電噴汽油機(jī)故障碼的設(shè)置條件

陸科軍

摘 要：針對電控汽油機(jī)故障診斷碼檢測條件的正確設(shè)置，技術(shù)開發(fā)人員開發(fā)了電控柴油機(jī)故障模擬試驗(yàn)臺，進(jìn)行了原發(fā)動機(jī)故障診斷性能測試、傳感器通信診斷測試、傳感器輸入輸出開關(guān)量信號頻率衰減和原發(fā)動機(jī)開關(guān)量性能沖擊測試。通過模擬分析與柴油機(jī)電控單元（ecu）信號輸入的射頻信號處理相關(guān)的柴油機(jī)氣流速度傳感器、發(fā)動機(jī)和齒輪爆震速度傳感器、冷卻液溫度傳感器和齒輪速度傳感器的各種故障，研究柴油機(jī)的主要故障處理現(xiàn)象、運(yùn)行狀態(tài)和維修性能。

關(guān)鍵詞：汽車工程;電噴汽油機(jī);故障代碼;傳感器信號;發(fā)動機(jī)性能

引言：近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)和工業(yè)社會的發(fā)展，國民收入穩(wěn)步快速增長，我國電噴汽油機(jī)使用數(shù)量保持穩(wěn)定增長趨勢，為今后我國電噴汽油機(jī)服務(wù)企業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步奠定了堅(jiān)實(shí)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。隨著中國每年電噴汽油機(jī)銷量和保有量的持續(xù)快速增長，將繼續(xù)呈現(xiàn)持續(xù)快速增長的強(qiáng)勁勢頭，同時市場競爭也日趨激烈。

1.電噴汽油機(jī)故障的原因

1.1空氣氣體流量密度傳感器的檢測信號值可能超過上述可能的適用范圍

在汽車發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)、節(jié)氣門電壓開啟范圍小于50%、電池動態(tài)源電壓開啟范圍大于8v的特殊情況下，如果ecu空氣監(jiān)測器接收到來自自動空氣流量密度傳感器的低或高監(jiān)測信號，且監(jiān)測信號在運(yùn)動曲軸130轉(zhuǎn)內(nèi)不能連續(xù)出現(xiàn)，系統(tǒng)ecu會根據(jù)監(jiān)測信號范圍是太小還是太大自動設(shè)置故障診斷碼。

1.2空氣流量傳感器信號與其他信號沖突

如果ecu系統(tǒng)根據(jù)節(jié)氣門開啟位置數(shù)值傳感器的指示信號和進(jìn)氣歧管絕對氣壓數(shù)值傳感器的指示信號分別結(jié)合兩個轉(zhuǎn)速指示信號計(jì)算出的空氣總流量明顯超過兩個空氣總流量數(shù)值傳感器指示信號分別指示的空氣總流量的統(tǒng)計(jì)值， ecu將確認(rèn)空氣總流量數(shù)值傳感器的指示信號不可信，并根據(jù)轉(zhuǎn)速信號指示太小還是太大為其設(shè)置故障診斷碼。

2.測試設(shè)備

試驗(yàn)臺可測量的干擾數(shù)據(jù)主要包括兩部分：故障模擬測試儀，用ecu采集各種電傳感器、執(zhí)行器及其工作和運(yùn)行狀態(tài)的各種模擬電信號，如振動電壓系數(shù)值、電流值、電阻值、振動頻率等;將人們需要改變的各種電傳感器狀態(tài)和帶有執(zhí)行器的電信號傳輸?shù)絜cu。故障模擬諧波測試儀不僅可以通過檢測和控制電源開關(guān)的諧波通斷信號來準(zhǔn)確模擬這些傳感器核心、核執(zhí)行器和電子控制單元傳輸?shù)男盘栔兄C波的存在，還可以通過控制外部諧波信號源將特定的諧波信號傳輸?shù)竭@些傳感器如中央處理器、中央處理器執(zhí)行器和電子控制單元。這些傳輸信號的諧波幅度和頻率可以是恒定的和可變的信號。利用測功機(jī)等性能測試儀測量汽車發(fā)動機(jī)的主要性能參數(shù)，如汽車油耗、功率、扭矩、廢氣中各種有害成分的化學(xué)含量等。

3.傳感器通斷故障測試

3.1空氣流量傳感器

3.1.1油耗

由于空氣流量傳感器的斷開會使電子控制單元根據(jù)發(fā)動機(jī)的重載情況供油，這將主要影響發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，因此采用載荷特性進(jìn)行研究。在進(jìn)氣溫度流量信號傳感器無法斷開的正常情況下，電子控制單元無法準(zhǔn)確獲得進(jìn)氣的流量溫度信號。故障人認(rèn)為斷開進(jìn)氣溫度流量信號傳感器可能有異常故障，故障信號指示燈亮，可以從自診斷系統(tǒng)中讀出故障代碼。當(dāng)發(fā)動機(jī)在沒有任何空氣制動流量控制信號的情況下工作時，柴油機(jī)的平均每小時油耗和比賽時的油耗都比原發(fā)動機(jī)大，尤其是在車輛負(fù)載較小時，功率差距會變得更加明顯。主要問題是當(dāng)電機(jī)沒有接收到空燃比流量控制信號時，ECU無法同時得到不同氣壓條件下的整個發(fā)動機(jī)的實(shí)際進(jìn)油量，也就是說，ECU無法根據(jù)整個發(fā)動機(jī)的實(shí)際進(jìn)油量來調(diào)節(jié)起動噴油器的流量，此時整個發(fā)動機(jī)將進(jìn)入故障診斷運(yùn)行處理模式，其實(shí)際供油量一般是根據(jù)大負(fù)荷下所需的實(shí)際供油量來確定的，導(dǎo)致油耗較高。

3.1.2排放

3.1.2.1氮氧化物

在沒有輸入空氣排放流量控制信號的情況下，中、小負(fù)荷時的NOx排放遠(yuǎn)低于啟動原機(jī)時的排放。這主要是由于空氣凈化系數(shù)相對較低，混合氣體濃度過高，車輛在中小車輛負(fù)荷下氧氮含量較低。但在高密度負(fù)荷下，氧氣含量大幅增加，燃燒充分，氧氣燃燒室溫度大幅升高，導(dǎo)致臭氧NOx生成量大幅增加。

3.1.2.2碳?xì)浠衔?/p>

在無空氣排放流量控制信號的情況下，hc的排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于啟動原機(jī)的排放。當(dāng)沒有進(jìn)氣驅(qū)動流量控制信號時，發(fā)動機(jī)所需的混合氣比實(shí)際混合氣要濃，混合氣排氣過程中的各種燃料沒有充分連續(xù)燃燒，使與燃料的各種氧化化學(xué)反應(yīng)無法充分持續(xù)，導(dǎo)致hc中產(chǎn)生大量氧氣。

3.1.3冷卻液溫度傳感器

根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器的臨時啟動和斷開，我們可以在進(jìn)入柴油機(jī)熱態(tài)時，根據(jù)燃油發(fā)動機(jī)溫度控制預(yù)設(shè)值，根據(jù)燃油發(fā)動機(jī)溫度控制流量值的未來信號，直接使電子控制單元在進(jìn)入發(fā)動機(jī)冷卻液時更換燃油溫度控制值信號，發(fā)動機(jī)不僅需要同時以怠速臨時啟動，以提高燃油溫度，因此采用啟動工況進(jìn)行研究。斷開冷卻液溫度傳感器后，電子控制單元無法接收正常水溫信號，故障指示燈亮起，故障代碼可從自診斷系統(tǒng)中讀取。在這種工況下，發(fā)動機(jī)不需要快速啟動進(jìn)行連續(xù)加濃，在25℃的工作溫度下，發(fā)動機(jī)冷態(tài)啟動加濃稍有困難。暖機(jī)持續(xù)時間明顯延長，冷機(jī)時的油耗和每小時速度較原機(jī)有所降低。隨著混合氣變稀，A值增大，使得CO和HC減少，而NOx增加。

3.2傳感器輸出信號衰減測試

利用汽車電位溫度計(jì)，可以削弱汽車空氣中的流量控制傳感器輸出電流信號，或者通過提高汽車速度，使傳感器的電磁頭輸出間隙信號。這是一種模擬發(fā)動機(jī)泄漏故障，在實(shí)際汽車應(yīng)用中，當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)和輪胎壓力傳感器在正常運(yùn)行中的制動性能由于制動可靠性的降低而降低時，經(jīng)常會發(fā)生這種故障，并且可以觀察到發(fā)動機(jī)的故障癥狀。當(dāng)空氣燃料供給流量控制傳感器的燃料供給信號脈沖斷開時，ecu根據(jù)預(yù)設(shè)的汽車發(fā)動機(jī)尺寸和負(fù)載工況寬度供給機(jī)油;然而，當(dāng)汽車信號脈沖電壓繼續(xù)減弱時，供油信號脈沖區(qū)域的寬度減小。測量值從8.20 ms下降到5.28ms，當(dāng)車輛在0.893中增加到1.811時，混合動力汽車的尾氣含量變稀，導(dǎo)致整個發(fā)動機(jī)的高速持續(xù)下降，達(dá)到一定的怠速水平，可能直接導(dǎo)致整個發(fā)動機(jī)怠速著火，嚴(yán)重時可能導(dǎo)致整個發(fā)動機(jī)怠速熄火。此時信號的交流電壓正常為3.32v時，轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)為2000r/min，發(fā)動機(jī)工作正常。當(dāng)信號的交流電壓為3.32～-3.15v時，此時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速沒有發(fā)生微小變化，但白內(nèi)障診斷系統(tǒng)無法準(zhǔn)確診斷出這種微小的怠速故障，因此認(rèn)為此時發(fā)動機(jī)仍在正常工作。當(dāng)控制信號的輸出電壓逐漸下降到3.15伏時，發(fā)動機(jī)單元的運(yùn)行狀態(tài)開始不穩(wěn)定并略有抖動。同時，故障指示燈亮起，故障代碼被讀出。

3.3傳感器輸出信號開/關(guān)率影響的測試

在新型電噴空氣發(fā)動機(jī)故障模擬分析試驗(yàn)臺架上，利用空氣電子電路開關(guān)置于空氣中的流量控制傳感器電路信號的通斷頻率也稱為空氣通斷率。模仿電動汽車高速行駛時，由于高頻傳感器輸出接口插座松動，接觸不良，高頻傳感器進(jìn)入輸出高頻信號隨機(jī)運(yùn)行丟失的異?，F(xiàn)象。通過改變汽車空氣運(yùn)動流量檢測傳感器對各個信號源的通斷比，可以分別檢測各個測試點(diǎn)的平均發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和平均每小時油耗，并可以觀察到各個發(fā)動機(jī)可能出現(xiàn)的各種故障和癥狀。

結(jié)束語

本文通過溫度傳感器通過阻斷溫度測試、傳感器通斷輸出電路信號頻率衰減和電路通斷率低影響分析測試的方法，對汽車空氣運(yùn)動流量溫度傳感器、爆震溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器和齒輪轉(zhuǎn)速溫度傳感器的主要故障原因代碼分析和測試條件進(jìn)行了深入研究。實(shí)際上，電噴電控汽油機(jī)零件失效代碼是我國電控汽油系統(tǒng)汽車零件失效后，由ecm分析結(jié)果計(jì)算出的零件失效歷史代碼。是對相關(guān)維修技術(shù)人員未及時修復(fù)的零件故障優(yōu)劣的驗(yàn)證碼。

參考文獻(xiàn)：

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