利用數(shù)據(jù)流分析發(fā)動機控制系統(tǒng)的軟故障

很多情況下，電控燃油噴射發(fā)動機都會出現(xiàn)這種情況，會出現(xiàn)一些發(fā)動機故障，比如怠速不佳，抖動嚴重，怠速冒黑煙，油耗高，發(fā)動機加速性差，空車時發(fā)動機只能加速到3000轉(zhuǎn)。但在使用故障診斷儀時，發(fā)現(xiàn)電控單元沒有故障記憶，說明發(fā)動機電控裝置的自診斷系統(tǒng)并沒有發(fā)現(xiàn)這個系統(tǒng)有任何故障。在這種情況下，我們暫且稱之為控制系統(tǒng)的軟件。

這種情況會讓很多從事電控發(fā)動機維修的專業(yè)人士產(chǎn)生一個疑問：為什么控制系統(tǒng)工作正常，發(fā)動機卻不工作？如何找出造成這種情況的原因？

通常，在診斷電控發(fā)動機的故障時，我們通常遵循以下原則：

首先，確定故障是電子控制部分還是機械部分。

使用方法是用故障讀取器檢查電子控制單元的自診斷系統(tǒng)中是否有故障記憶。如果有故障記憶，可以確定故障在電控部分；如果不是，可以初步確定故障在機械部分。

第二步，根據(jù)故障記憶的內(nèi)容和相關故障原因，確定系統(tǒng)中的故障位置。

這些故障大多發(fā)生在各種信號傳感器、連接線和連接器上；

再次，在無故障記憶或排除控制系統(tǒng)故障的基礎上，根據(jù)發(fā)動機故障現(xiàn)象和通常的發(fā)動機故障排除規(guī)則，確定故障的可能部件。

即檢查發(fā)動機的各種機械部件，如電動油泵的供油能力、油路壓力、火花塞工作情況、點火線圈工作情況、氣缸壓力等。

經(jīng)過這三步，應該說發(fā)動機故障可以解決了。但如果系統(tǒng)出現(xiàn)了軟故障，大多數(shù)情況下，三步之后故障會保持不變。這種情況有時候是無法理解的，甚至有些維修人員遇到這種情況也很無奈。

那么，用什么方法來分析系統(tǒng)軟故障的原因呢？

通常可以利用故障分析儀中的數(shù)據(jù)流讀取功能，根據(jù)系統(tǒng)的一些工作參數(shù)來分析故障原因。

眾所周知，電控燃油噴射發(fā)動機的工作主要依靠一個微型計算機(ECU)來控制發(fā)動機在各種工況下的燃油供給。微機控制的供油必須與發(fā)動機的工況相匹配，這種匹配關系必須是控制系統(tǒng)與發(fā)動機實際工況的關系。

比如駕駛員對油門位置的控制要求發(fā)動機達到一定的工況，所以控制系統(tǒng)必須如實反映并保證整個系統(tǒng)達到要求的工況，而實際工況是發(fā)動機獨有的。而控制系統(tǒng)需要很多參數(shù)來反映和確定這種獨特的工作狀態(tài)，這些參數(shù)應該是相互統(tǒng)一的，即實際工作狀態(tài)和實際打標參數(shù)之間應該有對應關系。

示例：

發(fā)動機在經(jīng)濟負荷下運行時，反映的是部分負荷，所以控制系統(tǒng)中各種傳感器提供給控制單元反映發(fā)動機負荷狀態(tài)的參數(shù)也是符合發(fā)動機部分負荷的：轉(zhuǎn)速2500rpm，節(jié)氣門開度40%，進氣量6g/s，供油時間4.5ms(修正)。

這些指示發(fā)動機負載狀態(tài)的參數(shù)必須與發(fā)動機所需的工作狀態(tài)一致。

如果某個參數(shù)達不到實際值，比如實際節(jié)氣門開度已經(jīng)達到40%，但是節(jié)氣門位置傳感器發(fā)送給ECU的數(shù)據(jù)是20%，那么對應的發(fā)動機轉(zhuǎn)速就無法提高到2500轉(zhuǎn)。這種匹配關系是ECU能否滿足駕駛員實際要求的基本關系，也是ECU能否按人的意愿工作的基本保證。

另外，在控制發(fā)動機的過程中，電控單元接收到的各種傳感器信號都在給定的范圍內(nèi)，電控單元自診斷系統(tǒng)的作用就是判斷這些傳感器的信號是否超出這個范圍。只有在信號超出規(guī)定范圍后，自診斷系統(tǒng)才能知道t

但如果信號沒有超出給定范圍，但與實際情況有較大偏差，這種不準確的信號仍然會使電控單元根據(jù)提供的不準確信號控制發(fā)動機，自診斷系統(tǒng)無法給出故障碼，從而造成發(fā)動機故障，這是控制系統(tǒng)軟故障的根本原因。

一般控制系統(tǒng)的軟故障主要體現(xiàn)在發(fā)動機的以下性能上：

1.怠速不穩(wěn)，有時冒黑煙；

2.發(fā)動機百公里油耗高；

3.發(fā)動機在怠速時最高轉(zhuǎn)速只能達到3000轉(zhuǎn)；

發(fā)動機冷的時候容易啟動，熱的時候就不容易了。

當發(fā)動機出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象，且在發(fā)動機控制單元中沒有找到故障記憶時，需要對控制系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進行分析，進一步找出故障原因。方法是利用掃描工具的數(shù)據(jù)讀取功能調(diào)出控制系統(tǒng)的實際工作參數(shù)(故障現(xiàn)象發(fā)生時)。

待檢查參數(shù)的主要內(nèi)容有：

發(fā)動機轉(zhuǎn)速；

進氣量(或進氣歧管絕對壓力)；

點火提前角；

燃料供應脈沖時間；

節(jié)氣門開度值；

充電電壓值；

發(fā)動機水溫值；

終端入口空氣溫度值；

氧傳感器的電壓值。

這些參數(shù)可以分為三種類型：

第一個是基本參數(shù)，如發(fā)動機轉(zhuǎn)速，

二是重要參數(shù)，如進氣量(進氣歧管壓力值)、點火提前角、供油脈沖時間、節(jié)氣門開度值等。

第三是校正參數(shù)，如水溫、進氣溫度和氧傳感器信號。

當發(fā)動機無故障碼故障時，首先檢查控制系統(tǒng)中傳感器實際顯示的數(shù)據(jù)，并與正常值進行比較，以確定其值是否超出正常范圍和偏差，例如：

怠速不穩(wěn)時，先檢查控制怠速混合氣形成的進氣參數(shù)和供油時間參數(shù)，判斷氧傳感器信號是否正常。

如果氧傳感器信號異常，需要確定氧傳感器本身是否損壞。

氧傳感器信號是控制系統(tǒng)的控制單元判斷混合比是否正確的依據(jù)。如果氧傳感器本身損壞，會給控制單元發(fā)出錯誤信號，導致控制單元錯誤控制噴油量。

例如，如果氧傳感器錯誤地提供了混合物過濃的信號，控制單元將根據(jù)控制信號減少燃料供應，導致實際混合物濃度過稀。此時發(fā)動機會出現(xiàn)怠速不穩(wěn)的情況；

如果氧傳感器檢查正常，但是進氣測量信號有偏差，比如給控制單元提供較高的進氣信號，那么控制單元就會控制噴油器噴射更多的燃油來匹配進氣信號，這樣就會導致混合氣過濃，怠速不穩(wěn)，發(fā)動機的油耗也會增加。檢查供油時間參數(shù)時，會發(fā)現(xiàn)其值也偏離正常值。

有時進氣測量傳感器本身出現(xiàn)故障，怠速時無法反映故障現(xiàn)象，但加速時發(fā)動機無法高速運轉(zhuǎn)。嚴重時最高轉(zhuǎn)速只有3000-4000轉(zhuǎn)。造成這種現(xiàn)象的原因是進氣信號太低，控制單元只能接收到低進氣信號，從而控制發(fā)動機低負荷低轉(zhuǎn)速運行。

其他校正信號也會導致發(fā)動機故障，如進氣溫度信號和發(fā)動機水溫信號。如果這兩個溫度信號出現(xiàn)偏差，比如給控制單元提供一個較低的溫度信號，控制單元就會控制發(fā)動機在暖機狀態(tài)下運行，發(fā)動機的怠速就會出現(xiàn)波動。

當控制系統(tǒng)中的所有信號參數(shù)都正常，但發(fā)動機仍顯示故障時，應遵循發(fā)動機的基本檢查程序，如檢查點火系統(tǒng)的工作狀況(如火花塞的狀況、氣缸管路的阻力)、供油壓力和氣缸壓力是否正常等。

綜上所述，處理電子控制裝置的軟故障，不僅要了解控制系統(tǒng)的電路工作原理，還要結(jié)合汽油發(fā)動機的基本工作原理，分析控制電路以外的可能故障原因