长安之星轿车电气系统故障案例解析

1）车型：长安之星，该车装用联电M1.5.4版本的电控燃油喷射发动机。

2）故障现象：开空调易熄火，即使不熄火，发动机转速也会明显下降许多，接近熄火，此时就会出现因为怠速过低，空调电磁离合器吸合一下，断开一下，如此反复动作，几次后因为发动机怠速转速过低，发动机控制单元为了保护行驶性能而断开空调电磁离合器，不再吸合。所以，此车在怠速状态下，空调就无法正常工作，但如果加大节气门开度，发动机转速超过1500r/min时，则工调工作正常。

3）故障诊断：直观感觉此车在怠速状态下，发动机的转矩比较小，带不动空调。驾驶人还反映说行驶过程中，该车在开空调状态下空档溜车时易熄火。

首先，用解码器读取系统故障码，只有一个故障码，解释为“车速传感器无信号”，无其他故障码。分析认为此故障码为历史故障码，跟此车开空调怠速熄火的故障现象不相关，因为怠速状态下，车速信号不参与怠速的调节工作，所以暂时忽略此故障码，不予考虑。

此时，车间刚好有一个同型号的车，比较两个车的工作状态，有明显不同，这辆正常车开空调时，先是怠速稍微升高一些，然后空调吸合，在整个开空调到空调电磁离合器吸合的过程中，发动机转速工作稳定，初步测量了一下这辆正常车的数据见表1-6。

表1-6 长安之星数据流表

用真空枪测量故障车的进气管真空度为20lbf/in²（1lbf/in²=6.89kPa），正常车进气管真空度为15lbf/in²（那辆车不熄火，可以正常调节转速），把故障车的发动机控制单元装到正常车上，开空调也不熄火，发动机怠速可以正常调节，说明故障车的发动机控制单元也正常。此时怀疑是不是从发动机控制单元到怠速电动机的电路有问题，于是拔下发动机控制单元插头，用万用表在控制单元插头的线束测量电阻，4脚和26脚之间电阻值为54Ω，21脚和29脚也为54Ω，对比资料上的发动机控制单元与怠速电动机的引脚关系见表1-7。

表1-7 长安之星怠速电动机插头引脚

引脚顺序正常，说明发动机控制单元控制怠速电动机的电路正常，于是更换怠速电动机进行试验，故障现象并未改变，说明该车的怠速电动机及其相关电路都正常。

根据直观感觉，发动机工作起来转矩不够，是不是混合气调整不当，怀疑是氧传感器的效率下降，工作起来速度不够，于是更换氧传感器进行试验，但也没有效果。

仔细观察空调工作的过程如下：打开空调开关延时1s后，空调电磁离合器吸合，这时会发现转速下降过多，多数情况下会断开空调，而反复动作几次后空调就不吸合了，或是因为怠速下降过多而熄火。正常车的工作过程如下：空调开关打开后，延时1s吸合，在空调电磁离合器吸合之前，发动机怠速有个轻微上调的过程，这时空调电磁离合器可以平稳地吸合，发动机转速几乎没有太大的波动，而故障车上没有明显的怠速转速小幅度上调的过程，只能感觉到在空调电磁离合器吸合瞬间，怠速转速明显下降，一般情况下降300r/min之多。

重新整理思路，发动机怠速的工作状态实际上也是一个闭环调节的过程，首先，节气门位置传感器送一个信号给发动机控制单元，使之认定此时是在怠速状态，并且控制单元实时检测发动机的转速，当发现转速过高时，就会降低怠速电动机控制气道的开度，通过控制进气量来降低怠速转速；而如果发现怠速转速过低，则增加怠速电动机的开度，来增加进气量，提高发动机转速，这个闭环反馈的过程通过怠速电动机、发动机控制单元以及分电器信号三个部件完成对发动机怠速的控制。而开空调则是增加发动机的负荷，但在设计发动机控制单元时，此信号从软件上已经被设计成外部负荷增加的一个信号，如果打开空调，空调请求信号会从发动机控制单元的40脚和41脚送给发动机控制单元，发动机控制单元在收到此信号时，就会检测接到39脚的空调蒸发器温度传感器传感器信号，如果温度及发动机的其他条件合适，允许空调电磁离合器工作。则进行调节———增加怠速电动机的步数，以增加进气量，调节点火时间及喷油脉宽，以增加发动机的转矩，最终目的是维持发动机转速稳定在设计目标范围内，这些调整工作完成后，就会从发动机控制单元22脚输出一个空调允许信号，使空调电磁离合器控制继电器吸合，此时空调进入工作状态。

通过以上的工作原理的梳理，重新检测发动机各传感器的工作状态。首先用万用表测量节气门位置传感器的信号脚，其输出电压为0.4V，从发动机数据流中也可以看到，此时的节气门开度为0°，证明节气门位置传感器送给发动机控制单元的是一个怠速状态信号。进行路试，看是不是发动机在中速情况下也存在动力不足的现象，如果是那样，则考虑发动机机械性能太老，实际路试表明，此车的动力正常，可以达到100km/h以上的车速，可以肯定发动机机械方面也没有太大的问题。故障范围应该就在怠速调节方面。思路在转了一圈后，又回到了原地，只能继续进行一些基本检查。

经过检测，发现有一个缸的高压线断路，难道这就是故障原因，因为高压线断路造成某缸点火能量不足而影响发动机调节怠速的能力，或者想复杂一点，是不是高压线开路造成对发动机控制单元的干扰，使其无法正常调节空调怠速。于是，更换了一套新高压线，检查火花塞，电极有些烧蚀，于是，把火花塞也更换掉，着车试验，发现故障现象依然没有变化。

用点火正时枪检查点火正时，发现有些偏晚，于是把点火正时调到了上止点前15°，故障现象没有变化。从混合气调节不当的角度考虑，进气压力传感器是一个形成混合气的主要传感器，更换进气压力传感器，但依然是没有丝毫效果。(www.xing528.com)

虽然故障没有排除，但经过以上的检查测量与更换配件，也把故障范围缩小了，还是充分利用手中的仪器进行分析，接上解码器，观察起动着车过程中发动机控制单元对怠速电动机的调整过程，发现有两点异常：

①起动着车时怠速有由高到低的调整过程，但调下来的速度非常慢，可以从数据流中看到从70多步逐渐降到20步左右，但开空调时发动机转速没有明显的提升。

②如果空调勉强维持住工作了，但在关空调后怠速升高很多达到1200r/min左右，并且从数据流中看，怠速空气控制的步数有明显问题，按正常的思路应该是转速过高时，数据流中的“怠速空气控制”参数应该减少，但实际情况不是，怠速转速高达1200r/min了，“怠速空气控制”的数值还在30和40之间徘徊不定。发动机控制单元好像“傻”了一样，对怠速的控制好像也处于一种不知如何是好的状态。

此时，根据以前排除此车怠速故障的经验，更换了一个真空单向阀，也不起作用，以前经常遇到怠速过高是因为气门室盖上的真空阀关闭不严造成的。但也没有效果。

把发动机控制单元拆下，并把控制单元插头的外壳拆开，再插上发动机控制单元，从控制单元插头的背面测量空调的相关线路，希望排除控制单元插头接触不良的可能，实际测量结果如下：

用万用表测量发动机控制单元的40脚和41脚，开空调时，电压由12V变成0.7V，约1s后，发动机控制单元的22脚电压由12V降到了0.7V，以上的测量说明空调信号正确地送给了发动机控制单元，也是由发动机控制单元对空调电磁离合器进行的控制，空调信号的线路正常，可以排除线路方面引起的故障。

通过以上的测量与分析，认为该车的怠速系统正常，是不是空调系统内充注的制冷剂太多，空调吸合时阻力太大，超出发动机控制单元的调节能力导致该故障出现呢，于是测量空调系统的压力，发现确实压力过高，在不开空调状态下空调低压侧压力表表针指示到最大量程为8kgf/cm²，高压侧为27kgf/cm²，回收到1.2kg制冷剂，严重超量，用制冷剂回收机收回制冷剂后，重新按量加注，测量压力，正常后着车试验，故障现象有所好转，但没有彻底排除，还存在怠速下降过多，并且经过试车回来后，故障现象又回复到原来的状态，还是一开空调，转速就下降200～300r/min，又开始熄火或者是因怠速过低，而空调离合器不能工作了。

事情好像又回到了原点，但也有些思路了，首先，此车的故障可能超出我目前所掌握的经验与知识，此车肯定存在故障，因为相同的车型其怠速调整是非常稳定的。打电话把那辆正常的车叫来进行比较，再次测量两车之间的差别。

正常车来后，首先检测了正常车的节气门位置传感器，其电压为0.37V，并没有什么特殊的地方。再观察发动机的工作状态，该车开空调时几乎没有什么转速波动，倒是散热风扇转动时，转速有明显的波动变化。用解码器读取数据流，并且对比故障车的数据流。

用正时枪检测此车的点火正时，发现此车的点火正时居然是正冲着的记号“T”，难道这就是问题的所在，从正常车的数据流也可以看出一些问题，跟故障车相比，这辆正常车的“怠速空气调节”的步数比故障车的步数大，“喷油脉宽”也比较大，真空压力也比故障车上的高，所发现的有这几个不同的地方。

试着把故障车的点火时间往晚的方向上调整了一些，开空调的转速明显降低，再按要求重新把分电器拔出后，按正对准记号“T”的位置进行试验，果然开空调时发动机怠速下降过多的情况已经消失了。没有想到排除了两三天的故障竟然是点火时间过早。

4）总结：因为故障车的点火时间过早，所以真空度较高，并且喷油脉宽也偏低，看似良好的趋势实际上是错误的。以前在这方面有一个误解就是进气管真空度数值越低越好，喷油脉宽越小越好，这两种认识都是错误的。

当开空调时，发动机控制单元要进行几个方面的调整：怠速电动机开度增加，点火时间提前，喷油脉宽增加，这些正常情况下都在瞬间完成，故障是因为点火时间过早，发动机控制单元再调早点火时间，就会过早而动力不足，造成以上的故障现象。

怠速过高之后下降过慢，也是因为点火时间过早，控制单元虽然调整了怠速电动机的步数，但因为点火时间过早，致使怠速电动机单方面的调整不起作用，所以看起来的现象是怠速转速游动在较高的范围内，当把点火时间调整正确之后，所有问题都恢复了正常，看来基础检测是十分重要的，因为标准不明确，所以造成这次维修用了两天的时间，多数时间都没有找到正确的思路。不同车型的怠速点火提前角是不一样的，更不是所有的车型都在上止点前15°，一定要查阅原厂的维修手册才为标准数据。并且在联电1.5.4电控发动机上，要把点火正时调节触发线对搭铁短接，才能进行点火正时的调节工作。

电控发动机正常工作时，各种参数都是瞬息万变的，如果有一项参数不在正常范围内，可能就会造成各方面的问题，关键还是看对问题的理解，如果没有点火正时枪，很难想象该车的故障如何排除，应该重视基本测量工具的使用，发动机的负荷能力的好坏，点火时间是一个重要因素，散热风扇工作的一瞬间都能对发动机的怠速造成影响，但空调离合器吸合就会不那么明显，这也说明电控发动机工作的科学性，汽车设计工程师们设计的高明之处。

认识问题比较粗略，实际工作经验不足，尤其是对于我们综合修理厂，接触车型较杂，具体到某个车型的数据往往不够精确，造成一些所谓的“疑难故障”，其实原本就是一个简单问题，是因为粗心或者因知识的缺乏，把简单问题复杂化了。