【正文】 利用廢氣進(jìn)行“三元催化器加熱”。 2． 3． 3 加速 /減速和倒拖斷油控制 噴射到進(jìn)氣歧管中的燃油有一部分不會及時(shí)到達(dá)氣缸參加接著的燃燒過程。相反，它在進(jìn)氣歧 管壁上形成一層油膜。根據(jù)負(fù)荷的提高和噴油持續(xù)時(shí)間的延長，儲存在油膜中的燃油量會急劇增加。 當(dāng)節(jié)氣門開度增加，部分噴射的燃油被該油膜吸收。所以，必須噴射相應(yīng)的補(bǔ)充燃油量對其補(bǔ)償并防止混合氣在加速時(shí)變稀。一旦負(fù) 荷系數(shù)降低，進(jìn)氣歧管壁上燃油膜中包含的附加燃油會重新釋放，那么在減速過程中，必須減少相應(yīng)的噴射持續(xù)時(shí)間。 倒拖或牽引工況指發(fā)動機(jī)在飛輪處提供的功率是負(fù)值的情況。在這種情況下，發(fā)動機(jī)的摩擦和泵氣損失可用來使車輛減速。當(dāng)發(fā)動機(jī)處于倒拖或牽引工況時(shí)，噴油被切斷以減少燃油消耗和廢氣排放，更重要的是保護(hù)三元 催化器。 一旦轉(zhuǎn)速下降到怠速以上特定的恢復(fù)供油轉(zhuǎn)速時(shí)，噴油系統(tǒng)重新供油。實(shí)際上， ECU的程序中有一個(gè)恢復(fù)轉(zhuǎn)速的范圍。它們根據(jù)發(fā)動機(jī)溫度，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速動態(tài)變化等參數(shù)的變化而不同，并且通過計(jì)算防止轉(zhuǎn)速下降到規(guī)定的最低閾值。 一旦噴射系統(tǒng)重新供油，系統(tǒng)開始使用初次噴射脈沖供給補(bǔ)充燃油，并在進(jìn)氣歧管壁上重建油膜?；謴?fù)噴油后，扭矩為主的控制系統(tǒng)使發(fā)動機(jī)扭矩的增加緩慢而平穩(wěn)（平緩過渡）。 2． 3． 4 怠速控制 怠速時(shí)，發(fā)動機(jī)不提供扭矩給飛輪。為保證發(fā)動機(jī)在盡可能低的怠速下穩(wěn)定運(yùn)行，閉環(huán)怠速控制系統(tǒng)必須維持產(chǎn)生的扭矩與發(fā)動機(jī) “功率消耗”之間的平衡。怠速時(shí)需要產(chǎn)生一定的功率，以滿足各方面的負(fù)荷要求。它們包括來自發(fā)動機(jī)曲軸和配氣機(jī)構(gòu)以及輔助部件，如水泵的內(nèi)部摩擦。 M7 系統(tǒng)以扭矩為主控制策略依據(jù)閉環(huán)怠速控制來確定在任何工況下維持要求的怠速轉(zhuǎn)速所需的發(fā)動機(jī)輸出扭矩。該輸出扭矩隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的降低而升高，隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的升14 高而降低。系統(tǒng)通過要求更大扭矩以響應(yīng)新的“干擾因素”，如空調(diào)壓縮機(jī)的開停或自動變速器換檔。在發(fā)動機(jī)溫度較低時(shí)，為了補(bǔ)償更大的內(nèi)部磨擦損失和 /或維持更高的怠速轉(zhuǎn)速，也需要增加扭矩。 所有這些輸出扭矩要求的總和被傳遞到扭矩協(xié) 調(diào)器，扭矩協(xié)調(diào)器進(jìn)行處理計(jì)算，得出相應(yīng)的充量密度，混合氣成分和點(diǎn)火正時(shí)。 2． 3． 5 ?閉環(huán)控制 三元催化器中的排氣后處理是降低廢氣中有害物質(zhì)濃度的有效方法。三元催化器可降低碳?xì)洌?HC） ,一氧化碳（ CO）和氮氧化物（ NOx）達(dá) 98%或更多，把它們轉(zhuǎn)化為水（ H2O），二氧化碳（ CO2）和氮（ N2）。不過只有在發(fā)動機(jī)過量空氣系數(shù) ?=1 附近很狹窄的范圍內(nèi)才能達(dá)到這樣高的效率， ?閉環(huán)控制的目標(biāo)就是保證混合氣濃度在此范圍內(nèi)。 ?閉環(huán)控制系統(tǒng)只有配備氧傳感器才能起作用。 氧傳感器在三元催化器側(cè)的位置監(jiān)測廢氣中的氧含量，稀 混合氣（ ??1）產(chǎn)生約 100mV 的傳感器電壓，濃混合氣（ ??1）產(chǎn)生約900mV 的傳感器電壓。當(dāng) ?=1 時(shí)，傳感器電壓有一個(gè)躍變。 ?閉環(huán)控制對輸入信號作出響應(yīng)（ ??1=混合氣過稀， ??1=混合氣過濃）修改控制變量，產(chǎn)生修正因子作為乘數(shù)以修正噴油持續(xù)時(shí)間。 2． 3． 6 蒸發(fā)排放控制 由于外部輻射熱量和回油熱量傳遞的原因，油箱內(nèi)的燃油被加熱，并形成燃油蒸汽。由于受到蒸發(fā)排放法規(guī)的限制，這些含有大量 HC 成分的蒸汽不允許直接排入大氣中。在系統(tǒng)中燃油蒸汽通過導(dǎo)管被收集在活性碳罐中，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候通過吹洗進(jìn)入發(fā)動機(jī)參與燃 燒過程。吹洗氣流的流量是由 ECU 控制碳罐控制閥來實(shí)現(xiàn)的。該控制僅在 ?閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)工作情況下才工作。 2． 3． 7 爆震控制 系統(tǒng)通過安裝在發(fā)動機(jī)適當(dāng)位置的爆震傳感器檢測爆震產(chǎn)生時(shí)的特性振動，轉(zhuǎn)換成電子信號以便傳輸?shù)?ECU 中并進(jìn)行處理。 ECU 使用特殊的處理算法，在每個(gè)氣缸的每個(gè)燃燒循環(huán)中檢測是否有爆震現(xiàn)象發(fā)生。一旦檢測到爆震則觸發(fā)爆震閉環(huán)控制。當(dāng)爆震危險(xiǎn)消除后，受影響的氣缸的點(diǎn)火逐漸重新提前到預(yù)定的點(diǎn)火提前角。 爆震控制的閾值對不同的工況和不同標(biāo)號的燃油具有良好的適應(yīng)性。 15 2． 4 系統(tǒng)故障診斷功能介紹 2． 4． 1 故障信息記錄 電子控制單元不斷地監(jiān)測著傳感器、執(zhí)行器、相關(guān)的電路、故障指示燈和蓄電池電壓等等，乃至電子控制單元本身，并對傳感器輸出信號、執(zhí)行器驅(qū)動信號和內(nèi)部信號（如 ?閉環(huán)控制、冷卻液溫度、爆震控制、怠速轉(zhuǎn)速控制和蓄電池電壓控制等）進(jìn)行可信度檢測。一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，或者某個(gè)信號值不可信，電子控制單元立即在 RAM 的故障存儲器中設(shè)置故障信息記錄。故障信息記錄以故障碼的形式儲存，并按故障出現(xiàn)的先后順序顯示。 故障按其出現(xiàn)的頻度可分成“穩(wěn)態(tài)故障”和“偶發(fā)故障”（例如由于短暫的線束斷路或者接插件接觸不 良造成）。 圖 電噴系統(tǒng)故障診斷原理圖 2． 4． 2 三種故障等級 CLASS 5 →設(shè)置診斷故障碼時(shí)采取的行動 ★ 故障一出現(xiàn)，對應(yīng)的故障碼，以及相關(guān)的故障信息進(jìn)入故障碼存儲器中。 ★ 故障在連續(xù)三個(gè)駕駛循環(huán)中出現(xiàn)，故障被確認(rèn)，但 ECU 不啟亮 故障指示燈。 → 清除故障指示燈 /故障碼的條件 ★ 故障確認(rèn)后，無故障運(yùn)行連續(xù)三個(gè)駕駛循環(huán)，故障修復(fù)。 ★ 對于已確認(rèn)的故障，在故障修復(fù)后的 40 個(gè)連續(xù)無故障預(yù)熱循環(huán)后，故障碼即被清除。 ★ 對于偶發(fā)故障，在 40 個(gè)連續(xù)無故障預(yù)熱循環(huán)后，故障碼即被清除。 16 CLASS 31 →設(shè)置診斷故障碼時(shí)采取的行動 ★ 故障一出現(xiàn)，對應(yīng)的故障碼，以及相關(guān)的故障信息進(jìn)入故障碼存儲器中。 ★ 故障在連續(xù)三個(gè)駕駛循環(huán)中出現(xiàn)，故障被確認(rèn)，但 ECU 啟亮 故障指示燈。 → 清除故障指示燈 /故障碼的條件 ★ 故障燈 啟亮 后，無故障運(yùn)行一個(gè)駕駛循環(huán)，故障修復(fù)，故障指示燈被關(guān)閉。 ★ 對于已確認(rèn)的故障，在故障修復(fù)后的 40 個(gè)連續(xù)無故障預(yù)熱循環(huán)后，故障碼即被清除。 ★ 對于偶發(fā)故障，在 20 個(gè)連續(xù)無故障預(yù)熱循環(huán)后，故障碼即被清除。 CLASS 33 →設(shè)置診斷故障碼時(shí)采取的行動 ★ 故障一出 現(xiàn)，對應(yīng)的故障碼，以及相關(guān)的故障信息進(jìn)入故障碼存儲器中。 ★ 故障出現(xiàn) 2 秒鐘， 故障被確認(rèn)，但 ECU 不啟亮 故障指示燈。 → 清除故障指示燈 /故障碼的條件 ★ 故障確認(rèn)后，無故障運(yùn)行一個(gè)駕駛循環(huán)，故障修復(fù)。 ★ 對于已確認(rèn)的故障，在故障修復(fù)后的 40 個(gè)連續(xù)無故障預(yù)熱循環(huán)后，故障碼即被清除。 ★ 對于偶發(fā)故障，在 20 個(gè)連續(xù)無故障預(yù)熱循環(huán)后，故障碼即被清除。 2． 4． 3 故障燈的控制策略 無故障時(shí) ★ 點(diǎn)火開關(guān) ON 后，故障燈亮， 4 秒鐘后滅； ★ 4 秒鐘內(nèi)起動，找到轉(zhuǎn)速信號后故障燈滅； ★ K 線接地超過 秒后，故障 燈以 2 赫茲頻率閃爍。 有故障時(shí) ★ 點(diǎn)火開關(guān) ON 后 ，故障 燈一直亮； ★ 起動，找到轉(zhuǎn)速信號后熄滅，如果故障類中 故障 燈定義為亮模式，則滿足相應(yīng)確認(rèn)條件后 故障 燈一直亮； ★ K 線接地超過 秒后，輸出閃爍碼即 PCODE 值。如： P0203 閃爍方式為：連續(xù)閃 10次 間歇 連續(xù)閃 2 次 間歇 連續(xù)閃 10 次 間歇 連續(xù)閃 3 次。 2． 4． 4 四種故障類型 B_mxdfp 最大故障，信號超過正常范圍的上限。 B_mndfp 最小故障，信號超過正常范圍的下限。 B_sidfp 信號故障，無信號。 B_npdf 不合理故 障， 有信號，但信號不合理。 17 2． 4． 5 診斷儀連接 本系統(tǒng)采用“ K”線通訊協(xié)議，并采用 ISO 91412 標(biāo)準(zhǔn)診斷接頭，見下圖 。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)診斷接頭是固定地連接在發(fā)動機(jī)線束上的。 用與發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng) EMS 的是 標(biāo)準(zhǔn)診斷接頭上的 7 和 16 號 引腳 。 標(biāo)準(zhǔn)診斷接頭的 4 號 引腳 連接車上的地線； 7 號 引腳 連接 ECU 的71 號 引腳 ，即發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)“ K”線； 16 號 引腳 連接蓄電池正極。 圖 ISO91412 標(biāo)準(zhǔn)診斷接頭 ECU 通過“ K”線可與外接診斷儀進(jìn)行通信，并可 進(jìn)行如下操作： （各功能作用及診斷儀操作詳見“ M7 診斷儀使用介紹”） 一、發(fā)動機(jī)參數(shù)顯示 轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度、節(jié)氣門開度、點(diǎn)火提前角、噴油脈寬、進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度、車速、系統(tǒng)電壓、噴油修正、碳罐沖刷率、怠速空氣控制、氧傳感器波形； 目標(biāo)轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)相對負(fù)荷、環(huán)境溫度、點(diǎn)火閉合時(shí)間、蒸發(fā)器溫度、進(jìn)氣流量、油耗量； 節(jié)氣門位置傳感器信號電壓、冷卻液溫度傳感器信號電壓、進(jìn)氣溫度傳感器信號電壓、進(jìn)氣壓力傳感器信號電壓、爆震傳感器 1引腳 信號電壓、爆震傳感器 2引腳 信號電壓。 二、電噴系統(tǒng)狀態(tài)顯示 防盜 系統(tǒng)狀態(tài)、安全狀態(tài)、編程狀態(tài)、冷卻系統(tǒng)狀態(tài)、穩(wěn)定工況狀態(tài)、動態(tài)工況狀態(tài)、排放控制狀態(tài)、氧傳感器狀態(tài)、怠速狀態(tài)、故障指示燈狀態(tài)、緊急工況狀態(tài)、空調(diào)系統(tǒng)狀態(tài)、自動變速器 /扭矩請求狀態(tài)。 三、執(zhí)行器試驗(yàn)功能 故障燈、燃油泵、空調(diào)繼電器、風(fēng)扇、點(diǎn)火、噴油（單缸斷油）。 四、里程計(jì)顯示 運(yùn)行里程、運(yùn)行時(shí)間。 五、版本信息顯示 車架號碼（ VIN）、 ECU 硬件號碼、 ECU 軟件號碼。 六、故障顯示 進(jìn)氣壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、氧傳感器、氧傳感器加熱線路、空燃比修正、各缸 噴油器、燃油泵、爆震傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、相位傳感器、碳罐控制閥、冷卻風(fēng)扇繼電器、車速信號、怠速轉(zhuǎn)速、怠速調(diào)節(jié)器、系統(tǒng)電壓、18 ECU、空調(diào)壓縮機(jī)繼電器、蒸發(fā)器溫度傳感器、故障燈。 2． 4． 6 通過閃爍碼讀取故障信息 打開點(diǎn)火開關(guān)，利用發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù) K 線（即標(biāo)準(zhǔn)診斷接頭 7）接地超過 秒后，如 ECU故障存儲器內(nèi)記憶有故障碼，此時(shí)發(fā)動機(jī)故障燈輸出閃爍碼即 PCODE 值。如： P0203 閃爍方式為：連續(xù)閃 10 次 間歇 連續(xù)閃 2 次 間歇 連續(xù)閃 10 次 間歇 連續(xù)閃 3次。 2． 5 項(xiàng)目相關(guān)問題說明 系統(tǒng)特點(diǎn)： 多點(diǎn)順序噴射 系統(tǒng)； 新的以扭矩為變量的發(fā)動機(jī)功能結(jié)構(gòu)，與其它系統(tǒng)最易兼容 ,可擴(kuò)展性強(qiáng)； 新的模塊化的軟件結(jié)構(gòu)和硬件結(jié)構(gòu) ,可移植性強(qiáng)； 采用判缸信號（相位傳感器 ）； 采用 602 齒的信號盤識別轉(zhuǎn)速信號（轉(zhuǎn)速傳感器 DG6）； 采用步進(jìn)電機(jī)空氣控制； 實(shí)現(xiàn)怠速扭矩閉環(huán)控制； 逐缸獨(dú)立爆震控制（爆震傳感器 KS1K）； 具有對催化器加熱、保護(hù)的功能； 具有陂行回家功能； 具備閃爍碼功能等等。 19 3. M7系統(tǒng)零部件結(jié)構(gòu)、原理及故障分析 3． 1 進(jìn)氣壓力溫度傳感器 簡圖和 引腳 圖 31 進(jìn)氣壓 力溫度傳感器 圖 32 進(jìn)氣壓力溫度傳感器電路圖 傳感器端引腳 圖 引腳 ： 1 號接地； 2 號進(jìn)氣溫度信號輸出； 3 號接 5V； 4 號進(jìn)氣壓力信號輸出。 3． 1． 1 安裝位置 這個(gè)傳感器由兩個(gè)傳感器即進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器和進(jìn)氣溫度傳感器組合而成，裝在進(jìn)氣歧管上。 3． 1． 2 工作原理 進(jìn)氣岐管絕對壓力傳感元件由一片硅芯片組成。在硅芯片上蝕刻出一片壓力GL/RBrR/Y331737403142B25進(jìn) 氣壓力溫度傳感器ECM20 膜片。壓力膜片上有 4 個(gè)壓電電阻，這 4 個(gè)壓電電阻作為應(yīng)變元件組成一個(gè)惠斯頓電橋。硅芯片上除了這個(gè)壓 力膜片以外，還集成了信號處理電路。硅芯片跟一個(gè)金屬殼體組成一個(gè)封閉的參考空間，參考空間內(nèi)的氣體絕對壓力接近于零。這樣就形成了一個(gè)微電子機(jī)械系統(tǒng)。硅芯片的活性面上經(jīng)受著一個(gè)接近于零的壓力，它的背面上經(jīng)受著通過一根接管引入的、待測的進(jìn)氣岐管絕對壓力。硅芯片的厚度只有幾個(gè)微米（ ?m），所以進(jìn)氣歧管絕對壓力的改變會使硅芯片發(fā)生機(jī)械變形， 4 個(gè)壓電電阻跟著變形，其電阻值改變。通過硅芯片的信號處理電路處理后，形成與壓力成線性關(guān)系的電壓信號。 進(jìn)氣溫度傳感元件是一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)（ NTC）的電阻 ,電阻隨進(jìn)氣溫度變化，此傳感器 輸送給控制器一個(gè)表示進(jìn)氣溫度變化的電壓。 圖 33 進(jìn)氣歧管絕對壓力和進(jìn)氣溫度傳感器剖面圖 1 密封圈， 2 不銹鋼襯套， 3PCB 板， 4 傳感元件， 5 殼體， 6 壓力支架， 7 焊接連接， 8 粘結(jié)劑連接 3． 1． 3 技術(shù)特性參數(shù) （ 1） 極限數(shù)據(jù) 量 值 單位 最小 典型 最大 耐受電源電壓 16 V 耐受壓力 500 kPa 耐受儲存溫度 40 +130 ?C （ 2） 特性數(shù)據(jù) 量 值 單位 最小 典型 最大 壓力測試范圍 20 115 kPa 運(yùn)行溫度 40 125 ?C 運(yùn)行電源電壓 V 在 US= 時(shí)的電流 mA 輸出電路的負(fù)荷電流 mA 對地或?qū)π铍姵氐呢?fù)載電阻 50 k? 21 響應(yīng)時(shí)間 ms 重量