一輛標致307點火系統(tǒng)故障引發(fā)的電控故障診斷思考

唐鏢

摘 要：點火系統(tǒng)是汽油發(fā)動機的重要組成部分，其性能的好壞直接影響著發(fā)動機能否高效工作。掌握其典型故障的診斷方法是汽車維修工必備技能。文章以一輛東風標致307點火系統(tǒng)故障為例，引申思考一下汽車電控系統(tǒng)的實用診斷方法。

關鍵詞：點火系統(tǒng);電控診斷;方法思考

Abstract： Ignition system is an important part of gasoline engine， Its performance directly affects whether the engine can work efficiently. To master the typical fault diagnosis method is a necessary skill for automobile maintenance workers. This paper takes a dongfeng Peugeot 307 ignition system fault as an example to consider the practical diagnosis method of automotive electronic control system.

1 一輛標致307點火系統(tǒng)故障的排除

1.1 故障現(xiàn)象

某標致307車主報修發(fā)動機故障點亮，并伴有偶發(fā)性發(fā)動機抖動、加速無力、冷車啟動困難等現(xiàn)象。來店前在某綜合修理廠進行過維修，用診斷儀讀取的故障代碼為：“P1336持續(xù)性故障，非特定缸大量點火不良”。修理廠更換了該車點火線圈、缸線、火花塞，但第二天故障重現(xiàn)。

1.2 故障診斷

1.2.1 故障代碼產(chǎn)生原理

東風標致307 N6A發(fā)動機ECU記錄點火不良故障代碼的原理是，在做功行程由于缸壓很高，活塞會出現(xiàn)加速度，曲軸每旋轉(zhuǎn)一周，會出現(xiàn)兩個點火行程，所以會形成兩次加速度。發(fā)動機ECU通過測量曲軸位置傳感器信號，來檢測作用在曲軸上的加速度。做功行程時發(fā)動機ECU測得的信號頻率會比其他三個工作行程要高一些。故曲軸信號頻率可用來來判斷發(fā)動機各氣缸是否正常點火做功。發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時，曲軸每旋轉(zhuǎn)一圈ECU會檢測到兩個加速度，如果加速度信號缺失，ECU就會認為個別氣缸點火做功不良，當在一定周期內(nèi)檢測到點火做功不良次數(shù)達到報警值，ECU就會記下故障代碼。

1.2.2 故障原因

（1）點火系統(tǒng)自身故障，導致燃燒異常，發(fā)動機抖動，加速無力?；鸹ㄈ?，缸線，點火線圈，點火控制電路等都有可能引起此故障。

（2）燃油供給系統(tǒng)故障，油壓不足，混合氣過稀，導致燃燒不良，發(fā)動機加速無力抖動等?；蚱蜑V清器堵塞、油品問題、活性碳罐通風管路堵塞等故障都也能引起此故障。

（3）發(fā)動機積碳污染，氣門積碳密封不良，缸壓下降，混合氣點火困難、燃燒不完全。或火花塞積碳，點火電壓過低，點火能量不足，導致缺火。

1.3 故障檢查

考慮點火系統(tǒng)大部分零件已經(jīng)更換，故先排除點火系統(tǒng)故障。剩余燃油供給系統(tǒng)故障與燃燒室積碳污染故障概率較高。進一步分析，發(fā)現(xiàn)送修車輛常在城市道路使用，發(fā)動機長期處于中低轉(zhuǎn)速運行，產(chǎn)生積碳污染可能性較大，于是首先進行進氣管道拆檢。

1.4 故障排除

拆檢發(fā)動機進氣歧管，發(fā)現(xiàn)進氣門積碳嚴重，使用內(nèi)窺鏡檢查燃燒室，內(nèi)部積碳嚴重。清洗進氣歧管、進氣門、節(jié)氣門、噴油嘴、燃燒室積碳，車輛故障排除，后續(xù)客戶跟蹤無異常。

2 故障引發(fā)的引申思考

隨著消費者對汽車功能、品質(zhì)要求越來越高，加之電子技術越來越成熟，現(xiàn)代汽車大量配置各種先進電子控制系統(tǒng)已成常態(tài)，汽車電控系統(tǒng)的大量引入，大大提高了汽車的使用品質(zhì)并拓展了汽車的使用功能。但汽車技術的不斷進步對廣大一線維修人員，卻提出了不小的挑戰(zhàn)。復雜的控制原理、日新月異的電氣結(jié)構(gòu)，都是我們故障排除路上的攔路虎，有道萬變不離其宗，在排查電控系統(tǒng)故障時，我們可以參考下面幾個思路：

（1）牢記汽車電控系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)模型，電控系統(tǒng)一般由三個部分組成，信號輸入部分、計算機部分、執(zhí)行器部分，如下圖所示：

在進行電控系統(tǒng)故障分析時，我們可以以信號電路、計算機、執(zhí)行電路為界，劃分為三個部分進行故障假設。切忌電控系統(tǒng)故障診斷思路凌亂，眉毛胡子一把抓，一會這里拆開檢查一下，一會哪里拆開檢查一下，兩三個疑似故障點檢查完沒有問題，就成沒頭蒼蠅。電控系統(tǒng)故障診斷最好將系統(tǒng)電路按功能進行分區(qū)，利用排除法逐步排除各區(qū)域故障嫌疑，最終鎖定故障點。

（2）故障檢查，一定要理清系統(tǒng)電路工作原理。微機（ECU）控點火系統(tǒng)基本原理是ECU根據(jù)發(fā)動機相關傳感器信號（與點火控制有關的傳感器主要有曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、爆震傳感器等），計算點火提前角，發(fā)出點火指令。取消分電器后，由點火線圈結(jié)構(gòu)加ECU控制實現(xiàn)高壓分配，如下圖所示：

分析電路圖發(fā)現(xiàn)，標致307 N6A發(fā)動機點火系統(tǒng)采用雙缸同時點火，此點火系統(tǒng)特點是直接利用點火線圈配電，無需判缸。系統(tǒng)點火時，會同時向兩個活塞到達上止點的氣缸配送高壓電。根據(jù)偶數(shù)缸發(fā)動機運行原理，活塞同時到達上止點的兩個氣缸，一為壓縮缸，另為排氣缸。因排氣缸壓力遠低于壓縮缸，故壓縮缸點火電壓遠高于排氣缸，因而絕大部分點火能量都集中到了壓縮缸，為有效點火。

綜上我們分析得出1135點火線圈四根接線分別為，1、2號針腳是點火線圈控制信號線，4號針腳為點火線圈供電線，3號針腳是點火反饋信號線。點火電路基本工作原理為ECU根據(jù)相關信號，通過1157、1158兩根點火控制信號線，輪流切斷1、4缸與2、3缸初級點火線圈電流，實現(xiàn)1、4缸與2、3缸同時點火。

理清系統(tǒng)電路工作原理以后，我們才能有針對性的對系統(tǒng)功能、電氣元件進行通信模擬測試，進而確定故障范圍，利用在線檢測找到故障點。以上圖為例，如果我們懷疑是點火執(zhí)行回路故障，我們可以利用故障診斷儀的執(zhí)行器測試功能，進行跳火實驗，如果火花塞正常跳火，則可以證明整個系統(tǒng)功能正常，若同一組火花塞火花較弱，則可能為對應火線圈、缸線、火花塞問題，須進一步檢查相關疑似故障點。例如檢查1135 1、2號針腳之間初級點火線圈電阻，檢查1157、1158點火控制線有無虛接，檢查火花塞外觀、電極間隙與火花塞熱值，檢查缸線與次級點火線圈電阻等。

（3）不可主觀臆斷，案例車輛第一次維修時，根據(jù)故障碼指示，懷疑點火執(zhí)行電路故障，維修思路本身沒錯，但一次性更換點火線圈、高壓缸線、火花塞，不免讓人懷疑，維修人員是否對更換零件進行故障檢查確認，難道是希望通過廣撒網(wǎng)，撈大魚的方式掃除故障？結(jié)果故障沒有排除，還導致客戶經(jīng)濟白白損失。

電控系統(tǒng)故障排除，故障碼產(chǎn)生原理一定要分析清楚，于此故障碼產(chǎn)生的相關故障原因都要進行檢查確認，不可盲目換件，更換元件時一定要對故障嫌疑件進行仔細檢查，確認元件是否為故障件。不可主觀臆斷，甚至出現(xiàn)對某個回路一網(wǎng)打盡的維修方法，多個元件同時出現(xiàn)故障的概率是比較低的。

通過本文的案例分析，我們發(fā)現(xiàn)該車輛故障實質(zhì)為發(fā)動機積碳污染，冷車啟動時燃油被積碳吸收掉一部分，導致啟動混合氣過膝，致使啟動困難。熱車以后，火花塞積碳污染導致?lián)舸╇妷狠^低，火花能量不足，出現(xiàn)氣缸缺火，加之積碳使氣門密封不嚴，加重氣缸缺火現(xiàn)象，出現(xiàn)加速不良，發(fā)動機抖動等故障現(xiàn)象。又因ECU是以曲軸加速度來判斷點火系統(tǒng)故障，故而才報出點火不良故障代碼。

（4）不可忽略電控系統(tǒng)的機電一體化屬性，在仔細檢查電氣線路故障無果的時候，我們也要將維修思路拓展至系統(tǒng)相關機械部分，畢竟電控系統(tǒng)功能最終也要對應的機械元件實現(xiàn)，如案例中點火不良故障除了點火電路故障以外，積碳污染、氣缸密封、油壓不足等都會引起相似故障現(xiàn)象，最終檢查結(jié)果為發(fā)動機積碳污染，清洗發(fā)動機積碳，故障排除。其他類似情況，還出現(xiàn)過系統(tǒng)報出凸輪軸位置傳感器信號故障，檢查結(jié)果卻是發(fā)動機正時錯位。再如ABS系統(tǒng)報某輪速傳感器故障，檢查結(jié)果卻是磁電式輪速傳感器表面沾有較多鐵削。類似故障案例較多，在此不一一贅述。

（5）利用專業(yè)知識，看清故障本質(zhì)，以專業(yè)知識倒推故障原因，才是一個現(xiàn)代合格汽修人員應有的專業(yè)素質(zhì)。以本文故障為例，點火系統(tǒng)應在發(fā)動機各種工況和使用條件下保證可靠點火，為此點火系應滿足以下基本要求：

1）能產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間隙的電壓，使火花塞電極之間擊穿產(chǎn)生電火花所需的電壓，稱為火花塞擊穿電壓?；鸹ㄈ麚舸╇妷旱拇笮∨c火花塞間隙，氣缸內(nèi)壓力、溫度、電極溫度、發(fā)動機工況等因素有關。

2）電火花應具有足夠的點火能量，以可靠點燃可熱混合氣。發(fā)動機工作時，由于混合氣接近自然溫度，因此所需的火花塞能量較?。?-5mJ），傳統(tǒng)的點火系統(tǒng)能量為（15-50mJ），足以點燃混合氣。但在起動，怠速以及突然加速時需要較高的點火能量。為保證可靠點火，一般應保證（50-80mJ）的點火能量，起動時應能產(chǎn)生大于100mJ的能量。

3）點火提前角與發(fā)動機工況相適應，滿足發(fā)動機工作循環(huán)要求，提升發(fā)動機燃油經(jīng)濟性。

發(fā)動機報點火不良故障，若我們假設是點火系統(tǒng)本身故障，我們就可以從點火電壓、點火能量、點火提前角控制三個方向入手，進行故障分析。例如假設點火電壓過低導致氣缸缺火，那么對應的可能故障原因就有點火線圈故障、火花塞故障、ECU故障、相關線路連接故障等，我們再利用電控系統(tǒng)的基本模型，將相關故障點分配到對應的故障分區(qū)，再通過排除法一一進行分區(qū)排除，就不容易出現(xiàn)診斷思路混亂，盲目換件的現(xiàn)象。

3 總結(jié)

現(xiàn)代汽車大量應用電子控制系統(tǒng)提升車輛駕駛品質(zhì)，帶來消費體驗提升的同時，也給廣大維修人員帶來了新的挑戰(zhàn)，要摒棄傳統(tǒng)的維修思維，積極學習新知識新技術，用科學的維修思維來應對先進的電子控制系統(tǒng)，做一個現(xiàn)代化的有良好專業(yè)素養(yǎng)的汽車維修員。

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