GF07.10-P-1010MRG
氧传感器控制功能
29.03.2018
发动机
264.9 属于型号213, 238, 257
功能要求, 概述
•
发动机运转
•
冷却液温度 (取决于各种工况)
•
达到催化转换器下游的氧传感器 (G3/1) 和催化转换器上游的氧传感器 (G3/2) 的工作温度
•
减速燃油切断未促动
空燃比控制
将混合气成分尽量保持在 λ = 1 左右的最小范围内, 从而实现排气在催化转换器中的高转化率 (排气转化).
为此, 电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元读取以下信号:
•
发动机运转
曲轴霍尔传感器 (B70)
•
冷却液温度
冷却液温度传感器 (B11/4)
•
发动机负荷
节气门下游的压力和温度传感器 (B28/27)
•
催化转换器下游的氧传感器
•
催化转换器下游的氧传感器传感器元件 (G3/1b1)
•
催化转换器上游的氧传感器
•
催化转换器上游的氧传感器传感器元件 (G3/2b1)
混合气成分主要由改变喷射持续时间和喷油压力而变化.
电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元通过促动燃油喷射系统的以下部件, 将所需燃油量分配至各气缸:
•
1 号气缸的喷油器 (Y76/1)
•
2 号气缸的喷油器 (Y76/2)
•
3 号气缸的喷油器 (Y76/3)
•
4 号气缸的喷油器 (Y76/4)
在三元催化转换器中进行排气转换 (采用均匀喷射操作的发动机)
A
废气排放
B
约 λ = 1 的控制范围 (催化转换器窗口)
CO
一氧化碳
HC
碳氢化合物
NO
x
氮氧化物
λ
空燃比
P49.10-3272-01
闭环控制电路
传感器元件 "催化转换器上游的氧传感器" 对排气中的氧含量做出反应. 电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元直接读取传感器元件 "催化转换器上游的氧传感器" 的信号.
排气中的氧含量较低时 (λ < 1), 电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元减少喷油量并朝着 "稀" 的方向改变混合气成分. 排气中氧含量增加, 然后空燃比数值朝着 λ = 1 的方向改变.
排气中的氧含量较高时 (λ > 1), 电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元增加喷油量并朝着 "浓" 的方向改变混合气成分. 排气中氧含量较少, 然后空燃比数值朝着 λ = 1 的方向改变.
该过程重复进行 (控制回路). 为避免发动机振动, 电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元缓缓更改混合气成分.
i
可利用诊断装置将显示和控制状态用作氧传感器控制因素. 如果稀薄, 则其沿正方向变化, 如果是加浓, 则沿负方向变化.
双传感器控制
双传感器控制对催化转换器上游的氧传感器的功能以及催化转换器的效率进行监测.
为此, 电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元读取来自以下传感器的信号:
•
催化转换器上游的氧传感器
•
催化转换器上游的氧传感器的传感器元件
•
催化转换器下游的氧传感器
•
催化转换器下游的氧传感器的传感器元件
电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元根据来自催化转换器下游的氧传感器的传感器元件的信号确定空燃比平均值. 将该值与存储的值进行比较. 如果多次测量后发现偏差过大, 就会计算一个用于空燃比控制的修正值.
通过修正值 (对于新催化转换器上游的氧传感器, 该值为 = 0), 催化转换器上游的氧传感器的老化在一定限值内得到补偿. 修正值由电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元通过调节喷油器的喷射持续时间获得. 如果修正值超出规定的限值且如果混合气成分的以下故障源被排除, 则必须更换催化转换器上游的氧传感器.
例如, 混合气形成过程中可能出现以下故障:
•
氧传感器上游的排气系统出现泄漏导致产生混杂气
•
喷油器磨损或积碳
•
传感器或促动器故障
•
发动机磨损 (如气门泄漏)
如果超过规定限值或氧传感器信号的合理性检查 (催化转换器的上游或下游) 不合格, 则仪表盘 (A1) 发送故障信息. 电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元将相应要求通过传动系统控制器区域网络 (CAN) (CAN C1), 传动系统控制单元 (N127), 悬挂 FlexRay (Flex E), 电子点火开关控制单元 (N73) 和用户界面控制器区域网络 (CAN) (CAN HMI) 传送至仪表盘.
i
超出的限值存储在电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元的故障码存储器中, 并使用诊断检测仪读取和删除.
氧传感器加热器
对氧传感器进行加热以更快达到其工作温度. 加热还可防止氧传感器中的陶瓷损坏.
电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元直接促动以下氧传感器元件:
•
催化转换器下游的氧传感器加热器 (G3/1r1)
•
催化转换器上游的氧传感器加热器 (G3/2r1)
排气系统温度极低时 (存在凝结), 会关闭氧传感器加热器以防止损坏 (热冲击).
混合气成分自调节的附加功能要求
•
发动机处于怠速或部分负荷运转
•
发动机处于均匀模式
油气混合气自适应
对于已调节的催化转换器, 空燃比控制可以准确确定喷射时间, 从而在所有工况下都保持规定的空燃比 (λ).
自适应可以保证混合气成分在开环操作下 (如暖机) 既不会太浓也不会太稀. 还可防止空燃比控制在海拔较高时达到控制上限.
如果出现故障, 则电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元单独校正混合气成分. 在这种情况下, 空燃比特性图仅在规定的控制限值范围内移动, 从而避免空燃比控制达到上限或下限.
如果混合气成分不断超出中间控制范围, 则电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元在某些工况下会改变空燃比特性图, 直至空燃比调节系数再次约为 0.
空燃比特性图的移动
a
空燃比调节系数的受控范围
b
空燃比特性图的移动
c
自调节之前空燃比特性图的位置
P07.61-3786-76
通过诊断检测仪显示自调节数值
可通过诊断检测仪读取以下信息:
•
空燃比特性图的移动
•
移动方向 (浓或稀)
•
移动程度
以系数的形式加以重新显示, 表示测得的空气质量值必须与此系数相乘.
示例:
•
测得的空气质量: 150.0 千克/小时
•
显示的系数: 1.1
为确定喷射持续时间 (燃油喷射量), 电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元采用 165 千克/小时 (150 千克/小时 x 1.1) 的空气质量值.
最大修正值为 -0.68 至 1.32.
催化监测
相关立法机构要求碳氢化合物 (HC) 的排放不得超出特定值. 因此有必要持续检查催化转换器的老化情况. 氧气存储容积随着时间减少, 导致催化转换器老化, 由此降低碳氢化合物 (HC) 转化率. 稀释混合气时, 催化转换器存储氧气 (闭环), 然后在混合气加浓时重新将其释放以进行碳氢化合物 (HC) 转化.
为检查储氧能力, 加浓燃油空气混合物 (λ < 1) 直至催化转换器传感器元件下游的氧传感器达到规定最大值. 大部分氧气已消耗.
然后燃油空气混合物稀释 (λ > 1), 并测量催化转换器传感器元件下游的氧传感器达到规定最小值所需的时间. 催化转换器的氧气存储空间已占满.
如果测得的时间低于存储的特性数值, 则氧气存储容积不足, 电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元存储故障.
空燃比控制的电气功能原理图
发动机 264.9 属于型号213, 238
PE07.10-P-2710-97DBB
发动机 264.9 属于型号257
PE07.10-P-2710-97XBC
直接喷注式汽油喷注和点火系统的系统部件概述
GF07.70-P-9998MRG