通過進氣控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)判斷故障

1冷卻液溫度01發(fā)動機冷卻液溫度發(fā)動機冷卻液溫度是一個數(shù)值參數(shù)，單位為(可以用診斷儀的按鍵選擇來表示)，其范圍為-40~199。發(fā)動機冷卻液溫度參數(shù)由ECU根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度傳感器輸入的信號計算得出，其值應在發(fā)動機冷機后的熱啟動過程中隨著發(fā)動機溫度的升高而逐漸增大。當發(fā)動機達到正常工作溫度并怠速運轉時，冷卻液溫度參數(shù)值應在85~105范圍內(nèi)。當冷卻液溫度傳感器的內(nèi)部或外部電路存在開路故障時，冷卻液溫度參數(shù)顯示為-40。如果數(shù)值顯示：85，說明冷卻液溫度傳感器或電路存在短路故障。部分車型的發(fā)動機冷卻液溫度參數(shù)單位為V，直接來源于冷卻液溫度傳感器的信號電壓。代表發(fā)動機溫度的電壓值和發(fā)動機冷卻液溫度之間的比例關系隨著控制電路而變化。通常，電壓值與冷卻液溫度成反比。也就是說，當發(fā)動機冷卻劑溫度低時，指示冷卻劑溫度的電壓值高，而當發(fā)動機冷卻劑溫度高時，電壓值低。發(fā)動機冷卻液溫度傳感器正常工作時，其溫度參數(shù)范圍為0 ~ 5v，如果在發(fā)動機暖機過程中冷卻系統(tǒng)節(jié)溫器全開，冷卻液溫度參數(shù)值下降幾攝氏度而不是逐漸上升，則表明冷卻液溫度傳感器損壞。發(fā)動機冷卻液溫度傳感器損壞可能導致發(fā)動機排氣管冒黑煙、發(fā)動機啟動困難、發(fā)動機加速性差、發(fā)動機怠速不穩(wěn)甚至熄火等故障。02起動時的冷卻液溫度。某些車型的發(fā)動機電子控制器會在存儲器中記憶點火開關打開時的發(fā)動機冷卻液溫度傳感器信號，并在發(fā)動機關閉后保留到下次啟動。在分析汽車數(shù)據(jù)流時，故障診斷儀可以將此信號以啟動溫度的形式顯示出來，并將此參數(shù)與發(fā)動機冷卻液溫度參數(shù)進行比較，判斷發(fā)動機冷卻液溫度傳感器是否正常。當發(fā)動機處于冷態(tài)時，起動溫度等于此時的發(fā)動機冷卻液溫度。當發(fā)動機很熱時，發(fā)動機冷卻液溫度高于起動溫度。隨著發(fā)動機冷卻液溫度的升高，發(fā)動機冷卻液溫度值應逐漸升高，而初始溫度保持不變。如果啟動后兩個值保持不變，則意味著冷卻液溫度傳感器或其接線有故障。2節(jié)氣門位置和怠速控制參數(shù)節(jié)氣門位置和怠速控制參數(shù)主要反映節(jié)氣門位置和怠速控制裝置的工作狀態(tài)，有些參數(shù)還表示發(fā)動機ECU對發(fā)動機怠速控制和節(jié)氣門控制裝置發(fā)出的指令。其參數(shù)主要包括節(jié)氣門開度、怠速空氣控制、怠速開關、目標怠速、怠速控制閥設定位置等。01節(jié)氣門開度節(jié)氣門開度是一個數(shù)值參數(shù)，包括電壓(V)、角度(0)和百分比(%)，因車而異。電壓取值范圍為0 ~ 5.1V，角度取值范圍為0 ~ 90；百分比的數(shù)值范圍是0~100%。節(jié)氣門開度參數(shù)的值表示由發(fā)動機ECU接收的節(jié)氣門位置傳感器的信號值或根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器的信號值計算的節(jié)氣門開度的值。其絕對值與節(jié)氣門開度成正比，即節(jié)氣門開度參數(shù)的絕對值越大，節(jié)氣門開度越大。在數(shù)值分析過程中，應在節(jié)流閥完全關閉和完全打開時檢查參數(shù)值。如果以電壓為參數(shù)，則節(jié)氣門全關時參數(shù)值應低于0.5V，節(jié)氣門全開時應低于4.5V左右。如果以角度為參數(shù)，則節(jié)氣門全開時參數(shù)值應為0，節(jié)氣門全開時應大于82。如果以百分比作為參數(shù)，則節(jié)氣門全開時參數(shù)值應為0，節(jié)氣門全開時應大于95%。如果有任何異常，可能是節(jié)氣門位置傳感器有故障或不正確

發(fā)動機ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器的信號判斷節(jié)氣門開度，控制噴油量和點火時間。如果節(jié)氣門位置傳感器的性能不佳，輸出電壓信號與節(jié)氣門開度不呈線性關系[圖(b)]，這將導致發(fā)動機運行不良。當節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)這種情況時，發(fā)動機ECU無法識別其異常，因此不會有發(fā)動機故障指示燈亮，也不會存儲故障代碼。因此，在排除故障時，需要將檢測到的節(jié)氣門開度與實際節(jié)氣門開度進行對比分析，以便找出節(jié)氣門位置傳感器的不良性能。線性節(jié)氣門開度傳感器的輸出特性。節(jié)氣門位置傳感器損壞或性能不良導致的故障包括發(fā)動機加速不良、發(fā)動機怠速不穩(wěn)、發(fā)動機熄火、自動變速器自動進入緊急工作狀態(tài)。如果分析節(jié)氣門清洗前后的數(shù)據(jù)流，相應的數(shù)據(jù)如下表所示。從第一組數(shù)據(jù)可以看出，發(fā)動機轉速僅為650r/min，偏低，而節(jié)氣門開度為18%，噴油量為3.1ms，此時長期噴油值達到-24%。這說明系統(tǒng)長期處于濃混合氣狀態(tài)，但是是什么原因造成的濃混合氣呢？我們知道，空氣流量傳感器的大信號，冷卻液的溫度，進氣傳感器的偏差特性，都可能導致發(fā)動機電控單元決定增加噴射量。不過這里噴油量大的原因是節(jié)氣門體太臟了。在做分析之前，先看看第二組數(shù)據(jù)。這組數(shù)據(jù)是在清洗油門，拆下電池負極線后得到的。此時可以看到發(fā)動機轉速為750r/min，節(jié)氣門開度恢復到14%，噴油量為2.4ms，長期燃油修正值為2%。從數(shù)據(jù)上看，發(fā)動機轉速恢復正常轉速，噴油量減少。清洗油門后，發(fā)動機轉速達到1800轉，才重新學電腦。當時油門開度還是18%。這些數(shù)據(jù)表明，對于裝有電子節(jié)氣門的發(fā)動機，當發(fā)動機的進氣量因積碳而減少時，電腦會打開節(jié)氣門來彌補進氣量的不足。但這樣一來，雖然發(fā)動機只能勉強維持怠速，但過大的節(jié)氣門開度信號會破壞發(fā)動機控制單元的控制平衡。在不增加進氣量的前提下，電腦根據(jù)節(jié)氣門開度信號增加噴油量，豐富了整個系統(tǒng)。因此，發(fā)動機控制單元總是根據(jù)氧傳感器信號減少燃料噴射量，以實現(xiàn)反饋平衡。當燃油修正值長時間為負值時，反饋平衡始終為負值。因為電腦一直在減少噴油，另一個問題是發(fā)動機加速時加速濃度不足，瞬間混合氣偏稀，導致發(fā)動機變慢。怠速空氣控制怠速空氣控制是一個數(shù)值參數(shù)，它的值代表發(fā)動機ECU控制的發(fā)動機節(jié)氣門體上的怠速控制閥的開度。測試過程中，根據(jù)不同車型，該參數(shù)有百分比和百分數(shù)兩種情況，其數(shù)值范圍為0~100%，0~15，0~255。該值越小，怠速控制閥的開度就越小，通過怠速控制閥進入發(fā)動機氣缸的進氣就越少。該值越大，怠速控制閥的開度越大，通過怠速控制閥進入發(fā)動機氣缸的進氣就越多。在數(shù)值分析中，我們可以通過觀察這個參數(shù)來監(jiān)測發(fā)動機ECU對怠速控制閥的控制，并以此作為判斷發(fā)動機怠速故障或其他故障的參考。怠速開關怠速開關是一個狀態(tài)參數(shù)，其顯示內(nèi)容為開或關。它代表發(fā)動機ECU接收到的節(jié)氣門位置傳感器中怠速開關的信號。節(jié)氣門全關時，節(jié)氣門位置傳感器中的怠速開關關閉，該參數(shù)顯示為ON；當節(jié)氣門打開時，該參數(shù)顯示為OFF(關閉)。如果怠速開關狀態(tài)參數(shù)異常，說明節(jié)氣門位置傳感器、其連接線或ECU有故障。04目標怠速目標怠速參數(shù)是一個數(shù)值參數(shù)，是發(fā)動機ECU根據(jù)當前發(fā)動機溫度確定的發(fā)動機轉速

05怠速控制閥設置位置怠速控制閥設置位置是發(fā)動機ECU的內(nèi)部參數(shù)，表示ECU設置的IAC閥電機位置，數(shù)據(jù)流中顯示的IAC參數(shù)是IAC閥電機的實際位置。怠速空氣控制閥的設定值應該等于或非常接近實際位置的讀數(shù)。如果ECU檢測到發(fā)動機狀態(tài)的突然變化，如空調(diào)打開或冷卻風扇正在工作，它會給出一個新的設定值，實際值應該在幾秒鐘內(nèi)發(fā)生相應的變化。3進氣狀態(tài)參數(shù)進氣狀態(tài)參數(shù)包括汽車周圍的大氣壓力、發(fā)動機進氣歧管內(nèi)的壓力或進氣量。發(fā)動機ECU通過測量這些參數(shù)來判斷發(fā)動機當前的負載，并計算噴油器的噴射量和點火提前角。進氣狀態(tài)參數(shù)主要包括大氣壓力、進氣管壓力、空氣流量、進氣溫度等。01大氣壓力大氣壓力參數(shù)是一個數(shù)值型參數(shù)，其值代表大氣壓力傳感器對發(fā)動機ECU的輸入信號電壓，或者是ECU根據(jù)大氣壓力傳感器的信號電壓計算出的大氣壓力值。該參數(shù)的單位根據(jù)車型不同而不同，有V、kPa、cmHg，其范圍為0~5.12V、10~125kPa、0 ~ 100 cmHg(1 cmHg=13332.2 Pa)。部分車型的發(fā)動機ECU顯示兩個大氣壓力參數(shù)，分別代表大氣壓力傳感器的信號電壓和ECU根據(jù)這個信號計算出的大氣壓力值。氣壓值與海拔高度有關：海拔高度附近約為100kPa，高原地區(qū)氣壓較低，海拔高度4000m附近約為60kPa。在數(shù)值分析中，如果發(fā)現(xiàn)該參數(shù)與環(huán)境大氣壓力有較大偏差，則說明大氣壓力傳感器或ECU有故障。02進氣管壓力進氣管壓力是一個數(shù)值參數(shù)，表示進氣管壓力傳感器傳遞給發(fā)動機ECU的信號電壓值，或者是ECU根據(jù)進氣管壓力傳感器的信號電壓計算出的進氣管壓力值。該參數(shù)的單位根據(jù)車型不同而不同，包括V、kPa、cmHg，其范圍分別為0~5.1V、0~205kPa、0~105cmHg。進氣管壓力傳感器測得的壓力是發(fā)動機節(jié)氣門后面進氣歧管中的絕對壓力。當發(fā)動機運轉時，壓力取決于節(jié)氣門開度和發(fā)動機轉速。在相同的節(jié)氣門開度下，發(fā)動機轉速越快，壓力越低。在相同轉速下，節(jié)氣門開度越小，進氣歧管壓力越低。渦輪增壓器工作時，渦輪增壓發(fā)動機的進氣歧管壓力高于大氣壓力(102kPa)。發(fā)動機熄火時，進氣歧管壓力應約等于大氣壓力，參數(shù)值應為100~102kPa。如果數(shù)值分析時發(fā)現(xiàn)參數(shù)值與發(fā)動機進氣歧管內(nèi)的絕對壓力不一致，說明傳感器異常或發(fā)動機ECU有故障。怠速時，進氣歧管壓力傳感器的數(shù)值一般在29 ~ 31千帕。進氣歧管壓力異常的原因包括進氣歧管襯墊密封不良、進氣門密封不良、排氣管堵塞、噴油器堵塞或點火不良、發(fā)動機氣缸運行不良以及EGR氣門關閉不良。03空氣流量空氣流量是一個數(shù)值參數(shù)，表示發(fā)動機ECU從空氣流量傳感器接收到的進氣流量信號。其數(shù)值范圍和單位取決于車輛類型和空氣流量傳感器的類型。對于裝有葉片式空氣流量傳感器、熱線式空氣流量傳感器、熱膜式空氣流量傳感器的汽車，該參數(shù)在0 ~ 5v之間變化，大多數(shù)車輛的電壓值與進氣量成反比，即當進氣量增大時，空氣流量傳感器輸出的電壓值減小，空氣流量參數(shù)值也隨之減小。5V表示不進氣；0表示最大進氣量。對于某些車輛，空氣流量參數(shù)值與進氣量成正比。當空氣流量較小時，指示的進氣量也較小。對于裝有電渦流空氣流量傳感器的車輛，該參數(shù)范圍為0~1600Hz或0 ~ 6.25 ms，不同排量發(fā)動機怠速時的空氣流量參數(shù)為25~50Hz。進氣量越大，該參數(shù)值越大，為70100hz

當空氣流量傳感器不良或ECU計算的進氣量不準確時，可能出現(xiàn)的故障有加速不良、發(fā)動機進氣管回火、發(fā)動機排氣管放炮或冒黑煙。進氣溫度也是一個數(shù)值參數(shù)，其范圍為-50~185。進氣溫度參數(shù)是發(fā)動機ECU根據(jù)氣溫傳感器的信號計算出的進氣溫度值。在對數(shù)據(jù)流進行數(shù)值分析時，應檢查數(shù)值是否與實際進氣溫度一致。否則，空氣溫度傳感器或發(fā)動機ECU有故障。冷車啟動前，參數(shù)值應與環(huán)境溫度基本相同；冷啟動后，該參數(shù)的值應隨著發(fā)動機冷卻液溫度的升高而逐漸增加。如果參數(shù)值為-50，說明氣溫傳感器或線路開路；如果參數(shù)值為185，說明空氣溫度傳感器或線路短路。本期來自《汽車數(shù)據(jù)流分析與案例分析》主編劉春暉，2019年7月出版。