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，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)流分析法是運用各種測試儀器，對控制系統(tǒng)的各類相關(guān)數(shù)據(jù)進行綜合分析的過程，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)和汽車運行時的工作狀態(tài)或是設(shè)定汽車運行時的各數(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)動機的數(shù)據(jù)流參數(shù)按照各個系統(tǒng)進行分類，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)動機負荷和發(fā)動機每循環(huán)噴射持續(xù)時間，這時就需要進一步檢測相關(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，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，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，進入發(fā)動機系統(tǒng)，讀取故障碼，系統(tǒng)顯示無故障碼。啟動發(fā)動機，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)與標準數(shù)據(jù)

通過對發(fā)動機負荷，進氣質(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)值都明顯大于標準值，由于發(fā)動機的噴油量是根據(jù)進氣量來計算的，所以該故障是由于空氣流量計的信號失準并將這個失準的信號傳給發(fā)動機ECU，導(dǎo)致發(fā)動機ECU 按照這個失準的信號延長了噴油器的噴油時間，而發(fā)動機實際的進氣量在怠速狀態(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)動機冒黑煙。在怠速狀態(tài)下運轉(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)動機轉(zhuǎn)速，而空氣流量計的失準信號導(dǎo)致ECU 誤認為發(fā)動機負荷過大，又不會減少噴油量，導(dǎo)致發(fā)動機怠速不穩(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)動機怠速時運轉(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)動機負荷參數(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行數(shù)據(jù)流檢測，分析發(fā)動機的靜態(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)的含義及標準數(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)與標準數(shù)據(jù)之間關(guān) 系，熟知正常情況下這些數(shù)據(jù)的標準值，從而進行比較分析。

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，找準切入點，抓住主要矛盾，進行綜合分析才能作出準確的判斷。