试论汽车发动机电控系统故障检修

辛业华

摘 要：我国经济与科技迅速发展的同时，汽车逐渐成为现代生活中不可或缺的交通工具，发动机电控系统的使用也逐渐完善，这就大大提高了对汽车检修技术的要求。建立科学合理、系统完善的发动机故障检测诊断系统是目前汽车发动机故障检测维修的必然要求。该文通过对汽车发动机电控系统的分析，总结了检修电控系统的步骤与方法，并就目前常见的几种电控系统故障：发动机无法发动、发动机怠速不良故障和动力不足、加速不良故障等进行了分析和介绍。

关键词：汽车发动机电控系统 组成 故障检修

中图分类号：U472.43 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（c）-0030-02

随着社会经济水平的迅速发展，人们的生活方式也发生了巨大的变化，从选择出行交通工具上就可见一斑，汽车在人们的日常生活中逐渐演变为必需品，而汽车发动机作为整部汽车的心脏承担着十分重要的作用，其运行状态是否优良直接关系到汽车的安全可靠性。电子控制系统是衡量汽车性能的主要标志，与此同时，当前的汽车故障率也随着汽车发动机电控系统逐渐完善的工作性能和日趋提高的自动化程度而呈直线下降趋势，并且故障由原来的机械故障为主发展为现在的电控系统故障为主，改变并突破传统发动机电控系统故障诊断观念，结合当前先进故障诊断理论和技术，建立科学合理、系统完善的发动机故障检测诊断系统是目前汽车发动机故障检测维修的必然要求。

1 汽车发动机电控系统的组成

汽车发动机电控系统从整体上来看，可划分为传感器、电子控制单元（ECU）及执行元件这三大部分。作为感知信息重要部件之一的传感器，承担着向ECU提供汽车运行状况和发动机工况等作用；ECU作为接收者，不仅负责接受来自传感器的信息，还需要将信息进行处理并向执行元件发出相应的控制指令；执行元件即执行器，负责接收并执行ECU的专项指令，这三个部分相互配合以达到控制目的。

1.1 传感器

传感器能够将非电量转化为电量，是指能感受规定的物理量，并按照一定规律转换成可用输信号的器件或装置。传感器通常由敏感元件、转换元件及测量电路组成。发动机控制用传感器有多种，其中包括温度传感器、转速和角度传感器、压力传感器、位置传感器、气体浓度传感器、流量传感器、爆震传感器和氧传感器等，传感器作为整个发动机的核心能够有效提高发动机动力性、并且具有降低油耗、反映故障和减少废气等功能。

温度传感器主要用于检测汽车发动机的温度、吸入气体的温度、燃油温度、机油温度和冷却水温度等，目前的线绕电阻式、半导体式、热敏电阻式和热电偶式的温度传感器在实际中较为常用。

凸轮轴位置传感器能够提供凸轮轴转角基准位置信号，曲轴位置传感器能够检测曲轴转角位移，并给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号。

目前所使用的节气门大多都是电子节气门，节气门位置传感器一般安装在节气门体上，它将节气门开度信号转换成电压信号输出，以便计算机控制喷油量，主要有开关量输出和线性输出两种类型。

压力传感器是将压力信号转变为电压信号的传感器，在汽车中主要用于检测进气真空度、大气压力和气缸内气压等，同时也用于检测变速箱油压、制动阀油压及悬架油压等。车用压力传感器目前应用较多的有电容式压力传感器、差动变压器式进气压力传感器和半导体应变式进气压力传感器。

爆震传感器能把爆震信号传给控制系统，起到抑制爆震发生的作用，目前主要有磁致伸缩式和非共振型压电式两种。

1.2 电子控制单元

汽车发动机电控系统通常由电控点火装置（ESA）、电子燃油喷射系统（EFI）、废气再循环控制（EGR）和怠速控制（ISC）等组成。

电子控制点火是目前汽车主要采用的方式之一，电控点火系统（ESA）一般由电源、传感器、ECU、电子点火组件、点火线圈以及火花塞等组成，其作用是实现对点火提前角和点火线圈通电时间的控制，以此来达到改善整个发动机燃烧过程的目的，从而实现发动机动力性和经济性的双重提升和降低污染排放的目标。电控点火系统有开环和闭环两种控制，闭环控制系统通过爆震传感器对爆震进行反馈控制，使汽油机大部分运行工况都处于爆震的临界状态，进而充分发挥汽油机的动力性潜力，其点火时刻的控制精度比开环高，但在排气净化方面则不如开环有优势。

电子燃油喷射系统（EFI）通常由油箱、电动燃油泵、过滤器（燃油滤清器）、阻尼器、燃油压力调节器及供油总管等组成。

废气再循环控制（EGR）是指将一部分发动机废气再次送回到进气管，使其与新鲜混合气混合后进入气缸参加燃烧，对这个过程的控制称为废气再循环控制。废气中的CO2能吸收大量的热，能够降低气缸中混合气燃烧的最高温度，进而使得燃烧过程产生的NOX量大大降低，从而达到降低污染排放量、减少污染的目的。

怠速控制（ISC）包括起动后控制、暖机过程控制、负荷变化控制和减速时控制等，其实质是通过调节空气通道的流通面积来控制怠速时的进气量，目前所使用的怠速控制装置可划分为节气门直动控制式和旁通空气控制式两类。

2 汽车发动机电控系统故障检修的一般步骤与方法

2.1 检查步骤

针对电控系统的故障检修通常由询问调查、對汽车进行检查、查阅资料、调取故障码、检测并试验这六个步骤组成。通过对车主进行询问来调查车型车况等相关的详细信息，能够帮助检修人员初步断定故障部位与原因，明确检修方向。外部检查是故障分析的基本检查，能够验证初步断结论正确与否。查阅是指在对汽车进行检测前收集此车的相关数据和资料，以确定所需检测部件的准确位置、接线图、接线与检测方法。调取故障码即按照该车所要求的操作程序进入自诊断状态，将数据作为故障诊断的依据，故障码能够在短时间内帮助检修员找到故障部位，进而完成故障检修工作。检测包含信号检测、数据检测、压力检测和执行器动作检测等，正确选择并使用检测仪器来准确的与电控系统连接，在检测后才能够最终判定故障的位置、找到故障产生原因并进行修理，此后还需要进行试车，以确认故障排除效果，最后则需要清除故障码。

2.2 检验方法

汽车发动机电控系统故障诊断手段包括直观诊断、利用故障自诊系统诊断、简单仪表诊断和专用诊断仪器诊断。直接诊断即通过询问和检查等来掌握故障特点，通过分析后得出结论；利用故障自诊系统诊断即随车故障诊断，当前的汽车发动机电控系统中都有此功能，这大大方便了对汽车故障的检测，但此功能仅能够提供与本系统有关的电气装置或线路故障，通常只做出初步诊断结论，涉及到具体故障原因时还需要结合其他方法进行深入诊断；利用简单仪表诊断就是通过利用万用表为主要通用仪表对故障进行诊断，主要适用于对电控系统和电气装置的诊断；目前汽车电子化速度较快，汽车专用诊断仪器也随之得到广泛应用，带有微处理器的电控系统专用诊断仪器能够有效提高诊断效率，但由于其成本较高而适用于专业化的故障诊断维修机构。这些诊断方法相互补充，同时运用多种诊断方法能够大大提高检修效率。

3 发动机电控系统常见故障的检修

就目前现状来看，发动机电控系统存在以下常见故障：发动机无法发动、发动机怠速不良故障和动力不足、加速不良故障等。

3.1 发动机无法发动故障分析

发动机无法发动的故障表现为：打开点火开关并拨到启动位置时发动机无法发动。这种故障可以从起动系统、点火系统、燃油喷射系统、进气系统以及ECU五方面进行故障排查，根据实际维修经验总结，此故障在一般情况下是由这五类原因所致。

3.2 发动机怠速不良故障分析

发动机怠速不良故障是指发动机在中等以上转速运行时正常，但在转速接近怠速或临值怠速时出现的怠速不稳或者熄火情况。喷油控制系统和进气系统通常是造成此故障的常见原因。发动机怠速不稳一般包括怠速过低、怠速过高和怠速運转不平稳三种情况。

怠速转速低于规定值时发动机就会产生抖动甚至熄火，其根本原因是进气量太少。电控发动机的控制系统能够在热车后恢复正常怠速转速，若热车后依然保持较快怠速，就属于怠速过高。而怠速运转不平稳表现为在怠速时发动机出现抖动，转速表指针上下波动，转速忽高忽低。多种原因均能导致怠速不稳，通常是由于混合气太稀或太浓、点火不完全或传感器信号错误所致。

3.3 动力不足、加速不良故障分析

在发动机无负荷时运转基本正常，但在有负荷运转时出现加速缓慢，上坡无力情况，即为动力不足故障。在踩下加速踏板后，发动机转速不能够及时响应，出现迟滞现象或者加速轻微，就是所说的加速不良。

导致汽车发动机动力不足、加速不良故障的因素有以下几点：喷油器喷油不良、燃油压力太高、点火高压较低或者能量小，点火正时错误、相关传感器信号错误、排气管堵塞或气缸压缩压力小等。

在汽车技术快速发展的大趋势下，汽车维修人员只有通过不断的现代汽车技术相关理论学习与研究，才能更好的掌握电子控制系统保养及故障检修方法，通过不断的经验总结与积累来提升专业技术水平，进而为适应并促进汽车行业检修技术的发展打好坚实的基础。

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