利用数据流分析发动机控制系统的软故障

06-08

许多情况下，电控燃油喷射发动机会出现这样的情况，发动机出现了故障现象，比如象怠速不良，抖动严重，怠速冒黑烟，发动机耗油量大，发动机加速不良，发动机空负荷时只能加速到3000rpm等等，但使用故障诊断仪器却发现电控单元中没有故障记忆，也就是说发动机的电控装置自诊断系统没有发现本系统有故障，出现这种情况，我们暂且称之为控制系统的软故障。

遇到这样的情况，会使许多从事电控发动机维修的专业人员产生一种疑问──为什么控制系统工作正常而发动机却工作不正常？造成这种情况的原因如何去查找呢？

通常在我们诊断电控发动故障时一般都遵循这样的原则：

首先判断故障原因是在电控部分还是在机械部分？

使用的办法就是利用故障阅读仪检查电控单元中的自诊断系统中是否有故障记忆，如果有故障记忆，则可确定故障原因在电控部分，如没有，则可初步确定故障原因是在机械部分；

第二步是根据故障记忆的内容及提示相关产生故障原因去确定系统中的故障部位。

这些故障部位大多发生在各类信号传感器及连接导线和接插件上；

第三步是在没有故障记忆或排除了控制系统故障的基础上，按照通常的发动机故障排除规律，根据发动机的故障现象去确定故障可能产生的部件

即检查保证发动机的各类机械结构部件，象电动油泵的供油能力，油路的压力状况，火花塞工作状况，点火线圈工作状况，气缸压力等等。

经过这三步工作应该说可以解决发动机产生的故障了，但系统如果存在软故障，那么大多数情况却是经过三步工作之后，故障依旧──这种情况有时让人无法理解，甚至有些维修人员在遇到这种情况便束手无策了。

那么系统出现软故障用什么方法去分析故障原因呢？

通常可利用故障分析仪中数据流读取功能，根据系统的一些工作参数来分析造成故障的原因。

大家知道，电控燃油喷射发动机的工作主要是依靠一个微型计算机（ECU）来控制发动机在各工况条件的供油量，微机控制下供油量的多少必须与发动机的工况相匹配，这种匹配关系必须是控制系统状况与发动机实际状况相吻合的关系。

比如说驾驶员控制节气门位置来要求发动机达到某种工况状态，这时控制系统要如实地反映和保证整个系统达到所要求的工况状态，实际工况对于发动机来说是唯一的，而控制系统要反映和确定这个唯一的工况却需要许多个参数，这些参数还要相互达到一个统一，即实际工况与实际标志参数要有互相对映关系。

举例：

发动机在经济负荷上运转时，反映的是部分负荷工况，那么控制系统中各种反映发动机负荷状态的传感器所提供给控制单元的参数也是符合发动机在部分负荷状态的数据：转速为2500rpm，节气门开度为40%，进气量为6g/s，供油时间长度为4.5ms（校正）。

这些标志发动机负荷状态的参数必须是与要求发动机达到的工况状态相吻合，

如果有一项参数不能达到实际要求数值，例如节气门实际开度已达40%，但节气门位置传感器送给电控单元的数据却是20%，这时相对应的发动机转速也就不能提升到2500rpm，这种匹配关系是电控装置能否满足驾驶员实际要求的一种基础关系，也是电控装置能否按照人的意愿工作的基本保证。

另外，电控单元在控制发动机工作的过程中，它所接受的各种传感器信号是人们给定的一个范围，而电控单元的自诊断系统功能就是判断这些传感器的信号是否超出了这个范围，只有信号超出规定范围后，自诊断系统才能知道这种信号不能做为控制信号使用，这时自诊断系统才能确定系统中有故障，才能有故障记忆，才能给出故障编码，

而如果信号没有超出给定范围，但却与实际情况有较大的偏差，这种不准确信号仍会使电控单元按照提供的不准确的信号控制发动机工作，自诊断系统不能给出故障编码，从而造成发动机产生故障现象，这就是控制系统产生软故障的根本原因。

一般控制系统中的软故障主要反映在发动机上有以下几种表现：
1、怠速不稳，有时冒黑烟；
2、发动机百公里油耗偏高；
3、发动机在空负荷状态转速最高只能达到3000rpm ；
4、发动机冷车易起动，热车不易起动。

发动机出现以上故障现象，同时在检查发动机控制单元发现无故障记忆时，必须进行控制系统的运行数据分析，来进一步找出产生故障的原因，方法是利用故障诊断仪的数据阅读功能，调出控制系统的实际工作参数（在出现故障现象时），

要检查的参数主要内容有：

①发动机转速；

②空气进气量（或进气岐管绝对压力值）；

③点火提前角；

④供油脉冲时间；

⑤节气门开度值；

⑥充电电压值；

⑦发动机水温值；

⑧进气温度值；

⑨氧传感器电压值。

这些参数可分成三种类型：

第一种是基础参数，如发动机转速，

第二种是重要参数，如进气量（进气岐管压力值），点火提前角，供油脉冲时间，节气门开度值等。

第三种是修正参数，如水温反进气温度，氧传感器信号等。

当发动机在无故障码的情况下出现故障现象时，应首先检查控制系统中的传感器实际显示的数据与正常值作比较，确定其值是否超出正常范围及偏差的程度，比如：

当出现怠速不稳故障时，应首先检查控制形成怠速混合气的进气参数和供油时间参数，同时要确定氧传感器信号是否正常？

如果氧传感器信号不正常，则应先确定氧传感器自身是否损坏？

氧传感器信号是控制系统的控制单元判断混合气比例是否正确的依据，如果氧传感器自身损坏，造成给控制单元提供错误信号，从而造成控制单元错误控制喷油量。

例如氧传感器错误地提供一个混合气偏浓的信号，则控制单元会依据这个控制信号减少供油量，从而造成实际混合气浓度偏稀，这时发动机会出现怠速运转不稳现象；

如果检查氧传感器正常，而进气量测量信号出现偏差，比如给控制单元提供一个较高的进气信号，这时控制单元会控制喷油器喷出较多的燃油以匹配进气信号，从而造成混合气过浓引起怠速不稳现象，同时发动机运行油耗增大，这时检查供油时间参数，会发现其值也偏离正常值。

有时进气测量传感器自身有故障时，在怠速时不反映出故障现象，只是在发动机加速时，出现发动机无法高速运转，严重时最高转速仅达3000──4000rpm，造成这种现象的原因是进气量信号太低，控制单元仅能接收到较低进气量信号，从而控制发动机在低负荷、低转速条件下运转。

其它一些修正信号也会造成发动机的故障运转，如进气温度信号和发动机水温信号，这两种温度信号如果出现偏差，比如向控制单元提供较低温度信号，则控制单元会控制发动机按暖机工况运行，这时发动机的怠速会出现忽高忽低现象。

当检查控制系统中的信号参数都正常，而发动机仍然有故障表现时，这时应按发动机的基本检查程序进行，如检查点火系统工作情况（如火花塞状况，缸线的阻值状况）供油压力是否正常，气缸压力是否正常等等。

总而言之，应对电控装置的系统软故障，不仅需要理解控制系统的电路工作原理，利用其工作原理去分析电路中的故障，同时还要结合汽油发动机工作的基本原理去分析除控制电路以外可能产生故障的原因，这些原因不仅包含一部分发动机的电路，还包含发动机油路和进气通道，另外也包括保证发动机能正常工作的机械装置，只有综合分析才能较快地解决系统存在的软故障。

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