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#电控发动机的故障诊断与排除
电控发动机的故障诊断和排除
【摘要】：
各种电子控制系统的使用及其不断的完善，使得汽车检测维修技术要求越来越高。
结合汽车维修的实例，对汽车发动机电控系统的在维修过程中常见故障的检测和诊断方法进行分析和探讨。
本文从电控发动机的工作原理入手，就电控发动机的一些故障进行深入分析。
电控发动机在使用过程中会出现故障，在故障诊断过程中，维修技术人员需要借助诊断仪器或设备来找出故障根源，并通过相应手段维修以恢复发动机的使用性能。
在此根据发动机的诊断流程，即车辆问诊、症状确认、直观检查、解码诊断、数据读取、波形分析、调整检修和试车验证等逐项进行分析。
关键词：
电控发动机，故障，维修，检测，诊断
引言
随着汽车工业的不断发展，汽车制造技术的进步，电子技术在汽车上使用越来越广泛。
电控燃油喷射系统作为汽车的核心组成部分，其性能的好坏直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排放净化和舒适性。
汽车在运行过程中，由于震动，高温，灰尘等原因，电控燃油喷射系统很可能会出现各种故障。
因此，掌握汽车电控系统的保养、故障检测及排除方法，对保证汽车的正常运行尤为重要。
第一章电控发动机的组成和工作原理
发动机电控汽油喷射系统一般由进气系统、燃油供给系统、点火系统、控制系统组成。
整个电控系统是以发动机电子控制器（简称ECU）为控制核心，以空气量和发动机转速计算出基本喷油持续时间，根据传感器检测和发动机工况有关的参数，对基本喷油持续时间进行修正，以喷油器，点火电子组件和怠速控制阀等为控制对象，保证获得和发动机各种工况相匹配的最佳混合气成分、喷油时刻和点火时刻。
第二章排除故障的基本思路
2.1故障的确认
电控发动机的控制系统（ECU）所控制的仅仅是发动机的电控部分，而无法兼顾到发动机的全部，特别是机械部分。
电控发动机电脑ECU不能监测由以下原因引发的故障。
（1）一般低档车的ECU不能监测不工作的点火线圈、污染或损坏的火花塞以及高压线断芯而引起的高压点火电路的故障。
（2）ECU不能监测电动汽油泵进口滤网、燃油滤清器管路的堵塞，进油管线或回油管挤扁而引发的来油不畅，或混合气过稀的故障。
（3）ECU不能监测空气滤清器进口或空气滤芯堵塞或节流的原因使空气流量变化而引发的故障。
（4）ECU不能监测气缸压力的高或低，或者各缸压力的均匀度。
（5）ECU不能监测插头、插脚损坏，但会产生因这种情况所导致的故障码。
（6）ECU不能监测接地不良，但会产生因这种情况所导致的故障码。
（7）ECU不能监测真空助力器在发动机控制系统中的真空管路的泄漏或节流，然而进气歧管绝对压力传感器的真空度会被监测且ECU还会记录故障码。
以上10条是电控发动机监测不到的故障原因，在维修电控发动机时应予重视。
是电控故障还是机械故障，必须正确区分发生的部位和表现特征，方能准确迅速地判定和排除故障。
检查中，如果发动机有故障，而发动机故障警告灯没有点亮（未显示故障码），此时说明发动机的故障可能在机械部分。
一般来讲，机械故障大都发生在下列情况：
火花塞和高压线路本身有缺陷；发动机曲轴箱强制通风装置阀门或管道堵塞；空气滤清器堵塞；进气管附近漏气或真空管有缺陷，这些部分产生的故障不属于电控部分的故障，但均会引起汽车发动机的不正常工作。
例如，当火花塞、高压线有缺陷时，往往会出现发动机怠速不稳、加速断火、排气管放炮等故障。
再比如，空气流量计壳体若破损造成漏气现象，使ECU监测失误，进而会导致发动机转速失准和运转无力。
以上机械部分故障大都属小的故障，大的机械故障则发生在配气机构（配气相位失准、气门弹簧断裂、液压挺柱堵塞）和点火正时上（正时齿轮记号不对）。
配气相位和点火正时不正确，一般都需拆解检查。
除上述外，还有气缸和活塞环配合间隙过大、发动机窜油和轴瓦响等也属于机械故障范围，电控系统监测不到，这部分故障较容易判断，不容易混淆。
2.2故障的分析
（1）检查各熔丝是否有损坏现象。
（2）检查空气滤清器和汽油滤清器，查看滤芯及周围是否有脏物、杂质和污染物，必要时予以清洗并更换滤芯。
（3）检查各真空管道是否有渗漏、堵塞和连接不良，真空软管是否破损老化。
（4）检查电控系统导线的连接情况是否良好，有无松动、断开和脱落现象，特别是插接部分。
（5）检查每个传感器和执行器是否有明显的损伤。
（6）检查发动机在运转情况下，进排气歧管及氧传感器处是否有泄漏，燃油管道有否渗漏。
（7）检查喷油器是否有脏物，燃油喷射压力是否在规定范围内。
（8）检查高压是否正常。
（9）检查各缸压力是否在规定范围内。
（10）倾听发动机有无异响。
在完成上述检查基础上，利用发动机的基本工作原理和电控喷射方面的原理，从油路、电路、气路进行科学地综合分析。
千方百计寻找和故障有关联的因素。
本着由简到繁，由易到难，由外到内的原则，进而寻找产生故障的真正原因，并设法排除它。
第三章电控发动机的诊断流程
3.1车辆问珍
问诊是对故障进行调查的开始，通过对驾驶员和有关人员的询问，可以了解故障发生、发展的全过程，并获得相关的信息，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，比如故障发生时间、情况、起因以及伴随着什么故障等，是十分重要的。
如果修理技师善于和驾驶员沟通，通过驾驶员所反映的车辆性能、响声和振动等细小变化，往往可以找到故障原因。
问诊过程中，修理技师不能有偏见，或单凭经验，缺乏分析推理。
问诊本身是一门艺术，对询问中获得的信息去粗取精、择其要点加以联想，常常能使我们找出排除故障的正确思路或着手点。
3.2症状确认
问诊之后不能草草动手，还需要对症状进行确认。
因为有的驾驶员为技师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，诸多因素使得问诊信息在一定程度上失真。
这就需要技师通过路试或起动发动机对症状进行确认。
在确认症状的时候，需要设法再现或模拟故障发生的环境，让故障得以充分体现，并进行确认。
当然，对于可能给车辆或人身安全带来危险的试车，是不能试验的。
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。
4.3直观检查
并非所有的故障检测都需要动用诊断仪、示波器，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，需要诊断人员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。
3.4解码诊断
利用电喷车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的方法（采用汽车故障电脑诊断仪）。
3.5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，电控燃油喷射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、怠速冒黑烟、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等，这种情况下使用诊断仪往往会发现控制单元中没有故障记忆，也就是说发动机的自诊断系统没有发现本系统有故障。
出现这种情况，我们暂且称之为系统的软故障。
遇到这样的情况，会使许多从事电控发动机维修的专业人员产生一种疑问──为什么控制系统工作正常而发动机却工作不正常？
造成这种情况的原因如何去查找呢？
这种情况下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。
3.6试车检验
电喷发动机维修结束时，需要进行竣工检验。
试车检验作为最后一个维修步骤，和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，来判断修理或更换部件的工作情况。
如果发现缺陷，需要及时采取补救措施，或重新进行修理。
第四章电控发动机检修方法分析
发动机电控汽油喷射系统只要有油有电，喷油时间和点火时间准确，发动机便可发动着火。
如果出现故障，在起动发动机时，可能会出现发动机难起动、怠速不稳或加速不良等现象，这是较常见的故障，原因可能是燃油泵不泵油或泵油量不足、喷油器、冷起动喷嘴及油路堵塞、怠速补偿系统不良、水温传感器，空气流量计工作不良及控制电路不良等原因引起。
下面以几个检修实例来作具体分析：
4.1发动机起动困难
4.1.1维修实例
车型：
上海帕萨特B5轿车。
故障现象：
发动机热车时启动正常，而冷车时，特别是早晨第一次启动时，启动困难。
诊断和排除:
从故障症状分析，故障应在燃油供给系统。
在燃油管上接上专用的燃油压力表，检查燃油泵单向阀的密封性，启动发动机，检查燃油系统工作压力，正常。
关闭燃油压力表上的截止阀，同时停止发动机工作，此时燃油压力表上的指示值约为400KP。
观察10min后，压力约为70KPa，说明系统有泄漏处。
由于燃油压力表上的截止阀已关闭，所以分析引起燃油系统泄漏的原因有：
（1）燃油泵单向阀泄漏。
（2）管路泄漏。
经检查外部管路无泄漏处，分析应为燃油单向阀泄漏，更换燃油泵后，故障仍未排除。
分析燃油管路仍有泄漏处。
外部管路已检查过，内部管路呢？
检查油箱内燃油出油口至油箱出油管接头间的一段透明橡胶管，发现燃油管上有一处老化裂纹，将此段油管更换后，故障排除。
4.1.2发动机起动困难的故障检测和诊断分析
故障现象：
发动机起动困难有两种主要情况:
一是发动机在温度低时不易着车，温度升高时容易着车。
二是发动机冷车起动正常，但热车后起动时难以起动。
故障原因：
燃油系统故障：
（1）燃油泵工作不正常，
（2）喷油器不良，（3）进气管路漏真空，（4）怠速控制阀关闭不严。
点火系统故障:
（1）空气流量或进气压力传感器，
（2）Ne（转速信号）G1G2，（3）节气门位置，水温传感器，（4）空挡NP（5）点火模块，（6）点火线圈初级，次级是否断或短路，（7）高压线，阻尼电阻或漏电，（8）火花放电间隙是否漏电，（9）检查ECU是否有故障。
检测和诊断方法：
（1）测量蓄电池电压，
（2）检查普助空气控制阀工作情况，（3）调取故障码，检测发动机温度传感器，异常应更换，（4）将发动机温度传感器接头断开后起动发动机，若不正常，检查温度传感器电路及传感器，（5）检查调压管是否堵塞。
4.2发动机无快、怠速
4.2.1维修实例
车型：
克莱斯勒
故障现象：
当怠速不稳或无快怠速并有25号故障码时，25号故障码将使CHECKENGINE灯亮。
故障原因：
（1）检查节气门本体的导线线束，观察胶带捆绑着的任何部位是否绝缘损坏。
（2）用电线束将导线束牢置于阀盖上的PCV接头。
（3）如果25号故障码存在，使用SCANNER红盒子目录下的CLEARCODES清除故障码，若故障码再现，可推测是怠速电机不良或接线松脱。
4.2.2发动机无快、怠速的故障检测和诊断分析
故障现象：
发动机启动后无快、怠速。
故障原因：
点火系统：
点火正时失准。
进气系统：
（1）旁通进气管是否堵塞
（2）辅助空气控制阀工作不正常。
控制系统，发动机水温传感器不良。
诊断方法：
（1）检查辅助空气控制阀工作是否正常及其电路，
（2）检查旁通进气管是否堵塞，（3）检查并调整点火正时，（4）拔下调压管真空管，给调压器提供真空或加压，检查混合比反馈传感系统，（5）拔下发动机温度接头，再启动，若不正常，检查传感器及其电路。
4.3发动机暖机前怠速不稳
4.3.1维修实例：
车型：
丰田皇冠3.0
故障现象：
起动后冷机运转时，怠速运转不稳。
调整怠速螺钉，故障依然存在。
故障分析和排出：
该车装有电子控制诊断装置。
可用其检查故障，方法是：
打开车头盖，在进气歧管附近找到一个标有Diagnosisde的小盒。
开启诊断的塑料盖，在其背面插座找到TE1及E1的插孔。
用一根短导线连接两个插孔，然后将点火开关置于ON挡，此时不必启动发动机，不必踩油门踏板，使节气门保持原位。
仪表板上的故障警告灯开始有规律地闪烁4次和1次，表示故障代码为41。
查阅有关资料，表明节气门位置传感器有故障。
该车节气门位置传感器为电位计输出型结构，上有4个接线柱，分别为Vc（电源脚）IDL（怠速脚），VTA（输出脚）和E2（接地脚）。
检查该传感器接线没发现断脱，但检查接插件时发现其上有锈蚀。
对接插件除锈后，电路恢复正常。
启动发动机，再细调怠速螺钉，其转速可稳定在750r/min左右，消除电脑中的记忆，再复查电脑故障显示码，故障显示码不再出现，表明故障已排除。
最后拆下诊断盒上的短导线即可，该车节气门位置传感器随着节气门转动而改变电位计上可变电阻，控制器则从变化的电压信号中得知节气门的开度和位置。
若节气门位置传感器短路或断路，都会引起发动机不易起动，怠速不稳或熄火。
4.3.2发动机暖机前怠速不稳的故障检测和诊断分析
故障现象：
发动机启动后冷机运转时，怠速运转不稳。
故障原因：
进气系统：
（1）混合气浓度，辅助空气控制阀。
点火系统：
点火正时失准。
控制系统：
发动机水温传感器不良，EGR系统：
EGR控制阀卡住不能关闭，EGR电磁阀常断。
诊断方法：
（1）利用点火正时灯检查发动机点火正时，
（2）检查辅助空气控制阀工作是否正常，（3）拔下油压调节器真空管，给调节器提供真空或加压，检查怠速，若有变化，检查混合比反馈系统，（4）检查废气再循环控制阀的工作状况，（5）在发动机怠速状态检查EGR电磁线圈的端电压，（6）检查节气门位置传感器，（7）检查水温传感器及其电路，（8）拔下发动机水温传感器接头后起动发动机，检查怠速运转情况，若不良，检查发动机水温传感器及其电路。
4.4发动机暖机后怠速过低、不稳定
4.4.1维修实例
车型：
福特天霸VIN：
1FAPD36X5PH121840L42.3L，M/T
故障现象：
此车能起动，发动机启动后1min就熄火。
在熄火前发动机灯会闪烁几次，重新起动，发动机起动后马上熄火。
故障原因：
用红盒子SCANNER扫描仪读故障码，也可用手动来读取。
诊断接头在发动机防火墙内，将自诊断输入端（ST1）和信号回输端以跨线跨接，连接电压表，正极棒接蓄电池正极，负极棒接自诊输出端（STO），当点火开关ON后，由电压表摆动的次数，即可读取故障码。
清除故障码，则在点火开关ON后，正要显示故障码时，立即拆除跨接线即可，该车读出的故障码为进气温度传感器线路不良。
故障排除：
拆下进气温度传感器，测量其电阻，在不同温度下应有不同的阻值。
如下表：
温度（℃）
信号电压（V）
传感器电阻（kΩ）
10
3．51
58．75
20
3．07
37．3
30
2．6
24．27
40
2．13
16．15
50
1．7
10．97
60
1．33
7．7
70
1．02
5．37
假如电阻正常，测量信号端电压源（即25号脚接线），其电压应在5V左右。
另外，当点火开关OFF时，46号共同搭铁线和车身搭铁的电阻应在5欧以下。
检查结果，26号线开路，修好此线路，车辆恢复正常。
分析：
进气温度传感器（ACT）装在进气歧管上，或装在空气器滤芯旁边，用以检测进入气缸的空气温度，以修正喷油量，使空气燃油的混合比更适合于燃烧。
它利用热敏电阻作感应，将不同的温度下电阻的变化，转变成信号电压。
温度越高，信号电压越低，喷油量越少。
4.4.2发动机暖机后怠速过低、不稳定故障检测和诊断分析
故障现象：
发动机暖机后怠速运转时，转速过低，容易熄火。
故障原因：
（1）点火正时过迟，
（2）气缸压缩力过低，（3）喷油器性能差（4）燃油泵工作状况不良。
控制系统中曲轴位置传感器，发动机水温传感器不良。
诊断方法：
（1）用正时灯检查发动机点火正时，（2检查旁通进气管是否堵塞，（3）检查节气门室气路是否堵塞（4）检查节气门是否卡阻，（5）拔下调压器真空管，给调压器提供真空或加压，检查发动机怠速，（6）调取故障码，利用输出代码判断空气流量传感器和发动机水温传感器有无故障，（7）拔下发动机水温传感器接头后启动发动机，检查怠速运转情况，若怠速不好，检查发动机水温传感器，（8）检查燃油压力，燃油泵，滤清器和压力调节器，（9）检查喷油器，喷油状况和电阻值。
4.5发动机加速不良
4.5.1维修实例：
车型：
别克CENTURY牌轿车，装备V6电控发动机。
故障现象：
行驶中加速不良，怠速时严重抖动，急加速时进气管回火。
故障分析和排除：
更换火花塞和汽油滤清汽器，清洗空气滤清器，故障依旧。
用汽油喷射系统清洗剂及专用设备自动清洗电喷装置清洗，仍无效果；拆下喷油器，清洗后故障仍旧。
拆下空气滤清器，用手赌住气门阀体的进口滤网，使主通道的进气面积减少，增加混合气浓度，结果怠速稳定，加速也不再回火，显然故障为混合气过稀所致。
测试燃油压力，启动发动机并改变转速，压力值在正常范围内。
因空气流量传感器是影响空燃比的重要因素，拔下其插头，启动发动机，怠速稳定，加速性能也良好，故再检查空气流量传感器，接线未断，但线上有积垢。
清除积垢并清洗后复原，故障排除。
4.5.2发动机加速不良的故障检测和诊断分析
故障现象：
加速时，发动机转速不易提高，或发动机“突突”响。
故障原因及检修：
燃油系统：
（1）燃油管变形，
（2）检测燃油泵工作是否正常，（3）检测燃油燃油压力调节器和保持压力，（4）检查喷油器的喷油量和密封性。
检查点火系统中火花塞和点火线圈是否损坏，点火正时是否失准。
电控系统：
（1）检查节流阀体，
（2）进气歧管转换阀，（3）凸轮轴调节电磁阀，（4）发动机电控单元，（5）传感器状态。
检查ECU是否有故障。
机械系统：
（1）汽缸压力不正常，
（2）缸垫冲坏，（3）空气滤清器堵塞，进气管路是否漏气。
燃油质量不合格。
第五章故障检修的误区
由于电控发动机结构的特殊性（其检测、控制元器件多且结构复杂，广泛涉及电子技术和微处理器技术），并且长期受传统维修方式的影响，在对电控发动机检修时常会出现如下一些认识上的误区。
1．汽车蓄电池连接线拆还是不拆
蓄电池是汽车发动机的电源，对电控发动机而言，该项操作不当或时机不对时，会给维修工作带来许多困难，甚至会产生严重后果。
误区一：
读取故障码前便拆除蓄电池连接线。
电控系统出现故障时，ECU会存储对应的故障码，通过读取故障码，可查找故障原因和故障部位。
若在读取故障码前拆下蓄电池连接线（或拔下电源熔断丝），中断了ECU的电源，存储在其随机存储器中的故障码便会自动清除，想再获得故障码，就必须重复（再现）故障发生时的工作状况和环境条件。
对于有故障但发动机仍能运行的车辆，通过一定的方法仍能获得故障码；对于根本无法启动的发动机，就再也无法获得故障码了，也就失去了一个很重要的故障信息。
因此，在维修电控发动机前应按要求先读取故障码，然后才能进行其他的维修作业或拆除蓄电池连接线。
误区二：
点火开关处于接通（ON）位置时拆除蓄电池连接线。
点火开关处于ON位置时，无论发动机是否正在运转，此时绝不可拆下蓄电池连接线或熔断丝，因为突然断电会使电路中的线圈产生自感电动势而出现很高的瞬时电压（有时高达近10000V），从而使ECU及相关传感器等电子元件严重受损。
必须引起注意的是9除蓄电池连接线外，其他和蓄电池相连的有关装置的导线，在点火开关处于ON位置时，也都不能拆除。
这些装置包括点火系统、怠速控制步进电动机、ECU、喷油器、空调压缩机及其电磁离合器等。
例如，排除电控发动机震抖故障时，在初步判定发动机有一缸不工作时，可采用断缸法确定不工作的汽缸。
在具体操作时，操作人员不是断火，而是拔掉喷油器线束使汽缸断油。
当他拔下1缸喷油器线束后，发动机转速下降，接着拔下2缸喷油器线束，发动机却熄火了，而且再也无法启动。
最后确诊为因拔下导线插头产生的瞬时高电压烧坏ECU，造成了不应有的损失。
误区三：
检修燃油系统前不拆蓄电池连接线。
由于电控发动机均采用电动燃油泵，若在检修燃油系统时不拆下蓄电池连接线，就有可能在检修时无意中接通燃油泵电路，使燃油泵工作，高压燃油会从拆开的燃油管路中喷出，造**身伤害或引起火灾。
正确的方法是，检修燃油系统时，先拆下蓄电池连接线，在拆卸燃油管路后，若需用蓄电池电源对燃油泵进行测试，必须先关闭点火开关，再接蓄电池连接线，然后再打开点火开关。
特别需要指出的是，当燃油系统检查完毕后，在拆卸燃油检测装置之前，同样必须先关闭点火开关，然后再拆下蓄电池连接线，·方可拆卸燃油检测装置。
误区四：
采用拆除蓄电池连接线的方法清除故障码。
发动机维修完毕后，必须将存储在ECU中的故障码清除，才算维修完毕，否则发动机故障虽已排除．但故障码仍在Eau中储存，驾驶室仪表板上的故障指示灯仍将点亮。
对大多数电控发动机而言，拆下蓄电池连接线或拆下通往Eau的熔断丝，并保持断电30s即可清除故障码。
但有些发动机则不能用断开电源的方法来清除故障码，因为车辆防盗器、音响、电子钟等的数据（包括防盗密码）也是存储在随机存储器中的，这样便会将这些数据也一起清除掉。
例如，有人采用断电法对一辆维修过的轿车清除故障码，结果导致音响锁定，最后采用音响万能解码方法才将其解码。
一般来说，应按该车的维修手册所指示的方法清除故障码，切不可随意拆除蓄电池连接线以清除故障码。
第六章总结
上述为电控发动机常见故障，每一类故障又表现出不同的故障现象，并且各自有不同的故障原因。
当发动机出现上述常见故障现象，又确定不了故障原因时，应找出每种故障可能的原因，逐一进行排除，直到最后确诊并修复。
电控汽车故障分析和诊断应遵循“询问、查阅资料、直观检查、调取故障码、检测和试验”检修过程和规律，采用逐一排除的方法，将确定故障的范围一步步缩小，最终找到故障部位。
随着汽车技术的不断发展，对汽车维修人员的要求也越来越高，汽车维修技术人员只有不断学习现代汽车技术相关知识和理论，更好的掌握汽车电子控制系统的保养，故障判断及排除方法，学会使用各种检测仪器设备，不断总结维修经验，提高维修技术水平，才能适应汽车维修技术日新月异的发展。
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