发动机电喷管理系统故障诊断与维修

1、目录1.电喷系统要紧零部件的原理、功用及失效判定21.1系统电源及线束 21.2发动机操纵模块(ECM) 31.3 ECM接线端子定义41.4信号采集系统51.5发动机转速与曲轴位置传感器71.6歧管压力/温度传感器81.7冷却液温度传感器91.8节气门位置传感器(TPS) 101.9氧传感器(O2) 121.10车速传感器(VSS) 121.11爆震传感器(KS) 141.12执行机构142.电喷系统状况检查程序183.电喷系统故障代码及零部件失效操纵模式224.电喷系统使用保养及常见故障排除方法265.参考文献296.谢词30 1.电喷系统要紧零部件的原理、功用及失效判定1.1系统零部件

2、- 系统电源及线束图1 系统电源及线束1.1.1功能及原理： 系统采纳的是 12 伏直流电源；来自电瓶的电流一路通过点火钥匙开关进入系统和ECM，它是系统工作的主电源，也向ECM传递系统电压信号，ECM据此修正对执行机构的操纵；电流的另一路是通过保险丝直接进入ECM，不间断的电源使ECM保持了系统自学习后的参数，并在关机时瞬间为下一次起动做好预备。1.1.2重要提示：所有如下判定，是基于整车及其它系统零部件功能正常。常通电线路误接至点火开关；线束端子对号错误；ECM外壳搭铁，可能导致信号偏差；发动机转速及曲轴位置传感器、爆震传感器的连线未使用屏蔽线；1.2系统零部件 - 发动机操纵模块(ECM

3、)图2 发动机操纵模块1.2.1功能及原理：发动机操纵模块是一个以单片机为核心的微处理器。它的功能确实是处理来自整车不同部位的传感器数据，推断发动机的工作状况，再通过执行器对发动机的进行准确的操纵。安装：它应被安装在驾驶室内；外壳不宜搭铁。1.2.2重要提示：所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。ECM故障：系统无法与外界通讯；防盗锁死：曾经连接防盗器；信号输入系统故障：无法同意传感器信号；发电机调节器故障，输出电压过高，连带ECM损坏；输出操纵系统故障：ECM内部驱动器损坏，使驱动执行机构不工作。1.3系统零部件 - ECM接线端子定义图3 ECM接线端子定义1.4系统零部

4、件 - 信号采集系统 1.4.1功能及原理：信号采集系统的功能是向ECM提供发动机和整车的工作状态，以及驾驶员对动力及辅助功能的要求。目前系统配置中采纳了如下信号：发动机转速及曲轴位置传感器歧管压力判缸 爆震传感器氧传感器节气门位置传感器进气歧管压力传感器 进气温度传感器发动机冷却液温度传感器车速传感器 (整车厂提供)空调蒸发温度传感器 (整车厂提供)电力负载信号 (整车厂提供)1.5系统零部件 - 发动机转速与曲轴位置传感器(CPS)图4 发动机转速与曲轴位置传感器 1.5.1功能及原理：发动机转速与曲轴位置传感器为磁电式传感器，它安装于飞轮附近，与飞轮上的58x齿圈共同工作。曲轴转动时，5

5、8X的齿顶和齿槽以不同的距离通过传感器，传感器感应到的磁阻的变化，那个那个交变的磁阻，产生了交变的输出信号，ECM 利用此信号确定曲轴的旋转位置和转速。接线端子：A - 信号+、B - 信号-、C - 屏蔽层安装：它安装在变速箱壳体上。1.5.2重要提示：所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。通过诊断仪读出由系统诊断的故障线束中此信号未使用屏蔽线或屏蔽线的屏蔽层接地不良；磁心吸附较多金属尘埃；传感器与齿圈距离超标；齿圈与曲轴的相对位置不正确或发生位移。1.6系统零部件 - 歧管压力/温度传感器(MAP/MAT)图5 歧管压力/温度传感器(MAP/MAT)1.6.1功能及原理：

6、它是将进气歧管压力传感器与进气温度传感器组合在一体，以便于安装使用；其功能和分体式的相同；接线端子：A - 压力信号、B - +5V 、C - 温度信号D -信号地；安装：安装位置以压力测定功能优先。1.6.2重要提示：所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。通过诊断仪读出由系统诊断的故障；20 30oC的常温下，MAT阻值为3510 2240 W1.7系统零部件 - 冷却液温度传感器(CTS)图6 冷却液温度传感器(CTS)1.7.1功能及原理：冷却液温度传感器用于检测发动机的工作温度；ECM将依照不同的温度，为发动机提供最佳的操纵方案；冷却液温度传感器采纳负温度系数的热敏电

7、阻作为感应元件；接线端子：A - 信号地、B - 温度信号；安装：冷却液温度传感器装配在发动机的冷却液小循环通道上。1.7.2重要提示：所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。通过诊断仪读出由系统诊断的故障；20 30oC的常温下，其阻值为3560 2260 W1.8系统零部件 -节气门位置传感器(TPS)图7 节气门位置传感器(TPS)1.8.1功能及原理：节气门位置传感器是线性可变电阻结构，其滑动端子由节气门轴带动；节气门的开度不同时, 该传感器所反应给ECM的电阻信号也不同，系统依照它输出的信号值及其变化速率判定发动机的实时负载和动态变化状况；接线端子：A - +5V、B

8、 -信号地、C - 节气门位置信号安装：节气门位置传感器装在节流阀体总成上，与油门拉杆和节气阀门同轴。1.8.2重要提示：所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。通过诊断仪读出由系统诊断的故障；A和B端子之间的阻抗为3k12k W；测量C-A或C-B之间电阻变化，应平滑无滞涩。图8 节气门位置传感器(TPS)1.9系统零部件 - 氧传感器(O2)图9 氧传感器1.9.1功能及原理： 氧传感器是闭环燃油操纵系统的一个重要标志性零件，它调整和保持理想的空燃比，使三元催化器达到最佳的转换效率。1.10系统零部件 - 车速传感器(VSS)1.10.1功能及原理：车速信号是由整车仪表提供

9、，ECM同意数字化的方波，方波幅值为514伏之间；整车每公里对应的方波数量在系统开发之中确定。系统标定利用此信号改善整车的驾驶性能。1.10.2重要提示：所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。通过诊断仪读出由系统诊断的故障。信号失效的形式包括：传感器损坏、接插件脱落、线束故障或人为制造。系统将对整车驾驶性能作适当限制，即：驾驶性能恶化。图10 车速传感器(VSS)1.11系统零部件 - 爆震传感器(KS)图11 爆震传感器1.11.1功能及原理：爆震传感器是一种压电式的振动传感器，装配于发动机缸体上敏感部位，用于感应发动机产生的爆震。ECM通过爆震传感器探测爆震强度，进而修正

10、点火提早角，对爆震进行有效操纵，并优化发动机的动力性，燃油经济性和排放水平。系统采纳平响应式爆震传感器，ECM对同意的信号过滤；由于传感器信号相对较弱，因而引线应采纳屏蔽线。接线端子：A - 信号、B - 通过屏蔽层接地；安装：爆震传感器装配于发动机爆震感应灵敏部位。1.11.2重要提示：所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。通过诊断仪读出由系统诊断的故障线束中此信号未使用屏蔽线或屏蔽线的屏蔽层接地不良。1.12系统零部件 - 执行机构1.12.1功能及原理：执行机构的功能是同意并实施来自ECM的操纵信号。目前系统中要紧执行机构的配置如下：图12 执行机构系统零部件 - 进气

11、操纵系统功能及原理：进气操纵系统的功能确实是依照发动机动力输出的要求提供相适应的空气量。进气量的操纵分为主动操纵和系统自动操纵：主动操纵确实是驾驶员依照对发动机动力的不同需求，主动调节节气门的开度来改变进气量，以操纵发动机的动力输出；系统自动操纵确实是系统依照闭环操纵监视器反馈的信息，自动调节进气量，以稳定发动机的工作(如：发动机怠速的闭环操纵)。系统零部件 - 节流阀体总成图13 节流阀体总成功能及原理：节流阀体的功能是操纵发动机工作时的进气量，它是电喷系统与驾驶员最差不多的对话渠道；节流阀体由阀体、阀门、油门拉杆机构、节气门位置传感器、怠速操纵阀等构成；有的节流阀体下部有一条冷却液管路，当

12、发动机在严寒的低温下工作，通过发动机加热的冷却液通过管路能够防止阀板区域的结冰。安装：节流阀体安装在进气歧管进气入口处。重要提示：所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。阀门及怠速阀孔部分被油泥堵塞，应定期清洗。系统零部件 - 怠速操纵阀图14 怠速操纵阀功能及原理： 怠速操纵阀的功能是操纵节流阀体旁通气道的流通面积，以调节进入发动机的空气量，实现对发动机怠速的操纵。怠速操纵阀的主体是一只步进电机，ECM通过数字化的方波信号，操纵阀门的进/退和移动量。接线端子：A - 线圈B-、B - 线圈B+、C - 线圈A-、D -线圈A+；安装：节流阀体上。重要提示：所有如下判定，是基于

13、整车、线束及其它系统零部件功能正常。通过诊断仪读出由系统诊断的故障，阀孔堵塞，阀接线端子经线束与ECM接线端子接插有误；ECM常供电源线差错。系统零部件 - 点火系统 功能及原理：点火系统的功能确实是依照发动机操纵模块发出的点火指令，适时地点燃发动机气缸内的空气和燃油的混合气体。系统采纳的是分组点火，它将发动机的四个汽缸分为1-4、2-3 两组，分不进行点火的操纵。点火的正时和线圈的驱动由ECM完成。图15 点火系统系统零部件 - 点火线圈图16 点火线圈功能及原理：点火线圈总成包括两组线圈，每组为两个相差360度曲轴转角的气缸火花塞提供点火能量。点火是在活塞运行至压缩上止点和排气上止点同时进

14、行；处于排气上止点附近的汽缸因内部气压低，且温度高，较少的点火能量即可使得火花塞的电极击穿点火，称之为多余点火；而处于压缩上止点汽缸内的混合气的密度和压力较高，因此较多的点火能量使该汽缸火花塞点火，混合气体迅速被点燃作功，那个汽缸的点火称为有效点火。接线端子：A - 2-3缸驱动、B - +12V、C - 1-4缸驱动；安装：发动机仓，注意无线电干扰屏蔽。重要提示：所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零 部件功能正常。通过诊断仪读出由系统诊断的故障火花塞引线脱落。非系统零部件 - 火花塞及高压线火花塞：- 火花塞的功能是点燃发动机气缸内的可燃气体；- 为减少点火时释出的无线电干扰电波和爱护

15、点火线圈驱动器，火花塞应使用电阻型；- 为保证点火线圈的能量释放，火花塞间隙应调整到1.1mm；- 为保证各缸点火能量的一致性，各缸火花塞开口间隙应一致。高压线(火花塞引线)：- 系统采纳了高能和高压点火，高压线应具备合适的阻抗和能耐受足够的电压，并能抑制高能点火时点火系统对外释出的无线电干扰电波。图17 火花塞系统零部件 - 供油系统功能及原理：供油系统的功能确实是依照发动机操纵模块发出的供油指令，适时地将燃油提供给相应的气缸。系统采纳的是恒定压力变脉宽的顺序喷油方案，因此燃油供给子系统应提供一个具有一定压力燃油。有回油的系统油压为300kPa。图18 供油系统系统零部件 油轨总成图19 油

16、轨总成功能及原理：油轨是由燃油导油管、稳压仓、压力调节器、喷油嘴和一些固定部件所组成。油轨提供了高压燃油的调压容积和流向各喷嘴的管路，以及固定喷嘴的支撑。安装：它安装在进气歧管上。图20 喷油嘴系统零部件 - 油压调节器图21 油压调节器功能及原理：油压调节器的作用是调节油轨中燃油的压力，消除因燃油供给速率改变、油泵供油的变化和发动机真空度的改变对喷油的干扰。燃油压力调节器由内部的调节弹簧和外部的进气歧管真空度的相互作用操纵；它始终保持油轨内的油压与进气歧管内的压差恒定。经调节器调节的多余燃油通过回油管回到油箱。安装：油压调节器安装在油轨的一端。重要提示：所有如下判定，是基于整车、线束及其它系

17、统零部件功能正常。真空调压管脱落；密封圈损坏；调压器损坏。系统零部件 喷油嘴功能及原理：喷嘴结构是一个电磁开关装置。线圈引出两极通过发动机线束与ECM和电源相连；线圈受ECM操纵对系统地导通后，产生磁力克服弹簧力、燃油的压力和歧管的真空吸力，吸起铁芯，燃油就穿过与铁芯一体的阀孔密封面，从导向孔喷出，雾状地喷到进气门处；断电后，磁力消逝喷嘴关闭。喷油器的顶部采纳橡胶密封圈与燃油导轨接口形成可靠压力燃油密封；下部亦采纳橡胶密封圈与发动机进气歧管对空气密封。接线端子：A - +12V、B - ECM。安装：通过油轨固定于进气歧管。重要提示：所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。通过

18、诊断仪读出由系统诊断的故障；杂质堵塞；燃油蒸发后结胶；密封圈损坏，导致漏油或漏气；接插件脱落、线束或自身损坏。系统零部件 - 碳罐清洗电磁阀(ECP)图22 碳罐清洗电磁阀功能及原理：ECM通过碳罐清洗操纵电磁阀操纵从碳罐进入进气歧管的汽油蒸气量；ECM对其输出脉冲方波，通气量与操纵脉冲方波的占空比呈线性关系。ECM据发动机转速和负荷的状况，改变对碳罐清洗的工作时刻和速率。接线端子：A - ECM、B - +12V；安装：发动机仓，燃油蒸气碳罐和进气歧管之间。重要提示：所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。通过诊断仪读出由系统诊断的故障接插件脱落；自身损坏。系统零部件 - 故

19、障诊断与通讯系统图23 故障诊断与通讯系统功能及原理：在系统进入工作状态后，ECM操纵着系统全部零部件的工作，并实时地对其进行检测，一旦系故障出现，系统将开启“发动机故障指示灯”提醒车辆驾驶人员及时维修。“发动机故障指示灯”还可通过闪耀编码，显示故障代码，便于专业人员在紧急情况下进行故障推断。重要提示：所有如下判定，是基于整车、线束及其 它系统零部件功能正常。线束或接插件故障；无+12V或接地不良； 2.系统状况检查程序2.1常规检查线束接插件接插可靠；油路及真空管路固定可靠；碳罐电磁阀通气软管位置正确，安装牢固；固紧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1.3大气压检查

20、排气系统，应无明显泄漏。 2.2系统初始化设置电喷操纵系统初始化：将点火开关旋至运行档，3秒钟后关断，10秒钟后系统初始化设置完成。燃油供给系统初始化：将点火开关旋至运行档，3秒钟后关断，1秒钟后重新开启，重复5次，供油系统初始化设置完成。 2.3系统及车辆状态检查 第一步 : 冷车, 钥匙开关旋至“ON”档，发动机静止(约30秒)检 测 项 目系统状态及限值1)显示故障码 无2)发动机故障指示灯 亮3)电瓶电压 11.5 13V4)冷却液温度传感器 正常温度5)进气温度传感器 环境温度6)进气歧管绝对压力传感器 环境大气压 (平原地区约: 100kPa)7)节气门位置传感器工作范围 0 99

21、.6%8)氧传感器 200 mV (加热式) 450 10 mV(非加热式)9)怠速操纵阀40 159 steps(步)第二步：钥匙开关旋至“OFF”档检 测 项 目系统状态及限值1)怠速马达实际位置 约8秒钟后停留到 128 步2)ECM 电源是否关断 PCHUD/诊断仪显示中止3)发动机故障检查灯灭第三步：起动发动机(注意: 起动时不得操作发动机上任何机构和油门)检 测 项 目系统状态及限值1)起动时刻 5秒2)常温下起动转速 信号线与ECM开路。失效操纵模式： 不进入闭环操纵P0170-1：氧传感器浓信号时刻长故障讲明： 信号线与+5V、+12V短路或供油系统故障。失效操纵模式： 不进入

22、闭环操纵。P0170-2：氧传感器稀信号时刻长故障讲明： 信号线对地短路或供油系统故障。失效操纵模式： 不进入闭环操纵。3.5故障代码及失效操纵模式 - 碳罐电磁阀电路故障P0443-1：碳罐电磁阀与蓄电池短路故障讲明： 碳罐电磁阀操纵线路与电瓶短路；失效操纵模式： 无补救措施。P0443-2：碳罐电磁阀对地短路或开路故障讲明： 碳罐电磁阀操纵线路对地短路、接插件脱落或电磁阀损坏；失效操纵模式： 无补救措施。故障代码及失效操纵模式 - 冷却风扇电路故障P0480-1和P0481-1：风扇继电器电路对蓄电池短路故障讲明：P0480-1：低速风扇继电器与蓄电池短路P0481-1：高速风扇继电器与蓄

23、电池短路失效操纵模式：无补救措施，低速系统故障后，待水温上升至高速风扇起动。P0480-2和P0480-2：风扇继电器电路对地短路或开路故障讲明：P0480-2：低速风扇继电器对地短路或开路P0481-2：高速风扇继电器对地短路或开路 失效操纵模式：无补救措施，低速系统故障后，待水温上升至高速风扇起动。故障代码及失效操纵模式 车速传感器线路故障P0500-0：车速传感器电路故障故障讲明：传感器或其线路对+12V、地线短路；与ECM开路；传感器损坏；失效操纵模式：强制性通过限制发动机最高转速，达到限制车速的目的；通常限制整车直接档车速在 50km/h 以内。故障代码及失效操纵模式 - 怠速操纵故

24、障P0505-0：怠速操纵系统故障故障讲明：线束端子错误、进气系统漏气、怠速阀孔堵塞和阀体损坏可能导致怠速操纵系统故障。失效操纵模式： 无补救措施。故障代码及失效操纵模式 - 系统电压超高P0560-0：系统电压超高故障讲明：使用错误的电瓶或发电机调节器故障，将导致系统电压超高。失效操纵模式：无补救措施；应及时排除故障，否则系统零部件将受严峻损害。4.使用保养及常见故障排除方法4.1故障诊断手段发动机故障指示灯：当系统或零部件出现故障时，它提醒车辆驾驶人员及时维修。“发动机故障指示灯”代码频闪(适于应急故障处理)：这是最经济，简单猎取故障代码的手段。系统故障读码器(适合作为随车工具)；读码器可

25、方便、快速地读取系统故障代码。电喷系统故障诊断仪(适用于维修站及整车下线检查):德尔福公司已向中国的诊断仪公司发放了系统通讯协议，其产品如：“电眼睛”、 “修车王”、 “车博士”等，可用于本系统的故障诊断和发动机工作状态分析。PC-HUD分析软件:德尔福提供PC-HUD软件，可使用一般计算机进行发动机的状态分析和故障诊断。5使用保养及故障排除方法5.1日常使用及保养汽油应使用讲明书规定标号的优质无铅汽油；机油消耗异常时，应尽快解决，因为机油中所含的磷会使氧传感器及三元催化器失效；发动机故障灯在发动机运行过程中点亮，务必尽快查明缘故并排除；发动机或整车每隔一个月应运转一次，以防止喷嘴和油泵结胶；

26、起动发动机时，不得操作发动机上任何机构(包括油门)，天冷时, 可切开离合器；ECM具有防潮功能, 但不得使用高压水枪冲涮其外壳；汽油滤清器每7,000 10,000km更换一次；正常使用条件下，每4万公里或两年清洗喷嘴和节流阀体。5.2维修工具电喷系统零部件的拆装：常用汽车机械零部件拆卸工具；电喷系统电路及系统电信号：数字式万用表(带蜂鸣)；燃油压力表, 量程0 1 MPa；电喷系统故障诊断及发动机工作状况检测1) 汽车电喷系统故障诊断仪；2) 486配置以上计算机, Windows 95 以上操作系统, 德尔福专用故障诊断软件 (PC-Hud)和接口连线 (有条件可使用)；3) 电喷系统故障

27、读码卡 (应急使用)。5.3排故时的注意事项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、系统接插件和线束状况；在确定零部件损坏之前，应反复进行替换试验检查。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它车内工作。拆卸燃油系统零部件时(如：更换滤清器、拆卸油泵或油轨进/回油管路)，先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。操作过程中应幸免燃油溅落到发动机及其高温排气管路上。不得采纳拔火花塞引线的方法检查点火系统是否工作，因为喷嘴仍在工作，喷出而未使用的汽油会在三元

28、催化器中燃烧并迅速造成破坏；当电瓶电压不足或起动机故障时，不得长时刻使用外力的方法起动发动机，因为系统通电后，只要收到发动机转动信号，喷油就开始；若发动机长时刻不着车，未燃烧的燃油就会积存在三元催化器内，一旦发动机开始工作，积存的燃油就会损坏催化器。在点火开关接通的情况下，不要拆卸系统电器零部件，以免损坏相关零部件。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会对ECM内的点火线圈驱动模块产生不良阻碍，甚至可能损坏ECM。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。6 常见故障6.1加速无力检查油箱油量、燃油滤清器；检查排气系统是否堵塞，如：三元催化器是否

29、因烧机油或破裂而堵塞；检查油路压力及油嘴。6.2油耗异常高在确定发动机机械部件及氧传感器状态正常后，运转发动机观看氧传感器读数，在正常水温下，若读数始终大于500 mV，检查喷油嘴是否 漏油、水温传感器、歧管压力传感器电压读数是否正常。未装空调车显示空调系统故障检查预留的空调插头是否被污染，清洁后做防尘爱护，然后断开ECM电源，断电10分钟后恢复。6.3ECM被防盗器锁死更换防盗器和ECM，依照防盗器的安装程序起动防盗功能，将锁死的ECM寄回德尔福解密后留作备用。6.4防盗钥匙丢失或防盗器损坏第一步：ECM被防盗器锁死的方法处理；第二步：与防盗器供应商取得联系，要求相应服务。 结 论在维修电喷

30、治理系统的过程中，操纵数据是不能修改的，固化在发动机操纵模块(ECM)内的操纵数据是通过试验优化的，它能满足排放法规的严格验证。只有电喷系统的开发厂商才有权和有能力在履行完备的批准程序后对其进行修改。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、系统接插件和线束状况；在确定零部件损坏之前，应反复进行替换试验检查。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它车内工作。拆卸燃油系统零部件时(如：更换滤清器、拆卸油泵或油轨进/回油管路)，先用抹布遮挡在油管接头处，再小心松开接头以泄

31、除管路油压。操作过程中应幸免燃油溅落到发动机及其高温排气管路上。不得采纳拔火花塞引线的方法检查点火系统是否工作，因为喷嘴仍在工作，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；当电瓶电压不足或起动机故障时，不得长时刻使用外力的方法起动发动机，因为系统通电后，只要收到发动机转动信号，喷油就开始；若发动机长时刻不着车，未燃烧的燃油就会积存在三元催化器内，一旦发动机开始工作，积存的燃油就会损坏催化器。在排除故障时，需要注意，通过对这些故障的排除我们能够总结2点。一是在工作中要打破常规思维，要学会以变应变。因为我们头脑中差不多形成的一些结论以及考虑方法，并不一定是完全正确的，有时甚至一些资料中也会存在一些错误，会对我们产生误导。要敢于怀疑自己