波形分析在发动机故障诊断中的应用研究
34页1、目 录1 绪论 .11.1 电控发动机的发展现状 .11.2 电控发动机的组成 .11.3 电控发动机故障检测现状 .11.3.1 国外电控发动机故障诊断现状 .21.3.2 国内电控发动机故障诊断现状 .32 波形分析法诊断电控发动机故障的原理 .53 电控发动机的波形测试与波形分析 .73.1 电控发动机的传感器波形测试与波形分析 .73.1.1 氧传感器波形测试与波形分析 .73.1.2 节气门位置传感器的波形测试与波形分析 .133.1.3 冷却液温度传感器波形测试与波形分析 .153.2 电控发动机的执行器波形测试与波形分析 .163.3 电控发动机的点火系波形测试与波形分析 .203.3.1 点火系次级电压信号波形的测试方法 .203.3.2 点火系次级电压信号的波形分析 .214 电控发动机故障诊断案例分析 .284.1 发动机怠速不稳 .284.2 加速不良 .294.3 启动困难 .29结论 .32致谢 .33参考文献 .3411 绪论1.1 电控发动机的发展现状汽车从 1886 年诞生到今天,己有 100 多年的历史,作为一个国家工业化水平的重要标志,汽车已逐渐成为
2、高技术的集成物。上世纪 70 年代初,随着世界电子技术的飞速发展,电脑技术的日益完善,电子技术逐渐进入了汽车制造领域,并且以惊人的速度向汽车结构内部扩展,使汽车的性能和质量都得到了迅速提高。德国奔驰公司首先采用 KE 型机械电子控制燃油喷射系统,揭开了汽车燃油控制电子化的序幕,随后,升级到了 L 型、LH 型的全面电子控制系统。从上世纪 80 年代起,汽车技术形成了智能化的初级阶段,到了 90 年代,就进入到了智能化的高级阶段。例如,1994 年美国、德国、日本等国家生产的排量在2L 以上的发动机几乎 100%采用了电控汽油喷射装置,轿车的电子化程度已成为其档次高低和现代化程度的重要标志之一。电子技术、电脑控制技术与汽车的完美结合,产生了发动机电子控制系统、防抱死制动系统、自动变速系统、防碰撞系统、导航系统和全球定位系统等。这些新技术的应用,使汽车结构发生了巨大变化,现代化电子部件数量与日俱增,到现在,已有人把汽车戏称为“架在四个轮子上的大规模集成电路”。在我国,自 1956 年诞生第一辆 CAlOB 解放牌汽车到现在不过 50 多年时间,在这 50 多年时间内,我国的汽车工业得到了飞
3、速的发展。2000 年我国汽车年产量达到 200 万辆(其中轿车 60.5 万辆),2005 年我国汽车年产量就超过了 600万辆(其中轿车 350 万辆)。在汽车技术方面,我国自 80 年代开始进口装有电子控制汽油喷射系统的小轿车。进入 90 年代后,特别是 1992 年以后,我国进口的各种新型小轿车基本上都采用电子控制汽油喷射系统。我国政府已把开发汽车发动机电子汽油控制系统列为“八五”期间的重点研发项目。经过十几年的发展,我国汽车发动机的电子化程度越来越高。到目前为止,我国生产的桑塔纳、奥迪、捷达、切诺基、红旗等轿车都实现了电子控制燃油喷射化,逐步向世界先进技术靠拢。1.2 电控发动机的组成电控汽油发动机主要由传感器、执行器、电控单元(ECU)三部分组成。1.3 电控发动机故障检测现状21.3.1 国外电控发动机故障诊断现状随着科学技术的不断进步,国外汽车维修企业正日益摆脱以往传统的手工作坊式的作业方式,越来越多地采用机械化、自动化、电子化检修仪器设备。到目前为止,国外对电控发动机的故障诊断大致经历了 4 个阶段。1) 利用数字式万用表诊断故障电控发动机故障如果持续发生,称之为持续
4、性故障;如果故障时有时无,称之为间歇性故障。检测持续性故障,可用万用表来进行诊断。应用万用表诊断的优点是,可根据操作者所知道的经验数据,快速而又准确地诊断出故障,特别是在技术资料缺乏的情况卜,用万用表检测诊断故障是最有效的方法。使用万用表诊断故障对维修人员的技术要求较高。操作者不仅要对所测系统的各元件作用比较熟悉,而且还要具备丰富的判断经验,因此存在很大的局限性。2) 利用故障码诊断故障电控发动机的电控单元(ECU)一般都具有故障自诊断功能。当电控发动机工作时,如果某个传感器或执行器出现了故障,电控单元就将该故障信息以故障码的形式存储起来,以方便维修人员检修。汽车维修人员检修时,可将专用的汽车解码器与发动机的电控单元连接,按照仪器的操作程序,读出故障码,并根据汽车制造厂提供的维修手册来确定故障码的含义,从而进行针对性的修理。需要说明的是,故障码只能表明系统工作不正常的范围,并不能表明故障点,还需要利用其它方法进一步诊断。3) 利用数据流分析诊断故障所谓数据流,就是将电控发动机工作时的传感器和执行器状态参数按照不同的要求进行组合,形成多种数据组,即数据流。这些数据流能监测发动机在各种状态
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