試論汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)故障檢修

辛業(yè)華

摘 要：我國經(jīng)濟與科技迅速發(fā)展的同時，汽車逐漸成為現(xiàn)代生活中不可或缺的交通工具，發(fā)動機電控系統(tǒng)的使用也逐漸完善，這就大大提高了對汽車檢修技術(shù)的要求。建立科學合理、系統(tǒng)完善的發(fā)動機故障檢測診斷系統(tǒng)是目前汽車發(fā)動機故障檢測維修的必然要求。該文通過對汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)的分析，總結(jié)了檢修電控系統(tǒng)的步驟與方法，并就目前常見的幾種電控系統(tǒng)故障：發(fā)動機無法發(fā)動、發(fā)動機怠速不良故障和動力不足、加速不良故障等進行了分析和介紹。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機電控系統(tǒng) 組成 故障檢修

中圖分類號：U472.43 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（c）-0030-02

隨著社會經(jīng)濟水平的迅速發(fā)展，人們的生活方式也發(fā)生了巨大的變化，從選擇出行交通工具上就可見一斑，汽車在人們的日常生活中逐漸演變?yōu)楸匦杵罚嚢l(fā)動機作為整部汽車的心臟承擔著十分重要的作用，其運行狀態(tài)是否優(yōu)良直接關(guān)系到汽車的安全可靠性。電子控制系統(tǒng)是衡量汽車性能的主要標志，與此同時，當前的汽車故障率也隨著汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)逐漸完善的工作性能和日趨提高的自動化程度而呈直線下降趨勢，并且故障由原來的機械故障為主發(fā)展為現(xiàn)在的電控系統(tǒng)故障為主，改變并突破傳統(tǒng)發(fā)動機電控系統(tǒng)故障診斷觀念，結(jié)合當前先進故障診斷理論和技術(shù)，建立科學合理、系統(tǒng)完善的發(fā)動機故障檢測診斷系統(tǒng)是目前汽車發(fā)動機故障檢測維修的必然要求。

1 汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)的組成

汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)從整體上來看，可劃分為傳感器、電子控制單元（ECU）及執(zhí)行元件這三大部分。作為感知信息重要部件之一的傳感器，承擔著向ECU提供汽車運行狀況和發(fā)動機工況等作用；ECU作為接收者，不僅負責接受來自傳感器的信息，還需要將信息進行處理并向執(zhí)行元件發(fā)出相應(yīng)的控制指令；執(zhí)行元件即執(zhí)行器，負責接收并執(zhí)行ECU的專項指令，這三個部分相互配合以達到控制目的。

1.1 傳感器

傳感器能夠?qū)⒎请娏哭D(zhuǎn)化為電量，是指能感受規(guī)定的物理量，并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸信號的器件或裝置。傳感器通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件及測量電路組成。發(fā)動機控制用傳感器有多種，其中包括溫度傳感器、轉(zhuǎn)速和角度傳感器、壓力傳感器、位置傳感器、氣體濃度傳感器、流量傳感器、爆震傳感器和氧傳感器等，傳感器作為整個發(fā)動機的核心能夠有效提高發(fā)動機動力性、并且具有降低油耗、反映故障和減少廢氣等功能。

溫度傳感器主要用于檢測汽車發(fā)動機的溫度、吸入氣體的溫度、燃油溫度、機油溫度和冷卻水溫度等，目前的線繞電阻式、半導體式、熱敏電阻式和熱電偶式的溫度傳感器在實際中較為常用。

凸輪軸位置傳感器能夠提供凸輪軸轉(zhuǎn)角基準位置信號，曲軸位置傳感器能夠檢測曲軸轉(zhuǎn)角位移，并給ECU提供發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號。

目前所使用的節(jié)氣門大多都是電子節(jié)氣門，節(jié)氣門位置傳感器一般安裝在節(jié)氣門體上，它將節(jié)氣門開度信號轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出，以便計算機控制噴油量，主要有開關(guān)量輸出和線性輸出兩種類型。

壓力傳感器是將壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柕膫鞲衅?，在汽車中主要用于檢測進氣真空度、大氣壓力和氣缸內(nèi)氣壓等，同時也用于檢測變速箱油壓、制動閥油壓及懸架油壓等。車用壓力傳感器目前應(yīng)用較多的有電容式壓力傳感器、差動變壓器式進氣壓力傳感器和半導體應(yīng)變式進氣壓力傳感器。

爆震傳感器能把爆震信號傳給控制系統(tǒng)，起到抑制爆震發(fā)生的作用，目前主要有磁致伸縮式和非共振型壓電式兩種。

1.2 電子控制單元

汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)通常由電控點火裝置（ESA）、電子燃油噴射系統(tǒng)（EFI）、廢氣再循環(huán)控制（EGR）和怠速控制（ISC）等組成。

電子控制點火是目前汽車主要采用的方式之一，電控點火系統(tǒng)（ESA）一般由電源、傳感器、ECU、電子點火組件、點火線圈以及火花塞等組成，其作用是實現(xiàn)對點火提前角和點火線圈通電時間的控制，以此來達到改善整個發(fā)動機燃燒過程的目的，從而實現(xiàn)發(fā)動機動力性和經(jīng)濟性的雙重提升和降低污染排放的目標。電控點火系統(tǒng)有開環(huán)和閉環(huán)兩種控制，閉環(huán)控制系統(tǒng)通過爆震傳感器對爆震進行反饋控制，使汽油機大部分運行工況都處于爆震的臨界狀態(tài)，進而充分發(fā)揮汽油機的動力性潛力，其點火時刻的控制精度比開環(huán)高，但在排氣凈化方面則不如開環(huán)有優(yōu)勢。

電子燃油噴射系統(tǒng)（EFI）通常由油箱、電動燃油泵、過濾器（燃油濾清器）、阻尼器、燃油壓力調(diào)節(jié)器及供油總管等組成。

廢氣再循環(huán)控制（EGR）是指將一部分發(fā)動機廢氣再次送回到進氣管，使其與新鮮混合氣混合后進入氣缸參加燃燒，對這個過程的控制稱為廢氣再循環(huán)控制。廢氣中的CO2能吸收大量的熱，能夠降低氣缸中混合氣燃燒的最高溫度，進而使得燃燒過程產(chǎn)生的NOX量大大降低，從而達到降低污染排放量、減少污染的目的。

怠速控制（ISC）包括起動后控制、暖機過程控制、負荷變化控制和減速時控制等，其實質(zhì)是通過調(diào)節(jié)空氣通道的流通面積來控制怠速時的進氣量，目前所使用的怠速控制裝置可劃分為節(jié)氣門直動控制式和旁通空氣控制式兩類。

2 汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)故障檢修的一般步驟與方法

2.1 檢查步驟

針對電控系統(tǒng)的故障檢修通常由詢問調(diào)查、對汽車進行檢查、查閱資料、調(diào)取故障碼、檢測并試驗這六個步驟組成。通過對車主進行詢問來調(diào)查車型車況等相關(guān)的詳細信息，能夠幫助檢修人員初步斷定故障部位與原因，明確檢修方向。外部檢查是故障分析的基本檢查，能夠驗證初步斷結(jié)論正確與否。查閱是指在對汽車進行檢測前收集此車的相關(guān)數(shù)據(jù)和資料，以確定所需檢測部件的準確位置、接線圖、接線與檢測方法。調(diào)取故障碼即按照該車所要求的操作程序進入自診斷狀態(tài)，將數(shù)據(jù)作為故障診斷的依據(jù)，故障碼能夠在短時間內(nèi)幫助檢修員找到故障部位，進而完成故障檢修工作。檢測包含信號檢測、數(shù)據(jù)檢測、壓力檢測和執(zhí)行器動作檢測等，正確選擇并使用檢測儀器來準確的與電控系統(tǒng)連接，在檢測后才能夠最終判定故障的位置、找到故障產(chǎn)生原因并進行修理，此后還需要進行試車，以確認故障排除效果，最后則需要清除故障碼。

2.2 檢驗方法

汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)故障診斷手段包括直觀診斷、利用故障自診系統(tǒng)診斷、簡單儀表診斷和專用診斷儀器診斷。直接診斷即通過詢問和檢查等來掌握故障特點，通過分析后得出結(jié)論；利用故障自診系統(tǒng)診斷即隨車故障診斷，當前的汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)中都有此功能，這大大方便了對汽車故障的檢測，但此功能僅能夠提供與本系統(tǒng)有關(guān)的電氣裝置或線路故障，通常只做出初步診斷結(jié)論，涉及到具體故障原因時還需要結(jié)合其他方法進行深入診斷；利用簡單儀表診斷就是通過利用萬用表為主要通用儀表對故障進行診斷，主要適用于對電控系統(tǒng)和電氣裝置的診斷；目前汽車電子化速度較快，汽車專用診斷儀器也隨之得到廣泛應(yīng)用，帶有微處理器的電控系統(tǒng)專用診斷儀器能夠有效提高診斷效率，但由于其成本較高而適用于專業(yè)化的故障診斷維修機構(gòu)。這些診斷方法相互補充，同時運用多種診斷方法能夠大大提高檢修效率。

3 發(fā)動機電控系統(tǒng)常見故障的檢修

就目前現(xiàn)狀來看，發(fā)動機電控系統(tǒng)存在以下常見故障：發(fā)動機無法發(fā)動、發(fā)動機怠速不良故障和動力不足、加速不良故障等。

3.1 發(fā)動機無法發(fā)動故障分析

發(fā)動機無法發(fā)動的故障表現(xiàn)為：打開點火開關(guān)并撥到啟動位置時發(fā)動機無法發(fā)動。這種故障可以從起動系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、燃油噴射系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)以及ECU五方面進行故障排查，根據(jù)實際維修經(jīng)驗總結(jié)，此故障在一般情況下是由這五類原因所致。

3.2 發(fā)動機怠速不良故障分析

發(fā)動機怠速不良故障是指發(fā)動機在中等以上轉(zhuǎn)速運行時正常，但在轉(zhuǎn)速接近怠速或臨值怠速時出現(xiàn)的怠速不穩(wěn)或者熄火情況。噴油控制系統(tǒng)和進氣系統(tǒng)通常是造成此故障的常見原因。發(fā)動機怠速不穩(wěn)一般包括怠速過低、怠速過高和怠速運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)三種情況。

怠速轉(zhuǎn)速低于規(guī)定值時發(fā)動機就會產(chǎn)生抖動甚至熄火，其根本原因是進氣量太少。電控發(fā)動機的控制系統(tǒng)能夠在熱車后恢復正常怠速轉(zhuǎn)速，若熱車后依然保持較快怠速，就屬于怠速過高。而怠速運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)表現(xiàn)為在怠速時發(fā)動機出現(xiàn)抖動，轉(zhuǎn)速表指針上下波動，轉(zhuǎn)速忽高忽低。多種原因均能導致怠速不穩(wěn)，通常是由于混合氣太稀或太濃、點火不完全或傳感器信號錯誤所致。

3.3 動力不足、加速不良故障分析

在發(fā)動機無負荷時運轉(zhuǎn)基本正常，但在有負荷運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)加速緩慢，上坡無力情況，即為動力不足故障。在踩下加速踏板后，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不能夠及時響應(yīng)，出現(xiàn)遲滯現(xiàn)象或者加速輕微，就是所說的加速不良。

導致汽車發(fā)動機動力不足、加速不良故障的因素有以下幾點：噴油器噴油不良、燃油壓力太高、點火高壓較低或者能量小，點火正時錯誤、相關(guān)傳感器信號錯誤、排氣管堵塞或氣缸壓縮壓力小等。

在汽車技術(shù)快速發(fā)展的大趨勢下，汽車維修人員只有通過不斷的現(xiàn)代汽車技術(shù)相關(guān)理論學習與研究，才能更好的掌握電子控制系統(tǒng)保養(yǎng)及故障檢修方法，通過不斷的經(jīng)驗總結(jié)與積累來提升專業(yè)技術(shù)水平，進而為適應(yīng)并促進汽車行業(yè)檢修技術(shù)的發(fā)展打好堅實的基礎(chǔ)。

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