|
春节前夕，曾经有会员师傅在“在线问答”中提出希望共轨之家能讲解一下喷油器补偿量的知识。无巧不成书，3月22日晚，在我们“犇犇课堂”之喷油器系列课程的首播中，也有会员留言说想学习如何解读数据流。尽管我们在中高级课程中安排了相关内容，不过为了能让大家一睹为快，我们还是决定先通过每周一课剧透一部分。首先让我们从一个案例看起。   案例背景 一辆重汽重卡，配国三发动机，使用电装燃油系统，运行1-5万公里，出现加油轻微抖动、重车冒黑烟现象，无故障码，且怠速时一切正常。 思路分析 首先考虑加油轻微抖动。由于故障发生于加油时，所以可以优先考虑油门踏板线束虚接或者其他原因造成油门信号不稳定。 在ECU接收的信号稳定的基础之上，进一步考虑ECU发出的指令是否稳定，也就是ECU内部数据是否存在异常。 最后，考虑喷油器能否正确接收到ECU的指令并根据指令进行准确喷射，即排查喷油器线束、进回油以及自身的喷射性能。上述各排查点之间的关系可以用下图表示。  其次考虑重车冒黑烟。冒黑烟无非三个排查方向——进气量少，喷油量多，再循环废气量多。 其中，进气量少事实上通常并不会导致冒黑烟，这是由于ECU会根据进气量来修正喷油量，其目的正是为了防止冒黑烟。 当然也有例外，那就是进气压力传感器和进气温度传感器不能向ECU反馈真实的进气量信号，或者ECU不能根据信号向喷油器发出正确的指令。这里的排查对象之间的关系与上图类似，只不过油门踏板开度传感器变成了进气压力温度传感器，油门信号变成了进气信号，如下图所示。  该车没有EGR，所以不用对再循环废气量多这一可能性进行排查。但我们共轨之家的风格是打破砂锅问到底，所以如果配有EGR，那该如何处理呢？ 我们知道，ECU会根据发动机转速和油门开度来判断工况，并据此控制EGR开度。其中有两个特别的工况，分别是怠速和大负荷工况，在这两种工况下ECU会减小EGR阀开度甚至完全关闭EGR阀，以保证怠速时的排放性和大负荷时的动力性。 因此，如果发现重车时的EGR开度很大显然是有问题的。此外，EGR阀本身卡滞在大开度位置也会导致再循环废气量多。对于电机控制的EGR阀，我们还需要排查电机及其线束；对于真空控制的EGR阀，我们则需要排查真空调节器及其线束、管路；对于有开度反馈的EGR阀，我们也需要排查反馈信号是否准确。 上述排查点之间的关系如下图所示。关于这部分内容，大家还可以参考我们2016年9月14日的每周一课《EGR知多少？压箱底干货！》  喷油量多的排查思路与前面加油抖动是类似的，只不过此时需要加入更多的输入信号，包括和油门信号共同决定基本喷油量的发动机转速信号，以及在基本喷油量的基础之上对其进行调整的大气压力等诸多信号，在此我们不再详细列举，大家可以参阅我们2016年8月10日的每周一课 处理过程 以上是我们着手处理前的思维过程，但真要按这个依次查下去恐怕大家会觉得耽误自己干活挣钱了，所以绝大多数时候大家还是依靠直觉去排查故障。比如在这个案例中，我们维修师傅的第六感就很准，他直接读出了这台车最关键的几个数据流，如下图所示。  从轨压能够看出，这是怠速时的数据流，此时车子是没有故障的。尽管这并不是故障发生时的数据流，但其实我们可以从中作出第一缸喷油器损坏且喷油量偏大的判断。下面分别就怠速、加油、重车进行解释。 怠速时，第一缸喷油器喷油量偏大，导致第一缸做功冲程时的发动机转速偏高。ECU接收到转速信号后，将第一缸转速与各缸平均转速进行比较，发现转速差异后，向第一缸喷油器发出了减少喷油量5.63mm3/st的指令，并相应调整了其他各缸的喷油量。经过这样的补偿后，各缸转速趋于一致。上述补偿过程如下图所示，图中没有标出除第一缸外其余各缸的补偿过程。  加油时，各缸喷油量加大，其中第一缸喷油器的喷油量尤其大，以至于超出了ECU的补偿能力。多余的燃油燃烧后，第一缸输出了比其余各缸更多的动力，使曲轴失去动平衡，从而导致发动机抖动，如下图所示。  重车时，各缸喷油量进一步加大，包括第一缸喷油器。此时该喷油器喷出的燃油相当之多，而另一方面重车时的过量空气本身就很少，这就导致了严重的后燃现象——大量燃油在后燃期不完全燃烧，裂解生成碳烟。该过程如下图所示。  从这些图中能够看出，第一缸喷油器的自身缺陷已经不能通过ECU主动补偿来弥补，必须予以更换或维修。于是最后，维修师傅更换第一缸喷油器，故障消除。   喷油补偿的作用 在2016年4月20日的每周一课《这个也会导致怠速不稳，您了解吗》中，小轨为大家介绍了喷油器的修正码，又叫IQA码、QR码、C2I码，它们用于修正喷油器的喷射曲线，使其喷油量尽可能靠近标准值。 这些修正码是喷油器在车下进行台架测试时生成的，并在喷油器装车时写入ECU，一旦写入便不会变化。这意味着，每一个修正码只适用于对应喷油器在装车时的状态，当这支喷油器经过使用后在状态上发生了改变时，那么原先写入的修正码就不再适用了，甚至起到了画蛇添足的负面作用。小轨用下图来作出说明。 图中蓝色曲线表示某型号喷油器的标准喷射曲线，黄色曲线表示该型号某支喷油器装车时的喷射曲线。在测试点TP1上，实际喷油量大于相同加电时间下的标准喷油量，即QTP1>QMV。为了使该点喷油量降低，修正码在原加电时间ETTP的基础之上减少了ΔET，使喷油量降至QAP1，从而与QMV相等。 而当这支喷油器经过使用后，由于零部件状态改变，其喷射曲线也发生了变化，如红色曲线所示。此时在相同的轨压和加电时间下，喷油器的实际喷油量小于标准喷油量，即QTP2<> 那么，如何解决可变的喷射曲线与不可变的修正码之间的矛盾呢？由这个问题出发，喷油器的自学习补偿策略便应运而生了。在前面的案例中我们已经指出，ECU会根据各缸转速来实时地调节各缸喷油量，这就是喷油补偿。与被动的、固定不变的喷油修正所不同的是，喷油器的自学习补偿机制是主动调节、实时变化的。 喷油补偿的识别 喷油器的自学习补偿策略其实是一个很容易从软件上实现的策略，但目前能够从数据流中读到喷油补偿量的燃油系统主要是电装和德尔福。其中电装的补偿量以“mm3/st”为单位，即“毫升每冲程”，其可调节范围在±10之间，正值表示增加喷油量，负值表示减少喷油量，大家可以参考前面案例中的图片。 而德尔福的补偿量则以“μs”为单位，即单次加电时间的时长“微秒”，也就是我们常说的“脉宽”。它的可调节范围在±500之间，正值表示增加喷油量，负值表示减少喷油量。需要注意的是，由于各个诊断仪厂家对这个数据流翻译的不一致性，这个数据流并非都会显示成“补偿”，有些则会显示成“修正”，如下图所示。大家在读取的时候要学会区分，方法很简单：只要它会变，那么就能认定它是自学习的补偿量。 值得一提的是，上图中还有一个“MDP”的数据流，它表示“minimum drive pulse”，即“最小驱动脉冲”，这个数据流是德尔福特有的。我们知道，现代电控系统将一次喷射循环分成了多次喷射，并且可以大致分为预喷射、主喷射和后喷射，其中预喷射的作用是缩短滞燃期，降低压力升高率，从而降低燃烧噪声。上图中的MDP所表示的正是预喷射的脉宽，德尔福的DCM可以根据爆震传感器的反馈信号来对MDP进行自学习补偿。 喷油补偿异常的表现 刚刚我们指出，喷油器的补偿量是有其调节范围的。当喷油器自身零部件的状态已经严重改变，以至于无法通过自学习的补偿机制来进行调节时，发动机就会表现出一些我们所不希望看到的现象。我们分别按喷油量偏大和偏小来进行说明。 前面的案例所描述的正是喷油量偏大的情况。如果大得不多，车子不会有明显表现，但读取数据流就会发现至少有一缸的补偿值明显小于其余各缸，且为负值。而当发动机运行到大喷油量的工况下时，故障喷油器的补偿量就会降至下限值（-10mm3/st或-500μs）附近，与此同时其余各缸的补偿量也会相应增加以平衡各缸转速，甚至有个别会达到上限值，此时发动机还会伴随抖动、冒烟等症状。 而对于喷油量偏小的情况，比较常见的是喷油器常闭不喷。在这种情况下，故障喷油器的补偿量会达到上限值（10mm3/st或500μs）附近，与此同时其余各缸的补偿量也会相应减少以平衡各缸转速，甚至有个别会达到下限值。此时发动机不会冒烟，但会伴随抖动、动力不足等症状。前面所展示的德尔福系统的数据流正是这种情况。 需要补充的是，对于德尔福系统，当喷油补偿值达到最大值或最小值的时候，还会报出相应的故障码，如下图所示。 确认故障关联性 如果故障现象与喷油补偿量异常之间具有关联性，那么在故障发生时读取数据流，一定会发现至少有一缸喷油补偿量达到了最大值或最小值。 在此有必要指出一点，如果发现各缸补偿量都为零，需要检查曲轴转速传感器及其线束、安装间隙，必要时进一步排查信号盘、ECU及其数据。 识别气缸位置 前面已经指出，当故障喷油器的补偿量达到最大值或最小值时，其余各缸补偿量也会相应减小或增大，甚至达到最小值或最大值。那么当多个缸补偿量都达到最值的时候，就应该结合故障现象进行判断。如果是抖动伴随冒烟，那故障一定是补偿量为最小负值的气缸；如果是抖动伴随动力不足，那故障一定是补偿量为最大正值的气缸。 需要注意的是数据流和故障码里的气缸次序，有些诊断仪显示的是物理顺序，但有些则是发火顺序，这需要仔细辨别。 确定故障点 从本质上讲，补偿量达到最值是由于各缸转速存在明显差异，而这未必是喷油器自身故障。喷油器线路故障、高压油路故障、气缸密封性不良等也都会导致补偿量异常。举个例子，对于电装系统而言，由于油轨上安装了用于稳定轨压的阻尼阀（如下图所示），当阻尼阀的量孔堵塞时，喷油器就不会喷油，而这一缸的补偿值就会达到最大值附近。 小轨 现在，您分清喷油器的被动修正和主动补偿了吗？ 特别鸣谢： 共轨之家会员曹福财师傅提供维修案例。 版权申明 |
|
|
