《混合动力汽车发动机检测与维修》 课件 模块三 混合动力汽车发动机电控系统的检修

123课题一 点火系统的检修课题二 电控燃油喷射系统的检修课题三 排放控制系统的检修模块三混合动力汽车发动机电控系统的检修课题一点火系统的检修1.掌握混合动力汽车发动机点火系统的作用及组成。2.掌握微机控制点火系统的工作原理。3.能完成微机控制点火系统的检测。学习目标相关理论一、点火系统的作用及分类1.点火系统的作用混合动力汽车发动机点火系统应保证混合动力发动机在各种工况和使用条件下都能在最佳点火时刻可靠地点燃可燃混合气。根据混合动力发动机的实际工况，必须满足对点火系统的基本要求：点火系统应能迅速、及时地产生足以击穿火花塞电极间隙的高电压；火花塞产生的电火花应具有足够的点火能量；能根据发动机各种工况提供最佳的点火时刻并满足点火次序。混合动力汽车发动机点火系统的作用：在压缩行程终了时，将汽车的低压电转变为高压电，并按混合动力汽车发动机的点火时间要求和做功顺序，将混合动力汽车发动机工作时吸入气缸的可燃混合气配送至各缸的火花塞，击穿火花塞间隙，适时提供足够能量的电火花，及时地用电火花点燃可燃混合气，应满足可燃混合气充分燃烧及发动机工作稳定的性能要求，使发动机能及时、迅速地做功，顺利地实现从热能到机械能的转变。2.点火系统的分类混合动力汽车发动机主要采用微机控制点火系统，按有无分电器可分为有分电器式微机控制点火系统和无分电器式微机控制点火系统。（1）有分电器式微机控制点火系统一般由传感器（曲轴位置传感器、车速传感器、空气流量传感器、进气温度传感器、爆震传感器等）、ECU、点火执行器（点火线圈、分电器）、火花塞等组成。（2）无分电器式微机控制点火系统又称直接点火系统，它没有分电器、主高压线、分火头等装置，直接将点火线圈次级的两端与火花塞相连，即把点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行点火。二、微机控制点火系统的组成微机控制点火系统主要由低压蓄电池、点火开关、传感器、ECU、点火执行器、火花塞、点火系统控制电路等部件组成，如图所示。微机控制点火系统的组成1.传感器传感器主要用来检测与点火有关的发动机工作的状况信息，并将检测结果输入ECU，作为计算和控制点火时刻的主信号和修正信号的依据。2. ECU混合动力汽车ECU是燃油喷射控制系统的核心，也是点火控制系统的核心。3.点火执行器点火执行器包括点火控制模块和点火线圈，如图所示。点火执行器4.火花塞火花塞的主要作用是将点火线圈产生的脉冲高电压引入发动机气缸，并在火花塞两电极之间产生电火花，以点燃可燃混合气。火花塞主要由中心电极、侧电极、裙部螺纹、陶瓷绝缘体、接线螺母等组成，如图所示。火花塞1—中心电极 2—侧电极 3—裙部螺纹 4—陶瓷绝缘体 5—接线螺母三、微机控制点火系统的控制功能和工作原理1.微机控制点火系统的控制功能混合动力汽车ECU根据传感器送来的信号计算出最佳的点火时刻（点火提前角），输出点火正时信号（IGt信号），控制电子点火控制器实现点火。点火提前角是从火花塞发出电火花到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。微机控制点火系统的控制内容主要包括点火提前角控制、点火时间控制和发动机爆震控制，如图所示。（1）点火提前角控制（2）点火时间（点火闭合角）控制（3）发动机爆震控制微机控制点火系统的控制内容2.微机控制点火系统的工作原理混合动力汽车发动机点火系统由各种传感器检测发动机的工况信息，并送给混合动力汽车ECU进行分析和计算。ECU根据曲轴位置确定初始点火提前角，并依据发动机转速和负荷信号从存储器中调出基本点火提前角的原始数据，然后根据传感器信号对基本点火提前角进行修正调整，最后向点火控制器发出点火控制信号。点火控制器接收ECU发出的点火控制信号，在最佳时刻接通和断开点火线圈初级电路，点火线圈次级产生高压电，使火花塞跳火点燃可燃混合气。如图所示为微机控制点火系统的工作原理。微机控制点火系统的工作原理四、微机控制点火系统的拆装与检测1.火花塞的拆装火花塞的拆装步骤火花塞的拆装步骤火花塞的拆装步骤2.火花塞的检测（1）目视检查火花塞严重烧蚀（2）火花塞的就车检查火花塞的就车检查3.点火线圈的检测（1）检测点火线圈低压供电电源（电压）（2）检测点火线圈的电阻值（3）检测点火线圈初级的触发信号端子与混合动力汽车ECU对应端子的导通性点火线圈的检测课题二电控燃油喷射系统的检修1.掌握电控燃油喷射系统的组成和工作原理。2.掌握可燃混合气的有关参数。3.掌握发动机各种工况对可燃混合气的要求。4.能完成空气流量计、水温传感器、节气门位置传感器的检修。学习目标相关理论一、电控燃油喷射系统的组成和工作原理1.电控燃油喷射系统的组成（1）空气供给系统空气供给系统的作用是根据发动机的工况要求，定时地将清洁的空气供入气缸，并对实际进入发动机的空气量进行实时测量，为电控燃油喷射系统计算喷油量提供主要依据。D型空气供给系统如图所示，其利用进气歧管绝对压力传感器检测进气管内的绝对压力，ECU根据进气管内的绝对压力和发动机转速推算出发动机的进气量，再根据进气量和发动机转速确定基本喷油量。这种计量进气量的结构较为简单。D型空气供给系统L型空气供给系统如图所示，其利用空气流量计直接测量发动机的进气量，ECU不必进行推算，即可根据空气流量计信号计算与该空气量相应的基本喷油量。因消除了推算进气量的误差影响，其测量的准确程度高于D型空气供给系统，故对混合气浓度的控制更精确。L型空气供给系统（2）燃油供给系统燃油供给系统的作用是将具有一定压力的清洁燃油适时喷入发动机进气管或气缸。如图所示，燃油供给系统一般由油箱、燃油泵、燃油滤清器、油压调节器、燃油分配管、喷油器等组成。燃油供给系统（3）电子控制系统电子控制系统的作用是根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油最佳喷射量。该系统由传感器、ECU和执行器三部分组成。传感器是一种信号转换装置，安装在发动机的各相关部位。ECU是发动机电子控制系统的核心部件，由输入输出接口电路（I/O）、模/数（A/D）转换器、微型计算机（包括存储器ROM、RAM及中央处理器CPU）和整形、驱动等大规模集成电路组成，如图所示。执行器的主要作用是接收来自ECU的控制信号，完成ECU给定的控制动作，实现设定的控制功能。ECU的基本组成电子控制系统2.电控燃油喷射系统的工作原理ECU根据空气流量计或进气歧管绝对压力传感器、发动机转速传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器等提供的信号计算出喷油量。由于喷油器针阀的行程是一定的，故喷油量的大小取决于喷油器持续开启时间长短，所以ECU实际上是控制喷油器喷油的持续时间。电控燃油喷射系统喷油量的控制原理如图所示。（1）启动时的喷油控制（2）启动后的喷油控制电控燃油喷射系统喷油量的控制原理二、认识可燃混合气的有关参数1.空燃比汽油空燃比与发动机动力性能和经济性能的关系2.过量空气系数（1）最大功率混合气（2）过浓混合气（3）最经济混合气（4）过稀混合气三、发动机各种工况对可燃混合气的要求发动机在实际运行过程中，其工况在工作范围内是不断变化的，且在工况变化时，发动机对可燃混合气空燃比的要求也是不同的。图所示为汽油发动机负荷变化时所需的空燃比。汽油发动机负荷变化时所需的空燃比1.稳定工况发动机的稳定工况是指发动机已经完全预热，进入正常运转，且在一定时间内转速和负荷没有突然变化的情况。（1）怠速工况（2）小负荷工况（3）中等负荷工况（4）大负荷工况2.过渡工况汽车在运行中的过渡工况可分为以下四种形式：冷启动、暖机、加速和减速。（1）冷启动（2）暖机（3）加速（4）减速四、电控燃油喷射系统的检修1.空气流量计的作用及检修（1）空气流量计的作用空气流量计的作用是测量进入发动机的空气流量，并将测量的结果转换为电信号传输给ECU。（2）空气流量计的检修1）检测空气流量计的电源电压和输出电压。2）检测线路导通性。3）检测信号电压。4）示波器检测。就车检查空气流量计的步骤就车检查空气流量计的步骤就车检查空气流量计的步骤2.水温传感器的工作原理及检修（1）水温传感器的工作原理水温传感器a）实物 b）安装位置水温传感器的工作原理（2）水温传感器的检修1）就车检测。关闭点火开关，拔下水温传感器上的插接器，用数字式高阻抗万用表电阻挡检测水温传感器两端子间的电阻值，其电阻值应与温度成反比，在发动机热机时应小于规定值。2）车外检测。拔下传感器上的插接器，从发动机上拆下传感器。将该传感器置于烧杯内的水中，加热烧杯中的水，同时用万用表电阻挡测量在不同水温条件下水温传感器两端子间的电阻值，将传感器两端子间的电阻值相比较，如果不符合标准，则应更换水温传感器。3.节气门位置传感器的工作原理及检修（1）节气门位置传感器的工作原理节气门位置传感器安装在节气门体上，其作用是将节气门打开的角度转换成电压信号输送到ECU，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（加速或减速），实现加速加浓或减速减油或断油控制。如图所示为可变电阻式节气门位置传感器线路。可变电阻式节气门位置传感器线路（2）节气门位置传感器的检修1）怠速触点导通性检测。2）测量线性电位计的电阻。3）电压检查。课题三排放控制系统的检修1.掌握曲轴箱强制通风系统、燃油蒸气排放控制系统、废气再循环系统、三元催化转换器控制系统、氧传感器与空燃比反馈控制系统、恒温进气系统、二次空气供给系统的工作原理。2.能正确识别混合动力汽车发动机排放控制装置的基本组成部件。3.能正确检修混合动力汽车发动机排放控制装置，并能对常见故障进行排除。学习目标一、混合动力汽车发动机有害排放物汽车发动机有害排放物已成为空气污染物的重要来源，其主要包括尾气排放物、燃油系统蒸发物等。1.一氧化碳2.碳氢化合物3.氮氧化合物相关理论二、排放控制系统的组成及工作原理混合动力汽车发动机排放系统是指收集并排放废气的系统，主要是排放发动机工作中产生的废气，同时使排出的废气污染和噪声减小。1.排放控制系统的组成混合动力汽车发动机排放控制系统一般由排气歧管、排气管、三元催化转换器、排气温度传感器、消声器和排气尾管等组成。混合动力汽车发动机安装了多种排放控制系统，主要由曲轴箱强制通风系统（PCV）、燃油蒸气排放控制系统（EVAP）、废气再循环系统（EGR）、氧传感器与空燃比反馈控制系统、三元催化转换器控制系统（TWC）、恒温进气系统和二次空气供给系统等装置组成。2.排放控制系统的工作原理（1）曲轴箱强制通风系统的工作原理（2）燃油蒸气排放控制系统的工作原理（3）废气再循环系统的工作原理（4）三元催化转换器控制系统的工作原理（5）氧传感器的作用与工作原理（6）恒温进气系统的工作原理（7）二次空气供给系统的工作原理三、排放控制系统的检测1.尾气的检测实施汽车尾气检测的目的是使汽车尾气达到环保要求，限制和减少有害气体及颗粒物的排放，并有效提高汽车的动力性和燃油经济性。废气分析仪汽车尾气检测的操作步骤汽车尾气检测的