短期燃油修正-3.6正常吗(长期燃油修正-3.9)

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一、燃油修正系数概论

在国际标准OBDⅡ的数据流中，除了常见的发动机转速、进气量、喷油量、节气门开度、负荷及点火提前角度等6大基本参数外，还有很多重要的数据信息对判断发动机故障来说起着重要的作用。其中，对燃油喷射时间、点火提前角度的修正，或者对喷油时间影响比较大的两个参数就是长期及短期燃油修正，也称为燃油修正系数。

依据SAE(美国汽车工程学会)J1930标准规定，从1993年开始，短期燃油修正用“FUEL TRIM”取代以前使用的参数名称“INTEGRATR”，而1992年及此前的车型仍使用原名称。短期燃油修正是指由电脑立即制定的用于克服发动机运行工况所作出的策略，这时的修正是暂时的。长期燃油修正是基于短期燃油修正的反馈作出的，这时的修正要更长久些。

短期修正值并不存储在电脑的存储器中，对燃油系统进行的所有修正都是在对氧传感器或其他的传感器作出直接的响应之后便立即发生。设计这些修正的目的是保持氧传感器在合适的范围内工作。

长期燃油修正值被存储在电脑的存储器中，存储的这些数据将在发动机再次于类似的环境和工况下工作时使用。触发长期燃油修正是为了将所有的短期燃油修正的数值都维持在特定的参数范围内。这些参数并不是基于氧传感器的反馈，而是基于从氧传感器获取持续的正确读数的基础上得到的修正。

燃油喷射量=基本燃油喷射量×喷射校正×(长期燃油修正系数+短期燃油修正系数)+电压校正。燃油喷射量计算方法如图1所示，长期燃油修正系数如图2所示。

图1 燃油喷射量计算方法

图2 长期燃油修正系数

一旦发动机达到了规定的温度(通常是180℃)，ECM开始修正长期燃油修正。自适应的设置是以发动机转速短期燃油修正为基础的。如果短期燃油修正改变了3%并保持了一段时间，ECM就要调节长期燃油修正。长期燃油修正便成为一个新值，但基础值不变。换句话说，长期燃油修正改变了正在被短期修正改变着的脉冲宽度的长度，长期燃油修正的工作将使短期燃油修正接近于0。

长期燃油修正系数的改变是在持续的ECU对短期燃油修正正确反馈结果的量变基础上形成的质的改变。短期与长期燃油修正值转换关系图如图3所示。

图3 短期与长期燃油修正值转换关系图

通用汽车公司的长期燃油修正在诊断仪上的显示与短期燃油修正一样。长期燃油修正反映了PCM学习了驾驶员的习惯、发动机的变化和道路情况。如果诊断仪上显示的数字大于128，表示电脑已经学习并补偿了混合汽过稀的情况；如果数字小于128，说明电脑已经学习并补偿了混合汽过浓的情况。

与短期燃油修正策略一样，OBDⅡ的长期燃油修正策略在诊断仪上也以百分数的形式显示。长期燃油修正策略是电脑学习的结果，没有“-”号的数字表示电脑已经补偿了稀混合汽；有“-”号的数字表示电脑已经补偿了浓混合汽。当长期燃油修正策略学会补偿浓或稀混合汽时，短期燃油修正的数值就回到0点附近；如果发动机的工况要求混合汽太过偏浓或偏稀，则长期燃油策略将不会补偿，并会记录一个故障码。

如果真空泄漏或喷油器堵塞导致稀混合汽，在诊断仪上，长期燃油修正值将显示为一个正数。如果喷油器泄漏或燃油压力调节器有故障，则将会导致混合汽过浓，此时在诊断仪上显示的长期燃油修正值为负数。因此，这种混合汽偏浓的状况是很容易看出来的。如果混合汽过浓或过稀导致长期燃油修正值达到修正极限时，在采用OBDⅡ发动机控制系统中，会存储混合汽过浓或过稀的故障代码。

二、喷油时间与燃油修正系数的关系

当发动机转速一定，进气量一定时，喷油时间与燃油修正系数之间存在以下关系：实际喷油时间=每冲程喷油时间×(长期燃油修正系数+短期燃油修正系数)。喷油时间与燃油修正系数关系图如图4所示。

图4 喷油时间与燃油修正系数关系

1.发动机缺火对燃油修正系数的影响

当发动机出现缺火现象时，汽缸内混合汽出现不完全燃烧现象，排气中含有大量的HC及O2，由于HC不容易参与催化反应，氧消耗量低，残存氧数量较大，所以使得氧传感器测得电压值偏低，显示为混合汽稀的状态，ECU就会增加燃油喷射量，短期燃油喷射修正值为正数。电脑可能会记忆混合汽过稀的故障码。

2.排气不畅对燃油修正系数的影响

排气管堵塞时，会导致废气排出受阻，表现形式上是背压过高，进入汽缸的新鲜空气量减少。这导致混合汽燃烧不完全，氧传感器电压高于0.45V，燃油修正系数为负值。排气不畅时的长期及短期修正值变化图如图5所示。当排气管堵塞后，我们可以先将发动机高转速运行(3 000r/min以上)，此时，从发动机数据流线形图中可以看到，当发动机转速高于2 000r/min时，空燃比传感器电压就已经降低到3.25V以下，而当发动机转速高于3 000r/min时，空燃比传感器电压降低到2.9V，而过量空气系数为1时的空燃比传感器电压应为3.29V。当突然放松油门踏板时，我们看到在节气门突然关闭时，由于新鲜空气进入数量急剧降低，空燃比传感器的电压继续降低到2.7V左右。因此，此时短期燃油修正系数会呈现较高的数值。一般高于-15%以上，表示此时混合汽过浓。

图5 排气不畅时的长期及短期修正值变化图

3.燃油泵压力过低或喷油器堵塞对燃油修正系数的影响

如丰田普瑞维亚( 2 A Z - F E 发动机) 喷油器堵塞时， 出现发动机加速迟缓、高速无力故障现象， 检测其数据流如图6所示。

图6 丰田普瑞维亚(2AZ-FE发动机)喷油器堵塞时发动机的数据流

由图6中数据得到，发动机始终处于混合汽偏稀的状态。这从短期及长期燃油修正值长时间在正值范围内可以得到这一结论，1缸侧短期燃油修正值为10.90%，长期修正为13.24%，2缸侧短期燃油修正值为13.24%，长期修正值为14.02%。而用户已经更换过燃油泵、滤清器、清洗过喷油器。检测燃油泵压力，压力始终在3.5kg/cm²，油压正常(该车采用无回油管的单管路系统，油压恒定在3.5kg/cm²)，高速时，检查油压也没有降低的情况出现。

用检测仪记录的车辆路试中的各项数据的曲线图如图7所示。图中长期燃油修正值始终在10%以上。大部分工况下，为接近20%。这里将其中的部分数据摘录下来，得到10个点的数据，路试实测数据列于表1。

从表1 中的数据来看， 大部分情况下， 1 缸与2 缸侧的长期燃油修正值均接近2 0 % ， 这说明长期存在系统混合汽过稀的情况，而短期燃油修正系数的变化也是集中在正值范围内，这说明目前确实存在混合汽过稀的状况。

表1 路试实测数据

根据在电控汽油发动机数据流系列文章第一篇中的正确理解进气量与喷油量之间的关系一文(本杂志2014年12期),我们可以运用前面的计算公式得到与当时的进气量对应的喷油量数值，而这个数值与实际喷油时间之间有着较大的差异，我们以上述表1中第5栏的数据进行计算。按照上文，笔者为大家提供的喷油量计算公式来进行计算。

首先， 我们计算出发动机每一进气冲程的空气量， 为0.1412g。

发动机转速710÷2=355个工作循环/min

355个工作循环/min÷60s=5.916个工作循环/s

5.916个工作循环/s×4汽缸=23.66个进气冲程/s

4.03g/a的空气÷23.66个进气冲程/s=0.1703g/冲程的空气

然后，按照空燃比为14.7进行燃油量计算，得到每冲程需要0.01158g的燃油量。

0.1703克/冲程的空气÷14.7的空燃比=0.01158g/冲程的燃油

再将该发动机喷油器特性值代入，得到3.35ms的喷油时间。

图7 车辆路试中各项数据的曲线图

0.01158g/冲程的燃油÷0.00345g/ms喷油量=3.35ms喷油时间

即喷油器喷油时间=3.35ms

但是，我们大家从数据流中看到的实际喷油时间为4.2ms，这与根据当前进气量计算出的喷油时间相距较大，这中间增大的喷油时间又是如何产生？其原因是什么？我们来看后续的计算。

由于喷油器堵塞导致：

13.24%(长期修正系数)+4.65%(短期修正系数)=17.89%燃油修正系数3.35ms喷油时间×(1+17.89%燃油修正系数)=3.949ms喷油时间

即喷油器喷油时间=3.949ms如果再算上喷油器针阀开启时间，我们计算得到的喷油时间与电脑控制的实际喷油时间已经非常接近了。电脑按照进气量计算控制的喷油时间来喷油时，由于喷油器堵塞，导致单位时间内的实际喷油量减少，混合汽偏稀，尾气中的氧原子含量较高，因此，发动机电脑根据氧传感器的信号，确定增加燃油修正量，这反应在短期燃油修正系数及长期燃油修正系数均呈现正值。而当我们将短期燃油修正与长期燃油修正系数考虑进去时，就可以看到电脑对喷油器堵塞造成的喷油量减少的补偿结果了。反之，如果燃油泵压力过高或喷油器出现滴漏时，氧传感器会检测到混合汽偏浓，从长期及短期燃油修正系数的角度看，会出现负值，减少喷油量，同时，可能会记录混合汽浓的故障码。

4.活性炭罐进气口堵塞对燃油修正系数的影响

当活性炭罐进气口滤网堵塞，导致外部新鲜空气无法进入，在炭罐电磁阀开启后，会导致进入进气歧管的燃油蒸汽没有及时得到适量的空气补充，而电脑通过空气流量传感器检测的进气量确定基本喷油量时，并没有考虑燃油蒸汽过浓的因素，所以就导致了进入汽缸的混合汽过浓，燃烧结束后进入排气系统的氧含量较低，电脑根据氧传感器或宽带氧传感器检测到的信号为混合汽偏浓，这样，从短期燃油修正值的角度看，其值会显示负值，而当短期燃油修正的变化超过3%时，会导致长期燃油修正值变化为负值，所以从长期及短期燃油修正系数看，其值在炭罐电磁阀工作期间，会出现负值，电脑会记忆混合汽浓的故障码。

5.活性炭罐电磁阀卡滞在常开位置对燃油修正系数的影响

当活性炭罐电磁阀卡滞在常开状态时，除了会导致发动机热车停驶后一段时间内不易启动外，还会导致发动机在正常工作中，出现混合汽过稀的故障现象。这是因为燃油箱中的燃油蒸发速度赶不上发动机炭罐进气补偿的量，所以在发动机刚开始工作时，混合汽呈现过浓的状态，但随着发动机工作时间的增加、速度的提高，此故障现象就会出现。从数据流中，显示的是启动一段时间后，混合汽由浓转稀，燃油修正值，尤其是短期燃油修正值会呈现先减少后增加的趋势，但长期燃油修值会呈现增加(正值)的状况。电脑会同时记忆混合汽过浓与过稀的故障码。

6.节气门脏污对燃油修正系数的影响

以丰田2700发动机来检测节气门脏污对燃油修正系数的影响情况，其清洗节气门前后的数据列于表2。

表2 丰田2700发动机清洗节气门前后的数据表

从第一组的数据，我们大家可以看到，发动机转速只有650r/min,偏低，而节气门的开度却达到了18°，燃油喷射量为3.1ms，此时的长期燃油喷射值达到了-24%。这说明系统长期处于偏浓的状态，但究竟是什么原因导致混合汽偏浓呢？我们大家都知道，像空气流量计信号偏大、水温以及进气传感器偏离特性均可能造成发动机电控单元做出加大喷油量的决定。但在这里，造成喷油量大的原因，则是由节气门体过脏导致的。在做出分析之前，我们先来看第二组数据，这组数据是清洗完节气门，并拆下电瓶负极线后得到的。此时，我们看到发动机转速是750r/min，节气门的开度恢复到了14°，喷油量是2.4ms，长期燃油修正值为2.0，从数据上看，发动机转速恢复到正常转速，而且喷油量下降了。而在清洗完节气门后，在没有对电脑进行重新学习之前，节气门开度仍旧是18°时，发动机转速达到了1 800r/min。

这些数据说明，采用电子节气门的发动机，当节气门由于积炭导致发动机进气量减少时，电脑会使节气门阀打开较大的开度，以补偿进气量的不足，但这样做的结果是，虽然使发动机勉强可以维持怠速转速运转，但是过大的节气门开度信号，破坏了发动机控制单元的控制平衡，在进气量没有增加的前提下，电脑根据节气门开度信号加大了燃油喷射量，这使得整个系统偏浓，因而发动机控制单元依据氧传感器信号始终在减少喷油喷射量，以求达到反馈平衡，表现在长期燃油修正值时，就是始终为负值。由于电脑一直处于减少喷油的过程，随之而来的另一问题是，当发动机加速时，加速加浓量不足，瞬间混合汽偏稀，使发动机出现加速迟缓的故障。

7.冷却液温度传感器对燃油修正系数的影响

冷却液温度传感器发生偏离特性故障时，由于不能准确反映发动机的实际工作温度，这将导致基于冷却液温度传感器所进行的燃油修正出现过浓或过稀的故障。当冷却液温度传感器显示的温度信号远低于实际温度时，导致喷油时间过长，混合汽出现过浓的故障，甚至会导致发动机热车启动困难，此时，长期燃油修正系数会出现负值，以减少实际喷油量。反之，当冷却液温度传感器显示的温度信号远高于实际温度时，导致喷油时间过短，混合汽出现过稀的故障，甚至会导致发动机冷车启动困难，此时，长期燃油修正系数会出现正值，以增加实际喷油量。

8.空气流量计偏离特性对燃油修正系数的影响

以上海大众时代超人AJR发动机出现空气流量传感器偏离特性，检测的进气流量超过实际进气量时相关数据统计列于表3。

表3 进气流量超过实际进气量时相关数据统计表

对照原厂的技术要求，空气流量传感器的值在2.0～4.0g/s之间变化(经验值在3g/s左右为最佳)，节气门的开度在3～5°之间，喷油脉宽在1.65～2.1ms之间。氧传感器在0 . 1 ～ 0 . 9 V 之间连续变化，混合比λ控制值(燃油修正值)在-10%～10%之间持续变化。如果我们观察到数据流在上述范围内变化时，基本可以认定系统工作正常。接下来，我们看实测值的数据显示。其中，空气流量传感器的值为4.8g/s，已经超出了正常的范围(以前维修中，曾经检测到此数值为11g/s的数据)，对于正常的发动机，实际的进气量可能不超过3g/s，这样多余的1.8g/s的进气量，就会被发动机控制单元计入进气量的计算。实际喷油量就会超出正常值，这里，我们观测到喷油量在2.6ms，也是大于正常值。喷入气缸的燃油多于进入的空气量，这就导致发动机混合汽过浓，由于混合汽燃烧不完全，废气中氧原子含量减少，λ传感器显示的数值就较高。发动机控制单元根据λ传感器的反馈信号，进行混合比λ(燃油修正)控制，也就是说发动机控制单元要逐步地减少喷油量，以达到使混合汽恢复正常范围的目标。

反之，如空气流量传感器检测的进气量数据小于实际进气量时，其显示的进气量就会过低，发动机控制单元根据此数据进行基本燃油喷射量计算时，就会出现实际喷油时间少于正常需要的喷油时间，导致混合汽偏稀，氧传感器的电压值始终小于0.45V，燃油修正值大于10%，甚至达到25%。