奔驰E320怠速不稳故障分析

权春锋

摘要：由北京奔驰生产的2014款E320轿车，在清洗完节气门之后，出现怠速不稳现象。本文将通过真实故障案例，查找奔驰售后维修系统，研究电子油门系统结构与原理，分析奔驰E级轿车电子油门控制系统控制逻辑，并总结此类故障排除的思路与方法。

Abstract： The 2014 E320 sedan produced by Beijing Benz appeared instability at idle speed after cleaning the throttle. In this article， we will find the Mercedes-Benz after-sales maintenance system， study the structure and principle of the electronic throttle system， analyze the control logic of the electronic throttle control system of the Mercedes-Benz E-Class， and summarize the ideas and methods for troubleshooting of this type.

关键词：奔驰汽车;电子油门;故障诊断

Key words： Mercedes-Benz;electronic throttle;fault diagnosis

0  引言

随着汽车汽车工业的迅速发展，汽车电子控制技术在汽车上应用的越来越普遍。近日，中国汽车工程学会发布汽车技术将向新“四化”发展：智能化、共享化、电动化、网联化。在智能化发展的趋势下，电控底盘将是重要的发展方向。其中，电子油门控制系统已经取代之前的机械拉线控制，其控制原理又必须研究分析，以便汽车售后进行维修和培训学习。

1  故障现象

2019.12月，一辆由北京奔驰生产的2014款E级奔驰轿車，底盘代号为212，发动机装配的是奔驰六缸发动机M276，变速器装配722.6的七速自动变速器。在维修厂，做完保养和清洗完节气门之后，起动发动机出现怠速不稳定。正常发动机运行时，发动机转速保持在800转。清洗完之后，发动机转速达到1300转到1800转。故障现象如图1所示。

2  故障诊断

连接奔驰公司专用诊断仪xentry，进行快速整车故障检测，得到故障信息如图2所示。

从故障数据流可以看出，电子油门踏板信号通讯出现问题，发动机的的控制单元ME不能获得正确的信号，发动机控制单元将进入保护模式，从而出现怠速不稳定的现象。那么，电子油门踏板怎样给发动机控制单元传送信号，发动机控制单元怎么实现促动节气门？本文还将从电子油门原理来分析控制逻辑。

3  电子油门控制逻辑

3.1 电子油门控制原理图

发动机节气门控制需要很多的零部件参与，整个奔驰汽车油门控制的功能原理如图3所示。

图中，M16/6是节气门促动器，控制发动机进气质量;B70是发动机曲轴位置传感器，是用来监测曲轴转速;Y76/1是缸内直喷的喷油嘴，主要向气缸内喷射燃油;B37就是油门踏板，主要给发动机控制单元发送油门位置信号;N3/10就是发动机的控制单元，相当于人类的大脑，收集、发送信号和决策运算;B11/4是发动机的水温传感器，监测发动机水温，辅助调节信号;T1/1发动机的高压点火线圈，主要发出高压电，让火花塞点火。

电子油门踏板功能集成在控制单元 （N3/10）中，根据驾驶员输入和驾驶条件控制节气门的开启角度。发动机控制单元根据以下的传感器和信号调节节气门位置：

油门踏板传感器（B37），油门踏板位置;

电控车辆稳定行驶系统（ESP）控制单元（N30/4）通过底盘控制器区域网络（CAN）1传送的制动促动信息;

油门踏板传感器，油门踏板的促动（快，慢）;

电控车辆稳定行驶系统（ESP）控制单元定速巡航控制请求;

曲轴霍尔传感器（B70），发动机转速;

雷达传感器控制单元（N62/1）通过底盘控制器区域网络（CAN）1传送的发动机扭矩请求;

催化转换器下游的左侧和右侧氧传感器（G3/5，G3/6）（增大或减小）;

电控车辆稳定行驶系统（ESP）控制单元，通过底盘控制器区域网络;

完全集成式变速箱控制系统控制单元（Y3/8），通过传动系统控制器区域网络（CAN）传送的档位范围;

完全集成式变速箱控制单元，通过传动系统控制器区域网络（CAN）;

电控多端顺序燃料喷注/点火系统（ME-SFI）[ME]也会考虑扭矩调节功能的各种要求。

3.2 电子油门控制逻辑

根据油门踏板传感器，发动机控制单元根据特性图控制发动机扭矩。为此，电控多端顺序燃料喷注/点火系统 （ME-SFI）[ME]控制单元促动以下部件：

节气门促动器（M16/6）中的促动马达（M16/6m1），通过脉冲宽度调制信号传送;

点火线圈（T1），用于通过点火正时调节点火角效率（源自实际点火角与最佳点火角的偏差）;

喷油器（Y76），通过燃油量调节空燃比数值。如果没有其他功能或控制单元（例如定速巡航控制请求）限制或增大发动扭矩的请求，发动机扭矩仅由油门踏板位置决定。节气门促动器中的实际数值电位计 1 和 2（M166r1、M166r2）向电控多端顺序燃料喷注/点火系统（ME-SFI） [ME]电控多端顺序燃料喷注/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元报告当前节气门位置。节气门促动器的位置反馈通过无接触式角度传感器进行。

通过奔驰车间查询系统，找到电子油门踏板B37与发动机控制单元N3/10的电路图如图4所示。电子油门踏板共有6个针脚，其中一个针脚第5针脚为空。第3针脚和第4针脚为接地针脚，第1针脚为供电针脚，第2针脚和第6针脚为信号针脚。第2针脚和第6针脚发送油门踏板的位置和油门踏板的加速度。笔者可以通过万用表电压档测量第3针脚和第4针脚的电压，标准值应该是0V。第1针脚为供电针脚，电压应该是5V。第2针脚和第6针脚为信号，电压值在1V和2V之间变化。

3.3 诊断流程

3.3.1 检测节气门促动器

由于发动机怠速不稳，直接原因是节气门开度偏大并且不能保持在一定位置上。首先，检查节气门促动器信号线和供电线是否连接正常。其次，需要测量各个信号线和供电线是否有电流信号。经奔驰车间查询系统，找到节气门促动器M16/6的电路图如图5所示。节气门促动器上面有6个插孔。第2针脚是节气门促动器电机的正极，第1针脚是节气门促动器电机的负极。第6针脚是节气门促动器的接地信号线。第3针脚和第5针脚分别是节气门电位计1信号和2信号。第4针脚为节气门位置传感器前部供电信号。使用万用表和插针进行测量，发现节气门位置传感器供电和接地都正常，电机的正负极电压在正常范围内，所以节气门促动器的信号和电机都是正常的。下一步测量节气门促动器的控制输入信号。

3.3.2 检测电子油门踏板

检测电子油门踏板与发动机控制单元的通讯信号是否正常。首先，依照图6找到油门踏板的电气连接线2。使用万用表和插针检测电气连接器2的信号，第3针脚和第4针脚的电压，标准值应该是0V，但是第3针脚，电压出现1V左右，为不正常。第1针脚为供电针脚，电压是5V。驾驶员反复踩下油门踏板，第2针脚和第6针脚为信号，电压值在1V和2V之间变化。

4  故障排除

分开电器连接器2，检测针脚是否锈蚀或断裂。经检查，第3针脚，出现锈蚀，用细砂纸打磨后，将电器连接器2插入到B37中，再次起动发动机，用xentry检测发动机转速和电子油門踏板信号如图7和图8所示。发动机转速保持在725转，喷油时间在0.27ms和0.2ms。电子油门踏板的位置信号刚好是翻倍关系，说明踏板输出信号正常，故障消除。

5  总结

奔驰E级车，电子油门控制系统主要包含节气门促动器、油门踏板位置传感器、曲轴位置传感器和发动机控制单元。当出现发动机怠速过高时，首先，检查节气门促动器是否正常工作。然后，检测油门位置传感器是否发出正常的信号。最后，检测发动机控制单元和网络线是否正常。通过本文的观点，给大家一种解决奔驰车怠速不稳的维修思路。

参考文献：

[1]北京奔驰E级车维修手册[Z].2014.

[2]张鑫.发动机构造与维修（奔驰系统）[M].北京：北京理工出版社，2019.