【導(dǎo)讀】隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，電子控制系統(tǒng)在汽車中越來越得到廣泛地應(yīng)用，而以往憑借經(jīng)驗和故障碼對汽車進行故障診斷的方法已遠遠不能滿足要求。和運用“數(shù)據(jù)流”。燃油控制參數(shù)、進氣狀態(tài)參數(shù)、供電器和點火參數(shù)進行分析。流的測定，驗證發(fā)動機的控制策略，總結(jié)了基于數(shù)據(jù)流分析發(fā)動機故障的基本流程。數(shù)據(jù)流應(yīng)用方法的研究，并應(yīng)用本文研究方法，進行典型故障診斷分析。

　　

【正文】 各個系統(tǒng)進行分類，不同類型或不同系統(tǒng)的參數(shù)的分析方法各不相同。在進行電控裝置故障診斷時，還應(yīng)當將幾種不同類型或不同系統(tǒng)的參數(shù)進行綜合對照分析。不同廠牌及不同車型的汽車，其電控裝置的數(shù)據(jù)參數(shù)的名稱和內(nèi)容都不完全相同。 獲得汽車數(shù)據(jù)流的方法 汽車電控系統(tǒng)測試方式可以分為：通信式電腦診斷和在線式電路測試兩種 。通信式電腦診斷是通過汽車上的電腦診斷座溝通汽車電腦和診斷儀之間的通信來完成測試工作。在線式電路測試則是將分析儀器的探頭連接到傳感器和執(zhí)行器的電路上進行在線測試的。測試方式不相同，使用的設(shè)備也不同。通信式電腦診斷主要使用國內(nèi)俗稱 “解碼器 的汽車電腦診斷儀；在線式電路測試主要使用俗稱 “發(fā)動機分析儀 的汽車電路分析儀。通用診斷儀的主要功能有：控制模塊版本的識別、故障碼讀取和清除、動態(tài)數(shù)據(jù)顯示、部分傳感器和執(zhí)行器的功能測試與調(diào)整、某些特殊參數(shù)的設(shè)定、維修資料及路試記錄和具有傳感器輸入信號和執(zhí)行器輸出信號的參數(shù)修正 實驗、電腦控制系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整、系統(tǒng)匹配和標定及防盜密碼設(shè)定等功能。因此、它具有從電腦內(nèi)部分析過程的診斷功能。它是進行數(shù)據(jù)分析的主要手段。本文主要介紹利用電腦診斷儀獲得的數(shù)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 21 據(jù)的分析與應(yīng)用。 數(shù)據(jù)流分析方法 用數(shù)據(jù)流分析診斷故障的方法主要有數(shù)值分析法、時間分析法、因果分析法、關(guān)聯(lián)分析和比較分析法等 [15,16,17]。 數(shù)值分析法 數(shù)值分析是對數(shù)據(jù)的數(shù)值變化規(guī)律和數(shù)值變化范圍的分析，即數(shù)值的變化，如轉(zhuǎn)速、車速、電腦讀值和實際值的差異等。在控制系統(tǒng)運行時，控制模塊將以一定的時間間隔不斷地接收各個傳 感器傳送的輸入信號，并向各執(zhí)行器發(fā)出控制指令，對某些執(zhí)行器的工作狀態(tài)還根據(jù)相應(yīng)傳感器的反饋信號再加以修正。通過診斷儀器讀取這些信號參數(shù)的數(shù)值加以分析 時間分析法 電腦在分析某些數(shù)據(jù)參數(shù)時，不僅要考慮傳感器的數(shù)值，而且要判斷其工作時限是否超越范圍，時限是指在一定單位時間內(nèi)應(yīng)發(fā)生的次數(shù)，或應(yīng)達到的狀態(tài)。 因果分析法 因果分析法是對相互聯(lián)系的數(shù)據(jù)間響應(yīng)情況和相應(yīng)速度的分析。在各個系統(tǒng)的控制中，許多參數(shù)是有因果關(guān)系的。如電腦得到一個輸入，肯定要根據(jù)此輸入給出下一個輸出，在認為某個過程有問題時可以將這些參數(shù)連 貫起來觀察，以判斷故障出現(xiàn)在何處。許多車上都裝有 EGR(廢氣再循環(huán) )系統(tǒng)，該排放裝置的作用主要是降低氮氧化物。通常電腦是根據(jù)反饋傳感器 (EGR 位置傳感器、 DFPE 傳感器或其他傳感器 )來判斷 EGR 閥的工作狀態(tài)。當有 EGR 系統(tǒng)未工作的故障碼出現(xiàn)時，應(yīng)首先在相應(yīng)工況下檢查電腦控制電磁閥的輸出指令和反饋傳感器的值，若無控制輸出，可能工況條件不滿足或電腦有故障，若反饋值沒有變化，則可能是傳感器、線路或 EGR 閥 (包括廢氣通道 )有問題。此時可直接在 EGR 閥上施加一定的真空 (發(fā)動機在怠速時 )，若發(fā)動機出現(xiàn)明顯抖動或熄火， 則說明 EGR 閥本身和廢氣通道無問題，故障可能在傳感器、線路或電腦上，應(yīng)檢查電路。若無明顯抖動，則可能是 EGR 閥或廢氣通道有問題，屬于常規(guī)機械故障。 關(guān)聯(lián)分析法 電腦對故障的判斷是根據(jù)幾個相關(guān)傳感器信號的比較，當發(fā)現(xiàn)它們之間的關(guān)系不合理時，會給出一個或幾個故障碼，或指出某個信號不合理。此時不要輕易斷定是該傳感器不良，需要根據(jù)它們之間的相互關(guān)系做進一步的檢測，以得到正確結(jié)論。 比較分析法 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 22 比較分析法是對相同車種及系統(tǒng)在相同條件下的相同數(shù)據(jù)組進行的分析。在很多時候，沒有足夠的詳細技術(shù)資料和詳盡的標 準數(shù)據(jù)，無法很正確地斷定某個器件好壞。此時可與同類車型或同類系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加以比較。如故障車和正常車數(shù)據(jù)進行比較，從而分析故障。還可以用同一車不同的工作狀態(tài)做比較。如 有些車型冷車無故障，而熱車時工作不良；或者有的車熱車正常，冷車時工作不良。冷熱車正常時有些數(shù)據(jù)應(yīng)該沒有明顯區(qū)別。通過比較找出不正常數(shù)據(jù)。 汽車數(shù)據(jù)流主要參數(shù)分析 基本參數(shù) 基本參數(shù)是那些會同時影響汽車及發(fā)動機的不同電控裝置的參數(shù)，主要有發(fā)動機轉(zhuǎn)速、汽車車速、氧傳感器工作狀態(tài)、開環(huán)及閉環(huán)、發(fā)動機負荷等。 發(fā)動機轉(zhuǎn)速 讀取電控裝置數(shù)據(jù)流時，在檢測儀上所顯示出來的發(fā)動機轉(zhuǎn)速是由電控汽油噴射系統(tǒng)微機或汽車動力系統(tǒng)微機根據(jù)發(fā)動機點火信號或曲軸位置傳感器的脈沖信號計算而得的，它反映了發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速。發(fā)動機轉(zhuǎn)速的單位一般采用 r/min，其變化范圍為0 至發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)速。該參數(shù)本身并無分析的價值，一般用于對其他參數(shù)進行分析時作為參考基準。 發(fā)動機起動轉(zhuǎn)速 該參數(shù)是發(fā)動機啟動時由啟動機帶動的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，其單位為 r/min，顯示的數(shù)值范圍為 O～ 800r/min。該參數(shù)是發(fā)動機微機控制啟動噴油量的依據(jù)。分析發(fā)動機啟動轉(zhuǎn)速可以分析其 啟動困難的故障原因，也可分析發(fā)動機的啟動性能。如啟動時啟動轉(zhuǎn)速為零，說明電控單元沒有收到轉(zhuǎn)速信號，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)速傳感器及其電路和信號盤等。 氧傳感器工作狀態(tài) 該參數(shù)表示由發(fā)動機排氣管上的氧傳感器所測得的排氣中的含氧量確定混和氣濃稀狀況。有些雙排氣管的汽車將這一參數(shù)顯示為左氧傳感器工作狀態(tài)和右氧傳感器工作狀態(tài)兩種參數(shù)。氧傳感器是測量發(fā)動機混合氣濃稀狀態(tài)的主要傳感器。氧傳感器必須被加熱至 300℃ 以上才能向微機提供正確的信號，而發(fā)動機微機必須處于閉環(huán)控制狀態(tài)才能對氧傳感器的信號做出反應(yīng)。氧傳感器工作狀態(tài)參數(shù)的類 型依車型不同而不同，有些車型是以狀態(tài)參數(shù)的形式顯示出來，其變化為濃或??；也有些車型是以數(shù)值參數(shù)的形式顯示出來。 開環(huán)或閉環(huán) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 23 這是一個狀態(tài)參數(shù)，它表示發(fā)動機控制單元的控制方式是開環(huán)還是閉環(huán)。為了保證發(fā)動機具有良好的工作性能，不是在發(fā)動機所有的工況都進行反饋控制。發(fā)動機在啟動工況、起動后暖機工況、大負荷工況、加速工況、減速工況、氧傳感器溫度低于正常工作溫度、以及氧傳感器輸入信號電壓持續(xù) 10s 以上保持不變，說明氧傳感器失效， ECU 將自動進入開環(huán)狀態(tài)。正常情況下，發(fā)動機達到正常工作溫度后，發(fā)動機微機對氧傳感 器信號有反應(yīng)時應(yīng)顯示為閉環(huán)狀態(tài)。發(fā)動機達到正常工作溫度后不能進入閉環(huán)的主要原因： (1)有些故障會使發(fā)動機微機回到開環(huán)控制狀態(tài)。 (2)有些車型在怠速運轉(zhuǎn)一段時間之后也會回到開環(huán)狀態(tài) (多數(shù)因為氧傳感器在怠速時溫度太低。 (3)氧傳感器故障。 (4)發(fā)動機燃油系統(tǒng)有故障。 發(fā)動機負荷 發(fā)動機負荷是一個數(shù)值參數(shù)，單位為 ms 或％，發(fā)動機負荷是由控制單元根據(jù)傳感器參數(shù)計算出來并由進氣壓力或噴油量加以顯示，一般觀察怠速時的發(fā)動機負荷來判斷車輛是否存在故障。發(fā)動機負荷的噴射時間是一個純計算的理論值。在怠 速下的發(fā)動機負荷可以理解為發(fā)動機克服自身摩擦力和驅(qū)動相關(guān)附件裝置所需的噴油量。發(fā)動機負荷的噴射時間與基本噴油量僅與發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速和負荷有關(guān)，不包括噴油修正量。 冷卻液溫度 這是一個數(shù)值參數(shù)，其單位可以通過檢測儀選擇為 ℃ 或下。多數(shù)解碼器冷卻液溫度單位可以自己選擇。在單位為 ℃ 時通用別克轎車變化范圍為 40℃ ～ 151℃ (各車型范圍各不相同 )。該參數(shù)表示發(fā)動機電控單元根據(jù)水溫傳感器送來的信號計算后得出的水溫數(shù)值。在有些車型中，發(fā)動機水溫參數(shù)的單位為 V，表示這一參數(shù)的數(shù)值直接來自冷卻液溫度的信號電壓。該電壓和水 溫之間的比例關(guān)系依控制電路方式的不同而不同，通常成反比例關(guān)系，即水溫低時電壓高，水溫高時電壓低，但也可能成正比例關(guān)系。在水溫傳感器正常工作時，該參數(shù)值的范圍為 O5V。 起動時冷卻液溫度 某些車型點火開關(guān)打開時，電控單元立即檢測冷卻液溫度傳感器的信號，得到啟動時發(fā)動機冷卻液的溫度，確定是否是冷啟動，以及決定是否給加熱型氧傳感器加熱。并且儲存在存儲器內(nèi)，一直保存至發(fā)動機熄火后下一次啟動時。在進行數(shù)值分析時，檢測儀會將微機數(shù)據(jù)流中的這一信號以啟動溫度的形式顯示出來，可以將該參數(shù)的數(shù)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 24 值和發(fā)動機水溫的數(shù)值進行 比較，以判斷水溫傳感器是否正常。在發(fā)動機冷車啟動時，啟動溫度和此時的發(fā)動機水溫數(shù)值是相等的。隨著發(fā)動機的熱起，發(fā)動機水溫應(yīng)逐漸升高，而啟動溫度仍然保持不變。若啟動后兩個數(shù)值始終保持相同，則說明水溫傳感器或線路有故障。 車速 車速參數(shù)是由發(fā)動機或自動變速器微機根據(jù)車速傳感器的信號計算出的汽車車速數(shù)值。車速參數(shù)是微機控制自動變速器的主要參數(shù)，也是進行巡航控制的重要參數(shù)。該參數(shù)一般作為對自動變速器的其他控制參數(shù)進行分析的參考依據(jù)。 燃油控制參數(shù) 燃油控制參數(shù)表示發(fā)動機微機對電控燃油噴射系統(tǒng)進行控 制的狀態(tài)，以及向噴油器等執(zhí)行器送出的控制信號。其參數(shù)主要有以下幾種。 噴油脈沖寬度 噴油脈沖寬度是發(fā)動機微機控制噴油器每次噴油的時間長度，是噴油器工作是否正常的最主要指標。該參數(shù)所顯示的噴油脈沖寬度數(shù)值單位為 ms。該參數(shù)顯示的數(shù)值大，表示噴油器每次打開噴油的時間較長，發(fā)動機將獲得較濃的混合氣；該參數(shù)顯示的數(shù)值小，表示噴油器每次打開噴油的時間較短，發(fā)動機將獲得較稀的混合氣。噴油脈沖寬度將隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷的不同而變化。 目標空燃比 該參數(shù)不是通過測量而得到的發(fā)動機實際空燃比，而是發(fā)動機微機在閉環(huán) 控制時根據(jù)各種傳感器信號計算后得出的應(yīng)提供的空燃比，微機將依照此參數(shù)的大小來控制噴油器的噴油量。該參數(shù)的顯示數(shù)值一般為 14． 7 左右，低于此值表示微機要提供較濃的混合氣，高于此值表示微機要提供較稀的混合氣。有些車型以狀態(tài)參數(shù)的方式顯示這一參數(shù)，其顯示內(nèi)容為濃或稀。 指令燃油泵 指令燃油泵是一個狀態(tài)參數(shù)，其顯示狀態(tài)為接通或斷開 (ON／ OFF)，表示燃油泵繼電器驅(qū)動電路指令狀態(tài)。 短時燃油修正 短時燃油修正是一個數(shù)值參數(shù)，其數(shù)值范圍是 10％～ 10％。短期燃油微調(diào)表示，PCM 響應(yīng)燃油控制氧傳感器為電壓 高于或低于 450MY 限度的時間，短期的校正供油。 長時燃油修正 長時燃油修正是一個數(shù)值參數(shù)，其數(shù)值范圍為 23％～ 16％ (通用別克轎車 )。長期黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 25 燃油微調(diào)來自短期燃油微調(diào)數(shù)值，并表示長期供油校正。 動力增強模式 動力增強或混合氣加濃是一個狀態(tài)參數(shù)，其顯示狀態(tài)為啟動或未啟動。 減少燃油模式 減少燃油模式是一個狀態(tài)參數(shù)，其顯示狀態(tài)為啟動或未啟動。減速減油必須滿足三個條件： (1)節(jié)氣門位置傳感器處于怠速狀況 (2)冷卻液溫度已達到正常溫度 (3)發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于某一轉(zhuǎn)速 (一些車型車速高于 25km／ h)。該轉(zhuǎn)速稱為燃油停供轉(zhuǎn)速，其值由電控單元發(fā)動機溫度和負荷等參數(shù)確定。 進氣狀態(tài)參數(shù) 進氣狀態(tài)參數(shù)指示汽車周圍的大氣壓力、發(fā)動機進氣歧管中的壓力或進氣量的大小。發(fā)動機微機必須測量這些參數(shù)，以測定發(fā)動機的負荷，并依此計算噴油器的噴油量和點火提前角。其參數(shù)主要有以下幾種。 空氣流量 空氣流量是一個數(shù)值參數(shù)，它表示發(fā)動機微機接收到的空氣流量計的進氣量信號。該參數(shù)的數(shù)值變化范圍和單位取決于車型和空氣流量計的類型。數(shù)值單位均為 “V”或者為 “g/s”。為 V 時，其變化范圍為 O～ 5V。在大部分車型 中，該參數(shù)的大小和進氣量成反比，即進氣量增加時，空氣流量計的輸出電壓下降，該參數(shù)值也隨之下降。 5V表示無進氣量； OV 表示最大進氣量。也有部分車型該參數(shù)的大小和進氣量成正比，即數(shù)值大表示進氣量大，數(shù)值小表示進氣量小。單位為 g/s 時，隨進氣量增加而增大，怠速時為 2～ 4g/s，大眾車車速 120km/h 時，進氣量能達 60g/s。采用渦流式空氣流量計的汽車，該參數(shù)的數(shù)值單位為 Hz或 ms，其變化范圍分別為 O～ 1600Hz或 0～ 。在怠速時，不同排量發(fā)動機的該參數(shù)值為 25～ 50Hz。進氣量愈大，該參數(shù)值也愈大，在 2020r/min 時為 70～ 100Hz。如果在不同工況時該參數(shù)值沒有變化或與標準有很大差異，說明空氣流量計有故障。 大氣壓力 這是一個數(shù)值參數(shù)，它表示大氣壓力傳感器送給微機的信號電壓的大小，或微機根據(jù)這一信號電壓經(jīng)計算后得出的大氣壓力數(shù)值。某些車型 (如別克凱越轎車 )不裝有單獨的大氣壓力傳感器，而是在接通點火開關(guān)的發(fā)動機未被啟動前，電控單元讀取此時的進氣歧管壓力信號，作為大氣壓力值，在海平面附近為 100kPa 左右。該參數(shù)的單黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 26 位依車型不同而不同，有 V、 KPa、 cmHg 三種，其變化范圍分別為 O～ 5V、 10～ 125KPa、0～ 100cmHg。有些車型的微機顯示 2 個大氣壓力參數(shù)，其單位分別為 V 和 KPa 或cmHg。這 2 個參數(shù)分別代表大氣壓力傳感器信號電壓的大小及微機根據(jù)這一信號計算后得出的大氣壓力數(shù)值。大氣壓力數(shù)值和海拔高度有關(guān)：在海平面附近為 100kPa 左右，高原地區(qū)大氣壓力較低，在海拔 4000m 附近為 60kPa 左右。在數(shù)值分析中，如果發(fā)現(xiàn)該參數(shù)和環(huán)境大氣壓力有很大的偏差，說明大氣壓力傳感器及其線路，傳感器真空管堵、漏，或微機有故障。 進氣歧管壓力 進氣歧管壓力是一個數(shù)值參數(shù)，表示由進氣管壓力傳感器送給控 制單元的信號電壓的大小，或微機根據(jù)這一信號電壓經(jīng)計算