羅柳健　盧明

摘 要：在電控發(fā)動(dòng)機(jī)中，有很多故障能引起氧傳感器報(bào)警，有的是傳感器本身故障，有的是外部故障引起的氧傳感器信號(hào)超標(biāo)報(bào)警，而有的為人為故障引起。無(wú)論是何種原因，氧傳感器信號(hào)異常引起的故障往往具有間歇性、隱蔽性，不易診斷與排除。本文將介紹運(yùn)用數(shù)據(jù)流分析法診斷排除氧傳感器信號(hào)異常引起的故障，為快速診斷與排除氧傳感器信號(hào)異常故障提供一種有效方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)流分析法；診斷；氧傳感器；故障實(shí)例

1 前言

近年來(lái)，隨著汽車(chē)尾氣排放要求越來(lái)越嚴(yán)格，電控發(fā)動(dòng)機(jī)普遍安裝了兩個(gè)氧傳感器，用于精確調(diào)整燃油噴射量及監(jiān)測(cè)三元催化器的轉(zhuǎn)化效率。由于氧傳感器的高靈敏性，氧傳感器信號(hào)異常引發(fā)故障的概率也大大增加了。因氧傳感器信號(hào)異常引起的故障往往具有間歇性、隱蔽性，不易診斷與排除，這給維修人員診斷與排除氧傳感器信號(hào)異常故障帶來(lái)了較大困難。因此，能夠正確運(yùn)用數(shù)據(jù)流分析法診斷氧傳感器信號(hào)異常故障將會(huì)獲得意想不到的效果。

2 氧傳感器數(shù)據(jù)流工作原理

氧傳感器數(shù)據(jù)流一般用什么來(lái)表示呢？目前，主要有用氧傳感器電壓（數(shù)值參數(shù)）和氧傳感器變化次數(shù)或濃/?。顟B(tài)參數(shù)）來(lái)表示。本文主要介紹氧傳感器電壓參數(shù)，該參數(shù)由安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管上的氧傳感器所測(cè)得的廢氣中的氧含量與大氣中的氧含量差值的比較，而產(chǎn)生一個(gè)電壓信號(hào)，其工作條件是傳感器必須被加熱到300℃以上，信號(hào)電壓范圍0.1-0.9V之間，單位為V。

前氧傳感器主要用于對(duì)燃油噴射量的反饋控制，其正常狀態(tài)下其信號(hào)電壓變化每10秒大于8次，ECU根據(jù)此信號(hào)對(duì)噴油量進(jìn)行修正，當(dāng)電壓低于0.45V時(shí)，表示混合氣偏稀，ECU控制噴油器定量增加噴油量，當(dāng)電壓高于0.45V時(shí)，表示混合氣偏濃，ECU控制噴油器定量減少?lài)娪土俊?/p>

后氧傳感器主要用于監(jiān)測(cè)三元催化轉(zhuǎn)化器的工作情況，調(diào)節(jié)混合比；安裝在三元催化器之后的排氣管上，其工作原理與前氧傳感器相同，當(dāng)三元催化器工作良好時(shí)，后氧傳感器輸出緩慢變化電壓信號(hào)；當(dāng)三元催化器工作不良時(shí)，后氧傳感器輸出快速變化的電壓信號(hào)。

3 短期燃油修正參數(shù)的含義與調(diào)整機(jī)理

該參數(shù)是指發(fā)動(dòng)機(jī)ECU在收集到氧傳感器信號(hào)電壓變化后，計(jì)算實(shí)際空燃比與理論空燃比間的誤差，從而決定在實(shí)際的噴油量基礎(chǔ)上多噴或少?lài)?。因此，短期燃油修正是?duì)發(fā)動(dòng)機(jī)基本噴油量的臨時(shí)修正，是一種微調(diào)。它僅在閉環(huán)控制中有用，單位為%，短期燃油修正值不保存在ECU的存儲(chǔ)器中，工作時(shí)一般從0%開(kāi)始。

一般而言，在發(fā)動(dòng)機(jī)正常狀態(tài)下，短期燃油修正值在±8%以?xún)?nèi)變化。當(dāng)該參數(shù)為正值時(shí)，表示ECU通過(guò)增加噴射持續(xù)時(shí)間增加燃油量，當(dāng)該參數(shù)為負(fù)值時(shí)，表示ECU通過(guò)減少?lài)娚涑掷m(xù)時(shí)間以減少燃油量。當(dāng)該短期值持續(xù)低于或高于理論值時(shí)，ECU在長(zhǎng)期燃油修正值上加上或減去此值，以達(dá)到最佳空燃比的控制。

4 維修實(shí)例

4.1 車(chē)型：五菱榮光6407（B12發(fā)動(dòng)機(jī)-西門(mén)子電噴系統(tǒng)）。

4.2 故障現(xiàn)象：一輛五菱榮光6407新車(chē)，行駛里程200多公里，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)熱機(jī)后，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)出現(xiàn)間歇性抖動(dòng)現(xiàn)象（轉(zhuǎn)速在600～1200r/min變化），發(fā)動(dòng)機(jī)故障警告燈不亮；汽車(chē)起步及加速不良。

4.3 故障檢測(cè)：通過(guò)使用X431檢測(cè)儀診斷，讀取故障代碼為無(wú)故障代碼。該車(chē)在服務(wù)站更換過(guò)節(jié)氣門(mén)體、步進(jìn)電機(jī)、電腦ECU，故障依舊。為了進(jìn)一步檢測(cè)可能的故障原因，使用X431檢測(cè)儀讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流，如下表1所示：

4.4 數(shù)據(jù)分析：從表1可以看出，前氧傳器電壓信號(hào)變化較慢且電壓波動(dòng)范圍小，后氧傳器電壓信號(hào)變化較快且電壓波動(dòng)范圍大，短期燃油修正在-35%～+35%間變化，這幾項(xiàng)數(shù)據(jù)都超出了正常范圍。

造成前氧傳器電壓信號(hào)變化較慢且電壓波動(dòng)范圍小可能的原因主要有：氧傳感器臟堵或老化、氣門(mén)積碳嚴(yán)重、油壓不正常、空燃比控制錯(cuò)誤等。

造成后氧傳器電壓信號(hào)變化較快且電壓波動(dòng)范圍大可能的原因主要有：氧傳感信號(hào)錯(cuò)誤，三元催化器老化、空燃比控制錯(cuò)誤等。

短期燃油修正值是根據(jù)前氧傳感器信號(hào)變化來(lái)進(jìn)行調(diào)整的，由于前氧傳器電壓信號(hào)在0.3～0.8V間緩慢變化，導(dǎo)致短期燃油修正值在正值和負(fù)值間大幅變化，也是就ECU在控制持續(xù)減油一段時(shí)間，然后持續(xù)加油一段，出現(xiàn)故障現(xiàn)象。

4.5 故障診斷與排除：造成發(fā)動(dòng)機(jī)間歇性抖動(dòng)故障的原因主要有：點(diǎn)火系統(tǒng)工作不良、燃油系統(tǒng)工作不良或控制錯(cuò)誤等引起。本例故障特點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)正常工作1～2分鐘然后出現(xiàn)抖動(dòng)故障，約持續(xù)20～30秒后恢復(fù)正常，發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)抖動(dòng)故障的頻率較慢。結(jié)合故障特點(diǎn)及上述數(shù)據(jù)流分析，可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械方面沒(méi)有問(wèn)題，燃油壓力也是正常的；而點(diǎn)火系統(tǒng)故障引起的抖動(dòng)則故障頻率快，因此基本可以排除點(diǎn)火系統(tǒng)故障。此時(shí)可以基本確定是燃油控制方面的故障，進(jìn)一步確認(rèn)，可將燃油控制方式改為開(kāi)環(huán)控制，觀察發(fā)動(dòng)機(jī)故障現(xiàn)象是否消失，若消失則為燃油控制方面出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)故障。若未消失，則故障不是由燃油系統(tǒng)引起的，應(yīng)進(jìn)一步檢查點(diǎn)火系統(tǒng)等部位。

根據(jù)以上分析，故障確認(rèn)時(shí)，首先拔下前氧傳感器接插器，將燃油控制方式改為開(kāi)環(huán)控制，觀察發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)間歇性抖動(dòng)現(xiàn)象依舊。再讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流，如表2所示，此時(shí)發(fā)現(xiàn)前氧信號(hào)還在緩慢變化，而后氧傳感器電壓變?yōu)榱?.43V；短期燃油修正值仍在大幅變化，說(shuō)明前氧信號(hào)并未斷開(kāi)，ECU仍然在對(duì)燃燒的修正進(jìn)行著閉環(huán)控制；而后氧傳感器信號(hào)斷開(kāi)了。此時(shí)，基本確定是前氧傳感器插頭接到了后氧傳感器上了。

進(jìn)一步確認(rèn)，接上前氧傳感器接插器，再拔下后氧傳感器接插器，觀察發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)間歇性抖動(dòng)故障消失了。再看數(shù)據(jù)流變化情況，如表3所示，此時(shí)發(fā)現(xiàn)前氧信號(hào)變?yōu)榱?.43V，而后氧傳感器電壓還在快速變化。短期燃油修正值變?yōu)榱?%。說(shuō)明此時(shí)后氧信號(hào)并未斷開(kāi)，而前氧信號(hào)斷開(kāi)了，ECU對(duì)燃油的修正的控制方式由閉環(huán)控制轉(zhuǎn)為開(kāi)環(huán)控制。此時(shí)可以斷定就是這兩個(gè)傳感器接反了，檢查氧傳感器線速，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)傳感器的線速被拉得很緊，前氧線速接到了后氧傳感器，后氧線速接到了前氧傳感器。把兩個(gè)接插器互換后，故障排除；再次數(shù)據(jù)流驗(yàn)證，如表4所示，各項(xiàng)數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，該車(chē)此故障再也沒(méi)出現(xiàn)過(guò)。

5 結(jié)束語(yǔ)

本例主要運(yùn)用數(shù)據(jù)流分析法中的比較分析法和時(shí)間分析法進(jìn)行故障診斷與排除，該故障在五菱榮光新車(chē)上出現(xiàn)，主要是因?yàn)榍啊⒑笱鮽鞲衅飨嗤?，線束上的接插件也相同，而且線束長(zhǎng)度足夠裝得上，因此裝配工專(zhuān)業(yè)知識(shí)不強(qiáng)，趕時(shí)間或注意力不集中容易出現(xiàn)裝錯(cuò)的現(xiàn)象，導(dǎo)致故障的發(fā)生，且該故障具有隱蔽性，冷車(chē)不明顯，熱車(chē)有間歇性，且故障燈不亮無(wú)故障碼，容易誤導(dǎo)駕駛員及維修人員以為是某些部位接觸不良導(dǎo)致。因此在解決此類(lèi)無(wú)故障碼故障時(shí)，一要掌握電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的工作機(jī)理，二要熟練掌握數(shù)據(jù)流的讀取、分析及應(yīng)用。才能更好的解決當(dāng)今電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的一些特有故障。

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