利用數(shù)據(jù)流分析發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的軟故障

很多情況下，電控燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)都會(huì)出現(xiàn)這種情況，會(huì)出現(xiàn)一些發(fā)動(dòng)機(jī)故障，比如怠速不佳，抖動(dòng)嚴(yán)重，怠速冒黑煙，油耗高，發(fā)動(dòng)機(jī)加速性差，空車時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)只能加速到3000轉(zhuǎn)。但在使用故障診斷儀時(shí)，發(fā)現(xiàn)電控單元沒有故障記憶，說明發(fā)動(dòng)機(jī)電控裝置的自診斷系統(tǒng)并沒有發(fā)現(xiàn)這個(gè)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(huì)讓很多從事電控發(fā)動(dòng)機(jī)維修的專業(yè)人士產(chǎn)生一個(gè)疑問：為什么控制系統(tǒng)工作正常，發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的故障時(shí)，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(jī)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(jī)械部分。

第二步，根據(jù)故障記憶的內(nèi)容和相關(guān)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(chǔ)上，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)故障現(xiàn)象和通常的發(fā)動(dòng)機(jī)故障排除規(guī)則，確定故障的可能部件。

即檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的各種機(jī)械部件，如電動(dòng)油泵的供油能力、油路壓力、火花塞工作情況、點(diǎn)火線圈工作情況、氣缸壓力等。

經(jīng)過這三步，應(yīng)該說發(fā)動(dòng)機(jī)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(huì)保持不變。這種情況有時(shí)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(dòng)機(jī)的工作主要依靠一個(gè)微型計(jì)算機(jī)(ECU)來控制發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下的燃油供給。微機(jī)控制的供油必須與發(fā)動(dòng)機(jī)的工況相匹配，這種匹配關(guān)系必須是控制系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工況的關(guān)系。

比如駕駛員對油門位置的控制要求發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到一定的工況，所以控制系統(tǒng)必須如實(shí)反映并保證整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到要求的工況，而實(shí)際工況是發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)有的。而控制系統(tǒng)需要很多參數(shù)來反映和確定這種獨(dú)特的工作狀態(tài)，這些參數(shù)應(yīng)該是相互統(tǒng)一的，即實(shí)際工作狀態(tài)和實(shí)際打標(biāo)參數(shù)之間應(yīng)該有對應(yīng)關(guān)系。

示例：

發(fā)動(dòng)機(jī)在經(jīng)濟(jì)負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，反映的是部分負(fù)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(dòng)機(jī)負(fù)荷狀態(tài)的參數(shù)也是符合發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷的：轉(zhuǎn)速2500rpm，節(jié)氣門開度40%，進(jìn)氣量6g/s，供油時(shí)間4.5ms(修正)。

這些指示發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載狀態(tài)的參數(shù)必須與發(fā)動(dòng)機(jī)所需的工作狀態(tài)一致。

如果某個(gè)參數(shù)達(dá)不到實(shí)際值，比如實(shí)際節(jié)氣門開度已經(jīng)達(dá)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(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就無法提高到2500轉(zhuǎn)。這種匹配關(guān)系是ECU能否滿足駕駛員實(shí)際要求的基本關(guān)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(dòng)機(jī)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(gè)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(shí)際情況有較大偏差，這種不準(zhǔn)確的信號仍然會(huì)使電控單元根據(jù)提供的不準(zhǔn)確信號控制發(fā)動(dòng)機(jī)，自診斷系統(tǒng)無法給出故障碼，從而造成發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的以下性能上：

1.怠速不穩(wěn)，有時(shí)冒黑煙；

2.發(fā)動(dòng)機(jī)百公里油耗高；

3.發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)最高轉(zhuǎn)速只能達(dá)到3000轉(zhuǎn)；

發(fā)動(dòng)機(jī)冷的時(shí)候容易啟動(dòng)，熱的時(shí)候就不容易了。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象，且在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中沒有找到故障記憶時(shí)，需要對控制系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)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(shí)際工作參數(shù)(故障現(xiàn)象發(fā)生時(shí))。

待檢查參數(shù)的主要內(nèi)容有：

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；

進(jìn)氣量(或進(jìn)氣歧管絕對壓力)；

點(diǎn)火提前角；

燃料供應(yīng)脈沖時(shí)間；

節(jié)氣門開度值；

充電電壓值；

發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)是基本參數(shù)，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，

二是重要參數(shù)，如進(jìn)氣量(進(jìn)氣歧管壓力值)、點(diǎn)火提前角、供油脈沖時(shí)間、節(jié)氣門開度值等。

第三是校正參數(shù)，如水溫、進(jìn)氣溫度和氧傳感器信號。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)無故障碼故障時(shí)，首先檢查控制系統(tǒng)中傳感器實(shí)際顯示的數(shù)據(jù)，并與正常值進(jìn)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(shí)，先檢查控制怠速混合氣形成的進(jìn)氣參數(shù)和供油時(shí)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(huì)給控制單元發(fā)出錯(cuò)誤信號，導(dǎo)致控制單元錯(cuò)誤控制噴油量。

例如，如果氧傳感器錯(cuò)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(yīng)，導(dǎo)致實(shí)際混合物濃度過稀。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)怠速不穩(wěn)的情況；

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

有時(shí)進(jìn)氣測量傳感器本身出現(xiàn)故障，怠速時(shí)無法反映故障現(xiàn)象，但加速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)無法高速運(yùn)轉(zhuǎn)。嚴(yán)重時(shí)最高轉(zhuǎn)速只有3000-4000轉(zhuǎn)。造成這種現(xiàn)象的原因是進(jìn)氣信號太低，控制單元只能接收到低進(jìn)氣信號，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷低轉(zhuǎn)速運(yùn)行。

其他校正信號也會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)故障，如進(jìn)氣溫度信號和發(fā)動(dòng)機(jī)水溫信號。如果這兩個(gè)溫度信號出現(xiàn)偏差，比如給控制單元提供一個(gè)較低的溫度信號，控制單元就會(huì)控制發(fā)動(dòng)機(jī)在暖機(jī)狀態(tài)下運(yùn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速就會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。

當(dāng)控制系統(tǒng)中的所有信號參數(shù)都正常，但發(fā)動(dòng)機(jī)仍顯示故障時(shí)，應(yīng)遵循發(fā)動(dòng)機(jī)的基本檢查程序，如檢查點(diǎn)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(dòng)機(jī)的基本工作原理，分析控制電路以外的可能故障原因