趙明敬

（九州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 徐州 221000）

引言

電子控制技術(shù)在現(xiàn)代汽車中越來越先進(jìn)，使用的電子設(shè)備越來越多，使汽車檢測維修工作變得更加專業(yè)化，復(fù)雜化。隨著計算機(jī)技術(shù)在汽車領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為了使汽車故障診斷分析更加方便和快捷，汽車生產(chǎn)廠商在汽車電子控制系統(tǒng)中設(shè)置了故障代碼和數(shù)據(jù)流記憶功能，因此熟悉電控系統(tǒng)工作原理，熟練使用數(shù)據(jù)流分析功能來檢測和排除故障，就成為了現(xiàn)代維修人員必備的基本技能。

數(shù)據(jù)流是電子控制單元ECU 對所控制系統(tǒng)狀態(tài)的數(shù)量表現(xiàn)形式，是傳感器和執(zhí)行器之間交流的數(shù)據(jù)參數(shù)。數(shù)據(jù)流分析法是運(yùn)用各種測試儀器，對控制系統(tǒng)的各類相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析的過程，是現(xiàn)代汽車故障診斷與故障排除中常用的基本手段。數(shù)據(jù)流通常通過故障解碼儀檢測汽車電控系統(tǒng)中各個傳感器實時的工作狀態(tài)和汽車運(yùn)行時的工作狀態(tài)或是設(shè)定汽車運(yùn)行時的各數(shù)據(jù)，為故障診斷提供最實時、直接、新鮮、可靠的數(shù)據(jù)信息。

1 數(shù)據(jù)參數(shù)

根據(jù)數(shù)據(jù)在檢測儀上的顯示方式不同，數(shù)據(jù)參數(shù)可分為數(shù)值參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)兩大類型數(shù)值參數(shù)有一定單位，一定變化范圍，通常反應(yīng)電控裝置中各部件的工作電壓、壓力、溫度、時間、速度等。狀態(tài)參數(shù)是那些只有2 種工作狀態(tài)的參數(shù)如“開”或“關(guān)”、“閉合”或“斷開”、“高”或“低”、“是”或“否”等，通常都是表示電控裝置中的電磁閥和開關(guān)等元件的工作狀態(tài)。

1.2 根據(jù)數(shù)據(jù)流的控制原理，數(shù)據(jù)參數(shù)又分為輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)

輸入?yún)?shù)是傳感器或開關(guān)信號輸入給ECU 的各個參數(shù)，可以使數(shù)值參數(shù)，也可以是狀態(tài)參數(shù)。輸出參數(shù)是ECU 送出給各執(zhí)行器的輸出指令，多數(shù)是狀態(tài)參數(shù)，也有少部分是數(shù)值參數(shù)。

1.3 關(guān)鍵數(shù)流列表

汽車發(fā)動機(jī)的數(shù)據(jù)流參數(shù)按照各個系統(tǒng)進(jìn)行分類，各數(shù)據(jù)流參數(shù)根據(jù)各系統(tǒng)的類型，采用的不同的分析方法。在進(jìn)行電控系統(tǒng)故障診斷時，應(yīng)將幾種不同類型或不同系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行綜合對照分析。故障排除中常用的數(shù)據(jù)流如表1 所示。

表1 故障排除中常用的數(shù)據(jù)流

2 數(shù)據(jù)流分析常用的方法

2.1 數(shù)值分析法

數(shù)值分析法是分析關(guān)鍵數(shù)據(jù)的數(shù)值變化規(guī)律和數(shù)值變化波動范圍，判斷汽車是否存在故障以及故障所發(fā)生的部位。如：輪速傳感器，水溫傳感器，空氣流量計，車速傳感器的電腦讀值與實際值的差異等。

2.2 時間分析法

對數(shù)據(jù)變化的頻率和變化周期的分析。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，而且要判斷其響應(yīng)的速率，以獲得最佳的控制效果。如：氧傳感器。

2.3 因果分析法

對相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)間響應(yīng)情況和響應(yīng)速度的分析。在各個系統(tǒng)的控制中，許多參數(shù)之間是有因果關(guān)系的。如ECU 得到一個輸入信號，肯定要根據(jù)此輸入給出下一個輸出。在認(rèn)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。如：活性碳罐電磁閥和氧傳感器，空氣流量計和氧傳感器。

2.4 關(guān)聯(lián)分析法

電腦在判斷故障時，根據(jù)幾個相關(guān)的傳感器信號進(jìn)行比較，若有異常信號出現(xiàn)，則會報出相應(yīng)的故障碼，或顯示某個信號不合理。如：空氣流量計和發(fā)動機(jī)負(fù)荷和發(fā)動機(jī)每循環(huán)噴射持續(xù)時間，這時就需要進(jìn)一步檢測相關(guān)聯(lián)的信號，做出正確判斷。

2.5 比較分析法

對同款車型和相同的系統(tǒng)在同樣的條件下，對同組的關(guān)鍵數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行的對比分析。如：爆震傳感器，點火提前角，怠速控制等。

3 數(shù)據(jù)流分析法在常見故障中的應(yīng)用實踐

3.1 故障現(xiàn)象

一輛Passat 轎車，裝備B5 發(fā)動機(jī)，行駛15 萬公里，手動擋，該車出現(xiàn)怠速不穩(wěn)，加速不良，發(fā)動機(jī)加速排氣管冒黑煙的故障。

3.2 故障原因分析

首先分析導(dǎo)致發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)的原因有可能是節(jié)氣門臟污，混合氣過濃或過稀，火花塞間隙過大等。加速不良的原因可能是油泵壓力過低，汽油濾清器堵塞，噴油器堵塞，火花塞間隙過大，高壓線老化，氣缸壓力過低等。冒黑煙的原因可能是混合氣過濃燃燒不完全，導(dǎo)致混合氣過濃的原因有噴油器漏油，空氣流量計信號失準(zhǔn)，水溫傳感器等。

3.3 故障排除思路

本著先易后難的，先電控后基礎(chǔ)再機(jī)械的診斷思路來排除本故障。用愛夫卡診斷儀連接OBD-II 診斷接頭，進(jìn)入發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，讀取故障碼，系統(tǒng)顯示無故障碼。啟動發(fā)動機(jī)，在怠速狀態(tài)下，用診斷儀讀取數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)流顯示如表2所示。

表2 診斷數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)

通過對發(fā)動機(jī)負(fù)荷，進(jìn)氣質(zhì)量和氧傳感器的信號電壓這三個參數(shù)的數(shù)值對比分析發(fā)現(xiàn)，這三個參數(shù)的數(shù)值都明顯大于標(biāo)準(zhǔn)值，由于發(fā)動機(jī)的噴油量是根據(jù)進(jìn)氣量來計算的，所以該故障是由于空氣流量計的信號失準(zhǔn)并將這個失準(zhǔn)的信號傳給發(fā)動機(jī)ECU，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)ECU 按照這個失準(zhǔn)的信號延長了噴油器的噴油時間，而發(fā)動機(jī)實際的進(jìn)氣量在怠速狀態(tài)下并沒有增加，導(dǎo)致了怠速狀態(tài)下油多氣少，混合氣過濃，燃燒不完全，排氣管中氧含量減少，氧傳感器信號電壓偏高，在車輛怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時，噴油量大，在加速狀態(tài)下的噴油量就更大，導(dǎo)致加速時發(fā)動機(jī)冒黑煙。在怠速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，主要因為節(jié)氣門處于怠速位置，ECU 又力求按照怠速的工況來控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，而空氣流量計的失準(zhǔn)信號導(dǎo)致ECU 誤認(rèn)為發(fā)動機(jī)負(fù)荷過大，又不會減少噴油量，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)。加速不良是因為混合氣過濃，燃燒不好，發(fā)動機(jī)功率下降，導(dǎo)致加速不良。更換空氣流量計，啟動著車，試車觀察發(fā)動機(jī)怠速時運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，加速順暢有力，排氣管冒黑煙的現(xiàn)象消失，故障排除。

通過上面的例子，數(shù)據(jù)流分析方法的應(yīng)用：本案例采用了關(guān)聯(lián)分析法（空氣流量計參數(shù)和發(fā)動機(jī)負(fù)荷參數(shù)），因果分析法（空氣流量計參數(shù)和氧傳感器參數(shù)），

時間分析法（氧傳感器變化頻率）。在讀取了關(guān)鍵數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)流后，才能有目的進(jìn)行檢測，更換故障元件，縮短了故障診斷時間，提高了工作效率。

4 數(shù)據(jù)流分析法在異常情況使用

在對汽車故障進(jìn)行診斷排除時，故障碼并不是判斷故障存在的惟一依據(jù)，在有些情況下，發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)故障現(xiàn)象明顯，傳感器或執(zhí)行器確實存在故障，但由于數(shù)據(jù)流未超出數(shù)據(jù)范圍，發(fā)動機(jī)控制單元就不會和記錄提示故障代碼，此時最可行的辦法就是使用故障診斷儀進(jìn)行數(shù)據(jù)流檢測，分析發(fā)動機(jī)的靜態(tài)或動態(tài)數(shù)據(jù)，從而判斷故障點。有效地利用數(shù)據(jù)流分析法解決電控系統(tǒng)故障，首先，必須充分了解數(shù)據(jù)流各參數(shù)的含義及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流，熟練掌握電子控制系統(tǒng)的基本構(gòu)造、控制原理、傳感器和執(zhí)行器的工作原理、各元件之間的相互影響等。其次，要搞清楚實測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)之間關(guān) 系，熟知正常情況下這些數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)值，從而進(jìn)行比較分析。

5 總結(jié)

數(shù)據(jù)流分析法，在電控系統(tǒng)故障診斷排除中，方便快捷，必須掌握數(shù)據(jù)流的分析方法，找準(zhǔn)切入點，抓住主要矛盾，進(jìn)行綜合分析才能作出準(zhǔn)確的判斷。