常用的汽车电子控制系统___毕业论文.doc

本科毕业论文 题目名称： 常用的汽车电子控制系统 故障诊断方法的研究 学 院： 专业年级： 学生姓名： 班级学号： 指导教师： 二XXX年 六 月 十 日 摘要摘要随着汽车工业的发展，电子控制技术在现代汽车上的应用越来越广泛，但是汽车电子控制系统故障也远比传统汽车故障复杂得多，这给故障诊断和维修工作增加了困难。本文通过对常用的汽车电子控制系统故障诊断方法的研究，把对各诊断方法适用的故障类型进行了简单的归纳总结，使发生在汽车电子控制系统中的各种故障类型与诊断方法基本对应，避免了以后诊断工作时的盲目性。结合现代社会和科学技术的发展对汽车电子控制系统故障诊断方法的发展加以展望，阐述了汽车电子控制系统故障诊断的趋势。关键词：电子控制系统 故障诊断 诊断方法 AbstractWith the development of the automotive industry, the application of electronic control technology on modern cars is more and more extensive, but troubles with electronic control system are far more complex than the traditional car failure, which give more difficulties to the diagnosis and maintenance work of troubles. Based on the research of commonly used automotive electronic control system fault diagnosis methods, this paper has simply summarized diagnostic methods applicable to all types of fault. It will make various types of fault which occurs in automotive electronic control systems correspond to diagnostic methods, and avoid the work of the blindness in the after diagnosis. Combined with modern social and development of scientific technological, the development of the method for automotive electronic control system fault diagnosis is prospected, indicate the trend of automotive electronic control system fault diagnosis. Keywords: Electronic control system，Trouble diagnosis，Diagnosis method不要删除行尾的分节符，此行不会被打印23- -目录目录摘要IAbstractII1 绪论11.1 汽车电子控制系统的产生11.2 汽车电子控制系统的种类11.3 汽车电子控制系统的诊断方法12 人工经验诊断法32.1 人工经验诊断法的含义32.2 人工经验诊断法的特点及工作步骤32.2.1 人工经验诊断法的特点32.2.2 人工经验诊断法的工作步骤32.3 人工经验诊断适用的故障类型43 故障码诊断法53.1 故障码诊断法的含义53.2 故障码诊断法的特点53.3 故障码诊断法的工作步骤53.3.1 故障码的读取与清除53.3.2 故障码的分析83.4 故障码诊断法适用的故障类型84 电路分析法94.1 电路分析法的含义94.2 电路分析法的特点94.3 电路分析法适用的故障类型95 波形分析法115.1 波形分析法的含义115.2 波形分析法的特点115.3 波形分析法诊断原理125.3.1 汽车电子信号的基本类型125.3.2 汽车电子信号的判定依据125.3.3 波形分析法的诊断原理135.4 波形分析法适应的故障类型135.4.1 利用示波器跟踪记录电器设备的工作过程分析故障135.4.2 利用示波器记录低压脉冲信号的工作过程分析故障145.4.3 利用示波器检测异响波形分析146 数据流分析法166.1 数据分析法的含义166.2 数据流分析法的特点及工作步骤166.2.1 数据流分析法的特点166.2.2 数据流分析法的步骤166.3 数据分析方法适用的故障类型176.3.1 数值分析法176.3.2 时间分析法176.3.3 因果分析法186.3.4 关联分析法186.3.5 比较分析法197 汽车电子控制系统故障诊断方法的发展趋势20结论21参考文献22致谢246 数据流分析法1 绪论1.1 汽车电子控制系统的产生随着社会的发展，汽车成为人类密不可分的伙伴，现代的汽车工业得到了突飞猛进的发展。汽车电子控制系统的产生和发展主要体现在以下三个方面：（1）安全、环保和节能推动的汽车电子控制技术的发展；（2）电子信息技术的发展，推动了汽车电子控制技术向集成与智能迈进；（3）汽车电子控制技术的优越性。1.2 汽车电子控制系统的种类汽车电子控制系统由感测信号的传感器、以计算机为核心的电控单元和实现控制意图的执行器三部分组成。传感器是系统中信息的输入部分，它用于感测控制系统外部的信息，并将得到的信息转换为电信号后传输给电控单元，输入信息是引起控制系统发生变化的原因。电控单元是控制系统的中枢，是系统中的信息处理部分，它通过处理、分析和计算输入信息形成控制指令，并将形成的控制决定传输给执行器，处理是控制系统对输入的响应过程。执行器则是控制系统的输出部分，它将电控单元形成的控制指令转变为实现控制目标的物理运动，输出是系统根据输入产生的结果。汽车电子控制系统按照不同的分类方式基本分为以下几类；（1）按控制系统有无反馈环节分类可分为开环控制系统、闭环控制系统 ； （2）按输入量变化的规律来分类可分为恒值控制系统、随动控制系统、过程控制系统； （3）按系统传输信号对时间的关系分类可分为连续控制系统、离散控制系统 ； （4）按系统输出量和输入量的关系分类可分为线性系统、非线性系统。1.3 汽车电子控制系统的诊断方法汽车故障的诊断和修理从汽车诞生时也就同时产生了，并且伴随着汽车的发展，诊断方式、诊断手段以及用于诊断的仪器设备也在不断发展。针对现代汽车电子控制系统的发展，电子控制系统的故障诊断方法从一般的人工经验诊断法发展到故障码诊断法、波形分析法、数据流分析法、电路分析法等。现在的大型故障综合诊断仪器在汽车电子控制系统故障诊断中也得到了广泛的应用。随着现代社会信息化、网络化的发展，智能网络诊断成为汽车电子控制系统故障诊断的发展趋势。2 人工经验诊断法2.1 人工经验诊断法的含义人工经验诊断法是诊断人员凭借丰富的实践经验和一定的理论知识，在汽车不解体或局部解体的情况下，借助简单的检查工具进行检查、试验、分析和确定汽车故障原因和部位的诊断方法。人工经验诊断法既是汽车故障诊断的传统方法也是基本方法，即使在现代仪器诊断技术飞速发展的今天也不可能取消人工经验诊断方法，这就像医学临床诊断中的体格检查一样是不可能被取代的环节。2.2 人工经验诊断法的特点及工作步骤2.2.1 人工经验诊断法的特点人工经验诊断法不需要任何仪器设备，只要对汽车结构和常见故障现象有一定的了解，就可以随时随地进行诊断。同时，这种方法不受地点、设备的影响，还可降低维修成本，具有良好的适用性和灵活性。并且，人工经验诊断法对操作者没有什么具体要求，只要维修人员善于对维修工作中处理过的故障现象及排除方法进行总结和积累，便可掌握一定程度的直观诊断方法并能收到事半功倍的效果。2.2.2 人工经验诊断法的工作步骤（1）故障诊断询问首先要通过询问驾驶人员了解车型、生产年份、故障发生的时间、状况，发生故障时的环境条件，进行了哪些操作，是否已经进行检修，动过哪些部位等。同时还要了解汽车电子控制系统以前是否进行过检修及维修部位。通过信息收集，可以帮助初步估计故障发生的原因和部位，排除不必要的干扰，明确查找目标。（2）故障诊断检查通过人的感觉器官对汽车故障现象进行看、听、试、嗅等进一步确定故障的确切位置。看是否有部件丢失，电线是否脱线，接线器是否结合，有无接错线，各种软管的连接状况；听一下发动机的声音是否有杂音；一般故障只是在特定条件下，其故障现象最为明显，而当条件改变时，故障现象也随之改变。因此可改变汽车的工况，观察故障现象的变化，分析其内在联系，找出故障发生的原因。改变汽车工况的试车过程，也是了解汽车故障现象的一种手段。 （3）故障原因分析一种故障现象可能由多种原因引起，而一种故障原因有可能表现出不同的故障现象。原因和现象不是简单的一一对应关系。原因分析中的推断应符合客观实际，否则不能找准故障的真正原因。因此，在故障诊断中应采用合适的方法与正确的程序。2.3 人工经验诊断适用的故障类型人工经验诊断方法便于有经验的维修人员掌握，对于经常出现的故障容易排除。例如起动困难则检查燃油泵、冷却液温度传感器；怠速不稳则检查节气门位置传感器、节气门体(脏污)；加速无力则检查空气流量计；油耗增加则检查喷油器、空气流量计；进气管回火则检查进气系统渗气、冷却液温度传感器；排气管冒黑烟则检查氧传感器、冷却液温度传感器等。实例：丰田皇冠3.02JZGE回火的故障现象用人工经验诊断法进行诊断时，首先从理论上分析得出回火的原因是由于可燃混合气的延时燃烧造成的。那么，能够引起混合气延时燃烧的主要原因有混合气过稀、点火过迟、发动机温度过低及机械部件等。由于该车的点火系统采用的是无触点电控装置，点火精度很高。所以，根据该车的工作状态诊断时一般不考虑点火过迟这一点，而机械故障的出现一般都伴有异常的响声，而此车无异响，在无异常声响的情况下重点考虑的是混合气体过稀和温度过低的原因。对发动机进行实验，结果发动机工作温度正常后仍有回火的现象，那么故障的原因就是混合气过稀。而引起混合气过稀的主要部位又是进气系统和燃油系统。这样重点检查的是燃油系统中的燃油泵、油管、喷油器和进气系统中各真空管路的密封情况等。经过检查是喷油器的老化造成的，更换喷油器进行试车，故障排除。从上面的简单分析中可以看出，人工经验诊断方法可以很快地判断出故障的原因和部位。3 故障码诊断法3.1 故障码诊断法的含义故障码诊断法是在读取故障代码的基础上，结合其他检测结果对所读取的故障代码进行比较分析从而做出故障判断的一种方法。它是汽车电子控制系统故障诊断中最基本也是最简单的方法之一。通常故障代码分析是诊断汽车电子控制系统故障的第一步。3.2 故障码诊断法的特点故障码诊断法对于电子控制系统的一些故障可以快速准确的找到故障部位，并能及时的排除。如：空气流量计（MAF）的故障码，表明空气流量计有故障。但是故障码诊断法通常只能提供与本系统有关的电气装置或线路故障。它有以下不足：只包括有限的若干常见故障，大量的故障特别是电控发动机油路、气路故障并未包括在内；对许多故障没有反应或仅给出较为模糊的诊断结论，使维修人员仍然无从下手。3.3 故障码诊断法的工作步骤故障码诊断的过程是对汽车控制电脑故障自诊断系统所记录的故障代码进行读取、清除和鉴别分类的分析过程。3.3.1 故障码的读取与清除故障码的读取有两种方式，一种是人工方式，另一种是外接设备方式。人工读取方式适用于早期随车诊断系统（OBD-I）的故障码读取，而外接设备方式既适用于第一代随车诊断系统也可用于第二代随车诊断系统（OBD-）的故障码读取。存储在控制电脑中的故障码也同样有两种方式来清除，一种是人工清除，另一种是自动清除。故障码的自动清除则是在故障已经完全消除以后，在点火开关开-闭（ON-OFF）循环一定的次数（通常是5080次以上），且该故障没有再次出现时，控制电脑将自动清除存储的故障码。人工清除可以清除所有的偶发性故障的故障码和持续性故障码，而自动清除只能消除在一段时间内没有出现的偶发性故障的故障码和故障已经被排除的持续性故障的故障码。3.3.1.1 随车读取和清除方式随车读取和清除故障码是不使用任何外接仪器设备就可进行的方式。在这种方式下若要控制电脑的自诊断系统输出故障码，通常需要先给电脑一个触发信号，电脑接到此信号后，就开始显示故障码。因此可将各种不同汽车的故障码输出形式，按不同的触发方式和不同的显示方式来加以分类。任何一种车型故障码的读取，总是由一种触发方式和一种显示方式组成的。（1）故障码读取的触发方式跨接诊断座中触发线这种方式是故障码读取中使用最多的方式，对要检测的系统用一根导线跨接诊断座中指定的插孔，即可完成自诊断系统的触发。诊断座中触发线搭铁触发这种方式也是故障码读取中比较常见的一种，两线触发其中有一根就是搭铁线，所以两线触发和一线搭铁触发本质上是一样的。外接LED灯（故障笔）触发LED灯是由发光二极管和330电阻串接而成的故障笔，使用时将两线分别与诊断座中规定的插脚相接，即可达到显示故障码的目的。点火开关触发在规定时间内将点火开关连续开-关-开-关-开后（三次），自诊断系统便被触发输出故障码。插保险丝触发在保险盒内或诊断座上专用的保险插座上，插上保险丝即可触发自诊断系统输出故障码。加速踏板触发在5s内将加速踏板踩下并放开5次，即可触发自诊断系统输出故障码。自动触发打开点火开关故障码自动显示，用汽车万用表的百分比档直接读出故障码（百分比输出）。（2）故障码读取显示方法检查不同系统如ABS、AIRBAG等自己相应的故障指示灯。外接LED灯（故障笔）。故障码笔是由双LED发光二极管组成的专用的故障码阅读笔，它可以方便地从诊断座上读取故障码。内部LED灯。百分比（%）输出。利用百分表在9针诊断座的第3针输出口，读取百分比（%）值。直接在仪表板上显示（4）故障码的清除方式故障码的清除方式有3种：切断电源法：在点火开关处于关断（OFF）位置状态下，拔掉发动机ECU备用电源线上的熔断丝10s或更长时间就可以清楚存储器中的故障码；拆下蓄电池（）接线柱上的搭铁线20s也可以清楚存储器中的故障码。触发程序法：按照触发的方式遵循规定的程序步骤操作，即可清除故障码。利用仪器清除故障码，这是最常用并应首先采用的方式。3.3.1.2 外接设备方式外接设备方式是使用读码器、扫描仪和诊断仪或类似工具（俗称解码器）进行故障码的读取与清除的。（1）读码器读码器是各大汽车公司为各自生产的汽车专门设计的读取和清除故障码的专用工具。它将自诊断系统故障码的触发和显示功能集于一体，只需将连接插头插入诊断座，就可以从读码器中读取和清除故障码。读码器有两种显示方式，一种是用发光二极管显示闪码，另一种是直接显示故障码的编号。读码器通常用读码键触发读取故障码，用清除键清除故障码。读出的故障码还需要从维修手册中查找故障码的含义。（2）触码器触码器是在读码器的功能上增加了故障码内容定义的显示功能，可用菜单方式进入读取故障码和清除故障码功能。触码器可以显示故障码的定义。所以触码器能够用不同文字直接显示故障码的含义，不必再从手册中去查找。（3）扫描仪和诊断仪扫描仪和诊断仪也可以用于故障码的读取和清除，在读取和清除故障码的功能上与触码器完全相同。3.3.2 故障码的分析在进行故障码分析时，建议按照以下步骤进行：（1）首先读取并记录所有故障码；（2）清除所有的故障码；（3）确认故障码已被清除（在再次读取故障码时，应显示此时无故障码）；（4）模拟故障产生的条件进行路试以使故障重现；（5）再读取并纪录此时的故障码；（6）区分间歇性（软）故障码和当前（硬）故障码；（7）区分与故障症状相关的故障码和无关的故障码；（8）区分诸多故障码或相关故障码中的主要故障码（它可能是导致其他故障产生的原因）；（9）按照上述分析，进一步精确地检查测量故障码所代表的传感器、执行器或控制电脑及相关的电路状态，以便确定故障点发生的准确位置。3.4 故障码诊断法适用的故障类型故障码查询法则适合诊断、排除各种电子控制系统的传感器、执行器以及电子控制器(即ECU)的故障。实例：一辆桑塔纳时代超人轿车，ABS故障灯时亮时，防抱死功能不起作用。首先用VAG1552读取故障码，故障码为00285右前轮转速传感器故障。首先拆下右前轮转速传器，检查其连接线路，正常；对传感器进行性能查，良好。重新进行检查，发现右前轮齿圈轴向摆量大，装上传感器，转动右前轮测量齿圈和传感之间的间隙，发现间隙波动超出正常间隙。更换右前轮齿圈，清除故障码，试车，故障排除。4 电路分析法4.1 电路分析法的含义电路分析法即以故障车的电路原理图为基础，在电路图上进行故障分析和判断，推断出可能的故障原因和故障部位的方法。4.2 电路分析法的特点随着汽车电子设备的增多，汽车电路及电器出现的故障愈显复杂。发生故障后，选用合适的诊断方法是顺利排除故障的关键，电路分析法就是解决汽车电子控制系统中电器故障的主要方法。使用电路分析法必须熟悉汽车电子控制系统的电路原理，汽车电器设备的工作原理。电路分析法对电子、电器设备的故障诊断是其他故障诊断方法所不能代替的。利用仪表检测是电路分析法的主要手段，是电路分析的基础。因为利用仪表检测有省时、省力和诊断准确的优点，但要求操作者必须在熟悉电路的基础上具备熟练应用仪表的技能。4.3 电路分析法适用的故障类型电路分析法在汽车电子控制系统的故障中主要适用电子控制系统电路故障、电器设备故障、电子元件故障。实例：一台UD63型尼桑汽车不充电，发动机正常工作时充电指示灯一直点亮，据司机反映，起动机有时还有打齿现象。检修时（如图41），发动车后将点火开关再转到起动位置，发出起动机驱动齿轮与飞轮齿环的撞击声，说明起动电路也不正常。加速发动机，观察k6无动作，测N点电压只有0.5V，F点电压接近0V。用导线将F和IG接线柱作瞬间短接，k6动作，充电指示灯灭，证明激磁电路有故障。检查k7、R4和导线连接均正常；当检查R3时，阻值已接近开路，拆下检查，发现R3有一处已被烧断，换上同一规格的电阻后，故障排除，起动系工作也恢复正常。K1电源总开关 K2起动开关 K3安全继电器触点 K4起动开关触点 K5起动机电磁开关触点 1、2 安全继电器线圈 3起动开关线圈 4 吸引线圈 5保持线圈6电枢7电磁绕组8磁场继电器线圈 R1、R2、R3、R4、R5电阻图41充电电路图汽车电控系统电路比传统的电路系统要复杂的多，而且不同的车型由于其电控系统的控制方法和控制原理也有各自的特点，因此，电控系统电路也有较大的差异。掌握各种车型电控系统控制方法和控制原理，熟悉其电路特征，大量收集常见车型的电路资料，可用尽量少的时间准确地找出故障部位和故障点，并及时排除故障，提高工作效率和效益。5 波形分析法5.1 波形分析法的含义波形分析法就是利用汽车示波器获得汽车电子控制系统中的传感器、执行器等电子设备的波形信号(即电压随时间变化的电信号)，然后把这些实测信号与这些电子设备的正常波形信号进行对比，分析找出其中的差异，最后操作者根据自己的理论知识找出故障发生部位的方法。利用检测设备中的示波器功能不仅可以快速捕捉汽车电路信号，还可以用较慢的速度来显示这些波形信号，以便我们一面观察，一面分析。5.2 波形分析法的特点首先，示波器与万用表相比有着更为精确及描述更为细致的优点，万用表通常只能用一、二个电参数来反映电信号的特征，而示波器则用电压随时间变化的图形来反映一个电信号，它显示电信号比万用表更准确、更形象，一个画面通常要胜过一千个数字。其次，某些汽车电子设备信号的变化速率非常快，变化周期达到千分之一秒，通常测试仪器的扫描速度应该是被测信号的5-10倍，且许多故障信号是间歇的，时有时无的，这就需要仪器的测试速度高于故障信号的速度。汽车示波器不仅可以快速捕捉电路信号，还可以用较慢的速度来显示这些波形，以便我们一面观察，一面分析。它还可以用储存的方式记录信号波形，使得我们可以倒回来观察已经发生过的快速信号，这就为我们分析判断故障提供了极大的方便。无论是高速信号（如：喷油嘴、间歇性故障信号）还是低速信号（如：节气门位置变化及氧传感器信号），用示波器都可以得到想要得到的结果。再次，通过波形分析能够使你确认故障是否真的已被排除，如发动机电控燃油喷射系统，便可以通过从示波器中观看到的氧传感器维修前后的信号波形来加以判断。波形分析能够显示出需要你维修的故障是怎样一种波形，使你能看清楚故障的真实存在。5.3 波形分析法诊断原理5.3.1 汽车电子信号的基本类型当今汽车系统中存在五种基本类型的电子信号，把这五种基本的汽车电子信号称为“五要素”。（1）直流（DC）信号：直流电压信号主要有蓄电池电压或控制电脑输出的传感器参考电压，传感器信号主要有发动机冷却液温度传感器燃油温度传感器、进气温度传感器节气门位置传感器、废气再循环位置传感器、翼板式或热式（热线式和热膜式）空气流量计及部分模拟式进气压力传感器等。（2）交流（AC）信号：产生交流信号的传感器和装置有电磁式轮速传感器、电磁式曲轴转速及位置传感器等。（3）频率调制信号：产生可变频率信号的传感器和装置有数字式空气流量计、福特数字式进气压力传感器、光电式车速传感器、霍尔式车速传感器、光电式凸轮轴和曲轴转角传感器、霍尔式凸轮轴和曲轴转角传感器等。（4）脉宽调制信号：产生脉宽调制信号的电路或装置有初级点火线圈、电子点火正时电路、废气再循环控制、涡轮增压和其它控制电磁阀、喷油嘴、怠速控制发动机和电磁阀等。（5）串行数据多路信号：若汽车具备自诊断能力和其它串行数据传送能力的控制模块，则串行数据由发动机控制电脑、车身控制电脑、防滑制动系统或其它控制模块产生。5.3.2 汽车电子信号的判定依据汽车电子信号都具有可度量的五个参数指标。这五个参数是：幅值、频率、形状、脉宽、阵列。（1）幅值：电子信号在一定点上的即时电压；（2）频率：电子信号在两个事件或循环之间的时间，一般指每秒的循环数（HZ）；（3）脉冲宽度：电子信号所占的时间或占空比；（4）形状：电子信号的外形特征，包括信号的曲线、轮廓和上升沿、下降沿等；（5）阵列：组成专门信息信号的重复方式。5.3.3 波形分析法的诊断原理汽车中的每个电子信号都可以用5种判定依据中的一个或多个特征组成。电子信号类型与判定依据之间的关系如表51所示。每个电子信号必然与一个或多个判定依据相对应，以帮助计算机系统确认是什么类型的电子信号。表51电子信号类型与判定依据的关系信号类型判定依据幅度频率形状脉冲宽度阵列直流交流频率调制脉宽调制串行数据为了使汽车的计算机系统功能正常，必须去测量用于通信的电子信号，即用汽车示波器去“截听”汽车计算机中的电子对话。当汽车中的传感器、执行器或电路从正常状态突变到故障状态时，它们在汽车示波器上显示的波形几乎总是在它的5种判定依据上发生剧烈的变化，这就是为什么可用汽车示波器对汽车故障进行诊断，从而确定其故障部位的重要原因。5.4 波形分析法适应的故障类型在对汽车电子控制系统检测维修中，波形分析法可对记录电器设备的工作过程分析故障、记录低压脉冲信号的工作过程分析故障、检测异响等故障进行分析。5.4.1 利用示波器跟踪记录电器设备的工作过程分析故障由于多数电子设备的工作过程是瞬时的、短暂的，难以直接观察并判断其故障，但对于电子元件或电器总成来说，它的工作过程会呈现出一个特定的波形，可以通过示波器对其进行跟踪记录，并与正常工作下的波形对比，依据各元件的工作特性，分析判断故障的位置、原因。A断电器触点打开，一次电流下降，电压上升R火花塞通电时间C.第一次振荡波，点火线圈中的残余电量以阻尼振荡形成消耗D.断电器触点闭合，电流增大，电压下降E.断电器触点打开的全部时间F.断电器触点闭合的全部时间G.第二次振荡波，即点火线圈的磁化曲段图52点火波形图例如在点火系统的工作过程中，用示波器记录点火线圈利用互感作用将低电压信号变为高电压，尔后经火花塞放电，再经触点闭合，电压降至低电压的过程（见图52）。将测得波形与正常工作下的波形进行分析比较，可判断点火系统的技术状况好坏和故障原因。此外，还可以利用传感器，将压力等其它信号转变为电信号输入示波器，进行过程的记录和分析，判断故障。5.4.2 利用示波器记录低压脉冲信号的工作过程分析故障大量电子技术在汽车上的不断应用，使单片机、可编程逻辑器件、各种传感器、步进电机等电子元件越来越普遍地应用于汽车上。这些元件工作时，通常需要输入、输出低电压的瞬时脉冲信号，脉宽一般只有几毫秒到几十毫秒，而且不具规律性，使输入、输出时间很难把握。使用示波器可以对瞬时信号进行扫描，判断时钟、指令、采集等数据输入、输出是否正常，从而判断元件的工作状态及故障原因。例如，在检测车轮转速时，可以利用示波器检测转速传感器输出的低压脉冲信号是否正常，从而判断故障。这类方法还可用于检查曲轴位置传感器、步进电机控制等部件的工作状况。在检测电喷发动机时，还可以用示波器检测喷油器控制信号，观察其是否根据节气门的开度而改变脉冲宽度，从而判断控制电路ECU工作是否正常。5.4.3 利用示波器检测异响波形分析在对发动机的故障检测中，可通过对发动机异响波形的分析，达到不解体判断故障的目的。发动机在工作过程中，不同部位产生的异响频率、相位有所差异（通常情况下，主轴异响频率在400HZ左右，连杆轴承异响在800HZ左右，活塞销异响频率在1200HZ左右，敲缸异响频率在800HZ左右，气门响频率在2400HZ左右），因此可通过声音传感器对异响信号进行采集，然后利用带通滤波器对检测信号进行选择，尔后输入示波器观察、分析，从而判断异响发生的位置、大小，及故障原因。6 数据流分析法6.1 数据分析法的含义数据参数分析是诊断电子控制系统故障的重要方法之一。数据参数是控制电脑对所控制的系统正运行的控制状态的数量表现形式。数据分析是运用各种测试手段对控制系统的各类相关数据参数进行综合分析过程。6.2 数据流分析法的特点及工作步骤6.2.1 数据流分析法的特点在汽车电子控制系统故障诊断方法中数据流分析法可以解决故障码诊断法所不能解决的故障，或对故障进行深一步的研究。数据流分析法可以使模糊的故障清晰化，但是数据流分析法的操作比较繁琐，在进行数据分析时，常常需要知道所修车系统的基本原理和结构、基本的控制参数及其在不同工况条件下的正确读值，并经过认真的分析，才有可能得出准确的判断。6.2.2 数据流分析法的步骤在利用数据流分析法对汽车电子控制系统进行故障诊断操作时主要分为有故障码时和无故障码时两种情况。（1）有故障码时在进行故障码分析并确认有故障码存在时，可以直接找出与该故障码相关的各组数据进行分析，并根据故障码设定的条件分析故障码产生的原因，进而对数据的数值波形进行分析，找出故障点。（2）无故障码时故障码分析后确认无故障码存在时，从故障现象入手，根据控制系统的工作原理和结构，推断相关数据参数，再用数据分析的方法对相关数据参数进行观察和全面分析。6.3 数据分析方法适用的故障类型在对汽车电子控制系统故障诊断中数据分析法根据不同的故障类型有以下几种方法，即数值分析法、时间分析法、因果分析法、关联分析法、比较分析法。6.3.1 数值分析法数值分析是对数据的数值变化规律和数值变化范围的分析。即数值的变化，如转速、车速、电脑读值与实际值的差异等。在控制系统运行时，控制模块将以一定的时间间隔不断接收各个传感器的输入信号和向各个执行器发出控制指令，对某些执行器的工作状态还根据相应传感器的反馈信号再加以修正。我们可通过诊断仪器读取这些信号参数的数值加以分析。实例：一辆克莱斯勒汽车，发动机起动时间不长，冷却风扇即工作，此时凭手感只有4050，有的人因无法找到真正的故障原因，只得改动风扇的控制电路，用一个手动开关人工控制。根据该车的电路图，可确定该车的风扇是由电脑控制的，故接上检测仪，没有故障码存在，但在观察数据时发现，电脑读取的冷却液温度为115。根据该车的设计，发动机电动冷却风扇的工作点为102105，停止点为9698。所以可以判断电脑对风扇的控制电路是正常的，问题在于电脑得到的温度信号是不正确的，这可能是由于冷却液温度传感器、线束接头或电脑本身有故障。经检查发现传感器的阻值不正确，更换后一切正常。为什么没有故障码呢？这是因为该车在故障码的设定中，只规定了开路（读值一般为-35以上）和短路（读值一般为120以上）状态，并不能判断传感器温度值是否反映实际温度值，当然也就无法给出故障码了。从此例中可看出，应注意测量值和实际值的关系，对一个确定的物理量，不论是通过诊断仪或直接测量得到的值到的值与实际值应差异不大（因测量手段不同），否则就可能是测量值有问题了。6.3.2 时间分析法时间分析是对数据变化的频率和变化周期的分析。电脑在分析某些数据参数时，不仅要考虑传感器的数值，而且要判断其响应的速度，以获得最佳的控制效果。如氧传感器的信号，不仅要求有信号电压和电压的变化，而且信号电压的变化频率在一定时间内要超过一定的次数（如某些汽车要求大于610次/10s），当小于此值时，就会产生故障码，表示氧传感器响应过慢。有了故障码的故障是比较好解决的。但当次数并未超过限定值，而又已经反应迟缓时，并不会产生故障码。此时如仔细体会，可能会感到一些故障症状。我们应接上仪器观察氧传感器的数据（包括信号电压和在0.45V上下的变化状态以判断传感器的好坏）。比如奥迪车，当氧传感器的响应迟缓时，往往在16001800r/min之间出现转速自动波动（加速踏板不动）约100200r/min，甚至影响加速性。这往往是由于氧传感器响应迟缓，导致空燃比变化过大，造成转速的波动。还有对采用OBD-系统的车，催化转化器前后氧传感器的信号变化频率是不一样的。通常后氧传感器的信号变化频率至少应低于前氧传感器的一半，否则可能催化转化器的转化效率已减低了。6.3.3 因果分析法因果分析是对相互联系的数据间响应情况和相应速度的分析。在各个系统的控制中，许多参数之间有因果关系的。如电脑得到一个输入，肯定要根据此输入给出下一个输出。在认为某个过程有问题时，可以将这些参数连贯起来观察，以判断故障出现在何处。例如，在自动空调系统中，通常当按下空调选择开关后，该开关并不是直接接通空调压缩机离合器，而是该开关的信号作为空调请求或空调选择信号被传送给发动机控制电脑，发动机电脑接收到此信号后，检查是否已满足设定的条件，若满足，就会向压缩机继电器发出控制指令，接通继电器，使压缩机工作。所以当出现空调不工作的故障时，可观察按下空调开关后，空调请求（选择）、空调允许、空调继电器等参数的状态变化，以判断故障点。6.3.4 关联分析法关联分析是对互为关联的数据间存在的比例关系和对应关系的分析（指几个参数之间逻辑关系）。电脑有时对故障的判断是根据几个相关传感器信号的比较，当发现它们之间的关系不合理时，会给出一个或几个故障码，或指出某个信号不合理。此时一定不要轻易地断定是该传感器不良，而要根据它们之间的相互关系作进一步的检测，以得到正确的结论。例如，韩国大宇的某些车型，有时会给出“节气门位置传感器信号不正确”的故障码，但无论用什么方法检查，该传感器和其设定值都无问题，但此时若认真观察转速信号（用仪器或示波器），就会发现转速信号不正确。更换分电器中的转速传感器后，故障就会排除。这种故障的原因是电脑在接收到不正确的转速信号后，并不能判断出转速信号是否正确（因无比较量），而是比较此时的节气门位置传感器信号，认为其信号与接收到的错误转速信号不相符，故给出节气门位置传感器的故障码。6.3.5 比较分析法比较分析是对相同车种及系统在相同条件下的相同数据组进行的对比分析。在很多时候，我们没有足够的技术资料和详尽的标准数据，无法很准确地断定某个器件的好坏。此时可与同类车型或同类系统的数据加以比较。实例：有一辆切诺基，客户反映该车在时速100km左右时，有后坐和闯车的感觉。经初步检查，未发现明显故障（也无故障码）。为重现此故障症状，在底盘测功机上模拟路试。同时接上电脑检测仪和点火示波器。当症状出现时，发现次级的点火击穿电压明显高于其他同类车（此车该电压约20kV以上，正常的约610kV）。并且症状不仅在车速100km/h时有，而是只要发动机转速在26002800r/min左右就十分明，且此时的尾气中HC排放明显示增高并波动。初步诊断为由于次级点火击穿电压过高造成失火而致。而影响击穿电压的因素主要有火花塞的间隙、高压线的阻值、分火头与分电器盖电极间的间隙、混合气过稀、气缸压缩比等原因。在进一步的检查中仍未发现明显故障点。只是感觉分火头的位置稍提前了一点，但在静态状态下，其指向还基本对着一缸点火位置。考虑到这时静态，又是在一缸上止点，即点火这时已经完成了，那么在动态，又在发动机转速2600r/min以上时，实际点火时间还有较大提前，这时分火头与分电器盖相对电极间的间隙会更大，从而导致上述故障症状的出现。拆下分电器检查，发现分电器从动小齿轮与分电器轴的相对位置发生改变（销子变形），修复后，故障消除。为什么在怠速和低转速低负荷下没有症状呢？这主要是在低转速下，点火提前角不大，因而分火头与分电器盖的间隙也没变得过大，且发动机此时的负荷较小，工质的密度（压缩后）对点火击穿电压的影响还不够大而已。7 汽车电子控制系统故障诊断方法的发展趋势随着汽车电子技术的飞速发展，各种功能的汽车电子控制系统汽车的数量不断增多，控制功能也变得越来越复杂，相应的诊断技术也会进一步发展。（1）故障分析手段多样化故障分析是提高故障诊断水平的关键要素，它是将多种理论应用于故障诊断实践，从而发展成多种故障综合分析的有效方法。故障分析的过程是以诊断特征参数为基础，从特征信号分析和状态识别两方面入手，采用现代数学手段进行处理，找出故障的内在规律，对电控系统的故障做出定量分析。（2）故障诊断系统现代化现代汽车故障诊断仪器综合了机械、电子、流体、声学、光学等技术，通过各种参数、曲线、波形的变化，测试汽车的性能和故障，同时还具有自动分析、判断、打印结果等功能，并不断向集成化和智能化方向发展。（3）故障诊断信息网络化故障诊断信息网络化实现了网络远程故障诊断，用户可以通过远程汽车故障诊断业务，将现场诊断时传感器输出的数据远程传输到计算中心进行处理，计算中心再将分析结果反馈回