汽車發(fā)動機控制閥波形故障的原理分析
來源:無錫昌林工業(yè)電氣網(wǎng)
2013年10月19日 09:12
1.怠速控制(IAC)電磁閥
怠速控制器被設(shè)計在許多機械和機電裝置中,在電控發(fā)動機管理系統(tǒng)中,電子控制取代了老式自動調(diào)溫塞式、石蠟式、真空罐式等類似裝置的位置。電子控制怠速電磁閥可以防止怠速的失速,增強怠速的穩(wěn)定性,在減速時采用分級減速手段減少碳氫化合物HC的排放。怠速電磁閥可以保持盡可能低的怠速而不熄滅,甚至在打開空調(diào)機、發(fā)電機、動力轉(zhuǎn)向等附屬設(shè)備對發(fā)動機增負載時,也可以保持可能的平穩(wěn)性。
一些怠速控制器是電磁閥(大多數(shù)福特車)還有一些是旋轉(zhuǎn)馬達(歐洲博世BOSCH),另一些是齒輪減速直流步進電機(大多數(shù)適用、克萊斯勒汽車),然而所有例子都是由控制電腦改變信號幅值或脈沖寬度來zui終控制怠速的運行。
怠速由發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器來檢測、怠速被調(diào)整在預(yù)定的程序設(shè)定的保持段內(nèi)??刂齐娔X從例如空調(diào)壓縮機的開關(guān)、電瓶充電指示、動力轉(zhuǎn)向開關(guān)和空檔/停車擋開關(guān)等附屬設(shè)備中接受數(shù)字開關(guān)的輸入信號,每個開關(guān)都會觸發(fā)預(yù)定設(shè)定的怠速補償命令并傳送給怠速控制器,當節(jié)氣門關(guān)閉發(fā)動機轉(zhuǎn)速至zui低值以下或車速穩(wěn)定時,怠速控制系統(tǒng)通常開始起作用,電控怠速閥允許空氣繞過節(jié)氣門流動,產(chǎn)生類似于打開節(jié)氣門效果。
試驗方法:
使發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)并將附屬設(shè)備(空調(diào)、風扇、雨刷)開或關(guān),如果該車裝有自動變速器,在停車與前進檔之間切換。這將會改變發(fā)動機負荷,引起發(fā)動機控制電腦給怠速閥的輸出命令信號改變。
波形結(jié)果:
確認對各種怠速補償模式波形的幅值、頻率、形狀、脈沖寬度等判定性尺度都在正確范圍內(nèi),并且有可重復(fù)性和一致性。
確認當控制電腦的命令信號改變時,電磁閥有反應(yīng),并且發(fā)動機轉(zhuǎn)速也跟著改變,觀察下列情況的出現(xiàn):
當附屬電氣設(shè)備開關(guān)開啟閉合時或變速器出擋入擋時,控制電腦的怠速控制輸出命令將改變。怠速改變時,怠速控制閥應(yīng)開閉節(jié)氣門旁通孔,若怠速不變,應(yīng)懷疑怠速閥損壞或旁通道阻塞。
在診斷怠速控制閥和控制電路之前,應(yīng)先確定節(jié)查真空泄漏或不合適的空氣泄漏,它們會使怠速控制系統(tǒng)出問題。
2.混合氣控制閥
通用公司的混合氣控制閥應(yīng)用比較廣泛,其它反饋化油器混合氣控制波形在外觀上略有不同、但它們信號顯示出相同的判定尺度,并以十分相像的型式出現(xiàn),在化油器燃油反饋控制系統(tǒng)中混合氣控制信號是zui重要的輸出信號,在通用汽車上,這個電路的脈沖大約每秒10次,每個單獨脈沖(脈沖寬度或開啟時間)的變化,依據(jù)比時燃油混合氣的需要而定。
在通用汽車中,這個電路控制化油器中處于低位置(稀位置)的主噴量孔針閥每次脈沖的時間。在其它系統(tǒng)中,混合氣控制電路控制空氣電磁閥,當動作的空氣進入主量孔通道或進入管道使混合氣變稀。大多數(shù)反饋化油器系統(tǒng)都以相同方式工作,及較長的混合氣控制開啟時間意味著發(fā)出的變稀的混合氣命令。
通常,從發(fā)動機控制電腦發(fā)出的控制命令,都圍繞在占空比大于50%的范圍波動。
這意味著系統(tǒng)被控制在稀的混合氣狀態(tài)下對長期濃的情況起著補償作用(例如化油器濃調(diào)整),相反從發(fā)動機控制電腦發(fā)出控制命令都圍繞在占空比小于50%范圍內(nèi)波動,則意味著系統(tǒng)被控制在濃的混合氣狀態(tài)對長期稀的情況起補償作用(例如真空泄漏)。
在執(zhí)行這個化油器混合氣調(diào)整程序之前,先要確認氧傳感器的工作正常與否。
試驗方法:
起動發(fā)動機并怠速運轉(zhuǎn)在2500轉(zhuǎn)/分約2-3分鐘時間,直到發(fā)動機充分暖機,燃油反饋控制系統(tǒng)進入閉環(huán),上述過程可以根據(jù)從??屬電氣設(shè)備,確認汽車處于停車擋或空擋,按照推薦的維修步驟對被檢修的化油器進行稀停止,空氣泄漏和怠速混合比調(diào)節(jié)。
波形結(jié)果:
當主喉管量孔油路或一氧化碳調(diào)整適當時,混合氣控制信號占空比將大約50%左右波動,占空比可用示波器上的游標來檢查或根據(jù)波形顯示的標定來分析,汽車示波器可以將占空比的數(shù)值與波形同時顯示在示波器上。
用屏幕標定波形的方法并不難,如果化油器混合比調(diào)整設(shè)定正確,波形的峰尖就會被集中兩個下降沿之間,這個尖峰是由發(fā)動機控制電腦的接地電路造成的,看例子中的波形說明框去觀察控制電腦在什么地方接通和切斷電路。當主量孔和怠速混合比調(diào)整設(shè)定正確于尖峰輕微地從右向左,然后在返回地波動著,但保持非常逼近波形中兩個下降沿的中間,根據(jù)氧傳感器的輸入信號控制電腦從左向右顯示波形信號。
當氧傳感器信號濃時,控制電腦就將混合比控制電腦每個循環(huán)接地時間延長(閉合角增加)去進行補償修正,當氧傳感器信號稀時,控制電腦就將混合比控制電路每個循環(huán)時間縮短(閉合角減?。┤ミM行補償修正。當混合比控制波形占空比在50%附近波動,并且氧傳感器工作正常時,系統(tǒng)混合比控制正常,催化器工作效果*。在怠速或2500轉(zhuǎn)/分,或是正常行駛下(不包括重載和加減速),波形顯示均應(yīng)在50%左右波動,這時燃油反饋控制系統(tǒng)由性能*并且廢氣排放可能性zui低。
如果在一種工作狀況下不正常,(例如怠速)波形占空比在50%左右波動,但在其它狀況下不正常,行駛狀況下波形顯示占空比經(jīng)常在50%左右波動,這樣系統(tǒng)在需要時可以得到zui大的混合比補償(從稀的一側(cè)到濃的一側(cè)),當波形的尖峰運動到右側(cè)時,說明控制電腦正下達稀混合氣的命令,這里是根據(jù)氧傳感器的輸出高的電壓。
3.博世(BOSCH)頻率混合比調(diào)整閥
博世(BOSCH)CIS系統(tǒng)是70年代末期,直到現(xiàn)在仍然可以見到安裝在歐洲轎車上機械式多點燃油噴射系統(tǒng)。CIS燃油噴射系統(tǒng)用頻率閥保持在變化的行駛條件能夠有正確的燃油控制。所有博世CIS頻率閥的波形(除奔馳頻率閥外)形狀和運行都和范例中的相像,奔馳頻率閥有不同的驅(qū)動器及波形,但運行方式相同。頻率閥信號是博世CIS燃油反饋控制系統(tǒng)的zui主要的輸出信號,這個電路脈沖頻率大到是70Hz。這個頻率是不變的,不管發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷如何變化,它的頻率都保持在70Hz。但通斷時間(脈沖的閉合角)隨著氧傳感器給控制電腦的信號而改變。
在CIS系統(tǒng),這個脈沖電路靠控制時間長短來改變?nèi)加头峙淦髦胁顗洪y下室的油壓,當差壓閥下室的油壓減少時,就使更多燃油流過上室,加濃燃油混合比。
從控制電腦發(fā)給頻率閥的命令信號占空比大于50%時,意味著系統(tǒng)進入濃混合比控制,這是補償長時間稀的狀態(tài)(例如稀的一氧化碳調(diào)整或真空泄漏)。相反地,從控制電腦發(fā)給頻率閥的命令信號占空比小于50%時,意味著系統(tǒng)進入稀混合比控制,這是補償長時間濃的狀態(tài)(例如濃的一氧化碳調(diào)整或過高的燃油壓為)。在做這個燃油混合比(一氧化碳值)的調(diào)整前,先確定氧傳感器工作正常。