长安汽车发动机EMS系统管理培训课件Word下载.docx

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功控

控

元-

元6

机-

机

单

单动

动

控发

发

电

成电

组

统

系

制集

集

控断采

断采

据

诊据

子诊

数

能数

电能室

S功术

功器技

M部

E感务

感

感服

传户

传客

传

司

公

售

销

安

长

EMS电子控制系统零部件图例

温度传感器

碳罐控制阀

相位传感器

爆震传感器

点火线圈

空气质量流量计

电控单元

氧传感器

怠速调节器

转速传感器

电子脚踏板节气门位置传感器

电子节气门

压力传感器

喷油器

长安销售公司客户服务部技术室燃油分配管总成压力调节器油泵支架总成

-7-

EMS电子控制系统维修理论

ECU

诊断接口

M7系统结构图

长安销售公司客户服务部技术室

-8-

M7系统功能概述：

1、λ闭环控制

2、怠速控制

3、蒸发排放控制

4、爆震控制

5、起动控制、暖机和三元催化剂加热控制、加速/

减速和倒拖断油控制

-9-

三元催化器作用:

三元催化器仅在λ1附近才

具有最高的催化转化效率,试

2CO+2NO―2CO+N具有最高的催化转化效率,试

2CO+2NO―2CO2+N2

22验表明三种排放污染物的催

验表明三种排放污染物的催

4HC+10NO―4CO+2HO+5N化转化效率均能达到90%

4HC+10NO―4CO2+2H2O+5N2化转化效率均能达到90%

222

闭环控制的电喷系统,保证系统

λ1

的必要条件

满足日益严格排放法规的全面解决方案:

Lam1

Lam1电喷系统+三元催化

电喷系统+三元催化

-10-

闭环控制原理

λ闭环控制：

工作原理

装置在排气管中的氧传感器1空气质量流量计，

2发动机，

3aλ氧传感器1，

侦测排气中的氧浓度3bλ氧传感器2（仅在双态控制中有）

4三元催化器

5喷油器

6ECU

Us传感器电压

Uv喷油器控制电压

氧传感器输出电压信号给ECU空气排气

根据氧传感器输出的信号决燃油

定给混合气加浓或使之变稀

引入积分控制逐步修正混合

气浓度

-11-

为什么需要空燃比控制

保证λ1.0，以保证三元催

化器具有最高的催化转化效

率λ窗口

补偿Lambda预控制的控制偏

差

补偿混合气浓度的动态偏移氧传感器输出电压曲线

满足排放法规的要求无三元催化器

有三元催化器

跃变与λ调节范围

-12-

认识怠速

怠速时发动机无输出扭矩，燃烧过程产生的功用以维持发动机

运转和驱动辅助装置。

维持发动机运转所需要的扭矩和怠速转速共同决定燃油消耗。

怠速闭环控制维持较低的、稳定的怠速转速。

空燃比闭环控制维持低排放。

-13-

怠速闭环控制目的及优点

目的：

在各种影响因素作用下，将发动机怠速控

制在一个稳定的较低的转速

?

优点：

节省油耗

降低怠速排放

注意区分两个概念：

改善驾驶舒适性驻车怠速

驻车怠速

缓冲（Dashpot行驶怠速

行驶怠速

-14-

影响怠速转速的主要因素

混合气：

形成方式，浓度（λ控制，炭罐控制，废气再循环）

点火：

点火提前角，火花塞型号及间隙

负荷变化：

自动变速箱、空调、动力转向、催化器加热、电器

环境：

温度、压力、发动机冷却液温度

其它：

进气歧管几何形状、怠速执行器公差、电瓶电压、气门间隙

-15-

蒸发排放控制概况

降低油箱内燃油蒸汽中炭氢化合物对环境的污染

满足蒸发排放法规

炭罐中的活性炭吸收来自油箱中的燃油蒸汽

炭罐中的炭氢化合物随清洗气流进入进气管参与燃烧过程

受ECU控制的炭罐控制阀精确控制清洗流量

根据λ控制器对1的偏移量控制炭罐负荷量

-16-

蒸发排放物控制系统框图

1进气气流2节气门3进气歧管4炭罐控制阀5来自ECU的控制信号6活性炭罐

7新鲜大气8燃油蒸汽

工作原理：

燃油蒸汽经导管进入活性炭罐，蒸汽中的HC成分被吸附在活性炭颗粒上，

工作原理

当ECU控制活性炭罐导通时，由于活性炭罐两端存在气压差，新鲜大气吹洗活性炭罐

中的HC成分，清洗气流经炭罐阀进入进气管参与燃烧。

其中活性炭罐载荷量和炭罐控

制阀开度为该控制系统的控制输出量。

-17-

认识-----爆震控制

爆震通常发生在压缩行程.气缸内的气体被压缩后,温度急剧升高,在正常

的火焰前锋到来之前,某些区域会自行燃烧,这种燃烧过程的扩散是一种

不规则的扩散,表现为气缸内的强烈震荡并伴有金属的敲击声,这就是爆

震.频繁的爆震会损坏发动机,并且造成发动机功率损失.爆震可以分为加

速爆震和高速爆震两类.前者通常发生在低速低负荷工况,且声音可以听

见;

后者通常发生在高速高负荷工况,且声音不可听.因此必须借助电子手

段来避免爆震的发生.因此本系统中引入了爆震控制.

试验表明,引入爆震控制具有很多优点:

1.所有工况下发动机效率提高3-4%;

最大功率/扭矩提高3-5%.

2.不必设置点火角安全裕量,降低功率损失.

3.可靠避免爆震对发动机的危害.

4.爆震边界值可自适应如不同的油品、环境条件的变化及发动机的老化等）.

5.改善驾驶舒适性.

-18-

点火提前角的选择与燃烧压力的关系

该图表明了选择不同的点火提前角与缸内燃烧压力之间的关系。

-19-

爆震控制策略

该图表示了爆震发生时点火角推迟的情况。

点火角恢复：

每次步长为0.75度。

点火角推迟：

每次步长为3度。

若爆震前后的工况完全不变，则点火角将恢复至爆震前的点火

角。

-20-

1、维修前期准备及认识维修工具P27~P32

2、维修要决四要素P33~P37

3、EMS系统检修注意事项P38

4、14个主要EMS零件判断更换事宜P39~P93

5、常见故障判断流程P94~P102

-21-

EMS电子控制系统的维修

准备阶段：

维修过程：

维修资料以保养为主的维修作业

数字万用表由简单到复杂的原则

诊断仪/解码器

维修要决：

必要的拆装工具

另外：

望、闻、听、切

转接器

示波器?

维修完毕：

尾气分析仪清除历史的故障码

喷油器清洗分析仪等

-22-

认识我们的维修工具

诊断仪

-23-

汽缸压力表

点火正时枪

-24-

表用万

表空真

-25-

表力压油燃

-26-

维修工具一览

尾气检查两工况法：

1、怠速工况

2、2500rpm工况

CO13.5%

2

CO0.8%

HC400ppm

尾气分析仪

-27-

望

望细致的观察，从视觉不断收

集来的信息中获得与车辆维修有关

的信息。

如：

车辆的保养情况

（外观、轮胎、机油品质、空气滤清器等的情况）

车辆日常工作的环境

（车厢、悬挂等的情况）

车辆的维修情况

（车辆是否刚刚维修过相同的项目，其线路是否

经过改装等）

-28-

例如：

观察空气滤清器情况，可以获知车辆日常保养

情况，避免出现“修出来的毛病”，从而引起用户投诉

-29-

闻

闻辨知不同的气味以利于对车

辆故障的诊断。

各种油、水的味道

（判别其是否已经氧化、变质等）

一些刺激性气味的气体

（判断故障发生的部位，如：

电子零

件短路烧毁的味道、汽油挥发的味道

等）

-30-

听

听主要包括两个方面：

一方面，认真听述车主对故障现

象的诉说。

一方面，仔细倾听“绿色心脏”

的跳动。

如：

如继电器的吸合声，电子风扇开

启的工作声音，怠速步进电机的转动

声音，找准故障的部位，避免少走弯

路。

-31-

切

切综合“望、闻、听”三者得

到的维修信息，借助一定的诊断

设备，对发动机的故障做出合理

的诊断。

“望、闻、听”是维修的前

提，而“切”是“望、闻、听”

三者的综合过程，这里并不仅仅

是简单意义上的信息叠加，而是

一个理解、深化、科学的诊断过

程。

-32-

EMS零件检修更换总体注意事项

原则上电路零件拆检时均需断开蓄电池电源；

断开蓄电池电源时，必须先断开负极，而接上蓄电池电

源时，则首先连接蓄电池正极；

禁止长时间作火花试验，如确实有需要，则用诊断仪进

行断缸检查；

必需确保高压油道无泄漏，拆卸高压油路时，先拔下燃

油泵继电器，起动若干次泄压后再行操作；

-33-

零部件介绍1、进气压力温度传感器

功能：

本传感器测量进气歧管绝对压力与进气温度，提供发动机负荷与

进气温度信息。

原理：

测量进气压力部分为压电型传感器，可根据大气压力与进气歧管

压力差提供给控制器“负荷信号”；

由控制器提供5V电压，并根据进气压

力的不同而反馈0-5V电压至控制器。

测量进气温度部分为NTC型（负温度系数）传感器，电阻随进气

温度变化，此传感器输送给控制器一个表示进气温度变化的电压。

安装位置：

进气歧管上

-34-

1、进气压力温度传感器

故障现象：

熄火、怠速不良等。

一般故障原因：

1、使用过程有不正常高压或反向大电流；

2、维修过程使真空元件

受损。

维修注意事项：

维修过程中禁止用高压气体向真空元件冲击；

发现故障更换传感器

的时候注意检查发电机输出电压和电流是否正常。

简易测量方法：

温度传感器部分：

（卸下接头）把数字万用表打到欧姆档，两表笔分别接传感器1#

、2#针脚，20℃时额定电阻为2.5kΩ±

5%，其他对应的电阻数值可由上图特征曲线

量出。

测量时也可用模拟的方法，具体为用电吹风向传感器送风（注意不可靠得太

近），观察传感器电阻的变化，此时电阻应下降。

压力传感器部分：

（接上接头）把数字万用表打到直流电压档，黑表笔接地，红表

笔分别与3#、4#针脚连接。

怠速状态下，3#针脚应有5V的参考电压，4#针脚电压为

1.3V左右（具体数值与车型有关）；

空载状态下，慢慢打开节气门，4#针脚的电压

变化不大；

快速打开节气门，4#针脚的电压可瞬间达到4V左右（具体数值与车型有

关），然后下降到1.5V左右（具体数值与车型有关）。

-35-

安装注意事项：

在密封圈上抹上机油，

用力压入，禁止用工具

敲击进入

1//17号接地；

2//40号输出温度信号；

3//33号接5V；

4//37号输出压力信号

-36-

2、节气门位置传感器

本传感器用于向ECU提供节气门转角信息。

根据这个信息，ECU

可以获得发动机负荷信息、工况信息（如起动、怠速、倒拖、部分负荷

、全负荷）以及加速和减速信息。

此传感器实际上是具线性输出特性的转角电位计。

电位计转臂与

节气门同轴安装，当节气门转动时，带动电位计转臂滑到一定的位置，

电位计输出与节气门位置成比例的电压信号。

安装在节气门体上。

-37-

加速不良等。

人为故障。

注意安装位置。

（卸下接头）把数字万用表打到欧姆档，两表笔分别接传感器1#、2#针脚，

常温下其电阻值为2kΩ±

20%。

两表笔分别接1#、3#针脚，转动节气门，其

电阻值随节气门打开而阻值增大，而2#、3#针脚则是相反的情况。

在观察电阻值变化的时候，注意观察阻值是否有较大的跳跃。

（接上接头）打开点火开关但不起动发动机，把数字万用表打到直流电压档，黑表

笔接地，红表笔接2#32针脚，此时应该有5V参考电压；

接3#16针脚，节气门全闭

时，其电压值为0.3V左右（具体数值与车型有关），节气门全开位置时，其电压值

为3V左右（具体数值与车型有关）。

-38-

一、传感器（联电系统）的检查

用万用表检测传感器插座1、2脚，其电阻值应为2KΩ±

300Ω。

把表笔接2、3

脚，用手转动节气门轴，阻值应连续平滑变化，不得有跳变或断点。

如以上检测不符合要求，则应更换传感器。

二、传感器的更换与调整

用起子松开两个固定螺钉，取下传感器，换上相同型号的传感器，注意使传感

器插座的朝向必须与安装方向相同。

轻轻旋上安装螺钉。

传感器的1、2脚输入5±

0.1V的直流电源（1脚为+，2脚为-），然后用万用表测

试传感器2，3脚输出电压，并用手转动传感器外壳，使测得的电压值为465Q机型

0.3~0.4V，474Q机型0.4~0.6V即可，旋紧安装螺钉（上紧力矩为2.5±

0.5Nm）。

用

手转动节气门至全开位置，此时测得传感器电压值应大于4.1V。

SICHUANHONGGUANGAUTOMACHINERYELECTRICCO.,LTD.TEL+862887887012FAX+862887887021

3、冷却液温度传感器

本传感器用于提供发动机冷却液温度信息。

以便控制器据此对喷

油和点火进行修正。

本传感器是一个负温度系数（NTC）的热敏电阻，其电阻值随

着温度上升而减少，但不是线性关系。

该热敏电阻装在一个铜质导热套

筒里面。

长安销售公司客户服务部技术室?

安装在发动机出水口上。

-40-

起动困难等。

安装力矩：

15±

2N?

M

20℃时额定电阻为2.5kΩ±

5%，其他可由上图特征曲线量出。

测量时也可用

模拟的方法，具体为把传感器工作区域放进开水里（注意浸泡的时间要充分

），观察传感器电阻的变化，此时电阻应下降到300Ω-400Ω（具体数值视

开水的温度）。

-41-

4、爆震传感器KS

1震动块

2外壳

3压电陶瓷体

4触头

5电接头

本传感器用于向电子控制器ECU提供发动机爆震信息，进行爆震控

制。

爆震传感器是一种振动加速度传感器。

装在发动机气缸体上，可以

振动加速度传感器

安装一个或者多个。

传感器的敏感元件是一个压电晶体。

发动机气缸体的振

动通过传感器内的质量块传递到压电晶体上。

压电晶体由于受质量块振动产

生的压力，在两个极面上产生电压，把振动信号转变成电压信号输出。

3缸发动机安装在2缸中间；

4缸发动机安装在2-3缸之间。

-42-

20±

5N?

各种液体如机油、冷却液、制动液、水等长时间接触到传感

器，对传感器造成腐蚀。

传感器必须以其金属面紧贴在气缸体上，安装时不允许使用

任何类型的垫圈。

传感器的信号电缆布线时应该注意，不要让信号电缆发生

共振，以免断裂。

必须避免在传感器的1#和2#针脚之间接通高压电，否则可

能会损坏压电元件。

（卸下接头）把数字万用表打到欧姆档，两表笔分别接传感器1#、2#及1#、

3#针脚，常温下其阻值应大于1MΩ。

把数字万用表打到毫伏档，用小锤在

爆震传感器附近轻敲，此时应有电压信号输出。

注意：

请检查3#接地屏蔽线是否接地良好。

-43-

5、氧传感器LSH25

1电缆线，2碟形垫圈，3绝缘衬套，4保护套，

5加热元件夹紧接头，6加热棒，7接触垫片，8

传感器座，9陶瓷探针，10保护管

测定发动机排气中氧气含量，确定汽油与空气是否完全燃烧。

电子控制

器根据这一信息实现以过量空气系数λ1为目标的闭环控制，以确保三元催化转

化器对排气中的HC、CO和NOx三种污染物都有最大的转化效率。

其传感元件是一陶瓷管，外侧通排气，内侧通大气。

当传感陶瓷管的温

度达到350℃时，即具有固态电解质的特性。

正是利用这一特性，将氧气的浓度

差转化成电势差，从而形成电信号输出。

若混合气体偏浓，则陶瓷管内外氧离子

浓度差较高，电势差偏高，大量的氧离子从内侧移到外侧，输出电压较高（接

近800mV）；

若混合气偏稀，则陶瓷管内外氧离子浓度差较低，电势差较低，仅

有少量的氧离子从内侧移动到外侧，输出电压较低（接近100mV）。

安装在排气管前端。

-44-

-45-

怠速不良、加速不良、尾气超标、油耗过大等。

40~60N?

1、潮湿水汽进入传感器内部，温度骤变，探针断裂；

2、氧

传感器“中毒”。

（Pb，S，Br，Si，CI）

维修过程中禁止在氧传感器上使用清洗液、油性液体或挥发

性固体。

（卸下接头）把数字万用表打到欧姆档，两表笔分别接传感器1#（白色）、

2#（白色）针脚，常温下其阻值为2.5~4.5Ω。

（接上接头）怠速状态下，待氧传感器达到其工作温度