汽车发动机控制阀波形故障原理分析

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1.怠速控制(IAC)电磁阀

    怠速控制器被设计在许多机械和机电装置中，在电控发动机管理系统中，电子控制取代了老式自动调温塞式、石蜡式、真空罐式等类似装置的位置。电子控制怠速电磁阀可以防止怠速的失速，增强怠速的稳定性，在减速时采用分级减速手段减少碳氢化合物HC的排放。怠速电磁阀可以保持尽可能低的怠速而不熄灭，甚至在打开空调机、发电机、动力转向等附属设备对发动机增负载时，也可以保持可能的平稳性。

    一些怠速控制器是电磁阀(大多数福特车)还有一些是旋转马达(欧洲博世BOSCH)，另一些是齿轮减速直流步进电机(大多数适用、xxxxxxxxxxxx汽车)，然而所有例子都是由控制电脑改变信号幅值或脉冲宽度来最终控制怠速的运行。

    怠速由发动机转速传感器来检测、怠速被调整在预定的程序设定的保持段内。控制电脑从例如空调压缩机的开关、电瓶充电指示、动力转向开关和空档/停车挡开关等附属设备中接受数字开关的输入信号，每个开关都会触发预定设定的怠速补偿命令并传送给怠速控制器，当节气门关闭发动机转速至最低值以下或车速稳定时，怠速控制系统通常开始起作用，电控怠速阀允许空气绕过节气门流动，产生类似于打开节气门效果。

    试验方法：

    使发动机怠速运转并将附属设备(空调、风扇、雨刷)开或关，如果该车装有自动变速器，在停车与前进档之间切换。这将会改变发动机负荷，引起发动机控制电脑给怠速阀的输出命令信号改变。

    波形结果：

    确认对各种怠速补偿模式波形的幅值、频率、形状、脉冲宽度等判定性尺度都在正确范围内，并且有可重复性和一致性。

    确认当控制电脑的命令信号改变时，电磁阀有反应，并且发动机转速也跟着改变，观察下列情况的出现：

    当附属电气设备开关开启闭合时或变速器出挡入挡时，控制电脑的怠速控制输出命令将改变。怠速改变时，怠速控制阀应开闭节气门旁通孔，若怠速不变，应怀疑怠速阀损坏或旁通道阻塞。

    在诊断怠速控制阀和控制电路之前，应先确定节查真空泄漏或不合适的空气泄漏，它们会使怠速控制系统出问题。

    2.混合气控制阀

    通用公司的混合气控制阀应用比较广泛，其它反馈化油器混合气控制波形在外观上略有不同、但它们信号显示出相同的判定尺度，并以十分相像的型式出现，在化油器燃油反馈控制系统中混合气控制信号是最重要的输出信号，在通用汽车上，这个电路的脉冲大约每秒10次，每个单独脉冲(脉冲宽度或开启时间)的变化，依据比时燃油混合气的需要而定。

    在通用汽车中，这个电路控制化油器中处于低位置(稀位置)的主喷量孔针阀每次脉冲的时间。在其它系统中，混合气控制电路控制空气电磁阀，当动作的空气进入主量孔通道或进入管道使混合气变稀。大多数反馈化油器系统都以相同方式工作，及较长的混合气控制开启时间意味着发出的变稀的混合气命令。

    通常，从发动机控制电脑发出的控制命令，都围绕在占空比大于50%的范围波动。
这意味着系统被控制在稀的混合气状态下对长期浓的情况起着补偿作用(例如化油器浓调整)，相反从发动机控制电脑发出控制命令都围绕在占空比小于50%范围内波动，则意味着系统被控制在浓的混合气状态对长期稀的情况起补偿作用(例如真空泄漏)。
    在执行这个化油器混合气调整程序之前，先要确认氧传感器的工作正常与否。

    试验方法：

    起动发动机并怠速运转在2500转/分约2-3分钟时间，直到发动机充分暖机，燃油反馈控制系统进入闭环，上述过程可以根据从??属电气设备，确认汽车处于停车挡或空挡，按照推荐的维修步骤对被检修的化油器进行稀停止，空气泄漏和怠速混合比调节。

    波形结果：

    当主喉管量孔油路或一氧化碳调整适当时，混合气控制信号占空比将大约50%左右波动，占空比可用示波器上的游标来检查或根据波形显示的标定来分析，汽车示波器可以将占空比的数值与波形同时显示在示波器上。

    用屏幕标定波形的方法并不难，如果化油器混合比调整设定正确，波形的峰尖就会被集中两个下降沿之间，这个尖峰是由发动机控制电脑的接地电路造成的，看例子中的波形说明框去观察控制电脑在什么地方接通和切断电路。当主量孔和怠速混合比调整设定正确于尖峰轻微地从右向左，然后在返回地波动着，但保持非常逼近波形中两个下降沿的中间，根据氧传感器的输入信号控制电脑从左向右显示波形信号。

    当氧传感器信号浓时，控制电脑就将混合比控制电脑每个循环接地时间延长(闭合角增加)去进行补偿修正，当氧传感器信号稀时，控制电脑就将混合比控制电路每个循环时间缩短(闭合角减小)去进行补偿修正。当混合比控制波形占空比在50%附近波动，并且氧传感器工作正常时，系统混合比控制正常，催化器工作效果最佳。在怠速或2500转/分，或是正常行驶下(不包括重载和加减速)，波形显示均应在50%左右波动，这时燃油反馈控制系统由性能最佳并且废气排放可能性最低。

    如果在一种工作状况下不正常，(例如怠速)波形占空比在50%左右波动，但在其它状况下不正常，行驶状况下波形显示占空比经常在50%左右波动，这样系统在需要时可以得到最大的混合比补偿(从稀的一侧到浓的一侧)，当波形的尖峰运动到右侧时，说明控制电脑正下达稀混合气的命令，这里是根据氧传感器的输出高的电压。

    3.博世(BOSCH)频率混合比调整阀

    博世(BOSCH)CIS系统是70年代末期，直到现在仍然可以见到安装在欧洲轿车上机械式多点燃油喷射系统。CIS燃油喷射系统用频率阀保持在变化的行驶条件能够有正确的燃油控制。所有博世CIS频率阀的波形(除奔驰频率阀外)形状和运行都和范例中的相像，奔驰频率阀有不同的驱动器及波形，但运行方式相同。频率阀信号是博世CIS燃油反馈控制系统的最主要的输出信号，这个电路脉冲频率大到是70Hz。这个频率是不变的，不管发动机转速和负荷如何变化，它的频率都保持在70Hz。但通断时间(脉冲的闭合角)随着氧传感器给控制电脑的信号而改变。

    在CIS系统，这个脉冲电路靠控制时间长短来改变燃油分配器中差压阀下室的油压，当差压阀下室的油压减少时，就使更多燃油流过上室，加浓燃油混合比。
从控制电脑发给频率阀的命令信号占空比大于50%时，意味着系统进入浓混合比控制，这是补偿长时间稀的状态(例如稀的一氧化碳调整或真空泄漏)。相反地，从控制电脑发给频率阀的命令信号占空比小于50%时，意味着系统进入稀混合比控制，这是补偿长时间浓的状态(例如浓的一氧化碳调整或过高的燃油压为)。在做这个燃油混合比(一氧化碳值)的调整前，先确定氧传感器工作正常。