通過(guò)進(jìn)氣控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)判斷故障
發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器的信號(hào)判斷節(jié)氣門開度,控制噴油量和點(diǎn)火時(shí)間。如果節(jié)氣門位置傳感器的性能不佳,輸出電壓信號(hào)與節(jié)氣門開度不呈線性關(guān)系[圖(b)],這將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行不良。當(dāng)節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)這種情況時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)ECU無(wú)法識(shí)別其異常,因此不會(huì)有發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示燈亮,也不會(huì)存儲(chǔ)故障代碼。因此,在排除故障時(shí),需要將檢測(cè)到的節(jié)氣門開度與實(shí)際節(jié)氣門開度進(jìn)行對(duì)比分析,以便找出節(jié)氣門位置傳感器的不良性能。線性節(jié)氣門開度傳感器的輸出特性。節(jié)氣門位置傳感器損壞或性能不良導(dǎo)致的故障包括發(fā)動(dòng)機(jī)加速不良、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)、發(fā)動(dòng)機(jī)熄火、自動(dòng)變速器自動(dòng)進(jìn)入緊急工作狀態(tài)。如果分析節(jié)氣門清洗前后的數(shù)據(jù)流,相應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表所示。從第一組數(shù)據(jù)可以看出,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速僅為650r/min,偏低,而節(jié)氣門開度為18%,噴油量為3.1ms,此時(shí)長(zhǎng)期噴油值達(dá)到-24%。這說(shuō)明系統(tǒng)長(zhǎng)期處于濃混合氣狀態(tài),但是是什么原因造成的濃混合氣呢?我們知道,空氣流量傳感器的大信號(hào),冷卻液的溫度,進(jìn)氣傳感器的偏差特性,都可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元決定增加噴射量。不過(guò)這里噴油量大的原因是節(jié)氣門體太臟了。在做分析之前,先看看第二組數(shù)據(jù)。這組數(shù)據(jù)是在清洗油門,拆下電池負(fù)極線后得到的。此時(shí)可以看到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為750r/min,節(jié)氣門開度恢復(fù)到14%,噴油量為2.4ms,長(zhǎng)期燃油修正值為2%。從數(shù)據(jù)上看,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)正常轉(zhuǎn)速,噴油量減少。清洗油門后,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到1800轉(zhuǎn),才重新學(xué)電腦。當(dāng)時(shí)油門開度還是18%。這些數(shù)據(jù)表明,對(duì)于裝有電子節(jié)氣門的發(fā)動(dòng)機(jī),當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量因積碳而減少時(shí),電腦會(huì)打開節(jié)氣門來(lái)彌補(bǔ)進(jìn)氣量的不足。但這樣一來(lái),雖然發(fā)動(dòng)機(jī)只能勉強(qiáng)維持怠速,但過(guò)大的節(jié)氣門開度信號(hào)會(huì)破壞發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的控制平衡。在不增加進(jìn)氣量的前提下,電腦根據(jù)節(jié)氣門開度信號(hào)增加噴油量,豐富了整個(gè)系統(tǒng)。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元總是根據(jù)氧傳感器信號(hào)減少燃料噴射量,以實(shí)現(xiàn)反饋平衡。當(dāng)燃油修正值長(zhǎng)時(shí)間為負(fù)值時(shí),反饋平衡始終為負(fù)值。因?yàn)殡娔X一直在減少噴油,另一個(gè)問(wèn)題是發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)加速濃度不足,瞬間混合氣偏稀,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)變慢。怠速空氣控制怠速空氣控制是一個(gè)數(shù)值參數(shù),它的值代表發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門體上的怠速控制閥的開度。測(cè)試過(guò)程中,根據(jù)不同車型,該參數(shù)有百分比和百分?jǐn)?shù)兩種情況,其數(shù)值范圍為0~100%,0~15,0~255。該值越小,怠速控制閥的開度就越小,通過(guò)怠速控制閥進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的進(jìn)氣就越少。該值越大,怠速控制閥的開度越大,通過(guò)怠速控制閥進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的進(jìn)氣就越多。在數(shù)值分析中,我們可以通過(guò)觀察這個(gè)參數(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU對(duì)怠速控制閥的控制,并以此作為判斷發(fā)動(dòng)機(jī)怠速故障或其他故障的參考。怠速開關(guān)怠速開關(guān)是一個(gè)狀態(tài)參數(shù),其顯示內(nèi)容為開或關(guān)。它代表發(fā)動(dòng)機(jī)ECU接收到的節(jié)氣門位置傳感器中怠速開關(guān)的信號(hào)。節(jié)氣門全關(guān)時(shí),節(jié)氣門位置傳感器中的怠速開關(guān)關(guān)閉,該參數(shù)顯示為ON;當(dāng)節(jié)氣門打開時(shí),該參數(shù)顯示為OFF(關(guān)閉)。如果怠速開關(guān)狀態(tài)參數(shù)異常,說(shuō)明節(jié)氣門位置傳感器、其連接線或ECU有故障。04目標(biāo)怠速目標(biāo)怠速參數(shù)是一個(gè)數(shù)值參數(shù),是發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)溫度確定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
05怠速控制閥設(shè)置位置怠速控制閥設(shè)置位置是發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的內(nèi)部參數(shù),表示ECU設(shè)置的IAC閥電機(jī)位置,數(shù)據(jù)流中顯示的IAC參數(shù)是IAC閥電機(jī)的實(shí)際位置。怠速空氣控制閥的設(shè)定值應(yīng)該等于或非常接近實(shí)際位置的讀數(shù)。如果ECU檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的突然變化,如空調(diào)打開或冷卻風(fēng)扇正在工作,它會(huì)給出一個(gè)新的設(shè)定值,實(shí)際值應(yīng)該在幾秒鐘內(nèi)發(fā)生相應(yīng)的變化。3進(jìn)氣狀態(tài)參數(shù)進(jìn)氣狀態(tài)參數(shù)包括汽車周圍的大氣壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力或進(jìn)氣量。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過(guò)測(cè)量這些參數(shù)來(lái)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的負(fù)載,并計(jì)算噴油器的噴射量和點(diǎn)火提前角。進(jìn)氣狀態(tài)參數(shù)主要包括大氣壓力、進(jìn)氣管壓力、空氣流量、進(jìn)氣溫度等。01大氣壓力大氣壓力參數(shù)是一個(gè)數(shù)值型參數(shù),其值代表大氣壓力傳感器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的輸入信號(hào)電壓,或者是ECU根據(jù)大氣壓力傳感器的信號(hào)電壓計(jì)算出的大氣壓力值。該參數(shù)的單位根據(jù)車型不同而不同,有V、kPa、cmHg,其范圍為0~5.12V、10~125kPa、0 ~ 100 cmHg(1 cmHg=13332.2 Pa)。部分車型的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU顯示兩個(gè)大氣壓力參數(shù),分別代表大氣壓力傳感器的信號(hào)電壓和ECU根據(jù)這個(gè)信號(hào)計(jì)算出的大氣壓力值。氣壓值與海拔高度有關(guān):海拔高度附近約為100kPa,高原地區(qū)氣壓較低,海拔高度4000m附近約為60kPa。在數(shù)值分析中,如果發(fā)現(xiàn)該參數(shù)與環(huán)境大氣壓力有較大偏差,則說(shuō)明大氣壓力傳感器或ECU有故障。02進(jìn)氣管壓力進(jìn)氣管壓力是一個(gè)數(shù)值參數(shù),表示進(jìn)氣管壓力傳感器傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的信號(hào)電壓值,或者是ECU根據(jù)進(jìn)氣管壓力傳感器的信號(hào)電壓計(jì)算出的進(jìn)氣管壓力值。該參數(shù)的單位根據(jù)車型不同而不同,包括V、kPa、cmHg,其范圍分別為0~5.1V、0~205kPa、0~105cmHg。進(jìn)氣管壓力傳感器測(cè)得的壓力是發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門后面進(jìn)氣歧管中的絕對(duì)壓力。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),壓力取決于節(jié)氣門開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在相同的節(jié)氣門開度下,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越快,壓力越低。在相同轉(zhuǎn)速下,節(jié)氣門開度越小,進(jìn)氣歧管壓力越低。渦輪增壓器工作時(shí),渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管壓力高于大氣壓力(102kPa)。發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí),進(jìn)氣歧管壓力應(yīng)約等于大氣壓力,參數(shù)值應(yīng)為100~102kPa。如果數(shù)值分析時(shí)發(fā)現(xiàn)參數(shù)值與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管內(nèi)的絕對(duì)壓力不一致,說(shuō)明傳感器異常或發(fā)動(dòng)機(jī)ECU有故障。怠速時(shí),進(jìn)氣歧管壓力傳感器的數(shù)值一般在29 ~ 31千帕。進(jìn)氣歧管壓力異常的原因包括進(jìn)氣歧管襯墊密封不良、進(jìn)氣門密封不良、排氣管堵塞、噴油器堵塞或點(diǎn)火不良、發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸運(yùn)行不良以及EGR氣門關(guān)閉不良。03空氣流量空氣流量是一個(gè)數(shù)值參數(shù),表示發(fā)動(dòng)機(jī)ECU從空氣流量傳感器接收到的進(jìn)氣流量信號(hào)。其數(shù)值范圍和單位取決于車輛類型和空氣流量傳感器的類型。對(duì)于裝有葉片式空氣流量傳感器、熱線式空氣流量傳感器、熱膜式空氣流量傳感器的汽車,該參數(shù)在0 ~ 5v之間變化,大多數(shù)車輛的電壓值與進(jìn)氣量成反比,即當(dāng)進(jìn)氣量增大時(shí),空氣流量傳感器輸出的電壓值減小,空氣流量參數(shù)值也隨之減小。5V表示不進(jìn)氣;0表示最大進(jìn)氣量。對(duì)于某些車輛,空氣流量參數(shù)值與進(jìn)氣量成正比。當(dāng)空氣流量較小時(shí),指示的進(jìn)氣量也較小。對(duì)于裝有電渦流空氣流量傳感器的車輛,該參數(shù)范圍為0~1600Hz或0 ~ 6.25 ms,不同排量發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的空氣流量參數(shù)為25~50Hz。進(jìn)氣量越大,該參數(shù)值越大,為70100hz
當(dāng)空氣流量傳感器不良或ECU計(jì)算的進(jìn)氣量不準(zhǔn)確時(shí),可能出現(xiàn)的故障有加速不良、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管回火、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管放炮或冒黑煙。進(jìn)氣溫度也是一個(gè)數(shù)值參數(shù),其范圍為-50~185。進(jìn)氣溫度參數(shù)是發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)氣溫傳感器的信號(hào)計(jì)算出的進(jìn)氣溫度值。在對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行數(shù)值分析時(shí),應(yīng)檢查數(shù)值是否與實(shí)際進(jìn)氣溫度一致。否則,空氣溫度傳感器或發(fā)動(dòng)機(jī)ECU有故障。冷車啟動(dòng)前,參數(shù)值應(yīng)與環(huán)境溫度基本相同;冷啟動(dòng)后,該參數(shù)的值應(yīng)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度的升高而逐漸增加。如果參數(shù)值為-50,說(shuō)明氣溫傳感器或線路開路;如果參數(shù)值為185,說(shuō)明空氣溫度傳感器或線路短路。本期來(lái)自《汽車數(shù)據(jù)流分析與案例分析》主編劉春暉,2019年7月出版。
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