電控汽車波形分析—噴油器波形分析

1、電控汽車波形分析 噴油器波形分析 噴油器的控制方式有四種基本類型： 飽和開關(guān)型 峰值保持型 脈沖寬度調(diào)制型 PNP型特別提醒：不同類型的噴油器產(chǎn)生的波形不同。飽和開關(guān)型飽和開關(guān)型(PFI/SFI)(PFI/SFI)噴油器噴油器波形分析波形分析 飽和開關(guān)型噴油器主要在多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)中使用，在節(jié)氣門體燃油噴射(TBI)系統(tǒng)上應(yīng)用不多。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元接地電路接通時(shí)，噴油器開始噴油，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU斷開控制電路時(shí)，電磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生突變，這個(gè)線圈突變的電磁場(chǎng)產(chǎn)生了峰值。 汽車示波器可以用數(shù)字的方式在顯示屏上與波形一起顯示噴油持續(xù)時(shí)間。 按照波形測(cè)試設(shè)備操作使用說明書的要求連接好波形測(cè)試設(shè)備。 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)

2、，以2500r/min的轉(zhuǎn)速保持油門2min3min，直至發(fā)動(dòng)機(jī)完全熱機(jī)。 同時(shí)使燃油反饋控制系統(tǒng)進(jìn)入閉環(huán)控制狀態(tài)（可以通過觀察波形測(cè)試設(shè)備上氧傳感器的信號(hào)確定這一點(diǎn)）。 關(guān)掉空調(diào)和所有附屬電器設(shè)備。 將換檔操縱手柄置于停車檔或空檔。 緩慢加速并觀察在加速時(shí)噴油器的噴油持續(xù)時(shí)間的相應(yīng)增加狀況。 飽和開關(guān)型(PFI/SFI)噴油器波形及分析如圖示 從進(jìn)氣管中加入丙烷，使混合氣變濃，如果系統(tǒng)工作正常，噴油器噴油持續(xù)時(shí)間將縮短 這是由于排氣管中的氧傳感器此時(shí)輸出高的電壓信號(hào)給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，試圖對(duì)濃的混合氣進(jìn)行修正的結(jié)果飽和開關(guān)型(PFI/SFI)噴油器波形及分析 人為造成真空泄漏，使混合氣變稀，如果

3、系統(tǒng)工作正常，噴油器噴油持續(xù)時(shí)間將延長(zhǎng) 這是由于排氣管中的氧傳感器此時(shí)輸出低的電壓信號(hào)給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，試圖對(duì)稀的混合氣進(jìn)行修正的結(jié)果 將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高至2500 r/min，并保持穩(wěn)定。在許多燃油噴射系統(tǒng)中，當(dāng)該系統(tǒng)控制混合氣時(shí)，噴油器的噴油持續(xù)時(shí)間能被調(diào)節(jié)(改變)得從稍長(zhǎng)至稍短。 通常噴油器噴油持續(xù)時(shí)間在正常全濃(高氧傳感器電壓)至全稀(低的氧傳感器電壓)范圍內(nèi)在0.25ms至0.5ms的范圍內(nèi)變化。 加入丙烷或人為造成真空泄漏，然后觀察噴油器噴油持續(xù)時(shí)間的變化時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)噴油持續(xù)時(shí)間不發(fā)生變化，則氧傳感器可能損壞。 因?yàn)槿绻鮽鞲衅骰虬l(fā)動(dòng)機(jī)ECU不能察覺混合氣濃度的變化，那么噴油器的噴油持

4、續(xù)時(shí)間就不能改變。所以，在檢查噴油器噴油持續(xù)時(shí)間之前，應(yīng)先確認(rèn)氧傳感器是否正常。 當(dāng)燃油反饋控制系統(tǒng)工作正常時(shí)，噴油器噴油持續(xù)時(shí)間會(huì)隨著駕駛條件和氧傳感器輸出的信號(hào)的變化而變化(增加或減少)。 通常噴油器的噴油持續(xù)時(shí)間大約在怠速時(shí)l ms 6 ms到冷起動(dòng)或節(jié)氣門全開時(shí)大約6 ms 35 ms之間變化。 匝數(shù)較少的噴油器線圈通常產(chǎn)生較短的關(guān)斷峰值電壓，甚至不出現(xiàn)尖峰。 關(guān)斷尖峰隨不同汽車制造商和發(fā)動(dòng)機(jī)系列而不同，正常的范圍大約是從30V100V，有些噴油器的峰值被鉗位二極管限制在大約30V60V。 如果所測(cè)波形有異常，則應(yīng)更換噴油器。峰值保持（電流控制型，峰值保持（電流控制型，TBITBI）噴

5、油）噴油器波形分析器波形分析 峰值保持型噴油器主要應(yīng)用在節(jié)氣門體(TBI)燃油噴射系統(tǒng) 但有少數(shù)幾種多點(diǎn)噴射(MFI)系統(tǒng)，像通用的2.3L QUAD-4發(fā)動(dòng)機(jī)系列、土星1.9L和五十鈴1.6L發(fā)動(dòng)機(jī)亦采用峰值保持型噴油器。 安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU中的峰值保持噴油驅(qū)動(dòng)器被設(shè)計(jì)成允許大約4A的電流供給噴油器線圈，然后減少電流至約1A以下。 峰值保持型噴油器波形測(cè)試方法同飽和開關(guān)型(PFI/SFI)噴油器的波形測(cè)試方法。 通常，一個(gè)電磁閥線圈拉動(dòng)機(jī)械元件做初始運(yùn)動(dòng)比保持該元件在固定位置需要4倍以上的電流 峰值保持驅(qū)動(dòng)器的得名是因?yàn)殡娍貑卧?A的電流打開噴油器針閥，而后只用lA的電流使它保持在開啟的狀

6、態(tài)。 下圖所示為峰值保持型噴油器的正確波形及分析說明 從左至右，波形軌跡從蓄電池電壓開始，這表示噴油驅(qū)動(dòng)器關(guān)閉，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU打開噴油驅(qū)動(dòng)器時(shí)，它對(duì)整個(gè)電路提供接地。峰值保持型噴油器的正確波形及分析 在有些雙節(jié)氣門體燃油噴射系統(tǒng)中，在波形的峰值之間出現(xiàn)許多特殊的振幅式雜波，可能表示發(fā)動(dòng)機(jī)ECU中的噴油驅(qū)動(dòng)器有故障故障。發(fā)動(dòng)機(jī)在極濃的混合氣下運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)在極濃的混合氣下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噴油器波形時(shí)的噴油器波形 波形測(cè)試方法同前。 脈沖寬度調(diào)制型噴油器的波形及分析如圖所示。 從左至右，波形開始在蓄電池電壓高度，這表示噴油器關(guān)閉，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU打開噴油器時(shí)，它提供了一個(gè)接地去使電路構(gòu)成回路。脈沖寬度調(diào)制型噴油

7、器的脈沖寬度調(diào)制型噴油器的波形及分析波形及分析PNPPNP型噴油器波形檢測(cè)、分析型噴油器波形檢測(cè)、分析 PNP型噴油器是由在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU中操作它們的開關(guān)三極管的型式而得名的，一個(gè)PNP噴油驅(qū)動(dòng)器的三極管有兩個(gè)正極管腳和一個(gè)負(fù)極管腳。 PNP的驅(qū)動(dòng)器與其他系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器的區(qū)別就在于它的噴油器的脈沖電源端接在負(fù)極上。 PNP型噴油驅(qū)動(dòng)器的脈沖電源連接到一個(gè)已經(jīng)接地的噴油器上去開關(guān)噴油器。 幾乎所有的噴油驅(qū)動(dòng)器都是NPN型。 它的脈沖接地再接到一個(gè)已經(jīng)有電壓供給的噴油器上，流過PNP型噴油器的電流與其他噴油器上的方向相反，這就是為什么PNP型噴油器釋放峰值方向相反的原因。 PNP型噴油器常見于一些多點(diǎn)燃

8、油噴射（MFI）系統(tǒng)中，通常PNP型噴油器的波形除了方向相反以外，與飽和開關(guān)型噴油驅(qū)動(dòng)器的波形十分相像 PNP型噴油器的波形和分析如圖所示。PNP型噴油器波形分析 噴油時(shí)間開始于發(fā)動(dòng)機(jī)ECU電源開關(guān)將蓄電池電路打開時(shí)，（看波形圖左側(cè)），噴油時(shí)間結(jié)束于發(fā)動(dòng)機(jī)ECU完全斷開控制電路(釋放峰值在右側(cè))時(shí)。 汽車波形測(cè)試設(shè)備一般具有既可圖形顯示又可數(shù)字顯示噴油持續(xù)時(shí)間的功能。 也可以從波形上觀察出燃油反饋控制系統(tǒng)是否工作，用丙烷去加濃混合氣或用造成真空的方法使混合氣變稀，然后觀察相應(yīng)的噴油持續(xù)時(shí)間變化情況。噴油器電流波形分析噴油器電流波形分析 如果懷疑噴油器線圈短路或噴油驅(qū)動(dòng)器有故障，可以用靜態(tài)測(cè)試噴

9、油器的線圈電阻值的方法來判斷。 更精確的方法是測(cè)試動(dòng)態(tài)下流過線圈電流的蹤跡或波形，即進(jìn)行噴油器電流測(cè)試。 另外在噴油器電流測(cè)試時(shí)，還可以檢查噴油驅(qū)動(dòng)器 (發(fā)動(dòng)機(jī)ECU中的開關(guān)三極管) 的工作。 噴油驅(qū)動(dòng)器電流極限的測(cè)試能夠進(jìn)一步確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU中的噴油驅(qū)動(dòng)器的極限電流是否適合，這個(gè)測(cè)試需要用波形測(cè)試設(shè)備中的附加電流鉗來完成。 峰值保持型噴油器的電流通常大約在4A，而飽和開關(guān)型噴油器的電流通常小于2A。 若電流開始流入線形成了一個(gè)尖峰(在峰值保持型里的尖峰)，然后幾乎是垂直下降至大約稍小于1A。 這里噴油驅(qū)動(dòng)器的“保持”部分是指正在工作著并且保持電流約為1A直到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU關(guān)閉噴油器為止，當(dāng)電流

10、從線圈中消失時(shí)，電流波形慢慢降回零線，參見上圖。 元貝駕考網(wǎng) http:/ 元貝駕考科目四 電流到達(dá)峰值的時(shí)間以及電流波形的峰值部分通常是不變的，這是因?yàn)橐粋€(gè)好的噴油器通入電流和打開針閥的時(shí)間保持不變(隨溫度有輕微變化)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU操縱噴油器打開的時(shí)間就是波形的保持部分。噴油器起動(dòng)試驗(yàn)波形分析噴油器起動(dòng)試驗(yàn)波形分析 該測(cè)試主要使用于發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)的狀態(tài)。 當(dāng)懷疑沒有噴油器脈沖信號(hào)時(shí)，可以用波形測(cè)試設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，大多數(shù)情況下，如果噴油器電路有故障，就一點(diǎn)脈沖信號(hào)都沒有，可能有兩種情況： 一種是有一條0V的直線，一種是一條12V電壓的水平線(噴油器電源電壓)。對(duì)于除PNP型噴油器外

11、的所有電路 波形測(cè)試設(shè)備顯示一條0V直線 如果波形測(cè)試設(shè)備顯示一條0V直線,首先應(yīng)確認(rèn): 波形測(cè)試設(shè)備和噴油器連接是否良好; 必要的零件(分電器軸、曲軸和凸輪軸等)是運(yùn)轉(zhuǎn)的; 用波形測(cè)試設(shè)備檢查噴油器供電電源電路以及發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的電源和接地電路，如果噴油器上沒有電源電壓，檢查其他電磁閥(EGR閥和EEC控制閥等)電源電壓。 如果噴油器供電電源正常，噴油器線圈可能開路或者噴油器插頭損壞，個(gè)別情況是發(fā)動(dòng)機(jī)ECU中噴油器控制電路頻繁接地，代替了推動(dòng)脈沖，頻繁的從噴油器向氣缸中噴射燃油，造成發(fā)動(dòng)機(jī)淹缸的后果。 波形測(cè)試設(shè)備顯示一條12V供電電壓水平直線 首先確認(rèn)必要零件(如分電器軸、曲軸和凸輪軸等)是

12、運(yùn)轉(zhuǎn)良好。 如果噴油器供給電壓正常，波形測(cè)試設(shè)備上顯示一條噴油器電源電壓的水平直線，說明發(fā)動(dòng)機(jī)ECU沒有提供噴油器的接地。 這可能有以下原因造成:發(fā)動(dòng)機(jī)ECU內(nèi)部或外部接地電路不良，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU沒有收到曲軸、凸輪軸位置傳感器傳出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)或同步信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU電源故障，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU內(nèi)部噴油驅(qū)動(dòng)器損壞。 波形測(cè)試設(shè)備顯示有脈沖信號(hào)出現(xiàn) 確定脈沖信號(hào)間幅值、頻率、形狀及脈沖寬度等判定性尺度都是一致的。 十分重要的是確認(rèn)有足夠的噴油器脈沖寬度去供給發(fā)動(dòng)機(jī)足夠的燃油來起動(dòng)。 在起動(dòng)時(shí)大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU一般被程序設(shè)定會(huì)發(fā)出6ms35ms的噴油脈沖寬度。通常噴油脈沖寬度超過50 ms燃油會(huì)淹缸，并

13、可能阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。 檢查噴油器尖峰高度幅值的一致性和正確性。噴油器釋放尖峰應(yīng)該有正確的高度。 如果尖峰異常的短可能說明噴油器線圈短路，可用歐姆表測(cè)量噴油器線圈阻值或用電流鉗測(cè)量噴油器的電流值。 或者用電流鉗在波形測(cè)試設(shè)備上分析電流波形，確認(rèn)波形從對(duì)地水平升起的不是太高，太高可能說明噴油器線圈電阻太大或者發(fā)動(dòng)機(jī)ECU中噴油器驅(qū)動(dòng)器接地不良。 如果出現(xiàn)在波形測(cè)試設(shè)備上的波形不正常，應(yīng)： 檢查線路和線路插座是否損壞， 檢查波形測(cè)試設(shè)備的接線并確認(rèn)有關(guān)零件(分電器軸、曲軸和凸輪軸等)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。元貝駕考網(wǎng) http:/ 元貝駕考2016科目一 當(dāng)故障顯示在波形測(cè)試設(shè)備上時(shí)搖動(dòng)線束和插頭，這有利于進(jìn)

14、一步確認(rèn)噴油器電路的故障原因。 波形測(cè)試設(shè)備顯示一條位于地線的水平直線 首先確認(rèn)必要的零件(分電器軸、曲軸和凸輪軸等)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。 如果噴油器接地正常，則是發(fā)動(dòng)機(jī)ECU沒有電源脈沖推動(dòng)控制電路信號(hào)輸出 這可能有以下幾種原因造成： 發(fā)動(dòng)機(jī)ECU沒有收到曲軸、凸輪軸位置傳感器傳出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)或同步信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU內(nèi)部或外部電源電路損壞，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU接地不良，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部噴油驅(qū)動(dòng)器損壞。電控汽車波形分析 怠速控制閥、活性炭罐清洗電磁閥、EGR控制電磁閥波形分析李東江怠速控制閥波形分析怠速控制閥波形分析 波形檢測(cè)方法波形檢測(cè)方法 按照波形測(cè)試設(shè)備使用說明連接波形測(cè)試設(shè)備。 使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)并將附屬設(shè)備

15、（空調(diào)、風(fēng)扇和刮水器等）打開或關(guān)閉。 對(duì)于裝有自動(dòng)變速器的汽車還應(yīng)該將換檔操縱手柄在停車檔（P）與前進(jìn)檔（D）之間進(jìn)行切換，使發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷發(fā)生變化，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)ECU輸給怠速控制閥的控制信號(hào)改變，獲得怠速控制閥波形（如圖）。幾種典型的怠速控制閥波形示例幾種典型的怠速控制閥波形示例 波形分析波形分析 各種怠速控制閥的波形的幅值、頻率、形狀和脈沖寬度等判定性尺度都在正確的范圍內(nèi)，并且應(yīng)該有可重復(fù)性和一致性。 確認(rèn)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的控制命令信號(hào)改變時(shí)，怠速控制閥有反應(yīng)，并且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也跟著改變，觀察有無下列情況出現(xiàn)：當(dāng)附屬電氣設(shè)備的開關(guān)開啟、閉合或自動(dòng)變速器出檔、入檔時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的怠速控制輸出命令

16、將改變；怠速改變時(shí)，怠速控制閥應(yīng)開閉旁通氣道。若怠速不變，應(yīng)懷疑怠速控制閥損壞或旁通氣道堵塞。 在診斷怠速控制閥和控制電路之前，應(yīng)首先確定節(jié)氣門開關(guān)自如，最低怠速符合車型技術(shù)要求，檢查有無真空泄漏或不合適的空氣泄漏。活性炭罐清洗電磁閥波形分析活性炭罐清洗電磁閥波形分析 波形檢測(cè)方法波形檢測(cè)方法 確認(rèn)從油箱到活性炭罐和進(jìn)氣管的油氣管路完好無損并安裝正確。 按照波形測(cè)試設(shè)備使用說明連接波形測(cè)試設(shè)備 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并保持在2500r/min的轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)2min3min，直到發(fā)動(dòng)機(jī)完全暖機(jī)，燃油反饋控制系統(tǒng)進(jìn)入閉環(huán)控制狀態(tài)（可以通過觀察波形測(cè)試設(shè)備上的氧傳感器信號(hào)電壓波形確認(rèn)該狀態(tài)）。 關(guān)閉所有的附加電

17、氣設(shè)備，將汽車處于停車檔（P）或空檔（N）的位置，頂起驅(qū)動(dòng)輪或在汽車行駛的同時(shí)觀察活性炭罐清洗電磁閥的波形?；钚蕴抗耷逑措姶砰y的波形如圖所示。波形分析波形分析 活性炭罐清洗電磁閥波形的幅值、頻率、形狀和脈沖寬度等判定性尺度都應(yīng)在正確的范圍內(nèi)，并且應(yīng)該有可重復(fù)性,在活性炭罐電磁閥參與工作時(shí)應(yīng)有信號(hào)波形?；钚蕴抗耷逑措姶砰y的波形活性炭罐清洗電磁閥的波形 汽車一旦達(dá)到預(yù)定的車速，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU便開始用可變的脈寬調(diào)制信號(hào)控制活性炭罐清洗電磁閥去打開清洗閥。 當(dāng)汽車減速時(shí)，該信號(hào)應(yīng)該停止，同時(shí)活性炭罐清洗電磁閥應(yīng)該關(guān)閉。（幾乎任何時(shí)候，當(dāng)上述條件滿足時(shí)，該過程都會(huì)發(fā)生。） 可能發(fā)現(xiàn)的故障和在波形上可能看到

18、的判定性尺度的偏差是波形尖峰高度變短（這說明活性炭罐清洗電磁閥有斷路故障），或完全沒有信號(hào)（波形為一條直線，這說明發(fā)動(dòng)機(jī)ECU有故障，或發(fā)動(dòng)機(jī)ECU沒有接收到清洗活性炭罐的條件信號(hào)，這可能是導(dǎo)線或?qū)Ь€連接器有故障）。廢氣再循環(huán)（廢氣再循環(huán)（EGREGR）控制電磁閥）控制電磁閥波形分析波形分析 波形檢測(cè)方法波形檢測(cè)方法 在進(jìn)行廢氣再循環(huán)（EGR）控制電磁閥波形測(cè)試之前，應(yīng)首先確認(rèn)進(jìn)氣歧管、廢氣再循環(huán)閥真空電動(dòng)機(jī)和真空電磁閥的連接管路完好無損，且連接正確和無真空泄漏； 確定廢氣再循環(huán)（EGR）閥隔膜能保持適度的真空； 確認(rèn)廢氣再循環(huán)（EGR）的通道清潔暢通，沒有由于內(nèi)部積碳造成堵塞，確保在進(jìn)行廢氣再循環(huán)（EGR）時(shí)，廢氣能真正進(jìn)入燃燒室。 正確連接波形測(cè)試設(shè)備，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)