2007年吉普大切诺基发动机运行不稳

吉林/马铁雨

故障现象：一辆2007年吉普大切诺基5.7L因发动机运行不稳被抱怨。

故障诊断：发动机起始运行良好没有问题，但运行后在任何给定的一段时间内，发动机转速会突然上升和下降最后熄火。发动机可以立即重新启动，没有问题，将再次运行直到下一次熄火。该维修店以前安装了高性能火花塞和在几个星期前更换了点火线圈，但当时没有驾驶性能问题。车间甚至把老的点火线圈换装回发动机，但问题仍然存在。ECM存储器没有故障码存储。

笔者到店后，使用Escan（工具名称）通用OBDI扫描工具在车上检查代码，并没有代码记录在内存里（如图1所示）。启动车辆，发动机似乎运行良好没有问题，但发动机突然开始运行不稳定，转速表开始跳动，发动机似乎在一个接近熄火状态下波动。几秒钟后，发动机熄火，就好像点火钥匙已经关闭一样。立即重新启动发动机，问题消失了。再次运行发动机相当一段时间，问题不再重现。仿佛曲轴或凸轮位置传感器给出了不稳定的信号，或者ECM内部线路有问题。笔者不能再重现这个问题，所以给维修理店一个建议，尝试更换曲轴位置传感器，因为它有较高故障率。

图1　故障检测

维修店第二天告诉笔者，曲轴位置传感器没有解决这个问题，他们已经重新检查了所有的ECM电源和搭铁线。该店愿意尝试更换一个ECM，因为问题的性质是间歇性的，一切似乎是不稳定的ECM操作导致的。笔者用新的软件编程，并配置匹配车辆。启动车辆，15min后，故障依旧。

图2　ECM数据

笔者连接Escan工具，并绘制了一些ECM参数，看看是否有异常或超出范围数据（如图2所示）。在监控RPM、MAP和TPS传感器时，可以看到发动机转速在怠速状态左右摇晃。随后发生了不寻常的事情，失去了与ECM的通信，如图3所示，然后发动机熄火了。这一定是ECM失去了电源或接地，或者可能是参考电压瞬时短路到地，因为当ECM决定不再与扫描工具通信时，ECM正在关闭操作。找到问题的唯一方法，是使用一个多通道示波器，在这个问题消失之前，尽可能多的观察信号。

图3　失去通信

使用8通道Escope（示波器名称）并快速选择6个主要项目，使用白色线通道测试ECM供电电源，蓝色线通道测试ECM点火线圈电源线，红色线通道测试ECM自动关闭继电器输出线，紫色线通道测试ASD（auto shut down relay自动关闭继电器）继电器线圈控制线，黄色线通道测试5V参考，绿色线通道测试ECM接地。发动机一旦开始运行不稳定，捕获了第1个事件（如图4所示）。可以看到ASD继电器驱动器由ECM在50ms短暂释放，但从来没有失去5V参考电源和地线。我想看看是否失去了凸轮或曲轴信号，所以捕获了2个事件，使用绿色导线凸轮信号（如图5所示）和黄色导线曲轴信号（如图6所示）。当ASD继电器释放时，波形模式没有显示凸轮或曲轴信号的丢失，但转速表绝对跟随发动机上下波动。

图4　第1个事件

图5　凸轮信号

把所有的导线移动到点火线圈的驱线上，并继续监视发动机的运行。当捕获另一个事件（如图7所示）时，在同一时间8个点火线圈失去所有驱动信号。ECM放开ASD继电器线圈，并且直到大约300ms后才开始再次触发点火线圈。这个ECM被暂停所有操作，或者这个新ECM可能是坏的。

决定致电从事汽车测试解决方案的伯尼·汤普森听听他对此故障的意见，因为到目前为止笔者做的所有测试都指向了一个不稳定的ECM，只是不能确定原因。你可以看到ECM在做什么，但如何论证它？伯尼大致意思希望继续使用示波器，检查所有的零伏线以下是否有次级反冲电压，这可能导致ECM进入复位状态。ECM复位条件是当外部噪声通过电磁干扰穿透ECM并且暂时中断其正常运算使其跳过一个节拍。 发动机没有因点火线圈或火花塞损坏而失火，但似乎在逻辑上是可能的。

图6　曲轴信号

图7　失去信号

又回到了初级测试模式，这一次提高了零伏线以暴露低于零伏线的活动（如图8所示），惊讶地看到多个汽缸被次级反冲电压击中。使用ECM直接控制点火线圈初级的车辆可能具有少许的二次反冲，其可能对ECM操作没有任何影响，但是如果反冲足够大，它可使ECM停止工作，甚至损坏ECM或内部线圈驱动器。

图8　反冲电压

图9　火花塞

将原来的线圈换回车上，但不太确定火花塞。让维修人员拆下1个火花塞来查看。看着安装在发动机上的火花塞，并将其与原来的对比（如图9所示）。它确实有些不同。实际上它有一个特殊性能的三角形电极来点燃可燃混合物。拆除所有的火花塞，并安装符合发动机工厂规格的火花塞，更换完成后问题解决了。