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基于汽車故障診斷的初級低壓點火波形分析

2016-11-01 14:34:07李君奇
中國科技博覽 2016年22期
關鍵詞:初級線圈

李君奇

[摘 ?要]根據(jù)汽車維修的相關理論與實踐研究,利用解碼器對汽車故障的診斷有待提高。自從點火系統(tǒng)汽車應用以來,點火初級閉合角測試是調整步驟的關鍵所在,本文認為在示波器屏幕上觀察波形的同時看到點火初級閉角的數(shù)字顯示,使閉合角調整已改由發(fā)動機控制電腦來控制。本文實驗認為波形點火系統(tǒng)需要幾個輸入信號才能正常工作,為相關的理論與實踐工作者提供參考。

[關鍵詞]汽車故障;點火控制;初級線圈;點火波形

中圖分類號:TD353.5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)22-0131-01

一、引言

根據(jù)相關汽車技術理論,現(xiàn)代發(fā)動機控制計算機的點火控制圖中包含了優(yōu)化和它的點火時間控制等因素,如關閉角度比鉑-電容系統(tǒng)更準確的傳統(tǒng),發(fā)動機的性能和廢氣排放量是非常有用的。但發(fā)動機控制計算機和電路系統(tǒng)和點火控制模塊可能會失敗,所以初級點火閉合角測試仍然是有用的,因為點火變壓器初級線圈和次級線圈的影響,點火發(fā)生在第二跳狀態(tài)反饋給初級電路,使初級點火波形顯示通常是有用的。初級點火閉合角顯示主要是用來分析單個氣缸的點火角;確定平均閉合角或毫秒數(shù);分析點火線圈性能和主電路,分析了電容器的性能。

二、點火初級線圈電流波形分析

如果懷疑點火線圈短路或點火模塊開關晶體管有故障,可以用幾種方法進行診斷。制造廠商規(guī)范可提供點火初級線圈的電阻范圍,這是對初級點火線圈靜態(tài)測量。對點火初級線圈更精確的動態(tài)測量包括:用分析電流波形的方式在工作狀態(tài)下測試電流值,另外,在點火初級線圈電流測試中,可以對點火模塊開關晶體管的工作狀態(tài)進行檢查,點火模塊電流級限的測試能夠確認在點火模塊的開關晶體管中的電路運行級限電流是否合適。

本文實驗時,汽車示波器的內部設置可以不做任何的改動就能直接插上電流鉗,只需要做初始設置就可以使用了,在任何時候,這種電流鉗都可以用來檢查任何電磁閥線圈、點火線圈或開關電路。汽車示波器還在顯示波形的同時用數(shù)字的方式顯示最大電流值。試驗方法:起動發(fā)動機并怠速運轉,在使故障重復的條件下,加速發(fā)動機或駕駛汽車。如果發(fā)動機不能起動,就打起動機讓發(fā)動機轉動,然后觀察示波器顯示。波形分析當電流開始流入點火初級線圈時,由于線圈特定的電阻和電感特性,引起波形以一定的斜率上升,波形上升的斜率是關鍵所在,通常點火初級線圈電流波形會以60度角升(在10毫升/格時基下),大多數(shù)新式點火初級電路先提供5-6安培電流給點火線圈,當?shù)竭_允許最大電流的(5-6安培),在點火模塊中的限流電路就開始起作用。這使得波形頂部變平,在點火初級線圈的“導通時間”內電流波形的頂部保持平直。當點火模塊關斷電流時,電流波形幾乎是垂直下降,點火線圈的電流將下降至0。在每一個點火循環(huán)中,這個過程在重復著。

三、基于點火線圈分電器點火初級陣列波形分析

汽車發(fā)明應用以來,初級點火陣列波形一直是有效的對行駛性能故障的診斷內容。由于點火次級燃燒的過程,可以通過初級和次級線圈的互感返回到初級電路,所以從點火級上顯示的波形是非常有用的。點火初級陣列波主要用于查出火花塞、高壓線的短路或斷路故障,或是查出污損的火花塞,它是造成點火不良的主要原因,當點火級不易測試時,測試點火初級波形就比較容易了。

這個試驗可以提供關于各缸燃燒質量非常有價值的資料,因為點火初級波形受不同發(fā)動機、燃油系統(tǒng)和點火條件的影響,所以用它檢測發(fā)動機機械部分和燃油系統(tǒng)部件及點火系統(tǒng)部件的故障是有用的。波形的不同部分指示出任一氣缸相應部件或系統(tǒng)的故障。參照波形圖中相關部件相對應的波形特定段。氣車示波器在顯示屏上可以用數(shù)字的方式顯示出波形的特征值。試驗方法:讓發(fā)動機怠速運轉,按照行駛性能故障或點火不良發(fā)生的需要來加速或駕駛汽車。確認各缸信號的幅值、頻率、形狀和脈沖寬度等判定性尺度的一致性。波形分析:觀察跳火峰值電壓高度各缸是否相對一致。任何與其它信號相比高度發(fā)生實際改變的信號都意味著故障。一個比其它氣缸低下很多峰值可能說明這個氣缸點火次級電路中存在著高電阻,這可能意味著開路或火花塞高壓線電阻太高;一個比其它氣缸低很多的峰值可能說明氣缸火花塞高壓線短路、火花塞間隙小、火花塞破裂或污濁。第一缸點火峰值顯示在最左側,其它各缸按點火順序從左至右排列。

四、基于點火正時及參考信號分析

在早期點火裝置中這些信息則是由分電器,真空提前前點裝置和白金來提供,因此檢測部件的物理手段是最主要診斷方法之一?,F(xiàn)在真空提前點火裝置,分電器和白金幾乎不復存在了,這當然是件好事,點火系統(tǒng)仍然可以通過示波器的“眼睛”來檢查,電子點火正時(EST)從設計上講是一個復雜系統(tǒng),但它并不是難以診斷的。發(fā)動機控制電腦發(fā)出一個(EST)信號給點火模塊或直接給點火線圈,這個EST信號含有老式真空提前點火裝置,分電器和白金所提供的全部信息,發(fā)動機控制電腦(PDM)只是收集并傳送不同的信息。

發(fā)動機控制電腦用來自點火模塊的點火參號信號和其它輸入信號產生了電子點火正時信號。電子點火正時信號是返送給點火模塊中另一個一開關晶體管的信號。這個開關晶體管用于控制點火線圈初級電路,隨著發(fā)動機轉速的增減,電子點火正時信號頻率與點火參號信號頻率同步變化。發(fā)動機控制電腦主動不斷地控制電子點火正時信號的脈寬,而這個脈寬又提供了初級點火閉合角和點火正時提前角的信息。點火模塊根據(jù)曲軸位置傳感器信號產生數(shù)字信號就是點火參考信號。點火模塊向發(fā)動機控制電腦發(fā)送點火參考信號,發(fā)動機控制電腦用這個信號正確的控制噴油時間和電子點火正時輸出信號。點火參考信號是頻率調制數(shù)字信號,這個信號的頻率隨發(fā)動轉速變化而變化。

本文的試驗方法:起動或運轉發(fā)動機,使發(fā)動機怠速運轉,加速發(fā)動機或按行駛性能故障發(fā)生時所需要的條件駕駛汽車。在加減速時,電子點火正時信號的脈沖寬度將發(fā)生改變,脈沖寬度實際的改變量影響點火閉合角(點火線圈通電時間)和確定點火提前量。波形分析:確認脈沖和脈沖之間幅值、頻率和形狀等判定性尺度的一致性,這就要求數(shù)字脈沖幅值足夠高,脈沖間隔時間和形狀是一致的,同時也要注意下列因素:觀察波形的一致性,注意波形底部和頂部的直角,觀察波形幅值的一致性,所有的波形都應該是等高的,這是因為供電電壓不變的緣故。這些就是所一致性的關鍵所在,確認波形對地電壓不會過高,因為電壓過高可能表明電阻或點火模塊、控制電腦的接地不良。觀察波形隨發(fā)動機異響及行駛故障的異常變化,這是為了證實信號出現(xiàn)的問題與顧客反映情況和行駛故障是否有關系。如果出現(xiàn)在示波器上的波形異常,先檢查線路、接頭及示波器的連接。當故障出現(xiàn)在示波器上的時候,搖動線束,這可以進一步確認電子點火正時信號電路是否是問題的根源。當起動發(fā)動機時看到一條平直的波形,也就是說沒有起動,這可能說明曲軸位置傳感器、點火模塊、控制電腦、線路或插頭出了故障,如果看到不好的或平直線信號,按順序找到信號起源處--曲軸位置傳感器,用示波器測試曲軸位置傳感器的信號,并從點火初級電路到點火模塊,如果所有的地方都是好的,那么就檢查點火模塊和控制電腦之間的信號,然后再檢查控制電腦返回點火模塊的信號,最后檢查從點火模塊到點火線圈的初級信號。

參考文獻:

[1]吳立鋒.利用云模型和遺傳算法優(yōu)化BP神經網絡權值[J].軟件導刊.2011(09)

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