新款爱丽舍新款爱丽舍 16V 发动机电控系统的检修发动机电控系统的检修 神龙公司从 2002 年底开始陆续推出了新型的东风雪铁龙爱丽舍豪华加长型 （VIP） 、 运动型 （VTS） 和舒适型 （SX） 。该系列轿车全部装备了 1.6L 16 气阀的 TU5JP4 发动机，逐步取代原 1.6L 8 气阀的 TU5JP 发动机。 TU5JP4 发动机采用了 BOSCH 公司最新的 ME7.4.4 电喷控制系统， 该系统是根据欧洲 2005 年即将实施的欧洲 IV号排放法规而开发设计的新一代电喷系统。新款爱丽舍选择了 ME7.4.4 系统的部分功能，其主要是多点喷油、汽缸充量控制技术、压力负荷检测、电子节气门控制、燃油管路无回油管、顺序喷油、爆震控制、三元催化器和利用软件判别相位等。根据我国燃油质量状况，目前只能满足 EU II 排放标准。 与以往的电喷系统相比，ME7.4.4 系统引入了先进的以扭矩为中心的控制策略和混合气协调机制、建立了具有各种功能的物理模型和子系统，可以根据车辆装备的变化添加新的子系统，使 ME7.4.4 电喷系统适应多种不同装备级别的车辆。该系统还预留与 CAN 网络相连接的接口，使全车控制系统网络化成为可能。与 MP5.2 电喷系统相比，该系统在硬件上增加了许多传感器和控制元件，软件上采用了许多先进的控制方式，使功能更先进、更强大。 ME7.4.4 系统特点系统特点 ME7.4.4 系统的原理如图 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。 装备在爱丽舍车上 TU5JP4 发动机的 ME7.4.4 系统主要控制功能有：发动机扭矩、多点顺序喷射、可靠的双点火、巡航控制(可选)、欧洲 III 号排放标准、发动机冷却系统以及通过多路传输网 CAN 与自动变速器、智能控制盒、ESP等计算机交流(可选)等。此外，系统还预留了与 ABS、自动变速箱、安全气囊等的通讯接口，且具有防盗功能，采用了无回油系统和利用软件判别相位等。 ME7.4.4 系统零件与检修、诊断系统零件与检修、诊断 1.进气压力、温度传感器进气压力、温度传感器 进气压力传感器和进气温度传感器做成一体，型号是 DS-S-TF，此传感器持续测量进气管路中的压力，同时测量发动机的进气温度。压力传感器是压敏电阻型，发出与所测进气压力成比例的电压，如图 2-a 所示，电阻随压力变化。 计算机利用进气压力信号确定发动机进气量（同时进气温度作修正）、喷油量和点火提前角。为准确计算喷射时间，还需要计算出海拔高度。实际上，发动机进气量随大气压力（即海拔高度）、空气温度和发动机转速等因素变化。计算机在每次点火和发动机大负荷、低转速运行时进行测量和计算大气压力。 进气温度传感器是 CTN（负变化型热敏电阻）型的，其阻值随温度升高而减小，如图 2-b 所示，计算机据此计算发动机的进气量。 DS-S-TF 有 4 个引脚，分别为+5V 输入、地线、压力输出、温度输出等，其特性参数如表 1 所示。 表 1 DS-S-TF 的特性及参数 安装进气压力、温度传感器时，应先抹上润滑油轻轻压入，再按规定要求拧紧螺钉。长期使用后由于尘垢的堵塞或污燃可能引起传感器失效，应经常注意检查空气滤清器是否清洁。 温度传感器部分的检测：拆下传感器，把数字万用表打到欧姆挡，两表笔分别接传感器 1#、2#针脚，20时额定电阻为 2.5k5%，其他对应的电阻数值可由特征曲线量出。也可用电吹风向传感器送风（注意不可靠得太近），观察传感器电阻的变化情况。 压力传感器部分的检测：装上传感器，连接 126 路接线盒，把数字万用表打到直流电压挡，黑表笔接地，红表笔分别与 3#、4#针脚连接。怠速状态下，3#针脚应有 5V 的参考电压，4#针脚电压为 1.4V 左右；空载状态下，慢慢打开节气门，4#针脚的电压变化不大；快速打开节气门，4#针脚的电压可瞬间达到 4V 左右，然后下降到 1.5V 左右。 2.发动机转速传感器发动机转速传感器 转速传感器的型号是 DG6，由磁铁芯和线圈组成，它安装在 602 的发动机飞轮信号齿旁，如图 3 所示。缺少的2 个齿用于确定上止点位置，当信号齿旋转时，线圈上会产生变化的磁场，因而导致线圈上产生一频率变化的正弦交流信号，如图 4 所示，此信号的频率与发动机转速成比例。此传感器输入曲轴转速信号和 1、4 缸的上止点信号。 计算机收到传感器信号后可反映发动机转速、转速的急剧变化以及车辆是加速还是减速等信息。借助这些信息，计算机就能了解路况，关闭点火失败诊断功能。利用缺齿信号和点火线圈的相位信号可进一步判断 1、4 缸是压缩冲程还是排气冲程。 转速信号使计算机可以管理发动机的状态和模式（停止、启动、加速、中断、再加速）、分析多次成功点火时发动机转速的变化来确定点火是否失败。 实际上在发动机正常运转 1 圈时，应有 2 次做功，信号齿要承受 2 次加速。如果 1 次加速未被检测到，就是 1 次点火失败，在点火失败时，发动机诊断指示灯会闪烁报警。点火失败对三元催化器是有害的，如果点火失败次数超过了可调的标准，指示灯会持续亮。转速传感器的特性参数如表 2 所示。 通过 126 路接线盒引出信号，可用万用表测量转速传感器的 2#、3#针脚的额定电阻为 86010%。启动机或发动机运转时，可通过车用示波器观察 2#、3#针脚的输出为非连续（缺波）的正弦电压信号，其频率与曲轴转速成正比，如图 4 所示。（未完待续） 3.爆震传感器爆震传感器 爆震传感器型号是 KS-1，其结构如图 5 所示。爆震是由于燃烧室里混合气体异常燃烧爆炸而产生的震动现象，反复出现此现象会因内壁温度异常升高而损坏发动机零件。爆震传感器安装在发动机缸体上，可以检测到震动现象。通过 ME7.4.4 的控制策略，可减少、抑制爆震现象的发生。 KS-1 型爆震传感器是一宽频带的振动加速度传感器，其传感元件的工作是基于陶瓷的压电特性。发动机汽缸体振动产生的压力通过传感器内的质量块传递到压电晶体上。压电晶体由于受质量块振动产生的压力，在两个极面上产生交变电压信号输出与发动机震动相应的电压信号，如图 6 所示。 在收到爆震信号后，计算机会减小点火提前角 3 ，最多可减小 15 。在减小点火提前角的同时，计算机将调节混合气浓度，避免排气温度过高。爆震传感器的频率范围是 322kHz；电阻大于 1M；电容为 1200 400pF；工作温度范围为-40130 ；拧紧力矩 20 5N m。 在安装爆震传感器时应注意金属表面须与测量部位直接接触，不能使用任何类型的垫圈。不要让机油、冷却液、制动液、水等液体长时间接触传感器。传感器电缆布线时应注意不让电缆发生共振，以免断裂。避免在传感器 1、2引脚间接通高压电，以免损坏压电元件。 发动机正常工作时，通过 126 路接线盒引出信号，利用示波器观察输出波形应是一个快速交变的曲线，由于受计算机的控制，其信号输出可能不明显。用万用表打到欧姆挡分别测量传感器 1#、2#及 1#、3#针脚的电阻，常温下其阻值应大于 1M。也可把万用表打到毫伏挡，用小锤在爆震传感器附近轻敲，此时应有电压信号输出。 4.电子节气门总成电子节气门总成 电子节气门是 ME7.4.4 系统特有的，其结构和外形如图 7 所示。电子节气门一方面执行来自电控单元的指令调节节气门开度以控制进气量，同时还可以输出反映节气门位置的信号，供系统监控节气门的实际开度。 电子节气门有两个电位器作为位置传感器，其电阻值随节气门位置的改变而变化。当加入+5V 电压后，转化为与电阻值相应变化的电压输出，如图 8 所示。这两个电位器连同加速踏板上监控踏板运动行程的两个电位器，构成了整个电子节气门监控功能的一部分，能提供系统控制所期望的冗余度。 与拉线式节气门总成相比较，电子节气门开启角度不再由油门踏板拉索控制。油门踏板通过拉索控制油门踏板位置传感器，该传感器只是以电压信号反映车主的力矩指令，而不是节气门的实际开度。电子节气门轴上的双轨道节气门电位计用来检测节气门的准确开度，此开度与车主的意图（加速、减速）并不完全一致。此外，怠速调节阀也被取消，由电子节气门直接进行怠速调节。 计算机精确控制电子节气门的开启以便满足空调、自动变速箱、平稳性动态控制、车速调节、发动机冷却等功能的需要。这是一种新的发动机负荷管理系统，可以最好地管理发动机的力矩。节气门位置由发动机各项功能的需求来确定，当各项功能需求同时出现时，计算机按照内部的各种优先级别决定，并由计算机来控制打开到某一开度，以满足优先级别最高的这项功能的需求。 电子节气门总成共有 6 个引脚，分别是：1、2 脚为电机负极和正极，电阻值为 12W，3 脚接地；4 脚为传感器2 的信号输出；5 脚接 ECU 的+5V 电源；6 脚为传感器 1 信号输出。其传感器电阻关系如图 9 所示，由于两个电位计是反相安装的，当节气门位置发生变化时，两路信号电压均线性变化，其中一个增加，同时另一个减小。 电子节气门出现故障后， 计算机无法控制节气门的开启， 电子节气门的各类运转故障都将使发动机进入援救模式，主要的故障有： 1)电子节气门电机不受控制（开路或短路）。此时计算机将收到 2 条独立的信息：车主的意图（踏板传感器）和节气门的位置（节气门位置传感器）。节气门处于初始位（停止位），但这个位置不是发动机怠速时的位置。实际上在没有故障的怠速时，节气门处于大约 2 的开启位置，因此，当节气门电机断电时，节气门并不完全关闭，而是由几个弹簧开启到 2 的位置，以保证有足够的空气流量使车辆可以到达修理站而不抛锚。在这种情况下，计算机将根据车主的意图控制喷嘴流量及点火提前角，以便增加发动机转速而驱动车辆。 2）电子节气门电机被持续控制（短路）。此时计算机也会收到 2 条独立信息：车主的意图（踏板传感器）和节气门的位置（节气门位置传感器）。在这种情况下，计算机将继续分析车主的意图来控制喷嘴流量及点火提前角，但会将发动机转速限制在 1100r/min 以下。 3）发动机不是依据车主的意图来控制。此时计算机将持续收到油门踏板位置传感器和进气压力传感器的信息，这使得计算机可以控制节气门位置与发动机转速的协调性，一旦检测到不一致，计算机将采取降级模式以减小发动机转速，这种降级模式通过组合仪表板上指示灯点亮反映给车主。 4）双轨道节气门位置传感器的 1 条轨出现故障（短路或断路）。此时计算机将接收正常的轨道的信息，并采用降级模式来降低发动机转速。 发动机停止运行后有至少 15s 电力支持阶段，此时也会自动执行节气门位置初始化以便减小节气门微型止动块的磨损。实际上，计算机会有步骤地比较储存的节气门位置、无命令的节气门位置和运行时的位置，如果此数值相差0.3V，计算机就会执行初始化。因此在电力支持阶段结束时，可能时常听到节气门止动块的格格声，这不是故障。 为保证整个系统的良好运行，电子节气门必须执行初始化程序，目的在于读取节气门的最大开启、关闭位置等九个位置。电子节气门在更换计算机、更换电动节气门、修复节气门、计算机下载后或计算机的远程编码等情况下需要进行初始化，初始化方法是：先将打开点火开关到“M“位置，并保持“M“位 30s（不关闭点火