数据流在电控汽车上的应用

电控汽车故障诊断仪除了具有读取和清除电控汽车、故障自诊断系统的故障码功能外，还具有动态测试功能（即数据流功能）。利用故障诊断仪的动态数据流功能，可以读出汽车燃油喷射系统中各种传感器和执行器输入、输出信号的动态数据。通过对这些数据进行分析，可以更容易地判断故障的类型和发生部位。因此，利用数据流诊断电控汽车故障，对于提高电控汽车的故障诊断准确率具有重要意义。1燃油喷射系统的组成及控制原理现代电控汽车燃油喷射系统的组成如图1所示。数据流在电控汽车故障诊断中的应用曲轴位置传感器向ecu提供发动机曲轴转速、转角的信号；凸轮轴位置传感器向ecu提供活塞上止点位置的信号，以便计算喷油量（喷油脉宽）和喷油时刻；空气流量传感器向ecu提供进气量的信号，以便计算喷油量；节气门位置传感器向ecu提供发动机的负荷信号，ecu根据此信号增加或减少喷油量；冷却液温度传感器、进气温度传感器分别向ecu提供发动机的冷却液温度信号和进气温度信号，以便计算喷油量和点火提前角的修正值；氧传感器向ecu提供反映发动机空燃比浓度的信号，实现空燃比反馈控制，降低尾气排放。2数据流诊断故障的规则由上述控制原理可知，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、进气温度传感器以及氧传感器的信号是ecu确定喷油量的重要依据。因此，读取上述传感器（曲轴位置；传感器除外，因为用故障检测仪无法读取它的输出信号）输出的信号以及系统的喷油脉宽和点火提前角，可以了解燃油喷射系统各传感器和执行器及相关部件的工作状况，以确定故障的发生部位。具体的诊断规则见表1。表13应用实例3.1实例1一辆99款桑塔纳2000轿车加速不良。查询故障记忆系统，无故障码存储。在这种情况下有两种可能，一是电控系统无故障，另外就是电控系统检测不到故障。首先检测油压，符合标准。接着检查空气流量计，因为空气流量计信号失准，喷油量计算不准确，会造成加速不良。均匀缓慢地踩下油门踏板，观察发动机转速、进气量、喷油脉宽的变化情况：进气量和喷油脉宽的数值随节气门开大而均匀增加，发动机达到最高转速，一切正常。在快速踩下油门踏板时，发现发动机转速的提高有些滞后，转速不能迅速适应节气门开度变化，即加速不良。进气量数值增加迅速，喷油脉宽的数值增加相对缓慢，喷油器不能迅速响应节气门开度变化，喷油滞后，造成转速提升缓慢，加速不良，因此可排除空气流量计故障，怀疑节气门位置传感器有故障。迅速踩下油门踏板，观察节气门开度的变化。在节气门从怠速位置开启到45°左右范围内，数值提高迅速，在50°～70°范围内数值提高缓慢，即数值变化滞后于节气门实际的角度变化，由此可以判断节气门位置传感器工作特性发生了变化，灵敏度下降，对节气门快速开启反应迟钝，输出信号失真。但由于其输出数值在规定的范围内，自诊断系统无法检测到此信息。3.2实例2一辆桑塔纳2000时代超人轿车行驶14万km，出现怠速不稳，加速无力并有“耸”车现象。先后清洗了喷油器及节气门体，更换了火花塞和高压线，燃油压力在标准范围内，而故障依旧存在。试车发现怠速时略有抖动，踩油门踏板急加速，进气歧管回火，发动机在滞后一小段时间后才提升到3000r/min以上；缓慢加速则基本正常。用v.a.g1552故障诊断仪读故障码，无故障码显示，进人数据流功能，怠速主要数据见表2。表2通过数据流可以看到节气门开度达到7°，超过正常值。实际上，性能良好的发动机在清洗完节气门体后，即使不做基本设定，其角度也能很快自适应达到正常值范围，因此角度过大是ecu进行怠速稳定调整的结果而不是故障的原因。喷油脉宽达到2.87ms，超过正常值；氧传感器信号长时间滞留在0.455～1.0v，说明混合气过浓。进气量也超过正常值。通过对各数据的比较，发现只有进气量是单项的输入信号。有理由认为该信号与实际存在偏差，造成其他数据的相应变化。做急加速试验，同时观察数据流的变化。节气门角度相应良好；点火提前角在转速未能提升起来的2s内，只能处在20°以内，然后才提升到30°以上。同样，喷油脉宽也难以达到10ms以上，氧传感器信号相应性的跃变不明显。再看进气量，急加速的2s内，只能提升至15g/s，正常时可以达到20g/s。综上所述，该故障极有可能是因空气流量计性能下降、信号值失准造成的。怠速工况时的信号大于正常值，使混合气过浓。急加速工况相应性差，信号不能与实际进气量同步，使ecu计算出的喷油量偏少，造成混合气过稀，因而发动机回火，动力不足，转速提升困难。这一点从点火提前角的变化也可以看出来，因为它表征为发动机转速提升的一种趋势，且是同步的。更换空气流量计、故障消失。读取表2中相关数据流，做急加速，点火提前角可迅速升至40°以上，喷油脉宽达到10ms以上，进气量升至25g/s以上，氧传感器信号恢复正常。3.3实例3一辆桑塔纳2000gsi轿车，行驶8万km，怠速抖动。用v.a.g1552调故障码，显示无故障码。进人08功能读数据流，发现怠速时点火提前角在6°-12°之间变化（正常值为12°±4.5°),,测得该车油压为0.28mpa，正常。逐一更换火花塞、高压线和空气流量传感器，清洗了节气门体，脱开炭罐电磁阀连接器，故障依旧。最后查明凸轮轴正时带轮记号偏移3个齿。究其原因是因为半自动张紧轮曾被撞击过（事前驾驶员未曾说明），在发动机大负荷工况下，正时带就有可能发生跳齿。更换半自动张紧轮，装复正时带，对正记号，试车，故障消失