解析发动机电控故障的检修流程

飞虎

一、 故障问诊
电控发动机在使用过程中难免会出现故障，而我们在实践中也经常围绕故障诊断流程来讨论检修方法，问诊是基础，是通过对驾驶员的询问，来了解故障发生、发展的全过程，以获得相关的信息，为进一步诊断打好基础。合理的问诊，可以从驾驶员那里获得重要的维修参考信息，比如故障发生起因、时间、情况以及伴随着什么故障等，都是十分重要的。如果我们善于和驾驶员沟通，通过驾驶员所反映的车辆性能、工作情况等细小变化，往往可以找到故障原因。问诊过程中，我们应对询问获得的信息择其要点加以联想，不能单凭经验，缺乏分析推理。这样常能使我们找出排除故障的正确思路或着手点。

二、症状确认
问诊之后不能急于动手，还需要对症状进行确认。有诸多因素使得问诊信息在一定程度上失真。有的驾驶员为我们提供的信息不够准确，有的是因为驾驶员描述不够准确，有的是因为驾驶员本人对车况了解得不够详细，这就需要我们通过让故障再现对症状进行确认。在确认症状的时候，需要让故障得以充分体现，设法再现或模拟故障发生的环境，并进行确认。对于可能给车辆带来危险的试车，是不能试验的。在确认症状的过程中，对于一些偶发性故障或没有规律的故障，还需要借助模拟器或其他途径，让症状体现出来，以利于诊断。

三、直观检查
并非所有的故障检测都需要动用诊断仪，有的时候，通过直观的检查也可以快速找到故障原因或重要线索，因此维修中需要灵活运用多种手段，确保按照由简至繁的原则进行诊断，以提高维修效率。直观检查，需要我们具有丰富的实践经验和系统的专业理论，在汽车不解体或局部解体情况下，依靠直观的感觉印象、借助简单工具，采用眼观、耳听、手摸和鼻闻等手段，进行检查、试验和分析，确定汽车的技术状况，查明故障原因和故障部位。

四、解码诊断
利用电控发动机自诊断系统读取故障码，是诊断电控发动机过程中非常重要的一步，故障码对维修方向的确定和检测的流程具有重要意义。读取故障码的方法可分为两种：人工读码和采用仪器诊断的方法。以前我们还经常使用人工读码的方法，现在由于设备的更新换代，已基本不用了。

1． 人工读码方法及其存在的困难

人工读码一般采用跳线的方法，即通过把诊断座相应插孔短接，从故障指示灯读出故障码。这种方法无须专门的检测设备，但会遇到一些困难，一方面是因为车型种类繁多，有欧、美、亚等几十种车系上百种车型；另一方面是电子系统繁多。具体的困难有如下几个方面。

（1）诊断座的型式和位置多样，不同厂家的车型间也不尽相同。虽然车载诊断系统近些年来逐渐统一，对诊断模式和诊断座做了一致性规定。但是面对市场上不同年份的各种车辆，同一车系也往往有好几种，如有的诊断座有8孔、9孔、16孔和38孔等型式，有的位置在乘客侧防火墙附近、驾驶侧减振器附近和乘客侧减振器附近等。

（2）跳线困难。不同的车型、不同的诊断座需要不同的跳线方法。没有相应的资料，就会无从下手。
（3）读码方法各异。同样是闪光码，不同车型编码方式各异。有的车型采用 2 位数字组成一个码，也有用3 位和 4 位的。
（4） 故障码对应的含义无从知晓。很多情况下，虽然读出了故障码，但由于该车型不常见或较新，找不到有关的资料。
（5）清码较麻烦。有些车甚至不提供跳线清码，这种情况一般要用专用的诊断仪才行。当然，清码有一种简单易行的方法，大多数车都可通过拆蓄电池负极接线来清码。不过拆蓄电池线之前要先记下音响密码和仪表板上的有些设置。另外拆了蓄电池线后，汽车需要一段自学习的过程，因而这段时期汽车性能会有所变化。

2．采用诊断仪诊断法
与人工读码诊断法相比，采用诊断仪使得电控发动机的诊断较为轻松，我们只要把诊断仪插头插在汽车的诊断座上，然后根据诊断仪的提示操作按键，就可以了解汽车的症状和诊断步骤提示。因而使得我们检修发动机相当快捷和便利。一般来说，按以下步骤进行：

（1）在车上找到诊断座。
（2）选用相应的诊断接头。
（3）进入相应车型的诊断系统。
（4）进入要诊断的模块；读码，诊断，清码。

3．诊断仪的使用注意事项

虽说使用诊断仪，我们可以快速、方便顺利地排除故障。但是，仪器的功能再强大，利用得是否充分还要靠我们的主观能动性。有时候在碰到读出很多故障码、故障灯亮却无故障码、有故障却没有产生相应故障码以及有故障码却查不出故障等相应情况时，往往会感到困惑和无从下手。实际上，我们只有对电控系统的工作原理、自诊断系统的原理、诊断仪的原理有透彻的理解后，才能很有效地使用仪器。所以在使用诊断仪中要注意以下一些情况：

（1）自诊断系统只能监视电控系统电路。这包含两点：其一，如果故障不在电控部分，诊断仪不能检测。因此对发动机进行诊断，要分清是机械故障还是电控故障；其二，不属于电控系统的电路故障，检测仪不能检测，比如起动系、点火系的高压电路以及充电系，一般不属于电控系统，因而一般情况下不能检测。

（2）自诊断系统一般只能监视信号的范围，不能监视传感器特性的变化。因而如果只是信号的特性发生了变化，并不一定能产生故障码。例如，发动机冷却液传感器的阻值有一个正常的工作范围，一旦阻值超出此范围，自诊断系统马上会产生故障码；假如该传感器的特性（温度和阻值的对应关系）发生变化，但阻值依然在此范围内，发动机会工作不良，故障指示灯却并不会亮，仪器当然读不出故障。我们不应因为无故障码，就认为肯定无故障。一般地，自诊断系统所诊断的范围为电路短路、开路、接触不良和串线等故障。

（3）自诊断系统监视的往往是某一电路，而非某一元件。如果检测仪显示的是“进气温度传感器故障”，实际上指该传感器相应电路故障，包括进气温度传感器、进气温度传感器与发动机控制单元ECU间的连线（含插头和插座）、进气温度传感器的接地以及ECU 和其供电、接地情况。如果我们对故障码所揭示的故障范围不甚清楚，以致只按所提示故障码的字面含义来检修，这样必然会走弯路。

（4）有故障码并不一定有相应电路故障。这可以有下面几种情况。

历史性故障。历史性故障是指故障已经消失，但尚未清除掉故障码。例如，我们虽然排除了故障，但并未进行清码，这样故障码就依然在汽车ECU 的随机存储器（RAM）中；或者，在发动机运行或点火开关打开的情况下，我们拔插相关电路的器件和插头，自诊断系统记下了这时的故障码。所以，一般不急于按故障码来检修，而是清码→运行→再测试，第二次读出的码才真正说明有无故障。当然，第一次清码前别忘了记下故障码，因为故障码所代表的故障难以再现，因此第二次读出的故障码或许会漏掉一些故障迹象。

有时候故障码反映了系统存在故障，但实际上并非相应电路的故障。例如，故障码显示“氧传感器故障”，不一定是氧传感器的电路有故障，而有可能是油气供给系统有故障，使混合气太稀（浓），导致氧传感器信号超出了正常的电压范围，使自诊断系统记下了故障码。又如“进气压力传感器”可能反映的是进气系统的故障，而非其电路的故障。所以，根据故障码检查，也不可局限于电路，必要时还要考虑相关部分。

（5）如果故障灯亮，却读不出故障码，则可检查故障灯电路有无搭铁。一般地，自诊断系统发现故障时，通常是ECU内部搭铁有问题。当然，诊断接口与ECU之间的通讯也可能有问题；也不排除仪器存在问题。

（6）将故障内容与故障现象相结合进行分析，迅速确定故障成因所在。对故障车辆电控系统进行故障查询，大部分情况下，故障记录并不是故障成因，但是故障记录的内容，给我们提供了确定故障所在范围的依据，结合故障现象和其他辅助检查可以迅速排除故障。

（7）有些情况故障码不一定能反映出来，但我们可以通过读动态数据流来发现。如动态测试中往往有点火提前角的显示，点火提前角应该随着节气门的开度和发动机转速的变化而增大或减小等。因而只有善于运用仪器的动态测试功能，检修水平才能不断得以提高。

五、数据读取
仅仅利用诊断仪诊断故障，在实际维修中还远远不够。很多时候必须借助一些数据流，才能找到排除故障的线索。许多情况下，电控发动机会出现这样的情况：发动机出现了故障现象，比如怠速不良、抖动严重、发动机耗油量大、发动机加速不良以及发动机空负荷时只能加速到3000r/min左右等，使用诊断仪往往会发现控制单元中没有故障记忆。出现这种情况，我们一般称之为系统的软故障。遇到这样的情况，就需要利用诊断仪中的数据分析功能来查找发动机控制系统的软故障。

1. 软故障的诊断
（1）适当情况下利用数据对软故障进行诊断
一般控制系统中的软故障反映在发动机上的现象主要有以下几种：
①发动机冷车容易起动，热车不易起动。
②发动机在空负荷状态转速最高只能达到3000r/min左右。
③发动机油耗偏高。
④怠速不稳，有时冒黑烟。发动机出现以上故障现象，同时在检查发动机控制单元发现无故障记忆时，就必须进行控制系统的数据分析，来进一步找出产生故障的原因。其方法是，利用诊断仪的数据阅读功能，调出控制系统的实际工作参数，在出现故障现象时与标准数据对比，找出异常数据。

（2）重视并了解阅读数据流中的状态信息
分析软故障时要检查的参数很多，主要有：
① 发动机转速。
② 空气进气量。
③ 点火提前角。
④ 喷油脉宽。
⑤ 节气门开度值。
⑥ 进气温度值。
⑦ 冷却液温度值。
⑧ 氧传感器电压值。
⑨ 充电电压值等。

这些参数可分成 3 种类型：第 1种是基础参数，如发动机转速。第 2种是重要参数，如进气量、点火提前角、喷油脉宽和节气门开度值等。第3 种是修正参数，如冷却液温度、进气温度等。

数据信息的表示方式也不尽相同，单位也不一样。例如，有些节气门的开度使用“%”的形式表达；发动机的防盗电子工作状态以4 组“0”和“1”的数字表示；节气门的基本设置信息有一些特定字符表示其状态等。
重视和了解这些数据信息的表达方式和含义，有助于更加全面地了解控制单元的工作状态，以及一些传感器和执行元件的信息。
2.利用数据进行诊断的方法当发动机在无故障码的情况下出现故障现象时，应首先检查控制系统中传感器实际显示的数据，并与正常值作比较，确定其值是否超出正常范围及偏差的程度。
例如：当出现怠速不稳故障时，应首先检查进气参数和供油时间参数，同时要确定氧传感器信号是否正常。如果氧传感器信号不正常，则应先确定氧传感器自身是否损坏。氧传感器信号是控制单元判断混合气比例是否正确的依据，如果氧传感器自身损坏，会给控制单元提供错误信号，从而造成控制单元错误地控制喷油量。
例如氧传感器错误地提供一个混合气偏稀的信号，则控制单元会依据这个控制信号增加供油量，从而造成实际混合气浓度偏浓，这时发动机会出现怠速运转不稳现象。
例如给控制单元提供一个较高的进气信号电压，这时控制单元会控制喷油器喷出较多的燃油以匹配进气信号，也会造成混合气过浓引起怠速不稳的现象，同时发动机油耗增大，这时检查供油时间参数，会发现其值也偏离正常值。
有时进气测量传感器自身有故障时，在怠速时不反映出故障现象，只是在发动机加速时，发动机无法高速运转，严重时最高转速仅达3000～4000r/min。造成这种现象的原因是进气量信号电压太低，控制单元仅能接收到较低进气量信号，从而控制发动机在低负荷、低转速条件下运转。其他一些修正信号也会影响发动机的运转，如进气温度信号和冷却液温度信号，这两种温度信号如果出现偏差，如向控制单元提供较低温度信号，则控制单元会控制发动机按暖机工况运行，这时发动机的怠速会出现忽高忽低现象。
当检查控制系统中的信号参数都正常，而发动机仍然有故障时，这时应按发动机的基本检查程序进行，如检查点火系统的工作情况（如火花塞状况、高压线的阻值状况），供油压力是否正常，气缸压力是否正常等。
总之，诊断软故障，不仅需要理解控制系统的电路工作原理，利用其工作原理去分析电路中的故障，同时还要结合发动机工作原理去分析除控制电路以外可能产生故障的原因。这些原因不仅包含一部分发动机的电路，还包含发动机油路和进气通道，另外也包括保证发动机能正常工作的机械装置，只有综合分析才能较快地解决系统存在的软故障。
六、波形分析
汽车示波器为我们快速判断汽车电子设备故障提供了有力的保障。汽车示波器是用电压随时间变化的图形来反映一个电信号，他显示电信号准确、形象。汽车示波器不仅可以快速捕捉电路信号，还可以以较慢的速度来显示这些波形。此外，汽车示波器能够帮助修理人员确认故障是否真的被排除了（而不是仅仅知道故障码是否尚未清除）。
对于某个传感器或执行器以及电路，我们应该怎样用汽车示波器来观察呢。所有的汽车电子信号都可以用5 种测量尺度来加以判断，也就是说任何一个汽车电子信号都具有以下可度量的5 个参数指标：
（1）幅值，信号最高电压。（2）频率，信号的N軒环时间。
（3）形状，信号的波形模样。（4）脉宽，信号的占空比或所占时间。
（5）阵列，信号的重复特性。汽车示波器可以显示出所有电子信号的这5 种判定尺度，如果掌握了如何分析这5 种判定尺度的方法，就能够判定这个电子信号的波形是否正常。通过波形分析，可以进一步检查出电路中传感器、执行器以及电路和控制单元等各部分的故障，也可以进行修理后的结果分析。
七、调整维修和试车检验
通过以上一系列检查，找到故障根源之后，就需要采取相应维修措施对故障部位进行维修或调整了。在传感器、执行器、电路或相关部位得到妥善修复或更换之后，汽车就可以投入正常运行了。但是对于电控发动机检修结束时，需要进行竣工检验。试车检验作为最后一个维修步骤，与之前确认症状时的试车，在方式、方法上基本相同，但是二者的目的并不相同。症状确认时的试车，是为了找到故障根源，或再现故障。而竣工时的试车检验，是为了确认故障是否已经排除。验收过程中，通过车辆的行驶或发动机的运行，来检查汽车修复的结果，并通过模拟原有的故障环境等手段，来判断检修结果。如果发现问题，需要及时采取补救措施。
路试检验实际上应对汽车发动机进行一次全面、细致的检验，如果没有发现异常，就可以认为电控发动机的检修流程完毕。