基于虚拟仪器技术的传感器信号模拟方法

基于虚拟仪器技术、发动机电子控制技术,研究了电控发动机传感器的信号模拟方法;利用LabVIEW程序的特点,对高频信号(如转速传感器信号)实现信号减弱、丢失模拟,对低频模拟信号进行模拟和动态丢失模拟。本研究方法可以满足试验、教学及科研的需要。     

电控汽油发动机故障模拟试验

在自行开发的电控汽油发动机故障模拟试验台上,完成了主要传感器的故障模拟试验,对比研究了相关故障对发动机动力性、经济性和排放等性能的影响。试验结果表明：空气流量信号丢失后,中小负荷时混合气过浓,从而使比油耗上升,HC和CO排放增加,NOx排放减小,而大负荷时,空气流量信号的有无对发动机性能影响较小;节气门位置传感器的怠速信号丢失后,发动机运转不稳;全负荷信号丢失后,满负荷时混合气没有加浓,功率下降,但比油耗略有减小,CO和HC排放降低,NOx排放升高;爆震信号丢失后,点火提前角减小,功率下降,比油耗升高,HC和NOx排放减小,CO排放基本不变;冷却液温度传感器信号丢失后,冷启动时混合气没有加浓,发动机冷启动困难。     

霍尔式凸轮轴位置传感器的作用及故障诊断

凸轮轴位置传感器又称为气缸识别传感器,其作用是采集凸轮轴位置信号,然后将信号传送至发动机控制单元,由发动机控制单元结合曲轴位置传感器信号识别1缸压缩上止点,从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆震控制。在单缸独立点火系统中,凸轮轴位置传感器严重影响着发动机的起动性能,若该信号丢失,则发动机起动困难,甚至无法起动;     

水温传感器信号减效故障影响研究

为正确有效地检测发动机故障,用汽油发动机故障模拟台架模拟水温传感器输出温度信号偏低故障,测量发动机性能和排放有关的参数,进而分析水温传感器故障对发动机转速、油耗、过量空气系数及排放的影响规律。     

基于LabVIEW的发动机ECU激励信号发生系统

以汽车发动机实验为基础,开发出一台汽车发动机ECU激励信号发生器。该系统使用NI系列的D/A转换卡,以LabVIEW软件编程进行虚拟仪器系统的构建,实现对发动机ECU的核心传感器信号的模拟。通过选择各路信号的类型,调节其频率、幅值,激励发动机ECU能够正常运转以便对发动机信号及ECU进行研究。通过对该系统进行的实测信号数据对比,验证了该系统的可行性和准确性。     

基于AVR单片机的发动机信号模拟发生装置的研制

自主开发了一套发动机信号模拟发生装置,该装置应用ATmega16L单片机进行开发,通过滑动变阻器旋钮可以在线修改各路传感器信号的模拟输出,并能够将传感器信号的量值实时地显示在数码管上,同时还可以通过串行通信接口将信号量值回传到PC机上,便于用户的监控与调试;该装置既可以采用12 V外部电源供电,又可以采用PC机上的USB接口供电;软件程序采用C语言进行编写。试验结果表明,自主开发的发动机信号模拟发生装置能够灵活地输出发动机传感器的组合模拟信号,对发动机ECU软件逻辑调试和故障测试起到了良好的辅助作用。     

别克GL8轿车起动故障诊断与排除

一辆配备有V型6缸、2.98 L排量发动机的别克GL8轿车,出现无法起动现象.经检查发现,该车不能起动的主要原因是曲轴位置传感器7X信号丢失和点火钥匙中的电阻跌断.曲轴位置传感器提供的7X参照高信号不能正常提供导致动力控制模块无法提供点火及供油信号,点火钥匙中的电阻跌断导致识别模组接收不到信号,因此发动机无法起动.将线路重新连接后发现,点火钥匙该故障消除,发动机可正常起动.     

节气门位置传感器故障波形研究

利用汽车故障模拟台的控制开关通断来模拟节气门位置传感器信号的有无,同时测量与发动机性能和排放等有关的参数,进而分析该传感器某些功能失效对发动机的影响,正确地检测出发动机的故障。     

模拟器的应用(四)

在本文的前几期当中简要概述了模拟器在发动机故障中的巧妙应用,因为模拟器可以发射很多种类型信号,所以在发动机系统当中的电阻型传感器、频率型传感器、低电压变化型传感器被广泛使用模拟器模拟。这期我们将讲述模拟器的一个非常重要的应用:模拟氧传感器。     

电控发动机上止点位置传感器的故障诊断

在电控发动机上设置有很多传感器,以上止点位置传感器为例,模拟其发生故障时发动机性能发生的变化。用数字存储示波器采集其输出信号波形并运用计算机软件进行分析处理。结果表明：用波形分析法诊断上止点位置传感器的故障是可行、有效的;使用示波器对电控发动机进行故障诊断是一种快速、经济、切实可行的方法。     

汽油发动机水温传感器检测与故障分析

水温传感器的功能是检测发动机冷却液温度,并将温度信号转换为电信号传送给发动机电控单元,电控单元根据该信号修正喷油时间和点火时间,使发动机工况处于最佳运行状态。当水温传感器发生故障时,发动机会易出现冷、热车启动困难、油耗增加、怠速稳定性降低、废气排放量升高等等故障现象。     

柴油机转速传感器故障诊断及其失效“跛行”控制

研究了时间控制式电控柴油机转速信号的特点及相位关系;设计了曲轴和凸轮轴传感器失效故障的检测方法及处理算法;开发了由MC68376微处理器和可编程复杂逻辑器件组成的柴油机故障处理系统;在TCD2015V06电控单体泵柴油机上,进行了起动和正常运行时转速传感器失效的试验研究。结果表明,转速传感器出现故障时,系统可识别出相应故障,并进行逻辑切换,使发动机能正常起动和运行。     

丰田卡罗拉轿车电子节气门故障诊断分析

传统发动机节气门开度是通过油门踏板到节气门之间的钢丝拉线来控制节气门开度的,而电子节气门控制系统(Electronic Throttle Control简称ETC)是发动机电子控制单元(ECU)采集加速踏板位置传感器信号和节气门位置传感器信号,控制节气门电机旋转,使节气门打开或关闭,提高了汽车的加速性和环保性能等,该系统有故障时,真正元器件损坏可能较小,主要应检查相关线路和清洗节气门体。     

发动机电子控制半实物仿真试验平台的开发

以Jetta AT1．6轿车为对象。在分析其发动机电子控制系统主要传感器工作原理的基础上。设计了基于ARM微处理器芯片LPC2119的发动机传感器信号采集和信号模拟电路．利用Matlab／Simulink建立了发动机的半实物仿真模型．开发了汽车发动机电控半实物仿真试验平台。在所开发的试验平台上对Jetta AT1．6轿车的发动机ECU进行了性能测试,获得了基本map图和一些修正曲线。为ECU控制算法设计提供了有效的参考。同时,实车的测试结果与半实物仿真模型的计算结果基本一致,从而验证了所建发动机模型的正确性。试验结果表明,所设计的半实物仿真试验平台获得了满意的效果,不仅可以用于教学,而且可用来开发、调试及检测汽车的发动机电子控制系统。     

摩托车发动机电控系统硬件技术研究

以CG125摩托车用汽油发动机156FMI作为样机,提出了满足欧Ⅲ排放标准的摩托车发动机电控系统的设计原则与总体技术方案。对电控系统的转速和负荷测量方案进行了设计,对转速信号轮、节气门体、氧传感器、喷油器等主要零部件的工作原理、选型、安装设计等方面进行了详细叙述。发动机性能试验结果表明所开发的电控发动机的动力性与经济性均优于原化油器式发动机,整车排放满足欧Ⅲ排放标准要求。     

高压共轨柴油机判缸策略及燃油喷射控制

利用微处理器硬件资源实现曲轴脉冲信号的倍频,提高了喷油正时控制的精度,并设计了不同相位判断模式下的相位判断算法,提高了软件执行效率。针对不同的相位判断模式设计了燃油喷射控制逻辑。试验结果表明,不同相位判断模式下ECU均能快速准确获取发动机相位,燃油喷射精度在0.2°曲轴转角范围内,曲轴转速传感器或凸轮轴相位传感器故障模式下发动机能够维持运转。     

氧传感器在车载诊断系统中的应用

分析了在电控发动机车载自诊断系统中,如何利用氧传感器的信号对三元催化转换装置、燃油喷射系统和点火系统进行故障自诊断。     

Fueling Control of Spark Ignition Engines

Presented in this paper is an adaptive, model based, fueling control system for spark ignition-internal combustion engines. Since the fueling control system is model based, the engine maps currently used in engine fueling control are eliminated. This proposed fueling control system is modular and can therefore accommodate changes in the engine sensor set such as replacing the mass-air flow sensor with a manifold air pressure sensor. The fueling algorithm can operate with either a switching type O 2 sensor or a linear O 2 sensor. The fueling control system is also parceled into steady state fueling compensation and transient fueling compensation. This feature provides the distinction between fueling control adaptation for transient fueling and steady state fueling. The steady state fueling compensation utilizes a feedforward controller which determines the necessary fuel pulsewidth after a throttle transient to achieve stoichiometry. This feedforward controller is comprised of two nonlinear models capturing the steady state characteristics of the fueling process. These models are identified from an input-output testing procedure where the inputs are fuel pulsewidth and mass-air flow signal and the output is a lambda signal. These models are adapted via a recursive least squares method to accommodate product variability, engine aging, and changes in the operating environment. The transient fueling compensation also utilizes a feedforward controller that captures the essential dynamic characteristics of the transient fueling operation. This controller is measured using a frequency domain system identification approach. This proposed fueling control system is demonstrated on a Ford 4.6L V-8 fuel injected engine.