MAF輸入不正確導致燃油調節量失真(圖)

   質量空氣流量（MAF）傳感器和帶有發動機轉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發動機的質量空氣流量傳感器系統。
   2004款豐田花冠的1.8L發動機質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控制模塊（PCM）分析運算的，然后轉換為量綱為“g/s”的數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數值的關系曲線。接通電源開關，但發動機不啟動，即轎車處于KOEO（靜態測試模式）狀態，然后使用傳感器模擬器改變從質量空氣流量到動力傳動系統控制模塊的電壓輸入值。改變電壓時，我們監控豐田原廠檢測儀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，圖中的數據點不在一條直線上，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控以上操作的結果。圖2表示的是發動機怠速時，把質量空氣流量讀數調高時的質量空氣流量電壓輸入值和氧傳感器輸出電壓值。正常怠速時的質量空氣流量電壓讀數是1.15V。每次把質量空氣流量輸出電壓調得更高時，系統保持閉環燃油控制（此時氧傳感器不斷進行轉換），直到質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，用于閉環控制的質量空氣流量電壓范圍通常大約是±200mV，從圖2中的數值可觀察到這一點。

   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據。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。此處我把質量空氣流量信號的電壓調整得足夠高，以強制進行濃混合氣閉環控制。注意在2點，氧傳感器輸出電壓信號保持很高。在3點長期燃油調節量(LTFT)變化成-18%。注意長期燃油調節量里的延遲；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，短期燃油調節量(STFT)是-20%。總燃油調節量變化了-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。注意對于所有4個數據圖，光標在同一點處。6a處光標讀數是  1.67g/s，這是該2004款豐田花冠轎車在怠速工況的正常質量空氣流量讀數。換句話說，這是不連接傳感器模擬器時的讀數。你在下面的曲線觀察光標讀數時，注意長期燃油調節量為0% 、而短期燃油調節量為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量空氣流量讀數的下限。在點9處，氧傳感器輸出電壓保持很低；在點10 處長期燃油調節量為23%；點11處，短期燃油調節量 為20%，以達到43%的總燃油調節量補償。
   說到以上這些數據測量點時，關鍵在于：該車處于怠速工況時，發動機的空氣消耗量總是相同的。只要是閉環控制（氧傳感器掃描），噴油器脈沖寬度即燃油供給就保持不變。但是燃油調節量卻發生了大的變化，這究竟是怎么回事呢？
 PCM被編程，以便對于X數量的空氣流量能夠供給相應的X數量的燃油。氧傳感器檢查最終的空氣流量與燃油量的匹配結果，如果系統變稀薄就請求供油系統供給更多燃油，如果系統變濃就請求供油系統供給少一些的燃油。PCM通過改變噴油器噴射持續時間即噴油器脈沖寬度 (IPW)來增加或減少噴油量。
   這臺進行檢測的發動機的燃油供應量真的發生了改變嗎？不！真正改變的是質量空氣流量輸入值。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節量和短期燃油調節量值反映出此結果。
   在診斷汽車驅動性能問題時，首先要分析燃油調節量參數是否正確。請記住，高的燃油調節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，為了給發動機在工作期間補充其所持續需要的燃油量，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量的燃油。因此，長期燃油調節量和短期燃油調節量也要增加。系統并沒有供給更多燃油，只是噴油器脈沖寬度和燃油調節量發生了變化。
   一般來說，當燃油調節量曲線發生偏離，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。對于導致燃油調節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現問題，那就要再去看看，是不是質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象。