利用數據流分析發動機控制系統的軟故障

很多情況下，電控燃油噴射發動機都會出現這種情況，會出現一些發動機故障，比如怠速不佳，抖動嚴重，怠速冒黑煙，油耗高，發動機加速性差，空車時發動機只能加速到3000轉。但在使用故障診斷儀時，發現電控單元沒有故障記憶，說明發動機電控裝置的自診斷系統并沒有發現這個系統有任何故障。在這種情況下，我們暫且稱之為控制系統的軟件。

這種情況會讓很多從事電控發動機維修的專業人士產生一個疑問：為什么控制系統工作正常，發動機卻不工作？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，根據故障記憶的內容和相關故障原因，確定系統中的故障位置。

這些故障大多發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故障的基礎上，根據發動機故障現象和通常的發動機故障排除規則，確定故障的可能部件。

即檢查發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。

經過這三步，應該說發動機故障可以解決了。但如果系統出現了軟故障，大多數情況下，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軟故障的原因呢？

通常可以利用故障分析儀中的數據流讀取功能，根據系統的一些工作參數來分析故障原因。

眾所周知，電控燃油噴射發動機的工作主要依靠一個微型計算機(ECU)來控制發動機在各種工況下的燃油供給。微機控制的供油必須與發動機的工況相匹配，這種匹配關系必須是控制系統與發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動機達到一定的工況，所以控制系統必須如實反映并保證整個系統達到要求的工況，而實際工況是發動機獨有的。而控制系統需要很多參數來反映和確定這種獨特的工作狀態，這些參數應該是相互統一的，即實際工作狀態和實際打標參數之間應該有對應關系。

示例：

發動機在經濟負荷下運行時，反映的是部分負荷，所以控制系統中各種傳感器提供給控制單元反映發動機負荷狀態的參數也是符合發動機部分負荷的：轉速2500rpm，節氣門開度40%，進氣量6g/s，供油時間4.5ms(修正)。

這些指示發動機負載狀態的參數必須與發動機所需的工作狀態一致。

如果某個參數達不到實際值，比如實際節氣門開度已經達到40%，但是節氣門位置傳感器發送給ECU的數據是20%，那么對應的發動機轉速就無法提高到2500轉。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，電控單元自診斷系統的作用就是判斷這些傳感器的信號是否超出這個范圍。只有在信號超出規定范圍后，自診斷系統才能知道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提供的不準確信號控制發動機，自診斷系統無法給出故障碼，從而造成發動機故障，這是控制系統軟故障的根本原因。

一般控制系統的軟故障主要體現在發動機的以下性能上：

1.怠速不穩，有時冒黑煙；

2.發動機百公里油耗高；

3.發動機在怠速時最高轉速只能達到3000轉；

發動機冷的時候容易啟動，熱的時候就不容易了。

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

待檢查參數的主要內容有：

發動機轉速；

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；

節氣門開度值；

充電電壓值；

發動機水溫值；

終端入口空氣溫度值；

氧傳感器的電壓值。

這些參數可以分為三種類型：

第一個是基本參數，如發動機轉速，

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

第三是校正參數，如水溫、進氣溫度和氧傳感器信號。

當發動機無故障碼故障時，首先檢查控制系統中傳感器實際顯示的數據，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：

怠速不穩時，先檢查控制怠速混合氣形成的進氣參數和供油時間參數，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的控制單元判斷混合比是否正確的依據。如果氧傳感器本身損壞，會給控制單元發出錯誤信號，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，控制單元將根據控制信號減少燃料供應，導致實際混合物濃度過稀。此時發動機會出現怠速不穩的情況；

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，發動機的油耗也會增加。檢查供油時間參數時，會發現其值也偏離正常值。

有時進氣測量傳感器本身出現故障，怠速時無法反映故障現象，但加速時發動機無法高速運轉。嚴重時最高轉速只有3000-4000轉。造成這種現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，從而控制發動機低負荷低轉速運行。

其他校正信號也會導致發動機故障，如進氣溫度信號和發動機水溫信號。如果這兩個溫度信號出現偏差，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動機在暖機狀態下運行，發動機的怠速就會出現波動。

當控制系統中的所有信號參數都正常，但發動機仍顯示故障時，應遵循發動機的基本檢查程序，如檢查點火系統的工作狀況(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的電路工作原理，還要結合汽油發動機的基本工作原理，分析控制電路以外的可能故障原因