标致307发动机电控系统故障及诊断

第 1 页标致 307 发动机电控系统故障诊断与检测摘 要：现代工业的不断发展，电控燃油喷射系统也有了很好的发展基础。标致 307 电子燃油喷射控制系统（简称 EFI 或 EGI 系统） ，以一个电子控制装置（又称电脑或 ECU）为控制中心，利用安装在发动机不同部位上的各种传感器，测得发动机的各种工作参数，按照在电脑中设定的控制程序，通过控制喷油器，精确地控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。控制系统的复杂程度直接导致现代汽车维修作业的困难性。此外，电子控制燃油喷射系统通过电脑中的控制程序，还能实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制断油、自动怠速控制等功能，满足发动机特殊工况对混合气的要求，使发动机获得良好的燃料经济性和排放性，也提高了汽车的使用性能。本文主要介绍标致 307 电子燃油喷射系统的基本组成，工作原理，详细的介绍了标致 307 电控系统的 EUC、传感器、和执行器的检测方法，还有该电控系统的检测步骤和方法。关键词：标致 307，ECU，传感器，故障诊断，检测目 录绪论.1一、发动机电控系统的结构与工作原理 1、进气系统.32、燃油系统.33、电控系统.4二、主要传感器的结构与工作原理1、进气压力及温度传感器.52、氧传感器.83、转速传感器.114、爆震传感器.135、水温传感器.15三、ECU 针脚结构与供电特点1、端子号.192、配线颜色.193、EUC 端子状况.194、ST 电压.19四、主要传感器的检测方法与标准参数1、空气流量计的检测方法与标准参数.192、曲轴与凸轮轴位置传感器的检测与标准参数.203、进气压力传感器的检测与标准参数.204、节气门位置传感器的检测与标准参数.215、氧传感器的检测与标准参数.21五、主要执行器的检测方法与标准参数1、电动汽油泵的检测方法与标准参数.222、喷油器的检测与标准参数.233、油压调节器的检测与标准参数.244、怠速控制阀的检测与标准参数 .25六、电路系统的检测步骤1、一般检修步骤.262、电控燃油系统自诊断.26七、列举电控系统常见故障的检测方法1、案例 1.282、案例 2.29结束语.31致谢.32参考文献.33内蒙古大学专科毕业论文(设计) 第 1 页绪 论电子燃油喷射系统( EFI) 的历史最早可以追溯到上世纪 60 年代末 70 年代初。1967 年，德国博世公司研制成功 K-Jetronic 机械式汽油喷射系统，并进而成功开发增加了电子控制系统的 KE-Jetronic 机电结合式汽油喷射系统，使该技术得到了进一步的发展。1967 年，德国博世公司率先开发出一套 D-Jetronic 全电子汽油喷射系统并应用于汽车上，于 20 世纪 70 年代首次批量生产，在当时率先达到了美国加利福尼亚州废气排放法规的要求，开创了汽油喷射系统的电子控制的新时代。D 型喷射系统在汽车发动机工况发生急剧变化时，控制效果并不理想。1973 年，在 D 型汽油喷射系统的基础上，博世公司开发了质量流量控制的 L-Jetronic 型电控汽油喷射系统。之后，L 型电控汽油喷射系统又进一步发展成为 LH-Jetronic 系统，后者既可精确测量进气质量，补偿大气压力，又可降低温度变化的影响，而且进气阻力进一步减小，使响应速度更快，性能更加卓越。1979 年，德国博世公司开始生产集电子点火和电控汽油喷射于一体的 Motronic 数字式发动机综合控制系统，它能对空燃比、点火时刻、怠速转速和废气再循环等方面进行综合控制。为了降低汽油喷射系统的价格，从而进一步推广电控汽油喷射系统，1980 年，美国通用(GM)公司首先研制成功一种结构简单价格低廉的节流阀体喷射(TBI)系统，它开创了数字式计算机发动机控制的新时代。TBI 系统是一种低压燃油喷射系统，它控制精确，结构简单，是一种成本效益较好的供油装置。随着排放法规的不断完善，使这种物美价廉的系统大有完全取代传统式化油器的趋势。1983 年，德国博世公司也推出了自己的单点汽油喷射系统,即 Mono-Jetronic 系统。目前, EFI 系统已经成为几乎所有轿车及轻型卡车的全球性标准配置。 电子控制燃油喷射系统除了能满足现代汽车对牌坊、节油的严格要求外, 还在增大功率、改善加速性能等许多方面具有优势, 总体上具有优良的性能。加强对电子控制燃油喷射系统的熟悉特别是对其常见故障的诊断和维修具有重要意义。标致 307 的电子燃油喷射系统采用博世公司的 ME7.4.4 系统，它采用了多点燃油喷射，燃油不再是喷到进气管内再输送到各个进气歧管，而是在每个气缸的进气歧管末端各设置一个燃油喷嘴，这样一来油气混合气所经过的路程大大缩短，提升燃油喷射的精确度和效率。特别是电子节气门的出现使得 ECU 可以对发动机动力输出进行更内蒙古大学专科毕业论文(设计) 第 2 页全面的控制，进一步提升了燃油经济性。ME7.4.4 系统的原理如图 1.1 所示，其中油门踏板位置传感器、电动节气门体是 MP5.2系统中没有的，进气温度和进气压力传感器、油泵和燃油压力调节器分别合成了一体，供油管路中减少了回油管。ME7.4.4 系统是一套歧管喷射系统，集成了电子节气门控制，控制对象为空气、燃油和点火角度，其物理模型是以扭矩为中心的控制参量和接口，引入了先进的扭矩和混合气协调机制，能满足美国 ULEV 和欧洲 IV 排放标准。采用了 OBDII 和 EOBD 故障诊断标准，是开放式模块化的发动机管理系统。该管理系统不仅控制喷油和点火，还要兼顾很多复杂的功能，如启动、怠速、三元催化器加热、发动机最高转速限制、增压压力控制和零部件过热保护等控制功能，还要接受来自驱动系统和车辆动态控制系统的请求，如防震颤控制、巡航控制、最高车速限制、变速箱控制的换挡优化和牵引力控制等。图 0-1内蒙古大学专科毕业论文(设计) 第 3 页1.电控汽油喷射系统的基本组成及其功能电控汽油喷射系统尽管类型不少，品种繁多，但它们都具有相同的控制原则：即以电控单元(ECU)为控制核心，以空气流量和发动机转速为控制基础，以喷油器、怠速空气调整器等为控制对象，保证获得与发动机各种工况相匹配的最佳混合气成分和点火时刻。相同的控制原则决定了各类电控汽油喷射系统具有相同的组成和类似的结构。电控汽油喷射系统大致可分为进气系统、燃油系统和电子控制系统三个部分。1.1 进气系统进气系统，又称空气供给系统，其功能是提供、测量和控制燃油燃烧时所需要的空气量，如图 1-1 所示(以 L 型系统为例)。空气经空气过滤器过滤后，由空气流量计系统中为进气歧管绝对压力传感器)计量，通过节气门体进入进气总管，再分配到各进气歧管。在进气歧管内，从喷油器喷出的燃油与空气混合后被吸入气缸内燃烧。一般行驶时，空气的流量由进气系统中的节气门来控制。踩下加速踏板时，节气门打开，进入的空气量多。怠速时，节气门关闭，空气由旁通气道通过。怠速转速的控制是由怠速调整螺钉和怠速空气调整器调整流经旁通气道的空气量来实现的。怠速空气调整器一般由电控单元(ECU)控制，在气温较低发动机暖机时，怠速空气调整器的通路打开，以供给暖机时必须给进气歧管的空气量，此时发动机转速较正常怠速高，称为快怠速。随着发动机冷却水温升高，怠速空气调整器使旁通气道开度逐渐减小，旁通空气量亦逐渐减小，发动机转速逐渐降低至正常怠速。1.2 燃油系统燃油供给系统的功能是向发动机精确提供各种工况下所需要的燃油量。燃油系统一般由油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器、燃油压力调节器、喷油器、冷启动喷油器及供油总管等组成，如图 1-2 所示。燃油由燃油泵从油箱中泵出，经过过滤器，除去杂质及水分后，再送至燃油脉动阻尼器，以减少其脉动。这样具有一定压力的燃油流至供油总管，再经各供油歧管送至各缸喷油器。喷油器根据 ECU 的喷油指令，开启喷油阀，将适量的燃油喷于进气门前，待进气行内蒙古大学专科毕业论文(设计) 第 4 页程时，再将燃油混合气吸入气缸中。图 1-1 进气系统 图 1-2 燃油系统 装在供油总管上的燃油压力调节器是用以调节系统油压的，目的在于保持油路内的油压约高于进气管负压 300kPa。此外，为了改善发动机低温启动性能，有些车辆在进气歧管上安装了一个冷启动喷油器，冷启动喷油器的喷油时间由热限时开关或者 ECU 控制。1.3 电子控制系统电子控制系统的功能是根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油的最佳喷射量。该系统由传感器、电控单元(ECU)和执行器三部分组成，如图 1-3 所示。供给发动机的汽油量，由喷油持续时间来控制，喷油持续时间则由 ECU 通过来自进气歧管压力传感器或空气流量计的信号来计算进气量，根据进气量和转速计算出基本喷油持续时间。然后进行温度、海拔高度、节气门开度等各种工作参数的修正，得到发动机在这一工况下运行的最佳喷油时间，精确地控制喷油量。检测发动机工况的传感器有：水温传感器、进气温度传感器、曲轴位置传感器、节气门位置传感器、车速传感器、氧传感器、爆燃传感器、空调离合器开关等。ECU 是发动机控制系统的核心部件。ECU 的存储器中存放了发动机各种工况的最佳喷油持续时间，在接收了各内蒙古大学专科毕业论文(设计) 第 5 页 基 本 测 量 用 传 感 器 用 于 检 测 空 气 量 用 于 检 测 发 动 机 转 速 修 正 用 传 感 器 曲 轴 位 置 传 感 器 水 温 传 感 器 氧 传 感 器 爆 燃 传 感 器 节 气 门 位 置 传 感 器 其 他 传 感 器 ECU 电 磁 喷 油 器 电 子 点 火 怠 速 控 制 废 气 再 循 环 其 他 控 制 图 1-3 电子控制系统种传感器传来的信号后，经过计算确定满足发动机运转状态的燃油喷射量和喷油时间。ECU 还可对多种信息进行处理，实现 EFI 系统以外其他诸多方面的控制，如点火控制、怠速控制、废气再循环控制、防抱死控制等。执行器是控制系统的执行机构，其功用是接受 ECU 输出的各种控制指令完成具体的控制动作，从而使发动机处于最佳工作状态，如喷油脉宽控制、点火提前角控制、怠速控制、炭罐清污、自诊断、故障备用程序启动、仪表显示等。THA 信号对喷油时间进行修正。由于喷油器的实际打开时刻较 ECU 控制其打开时刻存在一段滞后，如图 8 所示，造成喷油量不足，且蓄电池电压越低，滞后时间越长，故需对电压进行修正2.主要传感器的结构与检测方法、标准参数传感器是信号转换装置，安装在发动机的各个部位，其作用是检测发动机运行状态的物理参数和化学参数等，并将这些参数转换成计算机能够识别的电信号输入 ECU。用于检测发动机工况的传感器有：进气压力传感器、进气温度传感器、水温传感器、曲轴位置传感器、节气门位置传感器、车速传感器、氧传感器、爆震传感器、空调开关等，2.1 进气压力及温度传感器内蒙古大学专科毕业论文(设计) 第 6 页图 2-1ME7.4.4 系统的进气压力及温度传感器