电控发动机疑难故障分析
一、疑难故障的定义和特点
电控发动机在使用过程中，若发生故障，用故障自诊断系统或使用专用的检测诊断设备诊断时，无故障码显示，或者是有故障码，但不是故障的真正原因。此时若更换故障码所指示的相应部件，故障仍然存在，排除不了。这种故障就称之为疑难故障。亦称软故障。
疑难故障的诊断往往是非常困难的。它要求维修人员要有相当坚实的理论基础和分析问题的能力。排除疑难故障往往要耗费相当长的时间，只有这样才能找出故障的真正原因。
电控发动机与化油器式发动机最大的不同在燃油供给系。电控发动机的燃油供给系取消了化油器，却增加了不少电子自动控制装置。其中包括许多传感器，执行元件和ECU。它不仅要完成化油器所要完成的任务，而且要完成化油器难以完成的任务。例如，使可燃混合气的空燃比浓度能控制在所需要的范围内。化油器式发动机油路和电路划分的非常清楚，互相影响不大。而电控发动机燃油供给系统增加了电子控制部分，这就使得油路和电路相互联系，它不仅影响发动机燃油系的工作，而且还影响发动机的正常运行。由于电控发动机电子控制装置的增加，这就使发动机的整个结构(包括电控系)更为复杂。由于结构复杂，所以它的故障排除就更复杂和困难一些。特别是我们很多维修人员和技术人员对电控这一部分都不甚熟悉，这就更增加了排除故障的困难。
根据实际工作中发生的各种故障现象，疑难故障大致有以下五种情况：一是间歇性故障；二是虚假性故障；三是交叉性故障；四是潜伏性故障；五是人为故障。
间歇性故障的特点是：时有时无，不是持续性发生。征兆表现不稳定。其原因大多是由于某些插头或导线接触不良所致。 虚假性故障的特点是：故障现象以非电控形式出现，故障真正原因难以查明，而导致发生故障的真实原因不是机械部分，而是电控部分。如某些传感器失灵，误导ECU发出错误指令，进而使故障恶性循环，造成机件的严重损坏。
交叉性故障的特点是：电控与非电控部分同时出现综合性故障，非电控故障掩盖了电控故障，此时只重视机械方面故障的排除，而忽视和掩盖了电控系统方面的故障。
潜伏性故障的特点是：有故障存在，没有明显的故障征兆，通常为隐蔽状态，而只有在特定条件下(如受振动、受热、受潮湿)其症状才会显现出来。
人为性故障的特点是：人为造成电控系统新的故障。其原因是驾驶员反映情况有误或车载自诊断系统紊乱(出现假码或乱码)时，维修人员未经科学分析和详细检测而使电控部分产生了新的故障。
二、排除疑难故障的基本要求
(一)正确的理论指导是纠正排除故障中错误认识的基础
(1)电控发动机与化油器式发动机的故障，在外部表现特征上基本相同，电控发动机在故障表现形式上并无特别之处，只是检查诊断方法和检查部位有所区别罢了。
(2)没有故障码输出，不能说明电控系统肯定无故障。ECU计算机接受传感器的信号是有一定范围的，如果传感器损坏，ECU可判定传感器有故障，这时就可显示出故障码输出。如果由于某些原因使传感器的灵敏度下降，反应迟钝，输出信号偏移，则在某些车型的故障自诊断系统就无法检测出来，此时也就无故障码输出。对于ECU来讲，没有发出故障的信号是正确的，但事实上发动机确有故障。传感器灵敏度下降，就有可能提供错误的信号。此时就应根据发动机的故障症状进行综合分析判断，对传感器单体进行有针对性的检测，以排除传感器不良而引起的故障。例如，电控发动机怠速不稳，行驶中发动机运转不稳，但故障自诊断系统却无故障码显示。此时，首先应对空气流量传感器和进气歧管压力传感器进行检查。因为这两个传感器性能的好坏，直接影响发动机喷油器的燃油喷油量。由此可见，电控发动机无故障码显示，电控系统不一定无故障。
(3)更换故障码所指示的电子元件，不一定能排除电控系统的故障。在排除故障时，很多人都认为只要更换了故障码所指示的部件，故障就可以排除了，这是大错特错了。殊不知，故障码的含义是某一系统有问题，而不具体指哪一个部件损坏。例如丰田车系，32#故障码的含义是空气流量计信号不良。这并不说明空气流量计本身一定有问题，而非要更换不可。因为空气流量计E2线路断路或Vs、Vc线路之间的短路或连接器接触不良，同样会出现32#故障码。在这种情况下，若只更换空气流量计而不检修线路，故障是无论如何也排除不掉的。以上事例充分说明，采取更换故障码所指示的部件的认识是错误的。有故障码显示后，一定要进行深入诊断，确定其具体故障部位后，再采取相应的维修措施。
(4)故障码有显示，不一定故障码所指系统必定有故障。电控发动机故障自诊断系统有可能显示错误的故障码，这种情况多数由于工况信号失误而引起的假故障码。当故障码出现后，应与发动机的实际故障征兆对比分析，以得到合理的判断，不要把故障码作为唯一的依据。
例如，空气流量计后面的进气歧管上的真空软管脱落，这样在发动机工作时，额外的空气由此处进入气缸，使缸内的空气量增多，造成混合气过稀，发动机无力。但这部分空气未经过ECU检测，经发动机燃烧后，在排气中含有大量的剩余氧气。氧传感器反馈给ECU，电脑ECU根据反应的混合气过稀信号，进行相应的加浓。氧传感器一直在给加浓，自诊断系统则诊断为氧传感器有故障，便输出相应的故障码。其实氧传感器是完好的，它反馈的信号也是完全正确的，但电脑ECU不知道，只能根据信号判断故障。 维修中，与氧传感器有关的故障码不少都是假故障码，故障不一定在氧传感器信号系统，应严格区分对待。能引起氧传感器故障码出现的可能部位有：燃油压力调节器损坏；真空软管脱落；热线式空气流量计脏污；进气系统漏气；冷却液温度感应塞信号不良；空气滤清器堵塞等。
(5)故障排除了，故障码不会自动消失。在一些修理人员中，有一种认识上的错误，认为电控发动机故障排除后，故障码便自动消失了。对电控发动机来说，故障排除后，必须按专门的程序清除电脑中记录的故障码。如果不清除的话，故障码仍存在于电脑中。只要电脑中记录有故障码，无论该故障是否存在，对于部分车型仪表板上的故障指示灯便会点亮以示报警，这就给驾驶人员带来不便，认为该车还有故障。假若有新的故障出现，旧码会干扰维修人员的视线，给维修工作带来混乱及困难。以上告诉我们，排除故障后，必须消除故障码，不消除故障码，说明维修工作还没有结束。
(6)电控发动机的故障不一定都是电控系统引起的。电控发动机故障一定是电控系统引起的，这是一种错误认识。因为电控发动机其他部分照样会发生故障，不一定都出在电控系统。例如排气管放炮，加速断火等。在无故障码的情况下，应优先检查机械部分或传统发动机部分，在有故障码的情况下，应优先检修电控系统。 电控发动机一般来说，电控部分的工作可靠性很高，一般不会产生什么大的毛病。因此，
在检修中，不要随便拆检其元器件或无意识地拆除其连接器或导线，特别是与ECU有关的部分。只有在确认发动机及点火系统已排除机械类故障后，才可对电控系统进行检查。 (7)电控发动机的插接件不能随便拔。现在在维修界流传着这样一句话“电控系统的工作可靠性很高，使用中出现故障的几率很小，多数故障是由于连接器接触不良所造成”。这句话本身没啥问题，但有些人却错误地理解了。当发动机有故障，故障指示灯点亮时，便在点火开关打开，甚至在发动机运转的情况下，便将一些线路的插头拔下再插上。这样每做一次或每拔一个传感器的插头，电脑ECU便会记录一个故障码。而且，在插拨一些感性元件时，由于会产生很高的反向电压，严重时，会烧损电脑。维修中要特别注意区分。
(8)没有专用检测仪器，同样可以维修电控发动机。现在不少修理厂对电控发动机的检测仪器依赖性较强，认为没有专门的检测仪器就无法维修电控发动机。持这种观点的人也不完全正确。如果对电控系统的结构、工作原理比较熟悉，有其相关的数据，利用传统的万用表、示波器同样可以维修电控车，只是这方面对维修人员技术素质要求高一些罢了。这里不是提倡不用仪器检测，当然有仪器检测是再好不过了，但不能过分依赖它。
(9)维修经验与维修资料同等重要。现在不少人维修电控发动机时，对维修资料看得特别重，认为只要有资料就可以大胆修车了。而还有一部分人认为修理人员必须有丰富的维修经验，才能修车。其实要想修好电控发动机，维修资料与维修经验同等重要。只有维修资料而没有维修经验，同样修不好车，特别是对疑难故障的排除。只要我们对电控发动机的结构和工作原理充分理解，借助专用的诊断设备和技术资料作为辅助工具，并不断地学习和运用新的维修技术，一定会修好电控发动机，一定能很好地解决发动机的疑难故障，维修水平也一定会出现质的飞跃。
(10)要想修好电控车，就要迎着困难上。现在在我国的不少汽车修理厂，工人文化素质比较低，技术力量薄弱，这部分人，对修好电控车存在着畏难情绪，怕学不好。其实不必这样害怕，虽然电控系统是一个十分复杂而精密的控制系统，但不要求维修人员掌握这些部件内部的结构与复杂的原理，而只需要了解和掌握电控系统的特点和各部件的作用，熟悉主要部件的形状和安装位置，专用工具和测试仪器的使用方法，自诊断系统的故障码如何提取与识别就可以了。对这些学习内容，只要努力学习，勤动脑筋，肯动手，迎难而上，同样可以修好电控发动机。
三、排除疑难故障的基本思路
(一)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。 (二)故障的分析
电控发动机上的电磁开关、电磁阀、继电器、电动机及喷油器等，这些器件在正常工作中都会发出一定的响声。如出现的响声变小、响声无规律或根本无响声等现象，就可以判定该器件或该电路出现了故障。
(三)排除疑难故障前的检查项目 (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。千方百计寻找与故障有关联的因素。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。 四、数据流和波形分析诊断故障法
数据流和波形分析诊断故障法是排除电控发动机故障的基本方法。由于这种方法需要一定的理论基础和一些必要的技术数据，所以在排除一般电控发动机故障时采用的较少，而大都用在排除电控发动机的疑难故障上。 (一)用数据流诊断疑难故障
把电控系统的一些主要传感器和执行器正常工作时的参数值(如转速、蓄电池电压、空气流量、喷油时间、节气门开度、点火提前角、冷却液温度等)提供给维修者，然后按不同的要求进行组合，形成数据组，就称之为数据流。这些标准数据流是厂方提供的，或者是在正常行驶的汽车上提取的数据，它能监测发动机在各种状态下的工作情况。而电控汽车在行
驶过程中，故障自诊断系统还有记录的功能，它能把汽车行驶过程中的有关数据资料记录下来。使用中，这些数据资料可通过故障检测仪，把各种传感器和执行元件输入输出信号的瞬时值以数据的方式在显示屏上显示出来，这样可以根据汽车工作过程中各种数据的变化(有故障时的数据)与正常行驶时的数据或标准数据流对比，即可诊断出电控系统故障的原因。 例如，一辆沈阳金杯面包车，发动机在起动后，暖机阶段工作正常，正常行驶一段时间，温度升高后，发动机有间断冒黑烟现象，加速时排气管还会发出突突声，动力下降，严重时则无法挂档行驶。
因为该车动力不足，排气管有突突声，其原因可能是：个别气缸工作不好，冒黑烟，说明混合气浓度有问题。后对电路(火花塞、点火线圈、高压线)和油路进行了检查，均未发现异常，故障原因可能在进气系统上。用检测仪诊断，无故障码显示，利用数据流诊断法对其怠速工况(无故障时)各主要数据进行了提取，其主要数据如下： 发动机转速 760～800r／min 喷油脉冲 0.6ms
点火提前角 7°～14° 进气压力 30.8kPa 冷却液温度 80℃ 节气门开度 ＜5.5°
路试时，行驶了几十公里后，发动机就出现了上述故障现象。一踩加速踏板，排气管有沉闷的突突声，此时再观察怠速工况的数据流，其主要数据如下： 发动机转速 560～920r／min 喷油脉冲 4.5ms
点火提前角 7°～21° 进气压力 100.2kPa 冷却液温度 92℃ 节气门开度 ＜5.5°
把热机时的数据流与冷机时的数据流对比，最明显的变化是进气压力和喷油脉冲两项数据。从以上数据来看，该机故障的原因可能出在进气系统上，可能是由于进气压力传感器信号异常偏高引起的。拔下进气压力传感器上的真空软管，感觉只有微弱的真空吸力，真空不足就是造成上述故障的根本原因。于是对节气门进行了检查。拆下节气门，检查传感器真空源部位，节气门体与歧管座之间装有密封的石棉衬垫，在机体的高温和机油蒸汽的侵蚀下，石棉垫未被压住的部分泡胀起层，阻塞了狭窄的真空源通道，冷机时石棉垫泡胀的程度有所还原，故障就消失了。后将这部分多余的垫片剪掉，装复后试车，故障随之排除。 (二)用波形法诊断疑难故障
发动机发生的故障，有时属于间歇性故障，时有时无，很难用数据流分析和判断。同时在电控系统中，很多传感器和执行器的信号采用电压、频率或其他数字形式表示。在发动机实际运转过程中，由于信号变化很快，很难从这些不断变化的数字中发现问题所在。但用示波器显示的波形却能捕捉到故障中细小的、间断的变化。它利用电控发动机正常工作时各种传感器信号(包括曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、氧传感器信号及某些型号的空气流量计信号、喷油器信号、怠速电动机控制信号等)所描述的波形图与有故障时的波形图相比较，若有异常之处，则表示该信号的控制线路或元件本身出了问题。
波形分析能够显示出需要维修的故障是一种什么波形，使你能看清楚故障的真实存在，通过分析你还可知道故障是否真正排除。
波形分析在汽车电子控制系统故障诊断与维修中，主要应用方式有两个方面：一是确定整个系统的运行情况；二是确定在整个状态运行正常的情况下，某个电器或电路是否存在故