汽车发动机电子控制系统中,空气流量计是一个主要的传感器,用于测量流经节气门的空气流量。而发动机ECM(电子控制模块)利用此传感器的信息确定燃油喷射时间,提供发动机正常工作相应的空燃比。当遇到空气流量计故障,造成发动机故障指示灯点亮时,应立即查找原因并排除。否则发动机会因为空燃比不适合工况的要求而产生怠速不稳、抖动、加速不良、起动后失速等故障现象,从而影响到车辆的正常行驶。下面以丰田卡罗拉1.6LGL轿车空气流量计为例,就这一故障的诊断与排除方法进行分析。
一、空气流量计的结构与故障码的设置
丰田卡罗拉1.6LGL轿车采用的是质量空气流量计。它使用一个铂热丝与一个热敏电阻和两个精密电阻组成惠斯通电桥(结构如下图),发动机ECM(电子控制模块)向铂热丝提供电流以使其加热到一定的温度。当发动机进气气流经过空气流量计时,会冷却铂热丝与热敏电阻,使它们的电阻值升高。为了维持电流值的恒定,ECM(电子控制模块)相应的提高施加于电桥上的电压,电压的大小与通过传感器的空气流量成比例,ECM(电子控制模块)就是利用此电压的大小来计算发动机的进气量,从而计算喷油量来控制空燃比。
发动机电子控制系统在工作时,所有传感器与执行器正常的输入、输出信号都是在规定范围内变化。当某一电路出现出规定范围的异常值或输入ECM(电子控制模块)不能识别的信号时,ECM(电子控制模块)故障自诊断系统就可以判定为发生故障,立即将“发动机故障”警告灯点亮,并以代码的形式将此故障信息存储在储存器中。发动机在正常工作中,如果偶尔出现一次不正常的信号,ECM(电子控制模块)自诊断系统不会判定为故障。只有当不正常信号持续一段时间或多次出现时,才判定为故障。如丰田卡罗拉1.6LGL轿车质量空气流量计正常工作时,其输出电压值在0.2~4.9V范围内变化。当ECM(电子控制模块)接收到的空气流量计信号电压值出这个范围达3秒钟以上时,就会在存储器中记录下这三种故障代码。
二、故障原因及诊断
ECM(电子控制模块)设置这些故障代码,不只是与传感器本身有关,而且还与相应的电路配线有关。因此,当出现故障代码查找故障时,除了检测传感器外,还要查找线束、插接件以及传感器与ECM(电子控制模块)之间的有关电路。丰田卡罗拉1.6LGL轿车空气流量计电路图如下:
当设置有故障代码时,ECM(电子控制模块)还将车辆和驾驶条件信息记录为定格数据。如进行空气流量计故障诊断,可以使用智能检测仪读取质量空气流率来帮助判断故障。使用金德KT600检测仪OBD-Ⅱ测试插头连接到DLC3。起动发动机后,打开检测仪,选择以下菜单项:汽车诊断/TOYOTA/带CAN系统车型/COROLLA/COROLLAGL/ENGINEANDECT/读取数据流。读取质量空气流量计数据流:空气流量(MAF)传感器结果为:
1.质量空气流率为0.0g/s
2.质量空气流率为271.0g/s或更高
3.质量空气流率在1.0和271.0g/s之间
种情况,可初步诊断为以下故障,进行进一步检测。
(一)空气流量计电源故障
断开空气流量计连接器B2,将点火开关置于“ON”位置,测量连接器B2-3号端子与车身搭铁间电压是否在9~14V之间。如结果异常,则检测发动机室继电器盒内的EFI(电子燃油喷射)保险是否损坏。正常则维修或更换空气流量计至继电器盒内的集成继电器间的线束。
(二)空气流量计损坏故障
如电源电压正常,则检测空气流量计是否损坏。断开空气流量计B2连接器,向B2-3(+B)端子和B2-4(E2G)端子之间施加蓄电池电压,测量B2-5(VG)与B2-4(E2G)间的电压是否在0.2~4.9V之间。如异常,则说明空气流量计损坏,需要更换。
(三)空气流量计与ECM线路故障
如空气流量计检测正常,则检测线束和连接器。断开空气流量计B2连接器,断开ECM(电子控制模块)B31连接器,测量电阻值。
断路检查:
短路检查:
如检测结果异常,需维修或更换空气流量计与ECM(电子控制模块)线束或连接器。如检测结果正常,则更换ECM(电子控制模块)。
(四)空气流量计搭铁故障
读取质量空气流量计数据流:空气流量(MAF)传感器结果为第二种情况,则可能为空气流量计搭铁故障,进行检测。断开空气流量计B2连接器,测量B2-4(E2G)与车身搭铁间的电阻值,标准电阻值应小于1Ω。如检测结果正常则更换空气流量计,检测结果异常则进行2.3空气流量计与ECM线路故障的检测。
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