◆文/山東 蘇霆 焦建剛

故障現(xiàn)象

一輛2007款邁騰，發(fā)動機(jī)型號為AXZ，排量為3.2L，該車行駛中偶發(fā)熄火，油耗高。

故障診斷與排除

首先詢問車主，得知該車經(jīng)多方面維修，也曾經(jīng)進(jìn)行了節(jié)氣門體的替換，但故障始終未能排除。故障無規(guī)律出現(xiàn)，會突然熄火，但感覺加速性能還可以。

經(jīng)初步檢查，發(fā)現(xiàn)該車啟動性能良好，但啟動后發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速波動嚴(yán)重，原地急加速遲緩?；氐降∷俸?，轉(zhuǎn)速會下降到350r/min，如不踩下加速踏板，發(fā)動機(jī)有時候會熄火，無法正常工作，需要反復(fù)加油幾次，發(fā)動機(jī)方能怠速穩(wěn)定，同時聞到比較難聞的氣味。

連接KT600檢測儀讀取故障碼，存在故障碼“P310B 12555低燃油壓力調(diào)節(jié)，燃油壓力超出規(guī)定”。清除故障碼后著車，再次讀取故障碼沒有出現(xiàn)。讀取數(shù)據(jù)流，得到組1的數(shù)據(jù)，見表1。

根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，其中明顯異常的是進(jìn)氣量，達(dá)到了9.89g/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于2.8～3.8g/s的正常數(shù)據(jù)范圍，同時點(diǎn)火提前角延遲到0.735°，噴油量在2.30ms，λ值調(diào)節(jié)減少噴油量到了-23%，綜合以上數(shù)據(jù)，說明該車存在進(jìn)氣量信號過大、噴油量過多的情況，但此時發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速卻依舊維持在標(biāo)準(zhǔn)怠速800r/min。按照以轉(zhuǎn)矩控制的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)工作原理，當(dāng)發(fā)動機(jī)怠速工況工作時，汽缸內(nèi)混合汽燃燒所做的功只用來克服發(fā)動機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行阻力，所需的進(jìn)氣量、噴油量并不大，而此時的各項數(shù)據(jù)都明顯較大，究竟是什么原因?qū)е逻@樣的進(jìn)氣量？進(jìn)入汽缸的空氣是否有這樣大的量？是否存在某系統(tǒng)或某缸工作不良，導(dǎo)致正常的進(jìn)氣量與相應(yīng)的燃油量無法正常做功，以致電腦不得不提高進(jìn)氣量、增大噴油量來做出輸出功率補(bǔ)償呢？雖然從數(shù)據(jù)上看空氣流量計信號明顯偏大，但也不能盲目更換零件，而且鑒于該車屬于進(jìn)口版本，零件比較特殊，也無法進(jìn)行替換，因此還是應(yīng)當(dāng)從常規(guī)的檢查作業(yè)出發(fā)。

首先對節(jié)氣門進(jìn)行清洗，匹配后裝復(fù)試車，但故障依舊。接下來拆檢所有火花塞，發(fā)現(xiàn)火花塞的電極部分均嚴(yán)重發(fā)黑，其中兩個火花塞的電極已經(jīng)被積炭完全糊死，因此懷疑這兩個汽缸存在工作不良的情況。更換六只原廠火花塞后試車，怠速熄火的故障依舊，此時外圍的故障基本排除了。

筆者認(rèn)為下一步重點(diǎn)就是檢測空氣流量計信號的準(zhǔn)確性，為了確定其是否存在異常，斷開空氣流量計插頭使系統(tǒng)進(jìn)入備用模式，此時發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)穩(wěn)定，也沒有“突突”的聲音了。讀到如圖1所示的故障碼，說明電腦已經(jīng)檢測到空氣流量計插頭斷開的情況并啟用了備用功能，這由組2的數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證(見表2)。

從組2 數(shù)據(jù)可以看出，斷開空氣流量計插頭后，進(jìn)氣量數(shù)據(jù)顯示為363.76g/s，噴油量降低到1.53ms，點(diǎn)火提前角恢復(fù)到10.5°，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速略有升高，達(dá)到880r/min，但發(fā)動機(jī)總體的工況有很大好轉(zhuǎn)，由此看來，空氣流量計存在比較大的問題(見圖2)。

表1 數(shù)據(jù)流組1

表2 數(shù)據(jù)流組2

更換空氣流量計后測得組3的數(shù)據(jù)(見表3)，此時明顯能夠看到發(fā)動機(jī)工作基本恢復(fù)正常，怠速轉(zhuǎn)速正常，節(jié)氣門的開啟角度也有所降低，進(jìn)氣量信號降低到2.76g/s，噴油量降低到1.53ms，與斷開空氣流量計插頭時一致，說明電腦備用功能利用發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號與節(jié)氣門開度信號來計算的進(jìn)氣量信號替代值基本正常。當(dāng)然，在博世Montronic控制系統(tǒng)中本來就有以節(jié)氣門開度為主來進(jìn)行的進(jìn)氣量控制方式，而且其數(shù)據(jù)也是在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上得到的，所以只要知道節(jié)氣門的開啟角度和此時的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速就可以得到相對準(zhǔn)確的進(jìn)氣量數(shù)據(jù)。因此，看到的數(shù)據(jù)是空氣流量計正常工作時做出的噴油指令與備用功能啟用電腦內(nèi)設(shè)的數(shù)據(jù)也基本一致。

維修小結(jié)

最后，再來分析一下整個故障的原因。該車由于空氣流量計的異常導(dǎo)致檢測到的進(jìn)氣量信號遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于實(shí)際的進(jìn)氣量，而發(fā)動機(jī)ECU接收到這一錯誤的進(jìn)氣量信號后做出的噴油量指令過大，超出了合理的混合比范圍，導(dǎo)致實(shí)際的混合汽過濃。過濃的混合汽導(dǎo)致燃燒速度放緩，同時直接導(dǎo)致汽缸內(nèi)混合汽所輸出的功率降低，無法克服發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力，這就出現(xiàn)了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速突然失控甚至熄火的故障。而發(fā)動機(jī)電腦根據(jù)氧傳感器的跟蹤監(jiān)測已經(jīng)意識到了混合汽濃的情況，因而我們看到的另外一個重要參數(shù)λ值調(diào)節(jié)達(dá)到了-23%，就是電腦做出的混合汽補(bǔ)償。但實(shí)際上，電腦的調(diào)整范圍如果只通過減少噴油量進(jìn)行混合汽的調(diào)節(jié)是不足以克服混合汽過濃導(dǎo)致的功率下降情況，因此，電腦又開大節(jié)氣門，增加實(shí)際進(jìn)氣量以提高發(fā)動機(jī)功率的調(diào)整，從數(shù)據(jù)組1中節(jié)氣門開啟角度達(dá)到3.14%就可以看出這一變化。而實(shí)際上，當(dāng)進(jìn)氣量正常后的節(jié)氣門開啟角度恢復(fù)到組3的1.96%，已足以保證發(fā)動機(jī)怠速時的功率需求。

表3 數(shù)據(jù)流組3

在目前大部分車輛普遍采用電子節(jié)氣門控制進(jìn)氣量的情況下，以轉(zhuǎn)矩控制為目的的發(fā)動機(jī)控制策略中，根據(jù)各系統(tǒng)對動力的需求，比如空調(diào)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、燈光電氣系統(tǒng)等，電腦完全可以根據(jù)所需的動力要求預(yù)先設(shè)計開啟的節(jié)氣門開度值，控制進(jìn)入需要的額外進(jìn)氣量來補(bǔ)償負(fù)載對動力的需求。同樣，對于發(fā)動機(jī)加速狀態(tài)和駕駛員駕駛意圖的預(yù)判都可以通過各傳感器的實(shí)際信號輸出，經(jīng)計算得出應(yīng)有的節(jié)氣門開啟角度來滿足動力的需求。這樣就可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)動力的精確控制。由于篇幅原因，這里不再多介紹，以后我會專門與各位讀者一起分享關(guān)于轉(zhuǎn)矩控制的理論。

最后，再談一下本文中“P310B 12555低燃油壓力調(diào)節(jié)，燃油壓力超出規(guī)定”的故障碼，雖然在檢測中讀到了如圖3的103組的油軌壓力數(shù)據(jù)，但是由于缺乏準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，不知道其是否在正常的范圍內(nèi)。另外，車主認(rèn)為已對車輛行駛無大的影響，要求提車，留下了小小的遺憾。