CAN电控汽油（精选九篇）
CAN电控汽油 篇1
关键词：CAN电控汽油,发动机,故障诊断,模拟系统
0 引言
二十世纪末, 汽车的节油技术逐渐受到社会和个人的广泛关注, 传统化油器在改进过程中并不能满足人们的需要, 进一步加重了汽车尾气排放和耗油问题。与此同时, 半导体技术得到了广泛的发展和运用, 尤其是集成电路的优化使电子元件的功能得到了充分的发展, 继而为汽车电控技术提供了有力条件。
1 带CAN系统电控发动机概述
带CAN汽油电控发动机的基本概念。汽油电控制发动机简称EFI发动机, 能够对化油器出现了问题进行控制, 进一步来讲, 主要是对点火洞口、怠速控制、排放控制实现了全面的发展, 能够使发动机在不同负荷和转速下将点火点提前, 与此同时选择最优的空燃比, 这将有利于减少燃油的消耗, 并将废弃中的有害物质进行控制, 降到最低。长期研究发现, 带CAN电控汽油发动机可以将CAN网络控制技术有效地和电控发动机进行结合, 从而形成了一种新型的控制板技术, 即加强电脑、传感器和执行器之间的转换, 实现了多种路径的传输。在具体汽油电控发动机的分类上, 主要包括单点喷射系统和多点喷射系统, 它们是按照喷油器安装的部位进行划分的。除此外, 还可以按照喷油方式分为连续喷射和间歇喷射。还可以按照喷射的时序分类, 进一步分为同时喷射、分组喷射和次序喷射。
2 故障模拟系统原理
带CAN电控汽油发动机故障模拟系统的故障模拟可以分为以下三种不同类型的故障, 即发动机CAN信号总线故障、传感器信号故障和执行器信号故障。信号的中断会使ECU失去效用, 进一步造成代码故障。接下来, 我们将对各传感器、开关信号的性质及故障模拟方法进行简单介绍。 (1) 油门踏板位置传感器信号。该信号能够保证让电脑系统在转换的过程中了解到驾驶员的操作意图, 通过VPA和VPA2两种输出信号实现对系统的保障功能。当信号出现中断的情况时, 电脑系统会在怠速中进行调整, 踩动油门踏板并不会进行减速。即该信号故障主要是传感器出现了断路, 在控制继电器的基础上, 我们可以实现该模拟故障的操作; (2) 发动机转速信号。该信号将传感器安装在曲轴皮带轮附近, 因此也被称为曲轴位置传感器信号。它由曲轴位置信号盘和耦合线圈共同组成。与此同时, 曲轴位置信号盘设有34个齿, 在发动机转动过程中, 每一圈就会产生34个信号。通过对信号的统计, 能够计算出发动机的转速, 当信号消失时, 发动机将立刻停止运行; (3) CAN控制信号。CAN控制信号通过电脑技术将CAN总线或者支线进行连接, 从而实现数据资源的共享。在该过程中, 发动机能够控制电脑, 并和仪表单元组成了总线系统, 而支线会连接在总线上。除此之外, 发动机电脑一共设置了两根CAN线, 分别是CANH和CANL, 即高位线和低位线。CAN控制信号的故障主要是CAN线出现的断路, 虽然不会影响到发动机整个的运转, 但是会直接影响到故障码的分配和调用, 并出现多个故障灯进行提示。
3 模拟试验分析
(1) 故障自诊断系统。在电子技术高度发展的现代社会, 发动机电控系统的更新和改造能够为汽车提供优秀的配置, 但是在该过程中对汽车维修人员的技术要求也越来越高。与此同时, 当电子控制系统自身出现故障的时候, 会直接导致汽车出现停止运行的状况。为保证安全性, 电控系统必须具有自我诊断的功能。自诊断系统的主要功能是通过对传感器、执行器和电控单元进行故障的检测、对故障码的读取, 来完成清除工作。清除的方法主要有两种形式。第一, 通过电脑进行故障诊断仪清码。第二, 手动清码。即在找到故障位置后进行修理, 严格按照相关程序执行, 在关闭点火开关后拆除EFI保险丝, 并保持10秒以上, 完成对ECU故障码的清除; (2) 油门踏板位置传感器信号实验。本次实验选用了丰田卡罗拉型汽车发动机 (1ZR-FE) , 自动档轿车。故障模拟系统实物图如图2所示。在实验前, 我们首先要检查各现有设备是否能够正常运转, 并对发动机的接口和连线进行格外的关注。在实验过程中, 我们要保证大动机中的冷却液和润滑油是按照系统要求进行充装的, 与此同时, 在电池电压值正常的情况下, 还要保证线路连接的正确性。除此之外, 为了防止意外情况的发生, 我们要做好安全保护措施。具体的操作人员应该提早了解维修手册, 在熟悉理论的基础上, 也要对线路的连接情况有一个整体的认识。
通过上述的准备工作, 我们可以进行油门踏板位置传感器信号实验。在接收到故障代码后, 要查看系统数据情况, 通过数据流的变化进行主要的判断。当线路出现中断时, 我们要深踩油门实现加速, 并及时点亮故障灯作为提示。在电脑故障诊断仪的显示中得出故障代码, 具体来说要以节气门传感器位置、油门位置、节气门位置、节气门马达、故障指示灯亮后运行时间、故障码清除后的时间等方面的正常值为基本依据, 对电脑故障诊断仪所显示的油门位置故障数值一一进行对比和分析, 从而确定具体的故障位置和故障原因。
4 结束语
综上所述, 电控汽油机发动机汽车将成为国内外的主要发展方向。因此我们要加强集成与多通道传输技术、传感器技术、微处理技术等一系列重要技术的学习和应用。带CAN控制系统成为汽车职业院校学生学习的主要操作设备, 为教学的发展提供了便利条件, 有利于对CAN电控发动机故障的产生原因提供广阔的研究渠道。
参考文献
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CAN电控汽油 篇2
图2是EV的`车载CAN通信网络节点连接图，每个总线末端均接有用RL表示的抑制反射的负载电阻。负载电阻连接在CAN-H和CAN-L之间，对于不带集成终端电阻(通常使用)的ECU，此电阻为60Ω；对于带有集成终端电阻的ECU，此电阻为120Ω。终端负载电阻最好置于总线末端，取消ECU内部的负载电阻RL，因为如果其中一个ECU从总线断开，总线将丢失终端。
下面以32位高智能微处理器MC68376为例介绍EV电控系统CAN通信的设计。
1．3基于MC68376的EV电控系统CAN通信的设计[6～7]
1．3．1MC68376内嵌的TouCAN的基本特性
TouCAN模块是MC68376内嵌的实现CAN通信协议的CAN控制器。其最高传输速度高达1Mbit／s，可同时支持CAN协议中的标准(11位)和扩展(29位)ID两种报文模式。TouCAN模块包含16个具有发送和接收功能的报文缓冲器。此外，它还具有报文过滤功能，用于对接收到的报文ID码和预先设定的接收缓冲区ID码进行比较，从而确定接收到的报文是否有效。
图3为TouCAN的结构框图，其中CANTX和CANRX分别为发送和接收引脚。
1．3．2MC68376CAN通信硬件接口的设计
图4是CAN节点硬件接口电路原理图，其中CAN+5V是CAN总线接口电路专用的电源，实现CAN总线电源与CPU电源的隔离，使CAN系统的电压波动不影响CPU的正常工作电压。6N137为光电耦合芯片，可实现电信号之间的电气隔离。
PCA82C250用来提供对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力，完全与ISO11898标准兼容。在运动环境中，PCA82C250具有抗瞬变、射频和电磁干扰的性能，内部的限流电路在电路短路时具有对传送输出级进行保护的功能。
图6
1．3．3MC68376CAN通信软件的设计
各控制器按规定格式和周期发送数据(车速、蓄电池电压、电流和温度等)到总线上，同时也要接收其它控制器的信息。总线上其它控制器根据需要各取所需的报文。对于接收数据，本系统采用中断的方式实现，一旦中断发生，即将接收的数据自动装载到相应的报文寄存器中。此时还可采用屏蔽滤波方式，利用屏蔽滤波寄存器对接收报文的标识符和预先在接收缓冲器初始化时设定的标识符进行有选择地逐位比较，只有标识符匹配的报文才能进入接收缓冲器，那些不符合要求的报文将被屏蔽于接收缓冲器外，从而减轻CPU处理报文的负担。并且不同数据放人不同的报文寄存器中，因此在接收中断服务程序中即可很容易地判断出中断是由哪个接收报文引起的。
图5为基于MC68376的CAN通信程序流程图。
图7
2CAN通信在EV电控系统开发中的应用
EV电控系统CAN通信建立了各控制器之间的通信网络，实现了各控制器之间以及与仪表盘的信息互通。通过开发的在线标定系统和监测系统，在PC机上可以实时监测各控制器的参数。图6和图7为利用CAN通信设计的镍氢电池实时监测系统获得的充放电特性曲线。CAN通信数据传输速率为500kbit／s，该系统实时地反映了镍氢电池充放电的特性。
浅论汽油机电控系统常见故障诊断 篇3
关键词：汽油机；电子控制系统；故障诊断
20世纪90年代以来，汽车工业作为我国国民经济发展的支柱产业，正进入一个蓬勃发展的新时期。一方面经过引进、消化、吸收国外的先进技术；另一方面探索以市场为导向，走发展内需的道路，积极推进我国汽车工业的发展，使其成为国民经济的支柱产业。随着电子技术，特别是微机控制技术在汽车上的成功应用，现代汽车已成为一种典型的机电一体化产品。
电控汽车故障虽然不像传统汽车故障一目了然，但仍然有规律可循，只要依据其基本工作原理，按照一定的检测程序去查找故障所在，问题便迎刃而解。电控汽油喷射式发动机出现故障多数是由于使用不当所造成的，所以使用中要注意：
驾驶员应了解电控系统各主要元件所在位置，以便对其实行保护。
掌握仪表盘上各开关、显示灯、仪表等的作用和功能，弄清仪表盘上英文缩写含义。
熟练掌握操作要领，避免误操作。
加装电器设备应远离ECU，防止干扰或加装防干扰屏蔽设施。
检查线束是否有油污、潮湿、松动，保持线束连接器清洁、连接可靠。
蓄电池的极性不许接反，禁用外接电源起动发动机，以免电压过高损坏电控系统元件。
必须使用无铅汽油，定期更换燃油滤清器。
知道“故障指示灯”工作情况。
在对车辆进行检修时也要注意一些事项：
接通点火开关时，不允许拆开任何12Ｖ电器装置，防止电器装置中的线圈自感作用产生的瞬时电压损坏ECU或传感器。
发动机发生故障时，忌盲目拆检。确定机械部分无故障后再检查电控系统。
故障诊断时，先根据“故障指示灯”工作情况进行相应检查。
注意检查线束连接器是否清洁、连线是否可靠。
对燃油系统检修前，应拆开蓄电池负极以免损坏电控系统元件。
维修中，注意各车型线束连接器的锁扣型式，不可盲目用力硬拉。安装时要插接到位，锁住锁扣。
对电控系统电路或元件进行检查时，必须使用高阻抗数字万用表检查电压、电阻或电流。
发动机熄火后，燃油供给系统残余压力仍较高，对该系统进行拆检前，必须释放燃油系统的残余压力。
在车辆发生故障时要遵循故障诊断的基本程序，即：调查故障发生的时间、现象、故障发生前后的情况、近期检修情况等；外部检查各真空软管和线束连接器连接情况，有无漏油、漏气或外部损伤等；
按规定程序调取故障码。
故障码调取方法有两种：
1.利用随车自诊断系统调取故障码
利用仪表板盘上“故障指示灯”的闪烁规律读取故障码。
利用指针式万用表的指针摆动规律或自制二极管灯的闪烁规律读取故障码。
利用电控单元上红、绿色发光二极管灯的闪烁规律读取故障码。
利用车上显示器读取故障码。
2.使用故障诊断仪调取故障码
以下是常见车型故障码调取与清除的方法：
德国大众车系：德国大众车系装用Motronic系统的桑塔纳、帕萨特、奥迪、捷达等轿车，故障码的调取一般使用专用的故障诊断仪V.A.G1551或从V.A.G1552及专用传输线。大众车系使用专用诊断仪调取和清除故障码的操作方法基本相同，操作前应检查蓄电池电压必须大于11.5V，发动机工作温度必须高于80℃。
日本日产车系：如果仪表盘上有故障指示灯“CHECKENGINE”，则可通过短接诊断座上的相应端子调取故障码，日产车系故障诊断座位于发动机盖板支撑杆上方的熔丝盒内，有12端子和14端子两种,调取故障码时，先打开点火开关，然后取出12端子或14端子诊断座，并用跨接线短接诊断座上“6＃”和“7＃”端子（14端子诊断座）或“4＃”和“5＃”端子（12端子诊断座），等2s后拆开短接导线，仪表盘上的“CHECKENGINE”灯即闪烁输出故障码。每次操作只能输出一个故障码，有多个故障码时需重复上述操作。清除故障码时，将诊断座右上侧的两个端子短接15s以上，再关闭点火开关即可清除故障码。
日本本田车系：当仪表盘上的“MIL”灯点亮时，应按以下程序调取故障码：
（1）关闭点火开关。
（2）用专用短路插头SCS（或普通导线）短接2端子诊断座，广州本田轿车诊断座位于仪表盘下方。
（3）打开点火开关但不要起动发动机，仪表盘上的“MIL”或“CHECKENGINE”灯将以闪烁次数输出故障码。故障码l~9将通过单纯的短闪来显示，故障码10~41通过长、短闪显示，长闪次数代表十位数，短闪次数代表个位数。多个故障码按由小到大顺序依次输出。
电控汽油发动机故障诊断误区浅析 篇4
发动机不能启动是汽车检测与维修过程当中最常见的一类故障。引起发动机不能启动的原因很多。很多汽车维修人员习惯“由简到繁, 逐一查找”而“置换法”是解决问题最常见的方法。遇到发动机不能启动时习惯先检查火花塞是否能够正常跳火, 如果不能跳火便会怀疑是火花塞、高压线、点火线圈发生故障而无法点火。采用“置换法”逐一排除故障。
陷入误区很重要的一个因素就是维修人员对发动机电控系统的工作原理及控制逻辑不清楚。其实电控系统最基本的工作原理就是电控单元 (ECU) 根据传感器提供的信号进行分析处理然后控制执行器执行相应的动作。说道这一问题上:曲轴位置传感器 (CKP) 和凸轮轴位置传感器 (CMP) 提供的信号经电控单元 (ECU) 分析计算之后控制燃料系统工作 (喷油器喷油和燃油泵泵油) 和点火系统工作。所以, 在解决电控汽油发动机不能启动的时候一定要对故障现象进行分析, 把故障现象与发动机工作原理结合起来通过测试找出故障之所在。这样可以有效的避免进入误区。
就上述电控发动机不能启动而发现点火系统不工作时, 不要急于下结论是点火系统的故障引起发动机不能启动。此时, 应检查喷油器是否喷油且工作条件是否满足, 汽油泵是否工作且工作条件是否满足以及电控单元 (ECU) 是否满足工条件且能否工作。这样系统的分析逐一排除之后得出结论基本上就是引起发动机不能启动的真正原因。
2 检查全面, 用数据说明故障原因才是走正道。
面对眼前发动机存在的故障, 在发动机故障诊断过程当中很多维修人员为了节约时间, 根据经验或者根据前面出现过的案例认为是某个地方出了问题就直接下手, 忙活了半天没能解决问题。这样的案例在汽车故障诊断的过程当中比比皆是。
一辆07款的passat领驭轿车在行驶中突然熄火经救援车运到修理厂。正好负责维修这辆的这个维修人员刚刚也修了同一款故障相类似的车。前一辆是汽油泵损坏换了新的汽油泵后就解决了该问题。当这位维修人员接到这辆车之后检查了点火系统正常之后就直接认为也是油泵损坏, 于是就直接更换了汽油泵, 但是问题没有解决。这时才想起检查汽油泵参数, 用万用表的电阻档测得该汽车泵的电阻无穷大判断出汽油泵确实已经损坏。发动机更换汽油泵之后还是不能启动的原因究竟是什么, 这样的故障查找如同大海捞针, 前前后后检查了点火线圈、喷油器、汽油泵、汽油泵继电器、汽油泵保险等等。最后得出的结论确实汽油泵保险烧毁和汽油泵损坏共同导致了发动机行驶中熄火。
在解决该故障的时候应该先分析究竟是发动机的哪一个系统出了故障导致行驶中熄火。检查点火系统工作正常之后应检查供油压力, 如果无汽油压力再检查汽油泵元件和汽油泵的控制电路是否正常。在故障诊断中用数据说明故障原因切记想当然。
3 辨析故障现象, 缩小故障范围是捷径
发动机常见的故障颇多, 主要有发动机无法启动、发动机启动困难、发动机怠速不稳、发动机异响、发动机加速无力等等。这些都是大类, 还有些事伴随条件变化出现的故障现象如冷车启动困难等。
要想快速的诊断出发动机故障之所在最简单最直接的方法就是不断积累发动机出现故障的特征通过故障现象来分析故障原因, 用检测的数据来缩小故障范围, 根据检测结果找出故障点。这个过程看似比较复杂和繁琐但却是一条清晰的路, 是一条通往成功的路, 比起没有方向那便是一条捷径。
4 积累经验很重要, 注重细节不可少
不断积累会使一个汽车维修人员更加全面的掌握引起发动机故障的原因, 时间长了就成了经验。学习汽车检测与维修从入门到熟练是一个比较漫长的过程也是一个不断积累的过程。一般而言时间越长积累的经验就越丰富, 维修技能就越高, 进入发动机故障诊断误区的可能性也就增加了。
原因很主要是发动机的种类太多了每个型号的发动机经常出现的问题可能不一样, 就算出现相同的问题但引起故障的原因也有可能不一样。所以经验丰富了还得注重细节才能少进电控发动机诊断的误区。这里举个细节方面的案例。
案例:热丝式空气流量计热丝过脏造成发动机起动后立即熄火 (日产vg30型发动机) 。空气流量计传感器热丝玷污后, 空气不能正常带走热量, 故使检测空气流量值比实际空气流量值低 (输出电压低于200mv) , 导致控制器控制喷油量减少, 而使混合气过稀, 发动机熄火。
这个故障隐藏较深而不易发现, 能引起这种故障想象的原因并不唯一。要诊断出这类故障的原因必须要知晓原理, 检测准确有序, 锁定故障范围, 注重细节观察方能避免进入误区诊断出故障之所在。
5 电控部件范围广, 掌握原理记住现象有助于快速排除故障
(1) 进气压力传感器:进气压力传感器出现故障会导致发动机冷启动困难或启动后又熄火;怠速不稳定;发动机在稳定转速时熄火;加速无力;功率不足和燃油消耗太高等。
(2) 进气温度传感器:该传感器故障会导致发动机不能启动、怠速不稳定、发动机功率不足及燃油消耗太高等异常现象。
(3) 油门踏板传感器:油门踏板传感器传感器故障会引起发动机加速无力、油耗增加和加速突然发抖等现象。
(4) 冷却液温度传感器:该传感器故障对发动机工况影响很大, 主要表现有:发动机不能启动或启动困难;怠速不稳;加速无力;发动机功率不足;油耗过高等。
(5) 喷油器:喷油器故障将影响发动机的启动及各种工况下的正常工作。若单个喷油器故障还表现为某缸不工作或工作不良。在检查时, 应酌情先对喷油器的电磁线圈进行检测。
(6) 氧传感器:氧传感器故障会影响混合气的最佳空燃比, 导致油耗增加和排放超标。
(7) 燃油压力:燃油压力不符合规定, 将影响发动机的启动性能, 怠速工况及发动机的正常工作。
摘要：随着科技的不断进步, 汽车市场的残酷竞争, 汽车产品的优胜劣汰使各大汽车品牌不断研发汽车新技术, 推出汽车新产品。汽车技术的不断进步自然就要求汽车维修人员的维修技术与之同步, 但现实并非如此。发动机是汽车所有总成中技术最为先进, 控制最为复杂, 故障最为常见的一个总成。在电控发动机的故障诊断的过程当中陷入误区也是常有的事儿, 本文主要阐述电控汽油发动机故障诊断过程的误区。
关键词：发动机,电控,故障诊断,误区
参考文献
[1]王欲进.汽车故障诊断技术 (第二版) [M].重庆大学出版社, 2008.
[2]李玉柱.汽车检测与故障诊断技术[M].冶金工业出版社, 2009.
CAN电控汽油 篇5
1 失火的概念
虽然国内外对失火的研究已取得一定的进展, 但是对失火的并没有一个统一的概念, 美国加里福尼亚州空气资源局的有关规定指出:失火是指发动机由于火花塞缺火、燃油不足、密封不良或者其他原因造成的气缸内混合气不燃烧或者燃烧不充分的现象。因此发动机工作循环的失火可定义为:混合气燃烧过程中燃烧速度为零时火焰不能传播的现象。
2 汽油电控发动机失火的危害
对失火诊断来说, 法规规定只有2%以下的失火率才算符合要求。当超过2%的失火率时, 排放就立即上升, 尤其是碳氢化合物排放。并且大量未燃烧混合气以及不正常燃烧产生的废气一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物经过三元催化器时导致其过热或者中毒而损坏, 从而造成连续故障发生。研究表明, 失火率越高, 对催化剂的危害越严重, 而且这种危害与发动机的工况有关, 当发动机转速越高, 负荷越大时, 失火对催化剂的危害也越严重。
除此之外电控发动机失火还可导致发动机抖动, 影响车辆行驶的平顺性。由于发动机失火的原因很多, 且故障现象不可见, 因此, 发动机失火故障成为汽车维修中的一大难点。
3 失火产生的原因
导致电控汽油机失火的原因很多, 主要有点火系统故障、燃料供给系统故障、配气机构、电子控制部分故障等等。
(1) 点火系统故障导致失火, 主要原因有:火花塞污损、电极间隙过大或者过小、绝缘不良、高压线断、点火线圈断路或者短路、点火电子控制组件、电子控制器的相应部分发生故障或者相应的点火信号控制电路连接不良等。
(2) 燃料供给系统故障导致失火, 主要原因有:空气滤清器堵塞、进气管漏气、燃油泵故障、燃油滤清器故障、燃油油路不畅或油压过高或者过低、喷油器故障、喷油控制电路故障等。
(3) 配气机构故障导致失火, 主要原因是气门间隙调整不当、凸轮轴变形、配气相位不对、三元催化器堵塞、消声器堵塞等。
(4) 气缸密封不良导致失火, 主要有:活塞、活塞环与气缸壁之间密封不良、气门与气门座之间密封不好、气缸垫损坏、正时错乱等等。
(5) 电子控制部分导致失火, 主要是传感器故障, 如:转速传感器和进气压力传感器或空气流量计, 另外可能是控制器故障。
4 汽油电控发动机失火常用检测方法及技术
综合国内外的研究情况, 对于电控失火的诊断方法主要有以下几种:
4.1 曲轴转速诊断法
该方法的原理是当发动机产生失火时, 指示转矩会下降, 造成曲轴输出角速度的波动。从这些因果关系中可以发现, 瞬时转速的波动能直接表明发动机失火现象, 而瞬时转速的测量又是汽油电控发动机工作时的一个必要环节, 这对于诊断来说提供了一个先决条件。该方法测量简便, 可以利用发动机上现有的转速传感器, 利用相应的外部设备, 如汽车诊断仪图形分析或者示波器以及汽车软件等都可以获取这样的数据波形变化图。
测量的准确性取决于瞬时转速的测量精度, 同时还与发动机气缸数、转速、负荷等有关。发动机提供的瞬时转速信号越准确, 测量准确性越高;发动机气缸数越少、负荷越大、转速越低, 测量准确性也越高。但是由于发动机工作情况非常复杂, 同时转速的波动存在很多的不稳定因素, 特别是振动位移和噪声的影响, 转速越高影响就愈大。因此在失火诊断研究领域目前惯用的一些方法是对转速信号进行滤波并提取这样的信号特征, 以提高诊断的精度。相比其他方法, 由于发生失火的声音信号可以通过非接触测量获取, 测量方便并可大大提高检测效率, 此方法在维修现场也是可行的。
4.2 缸内压力诊断法
该方法的工作原理与曲轴转角检测法有一定的相关性。由于发动机气缸内的压力与燃烧有直接的关系, 因此可通过检测缸内压力的变化来判断失火。该方法的特点是在高速、大负荷条件下, 失火时的气缸压力与正常燃烧时的气缸压力有很大的差异, 失火较易检测;而在低速、小负荷时, 这种差异可能就不明显, 因而不能直接应用气缸压力差异判断失火。可通过缸内压力计算出平均指示压力, 将此值与正常燃烧时的平均指示压力进行比较, 就可以得出燃烧的状况, 判断是否发生了失火。但是在应用时每个气缸需要安装一个压力传感器, 成本较高, 安装也不方便, 这种方法是基于硬件冗余的发动机失火判断方法, 会增加汽车成本, 且安装的要求很高, 所以一般的发动机都不会安装缸内压力传感器。因此在修车实践应用中受到限制, 一般在实验研究中应用。
4.3 点火电压的波形检测法
根据气缸内燃烧条件的不同, 火花塞电极放电电压的波形有很大差异。通过对不同燃烧条件下火花塞电压波形的研究分析发现:完全不能燃烧时, 火花塞击穿电压比正常值高20%~50%时, 火花持续时间却短20%~30%, 火花后期电压比正常燃烧时高2~5倍。因此, 可以用示波器检测点火时火花塞击穿电压的变化情况来判断发动机是否产生失火。应用这种方法检测失火, 适应性强, 可通过一般检测仪器就能够进行检测, 而且安装仪器比较方便, 但是由于点火击穿电压的波形变化除了与燃烧情况有关外, 还与火花塞间隙、火花塞绝缘性能等因素有关, 因此检测的准确性不是很高。
4.4 离子电流检测法
这是一种新型的检测方法, 其基本原理是:在火花塞上加适当的偏置电压, 使其电极两端产生一定的电势差, 当燃气燃烧时, 燃气离子通过火花塞电极间隙产生离子电流, 这一电流与发动机是否完全燃烧有直接的关系。当发动机在点火较好的情况下且燃气有效燃烧时, 由于混合气与氧气发生反应, 产生大量燃气离子, 这样使得离子浓度较大, 因此通过火花塞电极间隙的离子电流就较大;反之, 当缸内混合气燃烧时, 由于燃烧不充分, 燃气所产生的离子数大大低于正常燃烧值。因此通过对流过火花塞离子电流信号的检测和分析, 能有效地对发动机是否完全燃烧作出准确的判断。
离子电流检测法是一种比较优越的方法, 它除了可以检测失火以外, 还可以对爆震进行控制, 检测配气相位是否正确, 甚至可给出空燃比的信息等。
4.5 宽带氧传感器检测法
前面所述汽油发动机失火诊断方法都存在一定的缺陷, 如通过检测曲轴角速度的波动来判断失火, 这个方法不需要额外的传感器, 但要精确判断失火, 就要增加一个重力加速度传感器来避免粗糙路面运行时产生的误判;另外高转速、低负荷工况下飞轮的惯性力矩较大, 而失火引起的角速度的波动小, 该方法检测失火准确性较差。通过检测火花塞的电压波动或者火花塞两极间的离子电流来检测失火, 此方法精确度较高, 但是需要额外的传感器或者电源供应, 所以在维修行业应用较少。而气缸压力法需要特殊的压力传感器, 利用传统的氧传感器法来检测判断是否失火, 也不精确, 主要是传统的阶跃型氧传感器的非线性输出特性, 使得根据氧传感器浓度来检测判断失火的方法在稀混合气条件下检测不到失火, 从而无法作出精确判断。
最近研究表明, 通过对安装在排气管交汇处的宽幅氧传感器的检测信号进行处理后来区分失火与正常燃烧是可行的。失火可以通过检测传感器的判别信号的振幅波动来实现, 判断哪缸失火可以通过检测判别信号的第2个峰值与参考信号之间的相位延迟角来实现, 且因为传感器的响应速度随发动机的转速增加而增加。相位延迟角可以用来可靠地判定发生失火的气缸。目前采用宽带氧传感器信号进行了失火检测, 实验发现, 将宽带氧传感器的原始信号进行差分处理后更能突显失火信号的特征, 通过检测失火特征信号的幅值便可检测出失火。
该方法当前应用还不是很广泛, 但随着宽幅氧传感器的大量应用和成本的降低, 它可能会成为检测发动机失火的最折中方法。
4.6 检测废气化学成分法
当前在汽车维修领域中, 通过分析废气里有害气体的成分也可以判断发动机是否失火, 这是比较常用的方法。因为发动机工作的好坏, 最终是混合气在气缸内燃烧是否正常, 通过废气分析可判断混合气的空燃比、点火燃烧情况、点火正时状态、触媒功能等等。实际上, 从电控发动机失火危害, 特别是对尾气排放的影响, 就可知发动机是否处于失火状态。但是这种方法要对相关的数据进行分析才能得出相应的结论。
5 结语
对汽油电控发动机来说, 不管采用什么诊断技术, 终究需要诊断手段和诊断工具跟随, 也要考虑现有车辆的配置及匹配问题。因此在实际故障诊断过程中, 采用多种方法并进行多方的验证是最好的诊断方法, 同时还需读取、分析相应的数据流, 最终确定诊断结果, 从而为现场排故提出可行性操作方案。相信在此方面的研究及其技术将日趋成熟, 并很快应用于汽车维修行业。
摘要：通过阐述汽油电控发动机失火概念、影响及其原因, 说明了失火对汽油电控发动机的排放污染较为严重, 介绍目前常用的失火故障诊断技术, 以便于有效地排除失火故障, 降低排放, 同时为一线的维修人员提供故障诊断依据。
关键词：电控发动机,失火,诊断,排放
参考文献
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CAN电控汽油 篇6
一、电控系统组成及原理
1. 总体结构
系统的结构很大程度上决定了系统的生命力、方便性、通用性、灵活性和扩展性。基于系统的生命力考虑,该电控系统采用CAN总线构架,以便在线数据采集、在线调试和故障诊断,并可实现灵活组合、扩展,同时具有很好的通用性。
该电控系统采用通用主控制器和专用I/O模块组合结构,以实现信号输入和控制输出功能。其总体结构如图1所示。
系统中机械与液压系统部分主要由柱塞泵和双速马达构成闭式静液压驱动回路,它通过齿轮箱、传动轴、驱动桥来完成行走驱动,通过驱动桥上的湿式制动器实现制动。电气控制部分的控制器通过CAN总线、I/O模块来实现信号采集和控制输出。输入信号有FNR开关、寸进踏板、转速传感器、驻车开关和高低速开关。控制输出的元件有柱塞泵电比例阀、高低速电磁阀和制动电磁阀。输入和输出信息通过CAN总线USB转换,在PC端显示。控制器参数可直接在PC端调整,并通过CAN总线下载至控制器。
2. 系统开发平台
对于工程技术人员来说,软件平台需要易用、高效,且不需在软件学习上花很大的精力。同时,软件平台还需要方便离线和在线调试。PLUS+1平台就是一个比较适合工程技术人员的软件平台,它包括图形化控制程序开发、服务界面开发2大主要开发工具和一个用于显示器开发仿真的模拟器。与Codesys平台相似,其控制程序开发工具中提供了基本的函数、计算、逻辑和一些功能模块,可直接选用,提高了开发效率。其界面开发是完全可视化环境,比较直观。同时界面开发与程序开发是直接相关联,完成开发后可通过PC终端完成程序下载、在线诊断和参数调整等。
3. 系统硬件
对于设备控制系统来说,一个控制上的小错误都可能导致严重的后果,为此系统硬件首要的要求就是安全可靠。此外,由于设备作业环境恶劣,所以对系统硬件的防护等级、抗干扰、抗冲击和抗振动等性能的要求都很高。根据功能的需要,本系统硬件包括主控制器、I/O模块、寸进踏板、FNR开关、高低速开关、驻车开关、开关电磁阀和比例电磁阀等元件。
综合各方面因素,主控制器选用综合性能优异的PLUS+1控制器。PLUS+1控制器的环境温度适应范围广,防护等级达到IP67,抗冲击和抗振动性能均满足IEC相关标准,电磁兼容符合CE认证。PLUS+1控制器是一个可编程的多功能控制器,输入和输出均带有多种可选形式可供自定义,控制器带有CAN总线接口,可满足CAN2.0和CAN OPEN协议,同时运算速度快,通用性强。
在保证安全可靠的前提下,I/O模块则可选用成本更具优势的定制产品。寸进踏板采用非接触霍尔传感器,性能更可靠,寿命更长。FNR开关、高低速开关、驻车开关、高低速和制动电磁阀均为与液压系统配套应用相当成熟的产品。
转速传感器和比例电磁阀则选自液压泵厂家提供的集成产品。比例电磁阀可用电流和PWM方式驱动,与控制器输出完全兼容。配合该款柱塞泵工作时,其工作特性曲线除受本身线性度影响,还将受系统压力影响。
4. 系统软件
控制软件是系统的核心,系统的所有控制功能都体现在软件上。软件设计时不仅要充分考虑稳定性和安全性,还需要考虑系统调试的方便性。同时要充分挖掘需求,以便构建软件框架。
本驱动系统是一个泵控系统,即由泵的主动变量来实现系统的调速,为此柱塞泵是驱动系统中的被控对象,比例电磁阀的电流是控制输出的主要参数。依据DA控制系统中转速排量相关的思路,构建的软件基本流程如图2所示。
基本流程只是软件系统的主线,为满足整机需求,实现不同环境温度下的调整和不同驾驶感觉的调整,以及符合安全标准等强制要求,需将用户的各种操作作为支线适时汇入到主线中。通过分析设备操作和各个环节的需求,将基本流程进行扩展和完善,得出的系统软件流程如图3所示。
为了确保得到稳定的状态量和数值,更准确地反应系统操作需求,同时也确保了操作安全,在输入环节,开关、模拟和脉冲输入量都经过前处理和复合逻辑处理。其中包括:转速脉冲需要滤波并转化为发动机转速值;确认是否有人为通过寸进踏板干预柱塞泵排量的情况;确认FNR开关及驻车开关的状态,并进行逻辑关系处理;通过输入量确定加速、减速、制动和换向等驱动状态。
在输入与输出关系的中间处理环节,需通过对输入和输出情况的判断,建立适合的输入与输出关系,以满足高效作业和良好的驾驶感受。车辆处于加速、油门调速、制动调速、紧急制动、方向切换和变换空挡等不同操作需求时,输入与输出的关系都有所不同,为此需要区别对待,以达到更好的作业效率和驾驶感受。
在输出环节也要经过安全逻辑、电流斜坡、开关量延时处理等,以避免误动作,从而降低系统冲击,增强安全性和稳定性。系统的运行参数则统一起来集中管理,在系统运行时参数可直接被引用。安全逻辑和故障诊断处理要贯穿整个系统,以便及时反应系统运行状态,保证出现故障时的信号输出安全。
二、性能分析
基于CAN总线的装载机静液压驱动电控系统,是为解决DA液控系统存在的问题,对DA液控系统进行升级而设计的控制系统,因此,性能分析也以DA液控系统为参照。在驱动的本质上,2种控制系统是完全一样的,都是一个泵控变量系统,不同的是控制方式的改变。总体看来,基于CAN总线的装载机静液压驱动电控系统有以下几点性能优势:
1. 系统对温度敏感性低
基于力士乐DA控制的静液压驱动液控系统原理如下:将DA控制阀安装于驱动回路的补油通道上,补油的流量通过DA阀阀芯中间的截流孔,在孔的两侧产生压差,与回位弹簧平衡,控制阀芯的位置调节泵的控制压力,从而达到泵控系统的调速功能。
当发动机转速上升时,泵的控制压力上升,系统速度提高;相反,发动机转速下降时系统速度降低,从而实现了发动机转速相关的自动无级调速。同时也可以通过机构或者液压直接调整泵的斜盘角度,实现与发动机转速无关的调速,以满足驱动功率与工作系统功率的分配。这种通过截流的方式实现转速相关控制的最大问题是受温度影响较大,由此导致其在寒冷地区的驱动性能与温热地区有较大差距。
基于CAN总线的电控系统根据转速传感器信号进行调节,因此在工作温度范围内不受影响。在泵的控制压力环节,DA阀(液控阀)的输出压力受温度的影响,而控制器的输出电流却不受温度影响。在寸进功能控制上,液控阀受温度影响,而霍尔角度传感器输出却不受温度影响。由此可见,电控系统在输入、输出和转换等环节都不受温度影响,明显比DA液控系统占优势。
2. 系统操控性好
在寸进和制动操作时,DA液控系统采用的是寸进制动组合阀控制,其压力输出曲线如图4所示。图4中横坐标表示寸进制动组合踏板转角百分比,纵坐标表示寸进制动组合阀输出压力,2条曲线折点的横坐标为寸进到制动功能转换时刻的踏板转角百分比。采用DA液控系统时,寸进制动组合阀块标定好后,其输出曲线即确定。而采用电控系统时,根据需要任意调整制动踏板寸进功能的范围及调节变化率,可使操作者达到不同的感受。同样,在发动机转速与泵排量控制关系上,电控系统可以设计多条关系曲线。与液控系统相比,电控系统不仅能使操作者操作感受更好,还可让发动机功率的利用率更高。
3. 加速、制动性能强
通过对编号CXG09041H001B0074 (搭载力士乐DA液控系统)和CXG09041T001C0043 (搭载电控系统)的2台装载机进行加速和制动测试,我们得到了2种控制系统的测试结果如附表所示。2种控制系统的测试结果
(1)加速曲线对比
2种控制系统的加速曲线对比如图5所示。从图5中两者的加速性能比较可以看出,2条加速曲线的形状十分相似,说明其加速过程十分相似,因此我们选择相同车速点的平均加速度来分析其加速性能的差别。
在纵坐标车速为10km/h处,图5a对应横坐标的行驶距离约为2.5m,图5b对应横坐标的行驶距离也约为2.5m。从平均加速度来看,这2段的平均加速度相等,约为1.55 m/s2。在纵坐标车速12km/h处,图5a对应横坐标的行驶距离约为3.75m,图5b对应横坐标的行驶距离约为4.0m。按平均加速计算得到加速度分别为1.48m/s2和1.38 m/s2,二者相差不大。在纵坐标车速16km/h处,图5a与图5b对应横坐标的行驶距离分别为15.0m和12.5m,用相同的方法计算得到加速度分别为0.66 m/s2和0.79 m/s2,二者相差也不大。由以上测试可以看出,2个系统的加速度值接近,电控系统在加速性能上达到了液控系统相应的性能。
从图5b可以看出,电控系统在车速达到16km/h后加速过程十分平缓。理论上讲,这一车速段发动机还有能力为液压驱动系统提供更大的加速度,因此电控系统在这个加速段的参数还有调整空间。
(2)制动曲线对比
从附表中的数据可以看出,液控系统的制动距离达到11m,已达不到国家强制标准的要求,而电控系统的制动性能则表现优异。
2种控制系统的制动性能曲线对比如图6所示。从图6a可能看出,在制动一半距离时车速仅降低了约1km/h,几乎没有制动效果,很象制动信号延迟了1s产生的效果。分析认为,液压系统受温度影响较大,且每个产品都需要进行性能调试,因此有可能是液压油温度还较低或调试不到位,导致反应延迟。为了排除这种因素的影响,我们将其制动效果明显的后半段与电控系统进行比较。
图6a青色线位置约为制动距离为5.5m的位置,与制动结束的11m制动距离差5.5m,我们将其看作是液控系统的制动距离。从图6b看出,电控系统的总制动距离为4.25m,在制动距离上占一定优势。从车速的波动上看,其车速波动也基本都保持在1km/h以内,基本属于平稳制动。
电控系统的制动性能可以通过调节制动加速度值来调整,理论上制动加速度还可以提高。由于我们未进行极限加速度值的测试,所以无法得知其制动性能达到什么程度。制动时还要考虑操作人员的舒适性,不是制动加速度越大越好。一般来讲,达到国家标准且在不影响操作人员感受的范围内,可适当缩小制动距离。
此外,电控系统在安全逻辑、功能扩展、发动机功率吸收拟合、系统调试和客户定制等方面都有其便利性,设计人员在软件和参数上进行调整,可使其性能进一步提高。
CAN电控汽油 篇7
1.1 汽油喷射系统的发展
汽油喷射系统在20世纪50年代初应用在德国奔驰300SL汽车上的, 它采用的是机械式喷油系统, 直接向气缸内喷油, 到了20世纪60年代发展成为机电组合式汽油喷射系统, 直到目前发展为电控汽油喷射系统 (EFI) 。
1.2 电控汽油喷射系统的特点
(1) 优点:
进气阻力小, 雾化程度高;汽油滞后性小, 加速性能提高;空燃比控制精度高;汽车加速或减速反应灵敏;能根据不同工况对混合气浓度进行修正, 为发动机提供浓度最佳的混合气。
(2) 缺点:
结构复杂, 故障诊断困难。
为达到快速、准确地查找故障原因, 需要利用科学的故障诊断方法, 以减少人力和物力的消耗。
2 电控汽油喷射系统发动机的故障诊断探讨
2.1 人工经验诊断法
人工经验诊断法可以概括为问、看、听、嗅、摸、试等。诊断故障时, 要根据故障的症状、特征及伴随的现象, 进行由表及里、逐步深入的推理分析, 进而判断得出结论。[1]通常情况下, 某一故障在特定条件下表现最为明显, 当条件改变时, 故障现象也随之改变, 因此, 要仔细观察故障现象的变化, 才能找出故障发生的原因。例如发动机启动时, 起动机转速正常, 发生故障时发动机不能启动, 且无着火征兆, 应注意观察点火系统或供油系统, 因为点火系统不点火或者火花太弱, 进入气缸内的混合气就不能燃烧;如供油系统不供油或油压太低, 造成喷油器不喷油或喷油质量太差, 这些都能造成发动机不能启动。由此可以看出, 人工经验诊断法要求汽车维修人员要有丰富的实际工作经验, 才能准确地判断出故障的原因和发生的位置。在我院汽车实训基地对桑塔纳2000GLi型轿车1.8LAFE电控发动机进行了故障设置试验, 总结为下表所列故障现象与故障部位的对应关系。在汽车出现这些故障时, 汽车维修人员首先应检查这些部位, 在大多情况下就能查找到发生故障的原因及部位。
2.2 故障码的调取与清除
2.2.1故障自诊断原理
故障自诊断系统是在ECU中设置了判别各输入信号的监控程序和有关诊断标准参数, 它能在发动机运行过程中不断监测各传感器的输入信号及各执行器的反馈信号。当某一信号出现异常时, 故障自诊断系统便判断为这一信号对应的电路或元件出现故障, 并把这一故障以代码的形式进行存储, 以便发动机修理时调取出来, 同时点亮仪表盘上的“CHECK ENGINE”故障指示灯, 提醒驾驶人注意。
2.2.2故障码调取
(1) 解码仪 (电脑故障诊断仪) 调取故障码
用于汽车的解码仪都有广泛的通用性, [4]只要换上不同的智能卡即可适用不同的车系或同一车系不同年代生产的汽车。将解码仪与汽车上的诊断接口对接, 打开解码仪上的电源开关, 通过按键按照提示操纵解码仪, 即可找到与被检测汽车相应的车型、生产年代、诊断类型, 可以通过解码仪获得故障代码及故障位置、原因, 然后就可以进入检修阶段。
(2) 故障诊断座调取故障码
利用车上的故障诊断座调取故障码时, 必须按制造商规定的操纵方式进行, 使ECU安全地进入自诊断测试状态。读取故障码之前, 先关闭点火开关, 将变速器置于空挡, 关闭所有附属用电设备, 检查电压是否合适, 然后找到诊断接口, 用一根导线将诊断接口有关的两个端子短接, 或将诊断接口的某个端子搭铁, 然后打开点火开关 (通电3s后拆除) , 不要启动发动机, 此时仪表盘上的“故障灯”即会闪烁, 根据闪烁的次数来读取故障码, 再查看故障码表就可以知道故障部位和原因。但要注意的是, 故障的出现不一定是单一因素所造成的, 例如: 氧传感器本身是正常的, 但与之相关的线路短路、断路或接触不良等, 诊断系统将显示氧传感器信号有故障。[2]因此故障的出现不一定只与传感器和执行器有关, 也可能与出现故障的整个电路有关。因此在故障诊断中, 除检查传感器和执行器外, 还需检查与之相关的其它元件。
2.2.3故障码清除
汽车故障排除后, 要将RAM中故障码清除。清除方法是将RAM存储器断电就可以, 不同车型规定的RAM断点方法各有不同, 有的车故障代码的清除方法是拔下EFI的熔丝, 有的车是断开蓄电池的负极电缆。一般情况下, 无论何种发动机电子控制系统, 只要断开蓄电池30s以上, 都能将RAM中的故障码清除掉。应注意的是, 断开蓄电池清除了故障码, 但也同时清除了RAM所储存的自适应修正参数等信息, 因此, 清除故障码, 最好是按相关车型所规定的方法进行, 不应随意断开蓄电池的连接。
实例:一辆捷达王轿车已经行驶了60000km, 一次外出返回后感到发动机响, 类似爆震的声音, 并看到电控系统故障指示灯闪烁。送到修理厂后, 首先用V.A.G1551读取故障码, 代码00524, 表明爆震传感器的故障, 拔下爆震传感器G61插头仔细检查, 发现在插头处有一处断线, 安装上新的爆震传感器, 电控系统恢复工作, 清除故障代码, 发动车辆后爆震声消失。
2.3 数据流分析法
现代汽车的电子控制系统出现故障时, 诊断比较困难, 故障代码仅是控制器认可或否定的界定结论, 不一定是汽车真正的故障部位, 只依靠故障代码寻找故障, 尤其是有故障但没有故障码时, 可能会做出错误的判断, 最为可行的方法就是利用故障诊断扫描仪进行数据流检测。[3]数据流中的参数是按汽车和发动机的各个系统进行分类的, 故障诊断仪根据电控系统静态或动态数据状况, 对控制系统的各类相关数据参数进行综合分析, 通过与正常信号和数据的对比从而找出故障所在。[3]这些数据主要包括喷油脉宽、点火提前角、发动机转速、节气门开度、氧传感器状态等一系列信号。例如:桑塔纳2000GLi型轿车, 行驶中尾气冒黑烟, 且呛人, 油耗升高, 连接V.A.G1552进行检测, 无故障码输出, 进入数据流检测, 发现进气质量、喷油脉宽、氧传感器信号的检测值比正常值高出很多, 其它信号均正常, 经过分析判定有可能是空气流量计损坏, 造成进气量增大, ECU接收到错误信号后, 使喷油脉宽增大, 增加了喷油量, 造成混合气过浓, 油耗增加, 也使氧传感器反馈信号值过高。根据分析更换新空气流量计后试车, 故障现象消失。
2.4 波形分析法
现代汽车上使用了大量的传感器, 传感器在工作中以电流或电压的方式向ECU传送所感觉到的变化, 当传感器或控制器及其相关电路出故障时, 会造成有关信号丢失、波形异常等现象。波形分析法即利用汽车专用示波器对这些信号波形进行检测和显示, 通过与正常波形有关特征差别的分析对比, 判断出故障的部位。[5]传感器的波形是否正常, 主要以幅值、 频率、 形状、脉宽和阵列测量参数来加以判断。
2.5 故障树法
故障树 (FTA) 即故障因果关系图, 故障树法是把故障作为一种事件, 按其故障原因进行逻辑推理, 层层分析演绎, 绘出树枝图。树枝图中, 每下一级事件都是上一级事件的原因, 而上一级事件是下一级事件引起的结果。例如发动机功率不足的故障树见下图。
3 结束语
随着网络化、多功能化、智能化发展及其在设备故障诊断中的成功应用, 汽车故障诊断技术发展会更加迅速。现代汽车故障诊断技术的研究和生产应用, 在汽车维修工作中将发挥更大作用。
参考文献
[1]周凡.汽车电控系统故障的诊断方法.交通标准化, 2006 (2/3) :79-82.
[2]刘志忠.汽车计算机控制系统故障诊断方法.汽车电器, 2005 (4) :36-41.
[3]故小红, 王可.数据流分析在电控汽车故障诊断中的应用.公路与运输, 2009.9 (5) :28-29.
[4]杨利强等.汽车故障自诊断系统及使用.汽车电器, 2005 (12) :55-57.
CAN电控汽油 篇8
1 发动机不能起动
发动机不能起动的主要原因有点火系, 汽油喷射系统以及起动操作方法不当等原因造成。
1) 发动机不能起动, 并且无着车征兆, 有发动机的点火系统, 汽油系统或控制系统三者之中的一个或一个以上系统完全丧失了功能, 导致发动机不能起动, 若是点火系不能点火, 从分电器上拔下高压总线, 让高压总线末端距离缸体5mm~6mm, 将火花塞接在高压线上, 火花塞搭铁, 然后接通起动开关, 观察火花塞电极, 如果没有火花或火花很弱, 说明点火系统有故障。应检查点火系统中的高压线, 分电器盖, 高压线圈, 点火器, 曲轴位置传感器以及点火控制系统。汽油系统的故障, 要从电动汽油泵工作是否正常, 喷油器是否喷油来分析, 接通点火开关, 从油箱口处听不到电动汽油泵运转的声音, 或拆下汽油压力调节器的回油管没有汽油流出, 则是电动汽油泵不工作, 用万用表欧姆挡测量电动汽油泵两端子间的电阻, 一般为2Ω~3Ω, 如果电阻很大, 则说明电动汽油泵内部接触不良或断路, 应加以修复或更换。若电动汽油泵正常工作, 就是喷油控制系统的故障, 可用一个大阻抗的试灯接在喷油器的导线连接器上, 在起动发动机时试灯闪亮, 喷油控制系统工作正常, 是喷油器有故障应更换;若试灯不闪亮, 可能是喷油控制系统或控制线路有故障, 则是喷油器电源熔断器烧断, 喷油器降压电阻烧断。外部电器接线应检查喷油器与电源ECU之间的接线是否良好, ECU的电源继电器与ECU之间接线是否良好, 若外部电路均正常, 则是ECU的故障, 应更换。
2) 有着车征兆, 但发动机不能起动, 或需要连续多次起动或长时间转动起机才能起动。造成发动机不能起动的故障原因有高压火花太弱, 点火提前角不正确, 气缸压力太低, 冷却液温度传感器, 空气流量传感器。高压火花太弱, 应更换分电器点火线圈, 否则是分线火花较弱或断火, 是分火头漏电应更换;若将点火提前角调大或调小后就能起动, 则是点火正时不正确, 应将点火正时调整准确。拔下温度传感器和空气流量传感器导线连接器, 用万用表欧姆挡测量温度传感器和空气流量传感器各接线端子之间的电阻。如果阻值不符合标准, 应更换。若是怠速控制阀或空气控制阀的故障, 在冷车怠速运转中, 拔下怠速控制阀导线连接器, 或者在冷车怠速运转时将空气阀进气软管用钳子夹住, 如果发动机转速没有下降, 则是怠速控制阀工作不正常, 应对怠速控制阀及其控制电器进行拆检或更换。冷车起动困难, 是冷起动喷油器不工作, 检查冷起动喷油器导线连接器处有无12V左右电压, 如果没有电压, 则是控制电路有故障, 修复电路或更换冷起动温度时间开关, 否则是冷起动喷油器电磁线圈电阻不正常以及喷孔堵塞, 更换冷起动喷油器。
2 怠速不良, 冷车怠速不稳, 热车怠速不稳, 造成发动机易熄火
怠速不良是电控汽油喷射式发动机最常见的故障之一, 它包括怠速不稳, 冷车怠速不良, 热车怠速不良等。
1) 发动机怠速不稳, 易熄火。发动机起动正常, 但不论冷车或热车, 怠速均不稳定, 怠速转速过低, 易熄火。造成故障的原因有:进气系统漏气、汽油压力太低、怠速控制阀或旁通空气阀工作不良, 火花塞工作不良, 空气流量传感器有故障等。
2) 故障诊断与排除。检查进气系统各管接头、各真空软管、EGR系统和EVAP系统有无漏气一一加以修理;汽油压力低检查电动汽油泵, 汽油压力调节器, 汽油滤清器, 加以调整, 清洗或更换;拔下怠速控制阀导线连接器, 如果发动机转速无变化, 是怠速控制阀或控制电路有故障, 检查电路或更换怠速控制阀。怠速时各缸喷油器喷油不均匀, 应拆检、清洗或更换喷油器;火花塞有烧蚀或积炭以及火花塞的间隙不正确, 清除积炭, 按规定调整火花塞间隙或更换火花塞;空气流量传感器卡滞, 应更换。拆下空气阀, 检查在冷车状态下空气阀的阀门是否开起, 如有异常, 应更换。冷却液温度传感器如有短路、断路或电阻值不符合标准, 应更换。
3 加速不良
1) 发动机加速反应迟滞是电控汽油喷射发动机电子控制系统有故障。故障原因有点火提前角不正确。节气门位置传感器或空气流量传感器、喷油器工作不良、废气再循环系统工作不正常。以及进气道中有漏气, 排气系统有堵塞。
2) 故障诊断与排除。调整发动机的初始点火提前角;加速时, 点火提前角应能自动地加大到一倍左右, 如有异常, 应检查点火控制系统或更换ECU。对于开关量型节气门位置传感器, 在节气门全闭时, 怠速开关触点应闭合;节气门打开时, 怠速开关触点应断开;对线性输出型节气门位置传感器, 节气门由全闭到全开变化时, 其信号端子与搭铁端子间的电阻值应连续增大, 不应出现断续现象。如有异常, 应按规定进行调整或更换。喷油器工作不良应拆卸、清洗各缸喷油器或更换喷油器。对于设有废气再循环系统的电控汽油喷射发动机, 拔下废气再循环阀上的真空软管, 并将其塞住, 然后再拆检发动机的加速性能。如果此时加速性能恢复正常, 则说明废气再循环系统工作不正常, 则是废气再循环发有异常应更换。
4 动力不足
1) 发动机无负荷运转时基本正常, 但带负荷运转时加速缓慢, 上坡无力, 加速踏板踩到底时仍感到动力不足, 转速提不高, 达不到最高车速。造成的原因有空气滤清器堵塞, 喷油器堵塞或雾化不良;汽油压力过低、发动机气缸压缩压力过低;冷却液温度传感器、空气流量传感器的故障;点火正时不当或高压火花太弱。
2) 故障诊断与排除空气滤清器堵塞应清洗或更换滤芯, 拆卸喷油器进行清洗或更换喷油器;如汽油压力过低检查电动汽油泵、汽油压力调节器、汽油滤清器;蓄电池电压过低检查充电系统或更换蓄电池, 测量气缸压缩压力, 如过低应拆检发动机;检查空气流量传感器或进气歧管绝对压力传感器, 不正常应更换;检查点火正时, 在热车后的怠速运转中点火提前角应为10°~15°, 加速时能自动提前至20°~30°。如怠速时点火提前角不正确应调整初始点火提前角, 如果加速时点火提前角不正常, 应查看点火提前控制线路及曲轴位置传感器、点火器。检查所有火花塞、高压线、点火线圈等, 如有异常应更换。
5 发动机进气管回火, 排气管放炮, 发动机喘抖
发动机工作不正常, 迅速增大节气门开度时, 进气管回火, 排气管放炮, 发动机起步或加速时发生喘抖且加速困难。
故障原因以及故障诊断与排除, 冷起动喷油器不正常喷油, 是冷起动喷油器漏油、温度时间开关不能断开, 点火系统工作不良, 火花塞积炭或电极间隙不正常确, 高压线漏电或松脱, 分电器盖或分火头漏电, 点火正时不正确。清除火花塞积炭, 调整电极间隙, 调整点火正时以及更换点火线圈;个别缸不工作, 可能是气缸垫损坏, 个别缸火花塞不良, 个别缸喷油器不良, 高压分线不良, 个别缸进排气门漏气。火花塞、喷油器、高压分线的故障排除如前面所述。更换气缸垫, 在进排气门处于完全关闭状态下, 按规定调整进排气门间隙。汽油压力过低, 是输油管道泄漏或堵塞, 汽油滤清器阻塞, 电动汽油泵工作不良, 汽油压力调节器不良等造成的, 排除泄漏, 更换滤清器滤芯及电动汽油泵等。
由于电控系统的构造和工作原理十分复杂, 不同车型的电子控制系统又往往有很大差异, 因此在诊断与排除电子控制系统的故障时, 需要参阅被修车型的详细技术资料, 充分并合理地利用各种检测工具和手段进行故障诊断与排除。
参考文献
[1]焦传君主编.汽车发动机构造与维修.高等教育出版社, 2007, 8.
CAN电控汽油 篇9
为了提高发动机各项性能,现代汽车发动机大都采用高速、增压、稀薄混合气燃烧等技术,但是这些技术都需要电子控制,因此电控点火系统成了点火系统的新主流。汽车排气中有害排放物即HC、CO、NOx的排量与发动机混合气空燃比密不可分,采用特殊的混合、燃烧方法来利用稀混合气使有害排放物的排放量大大减少。微机控制可以具体分析发动机运行中的各参数,并予以综合处理,达到较满意的效果。点火提前角对发动机的性能影响很大,它是发动机运行中的一个重要参数。随着发动机转速的提高,点火提前量要求增大,进气管中真空度越大,点火提前角也就要求越大,而进气管中真空度主要取决于节气门开度及发动机转速。在电脑控制点火系统中,节气门开度、发动机转速、空气流量等都由节气门位置传感器、凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、空气流量传感器等检测,通过这些传感器的控制能使点火提前角达到最佳值,从而提高发动机的动力性,降低燃油消耗量和有害气体的排放量。
1、电控点火系统的组成
汽车发动机微机控制点火系统主要由凸轮轴位置传感器,曲轴位置传感器,空气流量传感器,节气门位置传感器,冷却液温度传感器,车速传感器,各种控制开关,电控单元ECU,点火控制器,点火线圈以及火花塞等组成。微机控制点火系统的控制原理如图1所示,曲轴位置传感器CPS向ECU提供发动机的转速、曲轴转角信号,转速信号用于确定点火提前角,曲轴转角信号用于控制点火提前角。空气流量传感器AFS和节气门位置传感器TPS向ECU提供发动机的负荷信号,用于确定点火提前角的大小。冷却液温度信号CTS、进气温度信号IATS、车速信号VSS以及空调开关信号A/C等,用来修正点火提前角。
2、电控点火系统的控制方法
2.1 开环控制方法
六十年代电控发动机诞生初期,点火控制系统采用的是实时检测发动机运行工况的方法,用查表的形式先把储存在控制器内ROM中事先优化的参数取出来,再对发动机进行控制但没有任何反馈环节如图2所示。
2.2 闭环控制方法
随着人们对发动机的综合性能的要求越来越高,闭环控制进入了发动机的控制领域,闭环控制就是在开环的基础上增加了反馈控制。例如:使用爆震传感器,不断的检测发动机,判断发动机是否产生爆震,利用反馈的信息不断调节喷油量和点火时刻使发动机处在最佳的工作状态。。其控制框图如图3所示。
发动机的控制方法主要有开环控制、闭环控制等控制方法,在发动机的控制中基本上是采用两者相结合的方法,在工况较为复杂时,一般采用开环控制以求快速的响应速度;而在较平缓的工况变化时,采用闭环控制以求的较高的控制精度。此外,还有更为复杂的模糊控制等其他的控制方法,但由于一些局限性还处在实验阶段。
3、结语
随着排放问题的进一步解决,充分利用电子技术强大力量,不断丰富发动机控制系统的功能,充分发掘其在动力性,经济性方面的潜力,进而全方位的改善发动机的性能,已经成为发动机控制技术的主要发展方向。汽车发动机微机控制点火系统主要由凸轮轴位置传感器,曲轴位置传感器,空气流量传感器,节气门位置传感器,冷却液温度传感器,车速传感器,各种控制开关,电控单元ECU,点火控制器,点火线圈以及火花塞等组成。通过对微机控制点火系统和发动机爆震控制系统的研究,清楚的知道了只有微机控制点火系统与发动机爆震控制系统相互配合,能将点火提前角控制在最佳值,使可燃混合气燃烧后产生的温度和压力达到最大值,从而能够显著提高发动机的动力性,同时还能提高燃油经济性和减少有害气体的排放量。
摘要：本文主要是对汽油发动机电控点火系统的分析与探讨,该系统对发动机的空燃比和点火时间能够进行准确的控制。点火系统采用微机控制可以具体分析发动机运行中的各参数,并进行综合处理,使空燃比和点火提前角达到最优值,来满足不同工况下的要求,提高发动机的动力性和经济性,使发动机在最优的状态下工作。
关键词：发动机,微机控制,传感器,点火系统
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