MAF輸入不正確導致燃油調(diào)節(jié)量失真(圖)

   質(zhì)量空氣流量（MAF）傳感器和帶有發(fā)動機轉(zhuǎn)速的進氣歧管絕對壓力（MAP）傳感器，是兩個主要的需要基本燃油控制輸入信號的部件。在以前的文章里（本刊2005年第7期中“傳感器輸出信號發(fā)生偏差的原因分析與檢測程序”），我討論過2000本田奧德賽3.5L發(fā)動機上進氣歧管絕對壓力傳感器容許的輸出信號的范圍。本文將討論的是一輛2004款豐田花冠的1.8L發(fā)動機的質(zhì)量空氣流量傳感器系統(tǒng)。
   2004款豐田花冠的1.8L發(fā)動機質(zhì)量空氣流量傳感器的輸出電壓是0～5V。傳感器輸出電壓首先是由動力傳動系統(tǒng)控制模塊（PCM）分析運算的，然后轉(zhuǎn)換為量綱為“g/s”的數(shù)值用掃描儀顯示出來。我們可以首先繪制出傳感器的電壓值與g/s數(shù)值的關系曲線。接通電源開關，但發(fā)動機不啟動，即轎車處于KOEO（靜態(tài)測試模式）狀態(tài)，然后使用傳感器模擬器改變從質(zhì)量空氣流量到動力傳動系統(tǒng)控制模塊的電壓輸入值。改變電壓時，我們監(jiān)控豐田原廠檢測儀MasterTech顯示屏上的掃描值。圖1為以0.5V的增量繪制的電壓掃描值。從圖1可以看出，圖中的數(shù)據(jù)點不在一條直線上，也就是說輸出電壓是非線性的。

  
   下一步工作就是在發(fā)動機運行于不同負荷工況時，我們使用傳感器模擬器改變質(zhì)量空氣流量傳感器的輸入值。我用示波器和圖形掃描工具監(jiān)控以上操作的結(jié)果。圖2表示的是發(fā)動機怠速時，把質(zhì)量空氣流量讀數(shù)調(diào)高時的質(zhì)量空氣流量電壓輸入值和氧傳感器輸出電壓值。正常怠速時的質(zhì)量空氣流量電壓讀數(shù)是1.15V。每次把質(zhì)量空氣流量輸出電壓調(diào)得更高時，系統(tǒng)保持閉環(huán)燃油控制（此時氧傳感器不斷進行轉(zhuǎn)換），直到質(zhì)量空氣流量輸出電壓達到1.5V。此時，氧傳感器的輸出電壓固定在高點，并保持不變。然后測試質(zhì)量空氣流量電壓范圍下限，在不同負荷/氣流時的測試表明，用于閉環(huán)控制的質(zhì)量空氣流量電壓范圍通常大約是±200mV，從圖2中的數(shù)值可觀察到這一點。

   完成上述測試工作后，我們來看一下圖3中給出的曲線，這些曲線是利用掃描工具獲得的數(shù)據(jù)。此處值得說明的地方很多，為清楚起見我們用編號加以分別。圖3中的各條曲線都是在怠速工況下測得的。先看一下1點。此處我把質(zhì)量空氣流量信號的電壓調(diào)整得足夠高，以強制進行濃混合氣閉環(huán)控制。注意在2點，氧傳感器輸出電壓信號保持很高。在3點長期燃油調(diào)節(jié)量(LTFT)變化成-18%。注意長期燃油調(diào)節(jié)量里的延遲；實際的氧傳感器輸出電壓固定不變后到3點需要一些時間。在4點，短期燃油調(diào)節(jié)量(STFT)是-20%。總?cè)加驼{(diào)節(jié)量變化了-38%。實際燃油供給量真的改變了嗎？你暫且先那么認為吧。
   點5表示的是當慢慢減小質(zhì)量空氣流量到PCM的輸入電壓時的情況。點6是分析光標；此光標的定位給出點6a的讀數(shù)。注意對于所有4個數(shù)據(jù)圖，光標在同一點處。6a處光標讀數(shù)是  1.67g/s，這是該2004款豐田花冠轎車在怠速工況的正常質(zhì)量空氣流量讀數(shù)。換句話說，這是不連接傳感器模擬器時的讀數(shù)。你在下面的曲線觀察光標讀數(shù)時，注意長期燃油調(diào)節(jié)量為0% 、而短期燃油調(diào)節(jié)量為2.34%，它們都顯示了很小的燃油供給補償。點7是傳感器模擬器輸入信號里的某些噪音成分，這些是不重要的信息。
    點8表示在達到怠速時容許的質(zhì)量空氣流量讀數(shù)的下限。在點9處，氧傳感器輸出電壓保持很低；在點10 處長期燃油調(diào)節(jié)量為23%；點11處，短期燃油調(diào)節(jié)量 為20%，以達到43%的總?cè)加驼{(diào)節(jié)量補償。
   說到以上這些數(shù)據(jù)測量點時，關鍵在于：該車處于怠速工況時，發(fā)動機的空氣消耗量總是相同的。只要是閉環(huán)控制（氧傳感器掃描），噴油器脈沖寬度即燃油供給就保持不變。但是燃油調(diào)節(jié)量卻發(fā)生了大的變化，這究竟是怎么回事呢？
 PCM被編程，以便對于X數(shù)量的空氣流量能夠供給相應的X數(shù)量的燃油。氧傳感器檢查最終的空氣流量與燃油量的匹配結(jié)果，如果系統(tǒng)變稀薄就請求供油系統(tǒng)供給更多燃油，如果系統(tǒng)變濃就請求供油系統(tǒng)供給少一些的燃油。PCM通過改變噴油器噴射持續(xù)時間即噴油器脈沖寬度 (IPW)來增加或減少噴油量。
   這臺進行檢測的發(fā)動機的燃油供應量真的發(fā)生了改變嗎？不！真正改變的是質(zhì)量空氣流量輸入值。因為我們使PCM誤以為氣流量變少，它由此認為需要供給少一些的燃油。但同時，氧傳感器反饋：系統(tǒng)需要的燃油量比計算得到的燃油量多，變高些的長期燃油調(diào)節(jié)量和短期燃油調(diào)節(jié)量值反映出此結(jié)果。
   在診斷汽車驅(qū)動性能問題時，首先要分析燃油調(diào)節(jié)量參數(shù)是否正確。請記住，高的燃油調(diào)節(jié)量并不一定表明要供給更多的燃油量。確切地說，它們表明的是，為了給發(fā)動機在工作期間補充其所持續(xù)需要的燃油量，讓噴油器脈沖寬度變得更長一些。例如，低燃油壓力時，必須增加噴油器脈沖寬度以供給相同數(shù)量的燃油。因此，長期燃油調(diào)節(jié)量和短期燃油調(diào)節(jié)量也要增加。系統(tǒng)并沒有供給更多燃油，只是噴油器脈沖寬度和燃油調(diào)節(jié)量發(fā)生了變化。
   一般來說，當燃油調(diào)節(jié)量曲線發(fā)生偏離，高于或低于零點10%時，我們就需要去判斷燃油供給是否存在問題，或去檢查是否存在真空泄漏的問題。對于導致燃油調(diào)節(jié)量過大或過小的原因，如果你在燃油或空氣供給方面沒有發(fā)現(xiàn)問題，那就要再去看看，是不是質(zhì)量空氣流量和進氣歧管絕對壓力輸入值不正確而導致了上述故障現(xiàn)象。