第一节燃油控制系统数据流分析与案例精解
喷油器波形分析
1.喷油器分类。
喷油器除了关断电压峰值的高度以外,喷油器本身并不能确定自身波形的特点,而开关晶体管和喷油器才能确定大多数波形的判定性尺度。喷油器由控制模块(PCM)中的一个晶体管开关及相应电路组成,它可开闭喷油器,不同类型的喷油器产生不同的波形,可分为饱和开关型、峰值保持型、脉冲宽度调制型、PNP型四种喷油器。
2.饱和开关型喷油器波形分析。
饱和开关型喷油器(图4-11)主要在多点燃油喷射系统中使用,这种形式的喷油器用于组成顺序喷射的系统中从饱和开关型喷油器的波形上读取喷油时间是相当容易的,当发动机控制模块(PCM)接地电路接通后,喷油器开始喷油;当控制模块断开控制电路时,电磁场会发生栾变,这个
线圈突变的电磁场产生了峰值。汽车示波器可以用数字的方式在显示屏上与波形一起显示出喷油时间。
喷油器的结构
(1)喷油器测试步骤启动发动机,以250/min的转速保持2~3min,直至发动机完全热机,同时燃油反馈系统进入闭环,通过观察示波器上氧传感器的信号确定这一点。关闭空调和所有附属电器设备,让变速杆置于驻车挡或空挡,缓慢加速并观察在加速时喷油器喷油持续时间的相应增加(2)饱和开关型喷油器波形分析说明饱和开关型喷油器波形分析如图4-12所示。
①从进气管中加入丙烷,使混合气变浓,如果系统工作正常,喷油器喷油时间将缩短,这是由于排气管中的氧传感器此时输出高的电压信号给发动机ECU,试图对浓的混合气进行修正的结果。
②造成真空泄漏,使混合气变稀,如果系统工作正常,喷油器喷油时间将延长,这是由于排气管中的氧传感器此时输出低的电压信号给发动机ECU,试图对稀的混合气进行修正的结果③提高发动机转速至2500/min,并保持稳定。在许多燃油喷射系统中,当该系统控制混合气时,喷油器的喷油时间性能被调节(改变)得从长至稍短,通常喷油器喷油持续
时间在正常全浓(高氧传感器电压)至全稀(低氧传感器电压)的0.25~0.5ms的范围内变化。
3.峰值保持型(TB1)喷油器波形分析
3.峰值保持型(TB)啧油器波形分析峰值保持型喷油器应用在节气门体(TBD)喷射系统中,这样的车型已经非常少了,在此不进行详细分析。
4.脉冲宽度调制型喷油器波形分析
脉冲宽度调制型喷油器用在一些欧洲车型和早期亚洲车型的多点燃油喷射系统中。
脉冲宽度调制型喷油器(安装在发动机ECU内)被设计成允许喷油器线圈流过大约4A的电流,然后再减少大约1A的电流,并以高频脉动方式开、关电路这种类型的喷油器不同于其他峰值保持型喷油器,因为峰值保持型喷油器的限流方法是用一个电阻来降低电流,而脉冲宽度调制型喷油器的限流方法是脉冲开关电路①脉冲宽度调制型喷油器波形测试步骤同前。
宽度调制型喷油器的波形分析如图4-13所示
通常一个线圈因需要用比保持它在一个固定位置上多4倍以上的电流去吸动这个机械装置,峰值保持喷油器是因控制模块用4A的电流去打开喷油器针阀,又只用1A的电流来保持针阀的打开而得名的。
从左至右,波形开始的数值为蓄电池电压,这表示喷油器关闭,当控制模块打开喷油器时,它提供了一个接地使这个电路构成回路。控制模块继续接地(保持在0V),直到探测到流过喷油器的电流为4A左右,控制模块靠高速脉冲电路减少电流,在亚洲车型上,磁场收缩的这个部分通常会有一个峰值(左侧峰值)。控制模块继续保持开启操作以便使剩余喷油时间可以继续得到延续,然后它停止脉冲,并完全断开接地电路使喷油器关闭,这就产生了波形右侧的那个峰值。
控制模块接地打开时,喷油时间开始,控制模块完全断开接地电路时(右侧释放峰值喷油时间结束。
5PNP型喷油器波形分析
PNP型喷油器是由在控制模块中操作它们的开关晶体管的形式而得名的,一个PNP型喷油器的晶体管有两个正极管脚和一个负极管脚。PNP型喷油器与其他系统喷油器的区别
就在于它的脉冲电源端接在负极上PNP型喷油器的脉冲电源连接到一个已经接地的喷油器上去开关喷油器,几乎所有的喷油器都是NPN型,它的脉冲连接到一个已经有电压供给的喷油器上,流过PNP型喷油器的电流与其他喷油器上的方向相反,这就是PNP型喷油器释放峰值方向相反的原因。
PNP型喷油器常见于一些多点燃油喷射(MFI)系统,除了它们出现的波形方向相反以外,PNP型喷油器与饱和开关型喷油器十分相像。PNP型喷油器的喷油时间开始于控制模块电源开关将电源电路打开时,喷油时间结東于控制模块完全断开控制电路。它的波形分析如图4-14所示。
在波形实例中,喷油器喷油时间刚好是3个格,因为这个实例波形的时间轴为2ms/Div,所以喷油时间大约是6ms,或精确地说是6.07ms。可以从这个图形上观察出燃油反馈控制系统是否工作,用丙烷去加浓混合气或用造成真空的方法使混合气变稀,然后观察相应的喷油时间变化情况。
6.迈腾BL车喷油器波形分析
(1)正常的喷油器波形当发动机控制单元(J623)决定喷油时,一方面给喷油器搭铁控制端提供合适的搭铁时间,另一方面通过正极控制端提供2次高压电流脉冲,第1次用来将喷油器针阀拉开,第2次用来维持喷油器针阀的开启,喷油结束时,J623将搭铁切断,此时感应出一个高电位。J623端喷油器正负极间的波形如图4-15所示,J623端喷油器正极与搭铁间的波形如图4-16所示。
喷油器负极由]623端控制搭铁的接通和断开,如图4-17所示为J623端控制喷油器负板与搭铁间的波形,二次脉冲均为反向电动势。
(2)断路时的喷油器波形喷油器正极斷路时,J623端喷油器正极对搭铁的波形如图4-18所示,1623端喷油器负极对搭铁的波形如图4-19所示
(3)虚接时的喷油器波形在喷油器正极或负极串联20Ω的电阻时,J623端喷油器正负极之间的波形如图4-20所示(交替出现),启动车辆的瞬间(1s内),J623输出正常的喷油器控制波形,之后以10s为一个周期出现3次,最后当检测到某缸失火后,J623便不再控制喷油器负极搭铁,此时的波形如图421所示。
