汽車發(fā)動機(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)計在許多機(jī)械和機(jī)電裝置中，在電控發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)中，電子控制取代了老式自動調(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，在減速時采用分級減速手段減少碳?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)、動力轉(zhuǎn)向等附屬設(shè)備對發(fā)動機(jī)增負(fù)載時，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幅值或脈沖寬度來最終控制怠速的運(yùn)行。

    怠速由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器來檢測、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，每個開關(guān)都會觸發(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)動機(jī)轉(zhuǎn)速至最低值以下或車速穩(wěn)定時，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，產(chǎn)生類似于打開節(jié)氣門效果。

    試驗方法：

    使發(fā)動機(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)，如果該車裝有自動變速器，在停車與前進(jìn)檔之間切換。這將會改變發(fā)動機(jī)負(fù)荷，引起發(fā)動機(jī)控制電腦給怠速閥的輸出命令信號改變。

    波形結(jié)果：

    確認(rèn)對各種怠速補(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改變時，電磁閥有反應(yīng)，并且發(fā)動機(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)開啟閉合時或變速器出擋入擋時，控制電腦的怠速控制輸出命令將改變。怠速改變時，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)中混合氣控制信號是最重要的輸出信號，在通用汽車上，這個電路的脈沖大約每秒10次，每個單獨(dú)脈沖(脈沖寬度或開啟時間)的變化，依據(jù)比時燃油混合氣的需要而定。

    在通用汽車中，這個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，及較長的混合氣控制開啟時間意味著發(fā)出的變稀的混合氣命令。

    通常，從發(fā)動機(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。這意味著系統(tǒng)被控制在稀的混合氣狀態(tài)下對長期濃的情況起著補(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，則意味著系統(tǒng)被控制在濃的混合氣狀態(tài)對長期稀的情況起補(bǔ)償作用(例如真空泄漏)。

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

    試驗方法：

    起動發(fā)動機(jī)并怠速運(yùn)轉(zhuǎn)在2500轉(zhuǎn)/分約2-3分鐘時間，直到發(fā)動機(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，混合氣控制信號占空比將大約50%左右波動，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，波形的峰尖就會被集中兩個下降沿之間，這個尖峰是由發(fā)動機(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，然后在返回地波動著，但保持非常逼近波形中兩個下降沿的中間，根據(jù)氧傳感器的輸入信號控制電腦從左向右顯示波形信號。

    當(dāng)氧傳感器信號濃時，控制電腦就將混合比控制電腦每個循環(huán)接地時間延長(閉合角增加)去進(jìn)行補(bǔ)償修正，當(dāng)氧傳感器信號稀時，控制電腦就將混合比控制電路每個循環(huán)時間縮短(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，并且氧傳感器工作正常時，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，這時燃油反饋控制系統(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，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，這樣系統(tǒng)在需要時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)動到右側(cè)時，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)動器及波形，但運(yùn)行方式相同。頻率閥信號是博世CIS燃油反饋控制系統(tǒng)的最主要的輸出信號，這個電路脈沖頻率大到是70Hz。這個頻率是不變的，不管發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷如何變化，它的頻率都保持在70Hz。但通斷時間(脈沖的閉合角)隨著氧傳感器給控制電腦的信號而改變。

    在CIS系統(tǒng)，這個脈沖電路靠控制時間長短來改變?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，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占空比大于50%時，意味著系統(tǒng)進(jìn)入濃混合比控制，這是補(bǔ)償長時間稀的狀態(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占空比小于50%時，意味著系統(tǒng)進(jìn)入稀混合比控制，這是補(bǔ)償長時間濃的狀態(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。