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吉利汽车维修技术手册:德尔福MT80发动机控制系统

时间:2023-10-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)功能特点介绍德尔福MT80发动机管理系统是以MT80发动机控制模块为核心的系统。MT80发动机控制模块是德尔福为全球高端电控市场开发的ECM,设计上运用了最新的电子硬件技术,实现了较高的性价比。②系统对发动机各气缸独立进行点火正时的控制。15)蒸发排放污染控制:采用德尔福新一代炭罐电磁阀,系统根据发动机运行工况来控制炭罐的清污速率。②系统发生故障时,ECM将起动备用的“应急控制方案”功能。

吉利汽车维修技术手册:德尔福MT80发动机控制系统

(一)功能特点介绍

德尔福MT80发动机管理系统是以MT80发动机控制模块(ECM)为核心的系统。系统基于转矩控制和电子气节门,其特征是电脑闭环控制、多点燃油顺序喷射、无分电器分组直接点火、可变配气相位控制和三元催化器后处理。

MT80发动机控制模块(ECM)是德尔福为全球高端电控市场开发的ECM,设计上运用了最新的电子硬件技术,实现了较高的性价比。硬件上采用32位微处理器(CPU),具有充足的内存,高强的运算速度,可灵活定义的I/O输入输出口。MT80具备了满足目前欧4及EOBD法规所需的所有技术规格。由此组成的系统主要功能包括:

●发动机气体热力学空气流量及温度计算。

●发动机转矩输出控制模式。

●整车主电源继电器控制。

闭环控制多点顺序燃油喷射。

●可变配气相位控制(选用)。

●可进行有回油、无回油和有限回油不同供油方式的控制。

●燃油油泵工作控制。

●ECM内置点火驱动模块,无分电器式分组直接点火。

●点火模式可支持分组点火和四路顺序点火两种模式(选用)。

●汽油机增压控制(选用)。

●VGIS(可变容积进气系统)控制(选用)。

●MIVEC(可变进气相位系统)控制(选用)。

线性EGR控制(选用)。

●爆燃控制。

●电子节气门体控制控制。

●即插即用式空调控制。

●冷却风扇控制。

●炭罐电磁阀控制。

●系统自诊断功能。

过电压保护。

●即插即用式ECM防盗控制(防盗器需经德尔福认证)。

系统功能具体介绍如下。

1)发动机气体热力学模型空气流量计算:ECM通过进气温度和进气歧管压力传感器对进入气缸的空气流量计算,并通过控制供油量,使空燃比符合各工况的要求。

2)转矩控制模式:系统根据加速踏板位置传感器,估算输出转矩,对发动机的输出动力进行控制。

3)曲轴位置基准及转速测量:系统根据58X齿信号判断曲轴位置及测量发动机转速,精确控制发动机点火及喷油正时。

4)发动机各缸工作顺序判断:凸轮轴位置传感器与安装在凸轮轴上的信号轮共同工作,向ECM传递发动机一缸上止点的信息,ECM据此判定发动机各气缸的工作顺序。

5)燃油控制:燃油控制主要有两种模式:闭环燃油控制和开环燃油控制。采用闭环燃油控制可以精确控制发动机的空燃比,从而有效的控制排放。闭环控制优点是系统有能力消除系统及相关机械零部件的因制造和使用磨损产生的差异,提高整车的综合一致性。开环燃油控制主要用于不适合使用闭环燃油控制的工况,如发动机起动及氧传感器出故障时等。

6)可变配气相位控制:可变配气相位控制系统使用相位控制器改变排气侧凸轮轴和曲轴之间的相对位置。发动机管理系统依据发动机运转工况,计算当前最佳的配气相位,并控制液压阀(OCV)动作,使得进入相位控制器的机油压力的流量和方向发生改变,最终推动凸轮轴运动到希望的位置。

7)点火角控制:点火控制有两种:一种是分组点火控制,即将发动机的四个气缸分为1-4、2-3两组,分别进行点火控制。另外一种是顺序点火控制,即各气缸按1-3-4-2的顺序分别点火。顺序点火控制的必要条件是:发动机已经判断出缸序,否则将工作在分组点火模式,直到判断出缸序。系统采用顺序点火还是分组点火,取决于系统硬件配置。在怠速工况下,点火角会进行闭环控制,以稳定控制转速。

8)气量控制:气量的控制是发动机控制的重要内容,直接影响到发动机燃油的计算。系统的气量是根据各种温度,压力传感器和其他参数的信息,依据发动机气体热力学模型进行计算的。在怠速工况下,点火角会进行闭环控制,以稳定控制转速。

9)有回油燃油喷射系统:

①系统采用有回油多点顺序喷射,每个发动机循环通过主脉宽及修正脉宽实施精确供油,并具有闭环控制和自学习功能。

②硬件采用德尔福第三代喷油器,最新型油压调节器。

10)点火能量控制:

①系统支持分组点火或顺序点火。

②系统采用“充磁即放”逻辑,精确控制点火线圈充磁及放电时间。

11)爆燃控制:当爆燃传感器检测到有爆燃发生时,系统会根据当前的工况,爆燃强度等信息计算需要推迟的点火提前角,并推迟到相应的点火角度,从而避免或者减少爆燃。爆燃控制系统有如下特点:

①爆燃传感器为频响应式,ECM对接收的信号进行过滤。

②系统对发动机各气缸独立进行点火正时的控制。

12)怠速控制系统:

①系统采用电子节气门,实现高精度怠速转速控制。

电气负载的补偿,当有电气负载工作或者切断时,由于发动机负载的突然增加或减少,导致发动机转速可能产生一定的波动,为此增加了电器负载的控制修正。在这些负载增加或减少时,相应的调节进气量和点火角,使怠速稳定性处于最佳状态。常见的电气负载补偿包括:

●空调压缩机补偿。

●发动机冷却风扇补偿。

鼓风机补偿。

蓄电池电压补偿。

●动力转向补偿。

●炭罐电磁阀补偿。

以上补偿是否工作取决于系统配置和功能要求。

13)废气排放控制:

①系统采用三元催化器对发动机燃烧后的气体进行后处理,使之转化为无害气体排到大气。

②ECM根据氧传感器信号采用闭环燃油控制,使催化器达到最高转化效率

14)三元催化器保护功能:系统具备三元催化器保护功能,ECM软件根据发动机的运行状态估测三元催化的温度,当估测温度长时间高于三元催化器可承受温度时,系统将自动起动三元催化保护功能以控制三元催化温度。

15)蒸发排放污染控制:采用德尔福新一代炭罐电磁阀,系统根据发动机运行工况来控制炭罐的清污速率。

16)过电压保护:当充电系统出现故障导致电压过高时系统会进入保护状态,限制发动机转速,避免ECM的损害。

17)系统电子防盗器功能:ECM可以根据电子防盗器特定的通信协议实现沟通,根据电子防盗器的反馈信息,可靠地实现防盗功能;系统的此功能针对德尔福防盗系统为即插即用式。

18)故障诊断功能:

①在系统进入工作状态后,ECM控制着系统全部零部件的工作,并实时地对其进行检测,一旦系统或零部件出现故障,系统将开启“发动机故障指示灯”提醒车辆驾驶人及时维修。

②系统发生故障时,ECM将起动备用的“应急控制方案”功能。

19)通信接口通信协议

①系统通过故障诊断插口使用的KeyWord2000或CAN协议与外部设备进行串联通信。

②通过故障诊断口,可以接驳故障诊断仪进行故障诊断和系统工作状况分析;亦可接驳INCA软件计算机进行标定开发。

20)汽车附件控制:本系列车型所采用的附件包括:系统控制电动发动机冷却液箱风扇;ECM对空调压缩机的工作通过继电器实施控制。

(二)系统控制原理

1.供油系统控制原理

(1)燃油泵逻辑 燃油泵开逻辑——点火开关打开后,燃油泵将运转2s,如果没有检测到有效的58x信号,燃油泵停止运转;发动机开始转动,一旦ECM检测到有效的58X信号后,燃油泵开始运转。

燃油泵关逻辑——失去转速信号后0.6s或防盗器要求关闭燃油泵,燃油泵停止运转。

(2)起动预喷 起动预喷只在正常起动过程中喷一次。

起动预喷的条件如下:

1)发动机开始转动(ECM至少检测到有效的58齿信号)。

2)燃油泵继电器吸合。

3)燃油泵运转时间超过蓄压延迟时间。

4)起动预喷还没有进行过。

5)一旦上述条件满足,起动预喷在所有的缸同时进行。

(3)喷油脉宽的计算 见图3-226。各影响参数具体讨论如下。

1)空燃比:起动空燃比、正常起动空燃比、清除淹缸空燃比、发动机运转时空燃比、冷机状态空燃比、暖机状态空燃比、理论空燃比、功率加浓空燃比、催化器过热保护空燃比、发动机过热保护空燃比。

2)进气歧管绝对压力:进气歧管绝对压力是通过安装在进气管上的MAP传感器直接读取的。

3)充气效率:充气效率是实际进入气缸内的空气流量与根据理想状态方程推算的空气流量的比值。

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图3-226 喷油脉宽的计算

4)配气相位的充气效率补偿:配气相位的改变会影响发动机的充气效率。基本的充气效率表格是在配气相位控制系统没有动作,凸轮轴和曲轴的相对位置处于初始位置时标定的。当配气相位控制机构动作后,系统会进行相应的充气效率补偿,保证进气量计算准确。

5)自学习:自学习用来修正发动机因运转时间增长而产生的缓慢变化及发动机和整车的生产散差。

6)闭环反馈修正:闭环反馈修正就是通过氧传感器的反馈信号控制实际的空燃比在理论空燃比附近。

7)过度工况燃油控制:系统采用较为复杂的算法,建立燃油油膜蒸发模型对所喷射的燃油空气混合情况进行计算,综合考虑发动机冷却液温度,进气温度和发动机工作状态,喷射最佳的燃油量,极大地提高了各种过渡工况的燃油控制性能,包括(急)加/减速等工况。

8)保护性断油:以下条件任何一个满足,系统将停止喷油:

①当发动机转速运转高于6400r/min时断油,当转速低于6000r/min时恢复供油。

②当系统检测到点火系统故障时断油。

③当系统电压大于18V,将进入电子节气门体功能限制模式(强制怠速模式)。

9)基本喷油常数:基本喷油常数就是为了系统提供发动机的排量喷嘴流量的关系。

10)蓄电池电压修正:当蓄电池电压变化时,电压修正保证喷射正确的燃油量。

2.点火控制原理

(1)线圈充磁控制 点火线圈充磁时间决定了火花塞的点火能量。太长的充磁时间会损害线圈或线圈驱动器,太短会导致失火。

(2)起动模式 在起动模式下,系统采用一个固定的点火角,以保证缸内混合气被点燃,并提供正转矩;发动机起动,转速上升,并且能够自行运转后,点火角退出起动模式。

(3)点火提前角的计算 见图3-227各影响参数讨论如下。

1)主点火提前角:发动机冷却液温度正常后,通常节气门开启时的主点火角就是最佳转矩点(MBT)时的最小点火角或爆燃临界点(KBL);节气门关闭时,点火角应该小于MBT点以获得怠速稳定性。在不影响冷态驾驶性的前提下,为让催化器尽可能快地起燃,在加热催化器过程中,基本点火角可以不是MBT或KBL点火角,而且在不影响驾驶性能的情况下应该尽可能地延迟。

2)点火提前角的修正:冷却液温度修正、进气温度修正、海拔补偿修正、怠速修正、加速修正、动力加浓修正、减速断油修正、空调控制修正、废气再循环修正。

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图3-227 点火提前角的计算

3)加速修正:点火提前角加速修正用于减轻传动系统扭振造成的发动机转速波动;也可以消除加速过程中可能产生的爆燃,使加速过程平顺。

4)动力加浓修正:在外特性点附近,为了获得更好的功率和转矩,会加浓空燃比至最佳转矩最稀空燃比点(LBT),由此可以进行点火角修正以获得MBT点。

5)减速断油修正:在退出减速断油时,可以进行点火角修正,以使节气门关闭退出时过渡平顺。

6)空调控制修正:在发动机怠速时关闭空调,可以进行点火提前角的修正,以使发动机转速过渡平稳。

3.电子节气门体功能限制模式

1)强制熄火模式:当ECM报出故障、进气系统或节气门阀体对进气量的控制发生问题,控制策略是关闭燃油,点火和节气门,发动机熄火,不再输出功率

2)强制怠速的功率管理模式:当发动机怠速时,ETC系统不能可靠地使用节气门控制发动机功率,此时ETC取消对节气门的控制,其开度回到机械默认状态,发动机功率仅由开关某缸的喷油和推迟点火角来控制。

3)强制怠速模式:当不能可靠地获得驾驶者的意图时,比如所有的踏板信号失效,发动机只在怠速状态工作以维持车辆环境的制冷、制热、电力供应以及灯光等功能。踩下加速踏板发动机没有任何响应,所以该模式下车子将无法驾驶。

4)受限制的功率管理模式:ETC系统不能使用节气门正当地控制发动机功率,在该模式下系统根据踏板信号判断怠速或是加速,发动机靠关闭或开启某缸喷油,及推迟点火角来控制发动机的功率输出,所以发动机输出波动比较明显,且长时间在该模式工作会对发动机及排放系统有害。该模式保证车辆勉强可以驾驶,但难以控制在正常的交通车流中驾驶或爬陡坡。

当确定驾驶意图的可靠性下降时或无法输出大功率时采用此模式。比如当两路踏板有信号输入但是差异过大时,发动机的输出转矩受到限制,发动机随踏板变化的响应也迟缓许多,驾驶人会明显觉得发动机输出变弱,但仍然能够在正常的交通车流中行驶。

5)正常模式:车辆可以完全按照驾驶人意图行驶。

4.可变配气相位控制原理

(1)可变配气相位控制机构作动的条件 当下列条件满足时,配气相位控制机构可以根据发动机管理系统的要求动作,控制凸轮轴和曲轴之间的相对位置,使发动机获得最佳的经济性、动力性和排放性能。

1)系统电压不得高于16V,不得低于10.5V。

2)发动机冷却液温度不得高于规定的限制。

3)发动机转速不得高于5000r/min,不得低于300r/min

4)没有配气机构系统相关故障出现。

(2)可变配气相位控制系统运行 当上述条件满足时,根据发动机当前运转工况(转速、负荷),确定合适的配气相位。

(3)当配气相位发生变化时,发动机的充气效率和最佳点火角亦会发生变化 充气效率的补偿由公式自动计算,点火角的补偿由备份的表格中直接查出。

5.怠速控制原理

怠速空气流量控制是发动机控制系统能够维持节流阀全闭时的目标转速,出入节流阀全闭状态时平顺过渡,防止失速。当怠速时,发动机负荷变化时,维持稳定转速。

目标怠速的计算,见图3-228各影响参数讨论如下。

(1)基本目标怠速 不同冷却液温度时,基本目标怠速的设定见表3-96。

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图3-228 目标怠速的计算

表3-96 基本目标怠速

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(2)车速补偿及减速调节 为改善减速及停车时的驾驶性能,车辆在行驶时,目标怠速较停车时提高100r/min,在减速及停车时,逐步递减至停车状态目标怠速。

(3)空调补偿 停车怠速开启空调,为补偿压缩机的动力消耗,补偿量是冷却液温度的函数。

(4)电压补偿 此补偿分两种情况:

1)当系统电压低于11.5V,并在10s内未恢复,系统将控制目标怠速提高250r/min。

2)怠速时,当系统受到外加电力负载的冲击,瞬间电压波动时,系统会自动补偿进气量,以抑制发动机转速的过度波动。

6.爆燃控制原理

爆燃控制功能用于消除发动机燃烧时可能发生的爆燃,优化发动机动力性和燃油经济性。MT80系统可对发动机不同的气缸进行独立的爆燃控制。

爆燃控制系统在下列条件满足时,将起动工作:

1)车辆装有爆燃传感器并起动爆燃控制功能。

2)发动机运行且运行时间要超过2s。

3)发动机冷却液温度高于70℃。

4)发动机转速大于800r/min

爆燃控制模式:系统在爆燃发生后或爆燃可能发生的情况下,迅速适当地推迟点火提前角。系统基础点火提前角有正常点火提前角表和安全点火提前角,爆燃控制的调整就是在两个表格之间进行。

控制方案主要有下列一些模式:

1)稳态爆燃控制:在发动机正常运转时,ECM通过爆燃传感器收集和分析发动机燃烧过程中的声音,经过过滤,检出爆燃,一旦爆燃的强度超过允许的限制,系统将快速推迟爆燃所发生气缸的点火提前角,在后续的燃烧循环中消除爆燃,点火提前角将逐渐恢复至正常角度。

2)瞬态爆燃控制:在急加速或发动机转速急剧变化时,爆燃容易发生,系统预测到爆燃发生的可能性后,会自动推迟点火提前角,以避免超限的爆燃发生。

3)快速推迟点火角:系统检出爆燃后,依据发动机转速的不同,快速推迟点火提前角3°~5°,并在后续的2~3s内恢复至正常控制。

4)适应性调整点火角:由于制造误差和长期使用后的磨损,发动机之间存在差异。在系统和发动机使用初始或ECM重新通电后,发动机工作时可能会有爆燃发生,而系统将其记录,经过一段时间的磨合后,系统将自动生成一适应性的点火调整修正值(自学习值),当发动机运行到相同的工况时,系统将自动地对点火提前角进行适应性调整,避免强烈爆燃的发生。

系统适应性学习在发动机运转过程中不断地更新。

7.空调控制原理

ECM监测A/C请求输入和A/C蒸发器温度传感器输入,并通过空调继电器控制空调压缩机离合器。系统对空调系统是即插即用地自动识别。

(1)空调工作条件 空调系统在下列条件满足时,将起动工作。

1)车辆装有空调。

2)发动机运行且运行时间要超过7s。

3)空调开关接通。

4)所有空调切断模式不起作用。

(2)空调切断模式 在一些情况下,为保证动力性或保护发动机或保护空调系统,ECM必须切断空调压缩机或禁止空调系统起动。同时为防止压缩机离合器频繁通断,一旦进入空调切断模式,ECM通过延时等手段保证过一定的时间,空调离合器才能重新吸合。主要有下列一些模式:

1)节气门全开(WOT)空调切断模式:保证动力性。

2)发动机转速过高空调切断模式:保护空调系统。

3)发动机冷却液温度过高空调切断模式:保护发动机。

4)空调蒸发器温度过低空调切断模式:保护空调系统。

8.炭罐电磁阀控制原理

炭罐电磁阀通过控制活性炭罐与进气管之间通道的开关时间和时机,进而控制燃油蒸气进入气缸的量和时间,从而最大限度降低车辆的蒸发排放,同时尽量减少对发动机性能的影响。

(1)炭罐电磁阀的工作条件 为减少燃油蒸汽进入气缸对发动机正常燃烧做功的影响,炭罐电磁阀开启前必须满足如下条件:

1)系统电压低于18V,大于8V。

2)发动机冷却液温度高于0℃。

3)发动机进气温度高于0℃。

4)无相关的系统故障(故障如下):燃油系统故障、燃油泵故障、怠速偏高/偏低故障、进气压力传感器故障、发动机失火故障、前氧传感器加热故障、前氧传感器信号故障、系统电压偏低/偏高故障、曲轴位置传感器故障、点火线圈故障、喷油器故障、炭罐电磁阀输出故障

(2)炭罐电磁阀工作模式 炭罐电磁阀的开度由ECM根据发动机状态确定的占空比(PWM)信号来决定。在怠速情况下,最大炭罐电磁阀开度由闭环空气流量确定,最大值为100%。

9.三元催化器保护控制原理

发动机运转时系统对三元催化器的工作温度进行预测,当预测温度高于保护温度时,开始计时。若在规定的时间内催化器工作温度始终高于保护温度,系统则控制燃油供给量,加浓空燃比,以降低催化器的工作温度。一段时间后,系统预测催化器温度已降低后,恢复至先前空燃比,并继续预测催化器的工作温度,准备实施保护。

10.风扇控制原理

系统控制发动机和空调的冷却风扇,ECM根据发动机冷却液温度高低及是否符合打开空调的条件等依据决定是否打开各个风扇。系统最多可以支持两路开关控制风扇和一路脉宽控制(PWM)控制风扇。

风扇工作方式及工作条件:

1)当冷却液温度大于95℃时,低速风扇开始运行。

2)当冷却液温度大于99℃时,高速风扇开始运行。

3)当冷却液温度低于95℃时,高速风扇停止运行。

4)当冷却液温度低于90℃时,低速风扇停止运行。

5)空调开启时,空调风扇开始运行。

(三)系统主要组成元件检修

1.发动机控制模块(ECM)

(1)功能 发动机控制模块是一个以单片机为核心的微处理器(图3-229)。它的功能就是处理来自整车不同部件的传感器数据,判断发动机的工作状况,再通过执行器对发动机进行准确的控制。

(2)CPU参数

●32位主芯片

●66M时钟频率。

●1M FLASH片内存储。

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图3-229 ECM外形

●12K-RAM存储器

●4K-EEPROM存储器。

(3)工作参数

1)工作电压范围:

●正常工作电压范围:9.0~16V。

●过电压和反极性电压保护:+24V/-12V<60s。

2)安装。MT80型ECM设计为可在发动机室内(但不可安装在发动机机体上)安装,但应安装在易于检修的地方。ECM壳体和固定螺栓必须与车辆底盘电绝缘。

3)相关温度参数。

●存放温度:-40~125℃。

●工作温度:-40~105℃。

2.曲轴位置传感器

工作原理及功能:曲轴转角传感器的输出可用于决定曲轴旋转位置和转速。发动机转速与曲轴位置传感器为磁电式传感器,它安装在曲轴附近,与曲轴上的58x齿圈共同工作,曲轴转动时,58x的齿顶和齿槽以不同的距离通过传感器,传感器感应到磁阻的变化,这个交变得磁阻,产生了交变得输出信号,而58x齿圈上的缺口位置与发动机上止点的位置相对应,在第一缸上止点时,传感器对准58x齿圈第20个齿圈的下降沿,ECM利用此信号确定曲轴的旋转位置和转速(图3-230)。曲轴位置传感器外形见图3-231。

(1)性能

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图3-230 曲轴位置传感器信号波形

●无需电源。

●温度范围:-40~150℃。

●输出电压:随转速增加而增加(每增加60r/min转速,电压上升400mV)。

●与58x齿圈间隙:0.3~1.5mm。

●线圈电阻:560Ω±10%[(25±5)℃温度下]。

●线圈电感:240mH±15%(1kHz频率时)

(2)安装位置 传感器安装在垂直于曲轴的位置上,与安装在曲轴上的58x齿圈共同工作。

(3)接插件

●有尾型:A-信号+、B-信号-、C-屏蔽层。

3.进气温度传感器/进气歧管绝对压力传感器

(1)进气歧管绝对压力传感器见图3-232。

●压力范围:10~110kPa。

●工作温度:-40~125℃。

●工作电压:5.0V±0.1V。

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图3-231 曲轴位置传感器

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图3-232 进气歧管绝对压力传感器

●工作电流:12mA(最大)。

●输出电压:-100~100mV。

输出阻抗:<10Ω。

●直流负载:30kΩ(最小),51kΩ(推荐)。

●传感器输出函数见下式,压力—输出电压对应关系见表3-97。

Eo=Er(0.01059P-0.10941)

式中P——进气歧管绝对压力(kPa)。

表3-97 压力—输出电压对应关系

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(2)进气温度传感器 进气温度传感器无载电阻值—温度特性见表3-98。

表3-98 电阻值—温度特性

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●典型工作电压:DC 5V。

●工作温度:-40~135℃。

●耗散常数:9mW/℃。

●热响应时间:<15s。

(3)安装位置:两个传感器组合为一体,安装在发动机的稳压腔上。

(4)接插件

●接线端子:A-压力信号、B-+5V C-温度信号D-信号地。

4.冷却液温度传感器

冷却液温度传感器见图3-233。

(1)性能

●工作电压:DC 5V。

●工作温度:-40~135℃。

●耗散常数:25mW/℃。

●热响应时间:17~27s。

(2)安装位置 冷却液温度传感器通常是安装在发动机的主水道上。

(3)接插件

●接线端子:A-信号地、B-压力信号、C-+5V。

(4)接线端子A-信号地;B-温度信号。

5.凸轮轴位置传感器

凸轮轴位置传感器见图3-234。

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图3-233 冷却液温度传感器

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图3-234 凸轮轴位置传感器

(1)性能

●工作温度:-40~150℃。

●工作电压:4.5~13V。

●工作间隙:0.3~2mm。

(2)安装位置 它安装在凸轮轴附近。

(3)接插件

●接线端子:A-信号、B-信号地、C-+5V

6.爆燃传感器

爆燃传感器见图3-235。

(1)性能

1)输出信号:频率输出信号。

●5kHz 17~37mV/g

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图3-235 爆燃传感器

●8kHz 比5kHz时增加15%。

●13kHz 比5kHz时增加30%。

●18kHz 是13kHz时的2倍。

2)任何情况下均应>17mV/g

3)频率响应范围:3~18kHz

4)电容:1480~2220pf(25℃,1000Hz时)。

5)电阻:>1M(25℃时)。

6)工作温度:-40~150℃。

(2)安装位置 爆燃传感器装配于发动机爆燃感应灵敏部位。由于传感器信号相对较弱,因而引线应采用屏蔽线

(3)接插件

●接线端子:A-信号、B-通过屏蔽层接地。

7.氧传感器

氧传感器见图3-236。

(1)特点

1)防水。

2)无需空气渗透过滤装置。

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图3-236 氧传感器

3)耐高温、耐高背压及热冲击。

4)超强低温性能。

5)超强抗中毒能力。

6)低能耗加热器。

7)氧传感器采用特氟隆绝缘导线,不锈钢材料的成型元件。

(2)性能 性能参数见表3-99。

表3-99 氧传感器性能参数

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1)最高工作温度(连续):

●排气温度:<930℃。

●安装座处:<600℃。

●外壳六角处:<500℃。

●导线及保护套:<275℃。

●导线密封垫:<250℃。

●接插头:<125℃。

●储存温度:-40~100℃。

2)推荐使用条件:排气温度200~850℃。

3)允许燃油杂质含量低于:

●铅≤0.005g/L。

●磷≤0.0002g/L。

●硫<0.04%(质量分数)。

●硅<4×10-6(质量分数)。

4)机油消耗不大于0.02L/h。

(3)安装位置 氧传感器安装在排气门与三元催化器之间。

(4)接插件A-信号低、B-信号高;C-加热电源负、D-加热电源正(www.xing528.com)

8.油轨

(1)工作参数 工作温度:-30~115℃。

(2)安装 安装在进气歧管上。

9.喷油器

喷油器见图3-237。

(1)产品特征

1)工作温度:-40~130℃。

2)最低工作电压:4.5V。

3)线圈电阻:(12±0.4)Ω。

(2)安装位置 通过油轨固定于进气歧管。

(3)接插件A-+12V、B-ECM。

10.油压调节器

油压调节器见图3-238。

(1)工作参数

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图3-237 喷油器

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图3-238 油压调节器

1)压力恒定:

●有回油式:300kPa±2%(静态)。

●无回油式:350kPa±2%

2)压力调节流量限值:3~60g/s

3)工作温度:-40~120℃

4)最小爆炸压力:2000MPa。

(2)安装位置 无回油式设计的车型;油压调节器安装在燃油泵总成上。

11.燃油泵总成

燃油泵见图3-239。

(1)产品特性

1)输出压力:>350kPa。

2)输出流量:>10g/s。

3)安全泄压:<900kPa。

4)压力保持:24kPa。

5)工作电压:8~16V。

6)过电压保护:-13.5~26V(<60s)。

7)无油运转:<60s。

8)油位传感器:阻值<130Ω。

9)最大工作电流<150mA。

(2)安装位置 燃油泵总成整体内装于燃油箱

(3)接插件

●1×4型:A-继电器、B-仪表、C-仪表、D-地。

12.点火线圈

点火线圈见图3-240。

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图3-239 燃油泵

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图3-240 点火线圈

(1)产品特性

1)初级电阻:(0.5±0.05)Ω。

2)次级电阻:(9840±980)Ω。

3)初级电感:(2.75±0.25)mH。

4)次级电感:(17.5±1.2)H。

5)使用电压范围:6~16V。

6)断电电流峰值:9.5A。

7)次级输出电压:34kV。

8)最短点火持续时间:0.8ms。

(2)安装位置 点火线圈可安装于发动机室或发动机上。

(3)接插件

●接线端子:A-1-4缸驱动、B-+12V、C-2-3缸驱动。

13.节气门位置传感器

节气门位置传感器见图3-241。

(1)产品特性

1)工作范围:7%~93%的开度。

2)工作电压:(5±0.1)V。

3)节气门关闭:参考电压的12%。

4)节气门全开:参考电压的83%~93%。

5)标准电阻:3~12kΩ。

6)工作温度:-40~150℃。

(2)安装位置 节气门位置传感器装在节气门体总成上,与节气门拉杆和节气门阀片同轴。

(3)接插件

●接线端子:A-+5V、B-信号地、C-节气门位置信号。

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图3-241 节气门位置传感器

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图3-242 电子节气门体

14.电子节气门体

电子节气门体见图3-242。

(1)产品特性

1)阀孔直径:ϕ57mm。

2)节气门全开最大空气量(在标准大气压下):67g/s。

3)节气门全闭时最小旁通空气流量:1.7g/s

(2)安装位置及注意事项

1)节气门体安装在进气歧管的前面。

2)小心安装线束,避免损坏端子。避免不必要的插拔。

3)禁止任何节气门体从大于500mm的高度向坚硬的地面自由跌落现象。

15.炭罐电磁阀

炭罐电磁阀见图3-243。

(1)产品特性

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图3-243 炭罐电磁阀

1)额定电压:+12V。

2)工作电压范围:8~16V。

3)极限电压:25V(<60s)。

4)工作温度:-40~120℃。

5)线圈电阻:19~22Ω。

6)线圈电感:12~15mH。

(2)安装位置 炭罐电磁阀安装在发动机室,炭罐和进气歧管之间。

(3)接插件

●接线端子:A-ECM、B-+12V。

16.三元催化器

(1)产品特性

●最佳工作温度:375~800℃(短时耐受温度:950℃)。

●最佳工作空燃比:14.6~14.7。

(2)安装位置 三元催化器串接在排气歧管和消声器之间,氧传感器之后。

17.连续可变凸轮相位传感器及其控制阀

(1)产品特性

1)相位调节的范围:20°~30°(凸轮轴转角)。

2)转矩能力:3.5N·m/bar

3)锁销脱销压力(120℃下测试):

●C1油路锁销脱销压力:163±33kPa。

●C2油路锁销脱销压力:47±9.5kPa。

4)脉宽调节的机油控制阀:

●类型:四通路脉宽调节电磁阀:

●线圈标称阻抗:7.2Ω(20℃时)。

5.8Ω(-30℃时)。

10.8Ω(150℃时)。

5)驱动频率:250Hz。

6)线圈电感:12mH(1kHz,20℃时)

14.5mH(1kHz,20℃时)。

7)柱塞阀完全行程所需电流(占空比95%时):

●1.6A(20℃,13.5V时)。

●2.0A(40℃,11V时)。

8)输入电压(通过线圈):标称:13.5±0.5V

最小:11.0V

最大:18.0V

9)在正常输入电压下起动热响应:<60ms(在T线圈<65℃时)。

10)关闭响应:<60ms(在T线圈<65℃时)。

(2)安装位置及注意事项

1)液压系统响应。控制阀尽可能靠近相位器,并且最大限度降低液压阻力,这是最重要的。

2)冷却空气。从排气歧管引入的热量对控制阀是有害的,因此,控制阀应该尽可能远离排气管,并且需要隔热装置。

3)间隙。需要提供充足的空气流通空间用以冷却和防止控制阀的热量传递给临近的其他部件,如油轨等。控制阀的临近零部件外表面的推荐间隙为40mm。

4)道路油污。应避免把控制阀安装在直接暴露在道路污物所及的地方。

5)为了使振动能量的影响最小,控制阀应该尽可能安装在靠近曲轴中心线的地方。在封装控制阀的同时也应考虑到发动机的旋转轴。

(四)利用故障码进行检修

1.车载诊断系统说明

当系统进入工作状态和发动机运转后,ECM控制着系统全部零部件的工作,并实时地对与其直接相连接的零部件进行检测,当系统中的一个或几个零部件工作异常时,系统会自动报警;每个故障状态都有一个专属的代码,一旦系统故障出现,系统会通过诊断接口输出此代码(即故障码),同时点亮“发动机故障指示灯”提醒车辆驾驶人员及时维修,故障码指示出故障可能的部位。

在故障发生时,系统还可采用临时应急方案控制发动机工作,以保证用户将车辆驾驶到维修站维修而不至于路边抛锚。

2.故障指示灯说明

故障指示灯(MI)是连接于车载诊断(OBD)系统的与排放相关的任何零部件或车载诊断(OBD)系统本身发生故障时,提示汽车驾驶人员的指示器。如图3-244所示。

(1)故障指示灯作用准则 当零部件或系统的故障导致车辆排放超出法规要求,故障指示灯必须在要求的时刻激活。根据故障是否对排放有影响及其严重程度,根据以下准则激活故障指示灯:

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图3-244 发动机故障指示灯

1)影响排放故障码:

A-类:发生一次就会点亮故障指示灯和记录故障码。

B-类:两个连续行程中各发生一次,才会点灯和记录故障码。

E-类:三个连续行程中各发生一次,才会点灯和记录故障码。

2)不影响排放故障码:

C-类:故障发生时记录故障码,但不点亮故障指示灯,厂家可根据需要点亮SVS灯。

D-类:故障发生时记录故障码,但不点亮任何指示灯。

(2)故障指示灯的熄灭 在三个连续的行程中,如果负责激活故障指示灯的检测系统未再检测到故障,且没有检测出其他会单独激活故障指示灯的故障之后,故障指示灯熄灭。

3.故障码的清除

如果同一故障在40个以上发动机暖机循环内不再出现,车载诊断系统清除该故障码以及该故障码出现时的行驶距离和定格数据信息。

提示:一个行程是指所有OBD测试都能得以完成的驱动循环,可按照国3排放的测试程序(Ⅰ部+Ⅱ部)为基准。

4.维修注意事项

(1)维修前准备工作

1)不得在加油站进行车辆维修。

2)不得在有火源的地方维修燃油系统。

3)维修操作时不得吸烟。

(2)拆卸燃油系统零部件时(如:更换滤清器、拆卸燃油泵或油轨进/回油管路)

1)首先,将蓄电池负极断开,避免意外短路产生放电火花点燃燃油蒸气。

2)用抹布遮挡在油管接头处,再小心松开接头以泄除管路油压。

3)操作过程中应避免燃油溅落到发动机及其高温排气管路上。

4)请将汽油远离橡胶制或皮革制零件。

5)更换进/回燃油管,务必采用耐受爆破压力大于2MPa的耐压油管。

(3)拆卸和维修电子控制系统零部件时

1)电喷系统零部件的可靠性较高,当整车或发动机出现异常时,首先检查相关的机械零部件、系统接插件和线束、接地地线、火花塞高压线接头及油压调节器真空管路等状况;在确定电喷零部件损坏之前,应反复进行替换试验检查。

2)蓄电池电压不足或发动机故障时,不得长时间使用外力的方法起动发动机,以避免损坏三元催化器。

3)确属需要维修时,首先关断点火开关或拆开蓄电池负极,不可带电拆装电子零部件。

4)不得使用针刺线束的方法检查系统电信号。

5)发动机运转时,不要轻易拔除蓄电池接头。

6)需进行电焊等使用外电力系统工具时,务必断开蓄电池和ECM接头。

7)不得采用拔火花塞引线的方法检查点火系统是否工作,因为喷油器仍在工作,喷出而未使用的汽油会在三元催化器中燃烧并迅速造成破坏。

8)在进行更换ECM检查时,务必注意该车是否装备电脑防盗器。若是,先给防盗器断电,再更换ECM,否则新ECM将会被防盗锁定而不能在其他车上工作。

9)在拆、装过程中不可让零件承受激烈敲击。

10)不可打开ECM盖子。

11)更换和拆卸氧传感器时,不可将传感器触及水或其他液体。

12)燃油泵不得在无油状态下长时间干运转,也不得在空气中带汽油运转。

13)绝大多数的电喷零件是不可修复的,在确认零件损坏后,一般是更换处理。

14)系统应使用抗干扰型火花塞和高压线,非阻抗型的火花塞和高压线不仅会释放干扰波,还会对ECM内的点火线圈驱动模块产生不良影响,甚至可能损坏ECM。

(4)结束工作

1)检查所有线路接头及燃油管路均被接好和固定。

2)线路若有破损,维修时须将破损处包覆。

3)高压导线务必接好。

4)接蓄电池接头时,须特别注意,切勿将正、负极接反,并确保蓄电池接头完全接牢。

5.有故障码的故障诊断及排除方法

当故障指示灯点亮后,应先用诊断仪读取故障码,并按“车载诊断系统”中各故障码的说明进行维修。当维修站完成故障修理后,应按照图3-245所示程序试车,以确认故障完全修复。

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图3-245 试车程序

(五)无故障码的故障诊断及排除方法

无故障码故障的诊断与排除见表3-100至表3-121。

表3-100 故障01的诊断及排除

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表3-101 故障02的诊断及排除

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(续)

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表3-102 故障03的诊断及排除

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表3-103 故障04的诊断及排除

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表3-104 故障05的诊断及排除

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表3-105 故障06的诊断及排除

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表3-106 故障07的诊断及排除

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表3-107 故障08的诊断及排除

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表3-108 故障09的诊断及排除

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表3-109 故障10的诊断及排除

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表3-110 故障11的诊断及排除

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表3-111 故障12的诊断及排除

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表3-112 故障13的诊断及排除

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表3-113 故障14的诊断及排除

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表3-114 故障15的诊断及排除

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表3-115 故障16的诊断与排除

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表3-116 故障17的诊断与排除

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表3-117 故障18的诊断与排除

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表3-118 故障19的诊断与排除

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表3-119 故障20的诊断及排除

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表3-120 故障21的诊断及排除

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表3-121 故障20的诊断及排除

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(六)车辆基本检查

1.常规检查

1)线束接插件应接插可靠。

2)油路及真空管路应固定可靠。

3)紧固氧传感器和三元催化器接口端面螺栓,确保接头面的密封;必要时以1.3bar压力的压缩空气检查排气系统,应无明显泄漏。

2.系统初始化设置

1)电喷控制系统初始化:将点火开关旋至运行档,3s后关断,10s后系统初始化设置完成。

2)燃油供给系统初始化:将点火开关旋至运行档,3s后关断,1s后重新开启,重复5次,供油系统初始化设置完成。

3.系统及车辆状态检查

1)第一步:冷车,钥匙开关旋至ON,发动机禁止起动(约30s)。按表3-122进行。

表3-122 检查第一步

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2)第二步:钥匙开关旋至OFF,按表3-123进行。

表3-123 检查第二步

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3)第三步:起动发动机(注意:起动时不得操作发动机上任何机构和节气门),按表3-124进行。

表3-124 检查第三步

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4)第四步:怠速检查(起动后预热发动机达正常冷却液温度)。

①低怠速时,按表3-125进行。

表3-125 低怠速时的检查

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②高怠速(轻踩加速踏板,使发动机转速达2000r/min)时,按表3-126进行。

表3-126 高怠速时的检查

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5)第五步:空调系统检查。

①正常怠速,空调系统关闭,按表3-127进行。

表3-127 正常怠速时的检查

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②开启空调,稳定10s后,按表3-128进行。

表3-128 开启空调稳定后的检查

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6)第六步:驾驶检查。下述操作务必在驾驶检查过程中执行:

①节气门开度大于10%,持续15s以上。

②直接档,车速达到80km/h时,收节气门滑行5s以上。检查按表3-129进行。

表3-129 第六步检查

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4.车辆基本检查的说明

(1)常规检查

1)接插件接插不牢,会引起信号的传递和控制的失准。

2)进/回油管不可接反,油压调节器压力平衡真空管不可漏接,漏接可能导致排放异常和燃油消耗增加。

3)炭罐清污管路也不可接反和漏接,漏接可能导致怠速异常。

4)自发动机缸盖至三元催化器之间若密封不良,外界空气会在发动机工作时进入,导致空燃比平衡破坏,三元催化器的转换效率降低。

(2)系统初始化设置

1)ECM安装后的第一次上电后关断时,ECM都会对系统进行初始化设置。

2)每次打开钥匙开关,燃油泵将工作1.5s。车辆下线时,燃油管路无油,因此首先对管路充油。

(3)系统及车辆状态检查

1)钥匙开关旋至运转档,发动机静止:

①发动机故障指示灯亮,但应无故障码。

②进气歧管绝对压力传感器应显示当地当时的大气压力值。

③调节节气门拉索及加速踏板螺钉,确保节气门开度的关闭和全开。

④氧传感器加热时,其显示应从450mV开始递减,加热后应在200mV以下平衡。

⑤怠速阀的位置基于发动机的温度,热机时开度小,冷机时开度大。

2)钥匙开关旋至停车档:

关断钥匙开关后,若怠速控制阀没有动作,同时ECM电源立刻关断,检查ECM常供电源线是否误接至点火开关。它将导致发动机再起动困难和减速熄火,也可能影响排放性能。

3)起动发动机:

①若起动性能不良,检查是否完成初始化操作,供油系统零部件及其连接状况,油路是否有油和通畅,点火系统零部件及其连接状况。

②若上述无问题,检查怠速控制阀,确认指令对其有效。

4)怠速检查:

①发动机故障指示灯灭,且无故障码。

②蓄电池电压显示发电机是否正常工作:

过高:可能发电机调节器故障。

过低:可能是发电机连接线不当或发电机故障。

进气歧管压力可预示进气有无漏气和气门间隙问题。气门间隙过小,此值偏高,可能影响发动机的动力性,并因排气门过早开启,排温升高而大大缩短氧传感器及三元催化器使用寿命。

此外,排气系统堵塞(如:有异物存在于排气道内,或三元催化器内部破碎),也会造成此值偏高。

①怠速电动机实际位置值太低,预示进气系统存在漏气;太高则预示节气门体和怠速控制阀部分被堵塞。

②氧传感器值跳变次数太少,预示氧传感器失效。

5)空调系统检查:空调开启时目标怠速增加100r/min,空调风扇开启时再加50r/min,通常它们是同时起动,故空调开启后,发动机怠速应在原有怠速上增加150r/min。

6)驾驶检查:车速及氧传感器故障在此过程中被诊断,同时替代控制方案在故障被检出后生效。

5.EOBD系统“齿讯学习程序”

操作:曲轴位置传感器目标轮齿误差学习。

1)安装了新电脑的车辆在未进行过“齿讯学习”时,起动后故障指示灯点亮,诊断仪显示P1336的故障。

2)起动后待冷却液温度达到60℃,车辆运行时间大于10s,车上其他负载应处于关闭状态。

3)通过诊断仪发“齿讯学习”指令(指令“302c 07ff”)。

4)将加速踏板迅速踩到底并保持住,这时ECM应进行“齿讯学习”,发动机转速从1300~4500r/min往复2~5个循环,最后会在4500r/min附近振荡,学习结束。

以上为进行齿讯学习时发动机转速的典型特征,可由此判断“齿讯学习”是否进行及结束通过诊断仪发“停止齿讯学习”指令(指令“302c 00”)发动机熄火,约15s后key-on,清除故障码,key-off;15s后起动发动机,通过诊断仪检查P1336是否通过。

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