發動機控制模塊ECU故障特例

07-22

故障現象一輛瀋陽華晨金杯客車，車型為SY6480A2F，VIN碼LSYGJ3AF04K017147，發動機號為35P331，行駛里程24900km。該車行駛中出現怠速發抖、加速無力、容易熄火的故障現象。故障診斷與排除通常電控發動機的控制電腦ECU是很少損壞的，一但出現ECU損壞的故障，一定要查明損壞原因，以免造成不必要的損失。1．原理分析該故障主要涉及到燃油噴射系統和點火系統。由華晨汽車發動機管理系統基本機構配置圖（如圖1所示）可知，該汽油機的燃油噴射和點火是利用發動機控制模塊（簡稱為ECM）進行控制的。ECM通過氧感測器、轉速感測器（曲軸位置感測器）、進氣溫度感測器、進氣壓力感測器（D型空氣供給系統）等輸入信號，根據ECM的內部預設程序來控制執行器，從而實現對汽油機各種工況的噴油及點火控制。

圖1 發動機管理系統基本機構配置圖

2．診斷檢測該故障涉及到發動機電子控制單元。首先用電腦診斷儀（元征X431）對車輛進行檢測，發現存在3個故障碼：P0105（進氣壓力感測器電壓過高）、P0335（曲軸位置感測器電路失效）和P0200（噴油嘴故障）。讀取數據流，發現電瓶電壓為9V（不正常）。即一共診斷出4個故障。接著進行如下檢測：（1）首先用萬用表測電瓶電壓，測試值為12.8V，而數據流顯示的電瓶電壓為9 V，可判斷電腦ECU局部損壞。（2）用零件替代法，診斷出進氣壓力感測器失效。（3）用萬用表檢測曲軸位置感測器的信號線與搭鐵線之間的阻值為2kΩ，而正常阻值為∞，可見有短路現象。（4）再檢測噴油嘴，發現噴油嘴正常。推斷電腦檢測到噴油嘴有故障，是由於進氣壓力感測器失效而引起混合氣過濃或過稀，使排放超標而誤判的。（5）更換進氣壓力感測器、曲軸位置感測器、電腦ECU後，啟動正常，加速有力，沒有熄火現象。故障排除。可是經過一個星期的行駛，該車又出現相似的故障。具體表現為怠速發抖、加速無力、放炮、有時熄火。根據上次經驗再次檢修。用電腦診斷儀檢測，讀取故障碼，發現進氣壓力感測器電壓過高、曲軸位置感測器電路失效，同時測得怠速馬達步數為110步（通常在怠速、不開空調的情況下，馬達步數應為20～30步）。用萬用表檢測進氣壓力感測器、曲軸位置感測器，都完好，故分析推斷電腦ECU又一次損壞。更換ECU後，工況正常。 ECU的再次損壞引起了我們的重視，為防止故障再次重演必須找到ECU損壞的原因。為此我們對該車進行了較長時間的觀察，果然出現了一次怠速抖動嚴重、差點熄火的現象。而此時用電腦檢測，無故障碼，數據流也正常，這說明真正的故障並未排除。會不會是ECU線束有鬆動或者接觸不良呢？經檢查，ECU感測器線束，如執行器的線束等，均未見鬆動和異常。對該車進行常規檢測，發現有時沒有高壓火。經分析，認為這可能是由機械部分和電控部分引起的。但因為是偶爾無火，可排除由機械部分引起的可能，這隻可能為點火部分和點火供電部分引起的。用萬用表檢測高壓包電源，為12V，正常。如圖2所示，點火線圈初級電壓是由電源主繼電器提供的。

圖2 1、4缸高壓包電源簡圖

為檢修供電部分，打開電瓶蓋，抽出主線，發現主線已氧化腐蝕。打開主繼電器盒，發現主繼電器外殼已腐爛，介面處都布滿銅銹。搖動主線，發動機可以正常啟動，但有時會熄火。這說明主線和主繼電器構成的線路中有接觸不良現象，於是更換主線、主繼電器並清除介面處銅銹。檢修完工後發動機啟動正常，搖動主線也沒有熄火的現象，怠速穩定，加速有力。該車行駛至今已半年多，未曾出現故障。至此可認為故障完全排除。3．原因分析從故障現象分析，造成ECU再次燒壞是由於ECU供電電源線接觸不良，使得提供給ECU的電源中斷時電壓驟高，從而擊穿ECU內晶體管。仔細觀察ECU供電線路，發現電源線經過電瓶旁，易受到電瓶水的侵蝕而氧化，造成ECU供電線路接觸不良。維修過程中曾幾次發現此類故障，由於沒有造成重大損失而未予重視。這類問題屬於廠家設計缺陷。維修小結在維修過程中，對任何零件的損壞，一定要查明原因再更換，特別是對ECU等高價零件。根據經驗，對ECU的損壞要重點檢查供電線路、電源電壓的穩定性以及供電線路有無接觸不良、氧化腐蝕等影響因素，避免造成不必要的損失。

專·家·點·評

首先，作者在故障診斷的一開始寫了這麼一段話：「通常電控發動機的控制電腦ECU是很少損壞的，一但出現ECU損壞的故障，一定要查明損壞原因，以免造成不必要的損失。」還在診斷檢測的一開始寫道：「該故障涉及到發動機電子控制單元。」通過這兩句話，我感覺作者好象在進行故障診斷之前就已經認定是ECM損壞了一樣，這樣的寫法讓人感到不符合邏輯。其實，「ECM損壞」是作者經過檢測之後才發現的，並且作者還找到了導致其損壞的根本原因，所以這樣的話如果放在文章的後面作為對讀者的一種提醒才更合適。其次，在檢測診斷的步驟中，作者寫道「首先用萬用表測電瓶電壓，測試值為12.8V，而數據流顯示的電瓶電壓為9 V，可判斷電腦ECU局部損壞。」這樣的判斷有些唐突。雖然該車的確是ECM損壞，但是並不能通過這樣的方法確定。如果蓄電池測量電壓是12.8V，蓄電池到ECM之間的線路有接觸不良（虛接，或者接觸電阻過大），同樣會導致線路中存在電壓降，從而導致ECM接收到的電壓低於蓄電池電壓，同樣會在數據流中出現上面的結果，並不一定是ECM損壞。就像該案例，作者最後發現「主繼電器外殼已腐爛，介面處都布滿銅銹」，「主線和主繼電器構成的線路中有接觸不良」。如果作者在第一次檢查發現ECM數據流顯示的電壓和蓄電池電壓不一致後，就將注意力放在線路檢查上，我相信當時就可以快速確定故障部位，從而避免二次維修造成的不必要的損失（該案例中作者第二次又更換了ECM）。第三，線路接觸不良，特別是主供電線路接觸不良，確實可能導致ECM損壞。但是根據該案例的排除情況，我們很難確定該車ECM是否損壞，也許（僅僅是分析）該車的ECM根本沒有損壞而僅僅是由於線路問題導致了車輛的故障，即很可能在作者後面將主供電線路恢復正常之後，換上原來的ECM，車輛也可以恢復正常。我認為第一次維修時，ECM被冤枉的可能性非常大（如果可能我希望作者能夠對第一次更換下來的ECM進行驗證）。如果是這樣，那麼為什麼作者兩次更換ECM之後，車輛的故障就消失了呢？這是因為作者在更換ECM時插接了電路、動了線路，即改變了電路的接觸狀況，從而使車輛恢復正常。第四，作者在文章最後提出「ECU供電線路的電源線經過電瓶旁，易受到電瓶水的侵蝕而氧化，並且在多次維修中均發現此類問題」，這說明該車的線路布置確實存在缺陷，提醒廣大維修技術人員注意。同時也提醒大家，發現此類問題時，要確認ECM是否真的損壞了！