(1)发动机失火采集： 失火,即修车过程中经常说的缺火、缺缸等。点火缺火识别是由发动机控制单元来完成的。 点火缺火识别可通过转速信号采集来识别燃烧不良的气缸。监测发动机时,为了产生有说服力的数值,发动机必须在怠速下运行至少3min以上甚至更长的时间。怠速平稳性分析只在怠速下起作用(冷态或热态),可识别单个燃烧不良的气缸。个别气缸运转平稳性数值的偶然波动可以通过详细观察来识别。对于理论上均匀燃烧的发动机,运转平稳性数值为0(所有气缸的平均值)。例如,点火缺火、空气过剩、混合气浓度偏差、燃油供应故障、压缩压力不足都可能导致运转平稳性数值升高,因此不能定义准确的调节极限。借助曲轴传感器可以在增量轮上测量发动机转速。除了转速信号采集外,还可监控发动机的运行平稳性(点火失火识别)。为进行点火失火识别,增量轮在发动机控制单元中被根据点火间隔(2个点火过程之间)划分成多个扇形区。发动机控制单元测量各个扇形区的周期持续时间并进行统计分析,为每个特性曲线值存储了运行不稳定的最大允许值(作为发动机转速负荷和冷却液温度)。如果在一定缸并存储一条故障码记录。 (2)发动机运转平稳性数值和点火失火识别： 安静、无故障运行以及在发动机的大部分转速范围内均无振动时,称为运行平稳性。受制于结构设计,6缸发动机由于惯性力均衡,其运行平稳性原则上高于4缸发动机。但运行平稳性主要取决于燃烧动力,而非惯性力,燃烧不均匀时尤其会产生运行不稳定现象。因此,发动机控制系统具有运行平稳性控制功能。 通过曲轴位置传感器识别曲轴的转动速度变化。在各个气缸中每次引爆/燃烧混合气时,均会稍稍加速曲轴,并在换气期间又再次将其稍微制动。如果加速力增加,则怠速转速也会增加,直到加速和制动之间重新达到平衡。针对8缸发动机,在2个工作周期(720°曲轴)内进行8次燃烧周期,即每次燃烧可以分配到90°曲轴角度的扇形区因此,燃烧周期可以分配给各个气缸,并可以相互比较。6缸发动机示例:720除以6等于120°曲轴。 由平均值与较高的加速度的偏差可以得到正的运转平稳性数值。由平均值与较高的减速度的偏差可以得到负的运转平稳性数值。 一个周期(720°曲轴)的运转平稳性数值总和在转速恒定时为0,但实际上会出现较小的偏差,这又会重新导致通常几乎难以察觉的小转速波动。 怠速时的运转平稳性数值不超过一定值,仍处于正常范围。 例如某发动机:当所有气缸值按相似的数量级变化时,这些值介于-7和7之间,仍处于正常范围并且未察觉到偏差。当气缸值接近0并且只有一个气缸值达到5~7时,已经可以察觉到偏差。运行不稳定尤其会因为下列原因而出现。 ①喷油量偏差、混合气浓度偏差(喷油嘴故障)。 ②不同的气缸进气(例如进气道积炭、过剩空气)。 ③不同的压缩或缺少压缩。 ④缓慢地燃烧(火花塞、点火线圈。 ⑤不一致的气缸列增压(废气涡轮增压器)。 当上述原因导致熄火时,运行平稳性尤其差。
维修贴：
发动机控制单元根据读取的信号计算出发动机转速。为了正常启动发动机,发动机控制单元检查下列条件是否满足:曲轴传感器和凸轮轴传感器发出的信号没有错误;必须按规定的时间顺序识别到这两个信号。
这一步骤称为同步过程,并仅在车辆启动时执行。同步时可使发动机控制单元能够正确控制燃油喷射,不同步时不能启动车辆。
如果在发动机启动时(在曲轴旋转第1圈时)曲轴位置传感器(图19.2-2)信号缺失或识别出无效同步,便会立即开始进行诊断。这时将读取凸轮轴位置传感器信号,如果读取了凸轮轴上的12个齿面,而故障仍然存在,便会存入一个故障码。一旦运转中的发动机未接收到曲轴位置传感器信号,或不存在有效的同步,便会开始确认故障。
(3)曲轴位置传感器特性曲线:
从高相位到低相位的过渡标志着磁场的变化,在发动机控制单元中对这些变化进行计数。磁场两次切换之间的偏差为6°曲轴转角。曲轴位置传感器特性曲线如图19.2-3所示。曲轴位置传感器信号如图19.2-4所示。曲轴位置传感器参数见表19.2-1。
(4)曲轴位置传感器电路：
①磁感应式曲轴位置传感器电路连接。在发动机运行中,当曲轴位置传感器出现故障时,会导致信号中断,发动机不能启动或在运行时立即熄火,这时ECU可以诊断到故障并进行故障码存储。
大众车系磁感应式曲轴位置传感器的端子T3i/2为传感器端子,其中一极与ECU的T80/64端子相连;端子T3i/3为传感器端子,与ECU的T80/53端子相连;端子T3i/1为屏蔽线端子在发动机线束内的搭铁连接(图19.2-5)。
②曲轴位置传感器电路检测：
a.电阻检测。关闭点火开关,拔下传感器插接器插头,检测传感器上3端子和2端子间的电阻值,应为450~1000Ω。若电阻值为无穷大,则说明信号线圈存在断路,应更换传感器。检测传感器上端子T3i/3或端子T3i/2与屏蔽线端子T3i/1之间的电阻值,应为无穷大。
如果该电阻值不是无穷大,则应更换传感器。
b.输出电压检测。用万用表的交流电压挡在线路正常连接、发动机运转时测量端子T3i3或端子T3i2之间的电压,该电压值在02~2V范围内波动。
c.曲轴位置传感器与ECU之间的连接线束检测。分别检查T3i2与ECU的T80/64端子T3i/3与ECU的T80/53端子、T3i/1端子与发动机线束内电源线间的电阻值,应不超过1.5Ω。
如果电阻值为无穷大,则说明存在导线断。
(5)霍尔式曲轴位置传感器的电路(图19.2-6)：
①电压检测。拔下传感器插头,打开点火开关,检查插头上电源端子与接地之间的电压应为5V。如果无电压,则应检查传感器与ECU之间的线路及ECU上相应端子的电压;如果ECU相应端子有电压,则为传感器到ECU之间线路断路,否则为ECU故障。
②输出信号检测。将传感器插头插回,启动发动机,测量传感器输出端子信号的输出电压值,其值应在3~6V之间。如果不符,则为传感器故障。如某车型输出信号是矩形脉冲信号,高电位为5V,低电位为0.3V。
(6)双线制霍尔式传感器：
普通霍尔式传感器有3根引线,分别为电源线、信号线和搭铁线。有些车采用的新型霍尔式曲轴位置传感器,只有2根引线,如大众高尔夫CC等,2根引线分别为电源线和信号线。输出信号均为方波脉冲信号,占空比范围为30%~70%,一般为50%,如图19.2-7所示,但输出信号的高、低电压存在差异。新型霍尔式传感器输出信号的高、低电压不受速度影响,主要由ECU内部的电阻R决定,电阻R定,高、低电压便一定,即使转速很低,发动机ECU仍能检测到输出信号电压,这就克服了电磁式传感器输出信号电压随转速变化而变化的缺点。
(7)霍尔式传感器失灵检查：
①检查霍尔式传感器线路有无断路或短路,以及插接器端子有无腐蚀。
②清洁霍尔式传感器头部。
③检查霍尔式传感器的供电与搭铁情况。
④用示波器读取波形,波形应为方波信号。
⑤串接一个发光二极管,启动发动机,观察发光二极管的闪烁情况,发光二极管应有规律地闪烁,否则为曲轴位置传感器信号不良。
