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详解电喷摩托车系统中的自诊断功能与数据流
来源:本站整理  作者:佚名  2013-03-29 09:16:44


 

常见的数据流分析方法
    ①数值分析法:数值分析是对数据的数值变化规律和数值变化范围的分析,即数值的变化,例如转速,车速和电脑读值与实际值的差异等。
    在控制系统运行时,控制模块将以,定的时间间隔不断地接收各个传感器传送的输入信号,并向各个执行器发出控制指令,对某些执行器的工作状态还根据相应传感器的反馈信号再加以修正,可以通过诊断仪器读取这些信号参数的数值加以分析。
    示例1:对于发动机不能启动(启动系统正常)的情况,应注意观察发动机转速信号(用诊断仪或波形分析),因为大多数发动机控制系统在对发动机进行控制时,都必须有发动机的转速信息(发送信号的方式各车型并不相同),否则将无法确定发动机是否在运转,当然也就无法计算进气量和进行喷油点火控制。
    示例2:例如系统电压,在发动机未启动时,其值应大约为当前状态蓄电池的端电压,在启动后应等于该车充电系统电压。若出现不正常的数值,表示充电系统或发动机控制系统可能出现故障。因为某些车型的充电系统是由发动机控制模块控制的,有时甚至是电脑内部的电源出现故障。
    示例3:某些车型的水箱冷却风扇的控制不是采用安装在散热器上的温控开关,而是发动机控制模块接收冷却液温度传感器的电压信号,判断冷却液的温度变化,当达到规定的温度时,电脑控制风扇继电器接通,使冷却风扇开始转动。(嘉陵JH-600水冷电喷摩托车的冷却风扇受风扇温度开关控制,豪爵骊驰GW-250水冷电喷摩托车的冷却风扇继电器线圈受ECU控制)

    某台冷却风扇受ECU控制的车型,发动机启动时间不长,冷却风扇既开始工作,使用红外线温度测试仪测量温度只有65 ℃。接上诊断仪并没有故障码存在,但是在观察数据流时,电脑读取的冷却液温度是102℃,在此温度下,ECU控制风扇继电器吸合是正常的,说明ECU对风扇的控制电路是正常的,问题在于接收了不正确的温度信号。经过检查发现冷却液温度传感器的电阻值不正常,更换后一切正常。为什么没有故障码呢?这是因为该车型在故障码设定中,只规定了开路(读值一般在-35℃以下)和短路(读值一般在120℃以上)状态,并不能判断冷却液温度传感器的温度值是否是实际温度值,当然也就无法给出故障码。从此例中可以看出,应当注意测量值和实际值的关系,对于一个确定的物理量,不论是通过诊断仪还是直接测量,得到的数值应该与实际值相差不大(考虑到实际测量时使用手段不同,所用测量仪器的精度差异),否则就有可能是测量值的问题。
    ②时间分析法:电脑在分析某些数据参数时,不仅要考虑传感器的数值,而且要判断其响应的速度和频率,以获得最佳效果。
    例如氧传感器的信号,不仅要求有信号电压的变化,而且信号电压变化的频率在一定时间内要超过一定的次数(某些车型要求大于6-10次/S),当小于此值时,就会产生故障码,表示氧传感器响应过慢。有了故障码时是比较好解决的,但是当次数并未超过限定值,而又反应迟缓时,在不产生故障码时,不仔细察看可能不会感到有故障症状。应采用氧传感器输出电压信号波形显示的方式观察氧传感器数据变化状态用以判断传感器的好坏。对于采用OBD- II系统的催化转化器前后氧传感器的信号变化频率是不一样的。通常状态下后氧传感器的信号变化频率至少应当低于前氧传感器的一半,否则可能是催化转化器的转化效率已经降低了。

    ③因果分析法:因果分析是对相互联系的数据之间响应情况和响应速度的分析。在各个系统的控制中,许多参数是有因果关系的。例如电脑得到一个输入,肯定要根据此输入给出下一个输出,在认为某个过程有问题时可以将这些参数连贯起来察看,用以判断故障出现的具体部位。

    例如某些车辆上安装有废气再循环(EGR)系统,此排放装置的作用主要是降低氮氧化物。通常情况下电脑是根据反馈传感器(例如EGR位置传感器,或其它传感器)来判断EGR阀的工作状态。当有EGR系统未工作的故障码出现时,应当首先在相应工况下检查电脑控制电磁阀的输出指令和反馈传感器的数值,若无控制输出,可能工况条件不满足或者电脑有故障,若反馈数值没有变化,则有可能是传感器,线路或者EGR阀(包括废气通道)有问题。此时可以直接在EGR阀上施加一定的真空(此操作在发动机怠速运行的情况下进行),若发动机出现明显的抖动或者熄火,则可以说明EGR阀本身和废气通道没有问题,故障可能在传感器,线路或者电脑上。若无明显抖动,则可能是EGR阀或者废气通道有问题,属于是常规的机械故障。

    ④关联分析法:电脑对故障的判断是根据几个相关传感器的信号进行比较,当发现它们之间的关系不合理时,会给出一个或者几个故障码,或者是指出某个信号不合理。此时不要轻易断定是该传感器不良,需要根据它们之间的相互关系做进一步检查,以得到正确结论。

    例如某些车型有时会给出节气门位置(TP)传感器信号不正确,但不论用什么方法检查,该传感器和其设定值都无问题。而此时用仪器或者波形分析观察转速信号,就会发现转速信号不正确,更换曲轴位置(CKP)传感器后故障排除。故障原因在于电脑接收到此时不正确的转速信号后,并不能判断转速信号是否正确(因为没有比较参考),而是比较此时的节气门位置传感器信号,认为其信号与接收到的错误转速信号不相符合,所以给出节气门位置传感器的故障码。

    ⑤比较分析法:比较分析法是对相同车种及系统在相同条件下的相同数据组进行的分析。

    在很多时候,没有足够的详细技术资料和详尽的标准数据,无法正确地判定某个器件好坏。此时可以与同类车型或者系统的数据加以比较。当然在实际修理过程中,很多维修人员会使用替换实验进行判断,这不失为一种简单方便的方法,但是在进行替换件维修时首先要做一定的基本诊断。在基本确定故障趋势后,再替换被怀疑可能有问题的器件,不可以,上来就盲目地换这换那,其结果可能是换了所有的器件,仍然没有发现问题。再一个需要注意的是用于替换的器件一定要确认是良好的,而不一定是新的,因为新的未必是良好的,这是做替换法实验的基本原则。

基本数据分析
1.发动机参数分析

    (1)发动机转速分析:读取电控装置数据流时,在检测仪上所显示出来的发动机转速是由电子控制系统(ECU)根据发动机点火信号或者曲轴位置传感器的脉冲信号计算而得到的,它反映了发动机的实际转速。发动机转速的单位一般采用r/min,其变化范围为0至发动机的最高转速。此参数本身并无分析价值,一般用于对其它参数进行分析时作为参考基准。
    (2)发动机启动转速分析:此参数是发动机启动时由电启动电机带动的发动机转速,其单位为r/min,显示的数值范围为0-800r/min。此参数是发动机ECU控制启动喷油量的依据。分析发动机启动转速可以分析其启动困难的原因,也可以分析发动机的启动性能。
    (3)冷却液温度分析:发动机冷却液温度是一个数值参数,其单位可以通过检测仪选择为℃或者°F。此参数表示电脑根据冷却液温度传感器送来的信号计算后得出的冷却液温度数值。此参数的数值应能在发动机启动至热车过程中逐渐升高,在发动机完全热车后怠速运转时的冷却液温度应为85-105℃。
    在某些车型中,发动机冷却液温度参数的单位为V,表示这一参数的数值直接来自冷却液温度传感器的信号电压。该电压和冷却液温度之间的比例关系依控制电路的方式不同而不同,通常在大多数情况下是成反比关系,即冷却液温度低时电压高,冷却液温度高时电压低,但是也有成正比例关系的。在冷却液温度传感器正常工作日寸,此参数数值的范围为0-5V。

    如果发动机工作时,冷却系统的节温器已经完全打开,而冷却液温度不是逐渐上升,而是下降好几度,这就表明冷却液温度传感器已经损坏。冷却液温度传感器损坏引发的故障现象有:车辆不易启动;怠速不稳有时熄火;加速不良;发动机冒黑烟。
    (4)启动时冷却液温度分析:某些车型的电脑会将点火开关刚接通那一瞬间的冷却液温度传感器信号存在存储器内,并一直保存至发动机熄火后下一次启动时。在进行数值分析时,检测仪会将电脑数据流中的这一信号以启动温度的形式显示出来,可以将此参数的数值和发动机冷却液温度的数值进行比较,以判定冷却液温度传感器是否正常。在发动机冷态启动时,启动温度和此时的发动机冷却液温度数值是相等的。随着发动机在热状态下启动,发动机冷却液温度应该逐渐升高,而启动温度仍然保持不变。若启动后两个数值始终保持相同,则说明冷却液温度传感器或者线路存在故障。

    (5)发动机润滑油液面信号分析:此信号是一个状态信号,其显示内容为正常或者过低,它表示电脑接收到的发动机润滑油液面控制开关信号。
    (6)发动机运转时间分析:发动机运转时间是一个数值参数,其数值范围为00:00:00-99:99:99 (h:min:s)。此参数表示从发动机启动所经过的时间,若发动机关闭,发动机运行时间则会重新设定至00:00:00(h:min:s)。
    (7)车速信号分析:车速参数是根据车速传感器的信号计算出的车辆行驶时的车速数值,车速参数的显示单位有mile/h
  (英里/小时)或者km/h(千米/小时)两种,可以通过调整检测仪来改变。
     (8)车辆防盗燃油终止分析:车辆防盗燃油终止是一个状态参数,其显示内容为“启动”或者“未启动”。防盗燃油启用电路是从车辆防盗控制模块输入的,此模块向PCM发送信号,使其在接收合适的信号条件下启用喷油器。(嘉陵JH-600水冷电喷摩托车即设置有防盗燃油终止功能)
     (9)故障指示灯(MIL)信号分析:故障指示灯是一个状态参数,其显示内容为接通或者断开。当发动机各控制电路正常时,ECM/PCM的输入与信号电压将在规定范围内变化,此时仪表盘上故障指示灯(MIL)不亮,故障指示灯显示为OFF。当某一电路出现超过规定范围的信号电压时,ECM/PCM便判定该电路信号出现故障,故障指示灯(MIL)被点亮,故障指示灯数据显示ON。
     (10)发动机负荷分析:发动机负荷是一个数值参数,单位为ms或者%,其数值范围为1.3ms-4.0ms(怠速情况下)或者15%-40%。发动机负荷是由控制单元根据传感器参数计算出来并由进气压力或者喷油量显示,一般观察怠速时的发动机负荷来判断车辆是否存在故障。

    发动机负荷的喷射时间是一个纯计算的理论值,在怠速情况下的发动机可以理解为发动机所需克服的自身摩擦力和附件驱动装置。发动机负荷的喷射时间与基本喷油量,仅与发动机曲轴转速和负荷有关,不包括喷油修正量。发动机负荷异常的主要原因有:进气系统漏气;配气正时错误;有额外负荷;真空管堵塞。

2.燃油控制参数分析
    (1)喷油脉宽信号分析:喷油脉冲宽度是发动机管理系统控制喷油器每次喷油的时间长度,是喷油器工作是否正常的最主要指标,此参数所显示的喷油脉冲宽度数值单位为ms。
    此参数显示的数值大,表示喷油器每次打开喷油的时间较长,发动机将获得较浓的混合气;此参数显示的数值小,表示喷油器每次打开喷油的时间较短,发动机将获得较稀的混合气。喷油脉冲宽度没有一个固定的标准,它将随着发动机转速和负荷的不同而变化。

    影响喷油脉冲宽度的主要因素有:活性碳罐的混合气浓度;空气温度与密度;蓄电池电压(喷油器打开的快慢);入调节(氧传感器反馈修正)。喷油量过大常见的原因有:空气流量计损坏;有额外负荷;某一缸或几个缸工作不良;节气门控制单元损坏。
    (2)目标空燃比分析:此参数不是通过测量而得到的发动机实际空燃比,而是发动机电脑在闭环控制时根据各种传感器信号计算后得出的应该提供的空燃比,电脑将依照此参数的大小来控制喷油器的喷油量。此参数显示数值一般为14.7左右,低于此数值表示要提供较浓的混合气,高于此数值表示要提供较稀的混合气。某些车型以状态参数的方式显示这一参数,其显示内容为浓或者稀。

    此类参数还有:功率加浓,节气门分开,溢流清除,加速加浓,启动开关,减速调稀,减速断油,不同步脉冲,燃油校正块,燃油校正学习,燃油短期校正系数,燃油长期校正系数等等。
    (3)指令燃油泵分析:指令燃油泵是一个状态参数,其显示状态为接通或者断开(ON/OFF ),表示燃油泵继电器驱动电路PCM (ECU)的指令状态。

    当燃油流量或者MAP数值大于一定位置,或是当系统电压小于10v时,燃油泵高速运转,增加供油量。PCM提供点火正极电压以控制燃油泵继电器工作,当点火开关第一次转至“ON”位置时,PCM便开始控制燃油泵继电器向燃油泵供电,使燃油泵开始工作。(图3为豪爵骊驰GW250汽油泵控制线路图,图4为五羊佳御110T汽油泵控制线路图)

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关键词:电喷 数据流

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