淺析簡配車型取消檢測硬件顛簸路面誤報失火風(fēng)險評估方法

鄭 松

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

淺析簡配車型取消檢測硬件顛簸路面誤報失火風(fēng)險評估方法

鄭 松

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

通過對簡配車型（即取消檢測硬件）在顛簸路面失火計(jì)數(shù)與失火計(jì)數(shù)工況及誤報失火量化指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)，分析出易發(fā)生失火的路面與行駛工況，并且折算出故障燈點(diǎn)亮所需要的最短路面長度和運(yùn)行時間，系統(tǒng)評估車輛誤報失火故障并點(diǎn)亮發(fā)動機(jī)故障燈的風(fēng)險。

失火診斷；排放損害型失火；催化器損害型失火；顛簸路面診斷；失火計(jì)數(shù)

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.09.050

CLC NO.: U467.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)09-151-03

引言

加速度傳感器等顛簸路面檢測硬件提供相應(yīng)信號給發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)用于診斷顛簸路面，當(dāng)檢測到車輛行駛于顛簸路面上時屏蔽失火診斷，避免顛簸路面造成發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速波動而誤報發(fā)動機(jī)失火故障。

簡配車型通常會取消加速度傳感器等檢測硬件，這時發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)ECU無法獲取相應(yīng)信號用于診斷顛簸路面，當(dāng)車輛行駛于顛簸路面時，將不能屏蔽失火診斷，會存在誤報發(fā)動機(jī)失火故障，點(diǎn)亮發(fā)動機(jī)故障燈的風(fēng)險。由于整備質(zhì)量、傳動系統(tǒng)配置、驅(qū)動形式等均會影響車輛對來自路面激勵的響應(yīng)，影響車輛對各種典型的顛簸路面的敏感程度，故需要系統(tǒng)評估車輛誤報失火故障的風(fēng)險。

1、失火診斷簡介

1.1診斷原理

當(dāng)發(fā)動機(jī)某一缸發(fā)生失火的時候曲軸旋轉(zhuǎn)將會減速，失火診斷邏輯就是通過監(jiān)測曲軸旋轉(zhuǎn)的加速度的變化來判定是否有失火發(fā)生。

1.2失火類型

需要區(qū)分兩種不同的失火：排放損害型失火和催化器損害型失火。

排放損害性失火：失火（有噴油，無點(diǎn)火）導(dǎo)致未燃的HC和CO進(jìn)入排氣系統(tǒng)，從而導(dǎo)致排放升高。當(dāng)失火率達(dá)到一定水平導(dǎo)致排放達(dá)到EOBD的排放損害限值，此時需要報出排放損害型失火故障碼。該車型排放損害性失火報出故障碼的條件為：一個Block包括400次點(diǎn)火（每缸100次），當(dāng)一個Block的失火計(jì)數(shù)大于等于排放損害性失火限值（12次）時則記錄為存在失火的Block；一個Array包括16個Block，當(dāng)存在失火的Block大于等于標(biāo)定限值（5個）時，則記錄為存在失火的Array；當(dāng)連續(xù)記錄4個存在失火的Array時，報出失火故障P0300，各標(biāo)定量如下表1所示：

表1

催化器損害型失火：失火導(dǎo)致未燃的汽油進(jìn)入催化器之后將會在催化器中后燃。當(dāng)失火率達(dá)到一定百分比的時候，后燃將會導(dǎo)致催化器的溫度急劇升高，而催化器因此也可能被損害。失火率超過標(biāo)定的催化器損害失火限值即點(diǎn)亮故障燈，并且如果發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速或負(fù)荷超過標(biāo)定值，發(fā)動機(jī)故障燈將會閃爍指示催化器可能被損害。催化器損害型失火報出故障碼的條件為：一個Block包括400次點(diǎn)火（每缸100次），當(dāng)一個Block的失火計(jì)數(shù)大于等于催化器損害型失效限值時則記錄為存在失火的Block，當(dāng)連續(xù)記錄3個存在失火的Block時，報出失火故障P0300。各標(biāo)定量如下表2所示：

表2

1.3故障燈點(diǎn)亮規(guī)則

在電控系統(tǒng)中，排放損害型失火故障定義為B類故障，即連續(xù)兩個診斷循環(huán)診斷為失效時，系統(tǒng)將點(diǎn)亮發(fā)動機(jī)故障指示燈（MIL），當(dāng)連續(xù)三個診斷循環(huán)診斷為通過后，系統(tǒng)將自動熄滅該故障引起的故障指示燈。催化器損害型失火故障定義為A類故障，即一個診斷循環(huán)診斷為失效時就會點(diǎn)亮故障燈。

2、顛簸路面診斷簡介

2.1顛簸路面診斷目的

在顛簸路面行使，車輛驅(qū)動輪的驅(qū)動力會波動，通過傳動系統(tǒng)傳遞給發(fā)動機(jī)的曲軸，引起曲軸的扭振。從而發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器會檢測到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的波動，此現(xiàn)象與發(fā)動機(jī)失火時的轉(zhuǎn)速波動類似?，F(xiàn)有的失火檢測方法，會認(rèn)為此現(xiàn)象是發(fā)動機(jī)失火，從而誤報失火故障。為了避免誤報失火故障現(xiàn)象發(fā)生，需要檢測顛簸路面信息。當(dāng)檢測到顛簸路面，失火檢測到的信息將被屏蔽，不用作失火計(jì)數(shù)，直到顛簸路面信息消失。

2.2顛簸路面檢測硬件

顛簸路面檢測硬件包括三種。加速度傳感器（一般安裝在車輛底盤上面）；ABS控制器輸出的占空比信號；ABS輪速傳感器，取驅(qū)動輪的輪速信號。

2.3顛簸路面各種類型

顛簸路面各種路況包括：減速坎、鐵路道口、仿路沿凸起、仿路沿坑洼、病害路、魚鱗路、不整齊石塊路、石板路、卵石路、搓板路。一般汽車試驗(yàn)場強(qiáng)化道路都有各種典型路面的顛簸路面，幾種典型路面如下圖1所示：

3、顛簸路面誤報失火評估

以某簡配車型（即取消檢測硬件）為例進(jìn)行顛簸路面誤報失火評估，駕駛車輛以不同檔位、車速、油門開度通過試驗(yàn)場強(qiáng)化道路的各種典型路面，采集數(shù)據(jù)記錄各種路況與運(yùn)行工況下的發(fā)動機(jī)失火計(jì)數(shù)，評估車輛在顛簸路面上行駛誤報發(fā)動機(jī)失火故障、點(diǎn)亮故障燈的風(fēng)險。

3.1各種路面失火計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)

駕駛驗(yàn)證車輛在試驗(yàn)場強(qiáng)化道路行駛6圈以上，統(tǒng)計(jì)各種路況下的失火計(jì)數(shù)情況。各種路況包括：減速坎、鐵路道口、仿路沿凸起、仿路沿坑洼、病害路、魚鱗路、不整齊石塊路、石板路、卵石路、搓板路，全長約6公里。通過監(jiān)測的試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，石板路、卵石路和搓板路為主要的容易誤報失火計(jì)數(shù)的路面，其中誤報失火計(jì)數(shù)最多的路面為搓板路，以下為統(tǒng)計(jì)結(jié)果：

表3 各種路面的失火計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)

石板路、卵石路、搓板路產(chǎn)生的失火計(jì)數(shù)低于標(biāo)定的排放損害型失火限值（12次/Block），故不存在誤報失火故障的風(fēng)險。當(dāng)失火計(jì)數(shù)在某些發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況下超出標(biāo)定的排放損害型失火限值（12次/Block），則存在誤報失火故障的風(fēng)險。

3.2失火計(jì)數(shù)工況統(tǒng)計(jì)

駕駛驗(yàn)證車輛以不同檔位與車速通過搓板路，統(tǒng)計(jì)發(fā)動機(jī)失火計(jì)數(shù)如下表4所示：

表4 各種工況通過搓板路的發(fā)動機(jī)失火計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)

由以上統(tǒng)計(jì)可以看出，車輛在搓板路上失火計(jì)數(shù)的發(fā)動機(jī)工況覆蓋了2500-3200rpm的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍和25到50kpa的進(jìn)氣壓力范圍。

3.3誤報失火量化指標(biāo)

如果表格中失火計(jì)數(shù)超出了相應(yīng)的失火限值，長時間在搓板路這種振幅小、頻率高的路面上以這種工況行駛是會報出失火故障并點(diǎn)亮故障燈的。為量化實(shí)際的風(fēng)險，我們假設(shè)在檔位III檔車速50km/h與檔位IV檔車速70km/h工況失火計(jì)數(shù)高于標(biāo)定的排放損害型失火限值（12次/Block），折算出故障燈點(diǎn)亮所需要的最短搓板路長度和最短運(yùn)行時間。

表5 搓板路上誤報失火故障風(fēng)險的量化指標(biāo)

其中，排放損害性失火點(diǎn)亮發(fā)動機(jī)故障燈的最短時間為兩個診斷循環(huán)T1的時間，熄滅發(fā)動機(jī)故障燈的最短時間為三個診斷循環(huán)T1的時間。而催化器損害型失火點(diǎn)亮發(fā)動機(jī)故障燈的最短時間為一個診斷循環(huán)T2的時間。一個排放損害型失火診斷循環(huán)的最短時間為：T1=(400×5×4)/(2×r)= 4000/r；而一個催化器損害型失火診斷循環(huán)的最短時間為：T2=(400×3)/(2×r)= 600/r，其中r為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。

由此可見，如果搓板路達(dá)到200米以上，同時車輛又剛好運(yùn)行在上述工況區(qū)間，其報出失火故障并點(diǎn)亮故障燈的風(fēng)險是相當(dāng)高的。

4、結(jié)論

本文系統(tǒng)介紹了失火診斷原理與排放損害型失火、催化器損害型失火兩種失火類型及失火診斷故障燈點(diǎn)亮規(guī)則；簡要概述了顛簸路面診斷目的與檢測硬件及各種類型；重點(diǎn)闡述了簡配車型（即取消檢測硬件）車輛在顛簸路面誤報失火故障并點(diǎn)亮發(fā)動機(jī)故障燈的風(fēng)險系統(tǒng)評估方法。

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Analyse risk evaluation measure of the simple scheme vehicle cancel testing hardware run in the jounce road surface distort misfire

Zheng Song
( Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601 )

Via Stat the simple scheme vehicle(cancel testing hardware)run in the jounce road surface take count of misfire and take count of misfire road and distort misfire measure index, analyse road of occur misfire easy and drive road surface and account failurelight illume demand shortcut and runtime, evaluate risk of the vehicle distort misfire failure and illume engine failurelight by the numbers.

misfire diagnosis; emission damage misfire; catalysis damage misfire; jounce road surface diagnosis; take count of misfire.

U467.3

A

1671-7988（2015）09-151-03

鄭松，就職于安徽江淮汽車股份有限公司，從事汽車電控系統(tǒng)標(biāo)定開發(fā)工作。