电控汽油机喷油器故障诊断方法

摘要

本发明是电控汽油机喷油器故障诊断方法，主要适用于电控多点进气管喷射汽油机喷油器故障的诊断。采用本发明所述的方法诊断喷油器故障时，先设定基准缸，通过基准缸点火高压线上的点火信号传感器和汽油分配管上的油压变送器，用计算机测量基准缸点火后汽油分配管腔内汽油的动态压力，再通过诊断软件对采集数据进行处理和分析，得到汽油分配管腔内油压的时域或波动分量的频域变化情况，与喷油器技术状况正常时的变化规律比较，判断喷油器是否发生故障，并根据基准缸位置，结合发动机的作功顺序和喷油规律，确定故障喷油器的位置。

说明书

技术领域

本发明涉及电控汽油机喷油器故障诊断方法，特别是涉及电控进气管多点喷射汽油机的个别喷油器机械故障诊断方法。

技术背景

电控进气管多点汽油喷射供油系统广泛应用于现代汽车发动机。喷油器是供油系统的喷油执行元件，其技术状况好坏直接影响发动机可燃混合气的浓度，进而影响发动机动力性、经济性和排放性能。喷油器开启一次的实际喷油量取决于阀门开启持续时间、开启升程、油路与进气管压力差及喷油口的有效截面积。发动机使用过程中，由于汽油中胶质和杂质的积聚与硬化，喷油器阀门开启升程变小、喷油口堵塞或部分阻塞是常见故障现象之一。特别是当个别喷油器阻塞严重或多缸喷油器阻塞程度差别较大时，发动机性能明显下降。

现有发动机车载故障诊断系统和发动机分析仪，都是通过测量喷油器的喷油脉宽电信号进行分析和诊断的，只能诊断喷油器电路部分故障。中国专利CN1773101A公开了一种共轨燃油喷射系统喷油器故障诊断方法，主要是利用软件方法判断柴油机喷油器机械系统的故障，只适用于共轨柴油机喷油器，不能用于电控汽油机喷油器的故障诊断。

针对现有技术的不足和缺陷，本发明提供一种电控汽油机喷油器故障诊断方法，它不仅能实现电控进气管多点喷射汽油机个别喷油器的电路故障的诊断，而且能实现喷油器机械故障的诊断。

发明内容

本发明的电控汽油机喷油器故障诊断方法，首先设定基准缸(可任意设定，一般用第1缸)，通过基准缸点火高压线上的点火信号传感器和汽油分配管上的油压变送器，用计算机测量基准缸点火后汽油分配管腔内汽油的动态压力，然后通过诊断软件对采集数据进行处理和分析，得到汽油分配管腔内油压的时域变化或波动分量的频域变化，与喷油器技术状况正常时的变化规律比较，判断喷油器是否发生故障，最后根据基准缸位置，结合发动机的作功顺序和喷油规律，确定故障喷油器的位置(缸号)。

实现本发明所述的故障诊断方法所采用的技术方案是：由安装在基准缸火花塞11的点火高压线上的点火信号传感器1、安装于汽油分配管油压测量口5的油压变送器4、A/D板2和计算机3构成的图1系统。如图2所示，计算机3通过A/D板2测量基准缸点火信号传感器1的电压信号，若该电压超过设定的阈值，则计算机3通过A/D板2和油压变送器4测量汽油分配管腔内汽油的动态压力；用诊断软件处理和分析汽油压力采样数据，先对采样数据进行数字滤波，再选择诊断方法，若选用频域诊断法，则对采样数据的波动分量进行频谱分析显示汽油分配管腔内汽油压力的幅值谱，若选用波形直接诊断法则直接显示汽油分配管腔内汽油压力的时域波形；对比实测油压变化情况和喷油器正常状态压力变化规律，判断是否存在喷油器发生故障；若有喷油器发生故障，则在时域油压波形图上，根据基准缸位置，结合发动机的作功顺序和喷油规律，确定故障喷油器的具体位置。

本发明的有益效果是：可实现电控汽油机喷油器机械故障的诊断，弥补传统喷油脉宽诊断方法的不足，提高电控汽油机供油系统故障诊断的准确性。

附图说明

图1是本发明的系统组成框图。

图2是本发明的计算机数据采集和故障诊断流程图。

图3是喷油器正常情况下汽油机汽油分配管腔汽油压力时域曲线。

图4是第2缸喷油器堵塞时汽油机汽油分配管腔汽油压力时域曲线。

图5是喷油器正常情况下汽油机汽油分配管腔汽油压力波动分量的频域幅值曲线。

图6是第2缸喷油器堵塞时汽油机汽油分配管腔汽油压力波动分量的频域幅值曲线。

图中1.点火信号传感器，2.A/D板，3.计算机，4.油压变送器，5.油压测量口，6.汽油分配管，7.喷油器，8.进气门，9.进气总管，10.排气门，11.基准缸火花塞

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明所述喷油器故障诊断方法的具体实施方式和实施例。

电控汽油机喷油器故障诊断方法，按照如下具体的步骤实现：

首先选定基准缸，在基准缸点火高压线上安装点火信号传感器1，在汽油分配管油压测量口5上安装油压变送器4；接着起动发动机并热机，发动机怠速运转；第三步计算机3通过A/D板2测量基准缸点火信号传感器1的电压信号，若该电压超过设定的阈值，则计算机3通过A/D板2和油压变送器4测量汽油分配管腔内汽油的动态压力；第四步用诊断软件处理和分析汽油压力采样数据，先对采样数据进行数字滤波，再选用频域诊断法或波形直接诊断法，以压力波动分量的频域幅值谱或时域油压波形的形式反映汽油分配管腔内汽油压力的变化情况；第五步对比实测油压变化情况和喷油器正常状态压力变化规律，判断是否有喷油器发生故障。最后在时域油压波形图上，根据基准缸位置，结合发动机的作功顺序和喷油规律，确定故障喷油器的具体部位。

以某型四缸四冲程电控多点进气管喷射发动机喷油器故障诊断为例，发动机作功顺序是1-3-4-2，喷油规律是1-4和2-3分组喷射。采用SOE800点火信号传感器、MB300油压变送器、HY-8021A多功能采集板和台湾研华公司601型工控计算机构建图1所示的喷油器故障诊断系统，用LABVIEW开发故障诊断软件，油压采样频率为10kHz，数字低通滤波器系数取0.1。点火信号传感器安装在第1缸火花塞点火高压线上，油压变送器安装于汽油分配管油压测量口，发动机热机后怠速运转。诊断试验结果为：四只喷油器正常状态下汽油分配管腔汽油压力时域曲线如图3所示，汽油分配管腔汽油压力波动分量的频域幅值曲线如图5所示；图4所示汽油分配管腔汽油压力时域曲线波动幅度变化较大，与图3比较有明显不同；其对应的波动分量的频域幅值曲线如图6所示，与图5相比在15Hz右边明显多出一个峰值。根据该发动机作功顺序和喷油规律，可判定图4结果表明该发动机的第2缸或第3缸喷油器发生堵塞故障，拆检发现第2缸喷油器堵塞，证实上述判断正确。

以上所述的具体实施方式和实施例，包括所列举的计算机数据采集系统和故障诊断流程，在本发明内容和权利要求所覆盖的范围内可以有多种变型和改变。因此，所述的实施例并不构成对本发明权利要求保护范围的限制。