江蘇省無錫汽車工程中等專業(yè)學(xué)校　宣峰

電控發(fā)動機(jī)故障診斷中汽車數(shù)據(jù)流分析的應(yīng)用

江蘇省無錫汽車工程中等專業(yè)學(xué)校宣峰

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人均收入的不斷提高，汽車已經(jīng)廣泛進(jìn)入普通家庭，這也造成了我國目前汽車保有量的大幅度提升，這種比重還在不斷增長。汽車保有量的提高所帶來最直接的環(huán)境問題就是汽車尾氣的排放，已經(jīng)嚴(yán)重影響到了生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展與人們的健康。因此，怎樣控制汽車尾氣排放已成為政府與汽車研發(fā)商所面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。從技術(shù)角度看，保證汽車發(fā)動機(jī)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)成為解決這個問題的突破口，成功解決這個難題成為針對減少尾氣排放研究的重要課題。本文使用最先進(jìn)的開放式汽車故障診斷系統(tǒng)收集到的電控發(fā)動機(jī)傳感器的瞬時數(shù)據(jù)，結(jié)合小波分析數(shù)據(jù)流的辦法進(jìn)行研究，找出共性，為提高電控發(fā)動機(jī)的系統(tǒng)診斷識別的識別度與準(zhǔn)確性帶來一些便利。

電控發(fā)動機(jī)；數(shù)據(jù)流；故障診斷；分析

當(dāng)今社會，科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，人們對汽車在安全、動力、經(jīng)濟(jì)與舒適等方面提出的要求也越來越高，這在促進(jìn)了汽車技術(shù)不斷提高的同時因尾氣排放對大自然所造成的污染也提出了解決要求。當(dāng)前電子控制技術(shù)成為現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的重要方向，現(xiàn)代汽車搭載的電子設(shè)備越來越多，結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，怎樣保證汽車在這種情況下安全運(yùn)轉(zhuǎn)，在出現(xiàn)問題時候能夠提前發(fā)出警告，并報告問題出現(xiàn)的原因與方位等，為技術(shù)人員制定合理的解決方案提供了幫助，降低了汽車在不良狀態(tài)下行駛所造成的能源浪費(fèi)與尾氣污染。

1本文研究的意義

我國的汽車保有量已經(jīng)突破億輛大關(guān)，而隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷增長，汽車工業(yè)與汽車保有量必會繼續(xù)發(fā)展。因此汽車在使用中出現(xiàn)的故障處理成了人們關(guān)注的問題。當(dāng)前應(yīng)用最多的解決辦法是使用汽車自身攜帶的電子控制單元（ECU）中所存在的故障碼結(jié)合外部鏈接的故障診斷儀器，通過得到的故障碼對汽車的故障進(jìn)行判斷。這兩種辦法存在一個共同的問題，就是無法準(zhǔn)確判斷故障的發(fā)生原因與具體位置，給維修帶來很大麻煩。

使用更先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集儀器對車輛各種動態(tài)的記錄進(jìn)行提取，然后連接到計算機(jī)，就可以將汽車的各個傳感器與執(zhí)行器在汽車運(yùn)行期間發(fā)出的各種訊號以及數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)流方式的顯示。通過這種方式可以準(zhǔn)確地確定故障發(fā)生的原因與位置，極大地提高汽車電控發(fā)動機(jī)的故障診斷精度與效率，對更好地處理故障有革命性的作用。本文主要在數(shù)據(jù)流對汽車電控發(fā)動機(jī)故障診斷方面給出見解。

2數(shù)據(jù)流的采集

針對汽車電控發(fā)動機(jī)故障的診斷，首先要做的是對數(shù)據(jù)流的采集以及對小波變化的基礎(chǔ)理論與特性進(jìn)行分析，這是對數(shù)據(jù)流診斷汽車電控發(fā)動機(jī)正確與準(zhǔn)確性的重要保證。根據(jù)數(shù)據(jù)流的形態(tài)，可以分為靜態(tài)數(shù)據(jù)流與動態(tài)數(shù)據(jù)流。靜態(tài)數(shù)據(jù)流即不發(fā)動發(fā)動機(jī)，只使用汽車故障診斷儀器獲取發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。動態(tài)數(shù)據(jù)流則正好相反，取的是發(fā)動機(jī)在工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)。汽車電控發(fā)動機(jī)的主要數(shù)據(jù)參數(shù)大致分為兩種，一種是記錄電子控制系統(tǒng)部件的工作狀態(tài)、速度、時間、溫度、電壓等，另一種是記錄電子控制系統(tǒng)中開關(guān)或者某些元件的高低、是否閉合或者斷開等不同的狀態(tài)。

數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式也分為數(shù)字的顯示與波形狀態(tài)的顯示兩種。數(shù)字顯示可以對相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的表達(dá)，反映出狀態(tài)的實時變化，但是這種顯示方式只能間斷地表現(xiàn)一部分?jǐn)?shù)值變化，在可比性方面表現(xiàn)不佳。而波形狀態(tài)是對數(shù)據(jù)的參數(shù)進(jìn)行連續(xù)的以圖形表表達(dá)的一種方式，對開關(guān)量與模擬的參數(shù)能夠精準(zhǔn)的表述，尤其是針對高度變化的數(shù)據(jù)量。

3數(shù)據(jù)流的處理與分析

針對數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)的處理要針對一些典型問題進(jìn)行重點處理，之后根據(jù)不同的數(shù)據(jù)流分析辦法實行對數(shù)據(jù)的預(yù)處理。當(dāng)前使用最廣泛的數(shù)據(jù)流分析方法有如下幾個：數(shù)值分析法、時間分析法、因果分析法與比較分析法。

根據(jù)得到的汽車電控發(fā)動機(jī)中各種傳感器發(fā)出的訊號的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的辦法稱為數(shù)值分析法，根據(jù)數(shù)值變化的大小或者變化是否存在異常來判斷發(fā)動機(jī)是否存在問題，并找出問題產(chǎn)生的原因與位置。根據(jù)所得到數(shù)據(jù)的日期以及對數(shù)據(jù)的周期性變化進(jìn)行分析，進(jìn)而得出判斷結(jié)果的辦法稱為時間分析法。因果分析法即在汽車的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，許多訊號參數(shù)之間存在千絲萬縷的聯(lián)系，當(dāng)ECU得到一個訊號，便會根據(jù)這個訊號進(jìn)行運(yùn)算，然后發(fā)出另外一個訊號。因果分析的辦法就是根據(jù)這個工作過程中的變化，找到與之相關(guān)的工作程序的結(jié)果，將這一整套的工作程序的數(shù)據(jù)綜合起來進(jìn)行分析。比較分析法則是針對相同的汽車型號與發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，以相同的作用為條件，然后將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。在沒有完善的修理資料與技術(shù)以及缺少詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)時，便沒有辦法得知系統(tǒng)中某一元件的完好程度，這時候就可以使用比較的辦法判斷元件是否是良好的。

4結(jié)語

隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，汽車電器與電子元件會朝著更加多元化和復(fù)雜化方向發(fā)展，針對汽車故障的診斷與排除也必然會朝著這個方向邁進(jìn)。作者對汽車故障診斷與排除進(jìn)行研究已有多年，根據(jù)自己的經(jīng)驗與國內(nèi)外相關(guān)課題的研究，全面闡述了現(xiàn)代汽車電控發(fā)動機(jī)發(fā)生的故障原因。期間也完成了大量針對相關(guān)課題方向的模擬實驗與故障發(fā)生的比對實驗，從中得出了一些珍貴的數(shù)據(jù)，也總結(jié)出一些規(guī)律，得到了寶貴的結(jié)論，為以后解決這方面的問題提供了良好的思路與對策。通過各方的努力，使得汽車的故障診斷更加快捷準(zhǔn)確，保證了汽車技術(shù)方面的優(yōu)良狀態(tài)。

［1］儲江偉.汽車維修工程.北京：人民交通出版社，2012.

［2］張宏，詹德凱，林長加.基于CAN總線的汽車故障診斷系統(tǒng)研究與設(shè)計［J］.汽車工程，2008（10）：934-937.

［3］李禹，張澤建.專家系統(tǒng)在汽車故障診斷方面的應(yīng)用［J］.自動化技術(shù)與應(yīng)用，2008（3）：73-75.

宣峰，高級實驗師，研究方向：汽車維修、汽車鈑金與涂裝。