现代的汽车维修工作,已经不再是一个单纯的机械修理,而是机械和电子一体化的修理。
我们利用报废车辆设计制作本田电控发动机实验台架的目的是减少外购设备开支,提高设备的利用率。通过此实验台,学员不仅可以了解电控发动机基本构造及工作原理,通过实物认识各传感器及执行器的位置,并可直观地看到各传感器。通过检测口用示波器能进行各种传感器及执行器的波形检测,能进行故障设置,学员可以在实验台上掌握汽车电控系统的结构原理、各元件的连接方法、各元件的正常输出波形等。讲师可以随机对电控系统进行故障模拟,让学员掌握如何使用故障诊断仪、示波器、万用表来判断故障部位。
一、本田发动机的概述
广州本田雅阁轿车发动机采用程序控制燃油喷射系统(Programmed -Fuel Injection缩写为PGM-FI)。该系统由发动机控制模块(ECM)和动力系统控制模块(PC M)根据曲轴转角/上止点(TDC/CKP)、缸位(CYP)、进气温度(IAT )和节气门位置(TP)等传感器信号,通过喷油器、怠速空气控制(IAC )阀和燃油蒸发排放(EVAP)控制电磁阀等执行器,实现对燃油喷射量、怠速空气及燃油蒸发等多项燃油系统的控制。同时,ECM/PCM还具有失效保护、备用和故障自诊断功能。
(一)系统组成
PGM -FI系统的组成如图1所示。
(二)系统控制功能
1.燃油喷射正时与喷射量控制
ECM/PCM以发功机转速和进气歧管绝对压力负荷为主控信号,其内部存储有发动机在各种不同转速和进气歧管绝对压力下的基本燃油喷射正时与基本燃油喷射量的值。发动机工作时,ECM/PCM将从中读取上述基本控制值,再根据进气温度(IAT),氧传感器(HO2S)和节气门位置(TP)等传感器的输入信号对该基本控制值加以修正,并通过控制各喷油器的搭铁回路来控制喷油器开始喷射及持续喷射的时间,以得到最佳的喷射正时与喷身寸量。
2.怠速空气控制((IAC)
发动机怠速时,ECM/PCM将根据发动机转速传感器监测发动机的怠速,并通过调节IAC阀电流的大小来调节怠速空气通道的面积,改变其空气流量,使发动机的怠速保持在适当的转速上。
3.点火正时控制
ECM/PCM内部还存储有发动机在各种转速和进气歧管绝对压力下的基本点火正时值。发动机工作时,ECM/PCM将根据发动机转速和进气歧管绝对压力传感器的信号对点火正时的基本值进行修正,并通过点火控制模块(ICM)实现最佳点火时刻控制。点火控制系统还包括一个爆震控制系统,爆震传感器(KS)一旦检测到发动机有爆震产生,点火正时将会自动被推迟。
4.其它控制
(1)启动控制
启动发动机时,ECM/PCM在得到启动开关信号后,将通过延长各喷油器的搭铁时间,以增加燃油喷射持续时间来达到加浓混合气的目的。
(2)燃油泵控制
①当接通点火开关至“ON”位置时,ECM/PCM将为PGM -Fl主继电器线圈提供电流,主继电器触点闭合,主继电器与油泵构成的回路便通过燃油泵搭铁,于是电动燃油泵工作,使燃油系统建立油压。
②若控制系统在2s内得不到启动信号,ECM/PCM将切断对PGM-Fl主继电器线圈的供电,于是主继电器触点断开,燃油泵停止工作。
③如果接通点火开关以后,立即启动发动机,则ECM/PCM将继续为主继电器线圈提供电流,于是电动燃油泵也将继续工作。
(3)减速断油与限速断油控制
①减速断油控制。行车中驾驶员快收油门(节气门全闭)减速时,ECM/PCM将切断燃油喷射控制电路,使喷油器停止喷油,改善了发动机转速为1100r/min以上时的燃油经济性。
②限速断油控制。当发动机的转速超过设定的安全转速(6500r/min )时,ECM/PCM不管节气门位置如何,将切断燃油喷射控制电路,使喷油器停止喷油,以免发动机超速运转。
(引燃油蒸发排放控制(EVAP)
发动机工作时,ECM/PCM将根据发动机冷却液温度信号,控制活性炭罐电磁阀的开闭来控制排放控制阀上部的真空度,从而控制排放控制阀的开度。当排放控制阀打开时,燃油蒸气被吸入进气歧管,进而参与燃烧。
5.失效保护、备用及故障自诊断功能
(1)失效保护功能
当ECM/PCM检测到某传感器或电路出现故障时,ECM/PCM会自动按设定程序和数据控制发动机继续工作,但其使用性能将下降。
(2)备用功能
当ECM/PCM自身出现故障时,控制系统将接通备用控制电路,并用固定的信号控制发动机进入强制运转状态,使车辆还能做短距离行驶,以便去维修站检修。备用功能只能维持车辆的基本行驶能力,而无法保证正常的运行性能。
(3)故障自诊断功能
当ECM/PCM检测到来自某传感器或执行器的故障信号时,将立即接通故障指示灯(MIL)的搭铁回路,使故障指示灯点亮,同时将故障信息以故障码(DTC)的形式存储于存储器中。在检修时,通过规定的方法可读取所存储的故障码,以判明故障部注意:①在刚接通点火开关时,ECM/PC M将为故障指示灯提供约2s的搭铁电流,以便系统自检;②故障码一旦存入存储器,即使关闭点火开关或故障已排除,故障信息将仍然存在,直到故障已排除并用规定方法将故障码清除时为止。
(4)故障自我确认功能
发动机工作时,如果偶然出现一次不正常的信号(如发动机转速在1600r/min时,爆震传感器丢失了3~4个脉冲信号),ECM/PCM将不会判定为故障,以免故障指示灯出现误显示。但ECM/PCM仍会将故障信息储存于存储器中,当点火开关再次接通或关闭时,若又重新出现上述相同的故障,ECM/PCM则将点亮故障指示灯,以提醒驾驶人员。