用數(shù)據(jù)流研究分析電控發(fā)動機故障

1、用數(shù)據(jù)流分析電控發(fā)動機故障作者:日期:用數(shù)據(jù)流分析電控發(fā)動機故障在對裝有電控燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)動機進行維修時，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，多數(shù)情況下能判明故障可能發(fā)生的原因和部位，這給維修人員的工作帶來很大的方便。然而，在對汽車維修時，若僅僅靠故障代碼尋找故障，往往會出現(xiàn)判斷上的失誤。實際上，故障代碼僅僅是ECU認可或否的界定結論，不一定是汽車真正的故障部位。因此，在對汽車進行維修時應綜合分析判斷，結合汽車故障的現(xiàn)象來尋找故障部位。并且有很多故障是不被 ECU所記錄的，也就不會有故障代碼輸出，遇到這種情況時，該如何處理呢？現(xiàn)在最為可行的辦法就

2、 是使用故障診斷儀進行數(shù)據(jù)流的檢測，動態(tài)研究發(fā)動機工作狀況，從而找出故障所在。1、讀取數(shù)據(jù)流的方法從1996以后生產的汽車都必須安裝第2代隨車診斷系統(tǒng)（OBD-H）,采用了同一故障診斷標準，買一臺解碼器就可對多種車型進行解碼和調取數(shù)據(jù)。1.1讀取數(shù)據(jù)流的方法a. 將解碼器或檢測儀與發(fā)動機數(shù)據(jù)連接器接上，選擇車型。b .先讀取發(fā)動機 ECU內已存儲的故障碼。c.清除故障碼和發(fā)動機 ECU凍結幀。d .在發(fā)動機工作情況下，按確定的順序有選擇地動態(tài)讀取數(shù)據(jù)，例如計算的負荷值（負荷率）、發(fā)動機轉速、短時間內和長時間內燃油修整次數(shù)、噴油器脈寬、燃油系統(tǒng)壓力（有些車型上）、車速、發(fā)動機冷卻液溫度、進氣管絕

3、對壓力、開環(huán)/閉環(huán)狀態(tài)、怠速空氣控制閥（IAC ）狀態(tài)、間歇不點火故障碼等。e.將讀取的數(shù)據(jù)與標準數(shù)據(jù)進行對比（解碼器內有標準數(shù)據(jù)可參考）。1.2判斷發(fā)動機正常工作狀況的主要參數(shù)發(fā)動機正常工作時數(shù)據(jù)流主要參數(shù)如下。a.車輛已經工作幾小時以后，發(fā)動機冷卻水溫度（ ECT）與進氣溫度一樣。b 怠速空氣控制閥被控制在指定的范圍內，節(jié)氣門開度應與發(fā)動機負荷狀態(tài)相匹配。c.氧傳感器信號電壓應與噴油脈寬的變化相對應。氧傳感器工作正常，有時信號電壓低于200mV（說明混合氣稀），有時信號電壓高于 800mV （說明混合氣濃）。當發(fā)動機處于閉環(huán)控制，混合氣在濃和稀之間反復調整時，氧傳感器信號電壓應上下波動，同

4、時噴油脈寬也應增大或減小反復變化。d .動態(tài)測試中點火提前角應該隨著節(jié)氣門的開度或發(fā)動機轉速的變化而增大或減少。e.進氣歧管真空度的變化應與發(fā)動機負荷狀況、節(jié)氣門開度相匹配。2、利用動態(tài)數(shù)據(jù)流分析發(fā)動機故障的實例2.1日產風度轎車高速公路行駛突然熄火故障一輛1995年款的日產風度 2.0G轎車，裝備A33型發(fā)動機，行駛里程 7萬一 8萬km。該車在高速 公路上行駛時突然熄火，被拖至維修廠進行維修。首先檢測電動燃油泵、點火系統(tǒng)、進氣歧管真空，都正常；讀取發(fā)動機故障碼，解碼器顯示無故障 碼。起動發(fā)動機，發(fā)動機雖能夠起動，但幾秒鐘后就自動熄火。原地起動后運轉的幾秒鐘內，用元征 431讀取發(fā)動機數(shù)據(jù)流

5、，捕捉到的數(shù)據(jù)流見表1。水溫相當于69C、轉速為812r/min、節(jié)氣門開度為4°、熱氧傳感器電壓為 0.10.9 V、噴油脈寬 從起動時的4.0ms下降到1.4ms左右時發(fā)動機熄火。分析以上測得的數(shù)據(jù)流可知：發(fā)動機能夠起動且點火提前角為12°，說明點火正時及點火系統(tǒng)無問題；其它如節(jié)氣門位置傳感器和熱氧傳感器等數(shù)據(jù)也正常。不正常的數(shù)據(jù)有噴油脈寬，從4.0ms下降到1.4ms,導致發(fā)動機熄火。噴油脈寬下降有兩種可能的原因，一種是油路系統(tǒng)有問題；另一種是氣路 系統(tǒng)有問題。表1日產風度發(fā)動機數(shù)據(jù)流項目第1次第2次第3次=r第4次節(jié)氣門位置傳感器（TPS） / （°）44

6、44空氣流量計（MAF ） N1.31.31.31.3冷卻液溫度傳感器（ECT） /V0.50.50.50.5噴油脈寬（INJ） /ms4.03.02.51.4氧傳感器（OX） /V0.80.60.30.1轉速（r/min）812813812813接著檢查油路系統(tǒng)，油路系統(tǒng)正常，說明故障應在氣路系統(tǒng)中。發(fā)動機ECU根據(jù)空氣流量計提供的數(shù)據(jù)和轉速值確定基本的噴油量。然后由執(zhí)行器（噴油器）以一定的脈寬噴入進氣歧管與空氣混合， 形成一定濃度的混合氣。據(jù)此分析，噴油脈寬下降應為空氣流量計發(fā)生故障所致。風度A33空氣流量計的型號是 22680-AD210,為熱膜式。該空氣流量計在維修手冊指定的正常工作

7、范圍為1.21.8V，但實際維修過程中正常工作范圍為1.01.28V。因此根據(jù)實際工作經驗得出，信號電壓高于1.281.4V時，常用的A33空氣流量計自帶信號檢測電路中的集成芯片容易損壞，造成ECU誤控制。用發(fā)動機ECU具有“應急備用”功能（當電控發(fā)動機某些傳感器損壞時，發(fā)動機ECU會自行按某一工況處理，保證汽車能夠行駛，以便到維修廠維修，也稱作“回家功能”的特點，斷開點火開關，拔 掉空氣流量計插頭（該車拔掉空氣流量計后的現(xiàn)象為怠速不穩(wěn)或加速無力），使發(fā)動機按應急模式運行。起動發(fā)動機，發(fā)動機運轉正常且不熄火，但加速無力，符合設定工況，故可斷定確為空氣流量計損壞。 更換，故障排除。2.2捷達前衛(wèi)

8、轎車怠速過低故障一輛2002年產捷達前衛(wèi)轎車，在行駛中出現(xiàn)加速不良現(xiàn)象。接車后，先驗證故障現(xiàn)象，觀察到怠 速時發(fā)動機運轉有輕微抖動，原地空踩油門，各工況好像都正常，無頓車現(xiàn)象。隨后進行路試，慢踩油 門踏板，加速性能還可以。急加速時，有頓車現(xiàn)象產生。依據(jù)故障現(xiàn)象，初步判斷故障區(qū)域是在油路上。發(fā)動機無負荷狀態(tài)下，加速性能尚可，但負荷狀態(tài)下有頓車現(xiàn)象，多屬混合氣過稀故障。進行燃油壓力檢測，汽油泵及燃油壓力調節(jié)器工作正常。讀取發(fā)動機故障碼，解碼器顯示無故障碼。進入發(fā)動機動態(tài)數(shù)據(jù)流測試，怠速轉速為850r/min時，水溫為88C，節(jié)氣門開度為 6°,進氣絕對壓力為32kPa，噴油脈寬為5.6

9、ms，氧傳感器信號電壓為 0.3V左右。其測試值與正常值對比見表 2。 從以上數(shù)據(jù)流中，可以看出有下列幾項數(shù)據(jù)異常。表2捷達前衛(wèi)轎車數(shù)據(jù)流對比項目正常值測試值節(jié)氣門位置傳感器（TPS） / （°）256空氣流量計（MAF ） /V29.6 60.332冷卻液溫度傳感器（ECT） /V80 11088噴油脈寬（INJ） /ms2.05.05.6氧傳感器（OX ） /V0.1 0.90.3轉速（r/min）800880850a. 節(jié)氣門開度為6 °，說明節(jié)氣門體臟污，正常值一般為5°以下。b. 噴油脈寬5.6ms,說明怠速狀態(tài)下噴油量過大。c. 氧傳感器信號電壓 0.

10、3V，則說明混合氣過稀。從理論上分析，從噴油脈寬及氧傳感器信號電壓數(shù)值上分析，似乎有點自相矛盾。因為氧傳感器信號電壓低，表示混合氣過??；噴油脈寬增大，會導致噴油量加大，混合氣應過濃，氧傳感器信號電壓應 大于0.45V以上。但從故障現(xiàn)象上分析，還是混合氣過稀所致。為了驗證究竟是噴油脈寬增大，還是氧 傳感器“謊報軍情”，拔下進氣歧管上的真空管，把化油器清洗劑噴入進氣管內，即人為地加濃混合氣，此時觀察到數(shù)據(jù)流中的氧傳感器信號電壓迅速上升到0.8V左右，顯然氧傳感器能正確反映混合氣的濃度。如果真空密封系統(tǒng)漏氣，也會導致混合氣過稀，氧傳感器得知這一信號后，反饋給發(fā)動機ECU，加大噴油脈寬。由于氧傳感器修

11、正噴油量有一定的范圍，超過修正極限，也無能為力。假如真空進氣系統(tǒng)大量漏氣，就符合這種情形。遂接上真空表，怠速時真空表讀數(shù)為68kPa,表針指示平穩(wěn)，顯然真空密圭寸系統(tǒng)無漏氣故障。最后考慮到噴油器臟污堵塞，也會引起噴油量不足， 造成氧傳感器檢測到混合氣過稀，反饋到發(fā)動機控制單元。控制單元得到這一信息后，不斷地加大噴油脈寬，當噴油器臟污堵塞較嚴重時，混合氣極度偏稀，超過了氧傳感器調節(jié)范圍時，也就無法修正噴油量。拆下4個噴油器，上測試臺并進行超聲波清洗。因數(shù)據(jù)流中顯示節(jié)氣門開度為6°,表明有臟污，對節(jié)氣門體也進行了清洗。隨后用診斷儀對怠速系統(tǒng)進行自適應值的消除與匹配。閉合點火開關，但不要起動發(fā)動機，連接檢測儀，選擇“發(fā)動機系統(tǒng)選擇讀取故障碼t確認沒有故障碼儲存。選擇系統(tǒng)基本調整輸入通道號 060,當屏幕顯示區(qū)4顯示ADP OK （自適應正常）時，即基本設定完