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一.总结
本文主要介绍一款94年生产的蓝鸟轿车。由于发动机ECU部分控制功能失效，导致汽车冷启动困难。通过增加一个由水温传感器和继电器组成的电路，汽车甚至可以在不更换新的ECU这一昂贵的计算机部件的情况下恢复良好的启动性能。
关键词:冷启动困难；燃料喷射脉冲宽度；水温传感器
二、前言
汽车电控燃油喷射发动机是高技术机电一体化的产物，尤其是发动机的控制系统，装有多个传感器、执行器和电子控制元件。控制系统工作时，各种信号相互交叉，控制进气、喷油、点火。一旦出现故障，症状的界限就模糊了。而且很有可能只发生部分故障，其他部分仍然完好。然而，控制单元通常是一个整体，因此为了消除局部故障而更换组件是不经济的。因此，我们必须充分了解电控燃油喷射发动机的结构原理，掌握相关功能，运用科学的分析方法和维修技巧，制定切实经济的维修方案，并采取一些简单的补偿措施来弥补这部分功能。以达到消除这种局部故障的目的。
第三，正文
(一)失败现象
有一辆车叫蓝鸟U13，94年造，发动机型号是SB20DE。冷启动时，需要十多次才能上车。起步时对上车影响不大，但热车相对好一些。启动后发动机工作正常，没有其他异常现象。但是这种启动困难的现象会大大缩短电池和启动器的使用寿命。
(2)故障检测和分析
电控燃油喷射系统发动机工作时，控制系统不断检测各传感器输入的信号，根据程序中设定的算法计算出最佳喷油量和最佳一次回路on时间，并转换成控制信号控制喷油器、点火线圈等执行器，从而控制喷油量和点火提前角。从而使发动机在各种工况下都能获得最佳的工作状态。
根据汽油机的工作原理，要使发动机平稳运转，必须满足以下条件:①供给的混合气要满足工况所需的空燃比(浓度)；②工作时应有合适的气缸压缩压力和注射压力；③点火时要有足够的火花能量。为了诊断上述车辆故障的原因，根据上述分析进行以下测试:
(1)启动发动机，连续启动四次，没有着陆的迹象。将油门踩到底，继续启动2次，还是没有着火的迹象。用万用表测量，启动时电池电压为11V，正常。当声音检测器对准喷油器时，启动时可听到针阀“咔嗒、咔嗒”声，喷油器工作正常。
(2)在距离气缸盖约7mm处拔掉中央高压线，启动发动机试火，高压线发出强烈的蓝白火花，声音大，火不断。拆下四个气缸的火花塞，没有发现湿润现象。将火花塞分别插在点火线上，插回中央高压线试火，发出火花是正常的。
(3)拔下燃油泵保险丝，启动3次，释放燃油压力，在冷态下测量气缸压力。四个缸的缸压分别测得为1108kPa，1110kPa，1112kPa，1165438。
(4)测量燃油压力。用三通管连接汽油滤清器和机油管路之间的燃油压力表，更换燃油泵保险丝，打开点火开关，如此反复。发现压力表读数为295kPa，启动时燃油压力不降，与标准值294kPa相比正常。
(5)分析以上测试结果，发现发动机起动时喷油压力、火花能量、压缩压力均正常，故障可能是混合气浓度过稀引起的。所以把空滤上盖拆了，用化油器清洗剂加厚，同时启动。结果是可以一起启动汽车，重复两次就可以顺利启动汽车，证明上述判断是正确的。
那么，影响混合气体浓度的因素有哪些呢？辅助气控AAC阀、节气门传感器、空气流量计、水温传感器等。都有可能。但从故障现象分析和测试结果来看，发动机启动后工作正常。发动机故障灯又不亮了，根据ECU故障保险系统的设置条件，节气门传感器、空气流量计、水温传感器至少没有硬故障。辅助空气控制AAC阀在起动时不会导致混合气过稀。根据电控燃油喷射系统的工作原理，当发动机启动时，ECU收到启动信号后会提供启动加浓补偿喷油脉宽，补偿量取决于检测到的发动机温度。现在的问题是启动时ECU是否收到启动信号。水温传感器信号有问题吗？提供的喷油脉宽补偿量是否足够？参考蓝鸟U13 SR20DE发动机电路图(见附页)，用万用表测量ECU的34号脚，启动时的电压为llV，证明启动信号已经发送到ECU。拔下水温传感器的接线插头，打开点火开关。测得的信号电压为4.9V，正常。此时水温传感器的阻值为1.4kω。关闭点火开关，取下电池头，拔下ECU的接线插头，测量水温传感器接线到对应ECU的18号和21号插脚柱，导电正常。更换接线插头和电池头。更换一个新的水温传感器，测得电阻为1.5kω，插上接线插头，启动发动机，仍然不能立即启动汽车。说明车的水温传感器没有问题。
(6)用发动机故障检测仪测量喷油脉宽，连接接线，打开点火开关，点击菜单进入故障诊断程序。首先，读取发动机故障代码，显示“系统正常”。选择“读取数据流”显示当前温度为30℃，喷油脉宽为8.8 ms..因为找不到启动时喷油脉宽的详细数据，所以只能用另一辆同型号的正常车来测数据作为参考。车辆正常启动时，不同温度下探测器测得的喷油脉宽值如表1所示。
表1
起动时发动机温度(℃)燃油喷射脉冲宽度(毫秒)
26 sp12.4
30 11.3
60 9.5
80 9.0
(3)故障诊断
通过与实测数据的对比分析，发现在汽车起步时，喷油脉宽被丰富，以补偿汽车的滞止。会不会是ECU本身有问题？为了尽快得出结论，决定用它交换正常车的ECU。结果更换ECU后，冷启动后汽车能顺利启动，重复几次后能顺利启动。而另一辆“正常车”却无法立即启动，直到第四次才能启动。测试结果表明，汽车冷启动困难是由ECU本身故障引起的。
重新安装故障车辆ECU，拔下水温传感器，冷启动发动机，车辆行驶平稳，但此时发动机故障灯亮，发动机故障码读为“13”，说明水温传感器有故障，说明ECU启动了故障-安全系统。根据20℃时的预存值启动。此时，预存的20℃时的起动燃油喷射脉冲宽度为17.8 ms..根据之前的检查，正常的汽车发动机在30℃的温度下启动喷油脉宽为11.5ms，而在当前30℃的温度下只有8.7ms。得出ECU中存储的起动喷油脉宽与相同温度下根据水温传感器信号提供的起动喷油脉宽存在一定差异的结论。
这反映出ECU无法根据发动机冷起动时检测到的信号计算出起动温度对应的喷油脉宽，使喷油脉宽减小，起动时喷油量减少，使混合气浓度稀释，不适应起动状态的需要。因此，需要启动发动机几次，直到混合气体的浓度增加。
启动后发动机工作正常，说明ECU只是冷启动出现故障，其他功能正常，比如更换一个新的ECU，很贵。仅仅为了恢复启动功能而更换新的ECU既不浪费也不值得。不更换新ECU能否克服冷启动的困难？
(4)故障排除
根据水温传感器的负温度变化特性，水温越低，水温传感器的电阻值越大。ECU检测到输入信号后，根据计算提供的燃油喷射脉冲宽度也更大，使得供给发动机的混合气更浓。由于故障ECU降低了启动时检测到的输入信号，无法计算出足够的喷油脉宽来提供足够的燃油以满足低温时浓混合气的要求，只要我们增加水温传感器两端的电阻，就可以弥补ECU中启动控制部分的故障，相应地改善ECU检测到的信号，并相应地增加自身的喷油脉宽以满足启动时的浓度要求。
虽然增大电阻值可以使发动机在冷机状态下平稳起动，但也会影响发动机起动后的正常工作。为了保证发动机在起动后恢复正常工作状态，需要考虑冷起动时增加的阻力，这种阻力在起动后可以自动消除。为了满足上述条件，可以安装继电器电路(如图3所示)。
通过一个五针继电器，启动信号被用作控制电源。启动时，触点1-3闭合，电阻R与水温传感器的回路串联增加电阻，实现启动加浓。起动后，触点1-3断开，触点1-2闭合，恢复原来的水温传感器电阻，保证发动机起动后的正常工作不受影响。
电阻R的选择，根据以上测试结果，温度在30ω左右时，两个水温传感器的串联电阻约为2.5kΩ，ECU提供的喷油脉宽可以使冷车平稳启动。热车能顺利启动吗？根据起动时喷油脉宽的测试结果分析，从理论上讲，只要电阻R不小于一定值，热车就能顺利起动。要达到这个目的，只需要将电阻R(1个水温传感器)放在不受发动机温度影响的位置，使ECU在启动发动机时能根据接收到的水温信号提供足够的喷油脉宽，就能满足平稳启动。以80℃的热车发动机为例，水温传感器的标准电阻为330ω，当外界温度为29℃时，电阻R约为1.3kω，此时总电阻约为1.63kω，启动时ECU提供的喷油脉宽约为11.0ms，可以使发动机平稳启动。
根据修改后的电路图(如图3所示)安装电阻R(1水温传感器)和继电器线。为了保证启动时电阻R不小于一定值，电阻R放在ECU旁边，避免受发动机温度影响。然后，启动发动机一次，就顺利启动了。重复一次，测得起动喷油脉宽为11.1ms，温度显示为34℃。让发动机预热，使水温达到80℃，关闭点火开关，重新启动，平稳启动汽车。实测起动喷油脉宽为9.1ms，重复多次后能顺利起动。实验表明，电阻r选用1水温传感器是可行的，让发动机冷却下来再试运转，发动机在冷热两种情况下都能顺利启动，故障即可排除。
(五)维修后的效果
安装电阻器后，发动机在冷热工况下都能顺利启动，发动机的正常工作性能不受影响，恢复了汽车的正常使用。保养以来一直持续运行，没有过冷启动的麻烦。实践证明，这次维修是成功的，增加的设备是有效的。而且经济效益也很可观，因为更换ECU的费用在6500元左右，而改装所需的材料费不到130元，大大降低了维修成本。
(6)结论
综上所述，当冷启动困难，且只有ECU的控制功能无效，其他功能正常时，我们不必考虑更换整个ECU系统，只需要在温度传感器上串联一个阻值合适的电阻就可以解决冷启动困难。
上面已经比较详细的介绍了汽车故障排除的方法，为了更具体的讨论一个点，就是当昂贵的电脑部件出现故障时，不一定要更换。特别是在某些功能出现故障而其他功能仍然完好的情况下，是否可以采取一些适当的措施来恢复故障功能，使用简单的修复方法来达到解决问题和节约成本的效果？