2007年吉普大切諾基發動機運行不穩

吉林/馬鐵雨

故障現象：一輛2007年吉普大切諾基5.7L因發動機運行不穩被抱怨。

故障診斷：發動機起始運行良好沒有問題，但運行后在任何給定的一段時間內，發動機轉速會突然上升和下降最后熄火。發動機可以立即重新啟動，沒有問題，將再次運行直到下一次熄火。該維修店以前安裝了高性能火花塞和在幾個星期前更換了點火線圈，但當時沒有駕駛性能問題。車間甚至把老的點火線圈換裝回發動機，但問題仍然存在。ECM存儲器沒有故障碼存儲。

筆者到店后，使用Escan（工具名稱）通用OBDI掃描工具在車上檢查代碼，并沒有代碼記錄在內存里（如圖1所示）。啟動車輛，發動機似乎運行良好沒有問題，但發動機突然開始運行不穩定，轉速表開始跳動，發動機似乎在一個接近熄火狀態下波動。幾秒鐘后，發動機熄火，就好像點火鑰匙已經關閉一樣。立即重新啟動發動機，問題消失了。再次運行發動機相當一段時間，問題不再重現。仿佛曲軸或凸輪位置傳感器給出了不穩定的信號，或者ECM內部線路有問題。筆者不能再重現這個問題，所以給維修理店一個建議，嘗試更換曲軸位置傳感器，因為它有較高故障率。

圖1　故障檢測

維修店第二天告訴筆者，曲軸位置傳感器沒有解決這個問題，他們已經重新檢查了所有的ECM電源和搭鐵線。該店愿意嘗試更換一個ECM，因為問題的性質是間歇性的，一切似乎是不穩定的ECM操作導致的。筆者用新的軟件編程，并配置匹配車輛。啟動車輛，15min后，故障依舊。

圖2　ECM數據

筆者連接Escan工具，并繪制了一些ECM參數，看看是否有異常或超出范圍數據（如圖2所示）。在監控RPM、MAP和TPS傳感器時，可以看到發動機轉速在怠速狀態左右搖晃。隨后發生了不尋常的事情，失去了與ECM的通信，如圖3所示，然后發動機熄火了。這一定是ECM失去了電源或接地，或者可能是參考電壓瞬時短路到地，因為當ECM決定不再與掃描工具通信時，ECM正在關閉操作。找到問題的唯一方法，是使用一個多通道示波器，在這個問題消失之前，盡可能多的觀察信號。

圖3　失去通信

使用8通道Escope（示波器名稱）并快速選擇6個主要項目，使用白色線通道測試ECM供電電源，藍色線通道測試ECM點火線圈電源線，紅色線通道測試ECM自動關閉繼電器輸出線，紫色線通道測試ASD（auto shut down relay自動關閉繼電器）繼電器線圈控制線，黃色線通道測試5V參考，綠色線通道測試ECM接地。發動機一旦開始運行不穩定，捕獲了第1個事件（如圖4所示）。可以看到ASD繼電器驅動器由ECM在50ms短暫釋放，但從來沒有失去5V參考電源和地線。我想看看是否失去了凸輪或曲軸信號，所以捕獲了2個事件，使用綠色導線凸輪信號（如圖5所示）和黃色導線曲軸信號（如圖6所示）。當ASD繼電器釋放時，波形模式沒有顯示凸輪或曲軸信號的丟失，但轉速表絕對跟隨發動機上下波動。

圖4　第1個事件

圖5　凸輪信號

把所有的導線移動到點火線圈的驅線上，并繼續監視發動機的運行。當捕獲另一個事件（如圖7所示）時，在同一時間8個點火線圈失去所有驅動信號。ECM放開ASD繼電器線圈，并且直到大約300ms后才開始再次觸發點火線圈。這個ECM被暫停所有操作，或者這個新ECM可能是壞的。

決定致電從事汽車測試解決方案的伯尼·湯普森聽聽他對此故障的意見，因為到目前為止筆者做的所有測試都指向了一個不穩定的ECM，只是不能確定原因。你可以看到ECM在做什么，但如何論證它？伯尼大致意思希望繼續使用示波器，檢查所有的零伏線以下是否有次級反沖電壓，這可能導致ECM進入復位狀態。ECM復位條件是當外部噪聲通過電磁干擾穿透ECM并且暫時中斷其正常運算使其跳過一個節拍。 發動機沒有因點火線圈或火花塞損壞而失火，但似乎在邏輯上是可能的。

圖6　曲軸信號

圖7　失去信號

又回到了初級測試模式，這一次提高了零伏線以暴露低于零伏線的活動（如圖8所示），驚訝地看到多個汽缸被次級反沖電壓擊中。使用ECM直接控制點火線圈初級的車輛可能具有少許的二次反沖，其可能對ECM操作沒有任何影響，但是如果反沖足夠大，它可使ECM停止工作，甚至損壞ECM或內部線圈驅動器。

圖8　反沖電壓

圖9　火花塞

將原來的線圈換回車上，但不太確定火花塞。讓維修人員拆下1個火花塞來查看。看著安裝在發動機上的火花塞，并將其與原來的對比（如圖9所示）。它確實有些不同。實際上它有一個特殊性能的三角形電極來點燃可燃混合物。拆除所有的火花塞，并安裝符合發動機工廠規格的火花塞，更換完成后問題解決了。