控系统的控制功能

燃油控制点火控制一、发动机电控系统的控制功能一、发动机电控系统的控制功能1.发动机电控系统的主要控制功能——燃油控制何时喷？燃油控制喷多少？喷油正时喷油脉宽一、发动机电控系统的控制功能1.发动机电控系统的主要控制功一、发动机电控系统的控制功能2.发动机电控系统的主要控制功能——点火控制何时点火？点火控制点火能量？点火正时闭合角控制一、发动机电控系统的控制功能2.发动机电控系统的主要控制功一、发动机电控系统的控制功能怠速控制排放控制--废气再循环控制、油箱蒸气排放控制

进气控制失效保护控制--元件失效后的控制

应急备用控制--控制系统故障，强制运行，不至于熄火

自诊断系统--诊断故障

3.辅助控制功能一、发动机电控系统的控制功能怠速控制3.辅助控制功能二、发动机电控系统的组成发动机电控系统又称发动机管理系统EMS（EngineManagementSystem）发动机集中控制系统，就是将多项目控制集中在一个动力控制模块PCM（PowerControlModule）或发动机控制单元ECU

（EngineControlUnit）上完成，共用传感器。主要由传感器、PCM（ECU）和执行器组成。ECU--ElectronicControlUnit

执行器

传感器控制软件

控制单元硬件

ECU检测发动机运行参数，并送至控制单元接受传感器的输入信号，分析计算后产生输出信号送至执行器接收控制单元的输出信号，产生执行动作，实现各种控制二、发动机电控系统的组成发动机电控系统又称发动机管理系统EM传感器发动机控制单元PCM空气流量传感器点火器点火线圈进气压力传感器节气门位置传感器进气温度传感器发动机转速/曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器冷却液温度传感器氧传感器爆震传感器点火控制供油控制执行器怠速阀节气门进气控制EGR阀EVAP阀排放控制燃油泵喷油器传感器发空气流量传感器点火器点火线圈进气压力传感器节气门位置二、发动机电控系统的组成1.燃油泵作用：建立油压。安装：内置油箱中。二、发动机电控系统的组成1.燃油泵二、发动机电控系统的组成2.喷油器作用：将燃油以一定压力喷出并雾化。安装：进气歧管上和进气道附近的缸盖上二、发动机电控系统的组成2.喷油器二、发动机电控系统的组成3.点火器/点火线圈/火花塞火花塞：产生火花。点火线圈：产生高压。点火器：控制点火线圈的模块，独立设置、与发动机控制单元一体或与点火线圈一体。二、发动机电控系统的组成3.点火器/点火线圈/火花塞二、发动机电控系统的组成4.发动机控制模块ECU作用：信号采集、控制逻辑的运算和决策输出安装：注意ECU防水、防振、防热、防过电压、防磁。一般安装在仪表板、杂物箱或控制台中其它零部件、座椅、滤清器的下面或后面。二、发动机电控系统的组成4.发动机控制模块ECU二、发动机电控系统的组成5.空气流量传感器作用:

检测进气流量，计算进气量，决定基本喷油量和基本点火提前角。安装:

节气门前，空滤之后。二、发动机电控系统的组成5.空气流量传感器二、发动机电控系统的组成6.进气压力传感器作用：检测节气门后方进气管内的进气压力，计算进气量，决定基本喷油量和基本点火提前角。同时安装进气流量传感器，提高检测精度。安装：节气门后方的进气管上二、发动机电控系统的组成6.进气压力传感器二、发动机电控系统的组成7.发动机转速/曲轴位置传感器作用:产生发动机曲轴转速信号，决定基本喷油量和基本点火提前角；产生曲轴基准位置信号（一缸上止点信号），计算曲轴转角；产生发动机曲轴转角信号，判定曲轴（或活塞）位置。安装:曲轴、凸轮轴、分电器二、发动机电控系统的组成7.发动机转速/曲轴位置传感器二、发动机电控系统的组成8.凸轮轴位置传感器作用:判定凸轮轴位置（一缸压缩上止点位置）安装:分电器、凸轮轴二、发动机电控系统的组成8.凸轮轴位置传感器二、发动机电控系统的组成9.节气门位置传感器作用：反映节气门开度（负荷）的大小，判定发动机怠速、部分负荷、全负荷工况，实现不同的控制模式；反映节气门变化快慢（加速、减速），实现加速加浓和减速减油或断油控制。安装：节气门拉线对面二、发动机电控系统的组成9.节气门位置传感器二、发动机电控系统的组成10.进气温度传感器作用：检测进气温度，修正喷油脉宽和点火正时。安装：进气温度传感器可独立装于气路，或与进气流量传感器、进气压力传感器组成为一体；可以在节气门前或节气门后。温度

密度二、发动机电控系统的组成10.进气温度传感器温度二、发动机电控系统的组成11.冷却液温度传感器作用：检测发动机温度，修正喷油脉宽和点火正时。安装：冷却液温度传感器装于缸体、缸盖的水套或节温器。温度

雾化二、发动机电控系统的组成11.冷却液温度传感器温度二、发动机电控系统的组成12.爆震传感器作用：检测发动机是否爆震安装：缸体、火花塞缸体火花塞二、发动机电控系统的组成12.爆震传感器缸体火花塞二、发动机电控系统的组成13.氧传感器

OxygenSensor（O2S）作用：检测排气中氧的含量

反馈混合气浓度。安装：排气管上二、发动机电控系统的组成13.氧传感器辅助控制执行器1.怠速阀（ISCV、ISC、IAC阀）作用：控制怠速进气量安装：节气门并排的气道上辅助控制执行器1.怠速阀（ISCV、ISC、IAC阀）2.废气再循环阀（EGR阀）作用：控制废气循环量，降低排放中的氮氧化合物。安装：排气和节气门后方进气之间的管道上3.油箱蒸汽回收电磁阀（EVAP阀）作用：控制油箱蒸汽回收量，降低油箱蒸汽的排放。安装：炭罐和节气门后方进气之间的管道上2.废气再循环阀（EGR阀）三、汽车电路信号的类型1.直流电压信号汽车中的直流电压信号主要是指直流电源的信号和传感器产生的模拟信号。直流电源信号有蓄电池电压（12V）和PCM输出给传感器的参考电压（5V）。产生模拟信号的传感器有叶片式进气流量传感器、热线式（热膜式）进气流量传感器、进气压力传感器、节气门位置传感器、发动机冷却液温度传感器、进气温度传感器、燃油量传感器、废气循环阀位置传感器等。控制模块根据直流电压信号的大小识别传感器信息。三、汽车电路信号的类型1.直流电压信号三、汽车电路信号的类型2.交流电压信号汽车中的交流电压信号主要是指传感器产生的交流电压信号，包括电磁感应式曲轴（凸轮轴）位置传感器、爆震传感器、电磁感应式车速传感器、电磁感应式轮速传感器等。控制模块根据交流电压信号的频率和幅值识别传感器信息。三、汽车电路信号的类型2.交流电压信号三、汽车电路信号的类型3.频率调制信号

汽车中的频率调制信号主要是指传感器产生的频率可变信号，包括数字式进气流量传感器、数字式进气压力传感器、光电式和霍尔式车速传感器、光电式和霍尔式曲轴（凸轮轴）位置传感器等。控制模块根据频率调制信号的频率变化识别传感器信息。三、汽车电路信号的类型3.频率调制信号三、汽车电路信号的类型4.脉宽调制信号汽车中的脉宽调制信号主要是指由控制模块产生的控制执行器工作的脉宽可调的输出信号，包括喷油器、怠速控制电机、点火器、初级点火线圈、废气循环电磁阀、油箱蒸汽排放电磁阀等。控制模块通过改变脉宽调制信号的脉宽控制执行器的工作。三、汽车电路信号的类型4.脉宽调制信号三、汽车电路信号的类型5.串行数据信号

串行数据信号是指汽车电路各控制模块之间、控制模块与故障诊断仪之间的相互通信的信号。三、汽车电路信号的类型5.串行数据信号四、PCM的电路分析

分析电路，一般采用局部分析法和全局分析法。局部分析法即将复杂的整体电路划分为单个系统电路或单个元件电路，化整为零，将复杂问题简单化，分析每个系统电路或每个元件电路，汇总即得到整体发动机微机控制系统电路的分析结果。全局分析法即根据元件和线路功能将发动机微机控制系统电路分为五类电路。四、PCM的电路分析分析电路，一般采用局部分四、PCM的电路分析1.PCM电源电路1）PCM外部电源电路

PCM外部电源电路是指为PCM提供电源的电路，即PCM与电源相连的电路。包括常火线和点火开关控制火线。

四、PCM的电路分析1.PCM电源电路四、PCM的电路分析2）PCM内部电源电路

PCM内部电源电路将外部电源电压12V～14V转变为恒定的5V电压，为微处理器和传感器提供工作电压。

四、PCM的电路分析2）PCM内部电源电路四、PCM的电路分析2.PCM搭铁电路

E1端子直接搭铁，是PCM搭铁电路；E2端子连接传感器，经PCM内部与E1端子连接，是传感器搭铁电路；E01、E02端子直接搭铁，经PCM内部与执行器连接，是执行器搭铁电路。

四、PCM的电路分析2.PCM搭铁电路四、PCM的电路分析3.信号输出电路

PCM输出信号电路是指连接执行器控制执行器工作的电路，控制执行器的信号一般是脉宽调制的数字信号，PCM采用内部的固态开关进行控制。控制方式有两种，一种是PCM控制接通或断开执行器的电源端，称电源控制，其缺点是若执行器电路搭铁短路，可能会损坏PCM，所以应用较少；另一种是PCM控制接通或断开执行器的搭铁端，称搭铁控制，若执行器电路搭铁短路，不会损坏PCM，所以应用较多。

四、PCM的电路分析3.信号输出电路四、PCM的电路分析4.信号输入电路

PCM信号输入电路是指连接传感器、开关等元件，接收其信号的电路。输入信号一般有直流电压信号、交流电压信号、频率调制信号等。

四、PCM的电路分析4.信号输入电路五、动力控制模块的故障1.常火线故障常火线出现的故障是断路、短路、接触不良等，引起PCM不供电或供电不足，导致PCM不工作，丢失一部分信息。

五、动力控制模块的故障1.常火线故障五、动力控制模块的故障2.点火开关控制火线故障点火开关控制火线出现的故障是断路、短路、接触不良等，引起PCM不供电或供电不足，导致PCM不工作，所有传感器无供电电压。

五、动力控制模块的故障2.点火开关控制火线故障五、动力控制模块的故障3.PCM内部电源电路故障

PCM内部电源电路故障，会引起PCM大部分传感器无工作电压，导致PCM不工作，传感器不工作。

五、动力控制模块的故障3.PCM内部电源电路故障五、动力控制模块的故障4.PCM搭铁电路故障

PCM搭铁电路E1断路或短路，PCM和传感器不搭铁，导致PCM不工作、传感器无信号；PCM搭铁电路E1接触不良，PCM和传感器搭铁不良，导致PCM工作不正常、所有传感器信号失准。

传感器搭铁电路E2断路、短路或接触不良，传感器不搭铁或搭铁不良，传感器信号失准或失效。

执行器搭铁电路E01、E02断路、短路或接触不良，执行器不搭铁或搭铁不良，执行器不工作或工作不正常。五、动力控制模块的故障4.PCM搭铁电路故障传感五、动力控制模块的故障5.PCM故障

PCM故障率很低，PCM的故障一般是由于使用不当造成的。现代发动机的PCM一般不可维修，只能更换。五、动力控制模块的故障5.PCM故障六、动力控制模块的检修1.常火线的检修步骤1：用万用表测量端子BATT与搭铁间的电压，应为蓄电池电压。否则进行步骤2检查。

V六、动力控制模块的检修1.常火线的检修V六、动力控制模块的检修步骤2：断开PCM连接器，用万用表测量连接器插头端子BATT与搭铁间的电压，应为蓄电池电压。若是则用替换法检查PCM是否良好。否则检查蓄电池与连接器端子BATT间线路中的保险丝、连接器、导线。

V六、动力控制模块的检修步骤2：V六、动力控制模块的检修2.点火开关控制火线检修步骤1：用万用表测量端子+B、+B1与搭铁间的电压，点火开关ON，应为蓄电池电压。否则进行步骤2检查。

V六、动力控制模块的检修2.点火开关控制火线检修V六、动力控制模块的检修步骤2：

应为蓄电池电压。若是则用替换法检查PCM是否良好。否则检查蓄电池与连接器端子+B、+B1间线路中的继电器、保险丝、点火开关、连接器、导线。

V六、动力控制模块的检修步骤2：V六、动力控制模块的检修3.PCM内部电源电路检修步骤1：用万用表测量端子VC与搭铁间的电压，点火开关ON，应为5V左右。否则进行步骤2检查。

V六、动力控制模块的检修3.PCM内部电源电路检修V六、动力控制模块的检修步骤2：

BATT、+B、+B1与搭铁间的电压，应为蓄电池电压。若是则说明PCM内部电源电路故障，应更换PCM。否则检查BATT、+B、+B1与蓄电池间的线路。

V六、动力控制模块的检修步骤2：V六、动力控制模块的检修4.PCM搭铁电路检修步骤1：断开传感器连接器，用万用表测量传感器线束插头搭铁端子与搭铁间的电阻，应约为0Ω。否则进行步骤2检查。

六、动力控制模块的检修4.PCM搭铁电路检修六、动力控制模块的检修步骤2：断开传感器和PCM连接器，传感器线束插头搭铁端子与E2之间的电阻，应约为0Ω。若是则说明该线路良好，进行步骤3检查。

六、动力控制模块的检修步骤2：六、动力控制模块的检修步骤3：断开PCM连接器，E1端子与搭铁之间的电阻，应约为0Ω。若是则说明PCM故障，否则说明该线路故障。

六、动力控制模块的检修步骤3：六、动力控制模块的检修5.动力控制模块性能的检测按照维修手册的要求检查控制模块端子的参考值，确认PCM功能是否正常，或用替换法确认PCM功能是否正常，如果PCM故障应更换PCM。

六、动力控制模块的检修5.动力控制模块性能的检测六、动力控制模块的检修6.动力控制模块的更换按照维修手册的要求或根据在用PCM的零件号选择PCM；点火开关断开，断开蓄电池负极线；拆卸动力控制模块；安装PCM；接通电源；使用故障诊断仪检修有关的匹配，有些控制模块还需要进行设定或编程；在更换后的一段时间内，控制模块会自动学习调整。六、动力控制模块的检修6.动力控制模块的更换六、发动机微机控制系统使用和检修注意事项

使用和检修中注意PCM要防机械撞击、防振、防水、防热、防过电压、防磁。

PCM故障率低，价格较贵，不要轻易怀疑并更换电脑。非专业人员请勿解体PCM。在一般维修中使用替换法检查PCM，不必解体。怀疑PCM有故障，应先检查外部电路，主要是电源电路和搭铁电路；如果PCM电源电压小于10V，PCM无法工作。连接或断开PCM连接器之前，将点火开关转到OFF位置，并断开蓄电池的接地电缆。否则可能会损坏PCM。六、发动机微机控制系统使用和检修注意事项使用和检六、发动机微机控制系统使用和检修注意事项

断开蓄电池负极或拔下电源线路中的保险丝，导致PCM常火线断电，可能会使PCM丢失故障码、冻结帧数据、设定参数、自适应参数、时钟信息或锁死音响系统，执行操作前应先读取有关参数。当蓄电池断开又重新连接时，PCM将开始根据初始值进行自我控制。发动机的运转将会有轻微变化。但这并不表示发生了故障。不要因为有轻微变化而更换零部件。

连接PCM连接器时，将拔杆推到底，以便可靠地锁紧。连接不良会产生过电压导致集成电路芯片的损坏。六、发动机微机控制系统使用和检修注意事项断开蓄

连接或断开PCM连接器时，注意不要损坏插针端口。连接插针接头时，确保ECM插针端口没有弯曲或折断。连接或断开PCM连接器时，注意不要损坏插针端口。六、发动机微机控制系统使用和检修注意事项

使用电压表测量PCM电路时，绝对不要使两测试笔搭接。测试笔的意外搭接将会导致短路，损坏PCM内部电路。六、发动机微机控制系统使用和检修注意事项六、发动机微机控制系统使用和检修注意事项

由于PCM内阻较大，检测PCM电路，必须使用高内阻（大于10MΩ）的数字万用表,否则会引起测量不准确，还有可能因引入大电流损坏某些元件或电路。当安装无线电或移动电话时，应避免由于安装位置不当而影响控制系统。尽可能地使天线远离电子控制装置；使天线馈线线路与电子控制线束之间保持20cm以上的距离；请勿使两种电路在较长距离上平行布置；收音机务必通过车身接地。

六、发动机微机控制系统使用和检修注意事项由于P七、发动机电控系统认识案例1：桑塔纳2000时代超人AJR发动机M3.8.2电控系统上海桑塔纳2000GSI轿车的AJR发动机采用了德国波许（BOSCH）公司生产的M3.8.2电子控制燃油喷射系统。可实现喷油，点火，怠速，燃油回收蒸汽等控制功能。喷油系统采用多点顺序喷射，点火系统采用同时点火方式。怠速系统节气门控制方式。该系统采用的传感器有热膜式空气流量计，60齿曲轴位置传感器，凸轮轴位置传感器，节气门位置传感器，进气温度传感器，冷却液温度传感器，氧传感器，1，2缸爆燃传感器，3，4缸爆燃传感器。七、发动机电控系统认识案例1：桑塔纳2000时代超人AJR七、发动机电控系统认识空气流量计（G70）：安装在空气滤清器和进气软管之间。节气门位置传感器（G69）：节气门体上进气温度传感器（G72）：安装在进气岐管处。氧传感器（G39）：安装在排气管谐振腔内。发动机转速传感器（G28）：安装在气缸体左侧后端，靠近飞轮处。传感器的脉冲轮安装在飞轮与曲轴之间，随曲轴一起转动。凸轮轴位置传感器（