案例1
故障現象：一輛2009年款北京現代伊蘭特1.6 L轎車，行駛裡程1.4萬 km。據用戶反映，該車起動正常，行駛中偶爾熄火，低速加速遲緩，當車速達到50 km/h以上時行駛和加速都正常，發動機故障燈沒有點亮。
檢查分析：首先使用故障診斷儀進行檢測，發動機系統沒有故障碼存儲。路試情況和用戶描述的一致，隻是確認瞭熄火一般是在加速結束後松開加速踏板時發生，而且熄火之前發動機轉速會上下波動幾次。維修人員在沒有測量燃油系統壓力的情況下，根據經驗判斷是燃油泵故障，於是更換瞭燃油泵芯，簡單試車後感覺故障排除，於是交車給用戶使用觀察。第二天車輛再次進廠，故障依舊。
筆者接車後，首先使用故障診斷儀對發動機系統進行檢查，這次檢測出瞭1個故障碼P0068（MAFS/MAPS相互關系錯誤）。發動機控制單元ECU通過節氣門位置傳感器TPS確定怠速（節氣門關閉）、部分負荷、加速/減速以及節氣門全開的工況，根據空氣流量計MAFS或進氣歧管壓力傳感器MAPS的信號和TPS信號調整燃油噴射持續時間和點火時刻。如果TPS的輸入值低於或高於MAFS/MAPS的輸入值界限300 s以上，ECU將記錄故障碼P0068，但不會點亮故障警告燈，可能的故障原因有TPS、MAFS/MAPS以及ECU故障或相關線路連接不良。
圖1
對於該車，進氣系統采用的是MAPS，沒有使用MAFS。連接故障診斷儀進入數據流檢查，輕踩油門踏板時觀察節氣門位置傳感器開度和電壓變化情況，沒有發現異常。起動發動機，怠速狀態下並無抖動，隻是在急加速後發動機轉速波動得比較厲害，而且尾氣比較熏人。在怠速狀態下，觀察發動機的幾組比較重要的數據流（圖1），由數據流分析可以發現疑點：氧傳感器的B1/SI反饋的電壓過高，幾乎在0.8 V左右不動，屬於可燃混合氣極濃狀態；燃油修正值為-26.3％，嚴重超過瞭標準值（plusmn;10％），屬於減少噴油；MAP傳感器電壓為2.2 V，正常怠速狀態下的電壓應為1.2 V左右，而此時的節氣門位置傳感器開度是0.0％，電壓為0.3 V，為正常值，發動機轉速是648 r/min，處於怠速狀態下。由此可以得出初步的結論，MAPS在發動機怠速狀態下給發動機控制單元的信號超出瞭標準值很多，之後發動機的噴油脈寬也相應地增加瞭，但此刻節氣門是關閉的，空氣得不到相應的增加，混合氣過濃，所以氧傳感器給發動機控制單元的反饋電壓顯示在極濃的狀態，ECU就通過減少燃油量來修正，於是就出現瞭-26.3％的修正噴油量。因此故障現象的發生也就在情理之中瞭，低速狀態下加速無力，是由於MAPS給ECU的電壓信號不準，混合氣過濃所致。當車速升高到一定程度時，隨著節氣門開度的增大，進入發動機的空氣滿足瞭故障狀態下的MAPS提供的錯誤信號，即使有輕微的出入，也因為處於大負荷或高車速狀況而可以忽略不計瞭。當松開加速踏板後，節氣門關閉，發動機進入怠速工況，而MAPS此時給ECU的反饋信號卻不是怠速狀態下的信號，所以就出現瞭發動機轉速波動甚至熄火的現象。混合氣過濃，燃燒不完全，尾氣超標就肯定會熏人瞭。
經過上面的分析判斷，基本可以認定是MAPS的故障瞭。
圖2
故障排除：更換MAPS後，再次觀察發動機MAPS數據流（圖2），都恢復到怠速狀態下的標準值，路試發動機一切正常。
案例2
故障現象：一輛2009年款北京現代悅動1.6 L轎車，行駛裡程3萬km。據用戶反映，車輛冷起動時有時候發動機轉速降不下來，制動時發動機轉速上下波動，有時可以上升到1 500 r/min以上，如果立即熄火後再次起動，則發動機轉速可以恢復正常。此現象不是每天都出現，但一周總會出現幾次，與發動機的溫度有關系，熱車狀態不會出現，車輛加速性能沒有發現異常。
檢查分析：由於該車故障的出現具有一定偶然性，車輛初次來店時維修人員並不能捕捉到故障現象，於是按照一般問題的解決方案，先對車輛進行瞭基本檢查。各系統沒有故障碼存儲，發動機系統的主要數據流均正常。檢查瞭真空助力泵和連接軟管沒有漏氣的現象，檢查瞭發動機和車身的主要部位以及發動機線束的主要插接件，沒有發現問題。
幾天後，用戶再次因為相同的故障進廠。筆者在早上起動發動機後反復踩制動踏板並觀察發動機的轉速，冷車時為1 200 r/min左右，熱車後為800 r/min左右，一切正常。經過多次的冷車試驗，故障現象出現瞭，隻要踩下制動踏板，發動機轉速便會上下波動一次，幅度大約為2 00 r/min ，然後回落到900～1 200 r/min，而此時發動機已經工作瞭一段時間，已經達到正常的工作溫度，高怠速結束後應該回到正常的750～800 r/min，但此時發動機轉速為900～1 200 r/min。使用故障診斷儀檢測還是沒有故障碼存儲，觀察發動機系統的主要動態數據流：怠速閥占空比30.5％；冷卻液溫度傳感器87 ℃；節氣門位置傳感器開度0.0％，電壓0.3 V；發動機轉速1 237 r/min；MAP電壓1.4～1.9 V，進氣壓力32～48 kPa，隨著踩制動踏板的節奏和發動機的轉速上下波動而不斷變化。就此分析，是因為發動機轉速的波動引起瞭MAPS的信號異常變化，所以就將分析重點放在瞭制動方面。於是在怠速運轉狀態下快速拔下真空助力泵軟管然後堵住，踩下制動踏板，觀察到發動機轉速表波動一次後停在1 000 r/min附近位置不動，還是回不到正常的怠速轉速。看來踩制動踏板可以提高故障發生的幾率，但故障與制動並沒有直接關系，肯定不是制動方面引起的。
再來看故障診斷儀中MAPS的數據，電壓為1.46 V，壓力42 kPa左右，筆者感覺這些數據有些問題，但因為進氣歧管內的壓力與發動機的轉速及負荷有關系，車輛此種狀態下（發動機轉速800 r/min，節氣門位置傳感器開度0.0％，電壓0.3 V)的數據無法通過其他正常車輛的數據來模擬比較，隻有更換配件實驗瞭。
圖3
故障排除：更換MAPS後（圖3），可以看到發動機數據流恢復正常。由於該故障在每次重新起動後都會消失，所以隻能跟蹤回訪來確定故障是否排除。一周後用戶反饋過來消息，自從更換瞭MAPS，發動機轉速波動的故障再沒有出現過，而且感覺加油順暢多瞭，至此確定故障徹底解決。
總結說明：雖然故障已經解決，但案例2卻值得我們深思。雖然同為MAP的故障，但案例2的故障現象出現的偶然性和特殊性增加瞭分析判斷的難度，再者沒有故障碼以及在特殊狀態下無標準的數據流可以參考，也使診斷有些無從下手。回顧維修過程，必須要從MAPS的結構和工作原理上來分析，才可以解釋為什麼MAPS的故障會引起上述的特殊故障現象。
進氣歧管壓力傳感器MAPS是一種間接檢測發動機進氣的的方式，也稱為D型或壓力型，一般安裝在進氣歧管緩沖器上。其結構在MAPS的參考壓力腔中有一個矽膜片，用於檢測緩沖器內部的絕對壓力（負壓）並向ECU發送與此壓力成比例的電壓模擬信號。如果MAPS中的矽膜片由於質量問題造成車輛在冷車狀態變形後回位不良，而踩制動踏板時會消耗進氣歧管中的負壓，影響壓力變化，正常情況下壓力的變化不足以影響到MAPS的壓力變化，而此時的MAPS本身在冷車起動後變形回位不良，踩制動踏板導致進氣壓力傳感器的矽膜片變形在原來的基礎上進一步變大，電壓上升，發動機的轉速就會波動瞭。而熄火後，由於進氣歧管中負壓徹底消除，進氣壓力傳感器膜片回位變化的幅度比較大，可以克服矽膜片的輕微回位不良瞭。再次起動發動機時，由於前次的矽膜片變形已基本恢復正常，也就可以如實反饋進氣歧管內的壓力瞭，車輛也就恢復到正常工作的狀態。隻有這樣分析才可以把故障現象從原理上解釋清楚。
(北京現代湖北欣瑞汽車銷售服務有限公司 周貴明)