背景
车型:2008款上海通用别克君越(LE5发动机)。行驶里程:115000km。
现象
动力系统故障灯亮;稳定控制系统故障灯亮;换挡冲击。这一故障已经持续了一段时间,检修过多次,更换过一些部件,但故障不能根除。每次检修,修理工会告知可能是燃油问题,油箱里的油烧完后,换个加油站试试。
方案
连接TECH2,检查如下。
01 发动机控制模块(ECM)
01-01 ECM 有故障码P0171( 燃油调节系统过稀)。
01-02 测量数据流,发现不正常数据,如表所示。
02 自动变速器控制模块(TCM)
02-01 TCM 没有故障码。
02-02 测量TCM 相关数据,发现PC 阀电流值为0,且试车时,换挡时间太短,不足1s。
03 电子制动控制系统(EBCM)
电子制动控制模块(EBCM)有故障码C0240(ECM 禁用牵引力控制系统)。
本车同时出现了以上3 个系统的故障码,三者之间是否有关系呢?查阅对故障码P0171 的说明,并没有介绍记忆故障码P0171 后所采取的措施,但从自动变速器数据上看,PC电磁阀参考工作电流和实际工作电流都是0A,且TCM 中没有故障记忆,说明是TCM 指令PC 电磁阀电流为0A 的可能性较大,部件损坏或电路故障的可能性较小,应重点检查TCM 收到来自传感器或其他模块的信号是否正常。自动变速器是根据节气门位置信号(指示发动机负荷)和车速信号来控制换挡的,负荷信号还决定着自动变速器内部的系统压力。所以,发动机系统的故障码P0171 会影响自动变速器的换挡和油压控制。根据修理经验,发动机控制系统如果设置相关故障码后,会影响自动变速器的控制。对于EBCM 中存储的故障码C0240,其含义也是因ECM 中存在故障码,而关闭了牵引力控制系统。根据修理经验,这3 个系统的故障应该是由发动机控制模块(ECM)中的故障码P0171 引起的。综上所述,决定先排除ECM 中的故障码P0171故障。
发动机控制模块(ECM) 控制空燃比,在开环控制中,ECM 在没有加热型氧传感器输入的情况下,根据其他传感器信号来决定供油。 闭环控制时,ECM 在计算中加入了加热型氧传感器输入信号和炭罐清污电磁阀信号值,以此计算短期和长期燃油调节值。ECM 根据空气流量传感器及其他参数控制喷油量,通过氧传感器修正喷油量。氧传感器信号电压在0.1-0.9V 之间变化,如果加热型氧传感器信号电压低,指示过稀状态,则ECM 控制增加喷油量,燃油调节值将大于0% ;如果加热型氧传感器信号电压高,指示过浓状态,则ECM控制减小喷油量,燃油调节值将低于0%(负值)。短期燃油调节值变化迅速,以响应加热型氧传感器的电压信号;长期燃油调节作粗略调整,将空燃比保持在14.7:1。长期燃油调整指示燃油调节系统的变化趋势。燃油调节诊断将进行测试,如果发动机控制模块检测到过稀状况,则设置 P0171。
表中长期燃油调整值为34%,说明燃油调整过稀,超出规定限值(正常的燃油调整值一般不超过±10%)。根据修理经验,出现故障码P0171的原因常常在燃油系统,如油质不良,喷油器或汽油滤清器堵塞,燃油压力不足等。经测量此车汽油压力为410kPa(正常),更换汽油滤清器并清洗喷油器后,故障没有变化。从别的车中抽出少量汽油,放入发动机燃油系统免拆清洗机,将油压调至410kPa,运转发动机,测试参数没有变化。试更换4 个火花塞和4 个点火线圈,故障依旧。现在,油质、油路、点火电路的故障因素全部排除了,而故障依旧,应从P0171 的产生机理分析,检查其他传感器信号是否正常。ECM 计算的燃油调整值(即增加或减少的喷油量),是基于测得的进气量加上其他辅助信号的修正后,与氧传感器的反馈信号相比较计算出来的,出现燃油调整故障码应从以下几个方面考虑:
01 燃油系统故障。如喷油量减少、喷油器堵塞、燃油压力过低、汽油中有杂质等。
02 点火系统故障。造成发动机吸入的空气没有完全燃烧就排入到排气管中,使氧传感器检测到过大的氧含量,如某缸缺火。
03 进气及空气计量系统故障。如进气系统泄漏,空气计量不准确,造成检测到的进气量和实际进气量不符。如果检测到的进气量比实际进气量低,则ECM 计算的喷油量相对实际需求量就会减小,氧传感器反馈的信号会过稀,ECM 控制喷油量增加,使得燃油调整值增大,当超出一定范围时,设置故障码P0171。
4. 闭环反馈信号不准确,如氧传感器不良。
前两个因素已经排除, 用TECH2 查看氧传感器,氧传感器信号的幅值、变化速度都正常,再检测空气流量(MAF)数据,发现MAF传感器信号在怠速时为3.15g/s,计算空气流量4.23g/s,测量进气量比计算进气量偏低。用TECH2 检查其他正常车辆,这两个数值基本相同或相差
很小。试更换空气流量传感器,测量故障车数据仍没有变化。在不同工况下,再次观察有关数据,发现在发动机怠速时,燃油调整值很高,在34%左右,但挂挡行驶时,燃油调整值在
3%-14%左右,不是很高,且有时是正常的。车主也反映如果着车后,车辆一直行驶,故障灯一般不会亮,只要一停车,换挡杆放到P 后,故障灯会很快点亮。根据这一现象,我们分析,在怠速时,进气歧管真空度较大,容易发生泄漏。检查重点放在进气歧管及其有关真空管路上。分别断开曲轴箱通风和制动真空助力软管并堵死试车,不起作用。如图所示,断开燃油蒸发排放系统(EVAP)控制电磁阀上的进口软管,用手堵住进口端,观察长期燃油调整值,降为7%左右,恢复正常值。
拆下电磁阀,发现在不供电的情况下,进气口和排气口相通,而正常情况下应不通,说明其已损坏。更换EVAP 控制电磁阀,检查数据恢复正常,试车故障不再重现,换挡感觉也恢复正常。
备注
发动机控制模块(ECM)是以占空比(或称脉宽调制PWM)的形式控制EVAP控制电磁阀工作的,EVAP控制电磁阀的开度是可控的。ECM控制EVAP控制电磁阀打开后,会进入较多的燃油蒸气,ECM在计算燃油调整时,根据其开度值(影响流量)进行修正。EVAP控制电磁阀卡滞在打开位置后,吸附在活性炭罐中的燃油蒸气被吹洗完后,会进入一些空气,而且这些空气没有经过空气流量传感器的计量。在怠速时,发动机进气量较少,喷油量较少,进气歧管真空度却较大,吸入的这些未经计量的空气对燃油调整的影响会很大。当发动机负荷增大后,进气歧管压力升高,真空度变小,吸入的未经计量的空气也会变小。同时,因进气量增大,喷油量增大,这些未经计量的空气对燃油调整的影响会变小,所以对长期燃油调整值的影响并不大。 别克君越发动机和变速器使用两个独立的控制模块,发动机控制模块(ECM)中有故障码P0171 存在,会使变速器PC 阀电流是0A。这一点在维修资料中并没有说明,但维修经验告诉我们是这样的。当压力控制电磁阀(PC 阀)控制电流为0A时,变速器油压最高,换挡时间缩短(此车换挡时间数据为0.08s,而理想的换挡时间是在0.3-0.4s), 出现换挡冲击。所以,当ECM 中故障码P0171 排除后,其他故障就一并消失了。