由故障案例引发对当代汽车电控发动机系统故障诊断及维修技术的探索

史俊涛

摘 要：当代汽车电控发动机系统结构复杂，对于电控系统故障的维修不能局限于传统的维修思路，需要用现代的技术手段读取故障码或波形，最终解决故障，对维修人员也提出更高的要求，不但需要理解电控系统的结构和工作原理，还能熟练使用各种电控发动机系统故障维修的工具，更重要的是具备诊断维修的思路，这几方面是相辅相成的，缺一不可，所以需要维修人员熟悉电控发动机及维修设备，在实践中提高汽车电控发动机系统故障诊断及维修技术。

关键词：故障码;数据流;波形;搭铁

1 引言

当代随着电子科技的飞速发展，人们生活水平的提高，拥有私家车的家庭数量在逐年增加，与此同时，人们对汽车的安全性、经济性、舒适性、动力性等要求的不断提高，汽车生产厂家为了适应市场，满足客户要求，在汽车上大量应用电子技术。一方面满足了人们对汽车高标准的要求;另一方面也给维修人员提出了更高的挑战。由于当代的发动机电控系统结构复杂，出现的故障几率就比较高，为了确保车辆能为人们日常出行提供更为优质安全的服务，就需要汽车维修人员能快速诊断故障，采取切实可行的维修思路解决问题。本文利用真实故障案例对当代汽车发动机电控系统故障诊断及维修技术的探索具有一定的现实意义。

2 故障案例引发思考

2018年5月有一辆1.6AT的福特翼虎来到我系长安福特实训室，车主描述说发动机有点抖动，仪表有个灯一直点亮，以前没有这种情况。经检查该车的行驶里程为56821公里，启动发动机后发动机故障指示灯常亮，并且发动机有比较明显的抖动。首先用长安福特的故障诊断仪查看到有故障码P0302-PCM，侦测到气缸2失火;故障码P2196-PCM，02传感器信号浓如图2所示。拆开2缸的火花塞发现火花塞已经湿了，有很多汽油。其次用气缸压力表测量该缸压力，压力表显示压力在正常范围内。再次用万用表测量2缸的点火模块的供电和搭铁都正常，信号线用万用表测量其电压在0.04V到0.01V之前变化，最后显示为0.3V，测量喷油器线路连接正常，用试灯测量喷油器信号，试灯闪烁正常，把2缸点火总成与3缸点火总成对调，故障依然显示是2缸失火。为了进一步确认故障，又用长安福特的故障诊断仪IDS读取4个缸及其与点火相关的数据流做进一步的验证，通过是观察数据流发现，发动机的2缸出现了失火。

通过以上用专用诊断仪器的检测，基本上确认是发动机2缸缺火导致发动机出现抖动，并且在汽车仪表在发动机的仪表上显示发动机的故障指示灯。为了确定具体的故障原因，我们用示波器查看发动机2缸的点火模块的点火信号，发现发动机2缸点火信号异常，当时认为是示波器的探针接触不良，于是把示波器的探针往里用力插了一下，几秒钟示波器就显示了正常的点火信号波形，发动机抖动消失，工作正常。

从整个的维修过程中发现，该车出现抖动的现象是由于2缸的点火模块控制线接触不良造成的，由于2缸的点火能量不足导致2缸淹缸，巧合的是把示波器探针往里插时刚好压在了2缸点火控制信号线，使得针脚接触良好，发动机工作正常，点火波形恢复正常。与此同时，让我对当代汽车电控发动机系统故障的诊断与维修有了新的认识，意识到用传统汽车的维修思路已经不能够满足现在维修的需要，对于现在的电控发动机的诊断与维修不但要掌握电控系统的基本结构和工作原理，还必须能够熟练使用维修过程中需要用到的诊断仪、万用表和示波器等维修工具。更重要的是改变观念，适应新的汽车电控发动机的诊断维修思路。

3 汽车电控发动机的基本原理

汽车电控发动机能够正常工作，除了需要结实的“骨架”，即发动机的机械结构;还需要灵敏的神经系统、准确的执行元件和“大脑”，保证发动机正常工作。故构成发动机电控系统的主要零部件由三部分组成：信号输入装置、控制单元ECU和执行器。电控发动机的基本工作原理就是，信号输入装置将发动机上的转速、位置、流量、壓力和温度等信号转换成电信号传给发动机的电控单元ECU，由发动机的电控单元对信号输入装置输入的信号进行分析、计算和处理，按照汽油发动机产生动力的基本要素：良好的空气-燃油混合气、正确的点火正时及强烈的火花发出指令，由电控发动机的执行器完成具体的控制动作。

4 汽车电控发动机故障特点

汽车电控发动机包括机械部分和电控部分，由两部分共同完成发动机的工作，因此可以把电控发动机的故障分为机械故障和电气故障。由于机械故障比较直观，容易排查;而电气故障比较抽象，需要理解电控部分的结构和工作原理。根据汽车电控发动机的基本工作原理，目前电控发动机出现的常见故障有以下几种：

4.1 发动机电控线路故障

汽车电控发动机上的信号输入装置、电控单元ECU和执行器之间的通讯，这三部分的正常工作所需要的电源和搭铁都需要导线连接，如果导线出现老化、接触不良、断路、短路、氧化，都会导致传感器无法正常捕捉信号，无法传给电控单元，电控电控单元无法发出指令给执行器，执行器也无法做出相应的动作等等，一系列导致发动机无法正常工作的故障。引起线路故障的原因有很多，例如：汽车冬天停在垃圾桶旁边，被老鼠啃断线束;线束布局不合理，在高温的发动机舱环境，线束出现老化;在汽车维修过程中，维修师傅没有按照严格的操作规程维修线路出现的线路松脱等。

4.2 电子元器件本身的问题

随着电子元器件在汽车发动机上的应用越来越广泛，由于电子元件是汽车发动机工作过程中使用频率比较高的零部件，伴随着汽车车龄的增加，汽车电控发动机上的电子元器件慢慢老化也属于正常现象。这会在一定程度上削弱电子元器件的性能，使电控发动机由于电子元器件本身的问题出现故障的几率大大增加。由于汽车电控发动机上的电气元件都是在发动机舱工作，长时间处在高温恶劣环境下工作必然会加速电子元器件的老化，最终导致本身问题的出现。

5 汽车电控发动机系统故障诊断及维修技术的归纳

纵观文章前面所讲的维修案例，整个维修过程用了詢问故障现象，亲自检查，用仪器诊断读取故障码，拆解检查，读取缸压，检测线路，元器件互换，读取数据流，用示波器读取波形，最终解决故障问题。从以上整个完整的故障排除过程可以归纳出汽车电控发动机系统故障诊断及维修的技术关键步骤：

5.1 故障问诊

解决电控发动机的故障时，先询问驾驶员故障发生的时刻、现象，可为进一步诊断确诊打下良好的基础。就像病人到医院，医生先询问病情是一个道理。

5.2 直观检查

电控发动机的有些故障并非需要用仪器检查，可以通过直观的检查快速找出故障原因，结合维修经验运用灵活的多种手段，确保按照由简到繁的原则进行诊断，以提高诊断维修的效率。例如：本人排除的一个发动机抖动的故障，驾驶员反应在换挡时必须加油否则就会熄火，发动机有明显的抖动，当我打开发动机舱发现是发动机的其中有一个缸的线束被老鼠咬断了，从而导致的发动机抖动。

5.3 解码诊断

随着电子技术在电控发动机上的应用越来越广泛，现在的发动机都具有自诊断功能，维修人员可以专用的诊断仪器读取故障代码，读取数据流，通过诊断仪获取重要的故障参考信息，缩小诊断范围，便于解决故障。

5.4 波形分析

医生可以通过各种波形分析病人的健康状况，作为“汽车医生”的维修人员也可以利用波形对汽车电控发动机系统故障进行分析。由于现在电控发动机上的信息输入装置、电控单元ECU和执行器之间是需要信息交流的，汽车维修人员可以利用示波器将他们之间交流的信息用波形的形式展现出来，通过正常波形和异常波形的对比，发现故障产生的原因，从而解决故障。

5.5 测试确认

测试确认是在故障诊断维修流程设计之后，按照流程设计的诊断维修步骤通过测试的手段逐一验证测试各个项目。通过之前的检测和分析，这一步主要是验证维修人员的假设和推理，逐一验证，逐一检查，试验主要是通过对系统故障和动态的分析完成技术诊察的过程。确认主要是指通过对诊断流程的逻辑分析、对检测和试验结果的判断，最终确认故障发生的部位，剩下的就是确认最好的维修方法，排除故障，试车完成维修任务。

6 结语

综上所述，本文通过故障案例对汽车电控发动机系统故障诊断和维修技术进行了总结归纳和探索，维修当代的汽车电控发动机系统故障需要掌握电控系统中各电器元件的结构和工作原理、故障诊断仪的使用、维修手册的使用、示波器的使用以及各种维修工具的使用。当然也需要在实践中不断的历练，提高维修经验，更好的适应当代汽车电控发动机系统故障维修的需要。

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