數(shù)據(jù)流分析在電控汽車故障診斷中的應(yīng)用

魏洪英

天津市交通學(xué)校

數(shù)據(jù)流分析在電控汽車故障診斷中的應(yīng)用

魏洪英

天津市交通學(xué)校

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，開闊了各個行業(yè)的前景，汽車制造業(yè)得到有效發(fā)展，數(shù)據(jù)流分析是維修電控汽車時常用方法，工作人員在遇到電子系統(tǒng)故障時，運用汽車故障診斷儀能夠讀取電子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，使工作人員跟據(jù)數(shù)據(jù)分析電控汽車故障地點，進行有效的處理，數(shù)據(jù)流分析在電子控制系統(tǒng)軟故障診斷中具有獨特的優(yōu)勢，它可以與所獲得的數(shù)據(jù)相結(jié)合，對電動汽車的故障進行診斷，使工作人員能夠維修。

數(shù)據(jù)流分析；電控汽車應(yīng)用；故障

一、汽車數(shù)據(jù)流的功能

發(fā)動機電子控制系統(tǒng)工作時，發(fā)動機ECU根據(jù)輸入數(shù)據(jù)流計算被控對象的物理參數(shù)和工作狀態(tài)，控制器將控制數(shù)據(jù)流發(fā)送給執(zhí)行器，執(zhí)行器在數(shù)據(jù)流的控制下工作，受控對象控制在設(shè)定的目標(biāo)范圍內(nèi)。

顯示發(fā)動機狀態(tài)和狀態(tài)數(shù)據(jù)。當(dāng)發(fā)動機工作狀態(tài)和狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，數(shù)據(jù)流發(fā)生變化，通過顯示儀表顯示發(fā)動機轉(zhuǎn)速、溫度等參數(shù)，發(fā)動機電控系統(tǒng)故障檢測與診斷。故障排除，通過診斷接口，ECU輸入或輸出端口，與故障診斷設(shè)備(通用或?qū)Ｓ?或測試儀器(汽車萬用表或汽車示波器)獲得相關(guān)數(shù)據(jù)流，見圖。通過分析比較，維修人員可以獲得與發(fā)動機有關(guān)的電子控制系統(tǒng)正常工作，相關(guān)的系統(tǒng)部件或線路是否有故障診斷結(jié)果。

實現(xiàn)汽車電子控制系統(tǒng)故障自診斷。電子控制系統(tǒng)工作時，控制器通過調(diào)用故障自診斷程序，將輸入的數(shù)據(jù)流(信號)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進行比較。如果輸入信號丟失或不在正常范圍之內(nèi)，就診斷為提供該信號的線路和部件有故障，并將故障信息以代碼的形式儲存于RAM存儲器中。

二、汽車數(shù)據(jù)流分析的作用

2.1 汽車數(shù)據(jù)流的表現(xiàn)形式與類型

2.1.1 數(shù)據(jù)流的表現(xiàn)形式

在汽車電子控制系統(tǒng)進行檢測與故障診斷時，通過汽車故障診斷儀從汽車診斷接口獲取的數(shù)據(jù)是二進制代碼。這些數(shù)據(jù)可由診斷儀內(nèi)部的信號處理電路進行譯碼或D／A轉(zhuǎn)換后，以十進制數(shù)值、文字及波形等方式表達出來。

采用萬用表和示波器等檢測儀器，從傳感器、控制器或執(zhí)行器的相關(guān)端子可直接檢測到的數(shù)據(jù)(信號)形式則有多種。例如，以連續(xù)變化的電壓表示的模擬信號，以高低電平表示的開關(guān)信號，以脈沖(頻率、幅值、相位、占空比)形式表示的信號等。

2.1.2 數(shù)據(jù)流的類型

工作人員根據(jù)所得到的不同數(shù)據(jù)，可以分為數(shù)值參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)兩大類，數(shù)值參數(shù)是指在一定范圍內(nèi)、一定程度的參數(shù)，數(shù)值參數(shù)通常能夠反映出電控汽車電子系統(tǒng)各零件的不同數(shù)據(jù)，使工作人員能夠根據(jù)數(shù)據(jù)進行分析和處理。而狀態(tài)參數(shù)是電控汽車零件工作狀態(tài)的參數(shù)，如開或關(guān)、是或否、閉合或斷開、高或低等，它通常表示電控裝置中的開關(guān)和電磁閥等元件的工作狀態(tài)。按數(shù)據(jù)流的流向，汽車數(shù)據(jù)流又可分為輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)兩大類。輸入?yún)?shù)是指各傳感器或開關(guān)信號輸人給ECU的各個參數(shù)。輸人參數(shù)有數(shù)值參數(shù)，也有狀態(tài)參數(shù)。輸出參數(shù)是ECU送出給各執(zhí)行器的輸出指令。輸出參數(shù)有狀態(tài)參數(shù)。

2.2 汽車數(shù)據(jù)流分析的作用

通過對數(shù)據(jù)流的分析，可以實時了解發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中傳感器和執(zhí)行器的狀態(tài)信息，掌握發(fā)動機電控系統(tǒng)的當(dāng)前工作狀態(tài)，判斷其工作是否正常。

故障代碼或錯誤代碼可以被診斷。當(dāng)沒有故障碼，但發(fā)動機電子控制系統(tǒng)故障存在，或故障代碼表明故障不存在，發(fā)動機故障診斷將有麻煩，在這種情況下，靜態(tài)或動態(tài)數(shù)據(jù)讀取電子控制系統(tǒng)的最可靠的方法是利用故障診斷儀，對數(shù)據(jù)流中的相關(guān)參數(shù)進行數(shù)值分析和相關(guān)分析，并能準(zhǔn)確地診斷出現(xiàn)場的故障，通過讀取數(shù)據(jù)流，當(dāng)沒有故障代碼顯示時，或通過故障碼找不到真正的故障代碼，采用數(shù)據(jù)流分析方法可以準(zhǔn)確判斷故障類型和位置。

三、案例分析

一款桑塔納2000Gsi轎車行駛過程中出現(xiàn)怠速不穩(wěn)，在行駛過程中，車加速冒黑煙，車主通過解碼器讀取發(fā)現(xiàn)，部分零件混合氣自適應(yīng)超限和短路，更換故障零件后，當(dāng)車主再次使用解碼器讀碼時，部分故障仍然出現(xiàn)。此時，故障碼診斷所起的作用已盡。

3.1 傳統(tǒng)汽車檢修故障的步驟如下：

如果車體出現(xiàn)怠速不穩(wěn)，清洗節(jié)氣門體后重做基本設(shè)置；清洗噴油器，換汽油濾清器；再次起動發(fā)動機，發(fā)現(xiàn)仍冒黑煙，但怠速已平穩(wěn)。由于還冒黑煙，更換氧傳感器，但無效。檢查火花塞和高壓線，高壓線常，火花塞間隙較大且發(fā)黑，更換火花塞后試車，故障減弱，但加速時冒黑煙。在檢查故障時，本著有簡到繁，從不換件到換件的思路，檢查氣門正時，良好；更換點火線圈，無效；更換空氣流量計后，故障排除。

3.2 數(shù)據(jù)流分析排除故障

對于排氣管冒黑煙且怠速不穩(wěn)，可讀取數(shù)據(jù)流01、02和07組。從07組讀到：混合氣λ控制-23%(正常范圍是-10%-10%)，λ傳感器電壓0.6-0.8V(正常是0.1-1.0V范圍內(nèi)不斷地跳動)。這組數(shù)據(jù)說明混合氣過濃，已遠遠超出了λ控制的能力。

從02組讀到：發(fā)動機負(fù)荷2.8ms(正常是0-2.5ms);發(fā)動機循環(huán)噴射流量5.8g/s(正常為2.0-4.0g/s)。這組數(shù)據(jù)說明發(fā)動機負(fù)荷太大。從01組讀到節(jié)氣門開度角為4°-5°(正常是0°-5°)，雖未超限，也偏大。

故障排除：怠速時，由于節(jié)氣門位于怠速位置，ECU又力求按怠速來調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速，所以λ控制超限。而進氣流量過大，ECU認(rèn)為是發(fā)動機負(fù)荷大，又不會減少噴油量(即噴油持續(xù)時間)，導(dǎo)致怠速忽高忽低。由于怠速噴油量大，加速時噴油量就更大，導(dǎo)致排氣管冒黑煙。清洗節(jié)氣門體、更換空氣流量計后故障消除。

四、結(jié)束語

我國電控汽車行業(yè)發(fā)展雖然逐漸成熟，但是還有很大發(fā)展?jié)摿Γ娍仄嚢l(fā)生故障時，工作人員如果不能進行電子系統(tǒng)故障診斷，隨著電子設(shè)備不斷完善，數(shù)據(jù)流分析在電控車輛故障診斷中的運用，工作人員還需要進行研究和改進。

[1]孫培路.數(shù)據(jù)流分析在汽車故障診斷中的運用[J].汽車維修，2017(01)

[2]張亞寧.數(shù)據(jù)流在汽車故障診斷中的應(yīng)用[J].汽車實用技術(shù)，2016(05)