論運用數(shù)據(jù)流進行電控發(fā)動機故障的診斷

劉道杰

【摘 要】本文通過介紹電控發(fā)動機電控燃油噴射系統(tǒng)按照運行工況的不同，對噴油參數(shù)進行最優(yōu)的綜合控制，運用數(shù)據(jù)流進行電控發(fā)動機故障的診斷，結(jié)合實際維修工作中的維修實例，談?wù)勥\用“數(shù)據(jù)流”進行電控系統(tǒng)故障診斷的體會。

【關(guān)鍵詞】電控發(fā)動機；傳感器；靜態(tài)數(shù)據(jù)流；分析

電控發(fā)動機是裝有電腦、傳感器、執(zhí)行元件的智能控制發(fā)動機。電控發(fā)動機與化油器式發(fā)動機最大的不同在于燃油的供給上。電控發(fā)動機的燃油供給系統(tǒng)取消了化油器，卻增加了不少電子自動控制裝置。

電控發(fā)動機不僅僅要完成化油器所要完成的任務(wù)，而且要完成化油器難以完成的任務(wù)。例如，讓可燃混合氣的空燃比濃度能控制在所需要的范圍內(nèi)，讓燃燒更加的充分，顯著減少排氣污染。電控發(fā)動機由于在燃油供給系統(tǒng)增加了電子控制部分，這使得油路和電路相互聯(lián)系，它不僅影響發(fā)動機燃油系的工作，而且還影響發(fā)動機的正常運行。也正是因為電控發(fā)動機電子控制裝置的增加，使發(fā)動機的整個機構(gòu)更加復(fù)雜。

電控發(fā)動機還具有以下優(yōu)點：電控燃油噴射系統(tǒng)可按照運行工況的不同，對噴油參數(shù) （如噴油量、噴油定時、噴油壓力、噴油速率等 ）進行最優(yōu)的綜合控制，并可考慮各種因素對柴油機性能的影響；具有齊全的控制功能；具有很高的控制精度，動態(tài)響應(yīng)快；能有效提高發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放性能；提供故障診斷功能，使可靠性提高。

隨著電控燃油噴射技術(shù)的發(fā)展和維修認識水平的不斷提高，現(xiàn)代轎車中在對裝有電控燃油噴射發(fā)動機的汽車進行維修時，使用故障診斷儀對發(fā)動機電控單元（ECU）進行檢測，并根據(jù)ECU存儲的故障代碼進行檢修，大多數(shù)都能判明故障可能發(fā)生的原因和部位，會給維修人員的工作帶來很大的方便。

運用數(shù)據(jù)流進行電控發(fā)動機故障的診斷，首先要打好理論基礎(chǔ)，有了這些理論基礎(chǔ)，在查找故障時就會找出問題的主要根源進行分析；然后要了解各傳感器數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式。結(jié)合實際維修工作中的維修實例，談?wù)勥\用“數(shù)據(jù)流”進行電控系統(tǒng)故障診斷的體會。

1.利用“靜態(tài)數(shù)據(jù)流”分析故障

靜態(tài)數(shù)據(jù)流是指接通點火開關(guān)，不起動發(fā)動機時，利用故障診斷儀讀取的發(fā)動機電控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。例如進氣壓力傳感器的靜態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)接近標準大氣壓力（100-102kPa）；冷卻液溫度傳感器的靜態(tài)數(shù)據(jù)涼車時應(yīng)接近環(huán)境溫度等。下面是利用“靜態(tài)數(shù)據(jù)流”進行診斷的一個實例：故障現(xiàn)象：一輛捷達王轎車，在入冬后的一天早晨無法起動。檢查與判斷：首先進行問診，車主反映：前幾天早晨起動很困難，有時經(jīng)很長時間也能起動起來，起動后再起動就一切正常。

一開始在別的修理廠修理過，發(fā)動機的燃油壓力和氣缸壓力、噴油嘴、配氣相位、點火正時以及火花塞的跳火情況都做了檢查，也沒有解決問題。通過對以上項目重新進行仔細檢查，同樣沒發(fā)現(xiàn)問題，發(fā)動機有油、有火，就是不能起動，到底是什么原因呢？

后來發(fā)現(xiàn)，雖經(jīng)多次起動，可火花塞卻沒有被“淹”的跡象，這說明故障原因是冷起動加濃不夠。如果冷起動加濃不夠，又是什么原因造成的呢？冷卻液溫度傳感器是否正常呢？

用故障診斷儀檢測發(fā)動機ECU，無故障碼輸出。通過讀取該車發(fā)動機靜態(tài)數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機ECU輸出的冷卻液溫度為105℃，而此時發(fā)動機的實際溫度只有2-3℃，很明顯，發(fā)動機ECU所收到的水溫信號是錯誤的，說明冷卻液溫度傳感器出現(xiàn)了問題。為進一步確認，用萬用表測量冷卻液溫度傳感器與電腦之間線束，既沒有斷路，也沒有短路，電腦給冷卻液溫度傳感器的5V參考電壓也正常， 于是將冷卻液溫度傳感器更換，再起動正常，故障排除。

這起故障案例實際并不復(fù)雜，對于有經(jīng)驗的維修人員，可能會直接從冷卻液溫度傳感器著手，找到問題的癥結(jié)。但它說明一個問題，那就是電控燃油噴射發(fā)動機系統(tǒng)的ECU對于某些故障是不進行記憶存儲的，比如該車的冷卻液溫度傳感器，既沒有斷路，也沒有短路，只是信號失真，ECU的自診斷功能就不會認為是故障。再比如氧傳感器反饋信號失真，空氣流量計電壓信號漂移造成空氣流量計所檢測到的進氣量與實際進氣量出現(xiàn)差異等，都不能被ECU認可為故障。在這種情況下，閱讀控制單元數(shù)據(jù)成為解決問題的關(guān)鍵。

2.利用“動態(tài)數(shù)據(jù)流”分析故障

一輛桑塔納2000時代超人轎車行駛14萬km，出現(xiàn)怠速不穩(wěn)，加速無力并有“聳”車現(xiàn)象。先后清洗了噴油器及節(jié)氣門體，更換了火花塞和高壓線，燃油壓力在標準范圍內(nèi)，而故障依舊存在。

試車發(fā)現(xiàn)怠速時略有抖動，踩油門踏板急加速，進氣歧管回火，發(fā)動機在滯后一小段時間后才提升到3000r/min以上；緩慢加速則基本正常。用V.A.G1552故障診斷儀讀故障碼，無故障碼顯示，進人數(shù)據(jù)流功能，查看怠速主要數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)流可以看到節(jié)氣門開度達到7°，超過正常值。實際上，性能良好的發(fā)動機在清洗完節(jié)氣門體后，即使不做基本設(shè)定，其角度也能很快自適應(yīng)達到正常值范圍，因此角度過大是ECU進行怠速穩(wěn)定調(diào)整的結(jié)果而不是故障的原因。噴油脈寬達到2.87ms，超過正常值；氧傳感器信號長時間滯留在0.455～1.0V，說明混合氣過濃。進氣量也超過正常值。通過對各數(shù)據(jù)的比較，發(fā)現(xiàn)只有進氣量是單項的輸入信號。有理由認為該信號與實際存在偏差，造成其他數(shù)據(jù)的相應(yīng)變化。做急加速試驗，同時觀察數(shù)據(jù)流的變化。節(jié)氣門角度相應(yīng)良好；點火提前角在轉(zhuǎn)速未能提升起來的2s內(nèi)，只能處在20°以內(nèi)，然后才提升到30°以上。同樣，噴油脈寬也難以達到10ms以上，氧傳感器信號相應(yīng)性的躍變不明顯。再看進氣量，急加速的2s內(nèi)，只能提升至15g/s，正常時可以達到20g/s。

綜上所述，該故障極有可能是因空氣流量計性能下降、信號值失準造成的。怠速工況時的信號大于正常值，使混合氣過濃。急加速工況相應(yīng)性差，信號不能與實際進氣量同步，使ECU計算出的噴油量偏少，造成混合氣過稀，因而發(fā)動機回火，動力不足，轉(zhuǎn)速提升困難。這一點從點火提前角的變化 也可以看出來，因為它表征為發(fā)動機轉(zhuǎn)速提升的一種趨勢，且是同步的。更換空氣流量計、故障消失。讀取相關(guān)數(shù)據(jù)流，做急加速，點火提前角可迅速升至40°以上，噴油脈寬達到10ms以上，進氣量升至25g/s以上，氧傳感器信號恢復(fù)正常，故障排除。

3.結(jié)束語

運用“數(shù)據(jù)流”進行故障分析，便于維修人員了解汽車的綜合運行參數(shù)，可以定量分析電控發(fā)動機的故障，有目的地去檢測更換有關(guān)元件，在實際維修工作中可以少走很多彎路，減少診斷時間，極大地提高工作效率。 [科]

【參考文獻】

[1]新雷.電控汽油噴射式發(fā)動機排放檢測診斷故障的實用性研究代[D].西安：長安大學(xué)，2005.