江蘇省無(wú)錫汽車(chē)工程中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校　宣峰

電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷中汽車(chē)數(shù)據(jù)流分析的應(yīng)用

江蘇省無(wú)錫汽車(chē)工程中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校宣峰

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人均收入的不斷提高，汽車(chē)已經(jīng)廣泛進(jìn)入普通家庭，這也造成了我國(guó)目前汽車(chē)保有量的大幅度提升，這種比重還在不斷增長(zhǎng)。汽車(chē)保有量的提高所帶來(lái)最直接的環(huán)境問(wèn)題就是汽車(chē)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(chē)尾氣排放已成為政府與汽車(chē)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(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)成為解決這個(gè)問(wèn)題的突破口，成功解決這個(gè)難題成為針對(duì)減少尾氣排放研究的重要課題。本文使用最先進(jìn)的開(kāi)放式汽車(chē)故障診斷系統(tǒng)收集到的電控發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的瞬時(shí)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(dòng)機(jī)的系統(tǒng)診斷識(shí)別的識(shí)別度與準(zhǔn)確性帶來(lái)一些便利。

電控發(fā)動(dòng)機(jī)；數(shù)據(jù)流；故障診斷；分析

當(dāng)今社會(huì)，科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，人們對(duì)汽車(chē)在安全、動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)與舒適等方面提出的要求也越來(lái)越高，這在促進(jìn)了汽車(chē)技術(shù)不斷提高的同時(shí)因尾氣排放對(duì)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(chē)技術(shù)發(fā)展的重要方向，現(xiàn)代汽車(chē)搭載的電子設(shè)備越來(lái)越多，結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，怎樣保證汽車(chē)在這種情況下安全運(yùn)轉(zhuǎn)，在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)候能夠提前發(fā)出警告，并報(bào)告問(wèn)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(chē)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(guó)的汽車(chē)保有量已經(jīng)突破億輛大關(guān)，而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，汽車(chē)工業(yè)與汽車(chē)保有量必會(huì)繼續(xù)發(fā)展。因此汽車(chē)在使用中出現(xiàn)的故障處理成了人們關(guān)注的問(wèn)題。當(dāng)前應(yīng)用最多的解決辦法是使用汽車(chē)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(guò)得到的故障碼對(duì)汽車(chē)的故障進(jìn)行判斷。這兩種辦法存在一個(gè)共同的問(wèn)題，就是無(wú)法準(zhǔn)確判斷故障的發(fā)生原因與具體位置，給維修帶來(lái)很大麻煩。

使用更先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集儀器對(duì)車(chē)輛各種動(dòng)態(tài)的記錄進(jìn)行提取，然后連接到計(jì)算機(jī)，就可以將汽車(chē)的各個(gè)傳感器與執(zhí)行器在汽車(chē)運(yùn)行期間發(fā)出的各種訊號(hào)以及數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)流方式的顯示。通過(guò)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(chē)電控發(fā)動(dòng)機(jī)的故障診斷精度與效率，對(duì)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(duì)汽車(chē)電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷方面給出見(jiàn)解。

2數(shù)據(jù)流的采集

針對(duì)汽車(chē)電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障的診斷，首先要做的是對(duì)數(shù)據(jù)流的采集以及對(duì)小波變化的基礎(chǔ)理論與特性進(jìn)行分析，這是對(duì)數(shù)據(jù)流診斷汽車(chē)電控發(fā)動(dòng)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(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流。靜態(tài)數(shù)據(jù)流即不發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，只使用汽車(chē)故障診斷儀器獲取發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流則正好相反，取的是發(fā)動(dòng)機(jī)在工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)。汽車(chē)電控發(fā)動(dòng)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(shí)間、溫度、電壓等，另一種是記錄電子控制系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)或者某些元件的高低、是否閉合或者斷開(kāi)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(duì)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(shí)時(shí)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(duì)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(duì)開(kāi)關(guān)量與模擬的參數(shù)能夠精準(zhǔn)的表述，尤其是針對(duì)高度變化的數(shù)據(jù)量。

3數(shù)據(jù)流的處理與分析

針對(duì)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)的處理要針對(duì)一些典型問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)處理，之后根據(jù)不同的數(shù)據(jù)流分析辦法實(shí)行對(duì)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(gè)：數(shù)值分析法、時(shí)間分析法、因果分析法與比較分析法。

根據(jù)得到的汽車(chē)電控發(fā)動(dòng)機(jī)中各種傳感器發(fā)出的訊號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的辦法稱(chēng)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(lái)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否存在問(wèn)題，并找出問(wèn)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(duì)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(chēng)為時(shí)間分析法。因果分析法即在汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，許多訊號(hào)參數(shù)之間存在千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，當(dāng)ECU得到一個(gè)訊號(hào)，便會(huì)根據(jù)這個(gè)訊號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，然后發(fā)出另外一個(gè)訊號(hào)。因果分析的辦法就是根據(jù)這個(gè)工作過(guò)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(lái)進(jìn)行分析。比較分析法則是針對(duì)相同的汽車(chē)型號(hào)與發(fā)動(dòng)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(méi)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(shí)，便沒(méi)有辦法得知系統(tǒng)中某一元件的完好程度，這時(shí)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(yǔ)

隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，汽車(chē)電器與電子元件會(huì)朝著更加多元化和復(fù)雜化方向發(fā)展，針對(duì)汽車(chē)故障的診斷與排除也必然會(huì)朝著這個(gè)方向邁進(jìn)。作者對(duì)汽車(chē)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(yàn)與國(guó)內(nèi)外相關(guān)課題的研究，全面闡述了現(xiàn)代汽車(chē)電控發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生的故障原因。期間也完成了大量針對(duì)相關(guān)課題方向的模擬實(shí)驗(yàn)與故障發(fā)生的比對(duì)實(shí)驗(yàn)，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(wèn)題提供了良好的思路與對(duì)策。通過(guò)各方的努力，使得汽車(chē)的故障診斷更加快捷準(zhǔn)確，保證了汽車(chē)技術(shù)方面的優(yōu)良狀態(tài)。

［1］儲(chǔ)江偉.汽車(chē)維修工程.北京：人民交通出版社，2012.

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

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

宣峰，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，研究方向：汽車(chē)維修、汽車(chē)鈑金與涂裝。