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上海别克汽车发动机控制系统故障解析方案


上海别克汽车发动机控制系统故障解析方案
上海别克新世纪、GL、GLX、GL8 轿车采用 2.98L(L46)发动 机, 该发动机采用 SFI 顺序多点燃油喷射系统为主的电脑控制系 统,其主要控制内容有电控燃油喷射、怠速控制、电控点火、废 气再循环控制、燃油蒸发控制等。

1、水温传感器(ECT)及其检修发动机水温传感器(ECT) 是双导线的负温度系数

热敏电阻型传感器,伸入发动机水套中, 与发动机冷却液直接接触,为 PCM 提供发动机冷却液温度信号。 PCM 为 ECT 传感器线路提供 5.0V 参考电压,随着发动机温度上 升,传感器的电阻降低,ECT 传感器信号电压下降。在发动机正 常工作温度(85℃-95℃)下,ECT 传感器的信号电压为 1.5V-2.0V。ECT 传感器电阻与温度的关系如表所列。PCM 运用 ECT 传感器的信号对下列控制进行修正:液力变矩器控制、点火 控制(IC)、爆震控制、怠速控制、活性炭罐(EVAP)阀控制、 废气再循环控制和冷却风扇控制等。

ECT 传感器电阻与温度的对应关系:

当 PCM 在 ECT 传感器监测到的信号不在正常范围内时, 将设 置故障代码 P0117(ECT 传感器线路低电压)、P0118(ECT 传感 器线路高电压) P1114 、 (ECT 传感器线路间歇性低电压) P1115 和

(ECT 传感器线路间歇性高电压),同时点亮仪表板上的故障指 示灯(SERVICEENGINESOON)。注意:PCM 在存储故障代码同时, 会点亮仪表板上的故障指示灯“SERVICEENGINESOON”。对于装 备牵引力控制系统的车型,PCM 还通过串行数据线路命令 EBTCM 关闭牵引力控制功能,并点亮仪表板上的“TRACTIONOFF”灯。

2、进气温度传感器(IAT)及其检修进气温度传感器(IAT) 也是双导线负温度系数热敏电阻型传感器,位于发动机进气口 处,用以测量进入发动机气缸中的空气温度,为 PCM 提供进气温 度信号。PCM 为 IAT 传感器线路提供 5.0V 参考电压,在进气温 度低时,IAT 传感器电阻大,PCM 在 IAT 传感器电路中将监测到 一个高的信号电压;在进气温度高时,IAT 传感器电阻小,PCM 在 IAT 传感器电路中将监测到一个低的信号电压。IAT 传感器电 阻与温度的对应关系同水温传感??气温度, 特别是当排气歧管和 燃油的温度低于发动机工作温度时,对空燃比进行调节;改变点 火提前角和进行加速增油;确定启动废气再循环的时间等。当 IAT 传感器信号电压指示进气温度>135℃的情况出现 20s 以上 时,PCM 将设置故障代码 P0112(IAT 传感器线路低电压);当 IAT 传感器信号电压指示进气温度<-33℃的情况出现 20s 以上 时,PCM 将设置故障代码 P0113(IAT 传感器线路高电压)。当 IAT 传感器信号电压指示进气温度间歇性<-33℃或>135℃的情 况达到 5s 时,PCM 将设置故障代码 P1111(IAT 传感器电路间歇

性高电压)或 P1112(IAT 传感器电路间歇性低电压),并点亮 仪表板上的故障指示灯(SERVICE ENGINGE SOON)。

3、空气质量流量传感器(MAF)及其检修上海别克轿车对进 入发动机气缸的空气量同时采用两种方法进行测量, 一种是速度 密度法,即通过读出进气歧管压力的变化对进气气流进行测量, PCM 利用 MAP 传感器读出进气歧管的绝对压力,再加上温度和废 气再循环等便可以对进气流量进行计算;另一种是流量法,即利 用位于进气歧管中的空气质量流量(MAF)传感器,测量进气的 容积和密度,计算进气量。流量法能够综合空气的温度、密度和 湿度等。所有这些变量能使 PCM 读得进气量的质量流量,以便计 算出更加精确的燃油量。 上海别克轿车采用的空气质量流量(MAF)传感器为热线式空气 流量计,热线式 MAF 传感器使用热线电阻式元件,该热线电阻与 RC、RP 和 RS 及环境温度传感器共同组成惠斯登电桥。热线电阻 元件被加热到环境温度以上,当进入节气门体内的空气流经 MAF 传感器时,部分热量被带走,空气流量越大,带走的热量越多。

为使 MAF 传感器的热线电阻元件的温度与环境温度的关值 保持恒定不变,便需要额外的电阻来加热热线电阻元件。MAF 传 感器通过测量该电流的电压降来确定空气流量的大小。 由于空气 流量计的输出信号被转换成频率, 所以 PCM 接收到的 MAF 传感器

信号分辨率高,性能好。热线式 MAF 传感器为三导线型,安装在 进气歧管中。MAF 传感器测量给定时间内通过 MAF 传感器进入发 动机气缸的空气量。PCM 利用空气质量流量信息监视发动机的运 行状态,进入发动机的空气质量小表示车辆处于减速或怠速状 态。MAF 传感器(电路图)提供的频率信号可以用 TECH-II 等仪 器监测到。频率变化范围由怠速时的 2000Hz 左右到发动机最大 负荷时的 8000Hz(32Hz-150Hz)左右。当来自 MAF 传感器的信号 表示的空气流量与根据大气压力、 节气门位置和发动机转速得到 的预测值之差达到 6g/s—30g/s 时,PCM 将设置故障代码 P0101 (MAF 传感器性能不良);当 MAF 传感器信号的频率<1200Hz 的 时间超过 0.5s 时,PCM 便设置故障代码 P0102(MAF 传感器线路 低频率) 当 MAF 传感器信号的频率>11500Hz 的时间达 12S 时, ; PCM 便设置故障代码 P0103(MAF 传感器线路高频率)。

4、进气歧管绝对压力传感器(MAP)进气歧管绝对压力传感器 (MAP)为三导线压变电阻型传感器,安装在进气歧管上。该传 感器包括一个 3mm2 的硅片,硅片上方为真空密封,硅片下方为 进气歧管压力。发动机工作时,进气歧管产生真空,硅片下方的 进气歧管绝对压力下降, 从而使硅片产生变形, 其阻值发生变化。 MAP 传感器测量进气歧管中空气压力的变化,并将其转变为电信 号送给 PCM。PCM 自 MAP 传感器获取进气歧管压力信息,指示发 动机的负荷状况,以便计算喷油量和点火正时。MAP 传感器传给

PCM 的信号电压在怠速状态时较低,小于 2V(高真空时);在发 动机不运转或节气门全开时信号电压较高,大约为 4V。当 PCM 监测到的 MAP 传感器信号指示的进气歧管绝对压力<12.1Kpa 时,便设置故障代码 P0107(MAP 传感器线路低电压);当 PCM 监测到 MAP 传感器信号指示的进气歧管绝对压力高于 91.8Kpa 时,便设置故障代码 P0108(MAP 传感器线路高电压)。当 PCM 监测到 MAP 传感器指示的进气歧管绝对压力间歇代码 P1106 MAP ( 传感器线路间歇性高电压)或 P1107(MAP 传感器线路间歇性低 电压),并点亮仪表板上的故障指示灯(SERVICEENGINESOON)。

5、节气门位置传感器(TP)及其检修节气门位置(TP)传 感器是三导线型可变电阻式传感器,安装于节气门体上,由节气 门轴操纵。节气门位置(TP)传感器用来向 PCM 提供与节气门开 度相对应的电信号, 利用该入号计算燃油喷射量和点火正时, PCM 并用于液力变矩器、换档指示灯、EVAP 燃油蒸发系统、废气再 循环和空调等的控制。TP 传感器的信号电压在节气门关闭时为 0.2-0.7V,在节气门全开时为 4.0V。当 PCM 检测到 TP 传感器信 号电压超出正常范围时,将设置故障代码 P0121(TP 传感器性能 不良)、P0122(TP 传感器线路低电压)、P0123(TP 传感器线 路高电压)、P1121(TP 传感器线路间歇性高电压)、P1122(TP 传感器线路间歇性低电压)。

6、怠速控制阀(IAC)及其检修 PCM 通过调节怠速控制阀 (IAC)的位置控制发动机的怠速转速。IAC 是双向步进马达, 有四条导线,两个驱动线圈。PCM 施加正向或反向电流来使步进 马达前进或退缩,从而改变怠速旁通进气量。IAC 两组线圈的电 阻都为 40-80 欧姆。如果 PCM 检测到怠速不正确,不能通过调节 IAC 的步数(0-255 步)来控制怠速,将设置 DTCP0506(怠速过 低)和 DTCP0507(怠速过高)的故障码。(怠速时 10-40 步)

7、氧传感器及其检修上海别克轿车采用加热式二氧化锆型 氧传感器(HO2S)(只有一个),该传感器安装在排气管上,有 4 根导线,一根导线是氧传感器信号线,一根是加热器电源线, 一根是加热器搭铁线,一根是氧传感器反馈线。加热式氧传感器 升温快并能保持热态。 传感器的中心元件为由氧化锆制成的陶瓷 元件,它有两个白金电极,一个是陶瓷元件的内表面,另一个是 陶瓷元件的外表面。其内表面暴露于大气中,构成氧传感器电路 的正极端; 外表面暴露于废气中, 构成了氧传感器电路的负极端。 由于大气和陶瓷元件的内表面以及排出的废气和陶瓷元件的外 表面之间的相互影响和作用,氧传感器将产生一个电信号。氧传 感器产生的电压与大气和废气中的含氧量之差成正比。 浓混合气 工作时,废气中几乎不含有氧气,传感器的两个表面上的氧气接 触量差别大,传感器产生的电压高;稀混合气工作时,传感器的 两个表面上的氧气接触量差别小,传感器产生的电压低。

PCM 根据氧传感器的电压信号便可识别出混合气浓度。在发动机 处于闭环工作中, 氧传感器的输出电压信号大约在 100mV-1000mV 波动, PCM 根据氧传感器的电压信号变化连续调节喷油器的喷 在 油脉冲宽度时,这种波动反映了空燃比的变化。在正常闭环工作 期间,PCM 监测到的 HO2S 信号电压持续低于 175mV,或在动力模 式燃油控制工作期间,PCM 监测到的 HO2S 信号电压持续低于 600mV,时间超过 5s,PCM 便设置故障代码 P0131(HO2S 线路低 电压);在正常闭环工作期间,PCM 监测到的 HO2S 信号电压持 续高于 975mV 的时间超过 45s, 或在经济模式燃油控制工作期间, PCM 监测到的 HO2S 信号电压持续大于 200mV 的时间超过 5s, PCM 便设置故障代码 P0132(HO2S 线路高电压);当 PCM 监测到的 HO2S 信号对混合气由稀变浓的平均反应时间超过 175mS, HO2S 或 信号对混合气由浓变稀的平均反应时间超过 160mS 时,PCM 便设 置故障代码 P0133(HO2S 线路反应慢);当 PCM 监测到的 HO2S 信号电压为 400MV-500MV 的时间超过 29s,PCM 便设置故障代码 P0134(HO2S 线路工作不良)。

8、喷油器及其检修上海别克轿车的喷油器控制线路中,PCM 利??MFD 具有检测电气故障的功能。如果 MFD 在喷油器控制线路 中检测到电气故障,MFD 便发一个信号给 PCM,PCM 便设置故障 码 P0201(1#喷油器控制线路故障)、P0202(2#喷油器控制线 路故障)、P0203(3#喷油器控制线路故障)、P0204(4#喷油器

控制线路故障)、PO205(5#喷油器控制线路故障)或 P0206(6# 喷油器控制线路故障)。(电阻 11.4-12.6 欧姆)

9、 油泵继电器上海别克轿车的油泵继电器由 PCM 直接控制。 只要发动机运转,继电器就接通。如没有参照脉冲,PCM 在点火 开关接通或发动机停机 2 秒内,将继电器断电。燃油系统在发动 机停机,跨接继电器时的压力为 49-55PSI(338-380KPA)。

10、废气再循环(EGR)系统及其检修上海别克采用带电子 反馈的废气再循环(EGR)系统,有 5 条导线,能够监视 EGR 阀 的位置,确保阀门对 PCM 的指令作出正确的响应。EGR 电磁阀采 用正极驱动器和 PCM 中的搭铁电路控制。如果电路功能失效,驱 动器向 PCM 发送信号, 设置 DTCP0403 EGR 电磁阀控制电路不良) ( 的故障码。EGR 阀上装置一个电位计来检测 EGR 阀的真实位置, 电位计的 3 条导线分别为 5V 参考电源、搭铁和信号线,信号在 EGR 阀全关时为 0.14-1.0V,全开时为 4.5-4.8V。在 EGR 阀打开 时,PCM 将真实的 EGR 位置与要求的位置比较,如果真实位置小 于要求位置 15%,将设置 DTCP0404(EGR 打开位置性能)的故障 码。造成此故障一般为 EGR 枢轴或轴座积碳过多引起。如果 PCM 检测到 EGR 位置传感器反馈的电压低于 0.14V, 将设置 DTCP0405 (EGR 位置传感器电压过低)的故障码。如果 PCM 指令 EGR 阀关 闭时真实的 EGR 位置仍指示 EGR 阀处于打开的位置,将设置

DTCP1404(EGR 阀卡滞)的故障码。

11、燃油蒸汽回收(EVAP)系统及其检修上海别克 EVAP 系 统的工作时机由 PCM 驱动碳罐电磁阀控制。 PCM 检测到电磁阀 当 控制电路上的电压不正确时, 将设置 DTCP0443 故障码, 表示 EVAP 电磁阀控制电路不良。

12、 动力控制模块 PCM 上海别克的 PCM 装在空气滤清器总成 内,采用电可控可编程只读存储器(EEPROM)。EEPROM 含有编 程信息和发动机、 变速器驱动机构和动力系诊断操作所需的标定 值。与过去车辆上使用的 PROM 不同的是,EEPROM 不能更换。更 换 PCM 或标定值需要更新时, 必须用 TECH2 或准许的技术保障设 备编程 PCM。


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