汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制閥波形故障原理分析

    1.怠速控制(IAC)電磁閥

    怠速控制器被設(shè)計(jì)在許多機(jī)械和機(jī)電裝置中，在電控發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)中，電子控制取代了老式自動(dòng)調(diào)溫塞式、石蠟式、真空罐式等類似裝置的位置。電子控制怠速電磁閥可以防止怠速的失速，增強(qiáng)怠速的穩(wěn)定性，在減速時(shí)采用分級(jí)減速手段減少碳?xì)浠�合物HC的排放。怠速電磁閥可以保持盡可能低的怠速而不熄滅，甚至在打開空調(diào)機(jī)、發(fā)電機(jī)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向等附屬設(shè)備對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)增負(fù)載時(shí)，也可以保持可能的平穩(wěn)性。

    一些怠速控制器是電磁閥(大多數(shù)福特車)還有一些是旋轉(zhuǎn)馬達(dá)(歐洲博世BOSCH)，另一些是齒輪減速直流步進(jìn)電機(jī)(大多數(shù)適用、克萊斯勒汽車)，然而所有例子都是由控制電腦改變信號(hào)幅值或脈沖寬度來最終控制怠速的運(yùn)行。

    怠速由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器來檢測(cè)、怠速被調(diào)整在預(yù)定的程序設(shè)定的保持段內(nèi)�？刂齐娔X從例如空調(diào)壓縮機(jī)的開關(guān)、電瓶充電指示、動(dòng)力轉(zhuǎn)向開關(guān)和空檔/停車擋開關(guān)等附屬設(shè)備中接受數(shù)字開關(guān)的輸入信號(hào)，每個(gè)開關(guān)都會(huì)觸發(fā)預(yù)定設(shè)定的怠速補(bǔ)償命令并傳送給怠速控制器，當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速至最低值以下或車速穩(wěn)定時(shí)，怠速控制系統(tǒng)通常開始起作用，電控怠速閥允許空氣繞過節(jié)氣門流動(dòng)，產(chǎn)生類似于打開節(jié)氣門效果。

    試驗(yàn)方法：

    使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)并將附屬設(shè)備(空調(diào)、風(fēng)扇、雨刷)開或關(guān)，如果該車裝有自動(dòng)變速器，在停車與前進(jìn)檔之間切換。這將會(huì)改變發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，引起發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦給怠速閥的輸出命令信號(hào)改變。

    波形結(jié)果：

    確認(rèn)對(duì)各種怠速補(bǔ)償模式波形的幅值、頻率、形狀、脈沖寬度等判定性尺度都在正確范圍內(nèi)，并且有可重復(fù)性和一致性。

    確認(rèn)當(dāng)控制電腦的命令信號(hào)改變時(shí)，電磁閥有反應(yīng)，并且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也跟著改變，觀察下列情況的出現(xiàn)：

    當(dāng)附屬電氣設(shè)備開關(guān)開啟閉合時(shí)或變速器出擋入擋時(shí)，控制電腦的怠速控制輸出命令將改變。怠速改變時(shí)，怠速控制閥應(yīng)開閉節(jié)氣門旁通孔，若怠速不變，應(yīng)懷疑怠速閥損壞或旁通道阻塞。

    在診斷怠速控制閥和控制電路之前，應(yīng)先確定節(jié)查真空泄漏或不合適的空氣泄漏，它們會(huì)使怠速控制系統(tǒng)出問題。

    2.混合氣控制閥

    通用公司的混合氣控制閥應(yīng)用比較廣泛，其它反饋化油器混合氣控制波形在外觀上略有不同、但它們信號(hào)顯示出相同的判定尺度，并以十分相像的型式出現(xiàn)，在化油器燃油反饋控制系統(tǒng)中混合氣控制信號(hào)是最重要的輸出信號(hào)，在通用汽車上，這個(gè)電路的脈沖大約每秒10次，每個(gè)單獨(dú)脈沖(脈沖寬度或開啟時(shí)間)的變化，依據(jù)比時(shí)燃油混合氣的需要而定。

    在通用汽車中，這個(gè)電路控制化油器中處于低位置(稀位置)的主噴量孔針閥每次脈沖的時(shí)間。在其它系統(tǒng)中，混合氣控制電路控制空氣電磁閥，當(dāng)動(dòng)作的空氣進(jìn)入主量孔通道或進(jìn)入管道使混合氣變稀。大多數(shù)反饋化油器系統(tǒng)都以相同方式工作，及較長(zhǎng)的混合氣控制開啟時(shí)間意味著發(fā)出的變稀的混合氣命令。

    通常，從發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦發(fā)出的控制命令，都圍繞在占空比大于50%的范圍波動(dòng)。這意味著系統(tǒng)被控制在稀的混合氣狀態(tài)下對(duì)長(zhǎng)期濃的情況起著補(bǔ)償作用(例如化油器濃調(diào)整)，相反從發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦發(fā)出控制命令都圍繞在占空比小于50%范圍內(nèi)波動(dòng)，則意味著系統(tǒng)被控制在濃的混合氣狀態(tài)對(duì)長(zhǎng)期稀的情況起補(bǔ)償作用(例如真空泄漏)。

    在執(zhí)行這個(gè)化油器混合氣調(diào)整程序之前，先要確認(rèn)氧傳感器的工作正常與否。

    試驗(yàn)方法：

    起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并怠速運(yùn)轉(zhuǎn)在2500轉(zhuǎn)/分約2-3分鐘時(shí)間，直到發(fā)動(dòng)機(jī)充分暖機(jī)，燃油反饋控制系統(tǒng)進(jìn)入閉環(huán)，上述過程可以根據(jù)從??屬電氣設(shè)備，確認(rèn)汽車處于停車擋或空擋，按照推薦的維修步驟對(duì)被檢修的化油器進(jìn)行稀停止，空氣泄漏和怠速混合比調(diào)節(jié)。

    波形結(jié)果：

    當(dāng)主喉管量孔油路或一氧化碳調(diào)整適當(dāng)時(shí)，混合氣控制信號(hào)占空比將大約50%左右波動(dòng)，占空比可用示波器上的游標(biāo)來檢查或根據(jù)波形顯示的標(biāo)定來分析，汽車示波器可以將占空比的數(shù)值與波形同時(shí)顯示在示波器上。

    用屏幕標(biāo)定波形的方法并不難，如果化油器混合比調(diào)整設(shè)定正確，波形的峰尖就會(huì)被集中兩個(gè)下降沿之間，這個(gè)尖峰是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦的接地電路造成的，看例子中的波形說明框去觀察控制電腦在什么地方接通和切斷電路。當(dāng)主量孔和怠速混合比調(diào)整設(shè)定正確于尖峰輕微地從右向左，然后在返回地波動(dòng)著，但保持非常逼近波形中兩個(gè)下降沿的中間，根據(jù)氧傳感器的輸入信號(hào)控制電腦從左向右顯示波形信號(hào)。

    當(dāng)氧傳感器信號(hào)濃時(shí)，控制電腦就將混合比控制電腦每個(gè)循環(huán)接地時(shí)間延長(zhǎng)(閉合角增加)去進(jìn)行補(bǔ)償修正，當(dāng)氧傳感器信號(hào)稀時(shí)，控制電腦就將混合比控制電路每個(gè)循環(huán)時(shí)間縮短(閉合角減小)去進(jìn)行補(bǔ)償修正。當(dāng)混合比控制波形占空比在50%附近波動(dòng)，并且氧傳感器工作正常時(shí)，系統(tǒng)混合比控制正常，催化器工作效果最佳。在怠速或2500轉(zhuǎn)/分，或是正常行駛下(不包括重載和加減速)，波形顯示均應(yīng)在50%左右波動(dòng)，這時(shí)燃油反饋控制系統(tǒng)由性能最佳并且廢氣排放可能性最低。

    如果在一種工作狀況下不正常，(例如怠速)波形占空比在50%左右波動(dòng)，但在其它狀況下不正常，行駛狀況下波形顯示占空比經(jīng)常在50%左右波動(dòng)，這樣系統(tǒng)在需要時(shí)可以得到最大的混合比補(bǔ)償(從稀的一側(cè)到濃的一側(cè))，當(dāng)波形的尖峰運(yùn)動(dòng)到右側(cè)時(shí)，說明控制電腦正下達(dá)稀混合氣的命令，這里是根據(jù)氧傳感器的輸出高的電壓。

    3.博世(BOSCH)頻率混合比調(diào)整閥

    博世(BOSCH)CIS系統(tǒng)是70年代末期，直到現(xiàn)在仍然可以見到安裝在歐洲轎車上機(jī)械式多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)。CIS燃油噴射系統(tǒng)用頻率閥保持在變化的行駛條件能夠有正確的燃油控制。所有博世CIS頻率閥的波形(除奔馳頻率閥外)形狀和運(yùn)行都和范例中的相像，奔馳頻率閥有不同的驅(qū)動(dòng)器及波形，但運(yùn)行方式相同。頻率閥信號(hào)是博世CIS燃油反饋控制系統(tǒng)的最主要的輸出信號(hào)，這個(gè)電路脈沖頻率大到是70Hz。這個(gè)頻率是不變的，不管發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷如何變化，它的頻率都保持在70Hz。但通斷時(shí)間(脈沖的閉合角)隨著氧傳感器給控制電腦的信號(hào)而改變。

    在CIS系統(tǒng)，這個(gè)脈沖電路靠控制時(shí)間長(zhǎng)短來改變?nèi)加头峙淦髦胁顗洪y下室的油壓，當(dāng)差壓閥下室的油壓減少時(shí)，就使更多燃油流過上室，加濃燃油混合比。從控制電腦發(fā)給頻率閥的命令信號(hào)占空比大于50%時(shí)，意味著系統(tǒng)進(jìn)入濃混合比控制，這是補(bǔ)償長(zhǎng)時(shí)間稀的狀態(tài)(例如稀的一氧化碳調(diào)整或真空泄漏)。相反地，從控制電腦發(fā)給頻率閥的命令信號(hào)占空比小于50%時(shí)，意味著系統(tǒng)進(jìn)入稀混合比控制，這是補(bǔ)償長(zhǎng)時(shí)間濃的狀態(tài)(例如濃的一氧化碳調(diào)整或過高的燃油壓為)。在做這個(gè)燃油混合比(一氧化碳值)的調(diào)整前，先確定氧傳感器工作正常。