发动机电控系统结构原理与检修项目四：汽车发动机电控系统诊断与维修4.3

12任务1

任务2

任务3

任务4

点火无高压火故障诊断燃油压力低故障诊断发动机典型故障码诊断发动机电控单元及其故障诊断3情境描述一辆2016年款一汽大众迈腾B7轿车，装备CEA汽油电控发动机，报修时发动机故障警告灯异常点亮。你的主管把这个检修任务分配给你，你能完成吗？情境提示发动机故障警告灯异常点亮，说明发动机电控系统检测的故障后报警了。维修之前，需要利用故障诊断仪器，对汽车的自诊断系统进行故障检测，读取故障码，必要时分析数据流，为故障排除提供依据。本情境中，发动机控制模块记忆了故障代码，读取后查询故障码含义，并分析故障码设定条件，再进行相关系统或元件检修。情境导入4技能目标1.能使用诊断仪器读取和清除故障码；2.能根据故障码的含义进行故障排除。学习目标知识目标1.能描述故障码的设定条件；2.能描述故障码的内容分析；3.能描述根据故障码进行诊断的方法。5基本知识发动机控制单元记忆的故障码分以下两种类型：（1）稳态故障稳态故障俗称“硬故障”，即故障码无法清除，或清除后立即出现。这类故障码通常是电子元件损坏、线路开路/短路及其他持续的故障造成的。（2）偶发故障偶发故障俗称“软故障”，即故障码可以清除，但发动机经过一段时间的运行后，故障再次出现。这类故障通常是线路连接器接触不良以及电子元件间歇性故障。这种类型的故障很难查找，通常要等到故障出现时根据故障现象检修。1.故障码的类型6基本知识2.发动机控制系统典型的故障码由于我国的汽油品质低劣等原因，绝大部分车型的发动机故障指示灯亮，读取到的故障码都与“缺火”或“混合气不良”相关，以下就这两种类型的故障码进行分析。（1）“缺火”故障码1）故障码含义“缺火”（MISFIRE）也翻译成“失火”，故障码有：P0301：第1缸缺火；P0302：第2缸缺火；P0303：第3缸缺火；P0304：第4缸缺火；以此类推。P0300：发动机缺火（无法判断那一缸或多缸同时缺火）。7基本知识需要特别说明的是：“缺火”的“火”并非指点火系统火花塞的“火”，而是指气缸内混合气燃烧的“火”，也就是气缸内混合气燃烧不良，造成气缸工作不良。发动机控制单元通过对曲轴位置传感器（CKP）检测曲轴转速的变化诊断缺火，和凸轮轴位置传感器（CMP）判别缺火的气缸。如图8-3-1所示。例如：当第2个气缸当缺火发生时，曲轴速度会因失去动力而减速，控制单元计算1次“缺火”。当“缺火”的次数达到记忆故障码的条件时，控制单元记忆P0302的故障码，并点亮故障警告灯。如果“缺火”的气缸很多，控制单元则记忆P0300的故障码。2）故障码设定条件图8-3-1缺火监控示意图8基本知识a.发动机机械：发动机气缸压力低，导致对应气缸工作不良；b.点火系统：火花塞、高压线、点火线圈、点火控制（控制单元）等原因造成对应气缸不点火或火花弱；c.燃油系统：燃油压力低（通常导致多缸缺火），喷油器不工作或工作不良；d.进气系统：进气管道堵塞、泄漏（通常导致多缸缺火）；e.排放控制系统：废气排放控制系统工作不良，排气管（三元催化器）堵塞（通常导致多缸缺火）；f.控制系统：传感器（如空气流量计等）及控制单元不良，或控制单元监控太“灵敏”（通常导致多缸缺火）。3)故障原因提示：控制单元监控太“灵敏”：指汽车生产厂家为了符合严格排放法规的要求，控制单元对排放系统的监控非常苛刻，曲轴转速变化轻微即判断为“缺火”。9基本知识a.发动机机械：发动机气缸压力低，导致对应气缸工作不良；b.点火系统：火花塞、高压线、点火线圈、点火控制（控制单元）等原因造成对应气缸不点火或火花弱；c.燃油系统：燃油压力低（通常导致多缸缺火），喷油器不工作或工作不良；d.进气系统：进气管道堵塞、泄漏（通常导致多缸缺火）；e.排放控制系统：废气排放控制系统工作不良，排气管（三元催化器）堵塞（通常导致多缸缺火）；f.控制系统：传感器（如空气流量计等）及控制单元不良，或控制单元监控太“灵敏”（通常导致多缸缺火）。3)故障原因提示：控制单元监控太“灵敏”：指汽车生产厂家为了符合严格排放法规的要求，控制单元对排放系统的监控非常苛刻，曲轴转速变化轻微即判断为“缺火”。10基本知识混合气不良的故障码有：P0170燃油修正错误；P0171：混合气过稀；P0172：混合气过浓；其他氧传感器或空燃比传感器（指氧化钛型的氧传感器）相关的故障码。（2）“混合气不良”故障码1）故障码含义电控发动机工作时，控制单元根据氧传感器的信号对混合气进行修正（调整），以降低排放及提高燃油经济性。但是如果混合气太浓或太稀，超出控制单元的修正范围，控制单元将记忆故障码并点亮故障警告灯。2）故障码设定条件11基本知识燃油修正相关的数据流如图8-3-2所示。燃油修正包括短期燃油修正和长期燃油修正，是OBD数据流中的一个重要参数，用于实时监测发动机的工作情况。图8-3-2燃油修正数据流12基本知识如果混合气的配比偏离理论空燃比时，例如因某种因素导致混合气突然变稀（假设燃油泵瞬间发卡而供油压力变低），发动机控制单元先启动短期燃油修正，增加喷油器的喷油时间进行修正。如果这个导致混合气的因素消失，控制单元不再修正，恢复之前的喷油时间，这个修正过程是短暂的，称为“短期燃油修正”。如果这个导致混合气变稀的因素一直存在（假设燃油泵磨损而供油压力长期变低），控制单元启动长期燃油修正，以修正后的喷油时间持续控制喷油，这个修正过程是长期的，称为“长期燃油修正”。如果控制单元电源中断，长期燃油修正的数据可能丢失，控制单元必须重新进行燃油修正，在这过程中发动机可能工作不正常，这也就是通常所说的控制单元“自学习”。燃油修正的数据为“+”，表示控制单元增加喷油时间，反之，燃油修正的数据为“-”，表示控制单元减少喷油时间。燃油修正值的幅度根据车型和排放法规要求不同也不同，对大部分车型来说，短期燃油修正值为-10﹪～10﹪。长期燃油修正值大部分车型为-20﹪～20﹪。例如：20﹪表示混合气太稀，增加20﹪的喷油时间；-20﹪表示混合气太浓，减少20﹪的喷油时间。在-20﹪和20%范围内的燃油修正，控制单元认为是正常的修正，一旦超出这个范围，控制单元就会记忆故障码，并点亮故障灯。13基本知识混合气不良或燃油修正相关的故障码，基本上和燃油系统及进气系统相关。如果记忆这些故障码，应检查燃油和进气系统。另外，如果氧传感器故障，给控制单元错误的信号，也可能导致控制单元错误判断，从而记忆混合气相关的故障码。（3）故障原因14拓展知识电控发动机的气缸失火（点火线圈不点火）时，由于燃烧不好，高浓度的碳氢化合物进入排气系统，造成排放废气浓度增加，引起三元催化器温度升高，损坏三元催化，为防止废气浓度过高及三元催坏温度过高损坏，发动机ECU将检测失火，ECU通过曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器监测缺火，凸轮轴位置传感器识别缺火气缸；曲轴位置传感器检测曲轴转速变化，转速变化超过设定极限值，则计算缺火次数，若缺火率超过设定极限值，引起排放恶化，则ECU储存故障码，点亮故障指示灯。1.故障码诊断流程（1）故障码P0300：发动机多次随机失火1）故障码设置条件15拓展知识故障码P0300的故障诊断流程如表8-3-1所示：2）故障诊断流程16拓展知识电喷发动机的燃油修正和反馈补偿有关，与基本喷油时间无关，燃油修正包括短期燃油修正和长期燃油修正，短期燃油修正是用来将空燃比持续保持在理论空燃比范围内的燃油补偿，来自氧传感器的信号根据理论空燃比来指导实际空燃比是过浓还是过稀，如果过浓，则喷油量减少，过稀则喷油量增加。由于发动机个体差异，随着时间磨损和操作环境变化等因素