由故障案例引發(fā)對當代汽車電控發(fā)動機系統(tǒng)故障診斷及維修技術(shù)的探索

史俊濤

摘 要：當代汽車電控發(fā)動機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對于電控系統(tǒng)故障的維修不能局限于傳統(tǒng)的維修思路，需要用現(xiàn)代的技術(shù)手段讀取故障碼或波形，最終解決故障，對維修人員也提出更高的要求，不但需要理解電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，還能熟練使用各種電控發(fā)動機系統(tǒng)故障維修的工具，更重要的是具備診斷維修的思路，這幾方面是相輔相成的，缺一不可，所以需要維修人員熟悉電控發(fā)動機及維修設(shè)備，在實踐中提高汽車電控發(fā)動機系統(tǒng)故障診斷及維修技術(shù)。

關(guān)鍵詞：故障碼;數(shù)據(jù)流;波形;搭鐵

1 引言

當代隨著電子科技的飛速發(fā)展，人們生活水平的提高，擁有私家車的家庭數(shù)量在逐年增加，與此同時，人們對汽車的安全性、經(jīng)濟性、舒適性、動力性等要求的不斷提高，汽車生產(chǎn)廠家為了適應(yīng)市場，滿足客戶要求，在汽車上大量應(yīng)用電子技術(shù)。一方面滿足了人們對汽車高標準的要求;另一方面也給維修人員提出了更高的挑戰(zhàn)。由于當代的發(fā)動機電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，出現(xiàn)的故障幾率就比較高，為了確保車輛能為人們?nèi)粘３鲂刑峁└鼮閮?yōu)質(zhì)安全的服務(wù)，就需要汽車維修人員能快速診斷故障，采取切實可行的維修思路解決問題。本文利用真實故障案例對當代汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)故障診斷及維修技術(shù)的探索具有一定的現(xiàn)實意義。

2 故障案例引發(fā)思考

2018年5月有一輛1.6AT的福特翼虎來到我系長安福特實訓(xùn)室，車主描述說發(fā)動機有點抖動，儀表有個燈一直點亮，以前沒有這種情況。經(jīng)檢查該車的行駛里程為56821公里，啟動發(fā)動機后發(fā)動機故障指示燈常亮，并且發(fā)動機有比較明顯的抖動。首先用長安福特的故障診斷儀查看到有故障碼P0302-PCM，偵測到氣缸2失火;故障碼P2196-PCM，02傳感器信號濃如圖2所示。拆開2缸的火花塞發(fā)現(xiàn)火花塞已經(jīng)濕了，有很多汽油。其次用氣缸壓力表測量該缸壓力，壓力表顯示壓力在正常范圍內(nèi)。再次用萬用表測量2缸的點火模塊的供電和搭鐵都正常，信號線用萬用表測量其電壓在0.04V到0.01V之前變化，最后顯示為0.3V，測量噴油器線路連接正常，用試燈測量噴油器信號，試燈閃爍正常，把2缸點火總成與3缸點火總成對調(diào)，故障依然顯示是2缸失火。為了進一步確認故障，又用長安福特的故障診斷儀IDS讀取4個缸及其與點火相關(guān)的數(shù)據(jù)流做進一步的驗證，通過是觀察數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機的2缸出現(xiàn)了失火。

通過以上用專用診斷儀器的檢測，基本上確認是發(fā)動機2缸缺火導(dǎo)致發(fā)動機出現(xiàn)抖動，并且在汽車儀表在發(fā)動機的儀表上顯示發(fā)動機的故障指示燈。為了確定具體的故障原因，我們用示波器查看發(fā)動機2缸的點火模塊的點火信號，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機2缸點火信號異常，當時認為是示波器的探針接觸不良，于是把示波器的探針往里用力插了一下，幾秒鐘示波器就顯示了正常的點火信號波形，發(fā)動機抖動消失，工作正常。

從整個的維修過程中發(fā)現(xiàn)，該車出現(xiàn)抖動的現(xiàn)象是由于2缸的點火模塊控制線接觸不良造成的，由于2缸的點火能量不足導(dǎo)致2缸淹缸，巧合的是把示波器探針往里插時剛好壓在了2缸點火控制信號線，使得針腳接觸良好，發(fā)動機工作正常，點火波形恢復(fù)正常。與此同時，讓我對當代汽車電控發(fā)動機系統(tǒng)故障的診斷與維修有了新的認識，意識到用傳統(tǒng)汽車的維修思路已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)在維修的需要，對于現(xiàn)在的電控發(fā)動機的診斷與維修不但要掌握電控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，還必須能夠熟練使用維修過程中需要用到的診斷儀、萬用表和示波器等維修工具。更重要的是改變觀念，適應(yīng)新的汽車電控發(fā)動機的診斷維修思路。

3 汽車電控發(fā)動機的基本原理

汽車電控發(fā)動機能夠正常工作，除了需要結(jié)實的“骨架”，即發(fā)動機的機械結(jié)構(gòu);還需要靈敏的神經(jīng)系統(tǒng)、準確的執(zhí)行元件和“大腦”，保證發(fā)動機正常工作。故構(gòu)成發(fā)動機電控系統(tǒng)的主要零部件由三部分組成：信號輸入裝置、控制單元ECU和執(zhí)行器。電控發(fā)動機的基本工作原理就是，信號輸入裝置將發(fā)動機上的轉(zhuǎn)速、位置、流量、壓力和溫度等信號轉(zhuǎn)換成電信號傳給發(fā)動機的電控單元ECU，由發(fā)動機的電控單元對信號輸入裝置輸入的信號進行分析、計算和處理，按照汽油發(fā)動機產(chǎn)生動力的基本要素：良好的空氣-燃油混合氣、正確的點火正時及強烈的火花發(fā)出指令，由電控發(fā)動機的執(zhí)行器完成具體的控制動作。

4 汽車電控發(fā)動機故障特點

汽車電控發(fā)動機包括機械部分和電控部分，由兩部分共同完成發(fā)動機的工作，因此可以把電控發(fā)動機的故障分為機械故障和電氣故障。由于機械故障比較直觀，容易排查;而電氣故障比較抽象，需要理解電控部分的結(jié)構(gòu)和工作原理。根據(jù)汽車電控發(fā)動機的基本工作原理，目前電控發(fā)動機出現(xiàn)的常見故障有以下幾種：

4.1 發(fā)動機電控線路故障

汽車電控發(fā)動機上的信號輸入裝置、電控單元ECU和執(zhí)行器之間的通訊，這三部分的正常工作所需要的電源和搭鐵都需要導(dǎo)線連接，如果導(dǎo)線出現(xiàn)老化、接觸不良、斷路、短路、氧化，都會導(dǎo)致傳感器無法正常捕捉信號，無法傳給電控單元，電控電控單元無法發(fā)出指令給執(zhí)行器，執(zhí)行器也無法做出相應(yīng)的動作等等，一系列導(dǎo)致發(fā)動機無法正常工作的故障。引起線路故障的原因有很多，例如：汽車冬天停在垃圾桶旁邊，被老鼠啃斷線束;線束布局不合理，在高溫的發(fā)動機艙環(huán)境，線束出現(xiàn)老化;在汽車維修過程中，維修師傅沒有按照嚴格的操作規(guī)程維修線路出現(xiàn)的線路松脫等。

4.2 電子元器件本身的問題

隨著電子元器件在汽車發(fā)動機上的應(yīng)用越來越廣泛，由于電子元件是汽車發(fā)動機工作過程中使用頻率比較高的零部件，伴隨著汽車車齡的增加，汽車電控發(fā)動機上的電子元器件慢慢老化也屬于正?，F(xiàn)象。這會在一定程度上削弱電子元器件的性能，使電控發(fā)動機由于電子元器件本身的問題出現(xiàn)故障的幾率大大增加。由于汽車電控發(fā)動機上的電氣元件都是在發(fā)動機艙工作，長時間處在高溫惡劣環(huán)境下工作必然會加速電子元器件的老化，最終導(dǎo)致本身問題的出現(xiàn)。

5 汽車電控發(fā)動機系統(tǒng)故障診斷及維修技術(shù)的歸納

縱觀文章前面所講的維修案例，整個維修過程用了詢問故障現(xiàn)象，親自檢查，用儀器診斷讀取故障碼，拆解檢查，讀取缸壓，檢測線路，元器件互換，讀取數(shù)據(jù)流，用示波器讀取波形，最終解決故障問題。從以上整個完整的故障排除過程可以歸納出汽車電控發(fā)動機系統(tǒng)故障診斷及維修的技術(shù)關(guān)鍵步驟：

5.1 故障問診

解決電控發(fā)動機的故障時，先詢問駕駛員故障發(fā)生的時刻、現(xiàn)象，可為進一步診斷確診打下良好的基礎(chǔ)。就像病人到醫(yī)院，醫(yī)生先詢問病情是一個道理。

5.2 直觀檢查

電控發(fā)動機的有些故障并非需要用儀器檢查，可以通過直觀的檢查快速找出故障原因，結(jié)合維修經(jīng)驗運用靈活的多種手段，確保按照由簡到繁的原則進行診斷，以提高診斷維修的效率。例如：本人排除的一個發(fā)動機抖動的故障，駕駛員反應(yīng)在換擋時必須加油否則就會熄火，發(fā)動機有明顯的抖動，當我打開發(fā)動機艙發(fā)現(xiàn)是發(fā)動機的其中有一個缸的線束被老鼠咬斷了，從而導(dǎo)致的發(fā)動機抖動。

5.3 解碼診斷

隨著電子技術(shù)在電控發(fā)動機上的應(yīng)用越來越廣泛，現(xiàn)在的發(fā)動機都具有自診斷功能，維修人員可以專用的診斷儀器讀取故障代碼，讀取數(shù)據(jù)流，通過診斷儀獲取重要的故障參考信息，縮小診斷范圍，便于解決故障。

5.4 波形分析

醫(yī)生可以通過各種波形分析病人的健康狀況，作為“汽車醫(yī)生”的維修人員也可以利用波形對汽車電控發(fā)動機系統(tǒng)故障進行分析。由于現(xiàn)在電控發(fā)動機上的信息輸入裝置、電控單元ECU和執(zhí)行器之間是需要信息交流的，汽車維修人員可以利用示波器將他們之間交流的信息用波形的形式展現(xiàn)出來，通過正常波形和異常波形的對比，發(fā)現(xiàn)故障產(chǎn)生的原因，從而解決故障。

5.5 測試確認

測試確認是在故障診斷維修流程設(shè)計之后，按照流程設(shè)計的診斷維修步驟通過測試的手段逐一驗證測試各個項目。通過之前的檢測和分析，這一步主要是驗證維修人員的假設(shè)和推理，逐一驗證，逐一檢查，試驗主要是通過對系統(tǒng)故障和動態(tài)的分析完成技術(shù)診察的過程。確認主要是指通過對診斷流程的邏輯分析、對檢測和試驗結(jié)果的判斷，最終確認故障發(fā)生的部位，剩下的就是確認最好的維修方法，排除故障，試車完成維修任務(wù)。

6 結(jié)語

綜上所述，本文通過故障案例對汽車電控發(fā)動機系統(tǒng)故障診斷和維修技術(shù)進行了總結(jié)歸納和探索，維修當代的汽車電控發(fā)動機系統(tǒng)故障需要掌握電控系統(tǒng)中各電器元件的結(jié)構(gòu)和工作原理、故障診斷儀的使用、維修手冊的使用、示波器的使用以及各種維修工具的使用。當然也需要在實踐中不斷的歷練，提高維修經(jīng)驗，更好的適應(yīng)當代汽車電控發(fā)動機系統(tǒng)故障維修的需要。

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