发动机计算负荷值和发动机绝对负荷值

宁波老李

有些问题要请教各位：
1、所谓冻结帧指的是故障在首次出现的瞬间保存的参数值还是故障被OBD-2的自诊断系统确认后保存的参数值？
按照熊荣华老师的说法是：“冻结帧指的是故障在首次出现的瞬间保存的参数值。”好多教材和维修手册上也是这么说的。但我认为“冻结帧应该是故障被OBD-2的自诊断系统确认后保存的参数值。”理由如下：故障发生瞬间系统在自诊断系统按照一定的检测逻辑确认故障前是不知道故障已经发生了，所以不会发保存冻结帧的指令，也就是说实际故障发生瞬间到被自诊断系统确认需要一定的时间，这个时间可不短，可能有几秒钟。我用丰田车做过实验，大家都知道丰田车的冻结帧共有5帧，除0帧外，每帧间隔0.5秒，0帧前有3帧，0帧后有1帧。我在发动机转速2000转时拔掉空气流量计的插头，发动机很快就熄火了。读冻结帧中的发动机转速，5帧里面发动机转速都是0。说明冻结帧没有记录到发动机转速2000转时拔掉空气流量计瞬间的数据。大家怎么看？
2、发动机计算负荷值和发动机绝对负荷值是怎么计算出来的，他们互相之间有什么关系？我们知道，发动机计算负荷 =当前进气量/ 最大进气量 X100% （当前进气量= MAF显示值）（最大进气量 = 排量 X 循环数 X空气的比重） 发动机绝对负荷值是怎么计算出来的？我想听听大家怎么看法？
3、”Mode 1和Mode 2中的PID$44等效比指令、PID$4F等效比的最大值“怎么解释？
4、通用汽车的维修手册和电路图中的“A90逻辑”是什么意思？
以上问题希望各位不吝赐教，谢谢！我的QQ：4014808

grifva

第一个问题，就是如何区分故障的问题。我们知道的故障有三层，第一层是直接出现的硬件故障，比如拔掉空气流量计，出现信号丢失；第二层是由信号丢失开始计数，连续达到一定时长则算成硬件出现故障，否则信号短暂丢失1毫秒也算故障说不过去；第三层是OBD通过连续检测驾驶循环确认故障确实存在。简单的说，就是信号丢失，时长确认，驾驶循环确认三重。这其中，只有第二层后才会被认为是系统故障，才会记录冻结帧。但是正常的话至少能看出来哪个故障对应哪个冻结帧。
第二个问题，绝对负荷应该是扭矩传感器测量出来的。
第三个问题，PID$44这个东西是个自定义货，每个车厂不一样，要搞清楚需要找该车厂的OBD负责人
第四个问题，不知道

crestzhou

grifva 发表于 7-2-2014 20:59
第一个问题，就是如何区分故障的问题。我们知道的故障有三层，第一层是直接出现的硬件故障，比如拔掉空气流 ...

能问一下 你是哪个公司的？

宁波老李

grifva 发表于 7-2-2014 20:59
第一个问题，就是如何区分故障的问题。我们知道的故障有三层，第一层是直接出现的硬件故障，比如拔掉空气流 ...

首先感谢grifva 的回复。
    第一个有关冻结帧问题，多次实验已经证明，确实是故障被OBD确认后保存的数据，而不是故障发生瞬间保存的数据。OBD确认故障的原则中，其中有两个为值域法和时域法（我将其称为窗口原则），就是说，当信号的值偏离（大于或小于）窗口（窗口内为正常值的范围）并持续一定的时间（这时间由于故障的性质和生产厂家的诊断策略而不一定，同一故障，可能用一次逻辑，也可能用二次逻辑）OBD才将其确认为故障，才会发出HOLD运行数据的指令，并启动带故障运行模式。这也是发动机怠速时拔掉空气质量计会熄火，马上启动却能持续运转，但一清除故障码又会熄火的原因。
　　　为什么提出这个问题是因为1、请大家重视教材和维修手册中的原则性错误，避免以讹传讹。2、请有关OBD策略设计人员考虑改进有关冻结帧采样的时机及间隔。据我了解，设置冻结帧的初衷是为了比对故障发生前后的数据，有利于故障的诊断，现在保存的是故障发生后并被OBD确认后的数据就没有什么价值了。我认为在不增加硬件（内存容量）的前提下加大采样间隔时间应该是可行的方法。另外我国的法规靠近EOBD标准，只要求一帧冻结帧，我认为这一帧的数据是故障发生前（当然要尽量靠近故障发生时）的比是故障发生后的更有价值。
　　　第二个发动机绝对负荷值问题 ，我找不到发动机的扭矩传感器在什么地方，据我了解好多发动机没有专门的扭矩传感器，但是数据流有发动机绝对负荷值，所以绝对负荷不可能是扭矩传感器测量出来的值。我认为计算负荷是基于MAF的显示值，而绝对负荷则是基于经过闭环修正后的实际喷油量的。
　　　第三个PID$44等效比指令的问题，PID$44不是自定义货，是OBD-II标准的数据流参数标识，是由ISO 15031定义的。我认为应该是目标空燃比，或者叫指令空燃比。
　　　以上是我个人看法，欢迎讨论，批评、指正。谢谢！
　　　另外第四个问题通用车系电路图中的“A90逻辑”是什么意思？再次请教大家。

补充内容 (9-2-2014 10:32):
关于冻结帧问题的补充：因为在这个论坛看到有许多有营养的好帖（如grifva的帖子）由此推论此处肯定有从事发动机控制及OBD系统软件的专业人士，由你们发声纠正教材和维修手册中的谬误较有权威性。另外的问题也期待...

补充内容 (9-2-2014 10:39):
另外有关发动机绝对负荷和等效比指令的解释也期待专业人士权威、明确的解释。

grifva

宁波老李 发表于 9-2-2014 02:44
首先感谢grifva 的回复。
    第一个有关冻结帧问题，多次实验已经证明，确实是故障被OBD确认后保存的数 ...

1.故障大体上分为电路故障和功能性的故障。电路故障即短路，断路，出现该类故障，不需要窗口可直接诊断。但是对于测量值不准，则需要窗口去进行对比。另外不排除运行过程中出现极短时间的超出诊断阀值，但是这可能是正常的，所以需要附加时间去确认故障，防止误诊断。应该说，确认后的故障才称为故障，一般按法规才需要进行冻结帧。关于怠速熄火马上启动却能运转的问题，也要根据系统来看，有可能在此时充气模型可以代替流量进行系统运转。
2.每个系统都不一样，绝对负荷和计算负荷有可能是某系统的内部值。
3.15031只定义了报文主要格式和大体功能，大部分parameter ID并没有指向具体细致的功能

onepast

对汽油机不熟悉，但无论哪个系统你没有扭矩传感器肯定是测不出来实际绝对值的，那些数值只是根据一些理论模型计算出来而已，另外如果这些玩意如果是中文翻译的那就要看翻译的人是不是专业的了。

宁波老李

grifva 发表于 10-2-2014 17:05
1.故障大体上分为电路故障和功能性的故障。电路故障即短路，断路，出现该类故障，不需要窗口可直接诊断。 ...

首先感谢你的回复。
     同意你关于故障的说法，这里要说的重点是
故障实际发生瞬间到故障被OBD确认的时间有多长的问题，如果这个时间非常短，短于冻结帧采样时间间隔，则冻结帧可能捕捉到故障实际发生前的数据，这个对故障诊断具有很大的价值。同时系统有时间启用跛行模式用充气模型代替空气流量进行系统控制，发动机就不会熄火，最多打个旽。
      如果故障实际发生瞬间到故障被OBD确认的时间不能再短了，同时也不能增加冻结帧的帧数（需要增加内存），只能加大冻结帧采样时间间隔，冻结帧也可能捕捉到故障发生前的数据。
     呼吁从事OBD软件开发的专业人士改变现在冻结帧只能捕捉到实际故障发生后的数据的现状。
另外的问题
       关于绝对负荷值，或者称为实际负荷值。这个参数是能通过诊断接口读出来的，有确定的PID编号。如果没有专门的物理传感器的话，只能是个计算值，但我要了解的是这个计算值是依据哪些变量计算出来的，不管是什么系统，计算总是要依据的吧。比如发动机的转速是依据CKP或CMP或点火、喷油脉冲或交流发电机的正弦波频率等。
      关于OBD-II的PID定义参见： http://en.wikipedia.org/wiki/OBD-II_PIDs  我想了解的是PID$43Absolute load value和PID$44Command equivalence ratio的定义到底是什么意思。
再次感谢你

宁波老李

onepast 发表于 11-2-2014 09:25
对汽油机不熟悉，但无论哪个系统你没有扭矩传感器肯定是测不出来实际绝对值的，那些数值只是根据一些理论模 ...

首先感谢你的回复
     关于绝对负荷值，或者称为实际负荷值。如果没有专门的物理传感器的话，只能是个计算值，但我要了解的是这个计算值是依据哪些变量计算出来的。
   另外这两个PID的原文：PID$43 Absolute load value 和 PID$44 Command equivalence ratio
谢谢

grifva

冻结帧的采样涉及到储存空间的问题，这个东西成本是比较高的。一个是内存空间（RAM），另一个是电擦些储存空间（ROM）。现在的机制是RAM作为所有的过程计算数据不断地一次性刷新，当出现故障时，把RAM中冻结帧需要的数据写入E2ROM，所以冻结帧一般只有1帧。现在的系统有时会设多组冻结帧，但是这也是针对多个故障而言，1个故障只有1帧。
你的意思大概是冻结帧是通过不断采样记录，然后突然出现故障后，只取故障出现前的那组数据。实际上每个故障OBD判断的间隔设置都是不一样的，有立即触发也有长达数分钟。面对数分钟才判断出来的故障，意味着需要RAM或ROM去记录前面数百次的过程数据。
另外抱歉前面看15031不仔细，PID确实被定义了，而且$43 $44计算方法在标准里也写明了。可见15031或SAE J1979.

marijuanas

突然看到这个帖子太兴奋了，这一段时间一直搞不明白绝对负荷是如何计算的。。。。我观察到绝对负荷一般都比计算负荷要小。为了研究出绝对负荷到底啥意思，查了不少地方，不少资料，还是没有收获，真心希望在这里能找到答案。。。。
关于那个计算负荷，我想确认一下我的猜测是否正确，这个计算负荷，是个百分数，它的计算是否为：当前转速下当前进气量计算出的扭矩值（或者平均有效压力之类成正比关系的值）/当前转速下对应的外特性曲线的扭矩值？谢谢

宁波老李

grifva 发表于 11-2-2014 21:05
冻结帧的采样涉及到储存空间的问题，这个东西成本是比较高的。一个是内存空间（RAM），另一个是电擦些储存空 ...

感谢你的回复。
关于冻结帧据，据我了解：
    1、 丰田车每个故障对应有5帧冻结帧数据，除0帧（故障被OBD确认瞬间的那一帧）外，最早一帧（-3）到最迟一帧（+1）间隔2秒。而我国的法规靠近EOBD的规范，只要求一帧，但可以多于一帧。丰田车的ECU相比其他车系的ECU价格并不高，甚至更低。可见RAM容量或者RAM的价格并不大。所以我认为增加冻结帧的帧数或者加大采样间隔时间，关键在于开发人员愿不愿意做，而不在于硬件价格，电子技术发展到今天硬件价格应该不能是制约功能的瓶颈。
      2、当出现故障时不一定是把RAM中的故障信息和冻结帧数据写人EEPRM，因为有的车系在即使未发清除指令的情况下，只要断总电源也会使故障信息和冻结帧数据挥发丢失，如果是已经写人EEPRM即使断电信息也不会丢失的。
      3、RAM中的数据刷新并不一定是对RAM所有地址空间的，应该有一部分是例外，否则启动时的信息（如启动时的温度、启动时的转速）怎么保存到下一次启动之前。所以完全可以做到对RAM中的不同的地址段的内存刷新采用不同的时钟钟频。
     4、是有几分钟甚至几十分钟才能被OBD确认的故障，但是类似空气质量计断线的故障是应该很快就能被确认的，这样通过改进的冻结帧捕捉到故障发生前的数据，就会对故障诊断大有帮助。
      ISO15031我看了，不好意思，由于不懂E文，还是不清楚定义。另外发个帖子请教大家。
      计算负荷 LOAD_PCT = [current airflow] / [(peak airflow at WOT@STP as a function of rpm) * (BARO/29.92) * SQRT(298/(AAT+273))]

      绝对负荷 LOAD_ABS = [air mass (g / intake stroke)] / [1.184 (g / intake stroke) * cylinder displacement in litres]
不明白的是：
     1、计算负荷中的即时空气流量（current airflow）如果是由空气质量流量计获取的话，绝对负荷值中的空气质量（air mass ）又是从哪里获取的？
     2、绝对负荷中的空气质量（air mass ）如果也是由空气质量流量计获取的话，这个在某些情况下是不准确的，因为空气质量流量计有失真而且有碳罐、EGR流量的影响。我认为比较可靠的来源应该是喷油量，因为在闭环时的喷油量所对应的空气质量最接近实际进入气缸的空气质量。
    3、计算负荷中的节气门全开时的峰值流量（peak airflow） 是从哪里来的，是不是来源于同转速时节气门全开的充气模型？
再次请教，谢谢你

宁波老李

marijuanas 发表于 12-2-2014 16:10
突然看到这个帖子太兴奋了，这一段时间一直搞不明白绝对负荷是如何计算的。。。。我观察到绝对负荷一般都比 ...

请你看看ISO 15031的定义http://www.cartech8.com/thread-615568-1-1.html，如果你英文好的话，也请给我解释一下，谢谢

grifva

宁波老李 发表于 13-2-2014 19:11
感谢你的回复。
关于冻结帧据，据我了解：
    1、 丰田车每个故障对应有5帧冻结帧数据，除0帧（故障被 ...

硬件价格不是瓶颈，但是现在汽车行业降本已经到了分角必抠的程度了。而且既然是冻结帧，一定要写入EEROM，否则不满足法规。
冻结帧这个问题先不讨论了。
计算负荷的意思是 现在空气流量/ 标准状态下的最大空气流量，最大空气流量这个应该是可以根据充气模型标定的，但不排除直接写入每个转速的最大值
绝对负荷的意思是，每缸每冲程的进气量/ 标准状态下体积相当于该缸排量的气量
两个进气量都应该是进气流量计测量，但是单位不一样，一个是g/s,一个根据转速算成了g/冲程
计算负荷和绝对负荷的差别在于，增压条件绝对负荷可能超过100%