汽车发动机微机控制系统认识

情境1发动机微机控制系统故障诊断策略学习单元1.1发动机微机控制系统的认识学习单元1.2随车诊断系统的认识学习单元1.3发动机微机控制系统故障诊断设备学习单元1.4发动机微机控制系统故障诊断方法12345任务载体学习要求理论知识实践技能案例分析6学习小结学习导航7自主学习对汽车进行稳态加速工况法检测，NOX超标。查看该车发动机控制单元的零件号为L06A906018EL，控制单元型号错误。将原尾缀为EL的控制单元更换成尾缀EK的控制单元，故障排除捷达AT车型任务载体发动机微机控制系统？发动机电脑？学习要求1.掌握发动机电控系统的功能和组成。2.理解汽车电路信号的类型。3.理解发动机微机控制系统电路的特点。4.能够就车识别发动机电控系统，能够掌握读图方法。5.能够正确完成动力控制模块的检修。1.1.1发动机微机控制系统的功能1.1.2发动机微机控制系统的组成1.1.3汽车电路信号的类型1.1.4PCM的电路分析理论知识进气控制排放控制警告控制自诊断控制失效保护控制应急备用控制等燃油控制点火控制1.1.1发动机微机控制系统的功能供油控制：喷油量控制、喷油正时控制点火控制：点火时刻控制、点火能量控制进气控制：怠速控制、电控节气门控制排放控制：废气在循环控制、油箱蒸气排放控制警告控制：各种指示和报警装置失效保护控制：元件失效后的控制应急备用控制：控制系统故障，强制运行，不至于熄火冷却风扇控制、发电机控制、起动机控制等功能发动机微机控制系统功能自诊断控制：诊断故障1.1.1发动机微机控制系统的功能传感器发动机控制单元PCM空气流量传感器燃油泵喷油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检测发动机运行参数，转换为电信号，送至控制单元。怠速阀节气门进气控制EGR阀EVAP阀排放控制接收控制单元的输出信号，产生执行动作，实现各种控制。1.1.2发动机微机控制系统的组成接收传感器的输入信号，分析计算后产生输出信号送至执行器。1.1.3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。1.1.3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。1.1.3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。1.1.3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。1.1.3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。1.1.4PCM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。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。1.1.4PCM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。1.1.4PCM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。1.1.4PCM的电路分析3.输出信号电路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。1.1.4PCM的电路分析1.1.5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。1.1.5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。1.1.5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。1.1.5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。1.1.5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。1.1.5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。V1.1.5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。V1.1.5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。V1.1.6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。V1.1.5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。V1.1.5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。V1.1.5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，用万用表测量端子传感器搭铁端子与搭铁间的电阻，应约为0Ω。否则进行步骤2检查。1.1.6动力控制模块的检修步骤2：传感器搭铁端子与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。1.1.5动力控制模块的检修步骤3：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。1.1.5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。1.1.5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。1.1.6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。1.1.6动力控制模块的检修7.动力控制模块的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。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。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。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。车型：捷达AT车型。症状：对汽车进行稳态加速工况法检测，NO超标。诊断：清洗喷油器、燃烧室积炭，更换火花塞，均未见效。查看该车发动机控制单元的零件号为L06A906018EL，控制单元型号错误。修复：在将原尾缀为EL的控制单元更换成尾缀EK的控制单元后，再次检测，废气排放合格。分析：该系统的控制单元零件号有4种尾缀：G、EL、EK及GE。尾缀G表示系统装备三元催化器但版本较低，是过渡型；EL表示系统无三元催化装置；EK表示系统装备三元催化装置，不带防盗；GE表示系统装备三元催化装置，带防盗。经检查，该车装备了三元催化装置，无防盗，所以应安装尾缀为EK的发动机控制单元。案例1：控制单元型号错误。案例分析案例1：控制单元型号错误。案例分析•车型：捷达GTX车型。•症状:发动机起动困难。•诊断：连接故障诊断仪V.A.G1552检测发动机控制系统，无故障码。起动发动机时发现电动燃油泵不工作，且无高压火。后来又发现发动机控制单元有时不能通讯，故决定检查发动机控制单元的电源线和接地线，发现控制单元旁边的搭铁点接线柱上有一层油漆。案例2：ECU搭铁不良。案例分析•修复：打磨紧固后进行测试，起动正常。•分析：该车曾因出事故而做过钣金和喷漆修理，当时对这个接地点的油漆没有清除，修复后的一段时间没有出现故障，时间久后此处接地不良，使ECU搭铁不良，ECU不能工作，最终导致车辆不能起动。案例分析学习小结1.发动机微机控制系统的功能有：供油控制、点火控制、进气控制（怠速控制、电控节气门控制、巡航控制、可变进气道