通過進氣控制系統的數據判斷故障

1冷卻液溫度01發動機冷卻液溫度發動機冷卻液溫度是一個數值參數，單位為(可以用診斷儀的按鍵選擇來表示)，其范圍為-40~199。發動機冷卻液溫度參數由ECU根據發動機冷卻液溫度傳感器輸入的信號計算得出，其值應在發動機冷機后的熱啟動過程中隨著發動機溫度的升高而逐漸增大。當發動機達到正常工作溫度并怠速運轉時，冷卻液溫度參數值應在85~105范圍內。當冷卻液溫度傳感器的內部或外部電路存在開路故障時，冷卻液溫度參數顯示為-40。如果數值顯示：85，說明冷卻液溫度傳感器或電路存在短路故障。部分車型的發動機冷卻液溫度參數單位為V，直接來源于冷卻液溫度傳感器的信號電壓。代表發動機溫度的電壓值和發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，當發動機冷卻劑溫度低時，指示冷卻劑溫度的電壓值高，而當發動機冷卻劑溫度高時，電壓值低。發動機冷卻液溫度傳感器正常工作時，其溫度參數范圍為0 ~ 5v，如果在發動機暖機過程中冷卻系統節溫器全開，冷卻液溫度參數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。發動機冷卻液溫度傳感器損壞可能導致發動機排氣管冒黑煙、發動機啟動困難、發動機加速性差、發動機怠速不穩甚至熄火等故障。02起動時的冷卻液溫度。某些車型的發動機電子控制器會在存儲器中記憶點火開關打開時的發動機冷卻液溫度傳感器信號，并在發動機關閉后保留到下次啟動。在分析汽車數據流時，故障診斷儀可以將此信號以啟動溫度的形式顯示出來，并將此參數與發動機冷卻液溫度參數進行比較，判斷發動機冷卻液溫度傳感器是否正常。當發動機處于冷態時，起動溫度等于此時的發動機冷卻液溫度。當發動機很熱時，發動機冷卻液溫度高于起動溫度。隨著發動機冷卻液溫度的升高，發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節氣門位置和怠速控制參數節氣門位置和怠速控制參數主要反映節氣門位置和怠速控制裝置的工作狀態，有些參數還表示發動機ECU對發動機怠速控制和節氣門控制裝置發出的指令。其參數主要包括節氣門開度、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節氣門開度節氣門開度是一個數值參數，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；百分比的數值范圍是0~100%。節氣門開度參數的值表示由發動機ECU接收的節氣門位置傳感器的信號值或根據節氣門位置傳感器的信號值計算的節氣門開度的值。其絕對值與節氣門開度成正比，即節氣門開度參數的絕對值越大，節氣門開度越大。在數值分析過程中，應在節流閥完全關閉和完全打開時檢查參數值。如果以電壓為參數，則節氣門全關時參數值應低于0.5V，節氣門全開時應低于4.5V左右。如果以角度為參數，則節氣門全開時參數值應為0，節氣門全開時應大于82。如果以百分比作為參數，則節氣門全開時參數值應為0，節氣門全開時應大于95%。如果有任何異常，可能是節氣門位置傳感器有故障或不正確

發動機ECU根據節氣門位置傳感器的信號判斷節氣門開度，控制噴油量和點火時間。如果節氣門位置傳感器的性能不佳，輸出電壓信號與節氣門開度不呈線性關系[圖(b)]，這將導致發動機運行不良。當節氣門位置傳感器出現這種情況時，發動機ECU無法識別其異常，因此不會有發動機故障指示燈亮，也不會存儲故障代碼。因此，在排除故障時，需要將檢測到的節氣門開度與實際節氣門開度進行對比分析，以便找出節氣門位置傳感器的不良性能。線性節氣門開度傳感器的輸出特性。節氣門位置傳感器損壞或性能不良導致的故障包括發動機加速不良、發動機怠速不穩、發動機熄火、自動變速器自動進入緊急工作狀態。如果分析節氣門清洗前后的數據流，相應的數據如下表所示。從第一組數據可以看出，發動機轉速僅為650r/min，偏低，而節氣門開度為18%，噴油量為3.1ms，此時長期噴油值達到-24%。這說明系統長期處于濃混合氣狀態，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氣門體太臟了。在做分析之前，先看看第二組數據。這組數據是在清洗油門，拆下電池負極線后得到的。此時可以看到發動機轉速為750r/min，節氣門開度恢復到14%，噴油量為2.4ms，長期燃油修正值為2%。從數據上看，發動機轉速恢復正常轉速，噴油量減少。清洗油門后，發動機轉速達到1800轉，才重新學電腦。當時油門開度還是18%。這些數據表明，對于裝有電子節氣門的發動機，當發動機的進氣量因積碳而減少時，電腦會打開節氣門來彌補進氣量的不足。但這樣一來，雖然發動機只能勉強維持怠速，但過大的節氣門開度信號會破壞發動機控制單元的控制平衡。在不增加進氣量的前提下，電腦根據節氣門開度信號增加噴油量，豐富了整個系統。因此，發動機控制單元總是根據氧傳感器信號減少燃料噴射量，以實現反饋平衡。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，另一個問題是發動機加速時加速濃度不足，瞬間混合氣偏稀，導致發動機變慢。怠速空氣控制怠速空氣控制是一個數值參數，它的值代表發動機ECU控制的發動機節氣門體上的怠速控制閥的開度。測試過程中，根據不同車型，該參數有百分比和百分數兩種情況，其數值范圍為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動機氣缸的進氣就越多。在數值分析中，我們可以通過觀察這個參數來監測發動機ECU對怠速控制閥的控制，并以此作為判斷發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參數，其顯示內容為開或關。它代表發動機ECU接收到的節氣門位置傳感器中怠速開關的信號。節氣門全關時，節氣門位置傳感器中的怠速開關關閉，該參數顯示為ON；當節氣門打開時，該參數顯示為OFF(關閉)。如果怠速開關狀態參數異常，說明節氣門位置傳感器、其連接線或ECU有故障。04目標怠速目標怠速參數是一個數值參數，是發動機ECU根據當前發動機溫度確定的發動機轉速

05怠速控制閥設置位置怠速控制閥設置位置是發動機ECU的內部參數，表示ECU設置的IAC閥電機位置，數據流中顯示的IAC參數是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。如果ECU檢測到發動機狀態的突然變化，如空調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發生相應的變化。3進氣狀態參數進氣狀態參數包括汽車周圍的大氣壓力、發動機進氣歧管內的壓力或進氣量。發動機ECU通過測量這些參數來判斷發動機當前的負載，并計算噴油器的噴射量和點火提前角。進氣狀態參數主要包括大氣壓力、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是一個數值型參數，其值代表大氣壓力傳感器對發動機ECU的輸入信號電壓，或者是ECU根據大氣壓力傳感器的信號電壓計算出的大氣壓力值。該參數的單位根據車型不同而不同，有V、kPa、cmHg，其范圍為0~5.12V、10~125kPa、0 ~ 100 cmHg(1 cmHg=13332.2 Pa)。部分車型的發動機ECU顯示兩個大氣壓力參數，分別代表大氣壓力傳感器的信號電壓和ECU根據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，高原地區氣壓較低，海拔高度4000m附近約為60kPa。在數值分析中，如果發現該參數與環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值參數，表示進氣管壓力傳感器傳遞給發動機ECU的信號電壓值，或者是ECU根據進氣管壓力傳感器的信號電壓計算出的進氣管壓力值。該參數的單位根據車型不同而不同，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動機節氣門后面進氣歧管中的絕對壓力。當發動機運轉時，壓力取決于節氣門開度和發動機轉速。在相同的節氣門開度下，發動機轉速越快，壓力越低。在相同轉速下，節氣門開度越小，進氣歧管壓力越低。渦輪增壓器工作時，渦輪增壓發動機的進氣歧管壓力高于大氣壓力(102kPa)。發動機熄火時，進氣歧管壓力應約等于大氣壓力，參數值應為100~102kPa。如果數值分析時發現參數值與發動機進氣歧管內的絕對壓力不一致，說明傳感器異常或發動機ECU有故障。怠速時，進氣歧管壓力傳感器的數值一般在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值參數，表示發動機ECU從空氣流量傳感器接收到的進氣流量信號。其數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，該參數在0 ~ 5v之間變化，大多數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，該參數范圍為0~1600Hz或0 ~ 6.25 ms，不同排量發動機怠速時的空氣流量參數為25~50Hz。進氣量越大，該參數值越大，為70100hz

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