论运用数据流进行电控发动机故障的诊断

刘道杰

【摘 要】本文通过介绍电控发动机电控燃油喷射系统按照运行工况的不同，对喷油参数进行最优的综合控制，运用数据流进行电控发动机故障的诊断，结合实际维修工作中的维修实例，谈谈运用“数据流”进行电控系统故障诊断的体会。

【关键词】电控发动机；传感器；静态数据流；分析

电控发动机是装有电脑、传感器、执行元件的智能控制发动机。电控发动机与化油器式发动机最大的不同在于燃油的供给上。电控发动机的燃油供给系统取消了化油器，却增加了不少电子自动控制装置。

电控发动机不仅仅要完成化油器所要完成的任务，而且要完成化油器难以完成的任务。例如，让可燃混合气的空燃比浓度能控制在所需要的范围内，让燃烧更加的充分，显著减少排气污染。电控发动机由于在燃油供给系统增加了电子控制部分，这使得油路和电路相互联系，它不仅影响发动机燃油系的工作，而且还影响发动机的正常运行。也正是因为电控发动机电子控制装置的增加，使发动机的整个机构更加复杂。

电控发动机还具有以下优点：电控燃油喷射系统可按照运行工况的不同，对喷油参数 （如喷油量、喷油定时、喷油压力、喷油速率等 ）进行最优的综合控制，并可考虑各种因素对柴油机性能的影响；具有齐全的控制功能；具有很高的控制精度，动态响应快；能有效提高发动机的动力性、经济性和排放性能；提供故障诊断功能，使可靠性提高。

随着电控燃油喷射技术的发展和维修认识水平的不断提高，现代轿车中在对装有电控燃油喷射发动机的汽车进行维修时，使用故障诊断仪对发动机电控单元（ECU）进行检测，并根据ECU存储的故障代码进行检修，大多数都能判明故障可能發生的原因和部位，会给维修人员的工作带来很大的方便。

运用数据流进行电控发动机故障的诊断，首先要打好理论基础，有了这些理论基础，在查找故障时就会找出问题的主要根源进行分析；然后要了解各传感器数据的表现形式。结合实际维修工作中的维修实例，谈谈运用“数据流”进行电控系统故障诊断的体会。

1.利用“静态数据流”分析故障

静态数据流是指接通点火开关，不起动发动机时，利用故障诊断仪读取的发动机电控系统的数据。例如进气压力传感器的静态数据应接近标准大气压力（100-102kPa）；冷却液温度传感器的静态数据凉车时应接近环境温度等。下面是利用“静态数据流”进行诊断的一个实例：故障现象：一辆捷达王轿车，在入冬后的一天早晨无法起动。检查与判断：首先进行问诊，车主反映：前几天早晨起动很困难，有时经很长时间也能起动起来，起动后再起动就一切正常。

一开始在别的修理厂修理过，发动机的燃油压力和气缸压力、喷油嘴、配气相位、点火正时以及火花塞的跳火情况都做了检查，也没有解决问题。通过对以上项目重新进行仔细检查，同样没发现问题，发动机有油、有火，就是不能起动，到底是什么原因呢？

后来发现，虽经多次起动，可火花塞却没有被“淹”的迹象，这说明故障原因是冷起动加浓不够。如果冷起动加浓不够，又是什么原因造成的呢？冷却液温度传感器是否正常呢？

用故障诊断仪检测发动机ECU，无故障码输出。通过读取该车发动机静态数据流发现，发动机ECU输出的冷却液温度为105℃，而此时发动机的实际温度只有2-3℃，很明显，发动机ECU所收到的水温信号是错误的，说明冷却液温度传感器出现了问题。为进一步确认，用万用表测量冷却液温度传感器与电脑之间线束，既没有断路，也没有短路，电脑给冷却液温度传感器的5V参考电压也正常， 于是将冷却液温度传感器更换，再起动正常，故障排除。

这起故障案例实际并不复杂，对于有经验的维修人员，可能会直接从冷却液温度传感器着手，找到问题的症结。但它说明一个问题，那就是电控燃油喷射发动机系统的ECU对于某些故障是不进行记忆存储的，比如该车的冷却液温度传感器，既没有断路，也没有短路，只是信号失真，ECU的自诊断功能就不会认为是故障。再比如氧传感器反馈信号失真，空气流量计电压信号漂移造成空气流量计所检测到的进气量与实际进气量出现差异等，都不能被ECU认可为故障。在这种情况下，阅读控制单元数据成为解决问题的关键。

2.利用“动态数据流”分析故障

一辆桑塔纳2000时代超人轿车行驶14万km，出现怠速不稳，加速无力并有“耸”车现象。先后清洗了喷油器及节气门体，更换了火花塞和高压线，燃油压力在标准范围内，而故障依旧存在。

试车发现怠速时略有抖动，踩油门踏板急加速，进气歧管回火，发动机在滞后一小段时间后才提升到3000r/min以上；缓慢加速则基本正常。用V.A.G1552故障诊断仪读故障码，无故障码显示，进人数据流功能，查看怠速主要数据，通过数据流可以看到节气门开度达到7°，超过正常值。实际上，性能良好的发动机在清洗完节气门体后，即使不做基本设定，其角度也能很快自适应达到正常值范围，因此角度过大是ECU进行怠速稳定调整的结果而不是故障的原因。喷油脉宽达到2.87ms，超过正常值；氧传感器信号长时间滞留在0.455～1.0V，说明混合气过浓。进气量也超过正常值。通过对各数据的比较，发现只有进气量是单项的输入信号。有理由认为该信号与实际存在偏差，造成其他数据的相应变化。做急加速试验，同时观察数据流的变化。节气门角度相应良好；点火提前角在转速未能提升起来的2s内，只能处在20°以内，然后才提升到30°以上。同样，喷油脉宽也难以达到10ms以上，氧传感器信号相应性的跃变不明显。再看进气量，急加速的2s内，只能提升至15g/s，正常时可以达到20g/s。

综上所述，该故障极有可能是因空气流量计性能下降、信号值失准造成的。怠速工况时的信号大于正常值，使混合气过浓。急加速工况相应性差，信号不能与实际进气量同步，使ECU计算出的喷油量偏少，造成混合气过稀，因而发动机回火，动力不足，转速提升困难。这一点从点火提前角的变化 也可以看出来，因为它表征为发动机转速提升的一种趋势，且是同步的。更换空气流量计、故障消失。读取相关数据流，做急加速，点火提前角可迅速升至40°以上，喷油脉宽达到10ms以上，进气量升至25g/s以上，氧传感器信号恢复正常，故障排除。

3.结束语

运用“数据流”进行故障分析，便于维修人员了解汽车的综合运行参数，可以定量分析电控发动机的故障，有目的地去检测更换有关元件，在实际维修工作中可以少走很多弯路，减少诊断时间，极大地提高工作效率。 [科]

【参考文献】

[1]新雷.电控汽油喷射式发动机排放检测诊断故障的实用性研究代[D].西安：长安大学，2005.