01 背景 失火診斷是車載診斷OBD系統(tǒng)中的一項重要內(nèi)容,,在新近出臺的輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)征求意見稿中(下稱“國六”),,車載診斷OBD部分的監(jiān)測要求從國五之前參照EOBD的要求轉(zhuǎn)向參照更加嚴(yán)格的美國加州OBDII的要求,其中失火診斷部分相對國五的情況,,要求更加嚴(yán)格和具體,,這就要求OBD系統(tǒng)能夠更加及時有效地檢測出失火故障,從而避免失火故障帶來的超常排放對環(huán)境的不利影響,。 失火診斷通俗的講就是判斷發(fā)動機各缸有沒有點火成功和輸出扭矩,。一般失火的發(fā)生原因包括點火問題、沒有噴油或噴油偏差,、進氣系統(tǒng)或汽缸氣密性問題或其他的一些原因?qū)е赂變?nèi)沒有形成燃燒,。因此失火診斷只是判斷這匹“馬兒有沒有跑”,并不是看“馬兒為什么不跑”。當(dāng)然也只有知道了這匹“馬兒”有問題,,才能提醒車輛用戶進去排查失火問題原因,,使得失火故障得到維修,避免失火故障帶來的不利影響,,這就是我們失火診斷的意義,。 02 法規(guī)要求對比 在法規(guī)里,要求診斷兩種失火故障,,一是導(dǎo)致排放超標(biāo),,即當(dāng)發(fā)動機出現(xiàn)失火,在該失火率下排放循環(huán)的排放結(jié)果超過了OBD閥值,,這時候就需要報出導(dǎo)致排放超閥值的失火故障,;二是導(dǎo)致催化器損害,是說失火率高到一定程度,,因為燃油在催化器內(nèi)反應(yīng)導(dǎo)致催化器溫度過高從而造成催化器永久損壞,,這種情況下要報出導(dǎo)致催化器損壞的失火故障,系統(tǒng)可以采用保護措施如切斷失火氣缸的噴油等,,來避免催化器的損壞,。 CN6草案與CN5失火診斷方面,總體內(nèi)容一致,,都包括了排放相關(guān)和催化器損壞相關(guān)兩種故障,。但CN6的診斷內(nèi)容進一步加嚴(yán),包括擴大診斷范圍,,增加相似工況等,,具體對比如下表所示:
03 失火監(jiān)測原理 發(fā)動機管理系統(tǒng)中采用了基于轉(zhuǎn)速傳感器信號的失火監(jiān)測方法,其基本原理是通過失火發(fā)生時,,由發(fā)動機驅(qū)動扭矩的變化,,帶來發(fā)動機運轉(zhuǎn)角加速度的變化來對發(fā)動機每一次氣缸做功進行評估,從而檢測每一次的失火事件,。
失火檢測功能采用轉(zhuǎn)速傳感器信號來計算反映發(fā)動機角加速度的失火檢測信號:發(fā)動機運轉(zhuǎn)粗糙度,。當(dāng)然,實際功能中還有復(fù)雜的運算過程,,既考慮了信號輪偏差影響和燃油系統(tǒng)的影響,,又綜合考慮動態(tài)工況因素進行補償計算,從而降低正常運轉(zhuǎn)時候的失火噪音,,避免誤判,;同時又能提高真實失火時候的信噪比,,滿足檢測要求。 04 失火故障判斷 根據(jù)法規(guī)的要求,,應(yīng)根據(jù)不同程度失火故障影響的輕重緩急采取不同的失火統(tǒng)計方式來統(tǒng)計失火發(fā)生的頻率,,進行失火故障判斷。對導(dǎo)致排放超OBD閥值的失火故障,,以發(fā)動機運轉(zhuǎn)1000轉(zhuǎn)為一個統(tǒng)計周期,,如果在一個駕駛循環(huán)中有4個統(tǒng)計周期監(jiān)測到失火率超過設(shè)定的失火率閥值,則報出導(dǎo)致排放超OBD閥值的失火故障,;對于導(dǎo)致催化器損壞的失火故障,,由于需要更加及時地檢測出故障,以便激活保護策略,,保護催化器,,因此,以發(fā)動機運轉(zhuǎn)200轉(zhuǎn)為一個統(tǒng)計周期,,同時,,還需要考慮不同工況下失火對催化器的影響程度,對每一次檢測到的失火事件根據(jù)對催化器的影響程度加權(quán)處理后進行統(tǒng)計,,統(tǒng)計周期內(nèi)監(jiān)測到的失火率超過能夠?qū)е麓呋鲹p壞的失火率閥值,,則報出導(dǎo)致催化器損壞的失火故障,,并觸發(fā)MIL燈閃爍以警示駕駛員和激活失火缸斷缸保護策略,。 在確定導(dǎo)致排放超OBD閥值失火故障的失火故障標(biāo)準(zhǔn)時,應(yīng)在法規(guī)規(guī)定的老化耐久車(國五與國六:16萬公里)上,,制造不同失火率的故障,,進行排放試驗,根據(jù)排放惡化與失火率增加的關(guān)系,,確定導(dǎo)致排放超OBD閥值失火故障的失火率閥值,。 排放相關(guān)失火故障標(biāo)準(zhǔn)確定 對導(dǎo)致催化器損壞的失火故障標(biāo)準(zhǔn),如前所述,,不同工況下失火對催化器的影響是不同的,,如下圖,一般隨著發(fā)動機的轉(zhuǎn)速/負(fù)荷上升,,導(dǎo)致催化器達到極限溫度(引起催化器損壞)的失火率會逐漸降低,,因此,需要在轉(zhuǎn)轂上測試不同工況條件下不同失火率的失火故障下催化器的溫度情況,,確定各工況條件下導(dǎo)致催化器達到極限溫度的失火率,,從而確定對應(yīng)工況點失火統(tǒng)計加權(quán)系數(shù),從而實現(xiàn)對催化器損壞相關(guān)失火故障合理及時的檢測,。 催化器損壞相關(guān)失火故障標(biāo)準(zhǔn)確定 失火故障發(fā)生后,,不僅會導(dǎo)致車輛排放急劇惡化,,帶來環(huán)境影響的后果,還會給催化器安全帶來嚴(yán)重的風(fēng)險,,因此,,及時可靠地檢測出失火故障,具有非常重要的意義,,這也是排放法規(guī)將其作為OBD部分中最重要要求之一的原因,。 相對國五法規(guī),即將開始的國六法規(guī)雖然增加了內(nèi)容,,提高了要求,,但我們聯(lián)合電子的工程師們積攢下的豐富經(jīng)驗一定能夠為廣大客戶的項目滿足法規(guī)要求保駕護航。 聯(lián)合汽車電子有限公司擁有該資料的著作及相關(guān)權(quán)利,,未經(jīng)權(quán)利人許可,,不得擅自改編。 |
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