浅析用信号模拟法排除故障

张健

摘要：上海大众公司生产的桑塔纳世纪新秀轿车配备AFE1.8L发动机，其电控部分采用BOSCH公司的M1.5.4系统。由于该车型技术成熟、价格低廉、维修方便，目前被广泛用于全国各城市的出租车、公务用车和私家车。本次课将介绍用信号模拟法快速诊断桑塔纳世纪新秀轿车不能起动的故障。

关键词：信号；模拟法；不能起动

一、AFE发动机电控系统的组成与工作原理

AFE型发动机由上海大众汽车有限公司和德国BOSCH公司合作开发，其形式为D型集中控制式，称为Motronic（莫特朗尼克）系统，全称是“闭路电子控制多点燃油顺序喷射系统”，其突出特点是将点火系统与燃油喷射系统复合在一起，其基本组成如图1所示。

AFE型发动机的电子控制系统由电控单元（ECU）、6个传感器、点火线圈、分电器、油压调节器、喷油器等组成。如图1所示，驾驶员通过节气门控制进气量，节气门位置传感器检测节气门的开度信息并传给ECU，ECU综合诸因素后调整喷油量，使混合气浓度达到最佳。

发动机工作时，节气门位置传感器检测驾驶员控制的节气门开度，进气压力传感器检测进入气缸的空气量，这两个信号作为汽油喷射的主要信息输入ECU，由ECU计算出喷油量，再根据水温传感器、进气温度传感器、氧传感器、爆震传感器等4个传感器输入的信息，对上述喷油量进行必要的修正，确定出实际喷油量，最后再根据霍尔传感器检测到的曲轴转角信号，确定出最佳喷油和点火时刻，并指令喷油器喷油、火花塞跳火。

二、AFE型发动机不能起动原因分析

发动机能正常起动必须具备三个要素，即足够的压缩压力、一定能量的电火花以及适合的混合气浓度。如果某一要素工作异常，便会引起发动机不能起动或起动困难。导致电喷发动机起动故障的因素较多，本课分析的故障都是在蓄电池电压、起动系统工作正常的情况下发生的。也就是说，本课所涉及的引起发动机不能起动或起动困难的原因，主要是电子控制系统、燃油供给系统、点火系统工作不正常所致，这也是该车型运行中的常见故障。

三、信号模拟法的基本原理

所谓信号模拟法，就是在故障检测过程中，人为地模拟一个信号，并用此信号来查看其影响的相关系统工作情况是否正常，从而判断出某一系统是否工作、是否存在故障。在AFE型发动机工作过程中，安装在分电器内的霍尔传感器是一个极其重要的信号，它不但向ECU提供转速信号，而且还向点火系统提供基准点火信号，其电路如图2所示。当霍尔传感器出现故障时，发动机立刻熄火，无法运转。

在故障诊断中，采用模拟霍尔传感器信号的办法，可以查看点火系统、燃油供给系统和电子控制系统是否能正常工作。

打开点火开关，将高压总线从分电器盖中拔出，接上火花塞，并将火花塞壳体可靠搭铁。将霍尔传感器插头中的“2”号端子搭铁，由于人为地模拟了转速信号，此时ECU会命令点火初级电路断开，火花塞应跳火；由于ECU接收了转速信号。此时电动汽油泵也将工作。可听到汽油泵泵油的声音或看到进、回油管的脉动现象。上述情况都是发动机各元件工作正常时的现象，当出现故障时，即可据此判断故障的具体部位。

四、AFE型发动机不能起动故障的快速诊断

拔下高压总线，套上火花塞并保证可靠搭铁，再拔下霍尔传感器接头，打开点火开关，用导线将霍尔传感器接头的2号端子进行短暂搭铁，查看火花塞有无高压火（以下简称“有/无火”），供油总管是否有脉动（以下简称“有/无油”）。

1.有火无油

若有火无油，说明点火电路正常，故障在供油系统。应检查油路，具体步骤如下：

①打开点火开关，如167继电器未振动（无泵油声），则通电检查167继电器的好坏；若继电器正常，检查其30号插脚有无12V电压。86号插脚在点火开关打开时应有12V电压。87号端子应与保险丝座一端导通，86号端子应与电脑3号端子导通。

②打开点火开关，如167继电器振动（有泵油声），则应检查油泵5号保险丝。

③如保险丝没有问题，应检查油泵插座的1号、4号插脚之间有无12V电压。若无电压，应检查4号插脚与和搭铁之间有无12V电压。若无电压，则为4号线端到保险丝之间断路；若有电压，则为1号搭铁线断路。若1号、4号插脚之间有12V电压，则应检查油泵电阻，以确定油泵的好坏。

2.无火有油

若無火有油，说明故障在点火系统，应检查如下部位：

①检查点火线圈插头1号、2号端子（搭铁端）之间的电压，正常情况应有12V电压。若无电压，检查1号端子与搭铁之间有无电压，如有12V电压，则为2号端子断路；若仍无电压，则为1号端子线路断路。若1号、2号端子之间有12V电压，应检查点火线圈的电阻，初级电阻应为0.5，次级电阻应为6-8kΩ。

②检查霍尔传感器，若线路正常，插上霍尔传感器接头，用刺针和试灯检查2号线在起动时是否闪烁，如不闪烁，则为霍尔传感器损坏或ECU损坏。

3.无火无油

检查EFI保险丝及其相关线路：测量保险丝右端，应有12V电压，否则为供电线路到保险丝断路。如有12V电压，应检查保险丝左端，无电为保险丝断路，有电则应检查保险丝到电脑18号端子的线路是否导通，不导通为ECU损坏。

如以上检查均正常，应检查霍尔传感器接头3号、2号和1号（搭铁端）的电压，若无5V电压，应检查3号、2号端子与搭铁端是否有电，有电则可基本判断为1号搭铁线断路（检查1号端子与电脑48号端子之间导通）。如仍无电压，则为无电压的那根线路断路，应检查3号端子与电脑12号端子之间的导通性，以及2号端子与电脑49号端子之间的导通性。

4.有火有油

①若起动时转速表不摆动，应拔下霍尔传感器接头，检查霍尔传感器电路。其方法同上。

②若起动时转速表摆动（说明霍尔传感器、ECU均良好），则先用点火正时枪检查高压总火、分火，以判断故障是否在高压配电部分。若高压配电部分正常，则应检查燃油是否进缸，其方法是：检查为喷油器供电的2号保险丝，若保险丝正常，应检查保险丝一端到继电器87号端子之间的导通性，另一端到4号端子和喷油器正极线的导通性。

友情提醒：在使用过程中，发动机突然不能起动的原因主要是某个元件或保险丝损坏，一般情况下，ECU或线路烧毁的可能性极小。因此，通过上面的霍尔信号模拟，通常可以快速查到故障部位。