2019-04-17 14:58:27
本田雅阁怠速不稳、加速无力故障诊断
现代轿车电子控制技术发展越来越快,很多汽车都配置了电子控制系统。电子控制系统组成部件主要有传感器、控制器(ECM)和执行器。如果电控系统的传感器、控制器(ECM)、执行器以及相关线路出现故障都会影响该系统正常工作。如进气歧管绝对压力传感器和快怠速阀出现故障,会引起电子控制系统故障,导致发动机怠速不稳且行驶时加速无力,所以正确检修电子控制系统非常重要。
一、故障现象
一辆本田雅阁2.2L轿车,装备F22B1型发动机,行驶里程为6万km.据车主反映,该车怠速过高,加速无力,车速只能达到60km/h左右,且故障指示灯点亮。
接车后,起动发动机,正如车主所说的,在起动暖机过后,怠速长时间在1200r/min上下波动,且行驶时加速无力,车速只能达到60km/h左右,故障指示灯点亮,确认是怠速不稳且行驶时加速无力故障。
二、故障分析
根据故障现象,查阅本田雅阁轿车的相关资料,导致怠速不稳且行驶时加速无力故障原因主要有以下几个:
相关资料:2009年进口本田雅阁维修手册
(一)电控系统
1.如果传感器发送给ECM异常的信号,ECM会进入失效保护模式,在这种模式下,ECM会维持预定的喷油量,将导致怠速不稳且行驶时加速无力;
2.各个传感器与ECM之间的导线短路或断路,ECM也会进入失效保护模式,维持预定的喷油量,导致怠速不稳且行驶时加速无力;
3.如果ECM本身存在故障,ECM也会进入失效保护模式,维持预定的喷油量,导致怠速不稳且行驶时加速无力;
4.怠速控制阀及其线路出现问题,也会造成怠速不稳。怠速控制阀的作用如下:怠速控制阀(ISC阀)用来控制怠速工况下绕过节气门进入进气歧管的旁通空气量,以控制怠速高低。ECM根据冷却液温度传感器信号(THW端子)及空调(A/C)、动力转向油泵等附属装置工作状态的开关信号,将发动机转速控制在所设定的目标转速稳定运转,控制过程采用反馈控制的形式。当ISC阀控制线路出现短路、断路和搭铁时,ECM无法正确控制ISC阀的开度,导致怠速不稳。
(二)油路方面
1.如燃油压力过低,使喷油器线圈在通电时间相同的情况下实际喷油量减少,雾化质量变差,混合气变稀;如燃油压力过高,则喷油量过多,混合气过浓。这2种情况均会导致行驶时加速无力;
2.喷油器工作不正常,如滴漏或堵塞,喷油器不能按照ECM的指令喷油,从而造成混合气过浓或过稀,导致发动机怠速不稳且行驶时加速无力。
(三)气路方面
进气管漏气,会使实际进入气缸的空气量过多,混合气变稀,导致怠速不稳且行驶时加速无力。
(四)机械方面
1.该车配备有废气再循环系统,如废气再循环阀有大量积碳,会使阀门关闭不严,一部分废气混入混合气,将使混合气变稀,导致怠速不稳且行驶时加速无力。
2.如火花塞跳火电压太低,造成点火能量不足,混合气燃烧不良,也会导致怠速不稳且行驶时加速无力。
3.如果点火正时过早或过迟,都会使混合气燃烧不良,导致怠速不稳且行驶时加速无力。
4.怠速控制阀有故障。怠速控制阀阀门被积碳堵塞、卡住时,ECM无法正确控制怠速控制阀的开度,导致怠速不稳。
三、故障诊断
首先,我先做了基本的外观检查,没有发现发动机漏油、漏水、漏气。
由于该车着车后发动机故障指示灯(MIL)点亮,故障诊断从读取故障石马(DTC)开始。
(一)读取故障码
1.将scs短路插头与维修检查插头相连接(诊断插头位于乘客侧仪表板下面),接通点火开关ON。
2.从仪表板上的故障指示灯(MIL)闪烁的时间长短和次数来读取故障码(DTC)。通过2次读数读出故障码为3。
(二)验证故障码
1.关闭点火开关。
2.从仪表板下保险/继电器盒内取下13号备用时钟熔丝(7.5A )10s后,重新设置ECM。
3.将scs短路插头与维修检查插头相连接,接通点火开关ON。
4.从仪表板上的故障指示灯闪烁的时间长短和次数来读取诊断故障码。通过2次读数读出诊断故障码仍为3。
5.通过查取该车的诊断故障码表,该故障码意义为进气歧管绝对压力(MAP)传感器故障。
(三)进气歧管绝对压力传感器工作原理
进气歧管绝对压力传感器安装在该车防火墙的前方。进气歧管绝对压力传感器能根据发动机的负荷状态测出进气歧管内绝对压力的变化,并转换成电压信号与转速信号一起输送到ECM,作为决定喷油器基本喷油量的依据。
通过查询该车的维修手册,发现该车采用的是半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器,利用半导体的压阻效应原理。它由压力转换元件和把转换元件的输出信号进行放大的混合集成电路等构成。
压力转换元件是利用半导体的压阻效应制成的硅膜片。硅膜片的一面是真空室,另一面导入进气歧管压力。硅膜片是为约3mm的正方形,其中部经光刻腐蚀形成直径约为2mm,厚约50um的薄膜,薄膜周围有4个应变电阻,以惠斯顿电桥方式连接。由于薄膜一侧是真空室,因此薄膜的另一侧即进气歧管绝对压力越高,硅膜片的变形越大,其应变与压力成正比,附着在薄膜上的应变电阻的阻值随应变成正比地变化,这样就可利用惠斯顿电桥将硅膜片的变形变成电压信号。因为输出的电压信号很微弱,所以需用混合集成电路进行放大后输出。这种半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器输出的电压信号具有随进气歧管绝对压力的增大呈线性增大的特性。
在正常情况下,节气门开度小时,气缸内进气量少,进气歧管真空度大,ECM控制喷油器减少喷油量;节气门开度大时,气缸内进气量增多,进气歧管真空度降低,ECM则控制喷油器使喷油量增多。如果进气歧管绝对压力传感器出现故障,ECM接收到不正常的信号,ECM将进入失效保护模式,为进气歧管绝对压力(MAP)传感器设置1个预定值,使发动机在设定的转速范围内运转,所以车辆行驶中加速无力,车速也不能提高,只能达到60km/h左右。
(四)进气歧管绝对压力传感器的检测
对进气歧管绝对压力传感器进行以下检测:
1.检测ECM/PCM输出电压(VCCI线路)
(1)关闭点火开关
(2)接通点火开关ON(II)
(3)拔开插头,测量ECM/PCM插头端子D4与D12之间的电压,用万用表测得电压约为5V,ECM/PCM输出电压(VCCI线路)正常。
2.检查ECM/PCM输出电压(MAP线路)
(1)关闭点火开关;
(2)接通点火开关ON( II);
(3)拔开插头,测量ECM/PCM插头端子D3与D12之间的电压,用万用表测得电压约为0V,ECM/PCM输出电压(MAP线路)正常。
3.检查进气歧管绝对压力传感器
(1)关闭点火开关;
(2)起动发动机;
(3)用万用表测量进气歧管绝对压力传感器3芯插头的2号端子和3号端子之间的电压,在节气门全闭时为2.3V,标准为2.6~2.8V;节气门全开时的电压为1.2V,标准为0.4~0.6V。说明进气歧管绝对压力传感器存在故障。
至此,确定故障为进气歧管绝对压力传感器出现故障,使ECM得不到正确的信号,影响发动机的性能。
4.更换进气歧管绝对压力传感器
更换进气歧管绝对压力传感器之后,起动发动机,发动机加速性能正常,但怠速还是不稳,发动机故障指示灯熄灭。于是熄火,再次读取故障码,没有故障码。该故障很可能是机械故障。
(五)检测油路、气路及点火系统
1.检查燃油压力
燃油压力太低会导致发动机供油不足。从分油器上取下燃油脉冲缓冲器,装上燃油压力表附件和燃油压力表,起动发动机,在下述情况下测量燃油压力:发动机怠速运转,从燃油压力调节器上断开真空软管并将其夹紧,测得燃油压力为350kPa,符合320~370kPa的标准范围。重新将真空软管与燃油压力调节器连接,测得燃油压力为280kPa,符合260~310kPa的标准范围,说明燃油压力正常。
2.检查喷油器
燃油压力没有问题,问题可能出现在喷油器,喷油器堵塞也会导致怠速不稳,于是检查喷油器。把4个喷油器拆下清洗并在清洗机上检测,没发现问题,装车后试车,故障依旧。
3.检查进气系统有无泄漏,存在泄漏会使混合气过稀导致发动机加速不良。但经过全面仔细的检查,没有发现进气系统泄漏。
4.检查点火系统
点火系统导致的怠速不稳通常是高压分火线老化漏电、火花塞工作不良或失效,造成的缺缸或点火不良。火花塞间隙应在1.0~1.1mm之间,且中心电极无烧蚀。检查火花塞和高压线,无异常现象,火花塞间隙在正常范围内。
以上检查都没有找到故障根源。静下心来,再结合该车故障现象,该车发动机是在起动暖机过后,怠速长时间在1200r/min上下波动。进一步分析,该故障现象说明怠速转速过高,通常是由于管路漏气,怠速控制阀因脏堵、阀芯卡滞不能复位等原因造成的。
5.进行常规检查
针对以上的可能原因作了常规检查,清洗了怠速控制阀,调整了怠速螺钉,情况没有明显好转。再拆下空气滤清器与节气门之间的软管,把手伸入节气门体内,用手指把快怠速阀的进气口堵住,发动机怠速转速立即稳定在800r/min(此时发动机已在正常工作温度下)。正常情况下,冷却液在正常工作温度时,快怠速阀应当关闭,用手指堵住快怠速阀的进气口,发动机转速不应该有变化。显然这是快怠速阀漏气,关闭不严导致的结果。
(六)原因分析
经过查阅本田F22B1发动机相关技术资料,本田F22B 1发动机怠速控制由怠速控制阀和快怠速控制阀共同作用来完成。该车怠速控制阀(IAC)结构类型为直线电磁式怠速控制机构,这是一种比例电磁阀的结构形式,由电磁线圈、阀轴、阀等主要部件构成。它利用电磁线圈产生的电磁力,使阀轴在轴向作位移,从而改变控制阀的开度。当弹簧力与电磁吸力相平衡时,阀门开度处于稳定状态。而电磁吸力的大小取决于ECM根据发动机工况送至电磁式怠速控制阀的驱动电流的大小。当驱动电流大时,电磁吸力大,阀门开度也大;反之当驱动电流小时,电磁吸力也小,阀门开度也小。快怠速阀为蜡式感温开关式,感受从发动机引来的冷却液温度。当冷却液温度低时,蜡式感温器收缩,使空气经旁通阀绕过节气门进入进气管,从而提高冷车怠速,在冷却液温度升高后,快怠速阀蜡式感温器受热伸长,使旁通阀关闭,此时的怠速进气量由怠速控制阀和怠速调节螺钉控制。
经分析认为,ECM根据发动机转速传感器传来转速升高的信号,同时又根据节气门位置传感器送来的怠速触点处于闭合状态的信号,还有冷却液温度正常的信号作出判断,认为发动机转速不应该那么高,便控制喷油器不喷油来降低油耗(本田车当节气门关闭,发动机转速超过1250r/min时,ECM执行断油控制)。断油后,发动机转速立即下降,降到一定的转速再恢复供油。与此同时,怠速控制阀也由ECM传来的电压和电流信号来控制进气歧管的进气量。但是由于快怠速阀漏气,使发动机转速超过正常怠速转速,如此不断的反复,造成该车发动机怠速时高时低的不稳现象。
了解了故障产生的部位及原因,于是检查快怠速阀。拆卸前要先等发动机温度降下来,以防止高温高压的冷却液从快怠速阀冷却液管口喷出伤到人,然后打开散热器盖释放压力。检查快怠速阀,发现快怠速阀的进出水管被严重堵塞。
四、故障排除
经查阅资料,这辆车的进气歧管绝对压力传感器在防火墙前方,换上新的进气歧管绝对压力传感器,然后清除故障码,关闭点火开关,从助手席侧仪表板下保险/继电器盒内取下13号备用时钟保险熔丝(7.5A) 10s后,重新设置ECM;把快怠速阀拆下,彻底清洗并装复快怠速阀的进出水管,起动发动机,发动机怠速运转平稳,加速性也非常好,发动机故障指示灯也不亮了,经试车一切正常。
五、结束语
现代汽车的技术突飞猛进,电子控制系统在汽车上的应用也越来越广泛。车辆维修不仅要依靠经验,还要有良好的理论知识,特别是随着电子技术的发展,很多装有电控系统的汽车都有自诊断系统,在修车时要先借助故障码快速确定故障部位。但不能完全依靠故障码,很多故障是ECM检测不到的,即使有了故障码也不一定就是真正的故障部位。所以在实际修车中我们要把现代的方法和传统的经验结合起来,还要有耐心,有些故障部位不是那么容易发现,就如本文中的快怠速阀进出水管的堵塞,检查了很多部件后才发现。只要我们有足够的耐心和细心就能排除故障。
来源:网络