利用數(shù)據(jù)流分析發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的軟故障
這種情況會(huì)讓很多從事電控發(fā)動(dòng)機(jī)維修的專業(yè)人士產(chǎn)生一個(gè)疑問(wèn):為什么控制系統(tǒng)工作正常,發(fā)動(dòng)機(jī)卻不工作?如何找出造成這種情況的原因?
通常,在診斷電控發(fā)動(dòng)機(jī)的故障時(shí),我們通常遵循以下原則:
首先,確定故障是電子控制部分還是機(jī)械部分。
使用方法是用故障讀取器檢查電子控制單元的自診斷系統(tǒng)中是否有故障記憶。如果有故障記憶,可以確定故障在電控部分;如果不是,可以初步確定故障在機(jī)械部分。
第二步,根據(jù)故障記憶的內(nèi)容和相關(guān)故障原因,確定系統(tǒng)中的故障位置。
這些故障大多發(fā)生在各種信號(hào)傳感器、連接線和連接器上;
再次,在無(wú)故障記憶或排除控制系統(tǒng)故障的基礎(chǔ)上,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)故障現(xiàn)象和通常的發(fā)動(dòng)機(jī)故障排除規(guī)則,確定故障的可能部件。
即檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的各種機(jī)械部件,如電動(dòng)油泵的供油能力、油路壓力、火花塞工作情況、點(diǎn)火線圈工作情況、氣缸壓力等。
經(jīng)過(guò)這三步,應(yīng)該說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)故障可以解決了。但如果系統(tǒng)出現(xiàn)了軟故障,大多數(shù)情況下,三步之后故障會(huì)保持不變。這種情況有時(shí)候是無(wú)法理解的,甚至有些維修人員遇到這種情況也很無(wú)奈。
那么,用什么方法來(lái)分析系統(tǒng)軟故障的原因呢?
通??梢岳霉收戏治鰞x中的數(shù)據(jù)流讀取功能,根據(jù)系統(tǒng)的一些工作參數(shù)來(lái)分析故障原因。
眾所周知,電控燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的工作主要依靠一個(gè)微型計(jì)算機(jī)(ECU)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下的燃油供給。微機(jī)控制的供油必須與發(fā)動(dòng)機(jī)的工況相匹配,這種匹配關(guān)系必須是控制系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工況的關(guān)系。
比如駕駛員對(duì)油門位置的控制要求發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到一定的工況,所以控制系統(tǒng)必須如實(shí)反映并保證整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到要求的工況,而實(shí)際工況是發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)有的。而控制系統(tǒng)需要很多參數(shù)來(lái)反映和確定這種獨(dú)特的工作狀態(tài),這些參數(shù)應(yīng)該是相互統(tǒng)一的,即實(shí)際工作狀態(tài)和實(shí)際打標(biāo)參數(shù)之間應(yīng)該有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
示例:
發(fā)動(dòng)機(jī)在經(jīng)濟(jì)負(fù)荷下運(yùn)行時(shí),反映的是部分負(fù)荷,所以控制系統(tǒng)中各種傳感器提供給控制單元反映發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷狀態(tài)的參數(shù)也是符合發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷的:轉(zhuǎn)速2500rpm,節(jié)氣門開(kāi)度40%,進(jìn)氣量6g/s,供油時(shí)間4.5ms(修正)。
這些指示發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載狀態(tài)的參數(shù)必須與發(fā)動(dòng)機(jī)所需的工作狀態(tài)一致。
如果某個(gè)參數(shù)達(dá)不到實(shí)際值,比如實(shí)際節(jié)氣門開(kāi)度已經(jīng)達(dá)到40%,但是節(jié)氣門位置傳感器發(fā)送給ECU的數(shù)據(jù)是20%,那么對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就無(wú)法提高到2500轉(zhuǎn)。這種匹配關(guān)系是ECU能否滿足駕駛員實(shí)際要求的基本關(guān)系,也是ECU能否按人的意愿工作的基本保證。
另外,在控制發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)程中,電控單元接收到的各種傳感器信號(hào)都在給定的范圍內(nèi),電控單元自診斷系統(tǒng)的作用就是判斷這些傳感器的信號(hào)是否超出這個(gè)范圍。只有在信號(hào)超出規(guī)定范圍后,自診斷系統(tǒng)才能知道t
但如果信號(hào)沒(méi)有超出給定范圍,但與實(shí)際情況有較大偏差,這種不準(zhǔn)確的信號(hào)仍然會(huì)使電控單元根據(jù)提供的不準(zhǔn)確信號(hào)控制發(fā)動(dòng)機(jī),自診斷系統(tǒng)無(wú)法給出故障碼,從而造成發(fā)動(dòng)機(jī)故障,這是控制系統(tǒng)軟故障的根本原因。
一般控制系統(tǒng)的軟故障主要體現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)的以下性能上:
1.怠速不穩(wěn),有時(shí)冒黑煙;
2.發(fā)動(dòng)機(jī)百公里油耗高;
3.發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)最高轉(zhuǎn)速只能達(dá)到3000轉(zhuǎn);
發(fā)動(dòng)機(jī)冷的時(shí)候容易啟動(dòng),熱的時(shí)候就不容易了。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象,且在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中沒(méi)有找到故障記憶時(shí),需要對(duì)控制系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,進(jìn)一步找出故障原因。方法是利用掃描工具的數(shù)據(jù)讀取功能調(diào)出控制系統(tǒng)的實(shí)際工作參數(shù)(故障現(xiàn)象發(fā)生時(shí))。
待檢查參數(shù)的主要內(nèi)容有:
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速;
進(jìn)氣量(或進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力);
燃料供應(yīng)脈沖時(shí)間;
節(jié)氣門開(kāi)度值;
充電電壓值;
發(fā)動(dòng)機(jī)水溫值;
終端入口空氣溫度值;
氧傳感器的電壓值。
這些參數(shù)可以分為三種類型:
第一個(gè)是基本參數(shù),如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,
二是重要參數(shù),如進(jìn)氣量(進(jìn)氣歧管壓力值)、點(diǎn)火提前角、供油脈沖時(shí)間、節(jié)氣門開(kāi)度值等。
第三是校正參數(shù),如水溫、進(jìn)氣溫度和氧傳感器信號(hào)。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)故障碼故障時(shí),首先檢查控制系統(tǒng)中傳感器實(shí)際顯示的數(shù)據(jù),并與正常值進(jìn)行比較,以確定其值是否超出正常范圍和偏差,例如:
怠速不穩(wěn)時(shí),先檢查控制怠速混合氣形成的進(jìn)氣參數(shù)和供油時(shí)間參數(shù),判斷氧傳感器信號(hào)是否正常。
如果氧傳感器信號(hào)異常,需要確定氧傳感器本身是否損壞。
氧傳感器信號(hào)是控制系統(tǒng)的控制單元判斷混合比是否正確的依據(jù)。如果氧傳感器本身?yè)p壞,會(huì)給控制單元發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào),導(dǎo)致控制單元錯(cuò)誤控制噴油量。
例如,如果氧傳感器錯(cuò)誤地提供了混合物過(guò)濃的信號(hào),控制單元將根據(jù)控制信號(hào)減少燃料供應(yīng),導(dǎo)致實(shí)際混合物濃度過(guò)稀。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)怠速不穩(wěn)的情況;
如果氧傳感器檢查正常,但是進(jìn)氣測(cè)量信號(hào)有偏差,比如給控制單元提供較高的進(jìn)氣信號(hào),那么控制單元就會(huì)控制噴油器噴射更多的燃油來(lái)匹配進(jìn)氣信號(hào),這樣就會(huì)導(dǎo)致混合氣過(guò)濃,怠速不穩(wěn),發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗也會(huì)增加。檢查供油時(shí)間參數(shù)時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)其值也偏離正常值。
有時(shí)進(jìn)氣測(cè)量傳感器本身出現(xiàn)故障,怠速時(shí)無(wú)法反映故障現(xiàn)象,但加速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法高速運(yùn)轉(zhuǎn)。嚴(yán)重時(shí)最高轉(zhuǎn)速只有3000-4000轉(zhuǎn)。造成這種現(xiàn)象的原因是進(jìn)氣信號(hào)太低,控制單元只能接收到低進(jìn)氣信號(hào),從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷低轉(zhuǎn)速運(yùn)行。
其他校正信號(hào)也會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)故障,如進(jìn)氣溫度信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)水溫信號(hào)。如果這兩個(gè)溫度信號(hào)出現(xiàn)偏差,比如給控制單元提供一個(gè)較低的溫度信號(hào),控制單元就會(huì)控制發(fā)動(dòng)機(jī)在暖機(jī)狀態(tài)下運(yùn)行,發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速就會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。
當(dāng)控制系統(tǒng)中的所有信號(hào)參數(shù)都正常,但發(fā)動(dòng)機(jī)仍顯示故障時(shí),應(yīng)遵循發(fā)動(dòng)機(jī)的基本檢查程序,如檢查點(diǎn)火系統(tǒng)的工作狀況(如火花塞的狀況、氣缸管路的阻力)、供油壓力和氣缸壓力是否正常等。
綜上所述,處理電子控制裝置的軟故障,不僅要了解控制系統(tǒng)的電路工作原理,還要結(jié)合汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理,分析控制電路以外的可能故障原因
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