多点电控燃油喷射系统包括许多可检测发动机工况的传感器,根据这些传感器传送的讯号来控制喷油及点火系统的发动机ECU以及由发动机ECU控制动作的执行器。发动机ECU可进行各种驱动控制,例如燃油喷射控制、怠速控制及点火正时控制,此外ECU具有几种诊断模式,当故障发生时,可简化故障诊断与排除的程序。
lWakyCS 多点电喷系统原理
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一、发动机ECU的控制形式
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1、燃油喷射控制
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燃油喷射控制是通过控制喷油器的喷油时间及喷油正时,提供发动机最佳空燃比的混合气,以配合连续变化的发动机运转状况。每一汽缸的进气口均装有一只喷油器,燃油从油箱经汽油泵加压送到燃油管路,并经由燃油压力调节器调整之后,分配给各个喷油器。该发动机采用顺序喷射,喷油顺序为1-3-4-2。当发动机在冷车或在高负荷下运转时,为保持良好的发动机动力性能,ECU控制变为开环控制,提供较浓的混合气。除此之外,当发动机在暖车或正常状况下工作时,为获得提供三元催化转化器最大的转化效率的理论混合比,发动机ECU由氧传感器的信号进行闭环控制,来达到控制混合比的目的。
2ZEDyQM 2、怠速空气控制
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由控制节气门的旁通空气量(依据怠速状况及怠速中的发动机负荷变化),将怠速保持在最佳的转速上。依据发动机冷却水温和空调是否打开,ECU驱动怠速控制(ISC)电机使发动机保持在预设的怠速目标值。除此之外,当空调开关关闭且在发动机怠速时,ISC电机会按发动机负荷状况进行动作,调整节气门旁通空气量,以避免怠速不稳定。
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}0| 3、点火正时控制
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功率晶体管位于点火线圈初级线圈内,它可进行接通及切断动作,以控制流向点火线圈初级线圈的电流。发动机ECU根据发动机转速、进气量、发动机冷却水温及大气压力等参数决定点火正时。
&%%ix#iF 4、自我诊断功能
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当检测到与燃油喷射系统、点火系统和排放控制系统有关的传感器或执行器异常时,发动机警告灯(检查发动机灯)会点亮,以警告驾驶者,这时相关的诊断代码会被输出。发动机ECU内部中有关这些传感器和执行器的故障内容,可经由MUT-II读出,除此之外,执行器可在某特定情况下被强制动作。
Z/dhp0k 5、其他控制功能
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燃油泵控制,将燃油泵继电器置于ON位置,使发动机在摇转或运转时供应电流至燃油泵;空调继电器控制,控制空调压缩机离合器位于ON和OFF位置;清除控制电磁阀控制;EGR控制电磁阀控制。
D$7#&2y 二、发动机控制系统的组成
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多点燃油喷射系统各组成元件的规格见表1所示,多点燃油喷射系统的工作原理见图1所示,多点燃油喷射系统的结构见图2所示。
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表1 多点燃油喷射系统各元件的一般规格 |
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项目 |
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规格 |
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节气门本体 |
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节气门直径 |
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节气门位置传感器型式 |
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可变电阻式 |
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怠速控制伺服阀型式 |
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步进电机式(旁通空气控制系统附进气限制器) |
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怠速位置开关 |
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旋转接触式(内置节气门位置传感器) |
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发动机ECU |
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识别型号 |
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传感器型式 |
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空气流量传感器 |
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卡门涡流式 |
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大气压力传感器 |
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半导体式 |
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进气温度传感器 |
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热敏电阻式 |
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发动机水温传感器 |
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热敏电阻式 |
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车速传感器 |
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磁阻元件式 |
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上止点位置传感器 |
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霍尔元件式 |
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曲轴转角传感器 |
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霍尔元件式 |
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动力转向油压开关 |
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触点开关式 |
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执行器型式 |
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控制继电器型式 |
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触点开关式 |
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燃油泵继电器型式 |
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触点开关式 |
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喷油器型式及数量 |
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电磁式,4个 |
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喷油器识别记号 |
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EGR控制电磁阀 |
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循环电磁阀 |
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单向清除阀 |
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ON/OFF |
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燃油压力调节器 |
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调整压力 |
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328kPa |
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5A Vo#}&\ 三、电喷系统的维修参数及专用工具
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多点燃油喷射系统的维修参数见表2所示,维修使用的专用工具见表3所示。
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h3h2 KqM' 电喷系统的故障排除
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一、诊断功能
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(一)自诊断功能
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1、发动机警告灯
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发动机故障警告灯在仪表板上,如图3所示。如果与多点燃油喷射系统有关的项目发生故障时,仪表板上的发动机警告灯会点亮。若发动机警告灯持续点亮或发动机运转中发动机警告灯点亮时,请检查有无故障代码输出。发动机故障警告灯的检查项目有:发动机ECU、空气流量传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、发动机水温传感器、曲轴转角传感器、凸轮轴位置传感器、大气压力传感器、点火正时调整信号和喷油器等。
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注意:当点火正时调整端子短路时,发动机警告灯也会点亮。因此当点火正时调整端子发生短路,而做点火正时调整时,发动机警告灯点亮,不算异常现象。
R XkE"H{ 2、故障代码的读取与清除
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使用专用工具MUT-II并按照其使用说明进行故障代码的读取与清除。发动机燃油喷射系统故障代码见表4所示。
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表4 发动机燃油喷射系统故障代码表 |
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故障代码 |
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诊断项目 |
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空气流量传感器系统 |
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进气温度传感器系统 |
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节气门位置传感器系统 |
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发动机水温传感器系统 |
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曲轴转角传感器系统 |
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上止点位置传感器系统 |
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车速传感器系统 |
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大气压力传感器系统 |
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点火正时调整信号系统 |
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41 |
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喷油器系统 |
/_o1b_1U 3、故障检查
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(1)使用DATA LIST(车况资料)及ACTUATOR TESTING(执行器测试)功能进行检查,如有异常现象时,检查并修理电线束或元件;
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(2)修理后用MUT-II再确认一次,确认故障已排除;
Le|Ho^h,Y
(3)清除故障代码;
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(4)拆下MUT-II;
EG@*J*|S
(5)重新发动发动机并进行路试,以确认故障已排除。
k8 ,.~HkU (二)失效安全功能
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当自我诊断功能检测到主要传感器失效时,车辆就借由预先设定的控制逻辑回路来控制,以维护在安全的情况下行驶。主要传感器失效后的控制见表5所示。
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表5 主要传感器失效后的控制 |
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故障项目 |
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故障期间的控制内容 |
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空气流量传感器 |
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1、使用节气门位置传感器信号与发动机转速信号(曲轴转角传感器信号)来读取基本燃油喷射正时和点火正时。
?B.>VnYZ/a 2、固定怠速控制伺服(ISC)在指定的位置,所以怠速控制没有动作。 |
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进气温度传感器 |
p0U4#dD6
进气温度设定在25℃ |
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OPHf9T3H
节气门位置传感器 |
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由于节气门位置传感器的信号失效,在加速时燃油喷射量不会增加 |
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$KDH"J
发动机水温传感器 |
{oQ.y
水温设定在80℃ |
<*I%U]
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上止点位置传感器 |
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同时向各汽缸喷油(点火开关转到ON时,无法检测到第一缸上止点的信号) |
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GJ1ap^k
大气压力传感器 |
QPL6cU$&R
大气压力设定在101kPa |
bU3e*Er 二、有故障代码的故障诊断与排除
"Q{)H8,E)x
1、故障代码NO.12:空气流量传感器故障诊断
\U(;%V
(1)设定条件
(Nzup3j
发动机转速在500r/min以上,在4s内传感器输出频率为3Hz以下。
}8joltf (2)可能原因
]$4DhB
空气流量传感器失效;电线束接头接触不良,电线束断路或短路;ECU不良。
?2RDd|# (3)诊断流程(见图4所示)
~g#$'dS 2、故障代码NO.13:进气温度传感器故障诊断
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(1)设定条件
Ro2Ab^rQ|
点火开关转到ON位置60s之后或发动机启动后,传感器输出电压在4.6V以上(进气温度在-45℃以下)连续4s,或传感器输出电压在0.2V以上(进气温度在125℃以上)连续4s。
uV|%idC (2)可能原因
><HHO
(74X
进气温度传感器故障;电线束接头接触不良,传感器断路或短路。
f"Z2,!Z; (3)诊断流程(如图5所示)
=/Lwprj 3、故障代码NO.14:节气门位置传感器故障诊断
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(1)设定条件
FSNzBN
点火开关转到ON位置60s之后或发动机启动后,发动机怠速位置开关在ON位置,传感器输出电压在2V以上连续4s,或传感器输出电压在0.2V以下连续4s。
\Um & (2)可能原因
_yu_Ev}R
TPS失效或调整不当;电线束接头接触不良,传感器断路或短路;怠速开关ON位置不对;怠速开关回路短路;发动机ECU故障。
vUD>+*D (3)诊断流程(如图6所示)
yu98d1 4、故障代码NO.21:发动机水温传感器故障诊断
7zWr5U.
(1)设定条件
/t;Kn m
点火开关转到ON位置60s之后或发动机启动后,传感器输出电压在4.6V以上(发动机水温在-45℃以下)连续4s,或传感器输出电压在0.1V以下(发动机水温在140℃以上)连续4s。
meM61ue_2 (2)可能原因
q#|,4(Z
发动机水温传感器失效;电线束接头接触不良,电线束断路或短路;发动机ECU不良
Qf<@
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说明:传感器输出电压从1.6V以下(发动机水温在40℃以上)增加到1.6V以上(发动机水温在40℃以下),在此之后,传感器输出电压在1.6V以上连续5min。
[T>a}}@ (3)诊断流程(如图7所示)
VfON{
1g 5、故障代码NO.22:曲轴转角传感器故障诊断
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(1)设定条件
$GcVI;a
利用启动机带动发动机,传感器输出电压连续4s没有变化(无脉动信号输入)。
|Vq&IfP (2)可能原因
y!;PBsU%Sx
曲轴转角传感器故障;电线束接头接触不良,传感器断路或短路;发动机ECU不良。
vKCgtk (3)诊断流程(如图8所示)