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        豐田卡羅拉怠速游車故障診斷與分析

        2016-12-23 16:02:36李旺發(fā)
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2016年23期

        李旺發(fā)

        摘 要:隨著汽油發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)的不斷提高,人們對(duì)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作要求也日益提高。為了達(dá)到汽車燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用了非常多的智能控制系統(tǒng)。其中的怠速控制系統(tǒng)就是為了維持發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定怠速運(yùn)轉(zhuǎn),保證汽車工作的穩(wěn)定性和燃油經(jīng)濟(jì)性。其控制原理較復(fù)雜,實(shí)際工作中也是比較常見的故障現(xiàn)象。該文聯(lián)系實(shí)際故障,結(jié)合對(duì)怠速控制原理進(jìn)行系統(tǒng)分析,提出了對(duì)怠速控制故障診斷的有效方法。在一定程度上提高了維修效率。

        關(guān)鍵詞:汽油發(fā)動(dòng)機(jī) 怠速控制 反饋控制 怠速

        中圖分類號(hào):U472.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2016)08(b)-0078-02

        1 故障分析

        在實(shí)際中有一臺(tái)1.6豐田卡羅拉1ZR發(fā)動(dòng)機(jī),其怠轉(zhuǎn)速在規(guī)定轉(zhuǎn)速上限900~1 100 r/min之間游車,加速后發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)]能超過3000 r/min,放松加速踏板轉(zhuǎn)速回落較慢。

        針對(duì)以上故障,工作人員按照常規(guī)的診斷程序進(jìn)行了檢查。具體是:故障現(xiàn)象確認(rèn)→目視檢查→基本檢查→調(diào)取故障碼→用故障碼確定故障部位→查明故障原因(進(jìn)行原件、線路、示波的測(cè)量)→驗(yàn)證故障是否消除。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)待其升至正常溫度,觀察儀表,p/s燈亮,故障燈亮,怠速情況下發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在900~1 100 r/min之間游車,踩加速踏板發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)]能超過3 000 r/min,放松油門踏板后轉(zhuǎn)速回落慢。

        2 豐田卡羅拉怠速游車故障診斷

        根據(jù)此車型的特點(diǎn),筆者進(jìn)行了初步判斷。p/s燈亮證明CAN線路有故障。發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮證明發(fā)動(dòng)機(jī)存在故障。踩加速踏板發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)]能超過3000 r/min一般是腳踏板位置傳感器故障。發(fā)動(dòng)機(jī)在900~1100 r/min之間游車可能是其他傳感器故障引起。

        經(jīng)過初步診斷,可能原因已基本鎖定,接下來(lái)筆者進(jìn)行了目視檢查,首先檢查了各真空管連接和密封情況正常,各傳感器連接線路特別是腳踏板位置傳感器連接線路無(wú)異常。關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),檢查冷卻水正常,機(jī)油正常,蓄電池電壓正常。目視和基本檢查沒問題。

        下一步,用KT600讀相關(guān)數(shù)據(jù)流和調(diào)取故障碼,發(fā)現(xiàn)儀器無(wú)法進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)電腦,因?yàn)閜/s燈亮證明CAN線路有故障(也可以用儀器掃描其他系統(tǒng),如果缺失系統(tǒng)則可以判斷CAN線路故障)。通過檢查發(fā)現(xiàn)CANL-7對(duì)地短接(人為故障——該車為競(jìng)賽用車可以人為設(shè)置故障),排除故障,儀器可進(jìn)入電腦,p/s燈不亮。

        讀取了相關(guān)數(shù)據(jù)流沒發(fā)現(xiàn)異常,第一次讀取故障碼為腳踏板位置傳感器故障。清除故障碼,重新加速后,第二次讀取故障碼仍為腳踏板位置傳感器故障,此時(shí)可以確認(rèn)故障。對(duì)腳踏板位置傳感器進(jìn)行元件檢查,發(fā)現(xiàn)元件第五針腳損壞,線路檢查正常。更換元件,故障排除,發(fā)動(dòng)機(jī)加速正常。

        但游車現(xiàn)象依然存在,從而使筆者對(duì)故障排除的全過程進(jìn)行了反思,但仍然未發(fā)現(xiàn)問題。這時(shí)筆者決定對(duì)這款車的怠速控制原理進(jìn)一步研究希望能找到故障原因。

        怠速控制包括:起動(dòng)控制、暖機(jī)控制、怠速抬速控制(包括:空調(diào)、自動(dòng)變速器、電力負(fù)荷等)其具體的控制原理和控制過程如下。

        該車怠速控制系統(tǒng),是智能電子節(jié)氣門控制方式的怠速控制系統(tǒng)(見圖1)。

        該系統(tǒng)特點(diǎn)是常規(guī)的節(jié)氣門開啟與關(guān)閉是由加速踏板到節(jié)氣門的一根油門拉索來(lái)控制,但這個(gè)系統(tǒng)里面油門拉索已被廢除,其是根據(jù)油門踏板踩壓量的大小,發(fā)動(dòng)機(jī)電腦使用節(jié)氣門控制馬達(dá)來(lái)控制節(jié)氣門的開啟角度以達(dá)到最佳角度值。此外,加速踏板的踩壓量由加速踏板位置傳感器所檢測(cè),節(jié)氣門開啟角度由節(jié)氣門位置傳感器所檢測(cè)。同時(shí)為確保使用過程的安全可靠性,腳踏板傳感器和節(jié)氣門位置傳感器都包含有主系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)兩個(gè)系統(tǒng)的傳感器電路。如果其中一個(gè)出現(xiàn)故障,發(fā)動(dòng)機(jī)電腦能檢查到由于兩個(gè)傳感器電路之間的信號(hào)出現(xiàn)差別而產(chǎn)生反常的電壓,發(fā)動(dòng)機(jī)則自動(dòng)轉(zhuǎn)換到故障慢行模式,同時(shí)點(diǎn)亮故障燈。

        怠速電機(jī)安裝在節(jié)氣門上,由怠速控制電機(jī)來(lái)控制節(jié)氣門的開度從而準(zhǔn)確控制空氣吸入量,怠速控制電機(jī)利用發(fā)動(dòng)機(jī)電腦發(fā)出的信號(hào),始終將發(fā)動(dòng)機(jī)控制在最佳工作狀態(tài)。該系統(tǒng)由怠速控制電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)電腦、多個(gè)傳感器及開關(guān)組成。

        起動(dòng)控制如圖2所示,發(fā)動(dòng)機(jī)電腦通過接收到的起動(dòng)信號(hào),根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和冷卻水溫度來(lái)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能。

        發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱控制如圖3所示,起動(dòng)后如果發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度較低,電腦教會(huì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的轉(zhuǎn)速,以便發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn),(快速怠速)在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻溫度升溫后,則怠速轉(zhuǎn)速會(huì)降低。

        反饋控制系統(tǒng),當(dāng)使用空調(diào)、前大燈、自動(dòng)變速器等而引起發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增加或者變化時(shí),則怠速速度也將升高或者使其避免變化。

        3 故障排除

        通過對(duì)該系統(tǒng)控制原理的理順,筆者認(rèn)為傳感器出現(xiàn)故障的可能性不大,因?yàn)槿绻麄鞲衅鞒霈F(xiàn)了故障,那么就應(yīng)該有故障碼的出現(xiàn)。細(xì)細(xì)分析故障,發(fā)動(dòng)機(jī)在900~1 100 r/min之間游車,屬于高怠速游車,那么可能出現(xiàn)故障的地方有兩種可能:一是其他負(fù)載開關(guān)接觸不良,導(dǎo)致高怠速游車;二是可能有漏氣的存在。

        根據(jù)以上分析,筆者做了如下檢查:(1)驗(yàn)證是否為其他負(fù)載接觸不良引起;(2)逐個(gè)開啟各負(fù)載確認(rèn)負(fù)載正常運(yùn)行,看游車是否消失,結(jié)果沒能發(fā)現(xiàn)異常。由此看來(lái)故障原因應(yīng)該就是漏氣了,筆者又認(rèn)真地檢查了一遍各管連接處,果然發(fā)現(xiàn)節(jié)氣門體和鄒紋管連接處插了根小的吸管,拔出吸管重新連接故障排除。

        4 結(jié)語(yǔ)

        整個(gè)故障排除過程耗時(shí)兩個(gè)多小時(shí),故障為人為設(shè)置(此過程為全國(guó)競(jìng)賽訓(xùn)練,故障由學(xué)生設(shè)置,筆者之前并不知道故障),可能與實(shí)際故障有一定的區(qū)別。但從整個(gè)故障排除過程來(lái)看,檢查過程的細(xì)致和充分理解汽車控制原理對(duì)汽車故障的排除非常重要。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 那日松.轎車電噴發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與分析[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.

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