淺析用信號模擬法排除故障

張健

摘要：上海大眾公司生產的桑塔納世紀新秀轎車配備AFE1.8L發動機，其電控部分采用BOSCH公司的M1.5.4系統。由于該車型技術成熟、價格低廉、維修方便，目前被廣泛用于全國各城市的出租車、公務用車和私家車。本次課將介紹用信號模擬法快速診斷桑塔納世紀新秀轎車不能起動的故障。

關鍵詞：信號；模擬法；不能起動

一、AFE發動機電控系統的組成與工作原理

AFE型發動機由上海大眾汽車有限公司和德國BOSCH公司合作開發，其形式為D型集中控制式，稱為Motronic（莫特朗尼克）系統，全稱是“閉路電子控制多點燃油順序噴射系統”，其突出特點是將點火系統與燃油噴射系統復合在一起，其基本組成如圖1所示。

AFE型發動機的電子控制系統由電控單元（ECU）、6個傳感器、點火線圈、分電器、油壓調節器、噴油器等組成。如圖1所示，駕駛員通過節氣門控制進氣量，節氣門位置傳感器檢測節氣門的開度信息并傳給ECU，ECU綜合諸因素后調整噴油量，使混合氣濃度達到最佳。

發動機工作時，節氣門位置傳感器檢測駕駛員控制的節氣門開度，進氣壓力傳感器檢測進入氣缸的空氣量，這兩個信號作為汽油噴射的主要信息輸入ECU，由ECU計算出噴油量，再根據水溫傳感器、進氣溫度傳感器、氧傳感器、爆震傳感器等4個傳感器輸入的信息，對上述噴油量進行必要的修正，確定出實際噴油量，最后再根據霍爾傳感器檢測到的曲軸轉角信號，確定出最佳噴油和點火時刻，并指令噴油器噴油、火花塞跳火。

二、AFE型發動機不能起動原因分析

發動機能正常起動必須具備三個要素，即足夠的壓縮壓力、一定能量的電火花以及適合的混合氣濃度。如果某一要素工作異常，便會引起發動機不能起動或起動困難。導致電噴發動機起動故障的因素較多，本課分析的故障都是在蓄電池電壓、起動系統工作正常的情況下發生的。也就是說，本課所涉及的引起發動機不能起動或起動困難的原因，主要是電子控制系統、燃油供給系統、點火系統工作不正常所致，這也是該車型運行中的常見故障。

三、信號模擬法的基本原理

所謂信號模擬法，就是在故障檢測過程中，人為地模擬一個信號，并用此信號來查看其影響的相關系統工作情況是否正常，從而判斷出某一系統是否工作、是否存在故障。在AFE型發動機工作過程中，安裝在分電器內的霍爾傳感器是一個極其重要的信號，它不但向ECU提供轉速信號，而且還向點火系統提供基準點火信號，其電路如圖2所示。當霍爾傳感器出現故障時，發動機立刻熄火，無法運轉。

在故障診斷中，采用模擬霍爾傳感器信號的辦法，可以查看點火系統、燃油供給系統和電子控制系統是否能正常工作。

打開點火開關，將高壓總線從分電器蓋中拔出，接上火花塞，并將火花塞殼體可靠搭鐵。將霍爾傳感器插頭中的“2”號端子搭鐵，由于人為地模擬了轉速信號，此時ECU會命令點火初級電路斷開，火花塞應跳火；由于ECU接收了轉速信號。此時電動汽油泵也將工作。可聽到汽油泵泵油的聲音或看到進、回油管的脈動現象。上述情況都是發動機各元件工作正常時的現象，當出現故障時，即可據此判斷故障的具體部位。

四、AFE型發動機不能起動故障的快速診斷

拔下高壓總線，套上火花塞并保證可靠搭鐵，再拔下霍爾傳感器接頭，打開點火開關，用導線將霍爾傳感器接頭的2號端子進行短暫搭鐵，查看火花塞有無高壓火（以下簡稱“有/無火”），供油總管是否有脈動（以下簡稱“有/無油”）。

1.有火無油

若有火無油，說明點火電路正常，故障在供油系統。應檢查油路，具體步驟如下：

①打開點火開關，如167繼電器未振動（無泵油聲），則通電檢查167繼電器的好壞；若繼電器正常，檢查其30號插腳有無12V電壓。86號插腳在點火開關打開時應有12V電壓。87號端子應與保險絲座一端導通，86號端子應與電腦3號端子導通。

②打開點火開關，如167繼電器振動（有泵油聲），則應檢查油泵5號保險絲。

③如保險絲沒有問題，應檢查油泵插座的1號、4號插腳之間有無12V電壓。若無電壓，應檢查4號插腳與和搭鐵之間有無12V電壓。若無電壓，則為4號線端到保險絲之間斷路；若有電壓，則為1號搭鐵線斷路。若1號、4號插腳之間有12V電壓，則應檢查油泵電阻，以確定油泵的好壞。

2.無火有油

若無火有油，說明故障在點火系統，應檢查如下部位：

①檢查點火線圈插頭1號、2號端子（搭鐵端）之間的電壓，正常情況應有12V電壓。若無電壓，檢查1號端子與搭鐵之間有無電壓，如有12V電壓，則為2號端子斷路；若仍無電壓，則為1號端子線路斷路。若1號、2號端子之間有12V電壓，應檢查點火線圈的電阻，初級電阻應為0.5，次級電阻應為6-8kΩ。

②檢查霍爾傳感器，若線路正常，插上霍爾傳感器接頭，用刺針和試燈檢查2號線在起動時是否閃爍，如不閃爍，則為霍爾傳感器損壞或ECU損壞。

3.無火無油

檢查EFI保險絲及其相關線路：測量保險絲右端，應有12V電壓，否則為供電線路到保險絲斷路。如有12V電壓，應檢查保險絲左端，無電為保險絲斷路，有電則應檢查保險絲到電腦18號端子的線路是否導通，不導通為ECU損壞。

如以上檢查均正常，應檢查霍爾傳感器接頭3號、2號和1號（搭鐵端）的電壓，若無5V電壓，應檢查3號、2號端子與搭鐵端是否有電，有電則可基本判斷為1號搭鐵線斷路（檢查1號端子與電腦48號端子之間導通）。如仍無電壓，則為無電壓的那根線路斷路，應檢查3號端子與電腦12號端子之間的導通性，以及2號端子與電腦49號端子之間的導通性。

4.有火有油

①若起動時轉速表不擺動，應拔下霍爾傳感器接頭，檢查霍爾傳感器電路。其方法同上。

②若起動時轉速表擺動（說明霍爾傳感器、ECU均良好），則先用點火正時槍檢查高壓總火、分火，以判斷故障是否在高壓配電部分。若高壓配電部分正常，則應檢查燃油是否進缸，其方法是：檢查為噴油器供電的2號保險絲，若保險絲正常，應檢查保險絲一端到繼電器87號端子之間的導通性，另一端到4號端子和噴油器正極線的導通性。

友情提醒：在使用過程中，發動機突然不能起動的原因主要是某個元件或保險絲損壞，一般情況下，ECU或線路燒毀的可能性極小。因此，通過上面的霍爾信號模擬，通常可以快速查到故障部位。