详解车辆燃油控制系统数据流与波形

    一、燃油控制系统数据流分析
    1.喷油脉宽
    喷油脉宽是发动机控制单元（ECU）控制喷油器每次喷油的时间长度，是喷油器工作是否正常的最主要指标。该参数所显示的喷油脉宽数值单位为ms。该参数显示的数值大，表示喷油器每次喷油的时间较长，发动机将获得较浓的混合气；该参数显示的数值小，表示喷油器每次喷油的时间较短，发动机将获得较稀的混合气。喷油脉宽没有一个固定的标准，它将随着发动机转速和负荷的不同而变化。影响喷油脉宽的主要因素包括人调节、活性炭罐的混合气浓度、空气温度与密度、发动机负荷等。
    一般发动机怠速正常运行时，脉宽一般为1.5～2. 9 ms，如图1所示。如果脉宽达到2.9～5. 5ms，一般是喷油器有堵塞的现象。新车运行一段时间后，喷油器就有不同程度的堵塞，使喷油量减少，发动机控制单元（ECU）认为空燃比增大（即变稀了），怠速下降，会修正喷油脉宽、修正怠速控制信号，使怠速达到目标转速值。这个循环反复进行，怠速脉宽就越来越大。同时发动机控制单元（ECU）就将此时的怠速控制阀位置（步进电动机之步数，或脉冲阀的占空比信号）储存下来，以备下次起动时参考。由于各缸喷油器堵塞的程度不一样，而发动机控制单元（ECU）向喷油器提供的喷油脉宽是一致的，导致发动机工作不稳、动力不足、加速性不良、燃油消耗增加等异常现象产生，此时需要对喷油器进行清洗。

    2．短时燃油调整
    短时燃油调整的数值用－100％～＋100％之间的百分比表示，中间点为0%。如果短期燃油调整的数值为0%，则表示空燃比为为理想值14. 7 : 1，混合气既不太浓，也不太稀，如图2所示。如果短期燃油调整显示高于0％的正值，则表示混合气较稀，发动机控制单元（ECU）在对供油系统进行增加喷油量的调整。如果短期燃油调整显示低于0％的负值，则表示混合气较浓，发动机控制单元（ECU）在对供油系统进行减少喷油量的调整。如果混合气过稀或过浓的程度超过了短期燃油调整的范围，这时就要进行长期燃油调整。

    3．长期燃油调整
    长期燃油调整显示0％表示为了保持发动机控制单元（ECU）所控制的空燃比，供油量正合适，如图3所示。如果长期燃油调整显示的是低于0％的负值，则表明混合气过浓，喷油量正在减少（喷油脉宽减小）；如果长期燃油调整显示的是高于0％的正值，则表明混合气过稀，发动机控制单元（ECU）正在通过增加供油量（喷油脉宽增大）进行补偿。

    长期燃油调整的数值可以表示发动机控制单元（ECU）已经补偿了多少。尽管短期燃油调整可以更频繁地对燃油供给量进行范围较广的小量调整，但长期燃油调整可以表示出短期燃油调整向稀薄或浓稠方向调整的总体趋势。长期燃油调整可以在较长时间后朝所要求的方向明显地改变供油量。
    4．燃油切断
    对于某些燃油喷射式发动机系统，该参数反映发动机控制单元（ECU）是否在出现机油压力过低（转速限速器）、发动机超速（车速限速器）或汽车行驶超速（车速限速器）时进行了燃油切断。该参数在发动机正常运行时，读值为NO;当发动机出现机油压力过低、发动机超速或汽车行驶超速三种情况之一时，读值为YES。有些轿车甚至在组合仪表上还会显示“燃油切断”的信息，如名爵MG6轿车（图4）。

    5．气缸切断4
    气缸切断是一种根据汽车运转负荷而采取部分气缸停止工作，仅使部分气缸工作，以满足当前运行负荷的一种运行方式。以6缸发动机为例，在发动机运转负荷为满负荷时，该发动机的6个气缸将会同时工作，此时各缸的状态为OFF。当其负荷逐渐降低到超过某一限定负荷值时，该发动机的4～6缸将停止工作，只有1～3缸继续工作。此时1～3缸气缸切断显示为OFF，4～6缸气缸切断显示为ON。此处指4缸的气缸切断状态，如显示ON，表示4缸已停止工作，显示OFF表示4缸在工作状态。
    6．气缸切断5
    气缸切断是一种根据汽车运转负荷而采取部分气缸停止工作，仅使部分气缸工作，以满足当前运行负荷的一种运行方式。以6缸发动机为例，在发动机运转负荷为满负荷时，该发动机的6个气缸将会同时工作，此时各缸的状态为OFF。当其负荷逐渐降低到超过某一限定负荷值时，该发动机的4～6缸将停止工作，只有1～3缸继续工作。此时1～3缸气缸切断显示为OFF，4～6缸气缸切断显示为ON。此处指5缸的气缸切断状态，如显示ON，表示5缸已停止工作，显示OFF表示5缸在工作状态。
    7．气缸切断6
    气缸切断是一种根据汽车运转负荷而采取部分气缸停止工作，仅使部分气缸工作，以满足当前运行负荷的一种运行方式。以6缸发动机为例，在发动机运转负荷为满负荷时，该发动机的6个气缸将会同时工作，此时各缸的状态为OFF。当其负荷逐渐降低到超过某一限定负荷值时，该发动机的4～6缸将停止工作，只有1～3缸继续工作。此时1～3缸气缸切断显示为OFF，4～6缸气缸切断显示为ON。此处指6缸的气缸切断状态，如显示ON，表示6缸已停止工作，显示OFF表示6缸在工作状态。
    8．起动加浓
    在起动发动机时，发动机控制单元（ECU）提供加浓的混合气控制信号，增加喷油脉宽，此时参数读值显示为YES，同时喷油脉宽应增加，而其他状态参数读数应为NO。
    9．暖机加浓
    在冷车起动结束后的暖机过程中，由于汽油混合气浓度不高，在暖机过程中必须增加喷油量，暖机增量比的大小取决于发动机冷却液温度传感器所测得的发动机温度，并随着发动机温度的升高而逐渐减小，直至温度升高至80℃时，暖机加浓结束。当发动机处于暖机加浓状态时，其显示读值为ON;当发动机不处于暖机加浓状态时，其显示读值为OFF。
    10．暖机阶段
    冷车起动结束后，暖机运转过程中称为暖机阶段。当发动机处于暖机阶段时显示为YES;当发动机处于非暖机阶段时显示为NO。
    11.燃油泵
    如图5所示，燃油泵信号是一个状态参数，其显示内容为YES或NO。该参数指燃油泵的通断状态，当燃油泵处于接通状态时，显示为YES;当燃油泵处于断开状态时，显示为NO。

    12．加速加浓
    如图6所示，加速加浓信号是一个状态参数，其显示内容为YES或NO。对于某些燃油喷射式发动机，在加速时，发动机控制单元增加喷油脉宽来提供加浓的混合气，此时其参数数值为YES。同时喷油脉宽量应增加，而在其他的状态参数读值为NO。

    二、燃油控制系统波形分析
    燃油控制系统的主要执行器就是喷油器，通过喷油器的驱动器才能确定喷油器的波形特点。喷油器驱动器由发动机控制单元（ECU）里的一个晶体管开关及相应电路组成，它起打开或关闭喷油器的作用。
    1．发动机工作时喷油器波形分析
    1）将示波器探针连接到喷油器插接器的信号端子（图7）。

    2）如图8所示，当发动机控制单元（ECU）搭铁电路接通后，喷油器开始喷油，当发动机控制单元（ ECU）断开控制电路时，电磁场会发生突变，这个线圈突变的电磁场产生了峰值（图8中峰值为10v），此时汽车示波器可以用数字的方式在显示屏上与波形一起显示出喷油脉冲时间（图8中喷油脉冲时间为2. 0ms ）

    2．发动机不能起动时喷油器波形分析
    （1）示波器显示一条0V直线
    1）用示波器检查喷油器的供电电源电路，以及发动机控制单元（ECU）的电源和搭铁电路，如果喷油器上没有电源电压，检查其他电磁阀电源电压（EGR阀、EEC控制）。
    2）如果喷油器供电电源正常，喷油器线圈可能断路或者喷油器插头损坏，个别情况是发动机控制单元（ECU）中喷油器控制电路频繁搭铁，代替了推动脉冲，造成喷油器频繁地向气缸中喷射燃油，造成发动机淹缸。
    （2）示波器显示一条12V供电电压水平直线如果喷油器供给电源正常，示波器上显示一条喷油器电源电压的水平直线，说明发动机控制单元（ECU）没有提供喷油器的搭铁，主要由以下原因造成：
    1）发动机控制单元（ECU）没有收到曲轴、凸轮轴位置传感器传出发动机转速信号或同步信号。
    2）发动机控制单元（ECU）内部或外部搭铁电路不良，发动机控制单元（ECU）电源故障、发动机控制单元（ECU）内部喷油器驱动器损坏等。
    （3）示波器显示有脉冲信号
    1）确定脉冲信号的幅值、频率和形状及脉冲宽度等判定性尺度都是一致的，首先要确认有足够的喷油器脉冲宽度去供给发动机足够的燃油来起动。在起动时大多数发动机控制单元一般被程序设定会发出6-35ms脉冲宽度。通常喷油脉冲宽度超过50ms燃油会淹发动机，并可能阻碍发动机起动。
    2）喷油器释放尖峰应该有正确的高度。如果尖峰异常短可能说明喷油器线圈短路，可用万用表测量。

    三、燃油控制系统数据流与波形诊断思路
    1．燃油压力传感器诊断思路
    燃油压力传感器诊断思路如图9所示。

    2.喷油器的诊断思路
    喷油器的诊断思路如图11所示。
 

来源:网络