用电设备在各种转速下,从发电机DFM端子输出的磁场脉宽调制信号计算得到的发电机负荷状态的技术数据见表1,对分析故障形成机理提供了不少帮助。
由表1可知,①在发动机空载或有载时,发电机负荷随发动机转速升高而降低;②发动机转速不变时,发电机负荷随用电设备增加而增大;③发电机负荷(发动机的一个电气负荷)是指所有运行的电气负荷,从正在工作的发电机那里得到多少份额的功率,用百分比表示其负荷状态。由于发电机在不同的转速下有不同的最大输出功率,并随转速提高而增大。因此同一个电气负荷在不同的发电机转速下或多个用电负荷在发电机同一转速下,其表现的发电负荷都会不同。因此当发动机转速升高后,发电机负荷不能随之变小的现象是不正常的。
电网电源管理系统对整车电源系统进行全方位跟踪管理,对蓄电池监控的是电压,对发电机监控的是负载,需要同时保障两者运行无误。对发电机负荷来说,电网电源控制单元J519从发动机开始,通过发动机控制单元和数据总线,不断收集来自发电机DFM端子送出的脉宽调制信号PWM和发动机转速信号,据此确定加载到发动机上的发电机负荷。如果在怠速状态下,J519经过这些信号得到发电机负荷已经达到其所规定的最大值即峰值时,为避免发电机电压下降到蓄电池电压之下时引发蓄电池放电,立即指令发动机控制单元J623提高发动机转速。发动机功率和发电机功率相应增加,以解决原怠速下的高电气负荷带来的供求矛盾,并可稳定或提升电网电源电压。
读罢此文,知道本案例由两人参与完成。第一人是技师,他阅读数据块后发现数值正常,于是更换进气压力传感器、氧传感器、冷却液温度传感器、发动机控制单元和车载电网控制单元,但故障并未消除。技师再次阅读数据块,发现怠速工况发电机负荷情况不正常,由此判断以及测量验证DFM信号线断路。
不知道技师第一次阅读数据时是否与标准数据一一对比,如若未对比就更换多个部件,显然比较盲目,技师第二次阅读数据时进行对比很快排除故障。发电机输出DFM信号,供发动机控制单元监测发电机负荷情况,通过控制怠速实现发电与用电平衡。DFM信号中断,发动机控制单元失去对怠速的合理控制,为此出现怠速不正常现象。
第二人是本文作者,他详细记录了整个排故过程,分析了DFM信号线断路带来的影响,并在故障小结中以表1中的数据为论据,提供了不同负荷和转速的发电机负荷标准值,对分析本案例的故障原因和诊断同类故障带来极大的帮助。
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